속도 제어를 통한 다수 공간 채널 송신 document_id A220623107875

다수의 상이한 정보 스트림을 동시에 송신하거나, 동일한 정보의 다수 복사물을 여분으로 동시에 송신하기 위해, 송신기와 수신기 사이의 송신 매체에서 다수의 공간 채널을 이용하는 다수 안테나 무선 통신 시스템을 제공하는 것이 알려져 있다. 제 1 경우에 그 용량은 증가하고 제 2 경우에는 강건함(robustness), 즉 품질이 증가될 수 있다. 그러한 다수 안테나 무선 통신 시스템은 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 알려져 있고, 그 경우 양쪽 끝에 다수의 안테나가 존재한다. 그것들은 MISO(multiple input single output)와 SIMO(single input multiple output)라고 알려져 있고, 그 경우 각각 수신기 또는 송신기에서 단일 안테나만이 존재한다. 주파수 채널, 시분할 채널 또는 코드 채널과 구분하기 위해 다수 데이터 스트림이 MIMO 채널 또는 공간 채널로 불릴 수 있다. 송신된 데이터 스트림은 상이한 페이딩(fading)과 다중 경로 효과와 같은 상이한 채널 상태를 경험할 수 있고, 따라서 상이한 신호대 잡음비(SNR)를 가진다. 채널 상태가 통상 시간에 따라 변하므로, 각 채널에 의해 지원된 데이터 속도는 시간에 따라 변할 수 있다. 데이터 스트림에 대한 SNR과 같은 각 MIMO 채널의 특성이 송신기에서 알려지면, 그 송신기는 바라는 채널 SNR을 달성하기 위해 폐쇄 루프 제어로 적응 가능하게 각 데이터 스트림에 대한 특정 코딩 및 변조 방식을 결정할 수 있다. 하지만, 일부 MIMO 시스템에 있어서는, 이러한 정보가 송신기에서 이용 가능하지 않아, 이들은 개방 루프 시스템이다. PARC(Per-Antenna Rate Control)는 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP: Third Generation Partnership Project) 내에서 제안된 다중 경로, 다수 안테나 MIMO 기술이다. 3GPP 내에서, PARC는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템에 적용되지만, 그 방법은 또한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 포함하는 다른 송신 기술을 전개 또는 이용하지 않고 시스템에 적용 가능하다. 도 1과 도 2는 어떻게 PARC 방식이 동작하는지를 예시하기 위해 송신기와 수신기를 각각 도시한다. 도 1을 참조하면, 디멀티플렉서(15)에 의해 송신될 비트 스트림은 각각 상이한 정보와 가능하게는 상이한 날짜를 운반하는 다수의 스트림으로 나누어진다. 각 스트림은 (잠재적으로는 상이한) 변조와 단(stage)(25)에 의해 인터리브(interleave)됨과 또한 적용된 코딩을 가진다. 그 스트림은 분리된 안테나(48)를 경유하여 송신을 위해 송신기 출력 단(45)에 단(35)에 의해 라우팅된다. 수신기(도 2 참조)에서는 안테나(68)의 개수가 송신 안테나(48)의 개수 이상인 것이 통상 요구된다. 각 수신 안테나(68)에서의 신호는 각 송신 안테나(48)로부터 송신된 신호가 결합된 것이다. 수신기는 각 송신 스트림의 심벌(symbol)을 추정하기 위해 MMSE(Minimum Mean Square Error) 추정 또는 MMSE에다 SIC(Successive Interference Cancellation)를 더한 것과 같은 알고리즘을 적용할 수 있다. 수신기는 또한, 각 송신된 스트림에 대해 SINR(signal to interference-and-noise ratio)과 같은 채널 품질 측정을 송신기에 피드백하는 것을 제공할 수 있다. 송신기는 이러한 정보를 각 디먹스 스트림에 대한 적절한 변조 및 코딩을 결정하는데 사용할 수 있다. 어떤 채널이 더 낮은 SINR을 가지고 따라서 디먹스 스트림이 더 낮은 차수의 변조 방식으로 변경된다면, 이것은 더 낮은 데이터 속도를 요구하게 되어 다른 디먹스 스트림이 보상하기 위해 더 높은 데이터 속도를 구비한 더 높은 차수의 방식으로 변경된다. PARC는 동일한 시간 자원과 주파수 자원을 가지지만 상이한 '공간(spatial)' 자원, 즉 다수의 송신 안테나를 사용하여 다수의 데이터 스트림을 동시에 송신함으로써 공간 멀티플렉싱 이득을 달성할 수 있다. 이들 동시 송신은 단일 수신 유닛 또는 상이한 수신 유닛 용으로 예정될 수 있다. 상이한 수신 유닛 용으로 예정되는 경우, SDMA(Spatial Division Multiple Access)라고 부른다. PARC는 1998년 9월 Pisa에서 있었던 ISSSE 98, 회의록(Proc.)에 Wolniansky P.W 등에 의해 실린 "V-BLAST: An Architecture for Realising Very High Data Rates Over the Rich-Scattering Wireless Channel"이라는 제목의 논문에서 설명된 것처럼 공간적으로 멀티플렉싱된 스트림의 속도 적응을 포함하는 공간 멀티플렉싱 기술의 본래의 BLAST 패밀리를 개선한 것(refinement)으로 간주될 수 있다. US2004/0266484로부터 채널 파라미터 또는 안테나 사이의 상관의 위상(phase)에 대한 긴 기간 정보와 짧은 기간 정보의 기지국 송신기에 피드백을 가지는 다수의 채널 시스템을 제공하는 것이 알려져 있다. 긴 기간 정보는 짧은 기간 정보보다 느린 속도로 변하여, 짧은 기간 정보보다 덜 빈번하게 송신된다. 따라서, 피드백을 위해 필요한 대역폭은 감소될 수 있다.