KR101467839B1

KR101467839B1 - 다중 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북 및 상기코드북을 이용하는 통신 장치

Info

Publication number: KR101467839B1
Application number: KR1020080053697A
Authority: KR
Inventors: 최준일; 주용싱
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-21
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2014-12-22
Also published as: US20090128381A1; EP2220781A1; US8031090B2; KR20090052791A; EP2220781A4; US20120001780A1; ES2652587T3; US8686883B2; EP2220781B1; CN101442349A; CN101442349B; WO2009066936A1

Abstract

다중 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북을 생성하는 방법 및 상기 코드북을 이용하는 통신 장치가 개시된다. 상기 코드북은 미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들을 분석하는 단계 및 상기 후보 벡터들의 빔 패턴들에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 나머지 벡터들로 구성된 다중 사용자 다중 입출력(Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO) 시스템을 위한 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계를 통하여 생성된다.

다중 사용자 다중 입출력, MU, MIMO, 코드북, 벡터, 매트릭스, DFT

Description

다중 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북 및 상기 코드북을 이용하는 통신 장치{CODEBOOK FOR MUITIPLE USER MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT SYSTEM AND COMMUNICATION DEVICE USING THE CODEBOOK}

본 발명은 다중 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북을 설계하는 방법 및 설계된 코드북을 이용하는 다중 입출력 시스템에 관한 것이다.

최근 무선 통신 환경에서 음성 서비스를 비롯한 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하고, 고품질 및 고속의 데이터 전송을 지원하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 공간 영역에서 다수의 채널들을 이용하는 MIMO(multi input multi output) 시스템과 관련된 기술이 급속도로 발전하고 있다. MIMO 시스템은 필수적으로 하나의 기지국을 포함하며, 복수의 사용자들과 하나의 기지국으로 구성된 다중 사용자 MIMO 시스템 및 하나의 사용자와 하나의 기지국으로 구성된 단일 사용자 MIMO 시스템으로 분류될 수 있다.

MIMO 시스템에서 기지국 및 단말기들은 코드북을 사용한다. 특정 공간은 복수 개의 벡터들로 양자화될 수 있으며, 공간을 양자화하여 생성된 복수의 벡터들은 코드북으로서 기지국 및 단말기들에 저장될 수 있다.

예를 들어, 단말기들 각각은 기지국과 각각의 단말기들 사이에 형성된 채널에 따라 코드북에 포함된 매트릭스들 혹은 벡터들 중 어느 하나의 매트릭스 혹은 벡터를 선택할 수 있으며, 기지국 또한 코드북을 이용하여 단말에 의해 선택된 매트릭스 혹은 벡터를 파악할 수 있다. 그리고, 그 선택된 매트릭스 혹은 벡터는 전송 신호를 생성하는 데에 이용될 수 있다.

지금까지의 주된 연구는 단일 사용자 MIMO 시스템에서 사용되는 코드북에 관한 것이고, 다중 사용자 MIMO 시스템에서 사용되는 코드북에 관한 연구는 부족하였다. 뿐만 아니라, 기지국의 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 다중 사용자 MIMO 시스템에서 사용되는 코드북을 최적화하기 위한 연구 또한 부족하였다.

본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들을 분석하는 단계, 상기 후보 벡터들의 빔 패턴들에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 나머지 벡터들로 구성된 다중 사용자 다중 입출력(Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO) 시스템을 위한 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계 및 상기 나머지 벡터들 사이에서 발생하는 간섭을 기초로 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

및

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으 로서 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 전부 또는 일부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

및

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

및

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

이다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기의 동작 방법은 MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계 및 상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계를 포함한다. 여기서,

,

이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 다중 사용자(Multi Users) MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템의 일예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 다중 사용자 MIMO 시스템은 기지국(110) 및 복수의 사용자들(120, 130, 140)을 포함한다. 기지국(110) 복수의 안테나들이 설치되며, 복수의 사용자들(120, 130, 140) 각각에는 하나 또는 복수의 안테나들이 설치될 수 있다. 그리고, 기지국(110)과 각각의 복수의 사용자들(120, 130, 140) 사이에는 채널이 형성되며, 기지국(110)과 각각의 복수의 사용자들(120, 130, 140)은 형성된 채널을 통하여 신호를 송/수신한다.

기지국(110)은 복수의 사용자들(120, 130, 140)에게 하나 이상의 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 이 때, 기지국(110)은 공간 분할 다중화(Spatial Division Multiplexing Access) 기법에 따라 데이터 스트림을 빔포밍하여 전송 신 호를 생성한다. 이 때, 기지국(110)은 코드북(

)을 이용하여 프리코딩 매트릭스(W_k)를 생성하고, 생성된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 전송 신호를 생성한다.

기지국(110)은 파일럿 신호들을 하향링크 채널을 통해 복수의 사용자들(120, 130, 140)에게 전송한다. 여기서, 파일럿 신호는 기지국(110) 및 복수의 사용자들(120, 130, 140)에게 잘 알려진(well-known) 신호이다.

복수의 사용자들(120, 130, 140) 각각은 파일럿 신호를 수신하여 기지국(110) 및 복수의 사용자들(120, 130, 140) 사이에 형성된 채널을 추정한다. 그리고, 복수의 사용자들(120, 130, 140) 각각은 추정된 채널을 기초로 미리 저장된 코드북에 포함된 벡터들 중 어느 하나의 벡터를 선호(preferred) 벡터로 선택한다. 여기서, u_i는 코드북에 포함된 i 번째 벡터이고, B는 피드백 피트 수이다. 즉, 피드백 비트 수가 B 비트(bits)인 경우, 공간을 양자화하여 생성된 2^B개의 벡터들은 코드북에 저장된다. 이 때, 모든 사용자들 각각은 동일한 값의 피드백 비트 수를 가질 수 있으나, 보다 최적화된 방법으로서, 사용자들의 서로 다른 채널 환경, 수신 SINR 등의 다양한 요인 등에 따라, 사용자마다 서로 다른 피드백 비트 수를 가질 수 있다.

또한, 각각의 복수의 사용자들(120, 130, 140)은 여러 가지 기준에 따라 2^B 개의 벡터들 중 어느 하나의 벡터를 선호 벡터로 선택할 수 있다.

예를 들어, 복수의 사용자들(120, 130, 140) 각각은 달성될 수 있는 데이터 전송률 또는 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio, SINR)를 고려하여 2^B개의 벡터들 중 어느 하나의 벡터를 선호 벡터로 선택할 수 있다. 게다가, 복수의 사용자들(120, 130, 140)은 그들 각각이 선호하는 통신 랭크(transmission rank)를 결정할 수 있다. 여기서, 통신 랭크는 데이터 스트림의 개수를 의미한다. 즉, 2^B개의 벡터들 중 데이터 스트림의 개수에 상응하는 벡터들이 선호 벡터들로 선택될 수 있다.

또한, 각각의 복수의 사용자들(120, 130, 140)은 선택된 선호 벡터와 관련된 정보를 기지국(110)으로 피드백한다. 여기서, 선택된 선호 벡터와 관련된 정보는 채널 방향 정보(Channel Direction Information, CDI)로 불려지기도 한다.

기지국(110)은 복수의 사용자들(120, 130, 140) 각각의 선호 벡터와 관련된 정보를 수신하여 프리코딩 매트릭스를 결정한다. 뿐만 아니라, 기지국(110)은 SUS(Semi-orthogonal User Selection), GUS(Greedy User Selection) 등과 같은 다양한 사용자 선택 알고리즘들을 이용하여 복수의 사용자들(120, 130, 140) 중 일부 또는 전부를 선택할 수도 있다.

이 때, 기지국(110)에는 복수의 사용자들(120, 130, 140)에 저장된 코드북과 동일한 코드북이 미리 저장될 수 있다.

기지국(110)은 복수의 사용자들(120, 130, 140)로부터 수신된 선호 벡터와 관련된 정보를 이용하여 미리 저장된 코드북으로부터 프리코딩 매트릭스를 결정한다. 이 때, 기지국(110)은 총 데이터 전송률(sum rate)이 최대가 되도록 프리코딩 매트릭스를 결정할 수 있다.

그리고, 기지국(110)은 결정된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 데이터 스트림들(S₁, S_N)을 프리코딩함으로써 전송 신호를 생성한다. 여기서, 기지국(110)이 전송 신호를 생성하는 과정을 '빔 포밍'이라고 한다.

3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서, 다중 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 MU-MIMO 코드북은 랭크(rank)가 1일 때 사용되는 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북(이하, RANK 1 SU-MIMO 코드북이라고 한다.)을 재사용함으로써 설계될 수 있다.

3GPP LTE에서 정의된 RANK 1 SU-MIMO 코드북은 피드백 비트 수가 4인 경우, 16 개의 벡터들을 포함한다. 이 때, 16 개의 벡터들은 네 개의 유니터리 매트릭스들(M₁, M₂, M₃, M₄)로 그룹핑될 수 있으며, RANK 1 SU-MIMO 코드북은 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

M₁ = [u₁ u₂ u₃ u₄]

M₂ = [u₅ u₆ u₇ u₈]

M₃ = [u₉ u₁₀ u₁₁ u₁₂]

M₄ = [u₁₃ u₁₄ u₁₅ u₁₆]

여기서,

,

,

,

,

,

이다.

상기 수학식 1은 3GPP LTE에서 정의된 RANK 1 SU-MIMO 코드북을 나타내며, M₁, M₂는 DFT 매트릭스들이다. DFT 매트릭스들은 LOS(Line Of Site) 채널과 잘 매칭된다.

다만, M₃, M₄는 다중 사용자 다중 입출력 시스템에 적합하지 않은 매트릭스들이다. 또한, M₁, M₂은 M₃, M₄보다 다중 사용자 다중 입출력 시스템에 적합하지만, M₁, M₂는 기지국(110)이 복수의 섹터들을 갖는 경우를 고려하여 설계되지 않는다. 따라서, 기지국(110)이 복수의 섹터들을 갖는 경우, M₁, M₂을 그대로 다중 사용자 다중 입출력 시스템에 적용하는 것은 비효율적일 수 있다.

왜냐 하면, 기지국(110)의 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 복수의 섹터들 각각의 커버리지는 줄어들기 때문이다. 예를 들어, 셀이 3 개의 섹터들을 포함하는 경우, 하나의 섹터의 커버리지는 120 도이며, 셀이 6 개의 섹터들을 포함하는 경우, 하나의 섹터의 커버리지는 60도이다. 즉, 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, M₁, M₂을 그대로 다중 사용자 다중 입출력 시스템에 적용하는 것은 코드북의 사이즈를 필요 이상으로 증가시키는 것일 수 있다. 왜냐 하면, 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 하나의 섹터의 커버리지는 감소하므로, 코드북은 하나의 섹터의 커버리지를 커버하는 데에 필요한 벡터들로만 구성되는 것이 효율적일 수 있기 때문이다. 이 때, 코드북의 사이즈를 감소시킴으로써, 피드백 비트 수를 감소시킬 수 있다.

또한, 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북은 DFT 코드북을 포함 한다. 3 비트의 DFT 코드북은 U₁=[u₁ u₂ u₃ u₄], U₂=[u₅ u₆ u₇ u₈]으로 구성되며, 4 비트의 DFT 코드북은 U₁ = [u₁ u₂ u₃ u₄], U₂ = [u₅ u₆ u₇ u₈], U₃ = [u₉ u₁₀ u₁₁ u₁₂], U₄ = [u₁₃ u₁₄u₁₅ u₁₆]으로 구성된다.

여기서, DFT 코드북의 b 번째 매트릭스

및

의 m+1 번째 열 벡터

는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.

(M은 전송 안테나들의 개수임)

전송 안테나들의 개수가 4인 경우, 4 비트의 DFT 코드북에 속하는 16 개의 벡터들은 하기 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.

상술한 DFT 코드북 역시, 3GPP LTE에서 정의된 RANK 1 SU-MIMO 코드북과 마찬가지로, 기지국(110)의 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우를 고려하지 않고 설계된다.

셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 3GPP LTE에서 정의된 RANK 1 SU-MIMO 코드북과 마찬가지로 DFT 코드북을 그대로 사용하는 것은 코드북의 사이즈를 필요 이상으로 증가시킴으로써 비효율적일 수 있다.

이 때, 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 원래의 DFT 코드북 또는 3GPP LTE에서 정의된 RANK 1 SU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 어떠한 벡터들을 선택해야 적절한 코드북을 새롭게 설계할 수 있는 지에 대해서는 아래에서 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 3은 3GPP LTE에서 정의된 코드북에 속하는 u₁ _,u₂ _,u₃ _,u₄ _,u₅ _,u₆ _,u₇ _,u₈의 빔 패턴들을 도시한 도면이다.

도 4는 4 비트의 DFT 코드북에 속하는 u₁ _,u₂ _,u₃ _,u₄ _,u₅ _,u₆ _,u₇ _,u₈ _, u₅ _,u₆ _,u₇ _,u₈, u₉ _,u₁₀ _,u₁₁ _,u₁₂ _,u₁₃ _,u₁₄ _,u₁₅ _,u₁₆의 빔 패턴들을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들을 분석한다(S210).

이 때, 후보 코드북은 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북이고, 상기 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북은 DFT(Discrete Fourier Transformation) 코드북 또는 3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서 정의된 코드북을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 3GPP LTE에서 정의된 코드북에 속하는 8 개의 벡터들은 각각 다른 빔 패턴들을 갖는다. 특히, 8 개의 벡터들 중 u₃가 가장 넓은 로브(lobe)를 갖는다.

기지국의 셀이 3 개의 섹터들로 구성되는 경우, 하나의 셀의 커버리지는 120도이다. 이 때, 60 도에서 -60까지의 120 도의 커버리지는 8 개의 벡터들 중 u₃를 제거하고, 나머지 7개의 벡터들을 이용하여 잘 커버될 수 있음을 알 수 있다. 그리고, 3 개의 섹터들 각각의 커버리지는 동일하게 나머지 7개의 벡터들을 이용하여 잘 커버될 수 있다.

또한, 기지국의 셀이 6 개의 섹터들로 구성되는 경우, 하나의 셀의 커버리지는 60 도이다. 이 때, 30 도 에서 -30 도 까지의 60도의 커버리지는 u₂ _,u₅ _,u₁ _, u₈ 또는 u₅ u₁ u₈ u₄를 이용하여 잘 커버될 수 있음을 알 수 있다.

도 4를 참조하면, 4 비트의 DFT 코드북은 16 개의 벡터들로 구성된다. 기지국의 셀이 3 개의 섹터들로 구성되는 경우, 하나의 셀의 커버리지는 120도이고, 60 도에서 -60까지의 120 도의 커버리지는 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]을 이용하여 잘 커버될 수 있다.

또한, 기지국의 셀이 6개의 섹터들로 구성되는 경우, 하나의 셀의 커버리지는 60 도이고, 30 도 에서 -30 도 까지의 60도의 커버리지는 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]을 이용하여 잘 커버될 수 있다.

결국, 기지국의 셀이 복수의 섹터들을 포함하는 경우, 3GPP LTE에서 정의된 코드북에 속하는 8개의 벡터들 또는 4 비트의 DFT 코드북에 속하는 16 개의 벡터들을 모두 사용하지 않고도 하나의 섹터의 커버리지가 잘 커버될 수 있다. 따라서, 코드북의 사이즈가 감소될 수 있으며, 코드북의 사이즈가 감소됨에 따라 피드백 비트 수가 감소할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 후보 벡터들의 빔 패턴들을 기초로 후보 벡터들 중 적어도 하나의 벡터를 제거한다(S220). 이 때, 후보 벡터들 중 적어도 하나의 벡터를 제거하는 단계(S220)는 복수의 섹터들 각각의 커버리지를 고려하여 후보 벡터들 중 적어도 하나의 벡터를 제거하는 단계일 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 상기 후보 벡터들의 빔 패턴들에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 나머지 벡터들로 구성된 다중 사용자 다중 입출력(Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO) 시스템을 위한 MU-MIMO 코드북을 생성한다(S230).

즉, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 복수의 섹터들로 구성되는 경우, 상기 복수의 섹터들 각각에 대응하는 커버리지에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 상기 나머지 벡터들로 구성된 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계일 수 있다. 이 때, 복수의 섹터들 각각의 커버리지는 복수의 섹터들 각각마다 동일한 MU-MIMO 코드북을 사용함으로써, 잘 커버될 수 있다.

또한, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 복수의 섹터들로 구성되는 경우, 상기 나머지 벡터들이 하나의 섹터를 커버할 수 있도록 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계일 수 있다.

또한, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 상기 후보 벡터들의 빔 폭이 넓은 순서에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 상기 나머지 벡터들로 구성된 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계일 수 있다.

예를 들어, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 3 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 3GPP LTE에서 정의된 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북인 경우, 상기 MU-MIMO 코드북을 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]으로 생성하는 단계일 수 있다. 여기서,

,

및

이다.

또 다른 예를 들어, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 6 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 3GPP LTE에서 정의된 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북인 경우, 상기 MU-MIMO 코드북을 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁u₈ u₄]으로 생성하는 단계일 수 있다. 여기서,

,

및

이다.

또 다른 예를 들어, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 3 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 4 비트 DFT 코드북인 경우, 상기 MU-MIMO 코드북을 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]으로 생성하는 단계일 수 있다. 여기서,

,

이다.

또 다른 예를 들어, 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)는 셀이 6 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 4 비트 DFT 코드북인 경우, 상기 MU-MIMO 코드북을 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]으 로 생성하는 단계일 수 있다. 여기서,

,

이다.

결국, 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 셀에 포함되 는 섹터들의 개수 또는 섹터들 각각의 커버리지에 따라 적절히 벡터들을 선택함으로써, 섹터들 각각의 커버리지를 잘 커버하면서도 코드북의 사이즈를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MU-MIMO 코드북 생성 방법은 상기 나머지 벡터들 사이에서 발생하는 간섭을 기초로 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화한다(S240).

이 때, 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계(S240)는 상기 나머지 벡터들 사이에서 발생하는 간섭을 기초로 미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 나머지 벡터들의 일부 또는 전부를 선택하는 단계일 수 있다. 게다가, 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계(S240)는 상기 나머지 벡터들 사이에 발생하는 간섭을 기초로 상기 나머지 벡터들의 신호 대 간섭 비를 계산하고, 상기 나머지 벡터들의 신호 대 간섭 비를 기초로 상기 나머지 벡터들의 일부 또는 전부를 선택하는 단계일 수 있다.

MU-MIMO 코드북의 사이즈, 다시 말하면, MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들의 개수는 피드백 비트 수에 따라 결정된다. 예를 들어, 피드백 비트 수가 3 비트인 경우, MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들의 개수는 8개 이하이며, 피드백 비트 수가 4비트인 경우, MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들의 개수는 16개 이하로 제한된다.

따라서, MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)를 통하여 생성된 MU-MIMO 코드북-MU-MIMO 코드북은 후보 벡터들 중 적어도 하나의 벡터가 제거되고, 나머지 벡터들로 구성됨-은 피드백 비트 수에 따라 사이즈가 조절되거나, 최적화될 수 있 다.

이 때, MU-MIMO 코드북을 최적화하는 데에 사용되는 메트릭(metric)은 신호 대 간섭 비(Signal to Interference Ratio, SIR)을 기초로 할 수 있다. 특히, j 번째 빔에 대한 i 번째 빔의 신호 대 간섭 비인 SIR_i _{, j}는 하기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.

여기서,

는 i 번째 빔의 빔포밍 이득(beamforming gain)이 최대가 되는 공간 각도 간격(space angle interval)을 나타낸다.

는

에 속하는 원소이며,

는 i 번째 빔의 빔포밍 이득을 나타낸다.

는 파장을 나타내며, d는 전송 안테나들 사이의 간격, n은 전송 안테나들의 인덱스, N은 전송 안테나들의 개수이다.

물리적으로, 인접한 빔들은 공간 분할 다중 접속 시스템 또는 MU-MIMO 시스템에서 동시에 사용되지 않기 때문에, 인접한 빔들 사이의 SIR은 1로 간주하여도 무방하다.

MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)를 통하여 생성된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 각각에 대하여 SIR_i _{, j}가 계산될 수 있다. 그리고, MU-MIMO 코드북의 서브 셋들 각각에 대하여 계산된 SIR_i _{, j}들 중 최소값인 SIR_min가 파악될 수 있다.

이 때, MU-MIMO 코드북의 서브 셋들 각각에 대해 계산된 SIR_min들 중 최대값에 대응하고, 피드백 비트 수에 상응하는 사이즈를 갖는 서브 셋(sub set)이 최적화된 MU-MIMO 코드북으로 선택될 수 있다.

예를 들어, 4 비트의 DFT 코드북의 경우, MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계(S230)를 통해 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅u₁₁ u₇]이 MU-MIMO 코드북으로 생성되었다고 가정한다. 만약, 피드백 비트 수가 3비트로 제한되어 있다면, MU-MIMO 코드북에 포함되는 벡터들의 개수는 8개 이하로 제한된다. MU-MIMO 코드북에 포함되는 벡터들의 개수가 8개인 경우, C⁸ ₁₄ 개의 서브 셋들이 존재한다. 이 때, 각각의 서브 셋들에 포함된 벡터들에 대 해서, SIR_i _{, j}가 계산될 수 있으며, 각각의 서브 셋에 대한 SIR_min이 파악될 수 있다. 그리고, 각각의 서브 셋에 대한 SIR_min들 중 최대값에 대응하는 서브 셋이 최적화된 MU-MIMO 코드북으로 선택될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 단말기의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 상술한 본 발명의 여러 가지 실시예들에 따라 설계된 MU-MIMO 코드북을 저장한다(S510).

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기 또한 기지국과 마찬가지로 MU-MIMO 코드북을 저장한다(S610).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 복수의 단말기들에게 이미 잘 알려진 파일럿 신호를 복수의 단말기들로 전송한다(S520).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기는 파일럿 신호를 이용하여 기지국과 단말기 사이에 형성된 채널을 추정한다(S620). 이 때, 단말기는 상기 채널의 품질과 채널의 방향을 파악할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기는 추정된 채널과 관련된 정보인 피드백 데이터를 기지국으로 전달한다(S630). 이 때, 피드백 데이터의 비트 수는 미리 결정될 수 있으며, 피드백 비트 수는 코드북의 사이즈와 연관된다. 특히, 피 드백 데이터는 코드북에 포함된 복수의 벡터들 중 선호 벡터의 인덱스 정보를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 단말기로부터 피드백 데이터를 수신한다(S530).

또한, 기지국은 복수의 단말기들 각각의 피드백 데이터를 수신하고, 복수의 단말기들 중 일부 또는 전부의 단말기들(사용자들)을 선택한다(S540).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 복수의 단말기들 각각의 피드백 데이터를 기초로 코드북의 서브 셋들 중 프리코딩 매트릭스를 선택한다(S550).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 선택된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 선택된 사용자들을 위한 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩한다(S560).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말기는 복수의 수신 안테나를 갖고 있는 경우, 선호 벡터를 기초로 수신 빔포밍을 수행한다(S640).

본 발명에 따른 단말기 및 기지국의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매 체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들을 분석하는 단계; 및

상기 후보 벡터들의 빔 패턴들에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 나머지 벡터들로 구성된 다중 사용자 다중 입출력(Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO) 시스템을 위한 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계

를 포함하고,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계에서,

셀을 구성하는 복수의 섹터들 중 일부가 상기 나머지 벡터들의 빔 패턴들에 의하여 커버되도록 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나가 제거되는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 나머지 벡터들 사이에서 발생하는 간섭을 기초로 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제2항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계는

상기 나머지 벡터들 사이에서 발생하는 간섭을 기초로 미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 나머지 벡터들의 일부 또는 전부를 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제2항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계는

상기 나머지 벡터들 사이에 발생하는 간섭을 기초로 상기 나머지 벡터들의 신호 대 간섭 비를 계산하고, 상기 나머지 벡터들의 신호 대 간섭 비를 기초로 상기 나머지 벡터들의 일부 또는 전부를 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 복수의 섹터들 각각에 대응하는 커버리지에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 상기 나머지 벡터들로 구성된 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 나머지 벡터들의 빔 패턴들이 상기 복수의 섹터들 중 어느 하나의 섹터를 커버할 수 있도록 상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 후보 벡터들의 빔 폭을 기초로 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 상기 나머지 벡터들로 구성된 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 후보 벡터들의 빔 폭이 넓은 순서에 따라 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거하여 상기 나머지 벡터들로 구성된 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

상기 미리 준비된 후보 코드북은 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북이고, 상기 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북은 DFT(Discrete Fourier Transformation) 코드북 또는 3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서 정의된 코드북을 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

셀이 3 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 3GPP LTE에서 정의된 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북인 경우,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 MU-MIMO 코드북을 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]으로 생성하는 단계이고,

,

,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제10항에 있어서,

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 생성된 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

셀이 6 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 3GPP LTE에서 정의된 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북인 경우,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 MU-MIMO 코드북을 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]으로 생성하는 단계이고,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제12항에 있어서,

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 생성된 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

셀이 3 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 4 비트 DFT 코드북인 경우,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 MU-MIMO 코드북을 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]으로 생성하는 단계이고,

인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제14항에 있어서,

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 생성된 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제1항에 있어서,

셀이 6 개의 섹터들로 구성되고, 상기 미리 준비된 후보 코드북이 4 비트 DFT 코드북인 경우,

상기 MU-MIMO 코드북을 생성하는 단계는

상기 MU-MIMO 코드북을 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]으로 생성하는 단계이고,

인 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
제16항에 있어서,

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 생성된 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 MU-MIMO 코드북을 최적화하는 단계

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MU-MIMO 코드북 생성 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계

를 포함하고,

,

,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
제18항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계

를 포함하고,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
제20항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프 리코딩하는 단계

를 포함하고,

인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
제22항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 전부 또는 일부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북을 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 단계

를 포함하고,

인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
제24항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계

를 포함하고,

,

,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
제26항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₁ u₂ u₄ u₅ u₆ u₇ u₈]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계

를 포함하고,

,

,

,

및

인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
제28항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₂ u₅ u₁ u₈] 또는 [u₅ u₁ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계

를 포함하고,

인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
제30항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁u₇]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₁₄ u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁] 또는 [u₁₀ u₆ u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄ u₁₅ u₁₁ u₇]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
MU-MIMO 코드북으로서 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계; 및

상기 저장된 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 기지국으로 피드백하는 단계

를 포함하고,

인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
제32항에 있어서,

상기 기지국의 셀은 복수의 섹터들을 포함하고,

상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들의 일부 또는 전부를 저장하는 단계는

미리 결정된 피드백 비트 수에 따라 상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 선택하여 상기 [u₂ u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈] 또는 [u₁₃ u₉ u₅ u₁ u₁₆ u₁₂ u₈ u₄]에 속하는 벡터들 중 전부 또는 일부를 저장하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말기의 동작 방법.
제1항 내지 제33항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 코드북을 저장하는 메모리;

파일럿 신호에 반응하여 전송되는 피드백 데이터를 수신하는 수신부; 및

상기 MU-MIMO 코드북 및 상기 피드백 데이터를 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하는 프리코딩부

를 포함하고,

상기 MU-MIMO 코드북은

미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들에 기초하여, 셀을 구성하는 복수의 섹터들 중 일부가 나머지 벡터들의 빔 패턴들에 의하여 커버되도록 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는, 기지국.
제35항에 있어서,

상기 미리 준비된 후보 코드북은 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북이고, 상기 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북은 DFT(Discrete Fourier Transformation) 코드북 또는 3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서 정의된 코드북을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기지국.
다중 사용자 다중 입출력(MU-MIMO) 코드북을 저장하는 메모리;

파일럿 신호에 반응하여 상기 MU-MIMO 코드북에 포함된 벡터들 중 적어도 하나의 벡터와 관련된 정보를 포함하는 피드백 데이터를 생성하는 생성부; 및

상기 피드백 정보를 기지국으로 전송하는 전송부

를 포함하고,

상기 MU-MIMO 코드북은

미리 준비된 후보 코드북에 포함된 후보 벡터들의 빔 패턴들에 기초하여, 셀을 구성하는 복수의 섹터들 중 일부가 나머지 벡터들의 빔 패턴들에 의하여 커버되도록 상기 후보 벡터들 중 적어도 하나를 제거함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는, 단말기.
제37항에 있어서,

상기 미리 준비된 후보 코드북은 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북이고, 상기 단일 사용자 다중 입출력 시스템을 위한 코드북은 DFT(Discrete Fourier Transformation) 코드북 또는 3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)에서 정의된 코드북을 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말기.