KR20120112754A - 벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백 - Google Patents

벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백 Download PDF

Info

Publication number
KR20120112754A
KR20120112754A KR20127020593A KR20127020593A KR20120112754A KR 20120112754 A KR20120112754 A KR 20120112754A KR 20127020593 A KR20127020593 A KR 20127020593A KR 20127020593 A KR20127020593 A KR 20127020593A KR 20120112754 A KR20120112754 A KR 20120112754A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
vectors
codebook
vector
network node
Prior art date
Application number
KR20127020593A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101469576B1 (ko
Inventor
페데리코 보까르디
토르슈텐 빌트
Original Assignee
알까뗄 루슨트
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 알까뗄 루슨트 filed Critical 알까뗄 루슨트
Publication of KR20120112754A publication Critical patent/KR20120112754A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101469576B1 publication Critical patent/KR101469576B1/ko

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
    • H04B7/0417Feedback systems
    • 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
    • H04B7/0639Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for 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
    • H04B7/04Diversity 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
    • H04B7/0658Feedback reduction
    • H04B7/0663Feedback reduction using vector or matrix manipulations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618Space-time coding
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03777Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the signalling
    • H04L2025/03802Signalling on the reverse channel
    • H04L2025/03808Transmission of equaliser coefficients
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03343Arrangements at the transmitter end

Landscapes

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

Abstract

채널 상태 정보를 피드백하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 방법은 적어도 하나의 송신 안테나를 가지는 제 1 네트워크 노드와 적어도 하나의 수신 안테나를 가지는 제 2 네트워크 노드 사이에 제공된 무선 통신 채널에 채널 상태 정보를 제공하기 위한 것이다. 방법은 상기 적어도 하나의 송신 안테나로부터 채널을 통해 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 적어도 하나의 서브(sub)-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 각각의 탭(tap)의 특성들을 결정하는 단계; 특성들을 적어도 하나의 벡터 내에 배열하는 단계; 벡터들의 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 적어도 하나의 벡터를 양자화하는 단계; 및 복수의 코드북 벡터들 중 하나에 대한 인덱스의 표시를 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함한다.

Description

벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백{CHANNEL STATE INFORMATION FEEDBACK USING A HIERARCHICAL CODEBOOK FOR VECTOR QUANTISATION}
본 발명은 채널 상태 정보를 피드백하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들 내의 기지국들은 기지국과 연관된 지역 또는 셀 내에서 이용자 장비에게 무선 접속을 제공한다. 기지국과 각각의 이용자 장비 사이의 무선 통신 링크들은 일반적으로 기지국으로부터 이용자 장비로 정보를 송신하기 위한 하나 이상의 다운링크 (또는 순방향) 채널들 및 이용자 장비로부터 기지국으로 정보를 송신하기 위한 하나 이상의 업링크 (또는 역방향) 채널들을 포함한다. 다중-입력-다중-출력(multiple-input-multiple-output; MIMO) 기술들은 기지국 및 선택적으로 이용자 장비가 다수의 안테나들을 포함할 때 이용될 수 있다. 예를 들면, 다수의 안테나들을 포함하는 기지국은 다수의 독립적인 별개의 신호들을 다수의 이용자 장비에게 동일한 주파수 대역 상에 동시에 송신할 수 있다.
예를 들면, 기지국에서 M개의 안테나들 및 이용자 장비에서 N개의 안테나들을 갖는 셀룰러 시스템을 고려한다. 그러한 통신 시스템들에서, 기지국과 이용자 장비 사이의 무선 채널은 N×M 링크들(서브-채널들)의 관점에서 설명될 수 있다. 각각의 링크는 일반적으로 시변 복소 이득(time-varying complex gain)(즉, 진폭 및 위상)을 갖는다. 무선 채널이 광대역이면(즉, 채널의 지연 확산보다 더 큰 심볼 레이트(symbol rate)), 복소 이득은 송신된 신호의 대역폭에 걸쳐 변한다. 그러므로, 무선 채널의 전체 상태는 일련의 복소 가중치들로서 설명될 수 있다. 이 채널 상태 정보는 이용자 장비에 의해 측정되고 기지국이 가장 적합한 방법으로 일반적인 채널 상태에 매칭(matching)시키기 위해 이용자 장비로 송신된 신호들의 특성들을 적응시키는 것을 허용하기 위해 기지국으로 피드백된다.
기술들이 채널 상태 정보 피드백을 제공하도록 존재하지만, 그들 각각은 그들 자신의 결점들을 갖는다. 따라서, 채널 상태 정보를 제공하기 위해 향상된 기술을 제공하는 것이 요구된다.
제 1 양태에 따라, 적어도 하나의 송신 안테나를 가지는 제 1 네트워크 노드와 적어도 하나의 수신 안테나를 가지는 제 2 네트워크 노드 사이에 제공된 무선 통신 채널을 위한 채널 상태 정보를 제공하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 상기 적어도 하나의 송신 안테나로부터 상기 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 상기 채널 내의 적어도 하나의 서브(sub)-채널의 시간 도메인에서 분석할 수 있는 각각의 탭(tap)의 특성들을 결정하는 단계; 상기 특성들을 적어도 하나의 벡터 내에 배열하는 단계; 벡터들의 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하는 단계; 및 상기 복수의 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함한다.
상기 제 1 양태는 피드백된 상기 채널 상태 정보의 정확도를 증가시키는 것이 시그널링 오버헤드를 증가시키고 따라서 피드백된 상기 채널 상태 정보의 정확도와 피드백 오버헤드 사이에 교환이 있음을 인식한다. 상기 제 1 양태는 또한, 적어도 하나의 서브 채널의 시간 도메인 응답 특성들을 결정함으로써, 지배적인 탭들(즉, 일차 및 어느 이차 또는 반사된 신호들)을 식별함으로써 그들 시간 도메인 특성들의 지배적인 특징들에 관한 정보를 제공하고, 시간 도메인 응답 특성에 관한 덜 중요한 정보를 송신할 필요없이 송신들을 구성하기 위해 제 1 네트워크 노드에게 충분한 정보를 제공할 (그들의 타이밍, 진폭 및 위상과 같은) 그들 탭들에 관한 정보를 송신하는 것이 가능함을 인식한다. 그 정보와 함께, 제 1 네트워크 노드에 의해 행해진 송신들을 구성하는 것이 가능하다.
따라서, 채널 내의 적어도 하나의 서브 채널의 시간 도메인에서 분석할 수 있는 각각의 탭의 특성들은 수신 안테나들에 의해 수신된 신호들로부터 결정된다. 그러므로, 수신된 신호의 모든 특성들이 결정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 이들 탭들은 탭들이 구별될 수 있도록 하기 위해 시간 내에 충분히 분리되는 것뿐만 아니라, 그들이 어떤 미리 결정된 신호 문턱치를 초과하는 점에서 식별될 수 있다. 이후 분석할 수 있는 탭들의 특성들은 적어도 하나의 벡터 내에 구성된다. 이 벡터 내에 특성들을 구성하는 것은 효율적인 그룹화에 대비하고, 상기 효율적인 그룹화 없이는 이후의 양자화 단계들의 이익들이 달성되기 어려울 것이다. 이후의 벡터(들)은 이후 벡터들의 계층적 코드북을 이용하여 양자화된다. 그러한 벡터들의 계층적 코드북이 계층적 코드북의 각각의 레벨에서 다수의 코드북 벡터들을 제공함은 이해될 것이고, 비록 계층적 코드북을 이용하는 것이 양자화되는 벡터를 보다 양호하게 나타낼 수 있는 다른 코드북 벡터들에 대한 이후의 정제(refinement)를 가능하게 하기 때문에 다른 선택 기준들이 적용될 수 있음이 또한 이해될 것이지만, 그들 각각은 예를 들면, 양자화될 벡터에게 가장 가까운 매치(match)이거나, 그 벡터에게 최고의 매치이거나 최소 에러를 제공하는 그러한 코드북 벡터와 같은 미리 결정된 기준들에 기초하여 선택 가능하다. 이후 선택된 코드북 벡터에 대한 인덱스는 제 1 네트워크 노드에 제공될 수 있다. 따라서, 선택된 벡터 자체를 송신하기보다는 오히려, 그 벡터에 대한 인덱스만이 제공될 필요가 있고, 이는 일반적으로 보다 적은 수의 비트들로 나타낼 수 있음이 이해될 것이다. 벡터들의 코드북의 카피를 또한 갖는 제 1 네트워크 노드는 이후 선택된 벡터를 식별할 수 있고 그 코드북 벡터로부터 각각의 서브(sub)-채널의 시간 도메인에서 분석할 수 있는 각각의 탭(tap)의 적합한 특성들을 결정하고 그에 따라 그의 송신들을 구성하기 위해 그 벡터를 이용한다. 그러므로, 제공된 채널 상태 피드백 정보의 양이 각각의 분석할 수 있는 탭의 특성들을 단지 식별하는 것의 조합을 통해 그리고 벡터로의 그들 특성들의 구성 때문에 가능한, 그들 특성들의 양자화를 위해 계층적 코드북을 이용함으로써 철저히 감소할 수 있음을 알 수 있다. 그러한 방식은 채널 상태 정보의 충분히 정확한 표시가 피드백될 정보의 양을 최소화하는 동안 제 1 네트워크 노드에 제공되는 것을 가능하게 한다.
하나의 실시예에서, 상기 양자화하는 단계는: 각각의 벡터에 대해, 벡터들의 복수의 계층적 코드북들 중 하나로부터 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하는 단계를 포함한다. 따라서, 양자화되는 각각의 벡터에 대해 다른 코드북이 제공될 수 있다. 이는 적합한 코드북이 각각의 벡터에 대해 선택되는 것을 가능하게 함을 이해할 것이다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은: 벡터들의 상기 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 재양자화하는 단계; 및 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 벡터의 양자화는 그의 인덱스가 이전에 제 1 기지국에게 권고된 상기 벡터에 관한 코드북 벡터들을 선택함으로써 연속적으로 정제될(refined) 수 있다. 이 연속적인 정제는 채널 상태 정보의 개선된 표시가 시간의 경과에 제 1 네트워크 노드에 다시 제공되는 것을 가능하게 한다.
하나의 실시예에서, 상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 상기 계층적 코드북의 차일드(child) 레벨들로부터 복수의 차일드 코드북 벡터들 중 하나를 포함한다. 따라서, 시간의 경과에 서서히 변화하는 벡터들에 대해, 그들의 양자화 내의 이후의 정제들은 상기 제 1 네트워크 노드에게 이전에 지시된 코드북 벡터의 차일드 코드북 벡터들을 선택함으로써 가능할 수 있다. 그러한 차일드 코드북 벡터들은 일반적으로 이전에 권고된 상위 코드북 벡터의 보다 가까운 정제들이다.
하나의 실시예에서, 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 계층적 코드북의 상위 레벨들로부터 복수의 상위 코드북 벡터들 중 하나를 포함한다. 따라서, 보다 신속한 시변(time varying) 특성들에 대해, 벡터를 양자화하는 보다 적합한 코드북 벡터를 선택하기 위해 계층적 코드북의 상위 레벨들로 횡단하는 것이 필요할 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은 상기 양자화 단계에 앞서 상기 적어도 하나의 벡터를 전처리(pre-processing)하는 단계를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법은 상기 전처리가 정규화하는 것을 포함할 때, 정규화 단계에 의해 생성된 적어도 하나의 스칼라 값(scalar value)을 양자화하고 상기 적어도 하나의 스칼라의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 양자화 처리의 효율은 양자화를 실행하기에 앞서 벡터들을 정규화함으로써 더욱 향상될 수 있다. 또한, 정규화된 벡터들을 양자화하는 것 뿐만 아니라, 정규화 처리 동안 생성된 스칼라도 양자화될 필요가 있을 것이고, 그것은 또한 계층적 코드북을 통해 또는 어느 다른 적합한 처리에 의해 달성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 상기 결정 단계는 미리 결정된 문턱치와 적어도 하나의 서브-채널 상에 시간의 경과에 수신된 신호들을 비교함으로써 상기 적어도 하나의 송신 안테나들로부터 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 적어도 하나의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석할 수 있는 각각의 탭(tap)의 특성들을 결정하는 것을 포함한다. 각각의 분석가능한 탭의 시간 도메인 특성들을 결정하기 위해 다른 기술들이 이용될 수 있음은 이해될 것이다.
하나의 실시예에서, 상기 제 1 네트워크 노드는 적어도 M 송신 안테나들을 포함하고, 상기 제 2 네트워크 노드는 적어도 N 수신 안테나들을 포함하고, 상기 결정 단계는 상기 적어도 M 송신 안테나들로부터 채널을 통해 상기 적어도 N 수신 안테나들에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 L 탭들의 특성들을 결정하는 것을 포함하고, L은 양의 정수이다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 단계는 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 것을 포함하고, 각각의 벡터는 1×M 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 단계는 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 것을 포함하고, 각각의 벡터는 1×N 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 단계는 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 N 벡터들의 결합 내에 배열하는 것을 포함하고, 상기 N 벡터들의 각각은 1×M 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 단계는 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 M 벡터들의 결합 내에 배열하는 것을 포함하고, 상기 M 벡터들의 각각은 1×N 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 단계는 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각 및 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 것을 포함하고, 각각의 벡터는 1×L 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 네트워크 노드는 M 이상의 송신 안테나들을 포함하고, 상기 M 송신 안테나들은, 선택의 결과를 상기 제 2 네트워크 노드에게 신호하는 상기 제 1 네트워크 노드에 의해, 또는 선택의 결과를 상기 제 1 네트워크 노드에게 신호하는 상기 제 2 네트워크 노드에 의해, 상기 M 이상의 송신 안테나들로부터 선택된다.
하나의 실시예에서, 상기 제 2 네트워크 노드는 N 이상의 수신 안테나들을 포함하고, 상기 N 수신 안테나들은, 선택의 결과를 상기 제 2 네트워크 노드에게 신호하는 상기 제 1 네트워크 노드에 의해, 또는 선택의 결과를 상기 제 1 네트워크 노드에게 신호하는 상기 제 2 네트워크 노드에 의해, 상기 N 이상의 수신 안테나들로부터 선택된다.
제 2 양태에 따라, 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상기 제 1 양태의 상기 방법 단계들을 실행하도록 동작가능한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
제 3 양태에 따라, 적어도 하나의 수신 안테나를 갖고, 네트워크 노드와 적어도 하나의 송신 안테나를 가지는 또 다른 네트워크 노드 사이에 제공된 무선 통신 채널에 채널 상태 정보를 제공하도록 동작가능한 상기 네트워크 노드가 제공되고, 상기 네트워크 노드는: 상기 적어도 하나의 송신 안테나로부터 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 적어도 하나의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 각각의 탭의 특성들을 결정하도록 동작가능한 결정 로직(logic); 상기 특성들을 적어도 하나의 벡터 내에 배열하도록 동작가능한 배열 로직; 벡터들의 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하도록 동작가능한 양자화 로직; 및 복수의 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 다른 네트워크 노드에게 제공하도록 동작가능한 공급 로직을 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 양자화 로직은 각각의 벡터에 대해, 벡터들의 복수의 계층적 코드북들 중 하나로부터 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하도록 동작가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 양자화 로직은 벡터들의 상기 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 재양자화하도록 동작가능하고; 상기 공급 로직은 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하도록 동작가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터의 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 상기 계층적 코드북의 차일드 레벨들로부터 복수의 차일드 코드북 벡터들 중 하나를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터의 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 상기 계층적 코드북의 상위 레벨들로부터 복수의 상위 코드북 벡터들 중 하나를 포함한다.
하나의 실시예에서, 상기 양자화 로직은 양자화에 앞서 상기 적어도 하나의 벡터를 전처리하도록 동작가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 양자화 로직은 상기 전처리가 정규화하는 것을 포함할 때, 정규화하는 단계에 의해 생성된 적어도 하나의 스칼라 값을 양자화하도록 동작가능하고, 상기 공급 로직은 상기 적어도 하나의 스칼라의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하도록 동작가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 결정 로직은 미리 결정된 문턱치와 적어도 하나의 서브-채널 상에 시간의 경과에 수신된 신호들을 비교함으로써 상기 적어도 하나의 송신 안테나들로부터 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 적어도 하나의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 각각의 탭의 특성들을 결정하도록 동작가능하다.
하나의 실시예에서, 상기 제 1 네트워크 노드는 적어도 M 송신 안테나들을 포함하고, 상기 제 2 네트워크 노드는 적어도 N 수신 안테나들을 포함하고, 상기 결정 로직은 상기 적어도 M 송신 안테나들로부터 채널을 통해 상기 적어도 N 수신 안테나들에 의해 수신된 신호들로부터 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 L 탭들의 시간을 결정하도록 동작가능하고, L은 양의 정수이다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 로직은 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하도록 동작가능하고, 각각의 벡터는 1×M 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 로직은 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하도록 동작가능하고, 각각의 벡터는 1×N 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 로직은 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 N 벡터들의 결합 내에 배열하도록 동작가능하고, 상기 N 벡터들의 각각은 1×M 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 로직은 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 각각의 탭에서 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 M 벡터들의 결합 내에 배열하도록 동작가능하고, 상기 M 벡터들의 각각은 1×N 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 배열 로직은 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 특성들을 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각 및 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하도록 동작가능하고, 각각의 벡터는 1×L 차원을 갖는다.
하나의 실시예에서, 상기 제 1 네트워크 노드는 M 이상의 송신 안테나들을 포함하고, 상기 M 송신 안테나들은, 상기 제 2 네트워크 노드에게 선택의 결과를 신호하는 상기 제 1 네트워크 노드에 의해, 또는 상기 제 1 네트워크 노드에게 선택의 결과를 신호하는 상기 제 2 네트워크 노드에 의해, 상기 M 이상의 송신 안테나들로부터 선택된다.
하나의 실시예에서, 상기 제 2 네트워크 노드는 N 이상의 수신 안테나들을 포함하고, 상기 N 수신 안테나들은, 상기 제 2 네트워크 노드에게 선택의 결과를 신호하는 상기 제 1 네트워크 노드에 의해, 또는 상기 제 1 네트워크 노드에게 선택의 결과를 신호하는 상기 제 2 네트워크 노드에 의해, 상기 N 이상의 수신 안테나들로부터 선택된다.
이러한 방식을 통해, 채널 상태 정보 피드백의 정확도는 주어진 피드백 오버헤드를 위해 향상될 수 있고, 또는 상기 피드백 오버헤드는 주어진 정확도를 위해 감소될 수 있음을 알 수 있다.
보다 특정적이고 선호하는 특징들은 첨부된 독립 및 종속 청구항들 내에 명시된다. 종속 청구항들의 특징들은 독립 청구항들의 특징들과 적절히 조합될 수 있고, 청구항들에서 명확하게 명시된 것들 이외의 조합들 내에 있을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 이제 첨부 도면들에 관하여 더욱 깊이 설명될 것이다.
도 1은 하나의 실시예에 따른 무선 통신 네트워크의 주요 구성요소들을 도시한 도면.
도 2a 내지 도 2c는 탭 특성들을 결정하기 위한 기술을 도시한 도면들.
도 3은 예시적인 계층적 코드북 구조를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 계층적 코드북 구조의 예시적인 이용들을 도시한 도면들.
개요
도 1은 하나의 실시예에 따른, 무선 통신 네트워크(10)의 기지국(20) 및 이용자 장비(30)의 구성을 도시한다. 본 기술이 적용될 수 있는 네트워크 노드들의 다른 예들이 존재하고 실제로 기지국 및 이용자 장비의 기능이 반전될 수 있다고 이해되겠지만, 기지국(20) 및 이용자 장비(30)는 제 1 및 제 2 네트워크 노드들의 예들이다. 단지 하나의 기지국 및 이용자 장비가 보다 명확히 하기 위해 도시되었지만, 많은 그러한 기지국들 및 이용자 장비가 그러한 무선 통신 네트워크 내에 배치될 수 있다고 이해될 것이다. 각각의 기지국(20)은 M 안테나들이 제공되고, 각각의 이용자 장비(30)는 N 안테나들이 제공된다. 일반적으로, M 및 N 중 적어도 하나는 1보다 큰 정수 값이다. MIMO 무선 채널은 기지국(20)과 이용자 장비 사이에서 설정되고 서브(sub)-채널들은 이용자 장비(30)와 기지국(20)의 각각의 안테나 사이에 제공된다. 아래에서 보다 상세히 설명되겠지만, 각각의 서브-채널은 이용자 장비(30)와 기지국(20)의 어느 하나의 안테나 사이에서 다양한 신호 경로들을 나타내는 다수의 탭(tap)들을 가질 것이다. 일반적으로, 이들 안테나들 사이에서 직접적인 경로일 수 있는 제 1 탭이 존재할 것이다. 일반적으로 이들 안테나들 사이에서 이차 또는 반사 경로들인 이후의 탭들이 존재한다. 송신된 신호가 이들 탭들 중 어느 하나 이상 또는 그들의 결합으로부터 디코딩 가능할 수 있음이 이해될 것이다.
각각의 기지국(20)은 채널 상태 정보가 이후에 유도될 수 있는 적어도 하나의 계층적 코드북에 대한 인덱스의 표시를 수신하도록 구성된 적어도 하나의 처리 수단, 및 이 채널 상태 정보에 기초하여 그의 송신들을 조정하기 위한 수단을 포함한다.
각각의 이용자 장비(30)는 무선 송신을 이용하는 네트워크에서 신호들의 송수신을 위한 모바일 단말의 기능을 포함한다. 게다가, 이용자 장비(30)는 기지국(20)의 안테나와 이용자 장비(30)의 안테나 사이의 적어도 하나의 서브-채널에 대해 시간 도메인에서 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 결정하고, 탭들을 식별하기 위해 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답의 파워와 미리 규정된 문턱치를 비교하고, 분석가능한 탭들의 각각의 계수들인, 상기 미리 규정된 문턱치보다 높은 파워를 갖는 적어도 하나의 채널 임펄스 응답의 하나 이상의 시간 간격들에 관한 적어도 하나의 복소 계수만을 결정하도록 구성된 적어도 하나의 처리 수단을 포함한다. 이용자 장비(30)는 또한 이들 복소 계수들을 하나 이상의 벡터들 내에 배열하기 위한 수단, 적어도 하나의 계층적 코드북을 이용하여 이들 벡터들을 양자화하기 위한 수단 및 계층적 코드북으로부터 선택된 벡터를 식별하는 인덱스를 기지국에 신호하는 수단을 포함한다.
분석가능한 탭들의 계수들을 식별하는 것, 그들 계수들을 벡터들 내에 배열하는 것 및 기지국으로의 송신을 위한 인덱스를 식별하기 위해 계층적 코드북을 이용하여 그들 벡터들을 양자화하는 것의 조합은 채널 상태 정보를 제공하는 것에 특정적으로 효율적인 기술을 제공한다.
탭 특성 결정
M 안테나들의 m번째 기지국 송신 안테나와 일반 이용자의 N 안테나들의 n번째 이용자 장비 수신 안테나 사이의 링크에 대한 기저 대역 채널 시간 도메인 응답 표현은,
Figure pct00001
와 같이 표시되고,
Figure pct00002
은 이 링크에 대한 분석가능한 경로들의 세트를 표시한다. 그러한 기저 대역 채널 시간 도메인 응답 표현 예를 들면, 서브(sub)-채널들은 이용자 장비(30)에 의해 유도 가능하고 도 2c에서 그래픽으로 도시되었으며, 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다.
다음의 예에서
Figure pct00003
이라 가정한다; 즉 분석가능한 경로들의 수가 상이한 링크들에 대해 동일하고 탭(tap)들의 타이밍이 각각의 서브-채널에 대해 동일하다고 가정한다.
기지국(20)은 서브-채널들 각각을 통해 다운링크에서 데이터 및 파일럿 신호들을 송신한다. 이용자 장비(30)는 데이터 및 파일럿들을 수신하고, 소위 안테나-대-안테나 링크당 즉, 각각의 서브-채널에 대해, 및 서브캐리어당 채널 전달 함수(channel transfer function; CTF)가 결과가 되는, 채널 추정을 상기 파일럿들을 바람직하게 이용하여 실행한다.
이 예에서, 이용자 장비(30)에서 실행된 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transformation; IFFT)에 의해, 채널 전달 함수(CTF)는 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 전달되어 각각의 안테나-대-안테나-링크에 대한 채널 임펄스 응답(channel impulse response; CIR)이 결과가 될 수 있다. 그러나, 이 시간 도메인 정보를 유도하기 위해 다른 기술들이 이용될 수 있음이 이해될 것이다.
도 2a에서, 시간의 경과에 따른 채널 임펄스 응답의 크기들이 각각의 안테나-대-안테나 링크에 대해, 즉 각각의 서브-채널에 대해 도시되었다. 이 예에서, 레이크(Rake) 수신기들에서 실행된 절차와 유사한 이용자 장비(30)에서 실행된 경로 프로파일링 절차는 다른 기술들이 이용될 수 있지만, 서브-채널 임펄스 응답의 가장 중요한 탭(tap)들, 즉 가장 강력한 파워를 갖는 탭들을 식별하도록 이용된다. 각각의 단일 안테나-대-안테나 링크의 채널 임펄스 응답의 크기들은 시간-평균되고, 가장 강력한 파워를 갖는 탭들이 식별된다.
경로 프로파일링은 저역 통과 필터, 예를 들면 1차 무한 임펄스 응답 필터를 이용하여 모든 안테나-대-안테나 링크들을 통해 및 시간의 경과에 따라 채널 임펄스 응답의 절대값들, 즉 크기들을 평균함으로써 실현된다. 시간의 경과에 따른 또는 안테나-대-안테나-링크들을 통한 평균은 빠른 페이딩(fading) 구성요소들의 염려가 없고 파워 지연 프로파일이라고 불리는 채널 임펄스 응답이 결과가 된다. 시간 및 안테나들을 통해 평균되는 그러한 파워 지연 프로파일, 즉 채널 임펄스 응답이 도 2b에 도시되어 있다. 예를 들면, 노이즈 레벨, 간섭 레벨 및 특정 마진(margin)의 조합에 의해, 또는 이용자 장비(30) 내의 수신기의 감도 레벨에 의해 규정되는 특정 문턱치 아래의 모든 탭들은 노이즈 탭들에 대한 피드백 리소스들을 낭비하는 것을 피하기 위해 삭제된다. 도 2b에서, 상기 문턱치는 점선에 의해 지시된다. 바람직하게, 탭 할당에서, 샘플링 레이트(sampling rate)의 범위 내에 있는, 선택된 탭들 사이의 특정 최소 거리가 유지된다.
시간 및 안테나들을 통해 평균된 채널 임펄스 응답의 크기가 특정 문턱치보다 높은 시간 간격들에 대해, 즉 탭들에 대해, 채널 임펄스 응답의 복소 계수들은 각각의 안테나-대-안테나-링크에 대해 결정된다. 바람직하게, 채널 임펄스 응답은 시간 간격들 내의 복소 계수들의 결정 전에 각각의 안테나-대-안테나-링크에 대해 시간-평균된다. 즉, 복소 계수들은 각각의 안테나-대-안테나-링크에 대한 순간 채널 임펄스 응답들로부터 할당된 탭들의 지연들에서 취해진다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 탭들의 복소 계수들의 크기들, 즉 시간 간격들 내의 채널 임펄스 응답의 크기들이 시간에 따른 각각의 안테나-대-안테나 서브-채널에 대해 도시되었다.
계수 배열
n번째 수신 안테나에서의 채널 매트릭스 H n은 다음과 같이 규정될 수 있다:
Figure pct00004
하나의 실시예에서, 상기 채널 매트릭스는 송신 및 수신 상관관계를 둘 다 캡처하기 위해 다음과 같이 구성될 수 있다:
Figure pct00005
Figure pct00006
는 열들을 그들의 2-놈(norm)에 의해 정규화함으로써 H(t)로부터 규정될 수 있다:
Figure pct00007
벡터-양자화 방식은
Figure pct00008
을 피드백하도록 이용되는 반면, 스칼라 양자화 방식은 ?h l (t)?2을 피드백하도록 이용될 수 있다(l = 1,...,L).
벡터 양자화는 채널 표현으로부터 어느 적합한 벡터에 적용될 수 있음이 이해될 것이다. 위의 실시예는 각각의 탭에서 링크 벡터들의 결합에 벡터 양자화를 적용한다. 그러나, 또 다른 실시예들은 독립적으로 각각의 탭에서 각각의 수신 안테나에 대해, 또는 독립적으로 각각의 탭에서 각각의 송신 안테나에 대해, 또는 하나 이상의 링크들의 탭들에 대응하는 계수들의 벡터에 대해, 개개의 벡터들에 벡터 양자화를 적용할 수 있다.
벡터 양자화
다른 양자화 코드북이 정규화된 채널 매트릭스
Figure pct00009
의 각각의 열에 대해 구성될 수 있다. C i (l = 1,...,L)는
Figure pct00010
에 연관된 코드북이다. 일반적으로, 각각의 코드북은 다른 사이즈를 가질 수 있어서, 다른 분해가 다른 경로들을 양자화하기 위해 이용된다. 예를 들면, 보다 많은 수의 비트들이 주요 경로들을 양자화하기 위해 이용될 수 있다. 기지국(20) 및 이용자 장비(30)는 둘 다 동일한 코드북들을 공유한다. 하나의 실시예에서, 기지국(20)은 저장을 위해 이용자 장비(30)에게 코드북들을 송신하도록 동작가능하다.
i번째 코드북을 위해 이용된 비트들의 수는 다음과 같이 표시되고:
Figure pct00011
Figure pct00012
의 모든 열들을 신호하기 위한 비트들의 총수 상에 다음의 강제가 이용된다:
Figure pct00013
C i (l = 1,...,L) 및 b i (l = 1,...,L)는 주어진 기준 다음에 최적화될 수 있음이 이해될 것이다. 계층적 양자화를 이용하는 시간에서의 양자화의 연속적인 정제(refinement)가 이후 설명되는 바와 같이 이용된다.
채널 방향들의 피드백 -
Figure pct00014
계층적 피드백 방식은 채널이 충분히 서서히 변화하면 총체적 비트들이 보다 큰 코드북을 인덱싱(indexing)하기 위해 피드백이 다수의 피드백 간격들 상에 모일 수 있다고 가정한다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, j번째 레벨에서의 모든 코드워드들이 동일한 j-1 상위 비트들을 갖는 방식으로, 각각의 양자화 코드북은 이진 트리 구조(binary tree structure)를 이용하여 구성될 수 있다. 그러한 구조는 계층적 양자화를 위한 인에이블러(enabler)로서 이용될 수 있다.
계층적 양자화 방법은 두 메시지들, 기본 피드백 메시지 및 정제된(refined) 피드백 메시지를 참조하여 설명될 수 있다. 기본 피드백 메시지는 이진 트리의 레벨 b i 에서 최고의 양자화 코드워드를 일반적으로 그의 인덱스를 지정함으로써 지정하는 b i 비트들을 기지국(20)에게 다시 전송함으로써 획득된다. 정제된 피드백 메시지는 다음과 같이 획득된다. 하나의 실시예에서, 시간 간격 t-1에서, 기지국(20) 및 이용자 장비(30)는 둘 다, l(t-1) > b i 레벨에 속하는 코드워드
Figure pct00015
를 공유함을 가정한다. 기지국(20) 및 이용자 장비(30)는 레벨 b i 로부터 시작하여 레벨 l(t-1)까지, 선택된 코드워드들의 시퀀스를 세이브할 필요가 있음이 이해될 것이다. l(t-1) = b i 의 경우는 'UP(업)' 이동이 b i 레벨 내의 새로운 코드워드에 대응하는 특정 경우로서 획득될 수 있다.
Figure pct00016
이면, 새로운 후보가 l(t-1)+b i -1 레벨에서 선택되고, 하나의 비트가 트리 내의 'DOWN(다운)' 이동을 신호하도록 이용되는 동안, b i -1 비트들이
Figure pct00017
로부터 시작하는 서브트리(subtree) 내의 위치를 지시하는 기지국(20)으로 다시 전송된다.
Figure pct00018
이면, 하나의 비트가 트리 내의 'UP(업)' 경로를 신호하도록 이용되는 동안, 새로운 후보가 l(t-1)-(b i -1) 레벨에서 선택되고, b i -1 비트들이
Figure pct00019
로부터 시작하는 서브트리 내의 위치를 지시하는 기지국(20)으로 다시 전송된다.
도 4 및 도 5에 도시된 다음의 두 예들을 고려한다.
도 4에서, t번째 시간 간격에서, 양자화 코드워드의 정제('DOWN')가 l(t-1) = 3에서 시작하여 행해진다. 레벨 5 내의 새로운 벡터는 기지국(20)으로 다시 전송된다. t+1번째 시간 간격에서, 제 2 정제('DOWN')가 l(t) = 5에서 시작하여 행해진다. 레벨 7 내의 새로운 벡터는 기지국으로 다시 전송된다.
도 5에서, t번째 시간 간격에서, 양자화 코드워드의 정제('DOWN')가 l(t-1) = 3에서 시작하여 행해진다. 레벨 5 내의 새로운 벡터는 기지국(20)으로 다시 전송된다. t+1번째 시간 간격에서, 채널 변화에 기인하여, 'UP' 이동이
Figure pct00020
가 속하는 동일한 서브트리에서, 기지국(20)에게 신호된다.
주어진 트리 레벨에서 코드워드를 신호하기 위한 b i -1 비트들, 및 트리 내의 "UP" 및 "DOWN" 이동을 신호하기 위한 1 비트를 이용하는 이전에 설명된 실시예는 xi 비트들이 주어진 트리 레벨에서 주어진 코드워드를 신호하도록 이용되는 반면, yi 비트들이 트리 내의 이동을 신호하도록 이용되는 경우로 일반화될 수 있다. 그리고 이들 xi,yi는 트리 내의 레벨, 이용자, ...의 함수일 수 있다.
채널 놈( norm )들 ? h i ( t )? 2 , i = 1,..., L 의 피드백
스칼라 ?h i (t)?2, i = 1,...,L는 스칼라 양자화를 위한 기존 방식 방식을 이용하여 양자화될 수 있다. 계층적 코드북들을 이용하는 연속적인 양자화가 또한 적용될 수 있다고 이해될 것이다.
따라서, 효율적인 채널 상태 피드백을 위한 두 방식들이 조합된다. 제 1 하나는 총체적 비트들이 보다 큰 코드북을 인덱싱(indexing)하도록 피드백이 다수의 피드백 간격들 상에 정제되는, 소위 계층적 피드백 방식이다. 제 2 하나는 소위 시간-도메인 압축 피드백 방식이다. 이 조합된 기술은 압축된 시간-도메인 피드백 정보의 상이한 피드백 간격들에서 연속적인 정제를 가능하게 한다.
실시예들은 1차 및 2차 스테이션들의 각각에서 하나 이상의 안테나들에게 적용 가능한, 상기 1차 스테이션과 상기 2차 스테이션 사이의 무선 채널의 시간-도메인 표현의 (2차 스테이션으로부터 1차 스테이션으로의) 피드백의 연속적인 정제를 위한 방법을 제공한다.
실시예들은 채널 상태 정보 피드백의 정확도가 채널 상태 정보의 이전에 피드백된 시간-도메인 표현의 계층적 정제들을 피드백함으로써 시간에 따라 향상될 수 있음을 인식한다. 그러므로, 실시예들은 채널 상태 정보의 시간-도메인 표현이 시간-도메인 표현의 계층적 양자화에 의해 연속적으로 정제될 수 있는 방법을 제공한다.
하나의 실시예에서, 상기 방법의 단계들은 2차 스테이션에서,
1. M(≥1) 1차 스테이션 안테나들로부터 N(≥1) 2차 스테이션 안테나들로 무선 채널의 시간-도메인 표현을 구성하는 단계.
2. 시간-도메인 표현의 요소들을 하나 이상의 벡터들 내에 수집하는 단계.
3. 계층적 코드북의 제 1 레벨을 포함하는 제 1 미리 결정된 양자화 코드북에 따라 상기 또는 각각의 벡터를 양자화하는 단계.
4. 상기 양자화된 벡터(들)를(을) 상기 1차 스테이션에 신호하는 단계.
5. 상기 계층적 코드북의 제 2 레벨을 포함하는 제 2 미리 결정된 양자화 코드북에 따라 적어도 하나의 벡터의 상기 양자화를 정제하는 단계.
6. 상기 적어도 하나의 벡터의 상기 정제된 양자화를 상기 1차 스테이션에 신호하는 단계를 포함한다.
상기 시간-도메인 표현의 요소들을 하나 이상의 벡터들 내에 수집하는 단계는 상이한 실시예들에서 다양한 방법들로 실행될 수 있다. 하나의 실시예에서, 양자화될 각각의 벡터는 l번째 채널 탭에서 n번째 수신 안테나에 대한 링크 계수들의 1×M 벡터이다. 또 다른 실시예에서, 양자화될 각각의 벡터는 l번째 채널 탭에서 m번째 송신 안테나에 대한 링크 계수들의 1×N 벡터이다. 또 다른 실시예에서, 양자화될 0각각의 벡터는 l번째 채널 탭에서 n번째 수신 안테나에 대한 링크 계수들의 N, 1×M 벡터들의 결합이다. 또 다른 실시예에서, 양자화될 각각의 벡터는 l번째 채널 탭에서 m번째 송신 안테나에 대한 링크 계수들의 M, 1×N 벡터들의 결합이다. 또 다른 실시예에서, 양자화될 각각의 벡터는 n번째 수신 안테나 및 m번째 송신 안테나에 대한 링크 계수들의 1×L 벡터이다. 또 다른 실시예에서, 양자화될 각각의 벡터는 하나 이상의 상기의 다른 결합 또는 부분 결합이다.
당업자는 다양한 상술한 방법들의 단계들이 프로그래밍된 컴퓨터들에 의해 실행될 수 있음을 용이하게 인식할 것이다. 여기서, 몇몇 실시예들은 또한, 기계-실행 가능하거나 컴퓨터-실행 가능한 명령들의 프로그램들을 인코딩하고 기계 또는 컴퓨터 판독 가능한 디지털 데이터 저장 매체들 등의 프로그램 저장 디바이스들을 포함하도록 의도되고, 상기 명령들은 상술한 방법들의 일부 또는 모든 단계들을 실행한다. 프로그램 저장 디바이스들은 예를 들면, 디지털 메모리들, 자기(magnetic) 디스크들 및 자기 테입들과 같은 자기 저장 매체들, 하드 드라이브들, 또는 광학적 판독가능 디지털 데이터 저장 매체들일 수 있다. 실시예들은 또한 상술한 방법들의 상기 단계들을 실행하도록 프로그래밍된 컴퓨터들을 포함하도록 의도된다.
"프로세서들" 또는 "로직(logic)"의 라벨로 나타낸 임의의 기능 블록들을 포함하는, 도면들에 도시된 여러 요소들의 기능들은 적합한 소프트웨어에 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어 뿐만 아니라, 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 몇몇이 공유될 수 있는 복수의 개개의 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 더욱이, "프로세서" 또는 "제어기" 또는 "로직" 용어의 명확한 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배타적으로 참조하도록 해석되어서는 안되고, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 주문형 반도체(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍가능한 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 소프트웨어 저장용 판독 전용 메모리(read only memory; ROM), 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM), 및 비휘발성 저장소를 제한 없이 함축적으로 포함할 수 있다. 종래의 다른 하드웨어도 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면들에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적일 뿐이다. 그들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어 및 전용 로직의 상호작용을 통해, 또는 심지어 수동적으로 실행될 수 있고, 문맥으로부터 보다 상세히 이해되는 바와 같이, 특정 기술은 구현자에 의해 선택 가능하다.
당업자는 본 명세서의 임의의 블록 다이어그램들이 본 발명의 원리들을 구현하는 예시적인 회로의 개념적 뷰(view)들을 나타냄을 이해해야 한다. 유사하게, 임의의 흐름도들, 흐름 다이어그램들, 상태 전이 다이어그램들, 의사 코드 등은 컴퓨터 판독가능 매체 내에 실질적으로 나타내어질 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 여러 프로세스들을 나타냄이, 그러한 컴퓨터 또는 프로세서가 명확하게 도시되었든 아니든 간에, 이해될 것이다.
상세한 설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 예시한다. 따라서, 본 명세서에 명확하게 개시되었거나 도시되지 않았더라도, 당업자는 본 발명의 원리들을 구현하고 그의 사상 및 범위 내에 포함되는 여러 구성들을 고안할 수 있음이 이해될 것이다. 게다가, 본 명세서에 상술된 모든 예들은 대체로, 본 기술을 촉진하도록 본 발명자(들)에 의해 기여된 개념들 및 본 발명의 원리들을 독자가 이해하는 것을 돕는 교육적인 목적만을 위해 명백하게 의도되고, 그러한 구체적으로 상술된 예들 및 상황들에 대해 제한이 없는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 본 명세서에서 본 발명의 원리들, 특징들, 및 실시예들을 상술하는 모든 진술들, 및 그들의 특정 예시들은 그들의 등가물들을 포함하도록 의도된다.
10: 무선 통신 네트워크 20: 기지국
30: 이용자 장비

Claims (15)

  1. 적어도 하나의 송신 안테나를 가지는 제 1 네트워크 노드와 적어도 하나의 수신 안테나를 가지는 제 2 네트워크 노드 사이에 제공된 무선 통신 채널에 채널 상태 정보를 제공하는 방법에 있어서:
    상기 적어도 하나의 송신 안테나로부터 상기 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 상기 채널 내의 적어도 하나의 서브(sub)-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 각각의 탭(tap)의 특성들을 결정하는 단계;
    상기 특성들을 적어도 하나의 벡터 내에 배열하는 단계;
    벡터들의 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하는 단계; 및
    복수의 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양자화 단계는:
    벡터들의 복수의 계층적 코드북들 중 하나로부터 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 각각의 벡터에 대해 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 재양자화하는 단계; 및
    복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터의 상기 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 상기 계층적 코드북의 차일드(child) 레벨들로부터의 복수의 차일드 코드북 벡터들 중 하나를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 벡터들의 계층적 코드북의 계층적으로-관련된 레벨들로부터의 상기 복수의 계층적으로-관련된 코드북 벡터들 중 상기 하나는 상기 계층적 코드북의 상위 레벨들로부터 복수의 상위 코드북 벡터들 중 하나를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양자화 단계에 앞서, 상기 적어도 하나의 벡터를 전처리(pre-processing)하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전처리가 정규화하는 것을 포함할 때, 상기 정규화 단계에 의해 생성된 적어도 하나의 스칼라 값을 양자화하고 상기 적어도 하나의 스칼라의 표시를 상기 제 1 네트워크 노드에게 제공하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 네트워크 노드는 적어도 M 송신 안테나들을 포함하고, 상기 제 2 네트워크 노드는 적어도 N 수신 안테나들을 포함하고, 상기 결정 단계는:
    상기 적어도 M 송신 안테나들로부터 상기 채널을 통해 상기 적어도 N 수신 안테나들에 의해 수신된 신호들로부터 상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 L 탭들의 특성들을 결정하는 단계를 포함하고, L은 양의 정수인, 채널 상태 정보 제공 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배열 단계는:
    상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 상기 특성들을, 각각의 탭에서 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 배열 단계는:
    상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 상기 특성들을, 각각의 탭에서 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 배열 단계는:
    상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 상기 특성들을, 각각의 탭에서 각각의 수신 안테나에 대한 특성들의 벡터들의 결합 내에 배열하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 배열 단계는:
    상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 상기 특성들을, 각각의 탭에서 각각의 송신 안테나에 대한 특성들의 벡터들의 결합 내에 배열하는 단계를 포함하는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 배열 단계는:
    상기 채널 내의 각각의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 상기 L 탭들의 상기 특성들을, 상기 적어도 M 송신 안테나들의 각각 및 상기 적어도 N 수신 안테나들의 각각에 대한 특성들의 벡터들 내에 배열하는 단계를 포함하고, 각각의 벡터는 1×L의 차원을 갖는, 채널 상태 정보 제공 방법.
  14. 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 방법 단계들을 실행하도록 동작가능한, 컴퓨터 프로그램 제품.
  15. 적어도 하나의 수신 안테나를 갖고, 네트워크 노드와 적어도 하나의 송신 안테나를 가지는 또 다른 네트워크 노드 사이에 제공된 무선 통신 채널에 채널 상태 정보를 제공하도록 동작가능한 상기 네트워크 노드에 있어서:
    상기 적어도 하나의 송신 안테나로부터 상기 채널을 통해 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 수신된 신호들로부터 상기 채널 내의 적어도 하나의 서브-채널의 시간 도메인에서 분석가능한 각각의 탭의 특성들을 결정하도록 동작가능한 결정 로직(logic);
    상기 특성들을 적어도 하나의 벡터 내에 배열하도록 동작가능한 배열 로직;
    벡터들의 계층적 코드북의 제 1 레벨에서 복수의 코드북 벡터들 중 하나를 선택함으로써 상기 적어도 하나의 벡터를 양자화하도록 동작가능한 양자화 로직; 및
    복수의 코드북 벡터들 중 상기 하나에 대한 인덱스의 표시를 상기 다른 네트워크 노드에게 제공하도록 동작가능한 공급 로직을 포함하는, 네트워크 노드.
KR1020127020593A 2010-01-08 2011-01-06 벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백 KR101469576B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10360001.1 2010-01-08
EP20100360001 EP2343837A1 (en) 2010-01-08 2010-01-08 Channel state information feedback using a hierarchical codebook for vector quantisation
PCT/EP2011/000020 WO2011083081A1 (en) 2010-01-08 2011-01-06 Channel state information feedback using a hierarchical codebook for vector quantisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120112754A true KR20120112754A (ko) 2012-10-11
KR101469576B1 KR101469576B1 (ko) 2014-12-05

Family

ID=42238558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127020593A KR101469576B1 (ko) 2010-01-08 2011-01-06 벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9319116B2 (ko)
EP (1) EP2343837A1 (ko)
JP (2) JP2013516878A (ko)
KR (1) KR101469576B1 (ko)
CN (1) CN102696184B (ko)
BR (1) BR112012016531A2 (ko)
TW (1) TWI584665B (ko)
WO (1) WO2011083081A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2343837A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-13 Alcatel Lucent Channel state information feedback using a hierarchical codebook for vector quantisation
US10374836B2 (en) * 2015-10-28 2019-08-06 Huawei Technologies Canada Co., Ltd. Method and apparatus for downlink channel estimation in massive MIMO
EP3494647B1 (en) 2016-08-10 2023-04-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Unit-norm codebook design and quantization
CN108111208A (zh) * 2018-01-31 2018-06-01 南京邮电大学 一种灵活码本配置的毫米波系统角度域信道估计方法
CN112205049B (zh) * 2018-05-31 2024-05-10 上海诺基亚贝尔股份有限公司 信道状态信息反馈
CN114175050A (zh) 2019-09-03 2022-03-11 诺基亚技术有限公司 信号解映射
CN112583501B (zh) * 2019-09-30 2023-09-22 华为技术有限公司 信道测量方法和通信装置
US11817926B2 (en) * 2020-09-29 2023-11-14 Qualcomm Incorporated Techniques for antenna switched diversity management

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6185251B1 (en) * 1998-03-27 2001-02-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Equalizer for use in multi-carrier modulation systems
JP2004032679A (ja) 2002-02-28 2004-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 通信装置及び通信システム
JP2005159467A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Sanyo Electric Co Ltd 等化方法およびそれを利用した受信装置
JP2007251924A (ja) 2006-02-15 2007-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線通信システム、無線受信装置、無線送信装置、およびcqi量子化方法
CN100536455C (zh) * 2006-02-16 2009-09-02 上海交通大学 降低信道的反馈信息量的方法
US20080130764A1 (en) * 2006-12-04 2008-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for wireless communication of uncompressed high definition video data using beamforming vector feedback based on hybrid quantization
US7957701B2 (en) * 2007-05-29 2011-06-07 Alcatel-Lucent Usa Inc. Closed-loop multiple-input-multiple-output scheme for wireless communication based on hierarchical feedback
US8213368B2 (en) * 2007-07-13 2012-07-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Adaptive compression of channel feedback based on second order channel statistics
CN101355381A (zh) 2007-07-24 2009-01-28 株式会社Ntt都科摩 基于信道向量量化的调度和预编码方法及装置
CN101267421B (zh) * 2008-04-21 2010-08-11 上海大学 一种ofdm时变信道测计方法
EP2139124B1 (en) * 2008-06-24 2014-03-19 Alcatel Lucent A method for allocation of parameters for radio transmission in a wireless communication network using channel feedback compression, network elements and a wireless communication network therefor
US8565064B2 (en) * 2008-12-15 2013-10-22 Futurewei Technologies, Inc. System and method for employing six-bit rank 1 and 2 codebooks for four transmit antennas
EP2343837A1 (en) 2010-01-08 2011-07-13 Alcatel Lucent Channel state information feedback using a hierarchical codebook for vector quantisation

Also Published As

Publication number Publication date
CN102696184B (zh) 2016-06-08
TW201204131A (en) 2012-01-16
EP2343837A1 (en) 2011-07-13
WO2011083081A1 (en) 2011-07-14
US20130223551A1 (en) 2013-08-29
BR112012016531A2 (pt) 2016-04-19
JP2014220826A (ja) 2014-11-20
JP2013516878A (ja) 2013-05-13
TWI584665B (zh) 2017-05-21
CN102696184A (zh) 2012-09-26
US9319116B2 (en) 2016-04-19
JP6000305B2 (ja) 2016-09-28
KR101469576B1 (ko) 2014-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101469576B1 (ko) 벡터 양자화를 위한 계층적 코드북을 이용하는 채널 상태 정보 피드백
JP5127394B2 (ja) Mimoシステムのプリコーディング方法及び該方法を用いた装置
EP2547056B1 (en) Precoding method
EP3963733A1 (en) Methods and apparatuses for csi reporting in a wireless communication system
US9654192B2 (en) Apparatus and method for channel feedback in multiple input multiple output system
US20090023467A1 (en) Method and apparatus for performing space division multiple access in a wireless communication network
KR101650699B1 (ko) 프리코딩 및 프리코딩 디바이스를 사용하여 다중 사용자 mimo 네트워크에서의 통신 방법
CN102415032B (zh) 码本构建方法和设备以及预编码方法、设备和系统
JP2008118650A (ja) 循環遅延ダイバーシティ遅延値の確定方法、システム、基地局及びue
KR20100057879A (ko) 다중 사용자 프리코딩 및 스케줄링 방법 및 이를 구현하는 기지국
CN101636929A (zh) 使用任意预编码基准信号的mu-mimo的通用化基准信令方案
EP3804158B1 (en) Approaches for beam selection
CN102696180B (zh) 空间信道状态反馈方法和装置
CN104079329A (zh) 一种虚拟天线端口的映射方法和基站
KR20150031153A (ko) 다중입출력 안테나 시스템의 안테나 그룹화 방법 및 장치
CN104144036A (zh) 一种基于pu2rc的mu-mimo用户选择方法
WO2015090021A1 (zh) 波束质量信息反馈方法和系统
KR101700342B1 (ko) 적응적으로 코드북을 생성하고 사용하는 다중 입출력 통신 시스템
WO2016037477A1 (zh) 用户配对处理方法、装置及基站
CN101615942B (zh) 一种数据通信方法、装置及系统
KR20140111140A (ko) 채널 관련 정보 송수신 방법 및 장치
KR20140098913A (ko) 다중셀 상호간섭 mimo 다중 접속 채널에서 간섭 정렬 방법
KR20090071796A (ko) 다중 안테나 시스템에서 채널 정보 피드백 장치 및 방법
Steiner et al. Broadcasting with partial transmit channel state information
KR100729000B1 (ko) 다중 사용자를 지원하는 다중 안테나 시스템에서의 피드 백정보 송/수신방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171124

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 5