KR101252859B1 - Method and system for transmitting/receiving data in a communication system - Google Patents

Method and system for transmitting/receiving data in a communication system Download PDF

Info

Publication number
KR101252859B1
KR101252859B1 KR1020060089697A KR20060089697A KR101252859B1 KR 101252859 B1 KR101252859 B1 KR 101252859B1 KR 1020060089697 A KR1020060089697 A KR 1020060089697A KR 20060089697 A KR20060089697 A KR 20060089697A KR 101252859 B1 KR101252859 B1 KR 101252859B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
receiver
transmitter
feedback
transmitting
grouping
Prior art date
Application number
KR1020060089697A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080024923A (en
Inventor
조면균
김영수
유철우
이충용
김경연
최밝음
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단, 삼성전자주식회사 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020060089697A priority Critical patent/KR101252859B1/en
Publication of KR20080024923A publication Critical patent/KR20080024923A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101252859B1 publication Critical patent/KR101252859B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 입력 다중 출력 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법은, 수신기가 미리 설정된 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 설정된 기준에 따라 적어도 하나의 그룹들로 그룹핑한 후, 송신기와의 데이터 스트림 상태를 측정하는 과정과, 상기 수신기가 상기 측정한 결과에 상응하는 벡터 코드가 포함된 그룹을 확인하고, 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 상기 송신기로 전송하는 과정과, 상기 송신기가 상기 수신기로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 상기 수신기로 데이터 스트림을 전송하는 과정을 포함한다.

Figure R1020060089697

MIMO, 프리 코드, 코드 벡터, 프리 코딩 매트릭스, full feedback, partial feedback, reduced feedback, grouping feedback

The present invention relates to a method and system for transmitting and receiving data in a communication system for transmitting and receiving data using a multiple input multiple output scheme. In a communication system according to an embodiment of the present invention, a method for transmitting / receiving data in a receiver includes grouping vector codes of a predetermined matrix codebook into at least one group according to a predetermined criterion and then measuring a data stream state with a transmitter. And checking, by the receiver, a group including a vector code corresponding to the result of the measurement, transmitting the feedback information to the transmitter in units of the checked group, and receiving the feedback information from the receiver from the receiver. Correspondingly transmitting the data stream to the receiver.

Figure R1020060089697

MIMO, precode, code vector, precoding matrix, full feedback, partial feedback, reduced feedback, grouping feedback

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMITTING / RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 일반적인 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a communication system of a general MIMO scheme.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면.2 is a diagram schematically showing a structure of a communication system of the MIMO scheme according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 송신기의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.3 is a view schematically illustrating an operation process of a transmitter in a communication system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 수신기의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면.4 is a view schematically illustrating an operation process of a receiver in a communication system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 함) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a method and system for transmitting and receiving data in a communication system for transmitting and receiving data using a multiple input multiple output (MIMO) scheme. .

차세대 통신 시스템에서는 고속의 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS' 칭하기로 함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 차세대 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(WLAN: Wireless Local Area Network, 이하 'WLAN'이라 칭하기로 함) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(WMAN: Wireless Metropolitan Area Network, 이하 'WMAN'이라 칭하기로 함) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access, 이하 'BWA'라 칭하기로 함) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템이다.In the next generation communication system, active researches are being conducted to provide users with services having high quality of service (QoS: Quality of Service, hereinafter referred to as 'QoS'). In particular, in the current generation communication system, a wireless local area network (WLAN) system and a wireless metropolitan area network (WMAN) will be referred to as "WMAN". Research is being actively conducted to support high-speed services in a form of guaranteeing mobility and QoS in a broadband wireless access (BWA) communication system such as a system). Representative communication systems are Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16a / d communication system and IEEE 802.16e communication system.

상기 BWA 통신 시스템인 IEEE 802.16a/d 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 WMAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 함)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a/d 통신 시스템은 현재 가입자 단말기(SS: Subscriber Station, 이하 'SS'라 칭하기로 함)가 고정된 상태, 즉 SS의 이동성을 전혀 고려하지 않은 상태 및 단일 셀 구조만을 고려하고 있는 시스템이다. 이와는 달리 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 SS의 이동성을 고려하는 시스템이며, 상기 이동성을 가지는 SS를 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 함)라고 칭하기로 한다.The IEEE 802.16a / d communication system and the IEEE 802.16e communication system, which are the BWA communication system, orthogonal frequency division (OFDM) to support a broadband transmission network on a physical channel of the WMAN system. A multiplexing (hereinafter referred to as "OFDM") / orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme is a communication system employing the scheme. The IEEE 802.16a / d communication system currently considers only a single cell structure and a state in which a subscriber station (SS) (hereinafter referred to as SS) is fixed, i.e., does not consider SS mobility at all. System. In contrast, the IEEE 802.16e communication system is a system considering the mobility of the SS in the IEEE 802.16a communication system, and the SS having the mobility is referred to as a mobile terminal (MS). do.

한편, 차세대 통신 시스템에 존재하는 무선 채널 환경은 유선 채널 환경과는 달리 다중 경로 간섭(Multipath Interference)과, 쉐도잉(Shadowing)과, 전파 감쇠와, 시변 잡음과, 간섭 및 페이딩(Fading) 등과 같은 여러 요인들로 인해 데이터 전송시 오류가 발생하여 정보의 손실이 발생한다. 이러한 정보 손실을 감소시키기 위해 채널의 성격에 따라 다양한 에러 제어 기법(Error-Control Technique)을 이용한다. 또한, 상기 페이딩 현상으로 인한 통신의 불안정성을 제거하기 위해 다이버시티(Diversity) 방식을 사용하며, 상기 다이버시티 방식은, 크게 시간 다이버시티(Time Diversity) 방식과, 주파수 다이버시티(Frequency Diversity) 방식 및 안테나 다이버시티(Antenna Diversity) 방식으로 나눌 수 있다.On the other hand, unlike the wired channel environment, the wireless channel environment existing in the next generation communication system includes multipath interference, shadowing, propagation attenuation, time-varying noise, interference, and fading. Many factors cause errors in data transmission and loss of information. In order to reduce such information loss, various error-control techniques are used depending on the characteristics of the channel. In addition, a diversity scheme is used to remove instability of communication due to the fading phenomenon, and the diversity scheme includes a time diversity scheme, a frequency diversity scheme, and a diversity scheme. It can be divided into antenna diversity schemes.

상기 안테나 다이버시티 방식은 다중 안테나(multiple antenna)를 사용하는 방식으로서, 상기 안테나 다이버시티 방식은 수신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 수신 안테나 다이버시티 방식과 송신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 송신 안테나 다이버시티 방식 및 다수개의 수신 안테나들과 다수개의 송신 안테나들을 구비하여 적용하는 MIMO 방식으로 분류된다.The antenna diversity scheme uses a multiple antenna, and the antenna diversity scheme includes a reception antenna diversity scheme including a plurality of reception antennas and a transmission antenna including a plurality of transmission antennas. It is classified into a diversity scheme and a MIMO scheme including a plurality of receive antennas and a plurality of transmit antennas.

상기 MIMO 방식의 통신 시스템은 송신 안테나 다이버시티(Transmit Antenna Diversity) 방식 또는 공간 다중 다이버시티(Spatial Multiplexing Diversity) 방식 등으로 인해 높은 송신 이득을 얻을 수가 있다. 상기 송신 안테나 다이버시티 방식과 공간 다중 다이버시티 방식 등은, 실제로 적용되는 채널의 상태에 따라 상 기 송신 이득이 각각 다르며, 또한 송신기가 신호를 다수의 송신 안테나들을 통해 전송할 때에 송신 안테나의 가중치를 전송하는 경로가 개방루프(open loop)인지 폐루프(closed loop)인지에 따라 상기 송신 이득은 각각 다르다.The MIMO communication system can obtain a high transmission gain due to a transmit antenna diversity scheme or a spatial multiplexing diversity scheme. In the transmission antenna diversity scheme and the spatial multiple diversity scheme, the transmission gains are different depending on the state of a channel to be actually applied, and the weight of the transmission antenna is transmitted when the transmitter transmits a signal through a plurality of transmission antennas. The transmission gains are different depending on whether the path to be opened is an open loop or a closed loop.

한편, 다중 사용자 환경에서 폐루프 MIMO 방식의 통신 시스템은 각 사용자의 프리코딩(pre-coding) 매트릭스의 데이터 스트림 별 각 사용자들, 예컨대 각 수신기들로부터 피드백되는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 함), 일예로 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 함)에 상응하여 다중 사용자 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 즉, 상기 수신기가 데이터 스트림 별로 SINR을 산출하고, 상기 산출한 SINR에 상응하여 CQI를 송신기로 피드백 방식이 필요하다. 즉, 수신기가 상기 송신기로 CQI를 피드백할 경우, 다중 사용자 다이버시티 이득을 충분히 획득하고, CQI 피드백시 오버헤드를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히 사용자의 수, 즉 수신기의 수가 증가하여도 전술한 바와 같이 다중 사용자 다이버시티를 보장하고 오버헤드 증가를 방지할 수 있는 데이터 송수신 방안이 필요하다.Meanwhile, in a multi-user environment, a closed loop MIMO communication system may use channel quality information (CQI) fed back from respective users, for example, receivers, for each data stream of each user's pre-coding matrix. Multi-user diversity gain may be obtained in accordance with the following description, hereinafter referred to as 'CQI'), and as an example, Signal to Interference and Noise Ratio (SINR). That is, the receiver calculates an SINR for each data stream, and a feedback scheme is required for the CQI to the transmitter corresponding to the calculated SINR. That is, when the receiver feeds back the CQI to the transmitter, not only can the multi-user diversity gain be sufficiently obtained and the overhead is reduced in the CQI feedback, but also the number of users, i.e., the number of receivers, is increased. As described above, there is a need for a data transmission / reception scheme capable of ensuring multi-user diversity and preventing an increase in overhead.

따라서, 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and system for transmitting and receiving data in a communication system.

또한, 본 발명의 다른 목적은 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 통신 시스템에서 다이버시티를 보장하고 오버헤드를 감소시키는 데이터 송수신 방법 및 시 스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a data transmission / reception method and system for guaranteeing diversity and reducing overhead in a communication system using a multiple input multiple output scheme.

본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법은, 수신기가 미리 설정된 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 설정된 기준에 따라 적어도 하나의 그룹들로 그룹핑한 후, 송신기와의 데이터 스트림 상태를 측정하는 과정과, 상기 수신기가 상기 측정한 결과에 상응하는 벡터 코드가 포함된 그룹을 확인하고, 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 상기 송신기로 전송하는 과정과, 상기 송신기가 상기 수신기로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 상기 수신기로 데이터 스트림을 전송하는 과정을 포함한다.In a communication system according to an embodiment of the present invention, a method for transmitting / receiving data in a receiver includes grouping vector codes of a predetermined matrix codebook into at least one group according to a set criterion, and then measuring a data stream state with a transmitter. And checking, by the receiver, a group including a vector code corresponding to the result of the measurement, transmitting the feedback information to the transmitter in units of the checked group, and receiving the feedback information from the receiver from the receiver. Correspondingly transmitting the data stream to the receiver.

본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 송수신 시스템은, 미리 설정된 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 설정된 기준에 따라 적어도 하나의 그룹들로 그룹핑한 후, 송신기와의 데이터 스트림 상태를 측정하고, 상기 측정한 결과에 상응하는 벡터 코드가 포함된 그룹을 확인하며, 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 상기 송신기로 전송하는 수신기와, 상기 수신기로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 데이터 스트림을 상기 수신기로 전송하는 송신기를 포함한다.In the data transmission / reception system according to an embodiment of the present invention, after grouping vector codes of a predetermined matrix codebook into at least one group according to a predetermined criterion, the data stream state with a transmitter is measured, and A group for identifying a group including a corresponding vector code, a transmitter for transmitting feedback information to the transmitter in units of the identified group, and a transmitter for transmitting a data stream to the receiver in accordance with the feedback information received from the receiver; .

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the present invention will be described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the gist of the present invention.

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제안한다. 후술할 본 발명의 실시예에서는, MIMO 방식의 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 시스템을 제안한다. 또한, 본 발명은 다수개의 송신 안테나를 포함하는 송신기, 일예로 기지국(BS: Base Station, 이하 'BS'라 칭하기로 함)으로 다수개의 수신 안테나를 포함하는 수신기, 일예로 이동 단말이 피드백 정보, 예컨대 CQI를 송수신하는 방법 및 시스템을 제안한다. 여기서, 후술할 본 발명의 실시예에서는, 상기 수신기가 송신기로부터 전송되는 데이터 스트림 별로 데이터 스트림 상태 측정하여 산출, 예컨대 SINR을 산출하고, 상기 산출한 SINR에 상응하는 CQI의 송수신 방법 및 시스템을 제안한다.The present invention proposes a method and system for transmitting and receiving data in a communication system. In the embodiment of the present invention to be described later, a method and system for transmitting and receiving data in a MIMO communication system is proposed. In addition, the present invention provides a transmitter including a plurality of transmit antennas, for example, a base station (BS: referred to as "BS"), a receiver including a plurality of receive antennas, for example, the mobile terminal feedback information, For example, a method and system for transmitting and receiving CQI are proposed. Here, in the embodiment of the present invention to be described later, the receiver measures the data stream state for each data stream transmitted from the transmitter to calculate the calculation, for example SINR, and proposes a method and system for transmitting and receiving CQI corresponding to the calculated SINR. .

여기서, 상기 송신기는 수신기가 SINR을 산출하여 CQI를 상기 송신기로 피드백할 경우의 피드백 모드를 선택하고, 상기 선택한 피드백 모드 정보를 수신기로 전송한다. 그러면 상기 수신기는 송신기로부터 수신한 피드백 모드 정보에 상응하여 상기 CQI를 송신기로 피드백한다. 이때, 본 발명은, 상기 수신기와 송신기 간의 피드백 정보, 즉 CQI를 송수신할 경우 다이버시티, 예컨대 상기 수신기가 다수개일 경우의 다중 사용자 다이버시티 이득을 충분히 획득하고 오버헤드를 감소시키는 데 이터 송수신 방법 및 시스템을 제안한다. 그러면 여기서 도 1을 참조하여 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Here, the transmitter selects a feedback mode when the receiver calculates SINR and feeds back a CQI to the transmitter, and transmits the selected feedback mode information to the receiver. The receiver then feeds back the CQI to the transmitter corresponding to the feedback mode information received from the transmitter. In this case, the present invention provides a data transmission / reception method for sufficiently obtaining diversity, for example, multi-user diversity gain when a plurality of receivers are transmitted and received when transmitting and receiving feedback information, ie, CQI, between the receiver and the transmitter. Suggest a system. Next, the MIMO communication system structure will be described in more detail with reference to FIG. 1.

도 1은 일반적인 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 1은 다수의 안테나를 포함하는 하나의 송신기 및 수신기를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a structure of a communication system using a general MIMO scheme. 1 is a diagram illustrating one transmitter and a receiver including a plurality of antennas.

도 1을 참조하면, 송신기(100)는, 수신기(150)로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 데이터 스트림 별 사용자, 즉 수신기와 데이터 전송율을 산출하여 프리 코딩 매트릭스(pre-coding matrix)를 선택하는 선택기(102)와, 상기 선택한 프리 코딩 매트릭스를 이용하여 수신기(150)로 전송할 데이터를 부호화 및 변조하는 인코더/변조기(104)와, 상기 부호화 및 변조된 데이터를 프리 코딩한 후 다수개의 안테나를 통해 수신기(150)로 송신하는 프리 코더(106)와, 수신기(150)로부터 피드백 정보를 수신하고 상기 수신한 피드백 정보를 상기 선택기(102)와 프리 코더(106)로 전송하도록 제어하는 피드백 제어기(108)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the transmitter 100 selects a pre-coding matrix by calculating a data rate and a user for each data stream, that is, a receiver for each data stream, according to feedback information received from the receiver 150. 102, an encoder / modulator 104 for encoding and modulating data to be transmitted to the receiver 150 using the selected precoding matrix, and a receiver through a plurality of antennas after precoding the encoded and modulated data. A precoder 106 for transmitting to 150 and a feedback controller 108 for receiving feedback information from the receiver 150 and transmitting the received feedback information to the selector 102 and the precoder 106. It includes.

여기서, 상기 선택기(102)는 피드백 제어기(108)를 통해 수신한 피드백 정보, 즉 수신기(150) 정보에 상응하여 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 선택기(102)는, 미리 설정된 매트릭스 코드북(matrix code book)의 크기가 K비트이고, M개의 데이터 스트림을 서비스할 경우, 2K개의 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출하고, 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선 택하여 상기 송신기(100)가 M개의 데이터 스트림 별로 데이터를 수신기(150)로 송신하도록 한다.Here, the selector 102 calculates the maximum data rate that can be transmitted for each precoding matrix, corresponding to the feedback information received through the feedback controller 108, that is, the receiver 150 information. More specifically, the selector 102, and the size of the preset matrix codebook (matrix code book) K-bit, if the service the M data streams, which can transfer up to 2 by the K precoding matrix The data rate is calculated, and a precoding matrix having the largest data rate is selected so that the transmitter 100 transmits data to the receiver 150 for each M data streams.

또한, 수신기(150)는, 상기 송신기(100)로부터 송신된 데이터를 복호 및 복조하는 디코더/복조기(152)와, 상기 송신기(100)와 수신기(150) 간의 채널, 즉 데이터 스트림을 추정하는 추정기(154)와, 상기 송신기(106)의 프리 코더와 데이터 전송율을 결정하여 데이터 스트림 별 SINR을 산출한 후 상기 산출한 SINR에 상응하는 CQI, 즉 피드백 정보를 송신기(100)로 전송하는 결정기(156)를 포함한다. 여기서, 상기 결정기(156)는, 전술한 바와 같이 송신기(100)가 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선택하여 상기 송신기(100)가 M개의 데이터 스트림 별로 데이터를 송신할 경우, 각 M개의 데이터 스트림 별로 SINR을 산출하여 CQI를 피드백 정보로서 송신기(100)로 전송한다. 그러면 여기서 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.In addition, the receiver 150 includes a decoder / demodulator 152 for decoding and demodulating data transmitted from the transmitter 100 and an estimator for estimating a channel, that is, a data stream, between the transmitter 100 and the receiver 150. 154 and a determiner 156 that determines the precoder and data rate of the transmitter 106 to calculate SINR for each data stream, and then transmits CQI, that is, feedback information, corresponding to the calculated SINR to the transmitter 100. ). As described above, the determiner 156 selects a precoding matrix having the largest data rate as described above, and when the transmitter 100 transmits data for every M data streams, SINR is calculated for each data stream and the CQI is transmitted to the transmitter 100 as feedback information. Next, the MIMO communication system structure according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 방식의 통신 시스템 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 도 2는 다수의 안테나를 포함하는 하나의 송신기 및 수신기를 나타낸 도면이다.2 is a diagram schematically illustrating a structure of a communication system using a MIMO scheme according to an embodiment of the present invention. 2 is a diagram illustrating one transmitter and a receiver including a plurality of antennas.

도 2를 참조하면, 송신기(200)는, 수신기(250)로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 데이터 스트림 별 사용자, 즉 수신기와 데이터 전송율을 산출하여 프리 코딩 매트릭스를 선택하는 선택기(202)와, 상기 선택한 프리 코딩 매트릭스를 이용하여 수신기(250)로 전송할 데이터를 부호화 및 변조하는 인코더/변조기(204)와, 상기 부호화 및 변조된 데이터를 프리 코딩한 후 다수개의 안테나를 통해 수신기(250)로 송신하는 프리 코더(206)와, 수신기(250)로부터 피드백 모드 선택기(210)를 통해 피드백 정보를 수신하고 상기 수신한 피드백 정보를 상기 선택기(202)와 프리 코더(206)로 전송하도록 제어하는 피드백 제어기(208)와, 상위 계층(upper layer)으로부터 수신한 시스템 파라미터에 상응하여 수신기(250)가 상기 송신기(200)로 피드백 정보를 전송할 피드백 모드를 선택하고 상기 선택한 피드백 모드에 상응하는 피드백 모드 정보를 장기(long term)로 수신기(250)에 전송하며, 상기 수신기(250)로부터 상기 전송한 피드백 모드 정보에 상응하는 피드백 모드를 통해 상기 수신기(250)의 피드백 정보를 수신하는 피드백 모드 선택기(210)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the transmitter 200 selects a precoding matrix by calculating a data rate and a user for each data stream, that is, a receiver for each data stream, according to the feedback information received from the receiver 250. The encoder / modulator 204 encodes and modulates data to be transmitted to the receiver 250 using the selected precoding matrix, and pre-codes the encoded and modulated data and then transmits the encoded / modulated data to the receiver 250 through a plurality of antennas. A feedback controller that receives feedback information from the precoder 206 and the receiver 250 through a feedback mode selector 210 and transmits the received feedback information to the selector 202 and the precoder 206. 208 and a feedback mode in which the receiver 250 transmits feedback information to the transmitter 200 according to a system parameter received from an upper layer. The feedback mode information corresponding to the selected feedback mode is transmitted to the receiver 250 in a long term, and the feedback of the receiver 250 is provided through a feedback mode corresponding to the feedback mode information transmitted from the receiver 250. A feedback mode selector 210 for receiving feedback information.

여기서, 상기 선택기(202)는 수신기(250)로부터 수신한 피드백 정보, 즉 수신기(250) 정보에 상응하여 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 선택기(202)는, 매트릭스 코드북의 크기가 K비트이고, M개의 데이터 스트림을 서비스할 경우, 2K개의 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출하고, 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선택하여 상기 송신기(200)가 M개의 데이터 스트림 별로 데이터를 수신기(250)로 송신하도록 한다.Here, the selector 202 calculates a maximum data rate that can be transmitted for each precoding matrix in correspondence to feedback information received from the receiver 250, that is, information about the receiver 250. To be more specific, the selector 202, and the size of the matrix codebook K bits, if the service the M data streams, and calculating the data rate that can be submitted to a maximum of 2 per the K precoding matrix, the By selecting a precoding matrix having a large data rate, the transmitter 200 transmits data to the receiver 250 for each M data streams.

그리고, 상기 피드백 모드 선택기(210)는, 상위 계층으로부터 시스템 파라미터, 예컨대 상기 송신기(200)가 관장하는 셀내에 존재하는 사용자, 즉 수신기의 개수, 통신 환경에 상응하여 미리 설정된 수신기와의 타겟 SINR, MIMO 방식의 통신 시스템에서 송수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 등을 수신하며, 상기 수신한 시스템 파라미터에 상응하여 상기 수신기(250)가 피드백 정보를 송신기(200)로 전송할 경우 이용할 피드백 모드를 선택한 후, 상기 선택한 피드백 모드에 상응하는 피드백 모드 정보를 수신기(250)로 전송한다. 또한, 상기 피드백 모드 선택기(210)는 상기 수신기(250)로부터 피드백 정보로서 수신기(250)의 프리 코드 매트릭스 또는 프리 코드 벡터 인덱스와 CQI 등을 수신한다.In addition, the feedback mode selector 210 may include a system parameter from a higher layer, for example, a target SINR with a receiver that is preset in correspondence with a number of users existing in a cell managed by the transmitter 200, that is, the number of receivers, a communication environment, In a MIMO communication system, a MIMO channel correlation, etc., formed between transceivers is received, and a feedback mode to be used when the receiver 250 transmits feedback information to the transmitter 200 in accordance with the received system parameter. After selecting, the feedback mode information corresponding to the selected feedback mode is transmitted to the receiver 250. In addition, the feedback mode selector 210 receives a pre code matrix or a pre code vector index and a CQI of the receiver 250 as feedback information from the receiver 250.

상기 수신기(250)는, 상기 송신기(200)로부터 송신된 데이터를 복호 및 복조하는 디코더/복조기(252)와, 상기 송신기(200)와 수신기(250) 간의 채널, 즉 데이터 스트림을 추정하는 추정기(254)와, 상기 송신기(200)의 프리 코더(206)와 데이터 전송율을 결정하여 데이터 스트림 별 SINR을 산출한 후 상기 산출한 SINR에 상응하는 CQI 등을 포함하는 피드백 정보를 송신기(200)로부터 수신한 피드백 모드 정보에 상응하여 상기 송신기(200)로 전송하는 결정기(256)와, 미리 설정된 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 상관도를 기준으로 그룹핑하는 그룹핑기(258)를 포함한다.The receiver 250 includes a decoder / demodulator 252 for decoding and demodulating data transmitted from the transmitter 200, and an estimator for estimating a channel, that is, a data stream, between the transmitter 200 and the receiver 250 ( 254, the precoder 206 of the transmitter 200 and the data rate are determined to calculate SINR for each data stream, and then receive feedback information including the CQI corresponding to the calculated SINR from the transmitter 200. A determiner 256 transmits to the transmitter 200 in response to the feedback mode information, and a grouping unit 258 for grouping vector codes of a predetermined matrix codebook based on a correlation.

여기서, 상기 결정기(256)는, 전술한 바와 같이 송신기(200)가 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선택하여 상기 송신기(200)가 M개의 데이터 스트림 별로 데이터를 송신할 경우, 각 M개의 데이터 스트림 별로 SINR을 산출하여 CQI를 생성하고, 상기 생성한 CQI와 프리 코드 매트릭스 또는 프리 코드 벡터 인덱스를 포함하는 피드백 정보를 상기 송신기(200)로부터 수신한 피드백 모드 정 보에 포함된 피드백 모드에 상응하여 송신기(200)로 전송한다. 이때, 상기 수신기(250)가 송신기(200)로 피드백 정보를 전송하는 방식은, 상기 결정기(256)가 산출한 모든 SINR을 포함하는 피드백 정보를 전송하는 전 피드백(full feedback) 방식과, 상기 산출한 SINR 중 가장 큰 SINR을 포함하는 하나의 프리 코드 매트릭스와 상기 프리 코드 매트릭스의 SINR을 포함하는 피드백 정보를 전송하는 부 피드백(partial feedback) 방식과, 상기 산출한 SINR 중 가장 큰 SINR을 갖는 하나의 프리 코드 벡터 인덱스와 상기 프리 코드 벡터 인덱스의 SINR을 포함하는 피드백 정보를 전송하는 감소 피드백(reduced feedback) 방식과, 상기 산출한 SINR 중 가장 큰 SINR을 상기 그룹핑기(258)가 그룹핑한 그룹 단위로 피드백 정보를 전송하는 그룹핑 피드백(grouping feedback) 방식으로 구분할 수 있다.As described above, the determiner 256 selects a precoding matrix having the largest data rate as described above, and when the transmitter 200 transmits data for every M data streams, SINR is calculated for each data stream to generate a CQI, and feedback information including the generated CQI and a precode matrix or a precode vector index corresponds to the feedback mode included in the feedback mode information received from the transmitter 200. To transmit to the transmitter 200. In this case, the receiver 250 transmits feedback information to the transmitter 200, a full feedback scheme for transmitting feedback information including all SINRs calculated by the determiner 256, and the calculation. One precode matrix including the largest SINR of one SINR and a partial feedback scheme for transmitting feedback information including the SINR of the precode matrix, and one having the largest SINR among the calculated SINRs. A reduced feedback scheme for transmitting feedback information including a precode vector index and the SINR of the precode vector index, and the largest SINR among the calculated SINRs in a group unit grouped by the grouping unit 258. It can be divided into a grouping feedback method for transmitting feedback information.

여기서, 상기 전 피드백 방식은, 전술한 바와 같이 수신기(250)가 모든 프리 코딩 매트릭스의 데이터 스트림 별 SINR을 송신기(200)로 전송하므로 다중 사용자 다이버시티를 충분히 획득할 수 있으나 피드백 정보 전송시 오버헤드가 크다. 또한 상기 부 피드백 방식은, 상기 전 피드백 방식과 비교하여 전송할 피드백 정보의 감소시키며 다중 사용자 다이버시티 이득을 보장할 수 있지만 시스템의 사용자, 즉 수신기(250)의 수가 증가하면 송신기(200)가 피드백 정보에 상응하여 데이터 스트림 별 가장 큰 SINR을 갖는 사용자를 선택할 경우 각 사용자, 즉 각 수신기가 피드백 하는 정보 중 가장 큰 SINR값을 제외한 같은 프리 코딩 매트릭스로 묶여 같이 피드백 되는 다른 스트림의 SINR 값들은 상대적으로 값이 적고 기지국에서 쓰일 확률이 사용자가 늘어날수록 적어진다. 따라서 불필요한 피드백을 하게 된다. 다시 말해, 상기 부 피드백 방식은, 가장 큰 SINR을 포함하는 프리 코딩 매트릭스의 SINR을 피드백 정보로 전송하므로 상기 가장 큰 SINR과 함께 전송되는 SINR이 상대적으로 작으므로 그러한 SINR값들은 기지국에서 선택될 확률이 적고 늘어난 피드백 오버헤드에 비해 충분한 이득을 보장하지 못한다.In the former feedback method, as described above, since the receiver 250 transmits the SINR for each data stream of all precoding matrices to the transmitter 200, multi-user diversity can be sufficiently obtained, but the overhead in transmitting feedback information is increased. Is large. In addition, the sub-feedback method can reduce the feedback information to be transmitted compared to the previous feedback method and can guarantee the multi-user diversity gain, but when the number of users of the system, that is, the receiver 250 increases, the transmitter 200 returns the feedback information. If you select the user with the largest SINR for each data stream, the SINR values of each user, that is, the other streams fed back together in the same precoding matrix except for the largest SINR value fed back by each receiver, are relatively This is less and the probability of being used in the base station decreases as the number of users increases. Therefore, unnecessary feedback is given. In other words, since the sub-feedback scheme transmits the SINR of the precoding matrix including the largest SINR as feedback information, the SINRs transmitted together with the largest SINR are relatively small, so that the SINR values are unlikely to be selected at the base station. It does not guarantee sufficient gain over the small and increased feedback overhead.

그리고, 상기 감소 피드백 방식은, 피드백 정보 전송시 오버헤드가 작으며, 특히 사용자의 수가 증가할 수록 적은 피드백 정보를 전송함에도 불구하고 전술한 부 피드백 방식과 비슷한 성능을 얻을 수 있다. 그러나, 상기 감소 피드백 방식은, 사용자의 수가 적을 경우, 송신기(200)가 수신기(250)로부터 하나의 SINR을 피드백 정보로 전송받으므로 프리 코딩 매트릭스의 각 데이터 스트림 별 사용자를 결정할 시 빈 데이터 스트림이 발생하므로 성능이 열화된다. 상기 그룹핑 피드백 방식은 전술한 전 피드백 방식을 사용하지 않고 부 피드백 방식 또는 상기 부 피드백 방식보다 적은 양의 피드백 정보를 전송하며 상기 전 피드백 방식과 비슷한 성능을 얻을 수 있으며, 사용자의 수가 증가할지라도 상기 감소 피드백 방식보다 향상된 성능을 얻을 수 있다.In addition, the reduced feedback method has a small overhead when transmitting feedback information, and in particular, similar to the sub-feedback method described above, although the feedback information is transmitted as the number of users increases. However, in the reduced feedback method, when the number of users is small, the transmitter 200 receives one SINR from the receiver 250 as feedback information, so that an empty data stream is determined when determining the user for each data stream of the precoding matrix. Performance degrades. The grouping feedback method transmits a smaller amount of feedback information than the sub-feedback method or the sub-feedback method without using the previous feedback method described above, and obtains a performance similar to that of the previous feedback method, even when the number of users increases. Better performance can be achieved than reduced feedback.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 그룹핑 피드백 방식은 수신기가 각 프리 코딩 매트릭스의 각 데이터 스트림 별 SINR을 산출한 후 가장 큰 SINR을 갖는 프리 코딩 벡터를 코드북 내의 벡터들을 상관도를 기준으로 미리 그룹핑한 그룹 중에서 확인하고, 피드백 정보를 프리 코딩 매트릭스 단위로 피드백 정보를 전송하지 않고 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 전송한다. 이때, 상기 수신기(250)는 코드북의 벡터 코드들을 상관도 기준으로 그룹핑한 공통의 그룹핑 패턴을 갖고 있으며, 다시 말해 전술한 바와 같이 수신기(250)의 그룹핑기(258)는 그룹핑한 후 그룹핑 패턴을 저장하고 있다. 여기서, 상기 코드 벡터들을 그룹핑할 경우 서비스 스트림 개수에 상응하여 상기 서비스 스트림 개수 또는 상기 서비스 스트림 개수보다 적은 개수의 그룹들로 그룹핑한다.More specifically, in the grouping feedback scheme, the receiver calculates SINR for each data stream of each precoding matrix, and then, among the groups in which precoding vectors having the largest SINR are pre-grouped in the codebook based on correlations. The feedback information is transmitted in the identified group unit without transmitting the feedback information in the unit of precoding matrix. In this case, the receiver 250 has a common grouping pattern in which the vector codes of the codebook are grouped based on the correlation. In other words, as described above, the grouping group 258 of the receiver 250 groups the grouping patterns after grouping. Saving. Here, when the code vectors are grouped, the code vectors are grouped into fewer groups than the number of service streams or the number of service streams corresponding to the number of service streams.

그리고, 수신기(250)는, 상기 송신기(200)로부터 수신한 피드백 모드 정보에 상응하여 전술한 전 피드백 방식, 부 피드백 방식, 감소 피드백 방식을 통해 프리 코드 매트릭스 단위로 피드백 정보를 전송하거나, 또는 그룹핑 피드백 방식, 즉 가장 큰 SINR을 가진 프리 코드 벡터를 포함하는 코드 그룹 단위로 피드백 정보를 전송한다. 그러면 상기 송신기(200)는 전술한 바와 같이 시스템 파라미터와 수신기(200)로부터 수신한 피드백 정보에 상응하여 프리 코딩 매트릭스를 선택한 후 데이터 스트림 별로 데이터를 송신한다. 그러면 이하에서 보다 구체적인 일예를 통해 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법을 설명하기로 한다. 후술할 본 발명의 실시예에서는 송신기가 4개의 송신 안테나를 포함하고 수신기가 4개의 수신 안테나를 포함할 경우를 일예로 하여 설명한다.In addition, the receiver 250 may transmit or group the feedback information in units of a pre-code matrix through the aforementioned pre-feedback method, sub-feedback method, and reduced feedback method in response to the feedback mode information received from the transmitter 200. Feedback information is transmitted in units of a code group including a feedback scheme, that is, a code group having the largest SINR. Then, the transmitter 200 selects a precoding matrix according to the system parameter and the feedback information received from the receiver 200 and transmits data for each data stream as described above. Next, a data transmission / reception method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to a more specific example. In the embodiment of the present invention to be described below, a case in which the transmitter includes four transmit antennas and the receiver includes four receive antennas will be described as an example.

앞서 가정한 바와 같이 송수신기의 송수신 안테나의 개수가 4이므로 최대 서비스 스트림의 개수는 4이다. 그에 따라, 전 피드백 방식으로 수신기가 송신기로 전송하는 피드백 정보는 표 1과 같이 나타낼 수 있고, 부 피드백 방식으로 수신기가 송신기로 전송하는 피드백 정보는 표 2와 같이 나타낼 수 있고, 감소 피드백 방식으로 수신기가 송신기로 전송하는 피드백 정보를 표 3과 같이 나타낼 수 있으며, 그룹핑 피드백 방식으로 수신기가 송신기로 전송하는 피드백 정보는 표 4와 같이 나타낼 수 있다.As previously assumed, the maximum number of service streams is four since the number of transceiver antennas of the transceiver is four. Accordingly, the feedback information transmitted from the receiver to the transmitter in the full feedback scheme may be represented as shown in Table 1, and the feedback information transmitted from the receiver to the transmitter in the sub-feedback scheme may be represented as shown in Table 2, and the receiver may be represented as a reduced feedback scheme. The feedback information transmitted to the transmitter may be shown in Table 3, and the feedback information transmitted from the receiver to the transmitter in the grouping feedback manner may be shown in Table 4.

Figure 112006066847933-pat00001
Figure 112006066847933-pat00001

Figure 112006066847933-pat00002
Figure 112006066847933-pat00002

Figure 112006066847933-pat00003
Figure 112006066847933-pat00003

Figure 112006066847933-pat00004
Figure 112006066847933-pat00004

이때, 상기 표 4에 나타낸 바와 같은 그룹핑 방식으로 수신기가 송신기로 피드백 정보를 전송할 경우 전술한 바와 같이 상기 수신기에 저장된 그룹핑 패턴은 하기 표 5와 같이 나타낼 수 있다.In this case, when the receiver transmits feedback information to the transmitter by the grouping method as shown in Table 4, the grouping pattern stored in the receiver may be represented as shown in Table 5 below.

Figure 112006066847933-pat00005
Figure 112006066847933-pat00005

상기 표 1 내지 4의 SINRx,y에서 x는 수신기(250)의 결정기(256)가 결정한 프리 코더 인덱스를 의미하고, y는 상기 수신기(250)의 추정기(254)가 추정한 데이터 스트림의 인덱스를 의미한다. 그리고, 상기 표 1 내지 4에서 수신기(250)가 데이터 스트림 별로 측정한 SINR 중 가장 큰 SINR은 SINR2,3이고, 상기 SINR2,3이 포함된 그룹은 상기 표 5에서 그룹 1인 것으로 가정하면, 상기 표 4에 나타낸 바와 같이 그룹 1에 포함된 SINR은 SINR1,1, SINR2,3, SINRN,3이다.In SINR x, y of Tables 1 to 4, x means a precoder index determined by the determiner 256 of the receiver 250, and y is an index of the data stream estimated by the estimator 254 of the receiver 250. Means. In Tables 1 to 4, it is assumed that the largest SINR among SINRs measured by the receiver 250 for each data stream is SINR 2,3 , and the group including the SINR 2,3 is group 1 in Table 5 above. As shown in Table 4, the SINR included in Group 1 is SINR 1,1 , SINR 2,3 , SINR N, 3 .

이렇게 수신기(250)가 표 1 내지 표 4에 나타낸 바와 같은 피드백 정보를 송신기(200)로 전송하면, 상기 송신기는 하기 표 6에 나타낸 바와 같은 프리 코딩 매트릭 별로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출한다.When the receiver 250 transmits feedback information as shown in Tables 1 to 4 to the transmitter 200, the transmitter calculates a data rate that can be transmitted for each precoding matrix as shown in Table 6 below.

Figure 112006066847933-pat00006
Figure 112006066847933-pat00006

상기 표 6에 나타낸 바와 같이 상기 송신기(200)가 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출하면, 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선택하여 상기 송신기(200)가 4개의 데이터 스트림 별로 데이터를 수신기(250)로 송신하도록 한다. 그러면 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 통신 시스템에서 송신기의 동작 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.As shown in Table 6, when the transmitter 200 calculates the maximum data rate that can be transmitted for each precoding matrix, the transmitter 200 selects a precoding matrix having the largest data rate and the transmitter 200 selects four data streams. The data is transmitted to the receiver 250 for each time. Next, an operation process of the transmitter in the communication system will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 송신기의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating an operation process of a transmitter in a communication system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 상기 송신기는, 301단계에서 상위 계층으로부터 시스템 파라미터, 예컨대 상기 송신기가 관장하는 셀내에 존재하는 사용자, 즉 수신기의 개수, 통신 환경에 상응하여 미리 설정된 수신기와의 타겟 SINR, MIMO 방식의 통신 시스템에서 송수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 등을 수신한다. 그런 다음, 상기 송신기는 303단계에서 상기 수신한 시스템 파라미터 정보에 상응하여 전술한 바와 같이 수신기가 송신기로 피드백 정보를 전송하는 방식, 다시 말해 전 피드백 방식, 부 피드백 방식, 감소 피드백 방식, 그룹핑 피드백 방식 중 하나의 피드백 방식을 선택하고, 상기 선택한 피드백 방식에 상응하여 피드백 모드 정보를 수신기로 전송한다.Referring to FIG. 3, in step 301, the transmitter includes target SINR, MIMO with a system parameter, for example, a number of users existing in a cell managed by the transmitter, that is, the number of receivers, and a receiver set in advance according to a communication environment. In the communication system of the scheme, the channel correlation between the transceivers (MIMO channel correlation) is received. Then, in step 303, the transmitter transmits feedback information to the transmitter in response to the received system parameter information, that is, a full feedback method, a sub-feedback method, a reduced feedback method, and a grouping feedback method. One of the feedback schemes is selected, and feedback mode information is transmitted to the receiver according to the selected feedback scheme.

다음으로, 상기 송신기는, 305단계에서 피드백 모드 정보에 상응하는 방식으로 수신기로부터 피드백 정보를 수신한 후, 307단계로 진행한다. 상기 307단계에서 송신기는 상기 수신한 피드백 정보에 상응하여 프리 코딩 매트릭스 별 최대로 전송할 수 있는 데이터 전송율을 산출하고, 가장 큰 데이터 전송율을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 선택하여 결정한 후, 데이터 스트림 별 사용자, 즉 수신기를 결정한다. 그런 다음, 상기 송신기는 309단계에서 상기 결정한 데이터 스트림 별 수신기로 데이터를 전송한다. 그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 수신기의 동작 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.Next, in step 305, the transmitter receives feedback information from the receiver in a manner corresponding to the feedback mode information, and then proceeds to step 307. In step 307, the transmitter calculates a maximum data rate for each precoding matrix according to the received feedback information, selects and determines a precoding matrix having the largest data rate, and then selects a user for each data stream. Determine the receiver. Then, in step 309, the transmitter transmits data to the receiver for each data stream. Next, an operation process of the receiver in the communication system according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 수신기의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a diagram schematically illustrating an operation process of a receiver in a communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 수신기는 401단계에서 프리 코딩 벡터를 코드북 내의 벡터들을 상관도를 기준으로 그룹핑한 후, 403단계로 진행한다. 상기 403단계에서 수신기는 송신기로부터 피드백 모드 정보를 수신하면 405단계로 진행하고 상기 405단계에서 수신기는 상기 수신한 피드백 모드 정보에 상응하여 피드백 정보를 송신기로 전송한다. 여기서, 상기 수신기가 피드벡 모드 정보에 상응하여 송신기로 피드백 정보를 전송하는 것에 관한 설명은 앞서 구체적으로 설명하였으므로 여기서는 그에 관한 구체적인 설명을 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, in step 401, the receiver groups the pre-coding vectors in the codebook based on a correlation, and then proceeds to step 403. In step 403, when the receiver receives the feedback mode information from the transmitter, the receiver proceeds to step 405. In step 405, the receiver transmits the feedback information to the transmitter according to the received feedback mode information. Here, since the receiver has been described in detail for transmitting feedback information to the transmitter corresponding to the feedback information, the detailed description thereof will be omitted.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같은 본 발명은, MIMO 방식의 통신 시스템에서 피드백 정보를 그룹 단위로 송수신함으로써, 다이버시티를 보장하고 오버헤드를 감소시킬 수 있으며 통신 시스템 내에 존재하는 사용자의 수가 증가할지라도 시스템의 성능을 지속적으로 보장할 수 있다.According to the present invention as described above, in the MIMO communication system, feedback information is transmitted and received in groups, thereby ensuring diversity and reducing overhead, and improving performance of the system even if the number of users present in the communication system increases. It can be guaranteed continuously.

Claims (14)

통신 시스템에서 수신기의 데이터 송수신 방법에 있어서,In the communication system for transmitting and receiving data in the receiver, 미리 결정된 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 상관도를 기준으로 복수의 그룹으로 그룹핑하는 과정과;Grouping vector codes of a predetermined precoding matrix codebook into a plurality of groups based on a correlation; 송신기와의 적어도 하나의 데이터 스트림별로 채널 상태를 측정하는 과정과,Measuring a channel state for at least one data stream with a transmitter; 상기 측정된 채널 상태 중 가장 좋은 채널 상태를 갖는 프리 코딩 벡터를 상기 그룹핑한 그룹 중에서 확인하는 과정과;Identifying a precoding vector having the best channel state among the measured channel states among the grouped groups; 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 상기 송신기로 전송하는 과정을 포함하는 데이터 송수신 방법.And transmitting the feedback information to the transmitter in the checked group unit. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 그룹핑하는 과정은, 상기 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 서비스 스트림 개수에 상응하는 개수의 그룹들로 그룹핑하는 과정을 포함하는 데이터 송수신 방법.The grouping may include grouping vector codes of the precoding matrix codebook into groups corresponding to the number of service streams. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신기로부터 피드백 모드 정보를 수신하는 과정을 더 포함하며,Receiving feedback mode information from the transmitter; 상기 피드백 모드 정보는, 수신기의 개수, 미리 설정된 수신기와의 타겟 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 및 상기 송신기와 상기 수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 중 적어도 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.The feedback mode information may include at least one of a number of receivers, a target signal to interference and noise ratio (SINR) with a preset receiver, and a MIMO channel correlation formed between the transmitter and the receiver. Data transmission and reception method characterized in that it is generated based on. 통신 시스템에서 송신기의 데이터 송수신 방법에 있어서,In the communication system for transmitting and receiving data, 수신기에게 미리 결정된 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 상관도를 기준으로 복수의 그룹으로 그룹핑하여 상기 송신기와 상기 수신기 간의 적어도 하나의 데이터 스트림별로 채널 상태를 측정한 후 가장 좋은 채널 상태를 갖는 프리 코딩 벡터를 그룹 단위로 피드백 하도록 피드백 모드 정보를 상기 수신기로 전송하는 과정과;Precoding vector having the best channel state after measuring the channel state by at least one data stream between the transmitter and the receiver by grouping the vector codes of the predetermined precoding matrix codebook to a receiver based on the correlation Transmitting feedback mode information to the receiver to feed back in group units; 상기 피드백 모드 정보에 따라 상기 수신기로부터 피드백 정보를 수신하는 과정과;Receiving feedback information from the receiver according to the feedback mode information; 상기 피드백 정보를 이용하여 가장 큰 데이터 전송률을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 결정하고, 상기 프리 코딩 메트릭스를 이용하여 부호화 및 변조된 데이터를 상기 수신기로 전송하는 과정을 포함하는 송수신 방법.Determining a precoding matrix having the largest data rate using the feedback information, and transmitting the coded and modulated data to the receiver using the precoding matrix. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 복수의 그룹으로 그룹핑하는 것은 상기 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 서비스 스트림 개수에 상응하는 개수의 그룹들로 그룹핑하는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.Grouping the plurality of groups indicates grouping vector codes of the precoding matrix codebook into groups corresponding to the number of service streams. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 피드백 모드 정보는, 수신기의 개수, 미리 설정된 수신기와의 타겟 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 및 상기 송신기와 상기 수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 중 적어도 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.The feedback mode information may include at least one of a number of receivers, a target signal to interference and noise ratio (SINR) with a preset receiver, and a MIMO channel correlation formed between the transmitter and the receiver. Data transmission and reception method characterized in that it is generated based on. 통신 시스템에서 수신기에 있어서,In a receiver in a communication system, 미리 결정된 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 상관도를 기준으로 복수의 그룹으로 그룹핑하는 그룹핑기와;A grouping group that groups the vector codes of the predetermined precoding matrix codebook into a plurality of groups based on the correlation; 송신기와의 적어도 하나의 데이터 스트림별로 채널 상태를 측정하는 추정기와;An estimator for measuring a channel state for at least one data stream with the transmitter; 상기 측정된 채널 상태 중 가장 좋은 채널 상태를 갖는 프리 코딩 벡터를 상기 그룹핑한 그룹 중에서 확인하고, 상기 확인한 그룹 단위로 피드백 정보를 상기 송신기로 전송하는 결정기를 포함하는 수신기.And a determiner for checking a precoding vector having the best channel state among the measured channel states among the grouped groups, and transmitting feedback information to the transmitter in the checked group unit. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 그룹핑기는 상기 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 서비스 스트림 개수에 상응하는 개수의 그룹들로 그룹핑하는 것을 특징으로 하는 수신기.And the grouping group groups the vector codes of the pre-coding matrix codebook into a number of groups corresponding to the number of service streams. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 수신기는 상기 송신기로부터 피드백 모드 정보를 수신하며, 상기 피드백 모드 정보는, 수신기의 개수, 미리 설정된 수신기와의 타겟 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 및 상기 송신기와 상기 수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 중 적어도 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신기.The receiver receives feedback mode information from the transmitter, and the feedback mode information includes a number of receivers, a target signal to interference and noise ratio (SINR) with a preset receiver, and a signal formed between the transmitter and the receiver. And a data receiver generated based on at least one of MIMO channel correlation. 통신 시스템에서 송신기에 있어서,In a transmitter in a communication system, 수신기에게 미리 결정된 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 상관도를 기준으로 복수의 그룹으로 그룹핑하여 상기 송신기와 상기 수신기와의 적어도 하나의 데이터 스트림별로 채널 상태를 측정한 후 가장 좋은 채널 상태를 갖는 프리 코딩 벡터를 그룹 단위로 피드백 하도록 피드백 모드 정보를 결정하는 피드백 모드 선택기와;Group the vector codes of a predetermined precoding matrix codebook into a plurality of groups based on the correlation to measure a channel state for at least one data stream between the transmitter and the receiver, and then precode the channel with the best channel state. A feedback mode selector for determining feedback mode information to feed back the vector in groups; 상기 피드백 모드 정보에 따라 상기 수신기로부터 수신된 피드백 정보를 이용하여 가장 큰 데이터 전송률을 갖는 프리 코딩 매트릭스를 결정하는 선택기와;A selector for determining a precoding matrix having the largest data rate using the feedback information received from the receiver according to the feedback mode information; 상기 프리 코딩 매트릭스를 이용하여 부호화 및 변조된 데이터를 상기 수신기로 전송하는 프리 코더를 포함하는 송신기.And a precoder for transmitting data encoded and modulated using the precoding matrix to the receiver. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 복수의 그룹으로 그룹핑하는 것은 상기 프리 코딩 매트릭스 코드북의 벡터 코드들을 서비스 스트림 개수에 상응하는 개수의 그룹들로 그룹핑하는 것을 나타내는 것을 특징으로 하는 송신기.Grouping the plurality of groups indicates grouping vector codes of the pre-coding matrix codebook into groups corresponding to the number of service streams. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 피드백 모드 정보는, 수신기의 개수, 미리 설정된 수신기와의 타겟 신호대 간섭 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 및 상기 송신기와 상기 수신기 간에 형성된 채널의 상관도(MIMO channel correlation) 중 적어도 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 송신기.The feedback mode information may include at least one of a number of receivers, a target signal to interference and noise ratio (SINR) with a preset receiver, and a MIMO channel correlation formed between the transmitter and the receiver. Transmitter, characterized in that it is generated based on. 삭제delete 삭제delete
KR1020060089697A 2006-09-15 2006-09-15 Method and system for transmitting/receiving data in a communication system KR101252859B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060089697A KR101252859B1 (en) 2006-09-15 2006-09-15 Method and system for transmitting/receiving data in a communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060089697A KR101252859B1 (en) 2006-09-15 2006-09-15 Method and system for transmitting/receiving data in a communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080024923A KR20080024923A (en) 2008-03-19
KR101252859B1 true KR101252859B1 (en) 2013-04-09

Family

ID=39413097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060089697A KR101252859B1 (en) 2006-09-15 2006-09-15 Method and system for transmitting/receiving data in a communication system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101252859B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050666A1 (en) * 2018-09-05 2020-03-12 엘지전자 주식회사 Method for reporting channel state information in order for performing antenna array-based beamforming in wireless communication system, and device therefor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101276855B1 (en) * 2010-03-08 2013-06-18 엘지전자 주식회사 A method and a user equipment for transmitting precoding matrix information, and a method and a base station for configuring a precoding matrix
KR102055680B1 (en) * 2014-02-14 2019-12-13 에스케이텔레콤 주식회사 Base station and control method thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060043799A (en) * 2004-11-04 2006-05-15 삼성전자주식회사 Apparatus and method of space time block code for increasing performance
KR20060092400A (en) * 2005-02-17 2006-08-23 삼성전자주식회사 System and method for allocation resource based on channel state information feedback in a mimo-ofdma communication system
KR20060096799A (en) * 2005-03-04 2006-09-13 엘지전자 주식회사 Method of mimo mode feedback in broadband wireless access system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060043799A (en) * 2004-11-04 2006-05-15 삼성전자주식회사 Apparatus and method of space time block code for increasing performance
KR20060092400A (en) * 2005-02-17 2006-08-23 삼성전자주식회사 System and method for allocation resource based on channel state information feedback in a mimo-ofdma communication system
KR20060096799A (en) * 2005-03-04 2006-09-13 엘지전자 주식회사 Method of mimo mode feedback in broadband wireless access system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020050666A1 (en) * 2018-09-05 2020-03-12 엘지전자 주식회사 Method for reporting channel state information in order for performing antenna array-based beamforming in wireless communication system, and device therefor
US11870524B2 (en) 2018-09-05 2024-01-09 Lg Electronics Inc. Method for reporting channel state information in order for performing antenna array-based beamforming in wireless communication system, and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080024923A (en) 2008-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100790165B1 (en) Method and system for transmitting data in communication system
JP5053387B2 (en) Channel quality information transmission method based on differential method
EP2188912B1 (en) A method for transmitting channel quality information in a multiple input multiple output system
JP5006393B2 (en) Data transmitting / receiving apparatus and method thereof in closed-loop multi-antenna system
TWI354462B (en) Method and apparatus in a mimo based communication
US8611453B2 (en) CQI table for wireless MIMO network
KR101293373B1 (en) Method for transmitting data in multiple antenna system
US8233939B2 (en) Multiuser sector micro diversity system
KR101087813B1 (en) Wireless communication system and wireless communication method
KR101664517B1 (en) Method and apparatus for determining channel quality index in multiple user-mimo communication networks
US8908747B2 (en) Method and apparatus for controlling adaptive rank multi antenna communication
US9025549B2 (en) Access point and interference control method
US20150030058A9 (en) Cqi feedback for mimo deployments
US20120314649A1 (en) Systems and methods to enhance spatial diversity in distributed-input distributed output-wireless systems
CN102918791B (en) For the method and apparatus of channel quality reporting in wireless communication system
KR20090013140A (en) Appratus and method of supporting a plularity of for multi input multi output modes in a wireless communication system
WO2008152612A2 (en) Method and system for operating a multi-user multiple-input multiple-output (mu-mimo) wireless communications system
KR20120108986A (en) Method for selecting a precoding matrix in a multiple input multiple output(mimo) system
KR102050745B1 (en) Method and apparatus for transceving information between base station and terminar
KR101624119B1 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving in multiple antenna system based on codebooks
KR101252859B1 (en) Method and system for transmitting/receiving data in a communication system
US20110085504A1 (en) Adaptive beam-forming and space-frequency block coding transmission scheme for mimo-ofdma systems
KR20080065493A (en) Method for indicating the combination of codeward and stream in the mimo communication system
KR20080052900A (en) Method and system for transmitting data in communication system
KR101352708B1 (en) Method and system for transmitting/receiving data in a communication system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170330

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee