KR20100005171A - Method for operating multi input multi output based on multimode codebook, transmitting and receiving apparatus for supporting that method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 무선 통신 시스템에서의 MIMO 운영 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and system for operating MIMO in a wireless communication system.
IEEE 802 위원회에서는 와이브로/모바일 와이맥스의 차세대 표준으로 현재의 모바일 와이맥스 보다 한 단계 진일보한 기술 표준인 IEEE 802. 16m에 대한 기술 표준을 개발 예정에 있는데, 이러한 IEEE 802.16m은 이동시 100Mbps, 고정시 1Gbps의 전송량을 목표로 하고 있다.The IEEE 802 committee is planning to develop a technical standard for IEEE 802. 16m, which is an advanced technology standard than the current mobile WiMAX, as the next-generation standard of WiBro / Mobile WiMAX. The IEEE 802.16m is 100Mbps for mobile and 1Gbps for fixed. Aim for transmission.
이러한 IEEE 802.16m에서도 보다 높은 주파수 효율(Spectral Efficiency) 및 데이터 전송율을 구현하기 위해 IEEE 802.16d/e에서와 같이 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 데이터를 전송하는 MIMO(Multi Input Multi Output)가 적용될 수 있다. 여기서 MIMO란 기지국과 단말의 안테나를 복수 개로 늘려 데이터를 여러 경로로 전송하는 것으로서, 수신단에서는 각각의 경로를 통해 수신된 신호를 검출해 간섭을 줄이며 송신단에서 는 시공간 다이버시티 및 공간 다중화를 통해 전송 효율성 을 높일 수 있는 통신 방법을 의미한다.In such IEEE 802.16m, MIMO (Multi Input Multi Output) for transmitting data using a plurality of transmit / receive antennas may be applied to implement higher spectral efficiency and data rate as in IEEE 802.16d / e. . In this case, MIMO refers to a plurality of antennas of a base station and a terminal, which transmits data through multiple paths. The receiver detects a signal received through each path to reduce interference, and the transmitter reduces transmission efficiency through space-time diversity and spatial multiplexing. Means a communication method that can increase.
이러한 MIMO는 복수의 안테나에 송신될 심볼들을 할당하는 방식에 따라, 시공간 전송 다이버시티(STTD: Space Time Transmit Diversity)와 공간 다중화(SM; Spatial Multiplexing) 모드로 구분될 수 있다.Such a MIMO may be classified into a space time transmit diversity (STTD) and a spatial multiplexing (SM) mode according to a method of allocating symbols to be transmitted to a plurality of antennas.
여기서, STTD는 서로 다른 2개의 심볼을 전송함에 있어서 심볼 각각의 위상과 심볼 각각을 송출할 안테나를 바꾸어서 반복적으로 전송하는 것으로서 대표적으로 알라무티(Alamouti) 방식이 있으며, 공간에 따른 페이딩(Fading)을 완화시킴으로써 비교적 안정되고 향상된 전송율을 보장한다.In this case, the STTD repeatedly transmits two different symbols by repeatedly changing the phase of each symbol and an antenna to transmit each symbol, and an Alamouti method is typical. Fading is performed according to space. Mitigation ensures a relatively stable and improved transmission rate.
한편, SM은 각기 다른 다수의 심볼을 복수의 안테나를 통해 동시에 송출하고 수신하는 방식으로, 대표적으로 BLAST 방식이 있으며, 데이터 전송률을 증가시킨다. On the other hand, SM is a method of simultaneously transmitting and receiving a plurality of different symbols through a plurality of antennas, typically the BLAST method, and increases the data rate.
IEEE 802.16d/e 기반의 무선 통신 시스템에서는 STTD와 SM이 선택적으로 전송될 수 있도록 규정되어 있음에 비해, IEEE 802.16m 기반의 무선 통신 시스템에서는 MIMO모드가 적용되는 통신 시스템의 환경과 이러한 통신 시스템 환경 하에서 MIMO모드를 운영하는 방법은 제시된 바가 없어 이에 대한 구체적 방법이 요구되고 있다.In the IEEE 802.16d / e based wireless communication system, STTD and SM can be selectively transmitted, whereas in the IEEE 802.16m based wireless communication system, the environment of the communication system to which the MIMO mode is applied and the environment of such communication system Since there is no method for operating the MIMO mode in the following, a specific method is required.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 무선 통신 시스템에서 적용 가능한 다양한 MIMO 모드 타입을 결정할 수 있는 다중모드 코드북 기반의 MIMO 운영 방법 및 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made in an effort to solve the above problems, and to provide a multimode codebook based MIMO operating method and system capable of determining various MIMO mode types applicable to a wireless communication system.
또한, 본 발명은 다양한 MIMO 모드 타입 하에서 효율적인 코드북을 사용하여 폐루프 기반의 MIMO 모드를 운영할 수 있는 다중모드 코드북 기반의 MIMO 운영 방법 및 시스템을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다. Another object of the present invention is to provide a method and system for operating a multimode codebook based MIMO capable of operating a closed loop based MIMO mode using an efficient codebook under various MIMO mode types.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법은, 전체 시스템의 MIMO(Multi Input Multi Output) 모드 타입에 따라 제1 및 제2 코드북 중 어느 하나를 결정하는 단계; 추정된 채널 상태 정보에 근거하여 상기 결정된 코드북으로부터 프리코딩(Precoding) 행렬을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 프리코딩 행렬에 대한 제1 인덱스를 송신장치로 피드백하는 단계를 포함한다.MIMO mode operating method using a multi-mode codebook according to an aspect of the present invention for achieving the above object, determines any one of the first and second codebook according to the type of Multi Input Multi Output (MIMO) mode of the entire system Making; Selecting a precoding matrix from the determined codebook based on estimated channel state information; And feeding back a first index for the selected precoding matrix to the transmitter.
일 실시예에 있어서, 상기 전체 시스템의 MIMO 모드 타입은 각 송신장치들의 MIMO 모드가 모두 SM(Spatial Multiplexing)인 제1 MIMO 모드 타입과, 상기 송신장치 중 어느 하나의 MIMO 모드는 SM이고 나머지 하나의 MIMO 모드는 STTD(Space Time Transmit Diversity)인 제2 MIMO 타입을 포함하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment, the MIMO mode type of the entire system includes a first MIMO mode type in which all MIMO modes of each transmitting apparatus are spatial multiplexing (SM), and the MIMO mode of any one of the transmitting apparatuses is SM and the other The MIMO mode is characterized by including a second MIMO type of Space Time Transmit Diversity (STTD).
한편, 상기 코드북 결정단계에서, 상기 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제1 MIMO 모드 타입인 경우, 상기 제1 및 제2 코드북 중 크기가 더 작은 코드북을 결정하고, 상기 전제 시스템의 MIMO 모드 타입이 제2 MIMO 타입인 경우 상기 제1 및 제2 코드북 중 크기가 더 큰 코드북을 선택하는 것을 특징으로 하고, 이때, 상기 제1 및 제2 코드북 중 어느 하나는 다른 하나의 서브셋을 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하고, 제1 코드북은 64개의 프리코딩 행렬을 포함하고, 상기 제2 코드북은 8개의 프리코딩 행렬을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the codebook determining step, when the MIMO mode type of the entire system is a first MIMO mode type, a codebook having a smaller size is determined among the first and second codebooks, and the MIMO mode type of the premise system is set to the first. In the case of the 2 MIMO type, a codebook having a larger size among the first and second codebooks is selected, wherein any one of the first and second codebooks is generated using another subset. The first codebook includes 64 precoding matrices, and the second codebook includes eight precoding matrices.
또한, 상술한 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법은, 상기 선택된 코드북을 나타내는 제2 인덱스를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 인덱스 피드백 단계에서, 상기 제1 인덱스와 함께 상기 제2 인덱스를 송신장치로 피드백하는 것을 특징으로 한다. 일 실시예에 있어서, 상기 제2 인덱스는 1비트(Bit)의 크기인 것을 특징으로 한다.The method of operating a MIMO mode using the multi-mode codebook described above may further include determining a second index indicating the selected codebook, and in the first index feedback step, the second index together with the first index. It characterized in that the feedback to the transmitter. In one embodiment, the second index is characterized in that the size of one bit (Bit).
한편, 상기 프리코딩 행렬 선택단계에서, 상기 결정된 코드북으로부터 가장 높은 SINR을 가지는 프리코딩 행렬을 선택하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the precoding matrix selection step, the precoding matrix having the highest SINR is selected from the determined codebook.
또한, 상술한 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법은, 적어도 하나의 송신장치로부터 전송되는 전송데이터를 상기 선택된 프리코딩 행렬 및 상기 추정된 채널 상태 정보에 근거하여 감지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of operating a MIMO mode using the multi-mode codebook described above may further include detecting transmission data transmitted from at least one transmitter based on the selected precoding matrix and the estimated channel state information. It is done.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법은, 수신장치로부터 프리코딩 행렬에 대한 제1 인덱스 및 코드북에 대한 제2 인덱스를 피드백 받는 단계; 제1 및 제2 코드북 중 상기 제2 인덱스의 값에 상응하는 코드북으로부터 상기 제1 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 선택하는 단계; 상기 수신장치로 전송할 전송데이터들을 상기 선택된 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩하는 단계; 및 상기 프리코딩된 전송데이터들을 복수개의 송신 안테나를 통해 전송하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating a MIMO mode using a multimode codebook, the method comprising: receiving feedback from a receiving apparatus, a first index for a precoding matrix and a second index for a codebook; Selecting a precoding matrix corresponding to the first index from a codebook corresponding to the value of the second index among first and second codebooks; Precoding the transmission data to be transmitted to the receiver by using the selected precoding matrix; And transmitting the precoded transmission data through a plurality of transmission antennas.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 다중 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영 방법을 지원하는 수신장치는 전체 시스템의 MIMO 모드 타입에 따라 제1 및 제2 코드북 중 어느 하나를 결정하는 코드북 결정부; 송신장치로부터 송출된 신호로부터 채널 특성을 분석함으로써 채널 상태 정보를 생성하는 채널 추정부; 및 상기 채널 추정부에 의해 생성된 채널 상태 정보에 근거하여 상기 코드북 결정부에 의해 결정된 코드북으로부터 프리코딩(Precoding) 행렬을 선택하고, 상기 선택된 프리코딩 행렬에 대한 제1 인덱스를 송신장치로 피드백하는 프리코딩 행렬 선택부를 포함한다.A receiver supporting the MIMO mode operating method using multiple codebooks according to another aspect of the present invention for achieving the above object is a codebook for determining any one of the first and second codebooks according to the MIMO mode type of the entire system Decision unit; A channel estimator for generating channel state information by analyzing channel characteristics from a signal transmitted from a transmitter; And selecting a precoding matrix from the codebook determined by the codebook determiner based on the channel state information generated by the channel estimator, and feeding back a first index for the selected precoding matrix to the transmitter. It includes a precoding matrix selector.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 여전히 다른 측면에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 지원하는 송신장치는 수신장치로부터 프리코딩 행렬에 대한 제1 인덱스 및 코드북에 대한 제2 인덱스를 피드백 받는 피드백 수신부; 제1 및 제2 코드북 중 상기 제2 인덱스의 값에 상응하는 코드북으로부터 상기 제1 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 선택하고, 수신장치로 전송할 전송데이터들을 상기 선택된 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩하는 프리코딩 수행부; 및 상기 프리코딩 수행부에 의해 프리코딩된 전송데이터들을 복수개의 안테나를 통해 상기 수신장치로 전송하는 데이터 전송부를 포함한다.A transmitter supporting the MIMO mode operating method using a multimode codebook according to still another aspect of the present invention for achieving the above object feeds back a first index for a precoding matrix and a second index for a codebook from a receiver. Receiving feedback receiving unit; Selecting a precoding matrix corresponding to the first index from a codebook corresponding to the value of the second index among the first and second codebooks, and precoding transmission data to be transmitted to a receiving apparatus using the selected precoding matrix Precoding performing unit; And a data transmitter for transmitting the precoded transmission data by the precoding performer to the receiver through a plurality of antennas.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 적용 가능한 다양한 MIMO 모드 타입을 결정할 수 있고, 이러한 다양한 MIMO 모드 타입 하에서 각 MIMO 모드 타입 별로 서로 다른 크기를 가지는 코드북을 사용함으로써 수신장치가 프리코딩 행렬에 대한 인덱스를 검색함에 있어서의 발생되는 복잡성을 감소시킴은 물론, 송신장치로의 피드백 오버헤드를 감소시킬 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to determine various MIMO mode types applicable to a wireless communication system, and under such various MIMO mode types, a receiver uses a codebook having a different size for each MIMO mode type, thereby allowing the receiver to precode the matrix. In addition to reducing the complexity incurred in searching the index for, the feedback overhead to the transmitting apparatus can be reduced.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명에 따른 MIMO 모드 운영 방법이 적용될 수 있는 다양한 무선 통신 시스템 환경에 대해 간략히 설명하기로 한다. 이하에서 설명하는 무선 통신 시스템 환경에서는 높은 주파수 효율과 높은 데이터 전송율을 획득하기 위해 기지국은 4개의 송수신 안테나를 포함하고, 각 단말은 최대 2개의 송수신 안테나를 포함하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 채널의 상태 등을 고려하여 기지국 및 단말의 송수신 안테나 개수는 다양하게 가변될 수 있을 것이다.First, before describing the present invention, various wireless communication system environments to which the MIMO mode operating method according to the present invention can be applied will be briefly described. In the wireless communication system environment described below, a base station includes four transmit / receive antennas and each terminal includes a maximum of two transmit / receive antennas in order to obtain high frequency efficiency and high data rate. However, the present invention is not limited thereto, and the number of transmit / receive antennas of the base station and the terminal may vary in consideration of channel conditions.
먼저 도 1a 및 도 1b를 참조하여 2ⅹ2 MIMO 모드가 적용되는 무선 통신 시스템 환경에 대해 설명하기로 한다. 도 1a는 단일 사용자(SU: Single User) MIMO 기반의 통신 시스템을 보여주는 도면으로서, 도 1a에 도시된 바와 같이 SU-MIMO 기반의 통신 시스템의 경우 2개의 송수신 안테나를 가지는 기지국(100)과 2개의 송수신 안테나를 가지는 하나의 단말(110)로 구성됨을 알 수 있다.First, a wireless communication system environment to which a 2x2 MIMO mode is applied will be described with reference to FIGS. 1A and 1B. FIG. 1A illustrates a single user (SU) MIMO based communication system. In the case of the SU-MIMO based communication system as shown in FIG. 1A, a
한편, 도 1b는 다중 사용자(MU: Multi User) MIMO CSM(Collaborator Spatial Multiplexing)기반의 통신 시스템을 보여주는 도면으로서, 도 1b에 도시된 바와 같이, MU-MIMO CSM 기반의 통신 시스템의 경우 2개의 송수신 안테나를 가지는 기지국(100)과 1개의 송수신 안테나를 가지는 2개의 단말(120, 130)로 구성됨을 알 수 있다. 이때, 도 2에 도시된 MU-MIMO CSM 기반의 무선 통신 시스템의 경우, 2개의 단말은 동일한 주파수를 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.Meanwhile, FIG. 1B is a diagram illustrating a communication system based on a multi-user Multi User MIMO Collaborator Spatial Multiplexing (CSM). As illustrated in FIG. 1B, two transmission / reception are performed in the case of a MU-MIMO CSM-based communication system. It can be seen that the
다음으로 도 2a 및 도 2b를 참조하여 4ⅹ4 MIMO 모드의 무선 통신 시스템 환경에 대해 설명하기로 한다. 도 2a는 SISO-MIMO CSM 기반의 통신 시스템을 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, SISO-MIMO CSM 기반의 통신 시스템의 경우 4개의 송수신 안테나를 가지는 기지국(200)과 1개의 안테나를 가지는 2개의 단말(210, 220) 및 2개의 안테나를 가지는 1개의 단말(230, SU-MIMO)로 구성됨을 알 수 있다. 이때, 3개의 단말은 동일한 주파수를 이용하여 데이터를 전송하게 된다.Next, a wireless communication system environment of a 4x4 MIMO mode will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. FIG. 2A illustrates a SISO-MIMO CSM-based communication system. As shown in FIG. 3, in the SISO-MIMO CSM-based communication system, a
한편, 도 2b는 SU-MU-MIMO CSM 기반의 통신 시스템을 보여주는 도면으로서, 도 2b에 도시된 바와 같이, SU-MU-MIMO CSM 기반의 통신 시스템의 경우 4개의 송수신 안테나를 가지는 기지국(200)과 2개의 송수신 안테나를 가지는 2개의 단말(240, 250)로 구성됨을 알 수 있다. 이때, 2개의 단말은 동일한 주파수를 이용하여 데이터를 전송하게 된다.Meanwhile, FIG. 2B illustrates a communication system based on the SU-MU-MIMO CSM. As illustrated in FIG. 2B, the
도 2b에서, 각 단말의 관점에서는 SU-MIMO 라 할 수 있지만, 시스템 전체적인 관점에서는 2개의 단말이 CSM으로써 하나의 쌍으로 되기 때문에 MU-MIMO 가 되는 것이다.In FIG. 2B, although it may be referred to as SU-MIMO from the viewpoint of each terminal, from the system-wide perspective, two terminals become MU-MIMO because they are paired as CSM.
상술한 다양한 통신 시스템 환경들 중 도 1a, 도 1b, 및 도 2a에 도시된 무선 통신 시스템 환경의 경우 SU-MIMO인 단말이 없거나 한 개 밖에 없으므로 MIMO 모드로써 STTD(Space Time Transmit Diversity) 및 SM(Spatial Multiplexing) 중 어느 하나만을 선택적으로 적용하면 되나, 도 2b에 도시된 무선 통신 시스템 환경의 경우, SU-MIMO인 단말이 2개 이므로 전반적인 시스템의 관점에서 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 다양한 MIMO 모드 타입이 있을 수 있다. Among the various communication system environments described above, in the wireless communication system environment shown in FIGS. 1A, 1B, and 2A, since there is no terminal or only one terminal that is SU-MIMO, STTD (Space Time Transmit Diversity) and SM ( Spatial Multiplexing) may be selectively applied. However, in the wireless communication system environment illustrated in FIG. 2B, since there are two terminals that are SU-MIMO, the various systems as illustrated in FIGS. 3A to 3C are different from each other. There may be a MIMO mode type.
먼저, 도 3a에 도시된 MIMO 모드 타입은, SU-MIMO인 2개의 단말 모두의 채널 상황이 좋지 않은 경우, 예컨대 SU-MIMO인 2개의 단말 모두가 낮은 SINR(Signal to Interference Noise Ratio)을 가지는 경우에 적용 가능한 MIMO 모드를 보여주는 것으로서 도시된 바와 같이, 2개의 SU-MIMO 단말 모두 MIMO 모드로써 STTD를 이용할 수 있다.First, in the MIMO mode type illustrated in FIG. 3A, when the channel conditions of the two terminals, which are SU-MIMO, are not good, for example, when the two terminals, which are SU-MIMO, have a low signal-to-interference noise ratio (SINR) As shown as a MIMO mode applicable to, both SU-MIMO terminals may use STTD as a MIMO mode.
상술한 바와 같이, STTD는 서로 다른 2개의 심볼을 전송함에 있어서 심볼 각각의 위상과 심볼 각각을 송출할 안테나를 바꾸어서 반복적으로 전송하는 방식으로서, 공간에 따른 페이딩(Fading)을 완화시킴으로써 비교적 안정되고 향상된 전송율을 보장할 수 있다는 장점이 있다.As described above, the STTD is a method of repeatedly transmitting two different symbols by repeatedly changing the phase of each symbol and an antenna to transmit each symbol, and is relatively stable and improved by alleviating fading according to space. The advantage is that the transmission rate can be guaranteed.
다음으로, 도 3b에 도시된 MIMO 모드 타입은, SU-MIMO인 2개의 단말 모두의 채널 상황이 좋은 경우, 예컨대 SU-MIMO인 2개의 단말 모두가 높은 SINR을 가지는 경우에 적용 가능한 MIMO 모드를 보여주는 것으로서 도시된 바와 같이, 2개의 SU-MIMO 단말 모두 MIMO 모드로써 SM을 이용할 수 있다. 상술한 바와 같이, SM은 각기 다른 다수의 심볼을 복수의 안테나를 통해 동시에 송출하고 수신하는 방식으로 서 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.Next, the MIMO mode type illustrated in FIG. 3B shows a MIMO mode applicable to a case where channel conditions of two terminals, which are SU-MIMO, are good, for example, when both terminals, which are SU-MIMO, have a high SINR. As shown, both SU-MIMO terminals can use the SM as the MIMO mode. As described above, the SM can increase the data rate by transmitting and receiving a plurality of different symbols simultaneously through a plurality of antennas.
마지막으로, 도 3c에 도시된 MIMO 모드 타입은, STTD와 SM을 혼합하여 사용하는 것으로서, SU-MIMO인 2개의 단말 중 하나의 단말은 채널 상황이 좋지 않고 나머지 하나는 채널 상황이 좋은 경우, 예컨대 SU-MIMO인 2개의 단말 중 하나의 단말은 낮은 SINR을 갖고 나머지 하나의 단말은 높은 SINR을 갖는 경우에 적용 가능한 MIMO 모드를 보여준다. 도시된 바와 같이 채널 상황이 좋지 않은 단말은 MIMO 모드로써 STTD를 이용할 수 있고, 채널 상황이 좋은 단말은 MIMO 모드로써 SM을 이용할 수 있다.Lastly, the MIMO mode type illustrated in FIG. 3C is a mixture of STTD and SM, in which one of two terminals SU-MIMO has a poor channel condition and the other has a good channel condition. One of two terminals, which is SU-MIMO, shows a MIMO mode applicable to a case in which one terminal has a low SINR and the other terminal has a high SINR. As shown, a terminal having a poor channel situation may use STTD as a MIMO mode, and a terminal having a good channel condition may use an SM as a MIMO mode.
한편, 이러한 MIMO 모드에는 채널 정보의 필요성 여부에 따라 개루프(Open Loop) MIMO 방식과 폐루프(Close Loop) MIMO 방식이 있는데, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 각 단말의 MIMO 모드 중 STTD는 개루프 MIMO 방식이고, SM은 개루프 MIMO 방식 또는 폐루프 MIMO 방식일 수 있다. 구체적으로, 개루프 방식인 SM MIMO 모드는 PUSC(Partial Usage Subchannel) 모드를 위해 사용되고, 폐루프 방식인 SM MIMO 모드는 AMC(Adaptive Modulation Coding) 모드를 위해 사용된다.Meanwhile, the MIMO mode includes an open loop MIMO method and a closed loop MIMO method according to whether channel information is required. In the MIMO mode of each UE shown in FIGS. 3A to 3C, STTD is open. The loop MIMO scheme and the SM may be an open loop MIMO scheme or a closed loop MIMO scheme. Specifically, the SM MIMO mode of the open loop method is used for the Partial Usage Subchannel (PUSC) mode, and the SM MIMO mode of the closed loop method is used for the Adaptive Modulation Coding (AMC) mode.
여기서, 폐루프 방식은 송신장치(예컨대, 단말 또는 기지국)가 전송된 순방향 데이터에 대하여 수신장치(예컨대, 기지국 또는 단말)로부터 피드백 정보를 수신하면 다음 순방향 데이터 송신시 수신장치로부터 피드백되는 프리코딩 행렬에 대한 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 이용하여 순방향 데이터를 프리코딩(Precoding)하는 방식이다.Here, the closed loop scheme is a precoding matrix that is fed back from the receiving apparatus when the transmitting apparatus (for example, the terminal or the base station) receives feedback information from the receiving apparatus (for example, the base station or the terminal) with respect to the forward data transmitted. A method of precoding the forward data by using a precoding matrix corresponding to the index for.
이하에서는 단말이 송신장치이고, 기지국이 수신장치인 상향링크 데이터 전 송을 가정하여 설명하지만, 하향링크 데이터 전송인 경우에는 그 역할이 서로 바뀔 수 있을 것이다.Hereinafter, a description will be given on the assumption that the terminal is a transmitter and the base station is a receiver for uplink data transmission. In the case of downlink data transmission, the roles may be interchanged.
일 실시예에 있어, 도 3b에 도시된 MIMO 모드 타입(이하, '제1 MIMO 모드 타입'이라 함) 및 도 3c에 도시된 MIMO 모드 타입(이하, '제2 MIMO 모드 타입'이라 함)에서, 시스템이 Band AMC 모드인 경우, SM은 폐루프 방식을 이용하게 되고 이때 순방향 데이터의 프리코딩에 이용될 프리코딩 행렬은 각 단말의 코드북으로부터 선택되며, 따라서 전체 시스템에 대한 프리코딩 행렬은 하나의 쌍으로 되어 있는 각 단말들의 프리코딩 행렬의 조합(Combination)으로 결정될 수 있다.In one embodiment, in the MIMO mode type (hereinafter referred to as 'first MIMO mode type') shown in Figure 3b and the MIMO mode type (hereinafter referred to as 'second MIMO mode type') shown in Figure 3c When the system is in the Band AMC mode, the SM uses a closed loop scheme. At this time, the precoding matrix to be used for the precoding of the forward data is selected from the codebook of each terminal, so that the precoding matrix for the entire system is one. It may be determined by a combination of precoding matrices of each terminal in pairs.
이러한 경우, 제2 MIMO 모드 타입에서, STTD를 이용하는 단말은 코드북이 필요 없으므로 전체 시스템에 대한 프리코딩 행렬을 결정하기 위해 2개의 단말 중 MIMO 모드로써 SM을 이용하는 제2 단말의 코드북만을 고려하면 되지만, 제1 MIMO 모드 타입에서는 2개의 단말 모두가 MIMO 모드로 SM을 이용하므로 전체 시스템에 대한 프리코딩 행렬을 결정하기 위해서는 2개의 단말 모두의 코드북을 고려하여야 한다.In this case, since the terminal using the STTD does not need a codebook in the second MIMO mode type, only the codebook of the second terminal using the SM as the MIMO mode of the two terminals may be considered in order to determine a precoding matrix for the entire system. In the first MIMO mode type, since both terminals use the SM in the MIMO mode, the codebooks of both terminals should be considered to determine the precoding matrix for the entire system.
구체적으로 살펴보면, 먼저, 제2 MIMO 모드 타입의 경우, 전체 시스템의 프리코딩 행렬은 MIMO 모드로 SM을 이용하는 제2 단말의 코드북 만을 고려하여 결정되므로, 전체 시스템의 프리코딩 행렬은 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.Specifically, first, in the case of the second MIMO mode type, the precoding matrix of the entire system is determined in consideration of only the codebook of the second terminal using the SM in the MIMO mode, so that the precoding matrix of the entire system is represented by
여기서, V는 도 3b에서 제2 단말의 프리코딩 행렬을 나타내고, I는 단위행렬을 나타내며, O는 영 행렬(Zero Matrix)을 나타낸다. 이때, V, I, 및 O는 2ⅹ2 행렬일 수 있다.Here, V denotes a precoding matrix of the second terminal in FIG. 3B, I denotes a unit matrix, and O denotes a zero matrix. In this case, V, I, and O may be a 2ⅹ2 matrix.
한편, 제1 MIMO 모드 타입에서, 전체 시스템의 프리코딩 행렬은 MIMO 모드로 SM을 이용하는 2개의 단말 모두의 코드북을 고려하여 결정되므로, 전체 시스템의 프리코딩 행렬은 아래의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.Meanwhile, in the first MIMO mode type, since the precoding matrix of the entire system is determined in consideration of the codebooks of both terminals using the SM in the MIMO mode, the precoding matrix of the entire system may be defined as in
여기서, V1은 MIMO 모드로 SM을 이용하는 제1 단말의 프리코딩 행렬을 나타내고, V2는 MIMO 모드로 SM을 이용하는 제2 단말의 프리코딩 행렬을 나타내며, O는 영 행렬(Zero Matrix)을 나타낸다. 그러나, 제1 MIMO 모드 타입의 경우, 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 각 단말이 이용하는 코드북의 크기가 64(6비트)인 경우에는, 전체 시스템의 코드북의 크기는 4096이 되어 전체 시스템의 코드북의 크기가 너무 커질 수 있다는 문제점이 발생할 수 있다.Here, V1 represents a precoding matrix of the first terminal using the SM in the MIMO mode, V2 represents a precoding matrix of the second terminal using the SM in the MIMO mode, and O represents a zero matrix. However, in the case of the first MIMO mode type, as shown in
따라서, 각 단말의 코드북의 크기에 따라 제1 MIMO 모드 타입과 제2 MIMO 모드 타입의 전체 시스템의 코드북의 크기가 달라질 수 있고, 이러한 전체 시스템의 코드북의 크기에 따라 시스템의 MIMO의 성능이 달라질 수 있기 때문에 본 발명은 시스템이 이러한 2가지 MIMO 모드 타입을 모두 효율적으로 운영할 수 있는 방법을 제시한다.Accordingly, the size of the codebook of the entire system of the first MIMO mode type and the second MIMO mode type may vary according to the size of the codebook of each terminal, and the performance of the MIMO of the system may vary according to the size of the codebook of the entire system. As such, the present invention provides a method by which the system can efficiently operate both of these MIMO mode types.
즉, 본 발명에서는 제1 MIMO 모드 타입과 제2 MIMO 모드 타입에서 MIMO 모드로 SM을 이용하는 단말이 서로 다른 크기의 코드북을 이용하도록 함으로써 효율적으로 MIMO 모드를 운영할 수 있는 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 제시한다. That is, in the present invention, a MIMO mode using a multi-mode codebook capable of efficiently operating a MIMO mode by allowing a terminal using an SM as a MIMO mode in a first MIMO mode type and a second MIMO mode type to use codebooks having different sizes. Present the operation method.
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법과 그 방법을 지원하기 위한 기지국 및 단말에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 상술한 바와 같이, 이하에서는 설명의 편의를 위해 기지국이 수신장치로써의 역할을 수행하고, 단말이 송신장치로써의 역할을 수행하는 상향링크 데이터 전송의 경우를 가정하여 설명하지만, 이는 예시적인 것에 불과하고 송신장치 또는 수신장치에 대한 기지국 및 단말의 역할이 서로 전환될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook and a base station and a terminal for supporting the method will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7. As described above, hereinafter, for convenience of description, the base station serves as a receiving apparatus and the terminal assumes a case of uplink data transmission in which the role of a transmitting apparatus. However, this is merely exemplary. It will be readily understood that the roles of the base station and the terminal for the transmitting device or the receiving device can be switched with each other.
먼저, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 지원하는 기지국의 구성을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 기지국(400)은 코드북 결정부(410), 채널 추정부(420), 프리코딩 행렬 선택부(430), 전송데이터 감지부(440), 및 P/S 컨버터(450)를 포함한다.First, FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a base station supporting a MIMO mode operating method using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention. As shown, the
코드북 결정부(410)는 기지국(400)에 의해 결정된 전체 시스템의 MIMO 모드 타입에 따라 제1 및 제2 코드북 중 어느 하나의 코드북을 결정한다. 여기서, 제1 및 제2 코드북은 서로 다른 크기를 가지는 별도의 코드북일 수 있으며 변형된 실시예에 있어서는 제1 및 제2 코드북을 별도로 저장하고 있는 것이 아니라, 제1 코드북의 서브셋(Subset)를 이용하여 제2 코드북을 생성할 수 있다. 즉, 기지국은 제1 코드북만을 가지고 있고, MIMO 모드의 타입에 따라서 제1 코드북의 서브셋을 이용하여 제2 코드북을 생성하는 것이다.The
일 실시예에 있어서 제1 코드북은 64개의 프리코딩 행렬을 포함하고, 제2 코드북은 8개의 프리코딩 행렬을 포함할 수 있다. 64개의 프리코딩 행렬을 포함하는 제1 코드북 및 8개의 프리코딩 행렬을 포함하는 제2 코드북을 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 3 및 4와 같다.In one embodiment, the first codebook may include 64 precoding matrices and the second codebook may include eight precoding matrices. The first codebook including the 64 precoding matrices and the second codebook including the eight precoding matrices are represented by Equations 3 and 4 below.
코드북 결정부(410)가 코드북을 결정하는 과정을 보다 구체적으로 살펴보면, 코드북 결정부(410)는 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제1 MIMO 모드 타입인 경우, 즉 단말 모두가 MIMO 모드로 SM을 이용하는 경우, 코드북 결정부(410)는 제1 코드북 및 제2 코드북 중 그 크기가 더 작은 제2 코드북을 프리코딩 행렬이 선택될 코드북으로 결정할 수 있다.Looking at the process of determining the codebook by the
또한 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제2 MIMO 모드 타입인 경우, 즉 단말 중 하나는 MIMO 모드로 STTD를 이용하고, 나머지 하나는 MIMO 모드로 SM을 이용하는 경우, 코드북 결정부(410)는 제1 코드북 및 제2 코드북 중 그 크기가 더 큰 제1 코드북을 프리코딩 행렬이 선택될 코드북으로 결정할 수 있다.In addition, when the MIMO mode type of the entire system is the second MIMO mode type, that is, when one of the terminals uses the STTD in the MIMO mode and the other uses the SM in the MIMO mode, the
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 코드북 결정부(410)의 경우, 모든 단말이 MIMO 모드로써 SM을 이용하는 경우에는, 크기가 작은 코드북 예컨대, 8개의 프리코딩 행렬을 가지는 코드북을 결정함으로써 후술할 프리코딩 행렬 선택부(430)에 의한 프리코딩 행렬의 선택 및 선택된 프리코딩 행렬에 대한 인덱스를 검색하는데 소요되는 복잡성을 감소시킬 수 있음은 물론, 프리코딩 행렬에 대한 인덱스의 크기가 감소되어 피드백 오버헤드를 감소시킬 수 있게 된다.As described above, in the case of the
이후, 코드북 결정부(410)는 선택된 코드북에 대한 인덱스 값을 결정하여 이를 후술할 프리코딩 행렬 선택부(430)로 제공한다. 일 실시예에 있어서 코드북에 대한 인덱스는 1비트를 이용하여 나타낼 수 있는데, 예컨대, 코드북 결정부(410)가 제1 코드북을 선택하는 경우 그 값으로 1을 할당하고, 제2 코드북을 선택하는 경우 그 값으로 0을 할당하는 것이다.Thereafter, the
다음으로, 채널 추정부(420)는 송수신 안테나(405)를 통해 수신되는 단말의 송출신호를 이용하여 채널의 특성을 추정함으로써 채널 상태 정보를 생성하고, 생성된 채널 상태 정보를 후술할 프리코딩 행렬 선택부(430)로 제공한다.Next, the
프리코딩 행렬 선택부(430)는 채널 추정부(420)로부터 제공되는 채널 상태 정보에 근거하여 코드북 결정부(410)에 의해 결정된 코드북에서 프리코딩 행렬을 선택한다. 일 실시예에 있어서, 프리코딩 행렬 선택부(430)는 코드북에 포함된 프리코딩 행렬들 중 가장 높은 SINR(Signal to Interference Noise Ratio)을 가지는 프리코딩 행렬을 선택할 수 있다.The
이후, 프리코딩 행렬 선택부(430)는 선택된 프리코딩 행렬에 대한 인덱스 및 코드북 결정부(430)에 의해 결정된 코드북에 대한 인덱스를 단말로 피드백한다.Thereafter, the
한편, 전송데이터 감지부(440)는 송수신 안테나(405)를 통해 단말로부터 수신되는 전송 데이터들을 상술한 프리코딩 행렬 선택부(430)에 의해 선택된 프리코딩 행렬 및 채널 상태 추정부(420)에 의해 생성된 채널 상태 정보를 이용하여 감지하고, 감지된 전송 데이터들을 서로 다른 가상의 복수개의 안테나(Virtual Antennas)를 이용하여 후술할 P/S 컨버터(450)로 제공한다.Meanwhile, the
P/S 컨버터(450)는 전송데이터 감지부(440)에 의해 감지된 병렬적인 전송데이터들을 하나의 직렬적인 데이터 스트림으로 변환하여 제공하는 역할을 수행한다.The P /
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 지원하는 단말의 구성을 보여주는 도면이다. 도시된 바와 같이, 단말(500)은 S/P 컨버터(510), 프리코딩 수행부(520), 데이터 전송부(530), 및 피드백 수신부(550)를 포함한다.5 is a diagram illustrating a configuration of a terminal supporting a MIMO mode operating method using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention. As shown, the terminal 500 includes an S /
S/P 컨버터(510)는 전송데이터를 복수개의 병렬적인 전송데이터로 변환하여 서로 다른 복수개의 가상의 안테나를 이용하여 후술할 프리코딩 수행부(520)로 제공한다. 이때, 병렬적인 전송데이터의 수는 가상의 안테나의 수와 동일할 수 있다. 예컨대, 본 발명에서 각 단말은 최대 2개의 송수신 안테나를 가질 수 있으므 로, S/P 컨버터(510)는 전송 데이터를 2개의 병렬적인 전송데이터로 변환할 수 있다.The S /
프리코딩 수행부(520)는 후술할 피드백 수신부(550)를 통해 수신된 기지국에 의해 선택된 프리코딩 행렬에 대한 인덱스 및 코드북에 대한 인덱스를 이용하여 프리코딩 행렬을 선택한다. 구체적으로, 프리코딩 수행부(520)는 먼저, 코드북에 대한 인덱스 값을 확인하여 해당 인덱스 값에 상응하는 코드북을 결정한다. 예컨대, 인덱스 값이 1인 경우 프리코딩 행렬을 선택할 코드북으로 제1 코드북을 결정하고, 인덱스 값이 0인 경우 프리코딩 행렬을 선택할 코드북으로 제2 코드북을 결정하는 것이다.The
이때, 제1 및 제2 코드북은 상술한 기지국이 가지고 있는 것들과 동일한 것일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 코드북은 서로 다른 크기를 가지는 코드북으로서, 단말(500)은 서로 다른 크기를 가지는 2개의 코드북을 저장하고 있거나, 변형된 실시예에 있어서, 2개의 코드북을 저장하고 있는 것이 아니라 제1 코드북만을 저장하고 있고 필요시 제1 코드북의 서브셋(Subset)를 이용하여 제2 코드북을 생성할 수도 있을 것이다. 일 실시예에 있어서 제1 코드북은 64개의 프리코딩 행렬을 포함하고, 제2 코드북은 8개의 프리코딩 행렬을 포함할 수 있다.In this case, the first and second codebooks may be the same as those of the above-described base station. That is, the first and second codebooks are codebooks having different sizes, and the terminal 500 stores two codebooks having different sizes or, in a modified embodiment, stores two codebooks. Instead, only the first codebook is stored, and if necessary, a second codebook may be generated using a subset of the first codebook. In one embodiment, the first codebook may include 64 precoding matrices and the second codebook may include eight precoding matrices.
이후, 프리코딩 수행부(520)는 결정된 코드북으로부터 프리코딩 행렬에 대한 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 선택하고, 선택된 프리코딩 행렬을 상술한 S/P 컨버터(510)로부터 제공되는 병렬적인 전송 데이터에 곱함으로써 전송데이터에 대한 프리코딩을 수행한다.Subsequently, the
마지막으로 데이터 전송부(530)는 프리코딩 수행부(520)에 의해 프리코딩된 복수개의 병렬적인 전송데이터들을 복수개의 송수신 안테나(540)를 통해 기지국으로 전송된다. 이때, 복수개의 병렬적인 전송데이터들은 각각 다른 송수신 안테나를 통해 전송될 수 있을 것이다.Finally, the
도 6은 도 4에 도시된 기지국에서 수행되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 보여주는 플로우차트이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention performed at the base station shown in FIG. 4.
도시된 바와 같이, 먼저 전체 시스템에 적용할 MIMO 모드 타입을 결정한다(S600). 일 실시예에 있어서 MIMO 모드 타입은 모든 단말이 MIMO 모드로 SM을 이용하는 제1 MIMO 모드 타입과 단말 중 하나는 MIMO 모드로 STTD를 이용하고 나머지 하나는 MIMO 모드로 SM을 이용하는 제2 MIMO 모드 타입을 포함할 수 있다.As shown, first, the MIMO mode type to be applied to the entire system is determined (S600). In one embodiment, the MIMO mode type includes a first MIMO mode type in which all terminals use the SM in the MIMO mode, and one of the terminals uses the STTD in the MIMO mode, and the second MIMO mode type uses the SM in the MIMO mode. It may include.
전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제2 MIMO 모드 타입으로 결정하는 경우, 제1 및 제2 코드북 중 제1 코드북을 프리코딩 행렬을 선택할 코드북으로 결정한다(S610). 일 실시예에 있어서 제1 및 제2 코드북은 서로 다른 크기를 가지는 코드북으로써 제1 코드북은 64개의 프리코딩 행렬을 포함하고, 제2 코드북은 8개의 프리코딩 행렬을 포함할 수 있으며, 이때 제1 및 제2 코드북은 서로 다른 크기를 가지는 별도의 코드북이거나, 기지국은 제1 코드북만을 가지고 있고 필요시 제1 코드북의 서브셋을 이용하여 제2 코드북을 생성할 수도 있을 것이다.When the MIMO mode type of the entire system is determined as the second MIMO mode type, the first codebook is determined as a codebook to select a precoding matrix from among the first and second codebooks (S610). In one embodiment, the first and second codebooks are codebooks having different sizes, and the first codebook may include 64 precoding matrices and the second codebook may include eight precoding matrices. And the second codebook may be separate codebooks having different sizes, or the base station may have only the first codebook and, if necessary, generate the second codebook using a subset of the first codebook.
즉, 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제2 MIMO 모드 타입인 경우 제1 및 제2 코드북 중 더 큰 크기를 가지는 제1 코드북을 선택하는 것이다. That is, when the MIMO mode type of the entire system is the second MIMO mode type, the first codebook having a larger size is selected among the first and second codebooks.
이후, 추정된 채널 상태 정보에 근거하여 제1 코드북으로부터 프리코딩 행렬 을 선택한 후(S620), 선택된 프리코딩 행렬에 상응하는 인덱스 및 제1 코드북에 해당하는 인덱스를 단말로 전송한다(S630). 일 실시예에 있어서, 코드북에 대한 인덱스는 1비트일 수 있는데, 이러한 경우 제1 코드북에 해당하는 인덱스의 값은 1일 수 있다.Thereafter, after selecting a precoding matrix from the first codebook based on the estimated channel state information (S620), an index corresponding to the selected precoding matrix and an index corresponding to the first codebook are transmitted to the terminal (S630). In one embodiment, the index for the codebook may be 1 bit, in which case the value of the index corresponding to the first codebook may be 1.
한편, S600에서, 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제1 MIMO 모드 타입으로 결정하는 경우, 제1 및 제2 코드북 중 제2 코드북을 프리코딩 행렬을 선택할 코드북으로 결정한다(S640). 즉, 전체 시스템의 MIMO 모드 타입이 제1 MIMO 모드 타입인 경우 제1 및 제2 코드북 중 더 작은 크기를 가지는 제2 코드북을 선택하는 것이다.In S600, when the MIMO mode type of the entire system is determined as the first MIMO mode type, the second codebook is determined as a codebook to select a precoding matrix from among the first and second codebooks (S640). That is, when the MIMO mode type of the entire system is the first MIMO mode type, the second codebook having a smaller size is selected among the first and second codebooks.
이후, 추정된 채널 상태 정보에 근거하여 제2 코드북으로부터 프리코딩 행렬을 선택한 후(S650), 선택된 프리코딩 행렬에 상응하는 인덱스 및 제2 코드북에 해당하는 인덱스를 단말로 전송한다. 일 실시예에 있어서, 코드북에 대한 인덱스는 1비트일 수 있는데, 이러한 경우 제2 코드북에 해당하는 인덱스의 값은 0일 수 있다.Thereafter, after selecting a precoding matrix from the second codebook based on the estimated channel state information (S650), an index corresponding to the selected precoding matrix and an index corresponding to the second codebook are transmitted to the terminal. In one embodiment, the index for the codebook may be 1 bit, in which case the value of the index corresponding to the second codebook may be zero.
마지막으로, 단말로부터 전송되는 전송데이터들을 상술한 과정을 통해 선택된 프리코딩 행렬 및 채널 상태 정보를 이용하여 감지하고(S670), 감지된 전송데이터들을 하나의 직렬적인 데이터스트림으로 변환하여 제공한다(S680).Finally, the transmission data transmitted from the terminal is sensed using the precoding matrix and channel state information selected through the above-described process (S670), and the detected transmission data are converted into a serial data stream and provided (S680). ).
도 7은 도 5에 도시된 단말에서 수행되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 보여주는 플로우차트이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention performed in the terminal shown in FIG. 5.
도시된 바와 같이, 먼저 기지국으로부터 피드백 정보를 수신한다(S700). 일 실시예에 있어서, 기지국으로부터 피드백 되는 피드백 정보에는 기지국에 의해 선택된 프리코딩 행렬에 대한 제1 인덱스 및 기지국에 의해 결정된 코드북에 대한 제2 인덱스가 포함된다.As shown, first, feedback information is received from the base station (S700). In one embodiment, the feedback information fed back from the base station includes a first index for the precoding matrix selected by the base station and a second index for the codebook determined by the base station.
이후, 코드북에 대한 인덱스인 제2 인덱스의 값을 확인한다(S705). 확인 결과, 제2 인덱스의 값이 제1 값, 예컨대 1인 경우, 제1 코드북으로부터 프리코딩 행렬에 대한 인덱스인 제1 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 선택하고(S710), 제2 인덱스의 값이 제2 값, 예컨대 0인 경우, 제2 코드북으로부터 프리코딩 행렬에 대한 인덱스인 제1 인덱스에 상응하는 프리코딩 행렬을 선택한다(S720).Thereafter, the value of the second index, which is an index for the codebook, is checked (S705). As a result of the check, when the value of the second index is the first value, for example, 1, the precoding matrix corresponding to the first index, which is the index for the precoding matrix, is selected from the first codebook (S710), and the value of the second index. If the second value is 0, for example, a precoding matrix corresponding to the first index, which is an index of the precoding matrix, is selected from the second codebook (S720).
일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 코드북은 상술한 기지국이 가지고 있는 것들과 동일한 것일 수 있다. 즉, 제1 및 제2 코드북은 서로 다른 크기를 가지는 코드북으로서, 단말은 서로 다른 크기를 가지는 2개의 코드북을 저장하고 있거나, 변형된 실시예에 있어서, 2개의 코드북을 저장하고 있는 것이 아니라 제1 코드북만을 저장하고 있고 필요시 제1 코드북의 서브셋(Subset)를 이용하여 제2 코드북을 생성할 수도 있을 것이다.In one embodiment, the first and second codebooks may be identical to those of the base station described above. That is, the first and second codebooks are codebooks having different sizes, and the terminal stores two codebooks having different sizes or, in a modified embodiment, does not store two codebooks but the first codebook. Only the codebook is stored, and if necessary, a second codebook may be generated using a subset of the first codebook.
다음으로, 전송데이터를 S710 또는 S720에서 선택된 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩한다(S730). 일 실시예에 있어서, 전송데이터와 프리코딩 행렬을 서로 곱함으로써 전송데이터를 프리코딩 할 수 있을 것이다. 여기서, 프리코딩 대상이 되는 전송데이터들은 하나의 전송데이터가 복수개의 병렬적인 전송데이터들로 변환된 것일 수 있다.Next, the transmission data is precoded using the precoding matrix selected in S710 or S720 (S730). In one embodiment, the transmission data may be precoded by multiplying the transmission data and the precoding matrix. Here, the transmission data to be precoded may be one transmission data is converted into a plurality of parallel transmission data.
마지막으로, 프리코딩된 전송데이터들을 복수개의 송수신 안테나를 이용하여 기지국으로 전송한다(S740).Finally, the precoded transmission data is transmitted to the base station using the plurality of transmission and reception antennas (S740).
상술한 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The MIMO mode operating method using the above-described multi-mode codebook can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable recording medium. In this case, the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Meanwhile, the program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.Computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks such as floppy disks. Magnetic-Optical Media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The recording medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, or the like including a carrier wave for transmitting a signal specifying a program command, a data structure, or the like.
또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, those skilled in the art will understand that the present invention described above can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1a 및 도 1b는 2ⅹ2 MIMO 모드가 적용되는 무선 통신 시스템 환경을 보여주는 도면.1A and 1B illustrate a wireless communication system environment to which a 2x2 MIMO mode is applied.
도 2a 및 도 2b는 4ⅹ4 MIMO 모드가 적용되는 무선 통신 시스템 환경을 보여주는 도면.2A and 2B are diagrams illustrating a wireless communication system environment to which a 4x4 MIMO mode is applied.
도 3a 내지 도 3c는 도 2b에 도시된 무선 통신 시스템 환경에서 적용가능한 MIMO 모드 타입을 보여주는 도면.3A-3C illustrate MIMO mode types applicable in the wireless communication system environment shown in FIG. 2B.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 지원하는 기지국의 개략적인 블록도.4 is a schematic block diagram of a base station supporting a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 지원하는 단말의 개략적인 블록도.5 is a schematic block diagram of a terminal supporting a MIMO mode operating method using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 4에 도시된 기지국에서 수행되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 보여주는 플로우차트.FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention performed at the base station shown in FIG. 4.
도 7은 도 5에 도시된 단말에서 수행되는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중모드 코드북을 이용한 MIMO 모드 운영방법을 보여주는 플로우차트.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of operating a MIMO mode using a multi-mode codebook according to an embodiment of the present invention performed in a terminal shown in FIG. 5.
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