KR101413937B1 - Method and appratus selecting transmit antenna and estimating uplink multiple-input multiple-output channels in time-division multiplexing wireless communication systems - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국이 포함하는 각 송신 안테나로부터 송신된 기준 신호(Reference Signal: RS)를 기반으로 하향 링크 채널 정보를 추정하고, 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 근거로, 다수의 송신 안테나들 중 가장 큰 상향 링크 채널 이득을 제공하는 제1송신 안테나를 상향 링크 트래픽을 송신할 송신 안테나로 선택하고, 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 판단하고, 상기 상향 링크 채널 정보와 상기 상향 링크 트래픽을 상기 제1송신 안테나를 통해 송신하며, 상기 상향 링크 채널 정보는 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 한다. In a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, a mobile station transmits a downlink signal based on a reference signal (RS) transmitted from each transmission antenna included in a base station. Selects a first transmit antenna that provides the largest uplink channel gain among a plurality of transmit antennas as a transmit antenna to transmit uplink traffic based on the estimated downlink channel information, Determines uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas and transmits the uplink channel information and the uplink traffic through the first transmission antenna , The uplink channel information is transmitted using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme, Represents a scheme of transmitting the uplink channel information in consideration of a first time interval in which a sounding RS is transmitted and a second time interval in which the uplink channel information is transmitted using the sounding RS, And the second transmission scheme is a scheme of predistorting the sounding RS and transmitting the uplink channel information.

고속패킷통신, 이동통신시스템, 시분할 다중화 시스템, 다중 입출력 안테나시스템, MIMO, 채널 추정, 송신 안테나 선택, sounding RS Speed packet communication, mobile communication system, time division multiplexing system, MIMO system, MIMO, channel estimation, transmission antenna selection, sounding RS

Description

다중 입출력 안테나를 포함하는 시분할다중화 무선통신시스템에서 상향 링크 데이터 전송을 위한 송신 안테나 선택과 다중 입출력 채널 추정을 위한 데이터 송/수신 장치 및 방법{METHOD AND APPRATUS SELECTING TRANSMIT ANTENNA AND ESTIMATING UPLINK MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT CHANNELS IN TIME-DIVISION MULTIPLEXING WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and method for transmitting / receiving data for transmission antenna selection and multiple input / output channel estimation for uplink data transmission in a time division multiplexing wireless communication system including multiple input / OUTPUT CHANNELS IN TIME-DIVISION MULTIPLEXING WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

본 발명은 송/수신 다중 안테나를 사용하는 시분할 다중화 무선통신시스템에서 상향 링크 데이터 전송을 위한 송신 안테나를 선택하고, 선택된 송신 안테나를 통해 상향 링크 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 채널을 추정하기 위한 데이터 송/수신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for selecting a transmit antenna for uplink data transmission in a time division multiplexing wireless communication system using a transmit / receive multiple antenna and for estimating an uplink multiple-input multiple-output (MIMO) channel through a selected transmit antenna. And an apparatus and method for transmitting and receiving data.

무선통신에서 고속, 고품질의 데이터 서비스를 제공하기 위해 송신단과 수신단에 다중의 안테나를 사용하는 다중 입/출력 안테나 시스템(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)이 제안되고 있다. MIMO 기술 중의 하나인 공간 다중화 (spatial multiplexing, SM) 기술은 하나의 송신기와 하나의 수신기간에 다수의 공 간적인 부 채널(spatial sub-channel)들을 동시에 형성하여 각 공간적인 부 채널 별로 독립적으로 데이터를 전송함으로써 각 링크에서의 데이터 전송 용량을 증가시킬 수 있다. 또한 공간분할다중접속(space division multiple access : SDMA) 기술은 다수의 수신기들에게 동시에 데이터 스트림(stream)들을 보냄으로써 시스템의 전송 용량을 증가 시킬 수 있다. 상기 공간 다중화와 공간분할다중접속은 송신기와 수신기에서 공간 신호 처리(spatial processing)이 요구되며, 이를 위해서는 송신기와 수신기 사이의 MIMO 채널 상태 정보 (channel state information : CSI)를 송신기와 수신기가 가지고 있어야 한다.In order to provide high-speed and high-quality data services in wireless communication, a multiple-input multiple-output (MIMO) system using multiple antennas at a transmitter and a receiver has been proposed. The spatial multiplexing (SM) technique, which is one of the MIMO techniques, forms a plurality of spatial sub-channels simultaneously in one receiving period with one transmitter, and independently generates data It is possible to increase the data transmission capacity of each link. Also, space division multiple access (SDMA) techniques can increase the transmission capacity of a system by sending data streams to multiple receivers simultaneously. The spatial multiplexing and spatial division multiple access require spatial processing in the transmitter and the receiver. To do so, the transmitter and the receiver must have MIMO channel state information (CSI) between the transmitter and the receiver .

시분할 다중화(time division multiplexing : TDM) 시스템은 BTS (base transceiver station)의 송신기에서 AT(access terminal)의 수신기로의 하향 링크와 AT의 송신기에서 BTS의 수신기로의 상향 링크가 동일한 주파수 대역을 공유하기 때문에, 상향 링크와 하향 링크 채널간 상호관계(reciprocity)를 이용하여, 상향 링크 채널 추정으로부터 하향 링크 채널을 추정할 수 있다. 따라서, 상기 송신기와 수신기 각각에서 송신 RF chain들과 수신 RF chain들간의 차이를 보상해주는 계산(calibration)이 수행되면, 상기 하향 링크와 상향 링크의 채널 응답이 서로 상호연관 관계가 있다고 가정할 수 있다. 즉, 상기 BTS에서 nT개의 송/수신 안테나와 상기 AT에서 nT개의 송/수신 안테나를 사용하는 TDD MIMO 시스템에서 계산된 상향 링크 채널 응답을 nT x nR행렬인 HU로 나타낼 경우, 계산된 하향 링크 채널 응답을 나타내는 행렬 HD는 하기의 <수학식1>과 같이 표현된다.A time division multiplexing (TDM) system is a system in which a downlink from a transmitter of a base transceiver station (BTS) to a receiver of an access terminal (AT) and an uplink from a transmitter of an AT to a receiver of a BTS share the same frequency band Therefore, the downlink channel can be estimated from the uplink channel estimation using the reciprocity between the uplink and downlink channels. Therefore, if calibration is performed to compensate for the difference between the transmission RF chains and the reception RF chains in the transmitter and the receiver, it can be assumed that the channel responses of the downlink and the uplink are mutually related to each other . That is, when represent the uplink channel response calculated in the TDD MIMO system using n T of transmit / receive antennas in n T of transmit / receive antennas and the AT from the BTS to the H U n T xn R matrix, the calculation The matrix H D representing the downlink channel response is expressed by Equation (1) below.

Figure 112007084555266-pat00001
Figure 112007084555266-pat00001

상기 <수학식 1>에서 AT는 A의 전치행렬을 나타내고 hu,m는 AT의 m번째 송신 안테나로부터 상기 BTS의 nT개 수신 안테나로 수신된 채널 벡터이다. 하향 링크에서 공간 다중화와 공간분할다중접속과 같은 MIMO 기술을 운용하기 위해서는, BTS의 송신기가 nT x nR크기의 하향 링크 채널 행렬 HD를 알아야 한다. 따라서, 상향 링크와 하향 링크 채널들이 서로 상호 연관 관계가 있는 TDD 시스템에서는, AT의 송신기로부터 전송되는 sounding RS(reference signal)을 이용하여 BTS에서 상향 링크 채널 행렬 HU를 추정하고, 이를 전치행렬을 구하여 하향 링크 채널 행렬 HD를 추정할 수 있다.In Equation (1), A T represents a transpose matrix of A and h u and m are channel vectors received from the m th transmit antenna of the AT to n T receive antennas of the BTS. In order to operate MIMO techniques such as spatial multiplexing and space division multiple access in the downlink, the transmitter of the BTS must know the downlink channel matrix H D of n T xn R size. Therefore, in the TDD system in which the uplink and downlink channels are mutually correlated, the uplink channel matrix H U is estimated in the BTS using a sounding RS (reference signal) transmitted from the AT transmitter, And estimate the downlink channel matrix H D.

AT는 휴대용 통신 기기로서 배터리의 성능을 최대화 해야 한다. 따라서, AT는 많은 전력을 소모하는 RF 송신 chain을 다수 개를 사용할 수 없다. 결국, AT는 수신 시에는 nR개의 송/수신 안테나로부터 수신된 신호들을 nR개의 수신 RF chain을 통해 처리하고, 송신 시에는 단일 송신 RF chain을 통해 처리된 신호를 상기 nR개의 송/수신 안테나 중에 하나의 안테나를 선택하여 전송한다. AT가 상기 단일 송신 chain을 사용할 경우, AT의 단일 송신 chain을 통해 처리된 sounding RS가 nR개 송신 안테나들 중 상기 하나의 안테나만을 통해 전송된다. 상기의 경우 AT와 BTS 사 이의 채널 행렬인 nT x nR 크기의 상향 링크 채널 행렬 HU를 추정하지 못하며, 상기 AT의 선택된 단일 송신 안테나와 BTS의 수신안테나의 nT x 1 크기의 채널 벡터만을 추정할 수 있다. 즉, 상향 링크 채널 행렬 HU를 구성하는 nR개의 컬럼 벡터(column vector)들 중 하나의 컬럼 벡터만을 추정할 수 있다. 따라서, AT에서 단일 송신 chain만을 사용한다는 제한 조건하에서, 역방향 링크 MIMO 채널 추정을 위한 효과적인 sounding RS 전송 기술이 요구된다.AT is a portable communication device and should maximize battery performance. Therefore, the AT can not use many RF transmission chains consuming a lot of power. As a result, the AT processes the signals received from the n R transmit / receive antennas through n R receive RF chains at the time of reception, and processes the signals processed through a single transmit RF chain at the n R transmit / receive One antenna is selected and transmitted among the antennas. When the AT uses the single transmit chain, a sounding RS processed through a single transmit chain of the AT is transmitted through only one of the n R transmit antennas. In this case, it is impossible to estimate the uplink channel matrix H U of n T xn R , which is the channel matrix of the AT and the BTS, and only the n T x 1 channel vector of the selected single transmit antenna and the receive antenna of the BTS Can be estimated. That is, only one column vector of n R column vectors constituting the uplink channel matrix H U can be estimated. Therefore, an effective sounding RS transmission technique for reverse link MIMO channel estimation is required under the constraint that the AT only uses a single transmission chain.

또한 AT에서 단일 송신 chain을 사용하기 때문에, AT가 상향 링크에서 데이터를 전송할 경우, AT의 단일 송신 chain을 통해 처리된 데이터는 nR개 송신 안테나들 중에 선택된 d*번째 안테나를 통해 전송된다. 여기서, d*은 1 부터 nR까지 범위에서 일정한 규칙에 의해 선택될 수 있다. 상향 링크 MIMO 채널에서 AT의 각 송신 안테나에서 BTS 수신 안테나들로의 전파환경이 매우 상이하기 때문에, 각 송신 안테나에서 BTS 수신 안테나들로의 채널 이득이 매우 상이하다. 따라서, nR개 송신 안테나들 중에서 순시적으로 가장 높은 상향 링크 채널 이득을 제공하는 송신 안테나를 선택하여 전송하는 기술이 요구된다.Also, since the AT uses a single transmit chain, when the AT transmits data in the uplink, data processed through a single transmit chain of the AT is transmitted through the d * th antenna selected among n R transmit antennas. Here, d * can be selected by a certain rule in the range from 1 to n R. Since the propagation environments from the AT transmit antennas to the BTS receive antennas in the uplink MIMO channel are very different, the channel gain from each transmit antenna to the BTS receive antennas is very different. Accordingly, there is a need for a technique for selecting and transmitting a transmit antenna that provides the highest UL channel gain instantaneously among n R transmit antennas.

결론적으로, AT에서 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템에서, 상향 링크 데이터 전송을 위한 AT 송신 안테나 선택 기술과 효과적으로 결합된 상향 링크 채널 추정을 위한 sounding RS 전송 기술이 요구된다.In conclusion, in a TDD MIMO system using a single transmit chain in an AT, an AT transmission antenna selection technique for uplink data transmission and a sounding RS transmission technique for effectively combining uplink channel estimation are required.

따라서 본 발명은 AT에서 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템에서, 역방향 링크에서 전송되는 트래픽과 sounding RS 데이터의 전송률 및 에러를 개선시키는 새로운 데이터 송/수신 장치 및 방법들을 제공한다.Therefore, the present invention provides new data transmission / reception apparatuses and methods for improving the transmission rate and error of traffic and sounding RS data transmitted in the reverse link in a TDD MIMO system using a single transmission chain at AT.

또한 본 발명은 AT에서 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템에서, AT에서 하향 링크 채널 추정을 통해 순시적으로 역방향 채널 이득을 최대로 하는 송신 안테나를 선택하고, AT의 단일 송신 chain을 선택된 안테나로 RF 스위칭(switching) 한다. 그리고 AT는 선택된 송신 안테나를 통하여 상향 링크 트래픽 및 상향 링크 채널 상태를 전송하는 장치 및 방법을 제공한다.Also, in the TDD MIMO system using a single transmit chain in the AT, the AT selects a transmit antenna that maximizes the reverse channel gain instantaneously through the downlink channel estimation, and transmits a single transmit chain of the AT to the selected antenna RF switching. And AT provides an apparatus and method for transmitting uplink traffic and uplink channel status through a selected transmission antenna.

또한 본 발명은 트래픽 전송을 위해 선택된 송신 안테나를 통해, 효과적으로 역방향 링크 sounding RS를 전송함으로써 상향 링크 MIMO 채널을 추정하는 새로운 방법들과 장치들을 제공한다.The present invention also provides new methods and apparatus for estimating an uplink MIMO channel by effectively transmitting a reverse link sounding RS through a transmission antenna selected for traffic transmission.

또한 본 발명은 상향 링크 채널 상태를 전송하는 성능을 극대화 하기 위해, AT에서 선택되어 상향 링크 트래픽이 실제로 전송될 송신 안테나를 통하여, 선택되지 않은 다른 송신 안테나들의 상향 링크 채널 상태를 매 역방향 링크 타임 슬롯 마다 sounding RS를 이용하여 BTS에 전달하는 방법과 장치를 제공한다. Also, in order to maximize the performance of transmitting the uplink channel state, the present invention provides an uplink channel state of other non-selected transmit antennas through a transmission antenna selected by the AT, And provides a method and apparatus for delivering to a BTS using a sounding RS.

또한 본 발명은 전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식은 AT의 하향 링크 채널 추정을 통해, 전치 왜곡된 sounding RS를 다중화하여 전송하고, BTS의 각 수신 안테나 별로 상향 링크 채널 정보를 추정한다. 이와 같이 채널 가중된 sounding RS 방식은 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS와 채널 가중된 sounding RS를 하나의 역방향 링크 타임 슬롯에 동시에 전송하고, BTS에서는 이를 수신 신호 처리하여 상향 링크 채널 정보를 추정하는 장치 및 방법을 제공한다.In the present invention, the predistorted sounding RS transmission scheme multiplexes the predistorted sounding RS through the downlink channel estimation of the AT, and estimates the uplink channel information for each reception antenna of the BTS. In this way, the channel-weighted sounding RS scheme simultaneously transmits a weighted sounding RS and a channel weighted sounding RS in one reverse link time slot, and the BTS receives the signaling RS and estimates the uplink channel information. &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 실시 예에 따른 방법은; 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방법에 있어서, 기지국이 포함하는 각 송신 안테나로부터 송신된 기준 신호(Reference Signal: RS)를 기반으로 하향 링크 채널 정보를 추정하는 과정과, 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 근거로, 다수의 송신 안테나들 중 가장 큰 상향 링크 채널 이득을 제공하는 제1송신 안테나를 상향 링크 트래픽을 송신할 송신 안테나로 선택하는 과정과, 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 판단하는 과정과, 상기 상향 링크 채널 정보와 상기 상향 링크 트래픽을 상기 제1송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며, 상기 상향 링크 채널 정보는 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 방법은; 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향 링크 채널 정보를 수신하는 방법에 있어서, 각 송신 안테나를 사용하여 기준 신호(Reference Signal)를 단말로 송신하는 과정과, 상기 단말이 포함하는 다수의 안테나들 중 제1송신 안테나를 통해 송신되는 상향 링크 트래픽 및 상향 링크 채널 정보를 수신하는 과정을 포함하며, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 포함하고, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 단말에서 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는; 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서, 기지국이 포함하는 각 송신 안테나로부터 송신된 기준 신호(Reference Signal: RS)를 기반으로 하향 링크 채널 정보를 추정하는 하향 링크 채널 추정부와, 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 근거로, 다수의 송신 안테나들 중 가장 큰 상향 링크 채널 이득을 제공하는 제1송신 안테나를 상향 링크 트래픽을 송신할 송신 안테나로 선택하는 안테나 선택부와, 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 판단하는 제어부와, 상기 상향 링크 채널 정보와 상기 상향 링크 트래픽을 상기 제1송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하며, 상기 상향 링크 채널 정보는 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는; 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 각 송신 안테나를 사용하여 기준 신호(Reference Signal)를 단말로 송신하는 송신부와, 상기 단말이 포함하는 다수의 안테나들 중 제1송신 안테나를 통해 송신되는 상향 링크 트래픽 및 상향 링크 채널 정보를 수신하는 수신부를 포함하며, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 포함하고, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 단말에서 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 한다.
A method according to an embodiment of the present invention comprises: A method for transmitting uplink channel information in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, the method comprising: receiving a reference signal : Estimating downlink channel information based on the downlink channel information (RS); calculating a downlink channel information based on the estimated downlink channel information by using a first transmit antenna that provides the largest uplink channel gain among the plurality of transmit antennas, Determining uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas by using uplink channel information, And transmitting the uplink traffic through the first transmission antenna, wherein the uplink channel information includes Wherein the first transmission scheme uses a first time interval during which a sounding RS is transmitted and the uplink channel information using the sounding RS, the first transmission scheme is transmitted using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme, And transmitting the uplink channel information in consideration of a second time interval to transmit the uplink channel information. The second transmission scheme is a method of predistorting the sounding RS and transmitting the uplink channel information .
Another method according to an embodiment of the present invention comprises: A method for receiving uplink channel information in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, the method comprising: transmitting a reference signal to a terminal And receiving uplink traffic and uplink channel information transmitted through a first transmission antenna among a plurality of antennas included in the mobile station, wherein the uplink channel information includes a plurality of transmission antennas, The uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna, and the uplink channel information is transmitted from the terminal using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme Wherein the first transmission scheme uses a first time interval during which a sounding RS is transmitted and the uplink interval using the sounding RS, The uplink channel information is transmitted in consideration of a second time interval for transmitting link channel information, and the second transmission scheme is a method of predistorting the sounding RS and transmitting the uplink channel information .
An apparatus according to an embodiment of the present invention includes: 2. Description of the Related Art In a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, a UE transmits a downlink channel (RS) based on a reference signal (RS) A first downlink channel estimator for estimating uplink channel gain of the uplink traffic channel based on the estimated downlink channel information, a first transmit antenna that provides the largest uplink channel gain among a plurality of transmit antennas, A controller for determining uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas, And a transmitter for transmitting traffic through the first transmission antenna, wherein the uplink channel information includes a first transmission Wherein the first transmission scheme is transmitted using a first time interval during which a sounding RS is transmitted and a second time period during which the uplink channel information is transmitted using the sounding RS, And transmitting the uplink channel information by predistorting the sounding RS according to the second transmission scheme. The method of transmitting uplink channel information according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Another apparatus according to an embodiment of the present invention includes: A base station in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, the base station comprising: a transmitter for transmitting a reference signal to a terminal using each transmission antenna; And a receiver for receiving uplink traffic and uplink channel information transmitted through a first transmission antenna among a plurality of antennas, the uplink channel information including at least one of the plurality of transmission antennas excluding the first transmission antenna And uplink channel information for at least one remaining transmission antenna, wherein the uplink channel information is transmitted from the terminal using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme, A second time slot for transmitting the uplink channel information using the sounding RS and a second time slot for transmitting the uplink channel information, And the second transmission scheme is a scheme of predistorting the sounding RS and transmitting the uplink channel information. [0033] FIG.

본 발명을 사용하면 AT에서 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템에서, 상향 링크 트래픽 데이터 전송을 위한 AT 송신 안테나 선택 기술과 효과적으로 결합된 상향 링크 채널 추정을 위한 sounding RS 를 전송할 수 있다In the TDD MIMO system using a single transmit chain in the AT, the AT transmission antenna selection technique for uplink traffic data transmission and the sounding RS for the uplink channel estimation that are effectively combined can be transmitted using the present invention

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

본 발명은 TDD MIMO 시스템에서 상향 링크 데이터 전송을 위한 송신 안테나 선택 기술과 효과적으로 결합된 상향 링크 채널 추정을 위한 sounding RS 전송 방법을 제안한다The present invention proposes a transmission antenna selection technique for uplink data transmission in a TDD MIMO system and a sounding RS transmission method for uplink channel estimation effectively combined

본 발명이 제안하는 TDD MIMO시스템의 구조를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다. The structure of a TDD MIMO system proposed by the present invention will be described with reference to FIG.

< 제안하는 TDD MIMO 시스템의 구조 ><Structure of the proposed TDD MIMO system>

도 1은 본 발명에서 제안한 AT(100)가 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템을 도시한 것이다. 매 상향 링크 슬롯마다 단일 송신chain(124)을 nR개의 송신 안테나(102~106)들 중에 선택된 하나의 안테나로 스위칭 (switching)하여 송신하는 구조를 제안하고 있다. 본 발명에서는 데이터를 형성하는 상향링크 트래픽 발생기(122)와 이를 RF 대역으로 상승 변환(up conversion)하여 전송하는 RF부를 송신 Chain(124)이라고 칭한다. 상기 송신 chain은 송신안테나를 제외한 RF부을 총칭한다. 상기 상향링크 트래픽 발생기(122)로부터 발생된 트래픽은 송신 Chain(124)을 통하여 상승 변환되며, 상기 상승 변환된 트래픽은 RF스위치(128)을 통해 nR개의 송신 안테나(102~106)들 중에 선택된 단일 안테나를 통하여 송신된다. 상기 상향 링크 트래픽 전송을 위한 송신 안테나의 구체적인 선택 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 illustrates a TDD MIMO system in which the AT 100 proposed by the present invention uses a single transmission chain. A single transmit chain 124 is switched for each uplink slot by switching to one of the n R transmit antennas 102 to 106 and then transmitted. In the present invention, an uplink traffic generator 122 for forming data and an RF unit for up-converting and transmitting the uplink traffic signal to an RF band are referred to as a transmission chain 124. The transmission chain is generally referred to as an RF unit excluding a transmission antenna. The traffic generated by the uplink traffic generator 122 is up-converting through the transmission Chain (124), the rising converted traffic is selected among n R transmit antennas (102 ~ 106) via the RF switch 128 And transmitted through a single antenna. A concrete method of selecting a transmission antenna for uplink traffic transmission will be described in detail as follows.

(1) 상향 링크 트래픽 전송을 위한 AT의 상향 링크 송신 안테나 선택(1) Uplink transmission antenna selection of AT for uplink traffic transmission

본 발명에서는 TDD MIMO 시스템의 상향 링크에서 AT가 단일 송신 chain을 사용하는 경우, AT의 하향 링크 채널 추정을 통해 상기 상향 링크 채널 이득을 최대로 하는 AT의 상향 링크 송신 안테나 선택 방법을 제안한다.The present invention proposes an uplink transmission antenna selection method of an AT that maximizes the uplink channel gain through downlink channel estimation of an AT when the AT uses a single transmission chain in the uplink of the TDD MIMO system.

tD 번째 하향 링크 시간 슬롯 동안에 도 1의 nR개의 수신 안테나(102~106)들로부터 수신된 신호는 각각 nR개의 수신 chain(108~112)에 의해 기저대역 신호로 처 리된다. BTS에서 nT개의 송신 chain에서 전송된 하향 링크 sounding RS를 이용하여, AT의 하향 링크 채널 추정기(114)에서는 하기 <수학식 2>와 같이 nT x nR 크기의 하향 링크 채널 행렬

Figure 112007084555266-pat00002
를 추정한다.During the t D downlink time slot, the signals received from the n R receive antennas 102-106 of FIG. 1 are each treated as a baseband signal by n R receive chains 108-112. Using the downlink sounding RS transmitted in n T transmission chains in the BTS, the downlink channel estimator 114 of the AT calculates a downlink channel matrix of n T xn R size as shown in Equation (2)
Figure 112007084555266-pat00002
.

Figure 112007084555266-pat00003
Figure 112007084555266-pat00003

여기서,

Figure 112007084555266-pat00004
은 상기 BTS의 nT개의 송신 안테나로부터 AT의 m번째 수신 안테나로의 채널 벡터를 나타낸다. here,
Figure 112007084555266-pat00004
Represents the channel vector from the n T transmit antennas of the BTS to the mth receive antenna of the AT.

하향 링크 채널 추정기(114)에서 추정된 상기 하향 링크 채널 행렬

Figure 112007084555266-pat00005
를 이용하여, 송신 안테나 선택기(116)에서는 tU번째 상향 링크 시간 슬롯에서의 트래픽 전송을 위해, 총 nR개의 송신 안테나들 중에서 최대 이득을 제공하는
Figure 112007084555266-pat00006
번째 송신 안테나를 다음 <수학식 3>에 따라 선택하여 RF 스위치(128)에게 전달한다.The downlink channel estimator 114 estimates the downlink channel matrix
Figure 112007084555266-pat00005
, The transmit antenna selector 116 provides the maximum gain among the total n R transmit antennas for traffic transmission in the t U < th > uplink time slot
Figure 112007084555266-pat00006
Th transmission antenna according to the following Equation (3) and transmits it to the RF switch 128.

Figure 112007084555266-pat00007
Figure 112007084555266-pat00007

상기 <수학식 3>은 하향 링크 채널 행렬

Figure 112007084555266-pat00008
를 구성하는 nR개의 행벡터(row vector)
Figure 112007084555266-pat00009
중에서 최대 채널 이득을 갖는 안테나를 선택하 는 동작을 나타낸 것이다. 상기 <수학식 1>과 같이 TDD 시스템의 상향 링크와 하향 링크 채널간의 상호 연관성에 의해, 하향 링크 타임 슬롯과 상향 링크 타임 슬롯간의 시간 차이, 즉 tU - tD가 채널의 상관 시간(coherence time) 이내 라면,
Figure 112007084555266-pat00010
가 성립하기 때문에, 상기 추정된 하향 링크 채널 행렬을 이용하여 선택된 AT에서의 d(tU) 번째 송신 안테나는 nR개의 송신 안테나들 중에서 상향 링크 채널 이득을 최대화 한다. 본 발명에서 제시한 상기 방법과 같이 순시적으로 채널 이득을 최대로 하는 송신 안테나를 선택하는 방식은 고정된 하나의 송신 안테나를 사용하는 경우보다 공간 다이버시티 효과가 nR배 증가하여 다이버시티 이득이 증가하고, 평균 신호 대 잡음비 (signal to noise ratio, SNR)가 약 0.75nR배 정도 개선되는 효과가 있다. 즉 본 발명의 송신 안테나 선택 방법은 다이버시티 이득과 평균 SNR 이득을 제공함으로써 역방향 링크 트래픽 데이터 전송률과 에러율을 상당히 향상 시킬 수 있다.Equation (3) can be expressed as Equation (3)
Figure 112007084555266-pat00008
N R row vectors constituting the < RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112007084555266-pat00009
And selecting the antenna having the maximum channel gain among the antennas. The time difference between the downlink time slot and the uplink time slot, that is, t U - t D is the coherence time of the channel due to the correlation between the uplink and the downlink channel of the TDD system as in Equation (1) ),
Figure 112007084555266-pat00010
, The d (t U ) th transmit antenna at the selected AT using the estimated downlink channel matrix maximizes the uplink channel gain among n R transmit antennas. The method of selecting the transmit antenna that maximizes the channel gain instantaneously as in the above-described method of the present invention increases the spatial diversity effect by n R times as compared with the case of using one fixed transmit antenna, And the signal to noise ratio (SNR) is improved by about 0.75 n R times. That is, the transmit antenna selection method of the present invention can significantly improve the reverse link traffic data rate and the error rate by providing the diversity gain and the average SNR gain.

송신 안테나 선택기(116)로부터 선택된 안테나 인덱스 정보를 입력 받아, 상향 링크 RF 스위치(128)은 송신 chain(124)을 nR개의 송신 안테나(102~106) 중에서 선택된 송신 안테나로 switching 하고, 상향 링크 트래픽 발생기(122)와 sounding RS를 이용한 상향 링크 채널 정보 발생기(120)에서 발생된 데이터들이 전송된다.Upon receiving the selected antenna index information from the transmit antenna selector 116, the uplink RF switch 128 switches the transmit chain 124 to the transmit antenna selected from the n R transmit antennas 102 to 106, The data generated by the generator 122 and the uplink channel information generator 120 using the sounding RS are transmitted.

(2) 상향 링크 MIMO 채널 추정을 위한 AT의 sounding RS 전송 방법(2) transmission method of sounding RS of AT for uplink MIMO channel estimation

상기에 기술된 "역방향 링크 트래픽 전송을 위한 AT의 상향 링크 송신 안테 나 선택" 방법에 의해 선택된 d(tU) 번째 송신 안테나는, tU 번째 상향 링크 시간 슬롯 동안, AT의 nR개의 송신 안테나들 중에서 BTS로의 최대 채널 이득을 제공한다. 본 발명에서는 상향 링크 sounding RS를 상기 선택된 d(tU) 번째 송신 안테나를 통해 전송함으로써, 송신 안테나 선택에 의한 공간 다이버시티 이득과 평균 SNR 이득에 의해 상향 링크 sounding RS의 추정 성능을 상당히 향상 시킬 수 있다. 즉 상향 링크 데이터 전송을 위해 선택된 d(tU) 번째 송신 안테나를 통해 상향 링크 sounding RS를 전송한다.The d (t U ) th transmit antenna selected by the above-described method of "selecting the uplink transmission antenna of the AT for transmission of the reverse link traffic" includes the n R transmit antennas of the AT during the t U th uplink time slot, To provide the maximum channel gain to the BTS. In the present invention, can be transferred, significantly improve the spatial diversity gain and the average SNR gain estimation performance of an uplink sounding RS by using the transmit antenna selection by using the uplink sounding the selected the RS d (t U) th transmit antenna have. That is, the uplink sounding RS is transmitted through the d (t U ) th transmission antenna selected for uplink data transmission.

그러나 상기의 경우 선택된 단일 안테나만의 채널정보가 BTS에게 전달되게 되고, BTS는 나머지 채널들의 sounding RS 값을 알지 못하게 된다. 상기 문제점을 보완하기 위하여 본 상향링크 전송을 위해 선택된 단일 안테나를 통해 모든 하향링크 채널들의 sounding RS을 전송하는 방법이 필요하다.However, in this case, the channel information of only the selected single antenna is transmitted to the BTS, and the BTS does not know the sounding RS value of the remaining channels. In order to solve the above problem, a method of transmitting sounding RSs of all downlink channels through a single antenna selected for the uplink transmission is needed.

즉, 상기의 경우 BTS는 매 상향 링크 시간 슬롯 마다 AT의 선택된 d(tU) 번째 송신 안테나로부터 전송되는 sounding RS를 추정함으로써, d(tU) 번째 송신 안테나로부터 BTS로의 nTx1 크기의 채널 벡터만을 추정할 수 있다. BTS에서 상향 링크 채널 행렬 HU를 추정하기 위해서는 AT의 nR개의 각 송신 안테나에서 BTS까지의 채널 상태를 나타내는 HU의 nR개 행 벡터들에 대한 추정이 필요하기 때문에, 이를 위해서는 AT에서 선택된 d(tU) 번째 송신 안테나를 이용하여, 선택되지 않은 AT의 다른 송 신 안테나들로부터 BTS로의 상향 링크 채널 상태를 순차적으로 BTS에 전달해야 한다.That is, in this case, the BTS estimates the sounding RS transmitted from the selected d (t U ) -th transmission antenna of the AT for each uplink time slot, so that the channel having the size of n T x1 from the d (t U ) Only the vector can be estimated. In order to estimate the uplink channel matrix H U in the BTS, it is necessary to estimate the n R row vectors of H U indicating the channel states from each n R transmit antennas of the AT to the BTS. d (t U) using a second transmission antenna, and from the non-selected other antenna of the new transmission AT to pass the uplink channel conditions to the BTS in order to BTS.

본 발명에서는 AT에서 선택되어 상향 링크 트래픽이 전송될 송신 안테나를 통하여, 선택되지 않은 다른 송신 안테나들로부터 BTS로의 상향 링크 채널 상태를 BTS에 전달하기 위한 sounding RS 전송 기법을 제안한다. 즉, 상향 링크에서 트래픽을 송신할 실제 안테나 인덱스를 d라고 가정하고, 상향 링크 채널 상태를 전달하려는 송신 안테나의 인덱스를 c라고 가정하면, AT의 상기 d번째 송신 안테나를 이용하여 c번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 링크 채널 상태를 전달하는 sounding RS 전송 기법을 제안한다. 상기 선택된 송신 안테나 d와 상기 상향 링크 채널 상태를 전달하려는 안테나 c는 서로 다르므로 d≠c가 된다. 본 발명에서는 전송되는 sounding RS의 종류 및 형태에 따라 다음 두 가지 실시 예를 제안한다.The present invention proposes a sounding RS transmission scheme for transmitting an uplink channel state from other unselected transmit antennas to a BTS through a transmit antenna to be selected in an AT and transmitted through uplink traffic to a BTS. That is, assuming that an actual antenna index for transmitting traffic in the uplink is d, and an index of a transmitting antenna for transmitting the uplink channel state is c, the c-th transmitting antenna using the d- We propose a sounding RS transmission scheme that transmits the uplink channel state up to the BTS. Since the selected transmission antenna d and the antenna c for transmitting the uplink channel state are different from each other, d? C. In the present invention, the following two embodiments are proposed according to the type and form of the sounding RS to be transmitted.

< 제 1 실시 예 >&Lt; Embodiment 1 >

(가) 전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식(A) Predistorted sounding RS transmission method

tD번째 하향 링크 시간 슬롯 동안, 도 1의 AT의 하향 링크 채널 추정기(114)에서는 BTS의 각 송신 안테나에서 전송된 하향 링크 sounding RS를 이용하여, 상기 <수학식 2>와 같이 nT x nR 크기의 하향 링크 채널 행렬 HD(tD)를 추정한다. TDD 시스템의 상향 링크와 하향 링크 채널간의 상호연관성에 의해,

Figure 112007084555266-pat00011
가 성립하기 때문에, AT는 c번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 채널 벡터 hU ,c(rU) 와 d번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 채널 벡터 hU,d(tU)를 알 수 있으며, 이 벡터들은 다음 <수학식 4>와 같이 표현된다.During the t D- th downlink time slot, the downlink channel estimator 114 of the AT of FIG. 1 uses the downlink sounding RS transmitted from each Tx antenna of the BTS to calculate n T xn R Size downlink channel matrix H D (t D ). Due to the correlation between the uplink and downlink channels of the TDD system,
Figure 112007084555266-pat00011
The AT can know the up channel vector h U , c (r U ) from the c-th transmit antenna to the BTS and the up channel vector h U, d (t U ) from the d-th transmit antenna to the BTS , These vectors are expressed as Equation (4).

Figure 112007084555266-pat00012
Figure 112007084555266-pat00012

여기서, 설명의 편의를 위해 타임 슬롯 인덱스 tD를 생략한다. hU,c,k와 hU,d,k(k = 1, L, nT)는 각각 hU,c와 hU,d 벡터의 k번째 원소를 의미한다. 따라서, c번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 링크 채널 벡터 hU,c를 BTS로 전달하기 위해서는 총 nT개의 복소 심볼을 d번째 송신 안테나를 통해 전송해야 한다.Here, the time slot index t D is omitted for convenience of explanation. hi, c, k and hu, d, k (k = 1, L, nT ) refer to the kth element of hU, c and hU, d vectors , respectively. Therefore, in order to transmit the uplink channel vector h u, c from the c-th transmission antenna to the BTS to the BTS, a total of n T complex symbols must be transmitted through the d-th transmission antenna.

하향링크 채널 추정기(114)로부터 추정된 채널 정보를 이용하여 송신 안테나 선택기(116)는 가장 좋은 하향링크 채널 상태를 가지는 특정 안테나 인덱스를 선택하여 RF 스위치(128)로 전달한다. 또한 상기 하향 링크 채널 추정기(114)로부터 추정된 채널 정보를 이용하여, AT의 전치 왜곡기(118)에서는 d번째 송신 안테나에서 전송되는 sounding RS에 곱해줄 복소 가중치 ak를 다음 <수학식 5>와 같이 계산한다.Using the channel information estimated by the downlink channel estimator 114, the transmit antenna selector 116 selects a specific antenna index having the best downlink channel state and transmits the selected antenna index to the RF switch 128. The complex weight a k to be multiplied by the sounding RS transmitted from the d-th transmission antenna in the predistorter 118 of the AT is calculated using Equation (5) using the channel information estimated from the downlink channel estimator 114, .

Figure 112007084555266-pat00013
Figure 112007084555266-pat00013

즉, 복소 가중치 ak는 hU,c의 k번째 원소를 hU,d의 k번째 원소로 나누어서 구한다. 구해진 nT개의 복소 가중치

Figure 112007084555266-pat00014
는 sounding RS에 곱해져, 상향 링크 타임 슬롯 내의 nT개의 시간 구간
Figure 112007084555266-pat00015
에 나누어져서 TDM( Time Division Multiplexing ) 방식으로 전송되거나, 직교하는 nT개의 코드가 곱해져서 CDM(Code Division Multiplexing ) 방식으로, 또는 서로 다른 nT개의 주파수 대역에 나뉘어져서 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식으로 전송될 수 있다. 후술될 본 발명의 실시 예는 nT개의 복소 심볼 ak가 TDM 방식으로 전송되는 경우를 설명할 것이다. 그러나 제안된 기술은 CDM과 FDM 방식으로 전송되는 시스템에도 적용 가능하다. 상기 수식에 의해 전치 왜곡기(118)에서 구한 복소 가중치 ak값은 Sounding RS를 이용한 상향 링크 채널 정보 발생기(120)로 입력된다. Sounding RS를 이용한 상향 링크 채널 정보 발생기(120)는 상기 입력 받은 복소 가중치 값을 사용하여 상기 d번째 송신 안테나에서 전송되는 sounding RS에 곱하여 상향 링크 채널 정보를 발생하고, 이 값을 송신 chain(124)로 전달한다. 송신 chain(124)는 상향링크 트래픽 발생기(122)와 상기 상향링크 채널 정보 값을 조합하여 상승 변환한다. RF스위치(128)는 nR개의 송신 안테나(102~106)들 중에 송신안테나 선택기(116)에 의해 선택된 단일 송신 안테나로 스위칭 하고, 상기 송신 chain(124)에서 출력된 신호를 송신한다. 상향 링크 타임 슬롯 내의 k 번째 시간 구간 TP,k에서 전송되는 복소 심 볼은 sounding RS에 복소 가중치 ak가 곱해진 심볼로, AT의 d번째 송신 안테나를 통해 전송되어 다음 <수학식 6>과 같이 신호 벡터 Yk가 BTS에 수신된다.That is, the complex weight a k is obtained by dividing the kth element of hi , c by the kth element of hi, d . The obtained n T complex weights
Figure 112007084555266-pat00014
Is multiplied by the sounding RS, and n T time intervals in the uplink time slot
Figure 112007084555266-pat00015
(TDM) scheme or orthogonal n T codes are multiplied and divided into CDM (Code Division Multiplexing) or different n T frequency bands, and a FDM (Frequency Division Multiplexing) scheme Lt; / RTI &gt; An embodiment of the present invention to be described below will explain a case where n T complex symbols a k are transmitted in a TDM scheme. However, the proposed technique is also applicable to CDM and FDM transmission systems. The complex weight a k obtained from the predistorter 118 is input to the uplink channel information generator 120 using the sounding RS. The uplink channel information generator 120 using the sounding RS multiplies the sounding RS transmitted from the d &lt; th &gt; transmit antenna using the received complex weight value to generate uplink channel information, . The transmission chain 124 combines the uplink traffic generator 122 and the uplink channel information value and performs up conversion. The RF switch 128 switches among the n R transmit antennas 102-106 to the single transmit antenna selected by the transmit antenna selector 116 and transmits the signal output from the transmit chain 124. [ The complex symbol transmitted in the k-th time interval T P, k in the uplink time slot is a symbol obtained by multiplying the sounding RS by the complex weight a k, and is transmitted through the d-th transmission antenna of the AT, As such, the signal vector Y k is received at the BTS.

Figure 112007084555266-pat00016
Figure 112007084555266-pat00016

복소 가중치 aK는 상향 링크 채널을 통과하면서 hU,d 벡터의 각 원소들과 곱해진다. 특히, BTS의 k 번째 안테나에 수신되는 신호, 즉 수신 신호 벡터 YK의 k 번째 원소는 C 번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 링크 채널 벡터 hU,c의 k 번째 원소인 hU,c,k가 수신된다. 따라서, BTS는 역방향 링크 타임 슬롯의 TP,1 시간 구간에서 첫번째 수신 안테나에 수신되는 심볼을 복구하여 hU,c,1을 추정할 수 있으며, TP,k 시간 구간에서 k 번째 수신 안테나에서 수신된 심볼을 복구함으로써 hU,c,k를 추정할 수 있다. 따라서, 역방향 링크 타임 슬롯의 nT개의 시간 구간

Figure 112007084555266-pat00017
동안, 해당 수신 안테나에서 수신된 심볼을 복구함으로써 hU ,c를 추정할 수 있다. 도 2는 상기 제 1 실시 예에 의해 AT(202)에서 전송되는 UL(uplink) 타임 슬롯(time slot)과 BTS(200)에서 수신되는 신호를 도시한 것이다. 각 안테나(1,2, …, nT)의 sounding RS값에 상기 <수학식 5>에 의해 구해진 복소 가중치
Figure 112007084555266-pat00018
가 곱해진 형태의 전치 왜곡된 sounding RS(204)가 역방향 링크 타임 슬롯에서 Tp ,1 Tp,2, …, Tp,nT의 nT시간 구간으로 나누어져서 TDM 방식으로 전송된다. 상기 BTS(200)의 각 안테나(1,2, …nT)에서는 상기 <수학식 6>과 같이 신호성분이 수신되고, 이를 통해 hU,c의 원소들을 추정할 수 있다.The complex weight a k passes through the uplink channel and is multiplied with the respective elements of the h U, d vector. Specifically, the signal, i.e., the received signal vector Y K received at the k-th antenna of the BTS k th element is the uplink channel vector a k-th element of h U, c to the BTS from the C-th transmit antenna h U, c, k Is received. Thus, BTS is able to recover the symbols received in the first receive antenna in T P, 1-hour interval of the reverse link time slots to estimate h U, c, 1, and in the k-th receive antenna at T P, k time intervals Hi, c, k can be estimated by recovering the received symbol. Thus, n T time intervals of the reverse link timeslot
Figure 112007084555266-pat00017
, We can estimate hi , c by recovering the received symbol at the corresponding receive antenna. 2 shows an UL (uplink) time slot transmitted from the AT 202 and a signal received from the BTS 200 according to the first embodiment. The sounding RS values of the respective antennas 1, 2, ..., n T are multiplied by the complex weights
Figure 112007084555266-pat00018
The pre-distorted sounding RS 204 in the form of a multiplication is multiplied by T p , 1 T p, 2 , ... in the reverse link timeslot. , T p, and n T , and is transmitted in a TDM manner. In each antenna 1, 2, ..., n T of the BTS 200, a signal component is received as shown in Equation (6), and the elements of h u, c can be estimated therefrom.

< 제 2 실시 예 >&Lt; Embodiment 2 >

(나) 채널 가중된 sounding RS 전송 방식(B) Channel weighted sounding RS transmission method

본 발명의 제 2 실시 예인 채널 가중된 sounding RS 전송 방법은 AT가 한 역방향 링크 타임 슬롯 내에서 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS와 hU,c의 nT개 복소 원소

Figure 112007084555266-pat00019
가 곱해진 sounding RS를 d번째 송신 안테나를 통해 TDM, CDM, 또는 FDM 방식으로 전송한다.The second embodiment according to the weighted channel sounding RS transmission method, the AT is one of a reverse link time slot in the unmultiplied weight sounding RS and U h, c n T more complex element in the present invention
Figure 112007084555266-pat00019
And transmits the multiplied sounding RS through the d &lt; th &gt; transmission antenna by TDM, CDM, or FDM.

후술될 본 발명의 실시 예는 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS와 hU,c의 nT개 복소 원소

Figure 112007084555266-pat00020
가 곱해진 sounding RS가 TDM 방식으로 전송되는 경우를 설명할 것이다. 따라서, 상향 링크 타임 슬롯은 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS가 전송되는 시간 구간 TNW과 채널 가중치가 곱해진 sounding RS가 전송되는 시간 구간 TW로 나뉘어 진다. 또한 TW는 nT개의 시간 구간
Figure 112007084555266-pat00021
으로 나뉘어져 hU ,c의 nT개 복소 원소
Figure 112007084555266-pat00022
가 곱해진 sounding RS가 전송된다.Embodiments of the present invention to be described hereinafter is sounding RS and U h, n T c of weight is more complex element unmultiplied
Figure 112007084555266-pat00020
The sounding RS multiplied by the number of times the sounding RS is transmitted in the TDM scheme will be described. Therefore, the uplink time slot is divided into a time interval T NW through which the sounding RSs whose weights are not multiplied are transmitted, and a time interval T W through which the sounding RSs multiplied by the channel weights are transmitted. T W is the number of n T time intervals
Figure 112007084555266-pat00021
And the n T complex elements of h U , c
Figure 112007084555266-pat00022
The sounding RS multiplied is transmitted.

AT는 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS를 전송하고, BTS는 역방향 링크타임 슬롯의 TNW 동안에 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS를 이용하여 d번째 송신 안테나로부터 BTS까지의 상향 채널 벡터 hU,d를 추정한다. 상향 링크 타임 슬롯 내 TW의 k번째 시간 구간 TW,k에서는 sounding RS에 복소 가중치 hU,c,k가 곱해진 심볼이 전송되고, AT의 d번째 송신 안테나를 통해 전송되어 다음 <수학식 7>과 같이 신호 벡터 YK가 BTS에 수신된다.The AT transmits a sounding RS with a weight unmultiplied, and the BTS estimates an up channel vector h U, d from the d-th transmit antenna to the BTS using a sounding RS whose weight is not multiplied during the T NW of the reverse link time slot. do. In the kth time interval T W, k of T W in the uplink time slot , the symbol multiplied by the complex weight h u, c, k is transmitted to the sounding RS and transmitted through the d th transmission antenna of the AT, 7>, the signal vector Y K is received at the BTS.

Figure 112007084555266-pat00023
Figure 112007084555266-pat00023

BTS 수신기는 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS에 의해 추정된 상향 채널 벡터 hU,d를 이용하여, 수신 신호 벡터 yk를 MRC(maximal ratio combining) 또는 MMSE(minimum-mean square error)와 같은 수신 신호 처리를 한다. 본 발명의 실시 예는 MRC 수신 신호 처리의 경우를 가정하고, 수신 신호 벡터 Yk를 MRC 수신 신호처리 하면 다음 <수학식 8>과 같이 sounding RS에 가중된 hU,c의 k 번째 원소 hU,c,k를 추정할 수 있다.The BTS receiver uses the uplink channel vector h U, d estimated by the weighting-unfiltered sounding RS to estimate the received signal vector y k as a received signal such as maximal ratio combining (MRC) or minimum-mean square error (MMSE) Process. The embodiment of the present invention assumes the case of the MRC received signal processing and if the received signal vector Y k is subjected to the MRC reception signal processing , the k th element h u of the weighted h u, c, as shown in Equation (8) , c, k can be estimated.

Figure 112007084555266-pat00024
Figure 112007084555266-pat00024

따라서, BTS는 역방향 링크 타임 슬롯의TW,1에서 수신되는 심볼을 복구하여 hU,c,1을 추정할 수 있으며, TW,k에서 수신된 심볼을 복구함으로써 hU,c,k를 추정할 수 있다. 따라서, TW 동안 수신된 심볼을 복구함으로써 hU,c를 추정할 수 있다.Thus, the BTS can recover h U, c, 1 by recovering the symbols received at T W, 1 of the reverse link timeslot , and recovering the received symbols at T W , k , Can be estimated. Therefore, h U, c can be estimated by recovering the received symbol during T W.

도 3는 상기 실시 예2에 의해 전송되는 AT(300)에서 전송되는 UL(uplink) time slot과 BTS(306)에서 수신되는 신호를 도시한 것이다. 한 역방향 링크 타임 슬롯에서 TW,N 구간 동안은 가중되지 않은 sounding RS(302)와 TW,1, TW,2, …, TW,nT 시간 동안은 채널 가중된 sounding RS(304)가 TDM 방식으로 전송된다. 상기 전송된 신호는 BTS(306)에서 안테나 1, 안테나 2, …, 안테나 nT에서 수신하고, 상기 신호는 참조번호 308과 같이 MRC(Maximum Ration Combining) 방식으로 신호 처리하여 TW,1, TW,2, …, TW,nT 구간 동안 가중된 sounding RS를 참조번호 310과 같이 출력하면 역방향 링크 채널이 추정된다.FIG. 3 shows UL (uplink) time slots transmitted from the AT 300 and signals received from the BTS 306 according to the second embodiment. During a T W, N interval in a reverse link timeslot, the unweighted sounding RS 302 and T W, 1 , T W, 2 , ... , T W, and n T , the channel weighted RS 304 is transmitted in a TDM manner. The transmitted signal is transmitted from the BTS 306 to an antenna 1, an antenna 2, ... , Antenna n T , and the signal is processed by MRC (Maximum Ration Combining) method as indicated by reference numeral 308 to obtain T W, 1 , T W, 2 , ... , T W, and n T , the reverse link channel is estimated.

도 4 및 도 5는 송/수신단의 동작 흐름도를 보여주는 도면이다.4 and 5 are diagrams showing an operational flow of the transmitting / receiving end.

도 4는 BTS에 채널 추정 정보를 전달하기 위한 단말의 동작 흐름도이다. 401 과정에서 AT는 초기 호 셋업 과정에서 AT가 사용하는 송/수신 안테나 수를 BTS에 알려준다. 제안하는 상향 링크 MIMO 채널 추정을 위한 AT의 sounding RS 전송 방법 은 하나의 역방향 링크 타임 슬롯 동안에 하나의 AT 송신 안테나의 상향 링크 채널 정보를 전송한다. 따라서, AT의 nR개의 송신 안테나의 상향 링크 채널 정보를 전송하기 위해서, BTS와 AT가 역방향 링크 타임 슬롯 별로 채널 상태 송신 안테나의 인덱스 C를 결정하는 규칙을 미리 약속해야 한다. 예를 들면, 채널 상태 송신 안테나의 인덱스 C를 1,2,L, nR, 1,2,L와 같이 순차적으로 변화 시키게 되면, 첫 번째 역방향 링크 타임 슬롯에서 c=1이 되고, nR번째 타임 슬롯에서 c=nR가 되며, nR+1 번째 타임 슬롯에서 c=1이 된다.4 is a flowchart illustrating an operation of a UE for transmitting channel estimation information to a BTS. In step 401, the AT informs the BTS of the number of transmit / receive antennas used by the AT in the initial call set-up process. The sounding RS transmission method of the AT for the proposed uplink MIMO channel estimation transmits the uplink channel information of one AT transmission antenna during one reverse link time slot. Therefore, in order to transmit the uplink channel information of the n R transmit antennas of the AT, the BTS and the AT must preliminarily promise a rule for determining the index C of the channel state transmit antenna for each reverse link time slot. For example, Let it sequentially changes, such as the index of the C channel status transmission antenna, and 1,2, L, n R, 1,2, L, from the first reverse link time slot to be c = 1, n R th C = n R in the time slot, and c = 1 in the n R + 1 th time slot.

제안 발명의 동작 예에서는 하향 링크 타임 슬롯 인덱스 tD와 상향 링크 타임 슬롯 인덱스 tD가 1부터 순차적으로 증가한다고 가정한다.It is assumed that the downlink timeslot index t D and the uplink timeslot index t D sequentially increase from 1 in the example of the proposed invention.

402 과정을 통해 AT는 하향 링크 타임 슬롯마다, BTS의 각 송신 안테나에서 전송된 하향 링크 sounding RS를 이용하여, 하향 링크 채널 행렬 HD(tD)를 추정한다. 추정된 하향 링크 채널 행렬 HD(tD)를 이용하여, 본 발명에서 제안하는 "상향 링크 채널 이득을 최대로 하는 AT의 상향 링크 송신 안테나 선택 방법"을 통해, 403 단계에서 다음 상향 링크 타임 슬롯 tU에서 트래픽을 전송할 AT의 송신 안테나 d(tU)를 선택한다.Through step 402, the AT estimates the downlink channel matrix H D (t D ) for each downlink time slot using the downlink sounding RS transmitted from each transmission antenna of the BTS. Through the use of the estimated downlink channel matrix H D (t D ), through the uplink transmission antenna selection method of AT which maximizes the uplink channel gain proposed by the present invention, in step 403, traffic from t U transfer selects the transmission antennas d (t U) of aT.

404 과정에서는 403 과정에서 선택된 송신 안테나 d(tU)를 통해 상향 링크 채널 정보를 전송할 AT의 송신 안테나 인덱스 c(tU)를 결정한다. 예를 들어, c(tU) 를 1,2,L, nR, 1,2,L와 같이 순차적으로 변화 시킬 경우, c(tU) = rem(tU,nR)으로 결정된다. 여기서, rem(a,b)는 a를 b로 나눈 나머지를 구하는 함수이다.In step 404, the transmit antenna index c (t U ) of the AT to which the uplink channel information is to be transmitted is determined through the transmit antenna d (t U ) selected in step 403. For example, c (t U ) = rem (t U , n R ) is determined when c (t U ) is sequentially changed as 1,2, L, n R , 1,2, Here, rem (a, b) is a function that finds the remainder of dividing a by b.

405 과정에서 AT는 추정된 하향 링크 채널 행렬 HD(tD)의 d(tU) 번째 컬럼 벡터와 c(tU) 번째 컬럼 벡터를 이용하여, 본 발명에서 제안하는 "전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식"에 필요한 sounding RS의 전치 왜곡 가중치를 계산하거나, "채널 가중된 sounding RS 전송 방식"에 요구되는 sounding RS의 채널 가중치를 계산한다. 계산된 가중치를 이용하여 406 단계에서는 sounding RS에 곱해서, 각 전송 방식 별로 도 2와 도 3에 설명된 각 역방향 링크 타임 슬롯 구조에 맞게 전송한다.In step 405, the AT uses the d (t U ) th column vector and the c (t U ) th column vector of the estimated downlink channel matrix H D (t D ) , Calculates the predistortion weight of the sounding RS required for the "transmission scheme" or calculates the channel weight of the sounding RS required for the "channel weighted sounding RS transmission scheme". The calculated weights are multiplied by the sounding RS in step 406 and transmitted according to the respective reverse link timeslot structures described in FIGS. 2 and 3 for each transmission scheme.

BTS에서 채널 추정을 위한동작 흐름도는 도 5와 같다. 먼저, BTS는 501 과정에서 AT로부터 피드백 (feedback)된 AT의 송/수신 안테나 수에 대한 정보를 획득하고, 502과정에서는 해당 역방향 링크 타임 슬롯에서 전송되는 sounding RS가 AT의 몇 번째 송신 안테나의 역방향 링크 채널 정보를 전달하는지 결정한다. An operation flow chart for channel estimation in the BTS is shown in FIG. In step 501, the BTS acquires information on the number of transmit / receive antennas of the AT fed back from the AT in step 501. In step 502, the BTS computes the number of times the sounding RS transmitted in the corresponding reverse link timeslot is in the reverse direction Link channel information.

503 과정을 통해 BTS는 역방향 링크 sounding RS 전송 방식에 따라, 도 2와 도 3에 설명된 각 역방향 링크 타임 슬롯 구조에 맞게, c(tU) 번째 송신 안테나의 상행 링크 채널 벡터를 추정한다. 504 과정에서는 nR개의 연속적인 역방향 링크 타임 슬롯 동안의 역방향 링크 채널 추정 과정을 통해 추정된 nR개의 추정된 벡터들

Figure 112007084555266-pat00025
로 구성된
Figure 112007084555266-pat00026
를 추정한다. 또한, 이를 transpose하여 505 과정에서는 하향 링크 MIMO processing에서 요구되는 하향 링크 채널 행렬 HD(nR)를 구한다. 마지막으로 506 과정을 통해 BTS는 tU ? nR 1인 역방향 링크 타임 슬롯에서 추정된 채널 벡터들은 HU(nR)의 rem(tU,nR) 번째 행 벡터를 업데이트 한다. 본 발명에서는 TDD MIMO 시스템의 상향 링크 채널 이득을 최대로 하는 AT의 송신 안테나 선택 방법을 제안하였다. 제안하는 방식은 AT의 하향 링크 채널 추정을 통해, 순시적으로 채널 이득을 최대로 하는 AT의 송신 안테나를 선택함으로써, 고정된 하나의 송신 안테나를 사용하는 경우보다 공간 다이버시티 order가 nR배 증가하여 다이버시티 이득이 증가하고, 평균 신호 대 잡음비(signal to noise ratio : SNR)가 약 0.75nR배 정도 개선된다. 제안하는 송신 안테나를 선택하는 방식은 AT가 하향 링크 채널 추정을 통해 상향 링크 송신 안테나를 독자적으로 결정하기 때문에, BTS와의 추가적인 signaling이 필요 없으며, 다이버시티 이득과 평균 SNR 이득을 제공함으로써 역방향 링크에서 전송되는 트래픽 데이터와 sounding RS의 전송률과 에러율을 상당히 향상 시킬 수 있다.In step 503, the BTS estimates the uplink channel vector of the c ( tU ) th transmit antenna according to the reverse link timeslot structure described in FIGS. 2 and 3 according to the reverse link sounding RS transmission scheme. In step 504, n R estimated vectors &lt; RTI ID = 0.0 &gt; (k) &lt; / RTI &gt; estimated through a reverse link channel estimation process during n R consecutive reverse link timeslots
Figure 112007084555266-pat00025
Consisting of
Figure 112007084555266-pat00026
. In step 505, the downlink channel matrix H D (n R ) required in the downlink MIMO processing is obtained. Finally, through the process of the BTS 506 t U? The channel vectors estimated in the reverse link timeslot with n R 1 update the rem (t U , n R ) th row vector of H U (n R ). In the present invention, a transmission antenna selection method of AT which maximizes the uplink channel gain of a TDD MIMO system is proposed. The proposed scheme selects the transmit antenna of the AT that maximizes the channel gain instantaneously through the downlink channel estimation of the AT so that the spatial diversity order is n R times larger than that of the fixed one transmit antenna The diversity gain is increased, and the average signal-to-noise ratio (SNR) is improved by about 0.75 n R times. Since the AT selects the uplink transmission antenna independently through the downlink channel estimation, the AT does not need to perform additional signaling with the BTS, and the diversity gain and the average SNR gain are provided, The transmission rate and the error rate of the traffic data and the sounding RS can be significantly improved.

본 발명에서는 AT에서 선택되어 상향 링크 트래픽이 전송될 송신 안테나를 통하여, 선택되지 않은 다른 송신 안테나들의 상향 링크 채널 상태를 BTS에 전달하기 위한 두 가지의 sounding RS 전송 기법을 제안하였다. "채널 가중된 sounding RS 전송 방식"은 하나의 역방향 링크 타임 슬롯 동안 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS와 nT개의 채널 가중치가 곱해진 sounding RS를 같이 전송하므로, 채널 가중치가 곱해진 sounding RS를 전송하는 시간 구간이 "전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식"보다 감소하게 된다. 채널 가중치가 곱해진 sounding RS를 전송하는 시간 구간의 감소는, 가중된 sounding RS 추정을 위한 신호 에너지의 감소를 야기 시켜 채널 추정 성능을 열화 시키지만, 상기 <수학식 8>과 같이 "채널 가중된 sounding RS 전송 방식"은 BTS의 nT개의 수신 안테나에 의한 MRC 이득을 추가적으로 얻음으로써 이를 보상 할 수 있다. BTS의 수신 MRC에 의해 다이버시티 order가 nT배 증가함으로써 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 평균 SNR이 nT배 증가한다.In the present invention, two sounding RS transmission schemes for transmitting the uplink channel states of other unselected transmission antennas to the BTS through the transmission antenna selected by the AT and transmitting the uplink traffic are proposed. "Channel weighted sounding RS transmission scheme" transmits a sounding RS multiplied by a channel weight, since a sounding RS having a weight multiplied by a weight is multiplied by n T channel weights during one reverse link time slot, The time interval becomes smaller than the "predistorted sounding RS transmission method &quot;. The reduction of the time interval for transmitting the sounding RS multiplied by the channel weight causes a decrease in the signal energy for the weighted sounding RS estimation to degrade the channel estimation performance. However, as shown in Equation (8) RS transmission scheme "can compensate for this by further obtaining the MRC gain by the n T receive antennas of the BTS. The diversity order can be obtained by multiplying the diversity order n T times by the reception MRC of the BTS, and the average SNR increases n T times.

반면에 "전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식"은 하향 링크 채널 추정을 통해 sounding RS를 전치 왜곡하여 전송함으로써, 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS를 전송할 필요가 없다. 따라서, 전치 왜곡된 sounding RS를 전송하는 시간 구간이 "채널 가중된 sounding RS 전송 방식"보다 커지기 때문에 전치 왜곡된 sounding RS 추정을 위한 신호 에너지를 증가시켜 추정 성능을 개선 시킨다.On the other hand, the "predistorted sounding RS transmission scheme" does not need to transmit sounding RSs whose weights are not multiplied by predistorting the sounding RSs through downlink channel estimation. Therefore, since the time interval for transmitting the predistorted sounding RS is larger than the "channel weighted sounding RS transmission method ", the signal energy for predistorted sounding RS estimation is increased to improve the estimation performance.

따라서, 기지국 수신 안테나 수 nT가 클 경우에는 MRC 수신 신호 처리에 의한 이득이 증가하는 "채널 가중된 sounding RS 전송 방식"이 적합하고, 기지국 수신 안테나 수 nT가 작을 경우에는 전치 왜곡된 sounding RS를 전송하는 시간 구간이 상대적으로 큰 "전치 왜곡된 sounding RS 전송 방식"이 적합하다.Therefore, when the number n T of base station receiving antennas is large, a "channel weighted sounding RS transmission method " in which the gain by the MRC receiving signal processing increases is suitable. When the number n T of base station receiving antennas is small, Quot; predistorted sounding RS transmission scheme "in which the time interval over which the signal is transmitted is relatively large.

도 1은 AT가 단일 송신 chain을 사용하는 TDD MIMO 시스템에서, 매 상향 링크 슬롯마다 AT의 단일 송신 chain을 개의 송신 안테나들 중에 선택된 하나의 안테나로 스위칭 하는 송신기 구조의 일례를 도시하고 있는 도면1 shows an example of a transmitter structure for switching a single transmission chain of an AT to one antenna selected among transmission antennas in each uplink slot in a TDD MIMO system in which an AT uses a single transmission chain

도 2은 전치 왜곡된 sounding RS가 역방향 링크 타임 슬롯에서 개의 시간 구간으로 나누어져서 TDM 방식으로 전송되고, BTS의 각 수신 안테나에 나뉘어서 수신되어 추정되는 일례를 도시하고 있는 도면2 is a diagram showing an example in which the predistorted sounding RS is divided into time segments in a reverse link time slot and transmitted in a TDM manner and received and divided into respective reception antennas of the BTS

도 3는 채널 가중된 sounding RS 전송 방식에서 하나의 역방향 링크 타임 슬롯 내에 가중치가 곱해지지 않은 sounding RS와 채널 가중된 sounding RS가 TDM 방식으로 전송되고, BTS에서 MRC 수신 신호 처리되어 복구되는 일례를 설명하는 도면3 illustrates an example in which, in a channel-weighted sounding RS transmission scheme, a sounding RS in which a weight is not multiplied within one reverse link time slot and a channel-weighted sounding RS are transmitted in a TDM scheme and an MRC reception signal is processed in the BTS scheme and recovered Drawing

도 4는 BTS에 채널 추정 정보를 전달하기 위한 단말의 동작 흐름도4 is a flowchart illustrating an operation of a terminal for transmitting channel estimation information to a BTS

도 5는 하향링크 채널 추정을 위한 BTS에서 동작 흐름도5 is a flowchart illustrating the operation flow in the BTS for downlink channel estimation

Claims (14)

다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말이 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방법에 있어서,A method for transmitting uplink channel information in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, 기지국이 포함하는 각 송신 안테나로부터 송신된 기준 신호(Reference Signal: RS)를 기반으로 하향 링크 채널 정보를 추정하는 과정과,Estimating downlink channel information based on a reference signal (RS) transmitted from each transmission antenna included in the base station; 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 근거로, 다수의 송신 안테나들 중 가장 큰 상향 링크 채널 이득을 제공하는 제1송신 안테나를 상향 링크 트래픽을 송신할 송신 안테나로 선택하는 과정과,Selecting a first transmit antenna that provides the largest uplink channel gain among a plurality of transmit antennas as a transmit antenna to transmit uplink traffic based on the estimated downlink channel information; 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 판단하는 과정과,Determining uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas; 상기 상향 링크 채널 정보와 상기 상향 링크 트래픽을 상기 제1송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,And transmitting the uplink channel information and the uplink traffic through the first transmission antenna, 상기 상향 링크 채널 정보는 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방법.The uplink channel information is transmitted using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme. The first transmission scheme uses a first time interval during which a sounding RS is transmitted and the sounding RS Wherein the uplink channel information is transmitted in consideration of a second time interval in which the uplink channel information is transmitted, and the second transmission scheme is a method of predistorting the sounding RS to transmit the uplink channel information, And transmitting the uplink channel information. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제2송신 방식에서 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것은 상기 사운딩 RS를 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 기반으로 결정된 가중치를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것임을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방법.The method of predistorting the sounding RS in the second transmission scheme and transmitting the uplink channel information may include transmitting the uplink channel information using the weight determined based on the estimated downlink channel information, And transmitting the uplink channel information. 제 1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1시간 구간은 상향 링크 채널을 추정하기 위한 시간 구간을 나타내며, 상기 제2시간 구간은 상기 상향 링크 채널 정보를 상기 기지국에서 검출하기 위한 시간 구간을 나타냄을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방법.Wherein the first time interval represents a time interval for estimating an uplink channel and the second time interval represents a time interval for detecting the uplink channel information by the base station. How to. 삭제delete 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,In a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, 기지국이 포함하는 각 송신 안테나로부터 송신된 기준 신호(Reference Signal: RS)를 기반으로 하향 링크 채널 정보를 추정하는 하향 링크 채널 추정부와,A downlink channel estimator for estimating downlink channel information based on a reference signal (RS) transmitted from each transmission antenna included in the base station; 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 근거로, 다수의 송신 안테나들 중 가장 큰 상향 링크 채널 이득을 제공하는 제1송신 안테나를 상향 링크 트래픽을 송신할 송신 안테나로 선택하는 안테나 선택부와, An antenna selector for selecting a first transmission antenna that provides the largest uplink channel gain among a plurality of transmission antennas as a transmission antenna to transmit uplink traffic based on the estimated downlink channel information; 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 판단하는 제어부와,A controller for determining uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except for the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas; 상기 상향 링크 채널 정보와 상기 상향 링크 트래픽을 상기 제1송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하며,And a transmitter for transmitting the uplink channel information and the uplink traffic through the first transmission antenna, 상기 상향 링크 채널 정보는 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 단말.The uplink channel information is transmitted using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme. The first transmission scheme uses a first time interval during which a sounding RS is transmitted and the sounding RS Wherein the uplink channel information is transmitted in consideration of a second time interval in which the uplink channel information is transmitted, and the second transmission scheme is a method of predistorting the sounding RS to transmit the uplink channel information, To the terminal. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 제2송신 방식에서 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것은 상기 사운딩 RS를 상기 추정된 하향 링크 채널 정보를 기반으로 결정된 가중치를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것임을 특징으로 하는 단말.The method of predistorting the sounding RS in the second transmission scheme and transmitting the uplink channel information may include transmitting the uplink channel information using the weight determined based on the estimated downlink channel information, To the terminal. 제 5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 제1시간 구간은 상향 링크 채널을 추정하기 위한 시간 구간을 나타내며, 상기 제2시간 구간은 상기 상향 링크 채널 정보를 상기 기지국에서 검출하기 위한 시간 구간을 나타냄을 특징으로 하는 단말.Wherein the first time interval represents a time interval for estimating an uplink channel and the second time interval represents a time interval for detecting the uplink channel information by the base station. 삭제delete 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 상향 링크 채널 정보를 수신하는 방법에 있어서,A method for receiving uplink channel information in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, 각 송신 안테나를 사용하여 기준 신호(Reference Signal: RS)를 단말로 송신하는 과정과,Transmitting a reference signal (RS) to a mobile station using each transmit antenna; 상기 단말이 포함하는 다수의 안테나들 중 제1송신 안테나를 통해 송신되는 상향 링크 트래픽 및 상향 링크 채널 정보를 수신하는 과정을 포함하며,Receiving uplink traffic and uplink channel information transmitted through a first transmission antenna among a plurality of antennas included in the mobile station, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 포함하고, Wherein the uplink channel information includes uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 단말에서 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 수신하는 방법.The uplink channel information is transmitted from the UE using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme, and the first transmission scheme includes a first time interval during which a sounding RS is transmitted, And transmitting the uplink channel information in consideration of a second time interval in which the uplink channel information is transmitted, wherein the second transmission scheme predistortes the sounding RS to transmit the uplink channel information, And transmitting the uplink channel information. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제2송신 방식에서 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것은 상기 사운딩 RS를 상기 단말에서 추정한 하향 링크 채널 정보를 기반으로 결정된 가중치를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것임을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 수신하는 방법.The method of predistorting the sounding RS in the second transmission scheme and transmitting the uplink channel information may include receiving the uplink channel information using the weight determined based on the downlink channel information estimated by the terminal, And transmitting the uplink channel information. 제 9 항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 제1시간 구간은 상향 링크 채널을 추정하기 위한 시간 구간을 나타내며, 상기 제2시간 구간은 상기 상향 링크 채널 정보를 상기 기지국에서 검출하기 위한 시간 구간을 나타냄을 특징으로 하는 상향 링크 채널 정보를 수신하는 방법.Wherein the first time interval represents a time interval for estimating an uplink channel and the second time interval represents a time interval for detecting the uplink channel information by the base station. How to. 다중 입력 다중 출력(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,1. A base station in a wireless communication system using a multiple-input multiple-output (MIMO) scheme, 각 송신 안테나를 사용하여 기준 신호(Reference Signal: RS)를 단말로 송신하는 송신부와,A transmitter for transmitting a reference signal (RS) to the terminal using each transmission antenna; 상기 단말이 포함하는 다수의 안테나들 중 제1송신 안테나를 통해 송신되는 상향 링크 트래픽 및 상향 링크 채널 정보를 수신하는 수신부를 포함하며,And a receiver for receiving uplink traffic and uplink channel information transmitted through a first transmission antenna among a plurality of antennas included in the mobile station, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 다수의 송신 안테나들 중 상기 제1송신 안테나를 제외한, 적어도 하나의 나머지 송신 안테나에 대한 상향 링크 채널 정보를 포함하고, Wherein the uplink channel information includes uplink channel information for at least one remaining transmission antenna except the first transmission antenna among the plurality of transmission antennas, 상기 상향 링크 채널 정보는 상기 단말에서 제1송신 방식 및 제2송신 방식 중 하나를 사용하여 송신되며, 상기 제1송신 방식은 사운딩(sounding) RS가 송신되는 제1시간 구간과 상기 사운딩 RS를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 제2시간 구간을 고려하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타내며, 상기 제2송신 방식은 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 방식을 나타냄을 특징으로 하는 기지국.The uplink channel information is transmitted from the UE using one of a first transmission scheme and a second transmission scheme, and the first transmission scheme includes a first time interval during which a sounding RS is transmitted, And transmitting the uplink channel information in consideration of a second time interval in which the uplink channel information is transmitted, wherein the second transmission scheme predistortes the sounding RS to transmit the uplink channel information, Wherein the base station and the base station are connected to the base station. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 제2송신 방식에서 상기 사운딩 RS를 전치 왜곡시켜 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것은 상기 사운딩 RS를 상기 단말에서 추정한 하향 링크 채널 정보를 기반으로 결정된 가중치를 사용하여 상기 상향 링크 채널 정보를 송신하는 것임을 특징으로 하는 기지국.The method of predistorting the sounding RS in the second transmission scheme and transmitting the uplink channel information may include receiving the uplink channel information using the weight determined based on the downlink channel information estimated by the terminal, To the base station. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 제1시간 구간은 상향 링크 채널을 추정하기 위한 시간 구간을 나타내며, 상기 제2시간 구간은 상기 상향 링크 채널 정보를 상기 기지국에서 검출하기 위한 시간 구간을 나타냄을 특징으로 하는 기지국.Wherein the first time interval represents a time interval for estimating an uplink channel and the second time interval represents a time interval for detecting the uplink channel information by the base station.
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