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Random Beamforming 시스템에서의 CQI 양자화 기법
고경준(Kyeongjun Ko),이정우(Jungwoo Lee) 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.2A
다중사용자 다중안테나 시스템은 단일사용자 다중안테나 시스템보다 더 좋은 성능을 가진다는 것이 알려져 있다. 그러나 다중사용자 다중안테나 시스템은 선택된 사용자들 간의 신호 간섭이 발생하기 때문에 그것을 제거해야 된다. 간섭 신호를 제거하는 기법 중에 가장 널리 쓰이는 방법으로서 zero-forcing beamforming (ZFBF) 방법이 있다. 하지만 이 방법은 상당히 정확한 채널 정보를 송신단이 알아야 되기 때문에 실제 시스템에서 사용되기 위해서는 많은 양의 피드백 비트수가 필요하게 된다. ZFBF 의 단점을 보완하기 위해 Random Beamforming (RBF) 시스템이 제안되었다[1]. RBF는 미리 정해진 코드북에 가장 최적의 성능을 보이는 사용자들에게 데이터를 보내는 방법으로서, 각 수신단은 코드북 내의 최적의 성능을 가지는 코드워드의 인텍스와 CQI 정보를 피드백 한다. 그러나 [1]에서는 송신단이 각 수신단의 CQI 정보를 완벽히 안다고 가정을 하였는데 실제 시스템에서는 CQI 정보도 양자화 되어야 한다. 따라서 이번 논문에서는 CQI 정보를 효율적으로 양자화하는 방법을 제안한다. It has been known that multiuser MIMO systems have better performance than single-user MIMO systems. However, multiuser MIMO systems should eliminate inter-user interferences which are generated by allocating data to multiple users simultaneously. There is zero-forcing beamforming (ZFBF) as scheme used widely among algorithms to eliminate inter-user interferences. But, it needs many feedback bits since BS knows quite exact channel state information to use this scheme in real systems. Random beamforming (RBF) was propsed to cope with a defect of ZFBF[1]. RBF is a multiuser scheme to send data to users who have optimal performance with predetermined codebook, each receiver feeds back a index of codeword which has optimal performance within the codebook and its CQI information. [1] assumes that the BS knows perfect CQI information of each receiver but CQI information should be quantized in the real systems. Therefore, in this paper, efficient CQI quantization scheme for RBF system is proposed.
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다중 안테나 빔형성 메트릭스 변화 기법 및 사용자 선택 기법
박종록(Jongrok Park),이상훈(Sanghoon Lee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.1A
랜덤 빔형성 기법은 사용자에게 심호 대 간섭 잡음비를 되먹임 받아 사용자를 선택하는 다중 안테나 전송 기법이다. 해당 기법은 사용자 수가 많은 환경일 경우 다중 사용자 이득에 따라 좋은 성능을 보이지만 사용자 환경이 적을 경우 다중 사용자 이득이 감소하여 좋은 성능을 얻기 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 빔형성 메트릭스 변환 기법 및 이에 따른 사용자 선택 기법을 제안한다. 빔형성 메트릭스 변환 기법은 사용자로부터 되먹임 받은 정보를 기반으로 빔형성 메트릭스를 변환 시키며, 사용자 수가 적은 환경에서 기존 기법보다 더 좋은 성능을 가진다. 또한, 제안하는 빔형성 메트릭스 변환 기법에 적합한 사용자 선택 기법을 이용하면 사용자 수의 증가에 따른 성능 향상을 기대 할 수 있다. Random beamforming (RBF) uses the signal to interference plus noise ratio (SINR) feedback to select users in multiple-input multiple-output (MIMO) systems. A large number of users are required to obtain the gain of multi-user diversity for a downlink transmission. However, if the number is not large enough, it may be difficult to obtain multi-user diversity, leading to a rapid degradation in performance. To resolve this problem, we propose the beamforming matrix transformation and the user scheduling method. The beamforming matrix transformation scheme uses the SINRs of each users and have a better performance than conventional schemes over a small number of users. In addition, we propose the user scheduling scheme corresponding to the beamforming matrix transformation. In simulation results, we demonstrate that the sum-rate can be improved according to the number of users.
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