KR101335898B1 - 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법 - Google Patents

복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101335898B1
KR101335898B1 KR1020120145383A KR20120145383A KR101335898B1 KR 101335898 B1 KR101335898 B1 KR 101335898B1 KR 1020120145383 A KR1020120145383 A KR 1020120145383A KR 20120145383 A KR20120145383 A KR 20120145383A KR 101335898 B1 KR101335898 B1 KR 101335898B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
receiver
transmitter
matrix
precoder
precoder matrix
Prior art date
Application number
KR1020120145383A
Other languages
English (en)
Inventor
김동구
차현수
조영민
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
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 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to KR1020120145383A priority Critical patent/KR101335898B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101335898B1 publication Critical patent/KR101335898B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • 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
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

복수 사용자 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법이 개시된다. 개시된 방법은 3개의 송신기 및 3개의 수신기가 구비되는 시스템에서 각 수신기가 특정 송신기의 프리코더 매트릭스 및 해당 송신기와의 채널 매트릭스를 이용하여 자신의 수신 필터 매트릭스를 결정하고 자신의 수신 필터 매트릭스 및 소정의 다른 송신기와의 채널 정보를 이용하여 상기 소정의 다른 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 송신한다. 개시된 방법에 의하면, 채널 정보보다 데이터양이 작은 프리코더 매트릭스가 피드백되므로 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

복수 사용자 ＭＩＭＯ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법{Method of Feedback for Interference Alignment in Multi User MIMO Interference Channel}
본 발명의 실시예들은 피드백 방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 복수 사용자 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법에 관한 것이다.
간섭 정렬은 DoF(Degrees of Freedom)으로 알려진 간섭으로부터 자유로운 데이터의 수를 최대화하는 기법 중 하니로서, 각 수신단에서 원하지 않는 신호들을 가용하 서브 공간으로 정렬시키는 기법이다.
도 1은 기존의 복수 사용자 간섭 채널 모델 중 세 명의 사용자에 대한 간섭 채널 모델을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 세 개의 송신기(100, 102, 104) 및 세 개의 수신기
(110, 112, 114)가 도시되어 있으며, 각 송신기 및 수신기는 복수 개의 안테나를 구비하고 있으며, 4개의 안테나를 가지고 있다고 가정하여 설명한다.
도 1의 모델에서, 제1 송신기(109)는 제1 수신기(110)와 통신하도록 설정되어 있으며, 제2 송신기(102)는 제2 수신기(112)와 통신하도록 설정되어 있고, 제3 송신기(104)는 제3 수신기(114)와 통신하도록 설정되어 있다.
제1 수신기(110) 입장에서 볼 때, 제1 송신기(100) 외에 제2 송신기(102) 및 제3 송신기(104)로부터 전송되는 신호는 간섭이 되며, 나무지 수신기들에서도 미리 설정된 송신기 외에 다른 두 개의 송신기로부터 전송되는 신호는 간섭으로 작용하게 된다.
도 1에 도시된 화살표는 각 수신기로 전달되는 간섭을 도시한 것으로서, 제2 송신기(102) 및 제3 송신기(104)로부터 제공되는 신호가 간섭으로 작용하고 있음을 설명하고 있다.
간섭 정렬은 복수의 송신기로부터 제공되는 간섭 신호를 특정 서브 스페이스로 정렬하는 방법에 관한 것으로서, 만일 도 1의 송수신기가 각각 4개의 안테나를 가지고 있고 각 송신기가 2개의 독립적인 신호를 전송할 경우 하나의 수신기는 2개의 원하는 신호 외에 4개의 간섭 신호를 수신하게 되어 4개의 안테나로는 모든 간섭을 처리할 수 없게 된다.
따라서, 도 1과 같은 시스템에서는 4개의 안테나로 원하는 신호와 간섭 신호를 모두 처리하기 위해 간섭 신호를 전송하는 송신기들의 간섭 신호들에 대한 간섭 정렬이 요구된다.
도 1과 같은 시스템에서, 제1 수신기(110) 관점에서 볼 때 제2 송신기(102) 및 제3 송신기(104)로부터 4개의 간섭 신호가 수신되며, 제2 송신기(102)의 간섭 신호와 제3 송신기(104)의 간섭 신호를 동일한 서브 스페이스로 정렬하여 2개의 안테나로 처리할 수 있도록 한다.
간섭 정렬을 위해, 각 송신기는 통신 대상이 아닌 다른 수신기와의 채널 정보가 필요하며 이때 피드백되는 채널 매트릭스는 안테나가 4개일 경우 4x4 매트릭스가 되며, 채널 정보의 피드백으로 인해 상당한 피드백 오버헤드가 발생하게 된다.
본 발명에서는 간섭 정렬 시 발생하는 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 피드백 방법을 제안한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 세 개의 수신기 및 세 개의 송신기를 포함하는 MIMO 통신 시스템에서의 간섭 정렬을 위한 피드백 방법으로서, 제1 수신기에서 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1) 및 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 결정하여 제2 송신기에 제공하는 단계(a); 제3 수신기에서 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2) 및 상기 제2 송신기와 상기 제3 수신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하고, 상기 제3 수신기의 수신필터의 매트릭스를 이용하여 제1 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 상기 제1 송신기에 제공하는 단계(b); 제2 수신기에서 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1) 및 상기 제1 송신기와 상기 제2 수신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 이용하여 제3 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 제3 송신기에 제공하는 단계(c); 제1 수신기에서 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3) 및 상기 제1 수신기와 제3 송신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1')를 결정하는 단계(d); 및 상기 단계 (a)의 수신 필터 매트릭스(R1)와 상기 단계(d)의 수신 필터 매트릭스(R1')의 차이가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 단계(a) 내지 (d)를 반복하는 단계(e)를 포함하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법이 제공된다.
상기 제3 수신기는 상기 제2 송신기로부터 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 수신하고, 상기 제2 수신기는 상기 제1 송신기로부터 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 수신하며, 상기 제1 수신기는 상기 제3 송신기로부터 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 수신한다.
상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 브로드캐스팅을 통해 각 수신기에서 결정하는 송신기들의 프리코더 매트릭스를 전송하며, 각 수신기들은 각 송신기의 프리코더 매트릭스를 다른 수신기로부터 제공받는 다.
상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 중계기를 통해 각 수신기들이 전송하는 송신기들의 프리코도 매트릭스를 수신한다.
상기 각 수신기들은 특정 송신기와의 채널 정보 매트릭스 및 자신의 수신 필터 매트릭스의 곱의 널 스페이스 값을 해당 송신기의 프리코더 매트릭스로 결정한다.
상기 각 수신기들은 특정 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스 및 해당 송신기와의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 이용하여 자신의 수신 필터 매트릭스를 결정한다.
상기 단계(a)에서, 상기 제1 수신기는 소정의 코드북으로부터 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스를 임의로 결정한다.
상기 단계(a)에서, 상기 제1 수신기는 상기 제2 송신기와의 채널 매트릭스 및 상기 결정된 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스의 곱의 널 스페이스 값을 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스로 연산하며, 유니터리 코드북에 포함된 다수의 후보 프리코드 매트릭스 중 상기 연산된 제2 송신기의 프리코더 매트릭스와 가장 가까운 후보 프리코드 매트릭스를 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스로 결정한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 세 개의 수신기 및 세 개의 송신기를 포함하는 MIMO 통신 시스템에서의 간섭 정렬을 위한 피드백 방법으로서, 제1 수신기에서 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1) 및 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 결정하여 제2 송신기에 제공하는 단계(a); 제3 수신기에서 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 이용하여 상기 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스(R3)를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R3)를 이용하여 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 결정하여 상기 제1 송신기에 제공하는 단계(b); 제2 수신기에서 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 이용하여 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 이용하여 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 결정하여 상기 제3 송신기에 제공하는 단계(c); 상기 제1 수신기에서 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 이용하여 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1')를 결정하는 단계(d) 및 상기 단계 (a)의 수신 필터 매트릭스(R1)와 상기 단계(d)의 수신 필터 매트릭스(R1')의 차이가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 단계(a) 내지 (d)를 반복하는 단계(e)를 포함하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면, 간섭 정렬 시 발생하는 피드백 오버헤드를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 기존의 복수 사용자 간섭 채널 모델 중 세 명의 사용자에 대한 간섭 채널 모델을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 사용자 MIMO 채널 간섭 모델을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 사용자 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법의 흐름을 도시한 순서도.
도 4는 본 발명에 의한 피드백이 적용될 경우의 이터레이션 횟수를 그래프로 표시한 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피드백 방법에서 송신기의 프리코더 매트릭스를 전달하는 구조를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피드백 방법에서 송신기의 프리코더 매트릭스를 전달하는 구조를 도시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 사용자 MIMO 채널 간섭 모델을 도시한 도면이다.
본 발명은 3개의 송신기(200, 202, 204) 및 3개의 수신기(210, 212, 214)가 존재하는 3-사용자 모델에서의 간섭 정렬을 위한 피드백 방법을 제안한다.
도 2를 참조하면, 제1 송신기(200)는 제1 수신기(210)와 통신하도록 설정되며, 제2 송신기(202)는 제2 수신기(212)와 통신하도록 설정되고, 제3 송신기(204)는 제3 수신기(214)와 통신하도록 설정된다.
복수의 송신기(200, 202, 204) 및 수신기(210, 212, 214)는 복수의 안테나를 구비하며, 본 실시예에서는 4개의 안테나를 구비하는 경우에 대해 설명하기로 한다. 이러한 경우가 가정될 때, 각각의 송신기(200, 202, 204)는 2개의 독립적인 신호를 송신한다.
각각의 수신기(210, 212, 214)는 모든 송신기(200, 202, 204)로부터 신호를 수신하게 되며, 제1 수신기(210) 관점에서 볼 때 제2 송신기(202) 및 제3 송신기(204)로부터 전송되는 신호는 간섭 신호이다.
또한, 제2 수신기(212)는 제1 송신기(200) 및 제3 송신기(204)로부터 간섭 신호를 수신하고, 제3 수신기(214)는 제1 송신기(200) 및 제2 송신기(202)로부터 간섭 신호를 수신한다.
각 수신기가 수신하는 신호는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112012103799107-pat00001
위 수학식 1에서, y는 수신 신호이고, Hij는 채널 매트릭스, F는 송신기 프리코더 매트릭스, s는 송신 신호, n은 노이즈를 의미한다. 위 수학식 1로부터 파악되듯이, 수신 신호는 원하는 송신기로부터 전송되는 신호와 원하지 않는 송신기로부터 전송되는 간섭 신호 및 노이즈의 합으로 이루어진다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 사용자 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피드백 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 세 개의 수신기(210, 212, 214) 중 제1 수신기(210)는 수신 필터 매트릭스(R1)를 설정한다(단계 200). 여기서, 수신 필터 매트릭스(R1)는 임의로 설정되며 일례로, 유니터리 코드북 중 하나로부터 임의로 설정될 수 있다.
제1 수신기(210)는 수신 필터 매트릭스(R1)를 이용하여 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 결정하여 제2 송신기에 전송한다(단계 202). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)는 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스에 제2 송신기 및 제1 수신기 사이의 채널 벡터를 곱한 값의 널 스페이스 값으로 설정된다.
제1 수신기(210)로부터 프리코더 매트릭스(F2)를 수신한 제2 송신기는 프리코더 매트릭스(F2)를 제3 수신기에 전송한다(단계 204).
제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 수신한 제3 수신기는 제2 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션(Hermitian) 매트릭스 및 제2 송신기 및 제3 수신기 사이의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 이용하여 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스(R3)를 결정한다(단계 206).
구체적으로 제2 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스에 제2 송신기와 제3 수신기 사이의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 곱한 값의 널 스페이스 값을 이용하여 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정한다.
제1 수신기에서 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 결정하여 전송하고 제3 수신기에서 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하는 작업을 수학식으로 표현하면 다음의 수학식 2와 같다.
Figure 112012103799107-pat00002
제3 수신기는 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스 및 제3 수신기와 제1 송신기 사이의 채널 매트릭스를 이용하여 제1 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 제1 송신기에 전송한다(단계 208). 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스 및 제1 송신기와 제3 수신기 사이의 채널 매트릭스를 곱한 값의 널 스페이스 값이 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)로 결정될 수 있다.
제1 송신기는 수신한 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 제2 수신기에 전송한다(단계 210).
제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 수신한 제2 수신기는 제1 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스 및 제2 수신기와 제1 송신기 사이의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 이용하여 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 결정한다(단계 212).
구체적으로, 제2 수신기는 제1 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스에 제2 수신기와 제1 송신기 사이의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 곱한 값의 널 스페이스 값을 이용하여 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 결정한다.
제3 수신기에서 제1 송신기로 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 전송하고 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하는 과정을 수학식으로 표현하면 다음의 수학식 3과 같다.
Figure 112012103799107-pat00003
제2 수신기는 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 이용하여 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 결정하고 결정된 프리코더 매트릭스(F3)를 제3 송신기에 전송한다(단계 214). 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)는 제2 송신기의 수신 필터 매트릭스에 제2 수신기와 제3 송신기 사이의 채널 매트릭스를 곱한 값의 널 스페이스 값으로 설정된다.
제3 송신기는 수신된 프리코더 매트릭스(F3)를 제1 수신기에 전송한다(단계 216).
제1 수신기는 수신된 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 이용하여 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1')를 결정한다(218). 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스는 제3 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스 및 제3 송신기 및 제1 수신기 사이의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 이용하여 결정된다.
구체적으로, 제3 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스 및 제3 송신기 및 제1 수신기의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 곱한 값의 널 스페이스 값을 이용하여 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정한다.
다음의 수학식 4는 제2 수신기에서 제3 송신기로 제3 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 송신하고 제1 수신기에서 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하는 방법에 대한 수학식이다.
Figure 112012103799107-pat00004
단계 218에서 결정된 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1') 및 단계 200에서 임의로 설정한 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1)의 차이가 미리 설정된 임계치 이하인지 여부가 판단된다(단계 220).
미리 설정된 임계치 이하일 경우 피드백 프로세스를 종료하며(단계 222), 미리 설정된 임계치 이상일 경우 단계 218의 제1 수신 필터의 수신 필터 매트릭스를 이용하여 단계 202부터의 피드백 작업이 반복된다.
상술한 바와 같은 피드백 과정에 의할 경우, 채널 매트릭스가 송신기로 피드백되지 않고 프리코더 매트릭스가 각 송신기로 피드백된다. 채널 매트릭스가 MxM의 크기를 갖는 반면 프리코더 매트릭스는 Mx(M/2)의 크기를 갖게 되므로 피드백되는 정보의 양을 줄일 수 있어 피드백 오버헤드를 감소시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 의한 피드백이 적용될 경우의 이터레이션 횟수를 그래프로 표시한 도면이다.
본 발명에서, 최초에 임의로 설정한 제1 수신 필터의 수신 필터 매트릭스와 피드백 절차에서 결정되는 제1 수신 필터의 수신 필터 매트릭스의 차이가 임계치 이상일 경우 이터레이션이 수행되나, 이러한 이터레이션은 대부분의 경우 2회 이상 수행되지 않음을 알 수 있다.
도 2 및 도 3에서는 각 수신기에서 결정한 특정 송신기의 프리코더 매트릭스를 해당 송신기에서 수신기로 전송하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명이 특정 송신기의 프리코더 매트릭스를 해당 송신기로부터 수신하는 경우에 한정되지 않으며, 특정 송신기의 프리코더 매트릭스는 다양한 방식으로 원하는 수신기로 전송될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피드백 방법에서 송신기의 프리코더 매트릭스를 전달하는 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 3과 같은 방식에 의해 제1 수신기에서 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)의 결정되면, 제1 수신기는 결정된 프리코더 매트릭스를 제2 송신기 및 제3 수신기에 함께 전송한다(브로드캐스팅). 이와 같은 과정에 의해 제2 송신기에서 제3 수신기로 프리코더 매트릭스를 전송하는 과정이 생략될 수 있다.
또한, 제3 수신기에서 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 결정되면, 제3 수신기는 제1 송신기의 프리코더 매트릭스를 제1 송신기 및 제2 수신기에 함께 전송된다.
이와 같은 과정에 의해 제1 송신기에서 제2 수신기로 프리코더 매트릭스를 전송하는 과정이 생략될 수 있다.
아울러, 제2 수신기에서 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)가 결정되면, 제2 수신기는 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 제3 송신기 및 제1 수신기에 함께 전송한다. 이와 같은 과정에 의해 제3 송신기에서 제1 수신기로 프리코더 매트릭스를 전송하는 과정이 생략될 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같은 피드백 방법은 수신기들이 서로 통신 가능한 거리에 있을 때 적용될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피드백 방법에서 송신기의 프리코더 매트릭스를 전달하는 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 각 수신기에서 결정된 특정 송신기의 프리코더 매트릭스를 해당 송신기로 전송하는 과정은 그대로 수행하되, 각 수신기에서 결정된 특정 송신기의 프리코더 매트릭스는 중계기(RS)를 통해서 원하는 수신기에 제공된다.
즉, 도 6에 도시된 방법에 의할 경우 각 송신기는 자신의 프리코더 매트릭스를 해당 수신기에 전송하는 과정을 수행하지 않고 중계기에 의해 프리코더 매트릭스가 전송될 수도 있으며, 이 경우 송신기의 피드백 부담이 경감될 수 있다.
한편, 각 수신기에서 송신기의 프리코더 매트릭스를 제공하는 본 발명에 제한된 피드백 시스템의 디지털 전송 방식이 적용될 때 수신기에서 결정되는 프리코더 매트릭스는 미리 설정된 유니터리 코드북으로부터 선택될 수 있다.
이때 코드북으로부터 선택되는 프리코더 매트릭스는 연산에 의해 결정되는 프리코더 매트릭스와 가장 근접한 값을 가지는 후보 프리코더 중 하나가 선택된다.
예를 들어, 코드북이 다음의 수학식 5와 같이 표현될 때, 제2 송신기의 프리코더 매트릭스는 다음의 수학식 6을 만족하는 후보 프리코더들로부터 선택될 수 있을 것이다. 아래의 수학식 5에서 B는 가용한 피드백 비트수를 의미한다.
Figure 112012103799107-pat00005
Figure 112012103799107-pat00006
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 세 개의 수신기 및 세 개의 송신기를 포함하는 MIMO 통신 시스템에서의 간섭 정렬을 위한 피드백 방법으로서,
    제1 수신기에서 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1) 및 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 결정하여 제2 송신기에 제공하는 단계(a);
    제3 수신기에서 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2) 및 상기 제2 송신기와 상기 제3 수신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하고, 상기 제3 수신기의 수신필터의 매트릭스를 이용하여 제1 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 상기 제1 송신기에 제공하는 단계(b);
    제2 수신기에서 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1) 및 상기 제1 송신기와 상기 제2 수신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스를 이용하여 제3 송신기의 프리코더 매트릭스를 결정하여 제3 송신기에 제공하는 단계(c);
    제1 수신기에서 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3) 및 상기 제1 수신기와 제3 송신기의 채널 매트릭스를 이용하여 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1')를 결정하는 단계(d); 및
    상기 단계 (a)의 수신 필터 매트릭스(R1)와 상기 단계(d)의 수신 필터 매트릭스(R1')의 차이가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 단계(a) 내지 (d)를 반복하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3 수신기는 상기 제2 송신기로부터 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 수신하고, 상기 제2 수신기는 상기 제1 송신기로부터 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 수신하며, 상기 제1 수신기는 상기 제3 송신기로부터 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 수신하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 브로드캐스팅을 통해 각 수신기에서 결정하는 송신기들의 프리코더 매트릭스를 전송하며, 각 수신기들은 각 송신기의 프리코더 매트릭스를 다른 수신기로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 중계기를 통해 각 수신기들이 전송하는 송신기들의 프리코도 매트릭스를 수신하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 수신기들은 특정 송신기와의 채널 정보 매트릭스 및 자신의 수신 필터 매트릭스의 곱의 널 스페이스 값을 해당 송신기의 프리코더 매트릭스로 결정하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 각 수신기들은 특정 송신기의 프리코더 매트릭스의 허미션 매트릭스 및 해당 송신기와의 채널 매트릭스의 허미션 매트릭스를 이용하여 자신의 수신 필터 매트릭스를 결정하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)에서, 상기 제1 수신기는 소정의 코드북으로부터 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스를 임의로 결정하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)에서, 상기 제1 수신기는 상기 제2 송신기와의 채널 매트릭스 및 상기 결정된 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스의 곱의 널 스페이스 값을 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스로 연산하며, 유니터리 코드북에 포함된 다수의 후보 프리코드 매트릭스 중 상기 연산된 제2 송신기의 프리코더 매트릭스와 가장 가까운 후보 프리코드 매트릭스를 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스로 결정하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  9. 세 개의 수신기 및 세 개의 송신기를 포함하는 MIMO 통신 시스템에서의 간섭 정렬을 위한 피드백 방법으로서,
    제1 수신기에서 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1) 및 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 결정하여 제2 송신기에 제공하는 단계(a);
    제3 수신기에서 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 이용하여 상기 제3 수신기의 수신 필터 매트릭스(R3)를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R3)를 이용하여 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 결정하여 상기 제1 송신기에 제공하는 단계(b);
    제2 수신기에서 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 이용하여 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 결정하고 상기 제2 수신기의 수신 필터 매트릭스(R2)를 이용하여 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 결정하여 상기 제3 송신기에 제공하는 단계(c);
    상기 제1 수신기에서 상기 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 이용하여 상기 제1 수신기의 수신 필터 매트릭스(R1')를 결정하는 단계(d) 및
    상기 단계 (a)의 수신 필터 매트릭스(R1)와 상기 단계(d)의 수신 필터 매트릭스(R1')의 차이가 미리 설정된 임계치 이상일 경우 상기 단계(a) 내지 (d)를 반복하는 단계(e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3 수신기는 상기 제2 송신기로부터 상기 제2 송신기의 프리코더 매트릭스(F2)를 수신하고, 상기 제2 수신기는 상기 제1 송신기로부터 상기 제1 송신기의 프리코더 매트릭스(F1)를 수신하며, 상기 제1 수신기는 상기 제3 송신기로부터 제3 송신기의 프리코더 매트릭스(F3)를 수신하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 브로드캐스팅을 통해 각 수신기에서 결정하는 송신기들의 프리코더 매트릭스를 전송하며, 각 수신기들은 각 송신기의 프리코더 매트릭스를 다른 수신기로부터 제공받는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 수신기, 제2 수신기 및 제3 수신기는 중계기를 통해 각 수신기들이 전송하는 송신기들의 프리코도 매트릭스를 수신하는 것을 특징으로 하는 MIMO 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법.

KR1020120145383A 2012-12-13 2012-12-13 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법 KR101335898B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145383A KR101335898B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120145383A KR101335898B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101335898B1 true KR101335898B1 (ko) 2013-12-02

Family

ID=49987026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120145383A KR101335898B1 (ko) 2012-12-13 2012-12-13 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101335898B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015199252A1 (ko) * 2014-06-24 2015-12-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 통하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
KR101728246B1 (ko) 2015-12-24 2017-04-18 연세대학교 산학협력단 Mimo 다중 간섭 채널에서의 수신 필터 및 프리코더 설계 방법
KR101785210B1 (ko) * 2016-06-10 2017-10-13 한국과학기술원 Qam-fbmc 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110045649A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 삼성전자주식회사 송신장치 및 그의 간섭 정렬 방법, 그리고, 수신장치 및 그의 동작 방법
US20120289267A1 (en) 2010-02-02 2012-11-15 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Method for interference alignment in wireless network

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110045649A (ko) * 2009-10-27 2011-05-04 삼성전자주식회사 송신장치 및 그의 간섭 정렬 방법, 그리고, 수신장치 및 그의 동작 방법
US20120289267A1 (en) 2010-02-02 2012-11-15 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Method for interference alignment in wireless network

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015199252A1 (ko) * 2014-06-24 2015-12-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 고주파 대역을 통하여 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치
US10320460B2 (en) 2014-06-24 2019-06-11 Lg Electronics Inc. Method for transmitting signal through high-frequency band in wireless communication system, and apparatus therefor
KR101728246B1 (ko) 2015-12-24 2017-04-18 연세대학교 산학협력단 Mimo 다중 간섭 채널에서의 수신 필터 및 프리코더 설계 방법
KR101785210B1 (ko) * 2016-06-10 2017-10-13 한국과학기술원 Qam-fbmc 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치
US10164803B2 (en) 2016-06-10 2018-12-25 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Method and apparatus for controlling interference in QAM-FBMC system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105406908B (zh) 波束形成***中用于信道有关信息反馈的方法和装置
CN107359916B (zh) 无线通信***中的装置和方法
CN104767556B (zh) 一种基于部分干扰对齐的协调波束赋形方法及装置
JP5127394B2 (ja) Ｍｉｍｏシステムのプリコーディング方法及び該方法を用いた装置
US8619641B2 (en) Single-user beamforming method and apparatus suitable for frequency division duplex system
KR101402242B1 (ko) 복합 분할 복신 기반의 다중 입출력 무선통신 시스템에서빔포밍 장치 및 방법
EP2775634A2 (en) Method for multi-input multi-output communication in large-scale antenna system
CN114128162A (zh) 用于增强基于两个码本的csi报告的基础子集指示的方法和设备
US9654192B2 (en) Apparatus and method for channel feedback in multiple input multiple output system
KR101650699B1 (ko) 프리코딩 및 프리코딩 디바이스를 사용하여 다중 사용자 ｍｉｍｏ 네트워크에서의 통신 방법
US10284267B2 (en) System and method for reducing self-interference in a wireless resource
EP2795807B1 (en) Downlink transmission in a mu-mimo system
JP5900707B2 (ja) Ｄｌｍｕ−ｍｉｍｏ通信システムにおける伝送能力向上方法
CN104270180A (zh) 用户设备配对方法及装置
KR101335898B1 (ko) 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법
KR101700342B1 (ko) 적응적으로 코드북을 생성하고 사용하는 다중 입출력 통신 시스템
KR102293045B1 (ko) Mimo 기반 빔포밍을 지원하는 방법 및 장치
CN104113399B (zh) 多用户mimo***中基于矩阵条件数的用户选择方法
CN109905155B (zh) 一种基于内外级联预编码的干扰管理方法、无线通信***
JP6094718B2 (ja) 下りリンク多地点協調送受信通信システムにおける、複数の送信ポイントから複数のユーザ装置へのジョイント送信用のプリコーダの生成
WO2016145952A1 (zh) 信道状态测量导频的处理方法及装置
US10455601B2 (en) Co-scheduling of wireless devices
JP6288314B2 (ja) Ｐｍｉを計算する方法及び無線通信システム
KR101363814B1 (ko) 다중 안테나 중계 시스템에서 다수 송신기와 다수 수신기 간 적응적 다중화 빔포밍 전송 방법 및 그 장치
US9059757B2 (en) Communication method and apparatus for use in multiple antenna system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161121

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171120

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181119

Year of fee payment: 6