WO2011099794A2 - 채널상태정보 피드백 장치와 그 방법, 기지국, 그 기지국의 전송방법 - Google Patents

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    • H04L5/0057—Physical resource allocation for CQI

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a wireless communication system using a multiple input multiple output antenna (MIMO).
  • MIMO multiple input multiple output antenna
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Long Term Evolution Advanced
  • a communication system using a multiple input multiple output antenna is used in both a transmitting and receiving end, and a structure in which a single UE (SU) or multiple UEs receive or transmit a signal to one base station or the like. to be.
  • MIMO multiple input multiple output antenna
  • the terminal when one terminal is assigned a plurality of downlink physical channels, the terminal can be adaptively optimized by feeding back channel state information for each physical channel to the base station, for this purpose, the channel state indication reference signal ( Signals of Channel Status Index-Reference Signals (CSI-RS), Channel Quality Indicator (CQI) and Precoding Matrix Index (PMI) can be used, and the base station or the like can provide such channel state related information.
  • CSI-RS Signals of Channel Status Index-Reference Signals
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Index
  • a downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number of 2 or more) and n antennas (n is a natural number equal to or greater than m) Generating a first vector obtained by converting some of the m layers among the m layers of the channel matrix and the component vectors of the n antennas by a specific method, and n and other portions of the m layers of the channel matrix.
  • an embodiment of the present invention represents a downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number of two or more) and n antennas (n is a natural number equal to or greater than m).
  • a channel state information feedback method comprising generating a vector having the same power of a row vector converted from a channel matrix among channel matrices, and transmitting the vector or information designating the vector to a base station at the same time or at different times. to provide.
  • a reference signal receiver for receiving a reference signal from a base station
  • a channel state information feedback device including a channel state information generation unit for generating channel state information including two vectors and a feedback unit for feeding back the generated channel state information; The ball.
  • a reference signal receiver for receiving a reference signal from a base station
  • a channel estimation result for channel estimation using the received reference signal Converts a channel matrix among channel matrices representing downlink channel states transmitted through m layers (m is a natural number of 2 or more) and n antennas (n is a natural number equal to or greater than m)
  • a channel state information feedback device including a channel state information generation unit for generating channel state information including power of one row vector and a feedback unit for feeding back the generated channel state information.
  • an embodiment of the present invention in a wireless communication system, at least two pre-coder precoded symbols for precoding the mapped symbols using a layer mapper precoding matrix for mapping the codeword to the layer;
  • a precoder generator configured to generate a precoding matrix of the terminals based on channel state information including a second vector obtained by converting a component vector in another manner. It provides a base station.
  • an embodiment of the present invention provides an antenna comprising two or more antennas that propagate precoded symbols precoded to the air using a layer mapper precoding matrix that maps codewords to layers.
  • Channel matrix representing downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number of 2 or more) and n (n is a natural number of m or greater than m) reported from the array and terminals.
  • a base station including a precoder generating unit for generating a precoding matrix of the terminals based on channel state information including a vector having the same power as a row vector obtained by converting a channel matrix.
  • an embodiment of the present invention provides an antenna array including two or more antennas in a wireless communication system, which precodes symbols mapped using a layer mapping step precoding matrix for mapping a codeword to a layer.
  • m layers m is a natural number equal to or greater than 2
  • n is a natural number equal to or greater than m
  • a first vector obtained by converting a part vector of the m layers and a component vector of the n antennas in a specific method, and another part of the m layers of the channel matrix, representing a downlink channel state
  • an embodiment of the present invention provides an antenna array including two or more antennas in a wireless communication system, which precodes symbols mapped using a layer mapping step precoding matrix for mapping a codeword to a layer.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a channel state information feedback apparatus according to an embodiment in a MIMO system.
  • FIG. 3 is a block diagram of the channel state information generation unit of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a channel state information feedback method according to another embodiment in a MIMO system.
  • FIG. 5 is a flowchart of an example of a method of generating channel state information according to another embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart of another example of a method of generating channel state information according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of a base station according to another embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of transmitting a base station according to another embodiment.
  • FIG. 1 illustrates a wireless communication system to which embodiments of the present invention are applied.
  • Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.
  • a wireless communication system includes a user equipment (UE) 10 and a base station 20 (BS).
  • UE user equipment
  • BS base station 20
  • Terminal 10 in the present specification is a generic concept that means a user terminal in wireless communication, WCDMA, UE (User Equipment) in LTE, HSPA, etc., as well as MS (Mobile Station), UT (User Terminal) in GSM ), SS (Subscriber Station), wireless device (wireless device), etc. should be interpreted as including the concept.
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • UE User Equipment
  • HSPA High Speed Packet Access
  • MS Mobile Station
  • UT User Terminal
  • SS Subscriber Station
  • wireless device wireless device
  • a base station 20 or a cell generally refers to a fixed station communicating with the terminal 10 and includes a Node-B, an evolved Node-B, and a Base Transceiver. May be called other terms such as System, Access Point, Relay Node
  • the terminal 10 and the base station 20 are two transmitting and receiving entities used to implement the technology or the technical idea described in the present specification and are used in a comprehensive sense and are not limited by the terms or words specifically referred to.
  • One embodiment of the present invention is applied to asynchronous wireless communication evolving into Long Term Evolution (LTE) and LTE-advanced through GSM, WCDMA, HSPA, and synchronous wireless communication evolving into CDMA, CDMA-2000 and UMB) Can be.
  • LTE Long Term Evolution
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • CDMA-2000 and UMB Universal Mobile Broadband
  • a wireless communication system to which an embodiment of the present invention is applied may support uplink and / or downlink HARQ, and may use channel quality indicator (CQI) for link adaptation.
  • CQI channel quality indicator
  • multiple access schemes for downlink and uplink transmission may be different from each other.
  • downlink uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and uplink is Single Carrier-Frequency Division (SC-FDMA). Multiple access).
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division
  • a wireless communication system In order to support high-speed information transmission to a large number of users, a wireless communication system has a cell average spectral efficiency and a poor channel in addition to a technique of increasing the peak sprectral efficiency that can be provided to a user with good channel conditions. There is also a need for a technique that increases the cell edge spectral efficiency of users in the environment.
  • MU-MIMO Multiple User Multiple Input Multiple Output
  • MU-MIMO uses multiple antennas to simultaneously transmit information over the same band to multiple users.
  • MU-MIMO allows two users to share a band when two or more user terminals have a high channel propagation gain for the same band, thus gaining channel propagation gain in addition to gaining more users using a wider band. It is possible to use this good band to improve the overall spectral efficiency.
  • MU-MIMO requires precise information on the unique characteristics of physical channels or virtual channels such as inter-antenna correlation or eigen vectors for interference control between users.
  • each terminal delivers direct information on the channel to the base station so that the base station can detect the interference between the users and enable proper scheduling accordingly, so that the base station avoids the interference between the users based on this. (scheduling) should be assisted.
  • Directly transmitting channel state information incurs a great feedback overhead, so a reasonable channel state information transmission method must be developed.
  • SU-MIMO does not provide this information, but can operate even if it provides direct information about the precoder that can provide excellent precoding gain, or more uncertain information about the correlation between antennas. This is because SU-MIMO enables inter-layer interference control using a receiver method such as interference cancellation.
  • SU-MIMO and MU-MIMO can operate based on different feedback information, and operate on the same feedback information, but a part of the information has higher precision than other parts. It is also possible to design to have.
  • the latter technique may be implemented by using both SU / MU-MIMO or one of both techniques using feedback information, so that each SU / MU-MIMO is implemented using only some of the feedback information.
  • the efficiency of feedback, or MIMO performance compared to the same feedback overhead has room to be excellent.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a channel state information feedback apparatus according to an embodiment in a MIMO system.
  • the MIMO channel state information feedback apparatus 100 may be implemented in hardware or software in a currently connected access terminal (UE) or an additional access UE attempting an additional access, but is not limited thereto. There will be.
  • the MIMO channel state information feedback apparatus 100 includes a reference signal receiver 110 for receiving a reference signal, for example, a channel state index-reference signal (CSI-RS) from a base station; A channel estimation unit 120 for estimating a channel using the received CSI-RS, a channel state information generation unit 130 for generating channel state information based on the channel estimation result of the channel estimation unit, and channel state information. It includes a feedback unit 140 to generate and feed back.
  • CSI-RS channel state index-reference signal
  • the reference signal receiver 110 and the channel estimator 120 may be implemented separately or integrated, and may be integrated in some cases.
  • the reference signal receiving unit 110 receives the cell-specific CSI-RS and has a time-frequency because it has information on which band (which subcarrier) and which symbol of the received signal the CSI-RS is received. By determining the signal of the region, the CSI-RS reception value can be measured.
  • the CSI-RS is a reference signal transmitted by the base station so that the terminal can estimate the downlink channel.
  • the UE receives the CSI-RS to estimate the downlink channel (Channel Estimation), the most suitable precoding (hereinafter referred to as “precoding” or “PC”) scheme and post-decoding for the estimated channel (Hereinafter referred to as “post decoding” or “PDC”).
  • precoding the most suitable precoding
  • PDC post decoding
  • the channel estimator 120 estimates a channel using the received CSI-RS, and channel estimation is performed as follows.
  • the received value of the CSI-RS received by the reference signal receiving unit 110 is as shown in Equation 1 below, Is a received CSI-RS received value, H is a propagation channel, Is the transmitted CSI-RS transmission value, and Is Gaussian noise.
  • the CSI-RS received value received above Can be known by the above measurement, and the CSI-RS transmission value Since is a known value between the base station and the terminal, it is possible to estimate the propagation channel H using a conventional channel estimation technique.
  • the propagation channel H which is a channel estimation result of the channel estimation 120 may be a channel matrix or a covariance matrix.
  • the channel estimation result is collectively called a channel matrix.
  • the channel state information generation unit 140 generates the channel state information based on the channel estimation result of the channel estimation unit 120.
  • the channel state information includes m layers (m is a natural number of 2 or more) and m layers of the channel matrix representing downlink channel states transmitted through n antennas (n is a natural number equal to or greater than m).
  • a first vector obtained by converting some of the components and the component vectors of the n antennas by a specific method, and a second method of converting the other components of the m layers of the m matrix and the component vectors of the n antennas by different methods. It may include two vectors, or may include information specifying the first vector and the second vector.
  • the channel state information is a component of the channel matrix representing the downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number of 2 or more) and n antennas (n is a natural number equal to or greater than m).
  • the power of the row vector obtained by converting the vectors may include the same vector.
  • the channel state information may include information related to channel quality, for example, a CQI (Channel Quality Indicator) value.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • the channel state information generating unit which is one of the components of the channel state information feedback apparatus according to the embodiment of the MIMO system is described below. It describes about.
  • FIG. 3 is a block diagram of the channel state information generation unit of FIG. 2.
  • the channel state information generator 140 may include an eigenvector calculator 132, a first quantizer 134, and a second quantizer 136. Although the first quantization unit 134 and the second quantization unit 136 are conceptually separated, they may be implemented separately or integrated, and in some cases, may be integrated.
  • the eigenvector calculator 132 calculates an eigen vector or an eigenvector (characteristic vector) of a channel matrix or a covariance matrix, which is a channel estimation result of the channel estimator 120.
  • the eigenvector calculation unit 132 may calculate the eigenvector of the channel matrix using a Hermitian matrix formed by the product of the channel matrix having the conjugate prefix as shown in Equation 2, but is not limited thereto. Do not.
  • H means the channel matrix of Equation 1
  • E means the eigenvector
  • symbol * refers to a pair transpose
  • I the diagonal matrix of the eigenvectors.
  • the eigenvectors of the channel matrix or covariance matrix calculated by the eigenvector calculator 132 are It can be the same as Equation 3.
  • the eigenvectors calculated from the channel matrix by the eigenvector calculator 132 are quantized by the first quantizer 134 and / or the second quantizer 136 with amplitude information and phase information, or have high precision phase information. Can only be quantized.
  • the vectors obtained by quantizing four eigenvectors represented by Equation 3 with two amplitude information and eight phase information are the same as Equation 4, and the vectors quantized with only 16 phase information are expressed by Equation 5 and May be the same.
  • the channel state information generation unit 130 converts the eigenvectors calculated from the channel matrix by the eigenvector calculation unit 132 described above with amplitude information and phase information, for example, quantized vectors or high precision phases. It is also possible to generate, for example, quantized vectors transformed with only information or information specifying these vectors, for example, a codebook, as channel state information.
  • the feedback unit 140 may feed back channel state information.
  • a method of transmitting the former vectors quantized with amplitude information and phase information or information specifying these vectors is compared with a method of transmitting the latter vectors quantized only with phase information or information specifying these vectors.
  • power balancing may be difficult when MU-MIMO is supported as described in detail below.
  • one of the eigenvectors fed back by each of the four antennas selects one of the vectors corresponding to the larger eigen value, for example, one of the vectors of Equation 6 to transmit the rank 1 transmission to the two terminals.
  • the base station For supporting MU-MIMO, it is assumed that the base station performs precoding using the eigenvector of Equation 6.
  • a large difference in the maximum transmit power of the transmit antenna of each terminal can greatly reduce the output efficiency of the power amplifier.
  • Each transmit antenna typically uses the same output, same power power amplifier, or two or more transmit antennas share a single power amplifier.
  • the maximum transmit power of each of the four transmit antennas may be 16: 4: 9: 9 in the equation (6).
  • the power amplifier for transmitting the second antenna transmits signals using P / 4 power
  • the power amplifiers for the third and fourth transmitting antennas Since only 9P / 16 of power is used to transmit a signal, the power amplifier in charge of transmitting all four antennas transmits signals using a total of 19P / 8. In this case, only 60% of the maximum output of the power amplifier 4P, the transmission efficiency of the power amplifier of the base station can be greatly reduced.
  • a method of transmitting information specifying vectors of electrons quantized with amplitude information and phase information specifies vectors quantized with only phase information instead of using 1 bit of amplitude information and 3 bits of phase information.
  • reliability of the phase information may be increased by using 4 bits of the phase information.
  • this method may not be suitable for SU-MIMO support because the accuracy of eigenvectors is reduced compared to the same feedback overhead.
  • the channel state information generation unit 130 feeds back the feedback information suitable for SU-MIMO or supports SU-MIMO, but returns the channel state information including feedback information suitable for MU-MIMO or supports MU-MIMO in a part thereof. Can be generated.
  • the channel state information generation unit 130 may design a codebook for MU-MIMO and a codebook for SU-MIMO having different characteristics.
  • the feedback information is one piece of feedback information supporting SU-MIMO, but may have two codebooks having different characteristics.
  • One codebook may be a power balanced codebook inside a layer (inside a vector), and the other codebook may be a codebook accurately reflecting an eigenvector shape.
  • the eigenvector calculation unit 132 selects a first eigen vector or a prime eigen vector as eigenvectors having a large number of eigen values among eigenvectors of the channel matrix.
  • the remaining eigenvectors are selected as a second eigenvector or a minor eigen vector.
  • the number of primary eigenvectors may be the number of layers that can be simultaneously received by each user when the MU-MIMO is driven, or the number of eigenvectors whose magnitude of the eigen value is larger than a threshold, and the two numbers described above. It may be the smaller of these.
  • the eigenvector calculation unit 132 assumes that the maximum number of layers that a terminal can receive when driving MU-MIMO is two eigenvectors corresponding to the two largest eigen values. And the rest as the Buaigen vector.
  • the main eigenvectors may be component vectors having a relatively good channel state selected from the component vectors of the channel matrix.
  • the eigenvector calculation unit 132 selects two eigenvectors corresponding to the two largest eigenvalues as Equation 7 among the eigenvectors of Equation 5 as the main eigenvectors, and the remaining two eigenvectors. Can be selected as the Buaigen vector.
  • the eigen value is a value representing the gain for the channel of the eigen vector. That is, if precoding is performed using an eigen vector corresponding to a large eigen value, the signal has a high reception power after passing through the channel.
  • the first quantizer 134 quantizes the selected main eigenvectors with phase information (or component), and the second quantizer 136 quantizes the selected sub-eigen vectors with amplitude information (or component) and phase information (or Quantize with
  • the vector quantized by the first quantizer 134 is called a first vector
  • the vector quantized by the second quantizer 136 is called a second vector.
  • the first quantization unit 134 quantizes 16 phase information, for example
  • the second quantization unit 136 quantizes 8 phase information, for example.
  • the invention is not limited thereto.
  • the first quantization unit 134 and the second quantization unit 136 may have the same quantization level.
  • the first quantizer 134 quantizes the main eigenvectors among the eigenvectors of Equation 7 is Equation 8
  • the second quantizer 136 is the eigenvector of Equation 7 Among them, the second vector obtained by quantizing the secondary eigenvectors is Equation 9.
  • the second quantization unit 136 may modify the amplitude of the second vector such that the norms of row vectors or column vectors of the first vector and the second vector are the same.
  • the second quantization unit 136 may modify, change, or adjust the amplitude of the second vector such that the transmission power of the row vectors or column vectors of the first vector and the second vector is the same.
  • the second quantization unit 136 may modify, change, or adjust the amplitude of the second vector so that the transmission power of each layer or each antenna is the same.
  • the second quantization unit 136 transmits power of the antennas having different transmission powers of the second antenna as shown in the rear end of Equation 10.
  • the second vector may be generated by reducing the amplitude value to be equal to.
  • the channel state information generation unit 130 selects the main eigenvectors and the sub eigenvectors from among the eigenvectors, and then quantizes them in a different characteristic or in a different manner.
  • the amplitude value of some of the components of the vector may be modified, but the present invention is not limited thereto.
  • the channel state information generation unit 130 quantizes the eigenvectors in the same manner as in Equation 4 or Equation 5, and then quantizes the transmission powers (or norms) of the row vectors or column vectors to be the same.
  • the amplitude value of some of the components of the vectors may be modified.
  • the feedback unit 140 feeds back the above-described first vector or second vector (or modified vectors thereof), or specifies information, for example, designating the first vector or the second vector.
  • Two codebooks or indices of the first vector or the second vector may be fed back.
  • the feedback unit 140 may simultaneously transmit the first vector or the second vector, or information designating the same, or may sequentially transmit the information.
  • the feedback unit 140 may be the same or different transmission period of each of the first vector or the second vector, or information specifying them.
  • the channel state information feedback apparatus has been described above in the MIMO system, but the channel state information feedback method according to the embodiment is described in the MIMO system.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a channel state information feedback method according to another embodiment in a MIMO system.
  • the MU-MIMO channel state information feedback method 300 receives a reference signal from a base station, for example, a reference signal receiving step (S310) for receiving a channel state index-reference signal (CSI-RS). And a channel estimation step (S320) of estimating a channel using the received CSI-RS and a channel state information generation step (S330) of generating corresponding channel state information based on the channel estimation result of the channel estimation step (S320). And a feedback step S340 of feeding back the channel state information.
  • a reference signal receiving step (S310) for receiving a channel state index-reference signal (CSI-RS).
  • CSI-RS channel state index-reference signal
  • S320 channel estimation step
  • S330 channel state information generation step
  • S340 of feeding back the channel state information.
  • the reference signal receiving step S310 and the channel estimating step S320 may be implemented separately or integrated, and may be integrated in some cases.
  • step S310 the cell-specific CSI-RS is received, and since the CSI-RS has information about which band (which subcarrier) and which symbol (Symbol) the received signal is received at, the time- By determining the signal in the frequency domain, the CSI-RS reception value can be measured.
  • a channel estimation function is performed by using the CSI-RS received in the channel estimation step S320, and channel estimation is performed as follows.
  • the received value of the CSI-RS received by the reference signal receiving step S310 is shown in Equation 1 above.
  • the propagation channel H which is a channel estimation result of the channel estimation step S320 may be a channel matrix or a covariance matrix.
  • the channel state information generation step S330 generates the channel state information based on the channel estimation result of the channel estimation step S320.
  • the channel state information includes m layers (m is a natural number of two or more) and m layers of the channel matrix representing downlink channel states transmitted through n antennas (n is a natural number equal to or greater than m).
  • a first vector obtained by converting some of the components and the component vectors of the n antennas by a specific method, and a second method of converting the other components of the m layers of the m matrix and the component vectors of the n antennas by a different method. It may include two vectors, or may include information specifying the first vector and the second vector.
  • the channel state information is a component of the channel matrix representing the downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number of 2 or more) and n antennas (n is a natural number equal to or greater than m).
  • the power of the row vector obtained by converting the vectors may include the same vector.
  • the channel state information includes a CQI value.
  • the channel state information generation step which is one of the steps of the channel state information feedback method according to the embodiment, in the MIMO system Examples are described.
  • the channel state information generating method 400 illustrated in FIG. 5 may correspond to a part of the channel state information generating step S340 described above and may configure an independent method.
  • the channel state information generating method 400 shown in FIG. 5 may constitute a method independent of the steps before and after the channel state information generating step S340 of FIG. 4. ) May be included to implement other techniques.
  • a channel matrix or a covariance matrix which is a channel estimation result of the channel estimation step S320, is received (S410).
  • an eigen vector or eigenvector (characteristic vector) of a channel matrix or a covariance matrix is calculated (S420).
  • the eigenvector of the channel matrix may be calculated using a Hermitian matrix formed by the product of the channel matrix having the conjugate prefix.
  • the eigenvectors of the channel matrix or the covariance matrix may be expressed by Equation 3 below.
  • a first eigen vector or a primary eigen vector is selected as eigenvectors having a certain number of eigen values among the eigenvectors of the channel matrix, and the remaining eigenvectors are selected as a second eigenvector or a secondary eigenvector.
  • (minor eigen vector) is selected (S430).
  • the number of primary eigenvectors may be the number of layers that can be simultaneously received by each user when the MU-MIMO is driven, or the number of eigenvectors whose magnitude of the eigen value is larger than the threshold, and the two numbers described above. It may be the smaller of these.
  • a terminal can receive when driving MU-MIMO, select two eigenvectors corresponding to the two largest eigen values as the main eigenvectors, and the rest of the eigengens. Select as a vector.
  • two eigenvectors are selected as the main eigenvectors corresponding to the two largest eigenvalues, as shown in Equation 7, and two eigenvectors are selected as the sub-eigenvectors after the rest. can do.
  • the selected main eigenvectors are quantized with phase information (or component), and the selected sub-eigenvectors are quantized with amplitude information (or component) and phase information (or component) (S440).
  • the vector quantized by the former is called a first vector, and the vector quantized by the latter is called a second vector.
  • the first vector quantized the main eigenvectors among the eigenvectors of Equation 7 is Equation 8
  • the second vector quantized the sub-eigenvectors among Eigenvectors of Equation 7 is Equation 9 .
  • channel state information (S450).
  • two codebooks or indices of the first vector or the second vector may be generated as channel state information.
  • channel state information generation step which is one of the steps of the channel state information feedback method according to an embodiment in the MIMO system, has been described, but the steps of the channel state information feedback method according to the embodiment in the MIMO system are described below. Another example of the channel state information generation step is described.
  • FIG. 6 is a flowchart of another example of a method of generating channel state information according to another embodiment.
  • a channel matrix or a covariance matrix which is a channel estimation result of the channel estimation step S320, is received (S510).
  • an eigen vector or an eigenvector (characteristic vector) of a channel matrix or a covariance matrix is calculated (S520).
  • the eigenvectors of the channel matrix are quantized (S540).
  • the quantization scheme is not limited.
  • the quantization scheme may be quantized with amplitude information (or component) and phase information (or component) as shown in Equation 4, or quantized with phase information (or component) as shown in Equation 5.
  • the first eigenvector and the second eigenvector may be divided and quantized in different ways, or may be quantized by a combination thereof.
  • the amplitude of the components of the eigenvectors are corrected such that the power or norm of the quantized eigenvectors are the same (S545).
  • the amplitude value is reduced so that the transmit power of the second antenna is equal to the transmit power of other antennas as shown in the latter end of Equation 10. Can be generated.
  • a vector in which the amplitudes of the components of the eigenvectors or the information designating the vector are generated as channel state information so that the power or norm of the quantized eigenvectors is the same (S550).
  • a vector codebook may be generated as channel state information.
  • the channel state information generation methods 400 and 500 are generated.
  • One channel state information may be fed back (S340).
  • the component vectors or information designating them in the channel state information may be transmitted simultaneously or sequentially.
  • the transmission period of each of the component vectors or information designating them in the channel state information may be the same or different.
  • the channel state information feedback method is described in the MIMO system, but the base station according to another embodiment is described below.
  • FIG. 7 is a block diagram of a base station according to another embodiment.
  • the base station or base station apparatus 600 includes a layer mapper 620 for mapping a codeword 610 to a layer, a precoder 630 for precoding symbols, and two or more antennas for propagating the precoded symbols to the air.
  • An antenna array 640 Since the layer mapper 620, the precoder 630, and the antenna array 640 are the same as or substantially the same as the general configuration of the present or future, detailed descriptions thereof will be omitted.
  • Each terminal delivers channel state information about a propagation channel or channel matrix to the base station 600 in the above-described manner.
  • each terminal may measure channel capacity or channel quality using a reference signal, and report the measured value to the base station 600 through CQI as other channel state information.
  • the base station 600 includes a terminal selector 660 and a precoder generator 670.
  • the terminal selector 660 determines SU-MIMO transmission or MU-MIMO transmission based on the CQIs and channel state information reported from each terminal, and selects the terminals. The terminal selector 660 selects one terminal when determining the SU-MIMO transmission. On the other hand, when the terminal selector 660 determines the MU-MIMO transmission, the terminal selector 660 compares the CQIs reported from each terminal with the channel state information to determine the correlation between each terminal channel. The terminal selector 660 selects terminals satisfying a specific condition based on correlations between respective terminal channels. In this case, terminals satisfying a specific condition may refer to terminals having the least channel interference between terminals, but is not limited thereto.
  • the precoder generator 670 generates a precoding matrix of the terminal (s) selected by the terminal selector 660. At this time, the precoder generator 670 generates a precoding matrix of the terminal (s) based on the channel state information reported from the terminals selected by the terminal selector 660.
  • the channel state information is transmitted through downlink channel states transmitted through m layers (m is a natural number greater than or equal to 2) and n (n is a natural number equal to or greater than m) reported from terminals.
  • m layers a natural number greater than or equal to 2
  • n a natural number equal to or greater than m
  • the first vector and the other part of the m layers of the channel matrix and the n antennas of the m matrix of the channel matrix representing a part of the m layers and the component vectors for the n antennas in a specific manner.
  • a second vector quantized in different ways with respect to the component vector for the second component or information designating them for example, a codebook or an index.
  • the channel state information represents the downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number greater than or equal to 2) and n (n is a natural number equal to or greater than m) reported from terminals.
  • the power of a row vector quantizing the channel matrix among the channel matrixes may include the same vector or information designating the vector, for example, a codebook or an index.
  • the most commonly used precoding scheme is to obtain an eigenvector of a channel and perform eigenvector-based precoding, or take an inverse matrix of a reception channel or a covariance matrix and perform zero forcing-free.
  • Zero-forcing precoding eigenvector-based precoding has a large feedback overhead compared to the technique of the present embodiments of feeding back eigenvectors, as well as power efficiency and transmit power and receive power due to the characteristics specified above. This is small.
  • the zero-forcing technique is superior in interference control but poor in thermal noise, which is inferior to eigenvector-based precoding in most systems.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of transmitting a base station according to another embodiment.
  • a method 700 for transmitting a base station includes a layer mapping step S720 for mapping a codeword 610 to a layer, and a precoding step S730 for precoding symbols.
  • the transmission method 700 of the base station includes a terminal selection step (S760) and a precoder generation step (S770).
  • the terminal selection step S760 determines SU-MIMO transmission or MU-MIMO transmission based on the CQIs and channel state information reported from each terminal, and selects the terminals.
  • the terminal selection step (S760) selects one terminal when the SU-MIMO transmission is determined.
  • the terminal selection step (S760) determines the MU-MIMO transmission
  • the terminal selection step (S760) to determine the correlation between each channel by comparing the channel status information and the CQI reported from each terminal.
  • the terminal selection step S760 selects terminals satisfying a specific condition based on correlations between respective terminal channels.
  • terminals satisfying a specific condition may refer to terminals having the least channel interference between terminals, but is not limited thereto.
  • the precoder generation step S770 generates a precoding matrix of the terminal (s) selected by the terminal selection step S760. At this time, the precoder generation step S770 generates a precoding matrix of the terminal (s) based on the channel state information reported from the terminals selected by the terminal selection step S760.
  • the channel state information is transmitted through downlink channel states transmitted through m layers (m is a natural number greater than or equal to 2) and n (n is a natural number equal to or greater than m) reported from terminals.
  • m layers a natural number greater than or equal to 2
  • n a natural number equal to or greater than m
  • the first vector and the other part of the m layers of the channel matrix and the n antennas of the m matrix of the channel matrix representing a part of the m layers and the component vectors for the n antennas in a specific manner.
  • a second vector quantized in different ways with respect to the component vector for the second component or information designating them for example, a codebook or an index.
  • the channel state information represents the downlink channel state transmitted through m layers (m is a natural number greater than or equal to 2) and n (n is a natural number equal to or greater than m) reported from terminals.
  • the power of a row vector quantizing the channel matrix among the channel matrixes may include the same vector or information designating the vector, for example, a codebook or an index.
  • the most commonly used precoding scheme is to obtain an eigenvector of a channel and perform eigenvector-based precoding, or take a reverse matrix of a reception channel or covariance matrix and perform zero forcing-free.
  • Zero-forcing precoding eigenvector based precoding has a large feedback overhead compared to the technique of the present embodiments of feeding back eigenvectors, as well as power efficiency and transmit power and receive power due to the characteristics specified above. This is small.
  • the zero-forcing technique has good interference control but is poor in thermal noise, which is inferior to eigenvector-based precoding in most systems.
  • the above embodiments may be applied to uplink / downlink MIMO systems, and may be used in a single cell environment as well as a coordinated multi-point transmission / reception system (CoMP) and heterogeneous networks. It may be applied to all uplink / downlink MIMO systems.
  • CoMP coordinated multi-point transmission / reception system
  • component vectors of the matrix for SU-MIMO have been described as including a component vector for MU-MIMO, but the present invention is not limited thereto, and some of the component vectors of the matrix for MU-MIMO are used for SU-MIMO. Component vectors may be included.

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Abstract

본 발명의 실시예는 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.

Description

채널상태정보 피드백 장치와 그 방법, 기지국, 그 기지국의 전송방법
본 발명의 실시예는 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.
통신 시스템이 발전해나감에 따라 사업체들 및 개인들과 같은 소비자들은 매우 다양한 무선 단말기들을 사용하게 되었다.
현재의 3GPP, LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE Advanced)등의 이동 통신 시스템에서는 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 데이터를 송수신 할 수 있는 고속 대용량의 통신 시스템으로서, 유선 통신 네트워크에 준하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있을 뿐 아니라, 정보 손실의 감소를 최소화하고, 시스템 전송 효율을 높임으로써 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 적절한 오류검출 방식이 필수적인 요소가 되었다.
한편, 송수신단 모두에서 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 통신시스템이 사용되고 있으며, 단일의 UE(single UE; SU) 또는 여러 UE(Multiple UE)가 하나의 기지국 등에 신호를 수신 또는 송신하는 구조이다.
MIMO을 사용하는 시스템에서는 여러 기준 신호 등을 이용하여 채널 상태를 파악하고, 그를 전송단(다른 장치)으로 피드백하는 과정이 필요하다.
즉, 하나의 단말이 다수의 하향링크 물리채널을 할당받는 경우, 단말은 각 물리채널에 대한 채널상태 정보를 기지국에 피드백함으로써 적응적으로 시스템을 최적화할 수 있으며, 이를 위하여 채널상태 지시 기준신호(CSI-RS (Channel Status Index-Reference Signal)), 채널품질 지시자(CQI: Channel Quality Indicator) 및 프리코딩 행렬 인덱스(PMI: Precoding Matrix Index) 의 신호들이 사용될 수 있으며, 기지국 등을 그러한 채널 상태 관련 정보를 이용하여 채널을 스케줄링한다.
본 발명의 일 실시예는, 무선통신시스템에서, m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터를 생성하는 단계 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 생성하는 단계 및 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를, 또는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보를 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 생성하는 단계 및 상기 벡터 또는 상기 벡터를 지정하는 정보를 같은 시간에 또는 다른 시간에 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 무선통신시스템에서, 기지국으로부터 참조신호(Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부 수신된 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부 상기 채널추정부의 채널 추정 결과를 기초로 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 생성하는 채널상태정보 생성부 및 상기 생성된 채널상태정보를 피드백하는 피드백부를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 무선통신시스템에서, 기지국으로부터 참조신호(Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부 수신된 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부 상기 채널추정부의 채널 추정 결과를 기초로 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 생성하는 채널상태정보 생성부 및 상기 생성된 채널상태정보를 피드백하는 피드백부를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 무선통신시스템에서, 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼 프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코더 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이 및 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성부를 포함하는 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼 프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코더 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이 및 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성부를 포함하는 기지국을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 무선통신시스템에서, 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑단계 프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩 단계 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계 및 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성단계를 포함하는 전송방법을 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예는, 무선통신시스템에서, 코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑단계 프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩단계 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계 및 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성단계를 포함하는 전송방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 기능별 블록도이다.
도 3은 도 2의 채널상태정보생성부의 블록도이다.
도 4는 MIMO 시스템에서 다른 실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법의 흐름도이다.
도 5는 또다른 실시예에 따른 채널상태정보 생성방법의 일예의 흐름도이다.
도 6는 또다른 실시예에 따른 채널상태정보 생성방법의 다른 예의 흐름도이다.
도 7은 또다른 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 8은 또다른 실시예에 따른 기지국의 전송방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들이 적용되는 무선통신시스템을 도시한다.
무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.
본 명세서에서의 단말(10)은 무선 통신에서의 사용자 단말을 의미하는 포괄적 개념으로서, WCDMA 및 LTE, HSPA 등에서의 UE(User Equipment)는 물론, GSM에서의MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등을 모두 포함하는 개념으로 해석되어야 할 것이다.
기지국(20) 또는 셀(cell)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node) 등 다른 용어로 불릴 수 있다
본 명세서에서 단말(10)과 기지국(20)은 본 명세서에서 기술되는 기술 또는 기술적 사상을 구현하는데 사용되는 두가지 송수신 주체로 포괄적인 의미로 사용되며 특정하게 지칭되는 용어 또는 단어에 의해 한정되지 않는다.
본 발명의 일실시예는 GSM, WCDMA, HSPA를 거쳐 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-advanced로 진화하는 비동기 무선통신과, CDMA, CDMA-2000 및 UMB로 진화하는 동기식 무선 통신 분야의) 등에 적용될 수 있다. 본 발명은 특정한 무선통신 분야에 한정되거나 제한되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 사상이 적용될 수 있는 모든 기술분야를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예가 적용되는 무선통신시스템은 상향링크 및/또는 하향링크 HARQ를 지원할 수 있으며, 링크 적응(link adaptation)을 위해CQI(channel quality indicator)를 사용할 수 있다. 또한, 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있으며, 예를 들어, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있는 것과 같다.
무선통신시스템은 많은 사용자에게 고속 정보 전송을 지원하기 위해서는 채널 상태가 좋은 사용자에게 제공할 수 있는 최대 대역 효율(peak sprectral efficiency)을 증가시키는 기법 이외에 평균적인 대역 효율(cell average spectral efficiency)과 열악한 채널 환경에 처한 사용자의 대역 효율(cell edge spectral efficiency)을 증가시키는 기법 또한 필요하다.
후자의 두 가지 목적을 달성하기 위하여 최신 통신 기법들은 다중 안테나를 사용하여 동시에 여러 사용자에게 동일 대역을 통해 정보를 전달하는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multiple User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO) 기법의 사용을 고려한다. MU-MIMO은 둘 이상의 사용자 단말들이 동일 대역에 대하여 높은 채널 전파 이득(channel propagation gain)을 가질 경우 두 사용자가 대역을 공유하는 것을 허가하여 보다 많은 사용자가 보다 넓은 대역을 사용하는 이득 이외에 채널 전파 이득이 좋은 대역을 사용하는 것이 가능하도록 하여 전반적인 대역 효율(spectral efficiency)을 향상시킨다.
MU-MIMO 구현시 최대 단점은 기지국에 채널에 대한 정보(channel state information)을 전달하여야 한다는 점이다. SU-MIMO의 경우, 다중 접속 간섭(Multiple Access Interference, MAI)을 고려할 필요가 없어 각 사용자가 채널에 대한 정보를 직접 전달하는 대신 채널에 적합한 전송 방식 또는 MIMO 전송 기법(precoding matrix)에 대한 인자(PMI)을 전달하는 방식으로 간단히 우수한 성능을 구현할 수 있다.
그러나 MU-MIMO은 사용자간 간섭 제어를 위하여 안테나간 상관 관계 또는 아이겐 벡터 등 물리적 채널 또는 버츄얼 채널의 유니크한 특성에 대한 정밀한 정보를 요구한다. MU-MIMO의 경우, 기지국이 사용자 간 간섭을 파악하고 이에 따라 적절한 스케줄링이 가능하도록 하기 위하여 각 단말은 채널에 대한 직접적인 정보를 기지국에 전달하여 기지국이 이를 근거로 사용자간 간섭을 피하는 프리코딩 및 스케줄링(scheduling)을 수행할 수 있도록 보조하여야 한다. 채널상태정보를 직접적으로 전달하는 것은 대단히 큰 피드백 오버헤드를 유발함으로, 합리적인 채널상태정보 전달 방식이 반드시 개발되어야 한다.
반면 SU-MIMO은 이러한 정보를 제공하지 않고 우수한 프리코딩 게인(precoding gain)을 제공할 수 있는 프리코더에 대한 직접적인 정보, 또는 안테나간 상관관계에 대한 보다 불확실한 정보를 제공하여도 동작이 가능하다. SU-MIMO은 간섭 제거와 같은 수신단 기법으로 레이어간 간섭 제어가 가능하기 때문이다.
SU/MU-MIMO의 상기 특성에 의하여, SU-MIMO 및 MU-MIMO은 각기 다른 피드백정보에 근거하여 동작할 수 있으며, 동일 피드백정보를 근거로 동작하되, 정보의 일부분이 다른 부분보다 높은 정밀도를 가지도록 설계하는 방안도 가능하다. 상기 두 가지 기법들 중 후자의 기법은, SU/MU-MIMO 모두 또는 둘 중 한 가지 기법이 피드백정보를 모두 활용하여 구현됨으로, SU/MU-MIMO 각각이 피드백정보 중 일부만을 사용하여 구현되는 전자의 기법에 비하여 피드백 효율, 또는 동일 피드백 오버헤드 대비 MIMO 성능이 우수할 수 있는 여지를 가진다.
이하, 동일 구조의 피드백을 사용하여 SU/MU-MIMO을 구현하는 피드백방법 및 프리코딩 방법을 제시하며, 또한 SU/MU-MIMO 각각의 특성을 고려하여, 동일 피드백오버헤드 대비 SU/MU-MIMO 각각에 유리한 피드백 신호를 구현하는 방법을 도 2 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 기능별 블록도이다.
MIMO 채널상태정보 피드백 장치(100)는 현재 접속되어 있는 기접속 단말(UE) 또는 추가 접속을 시도하는 추가 접속 UE 내에 하드웨어 또는 소프트웨어 적으로 구현될 수 있으나, 그에 한정되는 것은 아니며 기지국 등에 구현될 수도 있을 것이다.
일실시예에 의한 MIMO 채널상태정보 피드백 장치(100)는 크게 기지국으로부터 참조신호(Reference Signal), 예를 들어 CSI-RS(Channel State Index-Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부(110)와, 수신된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부(120)와, 채널추정부의 채널 추정 결과를 기초로 해당되는 채널상태정보를 생성하는 채널상태정보 생성부(130), 채널상태정보를 생성하여 피드백하는 피드백부(140)를 포함한다.
위에서 참조신호 수신부(110)와 채널추정부(120)는 별도 또는 통합되어 구현될 수 있으며, 경우에 따라서 통합 구현될 수 있을 것이다.
참조신호 수신부(110)는 셀 고유의 CSI-RS를 수신하며 수신 신호의 어느 대역(어느 서브케리어) 및 어느 심볼(Symbol)에 CSI-RS가 수신되는지에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 그 시간-주파수 영역의 신호를 결정함으로써 CSI-RS 수신값을 측정할 수 있다.
CSI-RS은 단말이 하향링크 채널을 추정할 수 있도록 기지국이 전송하는 참조신호(reference signal)이다. 단말은 CSI-RS을 수신하여 하향링크 채널을 추정(Channel Estimation)하며, 추정된 채널에 가장 적합한 프리코딩(precoding; 이하 "프리코딩" 또는 "PC"라 함) 방식 및 포스트 디코딩(post-decoding; 이하 "포스트 디코딩" 또는 "PDC"라 함) 방식을 검색한다.
채널추정부(120)는 수신된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하는 기능을 하며, 채널 추정은 다음과 같이 수행된다.
참조신호 수신부(110)에 의하여 수신되는 CSI-RS의 수신값은 아래 수학식 1과 같으며, 수학식 1에서
Figure PCTKR2011000907-appb-I000001
은 수신된 CSI-RS 수신값, H은 전파 채널(propagation channel),
Figure PCTKR2011000907-appb-I000002
은 전송된 CSI-RS 송신값, 그리고
Figure PCTKR2011000907-appb-I000003
은 가우시안 잡음이다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000004
위에서 수신된 CSI-RS 수신값인
Figure PCTKR2011000907-appb-I000005
는 위와 같은 측정에 의하여 알 수 있고, CSI-RS 송신값인
Figure PCTKR2011000907-appb-I000006
은 기지국과 단말 사이에 이미 알려진 값이므로, 통상적인 채널 추정 기법을 이용하여 전파 채널(propagation channel)인 H을 추정할 수 있는 것이다.
채널추정부(120)의 채널 추정 결과인 전파 채널(propagation channel) H는 채널 행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)일 수 있다. 본 명세서에서는 채널 추정 결과를 채널 행렬이라고 통칭한다.
다음으로, 채널상태정보 생성부(140)는 채널추정부(120)의 채널 추정 결과를 기초로 채널상태정보를 생성한다.
채널상태정보는 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 m개의 레이어들 중 일부와 상기n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터와, 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하거나, 제1벡터와 제2벡터를 지정하는 정보를 포함할 수 있다. 한편, 채널상태정보는 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬의 성분벡터들을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함할 수 있다. 아울러, 채널상태정보에는 채널품질과 관련된 정보, 예를 들어 CQI(Channel Quality indicator)값을 포함할수 있다. 이하 채널행렬을 변환하는 방법으로 양자화를 예시적으로 설명하나 이에 제한되지 않는다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 구성요소들에 대해 기재하였으나, 이하 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 구성요소들 중 하나인 채널상태정보생성부에 대해 기재한다.
도 3은 도 2의 채널상태정보생성부의 블록도이다.
채널상태정보 생성부(140)는 아이겐벡터 계산부(132)와 제1양자화부(134), 제2양자화부(136)를 포함할 수 있다. 제1양자화부(134)와 제2양자화부(136)는 개념상으로 분리하였으나, 별도 또는 통합되어 구현될 수 있으며, 경우에 따라서 통합 구현될 수 있다.
아이겐벡터 계산부(132)는 채널추정부(120)의 채널 추정 결과인 채널행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)의 아이겐벡터(eigen vector) 또는 고유벡터(특성벡터)를 계산한다. 예를 들어, 아이겐벡터 계산부(132)는 수학식 2와 같이 켤레전치를 가진 채널행렬의 곱에 의해 형성되는 에르미트(Hermitian)행렬을 이용하여 채널행렬의 아이겐벡터를 계산할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000007
여기서, H는 수학식 1의 채널 행렬을 의미하며, E는 아이겐벡터를 의미하며, 심볼*는 켤레 전치를 언급하며,
Figure PCTKR2011000907-appb-I000008
는 아이겐벡터의 대각선행렬을 의미한다.
예를 들어, 4개의 레이어들(m=4)과 4개의 안테나들(n=4)로 구성된 채널에 대하여, 아이겐벡터 계산부(132)가 계산한 채널행렬 또는 공분산 행렬의 아이겐벡터들은 아래 수학식 3과 같을 수 있다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000009
아이겐벡터 계산부(132)에 의해 채널행렬로부터 계산된 아이겐벡터들은 제1양자화부(134) 및/또는 제2양자화부(136)에 의해 진폭정보와 위상정보를 가지고 양자화하거나 높은 정밀도의 위상정보만을 가지고 양자화할 수 있다. 예를 들어, 수학식 3에 표시한 4개의 아이겐벡터들을 2개의 진폭정보와 8개의 위상정보를 가지고 양자화한 벡터들은 수학식 4와 같고, 16개의 위상정보만을 가지고 양자화한 벡터들은 수학식 5와 같을 수 있다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000010
[수학식 5]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000011
채널상태정보생성부(130)는 위에서 설명한 아이겐벡터 계산부(132)에 의해 채널행렬로부터 계산된 아이겐벡터들을 진폭정보와 위상정보를 가지고 변환한, 예를 들어 양자화한 벡터들이나, 높은 정밀도의 위상정보만을 가지고 변환한, 예를 들어 양자화한 벡터들이나, 이 벡터들을 지정하는 정보, 예를 들어 코드북을 채널상태정보로 생성할 수도 있다. 피드백부(140)이 채널상태정보를 피드백할 수 있다.
이때, 진폭정보와 위상정보를 가지고 양자화한 전자의 벡터들 또는 이 벡터들을 지정하는 정보를 전송하는 방식은 위상정보만을 가지고 양자화한 후자의 벡터들 또는 이 벡터들을 지정하는 정보를 전송하는 방식에 비하여 보다 정확한 아이겐벡터 모양을 전송할 수 있으나 아래에서 상세히 설명한 바와 같이 SU-MIMO에 비해 MU-MIMO 지원시 전력 밸런싱(power balancing)이 어려울 수 있다.
예를 들어, 4개의 안테나들을 구비한 각 단말이 피드백한 아이겐벡터들 중 더 큰 아이겐값에 상응하는 벡터들 하나씩, 예를 들어 수학식 6의 벡터들 하나씩을 선택하여 랭크 1 전송을 두 단말에 지원하는 MU-MIMO의 경우, 기지국은 수학식 6의 아이겐벡터를 사용하여 프리코딩을 수행한다고 가정하자.
[수학식 6]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000012
이 경우, 각 단말의 2개의 전송 안테나들(transmit antennas)의 최대 전송 전력은 최대 (2+2)2:(1+1)2=16:4로 4배 차이가 날 수 있다. 이와 같이 각 단말의 전송안테나(transmit antenna)의 최대 전송 전력이 큰 차이가 나는 것은 전송단 전력증폭기(power amplifier)의 출력 효율을 크게 감소시킬 수 있다. 각 전송 안테나에는 일반적으로 동일 출력, 동일 전력의 전력증폭기(power amplifier)을 사용하거나 또는 두 개 이상의 전송 안테나들이 하나의 전력증폭기를 공유하는 경우가 많다.
전술한 바와 같이 각 안테나 별 전송 전력이 크게 다른 프리코더를 사용할 경우 4개의 전송 안테나들의 각각의 최대 전송 출력은 수학식 6의 경우 16 : 4 : 9 :9이 될 수가 있다. 4개의 전송 안테나들 각각 최대 출력 P 인 전력증폭기를 사용할 경우, 두번째 안테나 전송을 담당하는 전력증폭기는 P/4의 전력을 사용하여 신호를 전송하게 되며, 세번째 및 네번째 전송 안테나를 담당하는 전력증폭기는 9P/16의 전력만을 사용하여 신호를 전송하게 되어, 전체 네개의 안테나들 전송을 담당하는 전력증폭기는 총합 19P/8의 전력을 사용하여 신호를 전송하게 된다. 이 경우 전력증폭기의 최대 출력인 4P의 60%에 불과한 값으로, 기지국의 전력증폭기의 전송 효율이 크게 감소할 수 있다.
이러한 기지국의 전력증폭기의 전송 효율이 감소하는 점을 해결하기 위해 전송 안테나 전송 전력이 동일해지도록 아이겐벡터의 진폭 정보를 왜곡할 경우 프리코딩 성능 저하 및 MAI 증가가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 아이겐벡터의 진폭 성분을 무시하고 위상 성분만을 가지고 양자화하되, 위상 성분의 정밀도를 높여 피드백하는 방식, 예를 들어 수학식 5의 아이겐벡터를 피드백하는 방식을 사용할 수도 있다.
전술한 경우, 진폭정보와 위상정보를 가지고 양자화한 전자의 벡터들을 지정하는 정보를 전송하는 방식은 진폭 정보를 1비트, 위상 정보를 3비트 사용하는 대신, 위상정보만을 가지고 양자화한 벡터들을 지정하는 정보를 전송하는 방식은 위상 정보를 4비트 사용하여 위상정보에 대한 신뢰도를 증가시킬 수 있다.
그러나 이러한 방식은 동일 피드백 오버헤드(feedback overhead) 대비 아이겐벡터의 정확도가 감소함으로 SU-MIMO 지원에는 적합하지 않을 수 있다.
채널상태정보생성부(130)는 SU-MIMO에 적합한 또는 SU-MIMO를 지원하는 피드백정보를 피드백하되 그 일부분에 MU-MIMO에 적합한 또는 MU-MIMO를 지원하는 피드백정보를 포함하여 채널상태정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 채널상태정보생성부(130)는 특성이 다른 MU-MIMO을 위한 코드북과 SU-MIMO을 위한 코드북 각각을 설계할 수 있다. 따라서, 피드백정보는 SU-MIMO를 지원하는 하나의 피드백정보이지만, 특성이 다른 두개의 코드북들을 가질 수 있다. 하나의 코드북은 레이어(layer) 내부(벡터 내부)의 전력 균형 코드북(power balanced codebook)이며, 다른 하나의 코드북은 아이겐벡터 모양을 정확하게 반영한 코드북일 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 아이겐벡터 계산부(132)는 채널행렬의 아이겐벡터들 중 특정 개수의 아이겐값이 큰 아이겐백터들로 제1아이겐벡터 또는 주아이겐벡터(prime eigen vector)를 선정하고, 나머지 아이겐벡터들을 제2아이겐벡터 또는 부아이겐벡터(minor eigen vector)를 선정한다. 주아이겐벡터의 개수는 MU-MIMO 구동 시 각 사용자가 동시 수신할 수 있는 레이어의 개수일 수도 있고 아이겐값의 크기가 임계값(threshold )보다 큰 아이겐벡터의 개수일 수 있고, 전술한 두개의 개수들 중 작은 값일 수도 있다. 예를 들어, 아이겐벡터 계산부(132)는 MU-MIMO 구동 시 한 단말이 수신 받을 수 있는 레이어의 개수가 최대 두개라고 가정할 때 가장 큰 두 개의 아이겐값에 대응하는 아이겐벡터 두개를 주아이겐벡터로 선정하고, 나머지를 부아이겐벡터로 선정한다. 주아이겐벡터는 채널행렬의 성분벡터들에서 선택된 채널상태가 상대적으로 우수한 성분벡터들일 수 있다.
예를 들어 아이겐벡터 계산부(132)는 수학식 5의 아이겐벡터들 중 수학식 7과 같이 가장 큰 두개의 아이겐값에 대응하는 두개의 아이겐벡터를 주아이겐벡터로 선정하고, 나머지 두개의 아이겐벡터를 부아이겐벡터로 선정할 수 있다. 이때 아이겐값(eigen value)은 아이겐 벡터의 채널에 대한 이득을 나타내는 수치이다. 즉, 큰 아이겐 값에 대응하는 아이겐 벡터를 사용하여 프리코딩을 수행하면, 신호는 채널 통과 후 높은 수신 전력을 가지게 된다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000013
제1양자화부(134)는 선정된 주아이겐벡터들을 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화하고, 제2양자화부(136)는 선정된 부아이겐벡터들을 진폭 정보(또는 성분)과 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화한다. 제1양자화부(134)에 의해 양자화된 벡터를 제1벡터라 하고, 제2양자화부(136)에 의해 양자화된 벡터를 제2벡터라 한다. 이때 제1양자화부(134)는 예를 들어 16개의 위상정보를 가지고 양자화하고, 제2양자화부(136)는 예를 들어 8개의 위상정보를 가지고 양자화하므로 양자의 양자화 레벨이 다를 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 제1양자화부(134)와 제2양자화부(136)의 양자화 레벨이 동일할 수도 있다.
전술한 예에서, 제1양자화부(134)가 수학식 7의 아이겐벡터들 중 주아이겐벡터들을 양자화한 제1벡터는 수학식 8이고, 제2양자화부(136)가 수학식 7의 아이겐벡터들 중 부아이겐벡터들을 양자화한 제2벡터는 수학식 9이다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000014
[수학식 9]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000015
한편, 제2양자화부(136)는 제1벡터와 제2벡터의 행벡터들 또는 열백터들의 노름(norm)이 동일하도록 제2벡터의 진폭을 수정할 수 있다. 또한, 제2양자화부(136)는 제1벡터와 제2벡터의 행벡터들 또는 열백터들의 전송 전력이 동일하도록 제2벡터의 진폭을 수정 또는 변경, 조절할 수 있다. 다시 말해 제2양자화부(136)는 각 레이어들 또는 각 안테나들의 전송 전력이 동일하도록 제2벡터의 진폭을 수정 또는 변경, 조절할 수 있다.
예를 들어 수학식 10의 전단과 같이 두번째 안테나의 전송전력이 다른 안테나들의 전송전력보다 큰 경우 제2양자화부(136)는 수학식 10의 후단과 같이 두번째 안테나의 전송전력이 다른 안테나의 전송전력과 동일하도록 진폭값을 줄여 제2벡터를 생성할 수 있다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2011000907-appb-I000016
한편, 채널상태정보생성부(130)는 위에서 설명한 바와 같이 아이겐벡터들 중 주아이겐벡터들과 부아이겐벡터들을 선정한 후 다른 특성 또는 다른 방식으로 양자화하고 마지막으로 수학식 10의 예를 통해 알 수 있는 바와 같이 벡터의 성분들 중 일부의 진폭값을 수정할 수도 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어 채널상태정보생성부(130)는 아이겐벡터들을 수학식 4 또는 수학식 5와 같이 아이겐벡터들을 동일한 방식으로 양자화한 후 행벡터들 또는 열백터들의 전송 전력(또는 노름)이 동일하도록 양자화된 벡터들의 성분들 중 일부의 진폭값을 수정할 수도 있다.
도 2를 다시 참조하면, 피드백부(140)는 전술한 제1벡터 또는 제2벡터(또는 이들의 수정한 벡터들)을 피드백하거나, 제1벡터 또는 제2벡터를 지정하는 정보, 예를 들어 제1벡터 또는 제2벡터의 두개의 코드북들 또는 인덱스들을 피드백할 수 있다. 이때 피드백부(140)는 제1벡터 또는 제2벡터, 또는 이들을 지정하는 정보를 동시에 전송할 수도 있고, 순차적으로 전송할 수도 있다. 한편, 피드백부(140)는 제1벡터 또는 제2벡터, 또는 이들을 지정하는 정보들 각각의 전송 주기가 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치에 대해 기재하였으나, 이하 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법에 대해 기재한다.
도 4는 MIMO 시스템에서 다른 실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법의 흐름도이다.
다른 실시예에 의한 MU-MIMO 채널상태정보 피드백 방법(300)는 기지국으로부터 참조신호(Reference Signal), 예를 들어 CSI-RS(Channel State Index-Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신 단계(S310)와, 수신된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정단계(S320)와, 채널추정단계(S320)의 채널 추정 결과를 기초로 해당되는 채널상태정보를 생성하는 채널 상태정보 생성단계(S330), 이 채널상태정보를 피드백하는 피드백 단계(S340)를 포함한다.
위에서 참조신호 수신단계(S310)와 채널추정단계(S320)는 별도 또는 통합되어 구현될 수 있으며, 경우에 따라서 통합 구현될 수 있을 것이다.
참조신호 수신단계(S310)에서 셀 고유의 CSI-RS를 수신하며 수신 신호의 어느 대역(어느 서브케리어) 및 어느 심볼(Symbol)에 CSI-RS가 수신되는지에 대한 정보를 가지고 있기 때문에 그 시간-주파수 영역의 신호를 결정함으로써 CSI-RS 수신값을 측정할 수 있다.
채널추정단계(S320)에서 수신된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하는 기능을 하며, 채널 추정은 다음과 같이 수행된다. 참조신호 수신 단계(S310)에 의하여 수신되는 CSI-RS의 수신값은 전술한 수학식 1과 같다. 채널추정단계(S320)의 채널 추정 결과인 전파 채널(propagation channel) H는 채널 행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)일 수 있다.
다음으로, 채널상태정보 생성단계(S330)는 채널추정단계(S320)의 채널 추정 결과를 기초로 채널상태정보를 생성한다. 채널상태정보는 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터와, 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하거나, 제1벡터와 제2벡터를 지정하는 정보를 포함할 수 있다. 한편, 채널상태정보는 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬의 성분벡터들을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함할 수 있다. 채널상태정보에는 CQI값을 포함한다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 일부 단계들에 대해 기재하였으나, 이하 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법의 단계들 중 하나인 채널상태정보 생성단계의 예들에 대해 기재한다.
도 5는 또다른 실시예에 따른 채널상태정보 생성방법의 일예의 흐름도이다. 도 5에 도시한 채널상태정보 생성방법(400)은 위에서 설명한 채널상태정보 생성단계(S340)의 일부에 해당함과 동시에 독립적인 방법을 구성할 수 있다. 다시 말해, 도 5에 도시한 채널상태정보 생성방법(400)는 도 4의 채널상태정보 생성단계(S340)의 전후 단계들과 독립적인 방법을 구성할 수 있고, 이 채널상태정보 생성방법(400)은 다른 기술을 구현하는데 포함될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 채널추정단계(S320)의 채널 추정 결과인 채널행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)을 입력받는다(S410).
다음으로, 채널행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)의 아이겐벡터(eigen vector) 또는 고유벡터(특성벡터)를 계산한다(S420). 예를 들어, S420 단계는 전술한 바와 같이 수학식 2와 같이 켤레전치를 가진 채널행렬의 곱에 의해 형성되는 에르미트(Hermitian)행렬을 이용하여 채널행렬의 아이겐벡터를 계산할 수 있다. 예를 들어, 4개의 레이어들(m=4)과 4개의 안테나들(n=4)로 구성된 채널에 대하여, 채널행렬 또는 공분산 행렬의 아이겐벡터들은 수학식 3과 같을 수 있다.
다음으로, 채널행렬의 아이겐벡터들 중 특정 개수의 아이겐값이 큰 아이겐백터들로 제1아이겐벡터 또는 주아이겐벡터(prime eigen vector)를 선정하고, 나머지 아이겐벡터들을 제2아이겐벡터 또는 부아이겐벡터(minor eigen vector)를 선정한다(S430). 주아이겐벡터의 개수는 MU-MIMO 구동 시 각 사용자가 동시 수신할 수 있는 레이어의 개수일 수도 있고 아이겐값의 크기가 임계값(threshold )보다 큰 아이겐벡터의 개수일 수 있고, 전술한 두개의 개수들 중 작은 값일 수도 있다. 예를 들어, MU-MIMO 구동 시 한 단말이 수신 받을 수 있는 레이어의 개수가 최대 두개라는 가정할 때 가장 큰 두 개의 아이겐값에 대응하는 아이겐벡터 두개를 주아이겐벡터로 선정하고, 나머지를 부아이겐벡터로 선정한다.
예를 들어 수학식 5의 아이겐벡터들 중 수학식 7과 같이 가장 큰 두개의 아이겐값에 대응하는 앞에서 두개의 아이겐벡터를 주아이겐벡터로 선정하고, 나머지 뒤에서 두개의 아이겐벡터를 부아이겐벡터로 선정할 수 있다.
다음으로, 선정된 주아이겐벡터들을 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화하고, 선정된 부아이겐벡터들을 진폭 정보(또는 성분)과 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화한다(S440). 전자에 의해 양자화된 벡터를 제1벡터라 하고, 후자에 의해 양자화된 벡터를 제2벡터라 한다.
전술한 예에서, 수학식 7의 아이겐벡터들 중 주아이겐벡터들을 양자화한 제1벡터는 수학식 8이고, 수학식 7의 아이겐벡터들 중 부아이겐벡터들을 양자화한 제2벡터는 수학식 9이다.
다음으로, 전술한 제1벡터 또는 제2벡터(또는 이들의 수정한 벡터들), 제1벡터 또는 제2벡터를 지정하는 정보를 채널상태정보로 생성한다(S450). 후자의 예로써 제1벡터 또는 제2벡터의 두개의 코드북들 또는 인덱스들을 채널상태정보로 생성할 수 있다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법의 단계들 중 하나인 채널상태정보 생성단계의 일예에 대해 기재하였으나, 이하 MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법의 단계들 중 하나인 채널상태정보 생성단계의 다른 예에 대해 기재한다.
도 6는 또다른 실시예에 따른 채널상태정보 생성방법의 다른 예의 흐름도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 채널추정단계(S320)의 채널 추정 결과인 채널행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)을 입력받는다(S510).
다음으로, 채널행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)의 아이겐벡터(eigen vector) 또는 고유벡터(특성벡터)를 계산한다(S520).
다음으로, 채널행렬의 아이겐벡터들을 양자화한다(S540). S540 단계에서 양자화 방식은 제한되지 않는다. 예를 들어, S540 단계에서 양자화 방식은 수학식 4와 같이 진폭 정보(또는 성분)과 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화할 수도 있고, 수학식 5와 같이 위상 정보(또는 성분)을 가지고 양자화할 수도 있고, 수학식 8과 수학식 10과 같이 제1아이겐벡터와 제2아이겐벡터로 나누어 다른 방식으로 양자화할 수도 있고, 이들의 조합에 의해 양자화할 수도 있다.
다음으로, 양자화된 아이겐벡터들의 전력 또는 노름이 동일하도록 아이겐벡터들의 성분들의 진폭을 수정한다(S545).
예를 들어 수학식 10의 전단과 같이 두번째 안테나의 전송전력이 다른 안테나들의 전송전력보다 큰 경우 수학식 10의 후단과 같이 두번째 안테나의 전송전력이 다른 안테나의 전송전력과 동일하도록 진폭값을 줄여 벡터를 생성할 수 있다.
다음으로, 양자화된 아이겐벡터들의 전력 또는 노름이 동일하도록 아이겐벡터들의 성분들의 진폭을 수정한 벡터 또는 이 벡터를 지정하는 정보를 채널상태정보로 생성한다(S550). 후자의 예로써 벡터의 코드북을 채널상태정보로 생성할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 채널상태정보 생성방법(400, 500)에 따른 채널상태정보 생성단계(S330) 이후에 채널상태정보 생성방법(400, 500)에서 생성한 채널상태정보를 피드백할 수 있다(S340). 이때 채널상태정보 중 성분벡터들 또는 이들을 지정하는 정보들을 동시에 전송할 수도 있고, 순차적으로 전송할 수도 있다. 한편, 채널상태정보 중 성분벡터들 또는 이들을 지정하는 정보들 각각의 전송 주기가 동일할 수도 있고 다를 수도 있다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 방법에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 기지국에 대해 기재한다.
도 7은 또다른 실시예에 따른 기지국의 블록도이다.
기지국 또는 기지국 장치(600)는 코드워드(610)를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼(620)과 심볼들을 프리코딩하는 프리코더(630), 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이(640)을 포함한다. 레이어 맵퍼(620)와 프리코더(630), 안테나 어레이(640)은 현재 또는 장래의 일반적인 구성과 동일하거나 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
각 단말은 기지국(600)에 전파 채널(propagation channel) 또는 채널 행렬(channel matrix)에 대한 채널상태정보(channel state information)를 전술한 방법으로 기지국(600)에 전달한다. 또한, 각 단말은 참조신호를 사용하여 채널 성능(channel capacity) 또는 채널 품질(channel quality)을 측정하고, 측정값을 다른 채널상태정보로 CQI을 통해 기지국(600)에 보고할 수 있다.
또한 기지국(600)은 단말 선택부(660)와 프리코더 생성부(670)을 포함한다.
단말 선택부(660)는 각 단말로부터 보고받은 CQI들과 채널상태정보를 기초로 SU-MIMO 전송 또는 MU-MIMO 전송을 결정하고, 그 단말들을 선택한다. 단말 선택부(660)는 SU-MIMO 전송을 결정한 경우 하나의 단말을 선택한다. 한편, 단말 선택부(660)는 MU-MIMO 전송을 결정한 경우 단말 선택부(660)는 각 단말로부터 보고받은 CQI들과 채널상태정보를 비교하여 각 단말 채널 간 상관관계를 파악한다. 단말 선택부(660)은 각 단말 채널 간 상관 관계를 기초로 특정 조건을 만족하는 단말들을 선택한다. 이때 특정 조건을 만족하는 단말들은 단말간 채널 간섭이 가장 적은 단말들을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프리코더 생성부(670)는 단말 선택부(660)에 의해서 선택된 단말(들)의 프리코딩 행렬(precoding matrix)를 생성한다. 이때 프리코더 생성부(670)는 단말 선택부(660)에 의해서 선택된 단말들로부터 보고받은 채널상태정보를 기초로 단말(들)의 프리코딩 행렬(precoding matrix)를 생성한다.
채널상태정보는 전술한 바와 같이 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 제2벡터 또는 이들을 지정하는 정보, 예를 들어 코드북 또는 인덱스를 포함할 수 있다.
또한, 채널상태정보는 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 양자화한 행벡터의 전력이 동일한 벡터 또는 이 벡터를 지정하는 정보, 예를 들어 코드북 또는 인덱스를 포함할 수 있다.
채널 또는 공분산 행렬을 수신받는 기존 기법의 경우, 가장 대표적으로 사용하는 프리코딩 방식은 채널의 아이겐벡터를 취득하여 아이겐벡터 기반 프리코딩을 수행하거나, 또는 수신 채널이나 공분산 행렬의 역행렬을 취하여 제로포싱 프리코딩(zero-forcing precoding)을 하는 것이다. 상기 방식들 중 아이겐벡터 기반 프리코딩은 아이겐벡터를 피드백하는 본 실시예들의 기법과 비교하여 피드백오버헤드가 클 뿐 아니라, 상기에 명시된 특성들로 인하여 전력 효율(power efficiency) 및 전송 전력과 수신 전력이 작다. 또한 제로포싱기법의 경우, 간섭 제어 능력은 우수하나 열잡음(thermal noise)에 약한 특성을 가지고 있어 대다수 시스템에서 아이겐벡터 기반 프리코딩보다 열등한 성능을 보인다.
이상, 또다른 실시예에 다른 기지국에 대해 기재하였으나, 이하 또다른 실시예에 따른 기지국의 전송방법에 대해 기재한다.
도 8은 또다른 실시예에 따른 기지국의 전송방법의 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 또다른 실시예에 따른 기지국의 전송방법(700)는 코드워드(610)를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑 단계(S720)과 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩 단계(S730), 둘 이상의 안테나들를 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계(S740)을 포함한다. 레이어 맵핑 단계(S720)와 프리코딩 단계(S730), 전송단계(S740)는 현재 또는 장래의 일반적인 구성과 동일하거나 실질적으로 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다.
또한, 또다른 실시예에 따른 기지국의 전송방법(700)는 단말 선택단계(S760)와 프리코더 생성단계(S770)를 포함한다.
단말 선택단계(S760)는 각 단말로부터 보고받은 CQI들과 채널상태정보를 기초로 SU-MIMO 전송 또는 MU-MIMO 전송을 결정하고, 그 단말들을 선택한다. 단말 선택단계(S760)는 SU-MIMO 전송을 결정한 경우 하나의 단말을 선택한다. 한편, 단말 선택단계(S760)는 MU-MIMO 전송을 결정한 경우 단말 선택단계(S760)는 각 단말로부터 보고받은 CQI들과 채널상태정보를 비교하여 각 단말 채널 간 상관관계를 파악한다. 단말 선택단계(S760)은 각 단말 채널 간 상관 관계를 기초로 특정 조건을 만족하는 단말들을 선택한다. 이때 특정 조건을 만족하는 단말들은 단말간 채널 간섭이 가장 적은 단말들을 의미할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프리코더 생성단계(S770)는 단말 선택단계(S760)에 의해서 선택된 단말(들)의 프리코딩 행렬(precoding matrix)를 생성한다. 이때 프리코더 생성단계(S770)는 단말 선택단계(S760)에 의해서 선택된 단말들로부터 보고받은 채널상태정보를 기초로 단말(들)의 프리코딩 행렬(precoding matrix)를 생성한다.
채널상태정보는 전술한 바와 같이 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 제2벡터 또는 이들을 지정하는 정보, 예를 들어 코드북 또는 인덱스를 포함할 수 있다.
또한, 채널상태정보는 단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 양자화한 행벡터의 전력이 동일한 벡터 또는 이 벡터를 지정하는 정보, 예를 들어 코드북 또는 인덱스를 포함할 수 있다.
채널 또는 공분산 행렬을 수신받는 기존 기법의 경우, 가장 대표적으로 사용하는 프리코딩 방식은 채널의 아이겐벡터를 취득하여 아이겐벡터 기반 프리코딩을 수행하거나, 또는 수신 채널이나 공분산 행렬의 역행렬을 취하여 제로포싱 프리코딩(zero-forcing precoding)을 하는 것이다. 상기 방식들 중 아이겐벡터 기반 프리코딩은 아이겐벡터를 피드백하는 본 실시예들의 기법과 비교하여 피드백오버헤드가 클 뿐 아니라, 상기에 명시된 특성들로 인하여 전력 효율(power efficiency) 및 전송 전력과 수신 전력이 작다. 또한 제로포싱기법의 경우, 간섭 제어 능력은 우수하나 열잡음(thermal noise)에 약한 특성을 가지고 있어 대다수 시스템에서 아이겐벡터 기반 프리코딩보다 열등한 성능을 보인다.
이상 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
이상과 같은 실시예들은 상향/하향링크 MIMO 시스템에 적용될 수 있으며, 단일 셀(single cell) 환경 뿐 아니라 다중 포인트 협력형 송수신 시스템(Coordinated multi-point transmission/reception System; CoMP) 및 이종 네트웍(heterogeneous network) 등 모든 상향/하향링크 MIMO 시스템에 적용될 수 있을 것이다.
위 실시예들은 채널행렬 또는 공분산행렬의 아이겐벡터를 양자화하여 피드백하는 것으로 설명하였으나 아이겐벡터를 양자화하지 않고 아이겐벡터 자체를 피드백할 수도 있다. 이때 SU-MIMO용 아이겐벡터들 중 일부 MU-MIMO용 아이겐벡터를 포함하여 피드백하므로 위에서 설명한 동일한 효과를 얻을 수 있다.
위 실시예에서 SU-MIMO용 행렬의 성분벡터들 중 일부 MU-MIMO용 성분벡터를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 MU-MIMO용 행렬의 성분벡터들 중 일부 SU-MIMO용 성분벡터가 포함될 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
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본 특허출원은 2010년 2월 12일 한국에 출원한 특허출원번호 제 10-2010-0013400 호에 대해 미국 특허법 119(a)조(35 U.S.C § 119(a))에 따라 우선권을 주장하며, 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다. 아울러, 본 특허출원은 미국 이외에 국가에 대해서도 위와 동일한 동일한 이유로 우선권을 주장하면 그 모든 내용은 참고문헌으로 본 특허출원에 병합된다.

Claims (24)

  1. m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터를 생성하는 단계
    상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 생성하는 단계 및
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터를, 또는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보를 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 채널행렬은 아이겐벡터인 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1벡터를 변환하는 특정 방법은 상기 채널행렬의 위상만을 양자화하며,
    상기 제2벡터를 변환하는 다른 방법은 상기 채널행렬의 위상과 진폭을 양자화하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터의 행벡터들의 전력이 동일한 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1벡터에 대한 성분벡터는 상기 채널행렬의 성분벡터들에서 선택된 채널상태가 상대적으로 우수한 성분벡터인 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터는 동일 레벨 또는 다른 레벨로 양자화된 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 두개의 인덱스를 포함하거나 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 포함하여 하나로 지정하는 하나의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터를, 또는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보를 같은 시간에 또는 다른 시간에 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법.
  9. m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 생성하는 단계 및
    상기 벡터 또는 상기 벡터를 지정하는 정보를 같은 시간에 또는 다른 시간에 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 벡터는 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 양자화한 제1벡터와, 상기 채널행렬을 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 양자화한 제2벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 방법.
  11. 무선통신시스템에서,
    기지국으로부터 참조신호(Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부
    수신된 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부
    상기 채널추정부의 채널 추정 결과를 기초로 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 생성하는 채널상태정보 생성부 및
    상기 생성된 채널상태정보를 피드백하는 피드백부를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 채널행렬은 아이겐벡터인 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1벡터를 변환하는 특정 방법은 상기 채널행렬의 위상만을 양자화하며,
    상기 제2벡터를 변환하는 다른 방법은 상기 채널행렬의 위상과 진폭을 양자화하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터의 행벡터들의 전력이 동일한 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1벡터에 대한 성분벡터는 상기 채널행렬의 성분벡터들에서 선택된 채널상태가 상대적으로 우수한 성분벡터인 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터는 동일 레벨 또는 다른 레벨로 양자화된 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 두개의 인덱스를 포함하거나 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 포함하여 하나로 지정하는 하나의 인덱스를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제1벡터와 상기 제2벡터를, 또는 상기 제1벡터와 상기 제2벡터를 지정하는 정보를 같은 시간에 또는 다른 시간에 기지국에 전송하는 단계를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치.
  19. 무선통신시스템에서,
    기지국으로부터 참조신호(Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부
    수신된 참조신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부
    상기 채널추정부의 채널 추정 결과를 기초로 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 생성하는 채널상태정보 생성부 및
    상기 생성된 채널상태정보를 피드백하는 피드백부를 포함하는 채널상태정보 피드백 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 벡터는 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 양자화한 제1벡터와, 상기 채널행렬을 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 양자화한 제2벡터를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널상태정보 피드백 장치.
  21. 무선통신시스템에서,
    코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼
    프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코더
    프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이 및
    단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성부를 포함하는 기지국.
  22. 무선통신시스템에서,
    코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵퍼
    프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코더
    프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이 및
    단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성부를 포함하는 기지국.
  23. 무선통신시스템에서,
    코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑단계
    프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩 단계
    둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계 및
    단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 일부와 상기 n개의 안테나들에 대한 성분벡터를 특정 방법으로 변환한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 변환한 제2벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성단계를 포함하는 전송방법.
  24. 무선통신시스템에서,
    코드워드를 레이어에 맵핑하는 레이어 맵핑단계
    프리코딩 행렬을 이용하여 매핑된 심볼들을 프리코딩하는 프리코딩단계
    둘 이상의 안테나들을 포함하는 안테나 어레이를 통해 프리코딩된 심볼을 공중으로 전파하는 전송단계 및
    단말들로부터 보고받은 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과 n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬 중 채널행렬을 변환한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성단계를 포함하는 전송방법.
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