KR101621376B1 - 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 및 피드백 채널 정보 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 및 피드백 채널 정보에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서의 프리코딩 및 피드백 채널 정보{PRECODING AND FEEDBACK CHANNEL INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 및 피드백 채널 정보에 관한 것이다.
많은 다중 안테나 전송 기법들 또는 전송 다이버시티, 폐루프 공간 다중화, 또는 개루프 공간 다중화와 같은 전송이 존재한다. 폐루프 MIMO(Closed-Loop Multiple Input Multiple Output: CL-MIMO)는 이동 단말로부터의 보다 광범위한 피드백에 의존한다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 및 채널 정보의 피드백을 목적으로 한다.
볼 발명의 일 측면에 따라 한 개 또는 두 개의 코드워드들을 레이어들에 매핑하는 단계; 매핑된 한 세트의 심볼들을 적어도 두 개의 하향링크 채널 정보로부터 얻어진 프리코딩 행렬을 사용하여 프리코딩하는 단계로서, 상기 적어도 두 개의 하향링크 채널 정보 중 하나는 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이며, 다른 하나는 랭크 적응 및 전력 할당이 없는 프리코딩을 위한 것인 단계; 및 상기 프리코딩된 한 세트의 심볼들을 포함하는 신호를 전송하는 단계를 포함하는 방법 또는 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따라 이동 단말을 위한 채널 정보를 피드백하는 방법 또는 시스템이 제공되며, 상기 방법 및 시스템은 수신된 신호로부터 하향링크 채널을 추정하는 단계; 추정된 채널 상태 정보를 기반으로 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 한 개의 행렬 및 랭크 적응 및 전력 할당이 없는 프리코딩을 위한 다른 한 개의 행렬을 선택하는 단계; 및 장기 피드백에 의한 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 상기 선택된 행렬의 PMI 및 단기 피드백에 의한 랭크 적응 및 전력 할당이 없는 프리코딩을 위한 상기 선택된 행렬의 PMI를 기지국에 피드백하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에서는 랭크 적응과 전력 할당을 조화시킴에 의해 동일한 정보를 나타내는 코딩 비트들의 수를 더 적게 사용하여 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 다중 레벨 프리코딩을 사용하여 각 레벨에 대한 PMI를 별도로 피드백함에 의해 피드백 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 폐루프 공간 다중화를 사용하는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 프리코더의 블록도이다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 CL-MIMO의 흐름도이다.
도면에 도시된 요소의 형상 등은 보다 간결하고 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이며, 도면에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예들은 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.
많은 다중 안테나 전송 기법들 또는 전송 다이버시티, 폐루프 공간 다중화, 또는 개루프 공간 다중화와 같은 전송이 존재한다. 폐루프 MIMO(Closed-Loop Multiple Input Multiple Output: CL-MIMO)는 이동 단말로부터 보다 확장된 피드백에 의존한다.
유니터리(unitary) 프리코딩은 단일 사용자(Single User) CL-MIMO(SU CL-MIMO)을 위해 사용되고, 서로 다른 안테나 구성을 위한 유니터리 코드북들이 정의된다. LTE-A에서는 논-유니터리(non-unitary)일 수도 있다. 또한, 성능 향상을 위해 LTE에서 랭크 적응(rank adaptation)이 고려된다.
그러나, LTE에서, 랭크가 "1"보다 큰 경우, 서로 다른 층들 사이에 전력 할당이 존재하지 않는다. 워터 필링(water filling) 전력 할당을 수행하는 유니터리 프리코딩은 CL-MIMO에 대한 최적의 해결책으로 잘 알려져 있다. 따라서, LTE에서 원래의 CL-MIMO는 최적이 아니다.
예시적인 실시 예에서, CL-MIMO를 위해 다중 레벨 프리코딩 기법이 제안된다. 상기 제안된 기법에서, 적어도 두 개의 레벨 프리코딩 사용이 고려된다. 제1 레벨 프리코딩은 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이며, 제2 레벨 프리코딩은 유니터리 프리코딩을 위한 것이다. 상기 제안된 기법에 의해, CL-MIMO에 대한 최적의 해결책을 얻을 수 있으며, 이는 CL-MIMO 성능을 향상시킨다. 랭크 적응과 전력 할당을 조화시킴에 의해 동일한 정보를 나타내는 코딩 비트들의 수가 더 적게 사용될 수 있으므로 오버헤드가 감소할 수 있다. 또한, 다중 레벨 프리코딩을 사용하여 각 레벨에 대한 PMI를 별도로 피드백할 수 있다. 제1 레벨 PMI는 제2 레벨 PMI 보다 더 드물게 피드백된다. 따라서, 피드백 오버헤드가 더 감소한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 폐루프 공간 다중화를 사용하는 무선 통신 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템은 MIMO 시스템, SDMA 시스템, CDMA 시스템, OFDMA 시스템, OFDM 시스템 등을 포함하는 모든 종류의 무선 통신 시스템일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통신 시스템에서, 일 실시 예에 따른 폐루프 공간 다중화를 사용하는 무선 통신 시스템은 송신부(10) 및 수신부(20)를 포함한다. 상기 송신부(10)는 기지국 역할을 하며, 상기 수신부(20)는 가상적으로 핸드폰, 컴퓨터 시스템을 구비한 무선 장치, 및 무선 휴대 정보 단말기와 같은 모든 종류의 단방향 또는 양방향의 무선 통신 장치일 수 있는 가입자 단말 역할을 한다. 물론, 상기 수신부/가입자 단말(20)은 상기 송신부/기지국(10)으로부터 수신된 신호들을 전송할 수도 있다. 상기 송신부(10)와 상기 수신부(20) 사이에서 통신된 신호들은 음성, 데이터, 전자 메일, 비디오, 다른 데이터, 및 음성 및 비디오 신호들을 포함한다.
동작하는 동안 상기 송신부(10)는 하나 이상의 안테나들을 통해 채널 상에서 신호 데이터 스트림을 수신부(20)로 전송하여, 하나 이상의 수신 안테나로부터 수신된 신호들이 결합되고 송신 데이터가 재구성된다. 상기 신호를 전송하기 위해, 상기 송신부(10)는 신호에 대한 벡터로 표현되는 송신 신호를 준비한다.
상기 송신부(10)는 레이어 맵퍼(30) 및 프리코더(40)를 포함한다.
상기 송신부(10)의 레이어 맵퍼(30)는 한 개 또는 두 개의 전송에 대응하는 한 개 또는 두 개의 코드워드를 최소 한 개의 레이어에서 최대 안테나 포트들과 동일한 수의 레이어들에 해당하는 NL개의 레이어들에 매핑한다. 다중 안테나 전송의 경우, 각 전송 시간 간격(Transmission Time Interval: TTI)에 대해 동적 크기를 갖는 두 개까지의 전송 블록이 존재할 수 있다. 여기서, 각 전송 블록은 하향링크 공간 다중화의 경우에서의 하나의 코드워드에 대응한다. 다시 말해서, 변조 심볼들의 블록(각 전송 블록당 하나의 블록)은 코드워드로 불린다. 만일 하나의 코드워드만이 존재할 경우, 이를 단일 코드워드(Single CodeWord: SCW)라 부르고, 그렇지 않은 경우, 이를 다중 코드워드(Multiple CodeWord: MCW)라 부른다.
상기 레이어 매칭부(30)에 의한 레이어 매핑 이후, 한 세트의 NL개의 심볼들(각 레이어으로부터 하나의 심볼)이 프리코더(40)에 의해 선형적으로 결합되고, NA개의 안테나 포트에 매핑된다. 이러한 결합/매핑은 크기 NL×NA인 프리코딩 행렬 P를 통해 설명될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 상기 프리코딩 행렬 P는 P=WD로 구현되며, 여기서, D는 랭크 적응 및 전력 할당에 대한 제1 레벨 행렬이고, W는 원 프리코딩에 대한 제2 레벨 행렬이다. 상기 행렬은 전력 할당 정보가 없는 유니터리 또는 논-유니터리 행렬일 수 있다.
상기 프리코더(40)는 자신의 코드북을 가지며, 상기 코드북은 입력 데이터 신호를 처리하는데 사용될 전송 프로파일 및/또는 프리코딩 정보를 획득하기 위해 접속되어 각 수신국들에 대한 기존 채널 상태를 최대한 사용한다. 추가로, 상기 수신부(20)는 하기에 설명되는 바와 같이, 채널을 피드백하거나 피드포워드할 때 정보를 효율적으로 전송하는데 사용되는 동일한 코드북을 포함한다.
다양한 실시 예들에서, 상기 코드북은 분리될 수 있는 섹션들로부터의 컴포지트 포로덕트 코드북(composite prodcut codebook)로 구성된다. 여기서, 코드북 인덱스는 상기 코드북의 서로 다른 섹션들에 접속하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 코드워드 인덱스로부터 기 결정된 하나 이상의 비트들은 제1 레벨 행렬에 접속하기 위해 할당되고, 제2 레벨 인덱스로부터 기 결정된 제2 세트의 비트들은 제2 레벨 행렬에 대한 값들을 지시하기 위해 할당된다.
다양한 실시 예들에서, 상기 송신부(10) 및 수신부(20) 각각이 단일 코드북을 갖는 대신, 별도의 코드북들이 저장되어, 예를 들면, 제1 레벨 프리코딩 행렬 W에 대한 코드북 및 제2 레벨 행렬 D에 대한 코드북이 존재할 수 있다. 이런 경우, 별도의 인덱스들이 생성될 수 있고 각 인덱스는 해당 코드북에 있는 코드워드를 지시하고 이러한 인덱스들 각각이 피드백 채널 상에서 상기 송신부로 전송될 수 있다. 따라서, 상기 송신부는 이러한 인덱스들을 사용하여 해당 코드북들로부터의 해당 코드워드들에 접속하고 전송 프로파일 또는 프리코딩 정보를 결정한다.
도 2는 다른 실시 예에 따른 프리코더의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 레이어 맵퍼(30)에 의한 레이어 매핑 이후, 한 세트의 NL개의 심볼들(각 레이어로부터 하나의 심볼)이 프리코더(40)에 의해 선형적으로 결합되고 NA개의 안테나 포트에 매핑된다.
상기 프리코더(40)는 성능을 최적화하기 위한 두 개의 레벨 프리코더들(42 및 44)을 포함한다. 제1 레벨 프리코더(42)는 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이다. 제2 레벨 프리코더(44)는 원(original) 프리코딩을 위한 것이다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 프리코더(42)는 레이어 맵퍼(30)로부터의 한 세트의 심볼들을 크기 NL×NL인 프리코딩 행렬 D를 통해 프리코딩할 수 있다. 상기 제2 프리코더(44) 또한 상기 제1 프리코더(42)로부터의 한 세트의 심볼들을 크기 NL×NA인 프리코딩 행렬 W를 통해 프리코딩할 수 있다. 상기 프리코딩 행렬 D는 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 제1 레벨 행렬이며, 상기 프리코딩 행렬 W는 원 프리코딩을 위한 제2 레벨 행렬이다. 결과적으로, 상기 제1 및 제2 프리코더들(42 및 44)은 행렬 P=WD를 통해 한 세트의 심볼들을 프리코딩한다.
기지국이 송신부(10)의 전송에 적합한 프리코딩 행렬을 선택하는 것을 돕기 위해, 상기 수신부/이동 단말(20)은 권장되는 수의 (랭크 지시(Rank Indication: RI)로 표현되는) 레이어들 또는 상기 수의 레이어들에 대응하는 권장되는 프리코딩 행렬(프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI))과 같은 채널 정보를 하향링크 채널 상태들의 추정에 따라 보고할 수 있다.
도 1 및 2를 다시 참조하면, 상기 수신부(20)는 채널 추정부(50) 및 포스트-디코더(60)를 포함한다.
상기 수신부(20)의 채널 추정부(50)는 하향링크 채널 상태를 추정한다. 상기 채널 추정부(50)는 적어도 하나의 RI 및 PMI를 상기 송신부(10)로 피드백한다. 상기 채널 추정부(50)는 많은 종류의 코드북 기반 PMI 피드백을 수행할 수 있다.
상기 수신부(20)는 상기 채널 추정부(50)에 의해 채널을 추정한다. 그리고, 상기 수신부는(20) 추정된 채널 정보를 기반으로 시스템이 가장 높은 합계 비율(highest sum rate)을 가질 수 있게 하는 해당 코드북들에서 각 레벨별 프리코딩 행렬을 선택한다. 상기 각 레벨별 프리코딩 행렬이 결정되면, 상기 수신부/이동 단말(20)은 두 레벨 모두의 PMI들을 상기 송신부(10)로 각각 피드백한다.
상기 수신부/이동 단말(20)이 코드북에 있는 선호 행렬의 프리코딩 행렬 인덱스(PMI)를 상기 송신부/기지국(10)으로 피드백하여 무선 통신 시스템에서 CL-MIMO(Closed MIMO) 동작을 지원하는 코드북 기반 PMI 피드백이 존재한다.
상기 수신부(20)의 피드백 빈도는 서로 다른 레벨 프리코딩 마다 상이하다. 제1 레벨 프리코딩은 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이며, 채널 진폭에 의해 결정된다. 제2 레벨 프리코딩은 원 프리코딩을 위한 것이며, 주로 위상에 의해 결정된다. 위상은 진폭에 비해 더 빠르게 변하기 때문에, 제1 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백의 변화도 제2 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백의 변화에 비해 더 느릴 수 있다. 따라서, 제1 레벨 프리코딩은 장기 피드백(long term feedback)에 의하여 수행되며, 제2 레벨 프리코딩은 단기 피드백(short term feedback)에 의하여 수행된다. 그러므로, 다중 레벨 프리코딩은 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
상기 송신부(10)는 장기 피드백에 의한 제1 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백 및 단기 피드백에 의한 제2 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백을 수신한다. 상기 송신부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 프리코딩 행렬 P=WD를 통해 두 개의 피드백 PMI들에 기반하여 한 세트의 심볼들을 프리코딩한다. 여기서, D는 랭크 적응 및 전력 할당에 대한 제1 레벨 행렬이며, W는 원 프리코딩에 대한 제2 레벨 행렬이다. 도 2에 도시된 다른 실시 예에서, 상기 송신부(10)는 두 개의 피드백 PMI들을 기반으로 두 개의 레벨 프리코더들(42 및 44)을 통해 한 세트의 데이터 심볼들을 프리코딩한다. 예를 들면, 제1 프리코더(42) 및 제2 프리코더(44)는 장기 피드백 PMI 및 단기 피드백 PMI에 기반하여 각 행렬 W 또는 D를 통해 상기 한 세트의 데이터 심볼들을 차례로 프리코딩한다.
상기 송신부(10)는 상기 프리코딩된 데이터 심볼들을 서로 다른 안테나를 통해 전송한다. 상기 수신부(20)는 원 데이터 심볼들을 이전 피드백 프리코딩 행렬들 조합을 갖는 포스트-디코더(60)에 의해 복구한다. 상기 포스트-디코더(60)는 수신된 신호를 처리하고 프리코딩된 심볼들을 디코딩한다.
도 3은 다른 실시 예에 따른 CL-MIMO의 흐름도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 다중 레벨 프리코딩 CL-MIMO에서, 수신부(20)는 채널을 추정한다(S10). 상기 수신부(20)는 추정된 채널 정보를 기반으로 코드북들에서 두 개 레벨의 프리코딩 행렬들의 모든 가능한 조합들을 산출한다.
상기 수신부(20)는 제1 레벨 코드북에서 하나의 행렬을 선택하고, 제2 레벨 코드북에서 다른 하나를 선택한다. 상기 수신부(20)는 프리코딩에 대한 상기 두 개의 행렬들이 결합될 때, 시스템의 합계 비율(sum rate)을 계산하다. 수신부(20)는 모든 가능한 조합들에 대한 합계 비율(sum rate)을 계산하고, 가장 높은 합계 비율을 갖는 하나의 행렬을 선택한다. 다시 말해서, 상기 수신부(20)는 해당 코드북들에서 각 레벨별로 프리코딩 행렬을 선택하고(S20), 선택된 프리코딩 행렬은 모든 가능한 조합들 중 가장 높은 합계 비율(highest sum rate)을 갖는다.
상기 각 레벨별로 프리코딩 행렬을 결정하면, 상기 수신부(20)는 최고 조합에서의 행렬의 PMI들을 송신부(10)로 피드백한다.
다중 레벨 프리코딩에서, 제1 레벨 프리코딩은 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이며, 이는 채널 진폭에 의해 결정된다. 제2 레벨 프리코딩은 원 프리코딩을 위한 것이며, 이는 주로 위상에 의해 결정된다. 위상은 진폭에 비해 더 빠르게 변하기 때문에, 제1 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백의 변화도 제2 레벨 프리코딩에 대한 PMI 피드백의 변화보다 더 느릴 수 있다.
다중 레벨 프리코딩에서, 제1 레벨 프리코딩은 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이다. 따라서, 상기 코드북은 유니터리 코드북이 아니다. 랭크 적응 및 전력 할당을 조화시킴에 의해 동일한 정보를 나타내는 코딩 비트들의 수가 더 적게 사용될 수 있으며, 이는 오버헤드를 줄일 수 있다.
1) 코드북에서의 랭크 적응 정보에 대해, 요소 1의 일부가 0으로 대체된 단위행렬이 사용될 수 있다. 이는 또한 동일한 전력 할당이 사용되는 정보를 나타낼 수 있다. 따라서, 코딩 비트들을 줄일 수 있다.
2) 전력 할당에 대해, 이는 각 랭크에 부여된다. 총 전력은 변하지 않는다. 전력 할당을 위해 코드북에서 대각행렬(diagonal matrix)이 사용된다.
3) 전력 할당에 대한 정확한 값을 위해, 전송 적응적 안테나(TxAA) 코드북에서 상기 값을 이끌어낼 수 있다. 또는 시뮬레이션에 의해 최적의 값을 얻을 수 있다.
표 1은 2×2 CL MIMO에 대한 제1 레벨 코드북의 일 예를 보여준다.
코드북 인덱스 코드북 의미
0
Figure 112012025366841-pct00001
 랭크 1
1
Figure 112012025366841-pct00002
 랭크 2
동일한 전력 할당
2
Figure 112012025366841-pct00003
 랭크 2
비 동일한 전력 할당
3
Figure 112012025366841-pct00004
 랭크 2
비 동일한 전력 할당
상기 표 1을 참조하면, 코드북 인덱스들 각각은 각 코드북들을 갖는다. 코드북들 각각은 랭크 적응 및 전력 할당을 의미한다. 예를 들면, 코드북 인덱스 "0"의 코드북은
Figure 112012025366841-pct00005
이며, 랭크 1을 의미한다. 코드북 인덱스 "1"의 코드북은
Figure 112012025366841-pct00006
이며, 랭크 2 및 동일한 전력 할당을 의미한다. 코드북 인덱스 "2"의 코드북은
Figure 112012025366841-pct00007
이며, 랭크 2 및 동일하지 않은 전력 할당을 의미한다. 코드북 인덱스 "3"의 코드북은
Figure 112012025366841-pct00008
이며, 랭크 2 및 동일하지 않은 전력 할당을 의미한다.
따라서, 상기 수신부(20)는 두 레벨 모두에 대한 PMI들의 피드백을 항상 필요로하는 것은 아니다. 매 피드백에서, 상기 수신부(20)는 제2 레벨 프리코딩에 대한 PMI를 피드백한다. 매 번의 여러 피드백에 대해, 상기 수신부(20)는 제1 레벨 프리코딩에 대한 PMI를 피드백한다.
상기 PMI 피드백 전에, 상기 수신부(20)는 제1 레벨 PMI가 피드백될 필요가 있는지 확인한다(S30). 이는 제1 레벨 프리코딩의 피드백이 제2 레벨 프리코딩의 피드백에 비해 드물게 일어나기 때문이다. 만약 제1 레벨 프리코딩이 필요하면, 상기 수신부(20)는 두 레벨 모두의 프리코딩을 각각 송신부로 피드백한다(S40). 그렇지 않으면, 상기 수신부(20)는 제2 레벨 프리코딩만을 피드백한다(S50).
상기 송신부(10)는 피드백 PMI들을 기반으로 두 레벨의 프리코더를 사용하여 데이터 심볼들을 프리코딩한 후, 서로 다른 안테나를 통해 상기 프리코딩된 데이터 심볼들을 전송한다.
상기 수신부(20)는 이전 피드백 프리코딩 행렬들 조합을 갖는 포스트-디코더(60)에 의해 원 데이터 심볼들을 복구한다.
원래 LTE CL-MIMO에서는 서로 다른 층들 사이에 전력 할당이 존재하지 않는다. 워터 필링 전력 할당을 수행하는 유니터리 프리코딩은 CL-MIMO의 최적의 해결책으로 잘 알려져 있다. 따라서, LTE에서 원래의 CL-MIMO는 최적이 아니다.
예시적인 실시 예에서, CL-MIMO를 위해 다중 레벨 프리코딩 기법이 제안된다. 상기 제안된 기법에서, 적어도 두 개의 레벨 프리코딩 사용이 고려된다. 제1 레벨 프리코딩은 랭크 적응 및 전력 할당을 위한 것이며, 제2 레벨 프리코딩은 유니터리 프리코딩을 위한 것이다. 상기 제안된 기법에 의해, CL-MIMO에 대한 최적의 해결책을 얻을 수 있으며, 이는 CL-MIMO 성능을 향상시킨다.
랭크 적응과 전력 할당을 조화시킴에 의해 동일한 정보를 위해 더 적은 수의 코딩 비트들을 사용할 수 있으므로 오버헤드를 줄일 수 있다.
다중 레벨 프리코딩을 사용하여 각 레벨에 대한 PMI를 별도로 피드백할 수 있다. 제1 레벨 프리코딩에 대한 피드백 PMI의 변화는 제2 레벨 프리코딩에 대한 피드백 PMI의 변화에 비해 느리기 때문에, 피드백 빈도는 레벨 프리코딩에 따라 서로 다르다. 제1 레벨 PMI는 제2 레벨 PMI 보다 더 드물게 피드백된다. 따라서, 다중 레벨 프리코딩은 피드백을 줄일 수 있다.
본 명세서에서 도시되고 기술된 방법들 및 시스템들은 임의의 업무를 수행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되고 범용 또는 전용 컴퓨터상에서 컴퓨터 프로그램으로 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어적 구현에 있어서, 송신부(예를 들면, 데이터를 코딩하고 변조, 변조된 신호들을 프리코딩, 프리코딩된 신호들을 프리컨디셔닝하는 송신부) 및/또는 수신부(예를 들면, 전송된 신호들을 복구, 복구된 신호들을 변조하고 디코딩하는 수신부)에서 다양한 신호 처리 단계들을 수행하는데 사용되는 구성 요소들은 하나 이상의 주문형 반도체 집적 회로들(Application Specific Integrated Circuits: ASICs), 디지털 신호 처리부들(Digital Signal Processors: DSPs), 디지털 신호 처리 장치들(Digital Signal Processing Devices: DSPDs), 프로그램 가능 논리 장치들(Programmable Logic Devices: PLDs), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이들(Field Programmable Gate Arrays: FPGAs), 처리부들, 제어부들, 마이크로-컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 본 명세서에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다. 추가로 또는 이의 대안으로, 소프트웨어 구현이 사용될 수 있으며, 이에 의해 상기 송신부 및 수신부 각각에서의 신호 처리 단계들의 일부 또는 전부가 본 명세서에서 기술된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들면, 절차들, 기능들 등)에서 구현될 수 있다. 모듈들의 기능의 분리는 단지 예시적일 뿐이며, 다른 실시 예들에서 다중 소프트웨어 모듈들의 기능은 단일 모듈로 통합될 수 있거나 모듈들의 기능의 다른 분리를 의미할 수도 있다. 소프트웨어적 구현에서, 소프트웨어 코드는 처리부 또는 제어부에 의해 온-보드 또는 외부 메모리부와 같은 코드 및 기계로 판독 가능하거나 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 저장된 기저 또는 처리된 데이터로 실행될 수 있다.
본 명세서에 기술된 예시적인 실시 예들은 다양한 MIMO 프리코딩 시스템들 및 이를 이용한 방법들에 관한 것이지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 명세서에 기재된 MIMO 프리코딩 시스템 및 설계 방법의 다양한 실시 예들은 등록되었거나, IEEE 802.16e, 3GPP-LTE, DVB, 및 다른 다중 사용자 MIMO 시스템들과 같은 무선 통신 표준과 관련하여 구현될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 특정 실시 예들은 단지 예시적 목적으로 사용되었으며, 본 발명의 권리 범위를 제안하여서는 안 된다. 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
혜택들, 다른 이점들, 및 문제들에 대한 해결책들이 특정 실시 예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 혜택, 이점, 또는 해결책을 발생시키거나 이들을 더 확실히 만드는 상기 혜택들, 이점들, 문제에 대한 해결책들, 및 다른 요소(들)는 모든 청구항들에 대한 주요한, 필요한, 또는 필수적인 특징 또는 요소로 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "포함하다" 및 "포함하는"의 용어들 또는 이들의 변형은 구성 요소들의 목록을 포함하는 과정, 방법, 제품, 또는 장치가 이러한 구성 요소들만을 포함하는 것이 아니라 목록에 열거되지 않고, 과정, 방법, 제품, 또는 장치에 고유한 다른 구성 요소들을 포함하도록 비 배타적 포함의 의미를 내포한다.

Claims (21)

  1. 하향링크 채널의 진폭에 의해 결정되는 제1PMI(Precoding Matrix Index)을 단말로부터 장기 피드백(longterm feedback)으로 수신하는 단계;
    상기 하향링크 채널의 위상에 의해 결정되는 제2PMI를 상기 단말로부터 단기 피드백(shortterm feedback)으로 수신하는 단계;
    한 개 또는 두 개의 코드워드들을 레이어들에 매핑하는 단계;
    상기 제1PMI로부터 얻어진 제1프리코딩 행렬과 상기 제2PMI로부터 얻어진 제2프리코딩 행렬을 사용하여 상기 레이어들에 매핑된 데이터 심볼들을 프리코딩하는 단계; 및
    상기 프리코딩된 데이터 심볼들에 대한 신호를 안테나를 통해 상기 단말에 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 심볼들을 프리코딩하는 단계에서, 상기 제1프리코딩 행렬(D)과 제2프리코딩 행렬(W)의 곱인 P=DW를 사용하여 상기 심볼들을 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 프리코딩 행렬은 대각행렬(diagonal matrix)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 단말의 하향링크 채널 정보를 피드백하는 방법으로서,
    기지국으로부터 수신된 신호로부터 하향링크 채널을 추정하는 단계;
    추정된 하향링크 채널의 진폭에 의해 결정되는 제1프리코딩 행렬에 대한 제1PMI(Precoding Matrix Index)를 장기 피드백(longterm feedback)으로 기지국에 전송하는 단계;
    추정된 하향링크 채널의 위상에 의해 결정되는 제2프리코딩 행렬에 대한 제2PMI를 단기 피드백(shortterm feedback)으로 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 단말의 하향링크 채널 정보를 피드백하는 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 프리코딩 행렬은 대각행렬(diagonal matrix)인 것을 특징으로 하는 단말의 하향링크 채널 정보를 피드백하는 방법.
  13. 한 개 또는 두 개의 코드워드들을 레이어들에 매핑하는 레이어 맵퍼;
    하향링크 채널의 진폭에 의해 결정되는 제1PMI(Precoding Matrix Index)을 단말로부터 장기 피드백(longterm feedback)으로 수신하고, 상기 하향링크 채널의 위상에 의해 결정되는 제2PMI를 상기 단말로부터 단기 피드백(shortterm feedback)으로 수신하고, 상기 제1PMI로부터 얻어진 제1프리코딩 행렬과 상기 제2PMI로부터 얻어진 제2프리코딩 행렬을 사용하여 상기 레이어들에 매핑된 데이터 심볼들을 프리코딩하는 프리코더; 및
    상기 프리코딩된 데이터 심볼들에 대한 신호를 상기 단말에 전송하는 안테나를 포함하는 기지국.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 심볼들을 프리코딩하는 단계에서, 상기 제1프리코딩 행렬(D)과 제2프리코딩 행렬(W)의 곱인 P=DW를 사용하여 상기 심볼들을 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 프리코딩 행렬은 대각행렬(diagonal matrix)인 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 기지국으로부터 수신된 신호로부터 하향링크 채널을 추정하고, 추정된 하향링크 채널의 진폭에 의해 결정되는 제1프리코딩 행렬에 대한 제1PMI(Precoding Matrix Index)를 기지국에 장기 피드백(longterm feedback)으로 전송하고, 추정된 하향링크 채널의 위상에 의해 결정되는 제2프리코딩 행렬에 대한 제2PMI를 상기 기지국에 단기 피드백(shortterm feedback)으로 전송하는 채널추정부; 및
    상기 수신된 신호를 디코딩하여 데이터 심볼들을 복구하는 포스트-디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제1 프리코딩 행렬은 대각행렬(diagonal matrix)인 것을 특징으로 하는 이동 단말.
  21. 삭제
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