KR101419688B1 - 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 사용자 단말에서, 상기 방법은: 기지국의 다수의 전송 안테나의 스페이스 상관된 매트릭스를 측정하는 단계, 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 계층적 피드백의 모드에서 계층적 코드북을 변환하는 단계, 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하는 단계, 및 계층적 피드백의 모드를 사용함으로써 사용자 단말로부터 기지국으로 공간 상관된 상관 매트릭스 및 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스를 피드백하는 단계를 포함한다.

Description

공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR PERFORMING HIERARCHY FEEDBACK WITH SPACE INFORMATION ASSISTED}
본 발명은 모바일 통신들의 분야에 관한 것이며, 특히, 계층적 피드백을 수행하여 그에 의해 피드백 정확성을 향상시키기 위해 사용자 단말(UE)의 채널의 공간 특징들(spatial characters)을 고려하는, 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백(spatial information-assisted hierarchical feedback)을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
롱-텀 에볼루션 릴리스 8(long-term evolution release 8: LTE Rel-8) 표준은 특히, SU-MIMO(single-user Multiple Input Multiple Output)을 위한 피드백 정책 및 코드북(codebook)을 최적화한다. 하지만, MU-MIMO가 SU-MIMO보다 피드백 정확성에 민감하다는 것은 이미 알려져 있다. 낮은 피드백 정확성은, 열화된 MU-MIMO 성능을 야기할 것이고, 그래서, MU-MIMO의 이론적인 잠재성들에 대한 연구를 차단한다. 이러한 문제점을 해소하기 위해, 최신 LTE-A에 대한 논의는 MU-MIMO 성능을 향상시키기 위한 개선된 피드백 메커니즘에 초점을 맞춘다. 계층적 피드백은 매우 유망한 후보 방식이다.
MU-MIMO 피드백 정확성을 향상시키기 위해 효과적인 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 전통적인 계층적 피드백이 시간 도메인 또는 주파수 도메인 상의 UE의 채널의 상관(correlation)을 이용하지만, 그것은 채널의 공간 특징들(spatial characters)을 고려하지 않는다.
종래기술에서 상기의 단점들을 해소하기 위해서, 본 발명이 제안된다. 그러므로, 본 발명의 목적은 계층적 피드백을 수행하여 피드백 정확성을 향상시키기 위해 UE의 채널의 공간 특징을 고려할 수 있는, 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 사용자 단말에서, 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은: 기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스(correlation matrix)를 측정하는 단계; 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하는 단계; 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드(codeword)를 선택하는 단계; 및 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 단말로부터 기지국으로 선택된 코드워드의 인덱스(index)에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스(precoding matrix index) 및 공간 상관 매트릭스를 피드백하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 기지국에서, 상기 방법은: 프리코딩 및 스케줄링을 수행하기 위해 사용자 단말로부터 피드백된 공간 상관 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기초하여, 선택된 코드워드를 재구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북은 사용자 단말의 채널의 시간 또는 주파수 정보에 기초하여 트레인(train)되고 구성되는 코드북이다.
바람직하게는, 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하는 단계는: 변환된 계층적 코드북으로부터 가장 깊은 레벨 코드워드(deepest-level codeword)를 선택하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하는 단계는: 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북의 각각의 레벨에서 코드워드에 의해 공간 상관 매트릭스를 프리-멀티플라이(pre-multiplying)하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 공간 상관 매트릭스는 프리코딩 매트릭스 인덱스를 피드백하는 기간보다 훨씬 긴 기간에 걸쳐 사용자 단말과 기지국 간에 동기화되는 롱-텀 정보이다.
바람직하게는, 모바일 통신 시스템은 다중 사용자 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신 시스템이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따라, 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 장치가 또한 제공되며, 상기 장치는: 기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스를 측정하도록 구성되는 측정 성분; 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하도록 구성되는 변환 성분; 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하도록 구성된 선택 성분; 및 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 단말로부터 기지국으로 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스 및 공간 상관 매트릭스를 피드백하도록 구성되는 피드백 성분을 포함한다.
요약하면, 본 발명에 따라, 종래의 계층적 피드백에 대한 향상된 피드백 정확성을 제공할 수 있는, UE 공간 정보와 계층적 피드백의 이점들을 조합하는 피드백 아키텍처가 제공된다.
도면들과 연계하여 본 발명의 비제한적인 실시예에 대한 상세한 설명에 기초하여, 본 발명의 상기 및 다른 목적들, 특성들 및 이점들이 보다 명백해질 것이다.
본 발명은 계층적 피드백을 수행하여 피드백 정확성을 향상시키기 위해 UE의 채널의 공간 특징을 고려할 수 있는, 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 방법 및 장치를 제공한다.
도 1은 계층적 피드백에서 2진 트리-구조 코드북(binary tree-structure codebook)의 예를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따르는 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따르는 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 장치의 흐름도.
아래에서, 본 발명은 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 아래의 설명에서, 몇몇 특정한 실시예들은 단지 예시적인 제안들이며, 그것들은 본 발명에 대한 어떠한 제한으로서 이해되지 않아야 하며, 단지 예들이다. 전통적인 구조들 또는 아키텍처들이 본 발명의 이해에 대해 잠재적으로 모호함들을 야기할 때, 그것들은 생략될 것이다.
계층적 피드백의 아이디어(idea)는 피드백 정확성을 개선하고, 제한된 피드백을 갖는 무선 통신 시스템의 전체 성능을 향상시키는 것으로부터 유래한다. 계층적 피드백 메커니즘은 시간 도메인 또는 주파수 도메인에 대해 물리적인 채널의 상관을 사용한다. 계층적 피드백에서의 코드북은 2진 트리 구조로 구성되고, jth 레벨의 주어진 서브트리에서 코드워드들을 결합시키기 위한 인덱스들은 도 1에 도시된 바와 같이, 동일한 (j-i) 유효 비트들을 갖는다.
채널이 천천히 변할 때, 계층적 피드백은 전통적인 피드백에 대해 UE 채널에 대해 보다 정확한 설명을 야기한다. 달리 말해서, 고정된 피드백 오버헤드들(fixed feedback overheads)에 대해, 계층적 피드백은 훨씬 큰 코브북에서의 코드워드를 인덱스한다. Bmax가 계층적 코드북에서 트리의 전체 레벨들을 나타내고, B_feedback가 업링크 피드백 시그널링(uplink feedback signaling)에서 PMI(precoding matrix index)의 비트들의 수를 나타낸다고 가정한다. 현재 LTE 표준에 대해, B_feedback = 4, 여기에서, 예로서, Bmax = 12가 채택된다. 계층적 피드백은 예로서 아래의 시나리오를 채택함으로써 설명될 수 있다.
업링크 피드백의 시작 시에, 즉 시간 t_0에서, UE는 계층적 코드북으로부터 가장 깊은 레벨 코드워드를 선택하고, 인덱스는
Figure 112012090029906-pct00001
이다. 하지만, UE는 Idx_0의 이전 B_feedback 비트들을 피드백하고,
Figure 112012090029906-pct00002
와 같이, t_0에서 PMI를 피드백한다.
다음 피드백 시간에서, 즉 시간 t_1에서, UE는 또한 계층적 코드북으로부터 가장 깊은 레벨 코드워드를 선택하고, 코드워드의 인덱스는
Figure 112012090029906-pct00003
이다. 계층적 피드백 알고리즘에 따라, UE는 Idx_1의 중간 (B_feedback-1) 비트들을 피드백하고, 반면에, PMI 피드백에서, 제 1 비트가 "하향(downward)"(즉, 계층적 트리에서의 하향 탐색)의 시나리오를 나타내는데 사용된다. 그러므로, t_1에서 피드백 PMI는:
Figure 112012090029906-pct00004
이고, 여기에서, 제 1 비트 "1"는 UE 및 eNB(기지국)에서 협상되는 것으로서 "하향"에 대응하고, 마지막 3개의 비트들은 Idx_1의 제 5, 제 6, 및 제 7 비트들에 각각 대응한다.
이런 식으로, PMI_1 = [1000]을 수신할 때, eNB는 PMI_1 및 PMI_0에 기초하여 Idx_0의 부분을 재구성할 수 있다. 재구성된 코드워드의 인덱스는 PMI_1_re = [1001000]이다. 이 예로부터, 채널이 천천히 변할 때, 계층적 피드백 및 그것의 대응하는 코드북 구조는 채널 정보의 보다 정확한 피드백을 실현할 수 있고, 연속하는 코드워드들의 정면 여러 개 비트들(front several bits)이 동일한 서브트리에 상주함을 명백히 이해될 수 있다.
계층적 피드백이 단지 시간 도메인 또는 주파수 도메인에서 UE 채널의 상관을 이용함이 또한 주의될 수 있다. 코드워드의 선택은 독특하게, UE 채널의 시간 또는 주파수 정보에 기초한다. 코드북 자체는 채널의 공간 특징들을 고려함이 없이, 트레이닝(training) 및 구성(construction)을 겪는다. 하지만, 실제 전파 환경에서, 채널들이 상관되고, 코드워드 탐색 및 업데이트가 채널들의 공간 특징을 고려하지 않으면, 최적 이하의 코드워드(suboptimal codeword)가 야기될 수 있다.
본 발명에 따른 솔루션의 기본적인 아이디어는 다음을 포함한다:
스텝 1: 각각의 업링크 피드백 프레임에서, UE가 그것의 공간 상관 매트릭스를 측정 및 계산하고;
스텝 2: 새로운 계층적 코드북을 형성하기 위해 동기화된 공간 상관 매트릭스(도 1에 도시된 바와 같음)를 사용함으로써 기본적인 계층적 코드북을 변환한다.
스텝 3: UE는 미리 결정된 표준(예컨대, 공간 거리를 최소화하고, 시스템 능력을 최대화하는 등)에 기초하여 새롭게 생성된 코드북에서 가장 깊은 레벨로부터 코브워드를 선택하고;
스텝 4: UE는, 계층적 피드백 알고리즘에 따라 스텝 3에서 생성된 코드워드 인덱스에 기초하여 4-비트 피드백 PMI를 유도한다. 이어서, UE는 PMI를 eNB로 피드백한다. 프레임이 공간 정보 업데이팅 프레임이면, UE는 공간 상관 매트릭스를 피드백하는 것을 필요로 한다. 공간 상관 정보가 PMI 피드백 기간보다 훨씬 긴 기간에서 eNB와 UE 간에 동기화되는 롱-텀 정보로서 간주될 수 있음이 유의되어야 한다.
스텝 5: eNB는, 스텝 3에서 피드백 PMI, 선행하는 피드백 시간에서 동일한 UE로부터 공지되는 피드백 PMI, 및 미리 규정된 계층적 피드백 알고리즘에 기초하여 UE PMI를 재구성하고;
스텝 6: eNB는, 스텝 5에서 얻어지는 정보에 기초하여 스케줄링 및 프리코딩을 수행한다. eNB가 보고되는 PMI 및 대응하는 코드워드를 디코딩할 수 있음이 주의되어야 한다.
본 발명은 아래의 예를 사용하여 설명될 수 있다.
MU-MIMO 시스템이 K명의 사용자들을 갖는다고 가정하면, BS에는, M개의 전송 안테나들이 설비되고, 각각의 UE는 N개의 수신 안테나들을 갖는다. 또한, Bmax = 12 및 B_feedback =4라고 가정될 수 있다. 달리 말해서, 계층적 코드북 트리에서 12개의 레벨들이 존재하고, 각각의 피드백 PMI는 4 비트들로써 나타내질 수 있다. 그러므로, 코드북 트리는 총 213 - 2= 8190 코드워드들을 가지며, 이들 코드워드들은 도 1에 도시된 바와 같이 조직화된다. 다운링크는 단순히, 단일 스트림의 전송을 허용하고, 모든 코드워드들은 M × 1 차원들을 갖는다. BS로부터 kth 사용자로의 채널은 N × M 매트릭스 H k로써 나타내진다.
스텝 1: 공간 상관 매트릭스의 계산
제 1 UE 피드백 프레임 t_0에서, UE k는 기지국의 M개의 전송 안테나들의 M × M 공간 상관 매트릭스
Figure 112012090029906-pct00005
을 측정하고, 여기에서, s는 공간 상관 매트릭스를 평균하기 위한 서브캐리어를 나타낸다. 그것은 공간 상관 매트릭스에 대해 허용되는 전파 시나리오 및 피드백 버짓(feedback budge)에 의존하는 서브캐리어, 12개의 서브캐리어들, 또는 전체 대역폭일 수 있다.
스텝 2: 공간 상관 정보를 포함하는 새로운 코드워드를 생성
R ko는 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 코드워드들, 즉 인덱스들이 각각 [0] 및 [1], 즉 cd_0 및 cd_1인, 도 1에서의 코드워드들의 결합으로 미리 곱해진다. 획득된 코드워드들은 cd_new_0 및 cd_new_1이다. 고유 채널(h ko)을 갖는 작은 코사인 거리(less cosine distance)를 갖는 코드워드가 다음 스텝에서 트리 탐색(tree search)을 위한 루트(root)로서 선택된다.
Figure 112012090029906-pct00006
여기에서, U(:,1)는 H ko의 왼쪽 단수 매트릭스(left singular matrix)의 제 1 컬럼(column)이다.
스텝 3: 계층적 트리로부터 가장 깊은 레벨 코드워드를 선택
만약, cd_new_0이 스텝 2에서 선택되면, 스텝 2에서 동일한 프로세스가 도 1에 도시된, 코드워드 "0"으로부터 기원하는 코드워드의 결합에 대해 수행된다. 달리 말해서, 공간 상관 매트릭스(R ko)는 [00] 및 [01]의 인덱스들로 코드워드들에 대한 변환을 수행한다. 선택 프로세스는 다음 트리 탐색을 위한 루트를 결정하기 위해서 코드워드들의 결합에 대해 수행될 것이다.
리프 코드(leaf code)가 선택될 때까지, 코드워드 선택을 수행하고 -> 계층적 트리에서 레벨 하향 -> 새로운 코드워드를 생성하는 프로세스가 수행될 것이다. 예를 들어, 코드워드 [010100110110]가 선택된다고 가정하자.
스텝 4: PMI를 결정 및 피드백
제 1 업링크 피드백 프레임이 고려되므로, eNB는 UE k의 PMI 공간 상관 정보를 미리 알고 있지 않다. 그러므로, 공간 상관 매트릭스(R ko)는 벡터(vector) 또는 스케일(scale)의 형태로 eNB에 피드백된다. 공간 상관 매트릭스 외에, 선택된 코드워드, 즉, PMI_0 = [0101]의 인덱스의 앞의 4 비트들이 eNB에 피드백된다.
스텝 5: eNB에서 코드워드를 재구성
R ko 및 PMI_0 = [0101]을 수신할 때, 그리고 그것이 UE k로부터의 제 1 업링크 피드백이라고 결정된 후에, eNB는 다음의 방식으로 요구된 코드워드를 재구성한다. 우선, 인덱스 [0101]을 갖는 코드워드는 계층적 코드북, 즉, cd_0101로부터 탐색되고, 재구성된 코드워드는 아래 수식과 같이 표현된다.
Figure 112012090029906-pct00007
스텝 6: 프리코딩 및 스케줄링
셀에서 모든 UE들로부터 원래 코드워드들을 얻은 후에, eNB는 상이한 방식들로 이들 원래 코드워드들을 사용한다. 여기에서, 보고된 PMI는 UE의 유효 채널의 양자화(quantization)이고, 총 용량에 기초하여 그리디 탐색(greedy search) 및 제로-포싱 프리코딩(zero-forcing precoding)이 수행된다. eNB는 최대 가중 합(maximum weighted sum)을 갖는 용량을 갖는 UE들의 서브세트를 선택한다. UE 채널은
Figure 112012090029906-pct00008
으로서 표현되고, 여기에서,
Figure 112012090029906-pct00009
(
Figure 112012090029906-pct00010
은 ith UE의 재구성된 코드워드의 치환(transposition)을 나타냄)은 스텝 5에서 설명되는 것과 동일한 방식으로 얻어진다. 선택된 사용자들의 서브세트에 대한 최종 프리코더는
Figure 112012090029906-pct00011
이고, 여기에서, p는 파워 분포 벡터를 나타낸다.
스텝 4.1: 후속 프레임들에 대한 PMI 결정 및 피드백
스텝 4는 제 1 업링크 피드백 프레임에 대한 PMI 결정 및 피드백의 프로세스를 설명하지만, 그것은 후속 프레임들에서와는 약간 상이하다. 계층적 피드백 프레임 아키텍처에서, 제 1 프레임과는 상이한 프레임에 대해, PMI의 (B_feedback-1) 비트들은 선택된 코드워드의 12 비트 인덱스들의 임의의 부분을 나타내기 위해 할당되고, 1 비트는 이전 프레임의 PMI와 현재 프레임의 12 비트 인덱스들 간의 관계를 나타내는데 사용된다. 예를 들어, 제 1 업링크 피드백에서, PMI_0 = [0101]은 eNB에 피드백된다.
시나리오 1: 제 2 업링크 피드백 프레임에서, 선택된 코드워드의 인덱스는 Idx_1 = [010110110010]이다. UE는, Idx_1의 앞의 4 비트들이 PMI_0과 동일하므로, 이 시나리오를 "하향" 시나리오로서 결정한다. PMI_1의 제 1 비트는 (eNB와 UE 둘 모두에서 공지되는) 하향 "1"을 나타내는데 사용될 것이며, Idx_1의 제 5, 제 6 및 제 7 비트들은 PMI_1의 나머지 비트들에 채워진다. 그러므로, PMI_1 = [1101]이다.
시나리오 2: 제 2 업링크 피드백 프레임에서, 선택된 코드워드의 인덱스는 Idx_1 = [011010110010]이다. UE는, Idx_1의 앞의 4 비트들이 PMI_0과 상이하므로, 이 시나리오를 "상향(upward)" 시나리오로서 결정한다. PMI_1의 제 1 비트는 (eNB와 UE 둘 모두에서 공지됨) 상향 "0"을 나타내는데 사용될 것이며, PMI_1의 나머지 비트들은 Idx_1의 3개의 비트들로써 채워진다. 그리고, 채널의 특징들을 고려하면, PMI_1에서의 선택된 3개의 비트들은 보다 양호한 방식으로 설정될 수 있다. 여기에서, 간단히 이 시나리오에서, 획득되는 PMI_1 = [0011]뿐만 아니라, Idx_1의 앞의 (B_feedback-1) 비트들이 사용될 것이 고려될 수 있다.
새로운 피드백 PMI를 수신한 후에, eNB는 eNB와 UE 간의 "하향" 및 "상향" 시나리오들에 대한 부가적인 비트들로써 결정되는 협상 알고리즘 및 이미 공지되는 PMI_1에 기초하여 idx_1의 일부 또는 모두를 재구성할 수 있다. 그 후에, 프리코딩 및 스케줄링이 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따르는 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스텝 201에서, 사용자 장비는 기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스를 측정한다. 스텝 203에서, 사용자 단말은 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환한다. 스텝 205에서, 사용자 단말은 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택한다. 스텝 207에서, 공간 상관 매트릭스 및 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스가 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 장비로부터 기지국으로 피드백된다. 스텝 209에서, 기지국은 프리코딩 및 스케줄링을 수행하기 위해 사용자 단말로부터 피드백된 공간 상관 매트릭스 및 프리코딩 매트릭스에 기초하여 선택된 코드워드를 재구성한다.
도 3은 본 발명에 따르는 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 장치의 흐름도를 도시한다.
도 3에서 도시되는 바와 같이, 상기 장치는: 측정 성분(301), 변환 성분(303), 선택 성분(305), 및 피드백 성분(307)을 포함한다. 측정 성분(301)은 기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스를 측정한다. 변환 성분(303)은 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환한다. 선택 성분(305)은 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택한다. 피드백 성분(307)은 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 장비로부터 기지국으로 공간 상관 매트릭스 및 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스를 피드백한다.
시스템 시뮬레이션이 수행되었다. 시뮬레이션 가설들 및 결과들은 아래에서 요약된다:
Figure 112012090029906-pct00012
Tx 안테나 스페이싱(Tx antenna spacing) = 0.5 파장
Figure 112012090029906-pct00013
Tx 안테나 스페이싱 = 4 파장
Figure 112012090029906-pct00014
시뮬레이션 결과는, 안테나들 간의 공간 상관이 비교적 강한, 즉 Tx 안테나 스페이싱 = 0.5 파장일 때, 단일 계층적 피드백과 비교하여, 공간 상관 플러스 계층적 피드백이 28% 셀 평균 주파수 스펙트럼 효율(SE) 및 13% 셀 에지(cell edge) SE를 가져올 수 있음을 보여준다. 안테나 스페이싱이 보다 커질 때, 즉, Tx 안테나 스페이싱 = 4 파장일 때, 공간 상관 이득은 10% 셀 평균 SE 및 8% 셀 에지 SE로 감소된다. 그러므로, 공간 상관 피드백은 MU-MIMO의 전체 성능을 상당히 향상시킬 수 있다.
상기 실시예들은 단지 예시적인 목적들을 위한 것이며, 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 기술분야의 당업자는, 실시예들에 대한 다양한 변형예들 및 교체들이 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어남이 없이 허용되며, 이들 변형예들 및 교체들이 첨부된 청구범위에 의해 제한되는 것으로서 그 범위 내에 있음을 이해해야 한다.
301: 측정 성분 303: 변환 성분
305: 선택 성분 307: 피드백 성분

Claims (15)

  1. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백(spatial information-assisted hierarchical feedback)을 수행하기 위한 방법에 있어서,
    기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스(spatial correlation matrix)를 측정하는 단계;
    상기 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북(hierarchical codebook)을 변환하는 단계;
    상기 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드(codeword)를 선택하는 단계; 및
    상기 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 장비로부터 기지국으로 상기 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스(precoding matrix index) 및 상기 공간 상관 매트릭스를 피드백하는 단계를 포함하고,
    상기 계층적 피드백 모드에서 상기 계층적 코드북은 사용자 단말의 채널의 시간 또는 주파수 정보에 기초하여 트레인(train)되고 구성되는 코드북인, 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하는 단계는: 상기 변환된 계층적 코드북으로부터 가장 깊은 레벨 코드워드(deepest-level codeword)를 선택하는 단계를 포함하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하는 단계는: 상기 계층적 피드백 모드에서 상기 계층적 코드북의 각각의 레벨에서 코드워드에 의해 상기 공간 상관 매트릭스를 미리 곱(pre-multiply)하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 상관 매트릭스는 상기 프리코딩 매트릭스 인덱스를 피드백하는 기간보다 긴 기간에 걸쳐 상기 사용자 단말과 상기 기지국 간에 동기화되는 롱-텀 정보(long-term information)인, 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모바일 통신 시스템은 다중 사용자 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 통신 시스템인, 방법.
  7. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하기 위한 장치에 있어서,
    기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스를 측정하도록 구성되는 측정 성분(component);
    상기 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하도록 구성되는 변환 성분;
    상기 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하도록 구성되는 선택 성분; 및
    상기 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 장비로부터 상기 기지국으로 상기 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스 및 상기 공간 상관 매트릭스를 피드백하도록 구성되는 피드백 성분을 포함하고,
    상기 계층적 피드백 모드에서 상기 계층적 코드북은 사용자 단말의 채널의 시간 또는 주파수 정보에 기초하여 트레인되고 구성되는 코드북인, 장치.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 선택 성분은 상기 변환된 계층적 코드북으로부터 가장 깊은 레벨 코드워드를 선택하는, 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 변환 성분은 상기 계층적 피드백 모드에서 상기 계층적 코드북의 각각의 레벨에서 코드워드에 의해 상기 공간 상관 매트릭스를 미리 곱하는, 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 공간 상관 매트릭스는 상기 프리코딩 매트릭스 인덱스를 피드백하는 기간보다 긴 기간에 걸쳐 상기 사용자 단말과 상기 기지국 간에 동기화되는 롱-텀 정보인, 장치.
  12. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 방법에 있어서,
    사용자 단말로부터의 피드백된 공간 상관 매트릭스와 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기초하여 선택된 코드워드를 재구성하는 단계로서, 상기 선택된 코드워드는 변환된 계층적 코드북으로부터 상기 사용자 단말에 의해 선택되는, 상기 재구성 단계; 및
    상기 재구성된 코드워드에 기초하여 프리코딩 및 스케줄링을 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 장치에 있어서,
    사용자 단말로부터의 피드백된 공간 상관 매트릭스와 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기초하여 선택된 코드워드를 재구성하도록 구성된 재구성 성분으로서, 상기 선택된 코드워드는 변환된 계층적 코드북으로부터 상기 사용자 단말에 의해 선택되는, 상기 재구성 성분; 및
    상기 재구성된 코드워드에 기초하여 프리코딩 및 스케줄링을 수행하도록 구성된 수행 성분을 포함하는, 장치.
  14. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서로서:
    기지국의 다수의 전송 안테나들의 공간 상관 매트릭스를 측정하고,
    상기 공간 상관 매트릭스를 사용하여 계층적 피드백 모드에서 계층적 코드북을 변환하고,
    상기 변환된 계층적 코드북으로부터 코드워드를 선택하고,
    상기 계층적 피드백 모드를 사용하여 사용자 장비로부터 상기 기지국으로 상기 선택된 코드워드의 인덱스에 대응하는 프리코딩 매트릭스 인덱스 및 상기 공간 상관 매트릭스를 피드백하도록 적응되는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 계층적 피드백 모드에서 상기 계층적 코드북은 사용자 단말의 채널의 시간 또는 주파수 정보에 기초하여 트레인되고 구성되는 코드북인, 장치.
  15. 모바일 통신 시스템에서 공간 정보 지원된 계층적 피드백을 수행하는 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서로서:
    사용자 단말로부터의 피드백된 공간 상관 매트릭스와 프리코딩 매트릭스 인덱스에 기초하여 선택된 코드워드를 재구성하고,
    상기 재구성된 코드워드에 기초하여 프리코딩 및 스케줄링을 수행하도록 적응되는, 상기 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 선택된 코드워드는 변환된 계층적 코드북으로부터 상기 사용자 단말에 의해 선택되는, 장치.
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