KR20210031287A - 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210031287A
KR20210031287A KR1020190113053A KR20190113053A KR20210031287A KR 20210031287 A KR20210031287 A KR 20210031287A KR 1020190113053 A KR1020190113053 A KR 1020190113053A KR 20190113053 A KR20190113053 A KR 20190113053A KR 20210031287 A KR20210031287 A KR 20210031287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
precoder
memory
base station
indicators
terminal
Prior art date
Application number
KR1020190113053A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102682187B1 (ko
Inventor
유형열
허경
최현주
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020190113053A priority Critical patent/KR102682187B1/ko
Priority claimed from KR1020190113053A external-priority patent/KR102682187B1/ko
Priority to US17/016,287 priority patent/US11063642B2/en
Publication of KR20210031287A publication Critical patent/KR20210031287A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102682187B1 publication Critical patent/KR102682187B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity 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
    • H04B7/0615—Diversity 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
    • H04B7/0619—Diversity 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
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0226—Channel estimation using sounding signals sounding signals per se
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0228—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시는 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩(precoding)하기 위한 것으로, 기지국의 동작 방법은, 프리코더에 대응하는 복수의 지시자(indicator)들을 획득하는 과정과, 상기 프리코더를 이용하여 상기 단말에게 송신되는 신호를 프리코딩하는 과정과, 상기 프리코딩된 신호를 상기 단말에게 송신하는 과정을 포함한다. 상기 프리코더는, 복수의 원소들을 포함하고, 상기 복수의 원소들 각각은, 상기 지시자들에 기반하여 결정되는 변수들의 결합에 의해 결정되는 위상 값, 지수 값 및 부호의 조합으로 정의될 수 있다. 상기 프리코더는, 안테나 포트 및 레이어에 대응하는 상기 변수들의 결합을 위한 계수들을 저장한 제1 메모리, 상기 위상 값에 대응하는 정현파의 크기 및 여현파의 크기를 저장한 제2 메모리, 안테나 포트 및 레이어의 조합에 대응하는 부호들을 저장한 제3 메모리 중 적어도 하나를 검색함으로써 결정될 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRECODING DATA IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩(precoding)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
4G 시스템 및 5G 시스템, 송수신 성능을 높이기 위하여 프리코딩(precoding) 기술이 사용될 수 있다. 프리코딩에 사용되는 행렬(matrix) 또는 벡터(vector)는 프리코더(precoder)라 지칭된다. 기지국은 무선 채널 환경에 따라 수신 성공률을 높일 수 있는 최적의 프리코더를 계산 또는 검색한 후, 프리코딩을 수행한다. 기지국은 채널 추정 값을 실시간으로 반영하여 프리코더를 계산하거나, 또는 미리 정의된 다양한 값의 프리코더들 중 채널의 변화에 적합한 프리코더를 선택할 수 있다. 후자처럼 사용되는 미리 정의된 프리코더들을 모아 놓은 집합은 코드북(codebook)이라 지칭된다. 이때, 코드북 내에 포함되는 프리코더들의 개수는 코드북 크기(size)라 지칭된다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 데이터를 효과적으로 프리코딩(precoding)하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 프리코더(precoder)들을 저장하기 위해 필요한 메모리 용량을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 개시는, 무선 통신 시스템에서 프리코더를 결정하기 위해 소요되는 시간을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법은, 프리코더에 대응하는 복수의 지시자(indicator)들을 획득하는 과정과, 상기 프리코더를 이용하여 단말에게 송신되는 신호를 프리코딩하는 과정과, 상기 프리코딩된 신호를 상기 단말에게 송신하는 과정을 포함한다. 상기 프리코더는, 복수의 원소들을 포함하고, 상기 복수의 원소들 각각은, 상기 지시자들에 기반하여 결정되는 변수들의 결합에 의해 결정되는 위상 값, 지수 값 및 부호의 조합으로 정의될 수 있다. 상기 프리코더는, 안테나 포트 및 레이어에 대응하는 상기 변수들의 결합을 위한 계수들을 저장한 제1 메모리, 상기 위상 값에 대응하는 정현파의 크기 및 여현파의 크기를 저장한 제2 메모리, 안테나 포트 및 레이어의 조합에 대응하는 부호들을 저장한 제3 메모리 중 적어도 하나를 검색함으로써 결정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국은, 송수신기와, 상기 송수신기와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함한다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 프리코더에 대응하는 복수의 지시자(indicator)들을 획득하고, 상기 프리코더를 이용하여 단말에게 송신되는 신호를 프리코딩하고, 상기 프리코딩된 신호를 상기 단말에게 송신하며, 상기 프리코더는, 복수의 원소들을 포함한다. 상기 복수의 원소들 각각은, 상기 지시자들에 기반하여 결정되는 변수들의 결합에 의해 결정되는 위상 값, 지수 값 및 부호의 조합으로 정의될 수 있다. 상기 프리코더는, 안테나 포트 및 레이어에 대응하는 상기 변수들의 결합을 위한 계수들을 저장한 제1 메모리, 상기 위상 값에 대응하는 정현파의 크기 및 여현파의 크기를 저장한 제2 메모리, 안테나 포트 및 레이어의 조합에 대응하는 부호들을 저장한 제3 메모리 중 적어도 하나를 검색함으로써 결정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 코드북(codebook)에 포함되는 모든 프리코더(precoder)들을 저정하는 경우보다 적은 메모리 용량을 사용하여, 빠르게 프리코더를 결정할 수 있게 한다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 통신부의 구성을 도시한다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국 및 단말의 기능적 구조의 일 예를 도시한다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국 및 단말의 기능적 구조의 다른 예를 도시한다.
도 5c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국 및 단말의 기능적 구조의 또 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국의 흐름도를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코더를 결정하기 위한 기능적 구성을 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코더 생성기의 기능적 구성을 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩(precodig)하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 무선 통신 시스템에서 프리코더(precoder)를 복수의 성분(componet)들로 분리하고, 분리된 성분 별로 입력 변수들과의 대응 관계를 정의하기 하기 위한 기술을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 신호를 지칭하는 용어, 채널을 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명에서, 물리 채널(physical channel)과 신호(signal)는 데이터 혹은 제어 신호와 혼용하여 사용될 수 있다. 예를 들어, PDSCH(physical downlink shared channel)는 데이터가 전송되는 물리 채널을 지칭하는 용어이지만, PDSCH는 데이터를 지칭하기 위해서도 사용될 수 있다. 즉, 본 개시에서, '물리 채널을 송신한다'는 표현은 '물리 채널을 통해 데이터 또는 신호를 송신한다'는 표현과 동등하게 해석될 수 있다.
이하 본 개시에서, 상위 시그널링은 기지국에서 물리 계층의 하향링크 데이터 채널을 이용하여 단말로, 또는 단말에서 물리 계층의 상향링크 데이터 채널을 이용하여 기지국으로 전달되는 신호 전달 방법을 뜻한다. 상위 시그널링은 RRC(radio resource control) 시그널링 또는 MAC(media access contorl) 제어 요소(control element, CE)로 이해될 수 있다.
또한, 본 개시에서, 특정 조건의 만족(satisfied), 충족(fulfilled) 여부를 판단하기 위해, 초과 또는 미만의 표현이 사용되었으나, 이는 일 예를 표현하기 위한 기재일 뿐 이상 또는 이하의 기재를 배제하는 것이 아니다. '이상'으로 기재된 조건은 '초과', '이하'로 기재된 조건은 '미만', '이상 및 미만'으로 기재된 조건은 '초과 및 이하'로 대체될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1은 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)을 예시한다. 도 1은 하나의 기지국만을 도시하나, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.
기지국(110)은 단말들(120, 130)에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호를 송신할 수 있는 거리에 기초하여 일정한 지리적 영역으로 정의되는 커버리지(coverage)를 가진다. 기지국(110)은 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '지노드비(next generation nodeB, gNB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
단말(120) 및 단말(130) 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국(110)과 무선 채널을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말(120) 및 단말(130) 중 적어도 하나는 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말(120) 및 단말(130) 각각은 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 밀리미터 파(mmWave) 대역(예: 28GHz, 30GHz, 38GHz, 60GHz)에서 무선 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이때, 채널 이득의 향상을 위해, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 여기서, 빔포밍은 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국(110), 단말(120), 단말(130)은 송신 신호 또는 수신 신호에 방향성(directivity)을 부여할 수 있다. 이를 위해, 기지국(110) 및 단말들(120, 130)은 빔 탐색(beam search) 또는 빔 관리(beam management) 절차를 통해 서빙(serving) 빔들(112, 113, 121, 131)을 선택할 수 있다. 서빙 빔들(112, 113, 121, 131)이 선택된 후, 이후 통신은 서빙 빔들(112, 113, 121, 131)을 송신한 자원과 QCL(quasi co-located) 관계에 있는 자원을 통해 수행될 수 있다.
제1 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널의 광범위한(large-scale) 특성들이 제2 안테나 포트 상의 심볼을 전달한 채널로부터 추정될(inferred) 수 있다면, 제1 안테나 포트 및 제2 안테나 포트는 QCL 관계에 있다고 평가될 수 있다. 예를 들어, 광범위한 특성들은 지연 스프레드(delay spread), 도플러 스프레드(doppler spread), 도플러 쉬프트(doppler shift), 평균 이득(average gain), 평균 지연(average delay), 공간적 수신 파라미터(spatial receiver parameter) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구성을 도시한다. 도 2에 예시된 구성은 기지국(110)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 기지국은 무선통신부(210), 백홀통신부(220), 저장부(230), 제어부(240)를 포함한다.
무선통신부(210)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 무선통신부(210)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 무선통신부(210)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선통신부(210)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
또한, 무선통신부(210)는 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 이를 위해, 무선통신부(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선통신부(210)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 무선통신부(210)는 다수의 안테나 요소들(antenna elements)로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이(antenna array)를 포함할 수 있다.
하드웨어의 측면에서, 무선통신부(210)는 디지털 유닛(digital unit) 및 아날로그 유닛(analog unit)으로 구성될 수 있으며, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 다수의 서브 유닛(sub-unit)들로 구성될 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서(예: DSP(digital signal processor))로 구현될 수 있다.
무선통신부(210)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 무선통신부(210)의 전부 또는 일부는 '송신부(transmitter)', '수신부(receiver)' 또는 '송수신부(transceiver)'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 무선통신부(210)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
백홀통신부(220)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(220)는 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 접속 노드, 다른 기지국, 상위 노드, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
저장부(230)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(230)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(230)는 제어부(240)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부(240)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(240)는 무선통신부(210)를 통해 또는 백홀통신부(220)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(240)는 저장부(230)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(240)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택(protocol stack)의 기능들을 수행할 수 있다. 다른 구현 예에 따라, 프로토콜 스텍은 무선통신부(210)에 포함될 수 있다. 이를 위해, 제어부(240)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(240)는 기지국이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구성을 도시한다. 도 3에 예시된 구성은 단말(120)의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3을 참고하면, 단말은 통신부(310), 저장부(320), 제어부(330)를 포함한다.
통신부(310)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부(310)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(310)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부(310)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부(310)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 통신부(310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(310)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)는 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 통신부(310)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 여기서, 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 또한, 통신부(310)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)는 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신부(310)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(310)의 전부 또는 일부는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부(310)에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
저장부(320)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(320)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(320)는 제어부(330)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부(330)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(330)는 저장부(320)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 그리고, 제어부(330)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 이를 위해, 제어부(330)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부(310)의 일부 및 제어부(330)는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제어부(330)는 단말이 후술하는 다양한 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 통신부의 구성을 도시한다. 도 4는 도 2의 무선통신부(210) 또는 도 3의 통신부(310)의 상세한 구성에 대한 예를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 도 2의 무선통신부(210) 또는 도 3의 통신부(310)의 일부로서, 빔포밍을 수행하기 위한 구성요소들을 예시한다.
도 4를 참고하면, 무선통신부(210) 또는 통신부(310)는 부호화 및 변조부(402), 디지털 빔포밍부(404), 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N), 아날로그 빔포밍부(408)를 포함한다.
부호화 및 변조부(402)는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해, LDPC(low density parity check) 코드, 컨볼루션(convolution) 코드, 폴라(polar) 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 부호화 및 변조부(402)는 성상도 맵핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심벌들을 생성한다.
디지털 빔포밍부(404)는 디지털 신호(예: 변조 심벌들)에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 빔포밍부(404)는 변조 심벌들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 여기서, 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용되며, '프리코딩 행렬(precoding matrix)', '프리코더(precoder)' 등으로 지칭될 수 있다. 디지털 빔포밍부(404)는 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)로 디지털 빔포밍된 변조 심벌들을 출력한다. 이때, MIMO(multiple input multiple output) 전송 기법에 따라, 변조 심벌들은 다중화되거나, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)로 동일한 변조 심벌들이 제공될 수 있다.
다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 디지털 빔포밍된 디지털 신호들을 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 각각은 IFFT(inverse fast fourier transform) 연산부, CP(cyclic prefix) 삽입부, DAC, 상향 변환부를 포함할 수 있다. CP 삽입부는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 위한 것으로, 다른 물리 계층 방식(예: FBMC(filter bank multi-carrier))이 적용되는 경우 제외될 수 있다. 즉, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 디지털 빔포밍을 통해 생성된 다수의 스트림(stream)들에 대하여 독립된 신호처리 프로세스를 제공한다. 단, 구현 방식에 따라, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)의 구성요소들 중 일부는 공용으로 사용될 수 있다.
아날로그 빔포밍부(408)는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 아날로그 빔포밍부(408)는 아날로그 신호들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 여기서, 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용된다. 구체적으로, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 및 안테나들 간 연결 구조에 따라, 아날로그 빔포밍부(440)는 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 각각이 하나의 안테나 어레이와 연결될 수 있다. 다른 예로, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)이 하나의 안테나 어레이와 연결될 수 있다. 또 다른 예로, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 적응적으로 하나의 안테나 어레이와 연결되거나, 둘 이상의 안테나 어레이들과 연결될 수 있다.
도 4와 같은 구조를 이용하여, 프리코딩이 수행될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 프리코딩은 코드북(codebook) 기반으로 수행될 수 있다. 프리코딩을 위해, 기지국 및 단말 간 채널에 적합한 프리코더가 기지국 또는 단말에 의해 선택될 수 있다. 이하, 채널 추정, 프리코더의 선택 등의 다양한 방안들에 따른 기지국 및 단말의 구조에 대한 예들이 설명된다.
도 5a 내지 도 5c는 프리코딩을 위한 기지국 및 단말 중 적어도 하나의 기능적 구조들을 예시한다.
도 5a 내지 도 5c를 참고하면, 기지국(110)은 DU(digital unit)(510a) 및 RU(radio unit)(510b)를 포함한다. 도 5a 내지 도 5c에서, 하나의 RU(510b)만이 도시되었지만, DU(510a)는 복수의 RU들과 연결될 수 있다. DU(510a) 및 RU(510b) 간 연결은 CPRI(common public radio interface)에 기반할 수 있다.
DU(510a) 또는 RU(510b)는 채널 추정부(channel estimator)(511), 코드북 메모리(512), 스케줄러(scheduler)(513), 레이어 맵핑부(layer mapping unit)(514), 프리코더(515) 중 적어도 하나를 포함한다.
채널 추정부(511)는 기지국(110) 및 단말(120) 간 채널을 추정한다. 이를 위해, 기지국(110)은 상향링크 기준 신호(예: SRS(sounding refernece signal))을 수신하거나, 또는 하향링크 기준 신호(예: CSR(common reference signal), CSI(channel state information)-RS(reference signal) 등)를 송신할 수 있다.
코드북 메모리(512)는 미리 정의된 프리코더들을 포함하는 적어도 하나의 코드북을 저장한 저장 공간이다. 코드북 메모리(512)는 스케줄러(513)에게 스케줄링에 필요한 적어도 하나의 프리코더를 제공할 수 있다. 스케줄러(513)의 지시에 따라, 코드북 메모리(512)는 프리코더(515)로 데이터의 프리코딩을 위한 적어도 하나의 프리코더를 제공할 수 있다.
스케줄러(513)는 데이터를 프리코딩하기 위한 프리코더를 선택한다. 이를 위해, 스케줄러(513)는 채널 정보를 획득하거나, 또는 단말(120)로부터 보고되는(reported) 정보를 획득할 수 있다. 채널 정보는 기지국(110) 및 단말(120) 간 MIMO 채널에 대한 계수들을 포함할 수 있고, 보고되는 정보는 프리코더를 지시하는 정보(예: 적어도 하나의 PMI(precoding matrix indicator))를 포함할 수 있다.
레이어 맵핑부(514)는 송신 데이터를 포함하는 적어도 하나의 코드워드(codeword)를 복수의 레이어들에 맵핑한다. 이때, 레이어들의 개수는 선택된 프리코더에 의존할 수 있다. 즉, 레이어 맵핑부(514)는 선택된 프리코더에 대응하는 개수의 스트림들로 적어도 하나의 코드워드를 분할한 후, 프리코더(515)로 제공한다. 다시 말해, 레이어 맵핑부(514)는 레이어 매핑된 데이터(layerd data)를 프리코더(515)로 제공한다.
프리코더(515)는 레이어 맵핑된 데이터에 대한 프리코딩을 수행한다. 프리코더(515)는 스케줄러(513)에 의해 결정되고, 코드북 메모리(512)로부터 제공되는 프리코더를 곱함으로써, 데이터에 대한 프리코딩을 수행할 수 있다. 이에 따라, 프리코딩된 데이터 스트림들이 생성된다.
전술한 채널 추정부(511), 코드북 메모리(512), 스케줄러(513), 레이어 맵핑부(514), 프리코더(515)는 구체적인 실시 예에 따라 다양하게 배치될 수 있다. 이하 도 5a 내지 도 5c 각각을 참고하여 기지국 및 단말의 기능적 구조의 다양한 예들이 설명된다.
도 5a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국(110) 및 단말(120)의 기능적 구조의 일 예를 도시한다.
도 5a를 참고하면, DU(510a)는 채널 추정부(511), 코드북 메모리(512), 스케줄러(513), 레이어 맵핑부(514), 프리코더(515)를 포함함으로써, 채널 추정, 코드북 생성, 프리코더 검색, 프리코딩을 수행한다. 이후, DU(510a)는 RU(510b)로 프리코딩된 데이터를 전달하고, RU(510b)는 프리코딩된 데이터에 대해 아날로그 변환, RF 상향 변환 등을 수행한 후, 안테나들을 통해 데이터를 송신한다.
도 5b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국(110) 및 단말(120)의 기능적 구조의 다른 예를 도시한다. 도 5b는 단말(120)에 의해 프리코더가 선택될 수 있는 구조를 예시한다.
도 5b를 참고하면, 단말(120)은 채널 추정부(522), 코드북 메모리(524), 프리코더 선택부(526)를 포함한다. 채널 추정부(522)는 기지국(110)으로부터 송신된 기준 신호를 이용하여 채널을 추정한다. 코드북 메모리(524)는 코드북 메모리(512)에 저장된 적어도 하나의 코드북을 저장하며, 프리코더 선택부(526)에 프리코더들을 제공한다. 프리코더 선택부(526)는 기지국(110) 및 단말(120) 간 채널 정보에 기반하여 프리코더를 선택한다. 프리코더 선택부(526)에 의해 선택된 프리코더를 지시하는 정보가 주기적 또는 비주기적으로 기지국(110)에게 보고된다.
DU(510a)는 코드북 메모리(512), 스케줄러(513), 레이어 맵핑부(514), 프리코더(515)를 포함함으로써, 코드북 생성, 프리코더 검색, 프리코딩을 수행한다. 이때, 도 5a의 예와 달리, DU(510a)의 스케줄러(513)는 채널 추정 없이 단말(120)로부터 보고된 정보에 기반하여 프리코더를 선택한다. 예를 들어, 스케줄러(513)는 보고된 정보에 의해 지시되는 프리코더를 선택할 수 있다. 다른 예로, 채널 상태, 다른 단말들과의 관계 등을 고려하여, 스케줄러(513)는 보고된 정보에 의해 지시되는 프리코더와 다른 프리코더를 선택할 수 있다.
구체적으로, 단말(120)이 전파 음영 지역에 위치하고 있음에도 불구하고, 랭크(rank)-4의 프리코더를 지시하는 정보를 보고한 경우, 스케줄러(513)는 열악한 채널 상황에서의 4-레이어 전송은 전송 자원 낭비라고 판단할 수 있다. 이 경우, 스케줄러(513)는 1-레이어 전송을 결정하고, 랭크-1에 해당하는 프리코더를 선택할 수 있다. 이후, DU(510a)는 RU(510b)로 프리코딩된 데이터를 전달하고, RU(510b)는 프리코딩된 데이터에 대해 아날로그 변환, RF 상향 변환 등을 수행한 후, 안테나들을 통해 데이터를 송신한다.
도 5c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국(110) 및 단말(120)의 기능적 구조의 또 다른 예를 도시한다. 도 5c는 프리코딩 동작이 RU(510b)에 의해 수행되는 구조를 예시한다. 즉, 도 5c는, 도 5a의 예에서의 DU(510a)의 일부 기능이 RU(510b)로 이전된 경우를 예시한다.
도 5c를 참고하면, DU(510a)는 채널 추정부(511), 코드북 메모리(512a), 스케줄러(513)를 포함함으로써, 채널 추정, 코드북 생성, 프리코더 검색을 수행한다. RU(510b)는 코드북 메모리(512b), 레이어 맵핑부(514), 프리코더(515)를 포함함으로써, 레이어 맵핑, 프리코딩을 수행한다. 코드북 메모리(512a) 및 코드북 메모리(512b)는 코드북 메모리(512)에 저장된 적어도 하나의 코드북을 저장 및 제공한다. 프리코딩이 RU(510b)에 의해 수행됨으로 인해, DU(510a)에서 RU(510b)로 프리코딩 전의 데이터가 전달된다. 이에 따라, DU(510a) 및 RU(510b) 간 전송 용량의 부담이 감소할 수 있다.
도 5c에서, DU(510a)는 채널 추정부(511)를 포함한다. 하지만, 다른 실시 예에 따라, 채널 추정부(511)가 제외되고, 도 5b와 같이, 단말(120)로부터 프리코더를 지시하는 정보가 보고될 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터에 대한 프리코딩이 수행될 수 있다. 프리코딩은 데이터 심볼들에 프리코더의 계수(coeficient)들을 곱하는 동작으로 이해될 수 있다. 프리코딩의 구체적인 일 예가 이하 수학식들을 참고하여 설명된다.
프리코딩을 수학적으로 표현하면 이하 [수학식 1]과 같다.
Figure pat00001
[수학식 1]에서, yn은 프리코딩된 신호들 중 n번째 포트(port)를 통해 송신되는 신호, nT는 송신 포트들의 개수, wn,m은 프리코더의 n번째 행 및 m번째 열의 계수, sm은 송신 심볼들 중 m번째 레이어의 심볼, nL은 레이어들의 개수를 의미한다. [수학식 1]과 같이, nL개의 데이터 심벌들이 nT개의 안테나 포트들을 통해 동시에 송신되며, 데이터 심벌들 및 송신 신호들 간 변환은 nT×nL개의 계수들을 포함하는 프리코더에 의해 이루어진다.
프리코더를 정의하는 방식은 통신 규격에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 5G(5th generation) NR(new radio)의 경우, 프리코더의 원소가 exp(j2πθ)의 형태로 이루어진 DFT(discrete fourier transform) 형태의 코드북이 SU(single user) MIMO를 위해 사용된다. 이하 [표 1] 내지 [표 9]은 5G NR 규격 문서인 TS(technical specification) 38.214에 정의된 코드북으로서, 레이어 1 내지 4 중 하나에 따른 전송을 위한 코드북 모드(codebook mode) 1에서의 코드북 생성식이다. 이하, [표 1] 내지 [표 9]에서, N1, N2는 안테나 형상에 대한 구성(configuration)을 지시하며, PCSI-RS는 안테나 포트 개수로서, PCSI-RS= N1×N2이다. i1,1, i1,2, i1,3, i2 는 상위에서 제공되는 PMI들이다.
[표 1]은 지원 가능한 안테나 포트 개수에 따른, 수직 및 수평 안테나 포트 개수 N1, N2 및 오버샘플링(oversampleing) 인자들 O1, O2를 나타낸다.
Figure pat00002
[표 2]는 2-레이어 CSI 보고(reporting)에 대한 PMI i1,3 및 변수 kn의 맵핑을 나타낸다.
Figure pat00003
[표 3]은 3-레이어 또는 4-레이어 CSI 보고(reporting)에 대한 PMI i1,3 및 변수 kn의 맵핑을 나타낸다.
Figure pat00004
[표 4]는 1-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00005
[표 5]는 2-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00006
[표 6]은, 16개 미만의 안테나 포트들이 사용되는 경우, 3-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00007
[표 7]은, 16개 이상의 안테나 포트들이 사용되는 경우, 3-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00008
[표 8]은, 16개 미만의 안테나 포트들이 사용되는 경우, 4-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00009
[표 9]는, 16개 이상의 안테나 포트들이 사용되는 경우, 4-레이어 CSI 보고를 위한 코드북을 나타낸다.
Figure pat00010
[표 4] 내지 [표 9]에서 사용되는 변수들은 이하 [수학식 2]와 같이 정의된다.
Figure pat00011
[수학식 2]에서, N1은 수평 안테나 포트 개수, N2는 수직 안테나 포트 개수, O1은 수평 오버샘플링 인자, O2는 수직 오버샘플링 인자를 의미한다.
[표 1] 내지 [표 9] 및 [수학식 2]에 의해 표현되는 코드북들은 코드북의 개념의 이해를 돕기 위해 제시된 것이다. 본 발명은 [표 1] 내지 [표 9] 및 [수학식 2]에 의해 표현되는 코드북들에 제한되지 아니한다.
전술한 바와 같이, 송수신 성능을 높이기 위하여 프리코딩 기술이 사용될 수 있다. 프리코더는 채널 추정 값을 실시간으로 반영하여 계산되거나, 또는, 미리 정의된 복수의 프리코더들 중 선택될 수 있다. 전자의 방식은 높은 처리 속도를 갖는 DSP(digital signal processor)를 요구하며, 후자의 방식은 미리 정의된 프리코더들을 저장할 메모리 공간을 요구한다. 그러나, DSP 성능 및 메모리 용량은 비용의 제한 내에서 구현되어야 한다. 따라서, 코드북 크기의 증가로 인해 요구되는 DSP의 연산 속도 또는 메모리 용량이 증가하면, 하드웨어 구현에 용이하지 아니할 수 있다.
위 [수학식 1]에서 확인되는 것과 같이, 프리코더의 원소들의 개수는 송신 안테나 포트 개수 및 레이어 개수의 곱으로 결정된다. 따라서, 송수신 안테나의 개수 및 레이어들의 개수가 증가함에 따라, 코드북의 크기는 지수적으로 증가한다. 또한, [표 1] 내지 [표 9]의 예를 참고하면, 안테나의 개수가 증가하면, 다양한 PCSI-RS 및 (N1, N2) 조합을 지원해야 하므로, 코드북 사이즈가 더욱 더 증가할 수 있다.
[표 1] 내지 [표 9]의 예에 따라 정의되는 프리코더들을 메모리에 저장하는 방식을 사용하는 경우, 레이어 개수에 따른 프리코더들의 개수 및 요구되는 메모리 용량은 이하 [표 10] 내지 [표 13]과 같이 계산된다. [표 10]은 1개 레이어 전송, [표 11]은 2개 레이어 전송, [표 12]은 3개 레이어 전송, [표 13]은 4개 레이어 전송에 대한 프리코더들의 개수 및 요구되는 메모리 용량을 나타낸다.
P CSI-RS (N 1 , N 2 ) (O 1 ,O 2 ) i 1,1 i 1,2 i 2 i 1,3 프리코더 개수 메모리 용량
[비트]
32 4,4 4,4 0~15 0~15 0,1,2,3 - 1024 1,048,576
8,2 4,4 0~31 0~7 0,1,2,3 - 1024 1,048,576
16,1 4,1 0~63 0 0,1,2,3 - 256 262,144
16 4,2 4,4 0~15 0~7 0,1,2,3 - 512 262,144
8,1 4,1 0~31 0 0,1,2,3 - 128 65,536
8 2,2 4,4 0~7 0~7 0,1,2,3 - 256 65,536
4,1 4,1 0~15 0 0,1,2,3 - 64 16,384
4 2,1 4,1 0~7 0 0,1,2,3 - 32 4,096
P CSI-RS (N 1 , N 2 ) (O 1 ,O 2 ) i 1,1 i 1,2 i 2 i 1,3 프리코더 개수 메모리 용량
[비트]
32 4,4 4,4 0~15 0~15 0, 1 0,1,2,3 2048 4,194,304
8,2 4,4 0~31 0~7 0, 1 0,1,2,3 2048 4,194,304
16,1 4,1 0~63 0 0, 1 0,1,2,3 512 1,048,576
16 4,2 4,4 0~15 0~7 0, 1 0,1,2,3 1024 1048,576
8,1 4,1 0~31 0 0, 1 0,1,2,3 256 262,144
8 2,2 4,4 0~7 0~7 0, 1 0,1,2,3 512 262,144
4,1 4,1 0~15 0 0, 1 0,1,2,3 128 65,536
4 2,1 4,1 0~7 0 0, 1 - 16 4,096
P CSI-RS (N 1 , N 2 ) (O 1 ,O 2 ) i 1,1 i 1,2 i 2 i 1,3 프리코더 개수 메모리 용량
[비트]
32 4,4 4,4 0~7 0~15 0, 1 - 512 1,572,864
8,2 4,4 0~15 0~7 0, 1 - 512 1,572,864
16,1 4,1 0~31 0 0, 1 - 128 393,216
16 4,2 4,4 0~7 0~7 0, 1 - 256 393,216
8,1 4,1 0~15 0 0, 1 - 64 98,304
8 2,2 4,4 0~7 0~7 0, 1 3 384 294,912
4,1 4,1 0~15 0 0, 1 3 96 73,728
4 2,1 4,1 0~7 0 0, 1 1 16 6,144
P CSI-RS (N 1 , N 2 ) (O 1 ,O 2 ) i 1,1 i 1,2 i 2 i 1,3 프리코더 개수 메모리 용량
[비트]
32 4,4 4,4 0~7 0~15 0, 1 - 512 2,097,152
8,2 4,4 0~15 0~7 0, 1 - 512 2097,152
16,1 4,1 0~31 0 0, 1 - 128 524,288
16 4,2 4,4 0~7 0~7 0, 1 - 256 524,288
8,1 4,1 0~15 0 0, 1 - 64 131,072
8 2,2 4,4 0~7 0~7 0, 1 3 384 393,216
4,1 4,1 0~15 0 0, 1 3 96 98,304
4 2,1 4,1 0~7 0 0, 1 1 16 8,192
[표 10] 내지 [표 13]은 PCSI-RS가 32, 16, 8, 4인 경우들에 대한 프리코더 개수 및 요구되는 메모리 용량을 나타낸다. 총 13,776 개의 프리코더들이 존재하며, 프리코더 원소가 인페이즈(inphase), 쿼드러쳐(quadrature) 각각 16 비트의 길이를 가짐을 가정하면, 총 24,131,584 비트의 메모리 용량이 요구된다. 이는 36Kbits 크기의 블록(block) RAM(read only memory)가 655개가 있어야 저장 가능한 양의 데이터으로서, FPGA(field programmable gate array) 내부 메모리의 대부분을 사용하거나 또는 코드북 저장 외의 다른 기능을 구현하는데 지장을 주는 수준으로 예상된다.
이에, 본 개시는 코드북이 차지하는 메모리 용량을 줄이기 위한 실시 예들을 설명한다. 본 개시의 다양한 실시 예들은 프리코더의 계산을 위한 것으로서, 프리코더 생성에 관하여 미리 계산할 수 있는 일부의 과정에 대응하는 값들을 메모리에 저장함으로써 계산 시간, 메모리 용량, 하드웨어 자원을 절감하는 기술에 관련된다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코딩을 위한 기지국의 흐름도(600)를 도시한다. 도 6은 기지국(110)의 동작 방법을 예시한다.
도 6을 참고하면, 601 단계에서, 기지국은 프리코더를 결정하기 위한 값들을 획득한다. 획득되는 값들은 프리코더를 특정하기 위해 필요한 적어도 하나의 값으로서, 예를 들어, 레이어 개수에 대한 정보, 안테나 포트에 대한 정보, 적어도 하나의 프리코더 관련 변수들 중 적어도 하나를 포함한다. 안테나 포트에 대한 정보는 안테나 포트의 개수, 수직 축 안테나 포트 개수, 수평 축 안테나 포트 개수 중 적어도 하나를 포함한다. 일 실시 예에 따라, 기지국은 채널 정보로부터 프리코더를 결정하기 위한 값들을 결정할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 기지국은 단말로부터 보고되는 프리코더를 지시하는 정보 및 채널 정보로부터 프리코더를 결정하기 위한 값들을 결정할 수 있다.
603 단계에서, 기지국은 획득된 값들에 기반하여 프리코더의 원소들의 성분들을 확인한다. 프리코더에 포함되는 원소들 각각은 복수의 성분들로 분해될 수 있다. 예를 들어, 복수의 성분들은 위상 값, 지수 값, 부호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 기지국은 획득된 값들 및 성분들 각각 간 대응관계를 정의하는 정보를 저장한 메모리들을 검색함으로써, 복수의 성분들의 값들을 확인할 수 있다. 여기서, 복수의 성분들 중 적어도 하나의 성분은 다른 성분을 입력 변수로 삼아 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이, 기지국은 프리코더를 구성하는 복수의(예: N개)의 성분들 각각에 대응하는 복수의 메모리들(710-1 내지 710-N)에서 획득된 값들에 대응하는 값들을 확인할 수 있다. 여기서, 메모리들(710-1 내지 710-N)은 서로 다른 맵핑 테이블을 저장한 저장 공간을 의미한다. 도 7의 경우, 메모리들(710-1 내지 710-N)의 입력이 모두 동일하나, 다른 실시 예에 따라, 어느 하나의 메모리로의 입력은 다른 메모리의 출력일 수 있다.
605 단계에서, 기지국은 확인된 성분들을 포함하는 프리코더를 이용하여 데이터를 송신한다. 기지국은 확인된 성분들을 이용하여 프리코더를 결정한다. 즉, 도 7과 같이, 기지국은 복수의 메모리들(710-1 내지 710-N)을 이용하여 확인된 성분들의 값들을 조합함으로써, 획득된 값들에 대응하는 프리코더를 결정할 수 있다. 이어, 기지국은 송신 데이터를 적어도 하나의 레이어에 맵핑하고, 결정된 프리코더를 이용하여 프리코딩을 수행한 후, 복수의 안테나들을 통해 송신한다.
도 6을 참고하여 설명한 바와 같이, 프리코더의 각 원소를 복수의 성분들로 분해하고, 각 성분 별로 프리코더를 구성하는 값들을 결정하는 방식을 채용함으로써, 프리코더를 저장하기 위해 요구되는 메모리 용량이, 프리코더 전체를 저장하는 경우에 비해 크게 감소할 수 있다. 이때, 성분 별 메모리의 검색 동작은 프리코더에 포함된 원소들의 개수만큼 반복된다. 검색 시간을 줄이기 위해, 각 성분을 검색하기 위한 복수의 하드웨어들을 구현하고, 동시에 복수의 원소들을 결정하는 방식이 사용될 수 있다. 여기서, 복수의 하드웨어들의 개수는 해당 하드웨어의 연산 속도에 기반하여 결정될 수 있다. 만일, 연산 속도가 충분이 빠르다면, 하나의 하드웨어를 이용하여 검색 동작을 반복하는 방식도 채택될 수 있다.
이하, 본 개시는 LTE(Long Term Evolution), LTE-A(advanced), 5G NR에서 사용되는 DFT 코드북을 이용하여 구체적인 실시 예를 설명한다. 하지만, 본 발명은 다른 형태의 코드북에도 후술하는 실시 예들이 적용될 수 있다. 특히, 설명의 편의를 위해 5G NR의 표준인 3GPP TS 38.214에 정의된 코드북이 예시되나, 다른 코드북에도 후술하는 실시 예들이 적용될 수 있다. 즉, 3GPP TS 38.214의 코드북 모드 1, 레이어 개수 1 내지 4, 안테나 포트 개수 4, 8, 16, 32에 대한 실시 예들이 설명되나, 이하 실시 예들은 다른 코드북에도 적용될 수 있다.
프리코더에 포함되는 원소의 성분을 분해하기 위해, [표 4] 내지 [표 9]와 같이 정의되는 프리코더의 원소들의 구조를 살펴보면 이하 [수학식 3] 내지 [수학식 9]와 같다. [수학식 3]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=32, N1=4, N2=4인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00012
[수학식 3]에서, wl,m,p,n은 변수 l,m,p,n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 4]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=32, N1=8, N2=4인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00013
[수학식 4]에서, wl,m,p,n은 변수 l,m,p,n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 5]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=16, N1=4, N2=2인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00014
[수학식 5]에서, wl,m,p,n은 변수 l,m,p,n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 6]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=16, N1=8, N2=1인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00015
[수학식 6]에서, wl,m,p,n은 변수 l,m,p,n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 7]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=8, N1=4, N2=1인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00016
[수학식 7]에서, wl,l',m,m',n은 변수 l,l',m,m',n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 8]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=8, N1=2, N2=2인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00017
[수학식 8]에서, wl,l',m,m',n은 변수 l,l',m,m',n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 9]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=4, N1=2, N2=1인 코드북에 포함되는 프리코더를 나타낸다.
Figure pat00018
[수학식 9]에서, wl,m,p,n은 변수 l,m,p,n에 의해 특정되는 프리코더, PCSI-RS는 안테나 포트 개수를 의미한다.
[수학식 3] 내지 [수학식 9]을 참고하면, DFT 형식의 코드북 내의 프리코더의 원소는
Figure pat00019
의 형태를 가지며, 프리코더의 원소 위치, 즉, 행 인덱스 및 열 인덱스에 따라 + 또는 - 부호를 가진다. 여기서, θ(PMIs)는 PMI 값들 또는 PMI들로부터 도출되는 값들을 입력으로 함수이고, 행 및 열은 안테나 포트 및 레이어에 대응한다. 행 인덱스 및 열 인덱스는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호로 표현될 수 있다. 구체적으로, 각 원소는
Figure pat00020
의 형태를 가지며, 행 인덱스 및 열 인덱스에 따라 + 또는 - 부호를 가진다. 여기서, θ는 al+bl'+cm+dm'+ep+fn로서, PMI 값들 또는 PMI로부터 도출되는 값들의 선형 결합으로 정의되었으나, 코드북의 종류에 따라 선형 결합이 아닌 다른 결합으로도 정의될 수 있다.
위와 같은 원소의 구조에 기반하여, 이하 도 8과 같이, PMI 변환, 위상 계산, 지수 계산, 부호 계산의 과정을 통해 프리코더가 결정될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 프리코더 생성 회로(800)의 기능적 구성을 도시한다. 도 8은 [표 4] 내지 [표 9]와 같이 정의되는 프리코더를 생성하기 위한 프리코더 생성 회로(800)를 예시한다.
도 8을 참고하면, 프리코더 생성 회로(800)는 PMI 변환부(810), 위상 계산부(820), 자수 계산부(830), 부호 계산부(840)를 포함한다.
PMI 변환부(810)는 PMI들(예: i1,1, i1,2, i1,3, i2)에 기반하여 프리코더를 특정하기 위한 변수들(예: l, l', m, m', p, n)을 결정한다. 예를 들어, PMI 변환부(810)는 PMI들로부터 [표 2] 및 [표 3]에 정의된 k1 및 k2를 확인한 후, k1 및 k2에 i1,1 및 i1,2을 각각 합산함으로써 l' 값 및 m' 값을 결정할 수 있다. 그리고, PMI 변환부(810)는 l=i1,1, m=i1,2, p=i1,3, n=i2와 같이 l 값, m 값, p 값, n 값을 결정할 수 있다. PMI 변환부(810)의 동작은 5G NR 표준에서 정의하는 PMI들에 기반하여 설계된 것이다. 따라서, 다른 코드북이 사용되는 경우, PMI 변환부(810)는 생략되거나, 변형될 수 있다.
위상 계산부(820)는 변수들에 기반하여 프리코더의 각 원소의 위상 값을 결정한다. 여기서, 위상 값은 해당 원소에 대응하는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호에 의존한다. 즉, 위상 계산부(820)는 해당 원소에 대응하는 안테나 포트 번호, 해당 원소에 대응하는 레이어 번호 및 프리코더를 특정하기 위한 변수들에 기반하여 각 원소의 위상 값을 결정할 수 있다. 위상 값은 변수들의 결합으로 결정되므로, 위상 계산부(820)는 변수들 및 결합 가중치들 간 대응 관계를 저장한 제1 메모리로부터, 변수들에 대응하는 결합 가중치들을 확인하고, 확인된 결합 가중치들을 이용하여 변수들을 결합함으로써, 위상 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 이하 [표 14] 내지 [표 20]과 같은 대응 관계가 제1 메모리에 저장되며, 위상 계산부(820)는 제1 메모리를 검색함으로써 결합 가중치들을 확인하고, 계산하고자 하는 원소의 행 인덱스 및 열 인덱스에 따라 변수 값들 및 결합 가중치들의 곱셈 및 덧셈을 수행할 수 있다.
[표 14]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=32, N1=4, N2=4인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(Ant) 		col.1 (layer1) col.2 (layer2) col.3 (layer3) col.4 (layer4)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e f
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0
2 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
3 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0 0 0
4 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0
5 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0
6 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0
7 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0 0 0
8 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0
9 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0
10 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0
11 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0 4 0
12 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0
13 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0
14 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0
15 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0 4 0
16 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8
17 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8
18 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8
19 2 0 4 0 0 8 2 0 4 0 0 8 2 0 4 0 0 8 2 0 4 0 0 8
20 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8
21 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8
22 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8
23 6 0 4 0 0 8 6 0 4 0 0 8 6 0 4 0 0 8 6 0 4 0 0 8
24 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8
25 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8
26 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8
27 2 0 4 0 4 8 2 0 4 0 4 8 2 0 4 0 4 8 2 0 4 0 4 8
28 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8
29 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8
30 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8
31 6 0 4 0 4 8 6 0 4 0 4 8 6 0 4 0 4 8 6 0 4 0 4 8
[표 15]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=32, N1=8, N2=2인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(Ant) 		col.1 (layer1) col.2 (layer2) col.3 (layer3) col.4 (layer4)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e f
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0
2 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0
3 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0
4 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0
5 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0
6 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0
7 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0
8 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0
9 0 0 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0 0 0 2 0 4 0
10 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0
11 0 0 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0 0 0 6 0 4 0
12 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0
13 4 0 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0 4 0 2 0 4 0
14 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0
15 4 0 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0 4 0 6 0 4 0
16 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8
17 0 0 2 0 0 8 0 0 2 0 0 8 0 0 2 0 0 8 0 0 2 0 0 8
18 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8
19 0 0 6 0 0 8 0 0 6 0 0 8 0 0 6 0 0 8 0 0 6 0 0 8
20 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8
21 4 0 2 0 0 8 4 0 2 0 0 8 4 0 2 0 0 8 4 0 2 0 0 8
22 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8
23 4 0 6 0 0 8 4 0 6 0 0 8 4 0 6 0 0 8 4 0 6 0 0 8
24 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8
25 0 0 2 0 4 8 0 0 2 0 4 8 0 0 2 0 4 8 0 0 2 0 4 8
26 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8
27 0 0 6 0 4 8 0 0 6 0 4 8 0 0 6 0 4 8 0 0 6 0 4 8
28 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8
29 4 0 2 0 4 8 4 0 2 0 4 8 4 0 2 0 4 8 4 0 2 0 4 8
30 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8
31 4 0 6 0 4 8 4 0 6 0 4 8 4 0 6 0 4 8 4 0 6 0 4 8
[표 16]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=16, N1=4, N2=2인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(Ant) 		col.1 (layer1) col.2 (layer2) col.3 (layer3) col.4 (layer4)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e f
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
2 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0
3 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0
5 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0 2 0 0 0 4 0
6 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0
7 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0 6 0 0 0 4 0
8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8
9 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8
10 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8
11 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8
12 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8
13 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8 2 0 0 0 4 8
14 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8
15 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8 6 0 0 0 4 8
[표 17]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=16, N1=8, N2=1인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(Ant) 		col.1 (layer1) col.2 (layer2) col.3 (layer3) col.4 (layer4)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e f
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0
2 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0
3 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0
4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 4 0
5 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0
6 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0 4 0 0 0 4 0
7 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0 4 0
8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8
9 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 4 0 0 8
10 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8
11 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8 4 0 4 0 0 8
12 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8 0 0 0 0 4 8
13 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8 0 0 4 0 4 8
14 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8 4 0 0 0 4 8
15 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8 4 0 4 0 4 8
[표 18]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=8, N1=4, N2=1인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(port) 		col.1 (layer0) col.2 (layer1) col.3 (layer2) col.4 (layer3)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0
2 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0
3 6 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0
4 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0
5 2 0 0 0 0 8 0 2 0 0 0 8 2 0 0 0 0 8 0 2 0 0 0
6 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0
7 6 0 0 0 0 8 0 6 0 0 0 8 6 0 0 0 0 8 0 6 0 0 0
[표 19]는 4-레이어 전송, PCSI-RS=8, N1=2, N2=2인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(port) 		col.1 (layer0) col.2 (layer1) col.3 (layer2) col.4 (layer3)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0
2 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0
3 4 0 4 0 0 0 0 4 0 4 0 0 4 0 4 0 0 0 0 4 0 4 0
4 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0
5 0 0 4 0 0 8 0 0 0 4 0 8 0 0 4 0 0 8 0 0 0 4 0
6 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0
7 4 0 4 0 0 8 0 4 0 4 0 8 4 0 4 0 0 8 0 4 0 4 0
[표 20]은 4-레이어 전송, PCSI-RS=4, N1=2, N2=1인 코드북을 위한 가중치들을 나타낸다.
row
(port) 		col.1 (layer0) col.2 (layer1) col.3 (layer2) col.4 (layer3)
a b c d e f a b c d e f a b c d e f a b c d e
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0
2 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0
3 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0 8 4 0 0 0 0 8 0 4 0 0 0
지수 계산부(830)는 프리코더의 원소에 포함되는 지수를 결정한다. 예를 들어, 지수 계산부(830)는 위상 계산부(820)에 의해 계산된 위상 값 θn을 이용하여 지수 exp(j(2πθ)/M)을 결정한다. 여기서, M은 코드북이 지원하는 안테나 포트 개수의 공배수이다. [표 4] 내지 [표 9]와 같은 코드북이 사용되는 경우, 안테나 포트 개수는 4, 8, 16 또는 32이므로, M=64일 수 있다. 또한, 위상 (2πθ)/M은 모듈로(modulo) 연산이 적용되므로, exp(j(2πθ)/M)는 θ 값의 변화에 따라 64개 값들 중 1개의 값으로 결정된다. exp(j(2πθ)/M)는 오일러(Euler) 공식에 의해
Figure pat00021
로 표현될 수 있다. 즉, exp(j(2πθ)/M)는 정현파(sine) 및 여현파(cosine)의 조합으로 표현 가능하므로, 지수 계산부(830)는 이하 [표 21]과 같이, 위상 값 및 정현파/여현파 크기의 대응 관계를 저장한 제2 메모리가 사용될 수 있다.
Theta cos sin Theta cos sin
0 256 0 32 -256 0
1 255 25 33 -255 -25
2 251 50 34 -251 -50
3 245 74 35 -245 -74
4 237 98 36 -237 -98
5 226 121 37 -226 -121
6 213 142 38 -213 -142
7 198 162 39 -198 -162
8 181 181 40 -181 -181
9 162 198 41 -162 -198
10 142 213 42 -142 -213
11 121 226 43 -121 -226
12 98 237 44 -98 -237
13 74 245 45 -74 -245
14 50 251 46 -50 -251
15 25 255 47 -25 -255
16 0 256 48 0 -256
17 -25 255 49 25 -255
18 -50 251 50 50 -251
19 -74 245 51 74 -245
20 -98 237 52 98 -237
21 -121 226 53 121 -226
22 -142 213 54 142 -213
23 -162 198 55 162 -198
24 -181 181 56 181 -181
25 -198 162 57 198 -162
26 -213 142 58 213 -142
27 -226 121 59 226 -121
28 -237 98 60 237 -98
29 -245 74 61 245 -74
30 -251 50 62 251 -50
31 -255 25 63 255 -25
[표 21]은 정현파/여현파의 크기 값을 9 비트 출력에 맞도록 스케일한 경우의 예이다.
부호 계산부(840)는 지수의 부호를 결정한다. 부호 계산부(840)는 각 원소의 안테나 포트 위치 및 레이어 위치에 따른 부호들을 저장한 제3 메모리로부터, 해당 원소의 부호를 확인할 수 있다. 부호 계산부(840)는 계산하고자 하는 프리코더 원소의 안테나 포트 위치 및 레이어 위치에 따라 지수 계산부(830)의 출력 값에 부호를 곱한다. 부호 및 안테나 포트/레이어 위치 간 대응 관계는 이하 [표 22] 내지 [표 25] 같이 정의될 수 있다.
[표 22]는 4-레이어 전송 시, 안테나 포트/레이어 위치에 따른 부호들을 나타낸다.
row
(Ant) 		P CSI-RS =32 P CSI-RS =16 P CSI-RS =8 P CSI-RS =4
L1 L2 L3 L4 L1 L2 L3 L4 L1 L2 L3 L4 L1 L2 L3 L4
0 + + + + + + + + + + + + + + + +
1 + + + + + + + + + + + + + + + +
2 + + + + + + + + + + + + + + - -
3 + + + + + + + + + + + + + + - -
4 + + + + + - + - + + - -
5 + + + + + - + - + + - -
6 + + + + + - + - + + - -
7 + + + + + - + - + + - -
8 + - + - + + - -
9 + - + - + + - -
10 + - + - + + - -
11 + - + - + + - -
12 + - + - + - - +
13 + - + - + - - +
14 + - + - + - - +
15 + - + - + - - +
16 + + - -
17 + + - -
18 + + - -
19 + + - -
20 + + - -
21 + + - -
22 + + - -
23 + + - -
24 + - - +
25 + - - +
26 + - - +
27 + - - +
28 + - - +
29 + - - +
30 + - - +
31 + - - +
[표 23]은 3-레이어 전송 시, 안테나 포트/레이어 위치에 따른 부호들을 나타낸다.
row
(Ant) 		P CSI-RS =32 P CSI-RS =16 P CSI-RS =8 P CSI-RS =4
L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3
0 + + + + + + + + + + + +
1 + + + + + + + + + + + +
2 + + + + + + + + + + + -
3 + + + + + + + + + + + -
4 + + + + - + + + - 　 　 　
5 + + + + - + + + - 　 　 　
6 + + + + - + + + - 　 　 　
7 + + + + - + + + - 　 　 　
8 + - + + + - 　 　 　 　 　 　
9 + - + + + - 　 　 　 　 　 　
10 + - + + + - 　 　 　 　 　 　
11 + - + + + - 　 　 　 　 　 　
12 + - + + - - 　 　 　 　 　 　
13 + - + + - - 　 　 　 　 　 　
14 + - + + - - 　 　 　 　 　 　
15 + - + + - - 　 　 　 　 　 　
16 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
17 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
18 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
19 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
20 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
21 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
22 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
23 + + - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
24 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
25 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
26 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
27 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
28 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
29 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
30 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
31 + - - 　 　 　 　 　 　 　 　 　
[표 24]는 2-레이어 전송 시, 안테나 포트/레이어 위치에 따른 부호들을 나타낸다.
row
(Ant) 		P CSI-RS =32 P CSI-RS =16 P CSI-RS =8 P CSI-RS =4
L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1 L2
0 + + + + + + + +
1 + + + + + + + +
2 + + + + + + + -
3 + + + + + + + -
4 + + + + + - 　 　
5 + + + + + - 　 　
6 + + + + + - 　 　
7 + + + + + - 　 　
8 + + + - 　 　 　 　
9 + + + - 　 　 　 　
10 + + + - 　 　 　 　
11 + + + - 　 　 　 　
12 + + + - 　 　 　 　
13 + + + - 　 　 　 　
14 + + + - 　 　 　 　
15 + + + - 　 　 　 　
16 + - 　 　 　 　 　 　
17 + - 　 　 　 　 　 　
18 + - 　 　 　 　 　 　
19 + - 　 　 　 　 　 　
20 + - 　 　 　 　 　 　
21 + - 　 　 　 　 　 　
22 + - 　 　 　 　 　 　
23 + - 　 　 　 　 　 　
24 + - 　 　 　 　 　 　
25 + - 　 　 　 　 　 　
26 + - 　 　 　 　 　 　
27 + - 　 　 　 　 　 　
28 + - 　 　 　 　 　 　
29 + - 　 　 　 　 　 　
30 + - 　 　 　 　 　 　
31 + - 　 　 　 　 　 　
[표 25]는 1-레이어 전송 시, 안테나 포트/레이어 위치에 따른 부호들을 나타낸다.
row
(Ant) 		P CSI-RS =32 P CSI-RS =16 P CSI-RS =8 P CSI-RS =4
L1 L1 L1 L1
0 + + + +
1 + + + +
2 + + + +
3 + + + +
4 + + + 　
5 + + + 　
6 + + + 　
7 + + + 　
8 + + 　 　
9 + + 　 　
10 + + 　 　
11 + + 　 　
12 + + 　 　
13 + + 　 　
14 + + 　 　
15 + + 　 　
16 + 　 　 　
17 + 　 　 　
18 + 　 　 　
19 + 　 　 　
20 + 　 　 　
21 + 　 　 　
22 + 　 　 　
23 + 　 　 　
24 + 　 　 　
25 + 　 　 　
26 + 　 　 　
27 + 　 　 　
28 + 　 　 　
29 + 　 　 　
30 + 　 　 　
31 + 　 　 　
도 8을 참고하여 설명한 코드북 생성 회로(800)는 하나의 위상 계산부(820), 하나의 지수 계산부(830), 하나의 부호 계산부(840)를 포함한다. 하지만, 다른 실시 예에 따라, 프리코더는 복수의 원소들을 포함하므로, 빠른 연산을 위해 복수의 위상 계산부들, 복수의 지수 계산부들, 복수의 부호 계산부들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 8개의 원소들을 포함하는 프리코더를 계산하기 위해, 8개의 위상 계산부들, 8개의 지수 계산부들, 8개의 부호 계산부들이 동시에 8개의 원소들을 계산할 수 있다. 만일, 회로를 구성하는 FPGA 또는 DSP가 주어진 시간내에 4개의 원소들을 계산할 수 있을 정도로 빠르다면, 2개의 위상 계산부들, 2개의 지수 계산부들, 2개의 부호 계산부들이 반복적으로 2개씩 4회의 연산들을 반복할 수 있다.
일 실시 예에 따라, 복수의 위상 계산부들은 하나의 제1 메모리를 공유할 수 있다. 이 경우, 복수의 위상 계산부들은 연산을 위한 회로만을 포함하고, 제1 메모리에 접근 가능한 인터페이스를 가지거나, 또는 복수의 위상 계산부들 중 하나가 제1 메모리를 포함하고, 나머지가 그 제1 메모리에 접근하기 위한 인터페이스를 가질 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 복수의 위상 계산부들 각각은 독립적인 제1 메모리를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 복수의 지수 계산부들 및 복수의 부호 계산부들 역시, 지수 또는 부호를 결정하기 위한 메모리를 독립적으로 사용하거나 또는 공유할 수 있다.
전술한 실시 예들을 3GPP TS 38.214의 코드북 모드=1, 레이어 1 내지 4, 안테나 포트 개수 4, 8, 15, 32에 대해 적용한 경우, 요구되는 메모리 용량을 비교한 결과는 다음과 같다. 코드북의 모든 값들을 메모리에 저장하는 방식의 경우, 요구되는 메모리 용량은 [표 26]과 같이 21,903,360 비트들이며, 본 개시에서 제안되는 방식에서 요구되는 메모리 용량은 [표 27]과 같이 12,520 비트들이다.
안테나
포트수		 i1,1
개수		 i1,2
개수		 i1,3
개수		 i2
개수		 프리코더 수
= i1,1 * i1,2
* i1,3 * i2 		메모리 용량 (비트 수)
=프리코더수 * 안테나 포트수 * layer 수 * 2(I/Q)x16(출력크기)
One layer 전송 32 16 16 4 1 1,024 1,048,576
32 32 8 4 1 1,024 1,048,576
16 16 8 4 1 512 262,144
16 32 1 4 1 128 65,536
8 8 8 4 1 256 65,536
8 16 1 4 1 64 16,384
4 8 1 4 1 32 4,096
Two layer 전송 32 16 16 2 4 2,048 4,194,304
32 32 8 2 4 2,048 4,194,304
16 16 8 2 4 1,024 1,048,576
16 32 1 2 4 256 262,144
8 8 8 2 4 512 262,144
8 16 1 2 4 128 65,536
4 8 1 2 1 16 4,096
Three layer 전송 32 16 16 2 1 512 1,572,864
32 32 8 2 1 512 1,572,864
16 16 8 2 1 256 393,216
16 32 1 2 1 64 98,304
8 8 8 2 3 384 294,912
8 16 1 2 3 96 73,728
4 8 1 2 1 16 6,144
Four layer 전송 32 16 16 2 1 512 2,097,152
32 32 8 2 1 512 2,097,152
16 16 8 2 1 256 524,288
16 32 1 2 1 64 131,072
8 8 8 2 3 384 393,216
8 16 1 2 3 96 98,304
4 8 1 2 1 16 8,192
총 개수 12,752 21,903,360
안테나
포트수		 a,b,c,d,e,f 비트 크기 a~f
개수		 Layer
수		 메모리 용량 (비트 수)
=안테나 포트수 *a~f비트크기*a~f개수* layer 수 * 2(I/Q)}
1, 2, 3, 4
layer 전송
(교차 사용 함)		 32 4 6 4 3,072
32 4 6 4 3,072
16 4 6 4 1,536
16 4 6 4 1,536
8 4 6 4 768
8 4 6 4 768
4 4 6 4 384
부호 비트 용량 1,3,4 layer 전송시 240
2 layer 전송시 120
cos,sin
테이블 용량		 cos 테이블 512
Sin 테이블 512
총 메모리 용량 12,520
위 [표 26] 및 [표 27]을 참고하면, 전술한 실시 예들로 인해 상당한 수준의 메모리 절감 효과가 발생할 것이 예상된다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
    프리코더에 대응하는 복수의 지시자(indicator)들을 획득하는 과정과,
    상기 프리코더를 이용하여 단말에게 송신되는 신호를 프리코딩하는 과정과,
    상기 프리코딩된 신호를 상기 단말에게 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 프리코더는, 복수의 원소들을 포함하고,
    상기 복수의 원소들 각각은, 상기 지시자들에 기반하여 결정되는 변수들의 결합에 의해 결정되는 위상 값, 지수 값 및 부호의 조합으로 정의되며,
    상기 프리코더는, 안테나 포트 및 레이어에 대응하는 상기 변수들의 결합을 위한 계수들을 저장한 제1 메모리, 상기 위상 값에 대응하는 정현파의 크기 및 여현파의 크기를 저장한 제2 메모리, 안테나 포트 및 레이어의 조합에 대응하는 부호들을 저장한 제3 메모리 중 적어도 하나를 검색함으로써 결정되는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 메모리는, 상기 원소들 각각의 위상 값을 결정하기 위해 사용되고,
    상기 제2 메모리는, 상기 원소들 각각의 지수 값을 결정하기 위해 사용되고,
    상기 제3 메모리는, 상기 원소들 각각의 부호를 결정하기 위해 사용되는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 원소에 대응하는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호를 이용하여 상기 제1 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소를 위한 계수들을 확인하는 과정과,
    상기 계수들을 이용하여 상기 변수들을 선형 결합함으로써 상기 제1 원소의 위상 값을 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1 원소의 위상 값을 이용하여 상기 제2 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소의 지수 값에 대응하는 여현파 크기 및 정현파 크기를 확인하는 과정과,
    상기 여현파 크기 및 상기 정현파 크기에 기반하여 상기 제1 원소의 상기 지수 값을 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    제1 원소에 대응하는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호를 이용하여 상기 제3 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소의 부호를 확인하는 과정을 더 포함하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 지시자들의 일부를 변형함으로써 상기 변수들의 일부를 결정하는 과정과,
    상기 지시자들의 나머지를 대입함으로써 상기 변수들의 나머지 일부를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 메모리는, 레이어 개수, 안테나 포트 개수 및 안테나 형상의 조합들에 대응하는 복수의 대응 관계 정보를 저장하고,
    상기 제3 메모리는, 레이어 개수 및 상기 안테나 포트 개수의 조합들에 대응하는 복수의 대응 관계 정보를 저장하는 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지시자들을 획득하는 과정은,
    상기 단말로부터 상기 지시자들을 포함하는 보고(report)를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지시자들을 획득하는 과정은,
    상기 단말로부터 수신되는 기준 신호(reference signal)을 이용하여 채널 정보를 추정하는 과정과,
    상기 채널 정보에 기반하여, 상기 지시자들을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지시자들을 획득하는 과정은,
    상기 단말로부터 채널 정보를 수신하는 과정과,
    상기 채널 정보에 기반하여, 상기 지시자들을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신기와,
    상기 송수신기와 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    프리코더에 대응하는 복수의 지시자(indicator)들을 획득하고,
    상기 프리코더를 이용하여 단말에게 송신되는 신호를 프리코딩하고,
    상기 프리코딩된 신호를 상기 단말에게 송신하며,
    상기 프리코더는, 복수의 원소들을 포함하고,
    상기 복수의 원소들 각각은, 상기 지시자들에 기반하여 결정되는 변수들의 결합에 의해 결정되는 위상 값, 지수 값 및 부호의 조합으로 정의되며,
    상기 프리코더는, 안테나 포트 및 레이어에 대응하는 상기 변수들의 결합을 위한 계수들을 저장한 제1 메모리, 상기 위상 값에 대응하는 정현파의 크기 및 여현파의 크기를 저장한 제2 메모리, 안테나 포트 및 레이어의 조합에 대응하는 부호들을 저장한 제3 메모리 중 적어도 하나를 검색함으로써 결정되는 기지국.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 메모리는, 상기 원소들 각각의 위상 값을 결정하기 위해 사용되고,
    상기 제2 메모리는, 상기 원소들 각각의 지수 값을 결정하기 위해 사용되고,
    상기 제3 메모리는, 상기 원소들 각각의 부호를 결정하기 위해 사용되는 기지국.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 원소에 대응하는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호를 이용하여 상기 제1 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소를 위한 계수들을 확인하고,
    상기 계수들을 이용하여 상기 변수들을 선형 결합함으로써 상기 제1 원소의 위상 값을 결정하는 기지국.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 원소의 위상 값을 이용하여 상기 제2 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소의 지수 값에 대응하는 여현파 크기 및 정현파 크기를 확인하고,
    상기 여현파 크기 및 상기 정현파 크기에 기반하여 상기 제1 원소의 상기 지수 값을 결정하는 기지국.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 원소에 대응하는 안테나 포트 번호 및 레이어 번호를 이용하여 상기 제3 메모리를 검색함으로써, 상기 제1 원소의 부호를 확인하는 기지국.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 지시자들의 일부를 변형함으로써 상기 변수들의 일부를 결정하고,
    상기 지시자들의 나머지를 대입함으로써 상기 변수들의 나머지 일부를 결정하는 기지국.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 메모리는, 레이어 개수, 안테나 포트 개수 및 안테나 형상의 조합들에 대응하는 복수의 대응 관계 정보를 저장하고,
    상기 제3 메모리는, 레이어 개수 및 상기 안테나 포트 개수의 조합들에 대응하는 복수의 대응 관계 정보를 저장하는 기지국.
  18. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말로부터 상기 지시자들을 포함하는 보고(report)를 수신하는 기지국.
  19. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말로부터 수신되는 기준 신호(reference signal)을 이용하여 채널 정보를 추정하고,
    상기 채널 정보에 기반하여, 상기 지시자들을 결정하는 기지국.
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 단말로부터 채널 정보를 수신하고,
    상기 채널 정보에 기반하여, 상기 지시자들을 결정하는 기지국.
KR1020190113053A 2019-09-11 2019-09-11 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법 KR102682187B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113053A KR102682187B1 (ko) 2019-09-11 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법
US17/016,287 US11063642B2 (en) 2019-09-11 2020-09-09 Apparatus and method for precoding data in wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113053A KR102682187B1 (ko) 2019-09-11 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210031287A true KR20210031287A (ko) 2021-03-19
KR102682187B1 KR102682187B1 (ko) 2024-07-08

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
US11063642B2 (en) 2021-07-13
US20210075479A1 (en) 2021-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102468684B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 코드북을 이용하기 위한 장치 및 방법
JP6267336B2 (ja) プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置
CN107733493B (zh) 用于确定预编码矩阵的方法和装置
CN110855336B (zh) 指示和确定预编码向量的方法以及通信装置
US10879965B2 (en) Apparatus and method for transmitting reference signal in wireless communication system
KR102497453B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 하이브리드 프리코딩을 위한 장치 및 방법
CN112636802B (zh) 指示预编码向量的方法和装置、通信装置及计算机可读存储介质
CN111106857B (zh) 指示和确定预编码向量的方法以及通信装置
JP7238167B2 (ja) プリコーディング行列表示及び決定方法、及び通信装置
CN112311431B (zh) 一种空频合并系数的指示方法及装置
CN114448477A (zh) 通信方法、通信装置和系统
CN110324070B (zh) 通信方法、通信装置和系统
KR102373485B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 피드백을 위한 장치 및 방법
WO2018196230A1 (zh) 上行多天线信号传输方法、相关设备及系统
CN111435848B (zh) 指示和确定预编码向量的方法以及通信装置
KR20210010199A (ko) 무선 통신 시스템에서 전력 제어를 위한 장치 및 방법
KR102682187B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법
CN111756416B (zh) 一种通信方法及装置
KR20210031287A (ko) 무선 통신 시스템에서 데이터를 프리코딩하기 위한 장치 및 방법
CN111010218B (zh) 指示和确定预编码向量的方法以及通信装置
JP6629823B2 (ja) プリコーディングマトリクス指標を決定する方法、受信装置、および送信装置
KR20210037240A (ko) 무선 통신 시스템에서 하향링크 채널을 복원하기 위한 장치 및 방법
CN117856833A (zh) 上行传输方法、终端、网络设备、装置和存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right