KR101098881B1 - 시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법, 시스템과 장치 - Google Patents

시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법, 시스템과 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시분할 복신(TDD)시스템을 기반으로한 상향공간전송방법을 제공한다. 상기 방법에 있어서, 단말은 하향공간채널상태정보를 측정하고 TDD 시스템의 채널대칭성 특징에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하고 상기 상향공간채널상태정보를 이용하여 일정한 법칙에 따라 상향공간프리코딩행렬을 선택하며 상기 단말은 선택한 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하며 데이터스트림은 안테나를 통하여 기지국으로 송신한다. 이와동시에 본 발명은 상기 방법을 기반으로한 단말, 기지국과 시스템을 제공한다. 본 발명은 TDD 시스템의 채널 대칭성을 충분히 이용하였고 상향공간프리코딩행렬의 선택을 통하여 상향으로하여금 최대의 채널용량에 달할 수 있게 하고 상향공간전송을 최적화할 수 있다.

Description

시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법, 시스템과 장치{METHOD, SYSTEM AND APPARATUS FOR UPLINK SPACE TRANSMISSION OF TDD SYSTEM}
본 발명은 이동통신기술분야에 관한 것으로, 특히 다중입력 다중출력(MIMO) 시스템의 상향공간전송기술에 관한 것이고, 더욱이는 시분할 이중 방식(TDD) MIMO 시스템의 상향공간전송방법 및 동 방법을 실현하는 단말과 기지국에 관한 것이다.
현재, 무선네트워크에 있어서 MIMO 배치를 이용하는 것은 주로 다수의 데이터스트림의 하향발사를 위하여 시스템용량을 증가시키기 위한것이므로 대부분의 단말에 다수의 안테나(즉,다수의 수신통로)가 배치되는데 하향 MIMO를 완성하지만 발송통로는 단 하나가 배치된다. 기술의 발전과 수요로 인하여 상향데이터전송 역시 다수의 발송통로 조건을 구비하였지만 전통적인 전송방법은 예를들어 각종 송신다이버시티(transmit diversity)방법, 안테나선택 혹은 공간다중화기술과 같은 개(開)루프 기술을 이용하고 공간채널상태정보를 측정하지 않음으로 최대의 채널용량에 달할수 없다.
공간다중화란 수신단말과 송신단말에서 다수 세트의 안테나를 사용하여 공간전송중의 다중경로분량(multi-path components)를 충분히 이용하고 동일한 대역에서 예를들어 MIMO 서브채널과 같은 다수의 데이터통로를 이용하여 신호를 발사하여 용량으로 하여금 안테나수량의 증가에 따라 선형증가되게 한다. 현재의 공간다중화기술의 상향전송과정은 하기와 같다: 공간다중화기술을 이용하여 상향전송을 수행할 경우, 단말은 우선 전송하려는 신호에 직렬 병렬 전환을 수행하여 여러개의 평형되는 신호스트림으로 전환시키고 동일한 대역에서 각각의 안테나를 통하여 동시에 전송한다. 다중경로 전송이므로 각 발사안테나는 기지국을 대상으로 서로다른 공간신호를 생성하고 기지국은 신호의 차이를 통하여 각 데이터스트림을 구분한다.
상기한 전송과정에 있어서, 멀티 안테나기술을 이용하였지만 이론상의 방법에 불과하다. 실제 응용에 있어서 MIMO 시스템의 상향데이터전송은 일반적으로 단말에서 직접 데이터스트림을 단일 안테나에 맵핑하여 기지국으로 송신한다.
기존기술의 단점은 기존기술에 있어서 멀티 안테나의 상향공간전송방법을 응용하든지 단일 안테나의 상향공간전송방법을 응용하든지 공간채널상태정보를 효율적으로 이용하지 못하였으므로 시스템으로 하여금 최대의 채널용량에 달하도록 할수 없는데 있다.
본 발명은 상향공간채널상태정보의 측정을 통하여 상향전송으로 하여금 최대 채널용량에 달하게 하고 이로하여 상향공간전송을 최적화시키는 시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법, 시스템 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명의 기술사상은 하기과 같이 실현된다.
시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법에 있어서, 단말이 기지국에서 송신한 공공참조부호를 수신하고 상기 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하며 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하는 단계A와, 상기 단말이 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩(pre-coding)행렬을 선택하는 단계B와, 상기 단말이 선택한 상기 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩후의 데이터스트림을 안테나를 통하여 상기 기지국으로 송신하는 단계C를 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 단계C후, 상기 기지국이 수신한 데이터스트림에 변조를 수행하고 상기 데이터스트림중의 상향공간채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하는 단계D와, 상기 기지국이 측정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당하는 단계E를 더 포함한다.
상기 실시예에 있어서, 상기 단말이 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하는 것은 구체적으로 상기 단말이 최대채널용량법칙/최대신호대간섭잡음비법칙을 이용하여 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간프리코딩행렬을 선택하는 것이다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 변조하는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하는 것은 구체적으로 시분할 이중 방식의 시스템의 채널대칭성과 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간채널상태정보를 추정하는 것이다.
또한, 본 발명은 상향공간전송을 실현하는 단말을 제공하는데, 동 단말은 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하고 상기 공공참조부호를 채널관리모듈로 송신하는 신호수신모듈과, 상기 신호수신모듈에서 수신한 공공참조부호에 근거하여 햐항공간채널상태정보를 측정하고 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정한 후 상기 상향공간채널상태정보를 공간프리코딩모듈로 전송하는 채널관리모듈과, 상기 채널관리모듈이 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간프리코딩행렬을 선택하고 공간프리코딩을 수행하며 데이터스트림을 상기 신호송신모듈로 송신하는 공간프리코딩모듈과, 상기 공간프리코딩모듈로부터 송신된 데이터스트림을 안테나를 통하여 상기 기지국으로 송신하는 신호송신모듈을 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 공간프리코딩모듈은 시분할 이중 방식의 시스템의 채널대칭성과 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간채널상태정보를 추정한다.
또한, 본 발명은 상향공간전송을 실현하는 기지국을 제공하는데, 동 기지국은 단말로부터 송신된 데이터스트림을 수신하고 상기 데이터스트림을 채널관리모듈과 데이터스트림복조모듈로 송신하는 신호수신모듈과, 상기 신호수신모듈에서 수신한 데이터스트림중의 상향채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하는 채널관리모듈과, 상기 신호수신모듈에서 수신한 데이터스트림중의 공간프리코딩후의 데이터부호에 대해서 코히어런트 복조(coherent demodulation)를 수행하여 최초의 데이터스트림을 회복시키는 데이터스트림복조모듈을 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 기지국은 상기 채널관리모듈에서 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당하는 자원할당모듈을 더 포함한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함한다.
그외, 본 발명은 상향공간전송을 실현하는 시스템을 제공하는데, 동 시스템은 기지국과 상기 기지국에 서비스를 제공하는 최소한 하나의 단말을 포함하고, 그중 상기 기지국은 상기 단말로 공공참조부호를 송신하고 상기 단말로부터 송신된 공간프리코딩후의 데이터스트림을 수신하고, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하고 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하며 선택한 상기 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩후의 데이터스트림을 상기 기지국으로 송신한다.
본 발명의 한 실시예로, 상기 기지국은 또한 수신한 데이터스트림을 복조하고 상기 데이터스트림중의 상향공간채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 상향공간채널상태정보에 근거하여 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당한다.
본 발명에 의해 제공되는 시분할 이중 방식의 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법 및 단말과 기지국에 의하면 단말은 수신한 기지국으로부터 송신된 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 TDD 시스템의 채널대칭성 특징에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하며 그후 단말은 일정한 법칙, 예를들어 최대채널용량 혹은 최대신호대간섭잡음비(SINR, Signal　　to Interference plus Noise Ratio) 법칙에 따라 상향공간프리코딩행렬을 선택하는데 상향공간프리코딩행렬을 선택함으로 인하여 MIMO 채널의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하고 상향공간전송을 최적화한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 상향공간전송방법의 흐름도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 상향공간전송방법의 단말의 구성을 나타낸도이며,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 상향공간전송방법의 기지국의 구성을 나타낸도이다.
본 발명의 핵심사상은 단말에서 하향공간채널상태정보를 추정하고 TDD 시스템의 채널대칭성을 이용하여 단말로 하여금 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 획득하게 하고, 그 다음 단말에서 일정한 법칙에 따라 상향공간프리코딩행렬을 선택하고 선택한 상향공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하며, 기지국에서 수신한 데이터스트림에 코히어런트 복조를 수행하고 수신한 채널측정용 참조부호를 통하여 상향공간채널의 추정을 수행하는 것이다.
본 발명에서 제출되는 공간채널상태정보의 측정은 시스템으로 하여금 최대의 채널용량에 달하도록 할수 있음을 증명하기 위하여 본 발명은 하기 프로세스를 통하여 진일보로 설명한다.
우선, MIMO시스템 모델을 확립하고 상기한 공간다중화기술을 이용할 경우의 시스템의 채널용량값과 공간채널상태정보를 측정할 경우의 시스템의 채널용량값을 연산하고 시스템의 채널용량값을 비교한다.
그중, MIMO란 다수의 데이터스트림을 n t 개 발사안테나에 맵핑시키고 수신단말은 n t 개 수신안테나에 도달한 데이터를 디맵핑하여 다수의 데이터스트림을 출력하는 것을 말하는데 맵핑관계는
Figure 112010021233589-pct00001
와
Figure 112010021233589-pct00002
로 표시한다. 아래 2×2MIMO 시스템의 맵핑관계
Figure 112010021233589-pct00003
와
Figure 112010021233589-pct00004
를 제공하는데, 시스템모델은 Y=HS+n이다.
그중, Y와 S는 2×1차원이고 H는 2×2차원이며 n는 2×1차원이고 백색가우스잡음(Gaussian white noise)을 수신하며 분산행렬(variance matrix)은
Figure 112010021233589-pct00005
이다. 따라서 공간채널상태정보를 측정하지 않을 경우, MIMO 채널용량은
Figure 112010021233589-pct00006
이다.
그중,
Figure 112010021233589-pct00007
는 발사신호의 관련행렬이다.
공간다중화는 개루프의기술로, 시스템채널상태정보를 측정하지 않고 이때
Figure 112010021233589-pct00008
이므로 각 안테나에서 동일한 파워로 독립된 데이터스트림을 발사함을 표시한다. 채널용량은
Figure 112010021233589-pct00009
이다.
그중,
Figure 112010021233589-pct00010
는 무작위의채널H의 특징값이다.
폐쇄기술을 이용하여 공간채널상태정보를 측정할 경우:
송신안테나 수량은 M이고 수신안테나수량은 N이라고 하면, 송신부호벡터x가 M×1차원이고 수신한 부호벡터y가 N×1차원이면 송신부호벡터x와 수신부호벡터y사이의 관계는 y=Hx+w로 표시할 수 있다.
그중, H는 공간채널행렬이고 N×M차원이며 w는 수신한 잡음벡터이고 N×1차원이다. 채널행렬H를 아는 상황하에서 이에 특이값분해(singular value decomposition)를 수행하면
Figure 112010021233589-pct00011
를 얻을수 있다.
그중, U는 N×N 차원의 유니타리행렬(unitary matrix,단위행렬)이고 V는 M×M차원의 유니타리행렬이며 Λ행렬은 H행렬의 특이값으로 구성된것으로
Figure 112010021233589-pct00012
가 행렬H의 특징값이라하면 그중, n min=min(M, N)이고,
Figure 112010021233589-pct00013
이다.
Figure 112010021233589-pct00014
라고 정의하면 y=Hx+w는
Figure 112010021233589-pct00015
로 변환된다.
즉,
Figure 112010021233589-pct00016
이다.
상기한 바와 같이 특이값분해(SVD)를 통하여 MIMO 채널을 nmin개 평행전송채널로 전환시킬수 있고 각 서브채널은 서로다른 수신신호대잡음비(SNR)를 구비한다. 매개 평행전송채널이 백색가우스채널이면 MIMO채널의 용량은
Figure 112010021233589-pct00017
이다.
그중,
Figure 112010021233589-pct00018
는 각 서브채널의 파워할당값이다. 독립적으로 페이딩(fading)되는 레일리(Rayleigh) 채널에 있어서, 채널은 충분히 임의적인것이고 채널이 완전계수(rank)인 확률은 1이며 높은 SNR하에서 각 특징값은 동일한 파워인
Figure 112010021233589-pct00019
를 구비하고 채널용량은
Figure 112010021233589-pct00020
이다.
신호대잡음비가 높은 상황하에서 공간채널상태정보를 측정하는 폐쇄상황과 공간채널상태정보를 측정하지 않는 개루프상황을 비교하면 자유도는 동일하게 min(nt,nr)이고 공간채널상태정보를 측정하지 않는 상황에 비교하여 공간채널상태정보를 측정할 경우, 시스템의 파워이득은 n t / min(n t , n r )이다. 따라서 발사안테나nt가 수신안테나nr를 초과할 경우 상기 파워이득은 nt/nr이다. 파워이득의 원인은 공간채널상태정보를 측정할 경우, 시스템의 파워는
Figure 112010021233589-pct00021
의 각 방향으로부터 발사되고 공간채널상태정보를 측정하지 않을 경우, 파워는 다만
Figure 112010021233589-pct00022
의 nr개 영(零)이 아닌 특징값방향으로부터 발사되고 이는 다만
Figure 112010021233589-pct00023
의 nr개 서브공간에 불과하다. 따라서 공간채널상태정보를 측정하지 않는 모든 개루프기술은 최대의 시스템채널용량을 얻을 수 없고 최고로 우수한것이 아닌 그 다음의 것이다.
상기 내용으로부터 알수 있다싶히 공간채널상태정보를 측정하면 최대의 시스템채널용량을 얻을 수 있다. 아래 최적화한 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명의 한 실시예에서 제공되는 TDD를 기반으로한 상향공간전송방법으로, 동 실시예에 있어서 단말과 기지국은 모두 다수의 안테나를 이용하여 송수신한다. 도1에 도시한바와같이 동 방법의 구체 프로세스는 하기 단계를 포함한다.
단계101, 기지국은 다수의 안테나에서 서로 직교되는 프리코딩을 수행하지 않은 하향공공참조부호를 주기적으로 송신한다.
단계102, 단말은 하향공간채널상태정보를 측정하고 측정한 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정한다.
여기에 있어서, 단말은 수신한 공공참조부호에 근거하여 최소평균제곱(LS,least mean square) 추정계산법 등 방법을 통하여 하향공간채널상태정보 HDL를 측정한다. 상향링크와 하향링크의 시간간격△T가 짧으면 이동국이 이동하는 속도는 높지 않고, 즉 시간간격△T가 채널의 간섭성의시간보다 짧은 조건을 만족한다. TDD 시스템의 상향과 하향 채널은 대칭되는 것이므로 상향공간채널상태정보의 추정값
Figure 112010021233589-pct00024
을 얻을 수 있다.
단계103, 단말은 추정한 상향공간채널상태정보HUL를 이용하여 일정한 법칙에 따라 공간프리코딩행렬을 선택하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 한다.
본 발명의 한 실시예로 상기 일정한 법칙은 일반적으로 최대채널용량법칙 혹은 최대신호대간섭잡음비법칙을 말하는데 그중의 임의를 선택하여 이용할 수 있다.
일반적으로 상향수신기의 수신신호의 표시공식은 X=HULFS+n이다.
그중, n는 잡음이다. 단계102에서 단말은 이미 상향공간채널상태정보HUL를 장악하였고 일정한 법칙, 예를 들어 최대채널용량 혹은 최대신호대간섭잡음비(SINR) 법칙에 따라 공간프리코딩행렬F를 선택하여 MIMO 채널의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는데, 즉 발사파워가 일정한 값이고 입력과 출력사이의 상호정보I는
Figure 112010021233589-pct00025
로, 최대에 달한다.
그중, PO는 총 발사파워이다.
상호정보I가 최대일 경우의 공간프리코딩행렬F의 해는
Figure 112010021233589-pct00026
이다.
그중, Vb는 채널 HUL의 특징벡터행렬V의 b(b≤B)개 최대 특징벡터로 구성된 행렬이다.
단계104, 단말은 선택한 공간프리코딩행렬F를 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩을 수행한 데이터부호를 안테나를 통하여 기지국으로 송신하며 이와동시에 안테나를 통하여 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 송신한다.
여기서 말하는 공간프리코딩이란 다수의 평행하는 데이터스트림S를 nt개 안테나에 맵핑하는 것을 말한다(b≤nt). 공간프리코딩을 수행할 경우, 데이터스트림S중의 각 데이터부호 및 상기 데이터부호를 복조함에 이용되는 참조부호에 모두 공간프리코딩을 수행하여야 한다. 따라서 안테나를 통하여 송신되는 데이터스트림에는 상기 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 상기 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호가 포함된다.
단계105, 기지국은 단말의 안테나로부터 발사된 공간프리코딩을 거쳤고 데이터스트림S의 복조에 이용되는 참조부호를 수신한 후 상기 참조부호에 근거하여 동등효과채널상태정보Heff를 추정하고 코히어런트복조를 수행하여 b개 최초 데이터스트림을 회복시킨다.
본 발명의 한 실시예로 여기서말하는 복조는 여러가지 이미 존재하는 알고리즘, 예를들어 최소평균제곱오차(LMSE,least mean square error) 혹은 데이터스트림 직렬간섭제거(SIC,serial interference cancellation)등을 이용할 수 있다.
단계106, 기지국은 수신한 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보HUL를 측정한다.
여기서, 어떻게 측정하는가는 기존기술에 속함으로 상세히 설명하지 않는다.
단계107, 기지국은 HUL에 근거하여 각 무선베어러(RB)의 상향공간프리코딩행렬F를 연산한다.
송신단말의 공간전송행렬은 채널행렬HUL의 특이값 분해(SVD, singular value decomposition)를 이용하여 각 RB의 상향공간프리코딩행렬F를 연산한다고 가설한다.
단계108, 기지국은 동등효과채널상태정보Heff=HULF에 근거하여 각 RB의 CQI를 연산한 후 각 RB의 CQI에 근거하여 상향자원의 할당을 수행한다.
상기 단계에 있어서 단계101~105는 데이터의 단말로부터 기지국으로의 상향공간전송을 완성하고 단계106~108에 있어서 기지국은 상향공간채널상태정보의 측정과 일련의 연산을 통하여 각 RB의 CQI를 얻고 각 RB의 CQI에 근거하여 상향자원의 할당을 더욱 양호하게 수행하는데 할당한 상향자원은 다음의 상향공간전송에 이용된다. 단계101~108를 결합하여 공동으로 완전한 상향공간전송프로세스를 구성한다.
본 발명의 상기 방법을 실현하기 위하여 본 발명은 상향공간전송을 수행하는 시스템을 제공하는데, 동 시스템은 기지국과 상기 기지국에 서비스를 제공하는 최소한 하나의 단말을 포함하고, 기지국은 상기단말로 공공참조부호를 송신하여 상기단말로부터 송신된 공간프리코딩후의 데이터스트림을 수신하고, 단말은 상기기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하고 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하며 선택한 상기 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩후의 데이터스트림을 상기 기지국으로 송신한다.
본 발명의 한 실시예로 상기 기지국은 수신한 데이터스트림을 복조하고 상기 데이터스트림중의 상향공간채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 상향공간채널상태정보에 근거하여 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당한다.
그중, 도2에 본 발명에 따른 상향공간전송방법의 단말의 구성을 나타내였다. 단말은 신호수신모듈(210)과, 채널관리모듈(220)과, 공간프리코딩모듈(230)과, 신호송신모듈(240)을 포함한다.
그중, 신호수신모듈(210)은 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하고 수신한 공공참조부호를 채널관리모듈(220)으로 송신한다.
채널관리모듈(220)은 채널수신모듈(210)이 수신한 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 상향공간채널상태정보를 추정하며 채널관리모듈(220)은 추정한 상향공간채널상태정보를 공간프리코딩모듈(230)으로 송신한다.
공간프리코딩모듈(230)은 채널관리모듈(220)이 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간프리코딩행렬을 선택하고 공간프로코딩을 수행하며 데이터스트림을 신호송신모듈(240)으로 송신한다. 그중, 공간프리코딩모듈(230)은 시분할 복신 시스템(time division duplex system)의 채널대칭성과 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간채널상태정보를 추정한다.
그중, 상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함한다.
신호송신모듈(240)은 공간프리코딩모듈(230)으로부터 송신된 데이터스트림을 안테나를 통하여 기지국으로 송신한다. 도3에 본 발명에 따른 상향공간전송방법의 기지국의 구조를 나타내였다. 동 기지국은 신호수신모듈(310)과, 채널관리모듈(320)과, 데이터스트림복조모듈(330)과, 자원할당모듈(340)을 포함한다.
그중, 신호수신모듈310은 단말로부터 송신된 데이터스트림을 수신하고 상기 데이터스트림을 채널관리모듈320와 데이터스트림복조모듈330으로 송신한다.
그중, 상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프로코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함한다.
채널관리모듈(320)은 상기 데이터스트림중의 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 통하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 각 무선베어러의 상향공간프리코딩행렬과 상향의 동등효과채널상태정보 및 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터를 자원할당모듈(340)로 송신한다.
데이터스트림복조모듈(330)은 신호수신모듈(310)에서 수신한 데이터스트림중의 공간프리코딩후의 데이터부호에 코히어런트복조를 수행하여 최초의 데이터스트림을 회복시킨다.
자원할당모듈(340)은 채널관리모듈(320)에서 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당한다.
본 발명에 있어서, 도2에 도시한 TDD 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법을 실현하는 단말과 도3에 도시한 기지국은 함께 TDD 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법을 실현하는 시스템을 구성한다.
본 발명에 제공되는 시분할 복신 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법 및 단말과 기지국에 의하면, 단말은 수신한 기지국으로부터 송신된 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 TDD 시스템의 채널대칭성 특징에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정한 후 단말은 일정한 법칙, 예를들어 최대채널용량 혹은 최대신호대간섭잡음비(SINR) 법칙에 따라 상향공간프리코딩행렬을 선택하는데 상향공간프로코딩행렬을 선택함으로 인하여 MIMO 채널의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하고 상향공간전송을 최적화한다.
상기한 내용은 본 발명의 최적화한 실시예로, 본 발명의 보호범위를 한정하기 위한것이 아니다.
210 : 신호수신모듈
220 : 채널관리모듈
230 : 공간프리코딩모듈
240 : 호송신모듈
310 : 신호수신모듈
320 : 채널관리모듈
330 : 데이터스트림복조모듈
340 : 자원할당모듈

Claims (13)

  1. 단말이 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하고 상기 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하며 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하는 단계와,
    상기 단말이 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하는 단계와,
    상기 단말이 선택한 상기 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩 후의 데이터스트림을 안테나를 통하여 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하는 것은 구체적으로 시분할 복신 시스템의 채널대칭성과 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간채널상태정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 시분할 복신 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국이 수신한 데이터스트림을 복조하고 상기 데이터스트림 중의 상향공간채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하는 단계와,
    상기 기지국이 측정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 복신 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단말이 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하는 것은 구체적으로 상기 단말이 최대채널용량법칙/최대신호대간섭잡음비법칙을 이용하여 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간프리코딩행렬을 선택하는 것임을 특징으로 하는 시분할 복신 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함하는 것을 특징으로 하는 시분할 복신 시스템을 기반으로한 상향공간전송방법.
  5. 삭제
  6. 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하고 상기 공공참조부호를 채널관리모듈로 송신하는 신호수신모듈과,
    상기 신호수신모듈에서 수신한 공공참조부호에 근거하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정한 후 상기 상향공간채널상태정보를 공간프리코딩모듈로 전송하는 채널관리모듈과,
    상기 채널관리모듈이 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간프리코딩행렬을 선택하고 공간프리코딩을 수행하며 데이터스트림을 신호송신모듈로 송신하는 공간프리코딩모듈과,
    상기 공간프리코딩모듈로부터 송신된 데이터스트림을 안테나를 통하여 상기 기지국으로 송신하는 상기 신호송신모듈을 포함하고,
    상기 공간프리코딩모듈은 시분할 복신 시스템의 채널대칭성과 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상기 상향공간채널상태정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 상향공간전송을 실현하는 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 데이터스트림은 공간프리코딩 후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향공간전송을 실현하는 단말.
  8. 삭제
  9. 단말로부터 송신된 데이터스트림을 수신하고 상기 데이터스트림을 채널관리모듈과 데이터스트림복조모듈로 송신하는 신호수신모듈과,
    상기 신호수신모듈에서 수신한 데이터스트림 중의 상향채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하는 채널관리모듈과,
    상기 신호수신모듈에서 수신한 데이터스트림 중의 공간프리코딩 후의 데이터부호에 대해서 코히어런트복조를 수행하여 최초의 데이터스트림을 회복시키는 데이터스트림복조모듈과,
    상기 채널관리모듈에서 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당하는 자원할당모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 상향공간전송을 실현하는 기지국.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 데이터스트림은 공간프리코딩후의 데이터부호와, 데이터부호를 복조하는데 이용되는 참조부호와, 공간프리코딩을 수행하지 않은 상향채널측정용 참조부호를 포함하는 것을 특징으로 하는 상향공간전송을 실현하는 기지국.
  12. 기지국과 상기 기지국에 서비스를 제공하는 최소한 하나의 단말을 포함하고,
    그중 상기 기지국은 상기 단말로 공공참조부호를 송신하고 상기 단말로부터 송신된 공간프리코딩 후의 데이터스트림을 수신하며,
    상기 단말은 상기 기지국으로부터 송신된 공공참조부호를 수신하여 하향공간채널상태정보를 측정하고 측정한 상기 하향공간채널상태정보에 근거하여 상향공간채널상태정보를 추정하고 상기 추정한 상향공간채널상태정보에 근거하여 시스템의 채널용량으로 하여금 최대에 달하게 하는 상향공간프리코딩행렬을 선택하며 선택한 상기 공간프리코딩행렬을 이용하여 공간프리코딩을 수행하고 공간프리코딩 후의 데이터스트림을 상기 기지국으로 송신하고,
    상기 기지국은 또한 수신한 데이터스트림을 복조하고 상향공간채널측정용 참조부호에 근거하여 상향공간채널상태정보를 측정하고 상향공간채널상태정보에 근거하여 각 무선베어러의 채널품질인디게이터를 연산하고 연산한 채널품질인디게이터에 근거하여 상향자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 상향공간전송을 실현하는 시스템.

  13. 삭제
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101639240B1 (ko) * 2009-03-03 2016-07-13 삼성전자주식회사 랜덤 빔포밍 기술을 이용하여 간섭 제어를 수행하는 통신 시스템 및 통신 방법
JP5731508B2 (ja) * 2009-08-18 2015-06-10 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ モバイル・ネットワークにおいて無線局を動作させるための方法
CN102013904A (zh) * 2009-09-27 2011-04-13 大唐移动通信设备有限公司 一种上行数据处理方法及系统
CN102598731B (zh) * 2009-11-02 2015-06-10 上海贝尔股份有限公司 获取下行信道状态信息的方法及装置
CN102907007B (zh) * 2010-09-16 2016-03-23 Zte维创通讯公司 用于通过路径选择来改善干扰消除的方法和系统
JP2013176008A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Kyocera Corp 通信システム、基地局、移動局及び通信制御方法
CN103582000A (zh) * 2012-08-10 2014-02-12 北京三星通信技术研究有限公司 一种干扰协调方法
CN103684556A (zh) * 2012-09-02 2014-03-26 张萌萌 一种预编码矩阵的选择和反馈方法、设备
CN103905161A (zh) * 2012-12-26 2014-07-02 中兴通讯股份有限公司 一种预编码矩阵的选择方法和装置
US9793967B2 (en) * 2013-11-21 2017-10-17 The Hong Kong University Of Science And Technology Weighted sum data rate maximization using linear transceivers in a full-duplex multi-user MIMO system
WO2015196356A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Thomson Licensing Method and apparatus for interactive communication
DE102016112040A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Intel Corporation Vektorisierung
WO2018128950A2 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Intel IP Corporation Ue testing system for rf characteristics for the new radio standard
KR102041012B1 (ko) * 2017-04-17 2019-11-27 한국과학기술원 시분할 이중통신 다중 사용자 다중 안테나 환경에서 다중 안테나를 이용한 파일럿 오염 공격을 검출하는 방법 및 시스템
US11496198B2 (en) 2017-12-09 2022-11-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Channel measurement method and user equipment
CN109194377B (zh) * 2017-12-09 2020-04-21 华为技术有限公司 信道测量方法和用户设备
CN109905154A (zh) 2017-12-09 2019-06-18 华为技术有限公司 信道测量方法和用户设备
CN112751597A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 华为技术有限公司 信道测量方法和用户设备
WO2023068686A1 (ko) * 2021-10-18 2023-04-27 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 무선 신호 송수신 방법 및 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030125040A1 (en) * 2001-11-06 2003-07-03 Walton Jay R. Multiple-access multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US8208364B2 (en) * 2002-10-25 2012-06-26 Qualcomm Incorporated MIMO system with multiple spatial multiplexing modes
US8391322B2 (en) * 2003-07-09 2013-03-05 Broadcom Corporation Method and system for single weight (SW) antenna system for spatial multiplexing (SM) MIMO system for WCDMA/HSDPA
US7573851B2 (en) * 2004-12-07 2009-08-11 Adaptix, Inc. Method and system for switching antenna and channel assignments in broadband wireless networks
US7839842B2 (en) * 2005-09-21 2010-11-23 Broadcom Corporation Method and system for a range reduction scheme for user selection in a multiuser MIMO downlink transmission
CN1992556B (zh) 2005-12-27 2010-12-29 展讯通信（上海）有限公司 上行链路的同步方法及系统
WO2007145556A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for channel quality measures in a multiple antenna system.
US20080316935A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-25 Interdigital Technology Corporation Generating a node-b codebook

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