KR20080094935A - 다중-입력 다중-출력 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

다중-입력 다중-출력 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 장치가 공개된다. 무선 송수신 유닛(WTRU)에서, 입력 데이터는 인코딩되고 파싱되어 복수의 데이터 스트림을 형성한다. 변조 및 푸리에 변환 후에, 채널 상태 정보에 기초하여 전송 빔포밍, 시공간 코딩(STC) 및 공간 멀티플렉싱 중 하나가 선택적으로 수행된다. 그 다음, 심볼들은 서브캐리어들에 맵핑되고 안테나를 통해 전송된다. STC는 공간 주파수 블럭 코딩(SFBC) 또는 시공간 블럭 코딩(STBC)일 수 있다. 채널 상태 정보에 기초하여 각각의 스트림 상에 안테나별 레이트 제어가 수행될 수 있다. 노드-B에서, 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 디코딩, MMSE-연속 간섭 상쇄(SIC) 디코딩, 및 최대 우도(ML) 디코딩 중 하나에 기초하여 MIMO 디코딩이 수행될 수 있다. 만일 WTRU에서 STC가 수행된다면 시공간 디코딩이 수행될 수 있다.
Figure P1020087021207
채널 상태 정보, MIMO, SC-FDMA, 업링크 전송

Description

다중-입력 다중-출력 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING UPLINK TRANSMISSION IN A MULIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
제3 세대(3G) 무선 통신 시스템의 개발자들은, 더 높은 용량과 더 나은 커버리지를 가지며, 높은 데이터 레이트의, 낮은 레이턴시의, 패킷-최적화된, 개선된 시스템을 제공하기 위한 새로운 무선 액세스 네트워크를 개발하기 위해 3G 시스템의 LTE(Long Term Evolution)를 고려하고 있다. 이 목적들을 달성하기 위해, 3G 시스템에서 현재 사용되고 있는 코드 분할 다중 액세스(CDMA)를 사용하는 대신에, LTE에서 업링크 전송을 수행하기 위한 에어 인터페이스로서 SC-FDMA가 제안된다.
LTE에서 기본적인 업링크 전송 방법은, 업링크 사용자간 직교성을 달성하고 수신기측에서의 효율적인 주파수 영역 등화를 가능케하기 위해, CP(Cyclic Prefix)를 갖는 낮은 최대전력-대-평균 전력비(PAPR) SC-FDMA 전송에 기초하고 있다. 주 파수 적응성 및 주파수 다이버시티 전송 양자 모두를 지원하기 위해 국부화된 전송 및 분산된 전송 모두가 사용될 수 있다.
도 1은 LTE에서 제안된 업링크 전송을 수행하기 위한 종래의 서브-프레임 구조를 도시하고 있다. 이 서브-프레임은 6개의 긴 블럭(LB)(1-6)과 2개의 짧은 블럭(SB)(1 및 2)을 포함한다. SB(1 및 2)는 코히어런트 복조 및/또는 제어 또는 데이터 전송에 대한 기준 신호(즉, 파일럿)를 위해 사용된다. LB(1-6)는 제어 및/또는 데이터 전송을 위해 사용된다. 최소 업링크 전송 시간 구간(TTI; Transmission Time Interval)은 서브-프레임의 지속기간과 같다. 복수의 서브-프레임들 또는 타임슬롯들을 결합하여 더 긴 업링크 TTI를 형성하는 것이 가능하다.
MIMO는 전송기 및 수신기 양자 모두가 2개 이상의 안테나를 채택하는 무선 전송 및 수신 방법의 타입을 말한다. MIMO 시스템은, 신호대 잡음비(SNR)를 개선하고 처리율을 증가시키기 위해 공간 다이버시티 또는 공간 멀티플렉싱(SM)을 이용한다. MIMO는, 개선된 스펙트럼 효율, 개선된 비트 레이트 및 셀 가장자리에서의 견고성, 저감된 셀간 및 셀내 간섭, 시스템 용량에서의 개선 및 저감된 평균 전송 전력 요건을 포함하여 많은 잇점들을 가진다.
본 발명은 MIMO SC-FDMA 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 송수신 유닛(WTRU)에서, 입력 데이터는 인코딩되고 파싱되어 복수의 데이터 스트림을 형성한다. 변조 및 푸리에 변환이 실행된 후에, 전송 빔포밍, 프리코딩, 시공간 코딩(STC) 및 SM 중 하나가 채널 상태 정보에 기초하여 선택적으로 수행된다. 그 다음, 심볼들은 서브캐리어들에 맵핑되고 복수의 안테나를 통해 전송된다. STC는 공간 주파수 블럭 코딩(SFBC) 또는 시공간 블럭 코딩(STBC)일 수 있다. 채널 상태 정보에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 관하여 안테나별 레이트 제어가 수행될 수 있다. 노드-B에서, 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 디코딩, MMSE-연속 간섭 상쇄(SIC) 디코딩, 최대 우도(ML) 디코딩, 또는 MIMO를 위한 유사한 진보된 수신기 기술에 기초하여 MIMO 디코딩이 수행될 수 있다. 만일 WTRU에서 STC가 수행된다면 시공간 디코딩이 수행될 수 있다.
예로서 주어지고 첨부된 도면과 연계하여 이해할 수 있는 이하의 양호한 실시예의 상세한 설명으로부터 본 발명을 더욱 상세하게 이해할 수 있다.
도 1은 LTE에서 SC-FDMA를 위해 제안된 종래의 서브-프레임 포맷을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 WTRU의 블럭도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전송 처리 라벨을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라 구성된 노드-B의 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 WTRU의 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 노드-B의 블럭도이다.
이하에서 언급할 때, 용어 "WTRU"는 사용자 장비(UE), 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저, 셀룰러 전화, PDA, 컴퓨터, 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 기타 임의 타입의 사용자 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서 언급할 때, 용어 "노드-B"는 기지국, 싸이트 제어기, 액세스 포인트(AP) 또는 무선 환경 내의 기타 임의 타입의 인터페이싱 장치를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 특징은 집적 회로(IC) 내에 병합될 수도 있고, 복수의 상호접속 컴포넌트들을 포함하는 회로로 구성될 수도 있다.
본 발명은 MIMO SC-FDMA 시스템에서 업링크 전송을 위해 STC, SM, 또는 전송 빔포밍을 선택적으로 구현하기 위한 방법을 제공한다. STC의 경우, STBC, SFBC, 4개 전송 안테나를 위한 준-직교 Alamouti, 시간 역전 STBC(TR-STBC), 사이클릭 지연 다비어시티(CDD) 등을 포함한 임의 형태의 STC가 사용될 수 있다. 이하에서, 본 발명은 STC 방법의 대표적인 예로서 STBC 및 SFBC를 참조하여 설명될 것이다. SFBC는 높은 시간 선택도 및 낮은 주파수 선택도를 갖는 채널에 대하여 높은 복원력(resilience)을 갖는 반면, STBC는 시간 선택도가 낮은 경우에 사용될 수 있다. 전송 빔포밍에 관한 STC의 잇점은 채널 조건들(예를 들어, 신호대 잡음 비(SNR))에 의존하기 때문에, 전송 모드(STC 대 빔포밍)는 적절한 채널 메트릭에 기초하여 선택된다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 WTRU(200)의 블럭도이다. WRU(200)은 채널 인코더(202), 레이트 정합 유닛(204), 공간 파서(206), 복수의 인터리버(208a-208n), 복수의 성상도 맵핑 유닛(210a-210n), 복수의 고속 푸리에 변환(FFT) 유닛(212a-212n), 복수의 멀티플렉서(218a-218n), 공간 변환 유닛(222), 서브캐리어 맵핑 유닛(224), 복수의 고속 역푸리에 변환(IFFT) 유닛(226a-226n), 복수의 CP 삽입 유닛(228a-228n), 및 복수의 안테나(230a-230n)을 포함한다. 도 2 및 도 4-6의 WTRU(200, 500) 및 노드-B(400, 600)의 구성은 예로서 제공된 것이지 제한하기 위한 것은 아니며, 더 많거나 적은 갯수의 컴포넌트들에 의해 처리가 수행될 수도 있고, 처리 순서는 스위칭될 수 있다는 것을 주목해야 한다.
채널 인코더(202)는 입력 데이터(201)를 인코딩한다. 임의의 코딩 레이트 및 임의의 코딩 방법이 사용될 수 있는 적응성 변조 및 코딩(AMC)이 사용된다. 예를 들어, 코딩 레이트는 1/2, 1/3, 1/5, 3/4, 5/6, 8/9 등일 수 있다. 코딩 방법은 터보 코딩, 콘볼루션 코딩, 블럭 코딩, 저밀도 패리티 체크(LDPC) 코딩 등일 수 있다. 인코딩된 데이터(203)는 레이트 정합 유닛(204)에 의해 펑처링될 수 있다. 대안으로서, 복수의 채널 인코더 및 레이트 정합 유닛에 의해 복수의 입력 데이터 스트림이 인코딩되고 펑처링될 수도 있다.
레이트 정합 이후의 인코딩된 데이터(205)는 공간 파서(206)에 의해 파싱되어 복수의 데이터 스트림(207a-207n)을 형성한다. 각각의 데이터 스트림(207a-207n) 상의 데이터 비트들은 양호하게는 인터리버(208a-208n)에 의해 인터리빙된다. 그 다음, 인터리빙 이후의 데이터 비트(209a-209n)는, 선택된 변조 방법에 따라 성상도 맵핑 유닛(210a-210n)에 의해 심볼(211a-211n)에 맵핑된다. 그 변조 방법은 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK, 16 QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64 QAM, 또는 유사한 변조 방법일 수 있다. 각각의 데이터 스트림 상의 심볼(211a-211n)은, 주파수 영역 데이 터(213a-213n)를 출력하는 FFT 유닛(212a-212n)에 의해 처리된다. 제어 데이터(214a-214n) 및/또는 파일럿(216a-216n)은, 멀티플렉서(218a-218n)에 의해 주파수 영역 데이터(213a-213n)와 멀티플렉싱된다. (멀티플렉싱된 제어 데이터(214a-214n) 및/또는 파일럿(216a-216n)을 포함한) 주파수 영역 데이터(219a-219n)는 공간 변환 유닛(222)에 의해 처리된다.
공간 변환 유닛(222)은, 채널 상태 정보(220)에 기초하여 주파수 영역 데이터(213a-213n) 상에 전송 빔포밍, 프리코딩, STC, SM, 또는 이들의 임의의 조합 중 하나를 선택적으로 수행한다. 채널 상태 정보(220)는 채널 임펄스 응답 또는 프리코딩 매트릭스를 포함할 수 있으며, 또한 신호대 잡음비(SNR), WTRU 속도, 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, 또는 단기 및/또는 장기 채널 통계 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 조건수는 채널의 랭크와 관련된다. 악조건의 채널은 랭크가 불충분할 것이다. 낮은 랭크, 즉 악조건의 채널은 STBC와 같은 다이버시티 방법을 이용하여 보다 나은 견고성을 보일 것이다. 이것은 그 채널이 전송 빔포밍을 갖는 SM을 지원하기 위한 충분한 자유도를 갖지 않을 것이기 때문이다. 높은 랭크의 채널은 전송 빔포밍을 갖는 SM을 이용하여 더 높은 데이터 레이트를 지원할 것이다. 낮은 WTRU 속도에서, 폐루프 프리코딩 또는 전송 빔포밍이 선택될 수 있는 반면, 높은 WTRU 속도에서는 개방 루프 SM 또는 (STC와 같은) 전송 다이버시티 방법이 선택될 수 있다. SNR이 높을 때, 폐루프 전송 빔포밍이 선택될 수 있는 반면 낮은 SNR에서는 전송 다이버시티 방법이 선호될 것이다. 직접 채널 피드백(DCFB)과 같은 종래의 기술을 이용하여 노드-B로부터 채널 상태 정 보(220)가 얻어질 수 있다.
채널 매트릭스 분해 방법, (예를 들어, 특이값 분해(SVD)), 코드북 및 인덱스 기반의 프리코딩 방법, SM 방법 등을 이용하여 전송 빔포밍이 수행될 수 있다. 예를 들어, SVD를 이용한 프리코딩 또는 전송 빔포밍에서, 채널 매트릭스가 추정되고 SVD를 이용하여 분해되며, 그 결과의 우측 특이 벡터(right singular vector) 또는 양자화된 우측 특이 벡터가, 프리코딩 매트릭스 또는 빔포밍 벡터에 대해 사용된다. 코드북 및 인덱스 기반의 방법을 이용한 프리코딩 또는 전송 빔포밍에서, 가장 높은 SNR을 갖는 코드북 내의 프리코딩 매트릭스가 선택되고, 이 프리코딩 매트릭스에 대한 인덱스가 피드백된다. 평균 제곱 에러(MSE), 채널 용량, 비트 에러율(BER), 블럭 에러율(BLER), 처리율 등과 같은 SNR이 아닌 메트릭이 선택 기준으로서 사용될 수도 있다. SM에서, 프리코딩 매트릭스로서 단위 매트릭스가 사용된다(즉, SM에 대해 안테나에 적용되는 어떠한 프리코딩 가중치도 실제로 없다). SM은 전송 빔포밍 아키텍쳐에 의해 투명하게 지원된다(간단히, 프리코딩 매트릭스 또는 빔포밍 벡터의 피드백이 필요하지 않다). 전송 빔포밍 방법은 낮은 복잡도의 MMSE 검출기에 대하여 높은 SNR에서 샤논 한계(Shannon bound)에 접근한다. WTRU(200)에서의 전송 처리 때문에, 전송 빔포밍은 작은 추가적인 피드백을 댓가로 필요한 전송 전력을 최소화한다.
그 다음, 공간 변환 유닛(222)에 의해 처리된 심볼 스트림(223a-223n)은 서브캐리어 맵핑 유닛(224)에 의해 서브캐리어들에 맵핑된다. 서브캐리어 맵핑은 분산된 서브캐리어 맵핑 또는 국부화된 서브캐리어 맵핑일 수 있다. 그 다음, 서브 캐리어 맵핑된 데이터(225a-225n)은, 시간 영역 데이터(227a-227n)를 출력하는 IFFT 유닛(226a-226n)에 의해 처리된다. CP 삽입 유닛(228a-228n)에 의해 시간 영역 데이터(227a-227n)에 CP가 추가된다. 그 다음, CP를 갖는 시간 영역 데이터(229a-229n)는 안테나(230a-230n)를 경유해 전송된다.
WTRU(200)는, (예를 들어, SFBC의 경우) 단일 코드워드를 갖는 단일 스트림, 및 전송 빔포밍을 갖는 하나 이상의 스트림 또는 코드워드 양자 모두를 지원한다. 코드워드는 독립된 CRC(Cyclic Redundancy Check)로 독립적으로 채널 코딩된 데이터 스트림으로 볼 수 있다. 상이한 코드워드들이 동일한 시간-주파수-코드 자원을 사용할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 전송 처리 라벨들을 도시하고 있다. 전송 빔포밍의 경우, 채널 매트릭스는 특이값 분해(SVD) 또는 등가의 방법을 이용하여 다음과 같이 분해된다.
Figure 112008061650022-PCT00001
(1)
전송 빔포밍 또는 SM에 대한 공간 변환은 하기와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008061650022-PCT00002
(2)
여기서, 매트릭스 T는 일반화된 변환 매트릭스이다. 전송 빔포밍이 사용되는 경우, 변환 매트릭스 T는 상기 SVD 동작으로부터 얻어지는 빔포밍 매트릭스 V가 되도록 선택된다(즉, T = V).
만일 STC(즉, SFBC 또는 STBC)가 사용된다면, SFBC 또는 STBC에 대한 인코딩 된 데이터는 하기와 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008061650022-PCT00003
여기서, 상기 매트릭스의 제1 및 제2 행(row)은, Alamouti 방법을 이용한 SFBC 또는 STBC 인코딩 이후의, 각각의 안테나 1 및 2에 대한 인코딩된 데이터를 나타낸다. SFBC가 사용될 때, d 2n 및 d 2n+1 은 한쌍의 서브캐리어에 대한 서브캐리어들 2n 및 2n+1의 데이터 심볼들을 나타낸다. STBC가 사용될 때, d 2n 및 d 2n+1 은 2개의 인접한 OFDM 심볼들 2n 및 2n+1을 나타낸다. 양쪽 방법은 동일한 유효 코드 레이트를 가진다.
도 4는 본 발명에 따라 구성된 노드-B(400)의 블럭도이다. 노드-B(400)는 복수의 안테나(402a-402n), 복수의 CP 제거 유닛(404a-404n), 복수의 FFT 유닛(406a-406n), 채널 추정기(408), 서브캐리어 디맵핑 유닛(410), MIMO 디코더(412), 시공간 디코더(STD)(414), 복수의 IFFT 유닛(416a-416n), 복수의 복조기(418a-418n), 복수의 디인터리버(420a-420n), 공간 디파서(422), 디레이트 정합 유닛(424), 및 디코더(426)를 포함한다.
CP 제거 유닛(404a-404n)은 수신 안테나(402a-402n) 각각으로부터 수신된 데이터 스트림(403a-403n)의 각각으로부터 CP를 제거한다. CP 제거 이후의 수신된 데이터 스트림(405a-405n)은 FFT 유닛(406a-406n)에 의해 주파수 영역 데이터(407a-407n)으로 변환된다. 채널 추정기(408)는 종래의 방법을 이용하여 주파수 영역 데이터(407a-407n)으로부터 채널 추정치(409)를 발생한다. 채널 추정은 서브캐리어별 기초하에 수행된다. 서브캐리어 디맵핑 유닛(410)은 도 2의 WTRU(200)에서 수행되는 동작과 반대의 동작을 수행한다. 그 다음, 서브캐리어 디맵핑된 데이터(411a-411n)은 MIMO 디코더(412)에 의해 처리된다.
MIMO 디코더(412)는 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 디코더, MMSE-연속 간섭 상쇄(SIC) 디코더, 최대 우도(ML) 디코더, 또는 MIMO를 위한 기타 임의의 진보된 기술을 이용하는 디코더일 수 있다. 선형 MMSE(LMMSE) 디코더를 이용하는 MIMO 디코딩은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008061650022-PCT00004
(3)
여기서 R은 수신 처리 매트릭스이고, R ss 및 R vv 는 상관 매트릭스이며
Figure 112008061650022-PCT00005
는 추정된 채널 응답에 미치는 V 매트릭스의 영향을 포함하는 유효 채널 매트릭스이다.
만일 WTRU(200)에서 STC가 사용되었다면 STD(414)는 STC를 디코딩한다. MMSE를 이용한 SFBC 또는 STBC 디코딩은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008061650022-PCT00006
(4)
여기서 H는 추정된 채널 매트릭스이다.
Figure 112008061650022-PCT00007
채널 매트릭스 H 내의 채널 계수들 h ij 는 전송 안테나 j 및 수신 안테나 i에 대응하는 채널 응답이다.
STC는 낮은 SNR에서 전송 빔포밍에 비해 잇점을 가진다. 특히, 시뮬레이션 결과는, 낮은 SNR에서 STC를 이용하는 것이 전송 빔포밍에 비해 갖는 잇점을 예시하고 있다. STC는 채널 상태 정보 피드백을 요구하지 않으며, 구현하기가 간단하다. STBC는 높은 주파수 선택도를 갖는 채널에 대해 견고한 반면 SFBC는 높은 시간 선택도를 갖는 채널에 대해 견고하다. SFBC는 단일 심볼로 디코딩가능하고, 낮은 레이턴시가 요구되는 때(예를 들어, VoIP)에 이롭다. 준-정적 조건하에서 SFBC 및 STBC 양자 모두는 유사한 성능을 제공한다.
(STC가 사용되지 않는다면) MIMO 디코딩 이후 또는 (STC가 사용된다면) 시공간 디코딩 이후에, 디코딩된 데이터(413a-413n, 또는 415a-415n)는 시간 영역 데이터(417a-417n)로의 변환을 위해 IFFT 유닛(416a-416n)에 의해 처리된다. 시간 영역 데이터(417a-417n)는 비트 스트림(419a-419n)을 발생하기 위해 복조기(418a-418n)에 의해 처리된다. 비트 스트림(419a-419n)은, 도 2의 WTRU(200)의 인터리버(208a-208n)의 동작과는 반대의 동작인 디인터리버(420a-420n)에 의해 처리된다. 디인터리빙된 비트 스트림(421a-421n)은 공간 디파서(422)에 의해 병합된다. 그 다음, 병합된 비트 스트림(423)은 디레이트 정합 유닛(424) 및 디코더(426)에 의해 처리되어 데이터(427)를 복구한다.
WTRU(200)에서의 전송 빔포밍은 프리코딩 매트릭스 V를 계산하기 위해 CSI를 요구한다. 노드-B(400, 600)는 WTRU에 채널 상태 정보를 전송하기 위해 (도시되지 않은) 채널 상태 피드백 유닛을 포함한다. 복수의 안테나에 대한 피드백 요건은, 지연 스프레드 뿐만 아니라 전송 안테나 및 수신 안테나의 갯수의 곱과 더불어 증가하는 반면, 용량은 단지 선형적으로 증가한다. 따라서, 피드백 요건을 저감하기 위하여, 제한된 피드백이 사용될 수 있다. 제한된 피드백을 위한 가장 직접적인 방법은 채널 벡터 양자화(VQ)이다. 벡터화된 코드북은 보간 방법을 이용하여 구성될 수 있다. V 매트릭스의 계산은 고유 분해(eigen-decomposition)를 요구한다. 매트릭스-기반의 프리코딩 방법에서, 피드백 또는 양자화가 사용될 수 있다. 매트릭스-기반의 프리코딩 방법에서, 코드북 내의 최상의 프리코딩 매트릭스가 선택되고 선택된 프리코딩 매트릭스에 대한 인덱스가 피드백된다. 최상의 프리코딩 매트릭스는 최대 SNR, 최고 상관성 또는 기타 임의의 적절한 메트릭과 같은 미리결정된 선택 기준에 기초하여 결정된다. WTRU의 계산 요건을 저감하기 위하여, 양자화된 프리코딩이 사용될 수도 있다.
V 매트릭스를 얻기 위해 요구되는 고유 분해가 WTRU(200)에서, 또는 노드-B(400)에서, 또는 양자 모두에서 수행되든지간에, CSI에 관한 정보는 WTRU(200)에서 여전히 요구된다. 만일 고유 분해가 노드-B(400)에서 수행된다면, WTRU(200)에 서 전송 프리코딩 매트릭스의 추정을 더 개선하기 위해 WTRU(200)에서 CSI가 사용될 수 있다.
주파수에 걸쳐 평균화함으로써 공간 채널의 견고한 피드백이 얻어질 수 있다. 이 방법은 통계적 피드백이라 불린다. 통계적 피드백은 평균 피드백 또는 공분산 피드백일 수 있다. 공분산 정보는 서브캐리어들 전체에 걸쳐 평균화되므로, 모든 서브캐리어에 대한 피드백 파라미터들은 동일한 반면, 각각의 개개 서브캐리어 또는 서브캐리어 그룹에 대해 평균 피드백이 이루어져야 한다. 결과적으로, 후자는 더 많은 시그널링 오버헤드를 요구한다. 채널은 공분산 피드백에 대해 통계적 상호관계(reciprocity)를 보이므로, WTRU(200)로부터의 전송 빔포밍에 대해 묵시적 피드백이 사용될 수 있다. 공분산 피드백은 또한 서브캐리어별 평균 피드백에 비교해 볼 때 피드백 지연에 대해 덜 민감하다.
도 5 및 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 WTRU(500) 및 노드-B(600)의 블럭도이다. WTRU(500)및 노드-B(600)는 전송 빔포밍, 프리코딩 또는 SM과 더불어, 또는 이들 없이, 안테나별 레이트 제어(PARC)를 구현한다.
WTRU(500)는 공간 파서(502), 복수의 채널 인코더(504a-504n), 복수의 레이트 정합 유닛(506a-506n), 복수의 인터리버(508a-508n), 복수의 성상도 맵핑 유닛(510a-510n), 복수의 FFT 유닛(512a-512n), 복수의 멀티플렉서(518a-518n), 공간 변환 유닛(522), 서브캐리어 맵핑 유닛(524), 복수의 IFFT 유닛(526a-526n), 복수의 CP 삽입 유닛(528a-528n), 및 복수의 안테나(530a-530n)를 포함한다. WTRU(500)의 구성은 예로서 제공된 것이지, 제한하기 위한 것은 아니며, 더 많거나 더 적은 갯수의 컴포넌트들에 의해 처리가 수행될 수도 있고, 처리 순서는 스위칭될 수 있다는 것에 주목해야 한다.
전송 데이터(501)는 먼저 공간 파서(502)에 의해 디멀티플렉싱되어 복수의 데이터 스트림(503a-503n)을 형성한다. 데이터 스트림(503a-503n) 각각에 대하여 적응성 변조 및 코딩(AMC)이 사용될 수 있다. 그 다음, 데이터 스트림(503a-503n) 각각 상의 비트들은 채널 인코더(504a-504n) 각각에 의해 인코딩되고, 레이트 정합 유닛(506a-506n) 각각에 의한 레이트 정합을 위해 펑처링된다. 대안으로서, 하나의 전송 데이터를 파싱하여 복수의 데이터 스트림을 형성하는 것이 아니라, 채널 인코더들 및 레이트 정합 유닛들에 의해 복수의 입력 데이터 스트림이 인코딩되고 펑처링될 수도 있다.
레이트 정합 이후의 인코딩된 데이터(507a-507n)는 양호하게는 인터리버(508a-508n)에 의해 인터리빙된다. 그 다음, 인터리빙 이후의 데이터 비트(509a-509n)는 선택된 변조 방법에 따라 성상도 맵핑 유닛(510a-510n)에 의해 심볼(511a-511n)에 맵핑된다. 이 변조 방법은 BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, 64QAM 또는 유사한 변조 방법일 수 있다. 각각의 데이터 스트림상의 심볼(511a-511n)은, 주파수 영역 데이터(513a-513n)를 출력하는 FFT 유닛(512a-512n)에 의해 처리된다. 제어 데이터(514a-514n) 및/또는 파일럿(516a-516n)은 멀티플렉서(518a-518n)에 의해 주파수 영역 데이터(513a-513n)와 멀티플렉싱된다. (멀티플렉싱된 제어 데이터(514a-514n) 및/또는 파일럿(516a-516n)을 포함한) 주파수 영역 데이터(519a-519n)는 공간 변환 유닛(522)에 의해 처리된다.
공간 변환 유닛(522)은, 채널 상태 정보(520)에 기초하여 주파수 영역 데이터(513a-513n) 상에 전송 빔포밍, 프리코딩, STC, SM, 또는 이들의 임의의 조합 중 하나를 선택적으로 수행한다. 채널 상태 정보(520)는 채널 임펄스 응답 또는 프리코딩 매트릭스를 포함하고, 또한, SNR, WTRU 속도, 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, 또는 단기 및/또는 장기 채널 통계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 채널 상태 정보(520)는 DCFB와 같은 종래의 기술을 이용하여 노드-B로부터 얻어질 수도 있다.
전송 빔포밍은, 채널 매트릭스 분해 방법(예를 들어, SVD), 코드북 및 인덱스-기반의 프리코딩 방법, SM 방법 등을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, SVD를 이용하는 프리코딩 또는 전송 빔포밍에서, 채널 매트릭스가 추정되고 SVD를 이용하여 분해된다. 그리고 그 결과의 우측 특이 벡터 또는 양자화된 우측 특이 벡터들이, 프리코딩 매트릭스 또는 빔포밍 벡터에 대해 사용된다. 코드북 및 인덱스-기반의 방법을 이용한 프리코딩 또는 전송 빔포밍에서, 가장 높은 SNR을 갖는 코드북 내의 프리코딩 매트릭스가 선택되고 이 프리코딩 매트릭스에 대한 인덱스가 피드백된다. MSE, 채널 용량, BER, BLER, 처리율 등과 같은 SNR이 아닌 메트릭이 선택 기준으로서 사용될 수 있다. SM에서, 단위 매트릭스가 프리코딩 매트릭스로서 사용된다.(즉, SM에 대해 안테나에 적용되는 어떠한 프리코딩 가중치도 실제로 없다). SM은 전송 빔포밍 아키텍쳐에 의해 투명하게 지원된다(간단히, 프리코딩 매트릭스 또는 빔포밍 벡터의 피드백이 필요하지 않다). 전송 빔포밍 방법은 낮은 복잡도의 MMSE 검출기에 대하여 높은 SNR에서 샤논 한계(Shannon bound)에 접근한 다. WTRU(500)에서의 전송 처리 때문에, 전송 빔포밍은 작은 추가적인 피드백을 댓가로 필요한 전송 전력을 최소화한다.
그 다음, 공간 변환 유닛(522)에 의해 처리된 심볼 스트림(523a-523n)은 서브캐리어 맵핑 유닛(524)에 의해 서브캐리어들에 맵핑된다. 서브캐리어 맵핑은 분산된 서브캐리어 맵핑이거나 국부화된 서브캐리어 맵핑일 수 있다. 그 다음, 서브캐리어 맵핑된 데이터(525a-525n)는 시간 영역 데이터(527a-527n)를 출력하는 IFFT 유닛(526a-526n)에 의해 처리된다. 시간 영역 데이터(527a-527n) 각각에는 CP 삽입 유닛(528a-528n)에 의해 CP가 추가된다. 그 다음, CP를 갖는 시간 영역 데이터(529a-529n)가 복수의 안테나(530a-530n)를 통해 전송된다.
노드-B(600)는 복수의 안테나(602a-602n), 복수의 CP 제거 유닛(604a-604n), 복수의 FFT 유닛(606a-606n), 채널 추정기(608), 서브캐리어 디맵핑 유닛(610), MIMO 디코더(612), STD(614), 복수의 IFFT 유닛(616a-616n), 복수의 복조기(618a-618n), 복수의 디인터리버(620a-620n), 복수의 디레이트 정합 유닛(622a-622n), 복수의 디코더(624a-624n) 및 공간 디파서(626)를 포함한다.
CP 제거 유닛(604a-604n)은 수신 안테나(602a-602n)의 각각으로부터의 수신된 데이터 스트림(603a-603n) 각각으로부터 CP를 제거한다. CP 제거 이후의 수신된 데이터 스트림(605a-605n)은 FFT 유닛(606a-606n)에 의해 주파수 영역 데이터(607a-607n)로 변환된다. 채널 추정기(608)는 종래의 방법을 이용하여 주파수 영역 데이터(607a-607n)로부터 채널 추정치(609)를 발생한다. 채널 추정은 서브캐리어별 기초하에 수행된다. 서브캐리어 디맵핑 유닛(610)은, 도 5의 WTRU(500)에 서 수행되는 동작과 반대의 동작을 수행한다. 그 다음, 서브캐리어 디맵핑된 데이터(611a-611n)은 MIMO 디코더(612)에 의해 처리된다.
MIMO 디코더(612)는 MMSE 디코더, MMSE-SIC 디코더, ML 디코더, 또는 MIMO를 위한 기타 임의의 진보된 기술을 이용하는 디코더일 수 있다. 만일 WTRU(500)에서 STC가 사용되었다면, STD(614)는 STC를 디코딩한다.
(STC가 사용되지 않은 경우) MIMO 디코딩 후에 또는 (STC가 사용된 경우) 시공간 디코딩 후에, 디코딩된 데이터(613a-613n 또는 615a-615n)는 시간 영역 데이터(617a-617n)로의 변환을 위해 IFFT(616a-616n)에 의해 처리된다. 시간 영역 데이터(617a-617n)는 복조기(618a-618n)에 의해 처리되어 비트 스트림(619a-619n)을 발생한다. 비트 스트림(619a-619n)은, 도 5의 WTRU(500)의 인터리버(508a-508n)의 동작과 반대의 동작을 수행하는 디인터리버(620a-620n)에 의해 처리된다. 그 다음, 디인터리빙된 비트 스트림(621a-621n) 각각은 디레이트 정합 유닛(624a-624n) 각각에 의해 처리된다. 디레이트 정합된 비트 스트림(623a-623n)은 디코더(624a-624n)에 의해 디코딩된다. 디코딩된 비트(625a-625n)는 공간 디파서(626)에 의해 병합되어 데이터(627)를 복구한다.
구현예
1. 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
2. 제1 구현예에 있어서, 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 발생하는 단계를 포함하는 방법.
3. 제2 구현예에 있어서, 선택된 변조 방법에 따라 각각의 인코딩된 데이터 스트림으로부터 심볼 시퀀스를 발생하는 단계를 포함하는 방법.
4. 제3 구현예에 있어서, 주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상에 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제4 구현예에 있어서, 채널 상태 정보에 기초하여 상기 주파수 영역 데이터 상에 전송 빔포밍, 프리코딩, STC 및 공간 멀티플렉싱 중 하나를 선택적으로 수행하는 단계를 포함하는 방법.
6. 제5 구현예에 있어서, 각각의 심볼 시퀀스 상의 심볼들을 서브캐리어들에 맵핑하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제6 구현예에 있어서, 시간 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상의 서브캐리어 맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제7 구현예에 있어서, 상기 시간 영역 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 방법.
9. 제5-8 구현예에 있어서, 상기 STC는 SFBC, STBC, 준-직교 Alamouti 코딩, TR-STBC 및 CDD 중 하나인 것인, 방법.
10. 제5-9 구현예에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 채널 임펄스 응답, 프리코딩 매트릭스, SNR, 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, WTRU 속도 및 채널 통계 중 적어도 하나인 것인, 방법.
11. 제2-10 구현예에 있어서, 레이트 정합을 위해 상기 인코딩된 데이터 스 트림 각각 상에 펑처링하는 단계를 더 포함하는 방법.
12. 제2-11 구현예에 있어서, 상기 인코딩된 데이터 스트림 각각 상의 비트를 인터리빙하는 단계를 더 포함하는 방법.
13. 제5-12 구현예에 있어서, 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 인코딩된 데이터 스트림 상에 안테나별 레이트 제어가 수행되는 것인, 방법.
14. 제5-13 구현예에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 채널 매트릭스 분해를 이용한 전송 고유-빔포밍인 것인, 방법.
15. 제5-13 구현예에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 코드북 및 인덱스-기반의 프리코딩을 이용하여 수행되는 것인, 방법.
16. 제5-13 구현예에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 스티어링 벡터-기반의 빔포밍을 이용하여 수행되는 것인, 방법.
17. 제4-16 구현예에 있어서, 제어 데이터 및 파일럿을 상기 주파수 영역 데이터와 멀티플렉싱하는 단계를 더 포함하는 방법.
18. 제1-17 구현예에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 MIMO SC-FDMA 시스템인 것인, 방법.
19. 제8-18 구현예에 있어서, 상기 시간 영역 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
20. 제19 구현예에 있어서, 수신된 주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 수신된 시간 영역 데이터 상에 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
21. 제20 구현예에 있어서, 서브캐리어 디맵핑을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
22. 제21 구현예에 있어서, 채널 추정치를 발생하는 단계를 포함하는 방법.
23. 제22 구현예에 있어서, 상기 채널 추정치에 기초하여 상기 수신 및 서브캐리어 디맵핑된 데이터 상에 디코딩을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
24. 제23 구현예에 있어서, 디코딩된 상기 수신 및 서브캐리어 디맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
25. 제24 구현예에 있어서, 복조 및 디코딩을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
26. 제23-25 구현예에 있어서, 상기 디코딩은 MMSE 디코딩, MMSE-SIC 디코딩 및 ML 디코딩 중 하나에 기초하여 수행되는 것인, 방법.
27. 제23-26 구현예에 있어서, 전송을 위해 시공간 코딩이 수행된다면 시공간 디코딩을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
28. 제22-27 구현예에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 통신 피어로부터 피드백되는 것인, 방법.
29. 제28 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 제한된 피드백이 사용되는 것인, 방법.
30. 제28 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 채널 VQ가 사용되는 것인, 방법.
31. 제28 구현예에 있어서, V 매트릭스를 피드백하기 위해 상기 통신 피어에서 채널 매트릭스의 고유 분해가 수행되는 것인, 방법.
32. 제28 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 통계적 피드백이 사용되는 것인, 방법.
33. 제32 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 평균 피드백 및 공분산 피드백 중 하나가 사용되는 것인, 방법.
34. MIMO SC-FDMA 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 WTRU.
35. 제34 구현예에 있어서, 입력 데이터를 인코딩하기 위한 인코더를 포함하는 WTRU.
36. 제35 구현예에 있어서, 선택된 변조 방법에 따라 각각의 인코딩된 데이터 스트림으로부터 심볼 시퀀스를 발생하기 위한 성상도 맵핑 유닛을 포함하는 WTRU.
37. 제36 구현예에 있어서, 주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상에 푸리에 변환을 수행하기 위한 푸리에 변환 유닛을 포함하는 WTRU.
38. 제37 구현예에 있어서, 채널 상태 정보에 기초하여 상기 주파수 영역 데이터 상에 전송 빔포밍, 프리코딩, STC, 및 공간 멀티플렉싱 중 하나를 선택적으로 수행하기 위한 공간 변환 유닛을 포함하는 WTRU.
39. 제38 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛의 출력을 서브캐리어들에 맵핑하기 위한 서브캐리어 맵핑 유닛을 포함하는 WTRU.
40. 제39 구현예에 있어서, 시간 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 서브캐리어 맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하기 위한 역 푸리에 변환 유닛을 포함하는 WTRU.
41. 제40 구현예에 있어서, 상기 시간 영역 데이터를 전송하기 위한 복수의 안테나를 포함하는 WTRU.
42. 제38-41 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 SFBC, STBC, 준-직교 Alamouti 코딩, TR-STBC 및 CDD 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된 것인, WTRU.
43. 제38-42 구현예에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 채널 임펄스 응답, 프리코딩 매트릭스, SNR, 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, WTRU 속도 및 채널 통계 중 적어도 하나인 것인, WTRU.
44. 제35-43 구현예에 있어서, 상기 인코딩된 입력 데이터로부터 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 발생하기 위한 공간 파서를 더 포함하는 WTRU.
45. 제35-44 구현예에 있어서, 복수의 입력 데이터 스트림을 발생하기 위한 공간 파서를 더 포함하고, 각각의 입력 데이터 스트림은 상기 인코더에 의해 인코딩되는 것인, WTRU.
46. 제35-45 구현예에 있어서, 레이트 정합을 위해 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상에 펑처링하기 위한 레이트 정합 유닛을 더 포함하는 WTRU.
47. 제35-46 구현예에 있어서, 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상의 비트들을 인터리빙하기 위한 인터리버를 더 포함하는 WTRU.
48. 제42-47 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 인코딩된 데이터 스트림들 상에 안테나별 레이트 제어를 수행하도록 구성된 것인, WTRU.
49. 제42-48 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 채널 매트릭스 분해를 이용하여 상기 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, WTRU.
50. 제42-49 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 코드북 및 인덱스 기반의 프리코딩을 이용하여 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, WTRU.
51. 제42-50 구현예에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 스티어링 벡터 기반의 빔포밍을 이용하여 상기 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, WTRU.
52, 제37-51 구현예에 있어서, 제어 데이터 및 파일럿을 상기 주파수 영역 데이터와 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서를 더 포함하는 WTRU.
53. 제38-52 구현예에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 노드-B로부터 얻어지는 것인, WTRU.
54. MIMO SC-FDMA 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 지원하기 위한 노드-B.
55. 제54 구현예에 있어서, 데이터를 수신하기 위한 복수의 안테나를 포함하는 노드-B.
56. 제55 구현예에 있어서, 주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 수신된 데이터 상에 푸리에 변환을 수행하기 위한 푸리에 변환 유닛을 포함하는 노드-B.
57. 제56 구현예에 있어서, 상기 주파수 영역 데이터 상에 서브캐리어 디맵핑을 수행하기 위한 서브캐리어 디맵핑 유닛을 포함하는 노드-B.
58. 제54-57 구현예에 있어서, 채널 추정치를 발생하기 위한 채널 추정기를 포함하는 노드-B.
59. 제58 구현예에 있어서, 상기 채널 추정치에 기초하여 서브캐리어 디맵핑 후에 상기 주파수 영역 데이터 상에 MIMO 디코딩을 수행하기 위한 MIMO 디코더를 포함하는 노드-B.
60. 제59 구현예에 있어서, 시간 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 MIMO 디코더로부터의 출력 상에 역푸리에 변환을 수행하기 위한 역 푸리에 변환 유닛을 포함하는 노드-B.
61. 제60 구현예에 있어서, 복조된 데이터를 발생하기 위해 상기 시간 영역 데이터 상에 복조를 수행하기 위한 복조기를 포함하는 노드-B.
62. 제61 구현예에 있어서, 상기 복조된 데이터를 디코딩하기 위한 디코더를 포함하는 노드-B.
63. 제59-62 구현예에 있어서, 상기 MIMO 디코더는 MMSE 디코딩, MMSE-SIC 디코딩, 및 ML 디코딩 중 하나에 기초하여 상기 MIMO 디코딩을 수행하도록 구성된 것인, 노드-B.
64. 제59-63 구현예에 있어서, 시공간 디코딩을 수행하기 위한 시공간 디코더를 더 포함하는 노드-B.
65. 제58-64 구현예에 있어서, 채널 상태 정보를 상기 WTRU에 전송하기 위한 채널 상태 피드백 유닛을 더 포함하는 노드-B.
66. 제65 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 제한된 피드백이 사용되는 것인, 노드-B.
67. 제65 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 채널 VQ가 사용되 는 것인, 노드-B.
68. 제65 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 통계적 피드백이 사용되는 것인, 노드-B.
69. 제68 구현예에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 평균 피드백 및 공분산 피드백이 사용되는 것인, 노드-B.
비록 본 발명의 특징들 및 요소들이 특정한 조합의 양호한 실시예들에서 기술되었지만, 특정한 프레임, 서브프레임 또는 타임슬롯 포맷에 대하여 각각의 특징 및 요소는 양호한 실시예들의 다른 특징들 및 요소들없이 단독으로 사용될 수 있거나 본 발명의 다른 특징들 및 요소들과 함께 또는 이들없이 다양한 조합으로 사용될 수 있으며, 다른 프레임, 서브프레임 및 타임슬롯 포맷들에 대해서 사용될 수 있다. 본 발명에서 제공된 방법들은, 범용 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행을 위해 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 구체적으로 구현된 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체의 예로서는, 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐쉬 메모리, 반도체 메모리 장치, 내부 하드 디스크 및 탈착가능한 디스크와 같은 자기 매체, 광자기 매체, 및 CD-ROM 디스크 및 DVD와 같은 광학 매체가 포함된다.
적절한 프로세서들로는, 예로서, 범용 프로세서, 특별 목적 프로세서, 통상의 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 회로, 및 임의의 집적 회로 및/ 또는 상태 머신이 포함된다.
WTRU, 사용자 장비, 단말기, 기지국, 무선 네트워크 제어기, 또는 임의의 호스트 컴퓨터에서 사용하기 위한 무선 주파수 트랜시버를 구현하기 위해 소프트웨어와 연계한 프로세서가 사용될 수 있다. WTRU는, 카메라, 비디오카메라 모듈, 화상전화, 스피커폰, 진동 장치, 스피커, 마이크로폰, 텔레비젼 수상기, 핸즈프리 헤드셋, 키보드, 블루투스 모듈, 주파수 변조된(FM) 무선 유닛, 액정 디스플레이(LCD) 유닛, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저, 및/또는 임의의 무선 근거리 통신망(WLAN) 모듈과 같은 하드웨어 및/또는 소프트웨어로 구현된 모듈들과 연계하여 사용될 수 있다.

Claims (41)

  1. 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법에 있어서,
    복수의 인코딩된 데이터 스트림을 발생하는 단계와;
    선택된 변조 방법에 따라 각각의 인코딩된 데이터 스트림으로부터 심볼 시퀀스를 발생하는 단계와;
    주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상에 푸리에 변환을 수행하는 단계와;
    채널 상태 정보에 기초하여 상기 주파수 영역 데이터 상에 전송 빔포밍, 프리코딩, 시공간 코딩(STC) 및 공간 멀티플렉싱 중 하나를 선택적으로 수행하는 단계와;
    각각의 심볼 시퀀스 상의 심볼들을 서브캐리어들에 맵핑하는 단계와;
    시간 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상의 상기 서브캐리어 맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하는 단계와;
    상기 시간 영역 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 STC는, 공간 주파수 블럭 코딩(SFBC), 시공간 블럭 코딩(STBC), 준-직교 Alamouti 코딩, 시간 역전 STBC(TR-STBC) 및 싸이클릭 지연 다이버시티(CDD) 중 하나인 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위 한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 정보는, 채널 임펄스 응답, 프리코딩 매트릭스, 신호대 잡음비(SNR), 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, 무선 송수신 유닛(WTRU) 속도 및 채널 통계 중 적어도 하나인 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 레이트 정합을 위해 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상에 펑처링하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상의 비트들을 인터리빙하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 인코딩된 데이터 스트림들 상에 안테나별 레이트 제어가 수행되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 채널 매트릭스 분해를 이용한 전송 고 유-빔포밍인 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 코드북 및 인덱스-기반의 프리코딩을 이용하여 수행되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 전송 빔포밍은 스티어링 벡터-기반의 빔포밍을 이용하여 수행되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제어 데이터 및 파일럿을 상기 주파수 영역 데이터와 멀티플렉싱하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 무선 통신 시스템은 다중-입력 다중-출력(MIMO) 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 시스템인 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 시간 영역 데이터를 수신하는 단계와;
    수신된 주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 수신된 시간 영역 데이터 상에 푸리에 변환을 수행하는 단계와;
    서브캐리어 디맵핑을 수행하는 단계와;
    채널 추정치를 발생하는 단계와;
    상기 채널 추정치에 기초하여 상기 수신 및 서브캐리어 디맵핑된 데이터 상에 디코딩을 수행하는 단계와;
    디코딩된 상기 수신 및 서브캐리어 디맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하는 단계와;
    복조 및 디코딩을 수행하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 디코딩은, 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 디코딩, MMSE-연속 간섭 상쇄(SIC) 디코딩, 최대 우도(ML) 디코딩 중 하나에 기초하여 수행되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  14. 제12항에 있어서, 만일 전송을 위해 시공간 코딩이 수행된다면 시공간 디코딩을 수행하는 단계를 더 포함하는, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 통신 피어로부터 피드백되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 제한된 피드백이 사용되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 채널 벡터 양자화(VQ)가 사용되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  18. 제15항에 있어서, V 매트릭스를 피드백하기 위해 상기 통신 피어에서 채널 매트릭스의 고유 분해(eigen-decomposition)가 수행되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  19. 제15항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 통계적 피드백이 사용되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 평균 피드백 및 공분산 피드백 중 하나가 사용되는 것인, 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 방법.
  21. 다중-입력 다중-출력(MIMO) 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 무선 통신 시스템에서 업링크 전송을 수행하기 위한 무선 송수신 유닛(WTRU)으로 서,
    입력 데이터를 인코딩하기 위한 인코더;
    선택된 변조 방식에 따라 각각의 인코딩된 데이터 스트림으로부터 심볼 시퀀스를 발생하기 위한 성상도 맵핑 유닛;
    주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 각각의 심볼 시퀀스 상에 푸리에 변환을 수행하기 위한 푸리에 변환 유닛;
    채널 상태 정보에 기초하여 상기 주파수 영역 데이터 상에, 전송 빔포밍, 프리코딩, 시공간 코딩(STC) 및 공간 멀티플렉싱 중 하나를 선택적으로 수행하기 위한 공간 변환 유닛;
    상기 공간 변환 유닛의 출력을 서브캐리어들에 맵핑하기 위한 서브캐리어 맵핑 유닛;
    시간 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 서브캐리어 맵핑된 데이터 상에 역 푸리에 변환을 수행하기 위한 역 푸리에 변환 유닛; 및
    상기 시간 영역 데이터를 전송하기 위한 복수의 안테나
    를 포함하는 것인, 무선 송수신 유닛.
  22. 제21항에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 공간 주파수 블럭 코딩(SFBC), 시공간 블럭 코딩(STBC), 준-직교 Alamouti 코딩, 시간 역전 STBC(TR-STBC) 및 싸이클릭 지연 다이버시티(CDD) 중 적어도 하나를 수행하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
  23. 제21항에 있어서, 상기 채널 상태 정보는, 채널 임펄스 응답, 프리코딩 매트릭스, 신호대 잡음비(SNR), 채널 매트릭스 랭크, 채널 조건수, 지연 스프레드, 무선 송수신 유닛(WTRU) 속도 및 채널 통계 중 적어도 하나인 것인, 무선 송수신 유닛.
  24. 제21항에 있어서, 상기 인코딩된 입력 데이터로부터 복수의 인코딩된 데이터 스트림을 발생하기 위한 공간 파서(spatial parser)를 더 포함하는 무선 송수신 유닛.
  25. 제21항에 있어서, 복수의 입력 데이터 스트림을 발생하기 위한 공간 파서를 더 포함하고, 각각의 입력 데이터 스트림은 상기 인코더에 의해 인코딩되는 것인, 무선 송수신 유닛.
  26. 제21항에 있어서, 레이트 정합을 위해 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상에 펑처링하기 위한 레이트 정합 유닛을 더 포함하는, 무선 송수신 유닛.
  27. 제21항에 있어서, 상기 인코딩된 데이터 스트림들 각각 상의 비트들을 인터리빙하기 위한 인터리버를 더 포함하는, 무선 송수신 유닛.
  28. 제21항에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은, 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 인코딩된 데이터 스트림들 상에 안테나별 레이트 제어를 수행하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
  29. 제21항에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 채널 매트릭스 분해를 이용하여 상기 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
  30. 제21항에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 코드북 및 인덱스 기반의 프리코딩을 이용하여 상기 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
  31. 제21항에 있어서, 상기 공간 변환 유닛은 스티어링 벡터 기반의 빔포밍을 이용하여 상기 전송 빔포밍을 수행하도록 구성된 것인, 무선 송수신 유닛.
  32. 제21항에 있어서, 제어 데이터 및 파일럿을 상기 주파수 영역 데이터와 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서를 더 포함하는, 무선 송수신 유닛.
  33. 제21항에 있어서, 상기 채널 상태 정보는 노드-B로부터 얻어지는 것인, 무선 송수신 유닛.
  34. 다중-입력 다중-출력(MIMO) 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스(SC-FDMA) 무선 통신 시스템에서, 업링크 전송을 지원하기 위한 노드-B로서,
    데이터를 수신하기 위한 복수의 안테나;
    주파수 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 수신된 데이터 상에 푸리에 변환을 수행하기 위한 푸리에 변환 유닛;
    상기 주파수 영역 데이터 상에 서브캐리어 디맵핑을 수행하기 위한 서브캐리어 디맵핑 유닛;
    채널 추정치를 발생하기 위한 채널 추정기;
    상기 채널 추정치에 기초하여 데이터의 서브캐리어 디맵핑이후에 상기 주파수 영역 데이터 상에 MIMO 디코딩을 수행하기 위한 MIMO 디코더;
    시간 영역 데이터를 발생하기 위해 상기 MIMO 디코더로부터의 출력 상에 역 푸리에 변환을 수행하기 위한 역 푸리에 변환 유닛;
    복조된 데이터를 발생하기 위해 상기 시간 영역 데이터 상에 복조를 수행하기 위한 복조기; 및
    상기 복조된 데이터를 디코딩하기 위한 디코더
    를 포함하는, 노드-B.
  35. 제34항에 있어서, 상기 MIMO 디코더는, 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 디코딩, MMSE-연속 간섭 상쇄(SIC) 디코딩, 최대 우도(ML) 디코딩 중 하나에 기초하여 상기 MIMO 디코딩을 수행하도록 구성된 것인, 노드-B.
  36. 제35항에 있어서, 시공간 디코딩을 수행하기 위한 시공간 디코더를 더 포함하는, 노드-B.
  37. 제34항에 있어서, 상기 WTRU에 채널 상태 정보를 전송하기 위한 채널 상태 피드백 유닛을 더 포함하는, 노드-B.
  38. 제37항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 제한된 피드백이 사용되는 것인, 노드-B.
  39. 제38항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 채널 벡터 양자화(VQ)가 사용되는 것인, 노드-B.
  40. 제37항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 통계적 피드백이 사용되는 것인, 노드-B.
  41. 제40항에 있어서, 채널 상태 정보 피드백을 위해 평균 피드백 및 공분산 피드백 중 하나가 사용되는 것인, 노드-B.
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