KR101771549B1 - 송신장치 및 그 통신방법, 수신장치, 그 통신방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 송수신단 모두에서 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.

Description

송신장치 및 그 통신방법, 수신장치, 그 통신방법{Transmitter and Communicating method thereof, Receiver, Communicating method thereof }
본 명세서는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 송수신단 모두에서 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.
통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다.
현재의 3GPP, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced)등의 무선통신시스템은 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신 할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템으로서, 유선 통신 네트워크에 준하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있을 뿐 아니라, 정보 손실의 감소를 최소화하고, 시스템 전송 효율을 높임으로써 시스템 성능을 향상시킬 필요가 있었다.
일 실시예는, 무선통신시스템에서, 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하는 송신장치에서, 상기 자신의 코드북에서 각 레이어에 대해 상기 제1프리코더의 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 상기 제2프리코더의 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 각각 결정하는 단계 및 결정한 상기 제1정보와 상기 제2정보 중 적어도 하나를 포함하는 코드북제한정보를 수신장치에 전송하는 단계를 포함하는 송신장치의 통신방법을 제공할 수 있다.
송신장치의 통신방법은 상기 수신장치로부터 상기 수신장치가 상기 코드북제한정보를 이용하여 선택한 제1프리코딩 행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 제2프리코딩 행렬을 지시하는 제2채널상태정보를 수신하는 단계 및 수신한 상기 제1채널상태정보에 대응하는 제1프리코딩 행렬과 상기 제2채널상태정보에 대응하는 제2프리코딩 행렬을 이용하여 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더로 데이터 심볼들을 프리코딩하여 전송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
또다른 측면에서 다른 실시예는 코드워드를 레이어에 매핑하는 레이어 맵퍼 상기 코드워드가 상기 레이어 맵퍼에 의해 상기 레이어에 매핑된 데이터심볼을 자신의 코드북에서 선택한 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩하는 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하는 프리코더 프리코더로부터 출력된 신호들을 전송하는 안테나 어레이를 포함하며, 상기 코드워드는, 상기 코드북에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 상기 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보 중 적어도 하나를 포함하는 송신장치를 제공할 수 있다.
이때 상기 안테나 어레이는 상기 코드북제한정보를 이용하여 상기 수신장치 자신의 코드북에서 프리코딩 행렬들에서 선택된 제1프리코딩 행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 제2프리코딩 행렬을 지시하는 제2채널상태정보를 수신하고, 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더 각각은 수신한 상기 제1채널상태정보에 대응하는 제1프리코딩 행렬과 상기 제2채널상태정보에 대응하는 제2프리코딩 행렬을 이용하여 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더로 각각 이용하여 상기 데이터 심볼들을 프리코딩할 수 있다.
상기 코드북제한정보는 상기 제1정보와 상기 제2정보를 포함하므로, 상기 제1정보에 따라 상기 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한됨에 따라 사용이 제한된 상기 제1프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제2프리코딩 행렬들의 사용이 제한되고 상기 제2정보에 따라 상기 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한함에 따라 사용이 제한되는 상기 제2프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제1프리코딩 행렬들의 사용을 제한할 수 있다.
상기 제1프리코딩 행렬은 아래 수학식의 W1에 해당하며 상기 제2프리코 행렬은 아래 수학식의 W2에 해당할 수 있다.
Figure 112016123162602-pat00001
상기 수학식에서 R0는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인이 동일한 공간적 채널 상태를 가질 경우 프리코딩 게인에 의해 결정되는 값이며, I는 단위 행렬이며 ∧는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상차 보정값이다.
상기 제1도메인과 상기 제2도메인은 서로 직교할 수 있다.
상기 송신장치는 하나의 방향으로 편파된 적어도 하나의 안테나를 포함하는제1도메인과 다른 방향으로 편파된 적어도 하나의 다른 안테나를 포함하는 제2도메인이 서로 교차하는 적어도 하나의 안테나쌍을 포함하며, 상기 제1프리코딩 행렬은 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 별로 각각 프리코딩을 수행하는 프리코딩 행렬이며, 상기 제2프리코딩 행렬은 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상불일치의 영향을 제거하기 위한 위상차 보정을 수행하는 프리코딩 행렬일 수 있다.
상기 안테나쌍의 개수는 4개일 수 있다.
상기 제1채널상태정보와 상기 제2채널상태정보를 수신하는 단계에서, 상기 제1채널상태정보를 수신하는 주기와 상기 제2채널상태정보를 수신하는 주기가 다를수 있다.
상기 제1채널상태정보를 수신하는 주기가 상기 제2채널상태정보를 수신하는 주기보다 길 수 있다.
또다른 측면에서 또다른 실시예는 무선통신시스템에서, 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보 중 적어도 하나를 포함하는 코드북제한정보로 각각 수신하는 수신단계 및 상기 코드북제한정보를 이용하여 상기 코드북에서 상기 제1프리코딩 행렬 또는 상기 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하지 않은 프리코딩 행렬들에서 선택된 제1프리코딩 행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 제2프리코딩 행렬을 지시하는 제2채널상태정보를 송신장치에 전송하는 전송단계를 포함하는 수신장치의 통신방법을 제공할 수 있다.
또다른 측면에서 또다른 실시예는 무선통신시스템에서, 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보 중 적어도 하나를 코드북제한정보로 각각 수신하는 안테나 어레이와, 코드북제한정보를 이용하여 코드북에서 제1프리코딩 행렬 또는 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하지 않은 프리코딩 행렬들에서 선택된 제1프리코딩 행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 제2프리코딩 행렬을 지시하는 제2채널상태정보를 송신장치에 전송하는 채널정보 피드백장치를 포함하는 수신장치를 제공할 수 있다.
상기 코드북제한정보는 상기 제1정보와 상기 제2정보를 포함하므로, 상기 제1정보에 따라 상기 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한됨에 따라 사용이 제한된 상기 제1프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제2프리코딩 행렬들의 사용이 제한되고 상기 제2정보에 따라 상기 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한함에 따라 사용이 제한되는 상기 제2프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제1프리코딩 행렬들의 사용을 제한할 수 있다.
상기 제1프리코딩 행렬은 아래 수학식의 W1에 해당하며 상기 제2프리코 행렬은 아래 수학식의 W2에 해당할 수 있다.
Figure 112016123162602-pat00002
상기 수학식에서 R0는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인이 동일한 공간적 채널 상태를 가질 경우 프리코딩 게인에 의해 결정되는 값이며, I는 단위 행렬이며 ∧는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상차 보정값이다.
상기 제1도메인과 상기 제2도메인은 서로 직교할 수 있다.
상기 송신장치는 하나의 방향으로 편파된 적어도 하나의 안테나를 포함하는제1도메인과 다른 방향으로 편파된 적어도 하나의 다른 안테나를 포함하는 제2도메인이 서로 교차하는 적어도 하나의 안테나쌍을 포함하며, 상기 제1프리코딩 행렬은 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 별로 각각 프리코딩을 수행하는 프리코딩 행렬이며, 상기 제2프리코딩 행렬은 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상불일치의 영향을 제거하기 위한 위상차 보정을 수행하는 프리코딩 행렬일 수 있다.
상기 안테나쌍의 개수는 4개일 수 있다.
상기 제1채널상태정보와 상기 제2채널상태정보를 수신하는 단계에서, 상기 제1채널상태정보를 수신하는 주기와 상기 제2채널상태정보를 수신하는 주기가 다를수 있다.
상기 제1채널상태정보를 수신하는 주기가 상기 제2채널상태정보를 수신하는 주기보다 길 수 있다.
상기 송신장치는 기지국이며, 상기 수신장치는 단말일 수 있다.
도 1은 실시예들이 적용되는 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 코드북제한시 기지국과 단말이 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템을 도시하고 있다.
도 3은 도 2의 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템에서 참조신호와 신호 전송을 추가로 표시한 흐름도이다.
도 4는 MIMO 무선통신시스템에서 일실시예에 따른 기지국과 단말 각각의 구성도이다.
도 5는 도 4의 편파 안테나 어레이를 사용하는 기지국과 단말 사이 채널을 도시하고 있다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법의 흐름도이다.
도 7은 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 실시예들이 적용되는 무선통신시스템을 도시한다.
무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
본 명세서에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의 MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node) 등 다른 용어로 불릴 수 있다
즉, 본 명세서에서 기지국(20) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node) 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
본 명세서에서 단말(10)과 기지국(20)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
일실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야의) 등에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예들이 적용되는 무선통신시스템은 상향링크 및/또는 하향링크 HARQ를 지원할 수 있으며, 링크 적응(link adaptation)을 위해 CQI(channel quality indicator)를 사용할 수 있다. 또한, 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있으며, 예컨데, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있는 것과 같다.
무선통신시스템은 사용자에게 고속 정보 전송을 지원하기 위해서 다중 안테나를 포함하는 안테나 어레이를 사용하여 동일 대역을 통해 정보를 전달하는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output, MIMO) 기법의 사용을 고려하고 있다.
한편, 효과적인 MIMO 시스템 구현을 위해, MIMO 무선통신시스템은 전송 용량 증대를 위해 전파 채널에 대한 정보 또는 전파 채널에 적합한 프리코더 또는 프리코딩 행렬(이하 프리코딩 행렬이라 함)에 대한 정보를 전송장치에 제공하여야 한다. 이때 전자는 큰 피드백 오버헤드를 요구하는 반면, 후자는 상대적으로 적은 피드백 오버헤드를 요구한다.
후자의 경우 각 단말(10)과 기지국(20)은 사용 가능한 N개의 프리코딩 행렬들을 한정하고 각 프리코딩 행렬을 표시하는 또는 인덱싱하는(에 대응하는) 인덱스 또는 인디케이터, 식별표시를 표현하는 코드북을 저장한다. 각 단말(10)은 전파 채널에 적합한 프리코딩 행렬을 선정하고, 선정한 프리코딩 행렬을 인덱싱하는 인덱스를 기지국(20)에 송신한다, 기지국(20)은 각 단말(10)로부터 프리코딩 행렬 인덱스들을 수신하고, 이들을 이용하여 MIMO 모드나 단말 선정, 프리코딩을 수행한다.
이때 사용 가능한 프리코딩 행렬들의 수가 많아 코드북의 크기가 클수록 기지국(120)의 프리코딩 성능은 증가하나 프리코딩 행렬 또는 그 인덱스를 기지국(20)에 보고하기 위한 단말(10)의 피드백 오버헤드는 증가할 수 있다. 따라서, 보다 효과적인 프리코딩을 위해 큰 크기 코드북(large size codebook)을 사용하되 코드북에서 적어도 하나의 프리코딩 행렬을 제한하는 코드북제한(codebook restriction) 또는 코드북 서브세트 제한(codebook subset restriction)을 사용할 수 있다.
코드북제한(codebook restriction)은 다양한 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북을 생성한 후 코드북에서 각 셀(cell) 단위 또는 사용자(User Equipment) 단위로 사용할/사용하지 않을 프리코딩 행렬을 선정하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대한 코드북제한정보(이하, "코드북제한정보"라 함)를 통해 각 셀 단위 또는 사용자 단위로 다른 코드북을 사용하는 기법이다. 이 코드북제한 기법의 사용시 무선통신시스템 전체는 큰 크기의 코드북을 가지지만 각 셀 또는 각 사용자가 사용하는 코드북은 코드북의 서브세트로 구성되어 크기가 작으면서 주어진 환경에 적합한 프리코딩 행렬만으로 구성되어 프리코딩 게인을 증가시킬 수 있다.
예를 들어 기지국(20)과 단말(10) 사이 하향링크 MIMO 전송시 최대 4개의 레이어들로 동시 전송할 수 있는 경우, 단말(10)은 자신이 수신할 수 있는 레이어의 수를 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)를 사용하여 기지국(20)에 전달할 수 있다. 이 경우 기지국(20)과 단말(10) 사이 하향링크 MIMO 전송시 각 랭크당 16개의 프리코딩 행렬들을 지정하여 총 64개의 프리코딩 행렬들로 표 1과 같이 코드북을 구성할 수 있다.
Figure 112016123162602-pat00003
코드북 제한시 64개의 프리코딩 행렬들 각각에 대하여 사용 여부를 결정하고 프리코딩 행렬들 각각의 사용여부를 한비트를 이용하여 지정하는 비트맵 형식으로 코드북제한정보를 전송할 경우 총 64비트가 필요할 수 있다. 예를 들어 [001010010…….010]와 같이 사용할 수 있는 프리코딩 행렬에 대해선 해당 순서에 1로 표시하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대해선 해당 순서에 0으로 표시할 수 있다.
한편, 단말(10)은 채널상태정보로 총 64개의 프리코딩 행렬들에 대응하는 64개의 인덱스들을 총 6비트를 사용하여 기지국(10)에 보고할 수 있다. 이때 총 64개의 프리코딩 행렬들 중 32개의 프리코딩 행렬들의 사용을 제한하는 코드북제한시 6비트로 구분해야 하는 정보의 수가 64에서 32로 감소하여 피드백 신호의 신뢰도를 증가시킬 수 있다. 한편, 단말(10)은 프리코딩 행렬들에 대응하는 인덱스들을 표현하는 비트수를 5비트로 줄여 채널상태정보의 피드백 오버헤드를 줄일 수도 있다.
아울러, 코드북 제한을 사용하여 셀간 간섭(Inter-cell interference)을 발생시킬 것이라 예상되는 프리코딩 행렬들의 사용을 제한하여 셀간 간섭의 발생을 사전에 방지할 수도 있다. 특히 각 단말의 위치에 기반한 빔 형성 기반 프리코딩(beam-forming like precoding)을 수행할 경우, 셀 경계(cell edge)에 위치한 단말은 심각한 셀 간 간섭을 발생시킬 수 있다. 이를 사전에 방지하기 위하여 셀 별 코드북 제한을 수행하여 셀 간 간섭을 제어할 수 있다.
기지국(20)은 적어도 두개의 프리코더들을 포함하는 다단 구조의 프리코더를 사용할 수 있다. 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우도 각 프리코더에 사용하는 프리코딩 행렬을 제한하는 코드북제한을 사용할 수 있다. 이 경우 전체적으로 프리코딩 행렬들의 수가 증가하며 코드북제한을 위해 사용하는 코드북제한정보를 위해 사용되는 비트수도 증가할 수 있다.
특히, 상향링크 또는 하향링크에서 고속 정보 전송을 지원하기 위해 높은 시그널링과 피드백 오버헤드를 사용해야 하기 때문에, 기지국(20)이 각 단말(10)에코드북 제한을 알리기 위해 사용하는 비트수도 줄일 필요가 있다.
이상 실시예들이 적용되는 무선통신시스템을 설명하였으나 이하 도 2 및 도3을 참조하여 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우 코드북제한시 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 과정을 기재한다.
도 2는 코드북제한시 기지국과 단말이 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템을 도시하고 있다.
도 2를 참조하면, 무선통신시스템(100)은 도 1의 무선통신시스템과 동일하게 기지국(120)과 기지국(120) 내에 존재하는 적어도 하나의 단말, 예를 들어 n개의 단말들(110)을 포함할 수 있다. 이 단말들(110)은 현재 접속되어 있거나 추가 접속을 시도하는 단말들일 수 있으나 도 2에는 하나의 단말만을 표시한다.
기지국(120)은 후술하는 바와 같이 적어도 두개의 제1및 제2프리코더들을 포함하는 다단 구조의 프리코더를 포함하고 있다. 기지국(120)은 제1프리코더에 사용되는 N개의 제1프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제1인덱스들을 표현하는 제1코드북(122)과 제2 프리코더에 사용되는 M개의 제2프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제2인덱스들을 표현하는 제2코드북(124)을 저장하고 있다.
기지국(120)은 랭크들과 랭크들 각각에 대한 제1인덱스들 각각과 제2인덱스들 각각의 쌍에 대응하는 인덱스(이하, 제한 인덱스라 함)를 포함하는 제한북(126, restriction book)을 저장하고 있다. 기지국(120)은 각 셀(cell) 단위 또는 사용자(User Equipment) 단위로 사용할/사용하지 않을 프리코딩 행렬을 결정하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대한 코드북제한정보(128)를 단말(110)에 전송할 수 있다. 이때 코드북제한정보(128)는 제1 및 제2코드북들(122, 124)에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 포함하고 있다.
도 3은 도 2의 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템에서 참조신호와 신호 전송을 추가로 표시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 단말(110)과 기지국(120) 사이 데이터를 송수신하기 위해 송신자 측 기지국(120)은 도 3에 추가로 도시한 바와 같이 참조신호(230)를 전송하고, 수신자 측 단말(receiver side, 110)은 이 참조신호(130)를 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 전송시 단말(110)은 하향링크 채널을 추정할 수 있다. 특히 OFDM 전송시 단말(110)은 각 서브캐리어의 채널을 추정할 수 있다. 반대로, 상향링크 전송시 기지국(120)은 상향링크 채널을 추정할 수 있다.
채널의 추정을 위해 주파수-도메인 그리드 내에 규칙 또는 불규칙한 간격으로 특정 신호 또는 심볼을 삽입할 수 있다. 이때 이 특정 신호 또는 심볼을 참조신호(reference signal) 또는 참조심볼(reference symbol), 파일롯 심볼(pilot symbol) 등 다양하게 명명하나 본 명세서에서는 이 특정 신호 또는 심볼을 참조신호라 하나 그 용어에 제한되지 않는다. 물론 참조신호(130)는 주파수 도메인 채널의 추정에만 사용되지 않고 단말과 기지국 사이의 무선통신 과정에서 필요한 위치추정, 제어정보의 송수신, 스케줄링정보의 송수신, 피드백정보의 송수신 등을 위해서 사용될 수도 있다.
하향링크 또는 상향링크 전송시 각각 여러 종류의 참조신호들이 존재하며 다양한 용도로 새로운 참조신호들이 정의되고 있으며 논의되기도 한다. 예를 들어 상향링크 전송시 참조신호로 DM-RS(Demodulation RS), SRS(Sounding RS) 등이 있다. 하향링크 전송시 참조신호로 DM-RS(Demodulation RS), CRS(Cell-specific RS), MBSFN RS, UE-specific RS 등이 있다. 또한, 하향링크 전송시 단말(20)에서 중심 셀 또는 인접 셀들의 채널상태정보(Channel State Information(CSI))를 획득하기 위하여 기지국에서 전송하는 참조신호로 CSI-RS가 있다. 이 CSI-RS는 CQI(Channel Quality Indicator)/PMI(Precoder Matrix Index)/RI(Rank Index) 등을 리포팅하는데 사용될 수 있다. 이 CSI-RS는 CSI-RS를 전송하는 기지국에 포함된 각 셀마다 서로 구분가능하도록 셀-특화(Cell-specific)되며 낮은 오버헤드를 위해 주파수와 시간에서 충분히 산재해야 한다.
다시 도 2를 참조하면, 단말(110)은 제1프리코더에 사용되는 N개의 제1프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제1인덱스들을 표현하는 제1코드북(112)과 제2 프리코더에 사용되는 M개의 제2프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제2인덱스들을 표현하는 제2코드북(114)을 저장하고 있다. 제1코드북(112)와 제2코드북(114)는 각각 기지국(120)가 저장하고 있는 제1코드북(122)와 제2코드북(124)와 동일하다.
단말(110)은 랭크들과 랭크들 각각에 속하는 제1인덱스 및 제2인덱스 쌍에 대응한 복수의 인덱스들(이하, 제한 인덱스라 함)을 포함하는 표 4를 참조하여 후술할 제한북(116)을 저장하고 있다. 각 단말(110)이 저장하고 있는 제한북(116)은 기지국(120)이 저장하고 있는 제한북(126)과 동일하다.
단말(110)은 기지국(120)으로부터 전술한 코드북제한정보(128)를 수신할 수 있다. 이 코드북제한정보(128)는 제1 및 제2코드북들에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보 중 적어도 하나를 포함하고 있다.
단말(110)은 코드북제한정보(128)에 포함된 제1정보에 따라 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것이 제한된 프리코딩 행렬들을 제외하고 제1프리코딩 행렬을 결정하고 그 제1프리코딩 행렬에 대한 제1채널상태정보(132)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다. 또한, 각 단말(110)은 코드북제한정보(128)에 포함된 제2정보에 따라 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것이 제한된 프리코딩 행렬들을 제외하고 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그 제2프리코딩 행렬에 대한 제2채널상태정보(134)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다.
기지국(120)은 각 단말(110)로부터 보고받은 채널상태정보들(132, 134)을 기초로 이용하여 제1코드북(122)와 제2코드북(124)에서 제1프리코더와 제2프리코더의 프리코딩 행렬들을 결정하고 그 프리코딩 행렬들을 이용하여 데이터심볼들을 프리코딩한다.
다시 도 3을 참조하면, 최종적으로 기지국(120)은 도 3에 추가로 도시한 바와 같이 프리코딩된 신호(136)를 단말(110)에 전송한다. 반대로 단말(110)은 이 신호(136)을 수신한 후 원 데이터를 디코딩한다.
이상 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우 코드북제한시 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 과정을 설명하였으나 코드북제한정보와 채널생태정보를 송수신하는 MIMO 무선통신시스템에 대해 상세히 기재한다.
도 4는 MIMO 무선통신시스템에서 일실시예에 따른 기지국과 단말 각각의 구성도이다. 도 5는 도 4의 편파 안테나 어레이를 사용하는 기지국과 단말 사이 채널을 도시하고 있다.
도 4을 참조하면, MIMO 무선통신시스템(400)은 단말(410)과 기지국(420)을 포함할 수 있다.
단말(410)은 하향링크 채널을 통해 신호를 수신하는 안테나 어레이(411)와 수신한 신호를 처리하고 프리코딩 행렬을 이용하여 원래의 데이터 심볼로 디코딩하는 포스트 디코더(post-decoder, 412), 채널정보 피드백장치(414)를 포함한다.
안테나 어레이(411)는 다수의 안테나들을 사용할 수 있다. 이때 안테나 어레이(411)은 편파 안테나 어레이를 형성할 수도 있다. 무선통신시스템에서 한정된 공간에 보다 많은 안테나들을 배열하기 위해 서로 다른 편파를 가지는 두 개의 안테나들을 교차하여 설치한 이중 편파 안테나 어레이(dual polarized antenna array)를 사용하여 어레이를 구현할 수도 있다.
도 5를 참조하면, 수직방향을 기준으로 오른쪽으로 편파된 것으로 "+"로 표시하고 왼쪽으로 편파된 것을 "-"로 표시할 때 단말(410)은 수직방향을 기준으로 45도로 편파된 하나의 안테나들(411aa 내지 411ad)와 -45도로 편파된 다른 안테나(411ba 내지 411bd)가 서로 직교하는 안테나쌍 두개를 포함하는 편파 안테나 어레이(411)를 포함하고 있다. 이때 +45도로 편파된 안테나들(411aa 내지 411ad)은 송신측 제1서브세트 또는 제1도메인(411a)이라 할 수 있고 -45도로 편파된 다른 안테나들(411ba 내지 411bd)은 송신측 제2서브세트 또는 제2도메인이라고 할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 포스트 디코더(412)는 기지국(420)의 제1프리코더(422)와 제2프리코더(424)에 대응된다. 포스트 디코더(412)는 수신한 참조신호를 채널정보 피드백장치(414)에 전달한다.
채널정보 피드백장치(414)는 참조신호를 수신하고 이 참조신호를 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 채널정보 피드백장치(414)는 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 생성할 수 있다. 채널정보 피드백장치(414)는 이 채널정보를 기지국(420)에 피드백할 수 있다.
기지국(420)은 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼(421)와 레이어 매핑된 데이터 심볼들을 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩하는 포함하는 프리코더(425), 프리코딩된 신호를 공중으로(on air)으로 전송하는 안테나 어레이(428)를 포함한다. 프리코더(425)는 데이터 심볼들을 프리코딩하는 제1프리코더(422)와 제2프리코더(424)를 포함할 수 있다. 이때 제1프리코더(422)과 제2프리코더(424)는 각각 자신의 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬에 의해 데이터 심볼들을 프리코딩할 수 있다.
기지국(420)의 안테나 어레이(428)는 다수의 안테나들을 사용할 수 있다. 이때 안테나 어레이(428)은 편파 안테나 어레이를 형성할 수도 있다. 무선통신시스템에서 한정된 공간에 보다 많은 안테나들을 배열하기 위해 서로 다른 편파를 가지는 두 개의 안테나들을 교차하여 설치한 이중 편파 안테나 어레이(dual polarized antenna array)를 사용하여 어레이를 구현할 수도 있다. 이때 안테나 어레이들(411, 428)이 이중 편파 안테나 어레이를 사용하는 것을 예시적으로 설명하였으나 이에 제한되지 않는다.
도 5를 참조하면, 기지국(420)은 수직방향을 기준으로 45도로 편파된 하나의 안테나(428aa 내지 428ad)와 -45도로 편파된 다른 안테나들(428ba 내지 428bd)가 서로 직교하는 안테나쌍 네개를 포함하는 편파 안테나 어레이(428)를 포함하고 있다. 이때 +45도로 편파된 안테나들(428aa 내지 428ad)을 수신측 제1서브세트 또는 제1도메인(428a)이라 하고 -45도로 편파된 다른 안테나들(428ba 내지 428bd)을 수신측 제2서브세트 또는 제2도메인이라고 할 수 있다.
단말(10)과 기지국(20) 각각의 편파 안테나들 사이에 위상 불일치(phase mismatch)가 없는 경우 전체 채널 H는 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112016123162602-pat00004
이때 Hh는 단말(410)의 제1서브세트 또는 제1도메인(410a)과 기지국(420)의 제1서브세트 또는 제1도메인(422a) 사이의 채널을 의미하고 Hv는 제2서브세트 또는 제2도메인(411b)과 기지국(420)의 제2서브세트 또는 제2도메인(428b) 사이의 채널을 의미한다.
수학식 1을 통해 알 수 있는 바와 같이 서로 다른 방향으로 편파된 안테나들은 서로 직교하면서 위상 불일치가 없는 경우 서로 영향을 주지 않는다. 따라서, Hh와 Hv만을 추정하므로 채널을 알 수 있다. 인접하는 편파 안테나들 사이 거리(d)가 신호 파장(λ)에 비해 작으면 안테나 사이 상관성(correlation)이 클 수 있다. 이때 Hh와 Hv는 안테나 간 거리(d)와 단말(410)에 도달하는 신호 전파의 입사각(
Figure 112016123162602-pat00005
)에 의해 결정될 수 있다.
단말(410)과 기지국(420) 각각의 편파 안테나들 사이에 위상 불일치(phase mismatch)가 존재하는 경우, 예를 들어 단말(410)의 안테나 쌍들이 왼쪽으로 ε 만큼 틀어진 경우 각 편파 도메인에서 전송된 신호들이 단말(410)의 두 개의 편파 도메인들에 모두 수신됨으로 도메인 간 위상차에 따라 도메인간 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 채널은 단말(410)과 기지국(420) 각각의 편파 안테나들 사이에 위상 오차 또는 불일치(phase mismatch)의 정도, 즉 ε 에 의하여 영향을 받게 되어 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112016123162602-pat00006
다시 도4를 참조하면, 제2프리코더(424)는 수평방향과 수직방향으로 교차된 안테나 어레이(428)에 의해 형성하는 편파 도메인(polarized domain) 간 위상 오차 또는 불일치(phase mismatch)의 영향을 제거하기 위해 위상차를 보정하며 제1프리코더(422)는 도메인 간 프리코딩을 수행할 수 있다.
한편, 동일한 위치에 각 두 개의 안테나를 배치하는 방식으로 이중 편파 도메인이 구성됨으로, 각 편파 도메인은 동일한 공간적 채널 특성을 가질 수 있다. 즉, 각 도메인은 동일한 프리코딩 행렬(Hh=Hv=R0)을 사용하여 프리코딩되며, 각 편파 도메인을 통해 전송된 신호는 위상 및 크기 차이를 가지고 단말(410)에 도달할 수 있다. 이때 제1프리코더(422)와 제2프리코더(424)에서 사용하는 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 수식으로 표현하면 아래 수학식 3과 같을 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112016123162602-pat00007
상기 수학식3에서 R0는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인이 동일한 공간적 채널 상태를 가질 경우 프리코딩 게인에 의해 결정되는 값이며, I는 단위 행렬이며 ∧는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상차 보정값이다.
각 도메인에 수신된 신호의 크기는 제1프리코딩 행렬 W1의 R0의 프리코딩 게인에 의해 결정되며, 제2프리코딩 행렬 W2은 각 도메인에 수신된 신호 간 위상차를 보정한다. 상기 방식으로 동작 시, 제1프리코딩 행렬 W1을 설정을 위한 제1인덱스(PMI1) 선정과 제2프리코딩 행렬 W2을 설정을 위한 제2인덱스(PMI2)의 선정은 독립적으로 수행될 수 있다.
수학식 3을 통해 알 수 있는 바와 같이 프리코더(425)는 두 개의 도메인 (편파 도메인 또는 안테나들의 서브세트) 내에서 각각 프리코딩 게인에 의해 결졍되는 R0을 사용하여 프리코딩을 제1프리코딩 행렬과, 도메인간 위상차 보정(co-phaing) 작업을 수행하는 제 2 프리코딩 행렬로 구성된 프리코더이다. 따라서, 두 개의 독립된 도메인 각각은 프리코딩 게인에 의해 결정되는 R0을 통해 프리코딩되며 그 중 하나의 도메인은 ∧에 의해 위상 보정된 후 전송된다.
프리코더(425)에서, 제2프리코딩 행렬은 편파 안테나에서 각 편파 도메인간위상오차에 의한 신호감쇠를 보정하는 프리코딩 행렬이다. 또한, 제2프리코딩 행렬은 편파 도메인 간 위상오차에 의한 신호감쇠를 보상하는 프리코딩 행렬일 수도 있고, 편파 안테나간 자연스럽게 발생하게 되는 위상차이를 보정하기 위한 프리코딩 행렬일 수도 있다. 기지국(420)은 제1프리코더(422)에 사용되는 N개(N은 1 이상의 자연수)의 제1프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제1인덱스들을 표현하는 제1코드북과 제2 프리코더(424)에 사용되는 M개(M은 1 이상의 자연수)의 제2프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제2인덱스들을 표현하는 제2코드북을 저장하고 있다.
표 2와 표 3은 안테나 어레이(428)이 8개의 이중 편파 안테나들(428a, 428b)을 포함하여 총 8개의 레이어들을 동시 전송할 때 랭크당 각각 16개와 4개의 프리코딩 행렬들을 사용하는 제1코드북과 제2코드북의 예들이다.
Figure 112016123162602-pat00008
PMI1
/RI		 0 1 2 3
1 c0 c1 c2 c3
2 c4 c5 c6 c7
.... .... .... .... ....
8 c28 c29 c30 c31
기지국(420)은 랭크들과 랭크들 각각에 대한 제1인덱스들 각각과 제2인덱스들 각각의 쌍에 대응하는 인덱스(이하, 제한 인덱스라 함)를 포함하는 제한북을 저장하고 있다. 표 4는 안테나 어레이(428)이 8개의 이중 편파 안테나들(428a, 428b)을 포함하여 총 8개의 레이어들을 동시 전송할 때 랭크당 각각 16개 및 4개의 프리코딩 행렬들을 사용하는 제한북이다.
Figure 112016123162602-pat00009
코드북 제한시 프리코딩 행렬들 각각의 사용여부를 한비트를 이용하여 지정 하는 비트맵 형식으로 코드북제한정보를 전송할 경우 랭크들과 랭크들 각각에 대한 제1인덱스들 각각과 제2인덱스들 각각의 쌍에 대해 총 16×4×8=512 비트들을 필요로 할 수 있다.
그런데 전술한 바와 같이 제1프리코딩 행렬(W1)을 설정을 위한 제1인덱스(PMI1) 선정과 제2프리코딩 행렬(W2)을 설정을 위한 제2인덱스( PMI2) 선정은 독립적으로 수행될 수 있으므로 각 랭크에 대해 제1프리코더와 제2프리코더별로 프리코딩 행렬들 각각에 대해 독립적으로 코드북을 제한할 수도 있다. 표 5 는 제한북에서 랭크1에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0) 및 제2인덱스=1(PMI2=1)에 대하여 코드북 제한을 결정되었을 경우 제한되는 프리코더들을 표현하고 있다.
Figure 112016123162602-pat00010
표 5에 도시하지 않았지만 8개의 랭크들에 대해서 전술한 랭크1에 대해 코드북 제한하는 방식으로 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 독립적으로 코드북 제한할 수 있다.
기지국(420)은 각 셀(cell) 단위 또는 사용자(User Equipment) 단위로 사용할/사용하지 않을 프리코딩 행렬을 결정하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대한 코드북제한정보를 단말(410)에 전송할 수 있다. 이때 코드북제한정보는 제1 및 제2코드북들에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 포함하고 있다.
표 5 과 같이 랭크1에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0) 및 제2인덱스=1(PMI2=1)에 대하여 코드북 제한이 결정되었을 경우 코드북제한정보는 비트맵형식으로 제1정보인 [0111111111111111]와 제2정보인 [1011]를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 사용할 수 있는 프리코딩 행렬에 대해선 해당 순서에 1로 표시하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대해선 해당 순서에 0으로 표시할 수 있다. 결과적으로 제1인덱스=0(PMI1=0)과 쌍을 이루는 제2인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.1), (0.1), (0.2), (0.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다. 반대로 제2인덱스=1(PMI2=1)과 쌍을 이루는 제1인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.1), (1.1),….. (14.1), (15.1)도 전체적으로 코드북이 제한된다.
랭크2에 대해 제1인덱스=1(PMI1=1) 및 제2인덱스=2(PMI2=2)에 대하여 코드북 제한이 결정되었을 경우 코드북제한정보는 비트맵형식으로 제1정보인 [1011111111111111]와 제2정보인 [1101]를 포함할 수 있다. 결과적으로 제1인덱스=1(PMI1=1)과 쌍을 이루는 제2인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (1.1), (1.1), (1.2), (1.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다. 반대로 제2인덱스=2(PMI2=2)과 쌍을 이루는 제1인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.2), (1.2),….. (14.2), (15.2)도 전체적으로 코드북이 제한된다.
랭크8에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0) 및 제2인덱스=3(PMI2=3)에 대하여 코드북 제한이 결정되었을 경우 코드북제한정보는 비트맵형식으로 제1정보인 [0111111111111111]와 제2정보인 [1110]를 포함할 수 있다. 제1인덱스=0(PMI1=0)과 쌍을 이루는 제2인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.1), (0.1), (0.2), (0.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다. 반대로 제2인덱스=3(PMI2=3)과 쌍을 이루는 제1인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.3), (1.3),….. (14.3), (15.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다.
다시 말해, 코드북제한정보는 제1정보와 상기 제2정보를 포함하므로, 제1정보에 따라 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한됨에 따라 사용이 제한된 제1프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제2프리코딩 행렬들의 사용이 제한되고 제2정보에 따라 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한함에 따라 사용이 제한되는 제2프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제1프리코딩 행렬들의 사용을 제한할 수 있다.
랭크 3 내지 7에 대해서도 동일한 방식으로 코드북제한정보를 비트맵형식으로 제1정보와 제2정보를 포함할 수 있다. 이때 제1정보와 제2정보를 포함하는 코드북제한정보가 비트맵형식인 것으로 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 이에 제한되지 않는다.
전술한 방법과 동일한 방식으로 랭크 1 내지 8도 동일한 비트맵형식으로 코드북제한정보를 전송하면 총 랭크 8에 대한 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 독립적으로 제한하는 코드북제한정보의 총 비트수는 (16+4)×8=160 비트들이 된다.
기지국(420)은 각 랭크에 대해 20비트씩 비트맵형식으로 랭크 1부터 랭크 8까지 총 160비트로 코드북제한을 표현한 코드북제한정보를 단말(410)에 전송할 수 있다. 이 코드북제한정보는 하향링크 제어정보, 예를 들어 RRC 신호로 물리적 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 통해 기지국(420)으로부터 단말(410)에 전송될 수 있다. 이때 코드북제한정보는 PDSCH 이외에 물리적 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)과 같은 다른 채널을 통해 기지국(420)으로부터 단말(410)로 전송될 수도 있다. 이때 코드북제한정보는 제1정보와 제2정보를 각 랭크에 대해 순차적으로 포함할 수도 있다. 예를 들어 코드북제한정보는 랭크 1에 대한 제1정보와 제2정보, 랭크 2에 대한 제1정보와 제2정보,…랭크8에 대한 제1정보와 제2정보의 순서로 제1정보와 제2정보를 포함할 수 있다.
한편, 코드북제한정보는 각 랭크에 대한 제1정보를 순차적으로 포함하고 그후 각 랭크에 대한 제2정보를 순차적으로 포함할 수도 있다. 예를 들어, 코드북제한정보는 랭크1 내지 랭크 8에 대한 제1정보들을 순차적으로 포함하고, 그후 랭크1 내지 랭크8에 대한 제2정보들을 순차적으로 포함할 수 있다. 물론, 코드북제한정보는 각 랭크별로 제1정보와 제2정보를 독립적으로 기지국(420)으로부터 단말(410)으로 전송될 수도 있다. 물론, 특정 랭크에 대해 코드북을 제한하지 않는 경우 그 특정 코드북에 대한 코드북제한정보는 포함되지 않게 된다.
결과적으로 제1인덱스와 제2인덱스를 쌍으로 제한할 경우 코드북제한정보가 총 512비트가 필요한 것에 비하여 제1인덱스와 제2인덱스를 독립적으로 결정 및 전송할 경우 코드북제한정보의 피드백 오버헤드를 상당히 줄일 수 있다.
한편, 제1프리코더(422)가 제1프리코딩 행렬을 사용하여 도메인 간 프리코딩(Intra-domain precoding)시, 예를 들어 제1인덱스=7(PMI1=7)으로 표기되는 프리코딩 행렬들이 도메인 간 프리코딩 게인이 적어 사용하지 않는 것으로 코드북을 제한하는 경우, 제2프리코더(424)가 제2프리코딩 행렬을 사용하여 위상차 보정시 PMI1=7으로 표기되는 어떤 프리코딩 행렬도 우수한 프리코딩 게인을 얻을 수 없다.
즉, 도메인 간 프리코딩(Intra-domain precoding)을 수행하는 제1프리코딩 행렬에 대한 제한을 결정하는 것이 위상차 보정을 수행하는 제2프리코딩 행렬에 대한 제한을 결정보다 우선할 수도 있다. 따라서, 코드북제한시 제1프리코딩 행렬에 대해서만 제한을 설정할 수도 있다. 이때 코드북제한정보는 제1프리코딩 행렬만을 제한하는 제1정보만을 포함하므로 총 16×8=128비트들이 필요할 수 있다.
한편, 도메인 간 간섭이 동일한 조건에서 도메인 간 위상차 간섭이 우선할 경우 제2프리코딩 행렬에 대해서만 제한을 설정할 수도 있다. 이때 코드북제한정보는 제2프리코딩 행렬만을 제한하는 제2정보만을 포함하므로 4×8=32비트들이 필요할 수 있다.
전술한 바와 같이 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 모두 제한하되 독립적으로 제한하는 경우와, 제1프리코딩 행렬만을 제한하는 경우, 제2프리코딩 행렬만을 제한하는 경우를 선택적으로 사용할 수도 있다. 이때는 기지국(420)은 단말(410)에 제한 모드(restriction mode)를 지시하는 총 2비트의 식별표지(restriction mode indicator)를 전송할 수 있다.
한편, 단말(410)의 채널정보 피드백장치(414)는 코드북제한정보에 포함된 제1정보에 따라 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것이 제한된 프리코딩 행렬들을 제외하고 제1프리코딩 행렬을 결정하고 그 제1프리코딩 행렬에 대한 제1채널상태정보를 기지국(420)에 보고/피드백할 수 있다. 전술한 예에서 랭크1에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0)에 대하여 코드북을 제한하는 비트맵형식의 제1정보인 [0111111111111111]를 수신한 경우, 채널정보 피드백장치(414)는 표 5와 같이 제1인덱스=0(PMI1=0)를 제외한 인덱스들, 즉 제1인덱스=0에 해당하는 프리코딩 행렬들을 제외한 프리코딩 행렬들 중 제1프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제1채널상태정보를 기지국에 보고/피드백할 수 있다. 또한, 각 단말(410)은 코드북제한정보에 포함된 제2정보에 따라 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것이 제한된 프리코딩 행렬들을 제외하고 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그 제2프리코딩 행렬에 대한 제2채널상태정보를 기지국(420)에 보고/피드백할 수 있다. 전술한 예에서 랭크1에 대해 제2인덱스=1(PMI2=1)에 대하여 코드북을 제한하는 비트맵형식의 제2정보인 [1011]를 수신한 경우, 채널정보 피드백장치(414)는 표 5와 같이 제2인덱스=1(PMI2=1)를 제외한 인덱스들, 즉 제2인덱스=1에 해당하는 프리코딩 행렬들을 제외한 프리코딩 행렬들 중 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제2채널상태정보를 기지국에 보고/피드백할 수 있다.
랭크2에 대해 제1인덱스=1(PMI1=1) 및 제2인덱스=2(PMI2=2)에 대하여 코드북을 제한하는 비트맵형식의 제1정보인 [1011111111111111]와 제2정보인 [1101]를 수신한 경우 채널정보 피드백장치(414)는 표 5와 같이 랭크2에 대해 제1인덱스=1(PMI1=1) 및 제2인덱스=2(PMI2=2)를 제외한 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 기지국에 보고/피드백할 수 있다. 랭크 3 내지 랭크 8도 동일한 방식으로 채널정보 피드백장치(414)는 제1정보와 제2정보에서 지정한 프리코딩 행렬들을 제외하고 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 모두 제한하되 독립적으로 제한하는 경우와, 제1프리코딩 행렬만을 제한하는 경우, 제2프리코딩 행렬만을 제한하는 경우를 선택적으로 사용하고 기지국(420)은 단말(410)에 제한 모드를 지시하는 총 2비트의 식별표지(restriction mode indicator)를 전송할 경우 단말(410)의 채널정보 피드백장치(414)는 그 제한 모드에 맞추어 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 결정하고 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 생성 및 보고할 수 있다.
제1채널상태정보와 제2채널상태정보의 피드백 주기 또는 간격이 다를 수 있다. 예를 들어 제1채널상태정보는 숏텀으로 기지국(420)에 피드백되고 제2채널정보는 롱텀으로 기지국(420)에 피드백될 수 있다. 다시 말해, 긴 주기/롱텀과 짧은 주기/숏텀은 서로 상대적인 의미로, 긴 주기/롱텀은 짧은 주기/숏텀보다 긴 주기를 의미한다.
기지국(420)의 제1프리코더(422)과 제2프리코더(424)는 각 단말(410)로부터 보고받은 채널상태정보들을 기초로/이용하여 제1및 제2 프리코딩 행렬들을 결정하고 그 프리코딩 행렬들을 이용하여 데이터심볼들을 프리코딩한다.
이상, 또다른 실시예에 따라 코드북제한정보와 채널생태정보를 송수신하는 MIMO 무선통신신스템에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법에 대해 기재한다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법(600)는 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑 단계(S610)과 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩 단계(S620), 둘 이상의 안테나들을 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계(S630)을 포함할 수 있다. 레이어 맵핑 단계(S610)와 프리코딩 단계(S620), 전송단계(S630)는 전술한 바와 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
또다른 실시예에 따른 기지국의 통신방법(600)은 표 5를 참조하여 각 랭크에 대해 표 3의 제1프리코딩 행렬과 표 4의 제2프리코딩 행렬을 독립적으로 코드북 제한하여 각 랭크에 대해 20비트씩 비트맵형식으로 랭크 1부터 랭크 8까지 총 160비트로 코드북제한을 표현한 코드북제한정보를 단말(410)에 전송할 수 있다. 이 코드북제한정보는 하향링크 제어정보, 예를 들어 RRC 신호로 물리적 하향링크 공유채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 통해 기지국(420)으로부터 단말(410)에 전송될 수 있다. 이때 코드북제한정보는 PDSCH 이외에 물리적 하향링크 제어채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)과 같은 다른 채널을 통해 기지국(420)으로부터 단말(410)로 전송될 수도 있다.
레이어 맵핑 단계(S610)에서 코드북제한정보는 하향링크 제어신호로 레이어에 맵핑될 수 있다.
기지국(420)은 각 셀(cell) 단위 또는 사용자(User Equipment) 단위로 사용할/사용하지 않을 프리코딩 행렬을 결정하고 사용하지 않을 프리코딩 행렬에 대한 코드북제한정보를 단말(410)에 전송할 수 있다. 이때 코드북제한정보는 제1 및 제2코드북들에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 포함하고 있다.
표 5 과 같이 랭크1에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0) 및 제2인덱스=1(PMI2=1)에 대하여 코드북 제한을 결정되었을 경우 코드북제한정보는 비트맵형식으로 제1정보인 [0111111111111111]와 제2정보인 [1011]를 포함할 수 있다.
프리코딩 단계(S620)에서 레이어에 매핑된 데이터심볼을 자신의 코드북에서 선택한 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩할 수 있다. 이때 프리코딩 단계(S620)에서 단말과 같은 수신장치로부터 수신받은 제1인덱스와 제2인덱스에 대응하는 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 각각 이용하여 데이터 심볼들을 프리코딩할 수 있다. 이때 수신장치로부터 수신받는 제1인덱스와 제2인덱스는 표 3의 제1코드북과 표 4의 제2코드북에서 코드북제한정보에 의해 제한된 프리코딩 행렬들을 제외한 프리코딩 행렬들 중 선정된 프리코딩 행렬들에 대한 인덱스들이다.
전술한 바와 같이 기지국과 같은 송신장치는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 하나의 방향으로 편파된 적어도 하나의 안테나와 다른 방향으로 편파된 적어도 하나의 다른 안테나가 서로 교차하는 적어도 하나의 안테나쌍을 포함할 수 있다.
이때 수학식 3을 참조하여 설명한 바와 같이 제1프리코딩 행렬은 서로 교차하는 하나의 안테나와 다른 안테나 사이 프리코딩을 수행하는 프리코딩 행렬이며, 제2프리코딩 행렬은 하나의 안테나와 상기 다른 안테나의 위상차 보정을 수행하는 프리코딩 행렬일 수 있다.
이상, 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법에 대해 기재한다.
도 7은 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법의 흐름도이다.
또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법(700)은 코드북제한정보를 송신장치로부터 수신하는 코드북제한정보 수신단계(S710)과 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 송신장치에 전송하는 채널정보 전송단계(S720)을 포함한다.
코드북제한정보 수신단계(S710)에서, 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 코드북제한정보로 각각 수신할 수 있다.이때 코드북제한정보는 제1 및 제2코드북들에서 각 레이어에 대해 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하는 제2정보를 포함하고 있다.채널정보 전송단계(S720)에서 코드북제한정보를 이용하여 코드북에서 제1프리코딩 행렬 또는 상기 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한하지 않은 프리코딩 행렬들에서 선택된 제1프리코딩 행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 제2프리코딩 행렬을 지시하는 제2채널상태정보를 송신장치에 전송할 수 있다.
S710단계와 S720단계를 자세히 설명하면, 전술한 예에서 S710단계에서 수신장치가 랭크1에 대해 제1인덱스=0(PMI1=0)에 대하여 코드북을 제한하는 비트맵형식의 제1정보인 [0111111111111111]와 제2정보인 [1011]를 수신한 경우, S720단계에서 수신장치는 표 5와 같이 제1인덱스=0(PMI1=0)를 제외한 인덱스들, 즉 제1인덱스=0에 해당하는 프리코딩 행렬들을 제외한 프리코딩 행렬들 중 제1프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제1채널상태정보를 기지국에 보고/피드백하고 제2인덱스=1(PMI2=1)를 제외한 인덱스들, 즉 제2인덱스=1에 해당하는 프리코딩 행렬들을 제외한 프리코딩 행렬들 중 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제2채널상태정보를 기지국에 보고/피드백할 수 있다.
결과적으로 제1인덱스=0(PMI1=0)과 쌍을 이루는 제2인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.1), (0.1), (0.2), (0.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다. 반대로 제2인덱스=1(PMI2=1)과 쌍을 이루는 제1인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.1), (1.1)… (14.1), (15.1)도 전체적으로 코드북이 제한된다.
S710단계에서 수신장치가 랭크2에 대해 제1인덱스=1(PMI1=1) 및 제2인덱스=2(PMI2=2)에 대하여 코드북을 제한하는 비트맵형식의 제1정보인 [1011111111111111]와 제2정보인 [1101]를 수신한 경우 S720단계에서 수신장치는 표 5와 같이 랭크2에 대해 제1인덱스=1(PMI1=1) 및 제2인덱스=2(PMI2=2)를 제외한 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그에 대한 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 기지국에 보고/피드백할 수 있다.
결과적으로 제1인덱스=1(PMI1=1)과 쌍을 이루는 제2인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (1.1), (1.1), (1.2), (1.3)도 전체적으로 코드북이 제한된다. 반대로 제2인덱스=2(PMI2=2)과 쌍을 이루는 제1인덱스들, 예를 들어 표 5에서 (PMI1 PMI2)= (0.2), (1.2)…(14.2), (15.2)도 전체적으로 코드북이 제한된다.
다시 말해, 코드북제한정보는 제1정보와 상기 제2정보를 포함하므로, 제1정보에 따라 제1프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한됨에 따라 사용이 제한된 제1프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제2프리코딩 행렬들의 사용이 제한되고 제2정보에 따라 제2프리코딩 행렬로 사용되는 것을 제한함에 따라 사용이 제한되는 제2프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제1프리코딩 행렬들의 사용을 제한할 수 있다.
랭크 3 내지 랭크 8도 동일한 방식으로 수신장치는 제1정보와 제2정보에서 지정한 프리코딩 행렬들을 제외하고 제1프리코딩 행렬과 제2프리코딩 행렬을 결정할 수 있다.
이상, 실시예들을 통해 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우 코드북제한시 코드북제한정보 또는 채널상태정보를 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 코드북제한정보와 채널상태정보를 교환하는 과정, 코드북제한정보와 채널생태정보를 송수신하는 MIMO 무선통신시스템, 이 무선통신시스템에서 송신장치와 수신장치의 송수신방법 또는 통신방법에 대해 상세히 기재하였다.
실시예들에 따라 다단 구조의 프리코더들 각각에 대해 프리코딩 행렬들을 제한하는 정보들을 결정하고 그 결정한 정보들을 포함하는 코드북제한정보를 전송하므로 코드북제한정보의 전송 오버헤드를 줄일 수 있다. 실시예들에 따라 무선통신시스템에서 코드북제한기법을 사용하므로 셀 간 간섭을 제어할 수 있다.
전술한 수식학 3을 통해 설명한 바와 같이 프리코딩 행렬의 정의에 따를 때 각 도메인 또는 안테나의 서브세트내에서의 프리코딩 게인은 제1프리코딩 행렬에 의해 결정된다. 즉, 전체 프리코딩 게인은 제1프리코딩 행렬에 대한 이득과 도메인 또는 서스세트간 위상차 보정(co-phasing) 작업을 수행하는 제2프리코더 행렬의 코딩 이득에 의해 결정될 수 있다. 이때 제2프리코딩 행렬은 도메인 또는 서스세트간 위상차 보정(co-phasing) 작업을 수행하는 프리코딩 행렬이므로 각 단말이 획득할 수 있는 최대 프리코딩 게인은 제1프리코딩 행렬에 의해 결정된다. 다시 말해 각 단말이 수신하는 신호의 전력 또는 수신 가능한 최대 전력은 제1프리코더 또는 제1프리코딩 행렬에 의해 결정되며, 제2프리코더 또는 제2프리코딩 행렬은 각 도메인 또는 안테나 서스세트에 수신된 신호가 위상 보정 작업을 수행할 뿐이다. 다중 접속에 의한 간섭은 제1프리코더 또는 제1프리코딩 행렬에 의해 크게 좌우된다.
도 8 내지 도 10은 실시예들에 따라 무선통신시스템에서 코드북제한기법을 사용하여 셀 간 간섭을 제어하는 개념도들이다.
도 8을 참조하면, 빔 포밍시 셀 경계 사용자 단말들(810a 내지 810d)은 셀 간 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어 왜냐하면 810a 및 810b로 표시된 단말들은 도 8에 도시한 바와 같이 제1기지국과 제2기지국의 커버리지 내에 존재하기 때문에 제1기지국 또는 제1셀(820a)의 PMI1=4 또는 PMI1=6에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩한 신호 전송시 제2기지국 또는 제2셀(820b)의 PMI1=13에 대한 제2프리코딩 행렬로 프리코딩한 신호 전송은 간섭을 일으킬 수 있다.
다시 말해 810a 및 810b로 표시된 단말들은 제1기지국 또는 제1셀(820a)의 PMI1=4 또는 PMI1=6에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩한 전송 신호와 제2기지국 또는 제2셀(820b)의 PMI1=13에 대한 제2프리코딩 행렬로 프리코딩한 전송 신호를 모두 수신하므로 간섭을 일으킬 수 있다.
반대로 왜냐하면 810c 및 810d로 표시된 단말들은 도 8에 도시한 바와 같이 제1기지국과 제2기지국의 커버리지 내에 존재하기 때문에 제1기지국(820a)의 PMI1=8에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩한 신호 전송과 제2기지국(820b)의 PMI1=2 또는 PMI1=11에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩한 신호전송과 간섭을 일으킬 수 있다.
구체적으로 하나의 단말(810b)을 예를 들어 설명하면, 하나의 단말(810b)은 도 8에 도시한 바와같이 제1기지국(820a) 또는제2기지국(820b) 모두로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1기지국(820a)은 하나의 단말(810b)에 신호를 전송하기 위하여 PMI1=6에 해당하는 제1프리코딩 행렬을 사용하여 신호를 전송하며, 제2기지국(820b)은 하나의 단말(810b)에 신호를 전송하기 위하여 PMI1=13에 해당하는 제1프리코더 행렬을 사용한다. 결과적으로 도 8에 도시한 바와 같이 하나의 단말(810b)에 제1기지국(820b)이 PMI1=13을 사용하여 신호를 전송할 때 다른 단말(810a)은 하나의 단말(810b)에게 전송된 신호에 의해 다중 접속 간섭을 받게 된다.
제2기지국(820b)이 PMI1=13에 해당하는 제1프리코더 행렬을 사용하지 않도록 코드북 제한을 할 경우, 단말(810b)은 제1기지국(820a)로부터 신호만을 수신받게 되므로 다중 간섭에 의한 셀 간 간섭을 사전에 방지할 수 있다.
또다른 단말들(810c, 810d)도 위에서 설명한 단말들(810a, 810b)와 동일한 셀간간섭에 의한 다중 접속간섭을 받게 된다.
제1기지국(820a)이 PMI1=8에 해당하는 제1프리코더 행렬을 사용하지 않도록 코드북 제한을 할 경우, 단말들(810c, 810d)은 제2기지국(820b)로부터 신호만을 수신받게 되므로 다중 간섭에 의한 셀 간 간섭을 사전에 방지할 수 있다.
도 9은 전술한 방식으로 코드북 제한을 함으로 셀간 간섭을 발생시킬 것이라예 상되는 제1프리코딩 행렬 또는 이에 대한 인덱스에 대하여 제한을 한 후 이에 근거하여 하향링크 MIMO을 수행한 것을 개념적으로 도시하고 있다.
도 9을 참조하면, 각 기지국들(820a, 820b)이 PMI1=13과 PMI1=8 또는이들에 대응하는 제1프리코딩 행렬의 사용을 제한하는 PMI1 기반코드북 제한을 수행할 경우, 도 9에 도시한 바와 같이 셀간간섭 발생을 피하거나 줄일 수 있다. 따라서, PMI2에 대해서는 코드북 제한을 가하지 않고 PMI1에만 코드북 제한을 가할 경우 전술한 셀간 간섭 제거 효과를 얻을 수 있다.
도 10을 참조하면, 810b로 표시한 단말은 제1기지국의 PMI1=6과 제2기지국의 PMI1=13에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩된 신호들을 수신하므로 간섭이 발생하고, 810c로 표시한 단말은 제1기지국의 PMI1=8과 제2기지국의 PMI1=2에 대한 제1프리코딩 행렬로 프리코딩된 신호들을 수신하므로 간섭이 발생할 수 있다. 이 경우 제1기지국은 PMI1=6의 사용을 허가하고 PMI1=2의 사용을 제한하고 반대로 제2기지국은 PMI1=2의 사용을 허가하고 PMI1=6의 사용을 제한하므로 단말들의 간섭을 제거할 수 있다.
다른 방식으로 이 경우 제1기지국은 PMI1=8의 사용을 허가하고 PMI1=13의 사용을 제한하고 반대로 제2기지국은 PMI1=13의 사용을 허가하고 PMI1=8의 사용을 제한하므로 단말들의 간섭을 제거할 수 있다.
다른 방식으로 제1기지국은 PMI1=6과 PMI1=8의 사용을 허가하고 제2기지국은 PMI1=6과 PMI1=8의 사용을 제한할 수도 있고, 반대로 제1기지국은 PMI1=6과 PMI1=8의 사용을 제한하고 제2기지국은 PMI1=6과 PMI1=8의 사용을 허가하므로 단말들의 간섭을 제거할 수 있다.
이와 같이 각 기지국들(820a, 820b)이 PMI1 기반 코드북 제한을 수행할 경우, 셀간 간섭 발생을 피하거나 줄일 수 있다. PMI2에 대해서는 코드북 제한을 가하지 않고 PMI1에만 코드북 제한을 가할 경우 전술한 셀간 간섭 제거 효과를 얻을 수 있다.
또한 PMI2에 대해서만 코드북 제한을 가할 경우, 적은 비트수로 코드북을 제한할 수 있는 장점이 있으며, 프리코딩 게인을 직접적으로 제어하는 PMI1에 제약을 걸지 않아 보다 정밀한 프리코딩이 가능하면서도 코드북 크기를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이상 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이상과 같은 실시예들은 상향/하향링크 MIMO 시스템에 적용될 수 있으며, 단일 셀(single cell) 환경뿐 아니라 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(Coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP) 및 이종 네트웍(heterogeneous network) 등 모든 상향/하향링크 MIMO 시스템에 적용될 수 있을 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하는 송신장치의 통신방법에서,
    상기 송신장치가 제1프리코딩 행렬들 중에서 적어도 하나의 프리코딩 행렬의 사용을 제한하는 제1정보와 제2프리코딩 행렬들 중에서 적어도 하나의 프리코딩 행렬의 사용을 제한하는 제2정보를 각각 결정하는 단계;
    상기 송신장치가 복수개의 프리코딩 행렬 제한 모드 중에서 선택된 제한 모드를 지시하는 제한 모드 지시자 및 상기 제1정보와 상기 제2정보 중 적어도 하나를 포함하는 코드북제한정보를 수신장치에 전송하는 단계; 및
    상기 송신장치가 제1프리코딩 행렬에 관한 정보와 제2프리코딩 행렬에 관한 정보를 상기 수신장치로부터 수신하는 단계를 포함하는 송신장치의 통신방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신장치가 제1프리코딩 행렬에 관한 정보와 제2프리코딩 행렬에 관한 정보를 상기 수신장치로부터 수신하는 단계 이후에,
    상기 송신장치가 상기 제1프리코딩 행렬에 관한 정보와 상기 제2프리코딩 행렬에 관한 정보를 이용하여 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더로 데이터 심볼들을 프리코딩하여 전송하는 단계를 추가로 포함하는 송신장치의 통신방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1정보와 상기 제2정보는 비트맵형식인 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코드북제한정보는 상기 제1정보에 따라 사용이 제한된 프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제2프리코딩 행렬들의 사용 및 상기 제2정보에 따라 사용이 제한된 프리코딩 행렬과 쌍을 이루는 제1프리코딩 행렬들의 사용을 제한하는 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1프리코딩 행렬은 아래 수학식의 W1에 해당하며 상기 제2프리코딩 행렬은 아래 수학식의 W2에 해당하는 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
    Figure 112017039942144-pat00022

    상기 수학식에서 R0는 제1방향으로 편파된 안테나에 의해 형성되는 제1도메인과 제2방향으로 편파된 안테나에 의해 형성되는 제2도메인이 동일한 공간적 채널 상태를 가질 경우 프리코딩 게인에 의해 결정되는 값이며, I는 단위 행렬이며 ∧는 상기 제1도메인과 상기 제2도메인 간 위상차 보정값이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1프리코딩 행렬에 관한 정보를 수신하는 주기는 상기 제2프리코딩 행렬에 관한 정보를 수신하는 주기보다 긴 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 프리코딩 행렬 제한 모드는 상기 제1프리코딩 행렬과 상기 제2프리코딩 행렬을 제한하는 모드, 상기 제1프리코딩 행렬만을 제한하는 모드 및 상기 제2프리코딩 행렬만을 제한하는 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
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