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KR20140009995A - 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치

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KR20140009995A
KR20140009995A KR1020137015159A KR20137015159A KR20140009995A KR 20140009995 A KR20140009995 A KR 20140009995A KR 1020137015159 A KR1020137015159 A KR 1020137015159A KR 20137015159 A KR20137015159 A KR 20137015159A KR 20140009995 A KR20140009995 A KR 20140009995A
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KR
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KR1020137015159A
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이승민
김기준
김학성
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 출원에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 서빙 기지국으로 상향링크 제어 정보를 송신하기 위한 자원을 할당하는 방법이 개시된다. 구체적으로, 하나 이상의 주기적(periodic) RI의 보고와 하나 이상의 비주기적(aperiodic) RI의 보고가 동일한 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)에 맵핑하는 단계, 및 상기 맵핑된 하나 이상의 주기적 RI와 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 하나 이상의 비주기적 RI는 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 위하여, 상기 서빙 기지국과 상기 인접 기지국 각각에 구성된 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하고, 상기 하나 이상의 주기적 RI는 상기 서빙 기지국에 구성된 비(非)-CoMP 전송을 위한 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응한다.

Description

무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR A TERMINAL TO TRANSMIT CHANNEL STATE INFORMATION TO A BASE STATION IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM, AND DEVICE FOR SAME}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향 링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향 링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향 링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향 링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로 이하에서는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안하고자 한다.
본 발명의 일 양상인 무선 통신 시스템에서 단말이 서빙 기지국으로 랭크 지시자(Rank Indicator; RI)를 송신하는 방법은, 하나 이상의 주기적(periodic) RI의 보고와 하나 이상의 비주기적(aperiodic) RI의 보고가 동일한 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)에 맵핑하는 단계; 및 상기 맵핑된 하나 이상의 주기적 RI와 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 양상인 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 하나 이상의 주기적(periodic) RI(Rank Indicator)의 보고와 하나 이상의 비주기적(aperiodic) RI의 보고가 동일한 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)에 맵핑하기 위한 프로세서; 및 상기 맵핑된 하나 이상의 주기적 RI와 하나 이상의 비주기적 RI를 서빙 기지국으로 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 비주기적 RI는 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 위하여, 상기 서빙 기지국과 상기 인접 기지국 각각에 구성된 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하고, 상기 하나 이상의 주기적 RI는 상기 서빙 기지국에 구성된 비(非)-CoMP 전송을 위한 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행한 후, 상기 하나 이상의 주기적 RI를 상기 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 상기 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 하나 이상의 비주기적 RI와 상기 하나 이상의 주기적 RI 각각을 기지국 인덱스 순으로 또는 콤포넌트 반송파 인덱스 순으로 맵핑하는 것을 특징으로 한다. 또는 사전에 정해진 우선순위 예를 들어, 비(非)-CoMP 전송을 위하여 사용되는 콤포넌트 반송파에 대한 RI를 우선적으로 혹은 가장 마지막으로 맵핑할 수도 있다.
또는, 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행하고, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행하며, 상기 CQI/PMI 정보에 이어서, 상기 하나 이상의 주기적 RI를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행할 수도 있다.
나아가, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 결합 코딩(Joint Encoding)하고, 상기 결합 코딩된 RI 정보를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 효과적으로 전송할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 5는 LTE 시스템에서 사용되는 하향 링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면.
도 7는 반송파 집성(carrier aggregation) 기법을 설명하는 개념도.
도 8은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도.
도 9는 상향링크 물리 공유 채널에 대한 처리과정을 설명하는 블록도이다.
도 10은 상향링크 데이터와 제어채널 전송을 위한 물리 자원의 맵핑(mapping) 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 상향링크 공유 채널 상에서 데이터와 제어 채널을 효율적으로 다중화하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12는 데이터와 제어 채널의 전송 신호를 생성하는 방법을 설명하는 블록도이다.
도 13은 코드워드 대 레이어 맵핑 방법을 설명하는 도면이다.
도 14는 일반 CP가 적용되는 경우 PUSCH에 제어 정보 및 데이터가 맵핑되는 예를 도시한다.
도 15는 확장 CP가 적용되는 경우 PUSCH에 제어 정보 및 데이터가 맵핑되는 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예가 적용될 수 있는 CoMP 기법 중 CB(Coordinated Beamforming)가 적용되는 통신 시스템을 예시하는 도면이다.
도 17 및 도 18은 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 도면들이다.
도 19 및 도 20은 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 다른 도면들이다.
도 21 및 도 22는 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 또 다른 도면들이다.
도 23은 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 본 발명의 제 2 실시예가 적용되는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 24 내지 도 26는 일반 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 2 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 도면들이다.
도 27는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.
본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다.제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
기지국(eNB)을 구성하는 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정되어 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향 링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향 링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향 링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향 링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향 링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향 링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향 링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향 링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향 링크/상향 링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200·Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360· Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 하향 링크 무선 프레임에서 하나의 서브프레임의 제어 영역에 포함되는 제어 채널을 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R0 내지 R3은 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향 링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향 링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향 링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야하는지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향 링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향 링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향 링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
도 7은 반송파 집성(carrier aggregation)을 설명하는 개념도이다. 반송파 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 단말이 상향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파) 및/또는 하향링크 자원(또는 콤포넌트 반송파)으로 구성된 주파수 블록 또는 (논리적 의미의) 셀을 복수 개 사용하여 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 콤포넌트 반송파라는 용어로 통일하도록 한다.
도 7을 참조하면, 전체 시스템 대역(System Bandwidth; System BW)은 논리 대역으로서 최대 100 MHz의 대역폭을 가진다. 전체 시스템 대역은 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 포함하고, 각각의 콤포넌트 반송파는 최대 20 MHz의 대역폭을 가진다. 콤포넌트 반송파는 물리적으로 연속된 하나 이상의 연속된 부반송파를 포함한다. 도 7에서는 각각의 콤포넌트 반송파가 모두 동일한 대역폭을 가지는 것으로 도시하였으나, 이는 예시일 뿐이며 각각의 콤포넌트 반송파는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파는 주파수 영역에서 서로 인접하고 있는 것으로 도시되었으나, 상기 도면은 논리적인 개념에서 도시한 것으로서, 각각의 콤포넌트 반송파는 물리적으로 서로 인접할 수도 있고, 떨어져 있을 수도 있다.
중심 반송파(Center frequency)는 각각의 콤포넌트 반송파에 대해 서로 다르게 사용하거나 물리적으로 인접된 콤포넌트 반송파에 대해 공통된 하나의 중심 반송파를 사용할 수도 있다. 일 예로, 도 7에서 모든 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있다고 가정하면 중심 반송파 A를 사용할 수 있다. 또한, 각각의 콤포넌트 반송파가 물리적으로 인접하고 있지 않은 경우를 가정하면 각각의 콤포넌트 반송파에 대해서 별도로 중심 반송파 A, 중심 반송파 B 등을 사용할 수 있다.
본 명세서에서 콤포넌트 반송파는 레거시 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 콤포넌트 반송파를 레거시 시스템을 기준으로 정의함으로써 진화된 단말과 레거시 단말이 공존하는 무선 통신 환경에서 역지원성(backward compatibility)의 제공 및 시스템 설계가 용이해질 수 있다. 일 예로, LTE-A 시스템이 반송파 집성을 지원하는 경우에 각각의 콤포넌트 반송파는 LTE 시스템의 시스템 대역에 해당될 수 있다. 이 경우, 콤포넌트 반송파는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 Mhz 대역폭 중에서 어느 하나를 가질 수 있다.
반송파 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 반송파 단위로 정의된다. 단말 A 는 전체 시스템 대역인 100 MHz 를 사용할 수 있고 다섯 개의 콤포넌트 반송파를 모두 사용하여 통신을 수행한다. 단말 B1~B5 는 20 MHz 대역폭만을 사용할 수 있고 하나의 콤포넌트 반송파를 사용하여 통신을 수행한다. 단말 C1 및 C2 는 40 MHz 대역폭을 사용할 수 있고 각각 두 개의 콤포넌트 반송파를 이용하여 통신을 수행한다. 상기 두 개의 콤포넌트 반송파는 논리/물리적으로 인접하거나 인접하지 않을 수 있다. 단말 C1 은 인접하지 않은 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타내고, 단말 C2 는 인접한 두 개의 콤포넌트 반송파를 사용하는 경우를 나타낸다.
이하 MIMO 시스템에 대하여 설명한다. MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 8에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 NT와 NR 중 작은 값이다.
Figure pct00001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
한편, 각각의 전송 정보
Figure pct00003
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure pct00004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
Figure pct00005
또한,
Figure pct00006
를 전송 전력의 대각행렬 P 를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
Figure pct00007
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure pct00008
에 가중치 행렬
Figure pct00009
가 적용되어 실제 전송되는 NT 개의 송신신호(transmitted signal)
Figure pct00010
가 구성되는 경우를 고려해 보자. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure pct00011
는 벡터
Figure pct00012
를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서
Figure pct00013
는 i 번째 송신안테나와 j 번째 정보 간의 가중치를 의미한다.
Figure pct00014
는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
Figure pct00015
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
Figure pct00016
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00017
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서, CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국(셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2 개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.
CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP-Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP 전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
상향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다. 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH 를 수신하는데 이때 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
한편, 상향링크 물리 공유 채널(PUSCH)의 처리 구조를 설명하면 다음과 같다. 도 9 는 상향링크 공유 채널에 대한 전송 채널의 처리과정을 설명하는 블록도이다. 상기 도 9 에 도시된 바와 같이, 제어정보와 함께 다중화되는 데이터 정보는 상향링크로 전송해야 하는 전송 블록(Transport Block; 이하 "TB")에 TB 용 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 부착한 후(130), TB 크기에 따라 여러 개의 코드 블록(Code block; 이하 "CB")로 나뉘어지고 여러 개의 CB 들에는 CB 용 CRC 가 부착된다(131). 이 결과값에 채널 부호화가 수행되게 된다(132). 아울러, 채널 부호화된 데이터들은 레이트 매칭(Rate Matching)(133)을 거친 후, 다시 CB 들 간의 결합이 수행되며(S134), 이와 같이 결합된 CB 들은 CQI/PMI(Channel Quality Information/Precoding Matrix Index)와 다중화(multiplexing)된다(135).
한편, CQI/PMI는 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(136). 채널 부호화된 CQI/PMI는 데이터와 다중화된다(135).
또한, RI(Rank Indication) 도 데이터와 별도로 채널 부호화가 수행된다(137).
ACK/NACK(Acknowledgment/Negative Acknowledgment)의 경우 데이터, CQI/PMI 및 RI와 별도로 채널 부호화가 수행되며(138). 다중화된 데이터와 CQI/PMI, 별도로 채널 부호화된 RI, ACK/NACK은 채널 인터리빙되어 출력 신호가 생성된다(139).
한편, LTE 상향링크 시스템에 있어서, 데이터와 제어채널을 위한 물리 자원 요소(Resource Element, 이하, RE라 하기로 한다)에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 상향링크 데이터와 제어채널 전송을 위한 물리 자원의 맵핑(mapping) 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이, CQI/PMI와 데이터는 시간 우선 방식(time-first)으로 RE상에 맵핑된다. 인코딩된 ACK/NACK은 복조용 참조 신호(Demodulation Reference Signal; DM RS)심볼 주변에 펑처링(puncturing)되어 삽입되고, RI는 ACK/NACK이 위치한 RE 옆의 RE에 맵핑된다. RI와 ACK/NACK을 위한 자원은 최대 4개의 SC-FDMA심볼을 점유할 수 있다. 상향 공유 채널에 데이터와 제어정보가 동시에 전송되는 경우 맵핑의 순서는 RI, CQI/PMI와 데이터의 연접 그리고 ACK/NACK의 순서이다. 즉, RI가 먼저 맵핑된 후, CQI/PMI와 데이터의 연접이 시간 우선 방식으로 RI가 맵핑되어 있는 RE를 제외한 나머지 RE에 맵핑된다. ACK/NACK은 이미 맵핑된 CQI/PMI와 데이터의 연접을 펑처링하면서 맵핑되게 된다.
상기와 같이 데이터와 CQI/PMI등의 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information; UCI)를 다중화함으로써 단일 반송파 특성을 만족시킬 수 있다. 따라서, 낮은 CM(Cubic Metric)을 유지하는 상향링크 전송을 달성할 수가 있다.
기존 시스템을 개선한 시스템(예를 들어, LTE Rel-10)에서는, 각 사용자 기기에 대하여 각 컴포넌트 캐리어 상에서 SC-FDMA와 클러스터 DFTs OFDMA의 두 개의 전송 방식 중 적어도 하나의 전송 방식이 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있으며 UL-MIMO(Uplink-MIMO) 전송과 더불어서 같이 적용될 수 있다.
도 11은 상향링크 공유 채널 상에서 데이터와 제어 채널을 효율적으로 다중화하는 방법을 설명하는 순서도이다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이, 사용자 기기는 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)의 데이터에 대한 랭크를 인식한다(S150). 그리고 나서, 사용자 기기는 상기 데이터에 대한 랭크와 동일한 랭크로 상향링크 제어 채널(제어 채널이라 함은, CQI, ACK/NACK 및 RI등의 상향링크 제어정보(Uplink Control Information; UCI)를 의미한다)의 랭크를 설정한다(S151). 또한 사용자 기기는 데이터와 제 1 제어 정보, 즉 CQI를 연접하는 방식으로 다중화한다(S152). 그리고 나서, RI를 지정된 RE에 맵핑하고, 연접된 데이터와 CQI를 시간-우선(time-first) 방식으로 맵핑(mapping)한 후, ACK/NACK 을 DM-RS 주위의 RE를 천공하여 맵핑함으로써 채널 인터리빙(channel interleaving)이 수행될 수 있다(S153).
이후, 데이터와 제어채널은 MCS테이블에 따라 QPSK, 16QAM, 64QAM 등으로 변조될 수 있다(S154). 이때, 상기 변조단계는 다른 위치로 이동할 수 있다(예를 들어, 상기 변조 블록은 데이터와 제어 채널의 다중화 단계 전으로 이동 가능하다). 또한 채널 인터리빙은 코드워드 단위로 수행될 수 있으며 또는 레이어 단위로 수행될 수도 있다.
도 12는 데이터와 제어 채널의 전송 신호를 생성하는 방법을 설명하는 블록도이다. 각 블록의 위치는 적용 방식에 변경될 수 있다.
두 개의 코드워드를 가정하면, 채널 코딩은 각 코드워드에 대해 수행되고(160) 주어진 MCS 레벨과 자원의 크기에 따라 레이트 매칭(rate matching)이 수행된다(161). 그리고 나서, 인코딩된 비트(bit)들은 셀 고유(cell-specific) 또는 사용자 기기 고유(UE-specific) 또는 코드워드 고유(codeword-specific)의 방식으로 스크램블링될 수 있다(162).
그리고 나서, 코드워드 대 레이어 맵핑(codeword to layer)이 수행된다(163). 이 과정에서 레이어 시프트(layer shift) 또는 퍼뮤테이션(permutation)의 동작이 포함될 수 있다.
도 13은 코드워드 대 레이어 맵핑 방법을 설명하는 도면이다. 상기 코드워드 대 레이어 맵핑은 상기 도 13에 도시된 규칙을 이용하여 수행될 수 있다.
CQI, RI 및 ACK/NACK과 같은 제어 정보는 주어진 조건(specification)에 따라, 채널 부호화된다(165). 이때, CQI와 RI 및 ACK/NACK은 모든 코드워드에 대하여 동일한 채널부호를 사용하여 부호화될 수 있고, 코드워드 별로 다른 채널 부호를 사용하여 부호화될 수도 있다.
그리고 나서, 인코딩된 비트의 수는 비트 사이즈 제어부에 의해 변경될 수 있다(166). 비트 사이즈 제어부는 채널 코딩 블록(165)과 단일화될 수 있다. 상기 비트 사이즈 제어부에서 출력된 신호는 스크램블링된다(167). 이때, 스크램블링은 셀-특정하거나(cell-specific), 레이어 특정하거나(layer-specific), 코드워드-특정하거나(codeword-specific) 또는 사용자 기기 특정(UE-specific)하게 수행될 수 있다
비트 사이즈 제어부는 다음과 같이 동작할 수 있다.
(1) 상기 제어부는 PUSCH에 대한 데이터의 랭크(n_rank_pusch)를 인식한다.
(2) 제어 채널의 랭크(n_rank_control)는 상기 데이터의 랭크와 동일하도록(즉, n_rank_control=n_rank_pusch) 설정되고, 제어 채널에 대한 비트의 수(n_bit_ctrl)는 상기 제어 채널의 랭크가 곱해져서 그 비트 수가 확장된다.
이를 수행하는 하나의 방법은 제어채널을 단순히 복사하여 반복하는 것이다. 이 때 이 제어채널은 채널코딩 전의 정보 레벨 일 수 있거나, 채널 코딩 후의 부호화된 비트 레벨일 수 있다. 즉, 예를 들어, n_bit_ctrl=4인 제어 채널 [a0, a1, a2, a3]와 n_rank_pusch=2의 경우에, 확장된 비트 수(n_ext_ctrl)은 [a0, a1, a2, a3, a0, a1, a2, a3]로 8비트가 될 수 있다.
비트 사이즈 제어부와 채널 부호화부가 하나로 구성된 경우에, 부호화된 비트는 기존 시스템(예를 들어, LTE Rel-8)에서 정의된 채널 코딩과 레이트 매칭을 적용하여 생성할 수 있다.
상기 비트 사이즈 제어부에 추가하여, 레이어 별로 더욱 랜덤화를 주기 위하여 비트 레벨 인터리빙이 수행될 수 있다. 혹은 이와 등가적으로 변조 심볼 레벨에서 인터리빙이 수행될 수도 있다.
CQI/PMI 채널과 2 개의 코드워드에 대한 데이터는 데이터/제어 다중화기(multiplexer)에 의해 다중화될 수 있다(164). 그리고 나서, 서브프레임 내에서 양 슬롯에 ACK/NACK 정보가 상향링크 DM-RS 주위의 RE에 맵핑되도록 하면서, 채널 인터리버는 시간 우선 맵핑 방식에 따라 CQI/PMI를 맵핑한다(168).
그리고, 각 레이어에 대하여 변조가 수행되고(169), DFT 프리코딩(170), MIMO 프리코딩(171), RE 맵핑(172) 등이 순차적으로 수행된다. 그리고 나서, SC-FDMA 신호가 생성되어 안테나 포트를 통해 전송된다(173).
상기 기능 블록들은 상기 도 12에 도시된 위치로 제한되는 것은 아니며, 경우에 따라 그 위치가 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 스크램블링 블록(162,167)은 채널 인터리빙 블록 다음에 위치할 수 있다. 또한, 상기 코드워드 대 레이어 맵핑 블록(163)은 채널 인터리빙 블록(168) 다음 또는 변조 맵퍼 블록(169) 다음에 위치할 수 있다.
도 9 내지 도 13에 따라, 현재 3GPP LTE 표준에서 RI, ACK/NACK 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information; UCI)가 데이터와 함께 맵핑되는 예를 도시한다.
도 14는 일반 CP가 적용되는 경우 PUSCH에 제어 정보 및 데이터가 맵핑되는 예를 도시하며, 도 15는 확장 CP가 적용되는 경우 PUSCH에 제어 정보 및 데이터가 맵핑되는 예를 도시한다. 특히, RI 및 ACK/NACK 정보의 필요한 변조 심볼의 개수는 16 개, CQI/PMI 정보의 필요한 변조 심볼의 개수 30 개로 가정한다.
도 14를 참조하면, RI 정보에 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5에 시간 우선 맵핑 방식으로 할당되는 것을 알 수 있으며, 도 15를 참조하면, RI 정보에 심볼 인덱스 0, 10, 6 및 4에 시간 우선 맵핑 방식으로 할당되는 것을 알 수 있다.
본 발명에서는, 다중 RI(multiple rank indication) 정보를 PUSCH를 통해 효율적으로 전송하기 위한 방법을 제안한다.
＜제 1 실시예＞
우선 본 발명의 제 1 실시예에서는 CoMP 기법이 적용되는 경우의 상기 다중 RI 전송 방법에 관하여 설명한다.
서빙 eNB (Serving- eNB; S-eNB)와 (N-1)개의 협력 eNB (Coordinating-eNB; C-eNB)가 CoMP 전송에 참여하는 경우, 단말은 효율적인 CoMP 동작을 위해서 S-eNB과 C-eNB를 포함하는 N개의 eNB들에 대한 CSI 정보 (즉, CQI/PMI, RI) 들을 생성 및 전송하는 것이 바람직하다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예가 적용될 수 있는 CoMP 기법 중 CB(Coordinated Beamforming)가 적용되는 통신 시스템을 예시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, CoMP-UE, 즉 단말은 S-eNB로부터 제어 정보를 시그널링 받아 동작하고 있으며, 데이터 역시 S-eNB로부터만 수신한다. CoMP-UE는 S-eNB 뿐만 아니라 C-eNB로부터의 무선 채널에 대한 채널 추정을 수행하여, 해당 eNB 별로 CSI 정보를 생성하여 S-eNB로 전송한다.
S-eNB는 CoMP-UE로부터 수신한 S-eNB와 C-eNB(s)에 대한 무선 채널 정보를 기반으로 S-eNB와 CoMP-UE가 통신을 수행할 경우에 C-eNB(s)로부터의 간섭을 최소화할 수 있는 PMI 정보를 각 C-eNB에게 전달하는 PMI 추천(recommendation)동작을 수행한다. 이와 같은 정보를 수신한 C-eNB는 CoMP-UE에게 주는 간섭을 최소화하기 위하여 S-eNB로부터 수신한 PMI 정보 즉, 추천된 PMI를 활용하여 프리코딩을 적용한다
CoMP-UE의 CSI 정보 전송 방법에 대한 일례로, S-eNB를 위해서는 PUCCH를 통한 주기적(periodic) CSI 보고를 수행하고, C-eNB들을 위하여 PUSCH를 통한 비주기적(aperiodic) CSI 보고를 수행할 수 있다. 만일 동일한 서브프레임 S-eNB를 위한 주기적 CSI 보고와 C-eNB들을 위한 비주기적 CSI 보고가 동시에 발생한다면, 아래와 같은 방법이 가능하다.
1) 주기적(periodic) CSI 보고, 예를 들어 S-eNB를 위해서는 PUCCH를 통한 주기적 CSI 보고가 수행되고 있는 상황에서, 사전에 정의된 특수한 목적의 비주기적(aperiodic) CSI 보고, 예를 들어 C-eNB들을 위하여 PUSCH를 통한 비주기적 CSI 보고가 동일한 서브프레임에서 전송된다면, 이 경우에 한하여 PUCCH를 통한 주기적 CSI 보고와 PUSCH를 통한 비주기적 CSI 보고를 동시에 수행하는 것으로 설정할 수 있다. 다만, 사전에 정의된 특수한 목적의 비주기적(aperiodic) CSI 보고가 전송되는 경우를 제외하고는 주기적 CSI 보고를 생략하고 비주기적 CSI 보고만을 수행하는 것이 바람직하다.
2) 주기적(periodic) CSI 보고, 예를 들어 S-eNB를 위해서는 PUCCH를 통한 주기적 CSI 보고가 수행되고 있는 상황에서, 사전에 정의된 특수한 목적의 비주기적(aperiodic) CSI 보고, 예를 들어 C-eNB들을 위하여 PUSCH를 통한 비주기적 CSI 보고가 동일한 서브프레임에서 전송된다면, 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백(piggyback)하여 비주기적 CSI 정보와 함께 전송한다. 이는 일반적으로 3GPP LTE 시스템의 UE가 동일한 서브프레임에서 주기적 CSI 보고와 비주기적 CSI 보고가 동시에 발생하는 경우, 비주기적 CSI 보고만을 수행하는 점과의 차이점이다.
CoMP-UE는 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백하여 비주기적 CSI 정보와 함께 전송함으로써, CoMP 상황 하에서의 CSI 보고를 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명은 상술한 2)의 방식을 통하여 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백하여 비주기적 CSI 정보와 함께 전송하는 경우, 다중 RI 정보를 PUSCH를 통해 효율적으로 전송하는 방법을 아래 A) 내지 C)와 같이 제안한다. 상기 설명한 CoMP-UE의 CSI 정보 전송 방법은 제안 방식이 적용될 수 있는 경우의 일례이며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 CoMP 환경에서 제안 방식을 설명한다. 또한, 이하에서는 설명의 편의를 위해 3GPP LTE 시스템을 기반으로 제안 방식을 설명하지만, 다른 통신 시스템으로도 확장 가능함은 물론이다.
A) 우선, PUSCH 영역에서 RI 정보를 위하여 기 설정된 심볼 인덱스에 비주기적 RI 정보를 우선적으로 맵핑한 후, 주기적 RI 정보는 비주기적 RI 정보의 경우와 동일한 방식으로 시간 우선 방식으로 맵핑하는 것을 고려할 수 있다. 여기서, (변조) 심볼의 최대 개수는
Figure pct00018
으로 제한하며,
Figure pct00019
는 현재 서브프레임에서 전송 블록의 PUSCH 전송을 위하여 스케줄링 된 대역폭으로서, 부반송파의 개수로 표현된다.
도 17 및 도 18은 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 도면들이다. 특히, 도 17 및 도 18은 S-eNB와 2개의 C-eNB가 CoMP에 참여하고 있는 상황을 가정하였으며, S-eNB와 2개의 C-eNB의 RI 정보에 필요한 변조 심볼의 개수를 각각 12개로 동일하게 가정하였다. 또한, CQI/PMI 정보의 필요한 변조 심볼의 개수를 30개로, ACK/NACK 정보의 필요한 변조 심볼의 개수를 12 개로 가정하였다.
도 17을 참조하면, 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5에 대응하는 자원 요소들이 제 1 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보, 제 2 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보 및 S-eNB를 위한 주기적 RI가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
또한, 도 18을 참조하면, 심볼 인덱스 0, 10, 6 및 4에 대응하는 자원 요소들이 제 1 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보, 제 2 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보 및 S-eNB를 위한 주기적 RI가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
B) PUSCH 영역에 CQI/PMI 정보를 우선적으로 맵핑 시킨 후, 데이터 맵핑 전에 CQI/PMI 정보와 동일한 방식으로 주기적 RI 정보 맵핑하는 것을 고려할 수 있다. 즉, CQI/PMI, RI, 데이터 순으로 맵핑하는 것이다. 비주기적 RI 정보는 RI 정보 맵핑을 위해 기 설정된 심볼 인덱스에 맵핑한다. 여기서, 변조 심볼의 최대 개수는
Figure pct00020
로 제한하며,
Figure pct00021
는 현재 서브프레임에서 전송 블록의 PUSCH 전송을 위하여 스케줄링 된 대역폭으로서, 부반송파의 개수로 표현된다. 또한,
Figure pct00022
은 하나의 서브프레임에서 PUSCH를 전달할 수는 심볼의 개수를 의미하며,
Figure pct00023
는 변조 차수, 그리고
Figure pct00024
는 부호화된 RI들의 전체 비트 수를 의미한다.
도 19 및 도 20은 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 다른 도면들이다.
도 19를 참조하면, 주기적 CSI 정보는 CQI/PMI 이후에 맵핑된 것을 알 수 있으며, 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5에 대응하는 자원 요소들이 제 1 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보 및 제 2 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
또한, 도 20을 참조하면, 주기적 CSI 정보는 CQI/PMI 이후에 맵핑된 것을 알 수 있으며, 심볼 인덱스 0, 10, 6 및 4에 대응하는 자원 요소들이 제 1 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보 및 제 2 C-eNB를 위한 비주기적 RI 정보가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
C) 마지막으로, 주기적 RI 정보와 비주기적 RI 정보를 결합 부호화(joint encoding)한 후, RI 정보 맵핑을 위해 기 설정된 심볼 인덱스에 맵핑한다. 여기서, (변조) 심볼의 최대 개수는
Figure pct00025
으로 제한하며,
Figure pct00026
는 현재 서브프레임에서 전송 블록의 PUSCH 전송을 위하여 스케줄링 된 대역폭으로서, 부반송파의 개수로 표현된다.
도 21 및 도 22는 각각 일반 CP 및 확장 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 또 다른 도면들이다. 특히 도 21 및 도 22는 S-eNB를 위한 주기적 RI 정보, 제 1 C-eNB를 위한 (비주기적) RI 정보 및 제 2 C-eNB를 위한 (비주기적) RI 정보를 결합 부호화한 결과 요구되는 변조 심볼의 개수는 K개로 가정한다. 또한, CQI/PMI 정보의 필요한 변조 심볼의 개수는 30 개, ACK/NACK 정보의 필요한 변조 심볼의 개수는 12 개로 가정하였다.
도 21을 참조하면, 결합 부호화된 RI 정보가 K개의 심볼들에 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5 순으로 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다. 또한, 도 22를 참조하면, 결합 부호화된 RI 정보가 K개의 심볼들에 심볼 인덱스 0, 10, 6 및 4 순으로 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
상기 A) 내지 C)에 설명한 특징들은, 반송파 집성 기법이 적용된 경우 각각의 콤포넌트 반송파에 대한 RI 정보들을 함께 전송하는 상황에도 적용 가능하다.
＜제 2 실시예＞
본 발명의 제 2 실시예에서는, 상술한 제 1 실시예를 반송파 집성 기법이 적용되는 환경에서, 각 콤포넌트 반송파 별로 CoMP 기법이 적용되는 경우에 확장 적용하는 것을 설명한다.
도 23은 반송파 집성 기법이 적용된 무선 통신 시스템에서 본 발명의 제 2 실시예가 적용되는 예를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 23은 S-eNB와 C-eNB가 각각 2개의 콤포넌트 반송파, S-eNB에서 S_CC1 및 S_CC2가 설정되고, C-eNB에서 C_CC1 및 C_CC2 (미도시)가 설정된 경우를 가정한다.
도 23을 참조하면, S-eNB의 S_CC1과 C-eNB의 C_CC1는 CoMP 기법 중 하나인 조인트 전송(Joint Transmission; JT)을 위해 이용되며, 동시에 S-eNB의 S_CC2는 일반 동작, 즉 비(非)-CoMP 동작을 위해 사용된다. 이 경우, CoMP-UE는 S-eNB의 S_CC2 뿐만 아니라 S-eNB의 S_CC1과 C-eNB의 C_CC1의 무선 채널에 대한 채널 추정을 수행하여, 각각 CC 별로 CSI 정보를 S-eNB로 전송한다.
이 때 사용되는 CSI 정보 전송 방법에 대한 일례로, 비(非)-CoMP 동작을 위해 사용되는 S-eNB의 S_CC2에 대하여 주기적 CSI 보고, JT를 위해 사용되는 S_CC1과 C_CC1는 비주기적 CSI 보고가 수행될 수 있다. 또는, S-eNB의 콤포넌트 반송파인 S_CC1과 S_CC2에 대하여 주기적 CSI 보고를 수행하고, C-eNB의 콤포넌트 반송파인 C_CC1에 대하여는 비주기적 CSI 보고를 수행할 수도 있다.
이와 같은 전송 방식들로 CoMP-UE가 CSI 정보를 전송하는 경우, 만일 동일한 서브프레임에서 주기적 CSI 보고와 비주기적 CSI 보고가 동시에 발생하는 경우라면, 상술한 바와 같이 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백하여, 비주기적 CSI 정보와 함께 전송하는 것이 바람직하다.
도 24 내지 도 26는 일반 CP가 적용된 경우 본 발명의 제 1 실시예에 따라 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑한 예를 도시하는 도면들이다. 특히, 도 24는 상술한 제 1 실시예의 A)가 확장 적용된 것이고, 도 25는 상술한 제 1 실시예의 B)가 확장 적용된 것이며, 도 26는 상술한 제 1 실시예의 C)가 확장 적용된 것이다. 마찬가지로, S-eNB와 C-eNB의 콤포넌트 반송파 별로 RI 정보에 필요한 변조 심볼의 개수를 12 개로 동일하게 가정하였으며, CQI/PMI 정보의 필요한 변조 심볼의 개수를 30 개, ACK/NACK 정보의 필요한 변조 심볼의 개수를 12 개로 가정한다.
또한, 도 24 내지 도 26에서는 비(非)-CoMP 동작을 위해 사용되는 S-eNB의 S_CC2에 대하여 주기적 CSI 보고, JT를 위해 사용되는 S_CC1과 C_CC1는 비주기적 CSI 보고가 수행된다고 가정한다.
도 24을 참조하면, 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5에 대응하는 자원 요소들이 S_CC1를 위한 비주기적 RI 정보, C_CC1를 위한 비주기적 RI 정보 및 S_CC2를 위한 주기적 RI 정보가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
도 25를 참조하면, S_CC2를 위한 주기적 CSI 정보는 CQI/PMI 이후에 맵핑된 것을 알 수 있으며, 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5에 대응하는 자원 요소들이 S_CC1를 위한 비주기적 RI 정보 및 C_CC1를 위한 비주기적 RI 정보가 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
마지막으로, 도 26에서 S_CC1를 위한 비주기적 RI 정보, C_CC1를 위한 비주기적 RI 정보 및 S_CC2를 위한 주기적 RI 정보를 결합 부호화한 결과 요구되는 변조 심볼의 개수는 K개로 가정한다면, 결합 부호화된 RI 정보가 K개의 심볼들에 심볼 인덱스 1, 12, 8 및 5 순으로 시간 우선 맵핑 방식으로 순차적으로 할당된 것을 알 수 있다.
＜제 3 실시예＞
본 발명의 제 3 실시예에서는, 각각의 eNB에 설정된 콤포넌트 반송파(CC)가 복수개인 상황에서 상술한 A)기법을 이용하여 다중 RI 정보를 PUSCH에 맵핑하는 경우, 즉 PUSCH 영역에서 RI 정보를 위하여 기 설정된 심볼 인덱스에 비주기적 RI 정보를 우선적으로 맵핑한 후, 주기적 RI 정보는 비주기적 RI 정보의 경우와 동일한 방식으로 시간 우선 방식으로 맵핑하는 경우, 맵핑 순서에 관하여 아래 a) 내지 c)와 같이 정의한다.
이하의 설명에서, i는 CoMP에 참여하는 N개의 eNB들에 대한 eNB 인덱스 (1≤i≤N), j(i)는 eNB(i)의 CC 인덱스를 나타내며, i와 j는 0 보다 큰 양의 정수 값 (혹은 음이 아닌 정수 값)이다.
또한, eNB(1)는 S-eNB, 'j(1)=a' 는 비(非)-CoMP 동작을 위해 사용되는 CC이며, 이를 제외한 나머지 CC들은 CoMP 동작을 위해 이용되고 있다고 가정한다. 추가적으로, 'j(1)=a' 에 대한 CSI 정보가 주기적 CSI 보고로서 전송되는 중 동일한 서브프레임에서 비주기적 CSI 보고, 예를 들어, CoMP 동작을 위한 CC의 CSI 보고가 동시에 발생함으로써 주기적 CSI 정보가 PUSCH로 피기백되는 상황을 가정한다.
a) 우선, eNB(i)의 CC 별 RI 정보들을 j(i)에 대한 오름차순으로 맵핑한 후, eNB(i+1)의 CC 별 RI 정보들을 맵핑한다. 여기서, eNB(i+1)의 CC 별 RI 정보들은 eNB(i)의 과정과 동일하게 j(i)에 대한 오름차순으로 맵핑한다.
b) 또는, 우선, eNB(i)의 CC 별 RI 정보들을 'j(1)=a' 의 경우(즉, S-eNB (i.e., eNB(1))의 주기적 RI 보고가 수행되는 CC)를 제외한 나머지 j(i)에 대한 오름차순으로 맵핑한 후, eNB(i+1)의 CC 별 RI 정보들을 맵핑하는 방법도 고려할 수 있다. 여기서, eNB(i+1)의 CC 별 RI 정보들은 eNB(i)의 과정과 동일하게 'j(1)=a' 의 경우를 제외한 나머지 j(i)에 대한 오름차순으로 맵핑한다. 이와 같은 과정이 완료된 후, 'j(1)=a' 에 대한 RI 정보는 마지막으로 맵핑한다.
c) 마지막으로, 고정된 CC 인덱스 j(i) (1≤i≤N) 하에서 eNB(i)의 RI 정보를 eNB 인덱스 i에 대한 오름차순으로 맵핑한 후, 다음 CC 인덱스 j(i)+1의 경우로 넘어간다. 여기서, j(i)+1 경우는 j(i)의 과정과 동일하게 고정된 CC 인덱스 j(i)+1 (1≤i≤N) 하에서 eNB(i)의 RI 정보를 eNB 인덱스 i에 대한 오름차순으로 맵핑한다. 여기서 상술된 a) 내지 c)의 기법이 시스템에 적용될 경우, S-eNB는 사전에 CoMP UE에게 S-eNB 및 C-eNB들의 eNB 인덱스와 eNB 별 콤포넌트 반송파 인덱스에 관한 정보를 상위 계층 신호 (higher layer signaling)나 PDCCH 또는 PDSCH 상으로 전송되는 물리 계층 신호)를 통해 시그널링하는 것이 바람직하다.
또한, 상술된 a) 내지 c)의 기법에서 CSI 정보를 eNB 인덱스 혹은 CC 인덱스에 대한 내림차순으로 맵핑하는 것도 가능하다.
아래 표 1은 도 23의 상황, 즉 S-eNB와 C-eNB가 각각 2개의 콤포넌트 반송파, S-eNB에서 S_CC1 및 S_CC2가 설정되고, C-eNB에서 C_CC1 및 C_CC2 (미도시)가 설정되고, S-eNB의 S_CC1과 C-eNB의 C_CC1는 CoMP 기법 중 하나인 조인트 전송(Joint Transmission; JT) (비주기적 CSI 보고)을 위해 이용되며, 동시에 S-eNB의 S_CC2는 일반 동작, 즉 비(非)-CoMP 동작 (주기적 CSI 보고)을 위해 사용되는 상황에서, 상기 a) 내지 c) 각각의 맵핑 순서에 따라 맵핑된 예를 나타낸다.
Figure pct00027
특히 표 1에서, b) 및 c)의 기법이 적용된 경우, 마지막으로 S_CC2에 대한 RI 정보가 맵핑되고, 이는 비(非)-CoMP 동작을 위한 CC에 대한 것이다. 또한, 표 1의 a) 내지 c)에서는 C-eNB의 인덱스가 S-eNB의 인덱스보다 큰 상황을 가정한 것이다.
아래 표 2는, S-eNB에 S_CC1, S_CC2 및 S_CC3 와 같이 3개의 CC가 설정되고, C-eNB에 C_CC1, C_CC2 및 C_CC3와 같이 3개의 CC가 설정 (혹은 C_CC1 및 C_CC2 와 같이 2개 (이상)의 CC가 설정)된 경우, S_CC1과 C_CC1는 JT (비주기적 CSI 보고), S_CC2과 C_CC2는 CB (비주기적 CSI 보고), S_CC3는 非-CoMP 동작 (주기적 CSI 보고)을 위해 사용되는 상황에서, 상기 a) 내지 c) 각각의 맵핑 순서에 따라 맵핑된 예를 나타낸다.
Figure pct00028
특히, 표 2의 a) 내지 c)에서는 C-eNB의 인덱스가 S-eNB의 인덱스보다 큰 상황을 가정한 것이다.
마지막으로, 표 3은 S-eNB에 S_CC1 및 S_CC2와 같이 2개의 CC가 설정되고, C-eNB에 C_CC1 및 C_CC2 와 같이 2개 (이상)의 CC가 설정된 경우, S_CC1과 C_CC1는 JT (비주기적 CSI 보고)를 위해 사용되고, 동시에 S_CC2과 C_CC2는 CB (비주기적 CSI 보고)를 위해 이용되는 상황에서, 상기 a) 내지 c) 각각의 맵핑 순서에 따라 맵핑된 예를 나타낸다. 이러한 상황 하에서 CoMP-UE는 CC 별 CSI 정보를 모두 PUSCH를 통해 S-eNB로 전송할 수 있다.
Figure pct00029
또한, 표 3의 a) 내지 c)에서는 C-eNB의 인덱스가 S-eNB의 인덱스보다 큰 상황을 가정한 것이다.
상술한 맵핑 순서 a) 내지 c)는 맵핑 방법 B), 즉 PUSCH 영역에 CQI/PMI 정보를 우선적으로 맵핑 시킨 후, 데이터 맵핑 전에 CQI/PMI 정보와 동일한 방식으로 주기적 RI 정보 맵핑하는 상황에도 적용 가능하다.
또한, 맵핑 순서 a) 내지 c)는 S-eNB의 CC들에 대한 CSI 정보는 모두 주기적 CSI로서 보고하고, C-eNB의 CoMP CC들에 대한 CSI 정보는 비주기적 CSI 보고하는 경우에도 적용할 수 있다. 나아가, 맵핑 순서 a) 내지 c)는 S-eNB와 C-eNB의 CC 모두에 대하여 비주기적 CSI로서 보고하는 경우 역시 적용 가능하다.
위에서는, RI 정보에 대하여 기술하였으나, 상기 맵핑 순서 a) 내지 c)는 상술한 1) 및 2)의 방식으로 CSI 정보를 전송하는 경우, 즉 1) 사전에 정의된 특수한 목적의 비주기적 CSI 보고가 동일한 서브프레임에서 전송되는 경우 PUCCH를 통한 주기적 CSI 보고와 PUSCH를 통한 비주기적 CSI 보고를 동시에 수행하는 방식, 및 2) 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백하여 비주기적 CSI 정보와 함께 전송하는 방식 모두에 적용 가능하다.
상술한 주기적 CSI 정보를 PUSCH로 피기백하는 A) 내지 C)의 방법과 맵핑 순서인 a) 내지 c)는 CoMP-UE가 C-eNB에 대한 RI 보고와 S-eNB의 RI 보고를 동시에 수행하는 상황뿐만 아니라 오직 S-eNB에 대한 RI 들에 대한 보고만 수행하는 상황에서도 적용 가능하다. 이 경우, C-eNB에 대한 비주기적 CSI 보고는 RI를 제외한 CQI/PMI만 전송하며, C-eNB에 대한 RI 정보는 S-eNB와 C-eNB이 서로 공유할 수 있다.
또한, 상술한 실시예들은, CoMP 기법이 적용된 경우 뿐만 아니라, 다양한 통신 환경에서 다중 CSI 정보를 보고하는 상황에서 적용할 수 있음은 물론이다.
도 27는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 27 를 참조하면, 통신 장치(2700)는 프로세서(2710), 메모리(2720), RF 모듈(2730), 디스플레이 모듈(2740) 및 사용자 인터페이스 모듈(2750)을 포함한다.
통신 장치(2700)는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치(2700)는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다. 또한, 통신 장치(2700)에서 일부 모듈은 보다 세분화된 모듈로 구분될 수 있다. 프로세서(2710)는 도면을 참조하여 예시한 본 발명의 실시예에 따른 동작을 수행하도록 구성된다. 구체적으로, 프로세서(2710)의 자세한 동작은 도 1 내지 도 26 에 기재된 내용을 참조할 수 있다.
메모리(2720)는 프로세서(2710)에 연결되며 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 프로그램 코드, 데이터 등을 저장한다. RF 모듈(2730)은 프로세서(2710)에 연결되며 기저대역 신호를 무선 신호를 변환하거나 무선신호를 기저대역 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이를 위해, RF 모듈(2730)은 아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환 또는 이들의 역과정을 수행한다. 디스플레이 모듈(2740)은 프로세서(2710)에 연결되며 다양한 정보를 디스플레이한다. 디스플레이 모듈(2740)은 이로 제한되는 것은 아니지만 LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스 모듈(2750)은 프로세서(2710)와 연결되며 키패드, 터치 스크린 등과 같은 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 구성될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
[산업상 이용가능성]
상술한 바와 같은 무선 통신 시스템에서 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치는 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 서빙 기지국으로 랭크 지시자(Rank Indicator; RI)를 송신하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 주기적(periodic) RI의 보고와 하나 이상의 비주기적(aperiodic) RI의 보고가 동일한 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)에 맵핑하는 단계; 및
    상기 맵핑된 하나 이상의 주기적 RI와 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI는,
    상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 위하여, 상기 서빙 기지국과 상기 인접 기지국 각각에 구성된 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하고,
    상기 하나 이상의 주기적 RI는,
    상기 서빙 기지국에 구성된 비(非)-CoMP 전송을 위한 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 맵핑하는 단계는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행한 후, 상기 하나 이상의 주기적 RI를 상기 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 상기 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 맵핑하는 단계는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI 를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행하는 단계;
    CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행하는 단계; 및
    상기 CQI/PMI 정보에 이어서, 상기 하나 이상의 주기적 RI 를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 맵핑하는 단계는,
    상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 결합 코딩(Joint Encoding)하는 단계; 및
    상기 결합 코딩된 RI 정보를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 맵핑하는 단계는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI와 상기 하나 이상의 주기적 RI 각각을 기지국 인덱스 순으로 맵핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 맵핑하는 단계는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI와 상기 하나 이상의 주기적 RI 각각을 콤포넌트 반송파 인덱스 순으로 맵핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    채널 상태 정보 송신 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 단말 장치로서,
    하나 이상의 주기적(periodic) RI(Rank Indicator)의 보고와 하나 이상의 비주기적(aperiodic) RI의 보고가 동일한 서브프레임에서 발생한 경우, 상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 상향링크 물리 공용 채널(PUSCH)에 맵핑하기 위한 프로세서; 및
    상기 맵핑된 하나 이상의 주기적 RI와 하나 이상의 비주기적 RI를 서빙 기지국으로 송신하기 위한 송신 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI는,
    상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송을 위하여, 상기 서빙 기지국과 상기 인접 기지국 각각에 구성된 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하고,
    상기 하나 이상의 주기적 RI는,
    상기 서빙 기지국에 구성된 비(非)-CoMP 전송을 위한 하나 이상의 콤포넌트 반송파에 대응하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행한 후, 상기 하나 이상의 주기적 RI를 상기 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 상기 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI 를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행하고, CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoding Matrix Index) 정보를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행하며, 상기 CQI/PMI 정보에 이어서, 상기 하나 이상의 주기적 RI 를 상기 부반송파 인덱스의 오름차순으로 상기 시간 우선 맵핑을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 주기적 RI와 상기 하나 이상의 비주기적 RI를 결합 코딩(Joint Encoding)하고, 상기 결합 코딩된 RI 정보를 상기 서브프레임의 기 설정된 심볼에 대응하는 자원 요소들에 부반송파 인덱스의 내림차순으로 시간 우선 맵핑(time first mapping)을 수행하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI와 상기 하나 이상의 주기적 RI 각각을 기지국 인덱스 순으로 맵핑하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 비주기적 RI와 상기 하나 이상의 주기적 RI 각각을 콤포넌트 반송파 인덱스 순으로 맵핑하는 것을 특징으로 하는,
    단말 장치.
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