KR100977434B1 - Ｍｉｍｏ 시스템에 대한 프리-코딩 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

코드북 내의 프리코딩 매트릭스와 상관하는 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 시스템들과 방법들이 기술된다. 다양한 양태들에 따르면, 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 용이하게 계산하는 시스템들 및/또는 방법들이 기술된다. 또한, 이러한 시스템들 및/또는 방법들은 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스를 용이하게 선택할 수도 있다. 여전히 또한, 이러한 시스템들 및/또는 방법들은 MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 매트릭스를 용이하게 사용할 수도 있다.
프리코딩 인덱스, 프리코딩 매트릭스, 코드북, 타일-당 피드백, 평균 피드백

Description

ＭＩＭＯ 시스템에 대한 프리-코딩 방법 및 장치{A METHOD AND APPARATUS FOR PRE-CODING FOR A MIMO SYSTEM}
관련 출원에 대한 상호-참조
본 특허출원은 "MIMO 시스템에 대한 프리-코딩하는 방법 및 장치 (A METHOD AND APPARATUS FOR PRE-CODING FOR A MIMO SYSTEM)"의 명칭으로 2005년 10월 27일자로 출원된 가출원 제 60/731,022 호의 우선권 이익을 주장한다. 상기 언급된 출원의 전체는 본 명세서에 참조로 포함된다.
배경
I. 기술분야
다음 설명은 일반적으로 무선 통신과 관련하며, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 선형 프리코딩과 관련하여 이용될 수 있는 단위 매트릭스들을 생성하는 것에 관한 것이다.
II . 배경기술
무선 통신 시스템들은 예를 들어, 음성 또는 데이터 등과 같은 다양한 형식의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 광범위하게 배치된다. 통상적 무선 통신 시스템들은 이용 가능한 시스템 자원들 (예를 들어, 대역폭, 송신 전력, …) 을 공유함으로써 다중 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수도 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드분할 다중 액세스 (CDMA) 시스 템들 또는 시분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템들 등을 포함할 수도 있다.
일반적으로, 무선 다중-액세스 통신 시스템들은 다중 이동 디바이스들에 대한 통신을 동시에 지원할 수도 있다. 각각의 이동 디바이스는 순방향 링크들과 역방향 링크들을 통해 하나 이상의 기지국들과 통신할 수도 있다. 순방향 통신 (또는 다운링크) 은 기지국들로부터 이동 디바이스들로의 통신 링크를 의미하며, 역방향 링크 (또는 업링크) 는 이동 디바이스들로부터 기지국들로의 통신 링크를 의미한다. 또한, 이동 디바이스들과 기지국들 간의 통신은 단일-입력 단일-출력 (SISO) 시스템들, 또는 다중-입력 단일-출력 (MISO), 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 등을 통해 확립될 수도 있다.
MIMO 시스템들은 공통으로 데이터 송신을 위해 다중 (N T ) 송신 안테나들과 다중 (N R ) 수신 안테나들을 사용한다. N T 개의 송신 안테나와 N R 개의 수신 안테나에 의해 형성된 MIMO 채널은 공간 채널들로서 불리는 N S 개의 독립 채널들로 분해될 수도 있다 (여기서, N S = min{N T , N R }). 각각의 N S 개의 독립 채널들은 차원 (dimension) 에 대응한다. 그러나, MIMO 시스템들은 다중 송신 안테나들과 다중 수신 안테나들에 의해 생성된 추가 차수들이 이용되는 경우 개선된 성능 (예를 들어, 증가된 스펙트럼 효율, 더욱 높은 처리량 및/또는 더욱 큰 신뢰성) 을 제공할 수도 있다.
MIMO 시스템들은 다양한 듀플렉싱 기술들을 지원하여 공통 물리적 매체을 통해 순방향 링크 통신과 역방향 링크 통신을 분할할 수도 있다. 예를 들어, 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템들은 순방향 링크 통신과 역방향 링크 통신에 대한 이종 주파수 영역들을 이용할 수도 있다. 또한, 시 분할 듀플렉스 (TDD) 시스템들에서, 순방향 링크 통신과 역방향 링크 통신은 공통 주파수 영역을 사용할 수도 있다. 다양한 기술들은 MIMO 프리코딩을 위해 프리코딩 인덱스 (PI) 를 계산하도록 이용될 수 있다. 그러나, MIMO 프리코딩, 특히 타일-당 피드백 방식 및/또는 평균 피드백 방식에 사용된 PI 를 계산하는 것은 극히 복잡할 수 있다.
개요
다음은 하나 이상의 실시형태들에 대한 기본 이해를 제공하기 위해 이러한 실시형태들의 개요를 나타낸다. 본 개요는 모든 의도된 실시형태들의 광범위한 개관이 아니고, 모든 실시형태들의 중요한 또는 결정적인 요소들을 식별하거나 임의의 실시형태 또는 모든 실시형태들의 범위로 제한하지 않도록 의도된다. 본 개요의 유일한 목적은 이하에 나타나는 상세한 설명에 대한 서두로서 단순한 형태로 하나 이상의 실시형태들의 일부의 개념들을 나타내는 데 있다.
하나 이상의 실시형태들과 대응하는 개시물에 따르면, 무선 통신 환경과 연관된 코드북 내의 매트릭스에 대응하는 프리코딩 인덱스를 계산하는 것을 용이하게 하는 것에 관하여 다양한 양태들이 기술된다. (코드북 내의 매트릭스에 대응할 수 있는) 프리코딩 인덱스를 사용하기 위하여, 몇몇 단순화된 알고리즘은 MIMO 시스템을 위해 이용될 수 있다. 타일-당 피드백 방식의 경우, 효과적인 신호-대- 잡음 비율 (SNR) 은 각각의 타일과 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 계산될 수 있고, 여기서 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스가 선택될 수 있다. 평균 피드백 방식의 경우, 할당들 (예를 들어, 다중 타일들) 에 대해 평균되거나 전체 대역폭에 대해 평균된 유효 SNR 은 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 계산될 수 있고, 여기서 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스가 선택될 수 있다.
관련 양태들에 따르면, 무선 통신 환경에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 것을 용이하게 하는 방법이 본 명세서에서 기술된다. 본 방법은 MIMO 프리코딩에 대한 타일-당 피드백 방식을 이용하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 본 방법은 프리코딩 매트릭스와 타일에 대한 유효 SNR 을 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 본 방법은 최고 유효 SNR 을 산출하는 프리코딩 매트릭스를 선택하는 단계를 포함할 수도 있다. 여전히 또한, 본 방법은 MIMO 무선 통신 환경에서 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스를 사용하는 단계를 포함할 수도 있다.
관련 양태들에 따르면, 무선 통신 환경에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 단계를 용이하게 하는 방법이 본 명세서에서 기술된다. 본 방법은 MIMO 프리코딩에 대한 평균 피드백 방식을 이용하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 본 방법은 프리코딩 매트릭스에 대한 평균 유효 SNR 을 계산하는 단계를 포함할 수도 있다. 여전히 또한, 본 방법은 평균 채널 공분산 매트릭스를 획득하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 본 방법은 평균 유효 SNR 과 평균 채널 공분산 매트릭스 중 적어도 하나를 이용하여 코드북에서 프리코딩 매트릭스를 선택하는 단계를 포함할 수도 있다.
다른 양태는 타일-당 피드백 방식과 평균 피드백 방식 중 적어도 하나에 대한 유효 SNR 을 계산함으로써 프리코딩 인덱스를 계산하는 것과 관련된 명령들을 보유하는 메모리를 포함할 수도 있는 통신 장치와 관련된다. 또한, 메모리에 연결된 프로세서는 적어도 하나의 알고리즘을 이용하여 프리코딩 인덱스를 적용하는 명령들을 평가하도록 구성되고, 여기서 프리코딩 인덱스는 코드북 내의 매트릭스와 상관할 수도 있다.
또 다른 양태는 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 통신 장치와 관련한다. 본 통신 장치는 유효 SNR 을 계산하기 위한 수단을 포함할 수도 있다. 본 통신 장치는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스를 선택하기 위한 수단을 더 포함할 수도 있다. 또한, 본 통신 장치는 MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 매트릭스를 사용하기 위한 수단을 포함할 수도 있다.
여전히 다른 양태는 유효 SNR 을 계산하고, 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스를 선택하며, MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 매트릭스를 사용하는 머신-실행 가능 명령들을 저장한 머신-판독 가능 매체와 관련된다.
다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서, 장치는 본 명세서에서 기술되고, 여기서 본 장치는 프로세서를 포함할 수도 있다. 본 프로세서는 타일-당 피드백 방식과 평균 피드백 방식 중 적어도 하나를 사용하기 위해 확인하도록 구성될 수도 있다. 또한, 본 프로세서는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스를 선택하도록 구성될 수도 있다. 더욱이, 본 프로세서는 MIMO 무선 통 신 시스템의 프리코딩 매트릭스를 사용하도록 구성될 수도 있다.
상기 목적과 관련 목적의 달성을 위해, 하나 이상의 실시형태들은 이하에서 충분히 기술되고 청구범위에서 가리킨 특징들을 포함한다. 다음 설명과 첨부된 도면들은 하나 이상의 실시형태들에 대한 소정의 예시적 양태들을 상세히 개시한다. 그러나, 이들 양태들은 다양한 실시형태들의 원리들이 사용될 수도 있는 다양한 방법들의 약간을 나타내고, 기술된 실시형태들은 이러한 양태들과 그들의 균등물을 포함하도록 의도된다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 명세서에 개시된 다양한 양태들에 따른 무선 통신 시스템에 대한 일례이다.
도 2 는 무선 통신 환경 내의 사용을 위한 예시적 통신 장치의 일례이다.
도 3 은 무선 통신 환경에서 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 예시적 시스템의 일례이다.
도 4 는 MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 것에 수반된 복잡성을 완화하도록 사용될 수 있는 통신 장치의 일례이다.
도 5 는 MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 것과 연관된 단순화 알고리즘을 실행하는 예시적 방법의 일례이다.
도 6 은 MIMO 무선 통신 시스템 내에 사용된 타일-당 피드백 방식의 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 예시적 방법의 일례이다.
도 7 은 MIMO 무선 통신 시스템 내에 사용된 타일-당 피드백 방식의 프리코 딩 인덱스를 용이하게 계산하는 예시적 방법의 일례이다.
도 8 은 브로드캐스팅 및/또는 멀티캐스팅 송신(들)과 관련하여 용이하게 피드백을 모니터링하고/모니터링하거나 제공하는 사용자 디바이스의 일례이다.
도 9 는 본 명세서에 기술된 다양한 시스템들과 방법들을 결합하여 사용될 수 있는 예시적 무선 네트워크 환경의 일례이다.
도 10 은 MIMO 무선 통신 시스템에 대한 프리코딩 인덱스를 계산하기 위해 단순화된 알고리즘들을 사용하는 예시적 시스템의 일례이다.
상세한 설명
이하에서는, 다양한 실시형태들이 도면을 참조하여 기술되고, 동일한 참조 부호들은 전반적으로 동일한 요소들을 지칭하도록 사용된다. 다음 명세서에서, 예시적 목적으로, 다양한 특정 상세함들은 하나 이상의 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위하여 개시된다. 그러나, 이들 특정 상세함 없이 이러한 실시형태들이 실행됨은 명백하게 될 수도 있다. 다른 경우, 공지된 구조들 및 디바이스들은 하나 이상의 실시형태들을 용이하게 기술하기 위하여 블록도 형태로 도시된다.
본 발명에서 사용된 바와 같이, "모듈" 또는 "디바이스", "장치", "시스템" 등의 용어들은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합물, 소프트웨어, 또는 실행 중인 소프트웨어를 지칭하도록 의도된다. 예를 들어, 모듈은 이에 제한되지 않지만, 프로세서상에 실행 중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행, 실행의 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시적 방법으로, 계산 디바이스 상에서 실행 중인 애플리케이션과 계산 디바이스는 모듈일 수 있다. 하나 이상의 모듈은 프로세서 및/또는 실행의 쓰레드 내에 상주할 수 있고, 소정 모듈은 하나의 컴퓨터 내에 로컬라징되고/로컬라이징되거나 2 개 이상의 컴퓨터들에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 모듈들은 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 실행할 수 있다. 본 모듈들은 하나 이상의 데이터 패킷들 (예를 들어, 로컬 시스템에서의 다른 모듈, 분산된 시스템에서의 다른 모듈, 및/또는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다른 모듈과의 신호로서 다른 시스템들과 상호작용하는 하나의 모듈로부터의 데이터) 을 갖는 신호에 따르는 것과 같은 로컬 프로세스 및/또는 원격 프로세스들의 방식으로 통신할 수도 있다.
또한, 다양한 실시형태들은 가입국과 연결하여 본 명세서에 기술된다. 또한, 가입국은 시스템, 가입 유닛, 이동국, 모바일, 원격국 (remote station), 액세스 포인트, 원격 단말기, 액세스 단말기, 사용자 단말기, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 또는 사용자 장치로 지칭될 수 있다. 가입국은 셀룰라 전화기, 무선 전화기, SIP (Session Initiation Protocol) 전화기, WLL (wireless local loop) 스테이션, PDA (Personal Digital Assistant), 무선 연결 능력을 갖는 휴대 디바이스, 계산 디바이스, 또는 무선 모뎀과 연결된 다른 프로세싱 디바이스일 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 기술된 다양한 양태들 또는 특징들은 표준 프로그램밍 기술 및/또는 표준 공학 기술을 이용한 방법, 장치, 또는 제조물로서 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 "제조물" 이란 용어는 임의의 컴퓨터-판독 디바이스, 캐리어 또는 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터-판독 가능 매체는 이에 제한되지 않지만, 자기 저장 디바이스 (예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 마그네틱 테이프 등), 광학 디스크 (예를 들어, CD (Compact Disk), DVD (Digital Versatile Disk) 등), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 (예를 들어, EPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브 등) 를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 서술된 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스들 및/또는 다른 머신-판독 가능 매체를 나타낼 수 있다. "머신-판독 가능 매체" 란 용어는 이에 제한됨 없이 무선 채널들과 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 운반할 수 있는 다양한 다른 매체를 포함할 수 있다.
이하, 도 1 을 참조하면, 무선 통신 시스템 (100) 은 본 명세서에 나타낸 다양한 실시형태들에 따라 기술된다. 무선 통신 시스템 (100) 은 다중 안테나 그룹들을 포함할 수도 있는 기지국 (102) 을 포함한다. 예를 들어, 하나의 안테나 그룹은 안테나들 (104 및 108) 을 포함하고, 다른 안테나 그룹은 안테나들 (108 및 110) 을 포함하며, 부가적 안테나 그룹은 안테나들 (112 및 114) 을 포함할 수도 있다. 2 개의 안테나들은 각 안테나 그룹을 위해 도시되나; 2 개보다 많은 안테나들이나 2 개보다 적은 안테나가 각 안테나 그룹을 위해 이용될 수도 있다. 당업자에게 이해되는 것과 같이, 기지국 (102) 은 송신기 체인과 수신기 체인을 추가적으로 포함할 수도 있으며, 송신기 체인과 수신기 체인 각각은 차례로 신호 송신 및 신호 수신과 연관된 복수의 구성 요소들 (예를 들어, 프로세서, 변조기, 멀티플렉서, 복조기, 디멀티플렉서, 안테나 등) 을 포함할 수 있다.
기지국 (102) 은 이동 디바이스들 (116 및 122) 과 같은 하나 이상의 이동 디바이스들과 통신할 수도 있으나; 기지국 (102) 이 이동 디바이스들 (116 및 122) 과 유사한 임의의 수의 이동 디바이스와 사실상 통신할 수도 있다. 예를 들어, 이동 디바이스들 (116 및 122) 은 셀룰라 폰, 스마트 폰, 랩탑, 핸드헬드 통신 디바이스, 핸드헬드 계산 디바이스, 위성 라디오, GPS, PDA, 및/또는 무선 통신 시스템 (100) 을 통해 통신을 위한 다른 적합한 디바이스일 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동 디바이스 (116) 는 안테나들 (112 및 114) 과 통신하며, 여기서 안테나들 (112 및 114) 은 순방향 링크 (118) 를 통해 이동 단말기 (116) 로 정보를 송신하고, 역방향 링크 (120) 를 통해 이동 단말기 (116) 로부터 정보를 수신한다. 또한, 이동 디바이스 (122) 는 안테나들 (104 및 106) 과 통신하며, 여기서 안테나들 (104 및 106) 은 순방향 링크 (124) 를 통해 이동 단말기 (122) 로 정보를 송신하고, 역방향 링크 (126) 를 통해 이동 단말기 (122) 로부터 정보를 수신한다. 예를 들어, FDD 시스템에서, 순방향 링크 (118) 는 역방향 링크 (112) 에 의해 사용된 것과 상이한 주파수 밴드를 이용하고, 순방향 링크 (124) 는 역방향 링크 (126) 에 의해 사용된 것과 상이한 주파수 밴드를 사용할 수도 있다. 또한, TDD 시스템에서, 순방향 링크 (118) 와 역방향 링크 (120) 는 공통 주파수 밴드를 이용하고, 순방향 링크 (124) 와 역방향 링크 (126) 는 공통 주파수 밴드를 이용할 수도 있다.
통신을 위해 설계되는 안테나들의 각 그룹 및/또는 그 그룹 영역은 기지국 (102) 의 섹터로서 불릴 수도 있다. 예를 들어, 안테나 그룹들의 각각은 기지국 (102) 에 의해 커버링된 그룹 영역인 섹터 내에 이동 단말기들과 통신하도록 설계될 수도 있다. 순방향 링크들 (118 및 124) 을 통한 통신에서, 기지국 (102) 의 송신 안테나들은 이동 단말기들 (116 및 122) 에 대한 순방향 링크들 (118 및 124) 의 SNR 효율을 개선하기 위해 빔형성 (beamforming) 을 이용할 수도 있다. 또한, 기지국 (102) 이 연관된 커버리지 전역에 임의로 분산된 이동 단말기들 (116 및 122) 에 송신하기 위해 빔형성을 이용하면서, 인접한 셀들 내의 이동 다바이스들은 단일 안테나를 통해 기지국의 모든 액세스 단말기들에 송신하는 기지국과 비교하여 보다 적은 간섭을 겪을 수도 있다.
실시예에 따르면, 무선 통신 시스템 (100) 은 다중-입력 다중 출력 (MIMO) 통신 시스템일 수도 있다. 또한, 무선 통신 시스템 (100) 은 FDD 또는 TDD 등과 같은 임의의 형태의 듀플렉싱을 이용할 수도 있다. 설명을 위하여, 기지국 (102) 은 순방향 링크들 (118 및 124) 을 통해 이동 디바이스들 (116 및 122) 에 송신할 수도 있다. 또한, 이동 디바이스들 (116 및 122) 은 개별 순방향 링크 채널들을 확립하고, 역방향 링크들 (120 및 126) 을 통해 기지국 (102) 에 제공될 수도 있는 대응하는 피드백을 생성할 수도 있다. 또한, 이동 디바이스들 (116 및 122) 은 MIMO 프리코딩에 대한 프리코딩 인덱스 (PI) 를 계산하고, 여기서 이러한 PI 는 코드북 내의 매트릭스에 대응할 수 있다. 선형 프리코딩 기술들은 채널 관련 피드백에 기초하여 (예를 들어 기지국 (102) 에 의해) 발효될 수도 있다; 따라서, 채널을 통한 후속 송신들은 채널 관련 피드백을 이용함으로써 제어될 수도 있다 (예를 들어, 빔형성 이득은 선형 프리코딩을 사용함으로써 획득될 수도 있다).
다른 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템 (100) 은 설계된 코드북이
Figure 112008037961716-pct00001
에 관련된다고 가정한 MIMO 프리코딩에 대한 PI 를 계산하기 위하여 단순화된 알고리즘들을 이용할 수 있다. 프리코딩 기술이 타일-당 피드백 또는 평균 피드백에 기초하여 사용될 수도 있음이 이해된다. 타일-당 피드백 실시예에서, PI 는 각각의 타일에 대해 계산될 수 있다. 상이한 타일들에 대한 채널 매트릭스가 H f ,1, H f ,2, . . . , H f , M 으로서 나타내는 것으로 가정하면, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이고, f 는 주파수일 수 있다. 피드백 비트들의 수가 전체 할당 (예를 들어, 평균 피드백 방식) 의 경우 하나의 PI 마다 피드백을 고려함으로써 저장될 수 있음이 이해된다.
타일-당 피드백 방식에서, 유효 SNR 은 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 계산되고, 여기서 각각의 타일의 경우, i 번째 타일들 H f,i 이 있다. 유효 SNR 의 계산 후, 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스는 선택될 수 있다. 유효 SNR 이 우선 후 처리될 (post processing) SNR 들을 계산하고, 후 처리될 SNR 들을 용량에 대한 소정 갭을 가지는 제한된 용량 (예를 들어, 또는 제한되지 않은 용량) 으로 변환함으로써 계산될 수 있음이 이해된다. 본 계산은 다음의 메트릭을 이용하여 프리코딩 매트릭스를 선택함으로써 단순화될 수 있다:
i 번째 타일 H f ,i 에 대해,
Figure 112008037961716-pct00002
을 계산.
평균 피드백 방식에서, 할당들 (예를 들어, 다수의 타일들) 에 대해 평균되거나 전체 대역폭에 대해 평균된 유효 SNR 은 계산될 수 있다. 환언하면, 유효 SNR 은 다음들 중 적어도 하나에 대해 평균될 수 있다: 1) 전체 할당; 2) 전체 할당의 적어도 하나의 타일; 및 3) 전체 할당에 의존하지 않는 대역폭 일부. 계산 복잡성을 생략하기 위하여, 전체 할당과 전체 밴드 중 적어도 하나는 유효 SNR 을 계산하기 위하여 샘플링될 수 있다. 예를 들어, 평균 채널 공분산 매트릭스는 전체 할당들 또는 전체 대역에 대해 평균함으로써 획득되고, 평균 채널 공분산 매트릭스는 R=E(HHH) 을 산출할 수 있다. 코드북은 다음 기술들 중 하나를 통해 선택될 수 있다: 1)
Figure 112009079883031-pct00003
; 2)
Figure 112009079883031-pct00004
, 여기서 ρ는 평균 SNR이고; 3) R 을 후 처리될 SNR 계산에 대입함으로써 유효 SNR 을 최대화한다.
둘 중 어느 쪽 방식 (예를 들어, 타일-당 피드백 방식 및/또는 평균 피드백 방식) 의 경우, 포괄 탐색의 복잡성이 몇몇 서브셋으로 프리코딩 인덱스를 계산하는 것을 용이하게 하는 방법 분할함으로써 생략되고/생략되거나 회피될 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 코드북은 하나의 세트 내의 프리코딩 매트릭스들은 (예를 들어, 유클리드 거리와 같이) 소정 거리에서 서로에 대해 근접하나 상이한 서브셋들에서의 매트릭스들이 큰 거리를 갖도록 분할될 수 있다. 서브셋의 샘플 매 트릭스들에 대한 메트릭 (예를 들어, 유효 SNR) 은 계산되고, 여기서 최대 메트릭을 갖는 하나 이상의 서브셋들은 선택될 수 있다. 포괄 탐색은 선택된 서브셋들의 매트릭스들 내로 사용될 수 있다.
도 2 를 따르면, 무선 통신 환경 내의 사용을 위한 통신 장치 (200) 가 기술된다. 통신 장치 (200) 는 기지국이나 기지국의 일부 또는 이동 디바이스나 이동 디바이스의 일부일 수도 있다. 통신 장치 (200) 는 적어도 하나의 단순화된 알고리즘을 이용하여 MIMO 프리코딩에 대한 PI 를 계산하는 프리코드 인덱스 엔진 (202) 을 포함할 수도 있고, 여기서 이러한 PI 는 코드북과 연관된 매트릭스에 대응할 수 있다. MIMO 프리코딩에 대한 프리코딩 인덱스를 계산하는 경우, 통신 장치 (200) 와 이종 통신 장치 (미도시) 는 공통 프리코딩 인덱스를 계산하는 것을 용이하게 하는 방법 구현하는 통신 장치 (200) 와 이종 통신 장치의 적어도 일부에 기초하여 계산된 PI 의 공통 해석을 가질 수 있다. 그 코드북은 통신 장치 (200) 가 상호 작용하는 이종 통신 장치의 코드북과 사실상 유사할 수도 있음 (예를 들어, 이동 디바이스는 기지국과 연관된 이종 코드북과 함께 공통 코드북을 사용할 수 있음) 이 이해된다.
도시되지 않았지만, 프리코드 인덱스 엔진 (202) 이 통신 장치 (200) 와 분리될 수도 있고; 본 실시예에 따르면, 프리코드 인덱스 엔진 (202) 이 PI 를 계산하고 특정 매트릭스의 선택이 이용되는 것이 허용하는 통신 장치 (200) 에 선택된 PI 를 전송할 수도 있음이 예상된다. 다른 실시예에 따르면, 통신 장치 (200) 는 PI 에 대응하는 코드북 내의 매트릭스를 구현하고, 이후 이러한 매트릭스를 이 종 통신 장치에 제공할 수도 있으나; 청구된 주제는 상기 언급된 실시예들에 대해 그렇게 제한되지 않는다.
예로서, 통신 장치 (200) 는 프리코드 인덱스 엔진 (202) 에 의해 구현된 계산을 레버러지 (leverage) 함으로써 코드북에서 적어도 하나의 매트릭스를 사용하는 이동 디바이스일 수도 있다. 본 일례에 따르면, 이동 디바이스는 채널을 추정하고 단위 매트릭스들을 이용하여 채널 추정을 양자화할 수도 있다. 예를 들어, 채널 추정에 대응하는 특정 단위 매트릭스는 단위 매트릭스들의 세트에서 선택될 수도 있고, 선택된 단위 매트릭스에 관련하는 계산된 프리코딩 인덱스는 (예를 들어, 사실상 유사한 단위 매트릭스들의 세트를 포함한 사실상 유사한 코드북을 사용하는) 기지국에 송신될 수도 있다.
PI 의 단순화된 계산에 기초하여, 통신 장치 (200) 는
Figure 112008037961716-pct00005
(여기서 N 은 임의의 정수) 과 같은 단위 매트릭스들의 세트를 사용할 수도 있다. 또한,
Figure 112008037961716-pct00006
, 여기서 M 은 피드백의 비트들의 수일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, N 은 64 일 수도 있고, 따라서 (예를 들어, 프리코딩 인덱스와 연관된) 피드백의 6 비트는 수신기 (예를 들어, 이동 디바이스) 에서 송신기 (예를 들어, 기지국) 으로 전송될 수도 있으나, 청구된 주제는 상기 실시예에 제한되지 않는다.
이하, 도 3 을 참조하면, 무선 통신 환경의 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 시스템 (300) 이 기술된다. 시스템 (300) 은 이동 디바이스 (304) (및/또는 임의의 수의 이종 이동 디바이스들 (미도시)) 와 통신하는 기지국 (302) 을 포함한다. 기지국 (302) 은 순방향 링크 채널을 통해 이동 디바이스 (304) 에 정보를 송신할 수도 있고; 또한, 기지국 (302) 은 역방향 링크 채널을 통해 이동 디바이스 (304) 에서 정보를 수신할 수도 있다. 또한, 시스템 (300) 은 MIMO 시스템일 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 이동 디바이스 (304) 는 역방향 링크 채널을 통해 순방향 링크 채널과 관련된 피드백을 제공할 수도 있고, 기지국 (302) 은 (예를 들어, 빔형성을 이용하도록 사용된) 순방향 링크 채널을 통해 피드백을 이용하여 이후 송신을 제어하고/제어하거나 변경할 수도 있다.
이동 디바이스 (304) 는 적어도 하나의 단순화된 알고리즘을 이용하여 코드북 내의 매트릭스와 상관하는 PI 를 계산하는 프리코드 인덱스 엔진 (314) 을 포함할 수도 있다. 따라서, 기지국 (302) 과 이동 디바이스 (304) 는 단위 매트릭스에 상관하는 프리코딩 인덱스를 계산하는 프리코드 인덱스 엔진 (314) 에 의해 산출된 단위 매트릭스들의 공통 세트를 포함하는 (코드북들 (306 및 308) 로서 도시된) 사실상 유사한 코드북들을 획득할 수도 있다. 도시하지 않았지만, 프리코드 인덱스 엔진 (314) 이 이동 디바이스 (304) 에 대한 코드북 (306) 내의 매트릭스와 관련하는 PI 를 계산할 수 있고, 이러한 PI 는 기지국 (302) 에 제공될 수 있으며, 예를 들어, 여기서 기지국 (302) 이 이러한 PI 를 이용하여 적절한 매트릭스를 식별할 수 있음이 예상된다. 그러나, 청구된 주제는 상기 실시예들에 제한되지 않는다.
또한, 이동 디바이스 (304) 는 채널 추정기 (310) 와 피드백 생성기 (312) 를 포함할 수도 있다. 채널 추정기 (310) 는 기지국 (302) 에서 이동 디바이스 (304) 로의 순방향 링크 채널을 추정할 수도 있다. 채널 추정기 (310) 는 순방향 링크 채널에 대응하는 매트릭스 H 을 생성할 수도 있고, 여기서 H 의 컬럼들은 기지국 (302) 의 송신 안테나들과 관련하고, H 의 로우들은 이동 디바이스 (304) 에서 수신 안테나들과 관련할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 기지국 (302) 은 4 개의 송신 안테나들을 이용하고, 이동 디바이스 (304) 는 2 개의 수신 안테나들을 사용할 수 있어, 이로써, 채널 추정기 (310) 는 순방향 링크 채널을 평가하여 2×4 채널 매트릭스 H (예를 들어, H =
Figure 112008037961716-pct00007
) 를 산출할 수 있으나; 청구된 주제가 (예를 들어, 수신 안테나들 및/또는 송신 안테나들의 임의의 수에 대응하는) 임의의 크기 (예를 들어, 임의의 수의 로우들 및/또는 컬럼들) 채널 매트릭스 H 를 예상함이 이해된다.
피드백 생성기 (312) 는 채널 추정기 (예를 들어, 채널 매트릭스 H) 를 사용하여 역방향 링크 채널을 통해 기지국 (302) 으로 전송될 수도 있는 피드백을 산출할 수도 있다. 예를 들어, 채널 단위 매트릭스 U 는 추정된 채널 매트릭스 H 에서 결정된 채널의 방향과 관련된 정보를 포함할 수도 있다. 채널 매트릭스 H 의 고유값 분해는 H H H=U H ΛU, 여기서 U 는 채널 매트릭스 H 에 대응한 채널 단위 매트릭스이고, H H 는 H 의 켤레 채널 전치이고, U H 는 U 의 켤레 전치이며, Λ 는 대각 매트릭스일 수도 있다.
또한, 피드백 생성기 (312) 는 (예를 들어, 채널 단위 매트릭스 U 를 양자화 하기 위해) 채널 단위 매트릭스 U 를 단위 매트릭스들의 세트와 비교할 수도 있다. 또한, 선택은 단위 매트릭스들의 세트로부터 행해질 수도 있다. 프리코드 인덱스 엔진 (314) 을 이용하여 단위 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스의 계산시, 피드백 생성기 (312) 는 역방향 링크 채널을 통해 인덱스를 기지국 (302) 에 제공할 수 있다.
또한, 기지국 (302) 은 피드백 평가기 (314) 와 프리코더 (316) 를 포함할 수도 있다. 피드백 평가기 (314) 는 이동 디바이스 (304) 로부터 수신된 피드백 (예를 들어, 양자화된 정보와 연관된 획득 인덱스) 를 분석할 수도 있다. 예를 들어, 피드백 평가기 (314) 는 단위 매트릭스들의 코드북 (308) 을 이용하여 수신된 프리코딩 인덱스에 기초한 선택된 단위 매트릭스를 식별할 수도 있고; 이로써, 피드백 평가기 (314) 에 의해 식별된 단위 매트릭스는 프리코드 인덱스 엔진 (314) 에 의해 사용된 단위 매트릭스와 사실상 유사할 수도 있다.
또한, 프리코더 (316) 는 기지국 (302) 에 의해 이용되어 피드백 평가기 (314) 에 의해 식별된 단위 매트릭스에 기초한 순방향 링크 채널을 통해 차후 송신들을 변경할 수도 있다. 예를 들어, 프리코더 (316) 는 피드백에 기초한 순방향 링크 통신에 대한 빔형성을 수행할 수도 있다. 추가 실시예에 따르면, 프리코더 (316) 는 기지국 (302) 의 송신 안테나들과 연관된 송신 벡터와 식별된 단위 매트릭스를 곱할 수도 있다. 또한, 단위 매트릭스를 사용한 각각의 송신 안테나에 대한 송신 전력은 사실상 유사할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프리코딩 및 공간 분할 다중 액세스 (SDMA) 코드북은 효과적인 안테나들과 타일 안테나들 사이에 매핑일 수도 있다. 특정 매핑은 프리코딩 매트릭스에 의해 정의될 수도 있다. 프리코딩 매트릭스의 컬럼들은 기지국 (302) 에 의해 사용될 수 있는 공간 빔들의 세트를 정의할 수도 있다. 기지국 (302) 은 SISO 송신에서 프리코딩 매트릭스 중 하나의 컬럼 및 STTD 또는 MIMO 송신들에서 다수의 컬럼들을 이용할 수도 있다.
도 4 를 참조하면, MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 것에 수반된 복잡성을 완화하도록 사용될 수 있는 통신 장치 (400) 가 기술된다. 통신 장치 (400) 는 MIMO 무선 통신 시스템들에서 구현을 위해 코드북 내의 매트릭스와 상관하는 프리코딩 인덱스를 계산할 수 있다. 특히, 통신 장치 (400) 는 종래 기술과 비교하여 단순화되는 알고리즘들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 통신 장치 (400) 는 타일-당 피드백 방식 및 평균 피드백 방식에서 MIMO 프리코딩에 대한 PI 를 계산할 수 있다. 타일-당 피드백 방식에서, 각각의 프리코딩 매트릭스에 대한 유효 SNR 은 계산될 수 있고, 여기서 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스는 선택될 수 있다. 평균 피드백 방식에서, 평균 유효 SNR 은 계산되고, 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 할당들 (예를 들어, 다수의 타일들) 또는 전체 대역폭에 대해 평균될 수 있다. 계산 복잡성을 절약하기 위하여, 할당 (예를 들어, 또는 전체 대역) 이 샘플링되어 유효 SNR 을 계산할 수 있음이 이해된다. 또한, 통신 장치 (400) 는 타일-당 피드백 방식과 평균 피드백 방식 중 적어도 하나에 대해 유효 SNR 을 계산함으로써 프리코딩 인덱스를 계산하는 것과 연관된 명령들을 보유할 수 있는 메모리 (402) 를 포함할 수 있다. 따 라서, 통신 장치 (400) 는 메모리 (402) 내의 이러한 명령들을 실행하고/실행하거나 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 인덱스를 사용할 수 있는 프로세서 (404) 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 메모리 (402) 는 타일-당 피드백 방식에 대한 프리코딩 인덱스를 계산하는 것에 대한 명령들을 포함할 수 있고, 여기서 이러한 명령들은 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스의 결정을 고려하도록 프로세서 (404) 에 의해 실행될 수 있다. 다른 실시예에서, 메모리 (402) 는 평균 피드백 방식에 대한 프리코딩 인덱스를 계산하는 것에 대한 명령들을 포함할 수 있고, 여기서 이러한 명령들은 최고 유효 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스의 결정을 고려하도록 프로세서 (404) 에 의해 실행될 수 있다.
도 5 내지 도 7 를 참조하면, MIMO 시스템들에 대한 프리코딩 인덱스와 대응하는 프리코딩 매트릭스를 계산하는 것에 관련한 방법들이 기술된다. 설명의 단순화를 위하여, 방법들은 일련의 작용들로서 도시되고 기술되나, 본 방법들이 작용들의 순서에 의해서 제한되지 않고, 하나 이상의 실시형태들에 따라, 몇몇 작용들이 본 명세서에서 도시되고 기술된 것과 상이한 순서들 및/또는 동시에 발생할 수도 있음이 파악되고 이해된다. 예를 들어, 당업자는 상태도와 같이, 방법이 대안적으로 일련의 상호 관련된 상태들 또는 이벤트들로서 나타내질 수 있음을 파악하고 이해한다. 또한, 모든 기술된 작용들은 하나 이상의 실시형태들에 따른 방법을 구현하는데 요구되지 않을 수도 있다.
이제, 도 5 를 참조하면, MIMO 무선 통신 시스템에서 프리코딩 인덱스를 계산하는 것과 연관된 단순화 알고리즘을 용이하게 구현하는 방법 (500) 이 기술된다. 참조 부호 502 에서, 타일-당 피드백 방식은 MIMO 프리코딩에 대해 이용될 수 있다. 타일-당 피드백 방식에 대한 코드북은
Figure 112009079883031-pct00008
일 수 있다. 타일-당 피드백 실시예에서, PI 는 각 타일에 대해 계산될 수 있다. 상이한 타일들에 대한 채널 매트릭스가 H f,1, H f,2, . . . , H f,M 으로서 나타내는 것으로 가정하면, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이고, f 는 주파수일 수 있다. 참조 부호 504 에서, 유효 SNR 은 각각의 프리코딩 매트릭스와 각각의 타일에 대해 계산될 수 있다. 유효 SNR 은 우선 후 처리될 SNR 을 계산하고, 그 후 후 처리될 SNR 들을 용량에 대한 소정 갭을 가지는 제한된 용량 (예를 들어, 또는 제한되지 않은 용량) 으로 변환함으로써 계산될 수 있다. 참조 부호 506 에서, 최고 유효 SNR 을 주는 프리코딩 매트릭스는 선택될 수 있다. 부호들 504 및 506 에서 참조된 계산들이 프리코딩 매트릭스를 다음으로 선택하도록 단순화될 수 있음이 이해된다:
i 번째 타일 H f ,i 에 대해,
Figure 112008037961716-pct00009
을 계산.
참조 부호 508 에서, 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 인덱스는 MIMO 무선 통신 시스템에 이용될 수 있다.
도 6 을 참조하면, MIMO 무선 통신 시스템 내에 사용된 타일-당 피드백 방식의 프리코딩 인덱스를 계산하는 것을 용이하게 하는 방법 (600) 이 기술된다. 참조 부호 602 에서, 평균 피드백 방식은 MIMO 프리코딩에 대해 이용될 수 있다. 타일-당 피드백 방식에 대한 코드북은
Figure 112009079883031-pct00010
일 수 있다. 상이한 타일들에 대한 채널 매트릭스가 Hf,1, Hf,2, . . . , Hf,M 으로서 나타내는 것으로 가정하면, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이고, f 는 주파수일 수 있다. 피드백 비트들의 수가 전체 할당 (예를 들어, 평균 피드백 방식) 에 대한 하나의 PI 마다 피드백을 고려함으로써 절약될 수 있음이 이해된다. 참조 부호 604 에서, 평균 유효 SNR 은 계산될 수 있다. 평균 유효 SNR 이 할당들 (예를 들어, 다수의 타일들) 에 대한 평균되고/평균되거나 전체 대역폭에 대해 평균될 수 있음이 이해된다. 계산 복잡성은 할당들 (예를 들어, 또는 전체 대역폭) 을 샘플링하여 유효 SNR 을 계산함으로써 감소될 수 있다. 참조 부호 606 에서, 평균 채널 공분산 매트릭스는 획득될 수 있다. 평균 채널 공분산 R=E(HHH) 은 할당들 또는 전체 밴드에 대해 평균함으로써 획득될 수 있다. 참조 부호 608 에서, 코드북에서 프리코딩 매트릭스는 평균 유효 SNR 과 평균 채널 공분산 매트릭스 중 적어도 하나를 이용하여 선택될 수 있다. 코드북은 다음 기술들 중 하나를 통해 선택될 수 있다: 1)
Figure 112009079883031-pct00011
; 2)
Figure 112009079883031-pct00012
, 여기서
Figure 112009079883031-pct00013
는 평균 SNR 이고; 및 3) R 을 후 처리될 SNR 계산에 대입함으로써 유효 SNR 을 최대화한다.
도 7 은 MIMO 무선 통신 시스템 내에 사용된 타일-당 피드백 방식의 프리코딩 인덱스를 용이하게 계산하는 예시적인 방법의 일례이다. 참조 부호 702 에 서, 유효 SNR 과 평균 SNR 중 적어도 하나는 계산될 수 있다. 타일-당 피드백 방식 및/또는 평균 피드백 방식이 (예를 들어, 언급된 인프라) 사용될 수 있음이 이해된다. 참조 부호 704 에서, 코드북은 적어도 2 개 이상의 서브셋으로 분할될 수 있다. 참조 부호 706 에서, 코드북 내의 매트릭스들의 서브셋은 적어도 부분적으로 거리에 기초하여 분할될 수 있다. 예를 들어, 유클리드 거리는 사용될 수 있고, 여기서 하나의 세트 내의 프리코딩 매트릭스들은 서로에 대해 근접하나 상이한 서브셋들의 매트릭스들은 큰 거리들을 가질 수 있다. 참조 부호 708 에서, 포괄 탐색은 선택된 서브셋(들)에서 구현될 수 있고, 여기서 이러한 선택된 서브셋(들)은 최대 SNR 을 가진다.
본 명세서에서 기술된 하나 이상의 양태들에 따르면, 추론이 MIMO 프리코딩에 대한 PI 를 계산하는 것에 관해 행해질 수 있음이 이해되고, 여기서 이러한 프리코딩 인덱스는 적어도 하나의 기지국과 이동 디바이스 간에 공통인 코드북과 연관된 매트릭스와 관련할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "추론하는 것" 또는 "추정" 이란 용어는 일반적으로 이벤트들 및/또는 데이터를 통해 획득된 것과 같이 관찰들의 세트에서 시스템, 환경, 및/또는 사용자의 상태에 관한 추리하거나 추론하는 프로세스를 의미한다. 추론은 특정 콘텐츠나 동작을 식별하도록 사용되거나, 예를 들어 상태들에 관한 가능성 분포를 생성할 수 있다. 이 추론은 확률적, 즉, 데이터와 이벤트들의 고려에 기초한 관심 상태에 대한 가능성 분포의 계산일 수 있다. 또한, 추론은 이벤트들 및/또는 데이터의 세트에서 보다 높은 수준의 이벤트들을 구성하기 위해 사용된 기술들을 의미할 수 있다. 이벤 트들이 시간적으로 매우 접근하게 상관되든지 아니든지, 그리고 이벤트들 및 데이터가 하나 또는 여러 이벤트 및 데이터 소스로부터 도달하든지 간에 이러한 추론은 관찰된 이벤트들의 세트 및/또는 저장된 이벤트 데이터에서 새로운 이벤트들 또는 동작들의 구성으로 귀결한다.
일 실시예에 따르면, 위에서 나타낸 하나 이상의 방법들은 MIMO 프리코딩에 대한 PI 를 계산하는 것과 관련한 추론들을 행하는 것을 포함할 수 있다. 추가 설명의 방식으로, 추론은 타일-당 피드백 방식 또는 평균 피드백 방식을 사용하는 것을 결정하는 것과 관련되어 행해질 수도 있다. 또한, 추론은 코드북 내의 각각의 프리코딩 매트릭스에 대한 유효 SNR 을 결정하는 것에 관련하여 행해질 수도 있다. 상기 실시예들이 실제 예시이고, 이러한 추론들이 본 명세서에 기술된 다양한 실시형태들 및/또는 방법들과 결합하여 행해지는 방식이나 행해질 수 있는 추론들의 수를 제한하도록 의도되지 않는다.
도 8 은 브로드캐스트 송신(들) 및/또는 멀티캐스트 송신(들)과 관하여 피드백을 용이하게 모니터링하고/모니터링하거나 제공하는 사용자 디바이스 (800) (예를 들어, 포켓 디바이스 또는 PDA (Portable Digital Assistant), 셀룰라 디바이스, 이동 통신 디바이스, 스마트폰, 메신저 디바이스 등) 의 일례이다. 사용자 디바이스 (800) 는 예를 들어, 수신 안테나 (미도시) 에서 신호를 수신하고, 수신된 신호에 대해 통상 동작들을 수행 (예를 들어, 필터, 증폭, 하향변환 등) 하며, 컨디션닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득하는 수신기 (802) 를 포함한다. 예를 들어, 수신기 (802) 는 MMSE 수신기일 수도 있고, 수신된 심볼들을 복조하 고, 심볼들을 채널 추정을 위한 프로세서 (806) 에 제공할 수 있는 (복조기로서 지칭된) 복조기 (804) 를 포함할 수 있다. 프로세서 (806) 는 수신기 (802) 에 의해 수신된 정보를 분석하는 것 및/또는 송신기 (814) 에 의해 송신용 정보를 생성하는 것에 대한 전용 프로세서, 사용자 디바이스 (800) 의 하나 이상의 구성 요소들을 제어하는 프로세서, 및/또는 수신기 (802) 에 의해 수신된 정보를 분석하고 송신기 (814) 에 의해 송신용 정보를 생성하며 사용자 디바이스 (800) 의 하나 이상의 구성요소들을 제어하는 프로세서일 수 있다.
사용자 디바이스 (800) 는 프로세서 (806) 에 동작 가능하게 연결되고, 송신될 데이터, 수신된 데이터, 이용 가능한 채널들에 관련된 정보, 분석된 신호 및/또는 간섭 강도와 연관된 데이터, 할당된 채널, 전력 비율 등과 관련된 정보, 및 채널을 추정하고 채널을 통해 통신하기 위한 임의의 다른 적합한 정보를 저장할 수도 있는 메모리 (808) 를 추가적으로 포함할 수 있다. 메모리 (808) 는 (예를 들어, 성능 기반, 용량 기반 등) 채널을 추정하고/추정하거나 이용하는 것과 연관된 프로토콜들 및/또는 알고리즘들을 추가적으로 저장할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 데이터 저장 (예를 들어, 메모리 (808)) 이 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수도 있고, 휘발성 및 비휘발성 메모리 양자를 포함할 수 있다. 설명의 방식으로, 제한하지 않지만, 비휘발성 메모리는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM), 또는 플래쉬 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 외부 캐쉬 메모리와 같이 동작하는 RAM (Random Access Memory) 을 포함할 수 있다. 예시적인 방식으로, 제한하지 않지만, RAM 은 SRAM (Synchronous RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), ESDRAM (Enhanced SDRAM), SLDRAM (Synchlink DRAM), 및 DRRAM (Direct Rambus RAM) 과 같은 많은 형태로서 이용 가능하다. 본 주제 시스템들과 방법들의 메모리 (808) 는 제한됨 없이, 이들 및 임의의 다른 적합한 형태의 메모리를 포함하도록 의도된다. 또한, 데이터 저장 (예를 들어, 메모리 (808)) 이 서버 또는 데이터베이스, 하드 드라이브 등일 수 있음이 이해된다.
또한, 수신기 (802) 는 MIMO 프리코딩에 대해 이용된 PI 를 용이하게 계산할 수 있는 프리코드 인덱스 엔진 (810) 에 동작 가능하게 연결되고, 여기서 이러한 PI 는 기지국 및 이동 디바이스와 연관된 코드북 내의 매트릭스와 상관할 수 있다. 프리코드 인덱스 엔진 (810) 은 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 유효 SNR 을 계산하고, 최고 유효 SNR 를 갖는 프리코딩 매트릭스를 선택할 수 있다. 타일-당 피드백 방식의 경우, 유효 SNR 은 각각의 타일에 대해 계산될 수 있다. 평균 피드백 방식의 경우, 유효 SNR 은 할당들 (예를 들어, 다수의 타일들) 에 대해 평균되거나 전체 대역폭에 대해 평균될 수 있다.
여전히 또한, 사용자 디바이스 (800) 는 변조기 (812) 및 신호를 예를 들어, 기지국, 다른 사용자 디바이스, NOC, 원격 에이전트 등에 송신하는 송신기 (814) 를 포함한다. 프로세서 (806) 와 분리된 것으로서 도시되었지만, 프리코드 인덱스 엔진 (810) 및/또는 변조기 (812) 가 프로세서 (806) 의 일부 또는 다수의 프로세서들 (미도시) 일 수도 있다.
도 9 는 예시적 무선 통신 시스템 (900) 을 도시한다. 무선 통신 시스템 (900) 은 간략함을 위해 하나의 기지국 (910) 과 하나의 이동 디바이스 (950) 로 도시한다. 그러나, 시스템 (900) 이 하나 이상의 기지국들 및/또는 하나 이상의 이동 디바이스들 포함할 수도 있음이 이해되고, 여기서, 추가 기지국들 및/또는 이동 디바이스들은 이하에서 기술되는 예시적 기지국 (910) 과 이동 디바이스 (950) 와 사실상 동일 또는 상이할 수도 있다. 또한, 기지국 (910) 및/또는 이동 디바이스 (950) 가 그들 간의 무선 통신을 용이하게 하도록 본 명세서에서 기술된 (도 1 내지 도 4 및 도 8) 시스템들 및/또는 (도 5 내지 도 7) 방법들을 사용할 수도 있다.
기지국 (910) 에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스 (912) 에서 송신 (TX) 데이터 프로세서 (914) 까지 제공된다. 일 실시예에 따르면, 각각의 데이터 스트림은 개별 안테나를 통해 송신될 수도 있다. TX 데이터 프로세서 (914) 는 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 트래픽 데이터 스트림을 포맷팅, 코딩, 및 인터리빙함으로써 코딩된 데이터를 제공한다.
각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술을 이용하여 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 부가적으로 또한 대안적으로, 파일럿 심볼들은 FDM, TDM, 또는 CDM 일 수 있다. 통상적으로, 파일럿 데이터는 공지된 방식으로 프로세싱되는 공지의 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위해 이동 디바이스 (950) 에서 사용될 수도 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉 싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식 (예를 들어, BPSK, QSPK, M-PSK, M-QAM 등) 에 기초하여 변조됨으로써 (즉, 심볼 매핑됨으로써) 변조 심볼을 제공할 수도 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서 (930) 에 의해 수행되거나 제공된 명령들에 의해 결정될 수도 있다.
데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 TX MIMO 프로세서 (920) 에 제공되고, 이 TX MIMO 프로세서 (920) 는 (예를 들어, OFDM 을 위해) 변조 심볼들을 더 프로세싱할 수도 있다. TX MIMO 프로세서 (920) 는 NT 개의 변조 심볼 스트림을 NT 개의 송신기 (TMTR; 922a 내지 922t) 에 제공한다. 다양한 실시형태들에서, TX MIMO 프로세서 (920) 는 데이터 스트림들의 심볼들과 심볼들이 송신되는 안테나에 빔형성 가중치들을 적용한다.
각각의 송신기 (922) 는 개별 심볼 스트림을 수신하고 프로세싱하여 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하고, 그 아날로그 신호들을 더 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 상향변환) 하여 MIMO 채널 상으로의 송신에 위해 적절한 변조 신호를 제공한다. 또한, 송신기 (922a 내지 922t) 로부터의 NT 개의 변조 신호들은 각각 NT 개의 안테나 (924a 내지 924t) 로부터 송신된다.
이동 디바이스 (950) 에서, 송신된 변조 신호들은 NR 개의 안테나 (952a 내지 952r) 에 의해 수신되고, 각각의 안테나 (952) 로부터의 수신 신호는 개별 수신 기 (RCVR; 954a 내지 954r) 에 제공된다. 각각의 수신기 (954) 는 개별 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 하향변환) 하고, 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플을 제공하며, 그 샘플을 더 프로세싱하여 대응하는 "수신" 심볼 스트림을 제공한다.
RX 데이터 프로세서 (960) 는 특정 수신기 프로세싱 기술에 기초하여 NR 개의 수신기 (954) 로부터 NR 개의 수신 심볼 스트림을 수신하고 프로세싱함으로써 NT 개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공할 수도 있다. RX 데이터 프로세서 (960) 는 각각의 검출된 심볼 스트림을 변조하고, 디인터리빙하며, 디코딩하여 그 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원할 수도 있다. RX 데이터 프로세서 (960) 에 의한 프로세싱은 기지국 (910) 에서의 TX MIMO 프로세서 (920) 및 TX 데이터 프로세서 (914) 에 의해 수행된 프로세싱에 상보적이다.
프로세서 (970) 는 상술한 바와 같이 어떤 프리코딩 매트릭스를 이용할 것인지를 주기적으로 결정할 수도 있다. 또한, 프로세서 (970) 는 매트릭스 인덱스부와 순위값부를 포함한 역방향 링크 메시지를 형식화 (formulate) 할 수도 있다.
역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다향한 정보를 포함할 수도 있다. 역방향 링크 메시지는 TX 데이터 프로세서 (938) 에 의해 프로세싱되고, 이 TX 데이터 프로세서 (938) 는 또한 데이터 소스 (936) 로부터 많은 수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 수신하고, 변조기 (980) 에 의해 변조되고, 송신기들 (954a 내지 954r) 에 의해 컨디션닝되며, 기지국 (910) 으로 다시 송신된다.
기지국 (910) 에서, 이동 디바이스 (950) 으로부터의 변조 신호들은 안테나 (924) 에 의해 수신되고, 수신기 (922) 에 의해 컨디셔닝되고, 복조기 (940) 에 의해 복조되며, RX 데이터 프로세서 (942) 에 의해 프로세싱되어, 이동 디바이스 (950) 에 의해 송신된 역방향 링크 메시지를 추출한다. 또한, 프로세서 (930) 는 추출된 메시지를 프로세싱하여 빔형성 가중치들을 결정하기 위해 어떤 프리코딩 매트릭스를 사용할지를 결정할 수도 있다.
프로세서 (930 및 970) 는 각각 기지국 (910) 및 이동 디바이스 (950) 에서의 동작 (예를 들어, 제어, 조정, 관리 등) 을 지시한다. 개별 프로세서 (930 및 970) 는 프로그램 코드 및 데이터를 저장하는 메모리 (932 및 972) 와 연관될 수 있다. 또한, 프로세서 (930 및 970) 는 각각 계산을 수행하여 업링크와 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정을 유도할 수 있다.
본 명세서에서 기술된 실시형태들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있음이 이해된다. 하드웨어 구현에 있어서, 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에서 기술된 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합물 내에서 구현될 수도 있다.
실시형태들이 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어나 마이크로코드, 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들에 구현될 때, 실시형태들은 저장 구성 요소와 같은 머신-판독 가능 매체에 저장될 수도 있다. 코드 세그먼트는 절차, 기능, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들의 임의의 조합, 데이터 구조들, 또는 프로그램 스테이트먼트를 나타낼 수도 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 독립 변수들, 변수들 또는 메모리 콘텐츠들을 전달하고/전달하거나 수신함으로써 다른 코드 세그먼트나 하드웨어 회로에 연결될 수도 있다. 정보 또는 독립 변수들, 변수들, 데이터 등은 메모리 공유 또는 메시지 전달, 토큰 전달, 네트워크 송신 등을 포함한 임의의 적합한 수단을 이용하여 전달, 전송, 또는 송신될 수도 있다.
소프트웨어 구현의 경우, 본 명세서에서 기술된 기술들은 본 명세서에서 기술된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 절차, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛들 내에 저장되고 프로세서들에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있고, 이 경우 메모리는 공지된 것과 같이 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신적으로 연결될 수 있다.
도 10 을 참조하면, MIMO 무선 통신 시스템에 대한 프리코딩 인덱스를 계산하기 위한 단순화된 알고리즘들을 사용하는 시스템 (1000) 이 기술된다. 시스템 (1000) 이 프로세서, 소프트웨어 또는 이들의 조합 (예를 들어, 펌웨어) 을 나타내는 기능 블록들일 수도 있는 기능 블록들을 포함하는 것으로 나타냄이 이해된다. 예를 들어, 시스템 (1000) 은 이동 디바이스 내에 구현될 수도 있다. 시스템 (1000) 은 측정 갭이 희망되는 것을 가리키도록 결합되어 동작할 수 있는 전기 컴포넌트의 논리적 그룹핑 (1002) 을 포함한다. 예를 들어, 그룹핑 (1002) 은 유효 SNR 을 계산하는 전기 컴포넌트 (1004) 를 포함할 수 있다. 예를 들어, 타일-당 피드백 방식의 경우, 유효 SNR 은 각각의 프리코딩 매트릭스에 대해 각 타일마다 계산될 수 있다. 평균 피드백 방식의 경우, 평균 유효 SNR 은 할당들 (예를 들어, 다수의 타일들) 에 대해 평균하거나 전체 대역폭에 대해 평균함으로써 계산될 수 있다.
그룹핑 (1002) 은 프리코딩 매트릭스를 선택하는 전기 컴포넌트 (1006) 를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 최대 SNR 을 갖는 프리코딩 매트릭스는 선택될 수 있다. 그룹핑 (1002) 은 MIMO 무선 통신 시스템들에서 프리코딩 매트릭스를 사용하는 전기 컴포넌트 (108) 를 추가적으로 포함할 수 있다. 또한, 시스템 (1000) 은 전기 컴포넌트들 (1004, 1006 및 1008) 과 연관된 기능들을 수행하기 위한 명령들을 보유하는 메모리 (1010) 를 포함할 수 있다. 메모리 (1010) 가 외부에 도시되지만, 전기 컴포넌트들 (1004, 1006 및 1008) 이 메모리 (1010) 내에 존재할 수 있음이 이해된다.
위에서 기술되었던 것은 하나 이상의 실시형태들의 실시예들을 포함한다. 물론, 상기 언급된 실시형태들을 기술하는 목적을 위해 구성 요소들 또는 방법들의 모든 생각할 수 있는 조합을 설명할 수 없으나, 당업자라면 다양한 실시형태들의 더 많은 조합과 대체 가능함을 인식할 수도 있다. 따라서, 기술된 실시형태들은 첨부된 청구범위의 사상과 범위를 포함하는 모든 이러한 수정, 변경 및 변동 을 포함하도록 의도된다. 또한, "포함하는" 이란 용어가 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 경우, 그 용어는, 특허청구범위에서 전이어구로서 사용될 경우에 "구비하는 (comprising)" 이 해석되는 바와 같이 용어 "구비하는" 과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims (45)

  1. 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템에 대한 프리코딩 방법으로서,
    채널 피드백이 각 타일에 대해 수행되는, MIMO 프리코딩에 대한 타일-당 (per-tile) 피드백 방식을 이용하는 단계;
    각각의 프리코딩 매트릭스를 사용하여 수신한 신호의 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 각각의 타일에 대해 계산하는 단계;
    최고 유효 SNR 을 산출하는 상기 프리코딩 매트릭스를 선택하는 단계; 및
    MIMO 무선 통신 환경에서 상기 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 사용하는 단계를 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    Figure 712010002713217-pct00014
    과 관련된 코드북을 더 포함하고, 여기서, C 는 상기 코드북을 나타내고, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, N 은 상기 코드북 내에 포함된 매트릭스들의 정수인, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 타일-당 피드백 방식 내의 각각의 타일마다 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 계산하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    이종 타일들을 H f,1, H f,2, . . . , H f,M 으로서 나타내는 채널 매트릭스를 더 포함하고, 여기서 M 은 현재 할당에서 타일들의 수이며 f 는 주파수를 나타내는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 선택하기 위해,
    i 번째 타일 H f,i 에 대해,
    Figure 712010002713217-pct00015
    계산 메트릭을 사용하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    후 처리될 (post processing) SNR 을 계산하는 단계; 및
    상기 후 처리될 SNR 을, 제한된 용량 및 제한되지 않은 용량 중 적어도 하나로 변환하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    적어도 2 개 이상의 서브셋으로 코드북을 분할하는 단계;
    적어도 거리에 기초하여 매트릭스들의 상기 서브셋을 분할하는 단계로서,
    하나의 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리는 상이한 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리보다 작은, 서브셋 분할 단계; 및
    최고 유효 SNR 을 갖는 선택된 서브셋에 대한 탐색을 사용하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  8. 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템에 대한 프리코딩 방법으로서,
    채널 피드백이 하나 이상의 타일에 대해 평균적으로 수행되는, MIMO 프리코딩에 대한 평균 피드백 방식을 이용하는 단계;
    각각의 프리코딩 매트릭스를 사용하여 수신한 신호에 대한 평균 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 하나 이상의 타일에 대해 계산하는 단계;
    평균 채널 공분산 매트릭스를 획득하는 단계; 및
    상기 평균 유효 SNR 과 상기 평균 채널 공분산 매트릭스 중 적어도 하나를 이용하여 코드북에서 프리코딩 매트릭스를 선택하는 단계를 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    Figure 712010002713217-pct00016
    과 관련된 코드북을 더 포함하고, 여기서 C 는 상기 코드북을 나타내고, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, N 은 상기 코드북 내에 포함된 매트릭스들의 정수인, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    1) 전체 할당; 2) 상기 전체 할당의 적어도 하나의 타일; 및 3) 상기 전체 할당에 의존하지 않는 대역폭의 일부 중 적어도 하나에 대해 평균되는 상기 평균 유효 SNR 을 계산하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    전체 대역폭과 상기 전체 할당의 타일 중 적어도 하나를 샘플링하여 상기 평균 유효 SNR 을 계산하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 평균 채널 공분산 매트릭스를 계산하기 위하여,
    R 은 상기 평균 채널 공분산 매트릭스이며, H 는 채널 매트릭스이며, HH 는 H 의 켤레 전치 매트릭스이며, E 는 평균 함수인, R=E(HHH) 을 이용하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    1)
    Figure 712010002713217-pct00017
    ; 2)
    Figure 712010002713217-pct00018
    , 여기서
    Figure 712010002713217-pct00019
    는 상기 평균 유효 SNR 이며, I 는 단위 매트릭스이며, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, Fj H 는 Fj 의 켤레 전치 매트릭스이며, R 은 상기 평균 채널 공분산 매트릭스임; 및 3) R 을 후 처리될 (post processing) SNR 계산에 대입함으로써 유효 SNR 을 최대화하는 것 중 적어도 하나로 상기 코드북을 선택하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 코드북을 적어도 2 개 이상의 서브셋으로 분할하는 단계;
    적어도 거리에 기초하여 매트릭스들의 상기 서브셋을 분할하는 단계로서, 하나의 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리는 상이한 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리보다 작은, 서브셋 분할 단계; 및
    최고 유효 SNR 을 갖는 선택된 서브셋에 대한 탐색을 사용하는 단계를 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩 방법.
  15. 채널 피드백이 각 타일에 대해 수행되는 타일-당 (per-tile) 피드백 방식과 채널 피드백이 하나 이상의 타일에 대해 평균적으로 수행되는 평균 피드백 방식 중 적어도 하나에 대해 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 계산함으로써 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 계산하는 명령들을 보유하는 메모리; 및
    상기 메모리에 연결되어, 적어도 하나의 알고리즘을 이용하여 상기 명령들을 평가함으로써 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 사용하도록 구성된, 프로세서로서, 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스는 코드북 내의 매트릭스와 상관하는, 상기 프로세서를 포함하는, 통신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    Figure 112008037961716-pct00020
    과 관련된 코드북을 더 포함하고, 여기서 C 는 상기 코드북을 나타내고, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, N 은 상기 코드북 내에 포함된 매트릭스들의 정수인, 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 타일-당 피드백 방식 내의 각각의 타일마다 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 계산하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    이종 타일들을 Hf ,1, Hf ,2, . . . , Hf , M 으로서 나타내는 채널 매트릭스를 더 포함하고, 여기서, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이며 f 는 주파수를 나타내는, 통신 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 선택하기 위해,
    i 번째 타일 H f ,i 에 대해,
    Figure 112008037961716-pct00021
    계산 메트릭을 사용하는 것 을 더 포함하는, 통신 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    후 처리될 (post processing) SNR 을 계산하고;
    상기 후 처리될 SNR 을, 제한된 용량 및 제한되지 않은 용량 중 적어도 하나로 변환하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    1) 전체 할당; 2) 상기 전체 할당의 적어도 하나의 타일; 및 3) 상기 전체 할당에 의존하지 않는 대역폭의 일부 중 적어도 하나에 대해 평균되는 평균 유효 SNR 을 계산하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    전체 대역폭과 상기 전체 할당의 타일 중 적어도 하나를 샘플링하여 상기 유효 SNR 을 계산하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    평균 채널 공분산 매트릭스를 계산하기 위하여,
    R 은 상기 평균 채널 공분산 매트릭스이며, H 는 채널 매트릭스이며, HH 는 H 의 켤레 전치 매트릭스이며, E 는 평균 함수인 R=E(HHH) 을 이용하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    1)
    Figure 112009079883031-pct00022
    ; 2)
    Figure 112009079883031-pct00023
    , 여기서
    Figure 112009079883031-pct00045
    는 상기 평균 유효 SNR 이며, I 는 단위 매트릭스이며, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, Fj H 는 Fj 의 켤레 전치 매트릭스이며, R 은 상기 평균 채널 공분산 매트릭스임; 및 3) R 을 후 처리될 SNR 계산에 대입함으로써 상기 유효 SNR 을 최대화하는 것 중 적어도 하나로 상기 코드북을 선택하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  25. 제 15 항에 있어서,
    상기 코드북을 적어도 2 개 이상의 서브셋으로 분할하며;
    하나의 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리는 상이한 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리보다 작도록, 거리에 기초하여 매트릭스들의 상기 서브셋을 분할하며;
    최고 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 갖는 선택된 서브셋에 대한 탐색을 사용하는 것을 더 포함하는, 통신 장치.
  26. 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치로서,
    수신 신호의 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 계산하기 위한 수단;
    최고 유효 SNR 을 산출하는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 선택하기 위한 수단; 및
    상기 프리코딩 매트릭스를 MIMO 무선 통신 시스템에 사용하기 위한 수단을 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    1) 전체 할당; 2) 상기 전체 할당의 적어도 하나의 타일; 및 3) 상기 전체 할당에 의존하지 않는 대역폭의 일부 중 적어도 하나에 대해 평균되는 평균 유효 SNR 을 계산하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    전체 대역폭과 상기 전체 할당의 타일 중 적어도 하나를 샘플링하여 상기 유효 SNR 을 계산하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    R 은 평균 채널 공분산 매트릭스이며, H 는 채널 매트릭스이며, HH 는 H 의 켤레 전치 매트릭스이며, E 는 평균 함수인 R=E(HHH) 로 상기 평균 채널 공분산 매트릭스를 계산하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    1)
    Figure 712010002713217-pct00025
    ; 2)
    Figure 712010002713217-pct00026
    , 여기서
    Figure 712010002713217-pct00046
    는 상기 평균 유효 SNR 이며, I 는 단위 매트릭스이며, Fj 는 코드북 내의 매트릭스이며, Fj H 는 Fj 의 켤레 전치 매트릭스이며, R 은 평균 채널 공분산 매트릭스임; 및 3) R 을 후 처리될 SNR 계산에 대입함으로써 상기 유효 SNR 을 최대화하는 것 중 적어도 하나로 상기 코드북을 선택하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  31. 제 26 항에 있어서,
    Figure 712010002713217-pct00028
    과 관련된 코드북을 더 포함하고, 여기서, C 는 상기 코드북을 나타내고, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, N 은 상기 코드북 내에 포함된 매트릭스들의 정수인, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    채널 피드백이 각 타일에 대해 수행되는 타일-당 피드백 방식 내의 각각의 타일마다 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 계산하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    이종 타일들을 H f,1, H f,2, . . . , H f,M 으로서 나타내는 채널 매트릭스를 더 포함하고, 여기서, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이며 f 는 주파수를 나타내는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 선택하기 위해,
    i 번째 타일 H f,i 에 대해,
    Figure 712010002713217-pct00029
    계산 메트릭을 사용하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  35. 제 26 항에 있어서,
    코드북을 적어도 2 개 이상의 서브셋으로 분할하기 위한 수단;
    적어도 거리에 기초하여 매트릭스들의 상기 서브셋을 분할하기 위한 수단으로서, 하나의 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리는 상이한 서브셋 내의 프리코딩 매트릭스들 사이의 거리보다 작은, 서브셋 분할 수단; 및
    최고 유효 SNR 을 갖는 선택된 서브셋에 대한 탐색을 사용하기 위한 수단을 더 포함하는, MIMO 시스템에 대한 프리코딩을 위한 통신 장치.
  36. 수신 신호의 유효 SNR (Signal-to-Noise Ratio) 을 계산하고;
    최고 유효 SNR 을 산출하는 프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 선택하며;
    상기 프리코딩 매트릭스를 MIMO 무선 통신 시스템에 사용하는 머신-실행 가능 명령들을 저장한, 머신-판독 가능 매체.
  37. 제 36 항에 있어서,
    1) 전체 할당; 2) 상기 전체 할당의 적어도 하나의 타일; 및 3) 상기 전체 할당에 의존하지 않는 대역폭의 일부 중 적어도 하나에 대해 평균되는 평균 유효 SNR 을 계산하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  38. 제 37 항에 있어서,
    전체 대역폭과 상기 전체 할당의 타일 중 적어도 하나를 샘플링하여 상기 유효 SNR 을 계산하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    R 은 평균 채널 공분산 매트릭스이며, H 는 채널 매트릭스이며, HH 는 H 의 켤레 전치 매트릭스이며, E 는 평균 함수인 R=E(HHH) 로 상기 평균 채널 공분산 매트릭스를 계산하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  40. 제 39 항에 있어서,
    1)
    Figure 112009079883031-pct00030
    ; 2)
    Figure 112009079883031-pct00031
    , 여기서
    Figure 112009079883031-pct00047
    는 상기 평균 유효 SNR 이며, I 는 단위 매트릭스이며, Fj 는 코드북 내의 매트릭스이며, Fj H 는 Fj 의 켤레 전치 매트릭스이며, R 은 상기 평균 채널 공분산 매트릭스임; 및 3) R 을 후 처리될 SNR 계산에 대입함으로써 유효 SNR 의 최대화하는 것 중 적어도 하나로 상기 코드북을 선택하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  41. 제 36 항에 있어서,
    과 관련된 코드북을 더 포함하고, 여기서, C 는 상기 코드북을 나타내고, Fj 는 상기 코드북 내의 매트릭스이며, N 은 상기 코드북 내에 포함된 매트릭스들의 정수인, 머신-판독 가능 매체.
  42. 제 41 항에 있어서,
    채널 피드백이 각 타일에 대해 수행되는 타일-당 피드백 방식 내의 각각의 타일마다 상기 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 계산하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  43. 제 42 항에 있어서,
    이종 타일들을 H f ,1, H f ,2, . . . , H f , M 으로서 나타내는 채널 매트릭스를 생성하는 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하고, 여기서, M 은 현재 할당에서 타일들의 수이며 f 는 주파수를 나타내는, 머신-판독 가능 매체.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 선택하기 위해,
    i 번째 타일 H f ,i 에 대해,
    Figure 112008037961716-pct00034
    계산 메트릭를 사용하는 상기 머신-실행 가능 명령들을 더 포함하는, 머신-판독 가능 매체.
  45. 채널 피드백이 각 타일에 대해 수행되는 타일-당 (per-tile) 피드백 방식 및 채널 피드백이 하나 이상의 타일에 대해 평균적으로 수행되는 평균 피드백 방식 중 적어도 하나를 사용하는 것을 확인하고;프리코딩 매트릭스 및 대응하는 프리코딩 매트릭스의 인덱스를 선택하며;
    상기 프리코딩 매트릭스를 MIMO 무선 통신 시스템에 사용하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 통신 장치.
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