KR101499255B1 - 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법 - Google Patents

다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법 Download PDF

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Abstract

다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 전송할 데이터열(data stream) 각각에 적용될 프리코딩 벡터를 포함하는 프리코딩 행렬을 생성하는 단계, 상기 프리코딩 행렬을 이용하여 파일럿(pilot)에 프리코딩을 수행하는 단계, 및 상기 프리코딩된 파일럿을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 파일럿의 전송전력은 상기 데이터열에 특정하게 결정된다. 프리코딩 파일럿의 전송전력이 각 채널에 적응적, 개별적, 독립적으로 조절됨으로써, 채널추정성능이 향상될 수 있다.

Description

다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법{METHOD OF TRANSMITTING PILOT IN MULTIPLE ANTENNA SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법에 관한 것이다.
정보 통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 고품질 서비스의 출현 등 통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 다양한 무선 통신 기술들이 여러 분야에서 연구되고 있다.
차세대 무선 통신 시스템은 제한된 주파수 자원을 이용하여 고품질, 고용량 멀티미디어 데이터를 고속으로 전송할 수 있어야 한다. 대역폭이 제한된 무선 채널에서 이를 가능하게 하기 위해서는 주파수 효율을 극대화하면서 고속 전송시 발생하는 심벌 간 간섭 및 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 극복해야만 한다. 주파수 효율을 극대화하기 위해 개발된 기술 중 가장 각광을 받고 있는 것이 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술과 MIMO(multiple input multiple output) 기술이다.
OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 즉, 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT가 사용되고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT가 사용된다. OFDM에 의하면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.
MIMO 기법은 크게 두 가지 목적으로 사용될 수 있다. 첫째로는 채널의 페이딩 환경으로 인한 성능감소를 줄이기 위해 다이버시티(diversity) 이득을 높이는 목적으로 이용될 수 있다. 둘째로는 동일한 주파수 대역에서 데이터 전송률을 올리는 목적으로 이용될 수 있다. MIMO 기술은 하나의 송수신 안테나를 사용하는 SISO(Single-Input Single-Output) 시스템에 견주어 주파수 대역폭을 늘리지 않으면서 더욱 많은 데이터를 보낼 수 있는 장점이 있다.
다중 안테나에 의해 제공되는 MIMO 채널은 독립 채널로 분해될(decompose) 수 있다. 송신 안테나의 수를 Nt, 수신 안테나의 수를 Nr이라 할 때, 독립 채널의 수 Ni는 Ni≤min{Nt, Nr}이 되고, 각각의 독립 채널은 공간 계층(spatial layer)이라고 할 수 있다. 일반적으로 랭크(rank)는 MIMO 채널 행렬이 0이 아닌 고유 값(non-zero eigenvalue)의 수로 정의된다.
MIMO 시스템에서 송신기는 전송 신호에 가중치(weight)를 곱하는 프리코딩(precoding)을 수행한다. 프리코딩은 가중치를 사용하여 전송 신호를 전처리하여 전송하는 기법으로, 가중치는 전송 신호가 경험할 채널을 바탕으로 선택 또는 계산된다. 일반적으로 FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에서 수신기가 가중치를 결정하여 송신기로 전송하고, 송신기는 보고된 가중치를 바탕으로 실제 전송에 사용될 가중치를 결정한다. TDD(Time Division Duplex) 시스템에서 송신기는 사운딩 채널(sounding channel)을 통해 가중치를 결정한다.
수신 신호 벡터 y에 대한 모델을 식으로 나타내면 다음과 같다.
Figure 112008071594817-pat00001
여기서, H는 채널 행렬, W는 가중치, S는 신호 벡터, N은 잡음 벡터이다. 가중치 W는 행렬 또는 벡터 형태가 될 수 있다. 공용 파일럿(common pilot)은 채널 행렬 H를 추정하는 데 사용한다. 프리코딩된 파일럿(precoded pilot)은 HW를 추정하는 데 사용한다. 즉, 수신기는 S를 검출하기 위해 프리코딩된 파일럿에서 획득되는 HW를 사용한다.
프리코딩된 파일럿은 등가 채널(equivalent channel) HW를 이용하여 직접 S를 검출할 수 있는 장점이 있다. 랭크 1 전송에서 프리코딩된 파일럿이 사용되면, 채널추정면에서 신호대잡음비(signal to noise ratio; SNR) 이득을 기대할 수 있으 므로 채널추정성능의 신뢰성이 높아질 수 있다. 랭크 2 이상의 전송에서 프리코딩된 파일럿이 사용되면, 채널추정면에서의 신호대잡음비 이득뿐만 아니라, 수율향상을 기대할 수 있다.
그러나, 다중안테나 시스템은 채널환경이 매우 복잡하며, 이러한 복잡한 모든 채널에 대해 이러한 신호대잡음비 이득과 수율향상의 이득이 보장되지는 않는다. 왜냐하면, 프리코딩에 입력되는 각 데이터열(data stream)은 서로 다른 채널을 경험하며 수신기에 전송되는데, 이 경우 매우 열악한 채널을 겪은 데이터열은 신호대잡음비 이득과 수율향상의 이득을 얻는데에 한계가 있기 때문이다.
채널추정의 성능을 향상시키기 위한 프리코딩된 파일럿의 전송방법이 요구된다.
본 발명은 다중안테나 시스템에서 채널 추정을 향상시키기 위한 파일럿의 전송방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 전송할 데이터열(data stream)에 적용될 프리코딩 벡터를 포함하는 프리코딩 행렬을 생성하는 단계, 상기 프리코딩 행렬을 이용하여 파일럿(pilot)에 프리코딩을 수행하는 단계, 및 상기 프리코딩된 파일럿을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 파일럿의 전송전력은 상기 프리코딩 벡터에 특정하게 결정된다.
본 발명의 다른 예에 따르면, 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송장치를 제공한다. 상기 방법은 파일럿에 프리코딩을 수행하는 프리코딩부. 상기 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 조절하는 전력조절부, 상기 프리코딩된 파일럿을 부반송파에 맵핑하는 부반송파 할당부, 상기 부반송파에 맵핑된 상기 프리코딩된 파일럿에 IFFT를 수행하여 OFDM 심벌을 생성하는 OFDM 변조기, 및 상기 OFDM 심벌을 전송하는 다중안테나를 포함한다.
프리코딩 파일럿의 전송전력이 각 채널에 적응적, 개별적, 독립적으로 조절됨으로써, 채널추정성능이 향상될 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.
이하에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink; UL)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서, 송신기는 기지국(20)의 일부일 수 있고 수신기는 단말(10)의 일부일 수 있다. 상향링크에서, 송신기는 단말(10)의 일부일 수 있고 수신기는 기지국(20)의 일부일 수 있다.
무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 FFT를 수행하여 원 래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다. 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 또는 공지된 다른 변조 기술들과 같은 다중 접속 기법들에 기초할 수 있다. 이들 변조 기법들은 통신 시스템의 다중 사용자들로부터 수신된 신호들을 복조하여 통신 시스템의 용량을 증가시킨다. 하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 하향링크 전송에는 OFDMA가 사용되고, 상향링크 전송에는 SC-FDMA가 사용될 수 있다.
무선통신 시스템은 다중안테나(multiple antenna) 시스템일 수 있다. 다중안테나 시스템은 다중입출력(multiple-input multiple-output; MIMO) 시스템일 수 있다. 또는 다중안테나 시스템은 다중 입력 싱글 출력(multiple-input single-output; MISO) 시스템 또는 싱글 입력 싱글 출력(single-input single-output; SISO) 시스템 또는 싱글 입력 다중 출력(single-input multiple-output; SIMO) 시스템일 수도 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 전송장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 파일럿 전송장치(100)는 데이터 처리부(data processing unit, 110), 프리코딩부(120), 부반송파 할당부(130), OFDM 변조기(140) 및 전력조절부(150)를 포함한다. 파일럿 전송장치(100)는 Nt(Nt>1)개의 송신 안테나(160-1,..,160-Nt)를 포함한다.
데이터 처리부(110)는 입력되는 정보비트(information bit)에 채널코딩을 수행하여 부호어를 생성하고, 성상맵핑(constellation mapping)하여 변조심벌(modulaton symbol)을 생성한다. 정보비트는 사용자 데이터일 수도 있고, 제어정보일 수도 있다.
프리코딩부(120)는 상기 변조심벌에 대해 프리코딩을 수행하여 프리코딩된 신호를 출력한다. 여기서, 프리코딩은 상기 변조심벌에 대해 프리코딩 행렬을 곱하는 방법으로 수행될 수 있다. 프리코딩 행렬은 적어도 하나의 프리코딩 벡터(precoding vector)를 포함한다. 프리코딩 벡터는 가중치 벡터(weight vector)라고도 불릴 수 있다.
프리코딩부(120)는 변조심벌뿐만 아니라, 파일럿(pilot)에 프리코딩을 수행할 수 있다. 파일럿은 채널 추정을 위해 파일럿 전송장치(100)와 수신기간에 알려진 신호로 기준신호(reference signal)이라고 한다. 파일럿에 대해 프리코딩을 수행하여 얻어지는 신호를 프리코딩된 파일럿(precoded pilot) 또는 전용 파일럿(dedicated pilot)이라 한다. 전용 파일럿은 추가가중치정보가 실린 파일럿으로서, 추가가중치정보가 포함되지 않은 공용 파일럿(common pilot)과는 구별된다. 즉, 공용 파일럿은 채널 추정을 위해 전송되는 파일럿을 말하고, 전용 파일럿은 채 널과 추가가중치정보가 포함된 값을 추정할 수 있도록 전송되는 파일럿을 말한다.
부반송파 할당부(130)는 프리코딩된 신호, 전용 파일럿에 대해 부반송파를 할당한다.
OFDM 변조기(140)는 입력 심벌을 OFDM 변조하여 OFDM 심벌을 출력한다. OFDM 변조기(140)는 입력 심벌에 대해 IFFT(inverse fast Fourier transform)를 수행할 수 있으며, IFFT를 수행한 후 CP(cyclic prefix)를 더 삽입할 수 있다. OFDM 심벌은 각 송신 안테나(160-1,..,160-Nt)를 통해 송신된다.
전력조절부(150)는 데이터열에 특정하게, 또는 수신기에 특정하게 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 조절할 수 있다. 일 예로서, 전력조절부(150)는 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 데이터열에 따라 다르게 조절한다. 각 데이터열(stream)을 위한 프리코딩 벡터는 프리코딩된 파일럿을 통해 전송되는데, 이러한 각 데이터열을 위한 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 또한 수신기에 특정하게 조절될 수 있다. 왜냐하면, 프리코딩된 파일럿은 수신기에 특정한 파일럿(UE specific pilot)이기 때문이다.
예를 들어, 프리코딩 행렬 P가 4개의 프리코딩 벡터 W를 포함한다고 하면, B={W0, W1, W2, W3}이 된다. 여기서, 아래첨자는 프리코딩 벡터의 인덱스를 나타낸다. Wk는 제k 데이터열에 적용되는 프리코딩 벡터이다. 제0 데이터열이 전송되는 채널이 매우 열화되고, 제2 데이터열이 전송되는 채널이 좋다고 가정하자. 전력조절부(150)는 W0이 적용되는 제0 프리코딩 파일럿의 전송전력을 3dB로, W2이 적용되는 제2 프리코딩 파일럿의 전송전력을 0dB로 결정할 수 있다. 즉, 좋지 않은 채널을 겪을 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 상대적으로 높게, 좋은 채널을 겪을 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 상대적으로 낮게 결정될 수 있다.
이하에서 이러한 전송전력의 결정되는 방법을 수학식으로 설명한다.
Figure 112008071594817-pat00002
여기서, H는 채널 행렬, W는 가중치, S는 신호 벡터, N은 잡음 벡터이다. H의 크기는 NR×NT으로 주어지며, 여기서 NT은 송신안테나의 개수, NR은 수신안테나의 개수이다. 가중치 W는 행렬 또는 벡터 형태가 될 수 있다. 공용 파일럿은 채널 행렬 H를 추정하는 데 사용한다. 전용 파일럿은 HW를 추정하는 데 사용한다. 즉, 수신기는 S를 검출하기 위해 전용 파일럿에서 획득되는 HW를 사용한다.
HW를 H eq 라 하면, H eq 와 W는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008071594817-pat00003
Figure 112008071594817-pat00004
여기서, n은 데이터열(stream)의 개수이고, H eq 의 크기는 NR×n이며, Wn의 크기는 NT×1이다. 수학식 2와 수학식 3으로부터, H eqn =HW n 가 성립한다.
αn을 n번째 데이터열에 관한 전송전력이라 할 때, 다음의 수학식이 성립한다.
Figure 112008071594817-pat00005
즉, 원하는 위치의 프리코딩 벡터에 따른 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 가중치 αn를 조절함으로써 결정될 수 있다. 전송전력 레벨은 연속적인 값으로 주어질 수도 있고, 양자화된 값(quantized value)으로 주어질 수도 있다. 후자의 경우, 각 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 {0dB, 3dB, 6dB,...} 중 어느 하나의 값이 될 수 있다.
전력조절부(150)가 전력조절하는 방법에는 제한이 없으며, 수신기로부터의 귀환 정보없이 전력을 조절하는 개루프(open-loop) 방식 또는 수신기로부터의 귀환 정보를 통해 전력을 조절하는 폐루프(closed-loop) 방식을 적용할 수 있다. 개루프 방식의 경우, 파일럿 전송장치(100)가 직접 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 결정한다. 폐루프 방식의 경우, 파일럿 전송장치(100)는 수신기로부터 채널품질정보(channel quality information; CQI)를 수신하고, 채널품질정보를 고려하여 αn을 조절할 수 있다.
각 프리코딩된 파일럿은 서로 다른 채널을 경험한다. 그런데 프리코딩된 파일럿을 일률적인 전송전력으로 전송하면, 프리코딩된 파일럿에 의한 채널추정성능 이 제각각 다를 수 있다. 본 발명과 같이, 프리코딩 파일럿의 전송전력이 각 채널에 적응적, 개별적, 독립적으로 조절되면, 전체적인 채널추정성능이 향상될 수 있다.
파일럿 전송장치(100)가 공간 다중화 기법을 이용하여 데이터를 전송하는 경우, 파일럿 전송장치(100)가 복수의 데이타열(data stream)을 구성하는 방법에는 두 가지가 있다. 첫번째는 단일 코드워드(Single CodeWord:이하 SCW)방식이다. SCW 방식은 하나의 데이타 블록을 하나의 채널 인코더(encoder)를 통해 코딩을 수행한 후 복수의 데이타 열로 나누어 다중안테나를 통해 전송하는 방식이다. 두번째는 다중 코드워드(Multiple CodeWord; 이하 MCW)방식이다. MCW 방식은 하나의 데이타 블록을 복수의 데이타열로 먼저 나누고, 이들을 개별적으로 채널 인코더를 통해 코딩을 수행한 후, 코딩된 각각의 데이타열을 다중 안테나를 통해 전송하는 방식이다. SCW 방식에서는 하나의 블록이 코딩된 후 복수의 데이터열로 나누어진다. 반면, MCW 에서는 하나의 블록이 복수의 데이터열로 나누어진 후 코딩이 된다.
예를 들어, SCW를 사용하는 단일사용자(single user; SU) MIMO 시스템에서 N 개의 데이터열이 겪는 각 채널들은 각 데이터열의 대표 CQI(또는 평균 CQI)로써 추정될 수 있다. 그러나 N 개의 데이터열 중에는 좋은 채널을 겪는 데이터열(이하 강한 데이터열)이 있을 수도 있고, 나쁜 채널을 겪는 데이터열(이하 약한 데이터열)이 있을 수도 있다. 만일 프리코딩된 파일럿으로써 대표 CQI를 알려주는 경우, 약한 데이터열의 등가채널의 채널추정오류가 증가될 수 있다. 이 경우, 약한 데이터열의 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 증가(boosting)함으로써 채널추정 성능이 향 상될 수 있다.
이것은 MCW를 사용하는 단일사용자 MIMO 시스템 또는 다중사용자(multiple user; MU) MIMO 시스템에도 적용가능하다. MCW MU-MIMO 시스템은 다른 공간에 위치한 수신기들을 묶어(paring) 같은 주파수/시간 자원을 할당함으로써 주파수효율을 높이는 시스템이다. MCW SU-MIMO는 각 데이터열의 CQI에 맞는 MCS(modulation and coding scheme)를 선택하게 되는데, 낮은 CQI가 보고된 데이터열들은 낮은 MCS를 선택하여 강건한 전송을 보장받을 수 있다. 이와 마찬가지로, 낮은 CQI가 보고된 데이터열을 위한 프리코딩된 파일럿의 전송전력을 증가시키면, 데이터 복조를 위한 등가채널 추정성능이 향상될 수 있다.
MCW MU-MIMO 방식에서도 각 수신기별로 프리코딩된 파일럿이 사용될 수 있으며, 이 때 각 수신기들의 프리코딩된 파일럿은 수신기별로 각각의 전력조절을 수행할 수 있다.
도 3은 서브프레임의 일 예를 나타낸다. 서브프레임(subframe)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 서브 프레임은 각 송신 안테나별로 정의되는 하나의 자원 그리드(resource grid)이다. 전송 시간 간격(Transmission Time Interval; TTI)은 하나의 서브 프레임이 전송되는 시간을 의미한다. 무선 프레임(radio frame)은 복수의 서브 프레임을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임은 10개의 서브 프레임을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 공용 파일럿(T1, T2, T3, T4)과 프리코딩된 파일럿(P1, P2)이 서브프레임 상에서 분산되어 배치된다. 제1 공용 파일럿(T1)은 제1 송신 안 테나를 통해 전송되는 공용 파일럿이고, 제2 공용 파일럿(T2)은 제2 송신 안테나를 통해 전송되는 공용 파일럿이고, 제3 공용 파일럿(T3)은 제3 송신 안테나를 통해 전송되는 공용 파일럿이고, 제4 공용 파일럿(T4)은 제4 송신 안테나를 통해 전송되는 공용 파일럿이다. 제1 프리코딩된 파일럿(P1)은 제1 송신 안테나를 통해 전송되는 전용 파일럿이고, 제2 프리코딩된 파일럿(P2)은 제2 송신 안테나를 통해 전송되는 전용 파일럿이다.
여기서는 4개의 송신 안테나에 대한 공용 파일럿과 2개의 송신 안테나에 대한 전용 파일럿을 나타내고 있으나, 공용 파일럿 또는 전용 파일럿이 전송되는 송신 안테나의 수는 제한이 없다. 또한, 공용 파일럿과 전용 파일럿의 배치는 예시에 불과하고 기타 다양한 형태로 서브프레임 상에 배치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 채널품질정보를 수신한다(S100). 채널품질정보는 송신기가 전송한 신호가 겪는 채널의 상태를 반영하는 어떠한 종류의 기준을 포함한다. 예를 들어, 채널품질정보는 SNR일 수 있다. 프리코딩 행렬을 생성한다(S110). 프리코딩 행렬은 전송할 데이터열에 적용될 적어도 하나의 프리코딩 벡터를 포함한다. 프리코딩 벡터는 가중치 벡터라고도 하며, 프리코딩 벡터는 수신신호가 겪는 채널의 상태를 반영하는 코드북기반의 페루프 기법에 의해 얻어질 수도 있고, 채널상태와 무관하게 송신기가 결정하는 개루프 기법에 의해 얻어질 수도 있다
상기 프리코딩 행렬을 이용하여 전송할 데이터열에 대한 파일럿에 프리코딩 을 수행한다(S120). 프리코딩은 입력되는 데이터 및/또는 파일럿에 프리코딩 행렬을 곱함으로써 수행된다. 여기서, 각 데이터열에 대한 프리코딩된 파일럿이 전송되는 전력은 해당 데이터열에 특정하게 결정된다. 파일럿의 전송전력 레벨을 결정하기 위해 채널품질정보를 이용할 수 있다. 즉, 채널품질정보를 고려하여, 양호한 채널을 겪을 파일럿에는 상대적으로 낮은 전송전력을, 열악한 채널을 겪을 파일럿에는 상대적으로 높은 전송전력을 제공할 수 있다. 이로써 각 파일럿은 적응적으로 결정된 전송전력에 따라 전송될 수 있고, 채널추정성능이 향상될 수 있다. 한편, 파일럿별로 전송전력이 조절되더라도, OFDM 심벌의 전체 전송전력이 일정하게 유지되어야 하는 경우가 있을 수 있다. 이 경우, 데이터 전송에 사용되는 전송전력의 일부를 파일럿의 전송전력으로 사용할 수 있다. 또는 데이터의 전송에 사용되는 부반송파의 일부를 펑쳐링(puncturing)할 수 있다. 상기 프리코딩된 파일럿을 전송한다(S130). 여기서, 상기 각 데이터열별 프리코딩된 파일럿에 대한 전송전력은 별도의 제어정보로 전송될 수 있다. 이때, 각 데이터열별 프리코딩된 파일럿에 대한 전송전력은 독립적인 정보로 각각 제공되거나, 전송전력 비율 같이 통합된 정보로 제공될 수 있다.
상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.
이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿의 전송장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 서브프레임의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.

Claims (9)

  1. 다중안테나 시스템에서 기지국에 의한 파일럿 전송방법에 있어서,
    전송할 데이터열(data stream) 각각에 적용될 프리코딩 벡터들을 포함하는 프리코딩 행렬을 생성하는 단계;
    상기 프리코딩 벡터들 각각에 적용될 가중치를 결정하는 단계;
    상기 가중치와 상기 프리코딩 벡터들 각각을 곱하는 단계;
    상기 가중치가 곱해진 프리코딩 벡터들을 이용하여 파일럿(pilot)에 프리코딩을 수행하는 단계; 및
    상기 프리코딩된 파일럿을 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 프리코딩 벡터들은 미리 정해진 코드북에서 선택되고, 상기 파일럿의 전송전력은 상기 가중치에 의하여 결정되고,
    상기 가중치는 채널 환경이 좋을 경우 낮게 설정되고, 채널 환경이 좋지 않을 경우 높게 설정되는 것을 특징으로 하는, 파일럿의 전송방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿을 전송하기 전에, 상기 전송할 데이터열이 전송되는 채널에 관한 채널정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 가중치는 상기 채널정보를 이용하여 결정되는, 파일럿의 전송방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널정보는 신호대 간섭잡음비(signal to interference noise ratio; SINR)인, 파일럿의 전송방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파일럿의 전송전력은 별도의 제어 정보로 전송되는 것인, 파일럿의 전송방법.
  5. 삭제
  6. 다중안테나 시스템에서 파일럿의 전송장치에 있어서,
    복수의 스트림에 적용될 파일럿 각각에 프리코딩을 수행하는 프리코딩부;
    상기 프리코딩된 파일럿 각각의 전송전력을 조절하는 전력조절부;
    상기 프리코딩된 파일럿들을 부반송파에 맵핑하는 부반송파 할당부;
    상기 부반송파에 맵핑된 상기 프리코딩된 파일럿 각각에 IFFT를 수행하여 OFDM 심벌을 생성하는 OFDM 변조기; 및
    상기 OFDM 심벌을 전송하는 다중안테나를 포함하되,
    상기 전력조절부는 프리코딩 벡터들 각각에 적용될 가중치를 결정하고,
    상기 프리코딩부는 전송할 데이터열(data stream) 각각에 적용될 상기 프리코딩 벡터들을 포함하는 프리코딩 행렬을 생성하고,
    상기 가중치와 상기 프리코딩 벡터들 각각을 곱하고,
    상기 가중치가 곱해진 프리코딩 벡터들을 이용하여 파일럿(pilot)에 프리코딩을 수행하되,
    상기 프리코딩 벡터들은 미리 정해진 코드북에서 선택되고, 상기 프리코딩된 파일럿의 전송전력은 상기 가중치에 의하여 결정되고,
    상기 가중치는 채널 환경이 좋을 경우 낮게 설정되고, 채널 환경이 좋지 않을 경우 높게 설정되는 것을 특징으로 하는 파일럿의 전송장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력조절부는 양자화된 값에 따라 상기 전송전력을 조절하는, 파일럿의 전송장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력조절부는 수신기로부터 피드백된 채널품질정보(channel quality information)을 이용하여 상기 전송전력을 조절하는, 파일럿의 전송장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 전력조절부는 수신기마다 특정되게(receiver specifically) 전송전력을 조절하는, 파일럿의 전송장치.
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