일반기술

다중 안테나 시스템의 송신 장치 및 방법과 , 수신 장치 및 방법

* 주요 내용 다중 안테나 시스템에서 데이터 스트림을 송신하는 장치에 있어서, 데이터 스트림의 수에 각각 대응하며, 송신 안테나 및 수신 안테나간 채널 정보를 양자화하여 형성된 복수의 양자화 코드북; 수신 장치로부터 피드백되는 정보에 포함된 스트림 모드―여기서, 스트림 모드는 데이터 스트림별 적용 가능한 변조 방식을 구분하기 위해 정의된 것임―의 인덱스에 기초하여, 선택된 적어도 하나의 데이터 스트림을 변조하는 변조부; 및 인덱스의 스트림 모드에 해당하는 데이터 스트림의 양자화 코드북에서 수신 장치로부터 피드백되는 정보에 포함된 코드워드 인덱스에 기초하여 변조된 데이터 스트림을 전처리하여 수신 장치로 전송하는 양자화 전처리기 를 포함하는 다중 안테나 시스템의 송신 장치.* 배경 및 요약 다중 안테나 시스템은 송신단에서 채널 정보를 알지 못하는 개루프 시스템과 송신단에서 채널 정보를 알고 이를 이용해 심볼을 전처리하여 전송하는 폐루프 시스템으로 분류될 수 있다. 개루프 시스템에서는 심볼을 시공간 부호화하여 전송한다. 그러나 시공간 부호화 기법은 순시적인 채널 변화를 제대로 반영하지 못하는 한계를 가지고 있다. 폐루프 시스템은 송신 전처리를 수행한다. 채널의 순시적인 상황에 맞추어 심볼을 전송하기 때문에 채널의 순시적인 페이딩 현상을 효율적으로 극복할 수 있으며 추가적으로 다중 안테나를 통한 어레이 이득을 획득할 수 있다. 그러나 일반적인 통신 시스템은 송신 안테나에서 하향링크의 순시적인 정보를 획득하는 것이 사실상 불가능하다. 따라서 송신 안테나가 채널 정보를 얻기 위해서는 수신단에서 추정된 채널 정보를 송신기로 피드백 해주어야 하는데 피드백 채널의 대역이 제한되어 있는 상황에서 순시적인 채널 정보를 넘겨주는 것은 불가능하다. 결과적으로 채널 정보를 이용해 송신단에서 심볼을 전처리하는 양자화 전처리 기법이 제안되었다. 양자화 전처리기는 다중 안테나간 채널이 형성하는 공간을 가능한 유니폼(uniform)하게 양자화하여 코드북(이하, “양자화 코드북”이라 함)을 형성한 후 이를 송수신단이 공유함으로써 코드북의 인덱스만으로 채널 정보를 송신단으로 전송한다. 이러한 양자화 전처리 기법은 코드북의 크기가 충분히 클 경우에 송신단에서 정확한 정보를 알고 있는 최적결합전송, 고유 빔 형성 기법에 근사적인 성능을 낼 수 있다.* 구성 및 목적 다중 안테나 시스템의 수신 장치에서는 추정된 채널 정보를 바탕으로 데이터 스트림 수에 따른 복수의 양자화 코드북의 코드워드를 각각 선택한다. 그리고 데이터 스트림별 적용 가능한 변조 방식을 구분하기 위해 정의된 복수의 스트림 모드 중에서 하나의 스트림 모드를 선택하고, 선택된 스트림 모드에 대응하는 데이터 스트림의 양자화 코드북의 코드워드를 선택한다. 이 코드워드를 전처리 행렬로 사용하여 데이터 스트림을 검출하고 복조한다. 이때, 수신 장치는 선택된 스트림 모드 및 코드워드의 인덱스를 피드백 채널을 통해 송신 장치로 피드백하며, 송신 장치는 수신 장치로부터 피드백된 인덱스의 스트림 모드에 기초하여 전송할 스트림 수 및 변조 방식을 선택한다. 이렇게 함으로써, 채널의 순시적 변화에 따라 데이터 스트림의 수를 선택할 수 있어 랭크 부족 현상을 방지할 수 있다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 안테나 시스템에서 채널의 순시적 또는 통계적 변화에 능동적으로 대처하여 양자화 전처리기의 성능 저하를 방지할 수 있는 송신 장치 및 그 방법과 수신 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.* 효과 전술한 구성에 의하여 채널의 순시적 변화에 적응적으로 데이터 스트림의 수를 선택함으로써 랭크 부족 현상을 방지할 수 있다. 이로 인해 양자화 전처리기의 비트 오차 성능을 크게 개선할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.