KR20170128452A

KR20170128452A - 빔 정보를 취득하는 방법, 장치 및 통신 시스템

Info

Publication number: KR20170128452A
Application number: KR1020177029117A
Authority: KR
Inventors: 레이 송; 신 왕
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2017-11-22
Also published as: US20180006697A1; EP3280168A1; WO2016154923A1; JP2018514994A; CN107409318A

Abstract

빔 정보를 취득하는 방법, 장치 및 통신 시스템. 빔 정보를 취득하는 방법은 K개의 안테나 조각을 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하는 단계; 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스들을 수신하는 단계; 빔 인덱스들에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하는 단계; 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하는 단계; 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여, 다수의 가중 벡터를 결정하는 단계; 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하는 단계; 사용자 장비의 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 획득하는 단계를 포함한다. 그럼으로써, 기지국은 빔 가중 정보를 정확하게 획득할 수 있고, 빔 가중 정보가 대규모 MIMO 시스템에 보다 잘 적용될 수 있다.

Description

빔 정보를 취득하는 방법, 장치 및 통신 시스템

본 개시내용은 통신 기술들의 분야에 관한 것으로, 특히 대규모 다중 입력 다중 출력(MIMO) 시스템에서의 빔 정보 취득 방법과 장치 및 통신 시스템에 관한 것이다.

밀리미터파 기술(mmWave) 및 대규모 MIMO 기술은 5세대(5G) 이동 통신 기술 연구의 후보 기술들이다. 대규모 MIMO와 mmWave의 조합은 시스템에 더 넓은 송신 대역폭 및 더 많은 수의 안테나를 제공할 수 있게 되어, 시스템의 성능을 개선시킨다.

그러나, 안테나들 및 서브캐리어들의 수들의 증가는 기저대역 프리코딩 기술의 달성을 어렵게 할 것이다. 한편, 처리의 복잡성이 비교적 높고, 큰 차원 행렬 승산 계산이 각각의 서브캐리어에 대해 수행될 필요가 있고, 안테나들의 수의 증가 및 대역폭의 증가에 따라 시스템의 복잡성이 상당히 증가될 수 있다. 그리고 다른 한편으로, 신축성있는 기저대역 프리코딩 기술이 달성되려면, 각각의 물리적 안테나가 증폭기, 믹서, 디지털-아날로그 변환기 및 아날로그-디지털 변환기 등을 포함하는, 무선 주파수(RF) 체인들의 세트로 구성될 필요가 있고, 시스템의 비용이 비교적 높다.

기저대역 프리코딩 기술이 RF 유닛에서 수행되면, 큰 차원 행렬 계산이 각각의 심볼에 대해 한번 수행되어, 시스템의 복잡성을 크게 낮출 것이지만, 시스템의 성능 또한 대응하여 저하될 것이다. 기저대역과 RF가 혼합되는 프리코딩(빔형성)은 기저대역과 RF 상에 공동으로 프리코딩 동작을 수행할 수 있고, 기저대역 프리코딩과 RF 프리코딩의 장점들이 그 안에 통합되어, 대규모 MIMO 시스템에서 사용하기 위해 보다 적합하게 되고, 시스템 성능(신축성)과 복잡성 간의 효과적인 절충이 달성될 수 있다.

3GPP RAN4에서의 적응형 안테나 시스템(AAS)의 현재 연구에서, 송수신기 유닛들(TXRU들)은 다수의 송신 유닛(TXU들) 및 수신 유닛(RXU들)을 포함하는 것으로 정의된다. TXU들은 입력으로서 기지국의 AAS의 기저대역 신호들을 취하고, RF 송신 신호들의 출력을 제공한다. RF 송신의 출력은 무선 분배 네트워크(RDN)를 통해 안테나 어레이에 분배된다.

상기 배경 설명은 단지 본 개시내용의 분명하고 완전한 설명을 위해 그리고 본 기술 분야의 통상의 기술자들에 의한 용이한 이해를 위해 제공된다는 것을 알아야 한다. 그리고 상기 기술적 해결책은 본 개시내용의 배경에서 설명된다고 해서 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 공지된 것이라고 이해해서는 안된다.

그러나, 본 발명자들에 의해 단지 가상화 모델이 현재 정의되어 있고, 빔 가중 정보(예를 들어, TXRU 가상화 가중 행렬)를 어떻게 획득하는지에 대한 해결책이 존재하지 않고, 대규모 MIMO 시스템에 더 잘 적용될 수 없다는 것이 발견되었다.

본 개시내용의 실시예들은 빔 정보 취득 방법과 장치 및 통신 시스템을 제공한다. 사용자 장비(UE)는 다수의 포트에 관한 전력 정보를 피드백하고, 빔 가중 정보가 다수의 포트에 관한 전력 정보에 따라 획득될 수 있는 것이 예상된다.

본 개시내용의 실시예들의 제1 양태에 따르면, 평면 안테나 어레이를 갖는 기지국에 적용 가능한 빔 정보 취득 방법으로서, 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성하고, 빔 정보 취득 방법은

K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하는 단계; 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;

사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하는 단계;

빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하는 단계;

길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정(estimate)하는 단계; 여기서, K≤L≤M임;

길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하는 단계;

다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하는 단계; 및

사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하는 단계를 포함하는 빔 정보 취득 방법이 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 제2 양태에 따르면, 평면 안테나 어레이를 갖는 기지국 내에 구성된 빔 정보 취득 장치로서, 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성하고, 빔 정보 취득 장치는

K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하도록 구성된 제1 신호 송신 유닛; 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;

사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하도록 구성된 제1 정보 수신 유닛;

빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하도록 구성된 제1 벡터 결정 유닛;

길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하도록 구성된 벡터 추정 유닛; 여기서, K≤L≤M임;

길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하도록 구성된 제2 벡터 결정 유닛;

다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하도록 구성된 제2 신호 송신 유닛; 및

사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하도록 구성된 제2 정보 수신 유닛을 포함하는 빔 정보 취득 장치가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 제3 양태에 따르면, 사용자 장비에 적용 가능한 빔 정보 취득 방법으로서, 빔 정보 취득 방법은

K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하는 단계; 여기서, K는 M 미만이고, M은 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;

제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하는 단계;

채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하는 단계;

기지국에 빔 인덱스를 피드백하는 단계;

가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하는 단계;

제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하는 단계;

수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하는 단계; 및

기지국에 피드백 정보를 송신하는 단계를 포함하는 빔 정보 취득 방법이 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 제4 양태에 따르면, 사용자 장비 내에 구성된 빔 정보 취득 장치로서, 빔 정보 취득 장치는

K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하도록 구성된 제1 신호 수신 유닛; 여기서, K는 M 미만이고, M은 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;

제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하도록 구성된 채널 평가 유닛;

채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하도록 구성된 인덱스 계산 유닛;

기지국에 빔 인덱스를 피드백하도록 구성된 제1 정보 송신 유닛;

가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하도록 구성된 제2 신호 수신 유닛;

제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하도록 구성된 전력 계산 유닛;

수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하도록 구성된 전력 비교 유닛; 및

기지국에 피드백 정보를 송신하도록 구성된 제2 정보 송신 유닛을 포함하는 빔 정보 취득 장치가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 제5 양태에 따르면,

수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성하는 다수의 안테나 요소를 포함하는 평면 안테나 어레이를 갖고; K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고, 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하고, 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하고, 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고, 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고, 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하고, 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하도록 구성된 기지국; 여기서, M은 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고, K는 M 미만이고, K≤L≤M임; 및

K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하고, 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고, 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고, 기지국에 빔 인덱스를 피드백하고, 가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하고, 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고, 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하고, 기지국에 피드백 정보를 송신하도록 구성된 사용자 장비를 포함하는 통신 시스템이 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 또 하나의 양태에 따르면, 기지국에서 실행될 때, 컴퓨터 유닛으로 하여금 기지국에서 위에 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 또 다른 양태에 따르면, 컴퓨터 유닛으로 하여금 기지국에서 위에 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 또 하나의 양태에 따르면, UE에서 실행될 때, 컴퓨터 유닛으로 하여금 UE에서 위에 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 또 다른 양태에 따르면, 컴퓨터 유닛으로 하여금 UE에서 위에 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체가 제공된다.

본 개시내용의 실시예들의 장점은 기지국이 먼저 비교적 적은 수의 포트들에서 기준 신호를 송신하고, 피드백된 하나 이상의 빔 인덱스에 따라 비교적 작은 길이의 벡터를 계산하고 비교적 큰 길이의 벡터를 추정한 다음에, 비교적 큰 길이들의 벡터들에 따라 다시 기준 신호를 송신하여, 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 전력 정보를 획득한다는 데 있다. 그러므로, 기지국은 빔 가중 정보를 비교적 정확하게 획득할 수 있고, 빔 가중 정보가 대규모 MIMO 시스템에 보다 잘 적용될 수 있다.

다음의 설명 및 도면을 참조하여, 본 개시내용의 특정한 실시예들이 개시되고, 본 개시내용의 원리들 및 사용 방식들이 제시된다. 본 개시내용의 실시예들의 범위는 이로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 개시내용의 실시예들은 첨부된 청구범위의 용어들의 범위 내에서 많은 변경들, 수정들 및 등가물들을 포함할 수 있다.

한 실시예에 관해 설명 및/또는 예시된 특징들은 하나 이상의 다른 실시예에서 동일한 방식으로 또는 유사한 방식으로 및/또는 다른 실시예들의 특징들과 조합하여 또는 그 대신에 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용될 때 용어 "구성한다/포함한다"는 설명된 특징들, 정수들, 단계들 또는 소자들의 존재를 명시하도록 취해지지만 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 소자 및 이들의 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 개시내용의 많은 양태들이 다음의 도면을 참조하면 보다 잘 이해될 수 있다. 도면 내의 소자들은 반드시 축척에 맞게 도시되지 않으며, 대신 본 개시내용의 원리들을 분명히 예시하는 데는 강조하여 도시된다. 본 개시내용의 일부 부분을 예시하고 설명하는 것을 용이하게 하기 위해, 도면의 대응하는 부분들은 과장되거나 축소될 수 있다.
본 개시내용의 한 도면 또는 실시예에서 도시된 요소들 및 특징들은 하나 이상의 추가 도면 또는 실시예에서 도시된 요소들 및 특징들과 조합될 수 있다. 또한, 도면에서, 유사한 참조 번호가 도면 전체에 걸쳐 대응하는 부분을 지정하고 하나보다 많은 실시예에서 동일하거나 유사한 부분들을 지정하는 데 사용될 수 있다.
도 1은 동일한 극성 안테나 구성의 평면 안테나 어레이의 구조의 개략도.
도 2는 교차 극성 안테나 구성의 평면 안테나 어레이의 구조의 개략도.
도 3은 TXRU 가상화 모델 1에서 동일한 극성 방향에서의 M개의 안테나 요소의 각각의 열과 M_TXRU개의 TXRU들 간의 접속 관계의 개략도.
도 4는 TXRU 가상화 모델 2에서 동일한 극성 방향에서의 M개의 안테나 요소의 각각의 열과 M_TXRU개의 TXRU들 간의 접속 관계의 개략도.
도 5는 본 개시내용의 실시예 1의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트.
도 6은 본 개시내용의 실시예 2의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트.
도 7은 본 개시내용의 실시예 3의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트.
도 8은 본 개시내용의 실시예 4의 빔 정보 취득 장치의 개략도.
도 9는 본 개시내용의 실시예 4의 기지국의 구조의 개략도.
도 10은 본 개시내용의 실시예 5의 빔 정보 취득 장치의 개략도.
도 11은 본 개시내용의 실시예 5의 사용자 장비의 구조의 개략도.
도 12는 본 개시내용의 실시예 6의 통신 시스템의 개략도.

본 개시내용의 이들 및 다른 양태들 및 특징들은 다음 설명 및 첨부 도면을 참조하면 분명해질 것이다. 도면 및 설명에서, 본 개시내용의 특정한 실시예들이 본 개시내용의 원리들이 이용되는 방식들 중 일부를 나타내는 것으로 상세히 개시되었지만, 본 개시내용은 범위가 그에 대응하여 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 오히려, 본 개시내용은 첨부된 청구범위의 표현들 내에 드는 모든 변경들, 수정들 및 등가물들을 포함한다.

도 1 및 2는 본 개시내용의 실시예들에 관련된 2개의 평면 안테나 어레이의 구조들의 개략도들을 제공하고, 도 1은 동일한 극성 안테나 구성의 평면 안테나 어레이의 구조의 개략도이고, 도 2는 교차 극성 안테나 구성의 평면 안테나 어레이의 구조의 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 동일한 극성 방향의 (물리적 안테나 요소들이라고도 할 수 있는) M개의 안테나 요소가 수직 방향으로 각각의 열에 배치되고, N개의 열은 수평 방향으로 배치된다. 도 2에 도시한 바와 같이, M개의 교차 극성 안테나 쌍이 수직 방향으로 각각의 열에 배치되고, 교차 극성 안테나 쌍의 N개의 열은 수평 방향으로 배치된다. 즉, 수직 열에 각각의 극성 방향으로 M개의 물리적 안테나 요소가 있고, 수평 행에 각각의 극성 방향으로 N개의 물리적 안테나 요소가 있다.

2가지 유형의 안테나 구성이 (M, N, P)로서 표현될 수 있고; 여기서, P는 극성 차원들의 수를 나타내고, 도 1에 도시한 바와 같이, P = 1일 때 동일한 극성 구성이고, 도 2에 도시한 바와 같이, P = 2일 때 교차 극성 구성이다. 동일한 극성 방향에서의 M개의 안테나 요소의 각각의 열은 M_TXRU개의 TXRU들에 접속되고, TXRU들의 총 수는 M_TXRU×N×P이다.

상기 평면 안테나 어레이 시스템에서, 안테나들의 수의 증가에 따라, 기준 신호들의 오버헤드는 증가한다. 안테나 포트들의 수를 조절하면서 수직 방향에서의 빔들을 조정하는 기능을 활용하기 위해서, 수직 방향에서의 다수의 안테나 요소가 하나 이상의 안테나 포트 내로 가상화될 수 있다. 가상화된 안테나 포트 내에서, 수직 방향에서의 빔 방향들은 다수의 물리적 안테나 요소를 가중함으로써 조정될 수 있다. 물리적 안테나 요소들의 가중에 대응하여, 가상화된 안테나 포트의 가중은 통상적인 의미에서 프리코딩 동작이다.

3GPP RAN1에서의 완전 차원 MIMO의 현재 연구에서, 송수신기 유닛들(TXRU들)과 물리적 안테나 요소들 간의 접속이 논의된다. 동일한 극성 방향에서의 M개의 안테나 요소의 각각의 열은 도 1 및 2에서 M_TXRU개의 TXRU들에 접속되고, TXRU들의 총 수는 M_TXRU×N×P이다.

또한, TXRU들의 2개의 가상화 모델이 RAN1에서 논의되는데, 하나는 서브-어레이 세그멘테이션 모델이고, 다른 하나는 완전 접속 모델이다. 도 3 및 4는 각각 2개의 모델에서 동일한 극성 방향에서의 M개의 안테나 요소의 각 열과 M_TXRU개의 TXRU들 간의 접속 관계를 제공한다.

TXRU들의 2개의 가상화 모델에서, q는 안테나 요소들에서의 신호 벡터들, 즉, 안테나들의 송신 신호 벡터들이고, x는 TXRU들에서의 신호 벡터들이다.

TXRU들의 가상화 모델 1에 대해, 각각의 TXRU는 K개의 안테나 요소에 접속되고, K = M/M_TXRU이고, w는 각각의 TXRU에 의해 데이터 스트림들에 대해 수행된 가중이고, 모든 M_TXRU TXRU들은 동일한 가중을 사용하고, 즉, 가상화 모델은

로서 표현될 수 있고; 여기서,

는 크로네커 곱셈 연산이고, w는 예를 들어, 이산 푸리에 변환(DFT) 벡터일 수 있고:

이고, 여기서,

는 수직 방향에서의 전자적 다운틸트 각도이다.

TXRU들의 가상화 모델 2에 대해, 각각의 TXRU는 M개의 안테나 요소에 접속되고, W는 M_TXRU개의 TXRU들에 의해 신호 x에 대해 수행된 가중이고, 즉, 가상화 모델은

로서 표현될 수 있다. W의 각각의 열은 예를 들어, DFT 벡터일 수 있고:

이고, 여기서,

는 수직 방향에서의 전자적 다운틸트 각도이다. 또는,

이고, 여기서, N_M은 길이 M의 DFT 벡터의 크기를 나타내고, and n _m _'는 코드북 내의 m'번째 TXRU에 의해 선택된 DFT 벡터의 인덱스를 나타낸다.

도 1 및 2에 도시한 2가지 유형의 안테나 구성에서, 안테나 요소들의 열들은 TXRU들의 동일한 가상화 모델을 사용하고, 열들의 가중 값들은 동일하다는 것을 알아야 한다. 그리고 가중 값들은 동일한 시간 심볼 내의 모든 대역들에 적용 가능하다는 것을 알아야 한다. 이것은 TXRU들의 가상화 모델 1이 사용되면, 하나의 빔의 송신이 단지 동일한 순간에서 지원되고; TXRU들의 가상화 모델 2가 사용되면, M_TXRU개의 빔의 송신이 동일한 순간에서 지원된다는 것을 보여준다.

본 개시내용의 실시예들에 관련된 TXRU들의 평면 안테나 어레이들 및 가상화 모델들이 위에 설명되었지만; 본 개시내용은 이로 제한되지 않는다. 본 개시내용의 실시예들이 이하 상세히 설명될 것이다. 다음의 논의는 P = 1인, 즉 동일한 극성 구성의 경우에 관한 것이고, 그러므로, P가 생략된다. 교차 극성 구성에 대해서는 단지 대응하는 포트들의 수들을 조정할 필요가 있고, 여기서 더 이상 설명하지 않는다.

실시예 1

본 개시내용의 실시예는 평면 안테나 어레이를 갖는 기지국에 적용 가능한 빔 정보 취득 방법을 제공하고, 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성한다. 본 개시내용의 실시예는 기지국 측으로부터 설명될 것이다.

도 5는 본 개시내용의 실시예의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 방법은 다음을 포함한다:

블록 501: 기지국은 K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고; 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고;

블록 502: 기지국은 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하고;

블록 503: 기지국은 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하고;

블록 504: 기지국은 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고; 여기서, K≤L≤M이고;

블록 505: 기지국은 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고;

블록 506: 기지국은 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하고;

블록 507: 기지국은 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득한다.

본 실시예에서, M은 K로 나누어질 수 있다. 기지국은 직교 리소스들을 사용하여 K개의 안테나 요소에서 하나 이상의 제1 기준 신호(RS들)를 송신할 수 있고, K개의 안테나 요소는 수직 방향으로 연속으로 배치된 K개의 안테나 요소일 수 있거나, 고정된 간격들을 갖는 수직 방향에서의 K개의 요소일 수 있다. 그리고 기지국은 제1 기준 신호들에 기초하여 사용자 장비에 의해 피드백된 하나 이상의 빔 인덱스(빔 번호들 등이라고도 함)를 수신할 수 있다.

본 실시예에서, 송신 안테나 포트는 기지국 측에 있는 평면 안테나 어레이에 의해 형성된 가상 포트를 말하고, 기지국은 사용될 안테나 포트들의 수를 자체적으로 결정할 수 있다. 안테나 포트들의 최대 수는 TXRU들의 총수, 즉 M_TXRU×N×P이고; 예를 들어, 기지국은 M개의 포트를 사용할 수 있고, 또한 다른 수의 포트들을 사용할 수 있지만; 본 개시내용은 이로 제한되지 않는다.

또한, 각각의 송신 안테나 포트는 하나 이상의 시간-주파수 리소스를 사용하여 기준 신호들을 송신할 수 있다. 포트들의 수 및 시간-주파수 리소스들의 수는 본 개시내용에서 제한되지 않으며, 임의 수의 포트들 및 임의 수의 시간-주파수 리소스들이 가능할 수 있다.

본 실시예에서, 길이 K의 안테나 요소들의 빔형성 가중 값들로 이루어진 동일한 제1 코드북들이 기지국 측과 사용자 장비 측 양쪽에 저장된다. 그리고, 블록 503에서, 기지국은 수신된 빔 인덱스 n 및 제1 코드북들에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정할 수 있다.

본 실시예에서, 기지국 측은 다수의 제2 코드북을 더 저장할 수 있다. 다수의 제2 코드북에서, DFT 벡터들의 길이들 및 수들은 부분적으로 또는 완전히 상이할 수 있다. 기지국은 길이 K를 갖는 벡터 b_K에 따라 길이 L을 갖는 벡터 b_L을 추정할 수 있고; 여기서, K≤L≤M이다.

예를 들어, 길이 K 및 N₁의 수의 DFT 코드북들(제1 코드북들)에 대해, n ₁ 번째 코드워드(즉, 벡터)는

이고;

길이 M 및 N₁의 수의 DFT 코드북들(제2 코드북들)에 대해, n ₁ 번째 코드워드(즉, 벡터)는

이다.

그들에 의해 형성된 빔 폭들이 상이한 것을 제외하고, 2개의 코드워드 중 전자의 K개의 요소는 동일하고, 길이 K의 DFT 벡터에 의해 형성된 빔의 주 로브는 길이 M의 DFT 벡터에 의해 형성된 빔의 것보다 넓다는 것을 알 수 있다. 따라서, 블록 504에서, 길이 L의 벡터 b_L은 길이 K의 벡터 b_K에 따라 추정될 수 있다.

블록 505에서, 기지국은 b_L 및 다수의 제2 코드북에 따라 각각의 제2 코드북에 대한 다수의 가중 벡터를 선택할 수 있다.

예를 들어, 각각의 제2 코드북에 대해, b_L을 포함하고/하거나 b_L에 인접하는 M_TXRU개의 벡터들이 선택되어 가중 벡터들로서 취해질 수 있고; M_TXRU는 수직 방향에서의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소의 각각의 열이 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다. 대안적으로, b_L을 포함하고/하거나 b_L에 인접하는 N*M_TXRU개의 벡터들이 선택되어 가중 벡터들로서 취해질 수 있고; N은 2차원 평면 어레이 내의 안테나 요소들의 열들의 수이다.

b_L에 인접하는 벡터들은 (C_L과 같은) 동일한 코드북 내의 b_L에 인접하는 인덱스들의 DFT 벡터들을 말한다. 예를 들어, b_L의 인덱스가 7이면, M_TXRU가 4일 때, b_L에 인접하는 M_TXRU개의 가중 벡터들은 코드북 C_L에서, 인덱스들 5, 6, 8, 9의 DFT 벡터들일 수 있다.

본 실시예에서, 선택된 가중 벡터들의 길이들은 M일 수 있고, 또한 M 미만일 수 있다.

블록 506에서, 기지국은 다수의 가중 벡터를 사용하여 TXRU들의 가상화 모델 2에 기초하여 제2 기준 신호에 대한 가중을 수행할 수 있고; TXRU들의 가상화 모델 2에서, 각각의 송수신기 유닛은 수직 방향에서의 M개의 안테나 요소의 열에 접속된다.

즉, 기지국은 가중하기 위해 TXRU들의 다음의 모델을 사용할 수 있고:

여기서, N은 수평 방향에서의 안테나들의 열들의 수이고, Q는 M_TXRU이고,

는 블록 505에서 결정된 가중 벡터들이고, 이는 L이 고정될 때 코드북 C_L 내의 b_L을 포함하고/하거나 b_L에 인접하는 M_TXRU개의 벡터들일 수 있거나, L에 대해 상이한 값들이 취해질 때 코드북 C_L 내의 벡터들 b_L일 수 있거나, 블록 505에서 결정된 임의의 M_TXRU개의 가중 벡터들일 수 있다. 가중 벡터들의 길이들에 관해, 그들은 길이 M의 DFT 벡터들일 수 있고, 길이들이 (길이 L₁과 같이) M 미만일 때, 가중은 M-L₁개의 가중 값들을 영으로 설정함으로써 달성될 수 있다.

기지국은 가중하기 위해 TXRU들의 다음의 모델을 또한 사용할 수 있고:

는 블록 505에서 결정된 가중 벡터들이고, 이는 L이 고정될 때 코드북 C_L 내의 b_L을 포함하고/하거나 b_L에 인접하는 N*M_TXRU개의 벡터들을 나타낼 수 있거나, L에 대해 상이한 값들이 취해질 때 코드북 C_L 내의 N*M_TXRU개의 벡터들 b_L일 수 있거나, 블록 505에서 결정된 임의의 N*M_TXRU개의가중 벡터들일 수 있다.

블록 506에서, 기지국은 또한 S개의 시간-주파수 리소스(여기서, 1≤S≤N*M_TXRU)를 사용하여 제2 기준 신호를 송신할 수 있고; M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다.

본 실시예에서, 피드백 정보는 비트맵으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 비트맵은 S개의 시간-주파수 리소스에 각각 대응하는 S개의 비트(여기서, 1≤S≤N*M_TXRU)를 포함할 수 있고; 비트들의 값들에 대해, 1은 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 미리 정의된 임계 값 이상인 것을 나타내고, 0은 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 미리 정의된 임계 값 미만인 것을 나타낸다.

본 실시예에서, 피드백 정보를 획득한 후에, 기지국은 피드백 정보에 따라 신호 송신의 방향을 결정할 수 있다. 예를 들어, 일부 포트들에서의 소정의 사용자 장비에 의해 수신된 신호들이 비교적 강하면, 빔 가중 행렬들이 적절히 조정될 수 있고, 즉, 빔 가중 정보를 결정한다.

상기 실시예로부터 기지국은 먼저 비교적 적은 수의 포트들에서 기준 신호를 송신하고, 피드백된 하나 이상의 빔 인덱스에 따라 비교적 작은 길이의 벡터를 계산하고 비교적 큰 길이의 벡터를 추정한 다음에, 비교적 큰 길이들의 벡터들에 따라 다시 기준 신호를 송신하여, 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 전력 정보를 획득한다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 기지국은 빔 가중 정보를 비교적 정확하게 획득할 수 있고, 빔 가중 정보가 대규모 MIMO 시스템에 보다 잘 적용될 수 있다.

실시예 2

본 개시내용의 실시예는 사용자 장비에 적용 가능한 빔 정보 취득 방법을 제공한다. 본 개시내용의 실시예는 사용자 장비 측으로부터 설명될 것이고, 실시예 1의 것들과 동일한 내용들에 대해서는 더 이상 설명하지 않는다.

도 6은 본 개시내용의 실시예의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 방법은 다음을 포함한다:

블록 601: 사용자 장비는 K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하고; 여기서, K는 M 미만이고, M은 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고;

블록 602: 사용자 장비는 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고;

블록 603: 사용자 장비는 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고;

블록 604: 사용자 장비는 기지국에 빔 인덱스를 피드백하고;

블록 605: 사용자 장비는 가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하고;

블록 606: 사용자 장비는 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고;

블록 607: 사용자 장비는 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 결정하고;

블록 608: 사용자 장비는 기지국에 피드백 정보를 송신한다.

본 실시예에서, 사용자 장비 측은 제1 코드북을 더 저장할 수 있고; 블록 603에서, 사용자 장비는 채널 추정의 결과에 따라 제1 코드북에 기초하여 빔 인덱스 n을 계산할 수 있다.

블록 605에서, 사용자 장비는 S(여기서, 1≤S≤N*M_TXRU)개의 시간-주파수 리소스에서 제2 기준 신호를 더 수신할 수 있고; 여기서, M_TXRU는 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다. 블록 606에서, 각각의 리소스 u에 대해, 사용자 장비는 다수의 송신 안테나 포트에서의 각각의 포트의 수신 전력을 계산할 수 있다.

예를 들어, 블록 607에서, 다수의 송신 안테나 포트에서의 각각의 포트에 대해, 사용자 장비는 수신 전력이 미리 정의된 임계 값 이상일 때 비트맵에 관한 대응하는 정보를 1로 설정하고, 수신 전력이 미리 정의된 임계 값 미만일 때 비트맵에 관한 대응하는 정보를 0으로 설정한다.

상기 실시예로부터 사용자 장비는 비교적 적은 수의 포트들에서 기지국에 의해 송신된 기준 신호를 수신하고 하나 이상의 빔 인덱스를 피드백한 다음에, 가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 기준 신호를 수신하고, 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트에 관한 전력 정보를 발생하고 기지국에 정보를 피드백한다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 기지국은 빔 가중 정보를 비교적 정확하게 획득할 수 있고, 빔 가중 정보가 대규모 MIMO 시스템에 보다 잘 적용될 수 있다.

실시예 3

본 개시내용의 실시예는 실시예들 1 및 2에 기초하여 기지국 측 및 사용자 장비 측으로부터 설명될 빔 정보 취득 방법을 제공하고, 실시예들 1 및 2의 것들과 동일한 내용들에 대해서는 더 이상 설명하지 않는다.

도 7은 본 개시내용의 실시예의 빔 정보 취득 방법의 플로우차트이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 방법은 2개의 스테이지를 포함할 수 있고: 제1 스테이지는 초기 빔 정보의 선택을 위해 사용되고, 제2 스테이지는 2차 빔 정보의 선택을 위해 사용된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 방법은 다음을 포함한다:

제1 스테이지:

블록 701: 기지국은 K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고; 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고;

블록 702: 사용자 장비는 제1 기준 신호를 수신한 후에 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고;

블록 703: 사용자 장비는 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고;

블록 704: 사용자 장비는 기지국에 빔 인덱스를 피드백하고;

블록 705: 기지국은 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신한 후에 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정한다.

제1 스테이지에서, 기준 신호에 의해 M 미만인 길이들의 K개의 포트를 사용하여, 기준 신호를 송신하는 데 차지되는 리소스들이 감소될 수 있고, 정밀한 빔 방향이 길이 K의 피드백된 DFT 벡터의 커버리지 범위 내에 포함될 수 있다.

제2 스테이지:

블록 706: 기지국은 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고; 여기서, K≤L≤M이고;

블록 707: 기지국은 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고;

블록 708: 기지국은 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하고;

블록 709: 사용자 장비는 제2 기준 신호를 수신한 후에 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고;

블록 710: 사용자 장비는 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 결정하고;

블록 711: 사용자 장비는 기지국에 피드백 정보를 송신하고;

블록 712: 기지국은 피드백 정보를 수신한 후에 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 결정한다.

제2 스테이지에서, 기지국은 비교적 작은 길이의 벡터에 따라 비교적 큰 길이의 벡터를 추정한 다음에, 비교적 큰 길이의 벡터에 따라 다시 기준 신호를 송신하여, 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 전력 정보를 획득한다. 그러므로, 기지국은 빔 가중 정보를 비교적 정확하게 획득할 수 있다.

실시예 4

본 개시내용의 실시예는 평면 안테나 어레이를 갖는 기지국 내에 구성된 빔 정보 취득 장치를 제공하고, 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성한다.

도 8은 본 개시내용의 실시예의 빔 정보 취득 장치의 개략도이다. 도 8에 도시한 바와 같이, 빔 정보 취득 장치(800)는

K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하도록 구성된 제1 신호 송신 유닛(801); 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;

사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하도록 구성된 제1 정보 수신 유닛(802);

빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하도록 구성된 제1 벡터 결정 유닛(803);

길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하도록 구성된 벡터 추정 유닛(804); 여기서, K≤L≤M임;

길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하도록 구성된 제2 벡터 결정 유닛(805);

다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하도록 구성된 제2 신호 송신 유닛(806); 및

사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 결정하도록 구성된 제2 정보 수신 유닛(807)을 포함한다.

본 실시예에서, M은 K로 나누어질 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 빔 정보 취득 장치(800)는

제1 코드북 및 다수의 제2 코드북을 저장하도록 구성된 저장 유닛(808)을 더 포함할 수 있고; 다수의 제2 코드북에서, DFT 벡터들의 길이들 및 수들은 부분적으로 또는 완전히 상이할 수 있다.

제1 벡터 결정 유닛(803)은 사용자 장비에 의해 피드백된 수신된 빔 인덱스 n 및 제1 코드북에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하도록 구성되고;

제2 벡터 결정 유닛(805)은 길이 L을 갖는 벡터 및 다수의 제2 코드북에 따라 제2 코드북들 각각에 대해 다수의 가중 벡터를 각각 선택하도록 구성된다.

본 실시예에서, 제2 코드북들 각각에 대해, 제2 벡터 결정 유닛(805)은 N*M_TXRU개의 벡터들을 선택하고 그들을 가중 벡터들로서 취하도록 구성될 수 있고; 가중 벡터들은 길이 L을 갖는 벡터를 포함하고/하거나, 가중 벡터들은 길이 L을 갖는 벡터에 인접하고; 여기서, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다.

본 실시예에서, 제2 신호 송신 유닛(806))은 다수의 가중 벡터를 사용하여 그리고 제2 TXRU 가상화 모델에 기초하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하도록 구성될 수 있고; 제2 TXRU 가상화 모델에서, 송수신기 유닛들 각각이 M개의 안테나 요소에 접속된다.

본 실시예에서, 제2 신호 송신 유닛(805)은 S개의 시간-주파수 리소스(여기서, 1≤S≤N*M_TXRU)를 사용하여 제2 기준 신호를 송신하도록 구성될 수 있고; 여기서, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다.

본 실시예에서, 제2 정보 수신 유닛(807)에 의해 수신된 피드백 정보는 비트맵으로 표시될 수 있고; 비트맵은 S개의 시간-주파수 리소스에 각각 대응하는 S개의 비트를 포함할 수 있다.

비트들의 값들에 대해, 1은 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 미리 정의된 임계 값 이상인 것을 나타내고, 0은 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 미리 정의된 임계 값 미만인 것을 나타낸다.

본 개시내용의 실시예는 위에 설명된 빔 정보 취득 장치(800)로 구성된 기지국을 더 제공한다.

도 9는 본 개시내용의 실시예의 기지국의 구조의 개략도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 기지국(900)은 중앙 처리 장치(CPU)(200) 및 메모리(210)를 포함할 수 있고, 메모리(210)는 중앙 처리 장치(200)에 결합된다. 메모리(210)는 다양한 데이터를 저장할 수 있고, 또한, 그것은 정보 처리하기 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 중앙 처리 장치(200)의 제어 하에서 프로그램을 실행할 수 있다.

기지국(900)은 실시예 1에서 설명된 빔 정보 취득 방법을 수행할 수 있다. 중앙 처리 장치(200)는 빔 정보 취득 장치(800)의 기능들을 수행하도록 구성될 수 있고, 즉, 중앙 처리 장치(200)는 다음의 제어를 수행하도록 구성될 수 있다: K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고; 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하고; 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하고; 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고; 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고; 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하고; 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하는 것.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 기지국(900)은 송수신기(220), 및 안테나(230) 등을 포함할 수 있다. 상기 소자들의 기능들은 관련 기술의 것들과 유사하고, 여기서 더 이상 설명되지 않을 것이다. 기지국(900)은 반드시 도 9에 도시한 부분들을 모두 포함하지 않고, 또한 기지국(900)은 도 9에 도시하지 않은 부분들을 포함할 수 있고, 관련 기술이 참조될 수 있다는 것을 알아야 한다.

실시예 5

본 개시내용의 실시예는 사용자 장비 내에 구성된 빔 정보 취득 장치를 제공한다.

도 10은 본 개시내용의 실시예의 빔 정보 취득 장치의 개략도이다. 도 10에 도시한 바와 같이, 빔 정보 취득 장치(1000)는

K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하도록 구성된 제1 신호 수신 유닛(1001); 여기서, K는 M 미만이고, M은 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고;

제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하도록 구성된 채널 추정 유닛(1002);

채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하도록 구성된 인덱스 계산 유닛(1003);

기지국에 빔 인덱스를 피드백하도록 구성된 제1 정보 송신 유닛(1004);

가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하도록 구성된 제2 신호 수신 유닛(1005);

제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하도록 구성된 전력 계산 유닛(1006);

수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하도록 구성된 전력 비교 유닛(1007); 및

기지국에 피드백 정보를 송신하도록 구성된 제2 정보 송신 유닛(1008)을 포함한다.

도 10에 도시한 바와 같이, 빔 정보 취득 장치(1000)는

제1 코드북을 저장하도록 구성된 저장 유닛(1009)을 더 포함할 수 있고;

인덱스 계산 유닛(1003)은 채널 추정의 결과에 따라 제1 코드북에 기초하여 빔 인덱스 n을 계산하도록 더 구성될 수 있다.

본 실시예에서, 제2 신호 수신 유닛(1005)은 S개의 시간-주파수 리소스에서 제2 기준 신호를 수신하도록 더 구성되고; 여기서, 1≤S≤N*M_TXRU이고, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수이다.

본 실시예에서, 전력 계산 유닛(1006)은 각각의 리소스 u에 대해, 다수의 송신 안테나 포트 각각의 포트의 수신 전력을 계산하도록 더 구성된다.

본 실시예에서, 피드백 정보는 비트맵으로 표시될 수 있고, 비트맵은 S개의 시간-주파수 리소스에 각각 대응하는 S개의 비트를 포함한다.

본 실시예에서, 전력 비교 유닛(1007)은 시간-주파수 리소스들 각각에 대해, 수신 전력이 미리 정의된 임계 값 이상일 때 비트맵의 대응하는 정보를 1로 설정하고, 수신 전력이 미리 정의된 임계 값 미만일 때 비트맵의 대응하는 정보를 0으로 설정하도록 더 구성된다.

본 개시내용의 실시예는 위에 설명된 빔 정보 취득 장치(1000)로 구성된 사용자 장비를 더 제공한다.

도 11은 본 개시내용의 실시예의 사용자 장비의 구조의 개략도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 사용자 장비(1100)는 중앙 처리 장치(CPU)(100) 및 메모리(140)를 포함할 수 있고, 메모리(140)는 중앙 처리 장치(100)에 결합된다. 본 도면은 단지 예시적이고, 본 구조를 보충하거나 대체하고 원거리 통신 기능들 및 다른 기능들을 달성하도록 다른 유형들의 구조들이 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다.

한 구현에서, 빔 정보 취득 장치(1000)의 기능들은 중앙 처리 장치(100) 내로 통합될 수 있다. 중앙 처리 장치(100)는 다음의 제어를 수행하도록 구성될 수 있다: K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하고; 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고; 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고; 기지국에 빔 인덱스를 피드백하고; 가중 벡터를 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하고; 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고; 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하고; 기지국에 피드백 정보를 송신하는 것.

또 하나의 구현에서, 빔 정보 취득 장치(1000) 및 중앙 처리 장치(100)는 별도로 구성될 수 있다. 예를 들어, 빔 정보 취득 장치(1000)는 그것의 기능들이 중앙 처리 장치(100)의 제어 하에서 실현되는, 중앙 처리 장치(100)에 접속된 칩으로서 구성될 수 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 사용자 장비(1100)는 통신 모듈(110), 입력 유닛(120), 오디오 프로세서(130), 메모리(140), 카메라(150), 디스플레이(160) 및 전원(170)을 더 포함할 수 있다. 사용자 장비(1100)는 반드시 도 11에 도시한 부분들을 모두 포함하지 않고, 또한 사용자 장비(1100)는 도 11에 도시하지 않은 부분들을 포함할 수 있고, 관련 기술이 참조될 수 있다는 것을 알아야 한다.

실시예 6

본 개시내용의 실시예는 통신 시스템을 제공하고, 실시예들 1-5의 것들과 동일한 내용들에 대해서는 더 이상 설명하지 않는다. 도 12는 본 개시내용의 실시예의 통신 시스템의 개략도이다. 도 12에 도시한 바와 같이, 통신 시스템(1200)은 기지국(1201) 및 사용자 장비(1202)를 포함한다.

기지국(1201)은 평면 안테나 어레이를 갖고, 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성한다.

기지국(1201)은 K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고; 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하고; 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하고; 길이 K를 갖는 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고; 길이 L을 갖는 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고; 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 가중된 제2 기준 신호를 사용자 장비에 송신하고; 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하도록 구성된다.

사용자 장비(1202)는 K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하고; 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고; 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고; 기지국에 빔 인덱스를 피드백하고; 가중 벡터들을 사용하여 가중되고 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하고; 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고; 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하고; 기지국에 피드백 정보를 송신하도록 구성된다.

본 개시내용의 실시예는 기지국에서 실행될 때, 컴퓨터 유닛으로 하여금 기지국에서 실시예 1에서 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 제공한다.

본 개시내용의 실시예는 컴퓨터 유닛으로 하여금 기지국에서 실시예 1에서 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

본 개시내용의 실시예는 UE에서 실행될 때, 컴퓨터 유닛으로 하여금 UE에서 실시예 2에서 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 제공한다.

본 개시내용의 실시예는 컴퓨터 유닛으로 하여금 UE에서 실시예 2에서 설명된 것과 같은 빔 정보 취득 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 제공한다.

본 개시내용의 상기 장치들 및 방법들은 하드웨어에 의해, 또는 소프트웨어와 조합한 하드웨어에 의해 구현될 수 있다. 본 개시내용은 프로그램이 논리 디바이스에 의해 실행될 때, 논리 디바이스로 하여금 위에 설명된 장치 또는 소자들을 수행하게 하고, 또는 위에 설명된 방법들 또는 단계들을 수행하게 하는 그러한 컴퓨터-판독가능 프로그램에 관한 것이다. 본 개시내용은 또한 하드 디스크, 플로피 디스크, CD, DVD, 및 플래시 메모리 등과 같은, 상기 프로그램을 저장하는 저장 매체에 관한 것이다.

도면 내의 하나 이상의 기능적 블록 및/또는 기능적 블록들의 하나 이상의 조합은 유니버설 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램머블 논리 디바이스들, 별개의 게이트 또는 트랜지스터 논리 디바이스들, 별개의 하드웨어 소자들 또는 이들의 임의의 적절한 조합들로서 실현될 수 있다. 그리고 그들은 또한 DSP와 마이크로프로세의 조합, 다중 프로세서들, DSP와의 통신 조합들 내의 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 기타 이러한 구성과 같은 컴퓨팅 장비의 조합으로서 실현될 수 있다.

본 개시내용이 특정한 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 기술 분야의 통상의 기술자들은 이러한 설명은 단지 예시적이고, 본 개시내용의 보호 범위를 제한하려는 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다. 다양한 변화들 및 수정들이 본 개시내용의 원리에 따라 본 기술 분야의 통상의 기술자들에 의해 이루어질 수 있고, 이러한 변화들 및 수정들은 본 개시내용의 범위 내에 든다.

Claims

평면 안테나 어레이를 갖는 기지국 내에 구성된 빔 정보 취득 장치로서, 상기 평면 안테나 어레이는 다수의 안테나 요소를 포함하고, 상기 다수의 안테나 요소는 수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성하고, 상기 빔 정보 취득 장치는,
K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하도록 구성된 제1 신호 송신 유닛; 여기서, K는 M 미만이고, M은 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임;
상기 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하도록 구성된 제1 정보 수신 유닛;
상기 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하도록 구성된 제1 벡터 결정 유닛;
길이 K를 갖는 상기 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하도록 구성된 벡터 추정 유닛 - 여기서, K≤L≤M임 -;
길이 L을 갖는 상기 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하도록 구성된 제2 벡터 결정 유닛;
상기 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 상기 가중된 제2 기준 신호를 상기 사용자 장비에 송신하도록 구성된 제2 신호 송신 유닛; 및
상기 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 상기 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 결정하도록 구성된 제2 정보 수신 유닛
을 포함하는 빔 정보 취득 장치.
제1항에 있어서, 상기 M은 상기 K로 나누어질 수 있는 빔 정보 취득 장치.
제1항에 있어서, 상기 빔 정보 취득 장치는,
제1 코드북 및 다수의 제2 코드북을 저장하도록 구성된 저장 유닛을 더 포함하고;
상기 제1 벡터 결정 유닛은 상기 사용자 장비에 의해 피드백된 상기 수신된 빔 인덱스 n 및 상기 제1 코드북에 따라 길이 K를 갖는 상기 벡터를 결정하도록 구성되고;
상기 제2 벡터 결정 유닛은 길이 L을 갖는 상기 벡터 및 상기 다수의 제2 코드북에 따라 상기 제2 코드북들 각각에 대해 다수의 가중 벡터를 선택하도록 구성된 빔 정보 취득 장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 코드북들 각각에 대해, 상기 제2 벡터 결정 유닛은 N*M_TXRU개의 벡터들을 선택하고 그들을 상기 가중 벡터들로서 취하도록 구성되고;
상기 가중 벡터들은 길이 L을 갖는 상기 벡터를 포함하고/하거나, 상기 가중 벡터들은 길이 L을 갖는 상기 벡터에 인접하고- 여기서, N은 양의 정수임 -; M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수인 빔 정보 취득 장치.
제3항에 있어서, 상기 다수의 제2 코드북에서, 이산 푸리에 변환 벡터들의 길이들 및/또는 수들은 부분적으로 또는 완전히 상이한 빔 정보 취득 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 신호 송신 유닛은 상기 다수의 가중 벡터를 사용하여 그리고 제2 TXRU 가상화 모델에 기초하여 상기 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하도록 구성되고;
상기 제2 TXRU 가상화 모델에서, 송수신기 유닛들 각각이 M개의 안테나 요소에 접속되는 빔 정보 취득 장치.
제6항에 있어서, 상기 제2 신호 송신 유닛은 S개의 리소스를 사용하여 상기 제2 기준 신호를 송신하도록 구성되고,
1≤S≤N*M_TXRU이고, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수인 빔 정보 취득 장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 정보 수신 유닛에 의해 수신된 상기 피드백 정보는 비트맵으로 표시되는 빔 정보 취득 장치.
제8항에 있어서, 상기 비트맵은 S개의 리소스에 각각 대응하는 S개의 비트를 포함하고;
1≤S≤N*M_TXRU이고, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수인 빔 정보 취득 장치.
제9항에 있어서, 상기 비트들의 값들에 대해, 1은 상기 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 상기 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 미리 정의된 임계 값 이상인 것을 나타내고, 0은 상기 기지국에 의해 송신되고 대응하는 포트에서의 상기 사용자 장비에 의해 수신된 신호의 전력이 상기 미리 정의된 임계 값 미만인 것을 나타내는 빔 정보 취득 장치.
사용자 장비 내에 구성된 빔 정보 취득 장치로서, 상기 빔 정보 취득 장치는
K개의 안테나 요소에서 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하도록 구성된 제1 신호 수신 유닛 - 여기서, K는 M 미만이고, M은 상기 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수임 -;
상기 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하도록 구성된 채널 추정 유닛;
상기 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하도록 구성된 인덱스 계산 유닛;
상기 기지국에 상기 빔 인덱스를 피드백하도록 구성된 제1 정보 송신 유닛;
가중 벡터들을 사용하여 가중되고 상기 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하도록 구성된 제2 신호 수신 유닛;
상기 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하도록 구성된 전력 계산 유닛;
상기 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 상기 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하도록 구성된 전력 비교 유닛; 및
상기 기지국에 상기 피드백 정보를 송신하도록 구성된 제2 정보 송신 유닛
을 포함하는 빔 정보 취득 장치.
제11항에 있어서, 상기 빔 정보 취득 장치는,
비교적 작은 수의 벡터들을 갖는 제1 코드북을 저장하도록 구성된 저장 유닛을 더 포함하고;
상기 인덱스 계산 유닛은 상기 채널 추정의 상기 결과에 따라 상기 제1 코드북에 기초하여 상기 빔 인덱스 n을 계산하도록 더 구성된 빔 정보 취득 장치.
제11항에 있어서, 상기 제2 신호 수신 유닛은 S개의 리소스에서 상기 제2 기준 신호를 수신하도록 더 구성되고;
1≤S≤N*M_TXRU이고, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 상기 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수인 빔 정보 취득 장치.
제13항에 있어서, 상기 전력 계산 유닛은 각각의 리소스 u에 대해, 상기 다수의 송신 안테나 포트 각각의 수신 전력을 계산하도록 더 구성된 빔 정보 취득 장치.
제11항에 있어서, 상기 피드백 정보는 비트맵으로 표시되고, 상기 비트맵은 S개의 리소스에 각각 대응하는 S개의 비트를 포함하고;
1≤S≤N*M_TXRU이고, N은 양의 정수이고, M_TXRU는 상기 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 M개의 안테나 요소가 접속되는 송수신기 유닛들의 수인 빔 정보 취득 장치.
제15항에 있어서, 상기 전력 비교 유닛은 상기 리소스들 각각에 대해,
상기 수신 전력이 상기 미리 정의된 임계 값 이상일 때 상기 비트맵의 대응하는 정보를 1로 설정하고, 상기 수신 전력이 상기 미리 정의된 임계 값 미만일 때 상기 비트맵의 대응하는 정보를 0으로 설정하도록 더 구성된 빔 정보 취득 장치.
통신 시스템으로서,
수직 방향으로 다수의 열 및 수평 방향으로 다수의 행을 형성하는 다수의 안테나 요소를 포함하는 평면 안테나 어레이를 갖고; K개의 안테나 요소를 사용하여 사용자 장비에 제1 기준 신호를 송신하고, 상기 사용자 장비에 의해 피드백된 빔 인덱스를 수신하고, 상기 빔 인덱스에 따라 길이 K를 갖는 벡터를 결정하고, 길이 K를 갖는 상기 벡터에 따라 길이 L을 갖는 벡터를 추정하고, 길이 L을 갖는 상기 벡터에 기초하여 다수의 가중 벡터를 결정하고, 상기 다수의 가중 벡터를 사용하여 제2 기준 신호에 대해 가중을 수행하고, 상기 가중된 제2 기준 신호를 상기 사용자 장비에 송신하고, 상기 사용자 장비에 의해 피드백된 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 수신하고, 상기 피드백 정보에 따라 빔 가중 정보를 취득하도록 구성된 기지국 - 여기서, M은 상기 기지국 내의 수직 방향에서의 각각의 열의 동일한 극성 방향의 안테나들의 수이고, K는 M 미만이고, K≤L≤M임 -; 및
K개의 안테나 요소에서 상기 기지국에 의해 송신된 제1 기준 신호를 수신하고, 상기 제1 기준 신호에 따라 채널 추정을 수행하고, 상기 채널 추정의 결과에 따라 빔 인덱스를 계산하고, 상기 기지국에 상기 빔 인덱스를 피드백하고, 가중 벡터들을 사용하여 가중되고 상기 기지국에 의해 송신된 제2 기준 신호를 수신하고, 상기 제2 기준 신호에 따라 다수의 송신 안테나 포트의 수신 전력을 계산하고, 상기 수신 전력을 미리 정의된 임계 값과 비교함으로써 상기 다수의 송신 안테나 포트에 관한 피드백 정보를 획득하고, 상기 기지국에 상기 피드백 정보를 송신하도록 구성된 사용자 장비
를 포함하는 통신 시스템.