KR101707022B1 - 여러 피드백 모드들을 지원하는 통합된 피드백 프레임 및 그 피드백 프레임을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템 - Google Patents

여러 피드백 모드들을 지원하는 통합된 피드백 프레임 및 그 피드백 프레임을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

수신기는 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자, 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자 및 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 송신기로 피드백한다. 송신기는 상기 지시자들을 이용하여 프리코딩 매트릭스를 생성한다.

Description

여러 피드백 모드들을 지원하는 통합된 피드백 프레임 및 그 피드백 프레임을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템{UNIFIED FEEDBACK FRAME OF SUPPORTIGN A PLURALITY OF FEEDBACK MODES AND MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT COMMUNICATION SYSTEM OF USING THE UNIFIED FEEDBACK FRAME}
아래의 실시예들은 여러 피드백 모드들을 제공하는 다중 입출력 통신 시스템에 관한 것이다.
MIMO(multi input multi output) 통신 시스템은 공간 영역에서 복수의 채널들을 이용함으로써, 무선 통신 환경에서 음성 서비스를 비롯한 다양한 멀티미디어 서비스를 고품질로 제공할 수 있다.
MIMO 통신 시스템에서, 기지국 및 단말기들은 채널 정보를 공유하고, 최적의 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 코드북을 사용한다. 기지국 및 단말들은 코드북에 포함된 코드워드들을 이용하여 채널 정보를 공유하고, 적절한 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
특정 공간은 복수 개의 코드워드들로 양자화될 수 있으며, 공간을 양자화함으로써 생성된 복수의 코드워드들은 코드북으로서 기지국 및 단말들에 저장될 수 있다. 여기서, 코드워드들 각각은 벡터 또는 매트릭스일 수 있다.
다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 통신 시스템에서 송신기의 통신 방법은 기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된 메모리에 억세스하는 단계; 수신기로부터 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계; 및 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 이용하여 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계를 포함한다.
상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 정제(refine)하는 단계; 및 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 정제된 기본 코드워드 지시자를 서로 내적(inner-product)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차동 코드워드 지시자는 상기 기본 코드워드 지시자에 대한 시간 도메인에서의 차이 또는 상기 기본 코드워드 지시자에 대한 주파수 도메인에서의 차이를 나타내고, 상기 상관 코드워드 지시자는 상기 송신기 및 상기 수신기 사이의 채널의 상관도(correlation)를 나타낼 수 있다.
상기 차동 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 상관 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되는 경우, 상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하거나, 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시할 수 있다.
상기 차동 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 경우, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 상관 코드워드 지시자를 이용하여 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 적응적으로 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상관 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 경우, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 정제(refine)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 동일한 시간 구간에서 수신하는 단계이고, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 주파수 도메인에서 정제(refine)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 서로 다른 시간 구간에서 수신하는 단계이고, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 시간 도메인 및 주파수 도메인 둘 다에서 정제(refine)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 동일한 시간 구간에서 수신하는 단계이고, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 주파수 도메인에서 정제(refine)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 서로 다른 시간 구간에서 수신하는 단계이고, 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 시간 도메인에서 정제(refine)하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는 하나의 기본 코드워드 지시자에 대하여 둘 이상의 차동 코드워드 지시자들을 순차적으로 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 통신 시스템에서 수신기의 통신 방법은 송신기 및 수신기 사이의 채널을 추정하는 단계; 기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된 메모리에 억세스하는 단계; 상기 추정된 채널을 기초로 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 생성하는 단계; 및 상기 송신기로 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 기본 코드워드 지시자는 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시할 수 있다.
상기 차동 코드워드 지시자 또는 상기 상관 코드워드 지시자 중 적어도 하나는 미리 설정된 매트릭스로 고정된 것일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 여러 피드백 모드들을 지원할 수 있는 프레임을 이용하여 여러 피드백 모드들을 동시에 지원할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 여러 피드백 모드들을 동시에 지원함으로써, 최적의 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다.
도 1은 폐루프 다중 입출력 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 폐루프 다중 입출력 통신 시스템에서 베이스 모드에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 와이드 밴드에서 기본 코드워드 지시자 및 서브 밴드들 각각에서 기본 코드워드 지시자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 시간 도메인에서의 차동 모드를 설명하는 도면이다.
도 5는 주파수 도메인에서의 차동 모드를 설명하는 도면이다.
도 6은 폐루프 다중 입출력 통신 시스템에서 상관 모드에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 및 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
도 8은 서브 밴드들에서의 기본 코드워드들 및 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
도 9는 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 및 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 송신기를 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 수신기를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 폐루프 다중 입출력 통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 폐루프 다중 입출력 통신 시스템은 송신기(110) 및 수신기들(120, 130)을 포함한다. 도 1은 다중 사용자 다중 입출력 통신 시스템의 일 예를 나타낸 것이며, 본 발명의 실시예들은 단일 사용자 다중 입출력 통신 시스템에도 잘 적용될 수 있다. 그리고, '폐루프'라고 함은 수신기들(120, 130)이 채널 정보를 송신기(110)로 피드백하고, 송신기(110)는 그 채널 정보를 이용하여 프리코딩을 수행하는 것을 의미한다.
송신기(110)에는 2, 4, 8 개와 같이 복수의 전송 안테나들이 설치되며, 수신기들(120, 130) 각각에도 하나 이상의 수신 안테나가 설치된다. 송신기(110)와 수신기들(120, 130) 각각 사이에는 채널이 형성되며, 수신기들(120, 130) 각각은 그 채널에 관한 정보를 송신기(110)로 피드백한다. 이 때, 채널 정보는 피드백 모드에 따라 서로 다른 유형의 코드북을 기초로 생성될 수 있으며, 피드백 모드는 베이스 모드, 차동 모드 및 상관 모드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130)이 베이스 모드에 따라 동작한다면, 수신기들(120, 130) 각각은 베이스 모드에 대응하는 기본 코드북에 포함된 기본 코드워드들 중 어느 하나를 선호되는 기본 코드워드로 선택하고, 그 선호되는 기본 코드워드에 대응하는 기본 코드워드 지시자(예를 들어, 선호되는 기본 코드워드의 인덱스)를 송신기(110)로 피드백할 수 있다. 이 때, 송신기(110)는 미리 저장된 기본 코드북을 이용하여 수신기들(120, 130) 각각의 기본 코드워드 지시자를 파악하고, 수신기들(120, 130) 각각의 기본 코드워드 지시자를 기초로 최적의 프리코딩 매트릭스를 결정한다. 송신기(110)가 전송하고자 하는 데이터 스트림들은 프리코딩 매트릭스에 의해 프리코딩된 후, 송신기(110)에 설치된 송신 안테나들을 통하여 수신기들(120, 130)로 전송된다.
또 다른 예를 들어, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130)이 차동 모드에 따라 동작한다면, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130) 각각은 미리 저장된 차동 모드에 대응하는 차동 코드북을 이용하여 차동 코드워드 지시자를 생성할 수 있다. 아래에서 구체적으로 설명하겠지만, 차동 모드는 주파수 도메인에서의 차동 모드와 시간 도메인에서의 차동 모드 및 주파수 도메인 및 시간 도메인 둘 다에서의 차동 모드를 포함할 수 있다. 차동 모드가 활성화(enable)된다면, 수신기들(120, 130) 각각은 베이스 모드에서의 선호되는 기본 코드워드를 가장 잘 정제(refine)할 수 있는 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 차동 코드워드의 차동 코드워드 지시자는 송신기(110)로 피드백된다. 이 때, 송신기(110)는 차동 코드워드 지시자를 이용하여 수신기들(120, 130) 각각으로부터 미리 피드백된 선호되는 기본 코드워드를 시간 도메인 또는 주파수 도메인 중 적어도 하나에서 정제하고, 정제된 기본 코드워드를 이용하여 최적의 프리코딩 매트릭스를 결정한다.
또 다른 예를 들어, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130)이 상관 모드에 따라 동작한다면, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130) 각각은 미리 저장된 상관 모드에 대응하는 상관 코드북을 이용하여 상관 코드워드 지시자를 생성할 수 있다. 즉, 송신기(110) 및 수신기들(120, 130) 각각 사이의 채널은 상관 특성(correlation property)을 가지며, 상관 모드에서 송신기(110) 및 수신기들(120, 130) 각각은 채널의 상관 특성을 이용하여 선호되는 기본 코드워드를 정제할 수 있다.
베이스 모드, 차동 모드 및 상관 모드에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.
도 2는 폐루프 다중 입출력 통신 시스템에서 베이스 모드에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 송신기는 수신기로 파일럿을 전송한다(210). 여기서, 파일럿은 송신기 및 수신기 모두에게 잘 알려진 신호이다. 수신기는 송신기로부터 전송된 파일럿을 이용하여 송신기로부터 수신기로의 채널을 추정한다.
베이스 모드에서, 수신기는 송신기로부터 수신기로의 채널을 기초로 기본 코드북에 포함된 복수의 코드워드들 중 어느 하나를 선호되는 기본 코드워드 wk로 선택한다(220). 여기서, k는 기본 코드북에서 선호되는 기본 코드워드의 인덱스이다.
수신기는 기본 코드워드 지시자로서 'k'를 송신기로 피드백한다(230).
송신기는 미리 저장된 기본 코드북으로부터 선호되는 기본 코드워드 wk를 추출하고(240), 그 선호되는 기본 코드워드 wk를 이용하여 프리코딩 매트릭스 Fk를 생성한다(250). 그리고, 송신기는 프리코딩 매트릭스 Fk를 이용하여 데이터 스트림들을 프리코딩한다(260).
프리코딩된 데이터 스트림들은 송신 안테나들을 이용하여 전송된다(270).
도 3은 와이드 밴드에서 기본 코드워드 지시자 및 서브 밴드들 각각에서 기본 코드워드 지시자를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 베이스 모드가 인에이블되는 경우, 와이드 밴드 f에서 하나의 기본 코드워드 지시자가 생성될 수 있으며, 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 하나의 기본 코드워드 지시자가 생성될 수 있다.
즉, 수신기는 와이드 밴드 f에서 채널을 추정하고, 그 채널을 기초로 와이드 밴드 f에서 하나의 선호되는 기본 코드워드를 선택할 수 있다. 뿐만 아니라, 수신기는 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 채널을 추정하고, 그 채널을 기초로 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 하나의 선호되는 기본 코드워드를 선택할 수 있다.
도 4는 시간 도메인에서의 차동 모드를 설명하는 도면이다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차동 모드는 시간 도메인에서 인에이블될 수 있다.
도 4를 참조하면, 시간 도메인에서의 차동 모드는 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 독립적으로 인에이블될 수 있다. 즉, 주어진 서브 밴드에 대하여, 시간 구간들 각각에서 차동 코드워드 지시자가 생성될 수 있다. 도 4에서, Tjt는 t 번째 시간 구간에서의 차동 코드워드 지시자를 의미한다.
수신기는 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 차동 코드워드 지시자들을 순차적으로 생성한다.
보다 구체적으로, 수신기는 서브 밴드 f1에서 차동 코드워드 지시자들 Tj1, Tj2, TjT를 순차적으로 생성한다. 여기서, 차동 코드워드 지시자는 기본 코드워드 지시자 wk를 정제(refine)한다. 특히, t 번째 시간 구간에서의 차동 코드워드 지시자 Tjt는 기본 코드워드 지시자 wk를 정제하거나, 기본 코드워드 지시자 wk와 t-1 번째 시간 구간에서의 차동 코드워드 지시자 Tjt-1의 곱인 Tjt-1 wk를 정제할 수 있다.
상술한 바와 유사하게, 수신기는 다른 서브 밴드들(f2, f3)에서도 차동 코드워드 지시자들을 순차적으로 생성한다. 서브 밴드들(f1, f2, f3) 각각에서 생성된 차동 코드워드 지시자들은 순차적으로 송신기로 피드백된다. 이 때, 송신기는 순차적으로 피드백되는 차동 코드워드 지시자들을 이용하여 기본 코드워드 지시자 또는 기본 코드워드 지시자 wk와 이전 시간 구간에서의 차동 코드워드 지시자의 곱을 정제함으로써, 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
도 5는 주파수 도메인에서의 차동 모드를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 주파수 도메인에서의 차동 모드가 인에이블되는 경우, 주어진 시간 구간에 대하여 수신기는 서브 밴드들(f1, f2, f3) 중 적어도 하나에서 차동 코드워드 지시자를 생성한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 수신기는 주어진 시간 구간 t=1의 서브 밴드 f2에서 차동 코드워드 지시자 Tj1를 생성한다. 물론, 수신기는 주어진 시간 구간 t=1의다른 서브 밴드들에서의 차동 코드워드 지시자를 생성할 수도 있다. 또한, 수신기는 또 다른 주어진 시간 구간들(t=2, . . , T)에 대하여 서브 밴드들(f1, f2, f3) 중 적어도 하나에서 차동 코드워드 지시자를 생성한다.
이 때, 송신기와 수신기는 주어진 시간 구간의 차동 코드워드 지시자를 이용하여 기본 코드워드 지시자를 정제한 후, 정제된 기본 코드워드 지시자를 이용하여 해당 서브 밴드에서의 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다.
도 6은 폐루프 다중 입출력 통신 시스템에서 상관 모드에 따라 동작하는 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 상관 모드가 인에이블되는 경우, 수신기는 채널의 상관도에 관한 특성을 계산한다(610). 채널의 상관도에 관한 특성은 와이드밴드에서 계산될 수 있으며, 롱텀 정보로서 계산될 수 있다. 채널의 상관도에 관한 특성을 계산하는 구체적인 예에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.
또한, 수신기는 채널의 상관도에 관한 특성을 기초로 상관 코드북으로부터 상관 코드워드 Ri를 선택한다(620). 여기서, 상관 코드북은 복수의 상관 코드워드들을 포함하고, 수신기는 채널의 상관도에 관한 특성을 가장 잘 표현하는 상관 코드워드 Ri를 선택한다.
또한, 수신기는 상관 코드워드 Ri의 인덱스인 i를 상관 코드워드 지시자로서 송신기로 피드백한다(630).
송신기는 상관 코드워드 지시자 i를 이용하여 상관 코드북으로부터 상관 코드워드 Ri를 추출한다(640). 즉, 송신기는 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 상관 코드워드 지시자 i에 대응하는 상관 코드워드 Ri를 추출한다.
또한, 수신기 및 송신기는 상관 코드워드 Ri를 이용하여 기본 코드북에 포함된 적어도 하나의 기본 코드워드를 정제한다(650). 예를 들어, 모든 기본 코드워드들은 채널의 상관 특성에 따라 정제된다.
또한, 수신기는 정제된 기본 코드북에 포함된 정제된 기본 코드워드들 중 어느 하나를 선호되는 정제된 기본 코드워드 wk로 선택한다(미도시). 그리고, 수신기는 선호되는 정제된 기본 코드워드 wk의 인덱스인 'k'를 송신기로 피드백한다(660).
송신기는 선호되는 정제된 기본 코드워드 wk를 이용하여 프리코딩 매트릭스를 생성하고(670), 프리코딩을 수행한다(680). 프리코딩 이후의 전송 신호는 여러 송신 안테나들을 통해 전송된다(690).
위에서 기본 모드, 차동 모드 및 상관 모드 각각에 대해 설명하였다. 아래에서는 기본 모드, 차동 모드 및 상관 모드의 통합된(unified) 버전을 설명한다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 통합된 피드백 프레임을 통하여 기본 모드, 차동 모드 및 상관 모드가 인에이블될 수 있다.
송신 안테나들의 개수가 Nt이고, 랭크를 r이라고 한다. 전체의 추천되는(overall recommended) 프리코딩 매트릭스
Figure 112010056371759-pat00001
의 사이즈는 Nt x r이고, 이것은 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00002

여기서,
Figure 112010056371759-pat00003
는 추천되는 차동 코드워드들
Figure 112010056371759-pat00004
및
Figure 112010056371759-pat00005
의 함수이다. 그리고,
Figure 112010056371759-pat00006
는 추천되는 기본 코드워드를 나타낸다.
본 발명의 실시예들은 다음과 같은 두 가지의 구조를 제안할 수 있다.
구조 1:
Figure 112010056371759-pat00007
이도록 하는
Figure 112010056371759-pat00008
=
Figure 112010056371759-pat00009


구조 2:
Figure 112010056371759-pat00010
이도록 하는
Figure 112010056371759-pat00011
=
Figure 112010056371759-pat00012
여기서,
Figure 112010056371759-pat00013
는
Figure 112010056371759-pat00014
에 의해 얻어지는 매트릭스를 기초로 생성되는 매트릭스이다.
위에서, i는 상관 코드북에 포함되는 상관 코드워드들 중 추천되는 상관 코드워드의 인덱스를 나타내고, jt (t=1, 2, . . T)는 차동 코드북에 포함되는 차동 코드워드들 중 추천되는 차동 코드워드의 인덱스를 나타내며, k는 기본 코드북에 포함되는 기본 코드워드들 중 추천되는 기본 코드워드의 인덱스를 나타낸다.
1. 기본 코드북 및 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00015

Figure 112010056371759-pat00016
는 기본 코드북에서 k 번째 기본 코드워드를 나타낸다.
Figure 112010056371759-pat00017
의 사이즈는 Nt x r이다. 기본 코드북은 3GPP LTE Release 8-10 표준 문서들과 같은 다양한 표준 문서들에서 정의된 것일 수 있으며, 2 개, 4 개, 8 개의 송신 안테나들을 위한 기본 코드북일 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00018
는 와이드 밴드 전체에서 추천된 것일 수 있으며, 와이드 밴드에 포함된 복수의 서브 밴드들 중 적어도 하나에서 추천된 것일 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00019
가 와이드 밴드 전체에서 추천된 것인지 또는 하나의 서브 밴드에서 추천된 것인지는 동작 모드 또는 시나리오에 따라 달라질 수 있다.
2. 차동 코드북 및 추천되는 차동 코드워드
Figure 112010056371759-pat00020

Figure 112010056371759-pat00021
는 차동 코드북에 포함된 어느 하나의 차동 코드워드를 나타낸다. 추천되는 차동 코드워드
Figure 112010056371759-pat00022
는 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00023
를 서브 밴드에서 정제하거나, 숏 텀 시간에서 정제한다. 예를 들어, 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00024
가 와이드 밴드에서 추천된 경우, 차동 코드워드
Figure 112010056371759-pat00025
는 그 와이드 밴드에 포함된 서브 밴드들 중 어느 하나의 서브 밴드에서 추천된 것으로서
Figure 112010056371759-pat00026
에 대한 주파수 도메인에서의 차이를 나타내는 것일 수 있다. 또한, 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00027
가 시간 t=0에서 추천된 것인 경우,
Figure 112010056371759-pat00028
는 시간 t=x에서 추천된 것으로서
Figure 112010056371759-pat00029
를 시간 도메인에서의 차이를 나타내는 것일 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00030
는 상술한 구조 1에서 Nt x Nt 사이즈의 유니터리 매트릭스일 수 있으며, 상술한 구조 2에서 Nt x r 사이즈의 유니터리 매트릭스로 고정될 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00031
는 상술한 구조 1에서 모든 t 에 대하여 아이덴티티 매트릭스로 고정될 수도 있다. 비슷하게,
Figure 112010056371759-pat00032
는 상술한 구조 2에서
Figure 112010056371759-pat00033
를 보장하도록 선택될 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00034
가 아이덴티티 매트릭스로 고정되거나,
Figure 112010056371759-pat00035
를 보장하도록 선택되는 경우, 그러한
Figure 112010056371759-pat00036
를 미리 고정된 매트릭스 A라고 가정한다. 이러한 경우, 숏 텀 시간 또는 서브 밴드에서 추가적인 정제가 필요하지 않을 수 있다.
또한,
Figure 112010056371759-pat00037
는 시간 도메인에서의 차동 코드북 기반 피드백 또는 주파수 도메인에서의 차동 코드북 기반 피드백을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있다. 여기서,
Figure 112010056371759-pat00038
및
Figure 112010056371759-pat00039
가 동일한 시간에서 피드백되는지 또는 다른 시간에서 피드백되는지에 따라 다음과 같이 두 가지 케이스들이 구별될 수 있다.
(1)
Figure 112010056371759-pat00040
및
Figure 112010056371759-pat00041
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우
1)
Figure 112010056371759-pat00042
및
Figure 112010056371759-pat00043
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우,
Figure 112010056371759-pat00044
는 와이드 밴드에서 추천된 것으로서, 기본 코드북으로부터 선택된 것일 수 있다. 구조 1에 대하여 T=1라면(즉, 서브 밴드들 각각에서 하나의
Figure 112010056371759-pat00045
가 단지 하나 이하의
Figure 112010056371759-pat00046
에 의해 정제된다면),
Figure 112010056371759-pat00047
와 같이 나타낼 수 있다. 유사하게, 구조 2에 대해서도
Figure 112010056371759-pat00048
와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, T=2라면, 구조 1에 대하여
Figure 112010056371759-pat00049
이고,
Figure 112010056371759-pat00050
이다. 즉, 시간 구간 t=2에서, 서브 밴드들 각각에서 하나의
Figure 112010056371759-pat00051
는 두 개의
Figure 112010056371759-pat00052
에 의해 정제된다.
Figure 112010056371759-pat00053
는 서브 밴드에서 추천된 차동 코드워드를 나타내며, 그것은 와이드 밴드에서 추천된
Figure 112010056371759-pat00054
에 대한 채널 상태 정보와 관련된 추가적인 서브 밴드-와이즈 정보를 제공한다. 차동 코드북은 주파수 도메인에서의 차동 피드백을 동작시키는 것을 가능하게 할 수 있다.
-예 1-
주어진 시간 구간(예를 들어, t=0, t=1, ...)에서, 와이드 밴드에서 추천된
Figure 112010056371759-pat00055
의 인덱스 k는 기본 코드북에서 k 번째 기본 코드워드를 나타낸다. 또한, 주어진 시간 구간에서
Figure 112010056371759-pat00056
는 복수의 서브 밴드들 각각에서
Figure 112010056371759-pat00057
에 의해 정제된다. 이 때, 복수의 서브 밴드들 각각에서의
Figure 112010056371759-pat00058
의 인덱스는 모두 동일한 시간 구간에서 피드백된다.
도 7을 참조하여,
Figure 112010056371759-pat00059
및
Figure 112010056371759-pat00060
가 동일한 시간 구간에서 피드백되고, 주어진 서브 밴드에서 하나의
Figure 112010056371759-pat00061
가 단지 하나 이하의
Figure 112010056371759-pat00062
에 의해 정제되는 경우를 설명한다.
도 7은 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 및 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 시간 구간 t=1에서, 와이드 밴드에서의 추천되는 기본 코드워드 A를 나타내는 지시자가 수신기로부터 송신기로 피드백된다. 또한, 시간 구간 t=1에서, 서브 밴드 1에서의 추천되는 차동 코드워드 a를 나타내는 지시자, 서브 밴드 2에서의 추천되는 차동 코드워드 b를 나타내는 지시자, 서브 밴드 3에서의 추천되는 차동 코드워드 c를 나타내는 지시자가 피드백된다. 여기서, 추천되는 차동 코드워드들 a, b, c 각각은 서브 밴드 1, 2, 3 각각에서 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 A를 정제한다.
또한, 시간 구간 t=2에서, 와이드 밴드에서의 추천되는 기본 코드워드 B를 나타내는 지시자가 수신기로부터 송신기로 피드백된다. 시간 구간 t=1에서와 마찬가지로, 시간 구간 t=2에서 서브 밴드 1에서의 추천되는 차동 코드워드 d를 나타내는 지시자, 서브 밴드 2에서의 추천되는 차동 코드워드 e를 나타내는 지시자, 서브 밴드 3에서의 추천되는 차동 코드워드 f를 나타내는 지시자가 피드백된다. 여기서, 추천되는 차동 코드워드들 d, e, f 각각은 서브 밴드 1, 2, 3 각각에서 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 B를 정제한다.
2) 도 7과 관련하여, 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00063
가 와이드 밴드에서 생성된 것이고, 추천되는 차동 코드워드가 서브 밴드에서 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00064
를 정제하는 케이스에 대해 설명하였다.
아래에서는 추천되는 기본 코드워드들
Figure 112010056371759-pat00065
각각이 서브 밴드들 각각에서 생성된 것이고, 추천되는 차동 코드워드들 각각이 서브 밴드들 각각에서 추천되는 기본 코드워드들
Figure 112010056371759-pat00066
각각을 정제하는 케이스에 대해 설명하겠다. 또한, 구조 1에 대하여 T=1(즉, 서브 밴드들 각각에서 하나의
Figure 112010056371759-pat00067
가 단지 하나 이하의
Figure 112010056371759-pat00068
에 의해 정제함)인 것으로 가정한다. 유사하게 구조 2에서도
Figure 112010056371759-pat00069
라고 가정한다.
서브 밴드들 각각에서의
Figure 112010056371759-pat00070
는 와이드 밴드에서의
Figure 112010056371759-pat00071
가 아니라 서브 밴드 각각에서의
Figure 112010056371759-pat00072
를 정제한다. 이에 대해서는 도 8을 참조하여 구체적으로 설명한다.
-예 2-
도 8은 서브 밴드들에서의 기본 코드워드들 및 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 수신기는 시간 구간 t=1에서, 서브 밴드 2에서의 추천되는 기본 코드워드 B의 인덱스, 서브 밴드 4에서의 추천되는 기본 코드워드 A의 인덱스를 송신기로 피드백한다. 또한, 수신기는 동일한 시간 구간 t=1에서, 서브 밴드 2에서의 추천되는 차동 코드워드 b의 인덱스, 서브 밴드 4에서의 추천되는 차동 코드워드 a의 인덱스를 송신기로 피드백한다. 이 때, 송신기는 차동 코드워드 a의 인덱스를 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A를 정제함으로써, 서브 밴드 4에서 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 이 때, 송신기는 차동 코드워드 b의 인덱스를 이용하여 추천되는 기본 코드워드 B를 정제함으로써, 서브 밴드 2에서 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다.
또한, 수신기는 시간 구간 t=2에서, 서브 밴드 1에서의 추천되는 기본 코드워드 D의 인덱스, 서브 밴드 3에서의 추천되는 기본 코드워드 C의 인덱스를 송신기로 피드백한다. 또한, 수신기는 동일한 시간 구간 t=2에서, 서브 밴드 1에서의 추천되는 차동 코드워드 d의 인덱스, 서브 밴드 3에서의 추천되는 차동 코드워드 c의 인덱스를 송신기로 피드백한다. 이 때, 송신기는 차동 코드워드 a의 인덱스를 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A를 정제함으로써, 서브 밴드 2에서 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다.
(2)
Figure 112010056371759-pat00073
및
Figure 112010056371759-pat00074
가 다른 시간 구간에서 피드백되는 경우
항목 (1)과 관련하여
Figure 112010056371759-pat00075
및
Figure 112010056371759-pat00076
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예들은
Figure 112010056371759-pat00077
및
Figure 112010056371759-pat00078
를 서로 다른 시간 구간들에서 피드백할 수 있으며,
Figure 112010056371759-pat00079
및
Figure 112010056371759-pat00080
의 피드백 주기는 다를 수 있다.
예를 들어,
Figure 112010056371759-pat00081
가 와이드 밴드에서 생성된 것이고, T=1인 경우, 서브 밴드에서의 추천되는 차동 코드워드
Figure 112010056371759-pat00082
의 인덱스만큼 자주
Figure 112010056371759-pat00083
의 인덱스를 피드백하는 것은 비효율적일 수 있다. 즉,
Figure 112010056371759-pat00084
의 인덱스는
Figure 112010056371759-pat00085
의 인덱스보다 덜 자주 피드백될 수 있다.
또 다른 예를 들어,
Figure 112010056371759-pat00086
가 서브 밴드에서 생성된 경우,
Figure 112010056371759-pat00087
이
Figure 112010056371759-pat00088
를 연속적으로(successively) 피드백하는 것이 효율적일 수 있다. 예를 들어, T=2인 경우,
Figure 112010056371759-pat00089
는
Figure 112010056371759-pat00090
를 정제하고,
Figure 112010056371759-pat00091
는
Figure 112010056371759-pat00092
가 아니라
Figure 112010056371759-pat00093
를 정제할 수 있다.
상술한 두 개의 예들을 아래에서 상세히 설명한다.
1)
Figure 112010056371759-pat00094
가 와이드 밴드에서 생성된 추천되는 기본 코드워드라고 가정한다. T=1인 경우, 구조 1에 대하여
Figure 112010056371759-pat00095
이며, 구조 2에 대하여는
Figure 112010056371759-pat00096
이다. 여기서,
Figure 112010056371759-pat00097
는 서브 밴드에서 추천되는 차동 코드워드를 나타내며,
Figure 112010056371759-pat00098
에 대한 추가적인 서브 밴드-와이즈 정보를 제공한다.
T가 크다면, 구조 1에 대하여
Figure 112010056371759-pat00099
가 얻어질 수 있으며, 구조 2에 대하여
Figure 112010056371759-pat00100
가 얻어질 수 있다. 여기서,
Figure 112010056371759-pat00101
는 구조 1에서
Figure 112010056371759-pat00102
에 대한 추가적인 서브 밴드-와이즈 정보를 제공하며, 구조 2에서
Figure 112010056371759-pat00103
에 대한 추가적인 서브 밴드-와이즈 정보를 제공한다.
Figure 112010056371759-pat00104
,
Figure 112010056371759-pat00105
,
Figure 112010056371759-pat00106
및
Figure 112010056371759-pat00107
는 차동 코드북으로부터 선택된 것들이며,
Figure 112010056371759-pat00108
,
Figure 112010056371759-pat00109
,
Figure 112010056371759-pat00110
,
Figure 112010056371759-pat00111
및
Figure 112010056371759-pat00112
는 서로 다른 시간 구간들에서 피드백된다. T는 시간 도메인 차동 피드백에 있는 차동 스텝들의 개수를 정의한다.
여기서, 본 발명의 실시예들은 주파수 도메인 및 시간 도메인 모두에서 차동 피드백을 동작시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 즉, 서브 밴드에서의
Figure 112010056371759-pat00113
는 와이드 밴드에서의
Figure 112010056371759-pat00114
를 정제하므로, 주파수 도메인에서의 차동 피드백이 구현되며, 와이드 밴드에서의
Figure 112010056371759-pat00115
와 서브 밴드에서의
Figure 112010056371759-pat00116
가 서로 다른 시간 구간들에서 피드백되므로 시간 도메인에서의 차동 피드백이 구현될 수 있다.
도 9는 와이드 밴드에서의 기본 코드워드 및 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들을 나타낸 도면이다.
- 예 3 -
T=1라고 가정한다. 도 9를 참조하면, t=0과 같이 주어진 시간 구간에서 추천되는 기본 코드워드 A의 인덱스는 수신기로부터 기지국으로 피드백된다. 이 때, 시간 구간 t=0에서 송신기는 추천되는 기본 코드워드 A를 기초로 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
시간 구간 t=0에서 피드백된 추천되는 기본 코드워드 A가 시간 도메인에서 안정적인 경우, 시간 구간 t=1에서 추천되는 기본 코드워드의 인덱스는 피드백되지 않는다. 시간 구간 t=1에서, 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하기 위한 서브 밴드들에서의 추천되는 차동 코드워드들 a, b의 인덱스들만이 피드백된다. 이 때, 송신기는 서브 밴드들 각각에서 추천되는 차동 코드워드들 a, b 각각을 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하고, 서브 밴드들 각각에서의 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
시간 구간 t=2에서도 추천되는 기본 코드워드의 인덱스는 피드백되지 않는다. 시간 구간 t=2에서, 단지 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하기 위한 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들 c, d의 인덱스들만이 피드백된다. 위와 유사하게, 송신기는 서브 밴드들 각각에서 추천되는 차동 코드워드들 c, d 각각을 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하고, 서브 밴드들 각각에서의 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
- 예 4 -
다만, 추천되는 차동 코드워드들은 연속적으로 기본 코드워드 A를 정제할 수 있으며, 이러한 케이스는 T가 1보다 큰 경우이다. 이러한 케이스에 대해서는 아래에서 다시 설명한다.
시간 구간 t=0에서 피드백된 추천되는 기본 코드워드 A가 시간 도메인에서 안정적인 경우, 시간 구간 t=1에서 추천되는 기본 코드워드의 인덱스는 피드백되지 않는다. 시간 구간 t=1에서, 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하기 위한 서브 밴드들에서의 추천되는 차동 코드워드들 a, b의 인덱스들만이 피드백된다. 이 때, 송신기는 서브 밴드들 각각에서 추천되는 차동 코드워드들 a, b 각각을 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A를 정제하고, 서브 밴드들 각각에서의 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
시간 구간 t=2에서도 추천되는 기본 코드워드의 인덱스는 피드백되지 않는다. 시간 구간 t=2에서, 추천되는 기본 코드워드 A가 아니라, aA 또는 bA를 정제하기 위한 서브 밴드들에서의 차동 코드워드들 c, d의 인덱스들만이 피드백된다. 위와 유사하게, 송신기는 서브 밴드들 각각에서 추천되는 차동 코드워드들 c, d 각각을 이용하여 추천되는 기본 코드워드 A가 아니라, aA 또는 bA를 정제하고, 서브 밴드들 각각에서의 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
2) 추천되는 기본 코드워드
Figure 112010056371759-pat00117
는 서브 밴드에서 생성된 것일 수 있다. 그리고,
Figure 112010056371759-pat00118
는 구조 1에서
Figure 112010056371759-pat00119
를 서브 밴드에서 정제하는 것으로서 또는 구조 2에서
Figure 112010056371759-pat00120
를 서브 밴드에서 정제하는 것으로서, 추가적인 서브 밴드-와이즈 정보를 제공한다.
Figure 112010056371759-pat00121
,
Figure 112010056371759-pat00122
,
Figure 112010056371759-pat00123
및
Figure 112010056371759-pat00124
는 차동 코드북으로부터 선택된 것들이며,
Figure 112010056371759-pat00125
,
Figure 112010056371759-pat00126
,
Figure 112010056371759-pat00127
,
Figure 112010056371759-pat00128
및
Figure 112010056371759-pat00129
는 시간 도메인에서의 차동 피드백을 위하여 서로 다른 시간 구간들에서 피드백될 수 있다. T는 시간 도메인 차동 피드백에 있는 차동 스텝들의 개수를 정의한다.
예를 들어, T=1이라면, 단지 하나의 차동 피드백이 존재한다.
Figure 112010056371759-pat00130
,
Figure 112010056371759-pat00131
가 서로 다른 시간 구간에서 피드백된다면,
Figure 112010056371759-pat00132
에 대한 채널 상태 정보와 관련된 추가적인 시간-와이즈 정보를 제공한다. 이러한 케이스에서,
Figure 112010056371759-pat00133
는 시간 구간 t-1에서서브 밴드에 관한 것일 수 있으며,
Figure 112010056371759-pat00134
로 나타내기로 한다.
Figure 112010056371759-pat00135
가 시간 구간 t에서 차동 코드북으로부터 선택되었다면, 해당 서브 밴드에서 시간 구간 t에서의 추천되는 프리코딩 매트릭스는
Figure 112010056371759-pat00136
Figure 112010056371759-pat00137
로 나타낼 수 있다.
3. 상관 코드북 및 추천되는 상관 코드워드
Figure 112010056371759-pat00138

Figure 112010056371759-pat00139
는 상관 코드북에 포함된 i 번째 상관 코드워드를 나타내며, 그것은 채널의 상관 특성을 고려한다.
Figure 112010056371759-pat00140
의 사이즈는 Nt x Nt이며,
Figure 112010056371759-pat00141
는 와이드 밴드에서 생성된 것일 수 있으며, 채널의 상관 특성에 관한 롱 텀 정보일 수 있다.
채널 매트릭스의 상관 매트릭스
Figure 112010056371759-pat00142
의 x-root(여기서, x=1/2 또는 1)를 사용할 수 있다. 만약 x=1/2 일 경우
Figure 112010056371759-pat00143
는
Figure 112010056371759-pat00144
의 양자화된 버전으로 보여질 수 있다.
Figure 112010056371759-pat00145
에 따른(along)
Figure 112010056371759-pat00146
의 프로젝션은 롱텀 상관 매트릭스 또는 와이드 밴드 상관 매트릭스의 함수로서 숏텀에서의 채널 상태 정보 또는 서브 밴드에서의 채널 상태 정보를 회전하고, 스케일링할 수 있다.
따라서,
Figure 112010056371759-pat00147
는 서브 밴드에서 추천되는 프리코딩 매트릭스 또는 숏텀에서 추천되는 프리코딩 매트릭스로 볼 수 있으며,
Figure 112010056371759-pat00148
는
Figure 112010056371759-pat00149
의 양자화된 버전으로 선택되는 경우에
Figure 112010056371759-pat00150
는 적응적 프리코딩 매트릭스를 나타낸다. 여기서,
Figure 112010056371759-pat00151
는 아이덴티티 매트릭스로서 선택될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 아래와 같이 하나의 테이블로서 정리될 수 있다. 여기서, 모든 t에 대하여
Figure 112010056371759-pat00152
=A라면 구조 2에 있는
Figure 112010056371759-pat00153
가 성립하도록 하는 차동 코드북에 있는 차동 코드워드로서 매트릭스 A를 정의한다. 또한, 구조 1에서
Figure 112010056371759-pat00154
를 정의한다.
Achievable schemes
Figure 112010056371759-pat00155
and
Figure 112010056371759-pat00156
 Wideband
Figure 112010056371759-pat00157
 와이드 밴드에서 프리코딩 매트릭스 추천
Subband
Figure 112010056371759-pat00158
 서브 밴드에서 프리코딩 매트릭스 추천
Figure 112010056371759-pat00159
and
Figure 112010056371759-pat00160
 Wideband or subband
Figure 112010056371759-pat00161
 Adaptive 피드백 모드에 따른 적응적 프리코딩 매트릭스
Figure 112010056371759-pat00162
, T=1 and
Figure 112010056371759-pat00163
 Wideband
Figure 112010056371759-pat00164
and subband
Figure 112010056371759-pat00165
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우		 주파수 도메인에서의 차동 피드백
Wideband
Figure 112010056371759-pat00166
and subband
Figure 112010056371759-pat00167
가 서로 다른 시간 구간들에서 피드백되는 경우		 주파수 도메인 및 시간 도메인 둘 다에서 차동 피드백
Subband
Figure 112010056371759-pat00168
and subband
Figure 112010056371759-pat00169
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우		 피드백의 정확도를 향상
Subband
Figure 112010056371759-pat00170
and subband
Figure 112010056371759-pat00171
가 동일한 시간 구간에서 피드백되는 경우		 시간 도메인에서의 차동 피드백
Figure 112010056371759-pat00172
with t=1…T, T>1 and
Figure 112010056371759-pat00173
 Wideband
Figure 112010056371759-pat00174
and subband
Figure 112010056371759-pat00175
가 서로 다른 시간 구간들에서 피드백되는 경우		 시간 도메인에서의 차동 피드백
Subband
Figure 112010056371759-pat00176
and subband
Figure 112010056371759-pat00177
가 서로 다른 시간 구간들에서 피드백되는 경우		 시간 도메인에서의 차동 피드백
Figure 112010056371759-pat00178
with t=1…T, T>1 and
Figure 112010056371759-pat00179
 Wideband or subband
Figure 112010056371759-pat00180
 어댑티브 피드백 모드 및 차동 피드백 모드의 결합(Joint)

상술한 방법들은 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 매체(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.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 송신기를 나타낸 블록도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 송신기는 메모리(1010), 수신부(1020), 프리코딩 매트릭스 생성부(1030) 및 프리코더(1040)를 포함한다.
메모리(1010)에는 기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된다.
수신부(1020)는 수신기로부터 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 수신한다.
프리코딩 매트릭스 생성부(1030)는 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 이용하여 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성한다.
프리코더(1040)는 생성된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 적어도 하나의 데이터 스트림을 프리코딩하고, 프리코딩된 데이터 스트림은 복수의 송신 안테나들을 통해 전송된다.
도 1 내지 도 9를 통해 설명된 사항이 도 10에 도시된 송신기에 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 수신기는 채널 추정부(1110), 메모리(1120), 지시자 생성부(1130) 및 전송부(1140)를 포함한다.
채널 추정부(1110)는 파일럿을 이용하여 송신기로부터 수신기로의 채널을 추정한다.
메모리(1120)에는 기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된다.
지시자 생성부(1130)는 추정된 채널을 기초로 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 생성한다.
그 지시자들은 전송부(1140)를 통해 송신기로 피드백된다.
도 1 내지 도 9를 통해 설명된 사항이 도 10에 도시된 수신기에 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략한다.
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.
1010: 메모리
1020: 수신부
1030: 프리코딩 매트릭스 생성부
1040: 프리코더

Claims (15)

  1. 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 통신 시스템에서 송신기의 통신 방법에 있어서,
    기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된 메모리에 억세스하는 단계;
    수신기로부터 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자-상기 기본 코드워드 지시자는 와이드 밴드로 추천됨-, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자-상기 차동 코드워드 지시자는 상기 와이드 밴드 내 복수의 서브 밴드들 중 어느 하나의 서브 밴드로 추천됨- 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계; 및
    상기 와이드 밴드로 추천되는 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 서브 밴드로 추천되는 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 이용하여 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스-상기 프리코딩 매트릭스는 상기 서브 밴드에 대응하여 생성됨-를 생성하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 정제(refine)하는 단계; 및
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 정제된 기본 코드워드 지시자를 서로 내적(inner-product)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차동 코드워드 지시자는 상기 기본 코드워드 지시자에 대한 시간 도메인에서의 차이 또는 상기 기본 코드워드 지시자에 대한 주파수 도메인에서의 차이를 나타내고, 상기 상관 코드워드 지시자는 상기 송신기 및 상기 수신기 사이의 채널의 상관도(correlation)를 나타내는 송신기의 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차동 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 상관 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되는 경우, 상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하거나, 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 송신기의 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차동 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 경우,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 상관 코드워드 지시자를 이용하여 상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 적응적으로 조절하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상관 코드워드 지시자가 미리 설정된 매트릭스로 고정되고, 상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 경우,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 정제(refine)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고,
    상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는
    상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 동일한 시간 구간에서 수신하는 단계이고,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 주파수 도메인에서 정제(refine)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고,
    상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는
    상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 서로 다른 시간 구간에서 수신하는 단계이고,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 시간 도메인 및 주파수 도메인 둘 다에서 정제(refine)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고,
    상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는
    상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 동일한 시간 구간에서 수신하는 단계이고,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 주파수 도메인에서 정제(refine)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고,
    상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는
    상기 기본 코드워드 지시자 및 상기 차동 코드워드 지시자를 서로 다른 시간 구간에서 수신하는 단계이고,
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계는
    상기 수신기를 위한 프리코딩 매트릭스를 생성하기 위하여 상기 차동 코드워드 지시자를 이용하여 상기 기본 코드워드 지시자를 시간 도메인에서 정제(refine)하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자, 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 수신하는 단계는
    하나의 기본 코드워드 지시자에 대하여 둘 이상의 차동 코드워드 지시자들을 순차적으로 수신하는 단계
    를 포함하는 송신기의 통신 방법.
  12. 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 통신 시스템에서 수신기의 통신 방법에 있어서,
    송신기 및 수신기 사이의 채널을 추정하는 단계;
    기본 코드북, 차동(differential) 코드북 및 상관 코드북이 저장된 메모리에 억세스하는 단계;
    상기 추정된 채널을 기초로 상기 기본 코드북에 포함된 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 기본 코드워드 지시자-상기 기본 코드워드 지시자는 와이드 밴드로 추천됨-, 상기 차동 코드북에 포함된 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 차동 코드워드 지시자-상기 차동 코드워드 지시자는 상기 와이드 밴드 내 복수의 서브 밴드들 중 어느 하나의 서브 밴드로 추천됨- 및 상기 상관 코드북에 포함된 복수의 상관 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 상관 코드워드 지시자를 생성하는 단계; 및
    상기 송신기로, 상기 와이드 밴드로 추천되는 상기 기본 코드워드 지시자, 상기 서브 밴드로 추천되는 상기 차동 코드워드 지시자 및 상기 상관 코드워드 지시자를 전송하는 단계
    를 포함하는 수신기의 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기본 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들을 포함하는 와이드 밴드 또는 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 기본 코드워드들 중 어느 하나를 지시하고, 상기 차동 코드워드 지시자는 상기 복수의 서브 밴드들 중 해당 서브 밴드에서 상기 복수의 차동 코드워드들 중 어느 하나를 지시하는 수신기의 통신 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 차동 코드워드 지시자 또는 상기 상관 코드워드 지시자 중 적어도 하나는 미리 설정된 매트릭스로 고정되는 수신기의 통신 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
KR1020100084669A 2010-02-11 2010-08-31 여러 피드백 모드들을 지원하는 통합된 피드백 프레임 및 그 피드백 프레임을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템 KR101707022B1 (ko)

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