KR20090077004A - 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법 Download PDF

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Abstract

복수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정할 수 있음 - 과, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템으로서, 복수의 사용자 장비 각각은, 채널 정보를 획득하기 위해, 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정 유닛; 채널 정보에 기초하여, 최대 신호-잡음-비를 만들어 내는 제1 부호어, 및 최소 신호-잡음-비를 만들어 내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 부호어 결정 유닛; 및 제1 부호어 및 제2 부호어(들)을 기지국으로 피드백하는 송신 유닛을 포함하고, 기지국은 미리 결정된 시스템 성능 척도가 최적화되도록 제1 부호어 및 제2 부호어에 기초하여 사용자 장비들을 스케줄하도록 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템이 제공된다.
SU-MIMO, MU-MIMO, 제1 부호어, 제2 부호어, CQI, PVI, 시스템 성능 척도

Description

무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}
본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는, MU-MIMO(multi-user multiple input multiple output) 무선 통신 시스템에서의 사용자 스케줄링에 관한 것이다.
각각이 복수의 안테나를 갖는 다수의 단말기들이 복수의 안테나를 갖는 하나의 제어국과 동시에 통신하게 하는 통신 기술인, MU-MIMO(Multi-User Multiple Input Multiple Output)는 셀룰러 무선 네트워크에서의 고효율 데이터 송신을 위한 훌륭한 가능 수단이었다. 동일한 MIMO 채널 상의 다중 사용자 송신을 지원하는 방법에 대한 다수의 제안들이 존재하여 왔다[문서들 2 내지 6].
기본적으로, 송신기 측에서의 채널 상태 정보 가용성의 관점에서, 이들 제안들은 2개의 분류들로 카테고리화될 수 있는데, 하나는 송신기에서 완전한 채널 정보를 요구하지 않고, (채널 벡터 인덱스 피드백의 형식으로) 채널 벡터만을 양자화하는 "코드북 기반"으로 지칭되며, 다른 하나는 가능한 업링크 사운딩 방법(uplink sounding method)에 의해, 송신기 측에서 완전한 채널 정보를 요구하는 "비-코드북 기반"으로 지칭되며, 이것은 각각의 사용자 장비가 피드백 채널을 통해 공통 파일 럿 신호를 전송하여, 기지국이 채널을 검출할 수 있음을 의미한다. 본 발명은 코드북 기반의 MU-MIMO에 관련된다.
현재, 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project, Long Term Evolution)에서, 코드북 기반의 방식하에서 MU-MIMO를 위한 2개의 주된 제안들, 즉, 유니터리 프리코딩(unitary precoding)(문서 3) 및 비-유니터리 프리코딩(문서 1)이 존재한다. "유니터리"는 동일한 부호어(codeword) 행렬에서 부호어가 직교함을 의미하며, 한편, "비-유니터리"는 코드북의 부호어가 직교하지 않음을 의미한다.
도 1은 관련 기술의 MU-MIMO 프리코딩 방법을 개략적으로 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기지국은 사용자들을 스케줄하고, 사용자 장비들로부터 피드백된 CQI(Channel Quality Indicator) 및 PVI(Precoding Vector Index)에 기반하여 데이터 레이트를 결정한 후, 각각의 스케줄된 사용자에 대한 데이터가 채널-코딩되고, 변조되며, PVI에 기반한 소정의 가중 벡터를 이용하여 프리코드되고, 다른 사용자들을 위한 데이터와 결합된 후, OFDM 방식의 경우에는 IFFT에 의해 변환되고, CP(Cyclic Prefix)가 부가되어, 최종적으로 각각의 송신 안테나 상에서 송신된다. 여기서, IFFT 및 CP 유닛은 OFDM 이외의 멀티플렉싱 방식들의 경우에는 생략될 수 있다.
도 1에서, 각각의 사용자 장비(이동국)는 단일의 수신 안테나를 갖는 것으로 도시되지만, 사용자 장비들은 복수의 수신 안테나를 가질 수 있다. 수신 안테나에 의해 수신된 데이터는 CP 제거 및 FFT 변환 처리된 후, 수신 결합 방법(또는 MIMO 검출법)에 의해 사용자-특정 데이터가 추출된다. OFDM 이외의 임의의 시스템의 경우에서는 CP 제거 및 FFT 변환 유닛들이 생략될 수 있음에 유의하라. 동시에, 공통 파일럿 또는 전용 파일럿에 기초하여 채널 추정이 행해진 후에, 다음 스케줄 슬롯을 위해 기지국으로의 피드백 전에 CQI가 계산되고 PVI가 결정된다.
도 2는 2-사용자 2-Tx MU-MIMO에 대한 프리코딩 방식의 예를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 1(d1)에 대한 데이터와 사용자 2(d2)에 대한 데이터는 벡터들 [w11, w12], 및 [w21, w22]에 의해 각각 가중되며, 각각의 송신기 상에서 함께 더해진다. 이 예에서, 프리코딩 벡터들 [w11, w12], 및 [w21, w22]은, 기지국 및 사용자 장비들 모두에게 주지된 하나의 공통 코드북으로부터 선택된다. 각각의 수신기에서, 데이터는 프리코딩 코드북의 간섭 회피 특성을 이용함으로써 추출될 수 있다.
유니터리 프리코딩에서, 직교 벡터들을 갖는 코드북이 소정의 기본적인 수학 법칙에 의해 구성될 수 있는데, 예를 들면, 크기 N(=2B)을 갖는 DFT 행렬의 최상위 n T 행들은, 이하의 수식에 의해 나타내어진 바와 같이, 그러한 종류의 코드북일 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00001
여기서, f n (l)은 n번째 벡터의 l번째 구성요소이며, n T 는 송신 안테나들의 수이고, N은 코드북의 크기이며, j는 허수(imaginary number)이다. 유니터리 프리코딩에서, 코드북은 유니터리 행렬 기반, 즉, P=N/M의 유니터리 행렬들을 구성하는 N개의 벡터들이며, M은 송신 스트림들의 수이고, p번째 유니터리 행렬은 Fp=[f p , f p+P , f p +2P ,...](p=0,...,P-1)로서 나타내어진다. 유니터리 프리코딩에서는, 노드 B(기지국) 및 UE 측 모두에서 동일한 유니터리 행렬 기반 코드북이 이용된다. 유니터리 프리코딩에서, CQI는 이하와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00002
여기서 H는 채널 행렬이고, F는 가중 행렬이며, σ2는 잡음 전력이고, k는 사용자 인덱스이다.
CQI 계산은 자신의 신호를 제외한 그외의 프리코딩 벡터로부터의 모든 간섭을 고려한다는 것을 유의한다. 이 경우, CQI는 과소 추정되어(underestimated) 있어서 시스템의 스루풋(throughput)이 충분히 활용되지 않는다. 한편, 비-유니터리 프리코딩에서, CQI는 이하와 같이 계산된다.
Figure 112009032628419-PCT00003
여기서, F는 비-직교 코드북으로부터의 가중 행렬이다. CQI 연산이 다른 스 트림들로부터의 간섭을 고려하지만, BS가 선택하는 사용자가, CQI 연산에서 결정된 프리코딩 인덱스를 정말로 사용할 것인지 보장될 수 없다. 따라서, CQI 계산은 실제적인 성능과 미스매치(mismatch)할 수도 있다.
따라서, 종래 기술 MU-MIMO 프리코딩 방법들은 최상의 CQI를 계산하고, CQI 및 대응하는 프리코딩 벡터 인덱스를 기지국에 피드백하는 것을 볼 수 있다. 이들 모든 방법들은 예외 없이 유니터리 프리코딩에 대해서 간섭을 과대추정(overestimate)하거나, 비-유니터리 프리코딩에 대해서, 사용자를 무작위로 선택할 경우 가능한 미스매치를 야기할 수 있다. 따라서, 시스템의 스루풋은 최대화될 수 없다.
문서 1: Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems, IEEE P802.16 (Draft Mar 2007), IEEE Std 802.16f-2005 및 IEEE 802.16e-2005에 의해 수정된 IEEE Std 802.16-2004의 개정판.
문서 2: 3GPP R1-072422, NTT DoCoMo, "Investigation on precoding scheme for MU-MIMO in E-UTRA downlink".
문서 3: 3GPP, R1-060335, Samsung, "Downlink MIMO for EUTRA"
문서 4: 3GPP, R1-060495, Huawei, "Precoded MIMO concept with system simulation results in macrocells".
문서 5: 3GPP, R1-062483, Philips, "Comparison between MU-MIMO codebook-based channel reporting techniques for LTE downlink".
문서 6: 3GPP, R1-071510, Freescale Semiconductor Inc, "Details of zero- forcing MU-MIMO for DL EUTRA".
따라서, 본 발명은 종래 기술의 한계들 및 단점들에 기인한 하나 이상의 문제들을 실질적으로 제거하는 MU-MIMO 프리코딩 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은, 예를 들면, MU-MIMO 시스템의 스루풋을 최대화하는 등의, 시스템의 성능 척도를 최적화하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자들을 보다 적절하게 스케줄하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국에서의 채널 품질을 보다 정확하게 계산하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 양태에서, 복수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정(accommodating)할 수 있음 - 과, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 방법으로서, 복수의 사용자 장비들 각각이, 채널 정보를 획득하기 위해, 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계; 채널 정보에 기초하여, 최대 SNR을 만들어 내는 제1 부호어, 및 최소 SNR을 만들어 내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 단계; 및 제1 부호어 및 제2 부호어(들)를 기지국으로 피드백하고, 기지국은 미리 결정된 시스템 성능 척도가 최적화되도록 제1 부호어 및 제2 부호어(들)에 기초하여 사용자 장비들을 스케줄링하는 단계를 포함하는 프리코딩 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양태에서, 다수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템에서의 사용자 장비로서 - 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비를 조정할 수 있음 - , 채널 정보를 획득하기 위해, 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 행하는 채널 추정 유닛; 채널 정보에 기초하여, 최대 신호-잡음-비를 만들어내는 제1 부호어 및, 최소 신호-잡음-비를 만들어내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 부호어 결정 유닛; 및 제1 부호어 및 제2 부호어(들)을 기지국으로 피드백하는 송신 유닛을 포함하는 사용자 장비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 복수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정할 수 있음 - 과, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템으로서, 복수의 사용자 장비들 각각은, 채널 정보를 획득하기 위해, 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정 유닛; 채널 정보에 기초하여, 최대 신호-잡음-비를 만들어 내는 제1 부호어, 및 최소 신호-잡음-비를 만들어 내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 부호어 결정 유닛; 및 제1 부호어 및 제2 부호어(들)를 기지국으로 피드백하는 송신 유닛을 포함하고, 기지국은 미리 결정된 시스템 성능 척도가 최적화되도록 제1 부호어 및 제2 부호어에 기초하여 사용자 장비들을 스케줄하도록 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템이 제공된다.
본 발명의 전술한 일반적인 설명 및 이하의 상세한 설명은 모두 예시적이고 설명적인 것이며, 청구된 본 발명의 추가의 설명을 제공하도록 의도된다.
본 발명의 추가적인 이해를 제공하도록 포함되며, 본 출원에 포함되고, 그 일부를 구성하는 첨부하는 도면들은 본 발명의 실시예들을 도시하며 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 종래 기술 MU-MIMO 프리코딩 방식을 개략적으로 도시한다;
도 2는 2-사용자 2-Tx MU-MIMO를 위한 프리코딩 방식의 예를 도시한다;
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 사용자 장비의 개략적인 블럭도이다;
도 4는 피드백 유닛의 개략적인 블럭도이다;
도 5는 제1 실시예의 기지국의 개략적인 블럭도이다.
본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되는 첨부 도면들을 참조하여 이제부터 본 발명을 상세하게 설명할 것이다. 그러나, 본 발명은 다수의 상이한 형식들로 실시될 수 있으며, 본 명세서에서 개시된 실시예들로 한정되는 것으로서 이해되어선 않되며, 오히려, 이들 실시예들은 이 개시내용이 완전하고, 완벽하게 되고, 본 기술 분야의 당업자에게 본 발명의 범주를 완전하게 전달하기 위해 제공된다. 전체에 걸쳐서 유사한 숫자들은 유사한 구성요소들을 가리킨다.
[제1 실시예]
제1 실시예의 MU-MIMO 무선 통신 시스템의 일반적 구성은 도 1에 도시된 것 과 실질적으로 동일하다. 다시 말해서, 제1 실시예의 MU-MIMO 무선 통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 적용된다. 이하의 설명에서 도 1을 참조할 것이다. 그러나, 이하의 설명으로부터 명백해지듯이, 본 발명은 OFDM 시스템으로 한정되는 것은 아니며, OFDM 이외의 임의의 그외의 시스템들에 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 MIMO 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(도 1에는 오직 하나만 도시됨) 및 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하고, 기지국은 N개의 송신 안테나들을 구비하고, 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정할 수 있다. 기지국은 사용자들을 스케줄하고, 피드백 CQI(Channel Quality Indicator) 및 PVI(Precoding Vector Index)에 기초하여 데이터 레이트를 결정한 후, 각각의 스케줄된 사용자에 대한 데이터가 채널 코딩되고 변조되며, 가중 벡터들로 프리코드되고, 그외의 사용자 데이터와 결합된 후, IFFT에 의해 변환되고, CP(Cyclic Prefix)가 부가되어, 최종적으로 각각의 송신 안테나를 통해 송신된다.
도 3은 제1 실시예의 사용자 장비의 개략적인 블럭도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 사용자 장비는 적어도 하나의 수신 안테나(11), CP(cyclic prefix) 제거 유닛(12), FFT(Fast Fourier Transform) 유닛(13), 채널 추정 유닛(14), MIMO 검출 유닛(15), DEMOD&DEC(demodulating and decoding) 유닛(16), 및 피드백 유닛(17)을 포함한다.
수신 안테나들(11)은 복수의 멀티플렉스된 데이터 스트림을 수신한다. CP 제거 유닛(12)은 안테나들(11)에 의해 수신된 데이터 스트림들로부터 CP 부분을 제거한다. FFT 유닛(13)은 CP-제거된 데이터 스트림들에 대해 FFT 처리를 행한다. 채널 추정 유닛(14)은 데이터 스트림들에 포함된 파일럿 성분들을 이용하여 채널들(스트림들)을 추정하고, 추정된 채널 행렬을 피드백 유닛(17)에 제공한다. 추정된 채널 행렬을 이용하여, MIMO 검출 유닛(15)은 상이한 수신 안테나들로부터 전달되고 FFT 유닛(13)에 의해 처리된 데이터 스트림들을 검출한다. DEMOD&DEC 유닛(16)은 MIMO 검출 유닛(15)에 의해 처리된 데이터를 복조(demodulate)하고, 복조된 데이터를 사용자 데이터로 디코딩한다.
도 4는, 도 3에 도시된 피드백 유닛(17)의 개략적인 블럭도이다. 피드백 유닛(17)은 CQI 계산 유닛(18), PVI 결정 유닛(19), 코드북(20), 및 송신 유닛(21)을 포함한다.
코드북(20)은 제어국(control station)(예를 들어, 기지국)으로부터 송신된 데이터 스트림들을 프리코딩하기 위한 부호어들을 포함한다. CQI 계산 유닛(18)은 추정된 채널 행렬 정보에 기초하여 CQI(channel quality indicator)를 생성한다. 이 실시예에서, CQI 계산 유닛(18)은, CQI들로서 가장 큰 SNR, 및 적어도 하나의 가장 작은 SNR을 계산한다. SNR은, 제어국에서의 프리코딩 가중, 및 ZF(Zero-Forcing) 또는 MMSE(Minimal Mean Square Error) 등의 UE 측에서의 규정된 MIMO 디코딩 방법 또는 그외의 방법들이 존재한다고 가정함으로써 계산된다. 프리코딩 가중 벡터는 PVI 결정 유닛(19)에 의해 결정된다. PVI 결정 유닛(19)은, 가장 큰 SNR과 적어도 하나의 가장 작은 SNR에 대응하는 적절한 프리코딩 부호어들을 코드 북(20)으로부터 선택한다. 하나의 PVI는 제어국 및 사용자 장비들 모두에게 공지된 소정의 맵핑 규칙에 의해 코드북(20)에서의 하나의 부호어에 대응한다.
또한, 결정된 부호어들의 PVI들 및 CQI들은 송신 유닛(21)에 의해 기지국으로 피드백된다.
도 5는 제1 실시예에서의 기지국의 개략적인 블럭도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 기지국은 복수의 송신 안테나들(36), 및 송신 안테나들(36)의 수에 대응하는 수의, FEC&MOD 유닛(31)(FEC:"Forward Error Correction", 채널 코딩의 종류), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 유닛(33) 및 CP 부가 유닛(34)과, 프리코딩 유닛(32), 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)을 포함한다.
스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 모든 사용자 장비들에서의 것과 동일한 콘텐츠를 포함하는 코드북을 구비하며 - 그룹 사용자들은 매칭 코드북을 가짐 - , 사용자 장비들로부터 피드백된 CQI(Channel Quality Indicator) 및 PVI(Precoding Vector Index)에 기초하여 데이터 레이트를 스케줄하고 결정한다. FEC&MOD 유닛(31)은 각각의 사용자를 위한 데이터에 대해 채널 코딩 및 변조를 행한다. 프리코딩 유닛(32)은 결정된 프리코딩 벡터들로 사용자 데이터를 프리코딩하고, 모든 사용자들로부터의 데이터를 결합한다. IFFT 유닛(33)은 프리코딩된 데이터에 대해 IFFT 변환을 행하고, CP 부가 유닛(34)이 IFFT 변환된 데이터에 CP(Cyclic Prefix)를 부가한 후, 송신 안테나들(31)은 그 데이터를 송신한다.
제1 실시예의 특징들은 피드백 유닛(17)과 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)에 있다. 지금부터 피드백 유닛(17)과 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)에 대해 상세한 설명이 이루어질 것이다.
편의를 위해서, 기지국(BS) 측에서의 송신 안테나들의 수는 N으로 설정하고, 각각의 사용자 장비는 하나의 수신 안테나를 가지며, 각각의 사용자에 대한 스트림의 수는 1로 설정하며(수신 안테나의 수 및 스트림들의 수는 본 발명에서 고려되지 않으며, 전술한 바와 같이, 사용자 장비는 복수의 수신 안테나들을 가질 수 있음), 스케줄링을 대기하는 사용자 장비들의 수는 K이며, 코드북 W는 L개의 유니터리 또는 비-유니터리 부호어들로 구성된다.
Figure 112009032628419-PCT00004
제1 실시예에서, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 MU-MIMO와 SU-MIMO 사이에서 최상의 송신 모드를 찾으려 하며, SU-MIMO에서는, 모든 K개의 사용자 장비들(이하, 때때로 단순하게 "사용자"로서 지칭됨) 중 최상의 성능 척도를 갖는 하나의 사용자가 선택되는 한편, MU-MIMO 모드에서는, 이하의 내용에서 기술된 부호어 짝짓기(codeword pairing) 조건을 만족하는 모든 후보 쌍들 중 최상의 성능 척도를 갖는 한 쌍의 2명의 사용자들이 선택된다.
편의를 위해서, 제1 실시예를 설명하기 위한 예로서 사용자들 k 및 j가 취해지며, 사용자들 k 및 j의 부호어들은 이하의 경우 1 및 경우 2에 기술된 "퍼펙트 매치(perfect match)" 또는 "하프 매치(half match)"의 짝짓기 조건을 만족하는 것으로 가정한다. 짝짓기 조건들을 만족하는 하나보다 많은 쌍의 사용자들이 존재할 수 있으며, 그러한 경우에, 최상의 쌍이 결정된다. 짝짓기 조건을 만족하는 어떠 한 쌍의 사용자들도 존재하지 않으면, 기지국은 SU-MIMO 모드로 전환하여 오직 하나의 사용자만이 송신하게 한다.
제1 실시예에서, 사용자 j 및 사용자 k 각각의 피드백 유닛(17)은 각각 2 그룹의 파라미터들 - 이하의 수식들에 의해 나타내어진 바와 같은, 최대 SNR 및 대응하는 부호어 인덱스, 최소 SNR 및 대응하는 부호어 인덱스 - 을 생성하고 피드백한다.
Figure 112009032628419-PCT00005
구체적으로, CQI 계산 유닛(18)은 코드북(20)의 각각의 부호어에 대해 CQI 값을 계산하고, PVI 결정 유닛(19)은 계산된 값들 중 가장 큰 값을 CQI 1 k 로서 결정하고, CQI 1 k 에 대응하는 부호어의 인덱스를 w 1 k 로서 결정한다. 한편, PVI 결정 유닛(19)은 계산된 값들 중 가장 작은 값을 CQI 2 k 로서 결정하고, CQI 2 k 에 대응하는 부호어의 인덱스를 w 2 k 로서 결정한다.
다시 말해서, w 1 k 는 사용자 k가 가장 기대할 수 있는 부호어이며, w 2 k 는 사용 자 k가, 그외의 사용자가 사용할 것으로 희망하는 부호어이다. 2종류의 CQI는 유효 채널 이득 및 유효 간섭 전력을 반영한다.
사용자 k의 송신 유닛(21)은 w 1 k , w 2 k 및 대응하는 CQI 1 k , CQI 2 k 를 업링크 채널을 통해 기지국으로 송신한다. 마찬가지로, 사용자 j는 w 1 j , w 2 j 및 대응하는 CQI 1 j , CQI 2 j 를 생성한다. 그리고 나서, 사용자 j의 송신 유닛(21)은 w 1 j , w 2 j 및 대응하는 CQI 1 j , CQI 2 j 를 업링크 채널을 통해 기지국으로 송신한다.
w 1 k , w 2 k , w 1 j , w 2 j 및 대응하는 CQI 1 k , CQI 2 k , CQI 1 j , CQI 2 j 는 기지국에 의해 수신되고, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)으로 전달된다. 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 피드백 w 1 k , w 2 k , w 1 j , w 2 j 에 기초하여 사용자 k 및 사용자 j를 스케줄한다.
이들 2명의 사용자들은, 그들의 부호어들이 이하의 "퍼펙트 매치" 또는 "하프 매치" 조건을 만족하면 짝지워 진다.
경우 1: 퍼펙트 매치
이 경우에, w 1 k , w 2 k 는 w 1 j , w 2 j 와 완벽하게 매치한다. 즉,
Figure 112009032628419-PCT00006
이다.
각각의 사용자에 대한 유효 SINR(ESINR)은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112009032628419-PCT00007
여기서, 각각의 사용자는 전체 송신 전력의 절반을 취한다고 가정한다. 실제로는, 각각의 사용자에 대해, 신호 전력으로서 CQI 1 을 취하고, 쌍의 다른 사용자로부터의 간섭으로서 CQI 2 를 취함으로써 유효 SINR이 획득된다. 이러한 정보를 이용하면, 기지국은, 예를 들면, 사용자 j 및 사용자 k에 대해 동시에 데이터를 송신하는 경우에 시스템에 의해 지원될 수 있는 합계 레이트(sum rate) R 1과 같은 최적의 성능 척도를 추론할 수 있으며, 이것은 수학식 (9)에 의해 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00008
여기서, 총 송신 전력은 p로 고정된다.
경우 2: 하프 매치
이 경우, w 1 k 는 w 2 j 와 매치하는 한편, w 2 k 는 w 1 j 와 매치하지 않거나, w 2 k 는 w 1 j 와 매치하는 한편, w 1 k 는 w 2 j 와 매치하지 않는다. 즉,
Figure 112009032628419-PCT00009
이다.
이 설명에서, w 1 k = w 2 j 로 가정하며, w 2 k = w 1 j 인 경우도 동일하다.
이 경우, 사용자 k가 기대하는 부호어 w 1 k 및 사용자 j가, 사용자 k가 사용하기를 기대하는 w 2 j 는 일치한다. 그러나, 사용자 k가, 사용자 j가 사용하기를 기대하는 부호어 w 2 k 는 사용자 j가 기대하는 부호어 w 1 j 와 동일하지 않다. 즉,
Figure 112009032628419-PCT00010
이다.
스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 사용자 k가 부호어 w 1 k 를 사용할 지를 결정한다. 사용자 j에 대해서, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 w 2 k 및 w 1 j 간의 부호어 상관이 소정의 임계값 ρ th 보다 큰지의 여부를 판단한다.
Figure 112009032628419-PCT00011
수학식 12에 의해 나타내어진 조건이 충족되지 않으면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은, 사용자 k 및 사용자 j가 짝지워질 수 없다고 판정하고, 한편, 이러한 조건이 충족되면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 MU-MIMO 모드를 가정하고, 사용자 k 및 사용자 j를 짝짓고, 사용자 j에 대한 부호어는 다음과 같이 결정된다.
Figure 112009032628419-PCT00012
이 경우, 사용자 k에 대한 유효 SINR은 수학식 14에 의해 정확하게 추정될 수 있으며, 송신 전력은 사용자들 k 및 j 간에 동등하게 할당되어 있다.
Figure 112009032628419-PCT00013
또한, 사용자 j에 대한 유효 SINR은 다음과 같이 설명될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00014
여기서, ∥H j w 2 k ∥2의 추정은 추정된 H j 에 따른다. 본 발명에서, H j 는 w 1 j 및 w 2 j 의 선형 결합에 의해 근사되며, 즉,
Figure 112009032628419-PCT00015
이며, 스칼라 α j 및 β j 는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00016
여기서,
Figure 112009032628419-PCT00017
이다.
이 경우, 합계 레이트는 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00018
여기서, 경우 1과 마찬가지로, 합계 레이트는 유효 SINR들의 전술한 함수로서 정의되는 임의의 그외의 성능 척도일 수 있다. 모든 K명의 사용자들 중 전술한 짝짓기 조건을 충족하는 하나보다 많은 쌍의 사용자들이 존재한다면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 전술한 처리들에 의해 각각의 쌍의 합계 레이트를 계산하고, 다음과 같이, 가장 큰 합계 레이트를 갖는 하나의 쌍을 결정한다.
Figure 112009032628419-PCT00019
Figure 112009032628419-PCT00020
여기서, G는 짝짓기 조건을 충족하는 사용자들의 쌍의 수이며, (R1 g, R2 g)는 쌍 g의 합계 레이트이다.
전술한 퍼펙트 매치 또는 하프 매치 조건을 충족하는 사용자들의 쌍이 존재하지 않으면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 SU-MIMO 모드로 전환하고, 모든 K명의 사용자들 중 최상의 CQI 1를 갖는 오직 하나의 사용자만을 스케줄링한다.
Figure 112009032628419-PCT00021
Figure 112009032628419-PCT00022
여기서, CQI 1 i는 사용자 i의 가장 큰 CQI이다.
짝짓기 조건을 충족하는 사용자의 쌍(들)이 존재한다 하더라도, 기지국은 수 학식 (23)에 도시된 바와 같이 SU-MINO를 위한 최상의 성능 척도를 계산할 수 있음을 유의한다.
기지국에서의 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 MU-MIMO와 SU-MIMO에 대해 성능 척도를 비교하고, 바람직한 성능 척도를 갖는 모드로 전환한다. 예를 들어, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 수학식 (21) 및 (23)에 도시된 바와 같이 RMU-MIMO 및 RSU - MIMO로부터 더 큰 합계 레이트를 갖는 모드를 선택한다. 송신 모드를 MU-MIMO 또는 SU-MIMO 모드로 정한 후, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 SU-MIMO 모드에서의 사용자에 대한 데이터 레이트, 또는 MU-MIMO 모드에서의 각각의 사용자에 대한 데이터 레이트들을 정한다. SU-MIMO 모드에서, 데이터 레이트는, 용량 또는 송신 에러 레이트 등의 소정의 맵핑 함수를 이용하여, 선택된 사용자의 CQI 1에 의해 직접적으로 결정될 수 있다. MU-MIMO 모드에서의 경우, 각각의 사용자에 대한 데이터 레이트는, 용량 또는 송신 에러 레이트 등의 소정의 맵핑 함수에 의해, 선택된 쌍의 각각의 사용자의 유효 CQI에 의해 직접적으로 결정될 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 사용자 장비들은, 자신에 의해 사용될 것으로 기대되는 부호어 뿐 아니라, 다른 사용자 장비에 의해 사용될 것으로 기대되는 부호어를 기지국으로 피드백하고, 기지국은 피드백 부호어들에 기초하여 사용자들을 스케줄한다. 이러한 구성을 이용하면, 사용자들은 적절하게 스케줄링되고, 더욱 유리한 것은, MU-MIMO와 SU-MIMO 간의 적응형 전환이 스루풋의 손실 없이 인에이블된다. 또한, 유효 SINR은 더욱 정확하게 결정되고, 충분한 스루풋 이득이 보 장될 수 있다.
[제2 실시예]
전술한 제1 실시예는, 기지국이, MU-MIMO 모드에서 동작하는 경우의 송신을 위해 사용자들 중 하나의 쌍을 선택하는 경우에 관한 것이다. 그러나, 본 발명은 이러한 경우에 한정되지 않으며, MU-MIMO 모드에서의 송신을 위해 2보다 많은 사용자 장비들의 하나의 그룹을 선택하는 경우에 적용될 수 있다. 제2 실시예에서, 기지국은 MU-MIMO 모드에서의 3-사용자 동시 송신을 지원한다.
제2 실시예는 이하에 상세하게 설명될 것이다. 제2 실시예에서의 사용자 장비 및 기지국의 구조는 제1 실시예에서의 것과 동일하다. 이하에서는, 제1 실시예의 참조 번호들이 사용되며, 동일한 부분들의 설명들은 생략될 것이고, 상이한 부분들은 강조된다.
제2 실시예에서, 이하의 내용에 설명된 바와 같이 그룹핑 조건을 충족하면, 기지국은 3개의 사용자 장비들을, 예를 들어, 사용자 j, 사용자 k 및 사용자 z를 함께 그룹화한다. 그러한 경우, K명의 사용자들 중 하나보다 많은 그룹이 존재할 수 있으며, 기지국은 바람직한 성능 척도를 갖는 그룹을 결정한다. 그룹핑 조건을 충족하는 사용자들이 존재하지 않으면, 기지국은 송신을 위해 오직 하나의 사용자를 선택하는 SU-MIMO 모드로 전환한다.
총 K명의 사용자들이 존재하고, 사용자들 j, k, z가 제2 실시예를 설명하기 위한 예로서 취해진다고 가정한다.
사용자들 j, k 및 z 각각의 피드백 유닛(17)은, 3개 그룹의 파라미터들 - 이 하의 수학식들에 나타내어진 바와 같이, 최대 SNR 및 대응하는 부호어 인덱스, 및 2개의 가장 작은 SNR들 및 대응하는 부호어 인덱스 - 을 각각 생성하고 피드백한다.
Figure 112009032628419-PCT00023
구체적으로는, CQI 계산 유닛(18)은 코드북(20)의 각각의 부호어에 대한 CQI 값을 계산하고, PVI 결정 유닛(19)은 계산된 값들 중 가장 큰 값을 CQI 1 k 로서 결정하고, CQI 1 k 에 대응하는 부호어의 인덱스를 w 1 k 로서 결정한다. 한편, PVI 결정 유닛(19)은 각각, 계산된 값들 중 가장 작은 2개의 값들을 CQI 2 k 및 CQI 3 k 로서 결정하고, 대응하는 부호어의 인덱스를 w 2 k 및 w 3 k 로서 결정한다.
다시 말하면, w 1 k 는 사용자 k가 가장 기대하는 부호어이고, w 2 k 및 w 3 k 는 사용자 k가, 다른 2명의 사용자들이 사용하기를 희망하는 부호어이다. 두 종류의 CQI는 유효 채널 이득 및 유효 간섭 전력을 반영한다.
마찬가지로, 사용자 j는 w 1 j , w 2 j 및 w 3 j 그리고 대응하는 CQI 1 j , CQI 2 j 및 CQI 3 j 를 생성한다. 사용자 z는 w 1 z , w 2 z 및 w 3 z 그리고 대응하는 CQI 1 z , CQI 2 z 및 CQI 3 z 를 생성한다. 그리고 나서, 각각의 사용자 장비의 송신 유닛(21)은 PVI들 및 CQI들의 3개의 그룹들을 업링크 채널을 통해 기지국에 송신한다.
기지국에서는, 사용자 k로부터 w 1 k , w 2 k , w 3 k 및 대응하는 CQI 1 k , CQI 2 k , CQI 3 k , 사용자 j로부터 w 1 j , w 2 j , w 3 j 및 대응하는 CQI 1 j , CQI 2 j , CQI 3 j , 사용자 z로부터 w 1 z , w 2 z , w 2 z 및 대응하는 CQI 1 z , CQI 2 z , CQI 3 z 가 수신되고 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)으로 전달된다. 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 피드백 w 1 k , w 2 k , w 3 k , w 1 j , w 2 j , w 3 j 및 w 1 z , w 2 z 및 w 3 z 에 기초하여 사용자 k, j 및 z를 스케줄한다.
제2 실시예에서, 그룹핑 조건은 "퍼펙트 매치"만을 포함하며, 이것은 제1 실시예와는 상이하다.
경우 1: 퍼펙트 매치
이들 3명의 사용자들은, 그들의 부호어들이 다음의 조건을 충족하는 경우 그룹화될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00024
각각의 사용자에 대한 유효 SINR은 다음과 같이 쉽게 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00025
여기서, 각각의 사용자는 총 송신 전력의 1/3을 취한다고 가정한다. 사실, 각각의 사용자에 대해, 신호 전력으로서 가장 큰 CQI를 취하고, 그룹 내의 그외의 2명의 사용자들로부터의 간섭으로서 2개의 가장 작은 CQI들을 취함으로써 유효 SINR이 획득된다. 이러한 정보를 이용하면, 기지국은, 예를 들면, 사용자 k, j 및 z에 대한 동시 송신의 경우에 시스템에 의해 지원되는 합계 레이트 R 1 등의 최적의 성능 척도를 추론할 수 있으며, 다음과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112009032628419-PCT00026
여기서, 총 송신 전력은 p로 고정된다.
K명의 사용자들 중에, 하나 보다 많은 그룹의 사용자들이 전술한 그룹핑 조 건을 충족하면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 전술한 처리들에 의해 각각의 그룹의 합계 레이트를 계산하고, 가장 높은 합계 레이트를 갖는 하나의 그룹을 선택한다.
Figure 112009032628419-PCT00027
Figure 112009032628419-PCT00028
여기서, G는 그룹핑 조건을 충족하는 그룹들의 수이며, (R 1 g)는 그룹 g의 합계 레이트이다.
그룹 조건을 충족하는 사용자가 존재하지 않으면, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 SU-MIMO로 전환하여, 모든 K명의 사용자들 중 최상의 CQI 1를 갖는 오직 하나의 사용자만을 스케줄링한다.
Figure 112009032628419-PCT00029
Figure 112009032628419-PCT00030
짝짓기 조건을 충족하는 사용자의 그룹(들)이 존재하더라도, 기지국은 수학 식 (31)에 도시된 바와 같이 SU-MIMO에 대한 최상의 성능 척도를 계산할 수 있음을 유의한다.
기지국의 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 MU-MIMO 및 SU-MIMO에 대한 성능 척도를 비교하고, 바람직한 성능 척도를 갖는 모드로 전환한다. 예를 들어, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 수학식 (29) 및 (31)에 도시된 바와 같이 더 큰 합계-레이트를 갖는 모드를 R MU - MIMO 및 R SU - MIMO 로부터 선택한다. 송신 모드를 MU-MIMO 또는 SU-MIMO 모드로 정한 후, 스케줄링 및 레이트 매칭 유닛(35)은 SU-MIMO 모드의 사용자에 대한 데이터 레이트 또는 MU-MIMO 모드의 각각의 사용자에 대한 데이터 레이트들을 정한다. SU-MIMO 모드에서, 데이터 레이트는 용량 또는 송신 에러 레이트 등의 미리 결정된 맵핑 기능을 이용하여, 선택된 사용자의 CQI 1에 의해 직접 결정될 수 있다. MU-MIMO 모드인 경우, 각각의 사용자에 대한 데이터 레이트는 성능 또는 송신 에러 레이트 등의 미리 결정된 맵핑 기능에 의해, 선택된 그룹의 각각의 사용자의 유효 CQI에 의해 직접 결정될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 사용자 장비들은 자신에 의해 이용될 것으로 기대되는 부호어 뿐만 아니라, 그외의 사용자 장비들에 의해 이용될 것으로 기대되는 부호어들도 기지국으로 피드백하고, 기지국은 피드백 부호어들에 기초하여 사용자들을 스케줄한다. 이러한 구성으로, 사용자들은 적절하게 스케줄링될 수 있고, 더욱 유리하게는, MU-MIMO와 SU-MIMO 간의 적응형 전환이 스루풋의 손실 없이 인에이블된다. 또한, 유효 SINR은 보다 정확하게 결정될 수 있으며, 충분한 스루 풋 이득이 보장될 수 있다.
[그외의 실시예들]
전술한 제1 및 제2 실시예들에서, 통신 시스템은 OFDM 무선 통신 시스템으로서 예시되었다. 그러나, 본 발명은 OFDM 시스템으로 한정되는 것은 아니며, 오히려, 본 발명은 멀티플렉싱 방식과 무관하며, 임의의 MIMO 통신 시스템에 적용될 수 있다.
전술한 제1 및 제2 실시예들에서, 사용자 장비의 수신 안테나들의 수는 1로서 예시되었으나, 본 발명은 사용자 장비의 수신 안테나의 수와는 무관하며, 본 발명은 하나보다 많은 수신 안테나들을 갖는 사용자 장비에 적용될 수 있다.
또한, 제1 실시예에서, 짝짓기 조건은 "퍼펙트 매치" 및 "하프 매치"를 포함한다. 그러나, 짝짓기 조건은 "퍼펙트 매치"의 조건만을 포함할 수 있으므로, 스케줄링 처리가 단순해질 수 있다.
또한, 전술한 제1 및 제2 실시예들에서, 기지국은 각각 동시에 송신하기 위해 한 쌍의 사용자들 또는 3명의 사용자로 이루어진 하나의 그룹을 선택하지만, 상기 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명은 동시에 송신하기 위해 기지국에 의해 지원되는 임의의 수의 사용자들에 적용될 수 있다.
또한, 제2 실시예에서, 기지국은, 그룹핑 조건을 충족하는 사용자가 존재하지 않으면, SU-MIMO 모드로 전환하지만, 본 발명은, 그러한 경우에 있어서 기지국이 제1 실시예에서 설명된 2-사용자 MU-MIMO 모드로 전환하도록 변경될 수 있다.
본 발명은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 변화들이 이루어질 수 있으며 등가물들로 대체될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본 발명의 교시들에 특정 상황 또는 구성 요소를 채택하도록 다수의 변경들이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정 실시예들로 한정되지 않으며, 본 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 들어오는 모든 실시예들을 포함하도록 의도된다.

Claims (20)

  1. 복수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 상기 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩(precoding)에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정(accommodating)할 수 있음 - 과, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템에서의 프리코딩 방법으로서,
    상기 복수의 사용자 장비 각각이 수행하는,
    채널 정보를 획득하기 위해, 상기 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계;
    상기 채널 정보에 기초하여, 최대 SNR을 만들어 내는 제1 부호어, 및 최소 SNR을 만들어 내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들)를 상기 기지국으로 피드백하는 단계, 및
    상기 기지국이 수행하는,
    미리 결정된 시스템 성능 척도가 최적화되도록 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들)에 기초하여 상기 사용자 장비들을 스케줄링하는 단계
    를 포함하는 프리코딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 사용자 장비들 각각이 상기 제1 부호어에 대응하는 제1 CQI 값 및 상기 적어도 하나의 제2 부호어에 각각 대응하는 적어도 하나의 제2 CQI 값을 계산하고 상기 기지국에 피드백하는 단계를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기지국이, 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들), 및 대응하는 CQI들에 기초하여 MU-MIMO 모드 및 SU-MIMO 모드 사이에서 전환하는 단계를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전환하는 단계는,
    상기 시스템의 모든 사용자들로부터의 피드백된 부호어들 및 대응하는 CQI들에 기초하여, SU-MIMO 모드에서의 최대 시스템 성능 척도를 결정하는 단계;
    상기 시스템의 모든 사용자들로부터의 피드백된 부호어들 및 대응하는 CQI들에 기초하여 MU-MIMO 모드에서의 최대 시스템 성능 척도를 결정하는 단계; 및
    SU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도가 MU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도보다 크면, SU-MIMO 모드로 전환하고, SU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도가 MU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도보다 크지 않으면, MU-MIMO 모드로 전환하는 단계를 포함하는 프리코딩 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    SU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도를 결정하는 단계는,
    최상의 성능 척도를 갖는 사용자를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 사용자의 성능 척도를 SU-MIMO 모드에서의 최대 성능 척도로서 설정하는 단계
    를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    MU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도를 결정하는 단계는,
    상기 제1 부호어와 상기 제2 부호어(들)의 매칭에 기초하여 사용자들을 그룹핑하는 단계;
    각각의 그룹에 대해 시스템 성능 척도를 결정하는 단계;
    상기 그룹들 중에서 최대 성능을 결정하는 단계; 및
    상기 최대 성능을 MU-MIMO 모드에서의 시스템 성능 척도로서 설정하는 단계
    를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 그룹에 대한 시스템 성능 척도를 결정하는 단계는, 송신 전력으로서 제1 CQI를 취하고, 그외의 사용자들로부터의 간섭 전력으로서 제2 CQI(들)을 취함으로써 상기 그룹의 각각의 사용자에 대한 유효 CQI를 결정하는 단계를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 기지국이, 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들), 및 대응하는 CQI들에 기초하여 각각의 사용자 장비에 대한 데이터 레이트를 결정하는 단계를 더 포함하는 프리코딩 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 성능 척도는 상기 MIMO 무선 통신 시스템의 시스템 스루풋(throughput)인 프리코딩 방법.
  10. 다수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 상기 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비를 조정할 수 있음 - , 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템에서의 사용자 장비로서,
    채널 정보를 획득하기 위해, 상기 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 행하는 채널 추정 유닛;
    상기 채널 정보에 기초하여, 최대 신호-잡음-비를 만들어내는 제1 부호어 및, 최소 신호-잡음-비를 만들어내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 부호어 결정 유닛; 및
    상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들)을 상기 기지국으로 피드백하는 송 신 유닛
    을 포함하는 사용자 장비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 부호어 결정 유닛은, 상기 제1 부호어에 대응하는 제1 CQI 값, 및 상기 적어도 하나의 제2 부호어에 각각 대응하는 적어도 하나의 제2 CQI 값을 더 계산하고,
    상기 송신 유닛은 상기 제1 CQI 값 및 상기 제2 CQI 값(들)을 상기 기지국으로 더 피드백하는 사용자 장비.
  12. 복수의 송신 안테나들을 갖는 적어도 하나의 기지국 - 상기 기지국은 코드북에 기초한 프리코딩에 의해 복수의 사용자 장비들을 조정할 수 있음 - 과, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 적어도 하나의 사용자 장비를 포함하는 MIMO 무선 통신 시스템으로서,
    상기 복수의 사용자 장비들 각각은,
    채널 정보를 획득하기 위해, 상기 기지국으로부터 송신된 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정 유닛;
    상기 채널 정보에 기초하여, 최대 신호-잡음-비를 만들어 내는 제1 부호어, 및 최소 신호-잡음-비를 만들어 내는 적어도 하나의 제2 부호어를 결정하는 부호어 결정 유닛; 및
    상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들)를 상기 기지국으로 피드백하는 송신 유닛
    을 포함하고,
    상기 기지국은 미리 결정된 시스템 성능 척도가 최적화되도록 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어에 기초하여 상기 사용자 장비들을 스케줄하도록 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 부호어 결정 유닛은 상기 제1 부호어에 대응하는 제1 CQI 값, 및 상기 적어도 하나의 제2 부호어에 각각 대응하는 적어도 하나의 제2 CQI 값을 더 계산하고,
    상기 송신 유닛은 상기 제1 CQI 값 및 상기 제2 CQI 값(들)을 상기 기지국으로 더 피드백하는 MIMO 무선 통신 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들) 및 대응하는 CQI들에 기초하여 MU-MIMO 모드와 SU-MIMO 모드 사이에서 전환하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 시스템의 모든 사용자들로부터의 피드백된 부호어들 및 대응하는 CQI들에 기초하여 SU-MIMO 모드에서의 최대 시스템 성능 척도를 결정하고;
    상기 시스템의 모든 사용자들로부터의 피드백된 부호어들 및 대응하는 CQI들에 기초하여 MU-MIMO 모드에서의 최대 시스템 성능 척도를 결정하고;
    SU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도가 MU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도보다 높다면 SU-MIMO 모드로 전환하고, SU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도가 MU-MIMO 모드에서의 상기 최대 시스템 성능 척도보다 높지 않으면, MU-MIMO 모드로 전환하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기지국은,
    최상의 성능 척도를 갖는 사용자를 결정하고;
    상기 결정된 사용자의 성능 척도를 SU-MIMO 모드에서의 최대 성능 척도로서 설정하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기지국은,
    상기 제1 부호어와 상기 제2 부호어(들)의 매칭에 기초하여 사용자들을 그룹핑하고;
    각각의 그룹에 대해 시스템 성능 척도를 결정하고;
    상기 그룹들 중에서 최대 성능을 결정하고;
    상기 최대 성능을 MU-MIMO 모드에서의 시스템 성능 척도로서 설정하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기지국은, 송신 전력으로서 제1 CQI를 취하고, 다른 사용자들로부터의 간섭 전력으로서 제2 CQI(들)을 취함으로써 상기 그룹 내의 각각의 사용자에 대해 유효 CQI를 결정하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템
  19. 제14항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 제1 부호어 및 상기 제2 부호어(들), 및 대응하는 CQI들에 기초하여 각각의 사용자 장비에 대해 데이터 레이트를 결정하도록 더 구성되는 MIMO 무선 통신 시스템.
  20. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템 성능 척도는 상기 MIMO 무선 통신 시스템의 시스템 스루풋인 MIMO 무선 통신 시스템.
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