KR101285848B1 - 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법 - Google Patents

코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101285848B1
KR101285848B1 KR1020120071283A KR20120071283A KR101285848B1 KR 101285848 B1 KR101285848 B1 KR 101285848B1 KR 1020120071283 A KR1020120071283 A KR 1020120071283A KR 20120071283 A KR20120071283 A KR 20120071283A KR 101285848 B1 KR101285848 B1 KR 101285848B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precoder
codebook
matrix
precoding
channel
Prior art date
Application number
KR1020120071283A
Other languages
English (en)
Inventor
김재석
김현섭
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020120071283A priority Critical patent/KR101285848B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101285848B1 publication Critical patent/KR101285848B1/ko

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
    • H04B7/0456—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
    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템의 프리코딩 방법에 있어서, 디코딩 방법 및 채널 특성을 기초로 하여 문턱값을 획득하는 단계; 추정된 채널이
Figure 112012052401537-pat00031
일 때, ||c-a|-|d-b||를 결정 행렬(Decision Matrix)로 획득하는 단계; 상기 결정 행렬과 상기 문턱값을 이용하여 코드북에서 프리코더를 선택하는 단계; 를 포함하는 프리코딩 방법에 관한 것이다.

Description

코드북 기반의 ＭＩＭＯ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법{A device for MIMO System based on Codebook and Precoding method}
본 발명은 코드북 기반의 MIMO 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법에 관한 것이다.
무선 통신의 전송용량을 높이기 위하여 송신단과 수신단이 각각 다수의 안테나를 사용하는 MIMO(Multiple Input Multiple Out) 시스템이 이용되고 있다. MIMO 시스템에는 개루프 MIMO 와 폐루프 MIMO 가 있는데, 개루프 MIMO는 송신단이 채널 상황을 모르는 상태로 통신하는 방식이고, 폐루프 MIMO는 송신단이 수신단으로부터 피드백된 채널 정보를 참조하여 통신하는 방식이다. 개루프 MIMO의 경우에는 안테나의 수가 증가할수록 검출의 복잡도가 크게 증가하는 단점이 존재하여 실제 시스템에서는 각 송신 안테나별로 채널 상태에 따라 독립적인 변조 및 코딩 기법을 적용하여 개루프 방식에 접근하는 폐루프 MIMO가 선호된다.
채널 정보를 피드백하는 방식에는 코드북을 이용하는 방식이 있는데 이 방식은 수신단이 채널을 추정하고 적절한 메트릭을 통해 송신단과 수신단이 미리 정해진 코드북내의 프리코더 정보를 피드백하는 방식이다. 이와 같이 구성되는 코드북은 전체 시스템 성능에 중요한 영향을 미치기 때문에 시스템 성능을 향상시키기 위해 주어진 조건하에서 최적화된 프리코더를 선택하는 방법이 요구된다.
본 발명의 목적은 폐루프 MIMO 시스템에서 수신단의 오버헤드와 피드백 오버헤드를 줄이는 프리코딩 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 폐루프 MIMO 시스템에서 수신단의 오버헤드와 피드백 오버헤드를 줄이는 송수신장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예는 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템의 프리코딩 방법에 있어서, 디코딩 방법 및 채널 특성을 기초로 하여 문턱값을 획득하는 단계; 추정된 채널이
Figure 112012052401537-pat00001
일 때, ||c-a|-|d-b||를 결정 행렬(Decision Matrix)로 획득하는 단계; 상기 결정 행렬과 상기 문턱값을 이용하여 코드북에서 프리코더를 선택하는 단계;를 포함하는 프리코딩 방법일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 상기 프리코더를 선택하는 단계는 상기 결정 행렬이 문턱값보다 큰 경우에는
Figure 112012052401537-pat00002
를 프리코더로 선택하고 상기 결정 행렬이 문턱값보다 작은 경우에는
Figure 112012052401537-pat00003
를 프리코더로 선택하는 단계;를 포함하는 프리코더 선택 방법일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템을 위한 수신 장치로서, 복수의 서브 데이터를 수신하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및 상기 추정된 채널이
Figure 112012052401537-pat00004
일 때, ||c-a|-|d-b||를 결정 행렬(Decision Matrix)로 획득하고 상기 결정 행렬과 문턱값을 이용하여 코드북에서 프리코더 행렬을 선택하는 프리코더 선택부;를 포함하는 수신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 코드북은
Figure 112012052401537-pat00005
및
Figure 112012052401537-pat00006
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 프리코더 선택부는 상기 결정 행렬이 문턱값보다 큰 경우에는
Figure 112012052401537-pat00007
를 프리코더로 선택하고 상기 결정 행렬이 문턱값보다 작은 경우에는
Figure 112012052401537-pat00008
를 프리코더로 선택하는 것을 특징으로 하는 수신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 프리코더 선택부는 상기 선택된 프리코더 행렬에 대한 정보를 송신 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 수신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 선택된 프리코더 행렬에 대한 정보는 상기 코드북의 프리코더 인덱스인 것을 특징으로 하는 수신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템을 위한 송신 장치로써, 송신할 데이터를 프리코딩하는 프리코딩부; 를 포함하고, 상기 코드북은
Figure 112012052401537-pat00009
및
Figure 112012052401537-pat00010
를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 프리코딩부는 수신 장치로부터 프리코더 행렬에 대한 코드북 인덱스를 수신하고, 상기 수신한 코드북 인덱스에 따라 프리코더를 선택하여 데이터를 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 송신 장치일 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐루프 MIMO 시스템의 수신단에서 프리코딩을 위한 연산량을 크게 감소시켜 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐루프 MIMO 시스템에서 프리코딩 행렬 선택을 위한 서치 시간을 획기적으로 줄여 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 두 개의 전송 안테나를 사용하여 동시에 두 사용자에게 정보를 전달하는 MIMO 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩에서 사용되는 코드북을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 코드북에서 Type-1 행렬에 의해 프리코딩되었을 때 전송 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 코드북에서 Type-2 행렬에 의해 프리코딩되었을 때 전송 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 방법을 사용하여 측정한 신호대잡음비(SNR) 대 비트에러율(BER)을 그래프로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 방법을 이용하는 MIMO 시스템의 송수신 장치를 예시적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.
이하에서는 첨부 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.
도 1에서는 두 개의 송신 안테나(110, 130)를 사용하여 동시에 두 사용자에게 정보를 전달하는 MIMO 시스템의 일 예를 개략적으로 도시한 것이다. s0, s1은 각각 두 개의 안테나를 통해 전송되는 신호를 나타내고, a, b, c, d 는 각 채널의 페이딩(fading) 특성값을 나타내며 rn은 각 사용자의 수신 신호를 나타낸다. 그림에서 안테나들을 상호 연결한 실선은 정보가 의도된 사용자에게 전달되는 경로를 나타내고, 점선은 다른 사용자의 신호가 간섭으로 수신되는 경로를 표현한다.
도 1에 도시된 시스템의 경우, 각 사용자는 다른 사용자의 신호를 동시에 수신하게 된다. 이 때 다른 사용자의 신호가 비교적 큰 값으로 수신되는 경우 정보를 복원할 수 없다. 이를 수식으로 표현해보면 다음과 같다.
Figure 112012052401537-pat00011
위 수식에서 n은 잡음를 의미한다. 잡음가 수신 신호에 영향을 주게 되므로 잡음의 영향을 최소화할 필요가 있게 된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템에서 사용되는 코드북 및 코드북에 따른 전송 신호를 예시적으로 나타낸 것이다.
각 타입에 따른 영향을 살펴보면, Type-1 행렬은 단위 행렬이어서, 송신할 신호에 곱하더라도 프리코딩을 하지 않은 것과 같은 결과를 얻게 된다. 즉, 제1송신 안테나(110)는 제1수신 안테나(210)로 s1을 송신하고, 제2송신 안테나(130)은 제2수신 안테나(230)로 s2를 송신한다. 이러한 과정이 도 3에 나타나있다.
Type-1 행렬에 의한 프리코딩은 수신 안테나(200)에서 원래의 신호 s1, s2를 수신하기 위해서 다른 작업을 할 필요가 없기 때문에 간단하고 효과적이다. 그러나 s1, s2 가 각각 단일 채널로만 수신 안테나(200)로 전달되기 때문에 잡음에 매우 취약하게 되며 경우에 따라 데이터를 잃을 수도 있게 된다. Type-2 행렬은 이러한 문제를 해결하기 위한 프리코더이다.
Type-2 행렬에 의한 프리코딩은 제1 송신 안테나(110)가 제1 수신 안테나(210) 및 제2 수신 안테나(230)로 s1을 전송하고, 제2 송신 안테나(130)가 제1 수신 안테나(210)로 s2를 제 2 수신 안테나(230)로 -s2를 전송한다. 그 결과 제1 수신 안테나(210)에서는 s1+s2를, 제2 수신 안테나(230)에서는 s1-s2를 수신한다. 이러한 과정이 도 4에 나타나있다.
모든 송신 안테나(110, 130)들이 신호를 모든 수신 안테나(210, 230)로 보냄으로써, 각각의 신호는 2 개의 채널을 통해서 전송된다. 다만, Type-2 행렬에 의한 프리코딩은 수신 안테나(200)에서 원래의 신호 s1, s2를 얻기 위해서는 추가적인 작업을 필요로 한다. s1을 얻기 위해서는 s1+s2, s1-s2 을 더해서 2로 나누고, s2를 얻기 위해서는 s1+s2 에서 s1-s2를 빼서 2로 나누어 주어야 한다. 비록, Type-2 행렬에 의한 프리코딩은 원래의 신호를 얻기 위해서 추가적인 작업을 필요로 하지만 잡음에 대해서는 보다 효과적인 전송을 할 수 있게 된다. 또한, 한 채널의 상태가 좋지 못한 경우라도 다른 채널에서 모든 신호를 수신하기 때문에 신호를 복원할 수 있게 된다.
이제 도 2의 코드북을 이용하여 프리코딩한 신호를 전송할 때 채널에 의한 잡음을 분석하여 프리코더를 선택하는 방법을 살펴본다.
Type-1행렬을 통해 프리코딩을 한 경우에는 상술한 바와 같이 프리코딩을 하지 않은 것과 같은 상태로 신호가 전송된다. 따라서, 수신 신호는 다음과 같다.
Figure 112012052401537-pat00012
이제 ZF(Zero Forcing) 디코딩을 사용하면 다음과 같이 된다.
Figure 112012052401537-pat00013
그 결과 s1은 (d-b)/(ad-bc), s2는 (a-c)/(ad-bc)의 만큼 잡음의 영향을 받게 된다. 1/(ad-bc)는 동일하기 때문에 s1은 |d-b|, s2는 |a-c|에 비례하여 잡음의 영향을 받는 것으로 생각할 수 있다.
같은 방법으로 Type-2 행렬에 의해 프리코딩 된 경우를 생각해보자. 프리코딩 행렬을 송신 신호에 곱하게 되면 송신 신호는
Figure 112012052401537-pat00014
가 된다. 수학식 1을 이용하여 수신 신호를 계산하면 다음과 같이 된다.
Figure 112012052401537-pat00015
이제 ZF(Zero Forcing) 디코딩을 사용하면 다음과 같이 된다.
Figure 112012052401537-pat00016
원래 신호를 얻기 위해 추가적인 작업을 하면 다음과 같이 된다.
Figure 112012052401537-pat00017
Figure 112012052401537-pat00018
그 결과 s1은 {(d-b)+(a-c)}/2(ad-bc), s2는 {(d-b)-(a-c)}/2(ad-bc)의 만큼 잡음의 영향을 받게 된다. 1/2(ad-bc)는 동일하기 때문에 s1은 |{(d-b)+(a-c)} /2|, s2는 |{(d-b)-(a-c)}/2|에 비례하여 잡음의 영향을 받는 것으로 생각할 수 있다. 이를 나타내면 다음과 같다.
Type-1 프리코딩 Type-2 프리코딩
s1 |d-b| |(d-b)+(a-c)|/2
s2 |a-c| |(d-b)-(a-c)|/2
예를 들어, d-b=6, a-c=4 인 경우와 d-b=19, a-c=1 인 경우를 각각 가정해보자. 이 경우 잡음의 영향은 다음과 같다.
d-b=6, a-c=4 Type-1 프리코딩 Type-2 프리코딩
s1 6 5
s2 4 1
d-b=19, a-c=1 Type-1 프리코딩 Type-2 프리코딩
s1 19 10
s2 1 9
표 2 와 표 3에서 보는 바와 같이 같은 채널이더라도 프리코딩 행렬의 선택에 따라 수신 측에서의 잡음의 의한 영향이 달라진다. 첫 번째 경우는 Type-2 행렬에 의한 프리코딩이 Type-1 행렬에 의한 프리코딩보다 잡음의 영향을 두 신호 모두 줄여줄 수 있지만, 두 번째 경우는 Type-2 행렬에 의한 프리코딩이 s1의 잡음은 줄여주지만 s2의 잡음은 되려 늘어나게 한다. 그러나 만약 수신 안테나(200)가 9~10 정도의 잡음을 커버할 수 있다면 두 번째 경우에서 Type-1 행렬로 프리코딩한 경우에는 s1을 잃게 되지만, Type-2 행렬로 프리코딩한 경우에는 두 신호 모두 얻을 수 있게 된다. 따라서, 어느 프리코더를 이용하여 프리코딩을 할지 선택하는 것은 매우 중요한 문제가 된다.
다시 표 1로 돌아가서 각 타입의 프리코더를 분석해보면, |(d-b)-(a-c)| 가 작은 경우에는 Type-2 행렬이, 큰 경우에는 Type-1 행렬이 유리하다는 것을 알 수 있다. 이를 이용하여 본 발명의 일 실시예에서는 |(d-b)-(a-c)|를 결정 행렬(Decision Matrix)로 이용하여 문턱값과 비교하여 사용할 프리코더를 결정하여 코드북에서 프리코더의 인덱스 정보를 수신 장치(200)에서 송신 장치(100)로 피드백하여 효율적인 전송이 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 다음과 같게 된다.
Figure 112012052401537-pat00019
Figure 112012052401537-pat00020

여기서 문턱값은 수신 안테나(200)측에서의 디코딩 방법이나 채널 특성 등에 따라 실험적으로 최적값을 구할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 방법을 이용한 MIMO 시스템에서 전송 결과를 나타낸 그래프이다. 가로축은 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio, SNR)을, 세로축은 비트에러율(Bit Error Rate, BER)의 로그값을 나타낸 것이다. 2x2 MIMO OFDM, 멀티 채널, 특이값분해(Singular Value, Decomposition, SVD), Zero Forcing (ZF) 디코딩, LTE 표준(1320 packets) 환경에서 측정한 결과를 나타내고 있다. 문턱값에 변화를 주어 BER을 낮출 수 있음을 보여주고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 방법을 이용하는 MIMO 시스템의 송수신장치를 나타낸 것이다.
송신 장치(100)는 프리코딩부(150), 제1 송신 안테나(110) 및 제2 송신 안테나(130)을 포함한다. 프리코딩부(150)는 프리코딩 선택부(290)로부터 피드백된 코드북 인덱스를 이용하여 입력된 데이터를 프리코딩하고 제1 송신 안테나(110) 및 제2 송신 안테나(130)을 통해 수신 장치(200)로 송신하게 된다.
수신 장치(200)는 제1 수신 안테나(210), 제2 수신 안테나(230), 처리부(250), 채널 추정부(270) 및 프리코딩 선택부(290)을 포함한다. 제1 수신 안테나(210) 및 제2 수신 안테나(230)는 송신 장치(100)로부터 전송된 신호를 각각 수신하고 처리부(250)에서는 수신된 신호에서 원래 송신 신호를 검출한다. 채널 추정부(270)는 수신 신호를 통해 채널을 추정하고, 프리코딩 선택부(290)는 채널 추정부에 의해 추정된 채널에서 결정 행렬을 획득하고, 이를 설정된 문턱값과 비교하여 현재 채널 상태에 적합한 프리코더를 선택하며, 선택한 프리코더의 코드북 인덱스를 송신 장치(100)로 피드백하여 다음 전송을 효율적으로 할 수 있게 한다.
이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
100: 송신 장치
110, 130: 송신 안테나
150: 프리코딩부
200: 수신 장치
210, 230: 수신 안테나
250: 처리부
270: 채널 추정부
290: 프리코딩 선택부

Claims (9)

  1. 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템의 프리코딩 방법에 있어서,
    디코딩 방법 및 채널 특성을 기초로 하여 문턱값을 획득하는 단계;
    추정된 채널
    Figure 112012052401537-pat00021
    로부터, ||c-a|-|d-b||를 결정 행렬(Decision Matrix)로 획득하는 단계;
    상기 결정 행렬을 이용하여 코드북에서 프리코더를 선택하는 단계;
    를 포함하는 프리코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리코더를 선택하는 단계는
    상기 결정 행렬이 문턱값보다 큰 경우에는
    Figure 112012052401537-pat00022
    를 프리코더로 선택하고
    상기 결정 행렬이 문턱값보다 작은 경우에는
    Figure 112012052401537-pat00023
    를 프리코더로 선택하는 단계;
    를 포함하는 프리코더 선택 방법.
  3. 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템을 위한 수신 장치로서,
    복수의 서브 데이터를 수신하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및
    상기 추정된 채널이
    Figure 112012052401537-pat00024
    일 때, ||c-a|-|d-b||를 결정 행렬(Decision Matrix)로 획득하고 상기 결정 행렬과 문턱값을 이용하여 코드북에서 프리코더 행렬을 선택하는 프리코더 선택부;
    를 포함하는 수신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코드북은
    Figure 112012052401537-pat00025
    및
    Figure 112012052401537-pat00026
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프리코더 선택부는
    상기 결정 행렬이 문턱값보다 큰 경우에는
    Figure 112012052401537-pat00027
    를 프리코더로 선택하고
    상기 결정 행렬이 문턱값보다 작은 경우에는
    Figure 112012052401537-pat00028
    를 프리코더로 선택하는 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프리코더 선택부는 상기 선택된 프리코더 행렬에 대한 정보를 송신 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 선택된 프리코더 행렬에 대한 정보는 상기 코드북의 프리코더 인덱스인 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  8. 코드북 기반 폐루프 MIMO 시스템을 위한 송신 장치로써,
    코드북을 이용하여 송신할 데이터를 프리코딩하는 프리코딩부;
    를 포함하고,
    상기 코드북은
    Figure 112012052401537-pat00029
    및
    Figure 112012052401537-pat00030
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프리코딩부는 수신 장치로부터 프리코더 행렬에 대한 코드북 인덱스를 수신하고,
    상기 수신한 코드북 인덱스에 따라 프리코더를 선택하여 데이터를 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
KR1020120071283A 2012-06-29 2012-06-29 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법 KR101285848B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071283A KR101285848B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120071283A KR101285848B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101285848B1 true KR101285848B1 (ko) 2013-07-12

Family

ID=48997321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120071283A KR101285848B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101285848B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080083808A (ko) * 2007-03-13 2008-09-19 삼성전자주식회사 다중 입출력 무선통신 시스템에서 프리코딩 장치 및 방법
US20080303701A1 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Jianzhong Zhang CDD precoding for open loop su mimo

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080083808A (ko) * 2007-03-13 2008-09-19 삼성전자주식회사 다중 입출력 무선통신 시스템에서 프리코딩 장치 및 방법
US20080303701A1 (en) 2007-06-08 2008-12-11 Jianzhong Zhang CDD precoding for open loop su mimo

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9001907B2 (en) Multi-rank precoding matrix indicator (PMI) feedback in a multiple-input multiple-output (MIMO) system
US8761283B2 (en) MIMO channel matrix feedback in OFDM systems
CA2813636C (en) Method and apparatus for lte channel state information estimation
EP2769516B1 (en) Methods and devices for determining a transmission rank
US20080095258A1 (en) Pre-coding method for mimo system and apparatus using the method
US20160308596A1 (en) Method, apparatus and communication unit
CN103391129B (zh) 用于对接收信号进行解码的装置和方法
US9088315B2 (en) Radio communications system and method performed therein
KR20140023371A (ko) 다중 입력 다중 출력(ｍｉｍｏ)에 대한 공간 채널 상태 정보 피드백 방법 및 시스템
US8767880B2 (en) Processing data in a receiver circuit and receiver circuit
Flores et al. Linearly precoded rate-splitting techniques with block diagonalization for multiuser MIMO systems
KR101285848B1 (ko) 코드북 기반의 ｍｉｍｏ 시스템을 위한 송수신 장치 및 프리코딩 방법
JP6991027B2 (ja) 無線通信システム、移動局及び基地局
Huang et al. Precoder design for space-time coded MIMO systems with imperfect channel state information
Mamat et al. Subcarrier clustering for MISO-OFDM channels with quantized beamforming
Kusume et al. Hybrid single/multi-user MIMO transmission based on implicit channel feedback
US9210006B2 (en) Method for processing a data signal and receiver circuit
KR101495840B1 (ko) 다중안테나 시스템에서 부분 피드백을 이용한 효율적인전송 방법 및 장치
Scutari et al. Generalized water-filling for multiple transmit antenna systems
Flores et al. Study of Rate-Splitting Techniques with Block Diagonalization for Multiuser MIMO Systems
Zhang et al. High SNR performance of antenna selection in MISO interference channel with zero-forcing and limited feedback
KR20110091999A (ko) 다중 사용자 다중 안테나 시스템에서 널 코드북 기반의 프리코딩 장치 및 방법
Wang et al. Adaptive stream mapping in MIMO-OFDM with linear precoding
Achoura et al. Impact of Limited Feedback on MIMO-OFDM Systems using Joint Beamforming
Prasad et al. Diversity-multiplexing trade-off analysis of OFDM systems with linear detectors

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: 20160714

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee