KR20120043113A - 코드북을 구성하기 위한 방법 및 디바이스, 프리코딩을 위한 방법, 디바이스, 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 코드북을 구성하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 방법은: 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하는 단계; 모바일 단말 및 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델을 획득하는 단계; 및 프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해, 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 단계를 포함한다. 본 발명은 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법 및 장치 뿐만 아니라, 프리코딩을 위한 방법, 장치 및 시스템을 추가로 개시한다.

Description

코드북을 구성하기 위한 방법 및 디바이스, 프리코딩을 위한 방법, 디바이스, 및 시스템{METHOD AND DEVICE FOR CONSTRUCTING CODEBOOK, METHOD, DEVICE AND SYSTEM FOR PRECODING}
본 발명은 일반적으로 프리코딩(precoding) 기술에 관한 것으로, 특히 코드북 구성(codebook construction) 뿐만 아니라, 코드북-기반 프리코딩 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
프리코딩 기술은 무선 통신 시스템들에서 더욱더 광범위하게 적용되고 있다. 프리코딩 기술은 데이터가 채널 손실 보상을 위해 우선 프리코딩된 다음, 채널 상태들에 더 양호하게 적응하도록 전송되는 기술로서, 이로 인해 데이터 송신 품질 및/또는 처리량이 개선된다.
현재, 프리코딩 기술은 두 범주들로 나눌 수 있다. 다운링크들을 예로 취한다. 하나의 범주는 파일럿 신호(pilot signal)들 등을 통해 모바일 단말를 서빙 기지국이 다운링크 다중-입력 다중-출력(multi-input multi-output: MIMO) 채널에 대한 정보를 획득한 다음, 상기 서빙 기지국이 프리코딩 행렬을 계산하고 데이터를 프리코딩한 후에 데이터를 전송하는 것이다. 다른 범주는 코드북-기반 프리코딩 방법으로서, 여기서 모바일 단말은 기지국에 의해 전송된 다운링크 파일럿들, 프리앰블(preamble)들 또는 미드앰블(midamble)들을 통해 다운링크 MIMO 채널에 대한 채널 정보를 획득한 다음, 복수의 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북으로부터 최적의 프리코딩 행렬의 인덱스(index)를 선택하여 서빙 기지국에 이 인덱스를 역으로 공급하고 기지국은 데이터를 프리코딩한 후에 데이터를 송신한다.
코드북 구성의 문제는 코드북-기반 프리코딩 방법들에 있어서 매우 중요하다. 현재 코드북 구성 방법들에는 두 범주들이 존재한다. 하나의 범주는 미구성 코드북 구성이고, 다른 하나는 구성 코드북 구성이다. 일반적으로 말해서, 구성 코드북은 미구성 코드북보다 구성의 복잡도가 낮고, 확장성(scalability) 및 성능이 더 양호하므로 인기가 더 많다. 문서들 DFT 기반 코드북(DFT based codebook)(B.M.Hochwald 등의 'Systematic design of unitary space-time constellations', IEEE Trans. Information Theory, Vol. 46, No. 6, 2000), 하우스홀더 기반 코드북(Householder based codebook)(IEEE C802.16e-04/527r4, 'Improved feedback for MIMO precoding', Intel, IEEE 802.16, 2004년 11월 12일), 또는 기븐스 변환 기반 코드북(Givens transformation based codebook)(R1-070728, 'Proposed way forward on codebook design for E-UTRA', TI 등, 3GPP RAN WG1 #48, 2007년 2월)에서 설명이 제공된다.
그러나, 구성된 코드북의 복잡성, 확장성, 및 성능은 송신 안테나의 수에 좌우되어; 송신 안테나들 및 기지국들의 수가 더 많을수록, 구성 코드북 구성의 유연성이 불량해진다. 그러므로, 수가 증가하는 송신 안테나들 또는 기지국들에 적응하고 코드북을 이용하여 데이터를 프리코딩하기 위하여 더 양호한 코드북 구성 방법이 필요하다.
상술한 문제들을 고려하여, 본 발명은 코드북을 구성하기 위한 방법 및 장치뿐만 아니라 코드북-기반 프리코딩을 위한 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 코드북을 구성하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보(grouping information)를 수신하는 단계; 모바일 단말 및 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델을 획득하는 단계; 및 프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 코드북을 구성하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는: 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하기 위한 수신 수단; 모바일 단말 및 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델을 획득하기 위한 채널 모델 획득 수단; 및 프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해, 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하기 위한 프리코딩 행렬 결정 수단을 포함한다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하는 단계; 기지국으로부터의 채널을 추정하여 채널 모델을 획득하는 단계; 그룹화 정보 및 채널 모델에 기초하여, 코드북으로부터 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 선택하는 단계; 및 기지국이 연접 프리코딩(concatenated precoding)을 실행하도록 각각의 최적 프리코딩 행렬의 인덱스를 상기 지지국으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는: 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하기 위한 수신 수단; 기지국으로부터의 채널을 추정하여 채널 모델을 획득하기 위한 채널 모델 획득 수단; 그룹화 정보 및 채널 모델에 기초하여, 코드북으로부터 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 프리코딩 행렬 선택 수단; 및 기지국이 연접 프리코딩을 실행하도록 각각의 최적의 프리코딩 행렬의 인덱스를 기지국으로 전송하기 위한 전송 수단을 포함한다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 프리코딩을 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은: 모바일 단말로부터 수신되는 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 연접 프리코딩 행렬을 구성하는 단계; 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 데이터를 프리코딩하는 단계; 및 프리코딩된 데이터를 모바일 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 프리코딩을 위한 장치가 제공되고, 상기 장치는 모바일 단말로부터 수신되는 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 연접 프리코딩 행렬을 구성하기 위한 구성 수단; 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 데이터를 프리코딩하기 위한 프리코딩 수단; 및 프리코딩된 데이터를 모바일 단말로 전송하기 위한 전송 수단을 포함한다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치 및 프리코딩을 위한 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 목적들 및 효과들은 본 발명의 원리들을 설명하는 다음의 특정 실시예들로부터 첨부 도면들과 함께 취해질 때, 더 명확하게 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 코드북을 구성하기 위한 장치의 블록도.
도 2는 본 발명에 따라 코드북을 구성하기 위한 방법의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따라 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치의 블록도.
도 4는 본 발명에 따라 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법의 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 프리코딩을 위한 장치의 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 프리코딩을 위한 방법을 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 연접 프리코딩, 이상적인 프리코딩 및 기존 프리코딩 기술들의 시뮬레이션 결과들 사이의 비교를 도시하는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 연접 프리코딩, 본 발명에 따른 위상 및/또는 진폭 가중 연접 프리코딩, 이상적인 프리코딩 및 기존 프리코딩 기술의 시뮬레이션 결과들 사이의 비교를 도시하는 도면.
동일한 참조 번호들은 상술한 도면들 전체애 걸쳐 동일하거나, 유사하거나 대응하는 특징들 또는 기능들을 표시한다.
본 발명은 이제 도면들을 참조하여 더 자세하게 설명되고 도시된다. 본 발명의 도면들 및 실시예들은 단지 설명 목적들을 위한 것이지 본 발명의 보호 범위를 제한하기 위한 것이 아님이 이해되어야 한다.
본 발명에서, 코드북은 프리코딩 행렬들의 세트이다. 코드북에서, 각각의 코딩 행렬은 대응하는 프리코딩이 발견되는 인덱스에 대응한다. 코드북은 이동국 또는 기지국에 시그널링함으로써 전송되거나 표준들에 따라 이동국 및 기지국에 미리 저장될 수 있다.
설명을 위해, 본 발명의 특정한 실시예들에서, 단일-BS MIMO에서 기지국은 4개의 송신 안테나들을 가지며, 반면에 다중-BS MIMO는 각각 2개의 송신 안테나들을 가지는 2개의 기지국들이 있고, 모바일 단말은 2개의 수신 안테나들을 지닌다. 기지국으로부터 모바일 단말로의 채널 모델은 H이다. 다중-BS MIMO에서, 둘 이상의 기지국들이 연합하여 하나의 이동국을 서빙하는 경우, 이것은 본 발명에 따른 다음의 실시예를 단지 확장함으로써 당업계의 범위 내에 충분히 있다. 본 발명의 다중-BS MIMO의 일 실시예에서 이용되는 두 기지국들은 단지 설명을 위한 것이므로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안되는 점이 지적되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따라 코드북을 구성하기 위한 장치의 블록도이다. 도 1에서, 장치(100)는 기지국의 송신 안테나들 및 채널 모델에 대한 그룹화 정보에 따라 각각의 송신 안테나 그룹에 대응하는 프리코딩 행렬을 결정하고, 결정된 프리코딩 행렬을 이용하여 코드북을 구성한다. 특히, 장치(100)는: 수신 수단(110), 채널 모델 획득 수단(120) 및 프리코딩 행렬 결정 수단(130)을 포함한다. 이들 중에서, 수신 수단(110)은 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하도록 구성되고; 채널 모델 획득 수단(120)은 이동국 및 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델을 획득하도록 구성되고; 프리코딩 행렬 결정 수단(130)은 프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해서, 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라 각각의 송신 안테나 그룹에 대응하는 프리코딩 행렬을 결정하도록 구성된다.
일 실시예에서, 프리코딩 행렬 결정 수단(130)는 그룹화 정보 및 채널 모델을 미리 결정된 기준에 적용하여 미리 결정된 기준을 만족하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
또 다른 실시예에서, 프리코딩 행렬 결정 수단(130)은 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈(projection two-norm) 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하기 위한 수단; 및 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 최적의 프리코딩 행렬로 결정하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
도 2는 코드북을 구성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 도 2에서의 단계들은 도 1에서 대응하는 수단에 의해 각각 실행될 수 있음이 지적되어야 한다.
단계 201에서, 기지국의 복수의 송신 안테나에 대한 그룹화 정보가 수신된다.
본 발명의 코드북을 구성하기 위한 방법이 단일-BS MIMO 및 다중-BS MIMO 이둘 모두에 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 4개의 송신 안테나들을 구비한 단일-BS MIMO가 가정된다. 게다가, 기지국의 4개의 송신 안테나들은 각각 2개의 안테나들을 가지는 2 그룹들로 분리된다고 가정된다. 실제 애플리케이션들에서, 본 발명의 방법이 4 안테나들을 구비한 단일 기지국만으로 제한되지 않고 더 많은 송신 안테나들을 구비하는 단일 기지국 또는 다중 기지국들에 적용될 수 있음이 지적되어야 한다.
일 실시예에서, 그룹화 정보는 MIMO 시스템 내의 기지국들의 수, 각각의 기지국에서의 송신 안테나의 수, 기지국의 안테나를 그룹화한 결과인 그룹들의 수, 각각의 그룹 내의 안테나들의 수 등을 포함한다.
본 발명에서, 기지국의 안테나들은 다양한 방식들로 그룹화된다. 예를 들면, 시스템이 단 하나의 기지국을 포함하고 기지국이 4개의 송신 안테나를 구비하고 있으면, 안테나들은 각각 2개의 안테나들을 기지는 2 그룹들로 동일하게 분리될 수 있다; 이 때, 안테나들은 또한 하나의 그룹이 3개의 안테나들을 지니고 다른 그룹이 단 하나의 안테나를 지니는 2 그룹들로 동일하지 않게 분리될 수 있다. 시스템이 복수의 기지국들 예를 들면, 2개의 BS들을 포함하고 각각의 기지국은 2개의 송신 안테나들을 구비하면, 각각의 기지국에서의 2개의 안테나들이 그룹으로 분리됨으로써 2개의 안테나 그룹들이 획득될 수 있다; 이 때, 각각의 기지국에서의 안테나들 중 하나는 그룹으로 취해짐으로써 2 안테나 그룹들이 획득될 수 있다.
본 발명에서, 안테나를 그룹화하는 다양한 방식들이 존재하고 각각의 그룹의 안테나들의 수가 아주 많지 않는 한 실현가능하다. 단지, 각각의 그룹의 안테나들의 수가 안테나들의 총수보다 더 작게 함으로써, 대응하는 프리코딩 행렬의 크기를 감시소키고 프리코딩의 유연성을 더 증가시키는 것이 가능하다.
그룹화 정보는 하드 디스크 또는 광 디스크 또는 플로피 디스크와 같은 제거가능한 메모리 내에 저장되거나, 인터넷 또는 다른 컴퓨터를 통해 다운로드되거나, 도 2에 도시된 방법의 실행 동안 장치에 의해 실시간으로 결정된다.
단계 202에서, 모바일 단말 및 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델이 획득된다.
본 발명의 실시예들에서, 채널 모델은 하드 디스크 또는 광 디스크 또는 플로피 디스크와 같은 메모리에 저장되거나, 인터넷 또는 다른 컴퓨터를 통해 다운로드된다.
일 실시예에서, 채널 모델은 채널 행렬 H를 이용하여 표현된다. 종래 기술에서 채널 모델을 추정하기 위한 다양한 방법들이 존재하므로, 당업자는 종래 기술에 따라 채널 행렬을 용이하게 획득할 수 있으므로 세부사항들은 여기서 생략된다.
단계 203에서, 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬은 프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해서 단계 201에서 획득된 그룹화 정보 및 단계 202에서 획득된 채널 모델에 따라 결정된다.
일 실시예에서, 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 프로세스 동안, 그룹화 정보 및 채널 모델은 미리 결정된 기준에 적용되어 미리 결정된 기준을 만족하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정한다.
일 실시예에서, 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 프로세스는 아래와 같이 기술된다: 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 결정하는 단계 및 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 최적의 프리코딩 행렬로 결정하는 단계.
일 실시예에서, 미리 결정된 기준은 수신기 아키텍처(최소 평균 자승 에러(Minimum Mean Square Error: MMSE), 최대 우도(Maximum Likelihood : ML 등) 및 성능 메트릭(용량, 비트 에러율 등)에 따라 선택된다(IEEE Trans. On Informatin Theory, Vol.51, No. 8, 2005)에서 D.J.Love 등의 'Limited feedback unitary precoding for spatial multiplexing systems'을 참조하라).
일 실시예에서, 미리 결정된 기준은 유클리드 거리(Euclidian distance)를 최소화(최소 특이값을 최대화하는 것과 등가인)하도록 선택된다. MMSE 검출이 수신기에서 이용되면, 우선 각각의 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들의 그룹이 설정되고(그와 같은 프리코딩 행렬들의 인덱스는 안테나 그룹들의 인덱스와 동일하다), 각각의 프리코딩 행렬들에 따라 연접 프리코딩 행렬이 획득되고, 채널 행렬 및 연접 프리코딩 행렬의 적 행렬(product matrix)은 상기 적 행렬의 최소 특이값을 획득하도록 계산된다; 그 다음, 각각의 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들이 재설정되고, 상술한 프로세스가 반복되고, 세팅하는 횟수들로부터 발생되는 복수의 최소 특이값들이 비교되어 복수의 최소 특이 값들 중 가장 큰 값이 결정되고, 최종적으로 최대 최소 특이 값에 대응하는 프리코딩 행렬이 최적의 프리코딩 행렬로 획득된다.
식
Figure pct00001
은 상술한 프로세스를 기술하고, 여기서 λmin{?}는 최소 특이 값을 계산하는 연산자이고,
Figure pct00002
및
Figure pct00003
은 두 프리코딩 행렬들을 나타내고,
Figure pct00004
는
Figure pct00005
및
Figure pct00006
에 따라 획득된 연접 프리코딩 행렬을 나타내고, H는 채널 모델을 나타내는 행렬이다.
일 실시예에서, 각각의 프리코딩 행렬들로부터 획득되는 연접 프리코딩 행렬은 각각의 프리코딩 행렬들을 큰 프리코딩 행렬로 직접 결합함으로써 달성된다. 예를 들면, 2개의 안테나 그룹들이 존재하면, 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들은 총 2개이고 예를 들면,
Figure pct00007
및
Figure pct00008
에 의해 각각 표현되고, 여기서
Figure pct00009
이고,
Figure pct00010
및
Figure pct00011
는
Figure pct00012
이다.
상기에 도시된
Figure pct00013
은
Figure pct00014
및
Figure pct00015
에 따라 획득되는 연접 프리코딩 행렬이다. 일 실시예에서, 연접 프리코딩 행렬
Figure pct00016
은 정규화 요건(normalization requirement)을 만족하도록 가중, 예를 들면, 연접 프리코딩 행렬
Figure pct00017
을 가중 계수
Figure pct00018
로 승산한다. 또 다른 실시예에서, 복수의 프리코딩 행렬들
Figure pct00019
및
Figure pct00020
이 각각 가중된 다음, 복수의 가중된 프리코딩 행렬들은 연접 프리코딩 행렬에 결합된다.
도 2에 도시된 방법에 의해, 프리코딩 행렬들을 포함하는 코드북이 획득되고, 여기서 각각의 프리코딩 행렬은 고유 인덱스에 대응한다. 이 코드북에서, 대응하는 프리코딩 행렬은 인덱스에 따라 발견될 수 있다. 일 실시예에서, 코드북은 기지국 및 모바일 단말이 프리코딩 행렬들을 동기화하여 선택할 수 있도록 통신 시스템의 기지국 및 모바일 단말에 각각 저장된다. 예를 들면, 모바일 단말이 프리코딩 행렬의 인덱스를 기지국으로 전송할 때, 기지국은 상기 인덱스에 따라 코드북을 찾고, 그에 따라 모바일 단말이 자신이 어떤 프리코딩 행렬을 이용할 것을 원하고 있는지를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같은 코드북 구성 방법에 따라 획득된 코드북은 모바일 단말 및 기지국에 각각 저장되어, 모바일 단말 및 기지국은 동일한 코드북을 갖고 프리코딩 매트릭스들을 동시적으로 선택할 수 있다.
본 발명에서, 도 1에 도시되고 도 2의 코드북 구성 방법을 실행하기 위한 장치는 모바일 단말, 기지국, 또는 통신 시스템 내의 다른 서버 등일 수 있다.
장치가 모바일 단말이라면, 모바일 단말은 코드북을 구성하는 동안 자기 내부에 코드북을 저장하고 모바일 단말 및 기지국이 동일한 코드북을 가지도록 구성된 코드북을 기지국으로 전송한다.
장치가 기지국이면, 기지국은 코드북을 구성하는 동안 자기 내부에 코드북을 저장하고, 기지국 및 모바일 단말이 동일한 코드북을 가지도록 구성된 코드북을 모바일 단말로 전송한다.
장치가 통신 시스템 내의 모바일 단말 및 기지국 외의 다른 서버라면, 서버에 의해 구성되는 코드북은 모바일 단말 및 기지국이 동일한 코드북을 가지도록 상기 모바일 단말 및 기지국에 각각 전송된다.
도 3은 본 발명에 따라 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 징치(300)의 블록도를 도시한다. 장치(300)는: 수신 수단(310), 채널 모델 획득 수단(320), 프리코딩 행렬 선택 수단(330) 및 전송 수단(340)을 포함한다. 이들 중에서, 수신 수단(310)은 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하기 위한 것이고; 채널 모델 획득 수단(320)은 채널 모델을 획득하기 위해 기지국으로부터의 채널을 추정하기 위한 것이고; 프리코딩 행렬 선택 수단(330)은 채널 모델이 기초하여, 코드북으로부터 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 것이고; 전송 수단(340)은 기지국이 연접 프리코딩을 실행할 수 있도록 각각의 최적의 프리코딩 행렬의 인덱스를 기지국으로 전송하기 위한 것이다.
일 실시예에서, 프리코딩 행렬 선택 수단(330)은 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하기 위해 그룹화 정보 및 채널 모델을 미리 결정된 기준에 적용하기 위한 수단; 및 코드북에서 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬과 매칭(matching)하는 프리코딩 행렬을 최적의 프리코딩 행렬로 검색하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 프리코딩 행렬 선택 수단(330)에 포함되고 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하기 위해 그룹화 정보 및 채널 모델을 미리 결정된 기준에 적용하기 위한 수단은: 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하기 위한 수단; 및 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 최적의 프리코딩 행렬로 결정하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 도 3에 도시되고 본 발명에 따라 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치는 모바일 단말이다.
도 4는 본 발명에 따라 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다. 도 4에서의 단계들은 도 3에서의 대응하는 수단에 의해 각각 실행될 수 있음이 주목되어야 한다.
단계 401에서, 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보가 수신된다.
본 발명의 코드북을 구성하기 위한 방법은 단일-BS MIMO 및 다중-BS MIMO이 둘 모두에 적용될 수 있다. 이 실시예에서, 4개의 송신 안테나들을 구비한 단일-BS MIMO가 가정된다. 게다가, 기지국의 4개의 송신 안테나들은 각각 2개의 안테나들을 가지는 2개의 그룹으로 분리된다. 실제의 애플리케이션들에서, 본 발명의 방법은 4개의 안테나들을 구비한 단일 기지국만으로 제한되지 않고 더 많은 송신 안테나들을 구비한 단일 기지국에 적용되거나 다수의 기지국들에 적용될 수 있음이 지적되어야 한다.
일 실시예에서, 그룹화 정보는 MIMO 시스템 내의 기지국들의 수, 각각의 기지국에서의 송신 안테나들의 수, 기지국의 안테나들을 분리함으로써 발생하는 그룹들의 수, 및 각각의 그룹 내의 안테나들의 수를 포함한다.
일 실시예에서, 기지국의 안테나들은 다양한 방식들로 그룹화된다. 예를 들면, 시스템이 단 하나의 기지국을 포함하고 기지국이 4개의 안테나들을 지닐 때, 안테나들은 각각 2개의 안테나들을 가지는 2개의 그룹들로 동일하게 분리될 수 있고; 이 때, 안테나들은 또한 하나가 3개의 안테나들을 가지고 반면에 다른 하나가 단 하나의 안테나를 가지는, 2개의 그룹들로 동일하지 않게 분리될 수 있다. 시스템이 복수의 기지국들, 예를 들면, 2개의 BS들을 포함하고 각각의 기지국이 2개의 송신 안테나들을 지닐 때, 각각의 기지국에서의 2개의 안테나들은 하나의 그룹으로 분리됨으로써 2개의 안테나 그룹들이 획득될 수 있고; 이 때, 각각의 기지국에서의 안테나들 중 하나가 그룹으로 취해짐으로써 2개의 안테나 그룹들이 획득될 수 있다.
본 발명에서, 안테나를 그룹화하는 다양한 방식들이 존재하고 각각의 그룹의 안테나들의 수가 너무 많지 않는 한 실현가능하다. 단지, 각각의 그룹의 안테나들의 수를 안테나의 총수보다 작게 함으로써, 대응하는 프리코딩 행렬의 크기를 줄이고 추라고 프리코딩의 유연성을 개선하는 것이 가능하다.
본 발명에서, 그룹화 정보는 하드 디스크 또는 광 디스크 또는 플로피 디스크와 같은 제거가능한 메모리에 저장되거나, 인터넷 또는 다른 컴퓨터를 통해 다운로드되거나, 도 4에 도시된 방법을 실행하는 동안 장치에 의해 실시간으로 결정된다.
단계 402에서, 기지국으로부터의 채널이 추정되어 채널 모델이 획득된다.
일 실시예에서, 채널 모델은 채널 행렬 H를 이용하여 표현된다. 종래 기술에서 채널 모델을 추정하기 위한 다양한 방법들이 존재하므로, 당업자는 종래 기술에 따라 채널 행렬을 용이하게 획득할 수 있으므로, 세부사항들은 여기서 생략된다.
단계 403에서, 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 해렬은 단계 401에서 획득된 그룹화 정보 및 단계 402에서 획득된 채널 모델에 기초하여 코드북으로부터 선택된다.
일 실시예에서, 그룹화 정보 및 채널 모델은 미리 결정된 기준에 적용되어 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬이 결정된다.
일 실시예에서, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬이 그룹화 정보 및 채널 모델에 따라 계산되고, 후속해서 거리가 최소이도록 하는 프리코딩이 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬로 결정된다.
일 실시예에서, 미리 결정된 기준은 수신기 아키텍처(최소 평균 자승 에러(MMSE), 최대 우도(ML 등) 및 성능 메트릭(용량, 비트 에러율 등)에 따라 선택된다.
일 실시예에서, MMSE 검출은 수신기에서 이용되는 것으로 가정하자. 무엇보다도, 각각의 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들의 그룹이 설정되고, 연접 프리코딩 행렬이 각각의 프리코딩 행렬들에 따라 획득되고, 채널 행렬 및 연접 프리코딩 행렬의 적 행렬이 계산되고 적 행렬의 최소 특이 값이 획득되고; 그 후에 각각의 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들이 재설정되고, 상술한 프로세스가 반복되고, 여러 횟수의 세팅의 결과롤 발생하는 복수의 최소 특이 값들이 비겨되어 복수의 최소 특이 값들 중 최대 값이 결정되고, 최종적으로 최대의 최소 단일 값에 대응하는 프리코딩 행렬이 최적의 프리코딩 행렬로 획득된다.
일 실시예에서, 각각의 프리코딩 행렬들로부터 획득되는 연접 프리코딩 행렬은 각각의 프리코딩 행렬들을 큰 프리코딩 행렬에 직접적으로 결합함으로써 달성된다. 또 다른 실시예에서, 연접 프리코딩 행렬은 정규화 요건을 만족하도록 가중된다. 또 다른 실시예에서, 복수의 프리코딩 행렬들이 각각 가중된 다음, 복수의 가중된 프리코딩 행렬들은 연접 프리코딩 행렬에 결합된다.
그 다음, 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬에 매칭하는 프리코딩 행렬이 코드북 내에서 최적의 프리코딩 행렬로 검색된다. 일 실시예에서, 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 코드북 내에 포함된 프리코딩 행렬들의 각각의 행렬과 비교함으로서, 차가 최소인 행렬이 결정되고 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 매칭하는 프리코딩 행렬로서 이용된다. 그 사이에, 매칭하는 행렬에 대응하는 인덱스가 결정된다.
일 실시예에서, 코드북은 기지국 내에 미리 저장되고 모바일 단말 및 코드북은 완전히 동일하다. 코드북은 도 2에 도시된 방법에 의해 획득되거나 이용자에 의해 미리 설정될 수 있다.
단계 404에서, 최적의 프리코딩 행렬의 인덱스는 기지국이 연접 프리코딩을 실행하기 위해 기지국에 송신된다.
도 5는 본 발명에 따른 프리코딩을 위한 장치(500)의 블록도를 도시한다. 장치(500)는: 구성 수단(510), 프리코딩 수단(520) 및 전송 수단(530)을 포함한다. 그중에서도, 구성 수단(510)은 모바일 단말로부터 수신된 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 연접 프리코딩 행렬을 구성하기 위한 것이고; 프리코딩 수단(520)은 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 데이터를 프리코딩하기 위한 것이고; 전송 수단(530)은 프리코딩된 데이터를 모바일 단말로 전송하기 위한 것이다.
일 실시예에서, 구성 수단(510)은: 코드북에서 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 대응하는 푸리코딩 행렬들을 검색하기 위한 수단; 및 복수의 검색된 프리코딩 행렬들을 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 검색된 프리코딩 행렬들을 연졉 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단은: 복수의 검색된 프리코딩 행렬들을 각각 가중하기 위한 수단; 및 복수의 가중된 프리코딩 행렬들을 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 복수의 검출된 프리코딩 행렬들을 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단은: 정규화를 달성하기 위해 연접 프리코딩 행렬을 가중하기 위한 수단을 추가로 포함한다.
일 실시예에서, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 프리코딩을 위한 장치는 기지국이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리코딩을 위한 방법의 블록도를 도시한다. 도 6에서의 단계들은 도 5에서의 대응하는 수단에 의해 각각 실행될 수 잇음이 주목되어야 한다.
단계 601에서, 연접 프리코딩 행렬은 모바일 단말로부터 수신되는 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 구성된다.
일 실시예에서, 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 대응하는 프리코딩 행렬들이 코드북에서 검색된다. 예를 들면, 2개의 안테나 그룹들의 경우에, 2개의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들은 모바일 단말로부터 수신된다. 그러므로, 대응하는 2개의 프리코딩 행렬들은 기지국에 저장되는 코드북 내에서 검색된다.
다음으로, 복수의 갬색된 프리코딩 행렬들이 연접 프리코딩 행렬에 결합된다. 일 실시예에서, 각각의 프리코딩 행렬들로부터 획득된 연접 프리코딩 행렬은 각각의 프리코딩 행렬들을 큰 프리코딩 행렬에 직접 결합함으로써 달성된다. 예를 들면, 2개의 안테나 그룹들이 존재할 때, 안테나 그룹들에 대응하는 프리코딩 행렬들은 또하 총수가 2이고, 각각
Figure pct00021
및
Figure pct00022
로 표현되며, 여기서
Figure pct00023
이고,
Figure pct00024
및
Figure pct00025
의 결합은
Figure pct00026
이다.
상기 도시된
Figure pct00027
는
Figure pct00028
및
Figure pct00029
에 따라 획득된 연접 프리코딩 행렬이다.
일 실시예에서, 복수의 검색된 프리코딩 행렬들은 각각 가중된 다음, 복수의 가중된 프리코딩 행렬들은 연접 프리코딩 행렬에 결합된다. 예를 들면, 연접 프리코딩 행렬
Figure pct00030
은 식:
Figure pct00031
에 의해 도시된 바와 같이, 정규화 요건을 만족시키기 위해 가중 계수
Figure pct00032
에 의해 가중된다.
또 다른 실시예에서, 연접 프리코딩 행렬은 식:
Figure pct00033
에 의해 도시된 바와 같이, 정규화 요건을 만족시키기 위해, 가중, 예를 들면, 위상 및/또는 진폭 가중되고, 여기서
Figure pct00034
,
Figure pct00035
이다. θ 및 φ는 어떤 특정한 최적화 기준(예를 들면, 이동국에서 수신된 SINR을 최대화하는 것)에 따라 이동국에서 양자화될 수 있다. 예를 들면, 값들은 일정한 양자화에 따라 θ 및 φ의 값 범위들로부터 취해진다.
Figure pct00036
및
Figure pct00037
는 연접 프리코딩 행렬
Figure pct00038
이 더욱 유연하게 결정되도록 θ 및 φ의 값 범위 내에서 취해진 상이한 갑들에 의해 가중된다.
단계 602에서, 데이터는 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 프리코딩된다.
데이터는 종래 기술에서의 프리코딩 방법에 다라 연접 프로세싱 코드로 프리코딩될 수 있다. 예를 들면, 프리코딩은 ZF(zero-forcing) 기준을 이용하여(2007년 3월, Freescale Semiconductor Inc., 3GPP TSG RAN WG1 #48bis, R1-071510, 'Details of Zero-forcing MU-MIMO for DL EUTRA'을 참조하라) 구현된다. 당업자들은 임의의 다른 이용가능한 종래 기술에 따라 상기 프리코딩을 구현할 수 있고, 따라서 이는 여기서 세부적으로 기록되지 않는다.
단계 603에서, 프리코딩된 데이터는 모바일 단말로 전송된다.
도 7은 본 발명에 따른 연접 프리코딩, 이상적인 프리코딩, 기존 프리코딩 기술의 시뮬레이션 결과들 사이의 비교를 도시한다. 도 7에서, 가로 좌표는 신도 대 잡음 비(signal-to-noise ratio : SNR)를 나타내고, 세로 좌표는 용량을 나타내고, 이는 시스템의 효율을 측정하기 위한 것이다. 용량은 bps/Hz의 단위로서, 단위-대역폭 송신 채널에 대한 초당 송신 가능한 비트들의 수로 규정된다. 용량은 단위 대역폭에서 통과하는 데이터의 양의 메트릭이므로, 신호 송신 기술에 의해 대역폭 자원들의 이용률을 측정한다.
도 7에 도시된 시뮬레이션들에서, 본 발명의 방법은 4개의 송신 안테나들을 지니는 기지국, 2개의 수신 안테나들을 지니는 모바일 단말, MMSE 검출기에 의한 2개의 데이터 스트림 송신, 및 공간적으로 비상관된 Rayleigh 플랫 페이딩(flat fading) 채널을 구비한 단일-BS MIMO 시스템을 채택한다고 가정하자. 도 7에서, 다음의 세 프리코딩 방식들에 사이에 비교가 행해진다:
방식 1: 송신기에서의 이상적인 채널 상태 정보(Channel State Information: CSI)에 기초한 프리코딩. 이 경우, 송신기는 종래의 특이 값 분해(singular value decomposition : SVD)에 기초하여 최적의 프리코딩을 실행할 것이다.
방식 2: 종래 기술에 따른 4-비트 DFT 기반 코드북에 기초한 프리코딩.
방식 3: 본 발명에 따른 연접 프리코딩.
도 7로부터 명백한 바와 같이, 신호-대-잡음 비(SNR)가 동일한 구내에서, 본 발명의 연접 프리코딩 방법(3)의 용량은 종래 기술의 4-비트 DFT 프리코딩(2)보다 이상적인 경우(1)에 더 근접한다. 이것은 주로 종래 기술의 4-비트 DFT 프리코딩보다 본 발명의 연접 프리코딩 방법이 더 양호한 거리 특성을 지니는 것으로부터 도출된다.
표 1에 도시된 분석 결과가 이를 지지한다. 표 1에서, 본 발명의 연접 프리코딩 방법 및 종래 기술의 4-비트 DFT 프리코딩의 최소 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 및 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리 사이에 레이트 1 및 레이트 2 송신에 대한 비교가 행해진다. 레이트 1 및 레이트 2는 상이한 데이터 스트림을 위한 것으로, 레이트 1은 하나의 데이터 스트림의 송신을 나타내고 반면에 레이트 2는 두 데이터 스트림들의 송신을 나타낸다. 이 거리들은 프리코딩 행렬의 구조가 양호한지의 여부를 평가하는데 효과저인 메트릭들이다. 최소 거리가 클수로 코드북이 양호하다.

 레이트 1 레이트 2
본 발명의 방법 종래 기술 본 발명의 방법 종래 기술
코달(Chordal) 거리 1.0707 1.0060 0.8040 0.1199
프로젝션 2-놈 거리 0.3827 0.1095 0.7071 0.1182
푸비니-스터디(Fubini-study) 거리 0.3927 0.3927 0.8589 0.1202
도 8은 본 발명에 따른 연접 프리코딩, 본 발명에 따른 위상 및/또는 진폭 가중 연접 프리코딩, 이상적인 프리코딩, 및 기존 프리코딩 기술의 시뮬레이션 결과들 사이의 비교를 도시한다. 도 8에서,가로 좌표는 신호-대-잡음 비를 나타내고, 세로 좌표는 용량을 나타낸다.
도 8로부터 명확한 바와 같이, 신호-대-잡음 비(SNR)가 동일한 구내에서, 본 발명에 따른 연접 프리코딩 방법(2) 및 본 발명에 따른 위상 및/또는 진폭 가중 연접 프리코딩(3)이 종래 기술의 4-비트 DFT 프리코딩(4)보다 더 큰 용량을 가진다. 그리고 가중되지 않은 연접 프리코딩 방법(2)과 비교해서, 가중 연접 프리코딩(3)은 이상적인 경우(1)에 더 근접하다.
본 발명은 새롭고 효율적인 코드북 구성 방법을 제공하고 이로 인해 코드북에서 더 작은 프리코딩 행렬들을 연접함으로써 큰 연접 프리코딩 행렬이 획득된다. 본 발명의 방법은 특히 많은 수의 송신 안테나들을 지니는 다중-BS MIMO 시스템 및 단일-BS MIMO 시스템에 적용 가능하다. 본 발명의 방법에 의해 구성된 코드북은 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 및 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리 코달(Chordal) 거리에 있어서 양호한 거리 특성을 가진다. 더욱이, 본 발명에 따른 방법은 통신 시스템 내의 간섭을 증가시키지 않는데, 왜냐하면 본 발명의 프리코딩 행렬들의 연접은 간섭 불확실성 문제를 야기하지 않기 때문이다.
본 발명은 코드북 연접이 다중-BS 조정에 포함된 BS 크기와 관련이 없고 충분히 유연하여 다중-BS 조정의 상이한 변화들에 적응할 수 있기 때문에 다중-BS MIMO 시스템을 위해 적합하다. 더욱이, 본 발명은 일정한 모듈로(modulo), 네스티드 구조(nested structure), 역 호환성, 고 확장성 등과 같은 다른 장점들을 지닌다.
본 발명에서 기술된 방법이 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어 및 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있음이 지적되어야 한다. 하드웨어 부분은 전용 논리를 이용함으로써 구현될 수 있고; 소프트웨어 부분은 메모리에 저장되고 마이크로프로세서, 개인용 컴퓨터(PC), 또는 메인프레임 컴퓨터와 같은 시스템을 실행하는 적절한 명령에 의해 실행될 수 있다.
본 발명의 명세서는 예시 및 설명의 목적으로 제공되었고, 철저하거나 개시된 형태로 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 많은 수정들 및 변형들이 당업자에게 명백할 것이다.
그러므로, 실시예들은 본 발명의 원리들 및 실제의 적용을 최선으로 설명하기 위해, 그리고 당업자가 본 발명의 정신으로부터 벗어나지 않고 행해지는 모든 수정들 및 변형들이 첨부된 청구함들로 규정되는 바의 본 발명의 보호 범위 내에 해당하는 것을 이해할 수 있도록 기술되었다.
100, 300: 장치 110, 310: 수신 수단
120, 320: 채널 모델 획득 수단
130, 330: 프리코딩 행렬 선택 수단

Claims (21)

  1. 코드북(codebook)을 구성하기 위한 방법에 있어서:
    (1) 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보(grouping information)를 수신하는 단계;
    (2) 모바일 단말 및 상기 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델(channel model)을 획득하는 단계; 및
    (3) 프리코딩(precoding)에 이용되는 코드북을 구성하기 위해 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 단계를 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    단계 (3)은:
    미리 결정된 기준을 만족하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델을 상기 미리 결정된 기준에 적용하는 단계를 추가로 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 기준을 만족하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하는 단계는:
    상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈(projection two-norm) 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하는 단계; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 상기 거리가 최소가 되는 프리코딩 행렬을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 방법.
  4. 코드북을 구성하기 위한 장치에 있어서:
    기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하기 위한 수신 수단;
    모바일 단말 및 상기 기지국 사이의 채널에 대한 채널 모델을 획득하기 위한 채널 모델 획득 수단; 및
    프리코딩을 위해 이용된 코드북을 구성하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하기 위한 프리코딩 행렬 결정 수단을 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프리코딩 행렬 결정 수단은:
    미리 결정된 기준을 만족하는 최적의 프리코딩 행렬을 결정하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델을 상기 미리 결정된 기준에 적용하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 프리코딩 행렬 결정 수단은:
    상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하기 위한 수단; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 거리가 최소가 되는 프리코딩 행렬을 결정하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 코드북을 구성하기 위한 장치.
  7. 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법에 있어서:
    (1) 기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하는 단계;
    (2) 상기 기지국으로부터의 채널을 추정하여 채널 모델을 획득하는 단계;
    (3) 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 기초하여, 코드북으로부터 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 선택하는 단계; 및
    (4) 상기 기지국이 연접 프리코딩(concatenated precoding)을 실행하도록 각각의 최적 프리코딩 행렬의 인덱스(index)를 상기 지지국으로 전송하는 단계를 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    단계 (3)은:
    미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델을 상기 미리 결정된 기준에 적용하는 단계; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 상기 코드북에서 상기 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬과 매칭(matching)하는 프리코딩 행렬을 검색하는 단계를 추가로 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 행렬을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하는 단계는:
    상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하는 단계; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 상기 거리가 최소가 되는 프리코딩 행렬을 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 방법.
  10. 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치에 있어서:
    기지국의 복수의 송신 안테나들에 대한 그룹화 정보를 수신하기 위한 수신 수단;
    상기 기지국으로부터의 채널을 추정하여 채널 모델을 획득하기 위한 채널 모델 획득 수단;
    상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 기초하여, 코드북으로부터 각각의 안테나 그룹에 대응하는 최적의 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 프리코딩 행렬 선택 수단; 및
    상기 기지국이 연접 프리코딩을 실행하도록 각각의 최적의 프리코딩 행렬의 인덱스를 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 수단을 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프리코딩 행렬 선택 수단은:
    미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델을 상기 미리 결정된 기준에 적용하기 위한 수단; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 상기 코드북에서 상기 미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬과 매칭하는 프리코딩 행렬을 검색하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    미리 결정된 기준을 만족하는 프리코딩 행렬을 결정하기 위해, 상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델을 상기 미리 결정된 기준에 적용하기 위한 수단은:
    상기 그룹화 정보 및 상기 채널 모델에 따라, 코달(Chordal) 거리, 프로젝션 2-놈 거리 또는 푸비니-스터디(Fubini-Study) 거리가 최소가 되도록 하는 프리코딩 행렬을 계산하기 위한 수단; 및
    상기 최적의 프리코딩 행렬로서 거리가 최소가 되는 프리코딩 행렬을 결정하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 프리코딩 행렬을 선택하기 위한 장치.
  13. 프리코딩을 위한 방법에 있어서:
    (1) 모바일 단말로부터 수신되는 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 연접 프리코딩 행렬을 구성하는 단계;
    (2) 상기 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 데이터를 프리코딩하는 단계; 및
    (3) 상기 프리코딩된 데이터를 상기 모바일 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 프리코딩을 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    단계 (1)은:
    코드북에서 상기 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 대응하는 프리코딩 행렬들을 검색하는 단계; 및
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하는 단계를 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하는 단계는:
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 각각 가중하는 단계; 및
    상기 가중된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하는 단계를 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하는 단계는:
    정규화(normalization)를 달성하기 위해 상기 연접 프리코딩 행렬을 가중하는 단계를 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 방법.
  17. 프리코딩을 위한 장치에 있어서:
    모바일 단말로부터 수신되는 복수의 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 따라 연접 프리코딩 행렬을 구성하기 위한 구성 수단;
    상기 구성된 연접 프리코딩 행렬을 이용하여 데이터를 프리코딩하기 위한 프리코딩 수단; 및
    상기 프리코딩된 데이터를 상기 모바일 단말로 전송하기 위한 전송 수단을 포함하는, 프리코딩을 위한 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 구성 수단은:
    코드북에서 복수의 상기 최적의 프리코딩 행렬들의 인덱스들에 대응하는 프리코딩 행렬들을 검색하기 위한 수단; 및
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단은:
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 각각 가중하기 위한 수단; 및
    상기 가중된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 검색된 프리코딩 행렬들을 상기 연접 프리코딩 행렬에 결합하기 위한 수단은:
    정규화를 달성하기 위해 상기 연접 프리코딩 행렬을 가중하기 위한 수단을 추가로 포함하는, 프리코딩을 위한 장치.
  21. 통신 시스템에 있어서:
    제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 장치; 및
    제 17 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 따른 장치를 포함하는, 통신 시스템.
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