KR20120036698A - Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof - Google Patents

Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20120036698A
KR20120036698A KR1020100098513A KR20100098513A KR20120036698A KR 20120036698 A KR20120036698 A KR 20120036698A KR 1020100098513 A KR1020100098513 A KR 1020100098513A KR 20100098513 A KR20100098513 A KR 20100098513A KR 20120036698 A KR20120036698 A KR 20120036698A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combination
vectors
beam selection
combinations
beamforming
Prior art date
Application number
KR1020100098513A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박경민
Original Assignee
주식회사 팬택
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 팬택 filed Critical 주식회사 팬택
Priority to KR1020100098513A priority Critical patent/KR20120036698A/en
Priority to PCT/KR2011/007328 priority patent/WO2012046998A2/en
Publication of KR20120036698A publication Critical patent/KR20120036698A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/046Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0456Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/046Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account
    • H04B7/0473Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting taking physical layer constraints into account taking constraints in layer or codeword to antenna mapping into account
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0626Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636Feedback format
    • H04B7/0645Variable feedback
    • H04B7/065Variable contents, e.g. long-term or short-short
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10Polarisation diversity; Directional diversity
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02Arrangements for optimising operational condition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE: A transmitter, a communication method thereof, a receiver, and a wireless communication system are provided to improve the efficiency of system transmission through a MIMO antenna. CONSTITUTION: A base station(420) receives first CSI(Channel State Information) and second CSI from a channel information feedback unit(414) through an antenna array(428). The base station determines first precoder(422) and a precoding matrix of a second precoder in a first code book and a second code book based on channel state information. The base station performs precoding of data symbols.

Description

송신장치 및 그 통신방법, 수신장치, 그 통신방법{Transmitter and Communicating method thereof, Receiver, Communicating method thereof}Transmitter and its communication method, receiver, its communication method {Transmitter and Communicating method

본 명세서는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 송수신단 모두에서 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.The present specification relates to a wireless communication system, and relates to a wireless communication system using a multiple input multiple output antenna (MIMO) at both a transmitting and receiving end.

통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다.As communication systems have evolved, consumers, such as businesses and individuals, have used a wide variety of wireless terminals.

현재의3GPP, 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. Currently, wireless communication systems such as 3GPP, Long Term Evolution (LTE), and LTE-A (LTE Advanced) are high-speed, high-capacity communication systems that can transmit and receive various data such as video and wireless data beyond voice-oriented services. In addition to the development of technology capable of transmitting large amounts of data comparable to wired communication networks, it was necessary to improve the system performance by minimizing the reduction of information loss and increasing the system transmission efficiency.

일 실시예는, 두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치에서, 수신장치로부터 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와, 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 수신하는 채널정보 수신단계 및 수신한 상기 제1채널상태정보에 대응하는 제1프리코딩행렬과 수신된 상기 제2채널상태정보의 빔선택벡터에 대응하는 제2프리코딩행렬을 사용하여 다단 프리코딩하여 신호를 전송하는 단계를 포함하는 송신장치의 통신방법을 제공할 수 있다. In one embodiment, a transmission apparatus including multi-stage precoder for transmitting a signal through two layers, the first precoding matrix including four adjacent beamforming vectors for performing beam forming from the receiving apparatus A combination of first channel state information indicating one of the first precoding matrices and beam selection vectors for selecting one of the first and second of the four beamforming vectors and the other of the third and fourth ones. One of the combination of the beam selection vectors selected by overlapping the first one and the combination of the third overlapping selection, one of the combination of the beam selection vectors selected by overlapping the second and the combination of the fourth selection, and the first and second And optionally one of a combination of beam selection vectors for selecting and a combination for selecting third and fourth. A channel information receiving step of receiving channel information including second channel state information indicating one of combinations (S a 1 , S a 2 ) and a first precoding matrix corresponding to the received first channel state information. And multi-stage precoding using a second precoding matrix corresponding to the received beam selection vector of the second channel state information to transmit a signal.

다른 실시예는, 코드워드를 두개의 레이어들에 매핑하는 레이어 맵퍼 상기 코드워드가 상기 레이어 맵퍼에 의해 상기 레이어에 매핑된 데이터심볼을 수신장치로부터 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보에 대응하는 제1프리코딩행렬과, 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, , 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보에 대응하는 빔선택벡터에 대응하는 제2프리코딩행렬을 사용하여 프리코딩하는 다단 프리코더 및 상기 프리코더로부터 출력된 신호들을 전송하는 안테나 어레이를 포함하는 송신장치를 제공할 수 있다.Another embodiment is a layer mapper for mapping a codeword to two layers. Four adjacent beams for beamforming a data symbol whose codeword is mapped to the layer by the layer mapper from a receiving device. A first precoding matrix corresponding to first channel state information indicating a first precoding matrix of one of the first precoding matrices including the formation vectors, and one of the first and second of the four beamforming vectors; One of the combination of beam selection vectors that selects the first one and the third and the combination of beam selection vectors that overlaps the third, and the second and the second beam selection. One of the combination of the vectors and the combination of the fourth, and a combination of the beam selection vectors to select the first and second and the third Comprises one of a combination of selecting fourth Optionally, the corresponding to the beam selection vector corresponding to the second channel state information indicative of one of a combination of the beamforming vector (S a 1, S a 2 ) The present invention can provide a transmitter including a multi-stage precoder for precoding using two precoding matrices and an antenna array for transmitting signals output from the precoder.

또다른 실시예는 두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치가 신호를 송신하는 무선통신시스템에서, 상기 송신장치로부터 전파 채널을 추정하기 위한 참조신호를 수신하는 단계 및 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 상기 송신장치에 전송하는 전송단계를 포함하는 수신장치의 통신방법을 제공할 수 있다.Another embodiment is a step of receiving a reference signal for estimating a propagation channel from a transmitter and a beam in a wireless communication system in which a transmitter including a multi-stage precoder transmitting a signal over two layers transmits the signal. First channel state information indicating one of the first precoding matrices of the first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for performing beam forming and the first and second of the four beamforming vectors. One of the combinations of the beam selection vectors that select one of the other ones of the third and the fourth, and the combination of the beam selection vectors that select the first overlap and the combination of the third selection, and the second overlap One of a combination of beam selection vectors and a combination of fourth selection, and beam selection to select first and second Comprises one of a combination of selecting the emitters of the combination with the third and fourth Alternatively, the combination of the beamforming vector (S a 1, S a 2 ) channel and a second channel state information indicative of the one of the information It is possible to provide a communication method of a receiving apparatus including a transmitting step of transmitting to the transmitting apparatus.

또다른 실시예는, 두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치가 신호를 송신하는 무선통신시스템에서, 상기 송신장치로부터 전파 채널을 추정하기 위한 참조신호를 수신하는 안테나 어레이 및 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 상기 송신장치에 전송하는 채널정보 피드백장치를 포함하는 수신장치를 제공할 수 있다.Another embodiment is an antenna array for receiving a reference signal for estimating a propagation channel from a transmitter in a wireless communication system in which a transmitter including a multi-stage precoder transmitting a signal through two layers transmits the signal. And first channel state information indicating one of the first precoding matrices of the first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for performing beam forming and the first of the four beamforming vectors. And a combination of beam selection vectors that select one of the second and the other of the third and the fourth, and a combination of beam selection vectors that overlap the first and a combination of the third and the second One of the combinations of the beam selection vectors to be selected, and one of the combinations to select the fourth, and the first and second Comprises one of a combination of selecting the combination of the third and fourth of the beam selection vector optionally, and a second channel state information indicative of one of a combination of the beamforming vector (S a 1, S a 2 ) It is possible to provide a receiving apparatus including a channel information feedback apparatus for transmitting channel information to the transmitting apparatus.

도 1은 실시예들이 적용되는 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 레이어 맴핑(layer mapping) 및 프리코딩(precoding)을 수행하는 전송단 또는 전송장치(기지국)의 단면도이다.
도 3은 빔제한시 기지국과 단말이 빔제한정보와 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템을 도시하고 있다.
도 4는 MIMO 무선통신시스템에서 일실시예에 따른 기지국과 단말 각각의 구성도이다.
도 5은 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법의 흐름도이다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법의 흐름도이다.
1 is a diagram schematically illustrating a wireless communication system to which embodiments are applied.
2 is a cross-sectional view of a transmitting end or a transmitting apparatus (base station) for performing layer mapping and precoding.
3 illustrates a wireless communication system in which a base station and a terminal exchange beam limitation information and channel state information during beam limitation.
4 is a configuration diagram of each of a base station and a terminal according to an embodiment in a MIMO wireless communication system.
5 is a flowchart illustrating a communication method of a transmitting apparatus according to another embodiment.
6 is a flowchart illustrating a communication method of a receiving apparatus according to another embodiment.

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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

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.In addition, in describing the component of this invention, terms, such as 1st, 2nd, A, B, (a), (b), can be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to that other component, but there may be another configuration between each component. It is to be understood that the elements may be "connected", "coupled" or "connected".

도 1은 실시예들이 적용되는 무선통신시스템을 도시한다. 1 illustrates a wireless communication system to which embodiments are applied.

무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.

도 1을 참조하면, 무선통신시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a wireless communication system includes a user equipment (UE) 10 and a base station 20 (BS).

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.Terminal 10 in the present specification is a generic concept that means a user terminal in wireless communication, WCDMA, UE (User Equipment) in LTE, HSPA, etc., as well as MS (Mobile Station), UT (User Terminal) in GSM ), SS (Subscriber Station), wireless device (wireless device), etc. should be interpreted as including the concept.

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 있다A base station 20 or a cell generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10 and includes a Node-B, an evolved Node-B, and a Base Transceiver. May be called other terms such as System, Access Point, Relay Node

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. That is, in the present specification, the base station 20 or the cell should be interpreted in a comprehensive sense indicating some areas covered by the base station controller (BSC) in the CDMA, the NodeB of the WCDMA, and the like. It is meant to cover various coverage areas such as microcell, picocell, femtocell and relay node communication range.

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. In the present specification, the terminal 10 and the base station 20 are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or the technical idea described in the present specification and are used in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.

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. There is no limitation on the multiple access scheme applied to the wireless communication system. Various multiple access techniques such as Code Division Multiple Access (CDMA), Time Division Multiple Access (TDMA), Frequency Division Multiple Access (FDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA Can be used.

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.A TDD (Time Division Duplex) scheme in which uplink and downlink transmissions are transmitted using different time periods, or an FDD (Frequency Division Duplex) scheme in which they are transmitted using different frequencies can be used.

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.One embodiment may be applied to asynchronous wireless communication evolving into Long Term Evolution (LTE) and LTE-advanced through GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous wireless communication evolving to CDMA, CDMA-2000 and UMB. The present invention should not be construed as being limited or limited to a specific wireless communication field, but should be construed as including all technical fields to which the spirit of the present invention can be applied.

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.The wireless communication system to which the embodiments are applied may support uplink and / or downlink HARQ and use channel quality indicator (CQI) for link adaptation. In addition, multiple access schemes for downlink and uplink transmission may be different. For example, downlink uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and uplink uses Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA). ) Is the same as can be used.

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. In order to support high-speed information transmission to a user, a wireless communication system considers using a multiple input multiple output (MIMO) technique in which information is transmitted through the same band using an antenna array including multiple antennas. .

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 피드백정보를 기지국 또는 전송장치에 제공한다. Meanwhile, in order to implement an effective MIMO system, the MIMO wireless communication system transmits feedback information about a propagation channel or a precoder or a precoding matrix (hereinafter referred to as a precoding matrix) suitable for a propagation channel to increase transmission capacity. Provided to the transmitter.

이때 적은 피드백 오버헤드로 피드백정보를 전송장치에 피드백하는 CL-MIMO(closed loop MIMO)을 구현하기 위하여 코드북 기반 채널 정보 또는 채널에 적합한 전송 기법에 대한 정보를 전달하는 암시적 피드백 기법이 상용 통신 시스템에서 사용되고 있다. 정보에 대한 보고의 정밀도는 코드북의 크기 또는 코드북에 포함된 디지털 인자들의 양과 밀접한 관계가 있다. 이러한 상관 관계는 보고의 정밀도와 피드백 오버헤드가 비례하도록 한다. In this case, in order to implement a closed loop MIMO (CL-MIMO) that feeds back feedback information to a transmitting device with a small feedback overhead, an implicit feedback technique that transmits codebook-based channel information or information on a transmission scheme suitable for a channel is a commercial communication system. Is being used by. The precision of reporting on information is closely related to the size of the codebook or the amount of digital factors included in the codebook. This correlation allows the accuracy of the report to be proportional to the feedback overhead.

암시적 피드백 기법(implicit feedback)이란, 수신단이 전송단에 보고하여야 할 정보를 유한개의 디지털 정보값들로 제한하고, 각 보고 주기에서 측정한 채널 정보를 표현하기에 가장 효과적이라 생각되는 디지털 정보를 선정하고 선정된 디지털 정보를 지시하는 인자를 전송장치(전송단), 예를 들어 기지국에 보고하는 기법이다. 이 기법의 수행을 위해서는 유한개의 디지털 정보값들로 구성된 정보들의 집합을 설계하여야 하며, 설계된 디지털 정보들의 집합을 코드북이라 한다. Implicit feedback refers to digital information that is considered to be the most effective for limiting the information to be reported to the transmitter by the finite digital information values and expressing channel information measured in each reporting period. A method of selecting and reporting a factor indicating the selected digital information to a transmitting device (transmitter), for example, a base station. To implement this technique, a set of information consisting of finite digital information values must be designed, and the set of designed digital information is called a codebook.

다시말해 채널 정보를 유한개(N개)의 디지털 정보로 나타내기 위하여 코드북을 설계한다. 수신장치(수신단), 예를 들어 단말에서 측정 가능한 모든 채널 정보를 고려하여 이 채널 정보를 가장 효과적으로 표현 가능한 N가지의 디지털 값을 선정하고 이를 코드북으로 설계한다. 수신장치는 각 보고 주기에서 코드북에 등록된 디지털 값들(codeword)과 측정된 채널 정보를 비교하여 측정된 채널 정보를 가장 잘 표현할 수 있는 디지털 값을 선정하고 이를 전송장치에 전달한다In other words, a codebook is designed to represent channel information as finite (N) digital information. In consideration of all channel information that can be measured by a receiver (receiver), for example, a terminal, N digital values that can represent the channel information most effectively are selected and designed as a codebook. The receiving device compares the digital values registered in the codebook with the measured channel information in each report period, selects a digital value that best represents the measured channel information, and delivers it to the transmitting device.

LTE(Long Term Evolution)나 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 무선통신시스템의 경우 측정된 채널에 사용되기에 가장 적합하다고 판단되는 프리코더 행렬에 대한 정보를 전송장치에 전달하는 방식으로 암시적 피드백 기법을 사용할 수 있다. In the case of the Long Term Evolution (LTE) or Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) wireless communication system, an implicit method is to transmit information about a precoder matrix which is determined to be most suitable for the measured channel. Feedback techniques can be used.

프리코딩의 정밀도를 증가시키기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선통신시스템은 각 서브밴드별 다른 프리코딩 행렬을 적용시키는 기법을 사용하며, 각 서브밴드별 다른 PMI을 피드백하는 방식으로 프리코딩 및 피드백 정보의 정확도를 증가시킨다. In order to increase the precision of precoding, a wireless communication system according to another embodiment of the present invention uses a technique of applying a different precoding matrix for each subband, and precoding and Increase the accuracy of the feedback information.

이 기법에서, 전 대역에 걸쳐 하나의 PMI을 보고하는 기존 기법에 비해 서브밴드별 PMI 피드백에 의한 피드백 오버헤드 증가를 줄이기 위해, 서브밴드 프리코더 행렬을 '광대역 부분'과 '부대역 부분'으로 구분하고 단말이 이를 따로 보고할 수 있다. In this technique, the subband precoder matrix is divided into 'broadband portion' and 'subband portion' to reduce the feedback overhead increase caused by subband-specific PMI feedback compared to the conventional technique of reporting one PMI over the entire band. The terminal may report this separately.

보다 적은 피드백 오버헤드를 통하여 부대역 프리코딩을 수행하기 위하여 MIMO 무선통신시스템은 W=W1W2와 같이 표현되는 이중 구조 프리코딩(프리코더) 행렬을 사용한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선통신시스템은 하향링크 전송에서 도 3에 도시한 바와 같이 이중 구조 프리코딩을 수행할 수 있다. In order to perform subband precoding with less feedback overhead, the MIMO wireless communication system uses a dual structure precoding (precoder) matrix expressed as W = W1W2. A wireless communication system according to another embodiment of the present invention may perform dual structure precoding as shown in FIG. 3 in downlink transmission.

이 구조에서 프리코딩(프리코더) 행렬을 구성하는 W1 및 W2은 각기 다른 프리코딩 행렬 인덱스들(precoder matrix indicators)인 PMI1 또는 PMI2을 통해 단말로부터 기지국에 전달될 수 있다. W1은 전체 시스템 대역(system bandwidth)에 대하여 선정된 프리코딩 행렬(precoder matrix)일 수 있다. 한편, W2은 전체 시스템 대역(system bandwidth)에 대하여 하나의 프리코딩 행렬(precoder matrix)로 선정되거나 시스템 대역의 부분 집합인 각 부대역(subband)에 대하여 각기 하나씩 다수의 프리코딩 행렬(precoder matrix)로 선정될 수도 있다. In this structure, W1 and W2 constituting the precoding matrix may be transmitted from the terminal to the base station through PMI1 or PMI2, which are different precoding matrix indicators. W1 may be a precoding matrix selected for the entire system bandwidth. On the other hand, W2 is selected as one precoding matrix for the entire system bandwidth or one precoding matrix for each subband that is a subset of the system band. May be selected.

다시말해 단말은 보고 주기 내에서 일반적으로 하나의 W1 및 다수의 W2을 보고할 수 있으며, 단말이 신호를 수신하고자 하는 전대역에 대하여 W1을 지시하는 하나의 디지털 인자값(PMI1)를 전송하며, 전대역을 여러개의 부대역으로 분할 후 각 부대역에서 W2로 사용되기에 적합하다고 판단되는 디지털 인자 값들(PMI2)을 기지국에 보고할 수 있다. 이 방식을 사용하는 이유는 각 부대역 별 다른 프리코더 행렬을 사용하여 프리코딩을 수행하기 위함이다. 각 부대역 별 다른 프리코더 행렬을 사용하기 위하여 W1 및 W2은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다. In other words, the UE may report one W1 and a plurality of W2s within a reporting period, and transmits one digital factor value PMI1 indicating W1 for all bands for which the UE wants to receive a signal. After splitting into several subbands, the digital factor values PMI2 determined to be suitable for use as W2 in each subband may be reported to the base station. The reason for using this method is to perform precoding using a different precoder matrix for each subband. In order to use a different precoder matrix for each subband, W1 and W2 may have a structure as follows.

Figure pat00001
Figure pat00001

수학식1에서, W1은 [Vn 0; 0 Vn]의 대각행렬(block diagonal matrix)이다. W2는 안테나 그룹(antenna group) 간 위상불일치에 대해 보정하는 위상 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 행렬이다. In Equation 1, W1 is [V n 0; 0 V n ] block diagonal matrix. W2 is a matrix that performs a co-phasing operation to correct for phase mismatch between antenna groups.

이 구조에서 PMI1을 통해 보고되는 W1은 전체 특정 개수, 예를 들어 32개의 빔형성벡터들(beam forming vectors) 중 n개(n은 1 이상의 정수)의 빔형성벡터들을 포함하는 서브셋(subset)을 선정하는 작업을 수행하며, PMI2을 통해 보고되는 W2은 이 n개 빔형성벡터들 중 r개(r은 n보다 작은 1 이상의 정수)의 빔형성벡터들을선정하는 작업 및 위상 일치(co-phasing) 작업을 수행한다. 이때 W2은 동일한 빔형성벡터를 반복 선정할 수 있으며, r은 전송 랭크(rank)에 의해 결정되는 값이다. 전송하고자 하는 랭크(rank) r의 값에 따라 n의 값은 달라질 수 있다. In this structure, W1 reported through PMI1 is a subset containing a total number of beamforming vectors, for example n (n is an integer of 1 or more) out of 32 beamforming vectors. W2 reported through PMI2 selects the beamforming vectors of r out of these n beamforming vectors (r is an integer greater than or equal to 1 less than n) and co-phasing. Do the work. At this time, W2 may repeatedly select the same beamforming vector, and r is a value determined by a transmission rank. The value of n may vary according to the value of rank r to be transmitted.

랭크 2 전송을 수행하는 경우에 디지털 인덱스 n에 의해 지시되는 프리코더 행렬 W1은 다음과 같을 수 있다. When performing rank 2 transmission, the precoder matrix W1 indicated by the digital index n may be as follows.

Figure pat00002
Figure pat00002

이 때 Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors)이며, 신호의 발신 및 수신 방향에 따른 빔형성(beam forming)을 수행할 수 있다.

Figure pat00003
은 0으로 구성되고 크기가
Figure pat00004
와 동일한 열벡터이다.In this case, V n is beam forming vectors that perform beam forming, and may perform beam forming according to a signal transmission and reception direction.
Figure pat00003
Consists of zeros and is
Figure pat00004
Is the same column vector as.

특히 W1의 Vn에서 인접한 빔들(adjacent overlapping beams), 예를 들어 4개의 인접한 빔들이 주파수 선택 프리코딩(frequency selective procoding)에서 엣지 효과(edge effect)를 감소하기 위해 사용될 수 있다. 편의상 본 명세서에서는 Vn의 크기가 4인 경우를 예시로 들어 설명한다. Vn의 크기는 4에만 국한되지 않는다. In particular, adjacent overlapping beams at V n of W1, for example four adjacent beams, can be used to reduce the edge effect in frequency selective procoding. For convenience, in the present specification, the case where the size of V n is 4 will be described as an example. The magnitude of V n is not limited to four.

따라서 각 랭크에 대해 16개의 W1 행렬들은, 빔들의 인덱스만으로 표시하면, [0,1,2,3], [2,3,4,5], [4,5,6,7],.....,[28,29,30,31], [30,31,0,1]이다. 이때 빔들이 인접한 것으로 설명하였으나 이에 제한되지 않고 인접하지 않은 빔들로 W1 행렬을 형성할 수도 있다. Thus, for each rank, 16 W1 matrices are expressed in terms of the indices of the beams: [0,1,2,3], [2,3,4,5], [4,5,6,7], .. ..., [28,29,30,31], [30,31,0,1]. In this case, although the beams are described as being adjacent, the present invention is not limited thereto, and the W1 matrix may be formed of non-adjacent beams.

한편, W1 행렬들은 인접한 행렬들끼리 두개의 빔형성벡터들이 중첩될 수 있다. 예를 들어 [0,1,2,3]과 [2,3,4,5]의 경우 [2,3]이 중첩된다.Meanwhile, in the W1 matrices, two beamforming vectors may overlap each other. For example, [2,3] overlaps with [0,1,2,3] and [2,3,4,5].

이때 W1은 도 3를 참조하여 설명한 바와 같이 일정한 거리로 편파된 이중 편파 안테나 어레이(도 3의 428 참조)의 공간 공분산과 일치할 수 있다.In this case, W1 may coincide with the spatial covariance of the dual polarized antenna array (see 428 of FIG. 3) polarized at a constant distance as described with reference to FIG. 3.

이 때 Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors)이며, 아래의 수학식3과 같이 표현할 수 있다.In this case, V n is beam forming vectors that perform beam forming, and may be expressed as in Equation 3 below.

Figure pat00005
Figure pat00005

아래 수학식은 수학식3에서 θ= π /16 인 경우의 일예이다.Equation 3 is expressed as Equation 3 in θ = An example of the case of pi / 16.

Figure pat00006
Figure pat00006

Vn의 크기는 4인 보다 단순한 일례로, W1의 프리코더 행렬을 지칭하는 PMI1=n에 의한 W1의 형태는 다음과 같이 설정될 수 있다. As a simpler example of the size of V n is 4, the form of W1 by PMI1 = n indicating the precoder matrix of W1 may be set as follows.

Figure pat00007
Figure pat00007

즉, W1의 보고를 위한 코드북 각각의 요소는 다수의 빔형성 벡터들(beam forming vectors)의 조합으로 구성될 수 있다. That is, each element of the codebook for reporting W1 may be composed of a combination of a plurality of beam forming vectors.

8개의 안테나들을 포함하는 전송단의 경우로 32개의 빔형성벡터들을 0 내지 31의 빔 인덱스들 n으로 표시하면 열벡터로 V0 32=(1,1,ej(π /16), ej(2 π /16)}, V1 32=(1,ej(π /16),ej(2 π /16), ej(3 π /16)}, V2 32=(1,ej(2 π /16),ej(3 π /16), ej(4 π /16)},...,V31 32=(0,ej(31 π /16),ej(32 π /16), ej(33 π /16)}와 같을 수 있다.In the case of a transmission stage including 8 antennas, if 32 beamforming vectors are represented by beam indices n of 0 to 31, V 0 32 = (1,1, e j (π / 16) , e j as column vectors. (2 π / 16) }, V 1 32 = (1, e j (π / 16) , e j (2 π / 16) , e j (3 π / 16) }, V 2 32 = (1, e j (2π / 16) , e j (3π / 16) , e j (4π / 16) }, ..., V 31 32 = (0, e j (31π / 16) , e j ( 32 π / 16) , e j (33 π / 16) }.

W2은 W1k에 포함된 다수의 빔형성 벡터(beam forming vector) 중 r개를 선정하는 작업과 위상 일치(co-phasing) 작업을 동시에 수행한다. W2은 수학식6와 같이 정의할 수 있다. W2 simultaneously performs the operation of selecting r of the plurality of beamforming vectors included in W1 k and the co-phasing operation. W2 may be defined as in Equation 6.

Figure pat00008
Figure pat00008

이때 Sa 1, Sa 2은 빔 선택(beam selection)을 수행하는 빔 선택 벡터(beam selection vector)이며, Ca은 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element) 이다. At this time, S a 1 , S a 2 are beam selection vectors for performing beam selection, and C a is a co-phase element for performing phase matching.

이때 Sa 1은 W2을 지시하는 PMI2의 값이 a일 때 첫번째 레이어(layer) 전송에 사용될 빔형성벡터를 W1이 선정한 4개의 빔형성벡터들로부터 선택하는 작업을 수행하며, Sa 2은 W2을 지시하는 PMI2의 값이 a 일 때 두번째 레이어 전송에 사용될 빔형성벡터를 W1이 선정한 4개의 빔형성벡터로부터 선택하는 작업을 수행한다. In this case, S a 1 selects a beamforming vector to be used for the first layer transmission when the value of PMI2 indicating W2 is a from four beamforming vectors selected by W1, and S a 2 represents W2. When PMI2 indicating a is a, a beamforming vector to be used for the second layer transmission is selected from four beamforming vectors selected by W1.

Sa 1, Sa 2은 다음과 같이 정의될 수 있다. S a 1 and S a 2 may be defined as follows.

Figure pat00009
Figure pat00009

즉, Sa 1, Sa 2은 하나의 값이 1이고 나머지는 0인 길이 4의 열 벡터이다. Ca은 1 또는

Figure pat00010
의 값을 가질 수 있다. 상기의 구조에서, PMI1 = 2이고 Sa 1=[1;0;0;0], Sa 2=[0;1;0;0], Ca=1인 경우 W2의 형태는 수학식6에 Sa 1, Sa 2를 대입하면 다음과 표현할 수 있다.That is, S a 1 , S a 2 are column vectors of length 4 with one value equal to 1 and the other equal to zero. C a is 1 or
Figure pat00010
It can have a value of. In the above structure, when PMI1 = 2 and S a 1 = [1; 0; 0; 0], S a 2 = [0; 1; 0; 0], and Ca = 1, the shape of W2 is expressed in Equation 6 Substituting S a 1 and S a 2 gives us

Figure pat00011
Figure pat00011

결과적으로 수학식 8로 표현되는 W2는 첫번째 레이어(layer) 전송에 사용될 빔형성벡터로 W1이 선정한 4개의 빔형성벡터들 중 첫번째 빔형성벡터를 선정하고, 두번째 레이어 전송에 사용될 빔형성벡터로 W1이 선정한 4개의 빔형성벡터들 중 두번째 빔 형성백터를 선택하는 작업을 수행한다. As a result, W2 represented by Equation 8 selects the first beamforming vector among the four beamforming vectors selected by W1 as the beamforming vector to be used for the first layer transmission, and W1 as the beamforming vector to be used for the second layer transmission. The second beamforming vector is selected from the selected four beamforming vectors.

따라서,

Figure pat00012
인 경우 수학식 9와 같을 수 있다.therefore,
Figure pat00012
In the case of Equation 9 may be equal to (9).

Figure pat00013
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

W1은 PMI1에 의해 4개의 빔형성벡터들 V4 내지 V7을 선정하며 W2은 Sa 1, Sa 2에 의해 이 중 V4, V5을 선정한다. 그리고 마지막으로 Ca=1에 의해

Figure pat00015
와 같이 위상 일치(co-phasing) 작업이 수행된다. W1 selects four beamforming vectors V 4 to V 7 by PMI1, and W2 selects V 4 and V 5 by S a 1 and S a 2 . And finally by C a = 1
Figure pat00015
Co-phasing is performed as follows.

요약하면 다음과 같다. 단말은 프리코더 행렬 보고 시 각 서브밴드 별 사용 될 프리코더 행렬 또는 빔 형성 벡터(beam forming vector)을 조사하며, 가장 빈번히 사용될 것이라 판단되는 N개(수식 4의 예에 의하면 4개)의 벡터를 선정하고 이를 광대역 부분 정보로 정의하여 PMI1을 통해 보고한다. 수학식 5는 단말이 광대역 정보 보고 시 4개의 인접한 빔형성 벡터들을 선정하는 경우의 예시이다. 상기의 광대역 부분 정보를 선정함과 동시에 부대역 부분 정보도 결정하여PMI2을 사용하여 기지국에 보고한다. 수학식8은 단말이 부대역 정보 보고시 4개의 빔 형성벡터들 중 2개를 선택하고 위상 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 경우의 예시다. In summary. The UE examines the precoder matrix or beam forming vector to be used for each subband when reporting the precoder matrix, and searches N vectors (four according to the example of Equation 4) that are determined to be most frequently used. It is selected and defined as broadband part information and reported through PMI1. Equation 5 is an example of a case in which the UE selects four adjacent beamforming vectors when reporting broadband information. In addition to selecting the broadband portion information, the subband portion information is also determined and reported to the base station using PMI2. Equation 8 is an example in which the UE selects two of the four beamforming vectors and performs a co-phasing operation when the subband information is reported.

일실시예에서는 랭크2 전송을 수행하는 W2의 구조를 제시한다. 랭크2 전송을 수행할 경우 W1은 4개의 빔형성벡터들로 구성된 서브셋(subset)을 선정하는 작업을 수행하며, W2은 상기 4개의 빔형성벡터들 중 2 개의 빔형성벡터들을 선정하며 선정된 두 개의 빔형성벡터 간 위상 일치 작업을 수행할 위상 일치 요소(co-phase element)을 선정하는 작업을 수행한다. In one embodiment, a structure of W2 for performing rank2 transmission is presented. When performing rank 2 transmission, W1 selects a subset consisting of four beamforming vectors, and W2 selects two beamforming vectors from the four beamforming vectors, A co-phase element for performing phase matching between two beamforming vectors is selected.

상기에서 4개의 빔형성벡터들 중 두 개의 빔형성벡터들을 반복 선정하는 방법은 모두 10 가지가 존재한다. 이는 빔형성벡터들 선정을 위해 4 비트들이 필요함을 의미한다. There are ten methods for repeatedly selecting two beamforming vectors among the four beamforming vectors. This means that 4 bits are required for selecting the beamforming vectors.

본 발명은 3비트들로 W2의 위상 일치 선정 작업을 표현하되 10개의 빔형성벡터 선정법을 모두 사용하는 경우와 동일하게 모든 빔형성벡터 또는 프리코딩 행렬을 표현할 수 있는 방식을 제시한다. The present invention proposes a method of expressing a phase coincidence selection operation of W2 in 3 bits, but expressing all beamforming vectors or precoding matrices in the same manner as in the case of using all 10 beamforming vector selection methods.

즉, n개의 빔형성벡터들에서 2개의 빔형성벡터들을 선정하는 방식은 총 n(n+1)/2가지이다. 전술한 구조에서, W1이 4 개의 빔형성벡터를 포함하므로, W2이 Sa 1, Sa 2을 통해 4개의 빔형성벡터들을 선정하는 방식은 4+3+2+1=총 10가지가 존재할 수 있다. That is, a total of n (n + 1) / 2 types of methods for selecting two beamforming vectors from the n beamforming vectors are selected. In the above-described structure, since W1 includes four beamforming vectors, there are 4 + 3 + 2 + 1 = totals in which W2 selects four beamforming vectors through S a 1 and S a 2 . Can be.

Figure pat00016
Figure pat00016

이 수식에서

Figure pat00017
은 n번째 요소가 1이고 나머지는 0인 빔선택벡터(ebeam selection vector)이다. 예를 들어, e1은 수학식 6에서 [1;0;0;0]을, e2는 [0;1;0;0]을, e3는 [0;0;1;0]을, e4는 [0;0;0;1]을 나타낼 수 있다. In this formula
Figure pat00017
Is a beam selection vector whose nth element is 1 and the remainder is 0. For example, e 1 is [1; 0; 0; 0] in Equation 6, e 2 is [0; 1; 0; 0], e 3 is [0; 0; 1; 0], e 4 may represent [0; 0; 0; 1].

상기에서 10개의 빔선택(beam selection)을 표현하기 위해 4 비트들을 사용하는 것은 비효율적이므로 10가지 경우 중 8가지만을 3비트들로 표현하는 방식의 선정을 고려할 수 있다. 다시말해 일실시예에 따라 랭크 2 전송시 W2를 보고하는PMI2를 3비트들로 표현하는 빔선택벡터들의 조합 또는 코드북을 설계할 수 있다.Since using 4 bits to express 10 beam selections is inefficient, selection of a method of representing only 8 out of 10 cases in 3 bits may be considered. In other words, according to an embodiment, a codebook or a combination of beam selection vectors representing PMI2 reporting W2 in three bits may be designed.

그러나 이와 같이 단순히 단말이 기지국에 피드백하는 피드백정보의 크기를 줄이는 방식은 W1, W2의 조합을 통해 표현할 수 있는 프리코딩 행렬의 수가 감소하므로 프리코딩의 분해능(resolution)이 감소하게 된다. 예를 들어, 8개의 빔선택벡터(beam selection vector)의 조합으로 (e1, e3)과 (e3, e4)를 제외할 경우 아래와 같이 구성될 수 있다. However, simply reducing the size of feedback information fed back to the base station by the terminal reduces the number of precoding matrices that can be expressed through the combination of W1 and W2, thereby reducing the resolution of the precoding. For example, when (e 1 , e 3 ) and (e 3 , e 4 ) are excluded as a combination of eight beam selection vectors, the following configuration may be performed.

Figure pat00018
Figure pat00018

PMI1의 각 값들을 대입하여 빔(beam)의 조합을 살펴보면 (e1, e3)에 제외되었기 때문에 빔형성백터들 중 V0, V2 동시 사용, V2, V4 동시 사용, ……, V2n, V2n+1 동시 사용 등 W1을 구성하는 4개의 빔형성벡터들 중 첫번째와 세번째 빔형성벡터들을 선정할 수 없다. 결과적으로 W1, W2의 조합을 통해 표현할 수 있는 프리코딩의 분해능(resolution)이 감소하게 된다.When the values of PMI1 are substituted and the combination of the beams is excluded in (e 1 , e 3 ), V 0 , V 2 are used simultaneously, V 2 , V 4 are used simultaneously. … , V 2n, can not be selected for the V 2n + 1 coexistence including four beamforming vectors of the first and third beamforming vector constituting W1. As a result, the resolution of the precoding that can be expressed through the combination of W1 and W2 is reduced.

W1의 구조를 살펴 보면, PMI1=0일 때 W1은 V0 내지 V3을 선정하고 PMI1=1일 때 V2 내지 V4을 선정하는 방식은 빔형성벡터가 각 서브셋에서 V2와 V3을 중첩되도록 선정한다. 이 W1의 중첩 특징을 이용하면 10가지의 W2 빔 선택벡터(beam selection vector) 조합을 모두 사용하지 않고도 인접한 4개의 빔형성벡터들의 조합 모두를 표현할 수 있다. Looking at the structure of W1, W1 selects V 0 to V 3 when PMI1 = 0 and V 2 to V4 when PMI1 = 1, and the beamforming vector overlaps V 2 and V 3 in each subset. Select as possible. By using the superposition feature of W1, it is possible to express all combinations of four adjacent beamforming vectors without using all 10 combinations of W2 beam selection vectors.

상기와 같이 3비트들의 W2 빔선택으로 인접한 4개의 빔형성벡터 조합을 표현하기 위한 빔선택벡터의 조합 규칙은 아래와 같다.
As described above, the combination rule of the beam selection vector for expressing the adjacent four beamforming vector combinations by the 3-bit W2 beam selection is as follows.

필수 요소 조합들은 다음과 같다.The essential combinations are as follows:

2개의 빔형성벡터들이 인접한 PMI1에 대응하는 W1에 의해 중첩되므로, 다음의 벡터 셋(vector set)은 오직 하나의 PMI1 값 또는 오직 하나의 W1에 의해서만 표현 가능하다. Since the two beamforming vectors are superimposed by W1 corresponding to the adjacent PMI1, the next vector set can be represented by only one PMI1 value or only one W1.

Figure pat00019
,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
,
Figure pat00022
Figure pat00019
,
Figure pat00020
,
Figure pat00021
,
Figure pat00022

따라서, 상기의 조합을 표현할 수 있도록 (Sa 1, Sa 2)이 선정되어야 한다. 즉, 아래의 (Sa 1, Sa 2)이 반드시 설정되어야 한다. 다시말해 W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수요소 조합들로 필수적으로 포함되어야 한다.Therefore, (S a 1 , S a 2 ) should be selected to represent the above combination. That is, the following (S a 1 , S a 2 ) must be set. In other words, combinations of beam selection vectors for selecting one of the first and second of the beamforming vectors constituting W1 and the other of the third and fourth must be included as essential component combinations.

필수요소 조합들:

Figure pat00023

Essential combinations:
Figure pat00023

선택요소 조합들은 다음과 같다.Optional element combinations are as follows.

인접하는 4개의 빔형성벡터들 중 두 개의 조합으로 구성되는 랭크2 구성 중 일부 요소는 두 개의 PMI1값 또는 두 개의 W1에 의해 표현할 수 있다. Some elements of the rank 2 configuration consisting of two combinations of four adjacent beamforming vectors may be represented by two PMI1 values or two W1.

Figure pat00024
Figure pat00024

Figure pat00025
Figure pat00025

Figure pat00026
Figure pat00026

즉, 아래의 조합 중 한가지 씩만 존재하여도 위의 6가지 조합 모두를 표현할 수 있다. That is, even if only one of the following combinations exists, all six combinations of the above can be expressed.

Figure pat00027
Figure pat00027

Figure pat00028
Figure pat00028

Figure pat00029

Figure pat00029

즉 W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합(e1, e1)과 세번째를 중복하여 선택하는 조합(e3, e3)은 선택적으로 포함될 수 있다. 왜냐하면, W1을 구성하는 인접하는 4개의 빔형성벡터들을 인접하는 W1끼리 2개의 빔형성벡터들이 중복되기 때문이다. 구체적으로 (e1, e1)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 (V0, V1, V2, V3) 중 첫번째들 V0을 중복 선택하는 것과 (e3, e3)로 4개의 인접하는 빔형성벡터들 (V30, V31, V0, V1) 중 세번째들 V0을 중복 선택하는 것은 동일하기 때문이다. 이때 W1에 대한 제1채널상태정보는 전자가 PMI1=0이고 후자가 PMI1=15이다.That is, the combination (e 1 , e 1 ) of the beam selection vectors overlappingly selecting the first of the beamforming vectors constituting W1 and the combination (e 3 , e 3 ) overlappingly selecting the third may be selectively included. This is because four adjacent beamforming vectors constituting W1 overlap two beamforming vectors. Specifically, in (e 1, e 1) of four adjacent beamforming vector that (e 3, e 3) to (V 0, V 1, V 2, V 3) overlapping the first to the V 0 of the selected four This is because duplicate selection of the third ones V 0 of the adjacent beamforming vectors V 30 , V 31 , V 0 , V 1 is the same. At this time, the first channel state information for W1 is PMI1 = 0 in the former and PMI1 = 15 in the latter.

마찬가지로 W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합(e2, e2)과 네번째를 중복하여 선택하는 조합(e4, e4)은 선택적으로 포함될 수 있다. 마지막으로 W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합(e1, e2)과 세번째와 네번째(e3, e4)를 선택하는 조합은 선택적으로 포함될 수 있다.Similarly, a combination (e 2 , e 2 ) of beam selection vectors for overlapping the second selection of the beamforming vectors constituting W1 and a combination (e 4 , e 4 ) for overlapping the fourth selection may be selectively included. Finally, a combination (e 1 , e 2 ) of beam selection vectors for selecting the first and second of the beamforming vectors constituting W1 and a combination for selecting the third and fourth (e 3 , e 4 ) may be optionally included. .

따라서, 상기의 필수 요소 조합 4가지를 포함하고 선택요소 조합 3 가지에서 각 하나씩을 선정하는 방식으로 (Sa 1, Sa 2) 조합을 설계하면, 7개의 조합 또는 3비트들로 W2 빔선택을 구성하여도 랭크2 전송을 위한 모든 빔형성벡터 조합의 경우를 표현할 수 있다.Therefore, if the (S a 1 , S a 2 ) combination is designed by including the four essential element combinations and selecting one from each of the three optional element combinations, the W2 beam selection is performed using seven combinations or three bits. In this case, all beamforming vector combinations for rank 2 transmission can be expressed.

이 방식은 3비트들로 8개의 (Sa 1, Sa 2) 조합을 설정하는 방식을 제시하며, 나머지 한 개의 빔형성벡터의 조합은 (1)선택요소 조합 3가지에서 각 하나씩 선정되고 남은 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 추가하거나, (2)3비트들로 표현 가능한 8가지 경우의 수 중 한 가지는 사용하지 않고 남겨놓거나(reserved), (3)나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합 중 한 가지를 임의의 방식 내지 소정의 규칙으로 W2 빔선택을 완성할 수 있다. This method proposes a method of setting eight (S a 1 , S a 2 ) combinations with three bits, and the other one of the beamforming vectors is selected from (1) three selected element combinations and the remaining ones. Add the most frequently used combination of the remaining three (S a 1 , S a 2 ) combinations, or (2) one of the eight cases that can be represented by 3 bits, or is reserved. One of the three (S a 1 , S a 2 ) combinations may be completed in any manner or a predetermined rule to complete the W2 beam selection.

선택요소 조합 3가지에서 (e1, e1)과 (e3, e3) 중 (e1, e1)이 선택되고 (e2, e2)과 (e4, e4) 중 (e2, e2)이 선택되고 (e1, e2)과 (e3, e4) 중 (e1, e2)이 선택되었다고 가정하자. In optional combination of three kinds of (e 1, e 1) and (e 3, e 3) of the (e 1, e 1) of which is selected and (e 2, e 2) and (e 4, e 4) ( e Suppose 2, e 2) is selected and that (e 1, e 2) and (e 3, e 4) of the (e 1, e 2) is selected.

다시말해 첫번째 경우는 각 하나씩 선정되고 남은 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들, 즉 (e3, e3)과 (e4, e4), (e3, e4) 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 추가할 수 있다. 세번째 경우는 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들, 즉 (e3, e3)과 (e4, e4), (e3, e4) 중 한 가지를 임의의 방식 내지 소정의 규칙으로 선정할 수 있다. In other words, the first case is selected one by one and the remaining three (S a 1 , S a 2 ) combinations, namely (e 3 , e 3 ) and (e 4 , e 4 ), (e 3 , e 4 ) Among the most frequently used combinations can be added. In the third case, one of the other three combinations of (S a 1 , S a 2 ), namely (e 3 , e 3 ) and (e 4 , e 4 ), (e 3 , e 4 ) To a predetermined rule.

예를 들어 상기의 예는 아래와 같다. For example, the above example is as follows.

Figure pat00030
Figure pat00030

다시말해 필요요소 조합들인 (e1, e3)과 (e1, e4), (e2, e3), (e2, e4)는 필수적으로 포함하고, 선택요소 조합들 즉, (e1, e1): (e3, e3) 중 (e1, e1)를, (e2, e2):(e4, e4) 중 (e2, e2), (e1, e2):(e3, e4) 중 (e3, e4)를 각각 선택하고, 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들, 즉 (e3, e3)과 (e4, e4), (e1, e2) 중 한 가지 (e4, e4)를 추가하므로 위 조합들을 빔선택벡터들로 구성할 수 있다.In other words, the necessary element combinations (e 1 , e 3 ) and (e 1 , e 4 ), (e 2 , e 3 ), (e 2 , e 4 ) are essentially included and optional element combinations, i.e. ( e 1, e 1): ( e 3, e 3) of the (e 1, the e 1), (e 2, e 2) :( e 4, e 4) of the (e 2, e 2), (e 1 , e 2 ): select (e 3 , e 4 ) from (e 3 , e 4 ) and select the remaining three (S a 1 , S a 2 ) combinations, namely (e 3 , e 3 ) Since one of (e 4 , e 4 ) and (e 1 , e 2 ) is added (e 4 , e 4 ), the above combinations can be configured as beam selection vectors.

이때 빔선택벡터의 조합을 구성하는 경우, PMI1이 아래와 같이 표현될 수 있다.In this case, when configuring a combination of beam selection vectors, PMI1 may be expressed as follows.

Figure pat00031
Figure pat00031

이때 (e1, e1)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째들을 중복 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다.. 예를 들어 n=0(PMI1=0)인 경우 (e1, e1)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 (V0, V1, V2, V3) 중 V0을 선택할 수 있다. n=1(PMI1=2)인 경우 (e1, e1)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 (V4, V5, V6, V7) 중 V4을 선택할 수 있다. 한편, n이 0 및 1 이외의 다른 값인 경우도 동일하다.In this case, when (e 1 , e 1 ) is the first selection of four adjacent beamforming vectors overlapping, PMI1 = 2n may be reported. For example, when n = 0 (PMI1 = 0), (e 1 , e 1 ) V 0 may be selected from four adjacent beamforming vectors V 0 , V 1 , V 2 , and V 3 . If n = 1 (PMI1 = 2) (e 1, e 1) in the four adjacent beamforming vector (V 4, V 5, V 6, V 7) can be selected from V 4. The same applies to the case where n is other than 0 and 1.

Figure pat00032
Figure pat00032

이때 (e3,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택할 경우 PMI1=2n-1를 보고할 수 있다. 예를 들어 n=0(PMI1=15)인 경우 (e3, e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 (V14, V15, V0, V1) 중 V0, V1을 선택할 수 있다. n=1(PMI1=1)인 경우 (e3,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 (V2, V3, V4, V5) 중 V4, V5을 선택할 수 있다. 한편, n이 0 및 1 이외의 다른 값인 경우도 동일하다.In this case, when the first and second of four adjacent beamforming vectors are selected as (e 3 , e 4 ), PMI1 = 2n−1 may be reported. For example, n = 0 if (PMI1 = 15) (e 3 , e 4) of four adjacent beamforming vectors to choose from among V 0, V 1 (V 14 , V 15, V 0, V 1) have. If n = 1 (PMI1 = 1) (e 3, e 4) to four adjacent beamforming vector (V 2, V 3, V 4, V 5) can be selected from V 4, V 5. The same applies to the case where n is other than 0 and 1.

아래의 경우들도 동일한 원리로 원하는 빔형성벡터들을 선택할 수 있다.In the following cases, desired beamforming vectors may be selected using the same principle.

Figure pat00033
Figure pat00033

이때 (e1,e3)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째와 세번째를 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when the first and third of four adjacent beamforming vectors are selected as (e 1 , e 3 ), PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00034
Figure pat00034

이때 (e1,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째와 네번째를 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when (e 1 , e 4 ) is selected as the first and fourth of four adjacent beamforming vectors, PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00035
Figure pat00035

이때 (e2,e2)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 두번째를 중복 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when the second of four adjacent beamforming vectors is overlapped with (e 2 , e 2 ), PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00036
Figure pat00036

이때 (e2,e3)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째와 세번째를 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. At this time, when the first and third of four adjacent beamforming vectors are selected as (e 2 , e 3 ), PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00037
Figure pat00037

이때 (e2,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 두번째와 네번째를 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when the second and the fourth of four adjacent beamforming vectors are selected as (e 2 , e 4 ), PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00038
Figure pat00038

이때 (e1,e1)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 첫번째를 중복 선택할 경우 PMI1=2n+1를 보고할 수 있다. In this case, when the first of four adjacent beamforming vectors is overlapped with (e 1 , e 1 ), PMI1 = 2n + 1 may be reported.

Figure pat00039
Figure pat00039

이때 (e3,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 세번째와 네번째를 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when the third and fourth of four adjacent beamforming vectors are selected as (e 3 , e 4 ), PMI1 = 2n may be reported.

Figure pat00040
Figure pat00040

이때 (e4,e4)으로 4개의 인접한 빔형성벡터들 중 네번째를 중복 선택할 경우 PMI1=2n를 보고할 수 있다. In this case, when the fourth of four adjacent beamforming vectors is overlapped with (e 4 , e 4 ), PMI1 = 2n may be reported.

이 방식으로 인접한 4개의 빔형성벡터 두 개의 조합으로 랭크2 전송을 수행하는 모든 경우를 표현할 수 있다.In this manner, all cases in which rank 2 transmission is performed using a combination of two adjacent four beamforming vectors can be represented.

위 규칙에 따라 가능한 빔선택벡터들의 조합은 빔선택벡터들의 아래첨자들만으로 표시하면 아래 표1와 같다. 이때 3비트들로 8개의 (Sa 1, Sa 2) 조합을 설정하는 방식으로 나머지 한 개의 빔형성벡터의 조합은 (1)선택요소 조합 3가지에서 각 하나씩 선정되고 남은 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 추가하거나, (3)나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합 중 한 가지를 임의의 방식 내지 소정의 규칙을 사용하였다고 가정한다. . Combination of the beam selection vectors possible according to the above rule is shown in Table 1 below only by subscripts of the beam selection vectors. In this case, a combination of the eight (S a 1 , S a 2 ) combinations of three bits is selected by (1) each of the three selection element combinations and the remaining three ( S a 1 , S a 2 ) add the most frequently used combinations, or (3) select one of the three (S a 1 , S a 2 ) combinations, Assume that it was used. .

Figure pat00041
Figure pat00041

도 2에 도시한 바와 같이 전술한 이중 구조 프리코더는 각 단말에게 신호를 전송 시 서브밴드별 다른 빔(beam)을 통한 신호 전송이 가능하도록 하며, 또한 이중 구조 피드백을 통해 피드백 오버헤드를 감소시키는 효과를 가진다. As shown in FIG. 2, the aforementioned dual structure precoder enables signal transmission through a different beam for each subband when transmitting a signal to each terminal, and also reduces feedback overhead through dual structure feedback. Has an effect.

이상 실시예들이 적용되는 무선통신시스템을 설명하였으나 이하 도 2 및 도3을 참조하여 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 채널상태정보를 교환하는 과정을 기재한다. Although a wireless communication system to which the above embodiments are applied has been described below, a process of exchanging channel state information between a base station and a terminal in a wireless communication system when using a precoder having a multi-stage structure will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 기지국과 단말이 채널상태정보를 교환하는 무선통신시스템을 도시하고 있다. 2 illustrates a wireless communication system in which a base station and a terminal exchange channel state information.

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 3에는 하나의 단말만을 표시한다.Referring to FIG. 2, the wireless communication system 100 stores at least one terminal, for example, n terminals 110, in the base station 120 and the base station 120, similarly to the wireless communication system of FIG. 1. It may include. The terminals 110 may be terminals currently connected or attempting additional access, but only one terminal is shown in FIG. 3.

기지국(120)은 후술하는 바와 같이 적어도 두개의 제1및 제2프리코더들을 포함하는 다단 구조의 프리코더를 포함하고 있다. 기지국(120)은 제1프리코더에 사용되는 제1프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제1인덱스들을 표현하는 제1코드북(122)과 제2 프리코더에 사용되는 제2프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제2인덱스들을 표현하는 제2코드북(124)을 저장하거나 생성할 수 있다. The base station 120 includes a multi-stage precoder including at least two first and second precoders as described below. The base station 120 uses the first precoding matrices used for the first precoder and the first pre-coding matrices representing the first indexes indexing them and the second precoding matrices used for the second precoder and these. The second codebook 124 representing the second indexes to be indexed may be stored or generated.

이때 제1코드북(122)은, 예를 들어 수학식2 또는 5와 같은 형태로 저장할 수도 있고, W1PMI1=0=[V0, V1, V2, V3]와 같이 빔형성벡터만을 저장할 수도 있고 [0,1,2,3]와 같이 빔형성벡터의 인덱스들만을 저장할 수도 있다. In this case, the first codebook 122 may be stored, for example, in the form of Equation 2 or 5, and store only the beamforming vector such as W1 PMI1 = 0 = [V 0 , V 1 , V 2 , V 3 ]. It may also store only the indices of the beamforming vector, such as [0,1,2,3].

Figure pat00042
Figure pat00042

제2코드북(124)도 마찬가지로 예를 들어 수학식8과 같은 형태로 저장할 수도 있고 수학식 10과 같은 빔선택벡터들의 조합들을 저장할 수도 있다. 수학식12의 필요요소 조합들을 기준으로 제2코드북을 구성하면 아래 표와 같이 표현할 수 있다.Similarly, the second codebook 124 may store a combination of beam selection vectors, such as Equation 8, or the like. If the second codebook is constructed based on the combination of necessary elements of Equation 12, it can be expressed as shown in the following table.

Figure pat00043
Figure pat00043

제2코드북(124)는 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca가 1 또는 j를 저장하고 있을 수도 있다. 즉 W2은 W1n에 포함된 다수의 빔형성 벡터(beam forming vector) 중 하나를 선정하는 작업과 위상 일치(co-phasing) 작업을 동시에 수행한다. The second codebook 124 may store 1 or j as C a, which is a co-phase element that performs a phase matching operation. That is, W2 simultaneously performs a task of selecting one of a plurality of beam forming vectors included in W1 n and a co-phasing operation.

전술한 바와 같이 W1이 4 개의 빔형성벡터를 포함하므로, W2이 Sa 1, Sa 2을 통해 4개의 빔형성벡터들을 선정하는 방식은 총 10가지가 존재할 수 있다. 따라서, 10개의 빔선택(beam selection)을 표현하기 위해 4 비트들을 사용하는 것은 비효율적이므로 10가지 경우 중 8가지만을 3비트들로 표현하면서 인접한 4개의 빔형성벡터들의 조합 모두를 표현할 수 있는 빔선택벡터의 조합 규칙을 위에서 설명하였다. As described above, since W1 includes four beamforming vectors, there may be a total of 10 ways in which W2 selects four beamforming vectors through S a 1 and S a 2 . Therefore, using four bits to represent ten beam selections is inefficient, so only eight of the ten cases are represented by three bits, and the beam selection can represent all combinations of four adjacent beamforming vectors. The combinatorial rule of vectors has been described above.

즉 W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 필수 빔선택벡터들의 조합들 (Sa 1, Sa 2)=(e1,e1), (e1,e4), (e2,e3),(e2,e4)을 필수적으로 포함하고, W1을 구성하는 빔형성벡터들 중 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합들 (Sa 1, Sa 2)=(e1,e1) or (Sa 1, Sa 2)=(e3,e3)과, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합들 (Sa 1, Sa 2)=(e2,e2) or (Sa 1, Sa 2)=(e4,e4), 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합들(Sa 1, Sa 2)=(e1,e2) or (Sa 1, Sa 2)=(e3,e4)은 선택적으로 포함될 수 있다.That is, combinations of essential beam selection vectors (S a 1 , S a 2 ) = (e 1 , e 1 ), which select one of the first and second beam forming vectors constituting W1 and the other of the third and fourth ones, a combination of beam selection vectors that essentially include (e 1 , e 4 ), (e 2 , e 3 ), (e 2 , e 4 ) and overlapping the first of the beamforming vectors constituting W1; Combinations to select the third overlap (S a 1 , S a 2 ) = (e 1 , e 1 ) or (S a 1 , S a 2 ) = (e 3 , e 3 ) Combination of beam selection vectors and combinations of fourth selection (S a 1 , S a 2 ) = (e 2 , e 2 ) or (S a 1 , S a 2 ) = (e 4 , e 4 ) , A combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth (S a 1 , S a 2 ) = (e 1 , e 2 ) or (S a 1 , S a 2 ) = ( e 3 , e 4 ) may optionally be included.

3비트들로 8개의 (Sa 1, Sa 2) 조합들을 표현할 수 있으므로, 나머지 한 개의 빔형성벡터의 조합은 (1)선택요소 조합 3가지에서 각 하나씩 선정되고 남은 나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 추가하거나, (2)3비트들로 표현 가능한 8가지 경우의 수 중 한 가지는 사용하지 않고 남겨놓거나(reserved), (3)나머지 3가지의 (Sa 1, Sa 2) 조합 중 한 가지를 임의의 방식 내지 소정의 규칙으로W2 빔선택을 완성할 수 있다. Since eight (S a 1 , S a 2 ) combinations can be represented by three bits, the combination of the other beamforming vector is selected from (1) each of the three selection element combinations and the remaining three (S a 1 , S a 2 ) add the most frequently used combination of combinations, or (2) one of eight cases that can be represented with three bits, is reserved without use, or (3) One of three (S a 1 , S a 2 ) combinations can complete the W2 beam selection in any manner or with a predetermined rule.

필수요소 조합들과 선택요소 조합들을 포함하여 3비트들로 8개의 (Sa 1, Sa 2) 조합을 설정할 경우 위 규칙에 따라 가능한 빔선택벡터들의 조합은 빔선택벡터들의 아래첨자들만으로 표시하면 표1와 같다.When setting eight (S a 1 , S a 2 ) combinations with three bits, including the required component combinations and the optional component combinations, the combination of possible beam selection vectors according to the above rules is represented by subscripts of the beam selection vectors only. Table 1

도 2을 참조하면, 단말(110)과 기지국(120) 사이 데이터를 송수신하기 위해 송신자 측 기지국(120)은 참조신호(128)를 전송하고, 수신자 측 단말(receiver side, 110)은 이 참조신호(128)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 부대역(서브밴드)의 채널을 추정할 수 있다. 반대로, 상향링크 전송시 기지국(120)은 상향링크 채널을 추정할 수 있다. Referring to FIG. 2, in order to transmit and receive data between the terminal 110 and the base station 120, the sender side base station 120 transmits a reference signal 128, and the receiver side terminal 110 receives the reference signal. (128) can be used to estimate the channel. For example, the terminal 110 may estimate the downlink channel during downlink transmission. In particular, during OFDM transmission, the terminal 110 may estimate a channel of each subband. In contrast, the base station 120 may estimate the uplink channel during uplink transmission.

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 참조신호는 주파수 도메인 채널의 추정에만 사용되지 않고 단말과 기지국 사이의 무선통신 과정에서 필요한 위치추정, 제어정보의 송수신, 스케줄링정보의 송수신, 피드백정보의 송수신 등을 위해서 사용될 수도 있다.Certain signals or symbols may be inserted at regular or irregular intervals in the frequency-domain grid for estimation of the channel. In this case, the specific signal or symbol is variously named as a reference signal, a reference symbol, a pilot symbol, etc., but in this specification, the specific signal or symbol is referred to as a reference signal, but is not limited to the term. Do not. Of course, the reference signal is not only used for the estimation of the frequency domain channel but may also be used for position estimation, control information transmission / reception, transmission / reception of scheduling information, transmission / reception of feedback information, and the like, which are necessary in a wireless communication process between the terminal and the base station.

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.Different types of reference signals exist in downlink or uplink transmission, and new reference signals are defined and discussed for various purposes. For example, reference signals in uplink transmission include DM-RS (Demodulation RS) and SRS (Sounding RS). Reference signals in downlink transmission include DM-RS (Demodulation RS), CRS (Cell-specific RS), MBSFN RS, and UE-specific RS. In addition, there is a CSI-RS as a reference signal transmitted from a base station in order to acquire channel state information (CSI) of a center cell or neighbor cells in the terminal 20 during downlink transmission. The CSI-RS may be used to report a Channel Quality Indicator (CQI) / Precoder Matrix Index (PMI) / Rank Index (RI). This CSI-RS is cell-specific to be distinguishable from each other in each cell included in the base station transmitting the CSI-RS and should be sufficiently scattered in frequency and time for low overhead.

단말(110)은 제1프리코더에 사용되는 제1프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제1인덱스들을 표현하는 기본 제1코드북(112)과 제2 프리코더에 사용되는 제2프리코딩 행렬들과 이들을 인덱싱하는 제2인덱스들을 표현하는 제2코드북(114)을 저장하거나 생성할 수 있다. 제1코드북(112)와 제2코드북(114)는 각각 기지국(120)이 저장하고 있는 제1코드북(122)와 제2코드북(124)과 동일하거나 동일한 방식으로 각 코드북들(112, 114)을 생성할 수 있다. The terminal 110 includes a basic first codebook 112 representing the first precoding matrices used for the first precoder and the first indexes for indexing them, and a second precoding matrices used for the second precoder; A second codebook 114 representing the second indexes indexing them may be stored or generated. The first codebook 112 and the second codebook 114 are the same or the same as the first codebook 122 and the second codebook 124 stored in the base station 120, respectively. Can be generated.

단말(110)은 제1코드북(112)로부터 선택된 하나에 대한 이렇게 형성된 제1채널상태정보(132)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다. 또한, 각 단말(110)은 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그 제2프리코딩 행렬에 대한 제2채널상태정보(134)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다. The terminal 110 may report / feed back the first channel state information 132 thus formed for the selected one from the first codebook 112 to the base station 120. In addition, each terminal 110 may determine a second precoding matrix and report / feed back the second channel state information 134 of the second precoding matrix to the base station 120.

전술한 방식으로 W2의 빔선택벡터들의 조합들을 구성할 경우 수학식9의 W1과 W2를 표현할 때, W1W2에 의해 V4, V5를 선택하고자 할 경우 채널상태정보1과 채널상태정보2를 살펴본다. 먼저 빔형성벡터는 [V4, V5, V6, V7]임으로 PMI1=2인데 이 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택하는 PMI2를 결정해야 한다. 그런데 제2코드북이 수학식12와 같은 빔선택벡터들의 조합들로 구성된 경우 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합은 존재하지 않는 대신 세번째와 네번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합 (e3, e4)는 존재한다.When configuring the combination of the beam selection of W2 vector in the manner described above, if you want to select a V 4, V 5 by, W1W2 when rendering the W1 and W2 of equation (9) at the CSI 1 and CSI 2 see. First, since the beamforming vectors are [V 4 , V 5 , V 6 , V 7 ], PMI1 = 2, and PMI2 that selects the first and second of these beamforming vectors must be determined. However, when the second codebook is composed of combinations of beam selection vectors as shown in Equation 12, the combination of beam selection vectors for selecting the first and second beamforming vectors does not exist, but instead of the beam selection vectors for selecting the third and fourth. The combination (e 3 , e 4 ) is present.

따라서 단말(110)은 PMI1=2 대신 PMI1=1를 기지국에 보고하고 대신 세번째와 네번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합 (e3, e4)를 표현하는PMI2=6을 기지국에 보고할 수 있다. 이때 PMI2의 값은 수학식12에서 빔선택벡터들의 조합들의 순서대로 PMI2=0, PMI2=1,…PMI2=6, PMI2=7로 부여한 것이나 이에 제한되지 않는다.Accordingly, the terminal 110 may report PMI1 = 1 to the base station instead of PMI1 = 2, and may report PMI2 = 6 representing a combination (e 3 , e 4 ) of beam selection vectors for selecting the third and fourth instead. . At this time, the value of PMI2 is PMI2 = 0, PMI2 = 1,... PMI2 = 6 and PMI2 = 7, but not limited thereto.

이때 제2채널상태정보는 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca가 1 또는 j를 1비트로 포함할 수 있다. 다시말해 제2채널상태정보는 총 4비트로, 3비트는 빔선택벡터들의 조합을 표현하고 나머지 1비트로 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca을 표현할 수 있다.In this case, the second channel state information may include 1 or j as 1 bit, which is a co-phase element C a performing a phase matching operation. In other words, the second channel state information may be 4 bits in total, 3 bits may represent a combination of beam selection vectors, and the remaining 1 bit may represent C a , which is a co-phase element.

기지국(120)은 단말(110)로부터 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 수신한 후 전술한 방식의 역순으로 제1채널상태정보와 제2채널상태정보에 의해 랭크2 전송시 각 레이어에 대한 빔형성벡터들을 결정할 수 있다.The base station 120 receives the first channel state information and the second channel state information from the terminal 110 and then transmits each layer when the rank 2 is transmitted by the first channel state information and the second channel state information in the reverse order as described above. Beamforming vectors for may be determined.

전술한 예에서 기지국(120)은 단말(110)로부터 제1채널상태정보인 PMI1=1과 제2채널상태정보인 PMI2=6을 보고받으면, 기지국(120)은 PMI1=1이므로 W1의 Vn=[V2, V3, V4, V5]이고 PMI2=6이므로 빔선택벡터들의 조합(e3, e4)에 의해 V4와 V5를 선정하는 것을 알 수 있다. 이때 제2채널상태정보는 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca가 1 또는 j를 1비트로 포함할 수 있다. 다시말해 제2채널상태정보는 총 4비트로, 3비트는 빔선택벡터들의 조합을 표현하고 나머지 1비트로 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca을 표현할 수 있다.In the above-described example, when the base station 120 receives a report of the first channel state information PMI1 = 1 and the second channel state information PMI2 = 6 from the terminal 110, the base station 120 has PMI1 = 1, so that Vn = Since [V 2 , V 3 , V 4 , V 5 ] and PMI2 = 6, it can be seen that V 4 and V 5 are selected by the combination (e 3 , e 4 ) of the beam selection vectors. In this case, the second channel state information may include 1 or j as 1 bit, which is a co-phase element C a performing a phase matching operation. In other words, the second channel state information may be 4 bits in total, 3 bits may represent a combination of beam selection vectors, and the remaining 1 bit may represent C a , which is a co-phase element.

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.The base station 120 uses the channel state information 132 and 134 reported from each terminal 110 as a basis for the first precoder and the second precoder in the first codebook 122 and the second codebook 124. Determine the precoding matrices of and precode the data symbols using the precoding matrices.

최종적으로 기지국(120)은 프리코딩된 신호를 단말(110)에 전송한다. 반대로 단말(110)은 이 신호을 수신한 후 원 데이터를 디코딩한다. Finally, the base station 120 transmits the precoded signal to the terminal 110. In contrast, the terminal 110 decodes the original data after receiving the signal.

이상 다단 구조의 프리코더를 사용할 경우 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 채널상태정보를 교환하는 과정을 설명하였으나 채널생태정보를 송수신하는 MIMO 무선통신시스템에 대해 상세히 기재한다. In the case of using a multi-stage precoder, a process of exchanging channel state information between a base station and a terminal in a wireless communication system has been described. However, the MIMO wireless communication system for transmitting and receiving channel ecological information will be described in detail.

도 3은 MIMO 무선통신시스템에서 일실시예에 따른 기지국과 단말 각각의 구성도이다. 3 is a configuration diagram of each of a base station and a terminal according to an embodiment in a MIMO wireless communication system.

도 3을 참조하면, MIMO 무선통신시스템(400)은 단말(410)과 기지국(420)을 포함할 수 있다. 이때 단말(410)과 기지국(420)은 도 2을 참조하여 설명한 무선통신시스템에서 기지국과 단말이 채널상태정보를 교환하는 과정을 수행한다.Referring to FIG. 3, the MIMO wireless communication system 400 may include a terminal 410 and a base station 420. In this case, the terminal 410 and the base station 420 perform a process of exchanging channel state information between the base station and the terminal in the wireless communication system described with reference to FIG. 2.

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.The terminal 410 is an antenna array 411 for receiving a signal through a downlink channel and a post-decoder 412 for processing the received signal and decoding the original data symbol using a precoding matrix. And an information feedback device 414.

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.Antenna array 411 may use multiple antennas. In this case, the antenna array 411 may form a polarized antenna array. In order to arrange more antennas in a limited space in a wireless communication system, an array may be implemented using a dual polarized antenna array in which two antennas having different polarizations are alternately installed.

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.The post decoder 412 corresponds to the first precoder 422 and the second precoder 424 of the base station 420. The post decoder 412 transmits the received reference signal to the channel information feedback device 414.

채널정보 피드백장치(414)는 참조신호를 수신하고 이 참조신호를 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 채널정보 피드백장치(414)는 도 2를 참조하여 설명한 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 생성할 수 있다. 채널정보 피드백장치(414)는 이 채널정보를 기지국(420)에 피드백할 수 있다. The channel information feedback device 414 may receive the reference signal and estimate the channel using the reference signal. The channel information feedback device 414 may generate channel information including the first channel state information and the second channel state information described with reference to FIG. 2. The channel information feedback device 414 may feed back this channel information to the base station 420.

채널정보 피드백장치(414)는 제1코드북(112)으로 예를 들어 수학식2 또는 5와 같은 형태로 저장할 수도 있고, W1PMI1=0=[V0, V1, V2, V3]와 같이 빔형성벡터만을 저장할 수도 있고 [0,1,2,3]와 같이 빔형성벡터의 인덱스들만을 저장할 수도 있다. The channel information feedback device 414 may store the first codebook 112 in the form of, for example, Equation 2 or 5, and W1 PMI1 = 0 = [V 0 , V 1 , V 2 , V 3 ] and the like. Likewise, only the beamforming vector may be stored or only the indices of the beamforming vector may be stored as [0,1,2,3].

채널정보 피드백장치(414)는 제2코드북(114)으로 수학식8과 같은 형태로 저장할 수도 있고 수학식 10과 같은 빔선택벡터들의 조합들을 저장할 수도 있다. W2은 W1n에 포함된 다수의 빔형성 벡터(beam forming vector) 중 하나를 선정하는 작업과 위상 일치(co-phasing) 작업을 동시에 수행한다. 제2코드북(124)는 위상 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca가 1 또는 j를 저장하고 있을 수도 있다. The channel information feedback device 414 may store the second codebook 114 in the form of Equation 8 or store combinations of beam selection vectors such as Equation 10. W2 simultaneously performs a task of selecting one of a plurality of beam forming vectors included in W1 n and a co-phasing operation. In the second codebook 124, a co-phase element C a , which performs a co-phasing operation, may store 1 or j.

채널정보 피드백장치(414)는 제1코드북(112)로부터 선택된 하나에 대한 이렇게 형성된 제1채널상태정보(132)와 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그 제2프리코딩 행렬에 대한 제2채널상태정보(134)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다.The channel information feedback device 414 determines the thus formed first channel state information 132 and the second precoding matrix for the one selected from the first codebook 112 and the second channel state for the second precoding matrix. Information 134 may be reported / feedback to base station 120.

전술한 방식으로 W2의 빔선택벡터들의 조합들을 구성할 경우 수학식9의 W1과 W2를 표현할 때, W1W2에 의해 V4, V5를 선택하고자 할 경우 채널상태정보1과 채널상태정보2를 살펴본다. 먼저 빔형성벡터는 [V4, V5, V6, V7]임으로 PMI1=2인데 이 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택하는 PMI2를 결정해야 한다. 그런데 제2코드북이 수학식12와 같은 빔선택벡터들의 조합들로 구성된 경우 빔형성벡터들 중 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합은 존재하지 않는 대신 세번째와 네번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합 (e3, e4)는 존재한다.When the combinations of the beam selection vectors of W2 are configured in the above-described manner, when W1 and W2 of Equation 9 are expressed, the channel state information 1 and the channel state information 2 are described when W4 and V5 are selected by W1W2. First, since the beamforming vectors are [V4, V5, V6, V7], PMI1 = 2, and PMI2 which selects the first and second of these beamforming vectors should be determined. However, when the second codebook is composed of combinations of beam selection vectors as shown in Equation 12, the combination of beam selection vectors for selecting the first and second beamforming vectors does not exist, but instead of the beam selection vectors for selecting the third and fourth. Combinations (e3, e4) are present.

따라서 채널정보 피드백장치(414)는 PMI1=2 대신 PMI1=1를 기지국에 보고하고 대신 세번째와 네번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합 (e3, e4)를 표현하는 PMI2=6을 기지국에 보고할 수 있다. 이때 PMI2의 값은 수학식12에서 빔선택벡터들의 조합들의 순서대로 PMI2=0, PMI2=1,…PMI2=6, PMI2=7로 부여한 것이나 이에 제한되지 않는다.Accordingly, the channel information feedback device 414 may report PMI1 = 1 to the base station instead of PMI1 = 2, and report PMI2 = 6 representing a combination (e3, e4) of the beam selection vectors to select the third and fourth instead. have. At this time, the value of PMI2 is PMI2 = 0, PMI2 = 1,... In order of combinations of beam selection vectors in Equation 12. PMI2 = 6 and PMI2 = 7, but not limited thereto.

이때 제2채널상태정보는 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca가 1 또는 j를 1비트로 포함할 수 있다. 다시말해 제2채널상태정보는 총 4비트로, 3비트는 빔선택벡터들의 조합을 표현하고 나머지 1비트로 위상 일치 요소(co-phase element)인 Ca을 표현할 수 있다.In this case, the second channel state information may include 1 or j as 1 bit, which is a co-phase element C a performing a phase matching operation. In other words, the second channel state information may be 4 bits in total, 3 bits may represent a combination of beam selection vectors, and the remaining 1 bit may represent C a , which is a co-phase element.

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. The base station 420 includes a layer mapper 421 that maps codewords to a layer, and a precoder 425 that includes precoding the layer mapped data symbols using a precoding matrix. antenna array 428 for transmitting in air. The precoder 425 may include a first precoder 422 and a second precoder 424 for precoding data symbols. In this case, the first precoder 422 and the second precoder 424 may precode the data symbols by their first precoding matrix and the second precoding matrix, respectively.

도 3에 도시한 이중 구조를 가지는 프리코더의 특징은 단말이 W1 및 W2에 대한 채널상태정보들을 보고할 때, W1 및 W2 각각이 대응되는 주파수 대역이 다르다는 것이다. 한편, 도 3에 도시한 W1에 대한 제1채널정보와 W2에 대한 제2채널정보는 피드백하는 프리코더의 위치가 다를 수 있다. 즉 제1채널정보가 제2프리코더(424)에 피드백되고 제2채널정보가 제1프리코더(422)에 피드백할 수 있다.A characteristic of the precoder having the dual structure shown in FIG. 3 is that when the terminal reports channel state information for W1 and W2, the frequency bands to which W1 and W2 respectively correspond are different. On the other hand, the position of the precoder to feed back the first channel information for W1 and the second channel information for W2 shown in FIG. That is, the first channel information may be fed back to the second precoder 424 and the second channel information may be fed back to the first precoder 422.

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.Antenna array 428 of base station 420 may use multiple antennas. In this case, the antenna array 428 may form a polarized antenna array. In order to arrange more antennas in a limited space in a wireless communication system, an array may be implemented using a dual polarized antenna array in which two antennas having different polarizations are alternately installed. In this case, the antenna arrays 411 and 428 are exemplarily described as using a dual polarized antenna array, but the present invention is not limited thereto.

기지국(420)은 안테나 어레이(428)을 통해 단말(410)의 채널정보 피드백장치(414)로부터 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 보고/피드백받을 수 있다.The base station 420 may report / feed back the first channel state information and the second channel state information from the channel information feedback device 414 of the terminal 410 through the antenna array 428.

기지국(420)은 각 단말(410)로부터 보고받은 채널상태정보들을 기초로 이용하여 제1코드북와 제2코드북에서 제1프리코더(422)와 제2프리코더(424)의 프리코딩 행렬들을 결정하고 그 프리코딩 행렬들을 이용하여 데이터심볼들을 프리코딩한다.The base station 420 determines precoding matrices of the first precoder 422 and the second precoder 424 in the first codebook and the second codebook based on the channel state information reported from each terminal 410. The precoding matrices are used to precode the data symbols.

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.The feedback period or the interval between the first channel state information and the second channel state information may be different. For example, the first channel state information may be fed back to the base station 420 in a short term, and the second channel information may be fed back to the base station 420 in a long term. In other words, the long period / long term and the short period / short term mean relative to each other, and the long period / long term means a longer period than the short period / short term.

이상, 또다른 실시예에 따라 코드북제한정보와 채널생태정보를 송수신하는 MIMO 무선통신신스템에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법에 대해 기재한다. The MIMO wireless communication system for transmitting and receiving codebook restriction information and channel ecological information according to another embodiment has been described above. Hereinafter, a communication method of a transmission apparatus according to another embodiment will be described.

도 4는 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법의 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a communication method of a transmission apparatus according to another embodiment.

도 4를 참조하면, 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법(600)는 전파 채널을 추정하기 위한 참조신호를 단말에 전송하는 참조신호 전송단계(S610)과 단말로부터 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 수신하는 채널정보 수신단계(S620), 둘 이상의 안테나들을 통해 프리코딩된 심볼 또는 신호를 공중으로 전파하는 전송단계(S630)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, a communication method 600 of a transmitter according to another embodiment includes a reference signal transmission step (S610) of transmitting a reference signal for estimating a propagation channel to a terminal, and first channel state information from the terminal. Channel information receiving step (S620) for receiving the channel information including the second channel state information, it may include a transmission step (S630) for propagating a precoded symbol or signal through the two or more antennas to the air.

전송단계(630)는 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑 단계(S632)과 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩 단계(S634), 둘 이상의 안테나들을 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계(S636)을 포함할 수 있다. The transmitting step 630 includes a layer mapping step S632 of mapping a codeword to a layer, a precoding step S634 of precoding symbols, and a transmission step of propagating precoded symbols to the air through two or more antennas (S636). ) May be included.

이상, 또다른 실시예에 따른 송신장치의 통신방법에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법에 대해 기재한다. In the above, the communication method of the transmission apparatus according to another embodiment has been described. Hereinafter, the communication method of the reception apparatus according to another embodiment will be described.

도 5는 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법의 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a communication method of a receiving apparatus according to another embodiment.

도 5를 참조하면, 또다른 실시예에 따른 수신장치의 통신방법(700)은 참조신호 수신단계(S710)과 제1채널상태정보와 제2채널상태정보를 송신장치에 전송하는 채널정보 전송단계(S720)을 포함한다.Referring to FIG. 5, in a communication method 700 of a receiving apparatus according to another embodiment, a reference signal receiving step S710 and a channel information transmitting step of transmitting first channel state information and second channel state information to a transmitting device. (S720).

채널정보 전송단계(S720)에서 단말(10)은 제1프리코딩 행렬을 결정하고 제1채널상태정보(132)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다. 또한, 각 단말(110)은 제2프리코딩 행렬을 결정하고 그 제2프리코딩 행렬에 대한 제2채널상태정보(134)를 기지국(120)에 보고/피드백할 수 있다. In step S720, the terminal 10 may determine a first precoding matrix and report / feed back the first channel state information 132 to the base station 120. In addition, each terminal 110 may determine a second precoding matrix and report / feed back the second channel state information 134 of the second precoding matrix to the base station 120.

이상 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Although the embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited thereto.

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. Embodiments as described above may be applied to uplink / downlink MIMO systems, as well as a single cell environment, as well as a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP) and heterogeneous networks. It may be applied to all uplink / downlink MIMO systems.

전술한 실시예에서 랭크 1 및 2를 참조하여 채널정보를 구성 및 전송하는 통신방법 및 시스템을 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 랭크 3 내지 랭크 8도 동일한 방식 또는 시스템을 적용할 수 있다. Although the above-described embodiment has described a communication method and system for configuring and transmitting channel information with reference to ranks 1 and 2, the present invention is not limited thereto. Ranks 3 to 8 may apply the same manner or system.

위 실시예에서 이중편파 안테나 어레이를 예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 삼중편파나 사중편파 안테나 어레이와 같이 다중편파 안테나 어레이일 수도 있다. 또한, 편파 안테나 어레이에 제한되지 않고 일반적인 안테나 어레이에도 적용가능할 수도 있다.In the above embodiment, a dual polarization antenna array has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. For example, it may be a multi-polarized antenna array, such as a triple polarized wave or quadrupole antenna array. In addition, the present invention is not limited to the polarized antenna array but may be applicable to a general antenna array.

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.In the above description, all elements constituting the embodiments of the present invention are described as being combined or operating in combination, but the present invention is not necessarily limited to the embodiments. In other words, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively operated in combination with one or more. In addition, although all of the components may be implemented in one independent hardware, each or all of the components may be selectively combined to perform some or all functions combined in one or a plurality of hardware. It may be implemented as a computer program having a. Codes and code segments constituting the computer program may be easily inferred by those skilled in the art. Such a computer program may be stored in a computer readable storage medium and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention. The storage medium of the computer program may include a magnetic recording medium, an optical recording medium, a carrier wave medium, and the like.

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.In addition, the terms "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be included, unless otherwise stated, and thus excludes other components. It should be construed that it may further include other components instead. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms commonly used, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be construed in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.

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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (24)

두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치에서,
수신장치로부터 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와, 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들 (Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 수신하는 채널정보 수신단계; 및
수신한 상기 제1채널상태정보에대응하는 제1프리코딩행렬과 수신된 상기 제2채널상태정보의 빔선택벡터에 대응하는 제2프리코딩행렬을 사용하여 다단 프리코딩하여 신호를 전송하는 단계를 포함하는 송신장치의 통신방법.
In a transmission device including a multi-stage precoder for transmitting a signal through two layers,
First channel state information indicating one first precoding matrix among one of first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for beamforming from a receiver, and the four beamforming One of a combination of beam selection vectors that essentially includes a combination of beam selection vectors for selecting one of the first and second and another of the third and fourth of the vectors, and a combination of beam selection vectors for overlapping the first selection, and And optionally including one of a combination of beam selection vectors for overlapping the second and a combination for overlapping selection for the fourth, and a combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth, channel for receiving channel information for a second channel state information indicative of one of a combination of the beamforming vector (s 1 a, s 2, a) positive Receiving step; And
Multi-stage precoding using a first precoding matrix corresponding to the received first channel state information and a second precoding matrix corresponding to the beam selection vector of the received second channel state information to transmit a signal; Communication method of a transmitting device comprising.
제1항에 있어서,
상기 제2채널상태정보는 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)에 대한 정보를 추가로 포함하는 송신장치의 통신방법.
The method of claim 1,
And the second channel state information further includes information about a co-phase element performing a co-phasing operation.
제2항에 있어서,
상기 제1프리코딩행렬들은
Figure pat00044
(Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors)이고,
Figure pat00045
은 0으로 구성되고 크기가 Vn와 동일한 열벡터임)으로 표현되고, 상기 제2프리코딩행렬들은
Figure pat00046
(Sa 1, Sa 2은 빔 선택(beam selection)을 수행하는 빔 선택 벡터(beam selection vector)들이며, Ca은 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)임)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
The method of claim 2,
The first precoding matrices
Figure pat00044
(V n is beam forming vectors for performing beam forming,
Figure pat00045
Is a column vector of 0 and the same size as V n ), and the second precoding matrices
Figure pat00046
(S a 1 , S a 2 are beam selection vectors for performing beam selection, and C a is a co-phase element for performing phase matching). Communication method of the transmitting device, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 제2채널상태정보가 지시하는 상기 빔형성벡터의 조합들 (Sa 1, Sa 2) 중 하나는 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는 빔선택벡터들 중 하나를 선정하고 남은 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 선정하거나 소정의 규칙으로 선정하는 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
The method of claim 1,
One of the combinations (S a 1 , S a 2 ) of the beamforming vectors indicated by the second channel state information may be one of a combination of beam selection vectors for overlapping first selection and a combination of third and overlapping selection. And optionally one of a combination of beam selection vectors for overlapping the second and a combination for overlapping selection for the fourth, and a combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth. And selecting one of the beam selection vectors and the most frequently used combination among the remaining combinations or selecting the predetermined one by a predetermined rule.
제4항에 있어서,
상기 빔형성벡터의 조합들
Figure pat00047
의 원소들을 (en, em)으로 표현할 때, (en, em) 조합에서 n, m값은 아래 표로 표현되는 조합들 중 하나인 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
Figure pat00048
The method of claim 4, wherein
Combinations of the beamforming vectors
Figure pat00047
When the elements of (e n , e m ) are represented, n and m values of the combination of (e n , e m ) are one of the combinations represented by the following table.
Figure pat00048
제1항에 있어서,
상기 송신장치는 기지국인 것을 특징으로 하는 송신장치의 통신방법.
The method of claim 1,
The transmitting device is a communication method of the transmitting device, characterized in that the base station.
코드워드를 두개의 레이어들에 매핑하는 레이어 맵퍼;
상기 코드워드가 상기 레이어 맵퍼에 의해 상기 레이어에 매핑된 데이터심볼을 수신장치로부터 빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보에 대응하는 제1프리코딩행렬과, 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보에 대응하는 빔선택벡터에 대응하는 제2프리코딩행렬을 사용하여 프리코딩하는 다단 프리코더; 및
상기 프리코더로부터 출력된 신호들을 전송하는 안테나 어레이를 포함하는 송신장치.
A layer mapper that maps codewords to two layers;
A first pre of one of the first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for beamforming a data symbol mapped by the layer mapper to the layer by the layer mapper from a receiver; Essentially a combination of a first precoding matrix corresponding to the first channel state information indicating a coding matrix, and beam selection vectors for selecting one of the first and second of the four beamforming vectors and the other of the third and fourth One of the combination of the beam selection vectors including the first selection and the combination of the third selection, and the combination of the selection of the beam selection vectors and the second selection. The beam type, optionally including one of a combination of beam selection vectors for selecting a second and a combination for selecting third and a fourth A multistage precoder for precoding using a second precoding matrix corresponding to the beam selection vector corresponding to the second channel state information indicating one of the combinations of the sex vectors (S a 1 , S a 2 ); And
And an antenna array for transmitting signals output from the precoder.
제7항에 있어서,
상기 제2채널상태정보는 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)에 대한 정보를 추가로 포함하는 송신장치.
The method of claim 7, wherein
The second channel state information further includes information on a co-phase element for performing a co-phasing operation.
제8항에 있어서,
상기 제1프리코딩행렬들은
Figure pat00049
(Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors) 이고,
Figure pat00050
은 0으로 구성되고 크기가 Vn와 동일한 열벡터임)으로 표현되고, 상기 제2프리코딩행렬들은
Figure pat00051
(Sa 1, Sa 2은 빔 선택(beam selection)을 수행하는 빔 선택 벡터(beam selection vector)들이며, Ca은 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)임)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 송신장치.
The method of claim 8,
The first precoding matrices
Figure pat00049
(V n is beam forming vectors for performing beam forming,
Figure pat00050
Is a column vector of 0 and the same size as V n ), and the second precoding matrices
Figure pat00051
(S a 1 , S a 2 are beam selection vectors for performing beam selection, and C a is a co-phase element for performing phase matching). Transmitter, characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 제2채널상태정보가 지시하는 상기 빔형성벡터의 조합들 (Sa 1, Sa 2) 중 하나는 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는 빔선택벡터들 중 하나를 선정하고 남은 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 선정하거나 소정의 규칙으로 선정하는 것을 특징으로 하는 송신장치.
The method of claim 8,
One of the combinations (S a 1 , S a 2 ) of the beamforming vectors indicated by the second channel state information may be one of a combination of beam selection vectors for overlapping first selection and a combination of third and overlapping selection. And optionally one of a combination of beam selection vectors for overlapping the second and a combination for overlapping selection for the fourth, and a combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth. And selecting one of the beam selection vectors and the most frequently used combination from the remaining combinations, or selecting a predetermined rule.
제10항에 있어서,
상기 빔형성벡터의 조합들
Figure pat00052
의 원소들을 (en, em)으로 표현할 때, (en, em) 조합에서 n, m값은 아래 표로 표현되는 조합들 중 하나인 것을 특징으로 하는 송신장치.
Figure pat00053
The method of claim 10,
Combinations of the beamforming vectors
Figure pat00052
When the elements of (e n , e m ) are represented, n and m values of the combination of (e n , e m ) are one of the combinations represented by the following table.
Figure pat00053
제8항에 있어서,
상기 송신장치는 기지국인 것을 특징으로 하는 송신장치.
The method of claim 8,
And the transmitting device is a base station.
두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치가 신호를 송신하는 무선통신시스템에서,
상기 송신장치로부터 전파 채널을 추정하기 위한 참조신호를 수신하는 단계 및
빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 상기 송신장치에 전송하는 전송단계를 포함하는 수신장치의 통신방법.
In a wireless communication system in which a transmitter including a multi-stage precoder transmitting a signal through two layers transmits a signal,
Receiving a reference signal for estimating a propagation channel from the transmitter; and
First channel state information indicating one of the first precoding matrices of the first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for performing beam forming and the first of the four beamforming vectors. The combination of the beam selection vectors that selects one of the second and the other of the third and the fourth is essentially included, and the combination of the beam selection vectors that select the first overlap and the combination of the third and the second overlap The beamforming vector selectively comprising one of a combination of beam selection vectors to be selected and a combination of fourth and overlapping beam selection vectors; and a combination of beam selection vectors to select first and second and combinations to select third and fourth a combination of (a s 1, s 2, a) transmitting a channel of information and a second channel state information indicative of the one in the transmitter to the transmitting end The communication method of a receiving apparatus including a.
제13항에 있어서,
상기 제2채널상태 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)에 대한 정보를 추가로 포함하는 수신장치의 통신방법.
The method of claim 13,
And a method for co-phase element performing the second channel state co-phasing operation.
제14항에 있어서,
상기 제1프리코딩행렬들은
Figure pat00054
(Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors) 이고,
Figure pat00055
은 0으로 구성되고 크기가 Vn와 동일한 열벡터임)으로 표현되고, 상기 제2프리코딩행렬들은
Figure pat00056
(Sa 1, Sa 2은 빔 선택(beam selection)을 수행하는 빔 선택 벡터(beam selection vector)들이며, Ca은 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)임)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 수신장치의 통신방법.
The method of claim 14,
The first precoding matrices
Figure pat00054
(V n is beam forming vectors for performing beam forming,
Figure pat00055
Is a column vector of 0 and the same size as V n ), and the second precoding matrices
Figure pat00056
(S a 1 , S a 2 are beam selection vectors for performing beam selection, and C a is a co-phase element for performing phase matching). Communication method of the receiving device, characterized in that.
제13항에 있어서,
상기 제2채널상태정보가 지시하는 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나는 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는 빔선택벡터들 중 하나를 선정하고 남은 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 선정하거나 소정의 규칙으로 선정하는 것을 특징으로 하는 수신장치의 통신방법.
The method of claim 13,
One of the combinations (S a 1 , S a 2 ) of the beamforming vectors indicated by the second channel state information may be one of a combination of beam selection vectors for overlapping the first selection and a combination of the third and overlapping selection. And optionally one of a combination of beam selection vectors for overlapping the second and a combination for overlapping selection for the fourth, and a combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth. And selecting one of the beam selection vectors and the most frequently used combination among the remaining combinations or selecting the predetermined one by a predetermined rule.
제16항에 있어서,
상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2)의 원소들을 (en, em)으로 표현할 때, (en, em) 조합에서 n, m값은 아래 표로 표현되는 조합들 중 하나인 것을 특징으로 하는 수신장치의 통신방법.
Figure pat00057
The method of claim 16,
When expressed in the combinations of the beamforming vector (S a 1, S a 2 ) (e n, e m) of elements of, (e n, e m) in combination n, m values are the combinations represented tabulated below Communication method of the receiving device, characterized in that one of.
Figure pat00057
제13항에 있어서,
상기 송신장치는 기지국이며, 상기 수신장치는 단말인 것을 특징으로 하는 수신장치의 통신방법.
The method of claim 13,
The transmitting apparatus is a base station, and the receiving apparatus is a communication method of a receiving apparatus, characterized in that the terminal.
두개의 레이어들을 통해 신호를 전송하는 다단 프리코더들을 포함하는 송신장치가 신호를 송신하는 무선통신시스템에서,
상기 송신장치로부터 전파 채널을 추정하기 위한 참조신호를 수신하는 안테나 어레이 및
빔 형성(beam forming)을 수행하는 인접한 4개의 빔형성벡터들을 포함하는 제1프리코딩행렬들 중 하나의 제1프리코딩행렬을 지시하는 제1채널상태정보와 상기 4개의 빔형성벡터들의 첫번째와 두번째 중 하나와 세번째와 네번째 중 다른 하나를 선택하는 빔선택벡터들의 조합들을 필수적으로 포함하고 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는, 상기 빔형성벡터의 조합들(Sa 1, Sa 2) 중 하나를 지시하는 제2채널상태정보를 포함하는 채널정보를 상기 송신장치에 전송하는 채널정보 피드백장치를 포함하는 수신장치.
In a wireless communication system in which a transmitter including a multi-stage precoder transmitting a signal through two layers transmits a signal,
An antenna array for receiving a reference signal for estimating a propagation channel from the transmitter;
First channel state information indicating one of the first precoding matrices of the first precoding matrices including four adjacent beamforming vectors for performing beam forming and the first of the four beamforming vectors. The combination of the beam selection vectors that selects one of the second and the other of the third and the fourth is essentially included, and the combination of the beam selection vectors that select the first overlap and the combination of the third and the second overlap The beamforming vector selectively comprising one of a combination of beam selection vectors to be selected and a combination of fourth and overlapping beam selection vectors; and a combination of beam selection vectors to select first and second and combinations to select third and fourth a combination of (a s 1, s 2, a) channel for transmitting information of the channel and a second channel state information indicative of the one in the transmitter information The receiving device comprising a feedback device.
제19항에 있어서,
상기 제2채널상태정보는 일치(co-phasing) 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)에 대한 정보를 추가로 포함하는 수신장치.
20. The method of claim 19,
The second channel state information further includes information on a co-phase element for performing a co-phasing operation.
제20항에 있어서,
상기 제1프리코딩행렬들은
Figure pat00058
(Vn은 빔 형성(beam forming)을 수행하는 빔형성벡터들(beam forming vectors) 이고,
Figure pat00059
은 0으로 구성되고 크기가 Vn와 동일한 열벡터임)으로 표현되고, 상기 제2프리코딩행렬들은
Figure pat00060
(Sa 1, Sa 2은 빔 선택(beam selection)을 수행하는 빔 선택 벡터(beam selection vector)들이며, Ca은 위상 일치 작업을 수행하는 위상 일치 요소(co-phase element)임)으로 표현되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
The method of claim 20,
The first precoding matrices
Figure pat00058
(Vn is beam forming vectors for performing beam forming,
Figure pat00059
Is a column vector of 0 and the same size as Vn), and the second precoding matrices
Figure pat00060
(S a 1 , S a 2 are beam selection vectors for performing beam selection, and C a is a co-phase element for performing phase matching). Receiving device, characterized in that.
제19항에 있어서,
상기 제2채널상태정보가 지시하는 상기 빔형성벡터의 조합들 (Sa 1, Sa 2) 중 하나는 첫번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 두번째를 중복하여 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 네번째를 중복하여 선택하는 조합 중 하나와, 첫번째와 두번째를 선택하는 빔선택벡터들의 조합과 세번째와 네번째를 선택하는 조합 중 하나를 선택적으로 포함하는 빔선택벡터들 중 하나를 선정하고 남은 조합들 중 가장 빈번하게 사용되는 조합을 선정하거나 소정의 규칙으로 선정하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
20. The method of claim 19,
One of the combinations (S a 1 , S a 2 ) of the beamforming vectors indicated by the second channel state information may be one of a combination of beam selection vectors for overlapping first selection and a combination of third and overlapping selection. And optionally one of a combination of beam selection vectors for overlapping the second and a combination for overlapping selection for the fourth, and a combination of beam selection vectors for selecting the first and second and combinations for selecting the third and fourth. Receiving apparatus, characterized in that for selecting one of the beam selection vectors and the most frequently used combination of the remaining combinations or by a predetermined rule.
제21항에 있어서,
상기 빔형성벡터의 조합들 (Sa 1, Sa 2 )의 원소들을 (en, em)으로 표현할 때, (en, em) 조합에서 n, m값은 아래 표로 표현되는 조합들 중 하나인 것을 특징으로 하는 수신장치.
Figure pat00061
The method of claim 21,
When expressed in the combinations of the beamforming vector (S a 1, S a 2 ) (e n, e m) of elements of, (e n, e m) in combination n, m values are the combinations represented tabulated below Receiving device, characterized in that one of.
Figure pat00061
제19항에 있어서,
상기 송신장치는 기지국이며, 상기 수신장치는 단말인 것을 특징으로 하는 수신장치.
20. The method of claim 19,
The transmitting apparatus is a base station, and the receiving apparatus is characterized in that the terminal.
KR1020100098513A 2010-10-08 2010-10-08 Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof KR20120036698A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100098513A KR20120036698A (en) 2010-10-08 2010-10-08 Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof
PCT/KR2011/007328 WO2012046998A2 (en) 2010-10-08 2011-10-04 Transmitting apparatus and communication method therefor, and receiving apparatus and communication method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100098513A KR20120036698A (en) 2010-10-08 2010-10-08 Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120036698A true KR20120036698A (en) 2012-04-18

Family

ID=45928206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100098513A KR20120036698A (en) 2010-10-08 2010-10-08 Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20120036698A (en)
WO (1) WO2012046998A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014182002A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 엘지전자 주식회사 Method for reporting channel state information for three dimensional beamforming in wireless communication system and apparatus for same
WO2017014609A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 엘지전자(주) Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor
WO2017014611A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 엘지전자(주) Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8165075B2 (en) * 2007-01-12 2012-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for transmitting/receiving feedback information in mobile telecommunication using multiple input multiple output
US8179775B2 (en) * 2007-08-14 2012-05-15 Texas Instruments Incorporated Precoding matrix feedback processes, circuits and systems
KR101373951B1 (en) * 2008-01-30 2014-03-13 엘지전자 주식회사 Method for transmitting precoding information in multiple antenna system
TWI506976B (en) * 2008-07-02 2015-11-01 Interdigital Patent Holdings Method and apparatus for measuring and reporting a rank and a precoding matrix for multiple-input multiple-output communication

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014182002A1 (en) * 2013-05-07 2014-11-13 엘지전자 주식회사 Method for reporting channel state information for three dimensional beamforming in wireless communication system and apparatus for same
US9853704B2 (en) 2013-05-07 2017-12-26 Lg Electronics Inc. Method for reporting channel state information for three dimensional beamforming in wireless communication system and apparatus for same
WO2017014609A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 엘지전자(주) Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor
WO2017014611A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 엘지전자(주) Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor
US10270504B2 (en) 2015-07-23 2019-04-23 Lg Electronics Inc. Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor
US11018737B2 (en) 2015-07-23 2021-05-25 Lg Electronics Inc. Codebook-based signal transmission and reception method in multi-antenna wireless communication system and apparatus therefor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012046998A3 (en) 2012-05-31
WO2012046998A2 (en) 2012-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6862526B2 (en) Methods and equipment for reduced feedback FD-MIMO
US11804885B2 (en) Codebook subset restriction for full-dimension MIMO
CN107636984B (en) Method and apparatus for operating MIMO measurement reference signals and feedback
US9843367B2 (en) Enhanced node B and method for precoding with reduced quantization error
KR102525602B1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving channel state information in a wireless communication system using multiple antennas
JP6293482B2 (en) Transmitting apparatus and communication method thereof, receiving apparatus and communication method thereof
KR102398220B1 (en) Codebook design and structure for advanced wireless communication systems
US8908490B2 (en) Channel state information feedback device, method thereof, and base station
JP5265657B2 (en) Base station apparatus, terminal apparatus, communication system, and communication method
US20130094548A1 (en) Method for transmitting channel information, device thereof, base station, and method for transmitting for base station thereof
EP3243279A1 (en) Methods and devices for indicating precoder parameters in a wireless communication network
KR20170020287A (en) Method and apparatus for channel state information feedback
KR20190040003A (en) Multi-beam codebooks with more optimized overhead
KR20170132221A (en) Method and apparatus for codebook design and signaling
KR20160110271A (en) Apparatus and method for transmitting feedback and reference signal in wireless communication system
KR20120002875A (en) Channel information transmission and reception method, apparatus thereof and cell apparatus thereof
KR20110093379A (en) Channel information feedback apparatus, method thereof and cell apparatus using the same, transmission method thereof
CN107689823A (en) The method of information feedback and a kind of user equipment and base station
CN112751597A (en) Channel measurement method and user equipment
US10693522B1 (en) Method and device for performing PUCCH feedback on basis of beamformed CSI RS resource in wireless communication system
KR20120049095A (en) Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof
KR20120076891A (en) Communicating method with base station and terminal, base station thereof and terminal thereof in coordinated multi-point transmission/reception system
KR20140080320A (en) Method and apparatus for transmitting/receiving channel information in wireless communication system
KR20110095515A (en) Channel information transmission and feedback method, apparatus thereof and cell apparatus using the same, transmission method thereof
KR20120036698A (en) Transmitter and communicating method thereof, receiver, communicating method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination