図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2015年11月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (15)

課題・解決手段

本発明の一実施形態による端末チャンネル状態情報送信方法は、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する段階と、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する段階と、及び前記チャンネル状態情報を送信する段階と、を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、多くの数のアンテナ活用される場合、効率的にチャンネル状態情報を送受信することができる。

概要

背景

基準信号(Reference Signal;RS)は、無線移動通信システムチャンネルの信号の強度や歪曲干渉の強度、ガウス形雑音(Gaussian noise)のような基地局とユーザの間のチャンネルの状態(または品質)を測定して受信したデータシンボル(data symbol)の復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)を助けるために用いられる信号である。基準信号の他の用途は無線チャンネル状態の測定である。受信機送信機約束された送信電力に送信する基準信号が無線チャンネルを経て受信される受信強度を測定することによって自分と送信機の間の無線チャンネルの状態を判定することができる。このように判定された無線チャンネルの状態は受信機が送信機にどんなデータ率(data rate)をリクエストするか判定するのに用いられる。

3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(−A) (Long Term Evolution (-Advanced)またはIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16mなどのような最近の3世代進化無線移動通信システム標準は、多重接続(multiple access)技法でOFDM(A)(orthogonal frequency division multiplexing (multiple access) )のような多 重副搬送波(subcarrier)を用いた多重接続技法を主に採択している。前記多重副搬送波を用いた多重接続技法を適用した無線移動通信システムの場合、基準信号を時間及び周波数上で幾つか時間シンボル(symbol)及び副搬送波に位置するようにするかによってチャンネル推定(channel estimation)及び測定(measurement)性能で差が発生するようになる。だけでなく、チャンネル推定及び測定性能は基準信号にどの位の電力割り当てられたかによっても影響を受ける。したがって、より多い時間、周波数及び電力などの無線リソースを基準信号に割り当てるようになればチャンネル推定及び測定性能が向上して受信データシンボルの復調及びデコーディング性能も向上してチャンネル状態測定の正確度も高くなる。

しかし、 一般的な移動通信システムの場合、信号を送信することができる時間、周波数及び送信電力などの無線リソースが限定されているから基準信号に多い無線リソースを割り当てる場合、データ信号(data signal)の割り当てることができる無線リソースが相対的に減少する。このような理由により基準信号に割り当てられる無線リソースはシステム容量(system throughput)を考慮して適切に決まらなければならない。特に、複数のアンテナを用いて送受信を行うMIMO(Multiple Input Multiple Output)を適用する場合、基準信号を割り当て、これを測定することが非常に重要な技術的事項である。

概要

本発明の一実施形態による端末チャンネル状態情報送信方法は、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する段階と、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する段階と、及び前記チャンネル状態情報を送信する段階と、を含むことができる。本発明の一実施形態によれば、多くの数のアンテナが活用される場合、効率的にチャンネル状態情報を送受信することができる。

目的

本発明は、上述した問題点を解決するために提案されたもので、効率的にチャンネル状態情報を送受信する方法及び装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
2件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

端末チャンネル状態情報送信方法であって、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する段階と、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する段階と、及び前記チャンネル状態情報を送信する段階と、を含むチャンネル状態情報送信方法。

請求項2

前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成する段階は、前記第1CSI−RSに相応する第1プリコーディングマトリックスインジケーター(PMI;Precoding Matrix Indicator)及び前記第2CSI−RSに相応する第2PMIを獲得する段階と、及び前記第1PMI及び前記第2PMIを適用する場合のチャンネル品質インジケーター(Channel Quality Indicator;CQI)を前記チャンネル状態情報として獲得する段階と、を含む、請求項1に記載のチャンネル状態情報送信方法。

請求項3

前記第1CSI−RS及び第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成する段階は、前記第1CSI−RSに相応する第1ランクインジケーター(RI;Rank Indicator)及び前記第2CSI−RSに相応する第2RIを獲得する段階と、及び前記第1RI及び前記第2RIを組み合わせて第3RIを前記チャンネル状態情報として生成する段階と、を含む、 請求項1に記載のチャンネル状態情報送信方法。

請求項4

前記第1CSI−RSは、格子状で配置されたアンテナのうちで第1方向で一直線に位置したアンテナポートに相応するCSI−RSであり、前記第2CSI−RSは、前記格子状で配置されたアンテナのうちで第2方向で一直線に位置したアンテナポートに相応するCSI−RSであることを特徴とする、請求項1に記載のチャンネル状態情報送信方法。

請求項5

前記第1PMIを送信する段階と、及び前記第2PMIを送信する段階をさらに含み、前記チャンネル情報を送信する段階は、前記第2PMIの送信時刻と同一の時間区間に前記 CQIを送信する段階を含む、請求項2に記載のチャンネル状態送信方法。

請求項6

前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成する段階は、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成するのか否かに対する指示を受信する段階と、及び前記指示が前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成することを指示すると、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成する段階を含む、 請求項1に記載のCQIチャンネル状態送信方法。

請求項7

チャンネル状態情報を送信する端末であって、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する受信機と、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する制御機と、及び前記チャンネル状態情報を送信する送信機と、を含む端末。

請求項8

前記制御機は、前記第1CSI−RSに相応する第1プリコーディングマトリックスインジケーター(PMI;Precoding Matrix Indicator)及び前記第2CSI−RSに相応する第2PMIを獲得し、前記第1PMI及び前記第2PMIを適用する場合のチャンネル品質インジケーター(Channel Quality Indicator;CQI)を前記チャンネル状態情報として獲得することを特徴とする、請求項7に記載の端末。

請求項9

前記制御機は、前記第1CSI−RSに相応する第1ランクインジケーター(RI;Rank Indicator)及び前記第2CSI−RSに相応する第2RIを獲得し、前記第1RI及び前記第2RIを組み合わせて第3RIを生成することを特徴とする、請求項8に記載の端末。

請求項10

前記第1CSI−RSは格子状で配置されたアンテナのうちで第1方向で一直線に位置したアンテナポートに相応するCSI−RSであり、前記第2CSI−RSは前記格子状で配置されたアンテナのうちで第2方向で一直線に位置したアンテナポートに相応するCSI−RSであることを特徴とする、請求項8に記載の端末。

請求項11

前記送信機は前記第1PMI及び前記第2PMIを送信し、前記送信機は前記第2PMIの送信時刻の同じ時間区間に前記CQIを送信することを特徴とする、請求項9に記載の端末。

請求項12

前記受信機は、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成するのか否かに対する指示を受信し、前記制御機は、前記指示が前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成することを指示すると、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報を生成することを特徴とする、請求項1に記載の端末。

技術分野

0001

本発明は、チャンネル状態情報送受信方法及び装置に関し、特にアンテナ個数が多い場合のチャンネル状態情報送受信方法及び装置に関する。

背景技術

0002

基準信号(Reference Signal;RS)は、無線移動通信システムチャンネルの信号の強度や歪曲干渉の強度、ガウス形雑音(Gaussian noise)のような基地局とユーザの間のチャンネルの状態(または品質)を測定して受信したデータシンボル(data symbol)の復調(demodulation)及びデコーディング(decoding)を助けるために用いられる信号である。基準信号の他の用途は無線チャンネル状態の測定である。受信機送信機約束された送信電力に送信する基準信号が無線チャンネルを経て受信される受信強度を測定することによって自分と送信機の間の無線チャンネルの状態を判定することができる。このように判定された無線チャンネルの状態は受信機が送信機にどんなデータ率(data rate)をリクエストするか判定するのに用いられる。

0003

3GPP(3rd Generation Partnership Project)LTE(−A) (Long Term Evolution (-Advanced)またはIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16mなどのような最近の3世代進化無線移動通信システム標準は、多重接続(multiple access)技法でOFDM(A)(orthogonal frequency division multiplexing (multiple access) )のような多 重副搬送波(subcarrier)を用いた多重接続技法を主に採択している。前記多重副搬送波を用いた多重接続技法を適用した無線移動通信システムの場合、基準信号を時間及び周波数上で幾つか時間シンボル(symbol)及び副搬送波に位置するようにするかによってチャンネル推定(channel estimation)及び測定(measurement)性能で差が発生するようになる。だけでなく、チャンネル推定及び測定性能は基準信号にどの位の電力割り当てられたかによっても影響を受ける。したがって、より多い時間、周波数及び電力などの無線リソースを基準信号に割り当てるようになればチャンネル推定及び測定性能が向上して受信データシンボルの復調及びデコーディング性能も向上してチャンネル状態測定の正確度も高くなる。

0004

しかし、 一般的な移動通信システムの場合、信号を送信することができる時間、周波数及び送信電力などの無線リソースが限定されているから基準信号に多い無線リソースを割り当てる場合、データ信号(data signal)の割り当てることができる無線リソースが相対的に減少する。このような理由により基準信号に割り当てられる無線リソースはシステム容量(system throughput)を考慮して適切に決まらなければならない。特に、複数のアンテナを用いて送受信を行うMIMO(Multiple Input Multiple Output)を適用する場合、基準信号を割り当て、これを測定することが非常に重要な技術的事項である。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、上述した問題点を解決するために提案されたもので、効率的にチャンネル状態情報を送受信する方法及び装置を提供することにその目的がある。特に、本発明の一実施形態は、多くの数のアンテナが活用される場合、効率的にチャンネル状態情報を送受信する方法及び装置を提供することに目的がある。

課題を解決するための手段

0006

前記のような問題点を解決するために、本発明の一実施形態による端末のチャンネル状態情報送信方法は、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する段階と、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する段階と、及び前記チャンネル状態情報を送信する段階と、を含むことができる。

0007

前記のような問題点を解決するために、本発明の一実施形態によるチャンネル状態情報を送信する端末は、第1チャンネル状態情報基準信号(CSI−RS;Channel State Information Reference Signal)及び第2CSI−RSを受信する受信機、前記第1CSI−RS及び前記第2CSI−RSを全て考慮したチャンネル状態情報(Channel State Information)を生成する制御機と、及び前記チャンネル状態情報を送信する送信機と、を含むことができる。

発明の効果

0008

本発明の一実施形態によれば、多くの数のアンテナが活用される場合、効率的にチャンネル状態情報を送受信することができる。

図面の簡単な説明

0009

FDMIMOシステムを示す図面である。
LTE/LTE−Aシステムにおいてダウンリンクスケジューリングできる最小単位である1サブフレーム及び1リソースブロック(RB;Resource Block)の無線リソースを示す図面である。
FD−MIMOのためのCSI−RSの送信を示す図である。
端末が2つのCSI−RSに対するRIPMI、CQIを送信することを示す図である。
本発明の第1実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
本発明の第2実施形態によるチャンネル状態方法送信過程を示す図である。
本発明の第3実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
本発明の第4実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
本発明の第5実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
本発明の第6実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
本発明の一実施形態によってFD−MIMOシステムで基地局が端末のチャンネル状態情報生成及び送信方式を設定する過程フローチャートである。
本発明の一実施形態によってFD−MIMOシステムで端末が基地局の指示によってチャンネル状態情報を送信する過程のフローチャートである
本発明の一実施形態による基地局のブロック構成図である。
本発明の一実施形態による端末のブロック構成図である。

発明の実施のための形態

0010

以下、本発明の実施例を添付した図面と共に詳しく説明する。また、本発明の実施形態を説明するにおいて関連する公知機能、若しくは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にすることができると判定された場合、その詳細な説明は省略する。さらに、後述される用語は本発明における機能を考慮して定義された用語としてこれはユーザ、操作者の意図または慣例などによって変わることができる。よって、その定義は本明細書全般にわたった内容に基づいて下されなければならない。

0011

また、本発明の実施形態を具体的に説明するにおいて、OFDM基づく無線通信システム、 特に3GPP EUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)標準を主な対象とするが、本発明の主な要旨は類似の技術的背景及びチャンネル形態を持つその他の通信システムにも本発明の範囲を大きく逸脱せず範囲で僅かの変形で適用可能であり、これは本発明の技術分野で熟練された技術的知識を有する者の判定で可能であろう。

0012

本発明は、一般的な無線移動通信システムに関し、特にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)などのような多重搬送波(multi−carrier)を用いる多重アクセス方式(multiple access scheme)を適用した無線移動通信システムで端末がチャンネル品質(channel quality)を測定することを助けるために端末が基地局に通報するチャンネル状態情報の送受信方法に関する。

0013

現在の移動通信システムは、初期音声中心サービスを提供から脱してデータサービス及びマルチメディアサービス提供のために高速ハイクオリティー無線パケットデータ通信システムで発展しつつある。このために3GPP、3GPP2、及びIEEEなどの多くの標準化単体で多重搬送波を用いた多重アクセス方式を適用した3世代進化移動通信システム標準を進行している。近年、3GPPのLong Term Evolution (LTE)、3GPP2の Ultra Mobile Broadband(UMB)、及びIEEEの802.16mなど多様な移動通信標準が多重搬送波を用いた多重アクセス方式に基づいて高速、ハイクオリティーの無線パケットデータ送信サービスサポートするために開発された。

0014

LTE、UMB、802.16mなどの現存する3世代進化移動通信システムは多重搬送波多重アクセス方式に基づいている。また、3世代進化移動通信システムは送信効率を改善するために多重アンテナ(MIMO;Multiple Input Multiple Output)を適用してビームポミング(beam−forming)、適応変調及び符号(AMC; Adaptive Modulation and Coding)方法とチャンネル感応(channel sensitive)スケジューリング方法などの多様な技術を用いる。前記の様々な技術はチャンネル品質などによって多くのアンテナから送信する送信電力を集中したり送信するデータ量を調節し、チャンネル品質が良いユーザに選択的にデータを送信するなどの方法を通じて送信効率を改善してシステム容量性能を改善させる。このような技法は、大部分が基地局(eNB:evolved Node B又はBS:Base Station)と端末(UE:User EquipmentまたはMS:Mobile Station)間のチャンネル状態情報を基づいて動作するから、基地局または端末は基地局と端末の間のチャンネル状態を測定する必要があり、このときに用いられることがチャンネル状態情報基準信号(Channel Status Information reference signal;CSI−RS)である。前述した基地局は一定の場所に位置したダウンリンク(downlink)送信及びアップリンク(uplink)受信装置を意味し、一つの基地局は複数個セルに対する送受信を行う。一つの移動通信システムで複数個の基地局が地理的に分散しており、それぞれの基地局は複数のセルに対する送受信を行う。

0015

LTE/LTE−Aなどの現存する3世代及び4世代移動通信システムは、データ送信率及びシステム容量の拡大のために複数個の送受信アンテナを用いて送信するMIMO技術を活用する。前記MIMO技術は複数の送受信アンテナを活用することによって複数の情報ストリーム(information stream)を空間的に分離して送信する。このように複数個の情報ストリームを空間的に分離して送信することを空間多重化(spatial multiplexing)という。一般的に、幾つか情報ストリームに対して空間多重化を適用することができるかは送信機と受信機のアンテナ数によって変わる。一般的に、幾つか情報ストリームに対して空間多重化を適用することができるか否かを当該送信のランク(rank)という。LTE/LTE−Aリリース(Release)11までの標準でサポートするMIMO技術の場合、送受信アンテナがそれぞれ8個ある場合に対する空間多重化をサポートしてランクが最大8までサポートされる。

0016

一方、本発明で提案する技術が適用されるFD−MIMOシステムは、既存のLTE/LTE−AMIMO技術が進化されて8個より多い32個、若しくはその以上の送信アンテナが用いられる。ただ、本発明の適用範囲がここに限定されるものではない。

0017

図1は、FD−MIMOシステムを示す図である。FD−MIMOシステムは、数十個またはその以上の送信アンテナを活用してデータを送信する無線通信システムを称する。

0018

前記図1で基地局送信装備100は、例えば、数十個またはその以上の送信アンテナを通じて無線信号120、130を送信する。複数の送信アンテナ110は互いに最小距離を維持するように配置される。前記最小距離の、例えば送信される無線信号の波長長さの半分(λ/2)となることができる。一般的に、送信アンテナの間に無線信号の波長長さの半分となる距離が維持される場合、各送信アンテナから送信される信号は互いに相関度が低い無線チャンネルの影響を受けるようになる。例えば、送信する無線信号の帯域が2GHzの場合、この距離は7.5cmとなり帯域が2GHzより高くなればこの距離はさらに短くなる。

0019

前記図1で基地局100に配置された数十個またはその以上の送信アンテナ110は、一つまたは複数の端末で120のように信号を送信するのに活用される。複数の送信アンテナには適切なプリコーディング(precoding)が適用されて複数の端末に同時に送信するようにする。このとき、一つの端末は1個またはその以上の情報ストリームを受信することができる。一般的に、一つの端末が受信することができる情報ストリームの個数は端末が保有している受信アンテナ数チャンネル状況及び受信機性能によって決定される。

0020

前記FD−MIMOシステムを効果的に具現するためには端末がチャンネル状況及び干渉の大きさを正確に測定し、これを用いて効果的なチャンネル状態情報を基地局へ送信しなければならない。前記チャンネル状態情報を受信した基地局はこれを用いてダウンリンクの送信に関連してどんな端末に送信を行うか、どんなデータ伝送速度で送信を行うか、どんなプリコーディングを適用するかなどを決定する。FD−MIMOシステムの場合、送信アンテナ個数が多い関係で従来のLTE/LTE−Aシステムのチャンネル状態情報の送受信方法を適用する場合、アップリンクで多い過ぎる制御情報を送信しなければならないアップリンクオーバーヘッド問題が発生する。

0021

移動通信システムにおいて、時間、周波数、及び電力リソースは限定されている。したがって、基準信号により多いリソースを割り当てるようになればデータトラフィックチャンネル(traffic channel)送信に割り当てることができるリソースが減って送信されるデータの量が減ることができる。このような場合、チャンネル推定及び測定の性能は改善されるが送信されるデータの絶対量が減少するから全体システム容量性能はむしろ低下されることができる。したがって、全体システム容量側面で最適の性能を導き出すことができるように基準信号のためのリソースとトラフィックチャンネル送信のための信号のリソースの間に適切な配分が必要である。

0022

図2は、LTE/LTE−Aシステムでダウンリンクでスケジューリングできる最小単位である1サブフレーム及び1リソースブロック(RB;Resource Block)の無線リソースを示す図である。

0023

前記図2に示された無線リソースは時間軸上で一つのサブフレームからなり、周波数軸上で一つのRBからなる。図2の無線リソースは周波数領域で12個の副搬送波からなり、時間領域から14個のOFDMシンボルからなり、総168個の固有周波数及び時間位置を持つようにする。LTE/LTE−Aでは前記図2のそれぞれの固有周波数及び時間に対応する位置をリソース要素(RE;resource element)という。
前記図2に示された無線リソースを通じて次のような複数の互いに異なる種類の信号が送信されることができる。

0024

1. CRS(Cell Specific Reference Signal):一つのセルに属したすべての端末のために周期的に送信される基準信号であり、複数の端末が共通的に用いることができる。
2.DMRS(Demodulation Reference Signal):特定端末のために送信される基準信号である。DMRSは総8個のDMRSポートからなることができる。LTE/LTE−Aではポート7からポート14までDMRSポートに該当し、ポートはコード分割多重化(CDM;Code Division Multiplexing)または周波数分割多重化(FDM;Frequency Division Multiplexing)を用いて互いに干渉を発生させないように直交性(orthogonality)を維持する。
3.PDSCH(Physical Downlink Shared Channel):ダウンリンクで送信されるデータチャンネルで基地局が端末にトラフィックを送信するために用いて前記図2のデータ領域で基準信号が送信されないREを用いて送信される。
4.CSI−RS(Channel Status Information Reference Signal):一つのセルに属した端末のために送信される基準信号であり、チャンネル状態を測定するのに用いられる。一つのセルで複数のCSI−RSが送信されることができる。
5.その他、制御チャンネル(PHICH、PCFICH、PDCCH):端末がPDSCHを受信するのに必要な制御情報を提供したりアップリンクのデータ送信に対するHARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)を操作するためのACK/NACK送信

0025

LTE−Aシステムでは前記信号の以外に他の基地局が送信するCSI−RSが当該セルの端末に干渉なしに受信されることができるようにミューティング(muting)を設定することができる。前記ミューティングはCSI−RSが送信されることができる位置で適用されることができ、一般的に端末は当該無線リソースを飛ばしてトラフィック信号を受信する。LTE−A システムでミューティングは他の用語でゼロ−パワー(zero−power)CSI−RSと呼ばれたりする。ミューティングの特性上CSI−RSの位置に適用されて送信電力が送信されないからである。

0026

前記図2でCSI−RSはCSI−RSを送信するアンテナ数によってA、B、C、D、E、E、F、G、H、I、Jと表示された位置の一部を用いて送信されることができる。以下、図2に対する説明で一つのアルファベットと指示される位置は一つのパターン表現する。また、ミューティングもA、B、C、D、E、E、F、G、H、I、Jと表示された位置の一部に適用されることができる。特に、CSI−RSは送信するアンテナポート数によって2個、4個、8個のREを通じて送信されることができる。アンテナポート数が2個である場合、前記図2で或る一つのアルファベットと指示されたパターンの半分を通じてCSI−RSが送信される。アンテナポート数が4個である場合、ある一つのアルファベットと指示されたパターンの全体を通じてCSI−RSが送信される。アンテナポート数が8個である場合、ある2つのアルファベットに指示されたパターンを用いてCSI−RSが送信される。一方、ミューティングの場合、常に一つのパターン単位からなる。すなわち、ミューティングは複数個のパターンに適用されることはできるがCSI−RSと位置が重ならない場合、一つのパターンの一部にだけ適用されることはできない。ただ、CSI−RSの位置とミューティングの位置が重なる場合に限って一つのパターンの一部にだけ適用されることができる。

0027

2つのアンテナポートに対するCSI−RSが送信される場合、CSI−RSは時間軸で連結された2つのREで各アンテナポートの信号を送信して各アンテナポートの信号は直交コード区分される。また、4つのアンテナポートに対するCSI−RSが送信される場合、2つのアンテナポートのためのCSI−RSに追加で2つのREをさらに用いて同じ方法で追加で2つのアンテナポートに対する信号を送信する。8個のアンテナポートに対するCSI−RSが送信される場合も同様である。

0028

セルラーシステムにおいて、ダウンリンクチャンネル状態を測定するために基準信号(reference signal)を送信しなければならない。3GPPのLTE−A(Long Term Evolution Advanced)システムの場合、基地局が送信するCRSまたはCSI−RS(Channel Status Information Reference Signal)を用いて端末は基地局とその端末の間のチャンネル状態を測定する。前記チャンネル状態はダウンリンクにおける干渉量及びその他の幾つの要素を含む。前記ダウンリンクでの干渉量は隣接基地局に属したアンテナによって発生される干渉信号及び熱雑音などを含む。ダウンリンクでの干渉量は端末がダウンリンクのチャンネル状況を判定するのに重要な要素である。一例として、送信アンテナが一個である基地局から受信アンテナが一つの端末で送信する場合、端末は基地局から受信した基準信号でダウンリンクに受信することができるシンボル当りエネルギーと当該シンボルを受信する区間で同時に受信される干渉量を判定してEs/Io(energy per symbol to interference density ratio)を決定しなければならない。決定されたEs/Ioはデータ送信速度またはそれに相応する値に変換され、基地局へチャンネル品質インジケーター(CQI;Channel Quality Indicator)の形態に通報される。基地局は伝達されたCQIに基づいてダウンリンクで端末にどんなデータ伝送速度で送信を行うかを判定することができる。

0029

LTE−Aシステムの場合、端末はダウンリンクのチャンネル状態に対する情報を基地局にフィードバックする。基地局はフィードバックされたチャンネル状態情報をダウンリンクスケジューリングとして活用する。すなわち、端末はダウンリンクで基地局が送信する基準信号を測定し、ここで抽出した情報をLTE/LTE−A標準で定義する形態で基地局にフィードバックする。LTE/LTE−Aで端末がフィードバックする情報は、例えば次の3つの情報を含むことができる。

0030

1.ランクインジケーター(RI;Rank Indicator):端末が現在のチャンネル状態で受信することができる空間レイヤー(spatial layer)の個数
2.プリコーディングマトリックスインジケーター(PMI;Precoder Matrix Indicator):端末が現在のチャンネル状態で好むプリコーディングマトリックスに対するインジケーター
3.チャンネル品質インジケーター(CQI;Channel Quality Indicator):端末が現在のチャンネル状態で受信することができる最大データ送信率(data rate)。CQIは最大データ送信率と類似に活用されることができる信号対干渉雑音比(SINR;Signal to Interference plus Noise Ratio)、最大のエラー訂正符号化率(code rate)及び変調方式、周波数当りデータ効率などで取り替えられることもできる。

0031

前記RI、PMI、CQIは互いに連関されて意味を持つ。一例として、LTE/LTE−Aでサポートするプリコーディングマトリックスはランク別相違するように定義されている。したがって、RIが1の値を持つとき、PMI値XとRIが2の値を持つとき、PMI値Xは異なり解釈される。また端末がCQIを決定するときにも自分が基地局に通報したPMIとRIが基地局で適用されたという仮定をする。すなわち、端末がRI_X、PMI_Y、CQI_Zを基地局に通報したことはランクをRI_XとしてプリコーディングマトリックスをPMI_Yとするとき、CQI_Zに該当するデータ送信率で当該端末がデータを受信することができると通報することと同様である。このように端末はCQIを計算するときに基地局に或る送信方式を行うかを仮定して当該送信方式で実際送信を行ったとき、最適化された性能を得ることができるようにする。

0032

一般的に、FD−MIMOのように送信アンテナの個数が多い場合、ここに比例するCSI−RSを送信しなければならない。一例として、LTE/LTE−Aで8個の送信アンテナを用いる場合、基地局は8−ポートに該当するCSI−RSを端末に送信してダウンリンクのチャンネル状態を測定するようにする。このとき、基地局で8−ポートに該当するCSI−RSを送信するのに一つのRB内で8個のREから構成される無線リソースを利用しなければならない。例えば、アルファベットAと指示されるRE及びアルファベットBに指示されるREから構成される無線リソースが当該基地局のCSI−RS送信のために活用されることができる。このようなLTE/LTE−A方式のCSI−RS送信をFD−MIMOに適用する場合、送信アンテナ数に比例する無線リソースがCSI−RSに割り当てなければならない。すなわち、基地局の送信アンテナが128個である場合、基地局は一つのRB内で総128個のREを用いてCSI−RSを送信しなければならない。このようなCSI−RS送信方式は過多な無線リソースを要するから無線データ送受信に必要な無線リソースを減少させる逆効果がある。

0033

FD−MIMOのように多い数の送信アンテナを持つ基地局でCSI−RSを送信するのに過多な無線リソースを割り当てることを防止しながら端末にとって多い数の送信アンテナに対するチャンネル測定ができるようにする方法でCSI−RSをN個の次元で分離して送信する方法を考慮し得る。一例として、基地局の送信アンテナ110が前記図1のように2次元に配列されている場合、CSI−RSを2個の次元で分離して送信することができる。一方のCSI−RSは水平方向のチャンネル情報を測定するのに活用される水平(Horizontal)CSI−RSと操作し、他方のCSI−RSは垂直方向のチャンネル情報を測定するのに活用される垂直(Vertical) CSI−RSと操作することである。

0034

図3は、FD−MIMOのためのCSI−RSの送信を示す図である。
図3を参照すると、FD−MIMOを運営する基地局は総32個のアンテナを持つ。図3から32個のアンテナ300はそれぞれA0、...、A3、B0、...、B3、C0、...、C3、D0、...、D3、E0、...、E3、F0、...、F3、G0、...、G3、H0、...、H3と指示される。前記図3の32個のアンテナ300に対して2個のCSI−RSが送信される。水平方向のチャンネル状態を測定するのに活用されるH−CSI−RSに対するアンテナポートは次の8個アンテナポートから構成される。
1.H−CSI−RSポート0:アンテナA0、A1、A2、A3が合してなる
2.H−CSI−RSポート1:アンテナB0、B1、B2、B3が合してなる
3.H−CSI−RSポート2:アンテナC0、C1、C2、C3が合してなる
4.H−CSI−RSポート3:アンテナ D0、D1、D2、D3が合してなる
5.H−CSI−RSポート4:アンテナ E0、E1、E2、E3が合してなる
6.H−CSI−RSポート5:アンテナF0、F1、F2、F3が合してなる
7.H−CSI−RSポート6:アンテナG0、G1、G2、G3が合してなる
8.H−CSI−RSポート7:アンテナ H0、H1、H2、H3が合してなる

0035

前記で複数のアンテナが合わせて一つのCSI−RSポートを成るという表現はアンテナ仮想化(antenna virtualization)を意味する。アンテナ仮想化は一般的に複数アンテナ線形的結合を通じて行われる。また、垂直方向のチャンネル状態を測定するのに活用されるV−CSI−RSに対するアンテナポートは次の4個アンテナポートから構成される。
1.V−CSI−RSポート0:アンテナA0、B0、C0、D0、E0、F0、G0、H0が合してなる
2.V−CSI−RSポート1:アンテナA1、B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1が合してなる
3.V−CSI−RSポート2:アンテナA2、B2、C2、D2、E2、F2、G2、H2が合してなる
4.V−CSI−RSポート3:アンテナA3、B3、C3、D3、E3、F3、G3、H3が合してなる

0036

前記のように複数のアンテナが2次元に配列されたと仮定する。アンテナは垂直方向にM個の行、水平方向にN個の列を持つ直交形態に配列されたと仮定する。この場合、端末はN個の水平方向のCSI−RSポートとM個の垂直方向のCSI−RSポートを用いてFD−MIMOのチャンネルを測定することができる。すなわち、上述したような2つのCSI−RSを用いる場合、M×N個の送信アンテナのためにM+N個のCSI−RSポートを活用してチャンネル状態情報を把握することができるようになる。このようにさらに少ない数のCSI−RSポート数を用いてより多い数の送信アンテナに対する情報を把握するようにすることはCSI−RSオーバーヘッドを減らすのに重要な長所で作用する。前記では2つのCSI−RSを用いてFD−MIMOの送信アンテナに対するチャンネル情報を把握し、このような接近は二以上のCSI−RSを用いる場合にも同様に適用されることができる。

0037

前記図3で32個の送信アンテナに対するRSは8個のH−CSI−RSポートと4個のVV−CSI−RSポートで割当てられて送信され、端末はFD−MIMOシステムのこのような CSI−RSを通じて無線チャンネルを測定する。前記でH−CSI−RSは端末が端末と基地局送信アンテナの間の水平角に対する情報を推測するのに活用されることができる一方(310)V−CSI−RSは端末が端末と基地局送信アンテナの間の垂直角に対する情報を推測するのに活用されることができる(320)。本明細書で以下の短縮語が用いられる。

0038

●RIH:水平方向のCSI−RS(H−CSI−RS)を測定し、これに基づいて端末が基地局に通報したランクインジケーター(RI)
RIV:垂直方向のCSI−RS(V−CSI−RS)を測定し、これに基づいて端末が基地局に通報したランクインジケーター(RI)
● RIHV:水平方向のCSI−RS(H−CSI−RS)と垂直方向のCSI−RS(V−CSI−RS)をそれぞれ測定し、これに基づいて端末が基地局に通報した水平及び垂直方向のランクインジケーター(RI)
●PMIH:水平方向のCSI−RS(H−CSI−RS)を測定し、これに基づいて端末が基地局に通報したプリコーディングマトリックスインジケーター(PMI)
● PMIV:垂直方向のCSI−RS(V−CSI−RS)を測定し、これに基づいて端末が基地局に通報したプリコーディングマトリックスインジケーター(PMI)
● CQIH:水平方向のプリコーディングマトリックスだけが適用されたという仮定下に生成された端末サポート可能データ送信率
● CQIV:垂直方向のプリコーディングマトリックスだけが適用されたという仮定下に生成された端末サポート可能データ送信率
● CQIHV:水平方向のプリコーディングマトリックス及び垂直方向のプリコーディングマトリックスが同時適用されたという仮定下に生成された端末サポート可能データ送信率

0039

以下、本明細書では水平方向のチャンネル状態情報及び水平方向のチャンネル状態情報に分けて説明する。しかし、一つの基地局が2以上のCSI−RSを操作する場合、水平方向のチャンネル状態情報及び垂直方向のチャンネル状態情報以外に他の種類のチャンネル状態情報に対しても本発明が適用されることができる。例えば、第1観点でアンテナポートを割り当てたCSI−RS(第1CSI−RS)及び第2観点でアンテナポートを割り当てたCSI−RS(第2CSI−RS)が操作される場合、端末は2つのCSI−RSを活用して各CSI−RSに相応するチャンネル状態情報(第1チャンネル状態情報及び第2チャンネル情報)を獲得することができ、2つのCSI−RSの全て考慮したチャンネル状態情報(第3チャンネル状態情報)も獲得することができる。以下の実施形態で説明する構成は全て類似に適用されることができる。以下では説明の便宜のために垂直方向CSI−RS(V−CSI−RS)及び水平方向CSI−RS(H−CSI−RS)の例を挙げて説明する。

0040

以下の説明で垂直方向のCSI−RSに相応するチャンネル状態情報は垂直方向のチャンネル状態情報と表現する。垂直方向のチャンネル状態情報は垂直方向のCSI−RSに基づいて獲得したRI、PMI及びCQIのうちで少なくとも一つを含む。

0041

また、以下の説明で水平方向のCSI−RSに相応するチャンネル状態情報は水平方向のチャンネル状態情報と表現する。水平方向のチャンネル状態情報は水平方向のCSI−RSに基づいて獲得したRI、PMI及びCQIのうちで少なくとも一つを含む。

0042

基地局が2以上のCSI−RSを端末に送信する場合、端末は各CSI−RSに相応するチャンネル状態情報を基地局に送信することができる。ここで各チャンネル状態情報は各CSI−RSに基づいて獲得したRI、PMI及びCQIのうちで少なくとも一つを含む。ただ、後述する実施形態のように端末は2以上のCSI−RSに基づいてチャンネル状態情報を獲得することもできる。このような場合、明示的にどんな方式でチャンネル状態が獲得されるのか記載した。

0043

図4は、端末が2つのCSI−RSに対するRI、PMI、CQIを送信することを示す図である。複数のCSI−RSに対して端末は各CSI−RSに相応するRI、PMI、CQIを送信してFD−MIMOシステムの無線チャンネル状態情報を基地局に通報する。

0044

図4で矢印は一種類のチャンネル状態情報が相違する種類のチャンネル状態情報を解釈するのにどのように連関されているかを表示する。すなわち、RIV400から始めた矢印がPMIV410で終了することはRIV400の値によってPMIV410の解釈が変わるということを意味する。すなわち、該矢印は端末がPMIV 410を解釈するためにRIV 400の値を用いることを意味する。端末がCQIV420を解釈するためにPMIV410の値が活用される。さらに、端末がPMIH440を解釈するためにRIH430の値が活用される。また端末がCQIH450を解釈するためにPMIH440の値が活用される。

0045

図4で端末はV−CSI−RSを測定してフィードバック1に指示される方式でチャンネル状態情報を送信する。さらに、端末はH−CSI−RSを測定してフィードバック2と指示される方式でチャンネル状態情報を送信する。前記でRI、PMI、CQIは互いに連関性をもって送信される。すなわち、フィードバック1の場合、RIV400は以後送信されるPMIV410がどんなランクのプリコーディングマトリックスを指すかを通報する。また、CQV420は基地局がRIV400が指定するランクで基地局が送信するとき、PMIV410が指定する該ランクのプリコーディングマトリックスを適用する場合、端末が受信可能なデータ伝送速度またはそれに相応する値に該当する。フィードバック2の場合もフィードバック1と同様にRIH430、PMIH440、CQIH450が互いに連関性をもって送信される。

0046

前記図4のようにFD−MIMO基地局の複数の送信アンテナのために複数のフィードバックを設定して端末がチャンネル状態情報を基地局へ報告することはFD−MIMOのための一つのチャンネル状態情報報告方法となることができる。このような方法は、FD−MIMOのためのチャンネル状態情報を端末で生成して報告するのに追加的な具現が必要ないという長所が存在する。

0047

一方、前記図4のような方法のチャンネル状態情報報告方法を用いる場合、FD−MIMO システムの性能を充分に得ることができない欠点がある。図4を参照して上述したように端末は複数のフィードバックを設定してチャンネル状態情報を基地局で報告するが、FD−MIMOが適用された場合のプリコーディングを仮定したCQIを端末が送信しないからである。

0048

FD−MIMOシステムで複数の送信アンテナ110が前記図3と同様に2次元に配列される場合、端末に送信される信号には垂直方向のプリコーディングマトリックス及び水平方向のプリコーディングマトリックスが全て適用されて送信される。すなわち、端末は前記図4のPMIH440及びPMIV410に該当するプリコーディングマトリックスのうちで一つだけ適用された信号を受信するのではなくPMIH440及びPMIV410に該当するプリコーディングマトリックスが同時に適用された信号を受信する。

0049

前記図4に示されたようにPMIH440、PMIV410に該当するプリコーディングが別に適用された場合のCQIH450、CQIV430のみを基地局に報告する場合、基地局は垂直方向のプリコーディングマトリックス及び水平方向のプリコーディングマトリックスが全て適用される場合のCQIを端末から受信することができずに基地局が自体的に判定しなければならない。このように基地局が垂直方向のプリコーディングマトリックス及び水平方向のプリコーディングマトリックスがそれぞれ適用された場合のCQIに基づいて垂直及び水平方向のプリコーディングが全て適用された場合のCQIを任意に判定することはシステムの性能を低下させる原因で作用することができる。

0050

前記で言及したようにFD−MIMOシステムでCSI−RSの過多な無線リソース使用を節減する一つの方法は、多くの数の送信アンテナを效果的に測定することができる複数のCSI−RSを端末に測定するようにする。各CSI−RSは一つの無線チャンネルを測定するための複数個の次元のうち、1個に対するチャンネル状態を端末が測定するのに活用されることができる。このような方式は送信アンテナごと固有のCSI−RSポートを割り当てることと比べてCSI−RSの送信のために相対的に少ない無線リソースを要する。一例として、直四角形に配置されたFD−MIMOシステムの送信アンテナに対して垂直及び水平方向の2つのCSI−RSを操作すると、端末が効果的にチャンネル状態を測定することができる。本明細書ではこのように多数の送信アンテナを持つFD−MIMOシステムで無線チャンネル状態情報を端末が効果的に測定するように複数のCSI−RSを用いたチャンネル状態測定方法及びこれを基地局に報告する方法に対して新しい技術及び装置を提案する。

0051

図5は、本発明の第1実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
図5で端末は図4を参照して説明した例と同様に2つのCSI−RSに基づいて各CSI−RSに相応するチャンネル状態情報を報告する。このとき、フィードバック1と指示される過程は前記図4におけるフィードバック1と指示される過程と同様の役目を行う。すなわち、端末はV−CSI−RSを測定して基地局にここに該当するRIV500、PMIV510、CQIV520を報告する。図5の実施形態と図4の方式の差はフィードバック2と指示される過程にある。端末は基地局にプリコーディングが垂直及び水平方向で全て適用される場合のCQIであるCQIHV550を通報する。すなわち、端末はフィードバック1と指示される過程で生成した最も最近のPMIV510、及びH−CSI−RSを測定して最適と判定したPMIH540に該当するプリコーディングが同時に適用された場合に該当するCQIHV550を生成して基地局に通報する。

0052

図5の実施形態で端末はV−CSI−RSを測定してRIV500を生成した後、基地局に通知する。また該ランク500に最適なPMIV510を判定した後、該PMIV510が指定するプリコーディングが適用された場合のCQIV520を基地局に通報する。前記PMIV510はさらにCQIHV550を生成するにも活用される。端末はH−CSI−RSを測定してRIH530を生成した後、基地局に通報する。また該ランク530に最適のPMIH540を判定した後、該PMIH540が指定するプリコーディングと以前に送信されたPMIV510が指定するプリコーディングが同時に適用された場合のCQIHV550基地局に通報する。

0053

前記図5と同様にPMIH540が指示するプリコーディングマトリックス及びPMIV510が指示するプリコーディングマトリックスが同時に適用された場合のCQI値を端末が基地局に報告するためには次の事項が要求されることもできる。

0054

第1、2つのCQIのうちで少なくとも一つのCQIを2つのPMIを考慮して決定しなければならないか否かを設定する機能が必要である。すなわち、基地局は上位シグナリングを用いて端末に複数のフィードバックを設定しながら各フィードバックの連結関係を端末に通報して端末はこれに基づいてCQIを生成することができる。前記図5の場合では第1PMI、すなわちPMIv510を第2PMI、すなわち、PMIH540と共に適用して第2CQI、すなわちCQIHV550を計算しなさいという制御メッセージが基地局から端末に通報されなければならない。

0055

第2、複数のプリコーディングが適用された場合のCQIをどんなに決定するかに対する定義が必要である。一つのプリコーディングだけが適用された場合のCQIを計算する場合、端末は自分が通報したRIとPMIによって指定されるプリコーディングがダウンリンクに適用されるという仮定下にCQIを計算する。しかし、前記CQIHV550の場合、端末は2つのプリコーディングが同時にダウンリンクに適用されるという仮定下にCQIを計算する。このとき、端末が同時に2つのプリコーディングが適用されることをクロネッカ積(Kronecker product)で解釈することができる。クロネッカ積は、次のように2つの行列に対して定義される。

0056

0057

数式1でA及びBは、それぞれ行列であり、a11乃至amnは行列Aの各元素である。aijは行列Aのi番目行、j番目の列の元素である。

0058

前記数式1で端末はAとBをそれぞれPMIH540とPMIV510が指示するプリコーディングマトリックスで取り替えることによって2つのプリコーディングマトリックスが同時に適用された場合のプリコーディングマトリックスが得られる。端末はCQIHV550を計算するとき、前記数式をPMIH540とPMIV510が指定するプリコーディングマトリックスに適用して得られるプリコーディングマトリックスがダウンリンクに適用されたと仮定してCQIHV550を計算する。

0059

前記数式1のクロネッカ積を用いても2個のプリコーディングマトリックスが同時適用された場合のプリコーディングマトリックスを得るためには端末が通知するランクにより他の動作が端末と基地局で必要である。本明細書ではこれのために以下の3つ方法を提案する。

0060

ランク関連実施形態1:
基地局は、RIV500またはRIH530のうちの一つを常にランク1と設定する。例えば、前記図5のようにCQIHV550がRIH530と共に端末に通報される場合、RIV500は常に1の値を持つようにランクが制限(restriction)される。このような場合、端末が2つのプリコーディングマトリックスが同時適用された場合にサポートすることができるランクはRIH530によって決定される。すなわち、RIH530の値が1を指すと、端末はランク1をサポートすることができ、RIH530の値が2を指すと、端末はランク2をサポートすることができる。端末と基地局はこのような仮定下にFD−MIMOシステムを操作する。ここではCSI−RSが2つの場合を仮定したが、CSI−RSが3つ以上の場合、一つのCSI−RSに対応されるRIを除いた残りRIが全て1と設定しなければならない。

0061

ランク関連実施形態2:
基地局と端末は、垂直方向のプリコーディングマトリックス及び水平方向のプリコーディングマトリックスが同時適用された場合に端末がサポートすることができるランクを次の数式を用いて決定する。

0062

0063

すなわち、端末と基地局は垂直方向のプリコーディングマトリックス及び水平方向のプリコーディングマトリックスが同時適用された場合のランクは各方向でサポートすることができるランクの積と仮定してチャンネル状態情報を送受信する。一例として、端末がRIHをランク2と設定して基地局に通報し、RIVをランク3と設定して基地局に通知する場合、基地局と端末はプリコーディングマトリックスが全て適用された場合のランクを6と仮定する。

0064

LTE/LTE−Aで端末がランク2以上の値に該当するRIを基地局に通知する場合、同時に2つのCQI値を基地局に通知する。これはランク2以上の場合、基地局が端末に2つのコードワードをダウンリンクで送信するから、それぞれのコードワードに該当するCQIを別に報告しなければならないからである。

0065

前記図5の実施形態に対して前記数式2のような方法を適用する場合、端末はRIH530の値が1であっても前記数式2によるプリコーディングが全て適用された場合のランクが2以上場合、2つのCQI値をCQIHV550に送信する。また、基地局はフィードバック2のRIH530の値が1であっても前記数式2によるプリコーディングが全て適用された場合のランクが2以上である場合、2つのCQI値をCQIHV550に送信されることで仮定してこれを受信する。

0066

前記図4または図5のように複数のフィードバックを設定しても2個のCSI−RSに対する水平方向のチャンネル状態情報及び垂直方向のチャンネル状態情報を端末が測定して基地局に通報するようにする方法ではフィードバック1とフィードバック2がどのように設定されるのかによって衝突が発生することもできる。ここで衝突とはフィードバック1とフィードバック2が同じ時間区間に送信される必要が発生する状況を意味する。このような衝突が発生する場合、端末はフィードバック1またはフィードバック2のチャンネル状態情報のうちの一つだけを基地局に通知し、残りは送信することができない。したがって、前記図4または図5のように複数のフィードバックを設定してFD−MIMOを操作する場合、一部チャンネル状態情報が損失される問題点があり得る。

0067

図6は、本発明の第2実施形態によるチャンネル状態方法送信過程を示す図である。
図6を参照すると、2つのCSI−RSに対するチャンネル状態情報を端末が基地局に報告するが、一つのフィードバック過程内で成り立つという点で前記図4と差がある。図6を参照すると、端末はRIHV600を基地局に通報することによって水平方向及び垂直方向のランクを通知する。表1はRIHV600値が示す水平方向のランク(第1ランク)及び垂直方向のランク(第2ランク)を例示的に示したことである。

0068

0069

基地局は端末からRIHV600が通報されることによって水平及び垂直方向のランクを認知することができる。端末はH−CSI−RS及びV−CSI−RS、すなわち、2つのCSI−RSを全て参照してRIHV600の値を判定する。さらに基地局はRIHV600以後に送信される水平方向のCSI−RS及び垂直方向のCSI−RSに対応するPMI610、630、CQI620、640を通じて水平方向及び垂直方向のプリコーディング及び端末が受信可能なデータ伝送速度に対する情報を把握する。すなわち、一つのフィードバック過程内に水平方向及び垂直方向のPMI、CQIが交代に送信されることによって前記図4または図5で発生することができるフィードバック送信の間の衝突を事前に防止することができる。前記図6で端末が通知したRIHV600の値によって水平方向及び垂直方向のランクが相違する値を持つようになることができる。すなわち、RIHV600値で指定する水平方向のランクによってPMIH610が指定するプリコーディングマトリックスが決定される。また、端末はPMIH610が指定するプリコーディングマトリックスが適用される場合を仮定したCQI値、すなわちCQIH620を送信する。前記PMIH610及びCQIH620を判定するために端末はH−CSI−RSを測定する。同様にRIHV600値で指定する垂直方向のランクによってPMIV630が指定するプリコーディングマトリックスが決定される。また、端末はPMIV630が指定するプリコーディングマトリックスが適用される場合を仮定したCQI値、すなわちCQIV640を送信する。前記PMIV630及びCQIV640を判定するために端末はV−CSI−RSを測定する。

0070

図6を参照すると、端末は水平方向のチャンネル状態情報610、620と垂直方向のチャンネル状態情報630、640が交代に一度ずつ送信されている。このように水平方向のチャンネル状態情報と垂直方向のチャンネル状態情報が交代に同一の周期で送信されること可能である。

0071

しかし、実際システムではこのような方式が適合しないこともある。すなわち、端末が特定方向のチャンネル状態情報を他の方向のチャンネル状態情報より相対的に短い週期で基地局へ通知するのがシステム容量を最適化するのに有利することができる。端末が複数のCSI−RSに対するチャンネル状態情報を他の週期で基地局に報告するためには基地局がこれに対する設定ができることが好ましい。すなわち、前記6のように一つのフィードバック過程内で互いに異なる方向のチャンネル状態情報を端末が基地局に通知する場合、基地局はこれに対する設定のために以下のような情報を端末に通知することができる。
● 水平方向チャンネル状態情報(CQIH、PMIH)、即ち、第1チャンネル状態情報に対する週期情報及びサブフレームオフセット値
●垂直方向チャンネル状態情報(CQIV、PMIV)、即ち、第2チャンネル状態情報に対する週期情報及びサブフレームオフセット値

0072

前記サブフレームオフセット値は、週期内で実際送信を行うサブフレームの位置を決める値である。一例として、周期が10ミリ秒(msec)であり、サブフレームオフセットが5である場合、毎10ミリ秒の週期内でサブフレーム5で該信号の送信を行うことである。

0073

前記図6で端末が基地局に通知する水平方向のランクと垂直方向のランクは互いに異なるランク制限(restriction)により決定されることができる。ここでランク制限は端末が基準信号(RS)を測定してランクを決定するとき、これに対する最大値を基地局が事前に設定した値と制限することを意味する。移動通信システムで端末のランクが持つことができる最大値を基地局が制限できるようにすることはシステムを基地局立場で好む方向に運営するための最適化過程の一部である。このように水平方向のランクと垂直方向のランクに対してそれぞれランク制限を適用するためには基地局が端末に次の情報を上位シグナリングを用い、若しくはその他の方式で通報することができる。
1.水平方向ランクの最大値
2.垂直方向ランクの最大値

0074

図7は、本発明の第3実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。図7でも図6と同様に端末は2つのCSI−RSに対するチャンネル状態情報を一つのフィードバック過程を通じて基地局に報告している。ただ、前記図6との差は水平方向のランクと垂直方向のランクが前記表1を参照して説明したように一つのRIHV600によって通報されずそれぞれ別にRIH700とRIV730によって通報されるという点である。

0075

図7を参照すると、RIH700が通報された後、これに基づいてPMIH710とCQIH720が通報される。またRIV730が通報された後、これに基づいてPMIV740とCQIV750が通報される。このようにRIH700とRIV730が別に通報される場合にも前記図6と同様に水平チャンネル状態情報垂直チャンネル状態情報の週期及びランクは相違するように設定されることができる。

0076

図8は、本発明の第4実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
図6または図7のように一つのフィードバック過程を用いて複数のCSI−RSに対するチャンネル状態情報を端末が基地局に報告する場合、前述したように水平方向のプリコーディング及び垂直方向のプリコーディングが同時に適用された場合に対するCQI値の不在によりシステム性能が低下される問題点がある。

0077

図8を参照すれば端末はRIHV800を基地局へ送信する。これを通じて基地局は水平方向及び垂直方向のランクを獲得または認知することができる。また端末はPMIH810、CQIH820を含む水平方向のチャンネル状態情報を送信する。また水平方向のチャンネル状態情報としてPMIV830が送信され、水平方向のプリコーディングと垂直方向のプリコーディングを全て考慮したCQI値であるCQIHV840がPMIV830と同じ時間区間から送信される。前記CQIHV840は水平方向のプリコーディングと垂直方向のプリコーディングが全て適用されたときのCQIに該当する。したがって、ランクも水平方向及び垂直方向のランクの関数で決定される。ここで端末はCQIHV840を生成するに当たりランクを前記数式2のように水平方向及び垂直方向のランクの積と仮定する。また、端末はCQIHV840を生成するに当たり適用されるプリコーディングを前記数式1のように2つのプリコーディングマトリックスのクロネッカ積と仮定する。

0078

前記8のように一つのフィードバック過程を用いて端末から基地局に水平及び垂直方向のチャンネル状態情報及びCQIHV840を通報することは水平方向のプリコーディングと垂直方向のプリコーディングを仮定したCQIHV840値を送信することができるようにする。ただ、このような方式の欠点は、水平方向のプリコーディングだけ適用されたという仮定下で生成したCQIH820が送信されるが実際にこの情報は活用度が低いという点である。前記図8でCQIH820が送信される理由は水平方向のプリコーディングと垂直方向のプリコーディングを仮定したCQI値を送信するためにはPMIH810とPMIV830に対する情報が必要であるがCQIH820が送信される時点ではこのうちの一つだけが通報可能であるためである。

0079

図9は、本発明の第5実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
図9で提案するチャンネル状態情報の送信では前記図8とは異なり端末が基地局に報告するすべてのCQI値が水平方向のプリコーディングと垂直方向のプリコーディングが適用されたという仮定下で生成される。前記図9で端末はPMIV900及びPMIH920、すなわち水平方向のプリコーディングマトリックス及び垂直方向のプリコーディングマトリックスが全て適用されたという仮定下にCQIHV930を生成する。すなわち、PMIH920と共に送信されるCQIHV930は最も最近に送信された垂直方向のプリコーディング関連情報であるPMIV900が指示するプリコーディングマトリックス及びPMIH920が指示するプリコーディングマトリックスが共に適用されるという仮定下にCQIHV930を生成する。同様にPMIV940と共に送信されるCQIHV950は最も最近に送信された水平方向のプリコーディング関連情報であるPMIH920が指示するプリコーディングマトリックス及びPMIV940が指示するプリコーディングマトリックスが共に適用されるという仮定下にCQIHV950を生成する。このように以前に送信されたPMIHまたはPMIVを参照することは一つの時間区間で複数のPMIを送信することを回避するためである。

0080

前記図9のように端末がCQIが送信されるたびにCQIHVを送信するためには特定方向のランクに制限がなければならない。同時に水平及び垂直方向のランクを変えるためには水平及び垂直方向のプリコーディングも新たに変わったランク値により新たに更新されなければならないからである。このような場合、CQIHVは2つのプリコーディングが全て更新された後に送信可能になる。前記図9ではこれを案して垂直方向のランクを常に1と固定したことを仮定している。垂直方向のランクが常に1であるから垂直方向のランクには変化がなく端末は常に以前に送信したPMIVが指定するプリコーディングマトリックス及びPMIHが指定するプリコーディングマトリックスが共に適用されるという仮定ができるようになる。前記では垂直方向のランクを1と固定させたが水平方向のランクを1と固定しても同じ原理に操作されることができる。水平方向のランクを1と固定させる場合、端末はRIHの代わりにRIVを該送信区間で基地局へ通報する。

0081

前記図9でRI、水平方向のチャンネル状態情報920、930、垂直方向のチャンネル状態情報940、950の周期はシステム環境によりそれぞれ異なるように設定されることもできる。

0082

図10は、本発明の第6実施形態によるチャンネル状態情報送信過程を示す図である。
図10で端末は前記図9と同様にCQI送信区間ごとに水平及び垂直方向のプリコーディングが適用されたという仮定下に発生したCQIHVを送信する。ただ、前記図10の実施形態ではRIV1000が追加的に送信されて垂直方向のランクを調節することができる。すなわち、端末はRIV1000を用いて基地局に垂直方向のランクを通報し、これに基づいてPMIV1010を通報する。前記PMIV1010と共に送信されるCQIH(1020)Vは最も最近に送信されたRIHとPMIHによって指定されるプリコーディングマトリックス及びPMIV1010が指定するプリコーディングと共に適用されるという仮定下で生成される。さらに、RIH1030で水平方向のランクが新たに更新される場合、端末はこれを基準で新しいPMIH1040を更新して同じ時間区間から送信されるCQIHV1050はPMIV1010が指定するプリコーディングとPMIH1040が指定するプリコーディングが同時に適用されるという仮定下に生成される。

0083

前記図10で端末は水平方向及び垂直方向のランクを別に更新することができる。したがって、端末がCQIHV1020、1050のチャンネル状態情報を生成するのに仮定するランクは前記数式2のように求められる。すなわち、端末はCQIHV1050を生成するために適用されるランクをRIV1000とRIH1030がそれぞれ指定するランクの積と仮定する。したがって、前記CQIHV1050を送信する区間でRIV1000とRIH1030がそれぞれ指定するランクの積が1の場合、一つのCQIを送信するがその積が2以上場合、2つのCQIを送信する。

0084

図11は、本発明の一実施形態によってFD−MIMOシステムで基地局が端末のチャンネル状態情報生成及び送信方式を設定する過程のフローチャートである。
図11の過程1100で基地局は当該FD−MIMO送信端の送信アンテナ個数及び2次元配置状態を確認する。これに基づいて基地局は過程1110でFD−MIMOチャンネル状態情報を測定するために基地局が送信する水平方向のCSI−RSHと垂直方向のCSI−RSVをどのように設定するかを判定する。CSI−RSH及びCSI−RSVが設定されることは本発明の一実施形態であり、変形形態によれば他の種類の第1CSI−RS及び第2CSI−RSが設定されることもできる。前記過程1110で判定されたCSI−RSHとCSI−RSVに対する設定は過程1120で端末に上位シグナリングまたはその他の方式を用いて通報される。さらに、過程1130で基地局は端末が設定されたCSI−RSHとCSI−RSVに対するチャンネル状態情報をどのように基地局に報告しなければならないかを通報する。次いで過程1140で基地局は端末が送信したCSI−RSHとCSI−RSVに対するチャンネル状態情報を受信する。基地局は受信したチャンネル状態情報を用いてスケジューリングのその他システム操作を行う。

0085

図12は、本発明の一実施形態によってFD−MIMOシステムで端末が基地局の指示に従ってチャンネル状態情報を送信する過程のフローチャートである。
図12の過程1200で端末は基地局から水平方向のCSI−RSHと垂直方向のCSI−RSVをどのように受信しなければならないかに対する情報が通報される。CSI−RSH及びCSI−RSVが設定されることは本発明の一実施形態であり、変形形態によれば他の種類の第1CSI−RS及び第2CSI−RSが設定されることもできる。また、過程1210で端末は基地局から水平方向のCSI−RSHと垂直方向のCSI−RSVを測定してどのようにチャンネル状態情報を構成して報告するかが通報される。過程1220で端末は前記過程1200と1210で設定されたとおりCSI−RSHとCSI−RSVを測定し、それに相応するチャンネル状態情報を基地局に報告する。チャンネル状態情報の具体的な生成及び送信方式は図5乃至図10を参照して上述したようである。

0086

図11及び図12の実施形態で基地局が明示的にCSI−RS及びチャンネル状態情報送信に関する指示を送信することで仮定したが、変形形態によれば、基地局は基地局のCSI−RS送信位置、CSI−RSの数、各CSI−RSに適用されたポート数のうちで少なくとも一部のみを端末に指示し、端末はこれによって予め設定された方式でチャンネル状態情報を生成して送信することもできる。基地局は端末がチャンネル状態情報の生成及び送信方式を確定するのに必要な情報のみを提供すれば充分である。

0087

図13は、本発明の一実施形態による基地局のブロック構成図である。
図13を参照すると、基地局は基地局制御機1300、送信機1310及び受信機1320を含むことができる。基地局制御機1300は複数のCSI−RSに対してどのように設定するかを判定する。基地局制御機1300は複数のCSI−RSの送信方式及びそれに相応したチャンネル状態情報生成及び送信方式を判定することができる。送信機1310はこのように判定された結果を端末に送信する。送信機1310は複数のCSI−RSを端末に送信する。受信機1320は端末が通報する、CSI−RSに相応するチャンネル状態情報を受信する。

0088

図14は、本発明の一実施形態による端末のブロック構成図である。
受信機1420は基地局から複数のCSI−RSに対する設定情報及びチャンネル状態情報の生成及び送信方式に対する指示を受信する。基地局から通報された内容に基づいて端末制御機1400は端末の複数のCSI−RSに対する受信を制御する。このとき、受信機1420は複数のCSI−RSを受信する。また、端末制御機1400は受信された複数CSI−RSに基づいて生成されたチャンネル状態情報を生成する。端末制御機1400は送信機1410を制御して生成されたチャンネル状態情報を基地局へ送信する。

0089

このとき、処理フローチャートの図面の各ブロックとフローチャートの図面の組合は、コンピュータープログラムインストラクションによって行われることを理解することができるでしょう。これらコンピュータープログラムインストラクションは、汎用コンピューター、特殊用コンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備プロセッサーに搭載されることができるので、コンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備のプロセッサーを通じて行われるそのインストラクションがフローチャートブロックで説明された機能を行う手段を生成するようになる。これらコンピュータープログラムインストラクションは特定方式で機能を具現するためにコンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を志向することができるコンピューター利用可能またはコンピューター判読可能メモリーに記憶されることも可能なので、そのコンピューター利用可能またはコンピューター判読可能メモリーに記憶されたインストラクションはフローチャートブロックで説明された機能を行うインストラクション手段を内包する製造品目生産することも可能である。コンピュータープログラムインストラクションはコンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上に搭載されることも可能なので、コンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備上で一連動作段階が行われてコンピューターで実行されるプロセスを生成してコンピューターまたはその他のプログラム可能なデータプロセッシング装備を行うインストラクションはフローチャートブロックで説明した機能を行うための段階を提供することも可能である。

0090

また、各ブロックは特定された論理的機能を行うための一つ以上の実行可能なインストラクションを含むモジュールセグメントまたはコードの一部を示すことができる。また、幾つかの代替実行例ではブロックで言及された機能が手順を逸脱して発生することも可能であることを注目しなければならない。例えば、続いて示されている2つのブロックは実は実質的に同時に行われることも可能であり、またはそのブロックが時々該当する機能によって逆順に行われることも可能である。

0091

このとき、本実施形態で用いられる‘〜部’という用語はソフトウェアまたはFPGAまたはASICのようなハードウェア構成要素を意味し、‘〜部’はどんな役目を行う。しかし、‘〜部’はソフトウェアまたはハードウェアに限定される意味ではない。‘〜部’はアドレシングすることができる記憶媒体にあるように構成されることもでき、若しくはその以上のプロセッサーを再生させるように構成されることもできる。したがって、一例として‘〜部’はソフトウェア構成要素客体志向ソフトウェア構成要素、クラス構成要素及びタスク構成要素のような構成要素と、プロセス、関数、属性プロシージャサブルーチンプログラムコードのセグメント、ドライバーファームウエアマイクロコード回路、データ、データベースデータ構造、テーブル、アレイ、及び変数を含む。構成要素と‘〜部’のうちで提供される機能はより小さな数の構成要素及び‘〜部’に結合されるとか追加的な構成要素と‘〜部’でさらに分離することができる。だけでなく、構成要素及び‘〜部’デバイスまたは保安マルチメディアカード内の一つまたはその以上のCPUを再生させるように具現されることもできる。

0092

本発明が属する技術分野の通常の知識を有する者は本発明がその技術的思想や必須な特徴を変更せず他の具体的な形態で実施できるということを理解することができるでしょう。したがって、上述した実施形態はすべての面で例示的なものであり、限定的ではないことで理解しなければならない。本発明の範囲は前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって現わされ、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出されるすべての変更または変形された形態が本発明の範囲に含まれることに解釈されなければならない。

0093

一方、本明細書及び図面には本発明の好ましい実施形態に対して開示した。たとえ特定用語が用いられたが、これはただ本発明の記述内容を容易に説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で用いられたもので、本発明の範囲を限定するものではない。ここに開示された実施形態の以外にも本発明の技術的思想に基づいて他の変形形態が実施可能であるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に自明なものであろう。

0094

610、630PMI
620、640 CQI
1300基地局制御機
1310送信機
1320受信機
1400端末制御機
1410 送信機
1420 受信機

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ