공간 채널 모델의 통계적 특성을 반영한 다중 랭크코드북의 설계 및 성능 이득 평가 (Design and Performance Gain Evaluation of a Multi-Rank Codebook Utilizing Statistical Properties of the Spatial Channel Model)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 41권 / 7호 / 723 ~ 731페이지
· 저자명 : 김창현, 성원진

초록

5G 이동무선통신에서 요구되는 증가된 데이터 속도를 제공하기 위한 핵심적인 기술 축은 대규모 어레이를 활용하는 MIMO 전송을 통한 주파수 효율의 향상이다. MIMO 전송을 위해서는 CSI-RS (channel state information-reference signaling)를 이용하는 채널 추정 및 추정 결과에 적합한 빔포밍이 필요하며, 따라서 빔포밍벡터를 정의하는 코드북의 설계는 매우 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 공간채널모델을 이용하여 생성된 채널의통계적인 특성을 활용하여 DFT (discrete Fourier transform) 행렬 기반 다중 랭크 코드북의 설계 방안을 제안하였다. 제안 방식은 인접한 안테나 원소 간 위상차의 분포와 전송 레이어 별 선택되는 코드벡터의 특징을 고려하여PMI (precoding matrix indicator)의 구조 변경을 하였으며, LTE (long-term evolution) 시스템에서 사용 중인3GPP 표준 코드북과의 성능 비교를 통하여 제안 방식의 이득을 산출하고 검증하였다.

영어초록

A core technological base to provide enhanced data rates required by 5G mobile wireless communications is the improved bandwidth efficiency using massive multiple-input multiple-output (MIMO) transmission. MIMO transmission requires the channel estimation using the channel state information reference signaling (CSI-RS) and appropriate beamforming, thus the design of the codebook defining proper beamforming vectors is an important issue. In this paper, we propose a multi-rank codebook based on the discrete Fourier transform (DFT) matrix, by utilizing statistical properties of the channel generated by the spatial channel model (SCM). The proposed method includes a structural change of the precoding matrix indicator (PMI) by considering the phase difference distributions between adjacent antenna elements, as well as the selected codevector characteristics of each transmission layer. Performance gain of the proposed method is evaluated and verified by making the performance comparison to the 3GPP standard codebooks adopted by Long-Term Evolution (LTE) systems.

참고자료

· 없음