KR101386065B1 - Device for channel information feedback using mmse receiving scheme and method using the same - Google Patents

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Abstract

단말 장치가 개시된다. 단말 장치는 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장하는 코드북 저장부, 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산하는 SINR 계산부 및 계산된 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택하는 대상 코드워드 벡터 선택부를 포함한다.The terminal apparatus is started. The terminal device uses a codebook storage unit for storing a codebook including a plurality of codeword vectors, and a minimum mean square error (MMSE) reception technique to signal-to-interference and noise for each of the codeword vectors. SINR calculation unit for calculating the Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) and target code for selecting the target codeword vector fed back to the base station based on the signal-to-interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors And a word vector selector.

단말, 기지국, 빔포밍, 채널 정보, 피드백, SINR, MMSE, 간섭, 코드북 Terminal, base station, beamforming, channel information, feedback, SINR, MMSE, interference, codebook

Description

엠엠에스이 수신 기법을 이용하여 채널 정보를 피드백하는 단말 장치 및 그 방법{DEVICE FOR CHANNEL INFORMATION FEEDBACK USING MMSE RECEIVING SCHEME AND METHOD USING THE SAME}Terminal device for feeding back channel information using MMS reception method and method thereof {DEVICE FOR CHANNEL INFORMATION FEEDBACK USING MMSE RECEIVING SCHEME AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 채널 정보를 피드백하는 단말 장치 및 채널 정보를 이용하여 빔포밍을 수행하는 기지국에 관한 것이다.The present invention relates to a terminal apparatus for feeding back channel information and a base station for performing beamforming by using channel information.

최근 무선 통신 기술이 급속도로 발전함에 따라, 음성 통신뿐만 아니라 화상 통신, 데이터 통신, 인스턴트 메신저, 영화 감상, 웹 서비스, 게임 등 다양한 서비스가 무선 통신 기술로 제공되고 있다. 그러나, 사용자들은 대용량의 데이터를 더 빠른 속도로 전송하고, 높은 품질을 갖춘 서비스를 요구하고 있다.Recently, with the rapid development of wireless communication technology, various services such as video communication, data communication, instant messenger, movie watching, web service, and game as well as voice communication are provided as wireless communication technology. However, users are transferring large amounts of data at higher speeds and demanding higher quality services.

다수의 안테나를 사용하여 통신하는 다중 입출력 통신 기술에 따르면, 기지국은 기지국과 단말에 설치된 복수의 안테나들 사이에 형성된 무선 채널을 통해 데이터 스트림을 빔포밍한다.According to a multiple input / output communication technique for communicating using a plurality of antennas, a base station beamforms a data stream through a wireless channel formed between a base station and a plurality of antennas installed in a terminal.

다만, 기지국이 빔포밍을 수행하기 위해서는 채널 정보가 필요하다. 일반적으로 사용자들은 파일럿 신호 등을 이용하여 무선 채널을 추정하여, 추정된 무선 채널을 기초로 생성된 채널 정보를 기지국으로 피드백한다. 이 때, 채널 정보는 채널 방향 정보(Channel Direction Information, CDI) 또는 채널 품질 정보(Channel Quality Information, CQI)를 포함할 수 있다.However, channel information is required for the base station to perform beamforming. In general, users estimate a radio channel using a pilot signal, and feed back channel information generated based on the estimated radio channel to a base station. In this case, the channel information may include channel direction information (CDI) or channel quality information (CQI).

또한, 사용자들의 수가 둘 이상인 경우, 사용자들 사이에는 간섭이 발생한다. 즉, 사용자들 각각은 원하는 신호(desired signal) 뿐만 아니라, 간섭 신호(interference signal)도 수신한다. In addition, when there are more than two users, interference occurs between users. That is, each of the users receives not only a desired signal but also an interference signal.

이 때, 사용자들 각각이 원하는 신호의 크기만을 기준으로 채널 정보를 생성하고, 생성된 채널 정보를 기지국으로 피드백한다면, 기지국은 간섭 신호의 존재로 인하여 정확하지 못한 채널 정보를 수신한다. 게다가, 사용자들 각각이 간섭 신호의 크기만을 기준으로 생성된 채널 정보도 정확하지 않을 수 있다.At this time, if each of the users generates the channel information based on the size of the desired signal only, and feeds back the generated channel information to the base station, the base station receives the incorrect channel information due to the presence of the interference signal. In addition, the channel information generated by each of the users based solely on the size of the interference signal may not be accurate.

따라서, 다른 사용자로 인한 간섭과 원하는 신호를 동시에 고려하여 채널 정보를 생성하는 단말 장치 및 그 채널 정보를 이용하여 빔포밍을 수행하는 기지국이 필요하다.Accordingly, there is a need for a terminal apparatus generating channel information in consideration of interference from another user and a desired signal at the same time, and a base station performing beamforming using the channel information.

본 발명은 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택함으로써 실제의 채널을 정확하게 나타내는 채널 정보를 피드백할 수 있는 단말 장치 및 채널 정보 생성 방법을 제공한다.The present invention provides a terminal apparatus and a channel information generation method capable of feeding back channel information accurately indicating an actual channel by selecting a target codeword vector to be fed back using a minimum mean square error (MMSE) reception technique. .

또한, 본 발명은 엠엠에스이 수신 기법을 이용하여 다른 단말 장치로 인한 간섭을 고려한 채널 정보를 생성함으로써 통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 단말 장치 및 채널 정보 생성 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a terminal device and a channel information generation method that can improve the performance of the communication system by generating channel information in consideration of interference caused by other terminal devices using the MS.

또한, 본 발명은 엠엠에스이 수신 기법을 이용하여 생성된 채널 정보를 기초로 빔포밍을 수행함으로써 데이터 전송률을 증가시킬 수 있는 기지국 및 빔포밍 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a base station and a beamforming method that can increase the data rate by performing beamforming based on channel information generated by the MS using the reception technique.

본 발명의 일실시예에 따른 단말 장치는 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장하는 코드북 저장부, 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산하는 SINR 계산부 및 계산된 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택하는 대상 코드워드 벡터 선택부를 포함한다.The terminal device according to an embodiment of the present invention uses a codebook storage unit for storing a codebook including a plurality of codeword vectors and a minimum mean square error (MMSE) receiving technique. SINR calculation unit that calculates a Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) for each and the object fed back to the base station based on the signal-to-interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors A target codeword vector selection unit for selecting a codeword vector is included.

이 때, 단말 장치는 상기 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 채널 정보 전달부를 더 포함할 수 있다.In this case, the terminal device may further include a channel information transfer unit for feeding back channel information related to the target codeword vector to the base station.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부 - 상기 채널 정보는 상기 사용자 단말 장치들 각각에서 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성된 것임 - 및 상기 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 사용자 선택부를 포함한다.In addition, the base station according to an embodiment of the present invention is a channel information receiver for receiving the feedback channel information from a plurality of user terminal devices-the channel information is each of the user terminal devices (Minimum Mean Square Error, MMSE) Is generated based on a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated using a reception technique, and at least one target user terminal device to maximize the sum of data rates based on the channel information. It includes a user selection unit for selecting.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법은 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장하는 단계, 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산하는 단계, 계산된 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택하는 단계 및 상기 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다.In addition, the method for generating channel information according to an embodiment of the present invention comprises the steps of storing a codebook including a plurality of codeword vectors, the codeword using a minimum mean square error (MMSE) receiving technique Calculating a Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) for each of the vectors, the object being fed back to the base station based on the signal to interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors Selecting a codeword vector and feeding back channel information associated with the target codeword vector to the base station.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 방법은 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신하는 단계 - 상기 채널 정보는 상기 사용자 단말 장치들 각각에서 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성된 것임 -, 상기 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 단계 및 상기 적어도 하나의 대상 사용 자 단말 장치에 상응하는 적어도 하나의 빔포밍 벡터를 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍(beamforming)하는 단계를 포함한다.In addition, the beamforming method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of receiving channel information fed back from a plurality of user terminal devices, the channel information of each of the user terminal devices (Minimum Mean Square Error, MMSE) Is generated based on a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated using a reception scheme, and based on the channel information, at least one target user terminal device to maximize the sum of data rates. And selecting and beamforming the data stream using at least one beamforming vector corresponding to the at least one target user terminal device.

본 발명은 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택함으로써 실제의 채널을 정확하게 나타내는 채널 정보를 피드백하는 단말 장치 및 채널 정보 생성 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a terminal apparatus for feeding back channel information accurately indicating an actual channel by selecting a target codeword vector to be fed back using a minimum mean square error (MMSE) reception method, and a method of generating channel information. .

또한, 본 발명은 엠엠에스이 수신 기법을 이용하여 다른 단말 장치로 인한 간섭을 고려한 채널 정보를 생성함으로써 통신 시스템의 성능을 향상시키는 단말 장치 및 채널 정보 생성 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide a terminal device and a channel information generating method for improving the performance of the communication system by generating channel information considering interference caused by other terminal devices using a receiving method.

또한, 본 발명은 엠엠에스 수신 기법을 이용하여 생성된 채널 정보를 기초로 빔포밍을 수행함으로써 데이터 전송률을 증가시키는 기지국 및 빔포밍 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a base station and a beamforming method for increasing the data rate by performing beamforming based on channel information generated using an MS receiving technique.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 기지국 및 단말들을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a base station and terminals according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기지국(110)에는 다수의 안테나들이 설치되어 있으며, 복수의 단말들(120, 130, 140)이 도시되어 있다. 각각의 단말들(120, 130, 140)에는 하나의 안테나가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 단말들(120, 130, 140)에 다수의 안테나들이 설치된 경우에도 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a plurality of antennas are installed in a base station 110, and a plurality of terminals 120, 130, and 140 are illustrated. Although one antenna is illustrated in each of the terminals 120, 130, and 140, the technical idea of the present invention may be applied to a case in which a plurality of antennas are installed in the terminals 120, 130, and 140.

기지국(110)이 빔포밍을 수행하거나, 효율적으로 데이터를 전송받는 대상 단말들을 선택하기 위해서는 기지국(110)과 단말들(120, 130, 140) 사이에 형성된 채널에 대한 채널 정보를 파악해야 한다.In order for the base station 110 to perform beamforming or to select target terminals efficiently receiving data, channel information about a channel formed between the base station 110 and the terminals 120, 130, and 140 must be determined.

이 때, 단말들(120, 130, 140)은 기지국(110)으로부터 전송된 파일럿 신호 등을 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 그리고, 단말들(120, 130, 140)은 추정된 채널에 대하여 채널 정보를 생성하고, 생성된 채널 정보를 기지국(110)으로 피드백한다.In this case, the terminals 120, 130, and 140 may estimate a channel using a pilot signal transmitted from the base station 110. The terminals 120, 130, and 140 generate channel information on the estimated channel, and feed back the generated channel information to the base station 110.

이 때, 기지국(110)은 채널 정보를 기초로 빔포밍 벡터들을 선택하고, 선택된 빔포밍 벡터들을 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍한다. 게다가, 기지국(110)은 채널 정보를 기초로 전송 신호의 대상 단말들을 선택할 수 있다.At this time, the base station 110 selects beamforming vectors based on the channel information, and beamforms the data stream using the selected beamforming vectors. In addition, the base station 110 may select target terminals of the transmission signal based on the channel information.

다만, 복수의 단말들(120, 130, 140)이 존재하는 경우, 단말들(120, 130, 140) 사이에는 간섭이 발생한다. 예를 들어, 단말 k(130)가 수신하는 신호는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.However, when there are a plurality of terminals 120, 130 and 140, interference occurs between the terminals 120, 130 and 140. For example, the signal received by the terminal k 130 may be represented by Equation 1 below.

Figure 112007076670041-pat00001
Figure 112007076670041-pat00001

(

Figure 112007076670041-pat00002
: 단말 k(130)과 기지국(110) 사이에 형성된 채널,
Figure 112007076670041-pat00003
: 단말 k(130)에 상응하는 빔포밍 벡터, 단말 k(130)에 상응하는 데이터 스트림, i: 단말 들(120, 130, 140)의 인덱스,
Figure 112007076670041-pat00004
: 단말 k(130)에 상응하는 잡음)(
Figure 112007076670041-pat00002
: Channel formed between the terminal k (130) and the base station (110),
Figure 112007076670041-pat00003
: Beamforming vector corresponding to terminal k 130, data stream corresponding to terminal k 130, i: index of terminals 120, 130, 140,
Figure 112007076670041-pat00004
: Noise corresponding to terminal k (130))

상기 수학식 1을 참조하면, 단말 k(130)가 수신하는 신호 중 단말 k(130)가 원하는 신호는

Figure 112007076670041-pat00005
이며,
Figure 112007076670041-pat00006
는 단말 k(130)가 아닌 다른 단말들로 인해 발생하는 간섭 신호이다. 따라서, 단말 k(130)가 원하는 신호의 크기만을 기준으로 채널 정보를 생성한다면, 단말 k(130)는 간섭 신호로 인해 오류가 있는 채널 정보를 생성할 수 있다. 결국, 오류가 있는 채널 정보를 기초로 기지국(110)이 빔포밍하거나, 대상 단말을 선택한다면 비효율적일 것이다.Referring to Equation 1, a signal desired by the terminal k 130 among the signals received by the terminal k 130 is
Figure 112007076670041-pat00005
Lt;
Figure 112007076670041-pat00006
Is an interference signal generated by terminals other than the terminal k 130. Accordingly, if the terminal k 130 generates channel information based only on the size of the desired signal, the terminal k 130 may generate the channel information having an error due to the interference signal. As a result, if the base station 110 beamforming or selecting a target terminal based on the error channel information, it will be inefficient.

결국, 단말 k(130)는 원하는 신호 및 간섭 신호를 모두를 고려하여 채널 정보를 생성할 수 있다.As a result, the terminal k 130 may generate channel information in consideration of both a desired signal and an interference signal.

도 2는 본 발명에 일실시예에 따른 단말 장치를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a terminal device according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단말 장치(130)는 채널 추정부(210), 코드북 저장부(220), SINR 계산부(230), 대상 코드워드 벡터 선택부(240) 및 채널 정보 전달부(250)를 포함한다.2, the terminal device 130 according to an embodiment of the present invention includes a channel estimator 210, a codebook storage unit 220, an SINR calculator 230, and a target codeword vector selector 240. And a channel information transfer unit 250.

채널 추정부(210)는 기지국으로부터 전송된 파일럿 신호를 이용하여 기지국과 단말 장치(130) 사이에 형성된 채널을 추정한다. 만약, 기지국에 둘 이상의 안테나들이 설치되었다면, 채널 추정부(210)는 벡터 형식으로 채널을 추정할 수 있다.The channel estimator 210 estimates a channel formed between the base station and the terminal device 130 using the pilot signal transmitted from the base station. If two or more antennas are installed in the base station, the channel estimator 210 may estimate the channel in a vector format.

또한, 코드북 저장부(220)는 복수의 코드워드 벡터들을 포함하는 코드북을 저장한다. 즉, 코드북은 공간적으로 분리된 복수의 코드워드 벡터들을 포함하며, 일반적으로 복수의 코드워드 벡터들 중 하나의 코드워드 벡터가 대상 코드워드 벡터로 선택된다. In addition, the codebook storage unit 220 stores a codebook including a plurality of codeword vectors. That is, the codebook includes a plurality of spatially separated codeword vectors, and in general, one codeword vector among the plurality of codeword vectors is selected as a target codeword vector.

이 때, 대상 코드워드 벡터의 인덱스 정보를 포함하는 채널 정보가 생성되며, 생성된 채널 정보가 기지국으로 피드백된다. 또한, 대상 코드워드 벡터의 신호 대 간섭 및 잡음 비와 관련된 채널 품질 정보도 기지국으로 피드백될 수 있다.At this time, channel information including index information of the target codeword vector is generated, and the generated channel information is fed back to the base station. In addition, channel quality information related to the signal-to-interference and noise ratio of the target codeword vector may also be fed back to the base station.

또한, SINR 계산부(230)는 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산한다. 이 때, SINR 계산부(230)는 채널 추정부(210)에 의해 추정된 기지국과 단말 장치(130) 사이에 형성된 채널 값을 이용하여 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산할 수 있다.In addition, the SINR calculation unit 230 calculates a Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) for each of the codeword vectors using a minimum mean square error (MMSE) reception technique. . In this case, the SINR calculator 230 may calculate a signal-to-interference and noise ratio using a channel value formed between the base station estimated by the channel estimator 210 and the terminal device 130.

이 때, SINR 계산부(230)는 코드워드 벡터들 각각에 대하여 다른 단말 장치로 인한 간섭을 고려하여 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산할 수 있다.In this case, the SINR calculator 230 may calculate a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors in consideration of interference caused by another terminal device.

예를 들어, SINR 계산부(230)는 i 번째 코드워드 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 엠엠에스이 수신 기법에 따라 하기 수학식 2를 통하여 계산할 수 있다. For example, the SINR calculator 230 may calculate a signal-to-interference and noise ratio for the i-th codeword vector through Equation 2 according to the MMS reception technique.

Figure 112007076670041-pat00007
Figure 112007076670041-pat00007

(P: 기지국이 사용하는 전체 파워, M: 데이터를 전송 받는 대상 단말들의 개수,

Figure 112007076670041-pat00008
: i 번째 코드워드 벡터,
Figure 112007076670041-pat00009
: 잡음,
Figure 112007076670041-pat00010
: 기지국의 송신 안테나들의 개수 I: 단위 행렬,
Figure 112007076670041-pat00011
:
Figure 112007076670041-pat00012
와 직교하는 직교 벡터)(P: total power used by the base station, M: number of target terminals receiving data,
Figure 112007076670041-pat00008
i-th codeword vector,
Figure 112007076670041-pat00009
: Noise,
Figure 112007076670041-pat00010
: Number of transmit antennas of base station I: unit matrix,
Figure 112007076670041-pat00011
:
Figure 112007076670041-pat00012
Orthogonal vectors orthogonal to)

상기 수학식 2를 참조하면, i 번째 코드워드 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비

Figure 112007076670041-pat00013
는 i 번째 코드워드 벡터
Figure 112007076670041-pat00014
와 관련된 항목(term)뿐만 아니라, 직교 벡터
Figure 112007076670041-pat00015
와 관련된 항목을 동시에 고려하여 엠엠에스이 수신 기법에 따라 생성된다.Referring to Equation 2, the signal-to-interference and noise ratio for the i th codeword vector
Figure 112007076670041-pat00013
Is the i th codeword vector
Figure 112007076670041-pat00014
Orthogonal vectors as well as terms associated with them
Figure 112007076670041-pat00015
MMS is generated according to the reception scheme in consideration of the items related to.

이 때, i 번째 코드워드 벡터

Figure 112007076670041-pat00016
와 관련된 항목은 단말 장치가 원하는 신호를 의미하며, 직교 벡터
Figure 112007076670041-pat00017
와 관련된 항목은 다른 단말 장치로 인해 발생하는 간섭 신호를 의미할 수 있다. I-th codeword vector
Figure 112007076670041-pat00016
The item related to means a signal desired by the terminal device, and orthogonal vector
Figure 112007076670041-pat00017
The item related to may mean an interference signal generated by another terminal device.

즉, 기지국이 단말 장치를 위해

Figure 112007076670041-pat00018
에 상응하는 빔포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍하였다면,
Figure 112007076670041-pat00019
와 관련된 항목은 단말 장치가 원하는 신호를 의미하고,
Figure 112007076670041-pat00020
와 관련된 항목은 다른 단말 장치로 인해 발생하는 간섭 신호를 의미한다.That is, the base station for the terminal device
Figure 112007076670041-pat00018
If beamforming is performed using a beamforming vector corresponding to
Figure 112007076670041-pat00019
The item related to means a signal desired by the terminal device.
Figure 112007076670041-pat00020
The item related to "interference signal" means an interference signal generated by another terminal device.

결국, 엠엠에스이 수신 기법에 따라 계산된 신호 대 간섭 및 잡음 비는 원하는 신호(desired signal)뿐만 아니라 간섭 신호를 동시에 고려한 것임을 알 수 있다. As a result, it can be seen that the signal-to-interference and noise ratio calculated according to the reception technique of the MS is considering the interference signal as well as the desired signal.

이 때, 단말 장치는 미리 저장된 코드북을 기초로

Figure 112007076670041-pat00021
Figure 112007076670041-pat00022
에 상응하는 빔포밍 벡터를 알아낼 수 있으나, 다른 단말 장치를 위해 사용된 빔포밍 벡터와 다른 단말 장치를 위해 사용된 빔포밍 벡터에 상응하는 코드워드 벡터를 알 수 없다.At this time, the terminal device based on the pre-stored codebook
Figure 112007076670041-pat00021
And
Figure 112007076670041-pat00022
Although the beamforming vector corresponding to the beamforming vector may be found, the codeword vector corresponding to the beamforming vector used for the other terminal device and the beamforming vector used for the other terminal device may not be known.

다만, 일반적으로, 기지국은 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 복수의 단말 장치들 중 데이터를 전송받는 대상 단말들을 선택하고, 대상 단말에 상응하는 빔포밍 벡터들을 선택한다. In general, however, the base station selects target terminals receiving data from among a plurality of terminal apparatuses such that the sum of data rates is maximum, and selects beamforming vectors corresponding to the target terminal.

따라서, 기지국이 단말 장치를 위해

Figure 112007076670041-pat00023
에 상응하는 빔포밍 벡터를 사용하였다면, 다른 단말 장치를 위해 사용한 빔포밍 벡터는 단말 장치를 위해 사용된 벡터와 직교(또는, 거의 직교(near orthogonal))한다고 가정할 수 있다.Therefore, the base station for the terminal device
Figure 112007076670041-pat00023
If the corresponding beamforming vector is used, it may be assumed that the beamforming vector used for the other terminal device is orthogonal (or near orthogonal) to the vector used for the terminal device.

또한, 다른 단말 장치를 위해 사용된 빔포밍 벡터와 단말 장치를 위해 사용된 빔포밍 벡터가 직교하고,

Figure 112007076670041-pat00024
Figure 112007076670041-pat00025
가 직교한다면, 엠엠에스이 수신 기법에 따라 계산된
Figure 112007076670041-pat00026
에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비는
Figure 112007076670041-pat00027
만의 함수가 된다. 즉,
Figure 112007076670041-pat00028
Figure 112007076670041-pat00029
의 직교성이 보장되는 경우,
Figure 112007076670041-pat00030
에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비는
Figure 112007076670041-pat00031
가 변하더라도 일정하게 유지된다.In addition, the beamforming vector used for the other terminal device and the beamforming vector used for the terminal device are orthogonal to each other,
Figure 112007076670041-pat00024
Wow
Figure 112007076670041-pat00025
Is orthogonal, it is calculated according to the
Figure 112007076670041-pat00026
The signal-to-interference and noise ratio for
Figure 112007076670041-pat00027
Will be a function of In other words,
Figure 112007076670041-pat00028
Wow
Figure 112007076670041-pat00029
If orthogonality of is guaranteed,
Figure 112007076670041-pat00030
The signal-to-interference and noise ratio for
Figure 112007076670041-pat00031
Remains constant even if

따라서,

Figure 112007076670041-pat00032
Figure 112007076670041-pat00033
와 직교하는
Figure 112007076670041-pat00034
를 이용하여 엠엠에스이 수신 기법에 따른 신호 대 간섭 및 잡음 비가 계산될 수 있다. 즉, 단말 장치가 다른 단말 장치에 사용된 빔포밍 벡터와 다른 단말 장치에 사용된 빔포밍 벡터에 상응하는 코드워드 벡터를 정확히 알 수 없다고 하더라도,
Figure 112007076670041-pat00035
Figure 112007076670041-pat00036
를 이용하여 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산할 수 있다.therefore,
Figure 112007076670041-pat00032
And
Figure 112007076670041-pat00033
Orthogonal
Figure 112007076670041-pat00034
The signal-to-interference and noise ratio according to the MMS reception technique can be calculated using. That is, even if the terminal device does not know the codeword vector corresponding to the beamforming vector used in the other terminal device and the beamforming vector used in the other terminal device correctly,
Figure 112007076670041-pat00035
Wow
Figure 112007076670041-pat00036
We can calculate the signal to interference and noise ratio using.

이 때, 직교 벡터

Figure 112007076670041-pat00037
는 그람 슈미트 직교화(Gram Shmidt orthogonalization) 기법을 통하여 생성될 수 있다. 즉,
Figure 112007076670041-pat00038
에 그람 슈미트 직교화 기법을 적용하면, 직교 벡터
Figure 112007076670041-pat00039
가 생성될 수 있다.The orthogonal vector
Figure 112007076670041-pat00037
Can be generated through the Gram Shmidt orthogonalization technique. In other words,
Figure 112007076670041-pat00038
Applying Gram Schmidt Orthogonalization to Orthogonal Vectors
Figure 112007076670041-pat00039
Can be generated.

따라서, SINR 계산부(230)는 코드워드 벡터들 각각과 직교하는 직교 벡터들을 생성하고, 생성된 직교 벡터들을 기초로 다른 단말 장치로 인한 간섭을 고려하여 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산할 수 있다.Accordingly, the SINR calculation unit 230 generates orthogonal vectors orthogonal to each of the codeword vectors, and considers signal-to-interference for each of the codeword vectors in consideration of interference caused by another terminal device based on the generated orthogonal vectors. The noise ratio can be calculated.

또한, 대상 코드워드 벡터 선택부(240)는 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택한다. 이 때, 대상 코드워드 벡터 선택부(240)는 신호 대 간섭 및 잡음 비 가 최대가 되는 코드워드 벡터를 대상 코드워드 벡터로 선택할 수 있다.In addition, the target codeword vector selector 240 selects the target codeword vector fed back to the base station based on the signal-to-interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors. In this case, the target codeword vector selector 240 may select a codeword vector having a maximum signal-to-interference and noise ratio as the target codeword vector.

예를 들어, 코드워드 벡터들의 개수가 N개인 경우, 대상 코드워드 벡터는 하기 수학식 3을 이용하여 선택될 수 있다.For example, when the number of codeword vectors is N, the target codeword vector may be selected using Equation 3 below.

Figure 112007076670041-pat00040
Figure 112007076670041-pat00040

즉, 상기 수학식 3을 참조하면, 코드워드 벡터들 각각에 대해 계산된 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 대상 코드워드 벡터가 선택된다.That is, referring to Equation 3, the target codeword vector is selected based on the signal-to-interference and noise ratio calculated for each of the codeword vectors.

이 때, 선택된 대상 코드워드 벡터의 인덱스 정보(n)를 포함하는 채널 방향 정보가 생성될 수 있고, 대상 코드워드 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비와 관련된 채널 품질 정보가 하기 수학식 4와 같이 생성될 수 있다. In this case, channel direction information including index information n of the selected target codeword vector may be generated, and channel quality information related to signal-to-interference and noise ratio for the target codeword vector may be expressed by Equation 4 below. Can be generated.

Figure 112007076670041-pat00041
Figure 112007076670041-pat00041

또한, 채널 정보 전달부(250)는 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 기지국으로 피드백한다. 이 때, 채널 정보는 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 방향 정보 또는 채널 품질 정보를 포함할 수 있다.In addition, the channel information transmitter 250 feeds back channel information related to the target codeword vector to the base station. In this case, the channel information may include channel direction information or channel quality information related to the target codeword vector.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a base station according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국(110)은 채널 정보 수신부(310) 및 사용자 선택부(320) 및 빔포머(330)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the base station 110 according to an embodiment of the present invention includes a channel information receiver 310, a user selector 320, and a beamformer 330.

채널 정보 수신부(310)는 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신한다. 이 때, 채널 정보는 사용자 단말 장치들 각각에서 엠엠에스이 수신 기법을 이용하여 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성된 것이다.The channel information receiver 310 receives the channel information fed back from the plurality of user terminal devices. In this case, the channel information is generated on the basis of the signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated by the MS receiving method in each of the user terminal devices.

이 때, 채널 정보는 채널 방향 정보 또는 채널 품질 정보를 포함할 수 있고, 복수의 사용자 단말 장치들 각각의 원하는 신호 및 간섭 신호를 고려하여 생성된 것이므로, 기지국(110)은 보다 효율적으로 사용자 및 빔포밍 벡터를 선택할 수 있다.In this case, since the channel information may include channel direction information or channel quality information, and is generated in consideration of desired signals and interference signals of each of the plurality of user terminal devices, the base station 110 may more efficiently use the user and the beam. You can choose the forming vector.

또한, 사용자 선택부(320)는 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 데이터를 전송할 대상 사용자 단말 장치를 선택한다. 복수의 사용자 단말 장치들이 존재하더라도, 데이터 전송률의 합이 최대가 되기 위해서는 일부의 사용자 단말 장치들이 선택될 수 있고, 선택된 사용자 단말 장치들이 대상 사용자 단말 장치가 된다.In addition, the user selector 320 selects a target user terminal device to which data is to be transmitted so that the sum of data rates is maximized based on the channel information. Even if there are a plurality of user terminal devices, some user terminal devices may be selected so that the sum of the data rates is maximum, and the selected user terminal devices become the target user terminal device.

이 때, 사용자 선택부(320)는, 예를 들면, 그리디 유저 선택(Greedy User Selection, GUS) 알고리즘을 이용하여 대상 사용자 단말 장치를 선택할 수 있다.In this case, the user selector 320 may select the target user terminal device using, for example, a Greedy User Selection (GUS) algorithm.

또한, 빔포머(330)는 채널 정보를 기초로 대상 사용자 단말 장치에 상응하는 빔포밍 벡터를 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍한다. 특히, 대상 사용자 단말 장치로부터 피드백된 채널 정보(보다 구체적으로는 채널 방향 정보)를 기초로 대상 사용자 단말 장치에 상응하는 빔포밍 벡터가 선택될 수 있으며, 선택된 빔포밍 벡터를 기초로 데이터 스트림이 빔포밍된다.In addition, the beamformer 330 beamforms the data stream using a beamforming vector corresponding to the target user terminal device based on the channel information. In particular, a beamforming vector corresponding to the target user terminal device may be selected based on channel information (more specifically, channel direction information) fed back from the target user terminal device, and the data stream is beamed based on the selected beamforming vector. Formed.

이 때, 빔포머(330)는 제로포싱 빔포밍 기법을 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍할 수 있다.In this case, the beamformer 330 may beamform the data stream using a zero-forced beamforming technique.

도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of generating channel information according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법은 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장한다(S410).Referring to FIG. 4, the method for generating channel information according to an embodiment of the present invention stores a codebook including a plurality of codeword vectors (S410).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법은 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산한다(S420).In addition, the method for generating channel information according to an embodiment of the present invention is a signal to interference and noise ratio for each of the codeword vectors using a minimum mean square error (MMSE) reception technique. Ratio, SINR) is calculated (S420).

이 때, 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하는 단계(S420)는 상기 코드워드 벡터들 각각과 직교하는 직교 벡터들을 생성하고, 생성된 상기 직교 벡터들을 기초로 다른 단말 장치로 인한 간섭을 고려하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하는 단계일 수 있다.At this time, the step of calculating the signal-to-interference and noise ratio (S420) generates orthogonal vectors orthogonal to each of the codeword vectors, and considering the interference caused by other terminal devices based on the generated orthogonal vectors Computing the signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법은 계산된 상기 코드 워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택한다(S430).In addition, the method for generating channel information according to an embodiment of the present invention selects the target codeword vector fed back to the base station based on the signal-to-interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors (S430).

이 때, 대상 코드워드 벡터를 선택하는 단계(S430)는 신호 대 간섭 및 잡음 비가 최대가 되는 코드워드 벡터를 상기 대상 코드워드 벡터로 선택하는 단계일 수 있다.In this case, selecting a target codeword vector (S430) may be selecting a codeword vector having a maximum signal-to-interference and noise ratio as the target codeword vector.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법은 상기 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 상기 기지국으로 피드백한다(S440).In addition, the channel information generation method according to an embodiment of the present invention feeds back channel information related to the target codeword vector to the base station (S440).

도 5는 본 발명에 일실시예에 따른 빔포밍 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a beamforming method according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명에 일실시예에 따른 빔포밍 방법은 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신한다(S510).Referring to FIG. 5, the beamforming method according to an embodiment of the present invention receives channel information fed back from a plurality of user terminal devices (S510).

이 때, 채널 정보는 상기 사용자 단말 장치들 각각에서 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법을 이용하여 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성된 것이다.In this case, the channel information is generated based on a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated using a minimum mean square error (MMSE) reception technique in each of the user terminal devices.

또한, 본 발명에 일실시예에 따른 빔포밍 방법은 상기 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치를 선택한다(S520).In addition, the beamforming method according to an embodiment of the present invention selects at least one target user terminal device to maximize the sum of data rates based on the channel information (S520).

또한, 본 발명에 일실시예에 따른 빔포밍 방법은 상기 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치에 상응하는 적어도 하나의 빔포밍 벡터를 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍(beamforming)한다(S530).In addition, the beamforming method according to an embodiment of the present invention beamforms the data stream using at least one beamforming vector corresponding to the at least one target user terminal device (S530).

도 4 및 도 5에 도시되었으나 설명되지 아니한 사항은 도 1 내지 도 3을 통 하여 상세히 설명한 바 있으므로, 이하 생략한다.Although not shown in FIGS. 4 and 5 have been described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, a description thereof will be omitted below.

본 발명에 따른 채널 정보 생성 방법 및 빔포밍 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The channel information generating method and the beamforming method according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되 며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims, as well as the appended claims.

도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 기지국 및 단말들을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a base station and terminals according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 일실시예에 따른 단말 장치는 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a terminal device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a base station according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 일실시예에 따른 채널 정보 생성 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of generating channel information according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 일실시예에 따른 빔포밍 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a beamforming method according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

210: 채널 추정부210: channel estimator

220: 코드북 저장부220: codebook storage unit

230: SINR 계산부230: SINR calculation unit

240: 대상 코드워드 벡터 선택부240: target codeword vector selection unit

250: 채널 정보 전달부250: channel information transmission unit

Claims (17)

기지국으로부터 전송된 파일럿 신호를 이용하여 상기 기지국과 단말 장치 사이에 형성된 채널 값을 추정하는 채널 추정부;A channel estimating unit estimating a channel value formed between the base station and the terminal device using the pilot signal transmitted from the base station; 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장하는 코드북 저장부;A codebook storage unit for storing a codebook including a plurality of codeword vectors; 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법 및 상기 채널 값을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산하는 SINR 계산부; 및An SINR calculator configured to calculate a Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) for each of the codeword vectors using a minimum mean square error (MMSE) reception technique and the channel value; And 계산된 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택하는 대상 코드워드 벡터 선택부A target codeword vector selection unit for selecting a target codeword vector fed back to the base station based on the signal-to-interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors 를 포함하고,Including, 상기 SINR 계산부는The SINR calculation unit 상기 코드워드 벡터들 각각에 대하여 상기 기지국 및 다른 단말 장치 간의 통신으로 인한 간섭을 고려하여 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.And calculating the signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors in consideration of interference due to communication between the base station and another terminal device. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 SINR 계산부는The SINR calculation unit 상기 코드워드 벡터들의 각 코드워드 벡터에 대하여, 상기 각 코드워드 벡터와 관련된 항목(term)을 고려하여 상기 각 코드워드 벡터에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하고.Calculate, for each codeword vector of the codeword vectors, the signal-to-interference and noise ratio for each codeword vector in consideration of a term associated with each codeword vector. 상기 항목은 상기 단말 장치가 원하는 신호를 의미하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.The item means a terminal device, characterized in that the desired signal. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 SINR 계산부는The SINR calculation unit 상기 각 코드워드 벡터와 직교하는 직교 벡터를 생성하고, 생성된 상기 직교 벡터와 관련된 항목을 고려하여 상기 각 코드워드 벡터에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하고,Generating an orthogonal vector orthogonal to each codeword vector, calculating the signal to interference and noise ratio for each codeword vector in consideration of the items associated with the orthogonal vector generated, 상기 직교 벡터와 관련된 항목은 상기 다른 단말 장치로 인해 발생하는 간섭 신호를 의미하고,The item related to the orthogonal vector means an interference signal generated by the other terminal device. 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 직교 벡터들이 변하더라도 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.And the signal-to-interference and noise ratio remain constant even if the orthogonal vectors change. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 직교 벡터는 그람 슈미트 직교화(Gram Shmidt orthogonalization) 과정을 통하여 생성되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.The orthogonal vector is a terminal device, characterized in that it is generated through a Gram Shmidt orthogonalization process. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 대상 코드워드 벡터 선택부는The target codeword vector selection unit 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비가 최대가 되는 코드워드 벡터를 상기 대상 코드워드 벡터로 선택하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.And a codeword vector having the maximum signal-to-interference and noise ratio as the target codeword vector. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 채널 정보 전달부Channel information transfer unit for feeding back channel information related to the target codeword vector to the base station 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.Terminal device characterized in that it further comprises. 제6항에 있어서,The method according to claim 6, 상기 채널 정보는 상기 대상 코드워드 벡터의 인덱스 정보를 포함하는 채널 방향 정보 또는 상기 대상 코드워드 벡터에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비와 관련된 채널 품질 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.The channel information includes channel direction information including index information of the target codeword vector or channel quality information related to the signal to interference and noise ratio for the target codeword vector. 기지국에 있어서,In the base station, 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부 - 상기 채널 정보는 상기 복수의 사용자 단말 장치들의 각 사용자 단말 장치에서 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성되고, 상기 코드워드 벡터들은 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법과 상기 기지국 및 상기 각 사용자 단말 장치 사이에 형성된 채널 값을 이용하여 계산되고, 상기 채널 값은 상기 기지국으로부터 상기 각 사용자 단말 장치로 전송된 파일럿 신호를 이용하여 추정되고, 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 기지국 및 다른 사용자 단말 장치 간의 통신으로 인한 간섭을 고려하여 계산되고, 상기 다른 사용자 단말 장치는 상기 복수의 사용자 단말 장치들 중 상기 각 사용자 단말 장치를 제외한 나머지의 사용자 단말 장치임 -; 및Channel information receiver for receiving the feedback channel information from a plurality of user terminal devices-The channel information is a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated at each user terminal device of the plurality of user terminal devices The codeword vectors are generated based on a minimum mean square error (MMSE) reception scheme and a channel value formed between the base station and each user terminal device, and the channel values are calculated from the base station. Estimated using the pilot signal transmitted to each user terminal device, the signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors is calculated in consideration of the interference due to communication between the base station and the other user terminal device, The other user terminal device may include each of the plurality of user terminal devices. Other user terminal device except the user terminal device; And 상기 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 사용자 선택부A user selector configured to select at least one target user terminal device to maximize the sum of data rates based on the channel information 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.A base station comprising a. 제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치에 상응하는 적어도 하나의 빔포밍 벡터를 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍(beamforming)하는 빔포머A beamformer for beamforming a data stream using at least one beamforming vector corresponding to the at least one target user terminal device 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.The base station further comprising: 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 빔포머는The beam former 제로 포싱(zero forcing) 빔포밍 기법을 이용하여 상기 데이터 스트림을 빔포밍하는 것을 특징으로 하는 기지국.And a base station beamforming the data stream using a zero forcing beamforming technique. 제8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 사용자 선택부는 그리디 유저 선택(Greedy User Selection, GUS) 알고리즘을 이용하여 상기 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 기지국.And the user selector selects the target user terminal device using a greedy user selection algorithm. 기지국으로부터 전송된 파일럿 신호를 이용하여 상기 기지국과 단말 장치 사이에 형성된 채널 값을 추정하는 단계;Estimating a channel value formed between the base station and the terminal device using the pilot signal transmitted from the base station; 복수의 코드워드(codeword) 벡터들을 포함하는 코드북을 저장하는 단계;Storing a codebook comprising a plurality of codeword vectors; 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법 및 상기 채널 값을 이용하여 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 계산하는 단계;Calculating a Signal to Interference and Noise Ratio (SINR) for each of the codeword vectors using a minimum mean square error (MMSE) reception technique and the channel value; 계산된 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 상기 기지국으로 피드백되는 대상 코드워드 벡터를 선택하는 단계; 및Selecting a target codeword vector fed back to the base station based on the signal to interference and noise ratio for each of the calculated codeword vectors; And 상기 대상 코드워드 벡터와 관련된 채널 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 단계Feeding back channel information associated with the target codeword vector to the base station; 를 포함하고,Including, 상기 코드워드 벡터들 각각에 대하여 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 기지국 및 다른 단말 장치 간의 통신으로 인한 간섭을 고려하여 계산되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 생성 방법.The signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors is calculated in consideration of the interference caused by the communication between the base station and the other terminal device. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 코드워드 벡터들의 각 코드워드 벡터에 대하여, 상기 각 코드워드 벡터에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 각 코드워드 벡터와 관련된 항목(term)을 고려하여 계산되고,For each codeword vector of the codeword vectors, the signal to interference and noise ratio for each codeword vector is calculated taking into account the term associated with each codeword vector, 상기 항목은 상기 단말 장치가 원하는 신호를 의미하고,The item means a signal desired by the terminal device. 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하는 단계는Computing the signal to interference and noise ratio 상기 각 코드워드 벡터와 직교하는 직교 벡터를 생성하고, 생성된 상기 직교 벡터와 관련된 항목을 고려하여 상기 각 코드워드 벡터에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비를 계산하는 단계이고,Generating an orthogonal vector orthogonal to each codeword vector, and calculating the signal-to-interference and noise ratio for each codeword vector in consideration of items associated with the generated orthogonal vector; 상기 직교 벡터와 관련된 항목은 상기 다른 단말 장치로 인해 발생하는 간섭 신호를 의미하고,The item related to the orthogonal vector means an interference signal generated by the other terminal device. 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 직교 벡터들이 변하더라도 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 채널 정보 생성 방법.And the signal-to-interference and noise ratio remain constant even if the orthogonal vectors change. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 대상 코드워드 벡터를 선택하는 단계는 Selecting the target codeword vector 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비가 최대가 되는 코드워드 벡터를 상기 대상 코드워드 벡터로 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 채널 정보 생성 방법.And selecting a codeword vector having the maximum signal-to-interference and noise ratio as the target codeword vector. 기지국의 빔포밍 방법에 있어서,In the beamforming method of the base station, 복수의 사용자 단말 장치들로부터 피드백된 채널 정보를 수신하는 단계 - 상기 채널 정보는 상기 복수의 사용자 단말 장치들의 각 사용자 단말 장치에서 계산된 코드워드 벡터들 각각에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비를 기초로 생성되고, 상기 코드워드 벡터들은 엠엠에스이(Minimum Mean Square Error, MMSE) 수신 기법과 상기 기지국 및 상기 각 사용자 단말 장치 사이에 형성된 채널 값을 이용하여 계산되고, 상기 채널 값은 상기 기지국으로부터 상기 각 사용자 단말 장치로 전송된 파일럿 신호를 이용하여 추정되고, 상기 코드워드 벡터들 각각에 대한 상기 신호 대 간섭 및 잡음 비는 상기 기지국 및 다른 사용자 단말 장치 간의 통신으로 인한 간섭을 고려하여 계산되고, 상기 다른 사용자 단말 장치는 상기 복수의 사용자 단말 장치들 중 상기 각 사용자 단말 장치를 제외한 나머지의 사용자 단말 장치임 -;Receiving channel information fed back from a plurality of user terminal devices, wherein the channel information is based on a signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors calculated at each user terminal device of the plurality of user terminal devices; The codeword vectors are calculated using a minimum mean square error (MMSE) reception scheme and a channel value formed between the base station and each user terminal device, and the channel values are calculated from the base station. Estimated using a pilot signal transmitted to a terminal device, the signal-to-interference and noise ratio for each of the codeword vectors is calculated in consideration of interference due to communication between the base station and another user terminal device, the other user The terminal apparatus may include the respective user terminal apparatuses among the plurality of user terminal apparatuses. The rest of the user terminal device except for the device; 상기 채널 정보를 기초로 데이터 전송률의 합이 최대가 되도록 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 단계; 및Selecting at least one target user terminal device to maximize the sum of data rates based on the channel information; And 상기 적어도 하나의 대상 사용자 단말 장치에 상응하는 적어도 하나의 빔포밍 벡터를 이용하여 데이터 스트림을 빔포밍(beamforming)하는 단계Beamforming a data stream using at least one beamforming vector corresponding to the at least one target user terminal device 를 포함하는 것을 특징으로 하는 빔포밍 방법.Beamforming method comprising a. 제15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 단계는Selecting the target user terminal device 그리디 유저 선택(Greedy User Selection, GUS) 알고리즘을 이용하여 상기 대상 사용자 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 빔포밍 방법.And selecting the target user terminal device using a greedy user selection (GUS) algorithm. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium in which a program for executing the method of any one of claims 12 to 16 is recorded.
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