KR20110093379A - 채널상태정보 피드백 장치와 그 방법, 기지국, 그 기지국의 전송방법 - Google Patents

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KR20110093379A
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Abstract

본 발명의 실시예는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 송수신단 모두에서 다중입력 다중출력 안테나(MIMO)를 이용하는 무선통신시스템에 관련된 것이다.

Description

채널상태정보 피드백 장치와 그 방법, 기지국, 그 기지국의 전송방법{Channel Information Feedback Apparatus, method thereof and Cell Apparatus using the same, transmission method thereof }
본 발명의 실시예는 무선통신시스템에 관한 것으로서, 송수신단 모두에서 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 장치로)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 매트릭스 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 양자화한 제1벡터를 생성하는 단계 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
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
즉, 본 명세서에서 기지국(20) 또는 셀(cell)은 CDMA에서의 BSC(Base Station Controller), WCDMA의 NodeB 등이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node) 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
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.
무선통신시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.
상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
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, 예컨데, 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 들어CSI-RS(Channel State Index-Reference Signal)를 수신하는 참조신호 수신부(110)와, 수신된 CSI-RS를 이용하여 채널을 추정하는 채널추정부(120)와, 상기 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 참조kstiple Access Interference, 신호(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 pat00001
은 수신된 CSI-RS 수신값,
Figure pat00002
은 전파 채널(propagation channel),
Figure pat00003
은 전송된 CSI-RS 송신값, 그리고
Figure pat00004
은 가우시안 잡음이다.
Figure pat00005
위에서 수신된 CSI-RS 수신값인
Figure pat00006
는 위와 같은 측정에 의하여 알 수 있고, CSI-RS 송신값인
Figure pat00007
은 기지국과 단말 사이에 이미 알려진 값이므로, 통상적인 채널 추정 기법을 이용하여 전파 채널(propagation channel)인
Figure pat00008
을 추정할 수 있는 것이다.
채널추정부(120)의 채널 추정 결과인 전파 채널(propagation channel)
Figure pat00009
는 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 양자화한 제1벡터와, 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 제2벡터를 포함하거나, 제1벡터와 제2벡터를 지정하는 정보를 포함할 수 있다. 한편, 채널상태정보는 m개(m은 2 이상의 자연수)의 레이어들과n개(n은 m과 같거나 m보다 큰 자연수)의 안테나들을 통해 전송된 다운링크 채널상태를 표현하는 채널행렬의 성분벡터들을 양자화한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함할 수 있다. 아울러, 채널상태정보에는 채널품질과 관련된 정보, 예를 들어 CQI(Channel Quality indicator)값을 포함할수 있다.
이상, MIMO 시스템에서 일실시예에 따른 채널상태정보 피드백 장치의 구성요소들에 대해 기재하였으나, 이하MIMO 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.
Figure pat00010
여기서, H는 수학식 1의 채널 행렬을 의미하며, E는 아이겐벡터를 의미하며, 심볼*는 켤레 전치를 언급하며,
Figure pat00011
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.
Figure pat00012
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.
Figure pat00013
Figure pat00014
채널상태정보생성부(130)는 위에서 설명한 아이겐벡터 계산부(132)에 의해 채널행렬로부터 계산된 아이겐벡터들을 진폭정보와 위상정보를 가지고 양자화한 벡터들이나, 높은 정밀도의 위상정보만을 가지고 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.
Figure pat00015
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 두개라는 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.
Figure pat00016
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.
Figure pat00017
Figure pat00018
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.
Figure pat00019
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 채널생태정보생성부(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 들어CSI-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)
Figure pat00020
는 채널 행렬(Channel matrix) 또는 공분산 행렬(covariance matrix)일 수 있다.
다음으로, 채널상태정보 생성단계(S340)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 양자화한 제1벡터와, 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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-MIMI 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-MIMI 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.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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.

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 양자화한 제1벡터를 생성하는 단계
    상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화하는 특정 방법은 상기 채널행렬의 위상만을 양자화하며,
    상기 제2벡터를 양자화하는 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. 제1항에 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화하는 특정 방법은 상기 채널행렬의 위상만을 양자화하며,
    상기 제2벡터를 양자화하는 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. 제11항에 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 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 양자화한 제1벡터 및 상기 채널행렬 중 상기 m개의 레이어들 중 다른 일부와 n개의 안테나에 대한 성분벡터를 다른 방식으로 양자화한 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 양자화한 행벡터의 전력이 동일한 벡터를 포함하는 채널상태정보를 기초로 상기 단말들의 프리코딩 행렬을 생성하는 프리코더 생성단계를 포함하는 전송방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019527969A (ja) * 2016-07-30 2019-10-03 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド チャネル情報を伝送する装置および方法、ならびにシステム

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101855523B1 (ko) * 2011-10-06 2018-05-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 피드백 생성 방법 및 장치
US9001867B2 (en) 2013-02-13 2015-04-07 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for managing interference in full-duplex communication
US9900068B2 (en) 2013-02-24 2018-02-20 Lg Electronics Inc. Method for reporting channel state information for 3-dimensional beam forming in wireless communications system
US9813133B2 (en) 2013-03-11 2017-11-07 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for reporting channel state information in wireless communication system
US9838184B2 (en) 2013-04-08 2017-12-05 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for reporting channel state information for fractional beamforming in a wireless communication system
GB2513884B (en) 2013-05-08 2015-06-17 Univ Bristol Method and apparatus for producing an acoustic field
CN104753628B (zh) * 2013-12-26 2019-12-10 中兴通讯股份有限公司 一种信道信息反馈方法、***及基站和终端
US9612658B2 (en) 2014-01-07 2017-04-04 Ultrahaptics Ip Ltd Method and apparatus for providing tactile sensations
GB2530036A (en) 2014-09-09 2016-03-16 Ultrahaptics Ltd Method and apparatus for modulating haptic feedback
US9397736B2 (en) * 2014-11-21 2016-07-19 Intel IP Corporation Quantized eigen beams for controlling antenna array elements in a wireless network
SG11201706527QA (en) 2015-02-20 2017-09-28 Ultrahaptics Ip Ltd Algorithm improvements in a haptic system
ES2896875T3 (es) 2015-02-20 2022-02-28 Ultrahaptics Ip Ltd Percepciones en un sistema háptico
US10818162B2 (en) 2015-07-16 2020-10-27 Ultrahaptics Ip Ltd Calibration techniques in haptic systems
US9590708B1 (en) * 2015-08-25 2017-03-07 Motorola Mobility Llc Method and apparatus for equal energy codebooks for antenna arrays with mutual coupling
US11189140B2 (en) 2016-01-05 2021-11-30 Ultrahaptics Ip Ltd Calibration and detection techniques in haptic systems
US10531212B2 (en) 2016-06-17 2020-01-07 Ultrahaptics Ip Ltd. Acoustic transducers in haptic systems
US10268275B2 (en) 2016-08-03 2019-04-23 Ultrahaptics Ip Ltd Three-dimensional perceptions in haptic systems
US10755538B2 (en) 2016-08-09 2020-08-25 Ultrahaptics ilP LTD Metamaterials and acoustic lenses in haptic systems
US10943578B2 (en) 2016-12-13 2021-03-09 Ultrahaptics Ip Ltd Driving techniques for phased-array systems
US10497358B2 (en) 2016-12-23 2019-12-03 Ultrahaptics Ip Ltd Transducer driver
US10681679B1 (en) * 2017-06-21 2020-06-09 Nxp Usa, Inc. Resource unit detection in high-efficiency wireless system
US11531395B2 (en) 2017-11-26 2022-12-20 Ultrahaptics Ip Ltd Haptic effects from focused acoustic fields
WO2019122912A1 (en) 2017-12-22 2019-06-27 Ultrahaptics Limited Tracking in haptic systems
EP3729418A1 (en) 2017-12-22 2020-10-28 Ultrahaptics Ip Ltd Minimizing unwanted responses in haptic systems
US10911861B2 (en) 2018-05-02 2021-02-02 Ultrahaptics Ip Ltd Blocking plate structure for improved acoustic transmission efficiency
US11098951B2 (en) 2018-09-09 2021-08-24 Ultrahaptics Ip Ltd Ultrasonic-assisted liquid manipulation
US11378997B2 (en) 2018-10-12 2022-07-05 Ultrahaptics Ip Ltd Variable phase and frequency pulse-width modulation technique
US11550395B2 (en) 2019-01-04 2023-01-10 Ultrahaptics Ip Ltd Mid-air haptic textures
US11842517B2 (en) 2019-04-12 2023-12-12 Ultrahaptics Ip Ltd Using iterative 3D-model fitting for domain adaptation of a hand-pose-estimation neural network
AU2020368678A1 (en) 2019-10-13 2022-05-19 Ultraleap Limited Dynamic capping with virtual microphones
US11374586B2 (en) 2019-10-13 2022-06-28 Ultraleap Limited Reducing harmonic distortion by dithering
US11169610B2 (en) 2019-11-08 2021-11-09 Ultraleap Limited Tracking techniques in haptic systems
US11715453B2 (en) 2019-12-25 2023-08-01 Ultraleap Limited Acoustic transducer structures
US11816267B2 (en) 2020-06-23 2023-11-14 Ultraleap Limited Features of airborne ultrasonic fields
US11886639B2 (en) 2020-09-17 2024-01-30 Ultraleap Limited Ultrahapticons

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080022033A (ko) * 2006-09-05 2008-03-10 엘지전자 주식회사 프리코딩 정보 피드백 방법 및 프리코딩 방법
KR101424697B1 (ko) * 2007-09-03 2014-08-05 삼성전자주식회사 다중 사용자 다중 입출력 무선통신 시스템에서 간섭 제거를위한 신호 처리 장치 및 방법
US8254486B2 (en) * 2007-09-28 2012-08-28 Intel Corporation Unified closed loop SU/MU-MIMO signaling and codebook design
KR20090117583A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 엘지전자 주식회사 다중 안테나 시스템에서의 프리코딩 코드북 생성 방법 및 데이터 전송 방법
US8385452B2 (en) * 2008-10-24 2013-02-26 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for separable channel state feedback in a wireless communication system
KR101635883B1 (ko) * 2009-02-03 2016-07-20 엘지전자 주식회사 하향링크 참조 신호 송수신 기법
EP2219298A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-18 NTT DoCoMo, Inc. Method and apparatus for determining a quantized channel vector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019527969A (ja) * 2016-07-30 2019-10-03 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド チャネル情報を伝送する装置および方法、ならびにシステム
US10819485B2 (en) 2016-07-30 2020-10-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Precoding matrix channel information transmission apparatus and method, and system

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