KR20190086248A - Adaptive Perturbation-aided Opportunistic Beamforming method and MIMO system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 안테나 시스템의 송신 빔형성 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission beam forming technique of a multi-antenna system.
많은 이전의 연구들이 다중 사용자 기반의 무선 통신 시스템의 성능을 개선하기 위해서 다중 사용자의 다이버시티와 기회적 빔형성을 언급했다.Many previous studies have addressed diversity and opportunistic beamforming of multiple users to improve the performance of multi-user based wireless communication systems.
다중 사용자의 다이버시티는 다른 사용자에 의해 관찰되는 채널 조건이 독립적인 페이딩 변화를 포함한다는 사실에 기반한다. The diversity of multi-users is based on the fact that the channel conditions observed by other users include independent fading changes.
각 단말(mobile station, MS)은 즉각적인 채널 상태를 추정하는데, 이는 신호대잡음비( signal-noise ratio, SNR)로 표시되어 기지국(base station, BS)으로 보내진다.Each mobile station (MS) estimates an instantaneous channel state, which is referred to as a signal-to-noise ratio (SNR) and sent to a base station (BS).
그런 다음, BS에 있는 스케쥴러는 이 정보를 이용하여 최상의 채널 품질을 갖는 MS에 자원을 할당한다.The scheduler at the BS then uses this information to allocate resources to the MS with the best channel quality.
따라서, 전체적인 시스템은 처리 성능이 다중 사용자의 다이버시티를 활용하지 않는 사례에 비해 크게 향상될 수 있다.Therefore, the overall system can be greatly improved compared to the case where the processing performance does not utilize the diversity of multi-users.
이 아이디어가 실제 시스템에서 구현되기 위해서, 스케쥴링된 딜레이와 공정성 문제가 해결돼야 한다.In order for this idea to be implemented in a real system, the scheduled delay and fairness issues must be resolved.
이 문제들을 해결하기 위한 단순한 알고리즘으로써 비례적 공정 스케줄링(proportional fair scheduling, PFS) 기술이 채택될 수 있는바, 이 알고리즘은 MS들 사이에서 공정성을 달성할 뿐만 아니라 유리한 채널조건에서 MS를 선택하여 다중 사용자 다이버시티 이득을 활용한다.As a simple algorithm to solve these problems, proportional fair scheduling (PFS) technique can be adopted, which not only achieves fairness among MSs but also selects MS in favorable channel conditions, Utilize user diversity gain.
하지만 느린 페이드 채널에서는 작은 채널 변동이 시간이 지날수록 다중 사용자 다이버시티 이득을 감소시킨다.In slow fade channels, however, small channel fluctuations decrease the multi-user diversity gain over time.
이 문제를 해결하기 위해서, 기회적 빔형성(opportunistic beamforming, OBF) 알고리즘이 제안되었다. To solve this problem, an opportunistic beamforming (OBF) algorithm has been proposed.
OBF에서는, 복합 빔형성 계수의 진폭과 위상이 슈도 랜덤 방식으로 변화하는 다중 안테나의 신호 전송을 통해 MS에 의해 관찰된 유효 채널조건의 동적 변동이 증가하고, 이는 더 큰 다중 사용자 다이버시티 이득을 발생한다.In the OBF, the dynamic fluctuation of the effective channel condition observed by the MS through signal transmission of multiple antennas in which the amplitude and phase of the composite beamforming coefficients change in a pseudo random manner increases, which results in a larger multiuser diversity gain do.
그러나 OBF에서조차, 다중 사용자 다이버시티 이득은 작은 수의 MS에서는 심각하게 감소하고 이는 시스템 성능을 저하 시킨다.However, even in OBF, the multi-user diversity gain is severely reduced in a small number of MSs, which degrades system performance.
OBF의 전반적인 시스템 성능을 개선하기 위해, 시간상관 기회적 빔형성(time coherent-opportunistic beamforming, TC-OBF) 이라는 진보된 버전이 소개되었다.To improve the overall system performance of the OBF, an advanced version of time-coherent-opportunistic beamforming (TC-OBF) has been introduced.
TC-OBF에서, 빔 형성 벡터는 각 MS의 달성 가능한 데이터 속도에 따라 BS의 메모리에 저장되며, 현재의 빔형성벡터를 사용하여 데이터를 전송하는 대신, 스케줄러가 메모리에서 검색하여 해당 MS에 대한 최대 데이터 속도에 해당하는 데이터를 채택한다.In the TC-OBF, the beamforming vector is stored in the memory of the BS according to the achievable data rate of each MS, and instead of transmitting the data using the current beamforming vector, the scheduler searches in memory for the maximum Data corresponding to the data rate is adopted.
이와 같이, 다중 안테나 시스템의 송신 빔형성(Beamforming)을 위해 일반적으로 채널 정보가 요구되나 매우 많은 수의 안테나를 사용하는 대단위 다중안테나 시스템에서는 채널 정보의 획득이 어렵거나 제한적이다.In general, channel information is required for beamforming of a multi-antenna system. However, in a large multi-antenna system using a very large number of antennas, acquisition of channel information is difficult or limited.
따라서 빔형성 이득을 획득하는데 어려움이 있으며, 이를 해결하기 위해 OBF 기술을 이용할 수 있으나 기존 적응 빔형성 기술에 비해 낮은 데이터 전송 속도를 가지는 단점이 있다.Therefore, it is difficult to obtain the beam forming gain. To solve this problem, the OBF technique can be used, but it has a disadvantage that it has a lower data transmission rate than the conventional adaptive beam forming technique.
한국 공개특허 제10-2016-0081779호를 보면, 중계국에서의 물리 네트워크 코딩을 이용한 데이터 전송 방법에 있어서, 제1 노드로부터 제1 신호를, 제2 노드로부터 제2 신호를 수신하는 동작, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호에 기초하여 물리 네트워크 코딩이 적용된 제3 신호를 생성하는 동작, 상기 중계국과 상기 제1 노드 사이의 제1 채널의 실효 전력과 상기 중계국과 상기 제2 노드 사이의 제2 채널의 실효 전력 중 낮은 실효 전력을 최대화하는 빔을 형성하는 동작, 및 상기 빔에 기초하여 상기 제3 신호를 상기 제1 노드와 상기 제2 노드에게 송신하는 동작을 포함하는바, 본 발명이 제안하고자 하는 기존 적응 빔형성 기술에 대한 개선방안과는 상이하다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0081779 discloses a data transmission method using physical network coding in a relay station, comprising: an operation of receiving a first signal from a first node and a second signal from a second node; Generating a third signal to which a physical network coding is applied based on the first signal and the second signal, generating a third signal to which a physical network coding is applied based on an effective power of a first channel between the relay station and the first node and a second signal between the relay station and the second node Forming a beam that maximizes the low effective power of the channel's effective power, and transmitting the third signal to the first node and the second node based on the beam, Which is different from the existing adaptive beam forming technique.
본 발명은 제한적 채널 정보만을 활용하면서도 높은 데이터 전송 속도를 획득하기 위하여 기회적 빔형성 기술의 빔형성 웨이트(Beamforming weight)를 완전히 랜덤하게 생성하는 대신 적응적 섭동(Perturbation)을 적용하여 성능을 향상시킨 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법을 제안한다.The present invention improves performance by applying adaptive perturbation instead of generating beamforming weight completely randomly in order to obtain a high data transmission rate while utilizing only limited channel information We propose an opportunistic transmission beamforming method using adaptive perturbation.
본 발명은 다중 안테나 시스템의 기회적 송신 빔형성 방법에 있어서, 기회적 빔 형성의 빔형성 웨이트를 생성할 때 바로 이전 M시간 동안 생성된 빔 형성 웨이트 중 가장 높은 데이터 전송속도를 가져온 빔형성 웨이트를 섭동하는 것을 특징으로 하는 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법을 제공한다.The present invention relates to an opportunistic transmission beamforming method for a multi-antenna system, comprising the steps of: generating a beamforming weight for opportunistic beamforming, the beamforming weight having a highest data transmission rate, The method includes the steps of: generating an opportunistic transmission beam using an adaptive perturbation;
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 섭동 값은 랜덤 섭동 웨이트에 적응 섭동 웨이트를 더한 값을 이용한다.According to an aspect of the present invention, the perturbation value uses a value obtained by adding an adaptive perturbation weight to a random perturbation weight.
본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 적응 섭동 웨이트는 이전 시간의 랜덤 웨이트가 전송속도 향상을 가져왔을 경우 해당 랜덤 웨이트가 적용되고, 반대로 전송속도 하락을 가져왔을 경우에는 그 반대 부호의 값으로 적용된다.According to an aspect of the present invention, the adaptive perturbation weight is applied to a random weight when a random weight of a previous time brings about a transmission speed, and to a value of an opposite sign when a transmission speed is decreased .
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법(AP-OBF)을 적용한 MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a Multiple Input Multiple Output (MIMO) system to which an opportunistic transmission beam forming method (AP-OBF) using the adaptive perturbation is applied.
본 발명에 따르면, 기존 기회적 빔형성에 적응 섭동 기술을 적용하여 향상된 전송속도를 얻을 수 있고, 제한된 궤환(feedback) 정보만을 이용하여 다중 안테나 시스템을 동작시킴으로써 낮은 복잡도로 높은 성능 획득이 가능하며, 채널 정보가 제한적인 현실적인 대단위 다중 안테나 시스템에서 동작 가능하여 기술 적용 용이성이 높다.According to the present invention, an improved transmission rate can be obtained by applying the adaptive perturbation technique to existing opportunistic beamforming, and high performance can be obtained with low complexity by operating the multi-antenna system using only limited feedback information, It is possible to operate in a realistic large-scale multi-antenna system in which channel information is limited, thereby making it easy to apply the technology.
또한, 낮은 복잡도로 높은 전송속도의 획득이 필요한 5G 이동통신 시스템을 위한 효과적인 신호 송신 방안으로 활용 가능하다.Also, it can be used as an effective signal transmission method for a 5G mobile communication system requiring a high transmission rate with low complexity.
도 1은 본 발명에 따른 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법의 처리 흐름도이다.FIG. 1 is a processing flowchart of an opportunistic transmission beam forming method using adaptive perturbation according to the present invention.
OBF및 TC-OBF알고리즘에서는 빔형성 벡터가 무작위로 생성되고, 이는 최적에 가까운 빔형성 성능을 얻기 위하여 매우 많은 수의 MS를 요구한다.In the OBF and TC-OBF algorithms, beamforming vectors are randomly generated, which requires a very large number of MSs in order to obtain near optimal beamforming performance.
본 발명은 완벽히 랜덤하게 생성된 게 아니라 현재 채널조건에 따른 새로운 빔형성 벡터를 발생하는 기술을 제안한다.The present invention proposes a technique for generating a new beamforming vector according to current channel conditions rather than being generated randomly.
다시 말해서, 그것은 궤환을 더 효율적으로 활용하여 시간에 따라 변화하는 채널을 추적하는 것을 목표로 한다.In other words, it aims to utilize feedback more efficiently and track channels that change over time.
섭동이 빔형성 벡터에 적용될 때, 그것은 성능 개선이나 저하로 이어질 수 있다.When perturbations are applied to the beamforming vector, it can lead to performance improvement or degradation.
본 발명에 따른 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법(adaptive perturbation-aided OBF, AP-OBF)에서 BS는 메모리에 저장된 이전 전송속도 중 최대치보다 높은 전송속도를 제공하는 섭동을 채택하고, 그렇지 않으면 그것은 버려진다.In the adaptive perturbation-aided OBF (AP-OBF) method using the adaptive perturbation according to the present invention, the BS adopts a perturbation that provides a higher transmission rate than the maximum of the previous transmission rates stored in the memory, It is abandoned.
이는 다중 안테나 시스템의 기회적 송신 빔형성 방법에 있어서, 기회적 빔 형성의 빔형성 웨이트를 생성할 때 바로 이전 M시간 동안 생성된 빔 형성 웨이트 중 가장 높은 데이터 전송속도를 가져온 빔형성 웨이트를 섭동하는 것으로서, 이와 같은 방법에 의한 섭동을 받아들인다면, 빔형성 벡터는 최대 전송속도를 가진 최적치에 근접할 가능성이 크다.In an opportunistic transmit beamforming method of a multi-antenna system, when generating a beamforming weight of opportunistic beamforming, the beamforming weight perturbing the beamforming weight that yields the highest data transmission rate among the beamforming weights generated for the immediately preceding M- If the perturbation by this method is accepted, the beamforming vector is likely to be close to the optimal value with the maximum transmission rate.
게다가, 무작위적인 섭동 외에도, AP-OBF는 적응적 섭동을 이용하는바, 이는 이전 시간 슬롯에서의 섭동에 기반하여 생성된다.In addition, in addition to the random perturbation, the AP-OBF utilizes adaptive perturbation, which is generated based on the perturbation in the previous time slot.
원비트 궤환 정보에 기반하는 분산된 빔형성 기술과 유사하게, 각 시간 슬롯에서 선택된 MS에 대해, 만일 섭동이 메모리의 최대 전송속도와 비교하여 성능개선을 유도한다면, 동일한 섭동방향이 다음 시간슬롯을 위한 성능개선을 이끌 수 있다.Similar to the distributed beamforming technique based on the one-bit feedback information, for a selected MS in each time slot, if the perturbation leads to a performance improvement as compared to the maximum transmission rate of the memory, Which can lead to improved performance.
반대로, 섭동이 성능 저하를 발생한다면, 이 섭동의 반대 방향이 다음 시간 슬롯에서 성능 개선을 제공한다.Conversely, if the perturbation causes a performance degradation, the opposite direction of this perturbation provides a performance improvement in the next time slot.
이 생각에 따르면, AP-OBF기술은 이전 시간대에서의 성능 저하를 일으킨 경우를 포함한 섭동에 대한 정보를 이용하여 현재 시간 슬롯에 있는 수신 SNR을 향상시킬 수 있다.According to this idea, the AP-OBF technique can improve the received SNR in the current time slot using information about perturbation including the case where performance degradation occurred in the previous time zone.
시간 슬롯 t(>0)에서 제안된 AP-OBF기술은 랜덤 섭동과 적응 섭동을 이용하여 새로운 빔형성 벡터 를 생성하고, 이는 이전 시간의 랜덤 섭동과 동일 또는 반대 방향으로 설정된다.The proposed AP-OBF technique in time slot t (> 0) uses a random perturbation and adaptive perturbation to generate a new beamforming vector Which is set in the same or opposite direction as the random perturbation of the previous time.
즉, 본 발명은 랜덤 섭동 웨이트에 적응 섭동 웨이트를 더한 값을 전체 섭동값으로 이용하며, 상기 적응 섭동 웨이트는 이전 시간의 랜덤 웨이트가 전송속도 향상을 가져왔을 경우 해당 랜덤 웨이트가 적용되고, 반대로 전송속도 하락을 가져왔을 경우에는 그 반대 부호의 값으로 적용되는 특징이 있다.That is, the present invention uses a value obtained by adding an adaptive perturbation weight to a random perturbation weight as a total perturbation value, and the adaptive perturbation weight applies a random weight when a random weight of a previous time brings about a transmission speed improvement, When the speed is lowered, it is applied as the value of the opposite sign.
그리고 빔형성벡터를 이용하여 파일럿 신호를 MS에 송신한다. And transmits the pilot signal to the MS using the beamforming vector.
상기 전송속도의 향상 또는 하락은 각 단말이 송신하는 신호대잡음비 궤환(feedback) 정보를 이용하여 판단될 수 있는바, 각 MS는 수신한 SNR을 추정하고, 이를 BS에 보고한다. Since the improvement or the decrease of the transmission rate can be determined using the SNR feedback information transmitted from each MS, each MS estimates the received SNR and reports it to the BS.
TC-OBF와 유사하게 BS는 크기 M의 메모리에 빔형성 벡터 뿐만 아니라 보고된 SNR에 상응하는 달성가능한 데이터 전송 속도를 저장한다.Similar to the TC-OBF, the BS stores in the memory of size M an achievable data rate corresponding to the reported SNR as well as the beamforming vector.
스케줄링을 위해, 수정된 PFS전략을 사용하는바, 이는 다음 식1에 따라 예정된 MS 인덱스인 를 선택한다.For scheduling, we use a modified PFS strategy, which is based on the following MS index < RTI ID = 0.0 > .
<식1><Formula 1>
여기서, 는 최근 시간 슬롯 M동안의 MS k의 최대 데이터 속도를 나타낸다.here, Lt; / RTI > represents the maximum data rate of the MS k for the most recent time slot M.
의 경우, BS는 메모리에서 최대 데이터 전송속도를 위한 빔형성 벡터를 발견한다. , The BS can determine the maximum data rate ≪ / RTI >
그리고 나서, 파일럿 전송에 사용된 빔형성벡터 대신에, w(t)로 표시되는 에 상응하는 빔형성 벡터가 데이터를 로 전송하는데 사용된다.Then, instead of the beamforming vector used for the pilot transmission, w (t) Lt; RTI ID = 0.0 > beamforming < / RTI & Lt; / RTI >
선택된 빔형성 벡터w[t]는 또한 시간 슬롯(t+1)를 위한 새로운 빔형성 벡터를 생성하는데 사용된다.The selected beamforming vector w [t] is also used to generate a new beamforming vector for time slot t + 1.
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 AP-OBF의 구체적인 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, the detailed operation of the AP-OBF according to the present invention will be described below.
초기 빔형성벡터 생성단계(s1)는 초기 시간 슬롯 t=0에서 빔형성 벡터 w[t](=)]는 랜덤하게 생성된다.The initial beamforming vector generation step (s1) generates the beamforming vector w [t] (= )] Are randomly generated.
새로운 빔형성벡터 생성단계(s2)는 시간 슬롯 t(>0)에서, 랜덤 섭동 과 적응 섭동 은 빔형성 벡터 w[t-1]에 적용되는데, 이는 시간 슬롯(T-1)에서 로 데이터를 전송하는 데 사용된다.The new beamforming vector generation step s2, at time slot t (> 0), generates a random perturbation And adaptive perturbation Is applied to the beamforming vector w [t-1], which in time slot (T-1) Lt; / RTI >
여기서, 는 복합 매트릭스의 공간을 나타낸다.here, The Represents the space of the composite matrix.
구체적으로, 새로운 빔형성 벡터는 식2로 표현된다.Specifically, the new beamforming vector is expressed by Equation (2).
<식2><Formula 2>
여기서, 은 표준화되지 않은 빔형성 벡터로서 식3에 의해 계산되며, 는 벡터값을 나타낸다.here, Is calculated as an un-standardized beamforming vector by Equation 3, Represents a vector value.
<식3><Formula 3>
여기서, α와 β는 섭동 계수를 나타낸다. 를 위해, 먼저 i.i.d, 영평균, 단위 변환 복합 가우시안 랜덤 변수로 구성되는 벡터를 생성한다. 그리고 나서 그것을 기준값()으로 나누어 정규화한다.Here,? And? Represent a perturbation coefficient. , First of all, it is composed of iid, zero mean, and unit conversion complex Gaussian random variable Create a vector. Then, ).
적응 섭동벡터 는 이전 시간슬롯에서 적용되었던 랜덤 섭동과 동일하거나 반대 방향으로 설정된다. Adaptive perturbation vector Is set to be the same as or opposite to the random perturbation applied in the previous time slot.
명백하게, 만약 시간 슬롯(t-1)의 랜덤 섭동인 이 에 대한 SNR 증가를 만들었다면 식4가 성립하고, 그렇지 않으면 식 5를 적용한다.Obviously, if the random perturbation of time slot t-1 this If the SNR increase is made for Eq. (4), then Eq. (4) is established, otherwise Eq. (5) is applied.
<식4><Formula 4>
<식5>≪ EMI ID =
초기 단계에서는, 로 설정된다.In the initial stage, .
MS에 파일럿신호 전송단계(s3)는 BS는 새로운 정규화된 빔형성벡터 를 활용하여 모든 MS에 파일럿 신호를 전송한다.The step (s3) of transmitting the pilot signal to the MS is performed by the BS using the new normalized beamforming vector To transmit pilot signals to all MSs.
수신 SNR궤환단계(s4)는 파일럿 신호를 이용하여, 각 MS는 수신 SNR을 측정하고, 이는 BS로 궤환된다.The received SNR feedback step (s4) uses the pilot signal, and each MS measures the received SNR, which is fed back to the BS.
전송속도 저장 및 스케줄링 단계(s5)에서 BS는 모든 MS에서 SNR을 수집하고, 식6을 이용하여 달성할 수 있는 데이터 전송 속도를 계산하여, 와 함께 메모리에 저장한다.In the transmission rate storage and scheduling step (s5), the BS collects SNRs in all MSs, calculates the data transmission rates achievable using Equation (6) In the memory.
BS는 식1에 따라 를 스케쥴링한다.The BS calculates .
최대 전송속도의 빔형성벡터 검색단계(s6)에서 선택된 의 경우, BS는 메모리 내에서 최대 전송속도에 상응하는 빔형성벡터 w[t]를 발견한다.In the beamforming vector search step (s6) of the maximum transmission rate, , The BS finds a beamforming vector w [t] corresponding to the maximum transmission rate in the memory.
w[t]를 이용함으로써, BS는 데이터를 에 전송하고 식6에 따른 각 MS의 평균 성능을 갱신한다.By using w [t], the BS sends the data And updates the average performance of each MS according to Equation (6).
<식6>≪ EMI ID =
여기서, 는 스케줄링 딜레이와 다중 사용자 다이버시티 이득 간의 트레이드오프 이다.here, Is a tradeoff between the scheduling delay and the multi-user diversity gain.
7)알고리즘은 로 진행해 가면서 단계 2)에서 단계 6)까지 반복된다.7) The algorithm The process is repeated from step 2) to step 6).
식3에서, 새로운 빔 형성 벡터를 생성하기 위해, 본 발명은 을 사용하는 것보다는 메모리 내에 있는 가장 좋은 값을 사용하는데, 이는 이전 빔형성 벡터에 대해 랜덤하게 생성된 것뿐 아니라 적응적 구성 요소를 추가함으로써 생성된다.In Equation 3, to generate a new beamforming vector, , Which is generated by adding an adaptive component as well as a randomly generated one for the previous beamforming vector.
이는 실패한 섭동을 버리고 궤환 정보에 기반하여 성공한 것만을 유지하는 것을 의미하며, 동일한 MS가 짧은 시간 안에 여러 타임 슬롯에 걸쳐 스케줄링 될 가능성이 상대적으로 높은 슬로우 페이딩 채널에서 스케줄링된 사용자의 수신된 SNR를 잠재적으로 늘릴 수 있다.This implies that the successful SNR of the scheduled user in the slow fading channel, where the same MS is likely to be scheduled over several time slots in a short time, .
게다가, 그 성능 개선 및 저하를 가져온 섭동을 모두 이용함으로써, AP-OBF 기술은 빔형성 벡터를 빠르게 채널에 적응시킬수 있으며 이는 전체적인 시스템 성능개선을 이끈다.In addition, by using both the performance improvement and the deteriorating perturbations, the AP-OBF technique can quickly adapt the beamforming vector to the channel, which leads to overall system performance improvement.
본 발명에 따른 기술의 장점은 BS와 MS간에 추가 정보 교환이나 MS 하드웨어 디자인에 변화를 요구하지 않는다는 것이며, 오직 BS의 추가적인 메모리 부분과 스케줄러 내의 결정블록에서 약간의 수정만 하면 된다.An advantage of the technique according to the invention is that it does not require any additional information exchange or MS hardware design changes between the BS and the MS, only a slight modification in the additional memory portion of the BS and the decision block in the scheduler.
본 발명의 기술적 범위는 상술한 기회적 송신 빔형성 방법(AP-OBF)을 적용한 MIMO(Multiple Input Multiple Output)시스템을 포함한다.The technical scope of the present invention includes a Multiple Input Multiple Output (MIMO) system to which the opportunistic transmission beam forming method (AP-OBF) described above is applied.
Claims (5)
기회적 빔 형성의 빔형성 웨이트를 생성할 때 바로 이전 M시간 동안 생성된 빔 형성 웨이트 중 가장 높은 데이터 전송속도를 가져온 빔형성 웨이트를 섭동하는 것을 특징으로 하는 적응 섭동을 이용한 기회적 송신 빔형성 방법.An opportunistic transmit beamforming method for a multi-antenna system,
The method of claim 1, wherein, when generating the beam forming weight of the opportunistic beam forming, the beam forming weight is caused to perturb the beam forming weight which has the highest data transmission speed among the beam forming weights generated for the immediately preceding M hours .
상기 섭동 값은 랜덤 섭동 웨이트에 적응 섭동 웨이트를 더한 값을 이용하는 기회적 송신 빔형성 방법.The method according to claim 1,
Wherein the perturbation value is a random perturbation weight plus an adaptive perturbation weight.
상기 적응 섭동 웨이트는 이전 시간의 랜덤 웨이트가 전송속도 향상을 가져왔을 경우 해당 랜덤 웨이트가 적용되고, 반대로 전송속도 하락을 가져왔을 경우에는 그 반대 부호의 값으로 적용되는 기회적 송신 빔형성 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the adaptive perturbation weight is applied to a random weight when a random weight of a previous time brings about a transmission speed and to a value of an opposite sign when a transmission speed is decreased.
상기 전송속도의 향상 또는 하락은 각 단말이 송신하는 신호대잡음비 궤환 정보를 이용하여 판단되는 기회적 송신 빔형성 방법.The method of claim 3,
Wherein the improvement or decrease of the transmission rate is determined using the SNR feedback information transmitted from each terminal.
A Multiple Input Multiple Output (MIMO) system to which the opportunistic transmission beam forming method (AP-OBF) of any one of claims 1 to 4 is applied.
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KR1020180004548A KR102130287B1 (en) | 2018-01-12 | 2018-01-12 | Adaptive Perturbation-aided Opportunistic Beamforming method and MIMO system using the same |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
KR20070042099A (en) * | 2005-10-17 | 2007-04-20 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for transmitting and receiving in multiuser multiple antenna communication systems |
KR20100033841A (en) * | 2008-09-22 | 2010-03-31 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | Apparatus for trasmitting and receiving data using multi-antenna in multi-user wireless communication system and method thereof |
KR20120049732A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-17 | 서울대학교산학협력단 | Apparatus and method of cooperative transmission in multi-antenna wireless systems |
-
2018
- 2018-01-12 KR KR1020180004548A patent/KR102130287B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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Non-Patent Citations (2)
Title |
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Peter Fertl et al., "Perturbation-Based Distributed Beamforming for Wireless Relay Networks," IEEE GLOBECOM 2008(2008.12.04.)* * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR102130287B1 (en) | 2020-07-08 |
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