KR100905549B1 - Method and Apparatus for Selection of Transmitting Antennas In Uplink of MIMO Wireless Communication System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 송신 안테나를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 상향링크에서 시스템 용량을 극대화시킬 수 있는 송신 안테나 선택 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for selecting a transmission antenna of a multi-input multiple output wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for selecting a transmission antenna capable of maximizing a system capacity in an uplink of a multi-input multi-output wireless communication system. will be.
본 발명에 따른 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 송신 안테나를 선택하는 방법은, 다중 송신 안테나로부터 기지국의 수신 채널 상관도에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 다중 송신 안테나의 각 수신 채널의 수신신호대잡음비(SNR) 및 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보를 이용하여 송신 안테나 선택을 위한 시스템 측정 용량을 계산하는 단계; 상기 계산된 시스템 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나의 조합을 선택하는 단계; 상기 선택된 송신 안테나 조합에 따라 다중 사용자 및 상기 다중 송신 안테나를 스케줄링하는 단계; 및 상기 스케줄링 단계에서의 스케줄링 정보를 상기 다중 송신 안테나로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of selecting a transmit antenna in a multiple input multiple output wireless communication system according to the present invention comprises the steps of: receiving information on a received channel correlation of a base station from a multiple transmit antenna; Calculating a system measurement capacity for transmission antenna selection using information on a reception signal-to-noise ratio (SNR) of each reception channel of the multiple transmission antenna and the reception channel correlation; Selecting a combination of transmit antennas at which the calculated system measurement capacity is maximized; Scheduling multiple users and the multiple transmit antennas according to the selected transmit antenna combination; And transmitting the scheduling information in the scheduling step to the multiple transmit antenna.
MIMO, 상향 링크, 송신 안테나 선택, 수신 채널 상관도 MIMO, uplink, transmit antenna selection, receive channel correlation
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무선 통신 시스템의 상향링크에서의 다중 입력 다중 출력 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a multiple input multiple output system in uplink of a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나를 선택하는 방법을 개념적으로 도시한 도면이다. 2 is a diagram conceptually illustrating a method for selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 송신 안테나 선택 방법에 따른 사용자 스케줄링의 일례를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an example of user scheduling according to the method of selecting a transmission antenna shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 장치를 포함하는 기지국의 구성의 일부를 걔략적으로 도시한 도면이다. 4 is a diagram schematically illustrating a part of a configuration of a base station including an apparatus for selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a method of selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention.
도 6은 종래의 안테나 선택 방식과 결합하여 사용되는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법의 일례를 도시한 도면이다. 6 is a diagram illustrating an example of a transmission antenna selection method according to a preferred embodiment of the present invention used in combination with a conventional antenna selection method.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 송신 안테나의 개수를 가변적으로 조절하는 방법을 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a method of variably adjusting the number of transmit antennas according to an embodiment of the present invention.
도 8은 가상 송신 안테나의 운용과 결합하여 사용되는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법의 일례를 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating an example of a method of selecting a transmit antenna according to an embodiment of the present invention used in combination with the operation of a virtual transmit antenna.
도 9는 기지국이 다중 섹터를 지원하는 경우에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법을 적용하는 일례를 도시한 도면이다. 9 is a diagram illustrating an example of applying a transmission antenna selection method according to an embodiment of the present invention when the base station supports multiple sectors.
도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법에 따른 시스템 측정 용량 증가의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 10 is a view for explaining the effect of increasing the system measurement capacity in accordance with the transmission antenna selection method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 송신 안테나를 선택하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 상향링크에서 시스템 용량을 극대화시킬 수 있는 송신 안테나 선택 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for selecting a transmission antenna of a multi-input multiple output wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for selecting a transmission antenna capable of maximizing a system capacity in an uplink of a multi-input multi-output wireless communication system. will be.
무선 통신 시스템 상향링크에서는 주파수 대역이 한정되어 있기 때문에 시스템 용량을 극대화시키는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 한정된 주파수 자원으로 시스템 용량을 늘리기 위해 다중 입력 다중 입력 다중 출력(Multiple Input and Multiple Output; 이하 'MIMO'라고도 한다)를 사용하여 공간 자원을 늘림으로써 시스템 용량을 증가시킬 수 있다고 알려져 있다(J. Winters 저, "On the capacity of radio communications systems with diversity in a Rayleigh fading environment," IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 5, no. 5, pp. 871-878, 1987년 6월; G. J. Foschini 저, "Layered space-time architecture for wireless communication in fading environments when using multi-element antennas," Bell Labs Tech. J., vol. 1, no. 2, pp. 41-59, 1996년 가을; E. Telatar 저 "Capacity of multi-antenna Gaussian channels," Eur. Trans. Telecomm., vol. 10, no. 6, pp. 585-596, 1999년 11월). 특히 MIMO를 사용하는 무선통신 시스템의 상향링크에서는 모든 사용자가 모든 안테나로 동시에 송신하고 기지국에서 최소 평균 자승 오차(Minimum Mean Square Error; 이하 'MMSE'라고도 한다) 및 연속적인 간섭 제거(Successive Interference Cancellation; 이하 'SIC'라고도 한다) 방법을 결합하여 수신하는 것이 시스템 용량을 극대화할 수 있다고 이론적으로 알려져 있으나(A. Goldsmith, S. A. Jafar, N. Jindal 및 S. Vishwanath 저, "Capacity limits of MIMO channels," IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 21, no. 5, pp. 684-702, 2003년 6월), 이를 위해서는 기지국이 모든 사용자의 송신 안테나로부터 채널 정보를 알아야 한다. In the uplink of the wireless communication system, it is very important to maximize the system capacity because the frequency band is limited. In general, it is known that the system capacity can be increased by increasing the spatial resources by using the multiple input and multiple output (hereinafter referred to as 'MIMO') to increase the system capacity with limited frequency resources. By Winters, "On the capacity of radio communications systems with diversity in a Rayleigh fading environment," IEEE J. Select.Areas Commun., Vol. 5, no. 5, pp. 871-878, June 1987; GJ "Layered space-time architecture for wireless communication in fading environments when using multi-element antennas," Bell Labs Tech. J., vol. 1, no. 2, pp. 41-59, autumn 1996; E. "Capacity of multi-antenna Gaussian channels," Eur. Trans. Telecomm., Vol. 10, no. 6, pp. 585-596, November 1999). In particular, in the uplink of a wireless communication system using MIMO, all users transmit simultaneously to all antennas, and a minimum mean square error (hereinafter referred to as 'MMSE') and continuous interference cancellation at a base station; It is theoretically known that receiving a combination of methods can maximize system capacity (also referred to as 'SIC') (A. Goldsmith, SA Jafar, N. Jindal and S. Vishwanath, “Capacity limits of MIMO channels,” IEEE J. Select.Areas Commun., Vol. 21, no. 5, pp. 684-702, June 2003), which requires the base station to know channel information from the transmit antennas of all users.
채널 정보를 추정하기 위해서 일반적으로 송신 파일럿을 사용하는데, 이에 따른 오버헤드(signaling overhead) 부담이 매우 크게 되고, 또 모든 사용자의 모든 송신 안테나로부터 수신된 신호에 대해 MMSE 및 SIC 방법을 결합하여 수신해야 하므로, 연산 복잡도 문제가 매우 심각하여 실제적으로 적용하기가 힘들다(D. Tse 및 P. Viswanath 저, Fundamentals of wireless communication, Cambridge University Press, 2005년 제1판). 또한 이러한 방법을 결합하여 수신하더라도 수 신 안테나의 개수, 즉 이용 가능한 공간 자유도(spatial degrees of freedom) 이상의 신호가 수신되는 경우, 이들이 유발하는 간섭을 완벽하게 제거할 수 없기 때문에 (D. Tse 및 P. Viswanath 저, Fundamentals of wireless communication, Cambridge University Press, 2005년 제1판), 한 스케줄링(scheduling) 시간에 동시에 송신하는 안테나의 수를 수신 안테나 수 혹은 그 이하로 제한하는 방식이 실용적으로 고려되고 있다(IEEE P802.16e, "Draft IEEE standard for local and metropolitan area networks,z'Std., 2004년 9월; 3GPP, "Physical layer aspects for evolved universal terrestrial radio access (UTRA)," TR 25.814 V7.0.0, 2006년 6월; IEEE 802.20 WG, "QFDD and QTDD: Proposed draft air interface specification," 2005년 10월). In order to estimate the channel information, a transmission pilot is generally used, resulting in a very large signaling overhead, and a combination of MMSE and SIC methods for signals received from all transmission antennas of all users. As a result, computational complexity is so severe that it is difficult to apply in practice (D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of wireless communication, Cambridge University Press, first edition, 2005). In addition, even when receiving a combination of these methods, when a signal of more than the number of receiving antennas, that is, the spatial degrees of freedom, is received, interference caused by them cannot be completely eliminated (D. Tse and P. Viswanath, Fundamentals of wireless communication, Cambridge University Press, first edition, 2005), has practically been considered a way of limiting the number of antennas that transmit simultaneously in one scheduling time to the number of receiving antennas or less. (IEEE P802.16e, "Draft IEEE standard for local and metropolitan area networks, z'Std., September 2004; 3GPP," Physical layer aspects for evolved universal terrestrial radio access (UTRA), "TR 25.814 V7.0.0 , June 2006; IEEE 802.20 WG, "QFDD and QTDD: Proposed draft air interface specification," October 2005).
따라서 기지국에서는 이러한 사항들을 고려하여 시스템 용량을 증가시킬 수 있도록 사용자를 선택하는 것이 필요하며, 만약 기지국에서 사용자 송신 안테나의 순간 채널 정보를 완벽하게 안다면 이를 이용하여 채널 용량을 증가시키도록 송신 안테나를 선택하여 전송할 수 있다(X. Shao 및 J. Yuan 저, "Multiuser scheduling for MIMO broadcast and multiple access channels with linear precoders and receivers," IEEE Proc. Commun., vol. 153, no. 4, pp. 541-547, 2006년 8월). 그러나 이를 위해서는 사용자 송신 안테나의 순간 채널을 측정하기 위하여 채널 사운딩(channel sounding)과 같은 채널 추정용 신호가 부가적으로 필요하고(T. A. Thomas, K. L. Baum 및 P. Sartori 저, "Obtaining channel knowledge for closed-loop multistream broadband MIMO-OFDM communications using direct channel feedback," Proc. IEEE Global Communications Conf., pp. 3907-3911, 2005년 11월). 특히, 사용자의 이동 속도가 빠를 경우에는 기지국이 송신 안테나를 선택하는 시점과 송신 안테나가 실제로 신호를 전송하는 시점의 채널 특성이 다를 수 있으므로(channel mismatch), 향상된 성능을 기대하기 어렵다(Q. Ma 및 C. Tepedelenlioglu 저, "Practical multiuser diversity with outdated channel feedback," IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 54, no. 4, pp. 1334-1345, 2005년 7월). Therefore, it is necessary for the base station to select a user so that the system capacity can be increased in consideration of these matters. If the base station completely knows the instantaneous channel information of the user transmit antenna, it selects the transmitting antenna to increase the channel capacity using the base station. (X. Shao and J. Yuan, "Multiuser scheduling for MIMO broadcast and multiple access channels with linear precoders and receivers," IEEE Proc. Commun., Vol. 153, no. 4, pp. 541-547 , August 2006). However, this requires an additional signal for channel estimation, such as channel sounding, to measure the instantaneous channel of the user transmit antenna (TA Thomas, KL Baum and P. Sartori, “Obtaining channel knowledge for closed -loop multistream broadband MIMO-OFDM communications using direct channel feedback, "Proc. IEEE Global Communications Conf., pp. 3907-3911, November 2005). In particular, when the user's moving speed is high, channel characteristics may be different (channel mismatch) when the base station selects a transmitting antenna and when the transmitting antenna actually transmits a signal (Q. Ma). And C. Tepedelenlioglu, "Practical multiuser diversity with outdated channel feedback," IEEE Trans.Veh. Technol., Vol. 54, no. 4, pp. 1334-1345, July 2005).
이로 인해 종래의 경우에는 기지국에서 사용자 송신 안테나의 채널에 관한 정보 없이 순서대로 송신 안테나를 선택하는 순환 순서 방식(round robin)의 선택 방법이 고려되었으나, 기지국의 수신 채널 상관도가 존재하는 환경에서 성능 열화가 심하게 발생한다는 문제점이 있었다(J. P. Kermoal, L. Schumacher, K. I. Pedersen, P. E. Mogensen 및 F. Frederiksen 저, "A stochastic MIMO radio channel model with experimental validation," IEEE J. Select. Areas Commun., vol. 20, no. 6, pp. 1211-1226, 2002년 8월). For this reason, in the related art, a round robin selection method in which a base station selects transmit antennas in order without information on a channel of a user transmit antenna is considered, but performance in an environment in which a reception channel correlation of a base station exists There was a problem of severe deterioration (JP Kermoal, L. Schumacher, KI Pedersen, PE Mogensen and F. Frederiksen, "A stochastic MIMO radio channel model with experimental validation," IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 20, no. 6, pp. 1211-1226, August 2002).
상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 요약하면 다음과 같다. MIMO 시스템의 상향링크에서는 기지국에서의 별다른 선택 없이 모든 사용자가 모든 송신 안테나로 동시에 송신하도록 한 후 기지국에서 최소 평균 자승 오차 기법과 연속적인 간섭 제거 기법을 결합하여 수신하는 것이 이론적으로 시스템 용량을 최대화할 수 있으나, 채널 추정용 파일럿(pilot) 신호의 부담과, 기지국 수신 안테나 개수보다 많은 개수의 다중 수신 신호가 있는 경우, 이 들로부터 유발되는 간섭으로 인해 현 실적으로 적용이 쉽지 않다. 따라서 실제적 환경에서는 동시에 신호를 전송하는 송신 안테나 수를 시스템의 이용 가능한 자유도 (즉 기지국에서의 수신 안테나 개수) 이하로 제한한다. 따라서 다중 송신 안테나의 순간 채널 정보를 이용하는 기지국에서의 송신 안테나 선택이 효과적이나, 채널 예측 부담과 사용자 속도가 빠른 환경에서의 채널 특성 불일치 문제 등으로 인해 실제적으로 향상된 성능을 기대하기 힘들다. 또 기지국에서 채널 정보를 이용하지 않는 순환 순서 방식의 사용자 선택은 수신 채널 상관도가 존재하는 환경에서 성능 열화가 심하여 높은 시스템 용량을 얻을 수 없다. Summarizing the problems of the prior art as described above are as follows. In the uplink of the MIMO system, it is theoretically possible to maximize system capacity by allowing all users to transmit simultaneously to all transmit antennas without any selection at the base station, and then receiving the minimum mean square error and continuous interference cancellation at the base station. However, the burden of the pilot signal for channel estimation and the number of multiple reception signals larger than the number of base station reception antennas, it is difficult to apply in the current performance due to the interference caused from these. Therefore, in a practical environment, the number of transmitting antennas transmitting signals simultaneously is limited to less than or equal to the available degrees of freedom of the system (ie, the number of receiving antennas at the base station). Therefore, it is effective to select a transmit antenna in a base station using instantaneous channel information of multiple transmit antennas, but it is difficult to expect an improved performance due to a channel prediction burden and a problem of channel characteristic mismatch in a fast user speed environment. In addition, the user selection of the cyclic order method that does not use the channel information in the base station is severely degraded in an environment where the reception channel correlation exists, and thus high system capacity cannot be obtained.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서는 추가적인 비용이 적게 드는 방식을 이용하여 송신 안테나를 선택하는 것이 바람직하다. 일례로 수신 채널의 상관도(channel correlation) 정보는 적은 부담으로 기지국에서 획득할 수 있으면서도 사용자의 속도가 빠른 환경에서도 특성이 비교적 천천히 변하는 특성을 갖는다고 알려져 있는데(M. Nicoli, O. Simeone 및 U. Spagnolini 저, "Multislot estimation of fast-varying space-time communication channels," IEEE Trans. Signal Processing, vol. 51, no. 5, pp. 1184-1195, 2003년 5월), 본 발명은 이러한 수신 채널 상관도가 존재하는 MIMO 무선통신 시스템의 상향링크에서 송신 안테나의 수신 채널 상관도 정보를 이용하여 상향 링크의 시스템 용량을 증가시키는 다중 안테나 선택 방법에 관한 것이다.In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, it is desirable to select a transmission antenna using a method of additional low cost. For example, it is known that channel correlation information of a receiving channel can be obtained from a base station with a small burden, but the characteristic changes relatively slowly even in a fast user environment (M. Nicoli, O. Simeone and U). Spagnolini, "Multislot estimation of fast-varying space-time communication channels," IEEE Trans.Signal Processing, vol. 51, no. 5, pp. 1184-1195, May 2003), the present invention relates to such a receiving channel. A multi-antenna selection method for increasing system capacity of an uplink using reception channel correlation information of a transmitting antenna in an uplink of a MIMO wireless communication system having a correlation.
즉, 본 발명은 복잡도가 크지 않게 획득할 수 있는 송신 안테나의 수신 채널 상관도 정보를 이용하여, 시스템 용량을 증가시킬 수 있는 다중 안테나 선택 방법에 관한 것이며, 기본 개념은 다음과 같다. 일반적으로 MIMO 시스템의 상향링크에서 기지국 수신 신호의 채널 상관도는 각 사용자 송신 안테나마다 다르므로, 특히 수신 채널 상관도가 큰 경우, 수신 채널 상관도가 서로 직교적인 특성을 갖는 송신 안테나들을 선택하여 송신하게 함으로써 상향 링크의 시스템 용량을 증가시킬 수 있다.That is, the present invention relates to a multi-antenna selection method capable of increasing system capacity by using reception channel correlation information of a transmission antenna that can be obtained with a low complexity, and a basic concept is as follows. In general, since the channel correlation of the base station reception signal in the uplink of the MIMO system is different for each user transmission antenna, especially when the reception channel correlation is large, the reception channel correlation is selected to transmit transmission antennas having orthogonal characteristics to each other. By doing so, it is possible to increase the system capacity of the uplink.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템의 상향링크에서의 송신 안테나를 선택하는 방법은, 다중 송신 안테나로부터 기지국의 수신 채널 상관도에 관한 정보를 수신하는 단계; 상기 다중 송신 안테나의 각 수신 채널의 수신신호대잡음비(SNR) 및 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보를 이용하여 송신 안테나 선택을 위한 시스템 측정 용량을 계산하는 단계; 상기 계산된 시스템 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나의 조합을 선택하는 단계; 상기 선택된 송신 안테나 조합에 따라 다중 사용자 및 상기 다중 송신 안테나를 스케줄링하는 단계; 및 상기 스케줄링 단계에서의 스케줄링 정보를 상기 다중 송신 안테나로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of selecting a transmit antenna in an uplink of a multiple input multiple output wireless communication system according to the present invention, the method comprising: receiving information on a reception channel correlation of a base station from a multiple transmit antenna; Calculating a system measurement capacity for transmission antenna selection using information on a reception signal-to-noise ratio (SNR) of each reception channel of the multiple transmission antenna and the reception channel correlation; Selecting a combination of transmit antennas at which the calculated system measurement capacity is maximized; Scheduling multiple users and the multiple transmit antennas according to the selected transmit antenna combination; And transmitting the scheduling information in the scheduling step to the multiple transmit antenna.
여기서, 상기 다중 송신 안테나의 각 수신 채널의 수신신호대잡음비 및 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보는 상향 링크 채널 예측 신호를 이용하여 추정되거나 하향 링크 파일럿 신호를 이용하여 추정될 수 있다.Here, the information on the reception signal-to-noise ratio and the reception channel correlation of each reception channel of the multiplex transmission antenna may be estimated using an uplink channel prediction signal or estimated using a downlink pilot signal.
또한, 상기 시스템 측정 용량 계산 단계는 하기의 수학식에 의하여 계산되는 것이 바람직하다. In addition, the system measurement capacity calculation step is preferably calculated by the following equation.
여기서, 는 시스템 채널 행렬이고, 은 m 번째 송신 안테나의 수신 채널 상관도를 나타내는 행렬이고, 은 m 번째 송신안테나의 수신신호대잡음비이고, 는 행렬 의 대각합(trace)을 나타낸다고 할 경우, 은, 총 M 개 중 한 개씩 따로 선택하여 을 생성하거나, L(≥2)개의 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들을 묶어서 선택하여 생성한 의 수가 모두 i 개인 집합을 원소로 가지는 집합을 나타내고, 는 집합 의 j 번째 원소 집합이며, 선택한 과 로 이루어진 집합의 tr(·) 안에 곱해져 있는 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들의 수가 동일한 형태인 집합을 원소로 가지는 집합이며, 는 집합 의 k 번째 원소 집합으로 또는 의 형태로 표현되는 을 l 번째 원소로 가지며, 는 의 tr(·) 안에 곱해져 있는 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들의 수를 나타내고, 는 집합 의 원소의 수를 나타낸다. here, Is the system channel matrix, Is a matrix representing the received channel correlation of the m th transmit antenna, Is the received signal-to-noise ratio of the mth transmit antenna, Is a matrix Suppose we have a trace of, Select one of the total M Generated by combining the received channel correlation matrices of L (≥2) different transmit antennas Represents a set whose elements are the set of all i s, Set Is the set of j th elements of and Receive channel correlation of different transmit antennas multiplied in tr (·) of a set consisting of Set As the set of k th elements of or Represented in the form of Has as the l th element, Is Denotes the number of receive channel correlation matrices of different transmit antennas multiplied in tr (·) of Set It represents the number of elements of.
또한, 상기 송신 안테나 선택을 위한 시스템 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나 조합은 수신 채널 상관도의 특성이 서로 직교적인 송신 안테나의 조합인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the transmission antenna combination having the maximum system measurement capacity for the transmission antenna selection is a combination of transmission antennas whose reception channel correlations are orthogonal to each other.
또한, 상기 스케줄링 단계는, 다음 수학식과 같은 스케줄링 방법을 사용하여 시스템 측정 용량이 최대가 되는 스케줄링 방법을 결정하는 것이 바람직하다. In addition, in the scheduling step, it is preferable to determine a scheduling method of maximizing the system measurement capacity using a scheduling method such as the following equation.
여기서, 은 송신 안테나의 총 개수이고, M은 선택된 송신 안테나의 개수이고, 는, 다음 수학식과 같은 개수의 개의 송신 안테나를 M개씩 선택하여 번의 스케줄링 동안 스케줄링하는 방법 중 번째 방법에서 t번째 스케줄링 시간에 얻을 수 있는 시스템 측정 용량을 나타낸다.here, Is the total number of transmit antennas, M is the number of selected transmit antennas, Is the same number as Select M transmit antennas Of scheduling during one scheduling In the second method, the system measured capacity obtained at the t-th scheduling time is shown.
. .
또한, 상기 방법은, 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보를 수신하는 단계 이후에, 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보를 이용하여 수신 채널 상관도의 스펙트럴 놈(spectral norm)과 고유치 확산(eigen-value spread)을 계산하는 단계; 및 The method further includes, after receiving the information about the received channel correlation, the spectral norm and the eigen-spread of the received channel correlation using the information about the received channel correlation. calculating a value spread); And
상기 계산된 수신 채널 상관도의 고유치 확산값을 문턱값과 비교하는 단계를 더 포함하여 이루어지고, 상기 고유치 확산이 문턱값 이상인 경우에만 상기 시스템 측정 용량을 계산하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다. The method may further include comparing the calculated eigenvalue spread value of the received channel correlation with a threshold value, and calculating the system measurement capacity only when the eigenvalue spread value is greater than or equal to the threshold value.
또한, 상기 방법은 상기 다중 송신 안테나를 소정 개수의 그룹으로 나누고, 각 그룹 별로 송신 안테나 조합을 선택할 수 있다. In addition, the method may divide the multiple transmit antennas into a predetermined number of groups, and select a combination of transmit antennas for each group.
또한, 상기 시스템 용량 계산 단계는, 선택되는 송신 안테나 조합의 송신 안테나의 개수 및 선택 방법에 따른 시스템 측정 용량을 계산하고, 상기 방법은, 상기 시스템 용량 계산 단계에서 계산된 송신 안테나의 개수 및 선택 방법에 따른 상기 시스템 측정 용량에서 상기 선택되는 송신 안테나의 개수에 따른 시스템 부담으로 인한 시스템 측정 용량 감소를 덧셈하는 단계; 및 상기 선택되는 송신 안테나의 개수에 따른 측정 용량 감소가 반영된 시스템 측정 용량이 최대가 되는 선택 방법을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The calculating of the system capacity may include calculating a system measurement capacity according to the number of transmission antennas of the selected transmission antenna combination and a selection method, and the method may include calculating and selecting the number of transmission antennas calculated in the system capacity calculation step. Adding a system measurement capacity reduction due to a system burden according to the number of transmission antennas selected from the system measurement capacity according to the method; And determining a selection method of maximizing a system measurement capacity reflecting a reduction in measurement capacity according to the number of transmission antennas selected.
또한, 상기 다중 송신 안테나에는 가상적인 송신안테나가 포함될 수 있으며, 상기 가상적인 송신 안테나는, 총 U명의 사용자 중 u번째 사용자의 송신 안테나의 개수가 Pu라 할 때, u번째 사용자의 물리적 송신 신호 벡터 에 인 송신 가중치 벡터 를 곱함으로써 인 가상적인 송신 신호 벡터 를 이용하여 생성될 수 있고, 상기 는, 상기 u번째 사용자가 가진 송신 안테나의 수신 채널 상관도를 고려하여 시스템 용량이 증가될 수 있도록 설계하여 상기 기지국에서 하향링크 채널을 통해 전달하는 것이 바람직하다. In addition, the multiple transmit antennas may include a virtual transmit antenna, the virtual transmit antenna, the physical transmission signal of the u th user when the number of transmit antennas of the u th user of the total U users is P u vector on Send weight vector By multiplying Virtual transmission signal vector Can be generated using the above It is preferable to design the system capacity to be increased in consideration of the reception channel correlation of the transmission antenna of the u-th user and to transmit it through the downlink channel in the base station.
또한, 상기 방법은 상기 기지국이 다중 셀 및 다중 섹터를 지원하는 경우 상기 다중 송신 안테나는 상기 기지국이 지원하는 셀 및 섹터 내의 송신 안테나 모두를 포함할 수 있다. In addition, the method may include both transmit antennas in cells and sectors supported by the base station when the base station supports multiple cells and multiple sectors.
한편, 상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 다중 입력 다 중 출력 무선 통신 시스템의 상향링크에서 송신 안테나를 선택하는 장치는, 다중 송신 안테나로부터 기지국의 수신 채널 상관도에 관한 정보를 수신 수신 채널 상관도 측정기; 상기 다중 송신 안테나의 각 수신 채널의 수신신호대잡음비(SNR) 및 상기 수신 채널 상관도에 관한 정보를 이용하여 송신 안테나 선택을 위한 시스템 측정 용량을 계산하는 시스템 용량 계산기; 상기 계산된 시스템 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나의 조합을 선택하는 송신 안테나 조합 선택기; 상기 선택된 송신 안테나 조합에 따라 다중 사용자 및 상기 다중 송신 안테나를 스케줄링하는 다중 사용자 스케줄러; 및 상기 스케줄링 단계에서의 스케줄링 정보를 상기 다중 송신 안테나로 송신하는 스케줄링 정보 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, in order to achieve the above technical problem, an apparatus for selecting a transmission antenna in an uplink of a multiple input multiple output wireless communication system according to the present invention receives and receives information regarding a reception channel correlation of a base station from a multiple transmission antenna. Channel correlation measurer; A system capacity calculator for calculating a system measurement capacity for transmission antenna selection using information on a reception signal-to-noise ratio (SNR) of each reception channel of the multiple transmission antennas and the reception channel correlation; A transmit antenna combination selector for selecting a combination of transmit antennas at which the calculated system measurement capacity is maximized; A multi-user scheduler for scheduling a multi-user and the multi-transmit antenna in accordance with the selected transmit antenna combination; And a scheduling information transmitter for transmitting the scheduling information in the scheduling step to the multiple transmit antennas.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 무선 통신 시스템의 상향링크에서의 다중 입력 다중 출력 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a diagram schematically illustrating a multiple input multiple output system in uplink of a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같은 MIMO 무선 통신 시스템의 상향 링크에서는, N개의 수신 안테나를 갖는 기지국(109)이 임의의 스케줄링 시간에, 하나 또는 복수의 송신 안테나를 사용하는 총 U 명의 사용자(101, 102, 103)들의 총 개의 송신 안테나 중 M(≤N)개의 송신 안테나(104, 105, 106)를 선택하여 송신하도록 하고, 선택된 송신 안테나(104, 105, 106)들로부터 신호를 N개의 수신 안테나(107, 108)로 수신하는 구성을 갖는다. 이하 본 명세서에서는 선택되기 전의 송신 안테나와 관련한 값은 첨두 기호(~)를 붙여서 표현하고, 선택된 송신 안테나와 관련한 값은 첨두 기호(~) 없이 표현하기로 한다. In the uplink of the MIMO wireless communication system as shown in FIG. 1, the
상술한 바와 같은 MIMO 무선 통신 시스템에서 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나 간의 채널로 구성되는 MIMO 채널은 다음 수학식 1과 같은 행렬(matrix) 로 표현할 수 있다.In the MIMO wireless communication system as described above, the MIMO channel including the channel between the multiple transmit antennas and the multiple receive antennas has a matrix as shown in
여기서, 은 m(1≤m≤M) 번째 송신 안테나와 다중 수신 안테나 사이의 채널 특성을 나타내는 (N×1) 벡터이며, 는 행렬 의 전치 행렬(transpose matrix)을 나타낸다. 이러한 채널을 통과하여 얻어진 (N×1) 수신 신호 벡터 는 다음 수학식 2와 같이 표현된다.here, Is a (N × 1) vector representing channel characteristics between the m (1 ≦ m ≦ M) th transmit antenna and the multiple receive antenna, Is a matrix The transpose matrix of. (N × 1) received signal vector obtained through these channels Is expressed by
여기서, 선택된 M 개의 송신 안테나 중 m 번째 송신 안테나의 송신 신호를 xm이라 하면, 는 (M×1) 송신 신호 벡터이며, 는 평균이 0(zero)이고 분산이 N0인 복소 가우시안 잡음(complex Gaussian noise) (N×1) 벡터이다.Here, when the transmission signal of the m th transmission antenna of the selected M transmit antennas is x m , Is the (M × 1) transmission signal vector, Is a complex Gaussian noise with an average of zero and a variance of N 0 (N × 1) Vector.
(N×M) 행렬 에 대한 (NM×1) 열 벡터를 로 정의하면, 시스템 채널 행렬 의 열 벡터 vec( )는 다음 수학식 3과 같이 표현할 수 있다(D. Gesbert, H. Bolcskei, D. Gore 및 A. J. Paulraj 저, "MIMO wireless channels: Capacity and performance prediction," Proc. IEEE Global Communications Conf., pp. 1083-1088, Nov. 2003년 11월). (N × M) matrix (NM × 1) column vector for Defined by the system channel matrix Column vector vec ( ) Can be expressed as Equation 3 (D. Gesbert, H. Bolcskei, D. Gore and AJ Paulraj, "MIMO wireless channels: Capacity and performance prediction," Proc. IEEE Global Communications Conf., Pp. 1083). -1088, Nov. November 2003).
특히, 시스템의 수신 채널에 상관도가 존재할 경우 vec( )는 다음 수학식 4와 같이 표시할 수 있다.In particular, if a correlation exists in the system's receive channel, vec ( ) May be expressed as in
여기서 은 시스템의 채널 수신 상관도 행렬이고, 는 공간적으로 상관도가 없는 시스템 채널[즉, 평균이 0(zero)이고 분산이 1인 독립적이고 동일한 분포를 갖는(independent and identically distributed; IID) 복소 가우시안 채널] 행렬로 다음 수학식 5와 같은 (N×M) 행렬로 표현된다.here Is the channel reception correlation matrix of the system, Is a spatially uncorrelated system channel (i.e., an independent and identically distributed complex Gaussian channel with a mean of zero and a variance of 1) and is a matrix N × M) matrix.
여기서 이고 vec( )는 다음 수학식 6과 같이 의 열 벡터를 나타낸다.here And vec ( ) Is as shown in
시스템의 채널 수신 상관도 행렬 은 다음 수학식 7과 같은 (NM×NM) 행렬로 표현된다.Channel Receive Correlation Matrix of the System Is represented by a (NM × NM) matrix such as
이때 는 행렬 의 복소전치 행렬(Hermitian matrix)을 나타내고, E{ }는 의 기대값 연산자(expectation operator)를 나타낸다. 여기서 은 m 번째 송신 안테나의 수신 채널 상관도 나타내는 (N×N) 행렬이다.At this time Is a matrix Denotes the Hermitian matrix, and E { } Expectation operator of. here Is a (N × N) matrix that also represents the received channel correlation of the m th transmit antenna.
만약 송신 안테나 간의 송신 채널 상관도가 매우 작아 이를 무시할 수 있다고 가정하면(즉, m1≠ m2인 경우 이라고 가정하면), 상기 수학식 7은 다음 수학식 8과 같이 표현된다.If we assume that the transmit channel correlation between transmit antennas is so small that it can be ignored (i.e. m 1 ≠ m 2 ) (7), the equation (7) is expressed by the following equation (8).
여기서 은 양의 준정부호(positive semi-definite) 특성을 갖는 헤르미션 행렬(Hermitian matrix)이므로 다음 수학식 9와 같이 특이치 분해가 (singular-value decomposition; SVD)가 가능하다.here Since is a Hermitian matrix having a positive semi-definite characteristic, singular-value decomposition (SVD) is possible as shown in Equation 9.
여기서 과 은 각각 의 (N×N) 유니터리 행렬(unitary matrix)과 (N×N) 고유치 행렬(eigen-value matrix)을 나타낸다. 따라서 시스템 수신 채널 상관도 행렬 역시 다음 수학식 10과 같이 특이치 분해(SVD)가 가능하다.here and Are each Denote an (N × N) unitary matrix and a (N × N) eigen-value matrix. Therefore, the system reception channel correlation matrix may also be singular value decomposition (SVD) as shown in
여기서 과 은 각각 의 (NM×NM) 유니터리 행렬과 (NM×NM) 고유치 행렬을 나타내며 각각 다음 수학식 11 및 수학식 12와 같이 표현된다.here and Are each The (NM × NM) unitary matrix and the (NM × NM) eigenvalue matrix are shown in
따라서 상기 수학식 10을 상기 수학식 4에 대입하면 시스템 채널 의 열 벡터 vec( )는 다음 수학식 13과 같이 표현되며, 시스템 채널 는 다음 수학식 14와 같이 표현된다.Therefore, substituting
따라서 상기 MIMO 시스템의 측정 용량(ergodic capacity)은 다음 수학식 15와 같이 주어진다.Therefore, an ergodic capacity of the MIMO system is given by Equation 15 below.
여기서 det( )는 행렬 의 행렬식을 나타내고, 는 (N×N) 단위 행렬(identity matrix)을 나타낸다. 또 는 송신 안테나 각각의 수신 신호대잡음비(signal-to-noise ratio: SNR)를 나타내는 M×M 대각 행렬(diagonal matrix)이며 다음 수학식 16과 같이 표현된다.Where det ( ) Is a matrix Represents the determinant of, Denotes an (N × N) identity matrix. In addition Is an M × M diagonal matrix representing a signal-to-noise ratio (SNR) of each of the transmitting antennas, and is represented by
여기서 과 Pm/M은 각각 m 번째 송신 안테나의 수신 SNR과 전력의 크기를 나타낸다. log2det(·)는 오목 함수(concave function)이므로 측정 용량은 다음 수학식 17과 같은 상한값(upper bound)을 가진다.here And P m / M represent the received SNR and the power of the m th transmit antenna, respectively. Since log 2 det (·) is a concave function, the measured capacitance has an upper bound as shown in Equation 17 below.
상기 수학식 17은 인 관계를 이용하면 다음 수학식 18과 같이 표현된다.Equation 17 is Using the relation of is represented by the following equation (18).
여기서 과 의 분포는 각각 과 의 분포와 같으므로 (즉, 평균이 0이고 분산이 1인 복소 가우시안 분포이므로), 과 를 각각 과 으로 대체할 수 있다. 따라서 상기 수학식 18은 다음 수학식 19와 같이 표현된다.here and Distribution of each and Equal to the distribution of (i.e., a complex Gaussian distribution with
다음의 수학식 20 및 수학식 21을 이용하면, 상기 수학식 18은 다음 수학식 22와 같이 표현될 수 있다. Using
여기서 는 행렬 의 대각합(trace)을 나타내고, 은 총 M 개 중 한 개씩 따로 선택하여 을 생성하거나, L(≥2)개의 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들을 묶어서 선택하여 생성한 의 수가 모두 i 개인 집합을 원소로 가지는 집합을 나타내고, 는 집합 의 j 번째 원소 집합으로, 선택한 과 로 이루어진 집합의 tr(·) 안에 곱해져 있는 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들의 수가 동일한 형태인 집합을 원소로 가지는 집합이다. 는 집합 의 k 번째 원소 집합으로 또는 의 형태로 표현되는 을 l 번째 원소로 가진다. 또 여기서 는 의 tr(·)안에 곱해져 있는 서로 다른 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬들의 수를 나타내고, 는 집합 의 원소의 수를 나타낸다.here Is a matrix Represents the trace of, Silver M total Select each one separately Generated by combining the received channel correlation matrices of L (≥2) different transmit antennas Represents a set whose elements are the set of all i s, Set Set of j th elements of, selected and Receive channel correlation of different transmit antennas multiplied in tr (·) of a set consisting of a set having elements having the same number of matrices. Set As the set of k th elements of or Represented in the form of Has as the l th element. Here again Is Denotes the number of received channel correlation matrices of different transmit antennas multiplied in tr (·) of Set It represents the number of elements of.
예를 들어, M = 4인 경우를 살펴보면, 각각은 다음 수학식 23 내지 수학식 25와 같이 표현된다. For example, looking at the case of M = 4, each is represented by the following equation (23) to (25).
우선 상기 수학식 23에서 은 총 4개의 (즉, )을 4개 모두 묶어서 선택하는 경우로 은 생성하지 않고 만을 1개 생성하는 경우이다. 이 경우는 상기 수학식 24와 같이 의 한 가지 밖에 없고, 이 때 의 원소 집합은 상기 수학식 25와 같이 의 1개이다. 다음으로 상기 수학식 23에서 는 과 의 수가 합쳐서 2개인 집합을 원소로 가지는 집합으로, 상기 수학식 24와 같이 을 3 개씩 묶고 1 개씩 묶는 경우( )와 을 2개씩 묶고 2개씩 묶는 경우( )의 2가지로 나뉜다. 이 때 의 원소 집합은 상기 수학식 25와 같이 , , , 의 4개가 있다. 마찬가지로 의 원소 집합은 상기 수학식 25와 같이 , , 의 3개가 있다. 이와 같은 방식으로 상기 수학식 23의 은 상기 수학식 24와 같이 을 2개, 1개, 1개씩 묶는 1가지 경우( )가 있고, 상기 수학식 23의 는 상기 수학식 24와 같이 을 1개, 1개, 1개, 1개씩 묶는 1가지 경우( )가 있다. 여기서 의 원소 집합은 상기 수학식 25와 같이 총 6개( )가 있으며, 의 원소 집합은 1개( )만이 존재한다.First, in Equation 23 4 total (In other words, To bundle all four) Without generating This is the case when creating one bay. In this case, as in Equation 24, There is only one thing at this time The element set of is given by Equation 25 It is one of. Next, in Equation 23 Is and Is a set having two sets of elements as elements, as shown in Equation 24 above. If you bundle 3 by 1 and then 1 by )Wow If you bundle two and bundle two It is divided into two. At this time The element set of is given by Equation 25 , , , There are four of them. Likewise The element set of is given by Equation 25 , , There are three of them. In this manner, Is as shown in Equation 24 above. 1 case that bundles 2, 1, 1 ), And Is as shown in Equation 24 above. 1 case that bundles 1, 1, 1, 1 There is). here The set of elements of a total of six ( ), Has one set of elements ( ) Exists only.
이들을 상기 수학식 22에 삽입하면 M = 4인 경우의 측정용량은 다음 수학식 26과 같은 상한값을 갖게 된다.When these are inserted into Equation 22, the measured capacitance in the case of M = 4 has an upper limit as shown in Equation 26 below.
즉, 시스템의 최대 측정 용량은 선택되는 송신 안테나의 수신 채널 상관도의 함수로 표현되므로, 기지국에서는 이 값이 최대가 되는[즉, 수신 채널 상관도의 특성이 서로 직교적(orthogonal)인] 송신 안테나를 선택하는 것이 바람직하다. 여기서 '수신 채널 상관도의 특성이 서로 직교적인 송신 안테나'의 의미는 각 송신 안테나의 수신 채널 상관도를 상기 수학식 22에 대입하였을 때 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나를 일컫는다. 예를 들어, M = 4인 경우 상기 수학식 26이 최대가 되는 4개의 송신 안테나들은 수신 채널 상관도가 서로 직교적이라고 한다.That is, the maximum measurement capacity of the system is expressed as a function of the receive channel correlation of the selected transmit antenna, so that the base station transmits this value to the maximum (ie, the characteristics of the received channel correlation are orthogonal). It is desirable to select an antenna. Here, the meaning of 'transmission antennas in which the characteristics of the reception channel correlations are orthogonal to each other' refers to a transmission antenna having a maximum measurement capacity when the reception channel correlation of each transmission antenna is substituted in Equation 22 above. For example, when M = 4, the four transmit antennas of which Equation 26 is maximum are orthogonal to each other.
본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법은 모든 송신 안테나에게 동일한 기회를 부여하는 기회 균등 스케줄링(opportunistic fairness scheduling), 모든 송신 안테나에게 비례적으로 동일한 전송률을 보장하는 비례 균등 스케줄링(proportional fairness scheduling) 등과 같은 다양한 공지된 스케줄링 방법과 결합하여 실장이 가능하다. 이하에서는 간단히 본 발명이 종래의 기회 균등 스케줄링 방법과 연동될 경우의 예시를 살펴본다. The method of selecting a transmission antenna according to the present invention includes various methods such as opportunistic fairness scheduling which gives all transmission antennas the same opportunity, proportional fairness scheduling which guarantees the same transmission rate proportionally to all transmission antennas, and the like. It can be implemented in combination with known scheduling methods. Hereinafter, a brief description will be made of an example in which the present invention is linked to a conventional equal opportunity scheduling method.
우선 개의 모든 송신안테나에게 동일한 기회를 부여한다고 가정하면, 기지국에서 개의 송신 안테나의 수신 채널 상관도 정보를 가지고 번의 스케줄링 동안에 시스템 측정 용량의 합이 최대가 되는 송신 안테나의 조합을 선택하고 이를 스케줄링하면 측정 용량을 최대화할 수 있다. 총 개의 송신 안테나를 M개씩 선택하여 번의 스케줄링 동안 스케줄링 하는 방법의 수를 이라 하면 이는 다음 수학식 27과 같다.first Suppose all the transmitting antennas are given the same opportunity. Receiving channel correlation information of two transmit antennas Selecting and scheduling a combination of transmit antennas where the sum of the system measurement capacities is maximum during one scheduling can maximize the measurement capacities. gun Select M transmit antennas How many times to schedule during This is expressed by Equation 27 below.
총 개의 방법 중 번째 방법에서 t번째 스케줄링 시간에 얻을 수 있는 측정 용량을 라고 하면, 이는 상기 수학식 22에서 유도한 상한값으로 계산되므로, 이를 이용하면 최적의 송신 안테나 조합의 선택 및 스케줄링 방법 를 다음 수학식 28과 같이 얻을 수 있다.gun Of ways In the second method, the measured capacity that can be obtained at the tth scheduling time In this case, since this is calculated as the upper limit derived from Equation 22, using this method, an optimal transmission antenna combination selection and scheduling method Can be obtained as in Equation 28 below.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나를 선택하는 방법을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 송신 안테나 선택 방법에 따른 사용자 스케줄링의 일례를 도시한 도면이다. 2 is a diagram conceptually showing a method of selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating an example of user scheduling according to the method of selecting a transmit antenna shown in FIG. One drawing.
도 2에 도시된 바와 같이 6명의 사용자(201 내지 206)가 총 12개의 송신 안테나(207 내지 218)를 통해 4개의 수신 안테나(221 내지 224)를 갖는 기지국(으로 신호를 송신하고, 상술한 바와 같이 수신 채널 상관도의 특성이 서로 직교적인 송신 안테나의 조합이, 예를 들어 각각 제 1 사용자(201)의 제 1 송신 안테나(207), 제 3 사용자(203)의 제 4 송신 안테나(210), 제 4 사용자(204)의 제 7 송신 안테나(213) 및 제 5 사용자(205)의 제 10 송신 안테나(216)이었다고 하자. As shown in FIG. 2, six
종래의 순환 순서 방법에 의한 송신 안테나의 선택은 임의의 스케줄링 시간에 셀 내의 송신 안테나들을 임의로 선택하여 송신하는데 반해, 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법은, 서로 간의 수신 안테나 상관도 특성이 직교적인 안테나들의 조합(207, 210, 213, 216)을 먼저 선택하여 송신하고, 나머지 스케줄링 시간에는 나머지 송신 안테나들을 임의로 선택하여 송신할 수 있다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이 수신 안테나 상관도의 특성이 다른 송신 안테나 조합인 1, 4, 7, 10의 송신 안테나를 첫 번째 스케줄링 시간에 선택하고, 송신안테나 2, 5, 8, 11을 두 번째 스케줄링 시간에 선택하며, 송신안테나 3, 6, 9, 12를 세 번째 스케줄링 시간에 선택할 수 있다. 여기서 첫 번째, 두 번째, 세 번째 스케줄링의 시간의 순서는 기회 균등 스케줄링이나 비례 균등 스케줄링 등과 같은 종래의 다양한 스케줄링 방법과 결합하여 달라질 수 있는 부분이며, 본 예시에서는 비례 균등 스케줄링의 예시를 고려하였다. While the selection of a transmitting antenna by the conventional cyclic order method randomly selects and transmits transmitting antennas in a cell at an arbitrary scheduling time, the transmitting antenna selecting method according to the present invention is an antenna in which receiving antenna correlation characteristics are orthogonal to each other. The
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 장치를 포함하는 기지국의 구성의 일부를 개략적으로 도시한 도면이다. 4 is a diagram schematically illustrating a part of a configuration of a base station including an apparatus for selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택장치(413)는 각 수신 채널의 신호대잡음비를 측정하는 신호대잡음비 측정기(406), 상향 링크에서의 기지국 수신 신호의 채널 상관도를 측정하는 수신 채널 상관도 측정기(407), 상기 수신 채널 상관도를 이용하여 시스템 측정 용량을 계산하는 시스템 측정 용량 계산기(408), 상기 시스템 측정 용량 계산기에 의해 계산된 시스템의 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나 조합을 선택하는 송신 안테나 조합 선택기(409), 상기 송신 안테나 조합 선택기에 의해 선택된 송신 안테나 조합에 따라 사용자 및 모든 송신 안테나를 스케줄링하는 다중 사용자 스케줄러(410) 및 상기 다중 사용자 스케줄러에 의한 스케줄링 정보를 사용자에게 스케줄링 정보 송신기(411)를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택장치(413)를 포함하는 기 지국은 또한, 수신 안테나(401), 송신 안테나(412), 데이터 심볼 추출기(402), 파일럿 심볼 추출기(403), 채널 추정기(404), 데이터 복조기(405) 등을 포함할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 방법을 설명하기 위한 순서도이며, 이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 방법을 설명한다. FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of selecting a transmit antenna in uplink according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, referring to FIGS. 4 and 5 in the uplink according to an embodiment of the present invention. A transmission antenna selection method will now be described.
먼저, 단계 501 및 단계 502에서는 각각 수신신호대잡음비 측정기(406) 및 수신 채널 상관도 측정기(407)가 기지국의 다중 수신 안테나(401)로부터의 사용자의 다중 송신 안테나들이 전송한 수신 신호를 이용하여 수신 채널에 대한 수신신호대잡음비 및 수신 채널 상관도 정보를 획득한다. 이들 다중 송신 안테나의 수신신호대 잡음비 및 수신 채널 상관도에 관한 정보는 상향 링크 채널 예측신호를 이용하거나 추정되거나 하향 링크 파일럿 신호를 이용하여 추정될 수 있다.First, in
이후 단계 503에서는 시스템 측정 용량 계산기(408)가 단계 502 및 단계 503에서 측정한 수신채널의 수신신호대 잡음비 및 수신채널 상관도 정보를 이용하여 상술한 바와 같은 송신 안테나 조합 선택을 위한 시스템 측정 용량을 계산하고, 단계 504에서는 송신 안테나 조합 선택기(409)가 상기 시스템 측정 용량 계산기(408)에 의해 계산된 시스템 측정 용량이 가장 큰 송신 안테나 조합을 최적의 송신 안테나 조합으로 선택하여 다중 사용자 스케줄러(410)에 전달한다.Subsequently, in
단계 505에서는 상기 다중 사용자 스케줄러(410)가 상기 송신 안테나 조합 선택기(409)로부터 전달받은 최적의 송신 안테나 조합에 따라 모든 사용자 및 모든 송신 안테나에 대한 스케줄링 방법을 결정하고, 단계 506에서는 다중 사용자 스케줄러(410)로부터의 정보를 스케줄링 정보 송신기(411) 및 기지국의 송신 안테나(412)를 거쳐 사용자에게 전달한다. In
본 발명에 따른 송신 선택방법은 여러가지 다른 방법으로 응용이 가능한데, 이하에서는 이에 대한 바람직한 예시들을 설명한다. 다만 이하의 설명에서는 본 발명에 따른 응용 방법을 이해하는데 필요한 부분만이 설명될 것이며, 그외 도 5와 대응하여 중복되는 구성은 동일한 도면부호로만 표현될 것임에 유의한다. 또한, 이하에서는 편의상 본 발명에 따른 응용방법을 구현하기 위한 송신 안테나 선택 장치에 대한 상세한 설명은 생략하나, 당업자라면 각 방법에 대한 설명에서 새로운 단계를 구현하기 위한 구성 요소가 도 4에 도시된 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 장치에 포함되도록 구성할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. The transmission selection method according to the present invention can be applied in various other ways. Hereinafter, preferred examples thereof will be described. However, in the following description, only parts necessary for understanding the application method according to the present invention will be described, and in addition, the overlapping configuration corresponding to FIG. 5 will be represented by the same reference numerals. In addition, hereinafter, a detailed description of a transmission antenna selection device for implementing an application method according to the present invention will be omitted for convenience, but those skilled in the art will be described with reference to the components shown in FIG. It will be appreciated that the present invention can be configured to be included in a transmission antenna selection device according to the present invention.
먼저 기지국의 선택 복잡도를 줄이기 위하여 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 통해 큰 성능 이득을 얻을 수 있는, 수신 채널 상관도가 큰 송신 안테나들에 대해서만 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 적용하고, 수신 채널 상관도가 작은 송신 안테나들은 종래의 송신 안테나 선택 방법을 적용할 수 있는데, 도 6은 종래의 안테나 선택 방식과 결합하여 사용되는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법의 일례를 도시하고 있다. First, in order to reduce the selection complexity of the base station, the transmission antenna selection method according to the present invention is applied only to transmission antennas having a high reception channel correlation, which can obtain a large performance gain through the transmission antenna selection method according to the present invention. Transmission antennas having a small channel correlation may use a conventional transmission antenna selection method. FIG. 6 illustrates an example of a transmission antenna selection method according to an embodiment of the present invention used in combination with a conventional antenna selection scheme. Doing.
행렬 의 스펙트럴 놈(spectral norm)을 으로 정의하면, 도 6과 같이 기지국에서는 송신 안테나의 선택 시 각 송신 안테나의 수신 채널 상관도 과 의 스펙트럴 놈은 다음 수학식 29 및 수학식 30과 같이 주어진다.procession The spectral norm of 6, when the base station selects a transmission antenna, the reception channel correlation diagram of each transmission antenna is shown. and The spectral norm is given by Equations 29 and 30 below.
상기 수학식 29 및 수학식 30으로부터 수신 채널 상관도의 고유치 확산(eigen-value spread)값 을 구한다(도 6의 단계 601). 여기서 와 는 각각 번째 송신 안테나의 수신 채널 상관도 의 최대 및 최소 고유치를 나타낸다. 이로부터 번째 송신 안테나의 수신 채널 상관도의 고유치 확산값은 다음 수학식 31과 같이 얻을 수 있다.Eigen-value spread values of the received channel correlations from Equations 29 and 30 (
여기서 은 항상 1 이상의 값을 가지며, 이 값이 클수록 수신 채널 상관도가 큼을 의미한다. 기지국에서는 도 6의 단계 602에서 고유치 확산값 과 소정의 문턱값(threshold)과 비교하여, 이 문턱값보다 크면 본 발명에 따른 송신 안테나 선택방법을 적용하고(단계 503), 아니면 종래의 송신 안테나 선택 방법을 적용함으로써(단계 603), 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 그대로 적용하는 것에 비해 선택 복잡도를 줄이면서도 비슷한 성능을 얻을 수 있게 된다. here Always has a value greater than or equal to 1, and a larger value means that the reception channel correlation is greater. The base station spreads the eigenvalue spread value in
둘째, 기지국의 선택 복잡도를 줄이기 위한 또 다른 방법으로 총 개의 송신 안테나를 몇 개의 그룹으로 나누어 그룹 내의 선택은 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 적용하고 그룹 간의 선택은 종래의 선택 방법을 적용할 수 있다. 즉, 개의 송신 안테나를 각각 개의 송신 안테나로 구성되는 k개의 그룹으로 나누어, 각각의 그룹 내의 송신 안테나들에 대해서는 본 발명에 따른 송신 안테나 선택방법을 적용하고 그룹과 그룹 사이의 선택은 종래의 선택 방법을 적용함으로써 선택 복잡도를 줄일 수 있다.Second, as another way to reduce the selection complexity of the base station The transmission antenna selection method according to the present invention can be selected by dividing the three transmission antennas into several groups, and the conventional selection method can be applied between the groups. In other words, Each transmit antenna The transmission antenna selection method according to the present invention is divided into k groups consisting of four transmission antennas, and transmission antennas in each group The selection between groups and groups can reduce the selection complexity by applying a conventional selection method.
셋째, 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 사용함에 있어 기지국에서 선택하는 송신 안테나의 개수 M을 상황에 따라 가변적으로 조절할 수 있다. 도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 송신 안테나의 개수를 가변적으로 조절하는 방법을 도시한 도면이다.Third, in using the method of selecting a transmission antenna according to the present invention, the number M of transmission antennas selected by a base station can be variably adjusted according to circumstances. 7 is a diagram illustrating a method of variably adjusting the number of transmit antennas according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 단계 501 및 단계 502에서 측정된 신호대잡음비 및 수신 채널 상관도를 이용하여 시스템 측정 용량을 계산하되(단계 503), 선택되는 송신 안테나의 개수 및 선택방법에 따른 여러가지 경우의 시스템 측정 용량을 계산한다. 이후 단계 503에서 계산된 시스템 측정 용량을 이용하여 선택되는 송신 안테나의 개수에 따른 시스템 부담으로 인한 시스템 측정 용량 감소를 덧셈하고(단계 701), 단계 701에서 선택되는 송신 안테나의 개수에 따른 시스템 측정 용량 감소가 반영된 경우의 시스템 측정 용량이 최대값을 갖는 경우를 최적 송신 안테나의 갯수 및 최적 선택 방법으로 결정하고(단계 702), 이렇게 하여 결정된 선택되는 송신 안테나 수에 따라 최적 송신 안테나 조합을 선택을 선택한다(단계 504). Referring to FIG. 7, the system measurement capacity is calculated using the signal-to-noise ratio and the reception channel correlation measured in
예를 들어, 다음과 같이 송신 안테나를 M1개씩 선택하고 기회 균등 스케줄링 기법과 연동한 가지 경우에서 최대 측정 용량을 얻는 방법 보다, 송신 안테나를 M2개씩 선택하고 기회 균등 스케줄링 기법과 연동한 가지 경우에서 최대 측정 용량을 얻는 방법 의 측정 용량이 크다면 선택하는 송신 안테나의 개수를 M2로 바꿀 수 있다. For example, as shown below, the transmit antennas are selected one by one and linked with the equal opportunity scheduling technique. To get the maximum measurement capacity Rather, we select two transmit antennas and link them with equal opportunity scheduling To get the maximum measurement capacity If the measurement capacity of is large, the number of transmission antennas to select may be changed to M 2 .
즉, 다음 수학식 32와 같은 경우 최적의 송신 안테나 조합 선택 방법 및 스케줄링 방법 는 다음 수학식 33과 같이 결정될 수 있다. That is, in the following Equation 32, an optimal transmission antenna combination selection method and scheduling method May be determined as in Equation 33 below.
여기서 은 기지국에서 Ms 개의 송신 안테나를 선택할 경우의 시스템 부담으로 인한 시스템 용량 감소이다. 예를 들어, 시스템의 채널 추정 파일럿 설계 전략에 따라 1개의 송신 안테나를 선택하는 것보다 2개의 송신 안테나를 선택하면 파일럿 오버헤드가 2배가 될 수 있으며, 이를 고려하면 시스템 용량이 선택되는 송신 안테나의 개수에 따라 바뀔 수 있게 된다.here Is a system capacity reduction due to system burden when M s transmit antennas are selected at a base station. For example, depending on the channel estimation pilot design strategy of the system, selecting two transmit antennas may double pilot overhead than selecting one transmit antenna. Can change according to the number.
넷째, 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법에 있어 선택되는 송신 안테나는 실제 송신 안테나뿐만 아니라 가상적인(virtual) 송신 안테나(805, 806)를 포함하도록 할 수도 있다. 도 8은 가상 송신 안테나의 운용과 결합하여 사용되는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법의 일례를 설명하기 위한 도 면이다. Fourth, the transmission antenna selected in the transmission antenna selection method according to the present invention may include not only the actual transmission antenna but also
도 8을 참조하면, 총 U 명의 사용자(801, 802) 중 u번째 사용자가 pu 개의 송신 안테나(803, 804)를 가지고 있고 기지국(810)이 M개의 송신 안테나(808, 809)를 가지고 있다고 가정하였을 때, 각 사용자는 이 송신 안테나에 송신 가중치(weight) 벡터( )를 곱해 vu 개의 가상적인 송신 안테나(805, 806)를 가지도록 만들 수 있다. 이 경우 시스템 전체의 송신 안테나 수가 가상적으로는 바뀌게 되지만 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법은 용이하게 적용될 수 있다. Referring to FIG. 8, a u th user among the
즉, (pu×1)의 송신 신호 벡터 에 의 송신 가중치 벡터 를 곱함으로써 (vu×1)의 가상적인 송신 신호 벡터 를 만들 수 있다. 따라서, 시스템의 채널 역시 가상 채널로 바뀌게 되며, 가상적인 송신 안테나의 수신 상관도 정보를 고려하여 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 적용함으로써 시스템 용량을 증가시킬 수 있다. 또한 기지국에서는 사용자가 가진 송신 안테나의 수신 채널 상관도를 고려하여 시스템 용량이 증가될 수 있도록 송신 가중치 벡터 를 설계하여 하향링크(downlink) 채널을 통해 사용자에게 알려줌으로써 시스템 용량을 더욱 증가시킬 수도 있다.That is, the transmission signal vector of (p u × 1) on Send weight vector Virtual transmission signal vector of (v u × 1) Can make Therefore, the channel of the system is also changed to a virtual channel, the system capacity can be increased by applying the transmission antenna selection method according to the present invention in consideration of the reception correlation information of the virtual transmission antenna. In addition, the base station transmits a transmission weight vector to increase the system capacity in consideration of the reception channel correlation of the user's transmission antenna. It can be designed to inform the user through the downlink channel to further increase the system capacity.
다섯째, 만약 기지국의 수신 안테나가 다중 셀과 다중 섹터를 지원한다면 다중 셀 및 섹터를 지원하는 안테나를 묶어서 제안된 안테나 선택 방식을 적용할 수 있다. 도 9는 기지국이 다중 섹터를 지원하는 경우에 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 안테나 선택 방법을 적용하는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은 예를 들어 기지국의 수신 안테나(914; 915; 916)가 사용자들(901 내지 905; 906 내지 910; 911 내지 912)를 각각 지원하는 3개의 섹터(섹터 1; 섹터 2; 섹터 3)로 이루어진 경우에도 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법이 적용될 수 있다. Fifth, if the receiving antenna of the base station supports multiple cells and multiple sectors, the proposed antenna selection scheme may be applied by grouping antennas supporting multiple cells and sectors. 9 is a diagram illustrating a case where a transmission antenna selection method according to an embodiment of the present invention is applied when a base station supports multiple sectors. As shown in FIG. 9, the present invention provides three sectors (sectors), for example, where the receiving
만약, 서로 간에 수신 채널 상관도의 교환이 가능한 셀 및 섹터의 개수가 B라 하고 b번째 셀 및 섹터의 수신 안테나 개수를 Nb 라고 하면, 수신 안테나의 총 수 N은 다음 수학식 34와 같이 된다.If the number of cells and sectors in which reception channel correlations can be exchanged with each other is B and the number of reception antennas of the b-th cell and sector is N b , the total number N of reception antennas is given by Equation 34 below. .
그리고 b번째 셀 및 섹터 내의 송신 안테나의 수를 라고 하면, 송신 안테나의 총 수 은 다음 수학식 35와 같이 된다.And the number of transmit antennas in the b-th cell and sector , The total number of transmit antennas Is as shown in Equation 35 below.
따라,서 다중 셀 및 섹터 환경에서도 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법을 쉽게 적용할 수 있음을 알 수 있으며, 특히 셀 및 섹터의 경계에 위치하여 수신 안테나 간의 채널 수신 상관도가 큰 안테나의 경우에 보다 효율적이다.Accordingly, it can be seen that the transmission antenna selection method according to the present invention can be easily applied even in a multi-cell and sector environment. In particular, in case of an antenna having a high channel reception correlation between receiving antennas located at the boundary of a cell and a sector, More efficient.
도 10은 본 발명에 따른 상향링크에서의 송신 안테나 선택 방법을 통한 시스템 측정 용량 증가를 평가한 결과를 나타내기 위한 도면이다. 기지국의 수신 안테나의 개수가 N = 2 개이고, 임의의 스케줄링 시간에 M = 2 개의 송신 안테나를 선택하는 상향링크 다중 입력 다중 출력 시스템을 가정하였다. 성능 평가의 간편화를 위해 모든 사용자는 동일한 평균 SNR을 갖고, 각 송신 안테나의 수신 채널 상관도와 같은 채널의 통계적 특성은 고정되어 (2×2) 시스템에서 각 송신 안테나의 수신 채널 상관도는 다음 수학식 36과 같이 (2×2) 행렬로 표현된다고 가정하였다.10 is a diagram illustrating a result of evaluating an increase in system measurement capacity through a method of selecting a transmission antenna in uplink according to the present invention. It is assumed that the number of receiving antennas of the base station is N = 2, and the uplink multiple input multiple output system selects M = 2 transmitting antennas at an arbitrary scheduling time. In order to simplify performance evaluation, all users have the same average SNR, and statistical characteristics of the channel, such as the reception channel correlation of each transmission antenna, are fixed, so that the reception channel correlation of each transmission antenna in the (2 × 2) system is Assume that this is represented by a (2 × 2) matrix as shown in 36.
상기 수학식 22의 선택된 송신 안테나에 따른 측정 용량의 상한값은 다음 수학식 37과 같이 표현된다.The upper limit of the measured capacitance according to the selected transmission antenna of Equation 22 is expressed by Equation 37 below.
셀 내의 송신 안테나의 총 수 = 4로 두었다. 또 각 안테나에 대해 = 0.95, = 0.95j, = -0.95, = -0.95j로 가정하였으며, 여기서 을 나타낸다. 기회 스케줄링 기법과 연동될 경우, 상기 수학식 27로부터 = 2번의 스케줄링 시간 동안 선택하는 방법의 수 G2 = 3이며 그 중 측정 용량이 최대가 되는 송신 안테나 선택 방법 는 1번째 스케줄링 시간에 ( , ) = ( , )이 되도록 1 번째 송신 안테나와 3 번째 송신 안테나를 선택하고, 2번째 스케줄링 시간에 ( , ) = ( , )이 되도록 2번째 송신 안테나와 4번째 송신 안테나를 선택하는 방법이다. 즉, M = 2인 경우 상기 수학식 37이 최대가 되도록 하는 수신 상관도가 서로 직교적인 조합을 선택하는 방법이며, 수학적으로는 과 의 위상 차이가 180도에 가까운 조합을 선택하는 방법이다. 특히 이와 같이 수신 안테나의 개수가 2개인 경우에서는 기지국에서 각 송신 안테나의 수신 채널 상관도 행렬 전체가 아니라 만을 알면 되므로 연산 복잡도를 더욱 줄일수 있다. 실험 결과를 통해 본 발명에 따른 송신 안테나 선택 방법의 경우 종래의 순환 순서 방식의 선택 방법에 비해 시스템 측정 용량이 증가함을 확인할 수 있다.Total number of transmit antennas in the cell = 4 In addition, about each antenna = 0.95, = 0.95j, = -0.95, = -0.95j, where Indicates. When linked with the opportunity scheduling scheme, the equation (27) = Number of methods to select during 2 scheduling times G 2 = 3 and the method of selecting the transmit antenna with the largest measured capacity At the first scheduling time ( , ) = ( , Select the first transmit antenna and the third transmit antenna to be), and at the second scheduling time ( , ) = ( , In this case, the second transmit antenna and the fourth transmit antenna are selected. That is, when M = 2, a method of selecting orthogonal combinations of reception correlations such that Equation 37 is maximized, and mathematically, and Is to select a combination whose phase difference is close to 180 degrees. In particular, when the number of receiving antennas is two as described above, the reception channel correlation matrix of each transmitting antenna is performed by the base station. Not whole Because you only need to know that, you can reduce the computational complexity further. Experimental results show that the transmission antenna selection method according to the present invention increases the system measurement capacity compared to the conventional cyclic order selection method.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 또 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the preferred embodiment of the present invention has been described above, other various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the appended claims, but also by the equivalents of the claims.
안테나의 수신 채널 상관도가 존재하는 다중 입력 다중 출력 무선 통신 시스템 환경에서 종래의 송신 안테나 선택 방법은 채널 추정 및 예측 신호의 오버헤드 문제, 속도가 빠른 환경에서의 채널 불일치 문제, 송신 안테나 간 수신 채널 상관도로 인한 성능 열화 문제가 있었으나, 본 발명에 의하면, 특히 안테나의 수신 채널 상관도가 존재하는 MIMO 시스템의 상향링크 환경에서, 종래 방법에 비해 채널 추정 및 예측 신호의 오버헤드 증가가 거의 없으면서 사용자의 속도가 빠른 환경에서도 시스템의 측정 용량을 증가시킬 수 있다는 효과가 있다. In a multi-input multi-output wireless communication system environment where the reception channel correlation of antennas is present, the conventional transmission antenna selection method has an overhead problem of channel estimation and prediction signals, a channel mismatch problem in a fast environment, and a reception channel between transmission antennas. Although there is a problem of performance deterioration due to the correlation, according to the present invention, especially in an uplink environment of a MIMO system in which a reception channel correlation of an antenna exists, the overhead of channel estimation and prediction signals is little compared to that of the conventional method. The effect is to increase the measuring capacity of the system even in a fast environment.
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