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KR101476202B1 - 주기적/비주기적 채널상태정보 송수신 방법 - Google Patents

주기적/비주기적 채널상태정보 송수신 방법 Download PDF

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KR101476202B1
KR101476202B1 KR1020080135367A KR20080135367A KR101476202B1 KR 101476202 B1 KR101476202 B1 KR 101476202B1 KR 1020080135367 A KR1020080135367 A KR 1020080135367A KR 20080135367 A KR20080135367 A KR 20080135367A KR 101476202 B1 KR101476202 B1 KR 101476202B1
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Abstract

본 발명은 주기적/비주기적 채널상태정보 송수신 방법에 대한 것이다.
단말이 비주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 전송함에 있어서, 기지국으로부터 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 채널 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 수신하고, 이에 응답하여 상기 지시자 수신에 따라 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)를 이용하여 상기 채널 상태 정보를 비주기적으로 상기 기지국에 전송한다.
Channel State Information, Aperiodic CQI/PMI/RI reporting

Description

주기적/비주기적 채널상태정보 송수신 방법{Method For Transmitting And Receiving Channel State Information periodically or aperiodically}
이하의 설명은 단말이 기지국으로 채널상태 정보를 주기적으로 및/또는 비주기적으로 보고하는 방법 및 기지국이 이를 수신하는 방법에 대한 것이다. 이때, 채널상태 정보는 다중 안테나 시스템을 가정하여 채널품질지시자(CQI), 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 랭크 지시자(RI)를 포함하는 것을 가정한다.
먼저, 본 발명이 적용되는 다중 안테나(이하 "MIMO"라 함) 기술에 대해 개괄적으로 살펴 보도록 한다.
간단히 말해, MIMO는 "Multi-Input Multi-Output"의 줄임말로서, 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신안테나와 다중 수신안테나를 채택해 송수신 데이터 효율을 향상시킬 수 있는 방법을 말한다. 즉, MIMO 기술이란, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않고, 여러 안테나에서 수신된 단편적인 데이터 조각을 한데 모아 완성하는 기술을 응용한 것이다. 이와 같은 MIMO 기술에 의하면 특정 범위에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 특정 데이터 전송 속도에 대해 시스템 범위를 증 가시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 다중 안테나 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 1과 같이 송/수신 단에서 안테나의 수를 동시에 증가시키게 되면, 송신기나 수신기에서만 다수의 안테나를 사용하게 되는 경우와 달리 안테나 수에 비례하여 이론적인 채널 전송 용량이 증가하므로, 주파수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
MIMO 기술은 다양한 채널 경로를 통과한 심볼 들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 "공간 다이버시티(spatial diversity)" 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 "공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing)" 방식이 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻고자 하는 방식에 대한 연구도 최근 많이 연구되고 있는 분야이다.
각각의 방식에 대해 좀더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
첫째로, 공간 다이버시티 방식의 경우에는 시공간 블록 부호 계열과, 다이버시티 이득과 부호화 이득을 동시에 이용하는 시공간 트렐리스 부호 계열 방식이 있다. 일반적으로 비트 오류율 개선 성능과, 부호 생성 자유도는 트렐리스 부호 방식이 우수하지만, 연산 복잡도는 시공간 블록 부호가 간단하다. 공간 다이버서티 이득은 송신 안테나 수와 수신 안테나 수의 곱에 해당되는 양을 얻을 수 있다. 한편 "시공간 부호화 방식"은 위에서 시간대신 주파수영역에서 고려하면 "주파수공간 부호화 방식"으로 볼 수 있으며, 적용하는 부호화 방식은 같은 방식을 그대로 사용하 면 된다.
둘째로, 공간 멀티플렉싱 기법은 각 송신 안테나에서 서로 다른 데이터 열을 송신하는 방법인데, 이때 수신기에서는 송신기로부터 동시에 전송된 데이터 사이에 상호 간섭이 발생하게 된다. 수신기에서는 이 간섭을 적절한 신호처리 기법을 이용하여 제거한 후 수신한다. 여기에 사용되는 잡음 제거 방식은 최대 우도(maximum likelihood) 수신기, ZF 수신기, MMSE 수신기, D-BLAST, V-BLAST 등이 있으며, 특히 송신단에서 채널 정보를 알 수 있는 경우에는 특이 값 분해(Singular Value Decomposition: SVD) 방식 등을 사용할 수 있다.
셋째로, 상술한 바와 같은 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 결합된 기법을 들 수 있다. 공간 다이버시티 이득만을 얻을 경우 다이버시티 차수의 증가에 따른 성능개선 이득이 점차 포화되며, 공간 멀티플렉싱 이득만을 취하면 무선 채널에서 전송 신뢰도가 떨어진다. 이를 해결하면서 두 가지 이득을 모두 얻는 방식들이 연구되어 왔으며, 이 중 시공간 블록 부호 (Double-STTD), 시공간 BICM(STBICM) 등의 방식이 있다.
한편, 일반적인 통신 시스템에서는 채널에서 겪는 오류를 수신단에서 정정해주기 위해서 송신단에서 보내는 정보를 순방향 오류정정부호(forward error correction code)를 사용하여 부호화(coding)를 한 후 전송하게 된다. 수신단에서는 수신신호를 복조(demodulation)한 후 오류정정부호의 복호(decoding)화 과정을 거친 후 전송 정보를 복원하게 된다. 이러한 복호화 과정에서, 채널에 의해서 생긴 수신 신호 상의 오류를 정정하게 된다.
모든 오류정정부호에는 채널 오류 정정 시에 최대 정정 가능한 한계가 있다. 즉, 수신 신호가 해당 오류정정부호가 가지는 한계를 넘는 오류를 가지고 있다면, 수신단에서는 오류가 없는 정보로 복호할 수 없게 된다. 따라서, 수신단에서는 복호한 정보에 오류가 있는지 없는지 판단할 근거가 필요하게 된다. 이렇게, 오류정정부호화 과정과 별도로 오류검출을 위해서 특별한 형태의 부호화 과정이 필요하다. 이런 오류검출부호로는 일반적으로 CRC(Cyclic Redundancy Check code)가 널리 쓰인다.
CRC는 오류정정이 아니라 오류검출을 위해 사용하는 부호화(Coding)방법의 하나이다. 일반적으로는 전송 정보를 CRC를 사용하여 부호화한 후, CRC 부호화된 정보에 오류정정부호를 사용하는 방식으로 사용한다. 흔히 이렇게 CRC와 오류정정부호가 적용되어 부호화된 한 개의 단위를 코드워드(Codeword)라고 한다. 각 코드워드는 다중 안테나 통신 시스템에서 독립적인 채널에 해당하는 랭크(Rank)에 대응하는 개수의 스트림에 매핑되어 전송되게 된다.
한편, 상술한 다중 안테나 시스템에서 송신단은 송신 데이터에 프리코딩(Precoding)을 수행하여 전송하게 되며, 수신단에서는 송신단에서 이용한 프리코딩 벡터를 이용하여 신호를 수신하게 된다.
상술한 프리코딩을 수행하기 위한 프리코딩 벡터는 송수신단 양측에서 코드북(Codebook)의 형태로 미리 규정되어 있는 프리코딩 벡터들 중 어느 한 프리코딩 벡터를 이용하게 된다. 이때 송신측이 이용하는 프리코딩 벡터가 수신측으로부터의 피드백 정보를 요구하는지 여부에 따라 송신측의 전송 방식은 개루프(Open-Loop) 전송 방식과, 폐루프(Closed-Loop) 전송 방식으로 구분될 수 있다.
개루프 전송 방식의 경우 송신측은 수신측의 피드백 정보 없이 프리코딩 벡터를 선택하여 신호를 전송한다. 이와 달리 폐루프 전송 방식의 경우 수신측에서는 수신 신호에 따라 미리 규정된 코드북 중 특정 프리코딩 벡터를 지시하여, 이에 따른 채널 정보 등을 피드백하게 되며, 송신측에서는 이와 같은 피드백 신호를 이용하여 신호를 송신하게 된다.
한편, 효율적인 통신을 위해서는 채널 정보를 궤환적으로 알려주는 것이 필수적이며, 보통 하향링크의 채널정보는 상향링크로 올려 보내며, 상향링크의 채널정보는 하향링크로 내려 보내게 된다. 이러한 채널정보를 가리켜, 채널정보지시자 즉, CQI(Channel Quality Indicator)라 한다. 이러한 CQI는 여러 가지 방법으로 생성할 수 있다. 예를 들면, 채널상태를 그대로 양자화하여서 올려주는 방법, SINR을 계산하여 올려주는 방법, 그리고 MCS(Modulation Coding Scheme)와 같이 채널이 실제 적용되는 상태를 알려주는 방법 등이 있다.
이와 같은 다중 안테나 시스템에서 단말이 기지국에 보고할 채널 상태 정보(Channel state information: CSI)는 상술한 CQI뿐만 아니라 프리코딩 행렬 인덱스(PMI) 및 독립적인 채널의 개수를 나타내는 랭크 지시자(Rank Indicator: RI)를 포함한다. 이와 같은 채널 상태 정보는 일반적으로 물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel: PUCCH) 및/또는 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel: PUSCH)를 통해 주기적으로 기지국에 보고되게 된다.
다만, 상술한 바와 같은 채널 상태 정보를 단말이 기지국에 주기적으로 전송하는 것과 별도로, 기지국의 필요에 의해 별도로 단말이 상기 채널 상태 정보를 비주기적으로 기지국에 전송할 수 있는 수단이 필요하다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 단말이 비주기적으로 채널상태 정보를 효율적으로 전송하는 전반적인 방법을 제안하고자 한다.
또한, 채널 상태 정보를 주기적으로 전송하는 경우, 현재 PUCCH를 통한 전송에 있어서 오류검출능력이 부족하기 때문에, 이를 보충하기 위한 에러 검출 코드 삽입을 위한 공간이 문제될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 단말이 주기적으로 채널 상태 정보를 전송함에 있어서 상술한 PUCCH 채널 용량 문제를 효율적으로 해결하는 방법을 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시형태에서는 단말이 비주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 전송하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 채널 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 수신하는 단계; 및 상기 지시자 수신에 따라 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)를 이용하여 상기 채널 상태 정보를 비주기적으로 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널 상태 정보 전송 방법을 제안한다.
이때, 상기 채널 상태 정보는 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 채널품질지시자(CQI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 포함하는 것을 가정한다.
상기 물리 상향링크 공유채널은 전송 제어 신호의 CRC 에러 검출이 가능하도록 상기 전송 제어 신호에 CRC를 부착하여 전송될 수 있다. 여기서 "전송 제어 신호"란 물리 상향링크 공유채널을 통해 전송되는 CQI 및 PMI를 포함하는 것을 가정한다. 물리 상향링크 공유 채널을 통해 전송되는 RI에는 CRC가 부착되지 않고 전송될 수 있다.
또한, 상기 채널 상태 정보를 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 이용하여 주기적으로 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 물리 상향링크 제어 채널은 상기 물리 상향링크 공유 채널에 비해 약한 오류 검출 성능을 가질 수 있다.
또한, 상기 채널 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 특정 서브프레임에서 수신한 경우, 상기 채널 상태 정보를 상기 특정 서브프레임으로부터 4 서브프레임 이후에 상기 물리 상향링크 공유채널을 이용하여 전송할 수 있다.
아울러, 상기 채널 상태 정보는 광대역 프리코딩 행렬 인덱스 및 서브밴드 프리코딩 행렬 인덱스를 포함할 수 있으며, 이러한 가정에서 상기 서브밴드 프리코딩 행렬 인덱스를 전송하는 경우, 전체 시스템 대역 내에서 각 서브밴드별 프리코딩 행렬 인덱스를 순환적으로 또는 물리 계층 이상의 상위 계층에서 미리 설정된 순서에 따라 전송할 수 있다.
한편 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 일 실시형 태에서는 단말이 주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 전송하는 방법에 있어서, 채널품질 지시자(CQI) 및 프리코딩 행렬 인덱스(PMI)를 포함하는 채널품질정보를 기지국에 전송하는 단계; 및 랭크 지시자(RI)를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하며, 상기 채널품질정보와 상기 랭크 지시자는 서로 상이한 시점에 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 통해 전송하는 채널 상태 정보 전송 방법을 제안한다.
이때, 상기 채널품질정보는 광대역 채널품질정보 및 서브밴드 채널품질정보를 포함할 수 있으며, 이러한 가정 하에서 상기 광대역 채널품질정보와 상기 서브밴드 채널품질정보는 서로 상이한 시점에 상기 물리 상향링크 제어 채널을 통해 전송되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 랭크 지시자를 전송하는 주기는 상기 채널품질정보를 전송하는 주기와 상이할 수 있으며, 구체적으로 상기 랭크 지시자를 전송하는 주기는 상기 채널품질정보를 전송하는 주기보다 긴 것이 바람직하다.
또한, 상기 서브밴드 채널품질정보는 2개의 연속되는 상기 광대역 채널품질정보가 전송되는 시점들 사이의 특정 시점에 전송될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 실시형태를 기지국에서의 측면에서 적용할 수 있다. 즉 본 발명의 다른 일 측면에서는 기지국이 단말로부터 비주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 수신하는 방법에 있어서, 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 채널 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 전송하는 단계; 및 단말로부터 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)를 이용하여 상기 채널 상 태 정보를 비주기적으로 보고받는 단계를 포함하는 채널 상태 정보 수신 방법을 제안한다.
이때, 상기 채널 상태 정보는 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 채널품질지시자(CQI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 포함하는 것을 가정하며, 상기 물리 상향링크 공유채널은 전송 신호의 CRC 에러 검출이 가능하도록 전송 신호에 CRC를 부착하여 전송될 수 있다.
또한, 상기 채널 상태 정보를 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 이용하여 주기적으로 상기 단말로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태에 따르면, 기지국의 필요에 의해 단말이 채널 상태 정보를 비주기적으로 기지국에 전송할 수 있는 수단을 제공할 수 있으며, 구체적으로 기지국이 단말에 비주기적 채널 상태 정보 전송을 위한 지시자를 하향링크 제어 채널에 규정하여 비주기적 채널 상태 정보 전송의 효율성을 꾀할 수 있으며, PUSCH를 이용한 전송을 규정함으로써 기지국의 에러 검출 능력을 보장할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태에 따르면, PUCCH를 통해 전송되는 채널 상태 정보로서 광대역 PMI/CQI, 서브밴드 PMI/CQI 및 RI를 서로 다른 시점에 전송하도록 규정함으로써 PUCCH 용량을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하 게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
이하의 설명에 있어서 단말은 사용자 기기(User Equipment: UE), 이동 단말(Mobile Terminal), 이동국(Mobile Station: MS) 등을 포함하는 개념이다. 또한, 기지국은 Node B, eNode B 등을 포함하는 개념이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에서는 단말이 비주기적으로 채널상태 정보를 효율적으로 전송하는 전반적인 방법을 제안하고자 한다. 현재 CQI, PMI 및 RI를 포함하는 채널 상태 정보는 단말에 의해 기지국으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되고 있다.
도 2 및 도 3은 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 주기적으로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 단말은 PUCCH 및/또는 PUSCH를 통해 미리 정해진 주기마다 CQI, PMI 및 RI를 전송하기 때문에, 기지국으로부터 채널 상태 정 보 전송을 위한 특별한 승인(Grant) 신호를 수신할 필요가 없다. 단말은 상위 계층 (예를 들어, RRC 계층)에 의해 구성된 특정 주기(예를 들어, PUCCH 전송은 A 서브프레임, PUSCH 전송은 B 서브프레임)마다 PUCCH/PUSCH를 통해 CQI, PMI, RI등의 채널 상태 정보를 피드백하게 된다.
일반적으로 PUCCH는 정해진 용량 제한으로 인하여 CRC와 같은 별도의 오류 검출코드를 포함하지 않은 상태에서 전송된다. 또한, 상술한 PUCCH의 용량 제한으로 인하여 PUSCH를 통해서도 채널 상태 정보가 전송되게 되며, PUSCH의 경우 CRC와 같은 오류 검출 코드를 포함하여 전송되게 된다.
다만, 특정한 경우 기지국이 단말에게 상술한 주기적 채널 상태 정보 보고와 별도로 특정 시점에 단말에게 채널 상태 정보를 보고하도록 요청하는 절차가 필요하다. 이와 같이 기지국에 의해 유도된 채널 상태 정보 전송 이벤트(eNB trigered CSI reporting event)가 발생하는 경우, 기지국은 이를 단말에게 알려주는 지시자(Indicator)를 하향링크 제어 채널(Downlink Control Channel)을 통해 알려주는 것이 필요하다. 이는 상향링크 채널에 대한 스케줄링 정보의 역할을 수행할 수 있으며, 바람직하게는 이하에서 설명할 바와 같이 PUSCH에 대한 상향링크 승인(UL Grant) 신호의 역할을 수행할 수 있다. 상기 지시자는 특별히 긴 길이를 가질 필요는 없으며, 1 비트 시그널링을 통해 단말에게 비주기적 CQI 보고 요청과 같은 상향링크 채널 정보 전송 요청의 기능을 수행할 수 있다. 만약 CQI, PMI, RI로서의 채널 상태 정보의 보고의 방법에 있어 PUCCH를 이용한 주기적인 채널 상태 정보 보고 방식 외에 PUSCH를 이용한 채널 상태 보고 방식 상에서의 비주기적인 채널 상태 보 고 방식의 적용에 있어 상기 세 가지 채널 상태 정보를 포함한 복수 종류의 채널 상태 정보들 중 요청하는 하나 이상의 채널 상태 정보에 대한 지시의 기능을 추가 하기 위하여 1 비트가 아닌 복수의 N(≥2) 비트의 시그널링을 PUSCH에 대한 상향링크 승인 신호에 포함시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 PUCCH의 경우 PUSCH에 비해 에러 검출 능력이 부족할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서 단말이 비주기적으로 보고하는 채널 상태 정보는 CRC 에러 검출이 가능한 PUSCH를 통해 전송하는 것을 제안한다. 이를 통해 기지국은 수신된 CQI, PMI, RI의 수신 에러를 검출할 수 있으며, 비주기적으로 채널 상태 정보를 획득할 수 있다.
단말이 전송하는 채널 상태 정보는 전체 시스템 대역에 대한 광대역(wide band) 채널 상태 정보일 수도, 전체 시스템 대역 중 임의의 주파수 대역에 대한 서브밴드(Subband) 채널 상태 정보일 수도 있다. 만일, 서브밴드 채널 상태 정보, 예를 들어 서브밴드 PMI가 전송되는 경우 각 서브밴드 PMI는 전체 시스템 대역내에서 순환적으로 또는 상위 계층에서 미리 설정된 순서에 따라 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 PUSCH를 통해 비주기적으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 단계 S401에서 단말을 기지국으로부터 채널 상태 정보의 비주기적 전송을 요청하는 지시자(1 비트 또는 N 비트)를 하향링크 제어 채널을 통해 수신할 수 있다. 이는 상향링크 승인(UL Grant) 신호의 역할을 수행하며, 이하에서는 특별한 언급이 없는한 1비트 길이의 "CQI Request"로 지칭하기로 한다. 다만, 상기 CQI Request는 서브밴드 채널 상태 정보를 요청하는지 여부, 서브밴드의 위치 등의 추가 정보를 단말에게 알려주기 위해 더 많은 비트 수를 가질 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같이 CQI Request 신호를 수신한 단말은 소정 프로세싱 시간 후에 이에 응답하여 PUSCH를 통해 비주기적인 CQI/PMI/RI 등의 채널 상태 정보를 전송할 수 있다(S402). 바람직하게 단말이 n번째 서브프레임에서 CQI Request를 수신한 경우, 단말은 n+4번째 서브프레임에서 이에 대한 응답으로 CQI/PMI/RI를 PUSCH를 통해 전송할 수 있다.
PUSCH는 전송 신호의 에러 검출을 위한 CRC를 부착하여 전송될 수 있으며, 이에 따라 비주기적 채널 상태 정보를 수신한 기지국은 단말로부터 수신한 채널 상태 정보의 오류 여부를 확인하여 이를 확인 정보(Confirmation Information)로서 단말에게 알려줄 수 있다. 이 때 PUSCH를 통해 전송되는 채널 상태 정보의 전체 종류에 대하여 제어 정보 다중화의 방식 및 정보의 양과 요구되는 신뢰도에 따라 일부 종류의 채널 상태 정보들에 대하여 CRC를 부착하여 전송할 수 있다. 특히 단말이 기지국에 보고한 최신 PMI를 기지국이 이용하였음을 나타내기 위한 확인 정보를 PMI 확인 정보라 지칭하기로 한다.
한편, 하향링크 제어 채널 상에서 PMI 확인 정보를 이용함에 있어서, 서브밴드 PMI 뿐만 아니라 지정된 주파수 영역 또는 전체 시스템 대역으로 지정되는 광대역 PMI 및 랭크 정보 피드백에 대한 기지국에서의 에러 검출이 중요한 요구 사항이 된다.
따라서, PUCCH에서 요구되는 QoS를 충족하면서 전송할 수 있는 최대 정보 비 트 수에 비하여 임의의 피드백 이벤트에서 임의의 PUCCH를 통해 피드백되는 제어 정보(CQI, PMI, 및/또는 RI)의 비트 수가 작은 경우(다시 말하면 별도의 부가 과정 없이 PUCCH 상의 지정된 QoS를 만족할 수 있는 전송 비트 상의 여유가 있는 경우) PUCCH에 에러 검출 능역 강화를 위한 특정 코드를 삽입하는 것이 바람직하다. 이러한 코드에는 패리티 확인 코드(parity check code; 예를 들어, even/odd parity, Hamming code 등)가 있으며, 이를 이용하여 PUCCH의 알제브릭 코드(algebraic code)기반 부호화의 신드롬 체크(syndrome check) 기반 에러 검출 능력을 부여할 수 있다. 다만, 상기 알제브릭 코드 기반 부호화를 통한 에러 검출 능력은 코드 시퀀스에 대한 길이 적응(length adaptation)으로 인해 손상 받을 수 있다. 따라서, PUCCH에 부가적인 에러 검출 코드를 삽입하여 이러한 에러 검출 능력을 강화하는 것이 바람직하다.
다만, PUCCH에서 요구되는 QoS를 충족하면서 전송할 수 있는 최대 정보 비트 수에 비하여 임의의 피드백 이벤트에서 임의의 PUCCH를 통해 피드백되는 제어 정보 (CQI, PMI, 및/또는 RI)의 비트 수가 더 큰 경우(다시 말하면 PUCCH상의 요구되는 QoS를 만족시킬 수 있는 여분의 비트가 없는 경우), 상술한 바와 같은 부가적인 에러 검출 코드의 삽입 또는 임의의 에러 검출 능력 강화에 어려움을 겪을 수 있다.
따라서, PUCCH 제어 정보 피드백의 에러 검출 능력의 항시적인 제공을 위해 항상 모든 PUCCH 전송에서 QoS 만족하면서 피드백할 수 있는 최대 제어 정보 비트 수에 대비하여 일정 마진을 가진 상태로 피드백되는 제어 정보를 전송하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태에서는 PUCCH를 통해 주기적으로 채널 상태 정보를 전송할때, CQI/PMI 정보와 RI를 서로 다른 시점에 전송하는 것을 제안한다. 또한, 광대역 CQI/PMI와 서브밴드 CQI/PMI를 동시에 전송하는 경우, 광대역 CQI/PMI와 서브밴드 CQI/PMI 역시 서로 다른 시점에 전송하는 것이 바람직하다. 상술한 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI와 RI를 각각 서로 다른 시점에 전송하는 것은 각각의 정보가 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되는 관점에서 서로 다른 길이의 주기를 가지도록 설정되거나, 동일한 주기를 가지되 전송 시점을 다르게 설정하여 이를 구현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따라 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI 및 RI를 PUCCH를 이용하여 주기적으로 전송하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
만일 광대역 CQI/PMI와 RI를 동시에 전송하는 경우, 본 실시형태에 따르면 이 둘을 서로 다른 시점에 전송하여야 한다. 도 5의 예에서는 광대역 CQI/PMI와 서브밴드 CQI/PMI를 PUCCH내 서로 다른 서브프레임을 통해 전송하는 것을 가정하였다. 예를 들어, 광대역 CQI/PMI를 3n 서브프레임 간격으로 전송하는 경우, RI는 이보다 더 긴 주기를 가지고 전송하는 것이 바람직하다. 만일, 광대역 CQI/PMI를 전송하는 시점에 RI도 역시 전송해야 한다면, 더 긴 주기를 가지는 RI를 전송하는 것을 가정한다.
또한, 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI 및 RI를 모두 동시에 전송하는 경우를 가정한다. 도 5의 예에서 서브밴드 CQI/PMI는 2개의 연속적인 광대역 CQI/PMI 전송 시점 사이의 특정 시점에 전송되며, 매 전송이 주기적으로 수행되는 것을 제 안한다.
도 5에 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI 및 RI를 주기적으로 전송하는 타이밍 관계는 예시적인 것이며, 구체적인 타이밍 관계는 시스템의 다른 요구 조건에 따라 설계될 수 있다.
상술한 실시형태에서와 같이 CQI/PMI와 RI를 또는 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI와 RI 각각을 PUCCH의 서로 다른 서브프레임을 통해 전송함으로써, PUCCH에서 에러 검출 성능 강화를 위한 용량 공간을 용이하게 획득할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 상술한 CQI/PMI와 RI를 전송할때 본 정보에 대한 알제브릭 코드 기반 부호화 수행 시 에러 검출 능력과 코드 시퀀스에 대한 길이 적응 능력을 동시에 제공하기 위하여, 길이 정합을 위한 퍼뮤테이션(permutation), 펑처링(puncturing) 시에 에러 검출 능력 향상을 위한 특정 패턴을 적용하는 방식으로 부호화 과정을 구성할 수도 있다.
또한, 이종 제어 정보 상의 상이한 QoS 요구 조건 (다시 말하면 에러에 대한 요구조건)이 있는 경우 또는 개별 제어 정보에 대한 검출 확률의 증대를 위해 (예로, 에러 발생시 두 정보 중 한 정보는 복구할 수 있는 가능성 증대)를 위해 각 정보 별 구분된 형태의 별도 코딩 후 다시 결합 코딩(joint coding)을 하여 전체 부호화를 구성하는 방법을 적용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업 자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 본 발명의 각 실시형태는 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 특히, 상술한 실시형태들은 3GPP LTE 시스템 및 이의 후속 모델인 3GPP LTE-A에 적용되기에 적합하나 이에 한정될 필요는 없으며, 단말이 기지국에 채널 상태 정보를 주기적으로 또는 비주기적으로 전송하는 다양한 무선 통신 시스템에 동일한 원리에 의해 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 다중 안테나 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2 및 도 3은 단말이 기지국으로 채널 상태 정보를 주기적으로 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 단말이 PUSCH를 통해 비주기적으로 채널 상태 정보를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따라 광대역 CQI/PMI, 서브밴드 CQI/PMI 및 RI를 PUCCH를 이용하여 주기적으로 전송하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (15)

  1. 단말이 비주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 수신하는 단계; 및
    n번째 서브프레임에서의 상기 지시자 수신에 따라, n+k번째 서브프레임에서 물리 상향링크 공유 채널(PUSCH)을 이용하여 상기 채널 상태 정보를 비주기적으로 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 k는 미리 설정된 서브프레임의 번호이고,
    상기 채널 상태 정보는 전송 제어 신호에 포함되어 전송되며,
    상기 전송 제어 신호는 상기 전송 제어 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러 검출이 가능하도록 CRC가 부착되어 상기 물리 상향링크 공유채널을 통해 전송되는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 프리코딩 행렬 인덱스(PMI), 채널품질지시자(CQI) 및 랭크 지시자(RI) 중 하나 이상을 포함하는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보가 제어 정보 다중화의 방식, 상기 채널 상태 정보의 양 및 요구되는 신뢰도 중 적어도 하나에 따라 정해진 범주에 포함되는 경우,
    상기 CRC는 상기 채널 상태 정보를 포함하는 상기 전송 제어 신호에 부착되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보를 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 이용하여 주기적 으로 상기 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 물리 상향링크 제어 채널은 상기 물리 상향링크 공유 채널에 비해 약한 오류 검출 성능을 가지는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 k는 4인 것을 특징으로 하는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보는 광대역 프리코딩 행렬 인덱스 및 서브밴드 프리코딩 행렬 인덱스를 포함하며,
    상기 서브밴드 프리코딩 행렬 인덱스를 전송하는 경우, 전체 시스템 대역 내에서 각 서브밴드별 프리코딩 행렬 인덱스를 순환적으로 또는 물리 계층 이상의 상위 계층에서 미리 설정된 순서에 따라 전송하는, 채널 상태 정보 전송 방법.
  8. 기지국이 단말로부터 비주기적으로 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)를 수신하는 방법에 있어서,
    n번째 서브프레임에서 하향링크 제어 채널을 통해 하향링크 채널에 대한 채널 상태 정보 보고를 요청하는 지시자를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 n+k번째 서브프레임에서 물리 상향링크 공유채널(PUSCH)를 이용하여 상기 채널 상태 정보를 비주기적으로 보고받는 단계를 포함하고,
    상기 k는 미리 설정된 서브프레임의 번호이고,
    상기 채널 상태 정보는 전송 제어 신호에 포함되어 전송되며,
    상기 전송 제어 신호는 상기 전송 제어 신호의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 에러 검출이 가능하도록 CRC가 부착되어 상기 물리 상향링크 공유채널를 통해 전송되는, 채널 상태 정보 수신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보가 제어 정보 다중화의 방식, 상기 채널 상태 정보의 양 및 요구되는 신뢰도 중 적어도 하나에 기반하여 적어도 하나에 따라 정해진 범주에 포함되는 경우,
    상기 CRC는 상기 채널 상태 정보를 포함하는 상기 전송 제어 신호에 부착되는 것을 특징으로 하는, 채널 상태 정보 수신 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널 상태 정보를 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH)를 이용하여 주기적으로 상기 단말로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 채널 상태 정보 수신 방법.
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