KR20120117932A - 채널 상태 정보의 피드백 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 채널 상태 정보의 피드백 방법을 제공하는 바, 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하며 상기 데이터 수신단이 상기 코드북 공간으로부터 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하고, 또 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며 상기 데이터 송신단이 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하는 것이 포함된다. 본 발명에서는 또 채널 정보 피드백 시스템을 제공하는 바, 데이터 송신단과 데이터 수신단이 포함된다. 본 발명의 채널 상태 정보 피드백 방법 및 시스템은 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결한다.

Description

채널 상태 정보의 피드백 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CHANNEL STATE INFORMATION FEEDBACK}
본 발명은 통신분야의 다중 입력-다중 출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 시스템에 관한 것으로서, 특히 채널 매트릭스가 로우 랭크(Rank) 시의 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI) 피드백 방법 및 시스템에 관한 것이다.
무선통신에 있어서, 만일 송신단과 수신단이 모두 여러 개의 안테나를 사용하면, 공간 멀티플렉싱 방식을 이용하여 더욱 높은 속도를 취득할 수 있다. 일반적인 공간 멀티플렉싱 방법에 비하여, 향상된 기술은 수신단이 송신단으로 채널 상태 정보를 피드백하고, 송신단이 취득한 채널 상태 정보에 의하여 일부 프리코딩 송신 기술을 이용하여 전송 성능을 극대화시키는 것이다. 간단한 이용 방법은 바로 직접 채널 특징 벡터 정보를 이용하여 프리코딩을 진행하는 것으로서, 주로 단일 사용자 MIMO에 이용된다. 또 기타 더욱 바람직하고 더욱 복잡한 방법이 있으며, 주로 다중 사용자 MIMO에 이용된다.
송신단에 레이어의 개념을 도입하였는 바, 동일한 시간 주파수 자원 상에서 각 레이어는 상이한 데이터 부호를 전송할 수 있고, 레이어 수는 채널 매트릭스의 랭크(Rank)와 같다. 만일 송신단에서 정확하게 완전한 채널 상태 정보를 알 수 있다면, 취득한 CSI를 이용하여 레이어 상의 데이터에 대하여 선형 또는 비선형 프리코딩을 진행하여, 수신단에 도착할 때 사용자 수신 데이터의 신호대 잡음비가 비교적 크고, 레이어 사이의 간섭과 사용자 사이의 간섭이 가장 작도록 한다.
만일 정확하게 해당 채널 상태 정보를 취득할 수 있다면, 최적의 프리코딩을 진행할 수 있다. 하지만 채널 상태 정보(CSI)는 왕왕 수신단에서만 직접적이고 정확하게 취득할 수 있고, 송신단에서 CSI를 취득하려면 일반적으로 수신단을 통하여 송신단으로 CSI의 피드백을 진행한다.하나의 중요한 문제는 어떻게 효과적으로 CSI를 피드백 하는 정보를 정량화 시키겠는가 하는 것이다. 현재 주류의 표준에 있어서, 시스템이 CSI로 제공하는 피드백 용량은 모두 비교적 제한적인 바, 전반 채널 상태 정보를 피드백 하는 피드백 량은 아주 크기 때문이다. 그러므로 주류의 피드백 방법은 모두 코드북을 기반으로 하는 정량화 방식이다.
코드북을 기반으로 하는 채널 상태 정보 정량화 피드백의 기본 원리로는, 제한된 피드백 채널 용량을 B bps/Hz라 하면, 사용가능한 코드워드의 수량은
Figure pct00001
개이다. 채널 매트릭스의 특징 벡터 공간은 정량화를 거쳐 코드북 공간
Figure pct00002
를 배치한다. 송신단과 수신단은 공동으로 이 코드북 공간을 저장 또는 실시간으로 생성한다(송수신단이 동일함). 매회의 채널 구현 H에 대하여, 수신단은 일정한 규칙에 의하여
Figure pct00003
로부터 채널이 가장 매칭되는 하나의 코드워드
Figure pct00004
를 선택하고, 또 코드워드 번호 i를 송신단으로 피드백 한다. 송신단은 이 번호에 의하여 프리코딩 코드워드
Figure pct00005
를 찾아내어 채널 상태 정보를 취득하는 바, 주로 채널의 특징 벡터 정보이다.
일반적으로,
Figure pct00006
은 진일보로 다수의 Rank에 대응되는 코드북으로 분할될 수 있고, 각 Rank 하에 다수의 코드워드가 대응되어 해당 Rank 하의 채널 매트릭스의 특징 벡터로 구성된 프리코딩 매트릭스를 정량화 한다. 채널의 Rank와 0이 아닌 특징 벡터 수량이 동일하기 때문에, 일반적으로 Rank가 N일 때의 코드워드는 모두 N열을 가진다. 그러므로, 코드북
Figure pct00007
을 Rank 따라 다수의 서브 코드북으로 분할할 수 있는 바, 아래 표 1에 표시된 바와 같다.
완전하고 정확하게 CSI를 취득하는 상황하에서, CSI에 의하여 프리코딩을 진행하는 것이 가장 좋으나, 피드백 오버헤드의 제한으로 인하여, 왕왕 코드북을 기반으로 하는 채널 상태 정보를 이용하여 피드백을 정량화 한다.
Figure pct00008
그 중에서, Rank>1일 때, 저장하여야 할 코드워드는 모두 매트릭스 형식으로서, 예를 들면, 롱텀 에볼루션(Long Term Evolution, LTE) 프로토콜 중의 코드워드는 바로 이러한 코드북 정량화를 이용한 피드백 방법으로서, 표 2에 표시된 바와 같다. 아래 내용에 있어서, 통일을 시키기 위하여, 벡터도 1차원인 하나의 매트릭스로 간주할 수 있다.
LTE 다운링크 4Tx 코드북은 표 2에 표시된 바와 같으며, 실제적으로 LTE 중의 프리코딩 코드북과 채널 상태 정보 정량화 코드북의 뜻은 동일하다.
Figure pct00009
그 중에서,
Figure pct00010
이고, I는 단위 매트릭스이며,
Figure pct00011
는 매트릭스
Figure pct00012
의 제
Figure pct00013
열 벡터를 표시한다.
Figure pct00014
매트릭스
Figure pct00015
의 제
Figure pct00016
열로 배치된 매트릭스를 표시한다.
통신기술의 발전에 따라, 향상된 롱텀 에볼루션(LTE-Advance)은 스펙트럼 효율에 대하여 더욱 높은 요구가 있기 때문에, 안테나도 8개로 증가되었다. 그러므로 8Tx 코드북을 디자인하여 채널 상태 정보의 정량화 피드백을 진행하여야 한다. 8 안테나의 주요 응용 형식은 양극화 안테나이기 때문에, 양극화 채널에 적합한 코드북을 디자인하고 또 코드북을 이용하여 채널 상태 정보의 정량화 피드백을 진행하여야 한다.
완전하고 정확하게 CSI를 취득할 때, 프로코딩의 성능이 가장 좋다. 피드백 오버헤드(피드백에 이용되는 채널 용량)의 제한으로 인하여, 단지 코드북을 기반으로 하는 CSI 피드백과 데이터 부호를 송신하는 프리코딩만 이용할 수 있다. 실제의 MIMO 시스템에 있어서, 코드북의 디자인은 아주 중요한 바, 코드북 다지안의 중요한 목표는 정량화 오차가 가장 적고 또 코드북 구현이 간단하며, 오버헤드가 합리적이고 저장량이 적은 것이다.
그 외에도, 구체적인 응용을 고려하여, 코드북 디자인은 아래 특성을 만족시켜야 한다.
1. 불변 계수 특성: 코드북 디자인 시 코드북의 각 프리코딩 코드워드 중의 행 벡터로 하여금 불변 계수 특성을 갖도록 하여, 프리코딩을 거친 후 각 안테나에 할당된 전력이 동일하도록 하여, 최대전력대 평균전력의 비(Peak to Average Power Ratio, PAPR) 지표가 증가되도록 하여 각 전력 확대기(Power Amplifier, PA) 사이의 전력 확대가 균형을 이루도록 한다. 그러므로, 불변 계수 특성의 기본 요구는 프리코딩 매트릭스의 각 행으로 하여금 동일한 계수 값을 갖도록 하는 것이고, Rank=1일 때, 불변 계수 특성은 각 요소의 계수 값이 모두 동일할 것을 요구한다.
2. 직교 특성: 채널 매트릭스에 대하여 특이값 분해(Singular Value Decomposition, SVD)를 진행한 후, 취득한 각 우측 특징 벡터는 반드시 직교되는 것이다. 코드북의 디자인은 채널 매트릭스의 우측 특징 벡터 방향에 매칭되게 하기 위한 것이기 때문에, 디자인된 코드워드도 이 특징에 부합되어야 한다. Rank>1의 프리코딩 코드워드에 있어서, 각 열 벡터는 모두 직교되어야 한다. 직교 특성은 하나의 중요한 원칙으로서, 어떻게 코드북을 디자인하든 이 특성은 반드시 만족시켜야 하며, 이렇게 하여야만 코드북의 정량화 정밀도를 확보할 수 있다.
3. 8PSK 특성: 송수신단 프리코딩 처리를 구현하는 복잡성을 고려하여, 각 요소의 값은 단지 8 위상 편이 변조(Phase Shift Keying, PSK)에 대응되는 점에서 선택하여야 한다고 한정하고, 8PSK 특성이라 칭한다. 코드북이 8PSK 특성을 구비하여야 한다고 한정하는 것은 코드북에 대하여 정규화 처리를 진행하기 전에, 각 요소의 값은 단지 8PSK의 부호 집합:
Figure pct00017
중으로부터 선택되어 질 수 있다는 것이다.
LTE 4Tx 코드북은 바로 이러한 규칙을 잘 만족시킬 수 있다.
종래의 채널 상태 정보의 정량화 피드백에 이용되는 코드북에서 주로 고려한 것은 송신단 단극화 안테나 응용의 채널을 고려한 것으로서, 이러한 안테나 구성 상황 하에서 다시 관련성에 의하여 채널을 구분하여 적응성이 강한 관련 채널과 독립 채널 특징의 코드워드를 이용하였다.
종래 코드북 디자인의 한 방향은 그 중의 일부 코드워드가 완전히 독립적이고 관련이 없는 채널을 고려하는 것으로서, 즉 채널 중 각 요소(각 송수신 안테나 사이의 채널은 한 채널 매트릭스 중의 채널 요소로 표시됨)는 모두 독립적이고 관련이 없는 것이며(i.i,d), 이때 Rank가
Figure pct00018
인 코드북 중 관련이 없는 채널 코드워드의 디자인 방법은 아래와 같다.
다수의
Figure pct00019
열인 매트릭스(
Figure pct00020
가 1일 때 벡터로 퇴화됨)를 찾아내어 이 다수의 매트릭스(즉 서브 공간)로 하여금 전 공간 내에 균일하게 분포되게 하는 바, 주요한 수단은 Grassmannian선 압축 또는 공간 압축 방법을 이용하여 전 공간 내에 균일하게 분포된 다수의 코드워드 매트릭스를 찾아내는 것이다.
다른 하나의 방향으로는, 비교적 작은 안테나 간격의 단극화 어레이 안테나 상황을 고려한 것으로서, 채널이 비교적 강한 관련성을 갖고, 이때 채널은 독립적이고 연광성이 없는 것이 아니고, 이의 특징 벡터는 고정적인 모델을 나타내는 바, 예를 들면, 8 안테나일 때, 단극화 안테나의 강한 관련 채널의 특징 벡터는
Figure pct00021
이고, 그 중에서,
Figure pct00022
는 상이한 위상값을 표시한다. 이러한 모델은 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT) 매트릭스의 열 벡터와 동일한 모델을 가지기 때문에, DFT 매트릭스의 열을 선택하여 관련 채널의 코드워드로 할 수 있다.
종래의 피드백 장치와 코드북 배치 사상은 여러 가지 주요 표준 중에 응용되는 바, 예를 들면, 3GPP와 LTE는 바로 해당 장치와 방법을 이용한다.
하지만 종래의 채널 상태 정보의 정량화 피드백에 이용되는 코드북 디자인은 주로 단극화 안테나 채널의 관련 상황과 관련성이 없는 것에 대하여 고려한 것이다. 8 안테나일 때, 양극화 안테나는 안테나 간격의 원인으로 인하여, 실제 응용에서 더욱 넓은 응용 전망을 갖고 있는 바, 특히 안테나 수가 4보다 크거나 같은 때에 적합하기 때문에, 양극화 안테나는 점차적으로 주류의 응용으로 되었다. 하지만 양극화 채널이 나타내는 일부 특징은 왕왕 아주 복잡한 것으로서, 예를 들면, 양극화의 관련 채널은 단지 동일한 극화 방향 상에서 강한 관련성을 나타내나, 극화 방향 사이에는 강한 관련성이 없으며, 양극화의 관련성이 없는 채널은 동일한 극화 방향에서는 독립적인 특성을 나타내나, 극화 방향 사이에 나타내는 관계는 독립적이 아니다. 그러므로, 종래의 기술에 있어서, 단극화 안테나일 때의 관련 채널과 비관련 채널의 코드북 디자인 방법은 양극화 안테나의 채널 중에서 채널 특성에 잘 매칭되지 못하며, 양극화 채널 중에 나타내는 성능이 비교적 나쁘다.
현재, 종래의 코드북 구조 배치 기술은 모두 단극화 안테나일 때의 상황을 고려한 것이고, 양극화 채널에 대한 훌륭한 채널 상태 정보의 피드백 방법이 부재한 상황이다.
본 발명은 채널 상태 정보의 피드백 방법 및 시스템을 제공하여 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보의 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에서는 채널 상태 정보의 피드백 방법을 제공하는 바,
데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하며,
상기 데이터 수신단이 상기 코드북 공간으로부터 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하고, 또한 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며,
상기 데이터 송신단이 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하는 것이 포함된다.
데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하는 단계에는,
Figure pct00023
개 매트릭스
Figure pct00024
와
Figure pct00025
개 매트릭스
Figure pct00026
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00027
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00028
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널의 랭크이고, I와 J는 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며,
모델
Figure pct00029
또는
Figure pct00030
를 이용하여 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 것이 포함된다.
Figure pct00031
는 전부 0인 매트릭스를 표시한다.
매트릭스
Figure pct00032
및 매트릭스
Figure pct00033
는 모두 직교 매트릭스이다.
매트릭스
Figure pct00034
와 매트릭스
Figure pct00035
는 8PSK 특성을 만족시키는 바, 즉 상기 매트릭스 중의 모든 요소는 모두 8PSK 부호 집합 요소이며,
매트릭스
Figure pct00036
중의 임의 매트릭스의 임의 열은 모두 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 동일한 코드워드 또는 상이한 코드워드로부터 추출한 것이며,
매트릭스
Figure pct00037
중의 임의 매트릭스의 임의 열은 모두 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 동일한 코드워드 또는 상이한 코드워드로부터 추출한 것이다.
LTE Rank4 프리코딩 코드북이 모두 4행이기 때문에,
Figure pct00038
와
Figure pct00039
는 모두 4행의 매트릭스이다.
Figure pct00040
과
Figure pct00041
은 포함(내포) 관계가 존재하는 바, 즉
Figure pct00042
중의 일부 열이
Figure pct00043
을 구성하거나 또는
Figure pct00044
중의 일부 열이
Figure pct00045
을 구성하며, 그 중에서,
Figure pct00046
은 매트릭스
Figure pct00047
중의 임의 매트릭스이고,
Figure pct00048
은
Figure pct00049
중의 임의 매트릭스이다.
Figure pct00050
은 하나의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에 포함된 코드워드이고,
Figure pct00051
은 다른 하나의 동일하거나 또는 상이한 LTE Rank4 프리코딩 코드북에 포함된 코드워드이며, 그 중에서,
Figure pct00052
은 매트릭스 중의 임의 매트릭스이고,
Figure pct00054
은
Figure pct00055
중의 임의 매트릭스이다.
본 공간 중의 코드워드를 배치하는 단계에는,
모델
Figure pct00056
또는
Figure pct00057
에 대하여 열 교환, 행 교환 및 상수 계수를 곱하는 것 중의 한 가지 또는 여러 가지 변환을 진행하여, 모델
Figure pct00058
또는
Figure pct00059
의 변형 모델을 취득하고, 모델
Figure pct00060
또는
Figure pct00061
의 변형 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 것이 포함된다.
상기 채널의 랭크가 1일 때, 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하는 단계에는,
Figure pct00062
개의 M 차원 벡터
Figure pct00063
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00064
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며,
모델
Figure pct00065
및/또는
Figure pct00066
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 배치하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00067
인 것이 포함된다.
상기 M 차원 벡터
Figure pct00068
는 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출된 임의 벡터이다.
상기 M 차원 벡터
Figure pct00069
는 LTE Rank1 프리코딩 코드북 중에서 추출된 임의 벡터이다.
상기 목적을 이루기 위하여, 본 발명에서는 또 채널 상태 정보의 피드백 시스템을 제공하는 바, 데이터 송신단과 데이터 수신단이 포함되며,
상기 데이터 송신단은, 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 데이터 수신단이 송신하는 코드워드의 번호를 수신하며, 또한 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하도록 설정되며,
상기 데이터 수신단은, 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또한 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하도록 설정된다.
상기 데이터 송신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
Figure pct00070
개 매트릭스
Figure pct00071
와
Figure pct00072
개 매트릭스
Figure pct00073
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00074
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00075
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널의 랭크이고, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00076
또는
Figure pct00077
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나 또는
상기 채널의 랭크가 1일 때,
Figure pct00078
개의 M 차원 벡터
Figure pct00079
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00080
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
Figure pct00081
및/또는
Figure pct00082
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00083
이다.
상기 데이터 수신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
Figure pct00084
개 매트릭스
Figure pct00085
와
Figure pct00086
개 매트릭스
Figure pct00087
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00088
의 차원은 4×L이고,
Figure pct00089
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널의 랭크이고, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00090
또는
Figure pct00091
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나 또는
상기 채널의 랭크가 1일 때,
Figure pct00092
개의 M 차원 벡터
Figure pct00093
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00094
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
Figure pct00095
및/또는
Figure pct00096
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00097
이다.
본 발명에서는 채널 상태 정보의 피드백 방법 및 시스템을 제공하는 바, 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며, 상기 데이터 송신단은 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하며, 또 코드북 공간을 배치할 때,
Figure pct00098
개 매트릭스
Figure pct00099
와
Figure pct00100
개 매트릭스
Figure pct00101
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00102
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00103
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널 현재의 랭크이고, L과 J는 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00104
또는
Figure pct00105
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하여, 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결하였다. 진일보로, 랭크가 1인 채널에 대하여, 또
Figure pct00106
개의 M 차원 벡터
Figure pct00107
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00108
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 그 후 모델
Figure pct00109
및/또는
Figure pct00110
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00111
이며, 이로써 코드북 공간의 구조 생성이 더욱 영활성 있게 하였다.
본 발명의 채널 상태 정보 피드백 방법 및 시스템에 의하여 종래의 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결한다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제공되는 채널 상태 정보 피드백 방법 흐름도.
도 2는 도 1 중의 101 단계 구현 방법 흐름도.
도 3은 Rank가 1일 때 도1 중의 101 단계 구현 방법 흐름도.
양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에서는 채널 상태 정보 피드백 방법을 제공하는 바, 아래 구체적인 실시예를 참조하여 해당 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
아래 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 1에 대하여 설명을 진행하도록 한다.
본 발명의 실시예에서는 채널 상태 피드백 방법을 제공하는 바, 해당 방법은 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하고, 또 해당 코드북 공간은 다중 랭크 상황에 적용되는 범용 코드북 공간으로서, 본 발명의 실시예의 구체적인 흐름은 도 1에 도시된 바와 같으며, 아래 단계를 포함하여 구성된다.
101 단계: 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하며
본 단계에 있어서, 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하는 바, 구성 원리는 동일하며, 구체적으로는 도 2에 도시된 바와 같고, 아래 단계를 포함하여 구성된다.
201단계:
Figure pct00112
개 매트릭스
Figure pct00113
와
Figure pct00114
개 매트릭스
Figure pct00115
를 선택하며,
그 중에서,
Figure pct00116
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00117
의 차원은 4×J이며, 구축하여야 하는 것은 Rank가 r과 같은 코드북이며, 그 중에서, I+J =r이고, I와 J는 두 개의 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이다.
Figure pct00118
는 시스템의 수요에 의하여 결정할 수 있다. 여러 가지 응용 상황에 적용되는 코드북을 구성하여야 하는 것을 고려하여, 상기
Figure pct00119
개 코드워드를 어느 한 응용 상황 하에서 이용되는 코드북의 일부분으로 할 수 있고, 해당 응용 상황이 나타나는 확률에 따라 상기
Figure pct00120
개 코드워드의 기초상에서 이 수량에 적합한 일부 기타 코드워드를 더 추가한다.
진일보로, 매트릭스
Figure pct00121
,
Figure pct00122
는 직교 매트릭스이다.
진일보로, 매트릭스
Figure pct00123
,
Figure pct00124
는 8PSK 특성을 만족시키는 바, 즉 상기 매트릭스 중의 모든 요소는 모두 8PSK 부호 집합 요소이다.
진일보로, 매트릭스
Figure pct00125
중의 임의 열은 모두 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출하는 것이다. 그리고,
Figure pct00126
중 각 열은 동일한 LTE Rank4 프로코딩 코드북 중의 Rank4 코드워드로부터 온 것일 수도 있고, 또 상이한 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중의 Rank4 코드워드로부터 온 것일 수도 있으며,
Figure pct00127
은
Figure pct00128
중의 임의 매트릭스이다.
Figure pct00129
중의 임의 열은 모두 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 것이고, 또
Figure pct00130
중의 각 열은 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중의 동일한 코드워드로부터 온 것일 수도 있고, 상이한 코드워드로부터 온 것일 수도 있다.
LTE Rank4 프리코딩 코드북이 모두 4행이기 때문에,
Figure pct00131
와
Figure pct00132
는 모두 4행의 매트릭스이다.
진일보로,
Figure pct00133
은
Figure pct00134
과 같거나 또는 포함 관계가 존재하는 바, 즉
Figure pct00135
중의 일부 열이
Figure pct00136
을 구성할 수 있거나, 또는
Figure pct00137
중의 일부 열이
Figure pct00138
을 구성할 수 있다.
그리고,
Figure pct00139
은 또 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중의 한 코드워드에 포함될 수 있고,
Figure pct00140
은 다른 하나의 동일하거나 상이한 코드워드에 포함될 수 있다.
102 단계: 모델을 이용하여 코드워드를 구성하며,
모델을 이용하는 것은 구체적으로 아래와 같은 바, 즉
Figure pct00141
또는
Figure pct00142
이다.
상기 모델로 구성된 코드워드는 코드북 공간을 배치할 수 있다.
설명을 하여야 할 바로는, 상기 모델에 의해 구성된 코드워드에 대하여 열 교환과 행 교환을 진행하여 취득한 변형 모델도 본 발명의 실시예의 보호 범위에 속하며, 변형 모델을 취득하는 목적은 단지 상이한 안테나 번호에 적응하기 위해서이다. 그리고, 상기 모델 중의 열에 상수 계수를 곱하는 것도 본 발명의 실시예의 보호 범위에 속하며, 이는 단지 전력을 제어하기 위한 것이다.
채널 매트릭스 특성으로부터 분석하면, 상기 모델을 이용하여 코드워드를 구성하고, 송신단에서 수직 수평 양극화를 진행할 때, 채널 매트릭스 H에 대하여
Figure pct00143
가 2M×2M인 분할 대각 매트릭스
Figure pct00144
형식이 있으며, 분할 대각 매트릭스의 앞 2개 특징 벡터로 구성된 2M×r 매트릭스는 비교적 전형적인 분할 구조를 가지기 때문에, 정량화 채널 매트릭스 H의 특징 벡터의 코드북은
Figure pct00145
의 특징 벡터와 유사한 형식을 가져야 한다.
송신단이 ＋/－45도로 양극화 될 때, 채널 매트릭스 H에 대하여,
Figure pct00146
는 2M×2M 분할 대칭 매트릭스
Figure pct00147
형식이며, 분할 대칭 매트릭스 앞 2개 특징 벡터로 구성된 2M×r 매트릭스는 비교적 전형적인 분할 구조를 가지기 때문에, 정량화 채널 매트릭스 H의 특징 벡터의 코드북은
Figure pct00148
의 특징 벡터와 유사한 형식을 가져야 한다.
랭크가 2일 때, 도 2에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 코드북 공간을 배치하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.
Figure pct00149
개의 M 차원 벡터
Figure pct00150
와
Figure pct00151
개 M 차원 벡터
Figure pct00152
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00153
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이다.
일반적으로 말하면, 송신 안테나 수량은 모두 짝수이며, 만일 데이터 송신단의 송신 안테나 수량이 2M이라면, 2M개 안테나의 코드북을 구성하여야 한다. 선택된 벡터
Figure pct00154
,
Figure pct00155
는 M 차원의 벡터여야 한다.
Figure pct00156
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이고,
Figure pct00157
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이다. 그 후, 아래 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 바, 즉
Figure pct00158
이다.
채널 매트릭스의 특성으로부터 분석하면, 송신단에서 수직 수평으로 양극화를 진행할 때, 채널 매트릭스 H에 대하여,
Figure pct00159
는 2M×2M 분할 대각 매트릭스
Figure pct00160
형식이기 때문이다. 분할 대칭 매트릭스 앞 2개 특징 벡터로 구성된 2M×2 매트릭스는 비교적 전형적인 분할 구조를 가지기 때문에, 정량화 채널 매트릭스 H의 특징 벡터의 코드북은
Figure pct00161
의 특징 벡터와 유사한 형식을 가져야 한다.
또는 아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00162
이다.
채널 매트릭스의 특성으로부터 분석하면, 송신단이 ＋/－45도로 양극화 될 때, 채널 매트릭스 H에 대하여,
Figure pct00163
는 2M×2M 분할 대칭 매트릭스
Figure pct00164
형식이다. 분할 대칭 매트릭스 앞 2개 특징 벡터로 구성된 2M×2 매트릭스는 분할 대칭 매트릭스이기 때문에, 정량화 채널 매트릭스 H의 특징 벡터의 코드북은
Figure pct00165
의 특징 벡터와 유사한 형식을 가져야 한다.
랭크가 3일 때, 도 2에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 코드북 공간을 배치하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.
Figure pct00166
개의 M 차원 벡터
Figure pct00167
와
Figure pct00168
개 M 차원 벡터
Figure pct00169
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00170
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이고,
Figure pct00171
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이며,
Figure pct00172
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 벡터이고, 또
Figure pct00173
와
Figure pct00174
또는
Figure pct00175
중의 적어도 하나가 직교된다. 예를 들면,
Figure pct00176
는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드
Figure pct00177
에서 추출한 것이고,
Figure pct00178
는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드
Figure pct00179
에서 추출한 것이며(m과 n은 같을 수도 있고, 다를 수도 있다),
Figure pct00180
는
Figure pct00181
중의
Figure pct00182
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00183
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00184
와
Figure pct00185
가 직교되거나 또는
Figure pct00186
는
Figure pct00187
중의
Figure pct00188
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00189
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00190
와
Figure pct00191
가 직교된다. 그 후, 아래 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 바, 즉
Figure pct00192
이고,
또는 아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00193
이며，
또는 상기 모델에 대하여 열 교환과 행 교환의 등가 변환을 진행한 후 취득한 변형 모델을 이용한다.
랭크가 4일 때, 도 2에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 코드북 공간을 배치하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.
Figure pct00194
개 M 차원의 매트릭스
Figure pct00195
와
Figure pct00196
개 M 차원의 매트릭스
Figure pct00197
，
Figure pct00198
개 M 차원의 매트릭스
Figure pct00199
와
Figure pct00200
개 M 차원의 매트릭스
Figure pct00201
를 선택한다. 그 중에서,
Figure pct00202
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이고,
Figure pct00203
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 임의의 벡터이며,
Figure pct00204
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 벡터이고, 또
Figure pct00205
와
Figure pct00206
또는
Figure pct00207
중의 적어도 하나가 직교되며
Figure pct00208
는 표 2의 LTE Rank4 프리코딩 코드북 중에서 추출한 벡터이고, 또
Figure pct00209
와
Figure pct00210
또는
Figure pct00211
중의 하나가 직교된다. 예를 들면,
Figure pct00212
는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드
Figure pct00213
에서 추출한 것이고,
Figure pct00214
는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드
Figure pct00215
에서 추출한 것이며,
Figure pct00216
는
Figure pct00217
중의
Figure pct00218
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00219
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00220
와
Figure pct00221
가 직교되고,
Figure pct00222
는
Figure pct00223
중의
Figure pct00224
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00225
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00226
와
Figure pct00227
가 직교되거나 또는
Figure pct00228
는
Figure pct00229
중의
Figure pct00230
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00231
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00232
와
Figure pct00233
가 직교되고,
Figure pct00234
는
Figure pct00235
중의
Figure pct00236
와 같지 않은 열 중에서 추출한 것일 때,
Figure pct00237
이 직교 매트릭스이기 때문에
Figure pct00238
와
Figure pct00239
가 직교된다. 그 후, 아래 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 바, 즉
Figure pct00240
이고,
또는 아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00241
이며,
또는 상기 모델에 대하여 열 교환과 행 교환의 등가 변환을 진행한 후 취득한 변형 모델을 이용한다.
랭크가 5일 때, 도 2에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 코드북 공간을 배치하는 과정은 구체적으로 아래와 같다.
Figure pct00242
개 매트릭스
Figure pct00243
와
Figure pct00244
개 매트릭스
Figure pct00245
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00246
의 차원은 4×3이고,
Figure pct00247
의 차원은 4×2이며, 구성하여야 할 것은 Rank 5 코드북(3+2=5)이며
Figure pct00248
는 모두 LTE Rank3 프리코딩 코드북의 코드워드에서 추출한 것이고,
Figure pct00249
는 모두 LTE Rank2 프리코딩 코드북의 코드워드에서 추출한 것이다.
Figure pct00250
과
Figure pct00251
은 동일한 Index의 LTE Rank3 프리코딩 코드북의 코드워드와 LTE Rank2 프리코딩 코드북의 코드워드로부터 온 것일 수도 있고, 또 상이한 Index로부터 온 것일 수도 있으며, n은 1과
Figure pct00252
사이의 적어도 하나의 정수(1과
Figure pct00253
포함)이며 만일 동일한 Index로부터 온 것이라면,
Figure pct00254
은
Figure pct00255
과 같거나 포함 관계가 존재하는 바, 즉
Figure pct00256
중의 일부 열이
Figure pct00257
을 구성할 수 있거나 또는
Figure pct00258
중의 일부 열이
Figure pct00259
을 구성할 수 있으며 또는
Figure pct00260
이 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 한 코드워드에 포함되는 것이고,
Figure pct00261
은 다른 하나의 동일하거나 상이한 코드워드에 속한 것일 수 있는데, 즉 상이한 Index로부터 온 것일 수 있다. 그 후, 아래 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 바, 즉
Figure pct00262
이고,
또는 아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00263
이다.
랭크가 5일 때, 도 2에 도시된 바와 같은 방법을 이용하여 코드북 공간을 배치하는 것은 다른 한 상황이 있는 바, 그 과정은 구체적으로 아래와 같다.
Figure pct00264
개 매트릭스
Figure pct00265
와
Figure pct00266
개 매트릭스
Figure pct00267
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00268
의 차원은 4×2이고,
Figure pct00269
의 차원은 4×3이며, 구성하여야 할 것은 Rank 5 코드북(2+3=5)이며
Figure pct00270
중의 임의 열은 모두 LTE Rank1 프리코딩 코드북의 코드워드에서 추출한 것이고,
Figure pct00271
중의 임의 열은 모두 LTE Rank1 프리코딩 코드북의 코드워드에서 추출한 것이다.
Figure pct00272
중의 각 열은 상이한 Index에 대응되는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드로부터 온 것일 수 있는 바(n은 1 내지
Figure pct00273
사이의 적어도 하나의 정수(1과
Figure pct00274
포함)), 예를 들면,
Figure pct00275
의 제1열,
Figure pct00276
의 제1열로부터 온 것일 수 있으며
Figure pct00277
중의 각 열은 상이한 Index에 대응되는 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 코드워드로부터 온 것일 수 있는 바, 예를 들면,
Figure pct00278
의 제1열,
Figure pct00279
의 제1열 및
Figure pct00280
의 제1열로부터 온 것일 수 있다.그 후, 아래 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 바, 즉
Figure pct00281
이고,
또는 아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00282
이다.
그리고, Rank가 1인 상황에 대하여, 또 한 가지 코드북 공간 구성 방법이 있는 바, 그 과정은 도3에 도시된 바와 같으며, 아래 단계를 포함하여 구성된다.
301 단계:
Figure pct00283
개 M 차원 벡터
Figure pct00284
를 선택한다.
본 단계에 있어서,
Figure pct00285
는 코드북에서 생성하여야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이다. 일반적으로 말하면, 송신 안테나 수량은 모두 짝수이며, 만일 데이터 송신단의 송신 안테나 수량이 2M이라면, 2M개 안테나의 코드북을 구성하여야 한다.선택된 벡터
Figure pct00286
는 M 차원의 벡터여야 한다.
Figure pct00287
의 구성 방법은 표 2 중의 LTE Rank4 프로코딩 코드북에서 추출한 임의 벡터이다.
또 표 2 중의 LTE Rank1 코드북에서 임의 벡터를 추출하여
Figure pct00288
로 할 수 있다.
302 단계: 모델을 이용하여 코드워드를 구성한다.
아래 모델을 이용하는 바, 즉
Figure pct00289
및/또는
Figure pct00290
이고, 그 중에서, n＝1，2……
Figure pct00291
이다.
본 단계에 이용되는 모델은 Rank1의 주요 발생 상황에 따라 확정한 것으로서, 송신단 안테나가 수직 수평 양극화를 진행하고 또 단극화를 수신할 때, 경상적으로 수신단이 어느 극화 방향의 M개 안테나 신호를 수신하지 못하는 상황이 발생하기 때문에, 특징 벡터는 M개 0 요소가 나타난다.
상기 모델에 의하여 코드워드를 생성하면, 바로 코드워드를 이용하여 코드북 공간을 배치할 수 있다.
본 단계에서 구성된 코드북 공간에는 아래 8개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00292
또는
아래 8개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00293
.
또는, 본 단계에서 구성된 코드북 공간에는 아래 16개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00294
, 또는
아래 16개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00295
, 또는
아래 16개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00296
.
그 중에서,
Figure pct00297
는 표 2 중의 LTE Rank1 코드워드이다.
그리고, 랭크가 1일 때, 또 한 가지 송신단 ＋/－45도 양극화에 적용되는 상황이 있는 바, 이때, 코드북 공간에는 아래 24개 코드워드를 포함할 수 있다.
Figure pct00298
또는 아래 48개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00299
또는 아래 32개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00300
또는 아래 64개 코드워드가 포함된다.
Figure pct00301
Rank 값이 6, 7과 8인 상황에 있어서, 그 구현 원리는 상기 실시방식과 유사하며, 모두 도 2에 도시된 방법으로 구현될 수 있기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
102 단계: 상기 데이터 수신단이 상기 코드북 공간으로부터 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하고, 또 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며,
103 단계: 상기 데이터 송신단이 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득한다.
본 발명의 실시예에서는 채널 상태 정보 피드백 방법을 제공하는 바, 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며, 상기 데이터 송신단은 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하며, 또 코드북 공간을 배치할 때,
Figure pct00302
개 매트릭스
Figure pct00303
와
Figure pct00304
개 매트릭스
Figure pct00305
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00306
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00307
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널 현재의 랭크이고, L과 J는 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 그 후 모델
Figure pct00308
또는
Figure pct00309
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하여, 다중 랭크 범용 코드북 공간을 배치하여, 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결하였고, 또 상이한 Rank 값에 대응되는 상황에 적용되고, LTE Rank4 중의 코드워드를 코드북 공간을 배치하는 기초로 하는 시스템 호환성이 좋다. 진일보로, 랭크가 1인 채널에 대하여, 또
Figure pct00310
개의 M 차원 벡터
Figure pct00311
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00312
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 그 후 모델
Figure pct00313
및/또는
Figure pct00314
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……k이며, 이로써 코드북 공간의 구조 생성은 더욱 영활성 있게 하였다.
본 발명에서는 또 채널 상태 정보 피드백 시스템을 제공하는 바, 데이터 송신단과 데이터 수신단이 포함되며,
상기 데이터 송신단은, 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 데이터 수신단이 송신하는 코드워드의 번호를 수신하며, 또한 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하도록 설정되며,
상기 데이터 수신단은, 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또한 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하도록 설정된다.
진일보로, 상기 데이터 송신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
Figure pct00315
개 매트릭스
Figure pct00316
와
Figure pct00317
개 매트릭스
Figure pct00318
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00319
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00320
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널의 랭크이고, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00321
또는
Figure pct00322
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나 또는
상기 채널의 랭크가 1일 때,
Figure pct00323
개의 M 차원 벡터
Figure pct00324
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00325
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
Figure pct00326
및/또는
Figure pct00327
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00328
이다.
진일보로, 상기 데이터 수신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
Figure pct00329
개 매트릭스
Figure pct00330
와
Figure pct00331
개 매트릭스
Figure pct00332
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00333
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00334
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널의 랭크이고, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00335
또는
Figure pct00336
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나 또는
상기 채널의 랭크가 1일 때,
Figure pct00337
개의 M 차원 벡터
Figure pct00338
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00339
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
Figure pct00340
및/또는
Figure pct00341
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00342
이다.
상기 채널 상태 정보 피드백 시스템은 본 발명의 실시예에서 제공되는 채널 상태 정보 피드백 방법과 결합되어, 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며, 상기 데이터 송신단은 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하며, 또 코드북 공간을 배치할 때,
Figure pct00343
개 매트릭스
Figure pct00344
와
Figure pct00345
개 매트릭스
Figure pct00346
선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00347
의 차원은 4×I이고,
Figure pct00348
의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, r은 상기 채널 현재의 랭크이고, L과 J는 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
Figure pct00349
또는
Figure pct00350
를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하여, 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결하였다.
진일보로, 랭크가 1인 채널에 대하여, 또
Figure pct00351
개의 M 차원 벡터
Figure pct00352
를 선택하는 바, 그 중에서,
Figure pct00353
는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 그 후 모델
Figure pct00354
및/또는
Figure pct00355
를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
Figure pct00356
이며, 이로써 코드북 공간의 구조 생성이 더욱 영활성 있게 하였다.
당업계의 기술인원들은 상기 방법 중의 전부 또는 일부 단계는 프로그램을 통하여 관련 하드웨어를 명령하는 것을 통하여 완성할 수 있는 바, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있고, 해당 프로그램이 실행될 때, 방법 실시예의 단계 중의 하나 또는 조합이 포함될 수 있다.
그리고, 본 발명의 각 실시예 중의 각 기능 유닛은 하드웨어 방식으로 구현될 수도 있고, 소프트웨어 기능 모듈의 형식으로 구현될 수도 있다. 상기 직접된 모듈은 소프트웨어 기능 블럭의 형식으로 구현되고 또 독립적인 제품으로 판매 또는 이용될 때, 컴퓨터 판독가능한 매체에 저장될 수 있다.
상기 저장 매체는 ROM, 자기디스크 또는 CD ROM일 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예만 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
[산업상 이용가능성]
본 발명의 채널 상태 정보 피드백 방법 및 시스템은 양극화 채널에 대한 채널 상태 정보 피드백 방법이 부재하던 문제를 해결한다.

Claims (15)

  1. 채널 상태 정보의 피드백 방법에 있어서,
    데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하며,
    상기 데이터 수신단이 상기 코드북 공간으로부터 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하고, 또한 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하며,
    상기 데이터 송신단이 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하는
    것이 포함되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하는 단계에는,
    Figure pct00357
    개 매트릭스
    Figure pct00358
    와
    Figure pct00359
    개 매트릭스
    Figure pct00360
    를 선택하고, 상기
    Figure pct00361
    의 차원은 4×I이고, 상기
    Figure pct00362
    의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, 상기 r은 상기 채널의 랭크이고, I와 J는 0이 아닌 정수이며, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며,
    모델
    Figure pct00363
    또는
    Figure pct00364
    를 이용하여 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 매트릭스
    Figure pct00365
    및 매트릭스 는 모두 직교 매트릭스인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 매트릭스
    Figure pct00367
    와 매트릭스
    Figure pct00368
    는 8위상 편이 변조(8PSK) 특성을 만족시키는 바, 즉 상기 매트릭스 중의 모든 요소는 모두 8PSK 부호 집합 요소이며,
    상기 매트릭스
    Figure pct00369
    중의 임의 매트릭스의 임의 열은 모두 롱텀 에볼루션 랭크4(LTE Rank4) 프리코딩 코드북의 동일한 코드워드 또는 상이한 코드워드로부터 추출한 것이며,
    상기 매트릭스
    Figure pct00370
    중의 임의 매트릭스의 임의 열은 모두 LTE Rank4 프리코딩 코드북의 동일한 코드워드 또는 상이한 코드워드로부터 추출한 것인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    Figure pct00371
    과
    Figure pct00372
    이 내포 관계가 존재하는 바, 즉 상기
    Figure pct00373
    중의 일부 열이 상기
    Figure pct00374
    을 구성하거나 또는 상기
    Figure pct00375
    중의 일부 열이
    Figure pct00376
    을 구성하며, 상기
    Figure pct00377
    은 상기 매트릭스
    Figure pct00378
    중의 임의 매트릭스이고, 상기
    Figure pct00379
    은 상기 매트릭스
    Figure pct00380
    중의 임의 매트릭스인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보 피드백 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    Figure pct00381
    은 하나의 롱텀 에볼루션 랭크4(LTE Rank4) 프리코딩 코드북 중에 내포된 코드워드이고,
    Figure pct00382
    은 다른 하나의 동일하거나 또는 상이한 LTE Rank4 프리코딩 코드북에 내포된 코드워드이며, 상기
    Figure pct00383
    은 매트릭스
    Figure pct00384
    중의 임의 매트릭스이고, 상기
    Figure pct00385
    은 매트릭스
    Figure pct00386
    중의 임의 매트릭스인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 단계에는,
    모델
    Figure pct00387
    또는
    Figure pct00388
    에 대하여 열 교환, 행 교환 및 상수 계수를 곱하는 것 중의 한 가지 또는 여러 가지 변환을 진행하여, 모델
    Figure pct00389
    또는
    Figure pct00390
    의 변형 모델을 취득하고, 모델
    Figure pct00391
    또는
    Figure pct00392
    의 변형 모델을 이용하여 코드워드를 구성하는 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 채널의 랭크가 1일 때, 상기 데이터 송신단과 데이터 수신단에 동일한 코드북 공간을 배치하는 단계에는,
    개의 M 차원 벡터
    Figure pct00394
    를 선택하며, 상기
    Figure pct00395
    는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, 상기 M은 송신 안테나 수량의 1/2이며,
    모델
    Figure pct00396
    및/또는
    Figure pct00397
    를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하며, n＝1, 2……
    Figure pct00398
    인 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 M 차원 벡터
    Figure pct00399
    는 롱텀 에볼루션 랭크4(LTE Rank4) 프리코딩 코드북 중에서 추출된 임의 벡터인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 M 차원 벡터
    Figure pct00400
    는 롱텀 에볼루션 랭크1(LTE Rank1) 프리코딩 코드북 중에서 추출된 임의 벡터인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 코드북 공간에는 아래 8개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00401
    ,
    또는 아래 8개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00402
    ,
    또는 상기 코드북 공간에 아래 16개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00403
    ,
    또는 아래 16개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00404
    ,
    또는 아래 16개 코드워드가 포함되며,
    Figure pct00405
    ,
    상기
    Figure pct00406
    는 LTE Rank1 프리코딩 코드북 중의 코드워드인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    송신단이 +/-45도 양극화를 나타낼 때, 상기 코드북 공간에는 아래 24개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00407
    또는
    아래 48개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00408

    또는 아래 32개 코드워드가 포함되거나,
    Figure pct00409

    또는 아래 64개 코드워드가 포함되며,
    Figure pct00410

    상기
    Figure pct00411
    는 LTE Rank1 프리코딩 코드북 중의 코드워드인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 방법.
  13. 채널 상태 정보의 피드백 시스템에 있어서,
    데이터 송신단과 데이트 수신단이 포함되고,
    상기 데이터 송신단은, 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 데이터 수신단이 송신하는 코드워드의 번호를 수신하며, 또한 상기 번호에 의하여 로컬에 배치된 코드북 공간 중에서 상응한 코드워드를 추출하여 채널 상태 정보를 취득하도록 설정되며,
    상기 데이터 수신단은, 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하고 상기 코드북 공간에서 채널과 매칭되는 코드워드를 선택하며, 또한 해당 코드워드에 대응되는 번호를 상기 데이터 송신단으로 송신하도록 설정되는
    것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 데이터 송신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 수신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
    Figure pct00412
    개 매트릭스
    Figure pct00413
    와
    Figure pct00414
    개 매트릭스
    Figure pct00415
    를 선택하는 바, 그 중에서, 상기
    Figure pct00416
    의 차원은 4×I이고, 상기
    Figure pct00417
    의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, 상기 r은 상기 채널의 랭크이고, r이 짝수일 때, I＝J이고, r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
    Figure pct00418
    또는
    Figure pct00419
    를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나, 또는
    상기 채널의 랭크가 1일 때,
    Figure pct00420
    개의 M 차원 벡터
    Figure pct00421
    를 선택하는 바, 그 중에서, 상기
    Figure pct00422
    는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
    Figure pct00423
    및/또는
    Figure pct00424
    를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
    Figure pct00425
    인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 데이터 수신단은 아래 방식에 따라 상기 데이터 송신단과 동일한 코드북 공간을 배치하도록 설정되는 바, 즉
    Figure pct00426
    개 매트릭스
    Figure pct00427
    와
    Figure pct00428
    개 매트릭스
    Figure pct00429
    를 선택하며, 상기 의 차원은 4×I이고, 상기
    Figure pct00431
    의 차원은 4×J이며, I+J =r이고, 상기 r은 상기 채널의 랭크이고, 상기 r이 짝수일 때, I＝J이고, 상기 r이 홀수일 때, I=J+1 또는 I＝J－1이며, 모델
    Figure pct00432
    또는
    Figure pct00433
    를 이용하여 코드북 공간의 코드워드를 구성하거나, 또는
    상기 채널의 랭크가 1일 때,
    Figure pct00434
    개의 M 차원 벡터
    Figure pct00435
    를 선택하며, 상기
    Figure pct00436
    는 코드북 중에서 생성되어야 하는 일부 또는 전부 코드워드 수량이고, 상기 M은 송신 안테나 수량의 1/2이며, 모델
    Figure pct00437
    및/또는
    Figure pct00438
    를 이용하여 상기 코드북 공간 중의 코드워드를 구성하는 바, 그 중에서, n＝1, 2……
    Figure pct00439
    인 것을 특징으로 하는 채널 상태 정보의 피드백 시스템.
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