KR20110036327A - 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템 - Google Patents

유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템이 제공된다. 수신기는 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북로부터 수신기의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보-상기 수신기 및 송신기 사이의 명시적 채널 매트릭스와 관련된 것임-사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색하고, 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백한다. 송신기는 대상 유니터리 매트릭스를 기초로 수신기의 선호 코드워드를 파악할 수 있다.
차등 코드북, MIMO, 선호 코드워드, 명시적 피드백, 유니터리 매트릭스

Description

유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 이용하는 다중 입출력 통신 시스템{MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT COMMUNICATION SYSTEM USING DIFFERENTIAL CODEBOOK INCLUDING UNITARY MATRICES}
아래의 실시예들은 다중 입출력 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 새로운 코드북을 적응적으로 생성하는 기술에 관한 것이다.
최근 무선 통신 환경에서 음성 서비스를 비롯한 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하고, 고품질 및 고속의 데이터 전송을 지원하기 위하여, 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히, 공간 영역에서 다수의 채널들을 이용하는 MIMO(multi input multi output) 통신 시스템에 대한 기술이 급속도로 발전하고 있다.
MIMO 통신 시스템에서, 기지국 및 단말기들은 채널 환경에 적절히 대처하기 위하여 코드북을 사용한다. 특정 공간은 복수 개의 코드워드들로 양자화될 수 있으며, 일정한 기준에 따라 공간을 양자화함으로써 생성된 복수의 코드워드들은 기지국 및 단말들에 저장될 수 있다.
예를 들어, 다운링크에서 단말들 각각은 기지국과 각각의 단말들 사이에 형성된 채널에 따라 코드북에 포함된 코드워드들 중 선호 코드워드를 선택할 수 있으 며, 기지국 또한 코드북을 이용하여 단말에 의해 선호 코드워드에 관한 정보를 수신함으로써, 상기 채널을 파악할 수 있다. 그리고, 그 선택된 선호 코드워드는 기지국이 프리코딩을 수행하거나 다중 안테나들을 통해 전송하는 데에 사용될 수 있다.
MIMO 통신 시스템이 고정된 코드북을 사용하는 경우, 고정된 코드북은 전체 공간을 양자화하므로, 상대적으로 큰 양자화 에러가 발생할 수 있다. 이러한 양자화 에러는 MIMO 통신 시스템의 성능을 악화시킬 수 있으며, 이러한 양자화 에러를 줄이기 위한 기술이 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 수신기의 동작 방법은 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북(differential codebook)이 저장된 메모리에 접근하는 단계; 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 수신기의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보-상기 수신기 및 송신기 사이의 명시적 채널 매트릭스와 관련된 것임-사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계; 및 상기 송신기로 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백하는 단계를 포함한다.
상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계는 상기 이전 선호 코드워드를 상기 명시적 피드백 정보로 얼마나 근접하게 회전시킬 수 있는지를 고려하여 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계일 수 있다.
상기 방법은 상기 차등 코드북 및 상기 이전 선호 코드워드를 이용하여 새로운 코드북을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 새로운 코드북을 생성하는 단계는 미리 설정된 리셋 주기가 도달할 때까지 상기 이전 코드북을 상기 새로운 코드북을 생성하는 단계일 수 있다.
상기 명시적 피드백 정보는 상기 명시적 채널 매트릭스 또는 상기 명시적 채널 매트릭스의 공분산(covariance)을 포함할 수 있다.
상기 이전 선호 코드워드는 고정된 베이스 코드북의 코드워드들 중 어느 하 나일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기의 동작 방법은 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기의 이전 선호 코드워드를 기초로 새로운 코드북을 생성하는 단계; 상기 수신기로부터 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 어느 하나인 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 차등 코드북으로부터 상기 대상 유니터리 매트릭스를 추출하기 위하여 메모리에 접근하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 상기 대상 유니터리 매트릭스를 기초로 상기 새로운 코드북에 있는 복수의 코드워드들 중 상기 수신기의 선호 코드워드를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 선호 코드워드를 고려하여 프리코딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 수신기는 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북(differential codebook)이 저장된 메모리; 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 수신기의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보-상기 수신기 및 송신기 사이의 명시적 채널 매트릭스와 관련된 것임-사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 검색부; 및 상기 송신기로 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백하는 피드백부를 포함한다.
상기 수신기는 상기 차등 코드북 및 상기 이전 선호 코드워드를 이용하여 새 로운 코드북을 생성하는 코드북 생성부를 더 포함할 수 있다.
상기 검색부는 상기 이전 선호 코드워드를 상기 명시적 피드백 정보로 얼마나 근접하게 회전시킬 수 있는지를 고려하여 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색한다.
본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기는 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기의 이전 선호 코드워드를 기초로 새로운 코드북을 생성하는 코드북 생성부; 상기 수신기로부터 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 어느 하나인 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 수신하는 수신부; 상기 대상 유니터리 매트릭스를 기초로 상기 새로운 코드북에 있는 복수의 코드워드들 중 상기 수신기의 선호 코드워드를 검출하는 검출부; 및 상기 선호 코드워드를 고려하여 프리코딩을 수행하는 프리코더를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 사용하여 채널의 상태에 부합하는 최적의 새로운 코드북을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북을 사용함으로써, 보다 적은 계산량 및 보다 적은 피드백 오버헤드를 가지고 최적의 새로운 코드북을 생성할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 다중 입출력 통신 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폐루프 다중 입출력 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 폐루프 다중 입출력 통신 시스템은 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140)을 포함한다. 도 1은 다중 사용자 다중 입출력 통신 시스템의 일예이고, 본 발명의 실시예들은 단일 사용자 다중 입출력 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, '폐루프'라고 함은 다운링크에서 사용자들(120, 130, 140)이 피드백 정보를 기지국(110)으로 제공하고, 기지국(110)이 피드백 정보를 기초로 프리코딩을 수행하여 전송 신호를 생성하는 것을 말한다.
기지국(110)에는 복수의 안테나들이 설치되며, 사용자들(120, 130, 140) 각각에는 하나 또는 복수의 안테나들이 설치될 수 있다. 그리고, 기지국(110)과 사용자들(120, 130, 140) 사이에는 채널들이 형성되며, 채널들 각각을 통하여 신호가 송/수신된다.
기지국(110)은 파일럿 신호들을 다운링크 채널들을 통해 사용자들(120, 130, 140)에게 전송할 수 있다. 여기서, 파일럿 신호는 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140)에게 잘 알려진(well-known) 신호이다.
그리고, 사용자들(120, 130, 140) 각각은 파일럿 신호를 이용하여 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140) 사이에 형성된 채널을 추정한다. 그리고, 사용자들(120, 130, 140) 각각은 추정된 채널을 기초로 미리 저장된 코드북에 포함된 코드워드들 중 어느 하나의 코드워드를 선호(preferred) 코드워드로 선택한다. 여 기서, 선호 코드워드는 선호 벡터 혹은 선호 매트릭스로 불려지기도 한다.
기지국(110)은 사용자들(120, 130, 140)에게 하나 또는 둘 이상의 데이터 스트림들을 전송할 수 있다. 이 때, 기지국(110)은 공간 분할 다중화 접속(Spatial Division Multiplexing Access) 기법 또는 공간 분할 다중화(SDM) 기법을 사용할 수 있으며, 기지국(110)은 코드북에 포함된 코드워드들(특히, 선호 코드워드)을 기초로 프리코딩 매트릭스를 생성하고, 생성된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 전송 신호를 생성할 수 있다.
기지국(110)이 전송 신호를 생성하기 위하여 사용자들(120, 130, 140) 각각은 해당 채널에 대한 정보를 '피드백 정보'로서 기지국(110)으로 제공해야 한다. 이 때, 사용자들(120, 130, 140) 각각으로부터 기지국(110)으로 제공되는 피드백 정보는 두 개의 유형들인 '내재적 피드백' 및 '명시적 피드백'에 따라 달라진다.
'내재적 피드백'에 따르면, 사용자들(120, 130, 140) 각각은 수신 신호에 미리 정해진 수신 필터(예를 들어, 제로 포싱 빔포밍 기법에 대응하는 수신 필터 또는 MMSE 수신 필터 등)를 적용한 이후에, 선호 코드워드를 결정한다. 예를 들어, 사용자들(120, 130, 140) 각각이 제로 포싱 빔포밍 수신기를 사용하는 경우, 사용자들(120, 130, 140) 각각은 수신 신호가 제로 포싱 빔포밍 기법에 대응하는 수신 필터를 통과한다는 전제 아래에서 해당 채널을 추정하고, 그 해당 채널을 기초로 선호 코드워드를 결정한다. 이러한 '내재적 피드백'에 따르면, 사용자들(120, 130, 140) 각각은 선호되는 코드워드의 인덱스 정보(방향에 관한 정보) 및 해당 채널의 품질에 관한 정보뿐만 아니라, 선호되는 전송 랭크를 결정한다.
'내재적 피드백'을 사용하는 다중 입출력 통신 시스템에서, 기지국(110)은 상대적으로 많은 제한들을 갖는다. 예를 들어, 사용자들(120, 130, 140) 각각이 선호되는 전송 랭크를 결정하므로, 기지국(110)은 자유롭게 전송 랭크를 결정하지 못할 수 있으며, 채널 자체를 파악하지 못하므로(기지국(110)은 단지 사용자들(120, 130, 140) 각각의 수신 필터가 적용된 이후의 채널만을 알 수 있다.), MU-MIMO 전송 모드, SU-MIMO 전송 모드, 전송 다이버시티 모드 등과 같은 전송 모드를 자유롭게 결정하지 못할 수 있다.
이러한 '내재적 피드백'으로 인한 기지국(110)의 제한들은 '명시적 피드백'을 통하여 해결될 수 있다. 예를 들어, '명시적 피드백'을 사용하는 다중 입출력 통신 시스템에서, 기지국(110)은 채널들 자체를 알 수 있으므로, 보다 자유롭게 전송 랭크 및 전송 모드를 결정할 수 있다.
또한, 기지국(110)과 사용자들(120, 130, 140) 사이의 채널들은 시간에 따라 변할 수 있다. 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140)이 고정된 코드북을 사용하는 경우, 변하는 채널들의 상태에 적응적으로 대처하기 어려울 수 있다. 다만, 아래에서 상세히 설명하겠지만, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140)은 적응적으로 새로운 코드북을 생성하고, 그 새로운 코드북을 사용함으로써 양자화 에러를 줄일 수 있다. 기지국(110) 및 사용자들(120, 130, 140)이 적응적으로 새로운 코드북을 생성하는 경우, 새로운 코드북은 이전의 코드북보다 상대적으로 작은 공간을 양자화하므로, 상대적으로 낮은 양자화 에러를 갖는다. 아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따라 적응적으로 새로운 코드북을 생성 하는 모드를 'differential mode(차등 모드'라고 부르기로 한다.
결국, 본 발명의 실시예들은 명시적 피드백 환경에서 차등 모드를 효율적으로 수행할 수 있는 기술들을 제공한다. 아래에서는 그 기술들에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 고정된 코드북의 일 예인 기본 코드북과 본 발명의 실시예들에 따른 새로운 코드북의 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 3 비트의 사이즈를 갖는 기본 코드북(210)은 8 개의 코드워드들(화살표들)을 포함한다. 여기서, 기본 코드북(210)은 고정된 코드북으로서, 여러 DFT(이산 푸리에 변환) 매트릭스들 또는 벡터들을 포함하는 DFT 코드북, 여러 표준들에서 정의된 코드북 또는 임의의 코드북 중 어느 하나일 수 있다.
일반적으로, 기본 코드북(210)에 포함된 코드워드들은 전체 공간을 양자화하므로, 코드워드들 사이의 거리가 멀어진다. 따라서, 기본 코드북(210)은 상대적으로 큰 양자화 에러를 가지며, 그 양자화 에러를 줄이기 위해서는 기본 코드북(210)의 사이즈가 증가해야 한다. 다만, 기본 코드북(210)의 사이즈를 증가시키는 것은 피드백 오버헤드를 증가시키므로, 양자화 에러와 피드백 오버헤드는 트레이드 오프 관계를 갖는다.
채널의 상태는 통계적으로 크게 변하지 않으므로, 다음 번 시간에서의 채널은 이전 시간에서의 채널로부터 크게 벗어나지 않고, 다음 번 시간에서의 선호 코드워드는 이전 선호 코드워드로부터 크게 벗어나지 않는다. 따라서, 이전 선호 코 드워드 주변에 있는 코드워드들을 포함하는 새로운 코드북을 구성한다면, 피드백 오버헤드를 증가함이 없이 양자화 에러를 줄일 수 있다.
도 2에 도시된 3비트의 새로운 코드북(220)에 포함되는 코드워드들은 A 영역에 집중적으로 분포하며, B 영역에는 존재하지 않는다. 즉, 이전 선호 코드워드가 A 영역 또는 A 영역과 인접한 곳에 위치하는 경우, A 영역에 집중적으로 분포하는 코드워드들을 포함하는 새로운 코드북(220)을 생성함으로써, 양자화 에러가 감소될 수 있다.
도 3은 이전 선호 코드워드 주변의 여러 코드워드들을 포함하는 새로운 코드북의 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 이전 선호 코드워드 주변에 존재하는 코드워드들을 포함하는 새로운 코드북을 구성할 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 미리 정의된 유니터리 매트릭스들의 집합을 이용하여 이전 선호 코드워드 주변에 존재하는 코드워드들을 생성해낼 수 있다.
미리 정의된 유니터리 매트릭스들의 집합(차등 코드북)을
Figure 112009060650842-PAT00001
이고, 기본 코드북은 C라고 가정한다. 여기서, 유니터리 매트릭스들의 집합의 사이즈는 B 비트이다.
시간 t=0에서의 명시적 채널 매트릭스를 H0라고 하면, 수신기는 명시적 피드 백 정보를 H0 또는 H0 HH0로 생성할 수 있다. 이 때, 수신기는 베이스 코드북 C0에 포함된 코드워들 중 명시적 피드백 정보 H0 또는 H0 HH0에 대응하는(또는 가장 잘 부합하는) 코드워드를 시간 t=0에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00002
또는
Figure 112009060650842-PAT00003
로 선택하고, 그 선호 코드워드에 관한 정보(예를 들어, 인덱스 정보)는 송신기로 피드백된다.
또한, 수신기 및 송신기는 시간 t=0에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00004
또는
Figure 112009060650842-PAT00005
및
Figure 112009060650842-PAT00006
를 기초로 새로운 코드북을 구성한다. 즉, 수신기 및 송신기는
Figure 112009060650842-PAT00007
을 이용하여 새로운 코드북에 포함된 코드워드들이 시간 t=0에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00008
또는
Figure 112009060650842-PAT00009
의 주변에 존재하도록 새로운 코드북을 구성할 수 있다.
예를 들어, 시간 t=0에서의 선호 코드워드가
Figure 112009060650842-PAT00010
인 경우, 시간 t=1에서의 새로운 코드북은
Figure 112009060650842-PAT00011
또는
Figure 112009060650842-PAT00012
로 나타낼 수 있다.
또한, 수신기는 시간 t=1에서의 명시적 채널 매트릭스 H1를 계산하고, 명시적 피드백 정보 H1 또는 H1 HH1를 생성한다. 그리고, 수신기는
Figure 112009060650842-PAT00013
에 포함되는 여러 유니터리 매트릭스들 중에 다음의 수식을 가장 잘 만족하는 대상 유니터리 매트릭스를 선택한다. 여기서, 대상 유니터리 매트릭스는 상기 새로운 코드북에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00014
를 지시한다.
Figure 112009060650842-PAT00015
또는
Figure 112009060650842-PAT00016
그리고, 수신기는 대상 유니터리 매트릭스의 인덱스를 송신기로 피드백하며, 송신기는 그 대상 유니터리 매트릭스와 이전 선호 코드워드,
Figure 112009060650842-PAT00017
, 를 기초로 시 간 t=1에서 새로운 코드북에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00018
를 파악한다.
또한, 시간 t=1에서 선호 코드워드가
Figure 112009060650842-PAT00019
인 경우, 시간 t=2에서의 새로운 코드북은
Figure 112009060650842-PAT00020
또는
Figure 112009060650842-PAT00021
로 구성된다.
또한, 수신기는 시간 t=2에서의 명시적 채널 매트릭스 H2를 계산하고, 명시적 피드백 정보 H2 또는 H2 HH2를 생성한다. 그리고, 수신기는
Figure 112009060650842-PAT00022
에 포함되는 여러 유니터리 매트릭스들 중에 다음의 수식을 가장 잘 만족하는 대상 유니터리 매트릭스를 선택한다. 여기서, 대상 유니터리 매트릭스는 상기 새로운 코드북에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00023
를 지시한다.
Figure 112009060650842-PAT00024
또는
Figure 112009060650842-PAT00025
그리고, 수신기는 대상 유니터리 매트릭스의 인덱스를 송신기로 피드백하며, 송신기는 그 대상 유니터리 매트릭스와 이전 선호 코드워드,
Figure 112009060650842-PAT00026
, 를 기초로 시간 t=2에서 새로운 코드북에서의 선호 코드워드
Figure 112009060650842-PAT00027
를 파악한다.
상술한 과정(이전 선호 코드워드 및 유니터리 매트릭스들의 집합을 기초로 적응적으로 새로운 코드북을 생성하는 과정)은 리셋 주기(reset period)가 도달할 때까지 반복된다. 그리고, 리셋 주기가 도달하면, 앞서 진행된 과정들은 모두 리셋되고, 시간 t=0의 상태로 돌아간다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 수신기는 추정된 명시적 채널 매트릭스를 기초로 베이스 코드북(기본 코드북)에 있는 코드워드들 중 어느 하나를 선호 코드워드로 결정한다(410). 그리고, 수신기는 선호 코드워드의 인덱스 정보를 선호 코드워드에 관한 정보로서 송신기로 피드백하며(420), 송신기는 그 선호 코드워드를 기초로 프리코딩을 수행한다(430).
또한, 송신기 및 수신기는 단계 410의 선호 코드워드 및 유니터리 매트릭스들로 구성된 차등 코드북을 이용하여 새로운 코드북을 생성한다(440).
또한, 수신기는 명시적 채널 매트릭스를 기초로 명시적 피드백 정보를 다시 계산하고(450), 단계 410의 선호 코드워드 및 명시적 피드백 정보 사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 차등 코드북으로부터 검색한다(460). 그리고, 수신기는 대상 유니터리 매트릭스의 인덱스 정보를 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보로서 송신기로 피드백하며(470), 송신기는 대상 유니터리 매트릭스의 인덱스 정보를 기초로 새로운 코드북으로부터 새로운 선호 코드워드를 인지한다(480). 또한, 송신기는 새로운 선호 코드워드를 이용하여 프리코딩을 수행한다(490).
또한, 송신기 및 수신기는 다시 새로운 코드북을 생성한 이후에(491), 상술한 과정을 리셋 주기가 도달할 때까지 반복한다. 리셋 주기가 도달되면, 송신기 및 수신기는 앞서 진행된 과정들을 리셋된다(492).
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되 어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기 및 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 송신기(510)는 메모리(511), 수신부(512), 검출부(513), 프리코더(514) 및 코드북 생성부(515)를 포함하며, 수신기(520)는 메모리(521), 검색부(522), 피드백부(523) 및 코드북 생성부(524)를 포함한다.
메모리(511)에는 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기(520)의 이전 선호 코드워드, 현재 사용 중인 코드북, 기본 코드북, 코드북 생성부(515)에 의해 생성된 새로운 코드북이 저장된다.
또한, 수신부(512)는 수신기로부터 차등 코드북에 포함된 복수의 유니터리 매트릭스들 중 어느 하나인 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 수신한다.
또한, 검출부(513)는 메모리(511)로부터 상기 대상 유니터리 매트릭스 및 상 기 새로운 코드북에 있는 복수의 코드워드들 중 상기 수신기의 선호 코드워드를 검출한다.
또한, 코드북 생성부(515)는 이전 선호 코드워드 및 차등 코드북을 기초로 새로운 코드북을 생성한다.
또한, 송신기(510)는 상기 수신기의 선호 코드워드를 기초로 프리코딩을 수행하는 프리코더(515)를 더 포함할 수 있다.
메모리(521)에는 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기(520)의 이전 선호 코드워드, 현재 사용 중인 코드북, 기본 코드북, 코드북 생성부(524)에 의해 생성된 새로운 코드북이 저장된다.
또한, 검색부(522)는 차등 코드북의 복수의 유니터리 매트릭스들 중 수신기(520)의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보 사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색한다.
또한, 피드백부(523)는 상기 송신기로 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백한다.
또한, 코드북 생성부(524)는 이전 선호 코드워드 및 차등 코드북을 기초로 새로운 코드북을 생성한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되 며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 다중 입출력 통신 시스템의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 고정된 코드북의 일 예인 기본 코드북과 본 발명의 실시예들에 따른 새로운 코드북의 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 이전 선호 코드워드 주변의 여러 코드워드들을 포함하는 새로운 코드북의 예를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기 및 수신기의 동작 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 차등 코드북을 이용한 송신기 및 수신기를 나타낸 블록도이다.

Claims (14)

  1. 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북(differential codebook)이 저장된 메모리에 접근하는 단계;
    상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 수신기의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보-상기 수신기 및 송신기 사이의 명시적 채널 매트릭스와 관련된 것임-사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계; 및
    상기 송신기로 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백하는 단계
    를 포함하는 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계는
    상기 이전 선호 코드워드를 상기 명시적 피드백 정보로 얼마나 근접하게 회전시킬 수 있는지를 고려하여 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 단계인 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차등 코드북 및 상기 이전 선호 코드워드를 이용하여 새로운 코드북을 생성하는 단계
    를 더 포함하는 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 새로운 코드북을 생성하는 단계는
    미리 설정된 리셋 주기가 도달할 때까지 상기 이전 코드북을 상기 새로운 코드북을 생성하는 단계인 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 명시적 피드백 정보는
    상기 명시적 채널 매트릭스 또는 상기 명시적 채널 매트릭스의 공분산을 포함하는 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이전 선호 코드워드는
    고정된 베이스 코드북의 코드워드들 중 어느 하나인 차등 코드북을 이용하는 수신기의 동작 방법.
  7. 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기의 이전 선호 코드워드를 기초로 새로운 코드북을 생성하는 단계;
    상기 수신기로부터 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 어느 하나인 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 차등 코드북으로부터 상기 대상 유니터리 매트릭스를 추출하기 위하여 메모리에 접근하는 단계
    를 포함하는 차등 코드북을 이용하는 송신기의 동작 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대상 유니터리 매트릭스를 기초로 상기 새로운 코드북에 있는 복수의 코드워드들 중 상기 수신기의 선호 코드워드를 검출하는 단계
    를 더 포함하는 송신기의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 선호 코드워드를 고려하여 프리코딩을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 송신기의 동작 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  11. 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북(differential codebook)이 저장된 메모리;
    상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 수신기의 이전 선호 코드워드와 명시적 피드백(explicit feedback) 정보-상기 수신기 및 송신기 사이의 명시적 채널 매트릭스와 관련된 것임-사이의 관계에 대응하는 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 검색부; 및
    상기 송신기로 상기 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 피드백하는 피드백부
    를 포함하는 차등 코드북을 이용하는 수신기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 차등 코드북 및 상기 이전 선호 코드워드를 이용하여 새로운 코드북을 생성하는 코드북 생성부
    를 더 포함하는 차등 코드북을 이용하는 수신기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 검색부는
    상기 이전 선호 코드워드를 상기 명시적 피드백 정보로 얼마나 근접하게 회전시킬 수 있는지를 고려하여 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 상기 대상 유니터리 매트릭스를 검색하는 차등 코드북을 이용하는 수신기.
  14. 복수의 유니터리 매트릭스들을 포함하는 차등 코드북 및 수신기의 이전 선호 코드워드를 기초로 새로운 코드북을 생성하는 코드북 생성부;
    상기 수신기로부터 상기 복수의 유니터리 매트릭스들 중 어느 하나인 대상 유니터리 매트릭스에 관한 정보를 수신하는 수신부;
    상기 대상 유니터리 매트릭스를 기초로 상기 새로운 코드북에 있는 복수의 코드워드들 중 상기 수신기의 선호 코드워드를 검출하는 검출부; 및
    상기 선호 코드워드를 고려하여 프리코딩을 수행하는 프리코더
    를 포함하는 차등 코드북을 이용하는 송신기.
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