KR20070049050A - 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이용한폐루프 ｍｉｍｏ 방식의 데이터 전송 방법 및 송신 장치 - Google Patents

두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이용한폐루프 ｍｉｍｏ 방식의 데이터 전송 방법 및 송신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이용한 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법 및 이를 위한 송신 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 두 개의 유니터리 행렬의 조합으로 정의되는 프리코딩 행렬에 포함된 다수의 프리코딩 벡터 중 이동 단말기에 의해 선택된 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 이동 단말기로부터 수신하고, 수신된 두 개 이상의 프리코딩 벡터 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선정하여, 두 개 이상의 송신 안테나에 각각 설정하여 순방향 데이터를 전송하고, 순방향 데이터를 수신한 이동 단말기로부터, 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값이 포함된 피드백 신호를 수신하여, 부호화 레벨 값에 따라 변조 방식과 코딩율을 변경하여, 순방향 데이터를 전송하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 폐루프 MIMO 방식에서 피드백 데이터의 양을 증가시키지 않고, 신호대 간섭비 이득을 얻을 수 있는 등의 성능 향상 효과를 기대할 수 있다.
폐루프 MIMO, 프리코딩, 유니터리 행렬, 프리코딩 벡터, 피드백

Description

두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이용한 폐루프 ＭＩＭＯ 방식의 데이터 전송 방법 및 송신 장치{Transmitting Method and System for Performance of Closed Loop MIMO using Predefined Precoding Matrix with Two Unitary Matrix}
도 1은 이동통신 시스템의 기지국 전송기와 이동 단말기 사이의 폐루프 MIMO 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 프리코딩 행렬을 이용하는 폐루프 MIMO를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 기지국 송신기의 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 프리코딩 행렬을 이용하는 폐루프 MIMO를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 폐루프 MIMO 방식을 이용하는 이동통신 시스템에서 프리코딩 행렬이 적용된 경우, 기지국 전송기에서의 빔 형성 가중치를 나타낸 도면이다.
본 발명은 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이용한 폐루 프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법 및 이를 위한 송신 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이동 단말기로부터 피드백 받아 변조 방식과 코드율을 변화시킴으로써, 순방향 데이터를 전송하는 기지국에서의 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법 및 이를 위한 송신 장치에 관한 것이다.
무선 랜(WLAN)이나 무선 방송, DMB 등의 대용량의 데이터 전송을 필요로 하는 4세대의 이동통신 시스템에서는, 광대역의 고속 데이터를 전송하기 위하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식을 사용하고 있다. OFDM 방식은 사용 대역폭을 여러 개의 캐리어(Subcarrier)로 나누어 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 데이터 열을 N개의 병렬 데이터 열로 변환하여 각각 분리된 부반송파에 실어 전송함으로써 데이터율을 높이는 방법이다.
이와 같은 OFDM 방식을 이용하는 이동통신 시스템에서는 순방향 데이터 전송의 효율성 향상을 위하여, 다수의 안테나를 포함하는 기지국 전송기에서 각각의 안테나를 이용하여 상이한 데이터를 전송하는 MIMO(Multi-Input Multi-Out) 방식이 사용되고 있다. MIMO 방식의 사용에 따라 OFDM 시스템에서는 다이버서티 이득을 얻을 수 있게 되었으며, 데이터 전송률을 증가시키는 효과도 있다.
MIMO 방식은 기지국 전송기에서의 채널 정보 필요성 여부에 따라, 개루프 MIMO 방식과 폐루프 MIMO 방식으로 나누어진다. 이 중 폐루프 MIMO 방식은 전송된 순방향 데이터에 대하여 이동 단말기로부터 피드백 정보를 수신하고, 다음 순방향 데이터 송신시 수신된 피드백 정보를 이용하여 프리코딩(Precoding)하는 방식이다.
프리코딩이 적용된 폐루프 MIMO 방식에서는 무선 채널 정보나, 코드북 인덱스와 같은 피드백(Feedback) 정보 등을 이용하여 기지국 전송기가 각 안테나별 송신 가중치를 계산한다.
기존에 사용되고 있는 프리코딩이 적용된 폐루프 MIMO 방식으로는 특이 값 분해(SVD: Singular Value Decomposition) 방식이 있다. 특이 값 분해 방식은 이동 단말기가 추정한 채널 행렬을 특이 값으로 분해한 다음, 산출되는 단일 행렬을 기지국으로 피드백하는 기법이다.
이 방식은 신호대 간섭비(SNR: Signal to Noise Ratio) 이득을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 송신 안테나의 개수가 증가할수록 이동 단말기로부터 피드백되는 데이터 양이 급격하게 증가하므로, 실제 시스템에 적용하기에는 어려운 문제점이 있다.
다른 폐루프 MIMO 방식으로는, 이동 단말기가 채널 정보를 이용하여 평균 비트 오류율을 최소화하는 각 전송 안테나의 송신 전력을 계산하고, 계산된 각 전송 안테나의 송신 전력 값을 기지국에 피드백하는 방법이 있다. 이와 같은 방법은 채널에 대한 모든 정보를 피드백할 필요 없이, 데이터별 송신 전력 정보만을 피드백 정보로써 할당하므로, 기지국으로 전송하는 피드백 정보의 양이 감소한다는 장점이 있다. 그러나, 신호대 간섭비 이득을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.
이와 같은 종래의 폐루프 MIMO 전송 방법은 기지국 전송기에서 각각의 안테나 별로 데이터 멀티플렉싱을 수행하므로, 각각의 안테나에서의 데이터 전송률은 향상될 수 있다. 그러나, 피드백 정보를 전송하는 이동 단말기에서는 전송된 각 송 신 심볼에 대한 페이딩으로 인하여 상관성이 커지게 되므로, 심볼 간 간섭으로 인하여 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
이와 같이 피드백 데이터 양이 증가하는 문제점, 신호대 간섭비 이득을 얻을 수 없는 문제점 및 심볼 간 간섭으로 인하여 성능이 저하되는 문제점 등을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 이동 단말기로부터 피드백 받아 변조 방식과 코드율을 변화시킴으로써, 순방향 데이터를 전송하는 기지국에서의 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법 및 이를 위한 송신 장치를 제공한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법은, 폐루프 MIMO를 이용하는 이동통신 시스템의 기지국이 순방향 데이터를 전송하는 방법에 있어서, (a) 이동 단말기로부터 수신되는 두 개 이상의 프리코딩 벡터―여기서, 이동 단말기로부터 수신되는 프리코딩 벡터는, 이동 단말기와의 사이에서 정의된 프리코딩 행렬에 포함되어 있는 다수의 프리코딩 벡터 중 채널 특성이 뛰어난 프리코딩 벡터임― 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선정하여, 두 개 이상의 송신 안테나에 각각 설정하는 단계; (b) 프리코딩 벡터가 설정된 두 개 이상의 송신 안테나를 통하여 순방향 데이터를 전송하는 단계; (c) 순방향 데이터를 수신한 이동 단말기로부터, 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값이 포함된 피드백 신호를 수신하는 단계; 및 (d) 부호화 레벨 값에 따라 변조 방식 과 코딩율을 변경하여, 순방향 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치는, 폐루프 MIMO를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 기지국 송신 장치에 있어서, 순방향 데이터를 수신한 이동 단말기로부터 두 개 이상의 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값이 포함된 피드백 신호를 수신하여, 두 개 이상의 프리코딩 벡터 중에서 순방향 데이터의 전송을 위하여 사용될 프리코딩 벡터를 선택하고, 부호화 레벨 값에 따라 순방향 데이터의 변조 방식과 코딩율을 변화시키는 가변 변조 및 코딩기; 가변 변조 및 코딩기에 의해 변조된 데이터 신호, 공통 파일럿 신호 및 제어 신호를 합하여 순방향 데이터를 생성하는 합산기; 및 합산기로부터 전달되는 순방향 데이터를 사전에 설정된 송신 각도를 이용하여 송출하는 다수의 안테나를 포함한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 단말기의 피드백 신호 전송 방법으로서, 폐루프 MIMO를 이용하는 이동통신 시스템의 이동 단말기가 전송된 순방향 데이터에 대한 피드백 신호를 전송하는 방법에 있어서, (a) 순방향 데이터의 전송을 위하여 기지국과 정의된 프리코딩 행렬에서, 채널 특성이 뛰어난 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 선정하는 단계; (b) 선정된 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 기지국으로 전송하는 단계; (c) 기지국으로부터 전송되는 순방향 데이터를 수신하는 단계; 및 (d) 순방향 데이터 내의 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값을 확인하여 피드백 정보로써 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 이동통신 시스템의 기지국 전송기와 이동 단말기 사이의 폐루프 MIMO 방식을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따라 폐루프 MIMO 방식을 이용하는 이동통신 시스템의 기지국 전송기(110)는 다수의 송신 안테나를 이용하여, 다수의 상이한 순방향 데이터를 이동 단말기(120)로 각각 전송한다. 여기서는, 2 개의 송신 안테나(112, 114)를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 기지국 전송기를 기준으로 설명하기로 한다.
기지국 전송기(110)와 이동 단말기(120)는 두 개의 유니터리 행렬(Unitary Matrix)로 구성되는 프리코딩 행렬을 사전에 정의하고, 정의된 프리코딩 행렬을 저장한다. 여기서, 유니터리 행렬(U)은, 해당 행렬(U)과 전치 행렬(U*)의 곱이 단위 행렬(Identity Matrix)이 되는 n×n 형태의 복소 행렬을 의미한다.
이동 단말기(120)도 기지국 전송기(110)와 사전에 정의된 프리코딩 행렬을 저장하고 있으며, 프리코딩 행렬 내의 프리코딩 벡터에 대한 채널 특성을 파악하여, 채널 특성이 뛰어난 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 선택한다. 그리고 선택된 두 개 이상의 프리코딩 벡터와 그의 부호화 레벨(MCS: Modulation and Coding Scheme) 값을 피드백 정보로써 기지국 전송기(110)로 전송한다.
기지국 전송기(110)는 이동 단말기(120)로부터 수신되는 피드백 정보에 포함된 다수의 프리코딩 벡터 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선택하고, 선택된 두 개의 프리코딩 벡터를 각각의 안테나에 적용하여 순방향 데이터를 전송한다. 즉, 제1 안테나(112)에는 제1 프리코딩 벡터를 적용하여 순방향 데이터를 전송하고, 제2 안테나(114)에는 제2 프리코딩 벡터를 적용하여 순방향 데이터를 전송한다. 이 때, 제1 안테나(112)와 제2 안테나(114)를 통하여 전송되는 순방향 데이터는 서로 상이한 데이터이다.
이 때, 기지국 전송기(110)는 이동 단말기(120)로부터 전송되는 부호화 레벨 값에 따라, 변조 방식과 코딩율을 변화시켜 순방향 데이터를 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 프리코딩 행렬을 이용하는 폐루프 MIMO를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 기지국 송신기의 구조도이다.
본 발명에 따른 기지국 송신기는 MIMO 인코더(210), 가변 변조 및 코딩기(220) 및 다수의 빔 형성기(230, 232), 합산기(240, 242), OFDM 변조기(250, 252) 및 송신 안테나(112, 114)를 포함한다.
MIMO 인코더(210)는 데이터 생성부 등을 통하여 생성된 데이터 신호를 각각의 안테나를 이용하여 이동 단말기(120)로 전송하기 위한 인코딩 작업을 수행하여, 안테나 전송 모드에 적합하도록 가공하는 부분이다. MIMO 인코더(210)에 의해 출력된 MIMO 인코더 출력 데이터 스트림은 가변 변조 및 코딩기(220)로 전달된다.
가변 변조 및 코딩기(220)는 이동 단말기(120)로부터 전달되는 피드백 신호에 포함된 프리코딩 행렬로부터 두 개의 프리코딩 벡터를 선택하고, 선택된 프리코딩 벡터와, MIMO 인코더(310)로부터 전달되는 MIMO 인코더 출력 데이터 스트림을 곱하는 역할을 수행한다. 또한, 피드백 신호의 부호화 레벨 값에 따라, 이동 단말기로 전송될 데이터 신호의 변조 방식과 코딩율을 변화시키는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 가변 변조 및 코딩기(220)는 사전에 이동 단말기(120)와 설정되는 프리코딩 행렬을 저장한다.
빔 형성기(230, 232)는 다수의 곱셈기로 구성되며, 가변 변조 및 코딩기(220)로부터 전달되는 데이터 변조 신호와 유니터리 행렬 값(w1, w2)을 곱하여 빔 형성을 수행하는 부분이다. 그리고, 빔 형성된 데이터 신호를 전송하고자 하는 송신 안테나 방향으로 전달하는 부분이다.
합산기(240, 242)는 빔 형성된 데이터 신호와, 공통 채널의 입력을 합하는 부분이다. 여기서, 합산기(240, 242)로 입력되는 공통 채널의 입력은 각 안테나별로 송신하는 공통 파일럿과 기타 제어 신호들을 의미하는 것으로, 공통 채널은 빔 형성을 하지 않고 전 지향성 빔으로 전송된다. 특히, 공통 파일럿은 안테나별로 시간 또는 주파수를 다르게 하여 전송함으로써, 이동 단말기가 안테나별 채널 값을 산출할 수 있도록 한다.
합산기(240, 242)에 의해 빔 형성된 데이터 신호, 파일럿 신호 및 기타 제어 신호가 합해진 순방향 데이터는 OFDM 변조기(250, 252)를 통하여 변조된 후, 각 송신 안테나(112, 114)를 통하여 사전에 설정된 송신 각도로 송출된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 프리코딩 행렬을 이용하는 폐루프 MIMO를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
폐루프 MIMO를 이용한 순방향 데이터 전송에 앞서, 기지국 전송기(110)와 이동 단말기(120) 사이에는 두 개의 유니터리 행렬의 조합으로 이루어지는 프리코딩 행렬이 사전에 정의된다.
여기서, 기지국 전송기(110)와 이동 단말기(120) 사이에서 정의되는 하나의 유니터리 행렬(W1)은 수학식 1과 같다.
Figure 112006050832514-PAT00001
여기서, N은 송신 안테나의 개수이다. 하나의 유니터리 행렬(W1)이 수학식 1과 같이 정의됨에 따라, 다른 유니터리 행렬(W2)는 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112006050832514-PAT00002
Figure 112006050832514-PAT00003
이와 같이 정의되는 두 개의 유니터리 행렬(W1, W2)은 여러 가지 방법으로 조합될 수 있으며, 이와 같은 조합에 의해 정의되는 프리코딩 행렬은 수학식 3과 같다.
Figure 112006050832514-PAT00004
Figure 112006050832514-PAT00005
,
이와 같이 정의된 프리코딩 행렬은 기지국 전송기(110)의 가변 변조 및 코딩기(220)와 이동 단말기(120)의 내부에 저장된다(S310).
기지국 전송기(110)는 데이터 생성부 등을 통하여, 이동 단말기(120)로 전송할 데이터 신호를 생성하고, MIMO 인코더(210)의 인코딩 작업을 통하여, 안테나 전송 모드에 적합하도록 데이터 신호를 가공한다(S320),
이동 단말기(120)에서는 프리코딩 행렬 내의 프리코딩 벡터에 대한 채널 특성을 파악하고, 채널 특성이 뛰어난 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 선택하여, 부호화 레벨 값과 함께 기지국 전송기(110)로 전송한다.
이 때, 이동 단말기는 수학식 3에서 사전에 설정한 2N 개의 프리코딩 벡터 중에서 일부를 선정하는 것이므로, 선정된 프리코딩 벡터들은 항상 서로 직교하지 않는다(S330).
이동 단말기(120)로부터 채널 특성이 뛰어난 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 수신한 기지국 전송기(110)는, 수신된 다수의 프리코딩 벡터 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선택하고, 선택한 두 개의 프리코딩 벡터를 각각의 송신 안테나에 설정한다(S340).
프리코딩 벡터가 송신 안테나에 각각 설정되면, 각 안테나를 통하여 순방향 데이터를 이동 단말기로 전송한다. 이 때, 각 안테나로부터 전송되는 순방향 데이터는 서로 상이한 데이터이다(S350).
이동 단말기(120)는 기지국 전송기(110)로부터 전송되는 순방향 데이터를 수신하고, 순방향 데이터 내에서 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값을 확인한다. 그리고, 확인된 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값을 피드백 정보로써 기지국 전송기(110)로 재전송한다(S360).
피드백 정보를 수신한 기지국 전송기(110)는 부호화 레벨 값에 따라 변조 방식과 코딩율을 변경하여, 순방향 데이터 전송 방식을 설정한다(S370).
이와 같이 설정된 순방향 데이터 전송 방식에 따라, 기지국 전송기(110)의 데이터 생성부에서 생성된 순방향 데이터가 이동 단말기(120)로 전송된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 폐루프 MIMO 방식을 이용하는 이동통신 시스템에서 프리코딩 행렬이 적용된 경우, 기지국 전송기에서의 빔 형성 가중치를 나타낸 도면이다.
여기서는 2 개의 송신 안테나(112, 114)를 이용하여 4개의 빔(#1, #2, #3, #4)을 형성하는 경우의 빔 형성 가중치가 도시되어 있다.
이상의 설명에 있어서, 기지국 전송기(120)가 이동 단말기(110)로부터 전송 되는 다수의 프리코딩 벡터 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선택하고, 두 개의 송신 안테나에 각각 설정하는 것을 기준으로 설명하였으나, 본 발명을 구현함에 있어서, 사전에 설정된 특정 수의 프리코딩 벡터를 선택하고, 특정 수의 송신 안테나를 이용하여 순방향 데이터를 전송하도록 설정하는 것도 가능하다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 사전에 설정된 두 개의 유니터리 행렬로 구성되는 프리코딩 행렬을 기지국 전송기로 피드백하여 변조 방식과 코드율을 변화시킴으로써, 폐루프 MIMO 방식에서 피드백 데이터의 양을 증가시키지 않고, 신호대 간섭비 이득을 얻을 수 있는 등의 성능 향상 효과를 기대할 수 있다.

Claims (14)

  1. 폐루프 MIMO(Multi-Input Multi-Out)를 이용하는 이동통신 시스템의 기지국이 순방향 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    (a) 이동 단말기로부터 수신되는 두 개 이상의 프리코딩 벡터―여기서, 이동 단말기로부터 수신되는 프리코딩 벡터는, 상기 이동 단말기와의 사이에서 정의된 프리코딩 행렬에 포함되어 있는 다수의 프리코딩 벡터 중 채널 특성이 뛰어난 프리코딩 벡터임― 중에서 두 개의 프리코딩 벡터를 선정하여, 두 개 이상의 송신 안테나에 각각 설정하는 단계;
    (b) 상기 프리코딩 벡터가 설정된 두 개 이상의 송신 안테나를 통하여 상기 순방향 데이터를 전송하는 단계;
    (c) 상기 순방향 데이터를 수신한 이동 단말기로부터, 프리코딩 벡터와 부호화 레벨(MCS: Modulation and Coding Scheme) 값이 포함된 피드백 신호를 수신하는 단계; 및
    (d) 상기 부호화 레벨 값에 따라 변조 방식과 코딩율을 변경하여, 상기 순방향 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)에 앞서,
    상기 이동 단말기 사이에 상기 순방향 데이터의 전송을 위하여 사용되는 다수의 프리코딩 벡터를 포함하는 프리코딩 행렬을 정의하는 단계
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프리코딩 행렬은,
    두 개의 유니터리(Unitary) 행렬의 조합으로 정의되는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유니터리 행렬을 이루는 제1 유니터리 행렬(W1)은,
    Figure 112006050832514-PAT00006
    (여기서, N은 상기 기지국의 송신 안테나 개수)
    로 정의되고, 제2 유니터리 행렬(W2)은,
    Figure 112006050832514-PAT00007
    Figure 112006050832514-PAT00008
    로 정의되는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프리코딩 행렬은,
    Figure 112006050832514-PAT00009
    ,
    Figure 112006050832514-PAT00010
    로 정의되는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 단계 (b)는,
    상기 두 개 이상의 송신 안테나를 이용하여, 서로 상이한 순방향 데이터를 각각 전송하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 데이터 전송 방법.
  7. 폐루프 MIMO(Multi-Input Multi-Out)를 이용하여 순방향 데이터를 전송하는 기지국 송신 장치에 있어서,
    상기 순방향 데이터를 수신한 이동 단말기로부터 두 개 이상의 프리코딩 벡터와 부호화 레벨(MCS: Modulation and Coding Scheme) 값이 포함된 피드백 신호를 수신하여, 상기 두 개 이상의 프리코딩 벡터 중에서 상기 순방향 데이터의 전송을 위하여 사용될 프리코딩 벡터를 선택하고, 상기 부호화 레벨 값에 따라 상기 순방향 데이터의 변조 방식과 코딩율을 변화시키는 가변 변조 및 코딩기;
    상기 가변 변조 및 코딩기에 의해 변조된 데이터 신호, 공통 파일럿 신호 및 제어 신호를 합하여 상기 순방향 데이터를 생성하는 합산기; 및
    상기 합산기로부터 전달되는 순방향 데이터를 사전에 설정된 송신 각도를 이용하여 송출하는 다수의 안테나
    를 포함하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가변 변조 및 코딩기는,
    상기 순방향 데이터의 전송을 위하여 상기 다수의 안테나에 설정되는 다수의 프리코딩 벡터를 포함하는 프리코딩 행렬을 저장하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 신호의 인코딩 작업을 수행하여, 상기 가변 변조 및 코딩기로 전달하는 MIMO 인코더;
    상기 변 변조 및 코딩기에 의해 변조된 데이터 신호와 상기 프리코딩 벡터의 유니터리 행렬 값을 곱하여 빔 형성을 수행하는 빔 형성기; 및
    상기 순방향 데이터를 변조하여 상기 안테나로 전달하는 OFDM 변조기
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가변 변조 및 코딩기는,
    상기 MIMO 인코더로부터 전달되는 인코딩된 데이터 신호와, 상기 선택된 프리코딩 벡터를 곱하여 상기 빔 형성기로 전달하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 다수의 안테나는,
    상기 가변 변조 및 코딩기로부터 전송되는 2 개 이상의 프리코딩 벡터를 각각의 안테나에 설정하고, 상기 각각의 안테나는 자신에게 설정된 프리코딩 벡터를 이용하여 상기 순방향 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 각각의 안테나에서 송신하는 순방향 데이터는, 다른 안테나를 통하여 송신되는 순방향 데이터와 상이한 것을 특징으로 하는 폐루프 MIMO 방식의 기지국 송신 장치.
  13. 폐루프 MIMO(Multi-Input Multi-Out)를 이용하는 이동통신 시스템의 이동 단말기가 전송된 순방향 데이터에 대한 피드백 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 순방향 데이터의 전송을 위하여 기지국과 정의된 프리코딩 행렬에서, 채널 특성이 뛰어난 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 선정하는 단계;
    (b) 상기 선정된 두 개 이상의 프리코딩 벡터를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    (c) 상기 기지국으로부터 전송되는 순방향 데이터를 수신하는 단계; 및
    (d) 상기 순방향 데이터 내의 프리코딩 벡터와 부호화 레벨 값(MCS: Modulation and Coding Scheme)을 확인하여 피드백 정보로써 기지국으로 전송하는 단계
    를 포함하는 이동 단말기의 피드백 신호 전송 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (a)에 앞서,
    상기 기지국 사이에 상기 순방향 데이터의 전송을 위하여 사용되는 다수의 프리코딩 벡터를 포함하는 프리코딩 행렬을 정의하는 단계
    를 추가로 포함하는 이동 단말기의 피드백 신호 전송 방법.
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