KR101456157B1 - 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 시스템 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 기지국에 있어서, 가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하도록 동작할 수 있는 코드북 선택부와, 상기 가입자국과의 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 프리코더 선택부를 포함하며; 상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함함을 특징으로 한다.
MIMO, 공간 다중화, 전송 다이버시티, 복합 프리코딩 매트릭스

Description

무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 시스템 및 방법{System and Method for Performing Precoding in a Wireless Communication System}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 특히 무선 통신 시스템에서 프리코딩(precoding)을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
현재 구현되고 있는 다중입력 다중출력(MIMO: Multiple-Input/Multiple-Output) 무선 통신 시스템들은 가상 안테나 집합을 생성하기 위해서 데이터 스트림들을 물리적 안테나들에 매핑하기 전에 유니터리 프리코딩(unitary precoding)을 채용하기도 한다. 이를 통해, 각 코드워드는 상기 물리적 채널들 모두로부터 전송될 수 있다. 그러나, 이 프리코딩은 공간 다중화(spatial multiplexing)에 대해서만 수행될 수 있다. 시스템이 전송 다이버시티(transmit diversity)를 이용하는 경우, 프리코딩을 이용할 수 없게 되어 시스템 성능이 저하된다. 따라서, 무선 통신 시스템에서 공간 다중화와 전송 다이버시티 모두를 이용하여 프리코딩을 수행하는 시스템이 요구된다.
무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행할 수 있는 기지국이 제공된다.
본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 기지국에 있어서, 가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하도록 동작할 수 있는 코드북 선택부와, 상기 가입자국과의 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 프리코더 선택부를 포함하며; 상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다른 장치는, 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 채널 제어기에 있어서, 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들을 사용하여 복수개의 데이터 스트림들에 대한 프리코딩을 수행하는 프리코더와, 가입자국과의 통신에 사용하기 위해 상기 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 프리코더 선택부를 포함하며; 상기 복합 프리코딩 매트릭스들 각각은 파워 공유(power sharing) 프리코딩 매트릭스 및 다이버시티 프리코딩 매트릭스와 연관됨을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 방법에 있어서, 복수개의 코드북들을 저장하는 과정과, 가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하는 과정과, 상기 가입자국과 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하며; 상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 다른 방법은, 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 방법에 있어서, 복수개의 코드북들을 저장하는 과정과, 가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하는 과정과, 상기 가입자국과 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하며; 상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함함을 특징으로 한다.
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아래에 논의될 도 1 내지 7과 본 문서의 개시의 원칙들을 설명하는데 이용되 는 다양한 실시예들은 단지 예를 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 한다. 당업자는 본 발명의 원칙들이 모든 적절하게 준비된 무선 네트워크에서 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 프리코딩된 신호들을 제공할 수 있는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 무선 네트워크(100)를 도시하고 있다. 도시된 실시예에서, 무선 네트워크(100)는 기지국들(BS : Base station)(101, 102, 103)을 포함한다. 여기서 기지국(101)은 기지국(102) 및 기지국(103)과 통신한다. 기지국(101)은 또한 인터넷, 독점 인터넷 프로토콜(IP:Internet Protocol) 네트워크, 또는 기타 데이터 네트워크와 같은 IP 네트워크(130)와 통신한다.
기지국(102)은 기지국(101)을 통해서 자신의 서비스 영역(102) 내의 다수의 제1 가입자국(SS : Subscriber Station)들에게, IP 네트워크(130)로의 무선 광대역 접속을 제공한다. 상기 다수의 제1 가입자국들은 가입자국(SS, 111), 가입자국(SS,112), 가입자국(SS,113), 가입자국(SS,114), 가입자국(SS,115) 및 가입자국(SS,116)을 포함한다. 일 실시예에서, 가입자국(111)은 중소기업(SB : Small Business)에 위치할 수 있고, 가입자국(112)은 대기업(E : Enterprise)에 위치할 수 있고, 가입자국(113)은 WiFi 핫스팟(HS : Hotspot)에 위치할 수 있고, 가입자국(114)은 제1 주거지(R:Residence)에 위치할 수 있고, 가입자국(115)은 제2 주거지(R:Residence)에 위치할 수 있고, 가입자국(116)은 이동(M : Mobile) 장치일 수 있다.
기지국(103)은 기지국(101)을 통해서 자신의 서비스 영역(125) 내의 다수의 제2 가입자국들에게, IP 네트워크(130)로의 무선 광대역 접속을 제공한다. 상기 다수의 제2 가입자국들은 가입자국(SS:115)와 가입자국(SS:116)을 포함한다.
다른 실시예들에서, 기지국(101)은 더 적은 혹은 더 많은 기지국들과 통신할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 6개의 가입자국들만 도시되었지만, 무선 네트워크(100)는 6개 이상의 가입자국들에게 무선 광대역 접속을 제공할 수도 있음이 이해될 것이다. 가입자국(115)와 가입자국(116)은 서비스 영역(120)과 서비스 영역(125) 모두의 가장자리(edge)에 있음을 유의해야 한다. 가입자국(115)와 가입자국(116) 각각은 이동국(102)과 이동국(103) 모두와 통신하며, 당업자에게 알려져 있듯이 소프트 핸드오프로 동작한다고 할 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 기지국들(101-103)은 서로 통신할 수 있으며, IEEE-802.16e 표준과 같은 IEEE-802.16, 802,20, 또는 802.11 무선 도시 지역 네트워크 표준(wireless metropolitan area network standard)을 이용하여 가입자국들(111-116)과 통신할 수도 있다.
그러나, 다른 실시예에서 HIPERMAN 무선 도시 지역 네트워크 표준과 같은 다른 무선 프로토콜을 채택할 수도 있다. 기지국(101)은 직접 가시선(direct line-of-sight)을 통해 기지국(102) 및 기지국(103)과 통신할 수도 있다. 기지국(102)과 기지국(103)은 각각 비가시선(non-line-of-sight)을 통해 가입자국들(111-116)과 OFDM 및/또는 OFDMA 기술들을 이용하여 통신할 수도 있다.
기지국(102)은 대기업(enterprise)과 연관된 가입자국(112)에 T1 레벨 서비스를 제공하고, 중소기업(small business)과 연관된 가입자국(111)에는 부분 T1 레 벨 서비스를 제공할 수 있다. 기지국(102)은 공항, 카페, 호텔 또는 대학 캠퍼스 내에 위치할 수 있는, WiFi 핫스팟과 연관된 가입자국(113)에 무선 백홀(backhaul)을 제공할 수 있다. 기지국(102)은 가입자국들(114, 115 116)에 DSL(Digital Subscriber Line) 레벨 서비스를 제공할 수 있다.
가입자국들(111-116)은 음성, 데이터, 영상, 화상 회의(video teleconferencing) 및/또는 기타 광대역 서비스들에 접근하기 위해 네트워크(130)로의 광대역 접속을 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 가입자국들(111-116) 중 하나 이상은 WiFi WLAN의 AP(Access Point)와 연관될 수 있다. 가입자국(116)은 무선 랩탑 컴퓨터(wireless-enabled laptop computer), PDA(Personal Data Assistant), 노트북, 휴대 장치, 또는 기타 무선 장치들과 같은 많은 이동 장치들 중 하나일 수 있다. 가입자국들(114, 115)은 예를 들면, 무선 개인용 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 게이트웨이, 또는 기타 장치일 수 있다.
점선들은 서비스 영역들(120, 125)의 대략적인 범위(approximate extents)를 보여주고 있으며, 예시와 설명을 위해서 거의 원의 형태로 나타내져 있다. 기지국들과 연관된 서비스 영역들, 예를 들어 서비스 영역들(120, 125)은 기지국들의 구성 및 자연적이고 인공적인 장애물들과 연관된 무선 환경에서의 변화에 따라 불규칙적인 모양과 같이 다른 모양을 가질 수도 있음을 분명히 이해해야 한다.
또한, 기지국들과 연관된 서비스 영역들은 시간에 따라 일정하지 않으며, 기지국 및/또는 가입자국들의 변화하는 송신 전력 레벨들, 기상 상태 및 기타 요인에 따라 동적이다(팽창, 수축, 혹은 모양이 변할 수도 있다). 일 실시예에서, 기지국 들의 서비스 영역들, 예를 들어 기지국들(102, 103)의 서비스 영역들(120, 125)의 반경은 기지국들로부터 2km - 50km의 범위에 이를 수 있다.
잘 알려져 있듯이, 기지국(101, 102, 또는 103)과 같은 기지국은 서비스 영역 내에 복수 개의 섹터들을 지원하기 위해 방향성 안테나들을 이용할 수 있다. 도 1에서, 기지국들(102, 103)은 대략적으로 각각 서비스 영역들(120, 125)의 한 가운데에 위치한 것으로 도시되어 있다. 다른 실시예들에서, 방향성 안테나들을 이용하여, 기지국을 서비스 영역의 가장자리, 예를 들어 원뿔(cone) 모양이나 배(pear) 모양의 서비스 영역의 끝(point)에 위치하도록 할 수도 있다.
기지국(101)으로부터 네트워크(130)로의 접속은, 중앙국(central office) 또는 영업회사의 상호접속위치(another operating company point-of-presence)에 위치한 서버들로의 광대역 접속, 예를 들면, 광섬유 라인을 포함할 수도 있다. 상기 서버들은 IP 기반의 통신을 위한 인터넷 게이트웨이로의 통신과 음성 기반 통신을 위한 PSTN(Public Switched Telephone Network) 게이트웨이로의 통신을 제공할 수 있다. 상기 서버들, 인터넷 게이트웨이 및 PSTN 게이트웨이는 도 1에 도시되어 있지 않다. 다른 실시예에서, 네트워크(130)로의 접속은 다른 네트워크 노드들 및 장비에 의해 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국들(101-103) 각각은 파워 공유(power-sharing) 및 다이버시티 특성들을 제공하는 복합 프리코딩 매트릭스(composite precoding matrix)를 이용하여 신호를 프리코딩하도록 작동할 수 있다. 상기 복합 프리코딩 매트릭스를 이용하면, 기지국들(101-103)은 공간 다중화가 이용되는지, 전송 다이버시티가 이용되는지에 따라 프리코딩을 이용할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 일 실시예의 경우, 기지국들(101-103) 각각은 각 통신 세션에 대해 복수 개의 가능한 코드북들 중에서 복합 프리코딩 매트릭스들의 코드북을 선택하고 각 통신 세션에 대해 선택된 코드북 내에서 하나 이상의 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 이용하도록 동작할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(102)을 좀 더 자세히 도시하고 있다. 기지국(102)은 일례로 도시되었다. 그러나, 기지국(102)에 대해 도시되고 설명되는 구성요소들은 기지국들(101, 103)의 일부임을 이해해야할 것이다. 일 실시예에서, 기지국(102)은 제어부(225), 채널 제어부(235), 송수신부 인터페이스(IF: 245), RF(Radio Frequency) 송수신부(250) 및 안테나 어레이(255)를 포함한다.
제어부(225)는 기지국(102)의 전반적인 동작을 제어하는 운영 프로그램을 실행할 수 있는 처리 회로와 메모리를 포함한다. 일 실시예에서, 제어부(225)는 네트워크(130)와 통신하도록 동작할 수 있다. 일반적인 상황에서, 제어부(225)는 채널 제어부(235)의 동작을 감독(direct)한다. 채널 제어부(235)는 채널 엘리먼트(240)와 같은 많은 채널 엘리먼트들을 포함하며, 각 채널 엘리먼트는 순방향 채널 및 역방향 채널에서 양방향 통신을 수행한다. 순방향 채널(또는 다운링크)은 기지국(102)으로부터 가입자국들(111-116)로의 아웃바운드(outbound) 신호들을 의미한다. 역방향 채널(또는 업링크)은 가입자국들(111-116)로부터 기지국(102)으로의 인바운드(inbound) 신호들을 의미한다. 바람직하게, 채널 엘리먼트(240)는 당업자에게 알려져 있듯이, 복조, 디코딩 및 에러 정정 동작들로 이루어진, 디지털화된 수 신 신호의 정보 또는 데이터 비트들의 추출을 위한 수신 신호 처리를 포함하는 모든 기저대역(baseband) 처리를 수행한다. 송수신기 IF(245)는 채널 제어부(235)와 RF 송수신부(250) 사이에서 양방향 채널 신호들을 전송한다.
안테나 어레이(255)는 RF 송수신부(250)로부터 수신한 순방향 채널 신호들을 기지국(102)의 서비스 영역에 있는 가입자국들(111-116)로 전송한다. 또한, 안테나 어레이(255)는 기지국(102)의 서비스 영역에 있는 가입자국들(111-116)로부터 수신한 역방향 채널 신호들을 RF 송수신부(25)로 전송하도록 동작할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 어레이(255)는 각 안테나 섹터가 약 120도의 호에 해당하는 서비스 영역에서 송수신을 담당하는 3 섹터 안테나와 같은 다중 섹터 안테나를 포함한다. 또한, RF 송수신부(250)는 전송 및 수신 동작 동안에 안테나 어레이(255)의 서로 다른 안테나들 중에서 선택하기 위한 안테나 선택부를 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 채널 제어부(235)는 또한 복수 개의 코드북들(270), 코드북 선택부(275), 프리코더 선택부(280), 프리코더(285) 및 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록(290)을 포함하는 신호 발생부(265)를 포함한다. 4개의 개별적인 구성요소들로서 도시되어 있지만, 본 발명의 범위에 벗어나지 않는 한, 코드북 선택부(275), 프리코더 선택부(280), 프리코더(285) 및 IFFT 블록(290) 중 두 개 이상이 하나의 구성요소로서 구현될 수도 있다.
신호 발생부(265)는 전송 전에 신호들을 프리코딩하여 각 신호에 대한 가상 안테나를 생성하도록 동작할 수 있다. 신호 발생부(265)는 또한 복수 개의 가능한 코드북들(270)을 저장하도록 동작할 수 있으며, 이 코드북들(270) 각각은 신호 프리코딩에 이용되기 위한 복수 개의 프리코딩 매트릭스들을 포함한다. 코드북 선택부(275)는 적절한 구간(interval)에 이용될 코드북을 코드북들(270) 중에서 선택하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 경우, 코드북 선택부(275)는 가입자국(111-116)과의 각 통신 세션마다 한 번씩 사용될 코드북을 코드북들(270) 중에서 선택하도록 동작할 수 있다.
프리코더 선택부(280)는 적절한 구간에 가입자국(111-116)과의 통신에 이용하기 위해서, 상기 선택된 코드북(270)으로부터 하나의 프리코딩 매트릭스를 선택하도록 동작할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 경우, 프리코더 선택부(280)는 각 TTI(Transmission Time Interval) 마다 가입자국(111-116)과의 통신에 이용하기 위해서, 상기 선택된 코드북(270)으로부터 하나의 프리코딩 매트릭스를 선택하도록 동작할 수 있다.
프리코더(285)는 프리코더 선택부(280)에 의해 선택된 프리코딩 매트릭스를을 이용하여 해당 가상 안테나를 위해 각 신호 또는 데이터 스트림을 프리코딩하도록 동작할 수 있다. IFFT 블록(290)은 각 프리코딩된 신호에 대해 IFFT를 수행하도록 동작할 수 있다. 그리고 나서, 각 변환된 프리코딩된 신호는 안테나 어레이(255)의 다른 안테나로부터 전송될 수 있다
프리코더(285)가 기지국(102)으로부터의 전송을 위해 신호들을 프리코딩하는데 이용할 수 있는 코드북들(270)의 각 프리코딩 매트릭스는 다이버시티 프리코딩 매트릭스 및 파워 공유 프리코딩 매트릭스에 기반하여 발생하는 프리코딩 매트릭스 인 복합 프리코딩 매트릭스를 포함할 수 있다. 여기서, "다이버시티 프리코딩 매트릭스" 전송 다이버시티를 제공하도록 동작할 수 있는 프리코딩 매트릭스를 의미한다. 예를 들어, 일 실시예의 경우, 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 유니터리 순환 지연(unitary cyclic delay) 다이버시티 매트릭스를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 비유니터리(non-unitary) 프리코딩 매트릭스 또는 기타 적절한 유형의 유니터리 프리코딩 매트릭스를 포함할 수도 있음을 이해해야 한다.
또한, 여기서 "파워 공유 프리코딩 매트릭스"는 물리적 안테나들(255)에 대해 파워 공유의 특성들, 예를 들어 각 신호가 각 안테나(255)를 통해 일정한 형태로 전송되는 공간 다중화와 연관된 특성들을 제공하도록 동작할 수 있는 프리코딩 매트릭스를 의미한다. 예를 들면, 일 실시예의 경우, 파워 공유 프리코딩 매트릭스는 유니터리 푸리에 기반(Fourier-based) 프리코딩 매트릭스를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 파워 공유 프리코딩 매트릭스는 비유니터리(non-unitary) 프리코딩 매트릭스 또는 유니터리 비푸리에 기반(non-Fourier-based) 프리코딩 매트릭스를 포함할 수도 있음을 이해해야 한다. 아래에서 더 자세히 설명하겠지만, 코드북들(270) 각각은 동일한 파워 공유 프리코딩 매트릭스 집합에 기반하여 발생되기도 하고 다른 코드북들(270)에 비해 다른 위상 쉬프트(phase shift)를 갖는 다이버시티 프리코딩 매트릭스에 기반하여 발생되기도 하는 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함할 수 있다.
예를 들면, 파워 공유 프리코딩 매트릭스는 다음과 같은 NxN 정사각(saqure) 푸리에 프리코딩 매트릭스를 포함할 수도 있다.
Figure 112007071118740-pat00001
따라서, 2x2 푸리에 프리코딩 매트릭스는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00002
유사하게, 4x4 푸리에 프리코딩 매트릭스는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00003
특정 코드북(270)을 위한 복합 프리코딩 매트릭스들을 생성하는데 이용될 수 있는 다수의 파워 공유 프리코딩 매트릭스들은 다음과 같이 푸리에 프리코딩 매트릭스에 쉬프트 파라미터(g/G)를 도입함으로써 정의될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00004
예를 들어, 4개의 2x2 푸리에 프리코딩 매트릭스들로 이루어진 하나의 집합은 G=4를 이용하여 정의될 수 있다. g=0, 1, 2, 3에 해당하는 이러한 4개의 2x2 매트릭스들은 다음과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00005
Figure 112007071118740-pat00006
순환 지연 다이버시티(cyclic delay diversity) 구조는 i번째 전송 안테나(255)로부터 전송된 부반송파 k에 적용된 위상 쉬프트
Figure 112007071118740-pat00007
를 이용하여 주파수 영역에서 구현될 수 있다. 위상 쉬프트 각도는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00008
여기서,
Figure 112007071118740-pat00009
는 i번째 안테나(255)로부터 적용된 샘플들에서의 순환 지연이다. 주파수 영역 위상 쉬프트를 도출하기 위해서 다른 함수들이 이용될 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 일부 실시예에서, 위상 쉬프트는 부반송파 그룹에 대해 일정하게 유지될 수 있으며, 부반송파 그룹에 따라 변할 수도 있다.
순환 지연 다이버시티는, 4개의 전송 안테나들(255)의 경우에 다음의 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 이용한 프리코딩으로 여겨진다.
Figure 112007071118740-pat00010
이 경우, 안테나 및 주파수 독립적 위상 쉬프트들을 가진 동일한 심볼이 다수의 안테나들(255)로부터 전송된다. 일반적으로, 첫 번째 안테나(255)로부터 전송된 심볼에 대해서는 위상 쉬프트가 적용되지 않는다. 앞서 설명한 바와 같이, 각각이 특정 코드북에 대응되는 다수의 다이버시티 프리코딩 매트릭스들을 생성하기 위해서 서로 다른 위상 쉬프트 각도들이 이용될 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 다음과 같이 4개의 전송 안테나들(255)의 경우에 복합 프리코딩 매트릭스 C를 생성하기 위해서 파워 공유 프리코딩 매트릭스 P와 다이버시티 프리코딩 매트릭스 D가 이용될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00011
다른 실시예에서, D와 P 매트릭스들의 곱의 차수(order)가 변경되어, 다음과 같은 복합 프리코딩 매트릭스의 전치 매트릭스(transpose)
Figure 112007071118740-pat00012
를 얻을 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00013
C는 (가상 안테나들을 물리적 안테나들로 변환하는) 파워 공유 프리코딩 매트릭스와 (순환 시간 지연 또는 등가 주파수 쉬프트를 도입하는) 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 나타내므로, C를 프리코더로 이용하면 물리적 안테나들에 지연이 생긴다. 반면에, 이 매트릭스의 전치 매트릭스
Figure 112007071118740-pat00014
를 이용하면 가상 안테나들에 지연이 생긴다. 따라서, 주파수 선택성을 도입하기 위해서, 동일한 심볼이 프리코더(285)에 입력될 때, 가상 안테나들은 서로에 대해서 지연된다.
또한, 하나의 심볼이 프리코더(285)에 입력되면, 프리코더(285)는 상기 복합 프리코딩 매트릭스의 어떤 행(row)에도 직교하지 않는 가중치 벡터 w를 상기 심볼에 곱할 수도 있다. 예를 들어,
Figure 112007071118740-pat00015
인 경우, w는 복합 프리코딩 매트릭스의 첫 번째 행과 같으므로, 다른 행들에 직교한다. 유사하게, 서로 다른 심볼들이 프리코더(285)로 입력되면, 하나의 심볼은 하나의 가상 안테나 상에서 전송되므로, 물리적 안테나들은 서로에 대해서 지연된다.
2개의 전송 안테나들(255)을 이용하는 경우, 복합 프리코딩 매트릭스는 다음 과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00016
상기 2개의 물리적 안테나들(255)로부터 전송된 심볼들
Figure 112007071118740-pat00017
및
Figure 112007071118740-pat00018
는 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00019
상기 복합 프리코딩 매트릭스들은 공간-주파수 블록 코드(SFBC: Space-Frequency Block-Code), 주파수 변환 전송 다이버시티(FSTD: Frequency-Switched Transmit Diversity), 시간 변환 전송 다이버시티(TSTD: Time-Switched Transmit Diversity) 또는 이들의 결합과 같은 다른 전송 다이버시티 구조들에 대해서도 개발될 수 있다. 예를 들어, 2개의 전송 안테나들(255)에 대한 SFBC의 경우, 2개의 인접 부반송파들상의 상기 2개의 안테나들(255)로부터 전송된 심볼들은 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00020
여기서,
Figure 112007071118740-pat00021
와
Figure 112007071118740-pat00022
는 제1 OFDM 부반송파 상의 안테나 1과 안테나 2로부터 전송된 심볼들을 나타내며,
Figure 112007071118740-pat00023
와
Figure 112007071118740-pat00024
는 제2 OFDM 부반송파 상의 안테나 1과 안테나 2로부터 전송된 심볼들을 나타낸다.
또 다른 예에서, 2개의 전송 안테나들(255)에 대한 FSTD의 경우, 2개의 인접 부반송파들 상의 상기 2개의 안테나들(255)로부터 전송된 심볼들은 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00025
여기서
Figure 112007071118740-pat00026
와
Figure 112007071118740-pat00027
는 제1 부반송파 상의 안테나 1과 안테나 2로부터 전송된 심볼들을 나타내며,
Figure 112007071118740-pat00028
와
Figure 112007071118740-pat00029
는 제2 부반송파 상의 안테나 1과 안테나 2로부터 전송된 심볼들을 나타낸다.
또 다른 예에서, 4개의 전송 안테나들(255)에 대한 FSTD의 경우, 4개의 부반송파상의 상기 4개의 안테나들(255)로부터 전송된 심볼들은 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00030
Figure 112007071118740-pat00031
와
Figure 112007071118740-pat00032
라고 가정하면, 위의 식은 다음과 같이 간단히 할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00033
따라서, 2개의 안테나와 4개의 안테나의 경우들과 같이, 복합 프리코딩 매트릭스를 이용하면 서로 다른 안테나들(255)을 직교 신호들을 이용하여 진폭 변조하는 구조를 얻게 된다.
다른 실시예에서, 다음과 같이 SFBC와 FSTD의 결합을 4개의 전송 안테나들(255)의 경우에 이용할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00034
여기서,
Figure 112007071118740-pat00035
는 4개의 전송 안테나들(255)의 경우에서 i번째 안테나와 j번째 부반송파상에서 전송되는 심볼을 나타낸다 (i=1, 2, 3, 4, j=1, 2, 3, 4).
또한, 다음과 같이 4개의 전송 안테나들의 경우에 대해 SFBC가 순환 지연 다이버시티(CDD: Cyclic Delay Diversity) 또는 위상 쉬프트 다이버시티와 결합될 수 있음을 이해할 것이다.
Figure 112007071118740-pat00036
여기서,
Figure 112007071118740-pat00037
는 혼합 SFBC/CDD 구조들에 대한 4개의 전송 안테나들(255)의 경우에서 i번째 안테나와 j번째 부반송파상에서 전송되는 심볼을 나타낸다 (i=1, 2, 3, 4, j=1, 2, 3, 4).
TSTD의 경우, 동일한 반송주파수 상에서 4개의 전송 안테나들(255)로부터 4개의 타임 슬롯들로 전송되는 4개의 심볼들은 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00038
본 발명의 일 실시예에서, 상술한 바와 같이, 복수 개의 코드북들(270)이 신 호 발생부(265)에 저장된다. 일 실시예의 경우, 각 코드북(270)에 대한 복합 프리코딩 매트릭스들은 다른 다이버시티 프리코딩 매트릭스에 기반할 수도 있다. 예를 들어, 제1 코드북 CB1은 다이버시티 프리코딩 없이 파워 공유 프리코딩 매트릭스에 기반할 수도 있다. 이는 모두 0인 다이버시티 프리코딩 매트릭스에서의 위상 쉬프트와 동일하다(즉, 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 대각선 성분들은 1이고 나머지 성분들은 모두 0인 대각선 매트릭스이다). 쉬프트 파라미터는 단일 파워 공유 프리코딩 매트릭스에 기반하여 복수 개의 프리코딩 매트릭스들을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 2개의 전송 안테나들(255)의 경우에 대한 4개의 프리코딩 매트릭스들을 가진 이 코드북(270)의 예는 다음과 같다.
Figure 112007071118740-pat00039
다른 코드북 CB2는 복합 프리코딩 매트릭스들에 다이버시티 프리코딩을 추가함으로써 얻어질 수 있다. 이 코드북(270)에 대한 복합 프리코딩 매트릭스 집합은 다음과 같이 얻어질 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00040
다수의 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함하는 코드북 CB는 다음과 같을 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00041
유사하게, 다른 코드북들(270)은 다이버시티 프리코딩 매트릭스 D에 서로 다른 위상 쉬프트들을 이용하여 얻어질 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 제1 코드북(270)은 코드북 CB1과 같이 지연이 없을 수 있으며, 제2 코드북(270)은 다소 작은 지연이 있을 수 있으며, 제3 코드북(270)은 다소 큰 지연이 있을 수 있다.
이 특정 예에서, 코드북 선택부(275)는 주파수 선택적 다중 사용자 스케줄링을 요구하는 이동성이 적은 사용자를 위해 다이버시티 프리코딩 매트릭스에서
Figure 112007071118740-pat00042
에 대해 작은 값을 이용하는 제2 코드북(270)을 선택할 수도 있다. 작은
Figure 112007071118740-pat00043
를 이용하면, 주파수 선택적 다중 사용자 스케줄링에 적합한 부반송파 그룹상에서 업페이드(upfades)와 다운페이드(downfades)를 제공하는 다중 안테나들(255)로부터의 전송을 위해, 하나의 부반송파로부터 다른 부반송파로 더 작은 위상 쉬프트를 얻게 될 것이다. 부반송파 그룹에 걸쳐 일정한 위상 쉬프트를 선택할 수도 있을 것이다. 이동성이 적은 사용자는 동적으로 제2 코드북(270)으로부터 복합 프리코딩 매트릭스를 선택하여 최대 신호 품질을 얻을 수도 있을 것이다. 왜냐하면, 복합 프리코딩 매트릭스의 동적 선택은 낮은 속도에서 매우 신뢰할만하기 때문이다.
또한, 이 특정 예에서, 코드북 선택부(275)는 전송 다이버시티를 요구하는 이동성이 많은 사용자를 위해 다이버시티 프리코딩 매트릭스에서
Figure 112007071118740-pat00044
에 대해 큰 값을 이용하는 제3 코드북(270)을 선택할 수도 있다. 큰
Figure 112007071118740-pat00045
를 이용하면, 주파수 다이버시티를 제공하는 다중 안테나들(255)로부터의 전송을 위해, 하나의 부반송파로부터 다른 부반송파로 더 큰 위상 쉬프트를 얻게 될 것이다. 복합 프리코딩 매트릭스의 동적 선택은 프리코더 선택 표시 피드백 지연으로 인해 유익하지 않을 수도 있기 때문에, 이동성이 큰 사용자는 제3 코드북(270)으로부터 고정된 복합 프리코딩 매트릭스를 선택할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전체 공간 다중화를 이용하는 경우, 신호 발생부(265)의 일부를 자세히 도시하고 있다. 여기서, "전체 공간 다중화"는 신호 발생부(265)가 안타네 어레이(255)의 전송 안테나와 같은 수의 데이터 스트림들에 기초하여 신호를 발생하는 상황을 의미한다.
예시된 실시예의 경우, 신호 발생부(265)는 4개의 데이터 스트림들(310) S1, S2, S3, S4를 4개의 가상 안테나들(305) VA1, VA2, VA3, VA4로부터 수신하도록 동작할 수 있는 프리코더(285)를 포함한다. 또한, 안테나 어레이(255)는 4개의 안테나들을 포함한다. 그러나, 신호 발생부(265)가 다른 적절한 개수의 가상 안테나들(305)을 포함할 수 있으며, 그 가상 안테나들(305) 각각은 안테나 어레이(255)의 안테나들 수에 기초하여 데이터 스트림(310)을 제공하도록 동작할 수 있다.
프리코더(285)는 프리코더 선택부(280)로부터 복합 프리코딩 매트릭스(315)를 수신하도록 동작할 수 있다. 프리코더(285)는 4개의 프리코딩된 신호들(320) T1, T2, T3, T4를 발생하기 위해 생성된 가상 안테나(305)로부터 수신된 데이터 스트림들(310) 각각에 복합 프리코딩 매트릭스(315)를 적용하도록 동작할 수 있다. IFFT 블록(290)은 안테나 어레이(255)의 해당 물리적 안테나를 통한 전송을 위해 변환된 프리코딩된 신호(330)을 발생하기 위해 프리코딩된 신호들(320) 각각에 IFFT를 수행하도록 동작할 수 있다.
4x4m 시스템에서 4개의 데이터 스트림들의 공간 다중화의 경우, 심볼 칼럼 매트릭스 S는 복합 프리코딩 매트릭스 C와 곱해져서 물리적 안테나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00046
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송 다이버시티를 이용하는 경우, 신호 발생부의 일부를 자세히 도시하고 있다. 4개의 전송 안테나들(255)과 임의의 수신 안테나들에 대한 전송 다이버시티 전송의 경우, 동일한 심볼을 포함하는 심볼 칼럼 매트릭스 S는 복합 프리코딩 매트릭스 C의 전치 매트릭스와 곱해져서 물리적 안테 나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00047
도 5a 내지 5d는 본 발명의 실시예들에 따라 부분 공간 다중화를 이용하는 경우, 신호 발생부(265)의 일부를 자세히 도시하고 있다. 여기서, "부분 공간 다중화"는 신호 발생부(265)가 1보다는 크지만 안테나 어레이(255)의 전송 안테나들의 수보다 작은 수의 데이터 스트림들에 기초하여 신호들을 발생시키는 상황을 의미한다. 도 5a 내지 5d에 예시된 실시예들은 설명을 위한 목적이며 다른 적절한 실시예들 또한 구현될 수 있음을 이해할 것이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 2개의 데이터 스트림들(310)의 공간 다중화의 경우, 예를 들어, 4x4 또는 4x2 시스템에서, 심볼 칼럼 벡터 S는 다음과 같이 2개의 스트림 심볼들 S1, S2를 반복함으로써 발생될 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00048
그런 다음, 심볼 벡터는 복합 프리코딩 매트릭스 C와 곱해져서 물리적 안테나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00049
도 5b에 도시된 바와 같이, 2개의 데이터 스트림들(310)의 공간 다중화의 경우, 예를 들어, 4x4 또는 4x2 시스템에서, 정보는 2개의 가상 안테나들(305)을 통해 전송된다. 가상 안테나들(305)은 가상 안테나 채널 품질 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 2개의 데이터 스트림들(310)이 제1 및 제3 가상 안테나들(305)를 통해 전송될 때, 심볼 벡터는 다음과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00050
그런 다음, 심볼 벡터는 4x4 복합 프리코딩 매트릭스 C와 곱해져서 물리적 안테나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00051
도 5c에 도시된 바와 같이, 3개의 데이터 스트림들(310)의 공간 다중화의 경우, 예를 들어, 4x4 또는 4x3 시스템에서, 정보는 3개의 가상 안테나들(305)을 통해 전송된다. 가상 안테나들(305)은 가상 안테나 채널 품질 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 3개의 데이터 스트림들(310)이 제1, 제3 및 제4 가상 안테나들(305)를 통해 전송될 때, 심볼 벡터는 다음과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00052
그런 다음, 심볼 벡터는 4x4 복합 프리코딩 매트릭스 C와 곱해져서 물리적 안테나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00053
도 5d에 도시된 바와 같이, 3개의 데이터 스트림들(310)이 4개의 가상 안테나들(305)를 통해 전송될 수 있다. 심볼 칼럼 벡터 S는 다음과 같이 제1 스트림 심볼들을 반복하고, 제2 및 제3 스트림 심볼들을 반복하지 않음으로써 발생된다.
Figure 112007071118740-pat00054
여기서, 제1 데이터 스트림(310)은 또한 부가 전송 다이버시티의 혜택을 받을 수 있다. 그런 다음, 심볼 벡터는 복합 프리코딩 매트릭스 C와 곱해져서 물리적 안테나들(255)로부터 전송될 심볼들의 칼럼 벡터 T를 다음과 같이 구할 수 있다.
Figure 112007071118740-pat00055
도 6a 및 6b는 본 발명의 두 실시예에 따라 부분 공간 다중화를 이용하는 경우, 신호 발생부(265)에 의해 이용될 심볼 벡터 프리코딩 구조들(600, 650)을 도시하고 있다.
도 6a의 실시예의 경우, 심볼 벡터 프리코딩 구조(600)는 TTI(Transmission Time Interval) 또는 주파수 자원 블록에 해당할 수 있다. 예시된 실시예는 6개의 OFDM 심볼들 605a 내지 605f를 포함하지만, 각 TTI 또는 주파수 자원 블록은 적절한 수의 OFDM 심볼들(605)을 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.
심볼 벡터 프리코딩 구조(600)가 TTI에 해당하는 실시예의 경우, 가상 안테나들(305)에 매핑된(mapped) OFDM 심볼들(605)은 도시된 바와 같이 TTI 동안 내내 호핑(hopped)된다. 유사하게, 심볼 벡터 프리코딩 구조(600)가 주파수 자원 블록에 해당하는 경우, 가상 안테나들(305)에 매핑된(mapped) OFDM 심볼들(605)은 전송을 위해 할당된 주파수 자원 블록에 걸쳐 부반송파 마다 호핑(hopped)된다.
예시된 실시예에서, 스트림 1(S1)에 대한 심볼은 제1 및 제4 OFDM 심볼 들(605a, 605d)에서 반복되고, 스트림 2(S2)에 대한 심볼은 제2 및 제5 OFDM 심볼들(605b, 605e)에서 반복되고, 스트림 3(S3)에 대한 심볼은 제3 및 제6 OFDM 심볼들(605c, 605f)에서 반복된다. 따라서, 상기 스트림들 각각은 공간 다중화가 제공되는 동안에 부가적인 전송 다이버시티 또한 거치게 된다.
도 6b에 도시된 실시예의 경우, 심볼 벡터 프리코딩 구조(650)는 TTI(Transmission Time Interval) 또는 주파수 자원 블록에 해당할 수 있다. 예시된 실시예는 6개의 OFDM 심볼들 655a 내지 655f를 포함하지만, 각 TTI 또는 주파수 자원 블록은 적절한 수의 OFDM 심볼들(655)을 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.
예시된 실시예에서, 3개의 데이터 스트림들(310)이 3개의 가상 안테나들(305)을 통해 전송된다. 심볼 벡터 프리코딩 구조(650)가 TTI에 해당하는 실시예의 경우, 전송을 위해 이용되는 가상 안테나들(305)은 OFDM 심볼(655) 마다 변경된다. 유사하게, 심볼 벡터 프리코딩 구조(650)가 주파수 자원 블록에 해당하는 경우, 전송을 위해 이용되는 가상 안테나들(305)은 OFDM 부반송파 마다 변경된다.
예시된 실시예의 경우, 가상 안테나들(2, 3, 4)은 제1 및 제5 OFDM 심볼들(655a, 655e)에서 스트림 1(S1), 스트림 2(S2), 스트림 3(S3)에 대해 각각 이용된다. 제2 및 제6 OFDM 심볼들(655d, 655f)에서, 가상 안테나들(1, 3, 4)은 스트림 1(S1), 스트림 2(S2), 스트림 3(S3)에 대해 각각 이용된다. 제3 OFDM 심볼(655c)에서, 가상 안테나들(1, 2, 4)은 스트림 1(S1), 스트림 2(S2), 스트림 3(S3)에 대해 각각 이용된다. 제4 OFDM 심볼(655d)에서, 가상 안테나들(1, 2, 3)은 스트림 1(S1), 스트림 2(S2), 스트림 3(S3)에 대해 각각 이용된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 신호 발생부(265)를 이용하여 프리코딩을 수행하는 방법(700)을 도시한 흐름도이다. 초기에, 기지국(102)은 가입자국(111)과 같은 가입자국으로부터 통신 세션을 위한 요청을 수신한다(705 단계).
코드북 선택부(275)는 가입자국(111)으로부터 수신한 피드백에 기초하여 통신 세션을 위한 코드북(270)을 선택한다(710 단계). 프리코더 선택부(280)는 가입자국(111)으로부터의 피드백에 기초하여 선택된 코드북(270)으로부터 복합 프리코딩 매트릭스(315)를 선택한다(715 단계).
공간 다중화가 기지국(102)에 의해 이용되고 있다면(720 단계), 프리코더(285)는 선택된 복합 프리코딩 매트릭스(315)를 적용하여 가상 안테나(305)로부터 수신된 각 데이터 스트림(310)을 프리코딩하여, 프리코딩된 신호들(320)을 발생한다(725 단계). 그러나, 전송 다이버시티가 기지국(102)에 의해 이용되고 있다면(720 단계), 프리코더(285)는 선택된 복합 프리코딩 매트릭스(315)의 전치 매트릭스를 적용하여 가상 안테나(305)로부터 수신된 각 데이터 스트림(310)을 프리코딩하여, 프리코딩된 신호들(320)을 발생한다(730 단계).
IFFT 블록(290)은 상기 프리코딩된 신호들(320)에 IFFT를 수행하여, 각 프리코딩된 신호(320)에 대한 변환된 프리코딩된 신호(330)을 발생한다(735 단계). 각 변환된 프리코딩된 신호(330)는 안테나 어레이(255)의 해당 물리적 안테나를 통해 전송된다(740 단계).
상기 통신 세션이 종료되지 않았다면(745 단계), 프리코더 선택부(280)가 가입자국(111)으로부터의 부가 피드백에 기초하여 동일하거나 다른 프리코딩 매트릭스(315)를 선택할 수 있으며(715 단계), 상기 방법은 계속 수행된다. 그러나, 일단 통신 세션이 종료되면(745 단계), 상기 방법은 종료된다.
이런 식으로, 무선 네트워크(100)에서 공간 다중화가 이용되는지, 전송 다이버시티가 이용되는지에 따라 프리코딩이 수행될 수 있다. 또한, 각 통신 세션에 적절한 코드북(270)을 선택함으로써 향상된 프리코딩이 제공될 수 있다. 예를 들어, 이동성이 적은 사용자는 하나의 코드북으로부터 선택된 복합 프리코딩 매트릭스들(315)을 가질 수 있고, 이동성이 큰 사용자는 다른 코드북으로부터 선택된 복합 프리코딩 매트릭스들(315)을 가질 수 있다.
본 발명은 실시예에 관해 설명하였으나, 다양한 변형 및 수정이 당업자에게 제안될 수도 있을 것이다. 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위 내의 그러한 변형 및 수정을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 프리코딩된 신호들을 제공할 수 있는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 무선 네트워크를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 프리코딩을 수행할 수 있는 기지국을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 전체 공간 다중화(full spatial multiplexing)를 이용하는 경우, 도 2의 신호 발생부의 일부를 자세히 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전송 다이버시티를 이용하는 경우, 도 2의 신호 발생부의 일부를 자세히 도시한 도면.
도 5a 내지 도d는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분 공간 다중화(partial spatial multiplexing)을 이용하는 경우, 도 2의 신호 발생부의 일부를 자세히 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 두 실시예들에 따라 부분 공간 다중화(partial spatial multiplexing)을 이용하는 경우, 도 2의 신호 발생부에 의해 이용될 심볼 벡터 프리코딩 구조들을 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2의 신호 발생부를 이용하여 프리코딩을 수행하는 방법을 도시한 흐름도.

Claims (22)

  1. 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 기지국에 있어서,
    가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하도록 동작할 수 있는 코드북 선택부와,
    상기 가입자국과의 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 프리코더 선택부를 포함하며;
    상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 파워 공유(power sharing) 프리코딩 매트릭스와 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리코더 선택부는, 하나 이상의 송신 타임 인터벌들 각각에 대해 상기 선택된 코드북으로부터 상기 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택함을 특징으로 하는 기지국.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 복합 프리코딩 매트릭스를 기반으로 복수개의 데이터 스트림들을 프리코딩하는 프리코더를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 복합 프리코딩 매트릭스의 전치(transpose) 매트릭스를 기반으로 싱글 데이터 스트림을 프리코딩하는 프리코더를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 순환 지연(cyclic delay) 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파워 공유 프리코딩 매트릭스는 푸리에 기반(Fourier-based) 프리코딩 매트릭스를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 코드북들은 제1코드북 및 제2코드북을 포함하고, 상기 제1코드북에 대응하는 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 위상 쉬프트(phase shift) 없이 제공되고, 상기 제2코드북에 대응하는 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 위상 쉬프트를 제공함을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 복합 프리코딩 매트릭스는 상기 가입자국과의 통신을 위해 사용될 안테나들의 수를 기반으로 엔트리(entry)들의 수를 갖는 매트릭스를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코드북 선택부는 상기 가입자국의 이동성을 기반으로 상기 코드북들 중 하나를 선택함을 특징으로 하는 기지국.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 수행하는 방법에 있어서,
    복수개의 코드북들을 저장하는 과정과,
    가입자국과의 통신 세션에 이용하기 위해 복수개의 코드북들 중 하나를 선택하는 과정과,
    상기 가입자국과 통신에 사용하기 위해 상기 선택된 코드북으로부터 복수개의 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하며;
    상기 복수개의 코드북들 각각은 해당 파워 공유(power sharing) 프리코딩 매트릭스와 해당 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 기반으로 생성된 상기 복합 프리코딩 매트릭스들을 포함함을 특징으로 하는 프리코딩 수행 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 선택된 코드북으로부터 상기 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 과정은,
    하나 이상의 송신 타임 인터벌들 각각에 대해 상기 선택된 코드북으로부터 상기 복합 프리코딩 매트릭스들 중 하나를 선택하는 과정을 포함하는 프리코딩 수행 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 선택된 프리코딩 매트릭스를 기반으로 복수개의 데이터 스트림들을 프리코딩하는 과정을 더 포함하는 프리코딩 수행 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 선택된 복합 프리코딩 매트릭스의 전치(transpose) 매트릭스를 기반으로 싱글 데이터 스트림을 프리코딩하는 과정을 더 포함하는 프리코딩 수행 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 순환 지연(cyclic delay) 다이버시티 프리코딩 매트릭스를 포함함을 특징으로 하는 프리코딩 수행 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 파워 공유 프리코딩 매트릭스는 푸리에 기반(Fourier-based) 프리코딩 매트릭스를 포함함을 특징으로 하는 프리코딩 수행 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 복수개의 코드북들은 제1코드북 및 제2코드북을 포함하고, 상기 제1코드북에 대응하는 상기 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 위상 쉬프트(phase shift) 없이 제공되고, 상기 제2코드북에 대응하는 상기 다이버시티 프리코딩 매트릭스는 위상 쉬프트를 제공함을 특징으로 하는 프리코딩 수행 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
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