다중 입출력 시스템에서 피드백 정보를 송신하는 방법 document_id A220623049095

최근 정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 그리고 고품질 서비스의 출현 등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 무엇보다도 통신 시스템의 용량이 증대되어야 하는데, 무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 이용 가능한 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 주어진 자원의 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이 중 후자(後者)의 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보하여 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 높이는 이른바 다중 안테나 송수신 기술이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다. 다중 안테나 기술의 일례로 다중 입출력 (MIMO: multiple input multiple output)를 들 수 있다. MIMO는 다중의 입출력을 가지는 안테나 시스템을 지칭하며, 각 전송 안테나마다 서로 다른 정보를 전송하여 정보의 양을 높일 수 있고 STC(Space-Time Coding) 등의 코딩 기법을 사용하여 전송 정보의 신뢰도를 높일 수 있다. MIMO 시스템의 송수신단의 안테나 수를 각각 M, N 개라 할 때, M 개의 송신 안테나들은 각각 동일한 시간에 동일 주파수를 사용하여 독립적인 심볼들을 전송한다. 송신된 각 심볼들은 무선 채널을 통과하면서 공간적으로 서로 다른 페이딩을 겪게 되지만 각 심볼 간에 서로 다른 공간 특성을 가지므로 수신측은 이를 통해 각 심볼을 구별할 수 있다. 이와 같은 MIMO 시스템은 직교 주파수 분할 다중화 방식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 결합하여 효율적인 데이터 전송을 가능하게 해준다. 상술한 MIMO 외에도 효율적인 데이터 전송을 위하여 AMC(Adaptive Modulation 0026# Coding), HARQ(Hybrid Automatic Request), 전력 제어(Power Control) 등의 링크 제어 기법들이 이용될 수 있다. 이 중에서 AMC는 기지국이 단말들로부터 수신된 피드백 정보를 바탕으로 변조 방식과 부호율을 결정하고 그에 따라 데이터 율을 조절하는 채널 적응 방식의 전송 기법을 가리킨다. AMC의 일례로 기지국이 단말로부터 피드백 된 CQI 정보를 토대로 MCS(modulation and coding set)를 결정하여 단말에 송신하면, 단말은 MCS에 지정된 변조 방식 및 코딩 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 기법을 들 수 있다. 일반적으로 AMC를 비롯하여 피드백을 통해 시스템의 성능을 높이는 기법들은 데이터 전송이 수행될 때마다 수신단으로부터 채널 상태 및 사용자의 이동속도 등의 피드백 정보를 전송 받는 경우에 최고의 성능을 발휘한다. 그러나, 전송시마다 매번 피드백 정보가 전송된다면 피드백 채널에 과도한 오버헤드가 발생하는 문제가 있다. 특히, 다중 부호어(multiple codeword; MCW)를 사용하는 다중 안테나 시스템에서는 각각의 부호어마다 서로 다른 MCS를 설정할 수 있으므로, 시스템의 성능을 높이기 위해서는 부호어의 개수만큼 CQI를 피드백 하여야 한다. 그러나, 이는 전술한 바와 같이 피드백 채널에 과도한 부담을 주는 문제가 있다.