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KR20060016193A - Method for supporting transmission diversity of mobile station in multiple antenna system - Google Patents

Method for supporting transmission diversity of mobile station in multiple antenna system Download PDF

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KR20060016193A
KR20060016193A KR1020040064553A KR20040064553A KR20060016193A KR 20060016193 A KR20060016193 A KR 20060016193A KR 1020040064553 A KR1020040064553 A KR 1020040064553A KR 20040064553 A KR20040064553 A KR 20040064553A KR 20060016193 A KR20060016193 A KR 20060016193A
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mobile station
base station
feedback channel
fast feedback
downlink
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Inventor
진용석
임빈철
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 다중안테나를 갖는 기지국이 하향링크 고속 피드백채널을 통해 이동국으로 가중치 또는 채널정보를 피드백하는 이동국의 송신 다이버시티 지원방법에 관한 것이다. 본 발명에서 기지국은 상향링크에서 측정된 물리적인 측정값을 피드백할 하향링크 고속 피드백 채널을 이동국에게 알려준 후 상기 물리적인 측정값을 하향링크 고속 피드백 채널을 통해 이동국에게 피드백함으로써 이동국도 기지국과 같은 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. The present invention relates to a transmission diversity support method of a mobile station in which a base station having multiple antennas feeds back weight or channel information to a mobile station through a downlink fast feedback channel. In the present invention, the base station informs the mobile station of the downlink fast feedback channel to feed back the physical measured value measured in the uplink, and then transmits the physical measurement value to the mobile station through the downlink fast feedback channel to transmit the mobile station as the base station. Diversity gain can be obtained.

송신 다이버시티, MIMO시스템, 피드백, 하향링크 고속 피드백 채널 Transmit Diversity, MIMO System, Feedback, Downlink Fast Feedback Channel

Description

다중 안테나 시스템에서 이동국의 송신 다이버시티 지원방법{METHOD FOR SUPPORTING TRANSMISSION DIVERSITY OF MOBILE STATION IN MULTIPLE ANTENNA SYSTEM}METHOOD FOR SUPPORTING TRANSMISSION DIVERSITY OF MOBILE STATION IN MULTIPLE ANTENNA SYSTEM}

도 1은 OFDM/OFDMA시스템에서 종래 이동국이 하향링크로부터 얻은 가중치(또는 채널정보)를 기지국에게 피드백하는 방법을 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a method for feeding back a weight (or channel information) obtained from a downlink to a base station by a conventional mobile station in an OFDM / OFDMA system.

도 2는 OFDM/OFDMA시스템에서 본 발명에 따른 기지국이 상향링크로부터 얻은 가중치(또는 채널정보)를 이동국에게 피드백하는 방법을 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a method for a base station according to the present invention to feed back a weight (or channel information) obtained from an uplink to a mobile station in an OFDM / OFDMA system.

도 3은 본 발명에 따른 DL 고속 피드백 채널할당을 나타낸 도면. 3 illustrates DL fast feedback channel allocation in accordance with the present invention.

도 4 는 기지국이 extended DIUC를 이용하여, 이동국에게 하향링크(DL) 고속 피드백 채널을 알려주기 위한 IE의 포멧을 나타낸 도면.4 illustrates a format of an IE for informing a mobile station of a downlink (DL) fast feedback channel by using an extended DIUC.

도 5는 기지국이 OFDMA DIUC값을 직접 이용하여, 이동국에게 하향링크(DL) 고속 피드백 채널을 알려주기 위한 IE의 포멧을 나타낸 도면.5 illustrates a format of an IE for informing a mobile station of a downlink (DL) fast feedback channel by directly using an OFDMA DIUC value.

도 6은 본 발명에서 기지국의 가중치 및 채널정보가 전달되는 CQICH DL location IE메시지의 포멧을 나타낸 도면.6 is a view showing the format of a CQICH DL location IE message to which the weight and channel information of the base station in the present invention.

본 발명은 이동국의 송신 다이버시티를 지원하기 위한 것으로서, 특히, 상향링크에서 얻은 채널품질 정보와 가중치를 하향링크 피드백 채널을 통해 이동국으로 피드백하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention is directed to supporting transmission diversity of a mobile station, and more particularly, to a method for feeding back channel quality information and weights obtained in uplink to a mobile station through a downlink feedback channel.

OFDM/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/ Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 다중 송신 안테나 기술을 지원하는 기지국은, 송신 다이버시티 이득를 얻기 위하여 이동국으로부터 가중치 또는 채널정보를 피드백 받는다. 이때, 상기 기지국은 상향 링크 고속 피드백 채널을 통하여 이동국으로부터 가중치 또는 채널정보를 피드백 받는다. In an orthogonal frequency division multiplexing / orthogonal frequency division multiplexing access (OFDM) system, a base station supporting multiple transmit antenna techniques receives a weight or channel information from a mobile station to obtain a transmit diversity gain. In this case, the base station receives feedback of weight or channel information from the mobile station through an uplink fast feedback channel.

도 1은 OFDM/OFDMA시스템에서 종래 이동국이 하향링크로부터 얻은 가중치(또는 채널정보)를 기지국에게 피드백하는 방법을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a method for feeding back a weight (or channel information) obtained from a downlink to a base station by a conventional mobile station in an OFDM / OFDMA system.

도 1에 도시된 바와같이, 먼저 다중 송신 안테나를 사용하는 기지국(BS)은 STC (Space-Time coding) 영역(zone) IE 메시지를 통해 자신의 안테나 개수에 따른 STC모드를 이동국(MSS)에게 알려주고, MIMO DL basic IE메시지를 통하여 기지국이 사용할 매트릭스의 타입(e.x.,type B)을 알려준다. 또한, 기지국(BS)은 CQICH Enhanced allocation IE 메시지를 통하여 상향 링크 고속 피드백 채널에 설정될 가중치의 매핑방법을 이동국(MSS)에게 알려준다. As shown in FIG. 1, a base station (BS) using multiple transmit antennas first informs a mobile station (MSS) of the STC mode according to its antenna number through a space-time coding (STC) zone IE message. In addition, the MIMO DL basic IE message informs the type of the matrix to be used by the base station (ex, type B). In addition, the base station (BS) informs the mobile station (MSS) of the weight mapping method to be set in the uplink fast feedback channel through the CQICH Enhanced allocation IE message.

따라서, 이동국(MSS)은 하향링크의 채널품질을 측정하거나 이를 근거로 가중치 매트릭스(W)를 구한다. 가중치 매트릭스의 크기는 기지국(BS)의 송신 안테나 개수와 STC 방법에 따른 출력신호의 개수에 의해 정해진다. 다음 식(1)에는 4개의 기지국 송신 안테나와 2개의 STC 출력수에 근거한 가중치 매트릭스(W)의 일 예가 도시되 어 있다.Therefore, the MS estimates the channel quality of the downlink or obtains the weight matrix W based on the channel quality of the downlink. The size of the weight matrix is determined by the number of transmit antennas of the base station BS and the number of output signals according to the STC method. Equation (1) shows an example of a weighting matrix W based on four base station transmit antennas and two STC outputs.

Figure 112004036641020-PAT00001
------------------------ 식(1)
Figure 112004036641020-PAT00001
------------------------ Formula (1)

이후, 이동국(MSS)은 상기 식(1)에서 구한 가중치 매트릭스(W)또는 채널 품질 정보를 채널품질정보보고채널(CQICH)을 통해 기지국(BS)으로 피드백시킨다 (S12). Thereafter, the MSS feeds back the weight matrix W or channel quality information obtained in Equation (1) to the base station BS through the channel quality information reporting channel CQICH (S12).

이와 같이, 다중의 송신 안테나를 사용하는 기지국은 수신 SNR을 향상시키기 위하여 이동국으로부터 하향링크 측정값 즉, 가중치를 피드백 받으며, 상기 정보를 피드백을 받기 위해 기지국은 상향링크의 채널품질정보보고채널(CQICH)을 이동국에게 할당한다. As such, a base station using multiple transmit antennas receives a downlink measurement value, that is, a weight, from a mobile station to improve received SNR, and the base station receives an uplink channel quality information reporting channel (CQICH) to receive the feedback. Is assigned to the mobile station.

그런데, 다중 안테나를 사용하는 이동국도 송신 다이버시티를 얻기 위해서는 기지국으로부터 상향링크의 측정값(채널정보 또는 가중치)을 기지국으로부터 피드백 받아야 하는데, 아직까지 기지국이 측정한 물리적인 값을 이동국으로 빠르게 피드백하는 채널은 정의되고 있지 않은 실정이다. However, in order to obtain transmit diversity, even a mobile station using multiple antennas needs to receive feedback of uplink measurements (channel information or weights) from the base station. However, the mobile station rapidly feeds back the physical values measured by the base station to the mobile station. Channels are not defined.

따라서, 본 발명의 목적은 기지국이 측정한 물리적인 값을 이동국으로 빠르게 피드백할 수 있는 하향링크 고속 피드백 채널을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a downlink fast feedback channel capable of quickly feeding back a physical value measured by a base station to a mobile station.

본 발명의 다른 목적은 하향링크 고속 피드백 채널을 이용하여 기지국에서 측정한 상향링크 측정값을 이동국으로 피드백하는 방법을 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for feeding back an uplink measurement value measured by a base station to a mobile station using a downlink fast feedback channel.                         

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다중 안테나 시스템에 있어서, 기지국은 상향링크에서 측정된 물리적인 측정값을 하향링크 고속 피드백 채널을 통해 이동국에게 피드백한다. In order to achieve the above object, in a multi-antenna system, a base station feeds back a physical measurement value measured in uplink to a mobile station through a downlink fast feedback channel.

바람직하게, 상기 이동국은 DIUC 또는 하향링크 고속 피드백 채널 IE메시지를 통하여 알려준다. Preferably, the mobile station informs via a DIUC or downlink fast feedback channel IE message.

바람직하게, 상기 기지국은 상향링크의 물리적인 측정값을 전달하는 CQICH DL location IE메시지를 하향링크 고속 피드백 채널에 할당된다. Preferably, the base station is assigned a CQICH DL location IE message carrying a physical measurement of the uplink to the downlink fast feedback channel.

바람직하게, 상기 하향링크 고속 피드백 채널에 설정되는 CQICH DL location IE메시지의 위치는 DIUC 또는 하향링크 고속 피드백 채널 IE메시지에 의해 지정된다. Preferably, the location of the CQICH DL location IE message set in the downlink fast feedback channel is designated by a DIUC or a downlink fast feedback channel IE message.

바람직하게, 상기 물리적인 측정값은 가중치 또는 채널정보이다.Preferably, the physical measurement is weight or channel information.

본 발명은 OFDM/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing/ Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 시스템에서 구현된다. 그러나, 본 발명은 다른 표준에 따라 동작하는 무선 통신 시스템에도 적용되어 질 수 있다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 자세히 설명하면 다음과 같다. The present invention is implemented in an Orthogonal Frequency Division Multiplexing / Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (OFDM) system. However, the present invention can also be applied to a wireless communication system operating according to other standards. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명은 기지국이 하향링크 고속 피드백 채널에 상향링크로부터 얻은 채널품질정보(CQI)와 가중치를 이동국으로 피드백하는 방안을 제안한다. 이를 위하여 본 발명에서 기지국은 하향링크 고속 피드백 채널을 이동국에게 알려준 후 해당 하향링크 고속 피드백 채널에 채널품질정보(CQI) 또는 가중치를 설정하여 이동국으로 피드백시킨다. The present invention proposes a method for a base station to feed back channel quality information (CQI) and weights obtained from uplink to a downlink fast feedback channel to a mobile station. To this end, in the present invention, the base station informs the mobile station of the downlink fast feedback channel, and sets channel quality information (CQI) or weight in the corresponding downlink fast feedback channel to feed back to the mobile station.                     

바람직하게, 상기 기지국은 DIUC 또는 DL fast feedback channel IE 메시지를 통해 이동국에게 하향링크 고속 피드백 채널을 알려주고, 상기 가중치 또는 채널품질정보(CQI)는 CQICH DL location IE메시지를 통하여 전송된다. Preferably, the base station informs the mobile station of a downlink fast feedback channel through a DIUC or DL fast feedback channel IE message, and the weight or channel quality information (CQI) is transmitted through a CQICH DL location IE message.

도 2는 OFDM/OFDMA시스템에서 본 발명에 따른 기지국이 상향링크 측정 결과를 이동국에게 피드백하는 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram for a method of feeding an uplink measurement result back to a mobile station by a base station according to the present invention in an OFDM / OFDMA system.

도 2를 참조하면, 전술한 바와같이 기지국(BS)은 STC 영역 IE를 통해 안테나 개수에 따른 STC모드를 이동국에게 지정해주고, 이동국(MSS)은 기지국의 송신 안테나 개수와 STC 방법에 따른 출력신호의 개수로 이루어진 가중치 매트릭스(W=Nt×Mt)를 구한다. 이때, 기지국(BS)은 상향링크 고속 피드백 채널 즉, 채널 품질정보 보고채널(CQICH)를 이동국에게 할당한다.Referring to FIG. 2, as described above, the base station BS designates the STC mode according to the number of antennas to the mobile station through the STC area IE, and the mobile station MSS determines the number of transmit antennas of the base station and the output signal according to the STC method. The weight matrix W = N t x M t is obtained. At this time, the base station (BS) allocates an uplink fast feedback channel, that is, a channel quality information reporting channel (CQICH) to the mobile station.

따라서, 이동국(MSS)은 할당된 CQICH를 통하여 상기 가중치 매트릭스(W=Nt×Mt)를 기지국(BS)으로 보고하고, 기지국(BS)은 이동국(MSS)으로부터 채널당 가중치를 보고받음으로써 송신 다이버시티 이득을 얻을 수 있게 된다. Therefore, MSS reports the weighting matrix W = N t × M t to BS through the assigned CQICH, and BS receives the weight per channel from MSS. Diversity gain can be obtained.

그런데, 다중 안테나를 사용하는 이동국(MSS)도 송신 다이버시티 이득을 얻기 위해서는 기지국으로부터 상향링크의 측정값(채널정보 또는 가중치)을 피드백 받아야 한다. 즉, 상기 단계(S10-S13)들이 수행되어 기지국(BS)이 이동국(MSS)으로부터 하향링크 측정값((채널정보 또는 가중치)을 보고받으면, 기지국(BS)은 상향링크의 측정값(채널정보 또는 가중치)을 이동국으로 피드백해 주어야 한다. However, a mobile station (MSS) using multiple antennas also needs to receive feedback of uplink measurements (channel information or weights) from the base station to obtain a transmit diversity gain. That is, when the steps S10 to S13 are performed and the base station BS receives a downlink measurement value (channel information or weight) from the mobile station MSS, the base station BS receives the uplink measurement value (channel information). Or weight) to the mobile station.

따라서, 기지국(BS)은 DIUC 또는 DL fast feedback channel IE 메시지를 통하여, 이동국에게 하향링크(DL) 고속 피드백 채널을 알려준 후(S14) 도 3에 도시된 바와같이, 상기 하향링크(DL) 고속 피드백 채널의 특정 위치에 상향링크의 측정값 (채널정보 또는 가중치)을 설정하여 이동국(MSS)으로 전달한다(S15). Accordingly, after the base station (BS) informs the mobile station of the downlink (DL) fast feedback channel through a DIUC or DL fast feedback channel IE message (S14), as shown in FIG. 3, the downlink (DL) fast feedback An uplink measurement value (channel information or weight) is set at a specific position of the channel and transmitted to the mobile station (MSS) (S15).

도 4 및 도 5에는 기지국이 이동국에게 하향링크(DL) 고속 피드백 채널을 알려주기 위한 IE의 포멧으로서, 도 4는 extended DIUC를 이용하는 방법이고, 도 5는 OFDMA DIUC값을 직접 이용하는 방법이다. 4 and 5 illustrate a format of an IE for informing a mobile station of a downlink (DL) fast feedback channel, FIG. 4 is a method of using an extended DIUC, and FIG. 5 is a method of directly using an OFDMA DIUC value.

또한, 도 6은 기지국의 가중치 및 채널정보가 전달되는 CQICH DL location IE메시지의 포멧으로서, 각 CQICH DL location IE는 하나의 DL 슬롯을 점유하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 DIUC=14 또는 DL fast feedback channel IE가 지정한 상기 하향링크(DL) 고속 피드백 채널의 위치에 설정된다. In addition, FIG. 6 is a format of a CQICH DL location IE message in which weight and channel information of a base station are transmitted. Each CQICH DL location IE occupies one DL slot. As shown in FIG. 3, the DIUC = 14 or DL fast feedback channel IE is set to the location of the downlink (DL) fast feedback channel specified.

상술한 바와같이, 본 발명은 하향링크의 채널 품질 정보 또는 가중치를 보고 받은 기지국이 송신 다이버스티에 의한 성능 향상을 얻을 수 있듯이 기지국이 측정한 상향링크의 채널 품질 정보 또는 가중치를 이동국에게 알려줌으로써 이동국도 송신 다이버시티에 의한 성능 향상을 얻을 수 있다. 또한 하향 고속 피드백 채널이 존재함으로 기지국의 다른 물리적인 값들을 빠르게 이동국으로 전달할 수 있는 잇점이 있다. As described above, the present invention provides a mobile station by informing the mobile station of uplink channel quality information or weight measured by the base station, as the base station receiving the downlink channel quality information or weight can obtain a performance improvement due to transmission diversity. Also, performance improvement due to transmission diversity can be obtained. In addition, the presence of the downlink fast feedback channel has the advantage that it is possible to quickly transfer other physical values of the base station to the mobile station.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보 호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (6)

다중 안테나 시스템에 있어서, In a multiple antenna system, 기지국은 상향링크에서 측정된 물리적인 측정값을 하향링크 고속 피드백 채널을 통해 이동국에게 피드백하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.The base station feeds back the physical measurements measured in the uplink to the mobile station through the downlink fast feedback channel. 제1항에 있어서, 상기 물리적인 측정값은 The method of claim 1, wherein the physical measurement is 가중치 또는 채널정보인 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.Transmission diversity support method, characterized in that the weight or channel information. 제1항에 있어서, 상기 기지국은 The method of claim 1, wherein the base station 하향링크 고속 피드백 채널을 이동국에게 알려주는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.A method of supporting diversity in a downlink fast feedback channel, wherein the downlink fast feedback channel is informed to the mobile station. 제3항에 있어서, 상기 이동국은 4. The method of claim 3, wherein the mobile station DIUC 또는 하향링크 고속 피드백 채널 IE메시지를 통하여 알려주는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.Transmit diversity support method characterized in that via the DIUC or downlink high-speed feedback channel IE message. 제1항에 있어서, 상기 기지국은 The method of claim 1, wherein the base station 상향링크의 물리적인 측정값을 전달하는 CQICH DL location IE메시지를 하향링크 고속 피드백 채널에 할당되는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.CQICH DL location IE message for transmitting physical measurements of uplink is allocated to a downlink fast feedback channel. 제5항에 있어서, 상기 하향링크 고속 피드백 채널에 설정되는 CQICH DL location IE메시지의 위치는 DIUC 또는 하향링크 고속 피드백 채널 IE메시지에 의해 지정되는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 지원방법.The method of claim 5, wherein the location of the CQICH DL location IE message set in the downlink fast feedback channel is specified by a DIUC or a downlink fast feedback channel IE message.
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