KR101317136B1 - 프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북 구성 방법 - Google Patents

프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북 구성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북 구성 방법을 제공하는 바, 송신단과 수신단은 공동으로 프리코딩 코드북 정보를 저장하고, 해당 수신단은 추측한 채널 매트릭스에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 코드워드를 선택하고 해당 코드워드의 시리얼 넘버를 해당 송신단으로 리턴하며, 해당 송신단은 해당 시리얼 넘버에 의해 해당 코드워드를 찾아내고, 해당 코드워드를 이용하여 해당 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행하며; 그 중에서 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 8개의 코드워드 벡터 또는 적어도 8개의 코드워드 매트릭스 중의 열 벡터는 하나의 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 얻어진 것으로서, 해당 8차원 벡터 집합은
Figure 112012018193515-pct00127
중의 일부 또는 전부 4차원 벡터로부터 계산된 것이다. 본 발명은 8 안테나의 MIMO 시스템의 채널 매트릭스 랭크가 작을 때의 프리코딩에 이용되며, 프리코딩 성능을 향상시킬 수 있다. 아울러 단지 코드워드 계산에 이용되는 4차원 벡터만 저장할 수 있기 때문에 저장 공간을 절약할 수 있다.

Description

프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북 구성 방법{METHOD AND SYSTEM FOR PRECODING AND METHOD FOR CONSTRUCTING PRECODING CODEBOOK}
본 발명은 통신 분야의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) 시스템의 프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북의 구성 방법에 관한 것으로서, 특히 8 안테나 MIMO 시스템의 채널 매트릭스 랭크(Rank)가 작을 때의 프리코딩 방법, 시스템 및 프리코딩 코드북의 구성 방법에 관한 것이다.
무선통신에 있어서, 만일 송신단과 수신단에서 모두 여러 개의 안테나를 사용하면, 공간 멀티플렉싱 방식을 통하여 더욱 높은 속도를 얻을 수 있으며, 이는 전송 속도를 향상시킬 수 있다. 수신단에서 채널 추측을 통하여 송신 신호가 경과한 채널 매트릭스를 취득할 수 있기 때문에, 각 안테나가 서로 다른 데이터를 송신한다 할지라도 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO)의 신호 매트릭스 경과 후, 수신단에서 여전히 각 안테나 상의 송신 데이터를 분석해 낼 수 있다.
채널 매트릭스를 이용하여 직접 각 안테나 상의 송신 데이터를 분석해 내는 방법에 비하여, 향상된 방법으로는 송신 프리코딩 기술을 이용하는 것이다. 송신단에서 레이어의 개념을 정의하고, 동일한 시간 주파수 자원 상에서 각 레이어는 서로 다른 데이터 부호를 송신할 수 있으며, 레이어 수는 채널 매트릭스의 랭크(Rank)와 같다. 레이어 상의 데이터에 대하여 프리코딩 처리를 진행하여 안테나에 맵핑시킨 후 다시 공중 채널을 통하여 수신단으로 송신한다. 만일 송신단에서 완전하고 정확한 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI)를 알 수 있다면, 구체적인 채널 매트릭스에 대하여 특이값 분해(Sigular Value Decomposition, SVD)를 진행할 수 있다. 이후 채널 매트릭스에서 분해해 낸 우측 특징 벡터로 구성된 매트릭스를 프리코딩 매트릭스로 하여 각 레이어 데이터에 대하여 프리코딩 처리를 진행할 수 있다.
하지만 왕왕 단지 수신단만이 직접 정확하게 CSI를 취득할 수 있고, 송신단에서 CSI를 취득하려면 수신단을 통하여 송신단으로 CSI 정보의 피드백을 진행하여야만 한다. 현재 주류의 표준 중에서, 시스템에서 CSI 정보를 위하여 제공하는 피드백 용량은 모두 비교적 제한적인바, 이는 전반 채널 정보를 피드백하는 피드백 량은 아주 거대하기 때문이다. 그러므로 주류의 피드백 방법으로는 모두 코드북을 기반으로 하는 방식으로서, 피드백 내용은 채널의 우측 특징값으로 구성된 매트릭스의 계량화 정보로서, 해당 계량화 정보는 코드북 중의 코드워드를 이용하여 표시된다.
코드북 피드백을 기반으로 하는 프리코딩의 기본 원리로는, 유한 피드백 채널 용량이 B bps/Hz라고 가정한다. 이렇게 되면 사용 가능한 코드워드의 수량은
Figure 112012018193515-pct00001
이다. 모든 프리코딩 매트릭스가 계량화를 거쳐 코드북
Figure 112012018193515-pct00002
를 구성한다. 송신단과 수신단은 공동으로 이 코드북을 저장한다. 매차의 채널 추측에 의해 취득한 채널 매트릭스 H에 대하여, 수신단은 설정된 원칙에 의하여
Figure 112012018193515-pct00003
로부터 하나의 코드워드
Figure 112012018193515-pct00004
(최적 코드워드로 칭할 수 있음)를 선택하고, 코드워드
Figure 112012018193515-pct00005
의 코드워드 시리얼 넘버 i를 송신단으로 피드백 한다. 송신단은 이 시리얼 넘버 i에 의하여 프리코딩 코드워드
Figure 112012018193515-pct00006
를 찾아내고, 송신 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행한다.
일반적으로
Figure 112012018193515-pct00007
는 진일보로 다수의 랭크(Rank)에 대응되는 코드북으로 분할될 수 있으며, 각 Rank 하에서 다수의 값이 대응되도록 하여 해당 Rank 하의 채널 우측 특징 벡터로 구성된 프리코딩 매트릭스를 계량화한다. 채널의 Rank와 0이 아닌 우측 특징 벡터 수량이 동일하기 때문에, 일반적으로 Rank가 N일 때, 코드워드는 모두 N열을 갖는다. 그러므로 코드북
Figure 112012018193515-pct00008
를 Rank에 따라 다수의 서브 코드북으로 분할 할 수 있는 바, 표 1에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00009
피드백 오버헤드의 제한으로 인하여 단지 코드북을 기반으로 하는 피드백을 통하여 프리코드를 송신할 수밖에 없다.
그 중에서, Rank>1일 때 저장하여야 할 코드워드는 모두 매트릭스 형식이고, 그 중에서 LTE 프로토콜 중의 코드북은 바로 이러한 코드북 계량화의 피드백 방법을 이용하는 것으로서, LTE 다운링크 4 송신 안테나 코드북은 표 2에 표시된 바와 같고, 실제 상에서 LTE 중의 프리코딩 코드북과 채널 정보 계량화 코드북은 같은 뜻이다. 아래의 내용에서, 통일적인 관점을 위하여 벡터도 하나의 1차원의 매트릭스로 볼 수 있다.
Figure 112012018193515-pct00010
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00011
이고, I는 단위 매트릭스이고,
Figure 112012018193515-pct00012
는 매트릭스
Figure 112012018193515-pct00013
의 제
Figure 112012018193515-pct00014
열 벡터를 표시한다.
Figure 112012018193515-pct00015
는 매트릭스
Figure 112012018193515-pct00016
의 제
Figure 112012018193515-pct00017
열로 구성되는 매트릭스를 표시한다.
통신기술의 발전에 따라, LTE-Adavance 중의 스펙트럼 효율에 대하여 더욱 높은 요구가 제시되기 때문에, 안테나도 8개로 증가되고, 8 송신 안테나 코드북 피드백을 설계하여 채널 정보의 계량화 피드백을 진행하여야 한다.
LTE의 표준에 있어서, 채널 정보의 최소 피드백 단위는 서브 밴드(Subband)이고, 하나의 서브 밴드는 약간의 자원 블럭(Resource Block, RB)으로 구성되며, 각 RB는 또 다수의 자원 요소(Resource Element, RE)로 구성되고, RE는 LTE 중 시간 주파수 자원의 최소 단위이며, LTE-A는 LTE의 자원 표시 방법을 계속하여 이용한다.
실제 시스템에 있어서, 작은 랭크 코드북은 왕왕 가장 경상적으로 사용되는 것이기 때문에, 코드북 설계에 있어서 Rank=1과 Rank=2의 코드북 설계는 아주 중요하다. 4 안테나(Tx)의 코드북에 있어서, 이미 비교적 성숙된 코드북 구성 방법이 있지만, 8 안테나에 있어서, 안테나 차원의 증가로 인하여 송신단의 주류 응용 상황은 단극화에서 쌍극화 안테나로 변하였으므로, 새로운 8 안테나 코드북을 설계하여야 한다.
8 안테나 Rank=1과 Rank=2의 코드북 중에 있어서, 일반적으로 두 부분의 코드워드가 포함되는 바, 일부분은 관련 채널과 매칭되는 특성을 위하여 고려한 것이고, 다른 일부분은 비관련 채널과 매칭되는 특성을 위하여 고려한 것으로서, 그 중에서 관련 채널 특성을 고려하는 코드워드는 가장 중요한 것이다. 채널의 모델, 안테나의 극화 상황 등을 고려하여야만 코드워드의 채널 정보에 대한 계량화 오차를 가장 작게 할 수 있다. 그리고 기타 코드워드는 될수록 균일하게 분포되기만 하면 되며, 심지어 관련 채널과 매칭되는 코드워드와 독립적일 수 있다. 코드워드 사이의 최소 현 거리의 최대화를 통하여 균일한 분포를 이룰 수 있다.
예를 들면, LTE 중 Rank1의 16개 코드워드 앞 8개 DFT 코드워드는 바로 관련 채널에 대하여 설계한 것으로서 단극화 안테나의 관련 채널에 아주 적합하고, 뒤 8개 코드워드는 전 8개 코드워드의 기초 상에서 증가된 것으로서, 최대한으로 16개 코드워드로 증가된 후 이 16개 코드워드가 4차원 멀티플렉싱 공간에서 비교적 훌륭한 분포를 갖게 한다.
관련 채널과 매칭되는 코드워드가 비관련 채널과 매칭되는데 사용될 수 있기 때문에, 비관련 채녈 하의 성능 최적화를 고려하지 않으며, 이때 코드워드에는 단지 관련 채널에 매칭되는 코드워드만 포함된다.예를 들면, LTE 토론 과정에 제시된 한가지 기술방안으로는 16개 Rank1 코드워드가 모두 단극화 안테나에 적합한 관련 채널의 DFT 코드워드를 코드북으로 하는 것이다.
일반적으로 말하면, Rank=1 또는 Rank=2의 코드워드 중에서 K개의 코드워드는 관련 채널과 매칭(적합)한 것이다. 기타 코드워드는 비관련 채널에 매칭되는 것으로서, 이 부분의 코드워드는 0일 수 있다.
기존의 코드북 기술 중에서, Rank=1 또는 Rank=2 코드워드 수가 모두 16일 때, 관련 채널에 매칭되는 코드워드는 Rank=1과 Rank=2일 때 모두 8개이다.
표 3 중의 아래 값을 규정한다.
Figure 112012018193515-pct00018
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00019
이다.
Rank=1과 Rank=2 코드북 중에서 관련 채널에 매칭되는 코드워드는 표 4에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00020
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00021
이다.
그러나, 종래 기술 중 Rank=1 코드북 프리코딩을 거친 후, 단극화 및 쌍극화 안테나를 이용하고 관련 채널 매칭 시, 셀 방향(120도 또는 180도) 내에서 균일하게 분포된 웨이브 빔을 형성하지 않았기 때문에, 셀 내 각 UE의 채널 방향 정보를 잘 계량화 할 수 없다. 그리고 형성된 웨이브 빔 사이드 로브가 비교적 크기 때문에 메인 로브의 전력이 집중적이지 못하여 성능 손실이 발생한다. 단극화 안테나를 이용할 시의 웨이브 빔 도면은 도 1에 도시된 바와 같다(관련 채널과 매칭되는 코드워드 수는 8이다). 쌍극화 안테나를 이용하고 관련 채널의 상황 하에서, 시뮬레이션 실험에 의하면 평균 계량화 매칭도는 0.5 이하이다.
Rank=2일 때, UE단 구현 복잡성과 저장 문제를 고려하여 시스템은 단지 그 중의 한 코드북만 선택 사용하나, 코드북 1은 단극화 안테나 하에서는 비교적 훌륭한 성능을 가지나, 쌍극화 안테나의 상황 하에서는 성능이 비교적 나쁘며; Rank=2일 때, 코드북 2는 쌍극화 안테나 하에서는 비교적 훌륭한 성능을 가지나, 단극화 안테나 하에서는 성능이 비교적 나쁘다.
본 발명은 8 안테나의 MIMO 시스템의 채널 매트릭스 랭크가 작을 때의 프리코딩에 이용되며, 프리코딩 성능을 향상시킬 수 있는 프리코딩 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에서는 8 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템에 이용되는 프리코딩 방법을 제공하는바, 해당 방법에 있어서,
송신단과 수신단은 공동으로 프리코딩 코드북 정보를 저장하고, 해당 수신단은 추측한 채널 매트릭스에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 코드워드를 선택하고 해당 코드워드의 시리얼 넘버를 해당 송신단으로 피드백하며, 해당 송신단은 해당 시리얼 넘버에 의해 해당 코드워드를 찾고 해당 코드워드를 이용하여 해당 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행하며; 그 중에서 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 8개의 코드워드 벡터 또는 적어도 8개의 코드워드 매트릭스 중의 열 벡터는 하기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 얻어진 것으로서,
Figure 112012018193515-pct00022
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00023
Figure 112012018193515-pct00024
는 벡터 s 중의 요소로서, n=1,2,3,4이며,
Figure 112012018193515-pct00025
인 것이다.
상기 채널 매트릭스의 랭크는 1이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 8차원 코드워드 벡터이며, 그 중에서, 적어도 일부분 코드워드 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이거나; 또는
상기 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스이며, 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이며; 상기 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터는
Figure 112012018193515-pct00026
로 구성된 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, 그 중에서, i=1~8，
Figure 112012018193515-pct00027
이고; 또 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교된다.
상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 하기 8개 8차원 벡터인바,
Figure 112012018193515-pct00028
또는,
Figure 112012018193515-pct00029
그 중에서, 상기 8개 8차원 벡터 중에서, 동일한
Figure 112012018193515-pct00030
를 포함하는 8차원 벡터 중의 n의 값은 동일하고, 부동(不同)한
Figure 112012018193515-pct00031
를 포함하는 8차원 벡터 중의 n 값은 동일하거나 다르다.
상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 하기 16개 8차원 벡터인 바,
Figure 112012018193515-pct00032
또는,
Figure 112012018193515-pct00033
Figure 112012018193515-pct00034
또는,
Figure 112012018193515-pct00035
또는,
Figure 112012018193515-pct00036
또는,
Figure 112012018193515-pct00037
또는,
Figure 112012018193515-pct00038
Figure 112012018193515-pct00039
또는,
Figure 112012018193515-pct00040
인 것이다.
상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 아래 32개 8차원 벡터인 바,
Figure 112012018193515-pct00041
또는,
Figure 112012018193515-pct00042
Figure 112012018193515-pct00043
인 것이다.
상기 프리코딩 코드북 중에서 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 벡터 또는 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 모두 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이다.
상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 8차원 벡터를 직접 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하거나; 또는
상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 모든 8차원 벡터에 하나의 상수 및/또는 동일한 방식으로 행 교환을 진행한 후 취득한 8차원 벡터를 곱하여 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하는 것이다.
상기 방법에는 또,
상기 송신단이 단극화 안테나를 이용하고, 행 교환 진행 여부에 상관없이, 상기 송신단이 코드워드 중 각 행과 각 안테나의 맵핑 진행 시, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8개 요소가 위치하는 행을 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 각 안테나로 순차적으로 맵핑시키거나; 또는
상기 송신단이 쌍극화 안테나를 이용하고, 행 교환 진행 여부에 상관없이, 상기 송신단이 코드워드 중 각 행과 각 안테나의 맵핑 진행 시, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제1~4개 요소가 위치하는 행을 제1 극화 방향 상에서 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나로 순차적으로 맵핑시키고, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제5~8개 요소가 위치하는 행을 제2 극화 방향 상에서 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나로 순차적으로 맵핑시키며, 또 상기 2개 극화 방향 상의 가장 외측 안테나는 서로 인접되는 것이 포함된다.
상기 채널 매트릭스의 랭크가 1이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 1개 코드워드 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 1개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 1=8, 16, 32 또는 64이거나; 또는
상기 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 2개 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 2개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 2=8, 16, 32 또는 64인 것이다.
상기 송신단과 수신단이 공동으로 저장하는 프리코딩 코드북의 정보는
Figure 112012018193515-pct00044
중에서 상기 선택된 8차원 벡터를 계산하는 전부 또는 일부 4차원 벡터의 데이터, 및 이러한 4차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 계산하는 알고리즘인 것이다.
상기 프리코딩 코드북은 송신단과 수신단에서 다수의 코드북으로 분할되어 저장되고, 피드백 시 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보를 피드백 하며, 상기 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보가 지시하는 내용은 하나의 함수를 통하여 상기 프리코딩 코드북을 구성하고, 상기 함수는 송신단과 수신단이 약정하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 8 안테나 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템을 제공하는바, 송신단과 수신단이 포함되고,
상기 송신단은 프리코딩 코드북의 정보를 저장하고, 상기 프리코딩 코드북 중에는 청구항 제1항 내지 11항 중 어느 한 항과 동일한 방법을 이용하여 취득한 코드워드 및 수신단이 피드백한 코드워드의 시리얼 넘버에 의하여 찾아낸 해당 코드워드를 포함하고, 해당 코드워드를 이용하여 해당 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행하도록 설정되고;
상기 수신단은 상기 프리코딩 코드북을 저장하고 및 추측한 채널 매트릭스에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 하나의 코드워드를 선택하고 해당 코드워드의 시리얼 넘버를 해당 송신단으로 피드백 하도록 설정된다.
상기 문제를 해결하기 위하여. 본 발명은 8 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템에 이용되는 프리코딩 코드북 중 코드워드의 구성 방법을 제공하는바, 해당 방법에는,
8개의 4차원 벡터
Figure 112012018193515-pct00045
~
Figure 112012018193515-pct00046
와 하나의 4차원 벡터를 정의하는 바, 그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00047
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00048
다수의 8차원 벡터를 포함하는 8차원 벡터 집합을 구성하는 바, n=1, 2, 3 또는 4이고; 상기 8차원 벡터 집합으로는,
Figure 112012018193515-pct00049
및
채널 매트릭스의 랭크에 의하여 하기 방식 중의 하나를 이용하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 구성하는 바, 즉
채널 매트릭스 랭크가 1일 때, 청구항 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항 또는 제9항 중의 어느 한 항에 의한 상기 방법과 동일한 방식을 이용하여 상기 8차원 벡터 집합 중에서 다수의 8차원 벡터를 선택하고, 선택된 8차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중에서 관련 채널과 매칭되는 코드워드 벡터를 취득하고;
랭크가 2일 때, 상기 프리코딩 코드북 중 관련 채널에 매칭되는 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스로서, 청구항 제2항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 상기 방법과 동일한 방식을 이용하여 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터에 의하여 상기 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터를 취득하고,
Figure 112012018193515-pct00050
로 구성된 집합 중에서 선택된 8차원 벡터에 의하여 상기 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터를 취득하며, 그 중에서, i=1~8이고,
Figure 112012018193515-pct00051
이며, 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교되는 것이 포함된다.
본 발명의 실시예에 의한 프리코딩 코드북의 구성 방법은 Rank=1과 Rank=2일 때 코드북 중 관련 채널에 매칭되는 코드워드를 제공하고, 이러한 코드워드를 이용하여 Rank=1일 때 단극화 안테나와 쌍극화 안테나의 상황 하에서 프리코딩을 거친 후 비교적 훌륭한 웨이브 빔을 형성하며, 계량화 오차가 작고, 이 기초 상에서 코드북의 네스팅 특성을 확보함과 아울러, Rank=2의 코드북을 제공하여 쌍극화 안테나와 단극화 안테나의 상황에도 잘 적응하여 비교적 훌륭한 성능을 구비한다.
도 1은 종래 기술에서 Rank=1일 때의 단극화 안테나 웨이브 빔 도면(8 코드워드).
도 2a는 본 발명의 실시예에 의한 안테나 모델 도면.
도 2b는 본 발명의 실시예에 의한 다른 한가지 안테나 모델 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 관련 채널을 매칭하는 코드워드의 구성 방법 흐름도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 K=8일 때의 한 실시예의 단극화 안테나 웨이브 빔 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 K=16일 때의 한 실시예의 단극화 안테나 웨이브 빔 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 K=16일 때의 다른 한 실시예의 단극화 안테나 웨이브 빔 도면.
아래 첨부된 도면과 구체적인 실시방식을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.
8 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템에 있어서, 송신단과 수신단이 포함되고, 송신단과 수신단은 공동으로 프리코딩 코드북 정보를 저장하고, 수신단은 채널 추측을 통하여 취득한 채널 매트릭스에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 코드워드를 선택한 후, 해당 코드워드의 시리얼 넘버를 송신단으로 리턴하며, 송신단은 해당 시리얼 넘버에 의해 찾아낸 해당 코드워드에 의하여 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행한다.
본 실시예에 있어서, Rank=1일 때, 송신단과 수신단이 공동으로 저장하는 프리코딩 코드북의 정보 중에서 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 모두 표 5의 벡터 집합 U 중에서 선택하여야 하고, U 집합은 n=1, 2, 3, 4일 때 대응되게 취득하는 모든 벡터로 구성된 집합이며;
Figure 112012018193515-pct00052
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00053
~
Figure 112012018193515-pct00054
는 표 6과 같은 8개 벡터이며;
Figure 112012018193515-pct00055
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00056
이다.
본 실시예 중에서,
Figure 112012018193515-pct00057
이다.
4차원 벡터
Figure 112012018193515-pct00058
는
Figure 112012018193515-pct00059
로 표시될 수 있고, i=1,2, ...,8이며, 벡터에 의한 연산 규칙은 아래와 같다.
Figure 112012018193515-pct00060
프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 코드워드가 K라고 가정하면, K는 코드북 중의 코드워드 수보다 작거나 같으며, 일반적으로 8, 16, 32, 64 등이다.
한 예시에 있어서, K=8이면 코드북 중에 포함되는 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 표 7에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00061
그 중에서, n=1 또는 2 또는 3 또는 4일 때, 각각 네 가지 코드북을 취득한다.
또 혼합적인 상황일 수 있는 바, 즉 서로 다른 방향 벡터(
Figure 112012018193515-pct00062
는 네 방향 벡터)에 있어서, n의 값은 각각 다르며, 이렇게 되면 조합하여 더욱 많은 서로 다른 코드북을 취득할 수 있다(예를 들면, 표 8에 표시된 한 예시).
Figure 112012018193515-pct00063
또는 코드북 중에 포함되는 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 표 9에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00064
n=1 또는 2 또는 3 또는 4일 때, 각각 다른 네 가지 코드북을 취득한다.
마찬가지로, 또 혼합적인 상황일 수 있는 바, 부동(不同)한 방향 벡터에 대하여 n의 값이 다르며, 이렇게 되면 조합하여 더욱 많은 서로 다른 코드북을 취득할 수 있다. 예를 들면, 표 10에 표시된 한 예시일 수 있다.
Figure 112012018193515-pct00065
도 4는 단극화 안테나, 관련 채널의 상황 하에서, 상기 코드워드를 이용하여 취득한 단극화 안테나 웨이브 빔 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 방향성이 강한 웨이브 빔을 형성한다.
다른 한 예시에 있어서, K=16이면 코드북 중에 포함되는 관련 채널을 매칭하는 16개 코드워드는 표 11에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00066
또는 표 12에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00067
또는 표 13에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00068
또는 표 14에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00069
또는 표 15에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00070
도 5는 단극화 안테나, 관련 채널의 상황 하에서, 상기 코드워드를 이용하여 취득한 단극화 안테나 웨이브 빔 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 방향성이 강한 웨이브 빔을 형성한다.
또는 K=16일 때, 그의 코드북 중에 포함되는 관련 채널을 매칭하는 16개 코드워드는 표 16에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00071
또는 표 17에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00072
도 6은 단극화 안테나, 관련 채널의 상황 하에서, 상기 코드워드를 이용하여 취득한 단극화 안테나 웨이브 빔 도면으로서, 도면에 도시된 바와 같이, 방향성이 강한 웨이브 빔을 형성한다.
다른 한 예시에 있어서, K=32이면 코드북 중에 포함되는 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 표 18에 표시된 바와 같거나,
Figure 112012018193515-pct00073
또는 표 19에 표시된 바와 같다.
Figure 112012018193515-pct00074
이러한 벡터를 이용하여 관련 채널 하에서 송신 데이터에 대하여 프리코딩을 진행하면, 단극화 안테나일 때 방향성이 강한 웨이브 빔을 형성할 수 있을 뿐 아니라, 쌍극화 안테나일 때 각 극화 방향의 차원에서 방향성이 강하고, 전력이 집중되며 사이드 로브가 작은 웨이브 빔을 형성할 수 있다. 업계 내에서 계량화 매칭도를 계산하는 시물레이션 실험 결과에 의하면, 본 발명에 의한 상기 코드워드 이용 시, 쌍극화 안테나 사용, 강한 관련 채널 및 Rank=1일 때, 평균 계량화 매칭도는 0.6 이상이고, 최고로 0.9에 달하여 양호한 프리코딩 성능을 가진다.
다른 한 실시예 중에서, Rank=2일 때, 본 실시예에서 이용되는 프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 모두가 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스이고, 제1열은 집합 U 중에서 선택되며, 제2열은
Figure 112012018193515-pct00075
로 구성되는 집합 중에서 선택되고, 그 중에서, i=1~8,
Figure 112012018193515-pct00076
이다. 진일보로, Rank=2의 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교를 확보하여야 한다.
상기 각 실시예 중의 코드워드에 대하여 모두 이에 하나의 상수를 곱하여 확장할 수 있는 바, 이의 성능에 영향을 미치지 않는다. 해당 상수의 절대치의 값 범위는 바람직하게는 (0, 1) 사이인 바, 예를 들면 8PSK인 알파벳일 수 있고，
또
Figure 112012018193515-pct00077
등일 수 있다．Rank=2인 코드워드에 대하여 매 열에 동일한 상수를 곱하거나， 부동한 상수를 곱하여 확장할 수 있으며， 구체적인 값은 전력과 관련된다.이러한 변환은 모두 본 발명에 속하여야 한다.
도 2a는 송신단이 쌍극화 안테나 이용 시, 상기 실시예에 의한 코드워드와 안테나의 맵핑 관계를 표시하는 바, 각 안테나 옆의 숫자는 해당 안테나가 코드워드 중의 몇 번째 행에 맵핑되는지 보여준다. 도면에 도시된 바와 같이, 코드워드 중의 제1~4행(즉 선택된 8차원 벡터 제1~4개 요소)은 순차적으로 제1 극화 방향 상의 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나에 맵핑되고; 코드워드 중의 제5~8행(즉 선택된 8차원 벡터 제5~8개 요소)은 순차적으로 제2 극화 방향 상의 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나에 맵핑되며, 또 상기 2개 극화 방향 상의 가장 외측 안테나는 서로 인접된다. 도면 중에서, 각 극화 방향 상의 안테나는 등간격으로 배열된다.
기타 실시예 중에서, 프리코딩 코드북 중의 코드워드는 선택된 8차원 벡터에 대하여 행 교환을 진행하여 취득한 것이여도 되고, 이때 선택된 8차원 벡터 중 제1~4개 요소가 위치하는 행이 순차적으로 제1 극화 방향 상의 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나에 맵핑되고, 제5~8개 요소가 위치하는 행이 순차적으로 제2 극화 방향 상의 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나에 맵핑되기만 하면 된다. 이는 프리코딩 성능에 대하여 영향을 미치지 않는다.
예를 들면, 상기 실시예에서 구성된 코드워드 벡터가
Figure 112012018193515-pct00078
라 가정하고, 다른 한 실시예 중에서 상기 코드워드 벡터에 대하여 재차 배열을 진행하고, 취득한 코드워드 벡터를
Figure 112012018193515-pct00079
라 가정하며, k=0, 1,..., K이고, K는 관련 채널을 매칭하는 코드워드 수이다.
이때 코드워드 중 각 행과 안테나 간의 맵핑 관계를 조절하여야 하는 바, 조절 후의 맵핑 관계는 도 2b에 도시된 바와 같으며, 제1 극화 방향에서 등간격으로 배열된 4개의 안테나는 순차적으로 새로운 코드워드 중의 제1, 3, 5, 7행에 맵핑되고, 제2 극화 방향에서 등 간격으로 배열된 4개의 안테나는 순차적으로 코드워드 중의 제2, 4, 6, 8행에 맵핑된다. 그러나 선택된 8차원 벡터 각 요소가 위치하는 행에 대하여 공간 상의 안테나의 맵핑 관계는 불변한다. 예를 들면,
Figure 112012018193515-pct00080
가 위치하는 행은 도 2a와 도 2b에서 모두 제1 극화 방향 상에서 왼쪽으로부터의 제2 안테나와 대응된다.
이와 유사하게, 송신단이 단극화 안테나를 이용하는 상황에서, 행 교환 진행 여부에 상관없이, 송신단이 코드워드 중 각 행과 각 안테나의 맵핑 진행 시, 코드워드 중에서 선택된 8차원 벡터 제1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8개 요소가 위치하는 행을 순차적으로 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 각 안테나로 맵핑시키면 된다.
강조하여야 할 바로는, 단극화 안테나를 이용하던지 쌍극화 안테나를 이용하던지, 벡터 집합으로부터 선택된 모든 코드워드에 대하여 반드시 동일한 방식으로 행 교환을 진행하여야 한다.
상응하게, 프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 코드워드의 구성 방법은 도 3에 도시된 바와 같으며, 아래 단계를 포함하여 구성된다.
110 단계: 우선 8개의 4차원의 벡터 u1 ~ u8와 하나의 4차원 벡터 s를 정의하는 바,
Figure 112012018193515-pct00081
Figure 112012018193515-pct00082
이고,
그 중에서,
Figure 112012018193515-pct00083
이다.
120 단계: 이어 다수의 8차원 벡터가 포함되는 8차원 벡터 집합을 구성하는 바, n=1,2,3,4이고,
Figure 112012018193515-pct00084
가
포함된다.
130 단계: 랭크가 1일 때, 상기 8차원 벡터 집합 중에서 K개 8차원 벡터를 선택하고, 해당 K개 8차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 K개 코드워드를 취득한다.
8차원 벡터 집합 중에서 K개 8차원 벡터를 선택하고, 해당 K개 8차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 코드워드를 취득하는 방법에 대해서는 상기 내용에서 설명하였으므로 여기에서는 생략하기로 한다.
랭크가 2일 때, 프리코딩 코드북 중 관련 채널에 매칭되는 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스로서, 상기 동일한 방식을 이용하여 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터에 의하여 관련 채널을 매핑하는 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터를 취득하고,
Figure 112012018193515-pct00085
구성된 집합 중에서 선택된 K개 8차원 벡터에 의하여 상기 K개 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터를 취득하며, 그 중에서, i=1~8이고,
Figure 112012018193515-pct00086
이며, 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교된다.
설명하여야 할 바로는, 본 실시예의 8차원 벡터가 프리코딩 코드북 중의 관련 채널을 매칭하는 코드워드 벡터 또는 코드워드 매트릭스 취득하는 것이기는 하지만, 관련 채널을 매칭하는데 전문 사용되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 관련 채널을 매칭하는 코드워드 벡터 또는 코드워드 매트릭스도 이러한 코드워드를 이용할 수 있다.
상기 실시예에서 Rank=1과 Rank=2의 코드북 중에서 이용한 관련 채널을 매칭하는 코드워드는 기존의 4차원 벡터에 의하여 계산될 수 있는 바, 구성이 간편하다. 그러므로, 본 발명의 상기 실시예 중에서, 송신단과 수신단이 공동으로 저장하는 프리코딩 코드북의 정보는 최종의 코드워드일 수 있고,
Figure 112012018193515-pct00087
중에서 상기 선택된 8차원 벡터를 계산하는 전부 또는 일부 4차원 벡터의 데이터, 및 이러한 4차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중 코드워드를 계산하는 알고리즘만을 저장할 수도 있다. 이때, 대량의 코드워드를 저장할 필요가 없기 때문에 저장 공간을 절약할 수 있고, 이는 저장 자원이 아주 보귀한 설비, 예를 들면 터미널에 있어서 아주 중요하다.
상기 실시예에서 Rank=1과 Rank=2의 코드북 중에서 이용한 관련 채널을 매칭하는 코드워드는, Rank=1일 때 쌍극화 안테나와 단극화 안테나의 상황 하에서 프리코딩을 거쳐 비교적 훌륭한 웨이브 빔을 형성할 수 있는 바, 계량화 오차가 작다.이 기초 상에서, 코드워드의 네스팅 특성을 확보함과 아울러, Rank=2일 때, 역시 쌍극화 안테나와 단극화 안테나의 상황에도 잘 적응하여 비교적 훌륭한 성능을 구비한다.
상기 실시예의 등가 변환으로는,
상기 프리코딩 코드북의 정보에 대하여 분할하여 저장할 수 있는 바, 예를 들면, 상기 송신단과 수신단이 공동으로 저장하는 프리코딩 코드북의 정보는
Figure 112012018193515-pct00088
중에서 상기 선택된 8차원 벡터를 계산하는 전부 또는 일부 4차원 벡터의 데이터, 및 이러한 4차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 계산하는 알고리즘이다.
피드백 방법에 있어서, 피드백 하여야 할 코드워드 W가
Figure 112012018193515-pct00089
또는
Figure 112012018193515-pct00090
의 구조를 갖고 있으며, 역시 분할하여 피드백 할 수 있음을 알 수 있다.
W에 대응되는 인덱스 번호를 피드백하는 것의 등가 대체 방식으로는,
하나의 인덱스 번호를 피드백 하여, 코드북 C1 중에서 대응되는 W1을 찾아내고, 다른 한 인덱스 번호를 피드백 하여, 코드북 C2 중에서 대응되는 W2를 찾아내며, W＝f(W1,W2)이고, f는 하나의 함수이며, 예를 들면,
Figure 112012018193515-pct00091
를 피드백 하여야 할 때, 실제로 피드백 하는 것은
Figure 112012018193515-pct00092
또는
Figure 112012018193515-pct00093
이며,
수신/송신단이 함수 관계 f를 약정하거나;
또는,
하나의 인덱스 번호를 피드백 하여, 코드북 C1 중에서 대응되는 W1을 찾아내고, W2 값을 고정시키며, W＝f(W1,W2)이고, f는 하나의 함수이며, 예를 들면,
Figure 112012018193515-pct00094
를 피드백 하여야 할 때, 실제로 피드백하는 것은
Figure 112012018193515-pct00095
또는
Figure 112012018193515-pct00096
를 고정시키며,
수신/송신단이 함수 관계 f를 약정할 수 있다.
상기 실시예의 응용범위는, LTE의 표준에 있어서, 채널 정보의 최소 피드백 단위는 서브 밴드(Subband)이고, 하나의 서브 밴드는 약간의 자원 블럭(Resource Block, RB)으로 구성되며, 각 RB는 또 다수의 자원 요소(Resource Element, RE)로 구성되고, RE는 LTE 중 시간 주파수 자원의 최소 단위이며, LTE-A중에서는 LTE의 자원 표시 방법을 계속 이용한다.
상기 코드북은 광대역의 채널 정보 피드백에 이용될 수 있고, 또 서브 밴드 채널 정보의 피드백에 이용될 수 있다.상기 피드백의 기초 상에서, 또 진일보로 기타 코드북 피드백 정보를 향상시켜 정밀도를 향상시킬 수 있는 바, 예를 들면, 차분 코드북이다.
당업계의 기술인원들은 상기 방법 중의 전부 또는 일부 단계는 프로그램을 통하여 관련 하드웨어를 명령하여 완성할 수 있고, 상기 프로그램은 컴퓨터가 판독 가능한 저장 매체, 예를 들면 롬, 디스크 또는 광디스크 등에 저장할 수 있다. 선택적으로,상기 실시예의 전부 또는 일부 단계는 또 하나 또는 다수의 집적회로를 통하여 구현될 수 있다.대응되게, 상기 실시예 중의 각 모듈/유닛은 하드웨어 형식을 통하여 구현될 수 있고, 또 소프트웨어 기능 모듈의 형식으로 구현될 수도 있다.본 발명은 어떠한 특정 형식의 하드웨어와 소프트웨어의 결합에 한정되지 않는다.
산업상 활용성
본 발명에 의한 프리코딩 코드북의 구성 방법은 Rank=1과 Rank=2일 때 코드북 중 관련 채널에 매칭되는 코드워드를 제공하고, 이러한 코드워드를 이용하여 Rank=1일 때 단극화 안테나와 쌍극화 안테나의 상황 하에서 프리코딩을 거친 후 비교적 훌륭한 웨이브 빔을 형성하며, 계량화 오차가 작고, 이 기초 상에서 코드북의 네스팅 특성을 확보함과 아울러, Rank=2의 코드북을 제공하여 쌍극화 안테나와 단극화 안테나의 상황에도 잘 적응하여 비교적 훌륭한 성능을 구비한다.
110 단계: 8개의 4차원의 벡터 u1 ~ u8와 하나의 4차원 벡터 s를 정의
120 단계: 이어 다수의 8차원 벡터가 포함되는 8차원 벡터 집합을 구성하는 바, n=1,2,3,4
130 단계: 랭크가 1일 때, 상기 8차원 벡터 집합 중에서 K개 8차원 벡터를 선택하고, 해당 K개 8차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중 관련 채널을 매칭하는 K개 코드워드를 취득

Claims (24)

  1. 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템에 이용되는 프리코딩 방법에 있어서,
    송신단은 수신단과 동일한 프리코딩 코드북 정보를 저장하고, 상기 송신단은 상기 수신단이 피드백한 코드워드의 시리얼 넘버에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 상기 시리얼 넘버에 대응되는 코드워드를 선택하고 해당 코드워드를 이용하여 해당 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행하며; 그 중에서 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 8개의 코드워드 벡터 또는 적어도 8개의 코드워드 매트릭스 중의 열 벡터는 아래 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 얻어진 것으로서,
    Figure 112013083084595-pct00097

    그 중에서,
    Figure 112013083084595-pct00134

    Figure 112013083084595-pct00135
    는 벡터 s 중의 요소로서, n=1,2,3,4이며,
    Figure 112013083084595-pct00101
    인 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신단이 추측한 채널 매트릭스의 랭크는 1이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 8차원 코드워드 벡터이며, 그 중에서, 적어도 일부분 코드워드 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이거나; 또는
    상기 수신단이 추측한 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스이며, 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이며; 상기 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터는
    Figure 112013083084595-pct00102
    로 구성된 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, 그 중에서, i=1~8，
    Figure 112013083084595-pct00103
    이고; 또 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교되는 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 아래 8개 8차원 벡터인바,
    Figure 112013083084595-pct00104

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00105

    그 중에서, 상기 8개 8차원 벡터 중에서, 동일한
    Figure 112013083084595-pct00106
    를 포함하는 8차원 벡터 중의 n의 값은 동일하고, 부동(不同)한
    Figure 112013083084595-pct00107
    를 포함하는 8차원 벡터 중의 n 값은 동일하거나 부동한 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 아래 16개 8차원 벡터인 바,
    Figure 112013083084595-pct00108

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00109

    Figure 112013083084595-pct00110

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00111

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00112

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00113

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00114

    Figure 112013083084595-pct00115

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00116

    인 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 아래 32개 8차원 벡터인 바,
    Figure 112013083084595-pct00117

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00118

    인 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 코드북 중에서 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 벡터 또는 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 모두 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것인 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 8차원 벡터를 직접 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하거나; 또는
    상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 모든 8차원 벡터에 하나의 상수 및/또는 동일한 방식으로 행 교환을 진행한 후 취득한 8차원 벡터를 곱하여 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하는; 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방법에는 또한,
    상기 송신단이 단극화 안테나를 이용하고, 행 교환 진행 여부에 상관없이, 상기 송신단이 코드워드 중 각 행과 각 안테나의 맵핑 진행 시, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8개 요소가 위치하는 행을 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 각 안테나로 순차적으로 맵핑시키거나; 또는
    상기 송신단이 쌍극화 안테나를 이용하고, 행 교환 진행 여부에 상관없이, 상기 송신단이 코드워드 중 각 행과 각 안테나의 맵핑 진행 시, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제1~4개 요소가 위치하는 행을 제1극화 방향 상에서 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나로 순차적으로 맵핑시키고, 코드워드 중 상기 선택된 8차원 벡터 제5~8개 요소가 위치하는 행을 제2극화 방향 상에서 가장 외측 안테나로부터 순차적으로 배열된 4개의 안테나로 순차적으로 맵핑시키며, 또 상기 두 개 극화 방향 상의 가장 외측 안테나는 서로 인접되는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 수신단이 추측한 채널 매트릭스의 랭크가 1이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 1개 코드워드 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 1개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 1=8, 16, 32 또는 64이거나; 또는
    상기 수신단이 추측한 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 2개 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 2개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 2=8, 16, 32 또는 64인; 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 송신단이 저장한 수신단과 동일한 프리코딩 코드북의 정보는
    Figure 112013083084595-pct00119
    중에서 상기 선택된 8차원 벡터를 계산하는 전부 또는 일부 4차원 벡터의 데이터, 및 이러한 4차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 계산하는 알고리즘인 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 코드북은 송신단과 수신단에서 다수의 코드북으로 분할되어 저장되고, 피드백 시 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보를 피드백 하며, 상기 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보가 지시하는 내용은 하나의 함수를 통하여 상기 프리코딩 코드북을 구성하고, 상기 함수는 송신단과 수신단이 약정하는 것을 특징으로 하는 프리코딩 방법.
  12. 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템의 수신단에 이용되는 채널 정보 피드백 방법에 있어서,
    상기 수신단은 송신단과 동일한 프리코딩 코드북 정보를 저장하고, 상기 수신단은 추측한 채널 매트릭스에 의하여 상기 프리코딩 코드북으로부터 코드워드를 선택하고 해당 코드워드의 시리얼 넘버를 해당 송신단으로 피드백하며; 그 중에서 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 8개의 코드워드 벡터 또는 적어도 8개의 코드워드 매트릭스 중의 열 벡터는 하기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 얻어진 것으로서,
    Figure 112013083084595-pct00136

    그 중에서,
    Figure 112013083084595-pct00137

    Figure 112013083084595-pct00138
    는 벡터 s 중의 요소로서, n=1,2,3,4이며,
    Figure 112013083084595-pct00139
    인 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 채널 매트릭스의 랭크는 1이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 8차원 코드워드 벡터이며, 그 중에서, 적어도 일부분 코드워드 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이거나; 또는
    상기 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북의 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스이며, 상기 프리코딩 코드북 중의 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이며;
    상기 적어도 일부분 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터는
    Figure 112013083084595-pct00140
    로 구성된 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, 그 중에서, i=1~8，
    Figure 112013083084595-pct00141
    이고 또 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 하기 8개 8차원 벡터인바,
    Figure 112013083084595-pct00142

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00143

    그 중에서, 상기 8개 8차원 벡터 중에서, 동일한
    Figure 112013083084595-pct00144
    를 포함하는 8차원 벡터 중의 n의 값은 동일하고, 부동(不同)한
    Figure 112013083084595-pct00145
    를 포함하는 8차원 벡터 중의 n 값은 동일하거나 부동한 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 하기 16개 8차원 벡터인 바,
    Figure 112013083084595-pct00146

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00147

    Figure 112013083084595-pct00148

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00149

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00150

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00151

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00152

    Figure 112013083084595-pct00153

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00154

    인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터는 하기 32개 8차원 벡터인 바,
    Figure 112013083084595-pct00155

    또는,
    Figure 112013083084595-pct00156

    인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 프리코딩 코드북 중에서 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 벡터 또는 관련 채널을 매칭시키는 각 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터는 모두 상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 취득한 것인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 8차원 벡터를 직접 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하거나; 또는
    상기 8차원 벡트 집합 중에서 선택된 8차원 벡터로부터 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열 취득 시, 선택된 모든 8차원 벡터에 하나의 상수 및/또는 동일한 방식으로 행 교환을 진행한 후 취득한 8차원 벡터를 곱하여 상기 프리코딩 코드북의 코드워드 벡터량 또는 코드워드 매트릭스 제1열로 하는; 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 채널 매트릭스의 랭크가 1이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 1개 코드워드 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 1개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 1=8, 16, 32 또는 64이거나; 또는
    상기 채널 매트릭스의 랭크가 2이고, 상기 프리코딩 코드북 중에 K 2개 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터가 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 K 2개 8차원 벡터로부터 취득한 것이고, K 2=8, 16, 32 또는 64인; 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 수신단이 저장한 송신단과 동일한 프리코딩 코드북의 정보는
    Figure 112013083084595-pct00157
    중에서 상기 선택된 8차원 벡터를 계산하는 전부 혹 일부 4차원 벡터의 데이터, 및 이러한 4차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 계산하는 알고리즘인 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 프리코딩 코드북은 송신단과 수신단에서 다수의 코드북으로 분할되어 저장되고, 피드백 시 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보를 피드백 하며, 상기 다수 코드북 중 코드워드와 대응되는 인덱스 정보가 지시하는 내용은 하나의 함수를 통하여 상기 프리코딩 코드북을 구성하고, 상기 함수는 송신단과 수신단이 약정하는 것을 특징으로 하는 채널 정보 피드백 방법.
  22. 8 안테나 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO)의 송신단에 있어서,
    상기 송신단은 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 프리코딩 방법을 이용하여 수신단으로 송신된 심볼 블럭에 대하여 프리코딩을 진행하도록 설정되는;
    것을 특징으로 하는 8 안테나 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO)의 송신단.
  23. 8 안테나 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO)의 수신단에 있어서,
    상기 수신단은 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 기재된 채널 정보 피드백 방법을 이용하여 채널 정보를 송신단으로 피드백하도록 설정되는;
    것을 특징으로 하는 8 안테나 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO)의 수신단.
  24. 8 안테나의 멀티 인풋 멀티 아웃풋(MIMO) 시스템에 이용되는 프리코딩 코드북 중 코드워드의 구성 방법에는,
    8개의 4차원 벡터
    Figure 112013083084595-pct00158
    와 하나의 4차원 벡터를 정의하는 바, 그 중에서,
    Figure 112013083084595-pct00159

    Figure 112013083084595-pct00160
    ;이고,
    그 중에서,
    Figure 112013083084595-pct00161
    이고,
    다수의 8차원 벡터를 포함하는 8차원 벡터 집합을 구성하는 바, n=1,2,3 또는 4이고 상기 8차원 벡터 집합으로는,
    Figure 112013083084595-pct00162
    ; 및,
    채널 매트릭스의 랭크에 의하여 하기 방식 중의 하나를 이용하여 프리코딩 코드북 중의 코드워드를 구성하는 바, 즉
    채널 매트릭스 랭크가 1일 때, 제1항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 또는 제9항 중의 어느 한 항에 의한 프리코딩 방법과 동일한 방식을 이용하여 상기 8차원 벡터 집합 중에서 다수의 8차원 벡터를 선택하고, 선택된 8차원 벡터에 의하여 프리코딩 코드북 중에서 관련 채널과 매칭되는 코드워드 벡터를 취득하고;
    랭크가 2일 때, 상기 프리코딩 코드북 중 관련 채널에 매칭되는 코드워드는 2열을 포함하는 코드워드 매트릭스로서, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제7항, 제8항, 또는 제9항 중의 어느 한 항에 의한 프리코딩 방법과 동일한 방식을 이용하여 상기 8차원 벡터 집합 중에서 선택된 8차원 벡터에 의하여 상기 코드워드 매트릭스 제1열의 8차원 벡터를 취득하고,
    Figure 112013083084595-pct00163
    로 구성된 집합 중에서 선택된 8차원 벡터에 의하여 상기 코드워드 매트릭스 제2열의 8차원 벡터를 취득하며, 그 중에서, i=1~8이고,
    Figure 112013083084595-pct00164
    이며, 각 코드워드 매트릭스의 제1열과 제2열은 직교되는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 프리코딩 코드북 중 코드워드의 구성 방법.
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