KR20120131224A - 변환 디바이스 및 방법 - Google Patents

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Abstract

피드백된 롱텀 광대역 채널 특성을 변환하기 위한 변환 디바이스가 제공된다. 변환 디바이스는: 롱-텀 광대역 전송 공간 상관 매트릭스(R)의 추정(Restimation)으로서, 수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)를 구성하기 위한 제 1 변환 유닛으로서,
Figure pct00027
이고, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타내는, 상기 제 1 변환 유닛; 및/또는 수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 전송 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 직접 얻기 위한 제 2 변환 유닛을 포함한다. 기술적 해결책에 따라 대응하는 변환 방법 및 장치 또한 제공된다.

Description

변환 디바이스 및 방법{TRANSFORMATION DEVICE AND METHOD}
본 발명은 일반적으로 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로, 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 위한 변환 방법 및 장치에 관한 것이다.
3GPP RAN #60에서 합의된 피드백의 전달 방식은, 서브대역에 대한 프리코더가 2개의 매트릭스들로 이루어지는 것을 결정하며, 2개의 매트릭스들 중 하나는 광대역 및/또는 롱-텀 채널 속성들을 목적으로 하고, 다른 하나는 주파수-선택형 및/또는 숏-텀 채널 속성들을 목적으로 한다. 코드북들은 시간 및/또는 상이한 서브대역들에 따라 변경/변화될 수도 있거나 그렇지 않을 수도 있다.
일반적으로, 시스템에서, 롱-텀 광대역 빔포밍 벡터 및 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스 중 하나가 다운링크 상태에 기초하여 이동국으로부터 기지국으로 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백으로서 피드백된다.
송신기에 이용 가능한 롱-텀 광대역 정보의 2개의 상이한 형태들로서, 롱-텀 광대역 빔포밍 벡터 및 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스가 LTE-어드밴스드의 표준화 처리에서 광범위하게 논의되고 있으며, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는 단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서 수신기용 빔 패턴(즉, 프리코딩 매트릭스)을 형성하기 위한 것이고, 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스는 프리코딩 매트릭스, 예를 들어, 다중-사용자 다중-입력 다중-출력 무선 통신 시스템에서 사용되는 신호-대-누설-플러스-잡음비(SLNR, signal-to-leakage-plus-noise ratio), 또는 양자화 에러 등을 감소시키는 변환된 코드북, 등을 발생시키기 위해 직접 사용될 수 있다.
실제로, 개선된 채널 상태 정보(CSI)는 단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 시스템에 유리할 수 있을 뿐만 아니라 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서는 더욱 유리할 수 있기 때문에, 보통은 양자화 에러가 최저치로 감소되어야 하는 것으로 이해된다. 현재의 연구는, 송신 공간 상관이 사용자 채널의 특성을 더욱 잘 적응시키고 특히 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 시스템에 대한 시스템 성능을 더욱 향상시키기 위해 기본 코드북으로부터 유도된 변환 코드북을 형성하는데 도움을 줄 수 있는 것을 나타낸다. 따라서, 다운링크에 있어서, eNodeB와 같은 기지국은 각 사용자 장비(UE)에 대한 송신 공간 상관 정보를 알고 있어야 한다. 송신 공간 상관 정보, 예를 들어, 상술된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스가 UE에 의해 측정되어 eNodeB에 피드백될 수도 있다. 그러나, 모든 시스템들이 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 eNodeB에 피드백하지는 않는다. 상술된 것과 같이, 일부 시스템들에 있어서의 UE들은 롱-텀 광대역 정보로서 단지 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 eNodeB에 피드백할 수도 있다. 따라서, 이 경우에, eNodeB는 UE로부터 얻은 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 피드백할 수 없다. 일반적으로, UE에 의해 피드백되는 것은 코드북으로부터 선택된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스에 대응하는 인덱스이다.
게다가, 당업자들은, 일부 표준들(예를 들어, LTE-어드밴스드)에서 롱-텀 정보의 단 하나의 형태만이 기술될 수 있거나, 또는 특정 응용 시나리오에서는 롱-텀 및/또는 광대역 정보의 단 하나의 형태만이, 즉, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스가 사용 가능하게 된다는 것을 인식할 것이다.
따라서, 롱-텀 및/또는 광대역 정보의 한 형태를 롱-텀 및.또는 광대역 정보의 또 다른 형태로 변환할 수 있는 방법이 바람직하다.
종래 기술의 결점들을 해결하기 위해서, 본 발명의 실시예들은 한 형태로부터 또 다른 형태를 유도하여, 즉 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스로 변환하거나 또는 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스로 변환함으로써, 특정 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템의 요건들을 충족시키기 위해, 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서 롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들의 2개의 형태들의 피드백을 변환한다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치가 제공된다. 변환 장치는: 수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)로 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)에 대한 Restimation을 구성하기 위한 제 1 변환 유닛으로서,
Figure pct00001
이고, 여기서, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타내는, 상기 제 1 변환 유닛; 및/또는 수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)를 사용하여 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 얻기 위한 제 2 변환 유닛을 포함한다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법이 제공된다. 변환 방법은: 수신기로부터의 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)로 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)에 대한 Restimation을 구성하기 위한 제 1 변환 단계로서,
Figure pct00002
이고, 여기서, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타내는, 상기 제 1 변환 단계; 및/또는 수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)를 사용하여 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 얻기 위한 제 2 변환 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양태들에 따르면, 기지국 디바이스, 사용자 장비, 및 본 발명에 따른 변환 장치를 포함하는 중계 디바이스가 또한 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 대응하는 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 제공된다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대한 상세한 설명을 이해한 후에 더 명백해질 것이다.
본 발명은, 롱-텀 및/또는 광대역 정보의 한 형태를 롱-텀 및/또는 광대역 정보의 또 다른 형태로 변환할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 장치를 도시하는 개략 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 방법을 도시하는 개략 흐름도.
도 1은 본 발명의 실시예들이 구현될 수 있는 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 1에서, 예로서 다중-입력 다중-출력 무선 통신 시스템에서의 기지국으로부터 사용자 장비로의 다운링크에 의해, 본 발명의 실시예들에 대한 응용 시나리오가 기술된다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 기지국(101)은 공간 다이버시티 방식으로 신호들을 다운링크 방향으로 특정 사용자 장비(102)로 전송하기 위한 다중 송신 안테나들을 갖는다.
사용자 장비(102)는 단일 또는 다중 수신 안테나들을 갖는다. 사용자 장비(102)는 주파수 선택도 및/또는 숏-텀 채널 속성에 고유한 정보 및 광대역 및/또는 롱-텀 채널 속성에 고유한 정보를 기지국(101)에 피드백하기 위해 다운링크 신호를 측정한다. 여기서, 본 발명은 광대역 및/또는 롱-텀 채널 속성들의 피드백 정보를 변환하는 것과 관련된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서 두 형태들의 롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들의 피드백에 기초하여, 하나의 형태는 또 다른 형태로부터 유도될 수도 있고, 즉, 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스가 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스로 변환되거나, 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스가 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스로 변환됨으로써, 특정 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템의 요건들을 충족시킨다.
롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들은 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 특징으로 할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 장치에 의해, 기지국 또는 사용자 장비는 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 정상 추정을 구성할 수 있다. 이것은, 상관 매트릭스에서, 주요한 고유-벡터는 상관 매트릭스의 대부분의 정보를 전달하지만, 특정 UE로부터 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는 특정 UE에 대한 기지국의 안테나들의 상관을 위한 송신 공간 상관 매트릭스의 주요한 고유-벡터를 반영할 수 있기 때문이다. 본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 구성된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 정확도는 피드백된 부가 정보를 사용함으로써 더욱 향상될 수도 있다.
롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들이 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 특징으로 할 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 장치에 의해, 기지국 또는 사용자 장비는 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 변환 장치의 작동 처리 및 원리와 본 발명의 실시예들에 따른 변환 방법의 흐름도가 각각 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 기술된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 장치의 개략 블록도를 도시한다.
도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 변환 장치(200)는 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스로 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 추정을 구성하기 위한 제 1 변환 유닛(201)을 포함한다. 제 1 변환 유닛(201)은 롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들을 특징으로 하는 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)의 수신에 응답하여 롱-텀 광대역 송신 공간 매트릭스를 추정한다. 공간 상관 채널에서, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스에 있어서, 일반적으로 사용되는 코드북은 DFT-기반 코드북이다. 보통, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)는 UE에 의해 측정된 롱-텀 광대역 송신 공간 매트릭스의 주요한 고유-벡터의 정보를 반영할 수 있다. 특히, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)는 UE에 의해 측정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 주요한 고유-벡터에 기초하여 결정될 수 있다.
d 1 , ..., d N 은 내림차순으로 특정 UE에 대한 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 고유값들을 나타낸다고 하고, 여기서, N은 송신 공간 상관 매트릭스의 랭크를 나타내고, 전체 랭크의 경우에, N은 기지국의 송신 안테나들을 수를 나타내며, u 1 , ..., u N d 1 ,..., d N 에 대응하는 고유-벡터들이라고 하면, 정상 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스는 다음과 같이 표현된다:
Figure pct00003
주요한 고유-벡터(u1)는 상관 매트릭스(R)의 대부분의 정보를 전달하기 때문에, 제 1 변환 유닛(201)은 다음과 같이 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 추정한다:
또한, 제 1 변환 유닛(201)은, 피드백된 부가 정보를 사용함으로써, 구성된 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스 추정의 정확도를 더욱 향상시킬 수도 있다.
예로서, 특정 사용자 장비에 대한 기지국의 공간 상관 매트릭스의 비대각 스케일링 인자들(
Figure pct00005
)은, 예를 들어, 이동국과 같은 사용자 장비로부터 기지국으로 부가 정보로서 피드백될 수도 있어서, 제 1 변환 유닛(201)이 추정 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(Restimation)를 정정하도록 한다.
Figure pct00006
이면, 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 정정된 추정은 다음과 같이 표현될 수도 있고:
Figure pct00007
여기서, 기호 *는 복소수의 공액을 나타낸다.
당업자들은, 이러한 정정이 R에서의 각각의 요소들의 추정 모듈 값들을 효과적으로 정정할 수 있어서, 실제 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스에 더욱 근사할 수 있도록 한다는 것을 인식할 것이다. 특히, 고도로 공간 상관된 채널에서의 비대각 스케일링 인자들은 다음의 특징
Figure pct00008
을 나타낼 수 있다. 따라서, 고도로 공간 상관된 채널에서, 부가 정보의 피드백은 시스템에 대한 피드백 부하를 크게 증가시키지 않을 것이다.
또 다른 예로서, 고유값들(d i 내지 d 1)의 비율 및 d i에 대응하는 고유-벡터(uj)가 이동국과 같은 사용자 장비로부터 기지국으로 부가 정보로서 피드백될 수도 있어서, 제 1 변환 유닛(201)이 추정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(Restimation)를 정정하게 된다. 예를 들어, d 2/d 1, ..., d 2 +j/d 1 및 대응하는 고유 벡터들(u2, ..., u2 +j)(여기서, 0≤j≤N-2)은 Restimation을 정정하기 위해 이동국으로부터 기지국으로 부가 정보로서 피드백될 수도 있다. 이것은, 식 1)에 따라서, 정상 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)가 다음과 같이 확장될 수 있기 때문이다:
Figure pct00009
따라서,
Figure pct00010
고유값이 커질수록, 상관 매트릭스(R)의 더 많은 양의 정보가 대응하는 고유 벡터에 의해 전달되기 때문에, 시스템 피드백 효율 및 Restimation의 정정 사이의 트레이드오프를 고려하여, 바람직한 일 실시예에서, 제 1 변환 유닛(201)은 Restimation을 정정하기 위해 단지 d 2/d 1 및 u2를 필요로 하며, 즉, 상기 식 4)에서 j=0인 경우의 시나리오이다:
Figure pct00011
바람직한 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)가 시스템의 최대 용량을 얻는 것과 같은 다른 기준을 통해 코드북으로부터 선택된다면, 제 1 변환 유닛(201)은 또한 상기 식 2), 즉,
Figure pct00012
를 사용하여 Restimation을 계산할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
추정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(Restimation)를 이용함으로써, 특히 그리고 바람직하게, 정정된 매트릭스(Rcorrection)는 사용자 채널 속성들을 더 양호하게 적응시키고 특히 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 시스템의 시스템 성능을 더욱 향상시키기 위해서 기본 코드북으로부터 유도된 변환된 코드북을 형성하는 것을 도울 수 있다. 따라서, 추정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(또는 바람직하게 정정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스) 및 기본 코드북은 변환된 코드북을 형성할 수도 있다. 변환된 코드북에 의해, 프리코딩 매트릭스 및 유효 채널 매트릭스는 더 양호한 양자화 에러를 달성하기 위해 양자화될 수 있다.
바람직하게, 도 2에 도시되어 있는 것과 같이, 변환 장치(200)는 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 직접 얻기 위한 제 2 변환 유닛(202)을 더 포함한다.
다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에 있어서, 제 2 변환 유닛(202)은, 일부 알고리즘들에 의해, 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템의 프리코딩 처리에 사용될 프리코딩 매트릭스(즉, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스)를 직접 발생시키기 위해 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용할 수도 있다. 이러한 알고리즘은, 예를 들어, 신호-대-누설-플러스-잡음비(SLNR) 알고리즘 등일 수도 있다.
단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에 있어서, 제 2 변환 유닛(202)은 다음 방식에 따라 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 결정한다: 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스가 공간 상관 매트릭스의 복수의 고유-벡터들로 이루어지고; 복수의 고유-벡터들이 내림차순으로 고유-벡터들의 고유값들에 따라 선택되고; 고유-벡터들의 수는 동일한 사용자에게 전송된 스트림들의 수에 의존한다.
도 2에 도시되어 있는 실시예들에서, 기지국으로부터 사용자 장비로의 다운링크 시나리오를 통한 설명이 일 예로서 행해졌다는 것을 유념해야 한다. 그러나, 변환 장치(200)는 또한 사용자 장비로부터 기지국으로의 업링크 시나리오에서 작용할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 다시 말해서, 변환 장치(200)는, 기지국, 사용자 장비, 및 중계 디바이스를 포함하는, 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서 수신기 측으로부터 피드백된 롱-텀 광대역 채널 정보의 이용을 필요로 하는 임의의 송신기 측으로서 작용하거나 및/또는 그와 통합될 수도 있다.
게다가, 도 2에 도시되어 있는 것과 같은 실시예들이 제 1 변환 유닛(201) 및 제 2 변환 유닛(202)을 포함하지만, 당업자들은, 특정 응용 시나리오에서, 변환 장치(200)가 제 1 변환 유닛(201) 또는 제 2 변환 유닛(202) 중 하나만을 가질 수도 있다는 것을 인식할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 변환 방법의 개략 흐름도를 도시한다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 단계 S300에서, 처리 흐름이 시작된다.
단계 S301에서, 롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성들의 피드백 정보가 수신된다.
단계 S302에서, 수신된 롱-텀 및/또는 광대역 채널 속성 피드백에 대해 변환을 수행할 필요가 있는지가 결정된다. 송신기는 롱-텀 광대역 정보의 2개의 상이한 형태들, 즉, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 및 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 이용할 수도 있다. 롱-텀 광대역 채널 속성들의 피드백 정보가 송신기가 소망하는 롱-텀 광대역 정보가 아니라면, 수신된 피드백에 대해 변환을 수행할 필요가 있다. 결정 결과가 "예"라면, 단계 S303 또는 단계 S305가 계속해서 실행되고; 결정 결과가 "아니오"라면, 처리 흐름은 단계 S306에서 종료된다.
단계 S303 및 단계 S304에서, 피드백 정보로서 수신된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)는 필요한 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)를 발생시키기 위해 변환된다.
단계 S303에서, 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스는 상술된 식 2), 즉,
Figure pct00013
에 따라 추정되고, 여기서, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타낸다.
바람직하게, 단계 S304에서, Restimation은 또한 피드백된 부가 정보를 사용하여 정정된다(간결화를 위해서, 도 3은 피드백된 부가 정보를 수신하는 단계를 도시하지는 않는다). 부가 정보는, 예를 들어, 특정 수신기에 대한 송신기 측의 공간 상관 매트릭스의 비대각 스케일링 인자들(
Figure pct00014
)이고, 정정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스가 상술된 것과 같이 식 3)에서처럼 표현된다. 또 다른 예에서, 수신기 측은 내림차순으로 정렬된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 고유값들(d 1, ..., d N) 중에서 d 2/d 1, ..., d 2 +j/d 1 및 그들의 대응하는 고유-벡터들(u2, ..., u2 +j)(0≤j≤N-2)을 송신기 측에 피드백하고, 이어서, 정정된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스가 상술된 것과 같이 식 4)로 표현된다. 바람직하게, j=0이라고 하면, 정정된 롱-텀 공간 상관 매트릭스는 상술된 것과 같이 식 5)로 표현된다.
단계 S305에서, 피드백 정보로서 수신된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)는 필요한 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 직접 발생시키기 위해 변환된다.
다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에 있어서, 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템의 프리코딩 처리를 용이하게 하기 위해서, 예를 들어, 일부 알고리즘들은 프리코딩 매트릭스, 즉, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 직접 발생시키기 위해 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 이용할 수도 있다. 이러한 알고리즘은, 예를 들어, 신호-대-누설-및-잡음비(SLNR) 등일 수도 있다.
단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에 있어서, 예를 들어, 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는 다음 방식에 따라 결정될 수도 있다: 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는 공간 상관 매트릭스의 복수의 고유-벡터들로 이루어지고; 복수의 고유-벡터들은 내림차순으로 고유-벡터들의 고유값들에 따라 선택되고; 선택된 고유-벡터들의 수는 동일한 사용자에게 전송된 스트림들의 수에 의존한다.
단계 S306에서, 방법 흐름이 종료된다.
변환 장치 및 변환 방법은 본 발명의 실시예들에 따라 기술된다. 본 발명에 따른 변환 장치 및 변환 장치에 의해 수행되는 처리 기능 단계들은, 하나 또는 몇 개의 기능 모듈들에 병합될 수도 있는 개별 기능 모듈들로서 구현될 수도 있고, 기능 모듈들은 전적으로 완전한 하드웨어의 구현 방식, 완전한 소프트웨어의 구현 방식, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 요소들을 동시에 포함하는 구현 방식을 채택할 수도 있다. 일 구현 방식에 따르면, 상세한 설명에서 기술된 것과 같은 처리는 컴퓨팅 디바이스의 판독 가능 메모리 매체에 저장될 수도 있거나, 또는 일 구현 방식에 따른 주문형 집적 회로, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 반도체 메모리 등을 포함하지만 이것으로 제한되지는 않는 컴퓨팅 시스템에서 이용 가능한 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 디바이스 또는 매체일 수도 있고, 상기 각각의 처리 모듈들은 범용 컴퓨터를 구동함으로써 구현될 수도 있거나, 또는 마이크로제어기, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 그 조합과 같은 다른 처리기 디바이스들에 의해 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 기술되었지만, 당업자들은 첨부된 청구항들의 범위 내에서 다양한 변형들 또는 수정들을 행할 수도 있다.
101 : 기지국 102 : 사용자 장비
200 : 변환 장치 201 : 제 1 변환 유닛
202 : 제 2 변환 유닛

Claims (18)

  1. 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치에 있어서:
    수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)로 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)의 추정(Restimation)을 구성하기 위한 제 1 변환 유닛으로서,
    Figure pct00015
    이고, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타내는, 상기 제 1 변환 유닛; 및/또는
    수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 직접 얻기 위한 제 2 변환 유닛을 포함하는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 변환 유닛은 상기 수신기로부터 피드백된 부가 정보를 사용하여 상기 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스의 상기 추정을 정정함으로써, 변환 정확도를 향상시키는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 피드백된 부가 정보는 특정 수신기에 대한 송신기의 공간 상관 매트릭스의 비대각 스케일링 인자들(
    Figure pct00016
    )을 포함하고,
    Figure pct00017
    이면, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 정정된 추정은,
    Figure pct00018
    이고, 여기서, 기호 *는 복소수의 공액을 나타내고, N은 상기 송신 공간 상관 매트릭스의 랭크를 나타내는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 피드백된 부가 정보는 상기 수신기로부터 피드백된 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 고유값들(d 1, ..., d N)의 비율들(d 2/d 1, ..., d 2 +j/d 1) 및 상기 대응하는 고유-벡터들(u2, ..., u2 +j)을 포함하고, 상기 고유값들(d 1, ..., d N)은 내림차순으로 배열되고, 0≤j≤N-2이고, N은 상기 송신 공간 상관 매트릭스의 랭크를 나타내고, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 상기 정정된 추정은
    Figure pct00019
    인, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    j=0이고, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 상기 정정된 추정은
    Figure pct00020
    인, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서, 상기 제 2 변환 유닛은 다음 그룹으로부터 선택된 알고리즘을 사용하고, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용하여 상기 프리코딩 매트릭스를 직접 발생시키고, 상기 그룹은 신호-대-누설-플러스-잡음비 알고리즘을 포함하는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서, 상기 변환 유닛은: 상기 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스가 상기 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스의 다중 고유-벡터들로 이루어지고; 상기 다중 고유-벡터들은 내림차순으로 상기 고유-벡터들의 상기 고유값들에 따라 선택되고; 상기 선택된 고유 벡터들의 수는 동일한 사용자에게 전송된 스트림들의 수에 의존하는; 방식으로 상기 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스를 결정하는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 장치.
  8. 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법에 있어서:
    수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스(u1)로 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스(R)의 추정(Restimation)을 구성하기 위한 제 1 변환 단계로서,
    Figure pct00021
    이고, H는 매트릭스의 공액 전치를 나타내는, 상기 제 1 변환 단계; 및/또는
    수신기로부터 피드백된 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용함으로써 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스 또는 프리코딩 매트릭스를 직접 얻기 위한 제 2 변환 단계를 포함하는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 변환 단계에서, 상기 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스의 상기 추정은 상기 수신기로부터 피드백된 상기 부가 정보를 사용하여 정정됨으로써, 변환 정확도를 향상시키는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백된 부가 정보는 특정 수신기에 대한 송신기의 공간 상관 매트릭스의 비대각 스케일링 인자들(
    Figure pct00022
    )을 포함하고,
    Figure pct00023
    이면, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 정정된 추정은
    Figure pct00024
    이고, 기호 *는 복소수의 공액을 나타내고, N은 상기 송신 공간 상관 매트릭스의 랭크를 나타내는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백된 부가 정보는 상기 수신기로부터 피드백된 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 고유값들(d 1, ..., d N)의 비율들(d 2/d 1, ..., d 2 +j/d 1) 및 상기 대응하는 고유-벡터들(u2, ..., u2 +j)을 포함하고, 상기 고유값들(d 1, ..., d N)은 내림차순으로 정렬되고 0≤j≤N-2이고, N은 상기 송신 공간 상관 매트릭스의 랭크를 나타내고, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 상기 정정된 추정은
    Figure pct00025
    인, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    j=0이고, 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스의 상기 정정된 추정은
    Figure pct00026
    인, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 변환 단계에서, 다중-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서, 상기 프리코딩 매트릭스는 다음 그룹으로부터 선택된 알고리즘에 의해 상기 롱-텀 광대역 송신 공간 상관 매트릭스를 사용하여 직접 발생되고, 상기 그룹은 신호-대-누설-플러스-잡음비 알고리즘을 포함하는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 변환 단계에서, 단일-사용자 다중-입력 다중-출력/다중-입력 단일-출력 무선 통신 시스템에서, 상기 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는: 상기 롱-텀 광대역 빔포밍 매트릭스는 상기 롱-텀 광대역 공간 상관 매트릭스의 다중 고유-벡터들로 이루어지고; 상기 다중 고유-벡터들은 내림차순으로 상기 고유-벡터들의 상기 고유값들에 따라 선택되고; 상기 선택된 고유 벡터들의 수는 동일한 사용자에게 전송된 스트림들의 수에 의존하는; 방식에 따라 결정될 수도 있는, 롱-텀 광대역 채널 속성 피드백을 변환하기 위한 변환 방법.
  15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 변환 장치를 포함하는, 기지국 디바이스.
  16. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 변환 장치를 포함하는, 사용자 장비.
  17. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 변환 장치를 포함하는, 중계 디바이스.
  18. 컴퓨팅 디바이스에서 실행될 때, 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 상기 변환 방법을 수행하는 프로그램 명령을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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