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KR100723459B1 - Apparatus and method for predicting downlink wireless channel environment using feedback signal in wireless mobile communication system - Google Patents

Apparatus and method for predicting downlink wireless channel environment using feedback signal in wireless mobile communication system Download PDF

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KR100723459B1
KR100723459B1 KR1020050069646A KR20050069646A KR100723459B1 KR 100723459 B1 KR100723459 B1 KR 100723459B1 KR 1020050069646 A KR1020050069646 A KR 1020050069646A KR 20050069646 A KR20050069646 A KR 20050069646A KR 100723459 B1 KR100723459 B1 KR 100723459B1
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communication station
channel
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transition table
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한국과학기술원
학교법인 포항공과대학교
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Abstract

본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치 및 방법에 관한 것으로, 제1통신국과 다수의 제2통신국으로 구성된 이동 통신 시스템의 하향 링크에서 제2통신국에서 채널 상황 정보를 제1통신국으로 전송하는 경우에 귀환 신호를 이용해 앞으로의 무선 채널 상황을 예측하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system. The present invention relates to channel state information in a second communication station in a downlink of a mobile communication system including a first communication station and a plurality of second communication stations. The present invention relates to a method of predicting a future wireless channel situation using a feedback signal when transmitting a first communication station.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템은 제2통신국으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행하는 채널 상태 천이표 관리 장치와, 상기 채널 상태 천이표를 참조해

Figure 112005042059357-pat00001
후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 제공하는 채널 상태 예측 장치를 포함하고, 특정 기간 내에 제2통신국으로부터 제1통신국으로 전송되는 귀환 신호의 천이를 상태 천이표로 관리하고 각 천이 상태에 따른 다음 상태 천이 확률을 계산하여 채널의 경로 이득을 예측하는 것을 특징으로 한다.In the wireless mobile communication system according to the present invention, a downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal prepares a channel state transition table using channel state information received from a second communication station and updates a transition probability. Refer to the transition table management device and the channel state transition table.
Figure 112005042059357-pat00001
A channel state predicting apparatus for predicting a later channel state and providing a predicted result, and managing a transition of a feedback signal transmitted from a second communication station to a first communication station within a specific period with a state transition table and next state according to each transition state. The path gain of the channel is predicted by calculating the transition probability.

이동 통신 시스템, 폐회로 전송 다이버시티, 무선 채널 환경 예측, 경로이득, 귀 환 신호 시스템. Mobile communication system, closed loop transmission diversity, radio channel environment prediction, path gain, feedback signal system.

Description

무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치 및 방법{Apparatus and method for downlink channel prediction scheme using feedback signal in wireless mobile communication systems} Apparatus and method for downlink channel prediction scheme using feedback signal in wireless mobile communication systems}

도1은 종래의 무선 이동 통신 시스템의 구조도이다. 1 is a structural diagram of a conventional wireless mobile communication system.

도2는 종래의 무선 이동 통신 시스템에서 제1통신국과 하나의 제2통신국간의 구성도이다.2 is a configuration diagram between a first communication station and one second communication station in a conventional wireless mobile communication system.

도3은 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법의 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a downlink radio channel environment prediction method using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법의 실시예에서 귀환 신호가 천이되는 모습을 나타낸 구성도이다.5 is a diagram illustrating a state in which a feedback signal transitions in an embodiment of a method of predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention.

본 발명은 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치 및 방법에 관한 것으로, 제1통신국과 다수의 제2통신국으로 구성된 이동 통신 시스템의 하향 링크에서 폐회로 전송 다이버시티 방식을 사용하는 경우 또는 제2통신국에서 채널 상황 정보를 제1통신국으로 전송하는 경우에 귀환 신호를 이용해 앞으로의 무선 채널 상황을 예측하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system, using a closed loop transmission diversity scheme in a downlink of a mobile communication system including a first communication station and a plurality of second communication stations. The present invention relates to a method of predicting a future wireless channel situation using a feedback signal when the channel communication information is transmitted from the second communication station to the first communication station.

도1은 종래의 무선 이동 통신 시스템의 구조도이다. 1 is a structural diagram of a conventional wireless mobile communication system.

무선 이동 통신 시스템은 도1에 도시된 바와 같이 제1통신국(100)과 복수개의 제2통신국(110, 111)으로 구성된다. 제1통신국은 복수개의 안테나를 이용해 신호를 전송한다. 제2통신국은 제1통신국으로부터 받은 신호를 분석하여 무선 채널 환경을 측정하고 이 정보를 제2통신국으로 귀환 신호로 전송한다. 귀환 신호는 제1통신국이 다음번 신호를 전송할 때 사용된다.As shown in FIG. 1, the wireless mobile communication system includes a first communication station 100 and a plurality of second communication stations 110 and 111. The first communication station transmits a signal using a plurality of antennas. The second communication station analyzes the signal received from the first communication station to measure the radio channel environment and transmits this information as a return signal to the second communication station. The feedback signal is used when the first communication station transmits the next signal.

도2는 무선 이동 통신 시스템에서 제1통신국과 하나의 제2통신국간의 구성도이다.2 is a configuration diagram between a first communication station and one second communication station in the wireless mobile communication system.

도2에 도시한 바와 같이 제1통신국(200)은 M개의 전송 안테나(210, 220)를 포함하여 구성되고 제2통신국(300)은 N개의 수신 안테나(310, 320)와 채널 추정기(330)와 표본화 및 양자화기(340)를 포함하여 구성된다. M개의 전송 안테나와 N개의 수신 안테나 사이에는 MN개의 무선 전송 경로가 형성되고 각 경로별로 무선 채널의 특성을 결정하는 채널 경로 이득(path gain)이 형성된다.

Figure 112005042059357-pat00002
는 각 경로 이득을 나타내고 일반적으로 경로 이득은 복소수(complex value)로 표현된다. 제2통신국에서의 채널 추정기(330)는 수신 된 신호를 기반으로 채널의 경로 이득을 측정한다. 채널 추정기(330)에서 추정된 각 경로 이득은 표본화 및 양자화기(340)를 거쳐 귀환신호(feedback signal)로 제1통신국에 전송한다. 이때 전송되는 귀환 신호
Figure 112005042059357-pat00003
은 채널 경로 이득
Figure 112005042059357-pat00004
의 정보를 담고 있는 신호이며 채널 경로 이득의 위상(phase) 정보만을 담고 있는 경우 또는 위상(phase) 및 크기(amplitude) 정보를 모두 가지고 있는 경우로 나눌 수 있다.As shown in FIG. 2, the first communication station 200 includes M transmit antennas 210 and 220, and the second communication station 300 includes N receive antennas 310 and 320 and a channel estimator 330. And a sampler and quantizer 340. MN wireless transmission paths are formed between the M transmit antennas and the N receive antennas, and channel path gains for determining the characteristics of the wireless channel are formed for each path.
Figure 112005042059357-pat00002
Denotes each path gain and generally the path gain is expressed as a complex value. The channel estimator 330 in the second communication station measures the path gain of the channel based on the received signal. Each path gain estimated by the channel estimator 330 passes through a sampler and quantizer 340 to a first communication station as a feedback signal. Feedback signal transmitted at this time
Figure 112005042059357-pat00003
Silver Channel Path Gain
Figure 112005042059357-pat00004
This signal can be divided into the case that contains only the phase information of the channel path gain or the case that has both the phase and amplitude information.

제1통신국은 M개의 안테나(210, 211)를 통해 신호

Figure 112005042059357-pat00005
을 전송한다. 전송되는 신호들은 제2통신국으로부터 전송된 귀환 신호를 이용해 생성된다. 제1통신국이 전송해야 할 신호가 인 경우 각 송신 안테나의 신호
Figure 112005042059357-pat00006
은 다음과 같이 결정된다.The first communication station signals through the M antennas 210 and 211.
Figure 112005042059357-pat00005
Send it. The transmitted signals are generated using the feedback signal transmitted from the second communication station. The signal of each transmitting antenna when the signal that the first communication station should transmit is
Figure 112005042059357-pat00006
Is determined as follows.

Figure 112005042059357-pat00007
Figure 112005042059357-pat00007

수학식1에서 분자의 (ㆍ)*는 켤레복소수(complex conjugate)를 의미한다.(*) * Of a molecule | numerator in Formula 1 means a complex conjugate.

각 안테나를 통해 전송된 신호들은 서로 다른 경로를 통해 수신 안테나(223, 224)에서

Figure 112005042059357-pat00008
으로 수신되고
Figure 112005042059357-pat00009
ㆍ
Figure 112005042059357-pat00010
, l=1,2,ㆍㆍㆍ,N 의 형태로 표현된다. 이때 n은 열잡음(thermal noise)이다. 각 안테나에서 수신되는 신호는 수학식을 이용해 다음과 같이 구체적으로 표현할 수 있다.Signals transmitted through each antenna are transmitted from receiving antennas 223 and 224 through different paths.
Figure 112005042059357-pat00008
Received by
Figure 112005042059357-pat00009
ㆍ
Figure 112005042059357-pat00010
, l = 1,2, ..., N. N is thermal noise. The signal received at each antenna can be expressed in detail as follows using an equation.

Figure 112005042059357-pat00011
Figure 112005042059357-pat00011

종래의 기술은 수학식1과 같이 각 안테나에서 전송할 신호를 생성할 때 제2통신국에서 가장 최근에 전송한 귀환신호

Figure 112005042059357-pat00012
을 그대로 사용한다. 따라서 제2통신국에서의 수신 신호는 수학식2와 같아지게 된다. 도2와 같은 다중 안테나 시스템에서는 귀환신호
Figure 112005042059357-pat00013
이 경로 이득
Figure 112005042059357-pat00014
와 같아질 때 수학식2로 정의되는 수신 신호의 세기가 최대가 된다. The conventional technique is the feedback signal most recently transmitted by the second communication station when generating a signal to be transmitted by each antenna as shown in Equation 1
Figure 112005042059357-pat00012
Use it as is. Therefore, the received signal at the second communication station becomes equal to equation (2). In the multiple antenna system as shown in FIG.
Figure 112005042059357-pat00013
This path gain
Figure 112005042059357-pat00014
When is equal to the maximum intensity of the received signal defined by the equation (2).

그러나 제2통신국에서 채널 상황을 추정하고 귀환 신호를 만드는 시간 지연(processing delay)과 전송한 귀환 신호가 제1통신국에 도착하는 시간 지연(propagation delay) 동안 무선 채널 환경은 사용자의 움직임 등 다양한 원인에 의해 변동되기 때문에 귀환 신호와 경로 이득은 일치하지 않는 문제점이 있었다. However, the wireless channel environment is affected by various factors such as the user's movement during the processing delay in estimating the channel condition and making the feedback signal and the propagation delay in which the transmitted feedback signal arrives at the first communication station. Since the feedback signal and the path gain do not coincide with each other, there is a problem.

또한, 무선 채널 환경은 사용자의 움직임이 커질수록 빠르게 변동하기 때문에 사용자의 움직임이 많아지면 폐회로 전송 다이버시티 방식의 성능은 저하된다는 단점도 있었다.In addition, since the wireless channel environment fluctuates rapidly as the user's movement increases, the performance of the closed-loop transmission diversity scheme deteriorates as the user's movement increases.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the disadvantages of the prior art as described above,

폐회로 전송 다이버시티 방식에서 제2통신국으로부터 귀환된 채널 상황 정보를 이용해 사용자의 무선 채널 상황의 변화를 파악하고 예측하고 채널 상황의 예측을 위한 귀환 신호의 양을 최소화하여 제2통신국에 전력 소비의 부담을 줄여주는 것을 목적으로 한다. In the closed-loop transmit diversity method, the burden of power consumption on the second communication station is determined by using the channel condition information returned from the second communication station to identify and predict the change in the wireless channel condition of the user and to minimize the amount of feedback signals for the prediction of the channel condition. To reduce the

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템은 M개의 전송 안테나와, 제2통신국으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행하는 채널 상태 천이표 관리 장치와, 상기 채널 상태 천이표를 참조해

Figure 112005042059357-pat00015
후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 제공하는 채널 상태 예측 장치와, 상기 채널 상태 예측 장치로부터 제공 받은 채널 상태 정보를 이용해 각 안테나의 신호를 생성하는 안테나 신호 발생기를 포함하여 구성되는 제1통신국(기지국)과, N개의 수신 안테나와, 상기 제1통신국의 각 전송 안테나로부터 도착한 서로 다른 파일럿 신호를 측정하여 무선 채널을 추정하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기에서 추정된 값들을 최소의 정보량으로 제1통신국에 귀환신 호로 전송하기 위해 표본화 및 양자화 과정을 실행하는 표본화 및 양자화기를 포함하여 구성된 제2통신국(단말)을 포함하고, 특정 기간 내에 제2통신국으로부터 제1통신국으로 전송되는 귀환 신호의 천이를 상태 천이표로 관리하고 각 천이 상태에 따른 다음 상태 천이 확률을 계산하여 채널의 경로 이득을 예측하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention creates a channel state transition table using M transmit antennas and channel state information received from a second communication station. And a channel state transition table management device that serves to update the transition probability, and the channel state transition table.
Figure 112005042059357-pat00015
A first communication station including a channel state prediction device for predicting a later channel state and providing an estimated result, and an antenna signal generator for generating a signal of each antenna using the channel state information provided from the channel state prediction device ( Base station), N receive antennas, a channel estimator for estimating a radio channel by measuring different pilot signals arriving from each transmit antenna of the first communication station, and the values estimated by the channel estimator as the minimum amount of information. A second communication station (terminal) comprising a sampling and quantizer for performing a sampling and quantization process for transmitting to the communication station as a return signal, and transmitting a transition of the feedback signal transmitted from the second communication station to the first communication station within a specific period of time. Manage the state transition table and calculate the next state transition probability for each transition state. It is characterized by estimating the path gain.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템의 상기 채널 상태 천이표 관리 장치는 제2 통신국별로 채널 상태 천이표를 작성하여 관리하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for managing a channel state transition table of the downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in the wireless mobile communication system according to the present invention is characterized by creating and managing a channel state transition table for each second communication station.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템의 상기 채널 상태 천이표 관리 장치는 귀환신호로 상태 천이 확률을 갱신하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for managing a channel state transition table of a downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention is characterized by updating a state transition probability with a feedback signal.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템의 상기 채널 상태 천이표 관리 장치는 상태 천이 빈도를 포함한 상태 천이표를 작성하고 상태 천이 빈도를 갱신하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for managing a channel state transition table of a downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention is characterized by generating a state transition table including the state transition frequency and updating the state transition frequency. .

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법은 M개의 전송 안테나와, 제2통신국으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행하는 채널 상태 천이표 관리 장치와, 상기 채널 상태 천이표를 참조해

Figure 112005042059357-pat00016
후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 제공하는 채널 상태 예측 장치와, 상기 채 널 상태 예측 장치로부터 제공 받은 채널 상태 정보를 이용해 각 안테나의 신호를 생성하는 안테나 신호 발생기를 포함하여 구성되는 제1통신국(기지국)과, N개의 수신 안테나와, 상기 제1통신국의 각 전송 안테나로부터 도착한 서로 다른 파일럿 신호를 측정하여 무선 채널을 추정하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기에서 추정된 값들을 최소의 정보량으로 제1통신국에 귀환신호로 전송하기 위해 표본화 및 양자화 과정을 실행하는 표본화 및 양자화기를 포함하여 구성된 제2통신국(단말)을 포함하는 시스템에 있어서, 제1통신국이 제2통신국으로부터의 귀환 신호를 기다리는 단계와, 제1통신국이 채널 상태 천이표 관리 장치안의 제2통신국용 채널 상태 천이표가 충분한 데이터를 가지고 있는지를 확인하는 단계와, 가장 최근의 귀환 신호를 사용하여 신호를 생성하도록 하는 단계와, 채널 상태 천이표로 채널 상태 예측 장치를 통하여 채널 상태를 예측하는 단계와, 채널 상태에 따른 안테나 신호 생성하거나 최근의 귀환 신호를 사용하여 안테나 신호를 생성하여 전송하는 단계와, 채널 상태 천이표를 갱신하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the wireless mobile communication system according to the present invention, a method of predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal is performed by generating a channel state transition table and updating transition probability by using M transmit antennas and channel state information received from a second communication station. With reference to the channel state transition table management device that performs the role, and the channel state transition table
Figure 112005042059357-pat00016
A first communication station including a channel state prediction device for predicting and predicting a later channel state and an antenna signal generator for generating a signal of each antenna using the channel state information provided from the channel state prediction device (Base station), a channel estimator for estimating a radio channel by measuring different pilot signals arriving from each of the first antenna and the transmit antennas of the first communication station, and calculating the values estimated by the channel estimator to a minimum amount of information. 1. A system comprising a second communication station (terminal) configured to include a sampling and quantizer for performing sampling and quantization processes to transmit a feedback signal to a communication station, the first communication station waiting for a return signal from the second communication station. And the channel state transition table for the second communication station in the channel state transition table management device is sufficient. Checking whether the data has one data; generating a signal using the most recent feedback signal; predicting a channel state through a channel state predictor using a channel state transition table; and antennas according to the channel state. Generating and transmitting an antenna signal using a signal generation or a recent feedback signal, and updating a channel state transition table.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법의 상기 채널 상태 천이표 갱신 단계에서 사용되는 채널 상태 천이표의 초기 천이 확률은 모두 0으로 되어 있는 것을 특징으로 한다.The initial transition probabilities of the channel state transition table used in the channel state transition table updating step of the downlink radio channel environment prediction method using the feedback signal in the wireless mobile communication system according to the present invention are all zero.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치 및 방법을 보다 구체적으로 살펴본다.An apparatus and method for predicting a downlink radio channel environment using feedback signals in a wireless mobile communication system according to the present invention will be described in more detail.

본 발명은 제1통신국에 도착하는 제2통신국의 귀환 신호들의 상호 상관성을 이용하여 무선 채널 환경을 예측한다. 제2통신국과 제1통신국 사이의 귀환 지연을 로 정의하고 제2통신국에서 귀환 신호를

Figure 112005042059357-pat00017
의 N단계로 양자화 하여 전송한다고 가정하면 제1통신국은 제2통신국으로 신호를 전송한 후
Figure 112005042059357-pat00018
후에
Figure 112005042059357-pat00019
중 한 값을 귀환 받는다. 종래의 HSDPA방식은 이렇게 귀환 받은 값과 수학식1을 이용해 생성한 신호를 각 안테나를 통해 전송한다. 그러나 본 발명에서는 채널 상태를 예측하기 위해 제1통신국에 채널 상태 천이표(channel state transition table)를 구성한다. 채널 상태 천이표는 채널 상태 변화 추이(history)와
Figure 112005042059357-pat00020
후에 각 채널 상태로 천이할 확률로 구성된 표이다. 다음은 제1통신국에서 구성하는 채널 상태 천이표의 한 예이다.The present invention uses the cross-correlation of feedback signals of the second communication station arriving at the first communication station to predict the radio channel environment. The feedback delay between the second communication station and the first communication station is defined as, and the return signal is
Figure 112005042059357-pat00017
Assuming that the signal is quantized and transmitted in step N, the first communication station transmits a signal to the second communication station.
Figure 112005042059357-pat00018
after
Figure 112005042059357-pat00019
One of the values is returned. The conventional HSDPA method transmits the received value and the signal generated using Equation 1 through each antenna. However, in the present invention, a channel state transition table is configured in the first communication station to predict the channel state. The channel state transition table shows the channel state change history and
Figure 112005042059357-pat00020
A table consisting of the probability of later transition to each channel state. The following is an example of a channel state transition table configured in the first communication station.

Figure 112005042059357-pat00021
Figure 112005042059357-pat00021

채널 상태 천이표의 채널 상태 변화 추이는 과거로부터 현재까지의 채널 상태 변화의 역사를 나타낸다. 따라서 현재로부터 몇 번째까지의 채널 상태 정보를 관리하느냐가 중요한 요소가 된다. 위 표는 현재를 포함해 W개의 채널 변화 상태를 관리하는 천이표이다. 이때 W는 채널 상태 천이표의 특성을 결정하는 파라메터가 되며 윈도우 크기(window size)로 정의한다. t=0은 현재 제2통신국으로부터 귀환된 채널 상태이고 t=-

Figure 112005042059357-pat00022
는 현재로부터 가장 최근에 귀환된 채널 상태 정보이다. 같은 방법으로 t=-(W-1)
Figure 112005042059357-pat00023
는 현재로부터 (W-1)
Figure 112005042059357-pat00024
시간 이전에 귀환된 채널 상태 정보이다. 따라서 채널 상태 변화 추이는 과거로부터 현재까지 제2통신국의 무선 채널이 변동된 역사를 기록하는 부분이다. 천이확률은 과거로부터 현재까지의 채널 상태 변화 추이가 결정되었을 때
Figure 112005042059357-pat00025
시간 이후에 각 상태로 채널이 변동될 확률을 보여준다. 천이확률은 매
Figure 112005042059357-pat00026
마다 갱신된다. 제1통신국에서는 과거 t=-(W-1)
Figure 112005042059357-pat00027
로부터 현재까지의 채널 상태 천이를 이미 알고 있으며
Figure 112005042059357-pat00028
후에 제2통신국으로부터 귀환 신호를 받게 되므로 실제 어떤 상태로 천이했는지 알 수 있다. 따라서 이 정보를 이용하면 매
Figure 112005042059357-pat00029
마다 천이확률을 다시 계산할 수 있다.The channel state change trend in the channel state transition table represents a history of channel state changes from the past to the present. Therefore, it is important to manage the channel state information up to now. The above table is a transition table that manages the state of W channel changes, including the current one. In this case, W becomes a parameter for determining the characteristics of the channel state transition table and is defined as a window size. t = 0 is the channel status currently returned from the second communication station and t =-
Figure 112005042059357-pat00022
Is the most recently returned channel state information from the present. In the same way t =-(W-1)
Figure 112005042059357-pat00023
From the present (W-1)
Figure 112005042059357-pat00024
Channel state information returned before time. Therefore, the channel state change is a part of recording the history of the radio channel of the second communication station changed from the past to the present. The transition probability is determined when the channel state change trend from the past to the present is determined.
Figure 112005042059357-pat00025
It shows the probability that the channel will change to each state after time. Transition probability is every
Figure 112005042059357-pat00026
It is updated every time. Past t =-(W-1) in the first communication station
Figure 112005042059357-pat00027
Already knows the channel state transition from
Figure 112005042059357-pat00028
Later, you will receive a return signal from the second communication station, so you can see what actually happened. So with this information,
Figure 112005042059357-pat00029
For each transition probability can be recalculated.

천이확률을 계산하기 위해서는 다음과 같은 방식을 사용한다.To calculate the probability of transition, the following method is used.

만약 최근 W번의 귀환 신호가

Figure 112005042059357-pat00030
이고 마지막 귀환 신호가
Figure 112005042059357-pat00031
이라면 채널 상태 천이표에서
Figure 112005042059357-pat00032
에 해당하는 천이확률을 다음 수학식3과 같이 갱신한다.If the last W return signal
Figure 112005042059357-pat00030
And the last return signal
Figure 112005042059357-pat00031
If the channel state transition table
Figure 112005042059357-pat00032
The transition probability corresponding to is updated as in Equation 3 below.

Figure 112005042059357-pat00033
Figure 112005042059357-pat00033

수학식3은 새로운 귀환 신호를 받을 때마다 해당 천이확률을 갱신하는 방식을 나타낸다. 그러나 수학식3의 방식은 계산량이 많은 단점을 가지고 있으므로 천이확률 대신 천이 빈도수로 대체하여 사용할 수 있다. 다음 수학식4는 천이확률 대신 천이 빈도수를 이용하는 방법이다. 만약 천이확률

Figure 112005042059357-pat00034
대신 천이 빈도수
Figure 112005042059357-pat00035
을 사용한다면 다음과 같이 계산할 수 있다.Equation 3 represents a method of updating a corresponding transition probability whenever a new feedback signal is received. However, since Equation 3 has a disadvantage in that a large amount of computation is used, it can be used instead of the transition frequency instead of the transition probability. Equation 4 is a method of using the transition frequency instead of the transition probability. Transition probability
Figure 112005042059357-pat00034
Transition frequency
Figure 112005042059357-pat00035
If you use, you can calculate

Figure 112005042059357-pat00036
Figure 112005042059357-pat00036

수학식4는 천이확률 대신 천이 빈도수를 사용하는 방식으로 수학식3에 비해 계산량을 줄일 수 있다. 수학식4를 이용한 천이 빈도수를 사용하는 경우 다음과 같이 채널 상태 천이표를 구성할 수 있다.Equation 4 can reduce the amount of calculation compared to Equation 3 by using the transition frequency instead of the probability of transition. In the case of using the transition frequency using Equation 4, the channel state transition table may be configured as follows.

Figure 112005042059357-pat00037
Figure 112005042059357-pat00037

위와 같은 방법으로 제1통신국에서 각 제2통신국별 채널 상태 천이표를 작성하여 관리하면 후의 채널 상태를 확률적으로 예측할 수 있다. 예를 들어 특정 제2통신국의 귀환 신호가

Figure 112005042059357-pat00038
- >
Figure 112005042059357-pat00039
->ㆍㆍㆍ->
Figure 112005042059357-pat00040
->
Figure 112005042059357-pat00041
으로 천이했다면 채널 상태 천이표를 참조해 N개의 천이확률 중 가장 높은 값을 찾는다. 만약
Figure 112005042059357-pat00042
이 가장 높은 값을 갖는다면 이는 제2통신국의 채널 상황이
Figure 112005042059357-pat00043
후에
Figure 112005042059357-pat00044
로 천이할 확률이 가장 높다는 것을 의미하므로
Figure 112005042059357-pat00045
과 수학식1을 이용해 각 안테나로 전송할 신호를 생성한다. 종래의 방법에서는
Figure 112005042059357-pat00046
대신 가장 최근에 귀환된 신호인
Figure 112005042059357-pat00047
을 사용한다. 따라서 채널 상태 천이표를 이용한 채널 예측 방식을 통해 확률적으로 수학식2로 표현되는 수신 신호의 세기를 크게 할 수 있다.By generating and managing a channel state transition table for each second communication station in the first communication station as described above, it is possible to predict the subsequent channel state probabilisticly. For example, if a return signal from a
Figure 112005042059357-pat00038
->
Figure 112005042059357-pat00039
->···->
Figure 112005042059357-pat00040
->
Figure 112005042059357-pat00041
If the transition is done, the channel state transition table is used to find the highest value of the N transition probabilities. if
Figure 112005042059357-pat00042
If this has the highest value, it means that the channel status of
Figure 112005042059357-pat00043
after
Figure 112005042059357-pat00044
Means that you are most likely to transition to
Figure 112005042059357-pat00045
Using Equation 1 to generate a signal to be transmitted to each antenna. In the conventional method
Figure 112005042059357-pat00046
Instead, the most recently returned signal
Figure 112005042059357-pat00047
Use Therefore, through the channel prediction method using the channel state transition table, the strength of the received signal represented by Equation 2 can be increased.

본 발명은 제1통신국과 다수의 제2통신국으로 구성된 이동 통신 시스템의 하향 링크에서 제2통신국에서 채널 상황 정보를 제1통신국으로 전송하는 경우에 귀환 신호를 이용해 앞으로의 무선 채널 상황을 예측하는 방법이다. The present invention provides a method for predicting a future wireless channel situation using a feedback signal when the channel communication information is transmitted from the second communication station to the first communication station in a downlink of a mobile communication system including the first communication station and a plurality of second communication stations. to be.

도3은 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention.

제1통신국(400)은 M개의 전송 안테나(410, 420)와 채널 상태 천이표 관리 장치(430)와 채널 상태 예측 장치(440)와 안테나 신호 발생기(450)를 포함하여 구성되고, 제2통신국(500)은 N개의 수신 안테나(510, 520)와 채널 추정기(530)와 표본화 및 양자화기(540)를 포함하여 구성된다.The first communication station 400 includes M transmit antennas 410 and 420, a channel state transition table management device 430, a channel state prediction device 440, and an antenna signal generator 450. 500 includes N receive antennas 510, 520, a channel estimator 530, and a sampler and quantizer 540.

채널 상태 천이표 관리 장치(430)는 제2통신국(500)으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행한다.  The channel state transition table management apparatus 430 creates a channel state transition table using the channel state information received from the second communication station 500 and updates the transition probability.

채널 상태 예측 장치(440)는 채널 상태 천이표를 참조해 후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 안테나 신호 발생기(450)에 제공한다. The channel state prediction apparatus 440 refers to the channel state transition table to predict and predict a later channel state and provides the predicted result to the antenna signal generator 450.

안테나 신호 발생기(450)는 채널 상태 예측 장치로부터 제공 받은 채널 상태 정보와 수학식1을 이용해 각 안테나의 신호를 생성한다.The antenna signal generator 450 generates a signal of each antenna by using channel state information and equation (1) provided from the channel state prediction apparatus.

제2통신국(500)에서는 제1통신국(400)의 각 전송 안테나로부터 도착한 서로 다른 파일럿 신호를 측정하여 채널 추정기(530)에서 무선 채널을 추정한다. The second communication station 500 estimates a radio channel in the channel estimator 530 by measuring different pilot signals arriving from each transmit antenna of the first communication station 400.

추정된 값은 각 경로의 경로 이득의 크기와 위상을 갖는 복소수(complex value)이며 연속적인 값을 갖는다. The estimated value is a complex value with the magnitude and phase of the path gain of each path and has a continuous value.

표본화 및 양자화기(540)는 추정된 값들을 최소의 정보량으로 제1통신국에 귀환신호로 전송하기 위해 표본화 및 양자화 과정을 실행한다.The sampling and quantizer 540 performs a sampling and quantization process to transmit the estimated values to the first communication station as a feedback signal with a minimum amount of information.

도4는 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법의 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a downlink radio channel environment prediction method using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention.

본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법은 도 4에 도시된 바와 같이 제1통신국이 제2통신국으로부터의 귀환 신호를 기다리는 단계(S110)와, 제1통신국이 채널 상태 천이표가 충분한 데이터를 가지고 있는지를 확인하는 단계(S120)와 가장 최근의 귀환 신호를 사용하는 단계(S130)와 채널 상태 천이표로 채널 상태를 예측하는 단계(S140)와 안테나 신호 생성과 전송 단계(S150)와 채널 상태 천이표 갱신 단계(S160)로 구성된다.In the wireless mobile communication system according to the present invention, a method for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal includes a step (S110) of waiting for a feedback signal from a second communication station by the first communication station as shown in FIG. Checking whether the channel state transition table has sufficient data (S120), using the most recent feedback signal (S130), predicting the channel state with the channel state transition table (S140), generating an antenna signal, and The transmission step (S150) and the channel state transition table update step (S160).

제1통신국이 채널 상태 천이표가 충분한 데이터를 가지고 있는지를 확인하는 단계(S120)는 채널 상태 전이표에 저장된 데이터의 량이 일정 수치(L)이상인가를 확인하는 단계이다.The step S120 of confirming whether the channel state transition table has enough data by the first communication station is to confirm whether the amount of data stored in the channel state transition table is greater than or equal to a predetermined value L.

채널 상태 천이표 갱신 단계(S160)는 제2통신국의 채널 상태 천이에 대한 정보를 업데이트 하는 단계로 채널 상태 천이표의 초기 천이 확률은 모두 0으로 되어 있고 서비스중에 채널 상태 천이 정보를 업데이트 한다.The channel state transition table updating step (S160) is a step of updating information on channel state transition of the second communication station. The initial transition probabilities of the channel state transition table are all zero, and the channel state transition information is updated during service.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 장치 및 방법을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, an apparatus and method for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in a wireless mobile communication system according to the present invention will be described in detail.

실시예는 본 발명이 3세대 이동 통신 시스템의 대표적인 시스템인 HSDPA에 적용된 예이다.The embodiment is an example in which the present invention is applied to HSDPA, which is a representative system of the third generation mobile communication system.

HSDPA는 폐회로 전송 다이버시티 방식을 채용한 3세대 이동 통신 시스템으로 모드1과 모드2의 두 가지 모드를 지원한다. 모드1은 제2통신국이 귀환 신호를 생성할 때 채널의 위상 정보만을 표본화 및 양자화하여 제1통신국에 전송하는 대신 모드2는 제2통신국에서 경로 이득의 위상뿐만 아니라 크기도 제1통신국으로 귀환한 다. 본 실시 예에서는 HSDPA의 모드1을 사용한 경우를 살펴본다.HSDPA is a third generation mobile communication system that employs closed-loop transmission diversity and supports two modes, Mode 1 and Mode 2. In mode 1, when the second communication station generates the feedback signal, only the phase information of the channel is sampled, quantized, and transmitted to the first communication station, and mode 2 returns not only the phase gain but also the magnitude of the path gain from the second communication station to the first communication station. All. In the present embodiment, a case where HSDPA mode 1 is used will be described.

모드1에서는 하향 링크의 경로 이득의 위상을 π/4,3π/4 ,-3π/4 ,-π/4 의 4단계로 양자화 하여 위상 1, 2, 3, 4로 나눌 수 있다. 도5는 복소수 평면 상에서 양자화 된 위상 1, 2, 3, 4를 네 점(601, 602, 603, 604)으로 각각 도시한 것이다. 제2통신국은 네 개의 위상 중 하나를 제1통신국에 귀환하게 된다. HSDPA의 규격에 따라 제1통신국에서 귀환 신호를 시간에 따라 관찰하게 되면 도5의 화살표 방향으로 위상이 천이하게 된다.In mode 1, the phase of the downlink path gain may be quantized into four stages of π / 4, 3π / 4, -3/4, and -π / 4 to be divided into phases 1, 2, 3, and 4. Fig. 5 shows the quantized phases 1, 2, 3, and 4 on the complex plane as four points 601, 602, 603, and 604, respectively. The second communication station returns one of the four phases to the first communication station. When the feedback signal is observed in time by the first communication station according to the specification of the HSDPA, the phase shifts in the direction of the arrow of FIG.

상기 설명한 시스템에서 채널 상태 예측을 위한 채널 상태 천이표를 작성하기 위해서는 윈도우 크기 W를 결정해야 한다. 본 실시 예에서는 윈도우 크기를 3으로 정한다. 윈도우 크기가 결정되면 제1통신국에서는 다음과 같은 채널 상태 천이표를 작성할 수 있다. In the above-described system, in order to prepare a channel state transition table for channel state prediction, the window size W must be determined. In this embodiment, the window size is set to three. When the window size is determined, the first communication station may prepare a channel state transition table as follows.

Figure 112005042059357-pat00048
Figure 112005042059357-pat00048

상기 천이표에서 위상 1, 2, 3, 4는 각각 π/4,3π/4 ,-3π/4 ,-π/4 를 의미한다. 채널 상태 천이표의 천이 확률은 최초에 모두 0으로 세팅한다. 이후 네 번의 귀환 신호를 관찰하여 천이 확률을 갱신한다. 즉 최초 네 번의 귀환 신호가 (4, 4, 3, 2) 라면 확률

Figure 112005042059357-pat00049
는 수학식3을 이용해 다음과 같이 갱신된다.Phases 1, 2, 3, and 4 in the transition table mean π / 4, 3π / 4, -3π / 4, and -π / 4, respectively. The transition probabilities of the channel state transition tables are initially set to all zeros. After that, we observe the four return signals and update the transition probability. That is, if the first four feedback signals are (4, 4, 3, 2)
Figure 112005042059357-pat00049
Is updated using Equation 3 as follows.

Figure 112005042059357-pat00050
Figure 112005042059357-pat00050

상기 수학식5에서

Figure 112005042059357-pat00051
은 제2통신국으로부터의 귀환 신호가 (4, 4, 3, 2), (4, 4, 3, 3), (4, 4, 3, 4)인 경우의 횟수를 의미한다. 따라서 귀환 신호가 (4, 4, 3, 2)라면 확률
Figure 112005042059357-pat00052
을 수학식5의
Figure 112005042059357-pat00053
로 갱신한다. 수학식5는 천이확률의 합이 항상 1이 되도록 한다. 그러나 수학식5의 계산량을 줄이기 위해 천이확률
Figure 112005042059357-pat00054
대신 천이 빈도수
Figure 112005042059357-pat00055
를 사용하는 경우에는 수학식4에 의해 다음과 같다.In Equation 5
Figure 112005042059357-pat00051
Means the number of times when the return signal from the second communication station is (4, 4, 3, 2), (4, 4, 3, 3), (4, 4, 3, 4). So if the feedback signal is (4, 4, 3, 2) then the probability
Figure 112005042059357-pat00052
Of Equation 5
Figure 112005042059357-pat00053
Update to. Equation 5 is such that the sum of the probability of transition is always one. However, in order to reduce the calculation amount of Equation 5, the probability of transition
Figure 112005042059357-pat00054
Transition frequency
Figure 112005042059357-pat00055
In the case of using the equation (4) is as follows.

Figure 112005042059357-pat00056
Figure 112005042059357-pat00056

수학식6은 천이확률을 빈도수로 갱신하는 방식으로 수학식5에 비해 계산량을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 따라서 천이확률을 갱신하는 방식은 수학식5 또는 수학식6 중 선택하여 사용할 수 있다. 천이확률 대신 천이 빈도수를 사용하는 경우의 채널 상태 천이표는 다음과 같다.Equation 6 has an advantage of reducing the amount of calculation compared to Equation 5 by updating the probability of transition with a frequency. Therefore, the method of updating the transition probability may be selected from Equation 5 or Equation 6. The channel state transition table in the case of using the transition frequency instead of the transition probability is as follows.

Figure 112005042059357-pat00057
Figure 112005042059357-pat00057

상기 제1통신국이 채널 상태 천이표가 충분한 데이터를 가지고 있는지를 확 인하는 단계(S120)에서 제1통신국이 일정 수 이상의 귀환 신호를 받으면 채널 상태 천이표의 천이 확률들이 수학식5 또는 수학식6과 같은 방식으로 계산되고 이후에는 채널 상태 천이표를 참조하여 채널 상태를 예측한다. 예를 들어 현재 받은 귀환 신호가 3이고 이전에 받은 귀환 신호가 4, 4 라면 제2통신국은 4->4->3으로 채널 상태가 변동된 것이므로 상기 채널 상태 천이표에서 (4, 4, 3)에 해당하는 세 개의 천이 확률

Figure 112005042059357-pat00058
중 가장 큰 확률을 갖는 채널 상태를 선택한다. 만약
Figure 112005042059357-pat00059
가 가장 큰 확률을 갖는다면 제2통신국의 경로 이득의 위상이
Figure 112005042059357-pat00060
후에 위상 2 즉, 3π/4 가 될 것으로 예측할 수 있다. 제1통신국은 이렇게 예측된 채널 경로 이득의 위상과 수학식1을 이용해 다중 안테나의 각 안테나에서 전송할 신호를 생성한다.When the first communication station receives a predetermined number of feedback signals at step S120, the first communication station checks whether the channel state transition table has sufficient data, the transition probabilities of the channel state transition table are expressed by Equation 5 or Equation 6. It is calculated in the same way and then predicts the channel state with reference to the channel state transition table. For example, if the feedback signal currently received is 3 and the feedback signal previously received is 4 or 4, the second communication station has changed the channel state from 4->4-> 3. Three transition probabilities corresponding to
Figure 112005042059357-pat00058
Select the channel state with the highest probability. if
Figure 112005042059357-pat00059
Has the largest probability, the phase gain phase of the second communication station
Figure 112005042059357-pat00060
It can be expected to be phase 2, that is, 3π / 4 later. The first communication station generates a signal to be transmitted in each antenna of the multiple antennas using the predicted phase of the channel path gain and equation (1).

각 안테나에서 전송할 신호를 생성할 때, 제2통신국의 무선 채널 환경 즉, 경로 이득과 가장 가까운 값을 이용하였기 때문에 수학식2로 표현되는 제2통신국이 수신하는 신호의 세기는 종래의 방식보다 높아진다. 본 발명은 통계적으로 채널 상태를 예측하여 시스템의 성능을 향상시키기 때문에 제2통신국의 이동 속도가 상대적으로 높은 영역에서도 성능 향상을 기대할 수 있으며 종래의 방식에 비해 제2통신국에 아무런 부담을 주지 않기 때문에 추가적인 전력 소비를 야기하지 않는다. When generating a signal to be transmitted by each antenna, since the wireless channel environment of the second communication station, that is, the value closest to the path gain, was used, the strength of the signal received by the second communication station represented by Equation 2 is higher than that of the conventional method. . Since the present invention improves the performance of the system by statistically predicting the channel state, the performance can be expected to be improved even in a region where the moving speed of the second communication station is relatively high. It does not cause additional power consumption.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that. Accordingly, the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템 및 방법은 채널 상태 천이표를 제1통신국에서 관리함으로써 비교적 높은 사용자 이동성 환경에서도 제2통신국의 무선 채널 환경을 높은 확률로 예측할 수 있는 효과가 있다.The system and method for predicting a downlink radio channel environment using a feedback signal in the wireless mobile communication system according to the present invention as described above manages the channel state transition table in the first communication station so that the radio channel of the second communication station can be used even in a relatively high user mobility environment. It has the effect of predicting the environment with high probability.

Claims (6)

M개의 전송 안테나와, 제2통신국으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행하는 채널 상태 천이표 관리 장치와, 상기 채널 상태 천이표를 참조해
Figure 112006094586866-pat00061
후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 제공하는 채널 상태 예측 장치와, 상기 채널 상태 예측 장치로부터 제공 받은 채널 상태 정보를 이용해 각 안테나의 신호를 생성하는 안테나 신호 발생기를 포함하여 구성되는 제1통신국(기지국)과,A channel state transition table management device serving to create a channel state transition table and update a transition probability using M transmit antennas and channel state information returned from the second communication station, and the channel state transition table.
Figure 112006094586866-pat00061
A first communication station including a channel state prediction device for predicting a later channel state and providing an estimated result, and an antenna signal generator for generating a signal of each antenna using the channel state information provided from the channel state prediction device ( Base station), N개의 수신 안테나와, 상기 제1통신국의 각 전송 안테나로부터 도착한 서로 다른 파일럿 신호를 측정하여 무선 채널을 추정하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기에서 추정된 값들을 최소의 정보량으로 제1통신국에 귀환신호로 전송하기 위해 표본화 및 양자화 과정을 실행하는 표본화 및 양자화기를 포함하여 구성된 제2통신국(단말)을 포함하고,A channel estimator for estimating a radio channel by measuring N received antennas, different pilot signals arriving from each transmit antenna of the first communication station, and a signal estimated by the channel estimator to a first communication station with a minimum amount of information. A second communication station (terminal) comprising a sampling and quantizer for performing a sampling and quantization process for transmission to 제1통신국의 채널 상태 천이표 관리 장치가 특정 기간 내에 제2통신국으로부터 제1통신국으로 전송되는 귀환 신호의 천이를 상태 천이표로 관리하고 각 천이 상태에 따른 다음 상태 천이 확률을 계산하여 채널의 경로 이득을 예측하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템.The channel state transition table management device of the first communication station manages the transition of the feedback signal transmitted from the second communication station to the first communication station within a specific period as a state transition table, and calculates the next state transition probability according to each transition state to obtain the path gain of the channel. Downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in a wireless mobile communication system, characterized in that for predicting. 청구항 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 채널 상태 천이표 관리 장치는 제2 통신국별로 채널 상태 천이표를 작성하여 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템.And the channel state transition table management apparatus creates and manages a channel state transition table for each second communication station. 삭제delete 청구항 1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 채널 상태 천이표 관리 장치는 상태 천이 빈도를 포함한 상태 천이표를 작성하고 상태 천이 빈도를 갱신하는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 시스템.The channel state transition table management apparatus is a downlink radio channel environment prediction system using a feedback signal in the wireless mobile communication system, characterized in that for generating a state transition table including the state transition frequency and updating the state transition frequency. M개의 전송 안테나와, 제2통신국으로부터 귀환 받은 채널 상태 정보를 이용해 채널 상태 천이표를 작성하고 천이 확률을 갱신하는 역할을 수행하는 채널 상태 천이표 관리 장치와, 상기 채널 상태 천이표를 참조해
Figure 112005042059357-pat00062
후의 채널 상태를 예측하고 예측한 결과를 제공하는 채널 상태 예측 장치와, 상기 채널 상태 예측 장치로부터 제공 받은 채널 상태 정보를 이용해 각 안테나의 신호를 생성하는 안테나 신호 발생기를 포함하여 구성되는 제1통신국(기지국)과, N개의 수신 안테나와, 상기 제1통신국의 각 전송 안테나로부터 도착한 서로 다른 파일럿 신호를 측정하여 무선 채널을 추정하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기에서 추정된 값들을 최소의 정보량으로 제1통신국에 귀환신호로 전송하기 위해 표본화 및 양자화 과정을 실행하는 표본화 및 양자화기를 포함하여 구성된 제2통신국(단말)을 포함하는 시스템에 있어서,A channel state transition table management device serving to create a channel state transition table and update a transition probability using M transmit antennas and channel state information returned from the second communication station, and the channel state transition table.
Figure 112005042059357-pat00062
A first communication station including a channel state prediction device for predicting a later channel state and providing an estimated result, and an antenna signal generator for generating a signal of each antenna using the channel state information provided from the channel state prediction device ( Base station), N receive antennas, a channel estimator for estimating a radio channel by measuring different pilot signals arriving from each transmit antenna of the first communication station, and the values estimated by the channel estimator as the minimum amount of information. A system comprising a second communication station (terminal) configured to include a sampling and quantizer for performing a sampling and quantization process for sending a feedback signal to a communication station, 제1통신국이 제2통신국으로부터의 귀환 신호를 기다리는 단계와,The first communication station waiting for a return signal from the second communication station, 제1통신국이 채널 상태 천이표 관리 장치안의 제2통신국용 채널 상태 천이표가 충분한 데이터를 가지고 있는지를 확인하는 단계와,Confirming, by the first communication station, whether the channel state transition table for the second communication station in the channel state transition table management device has sufficient data; 가장 최근의 귀환 신호를 사용하여 신호를 생성하도록 하는 단계와,Generating a signal using the most recent feedback signal; 채널 상태 천이표로 채널 상태 예측 장치를 통하여 채널 상태를 예측하는 단계와,Predicting a channel state through a channel state predicting apparatus using a channel state transition table; 채널 상태에 따른 안테나 신호 생성하거나 최근의 귀환 신호를 사용하여 안테나 신호를 생성하여 전송하는 단계와,Generating an antenna signal according to a channel state or generating and transmitting an antenna signal using a recent feedback signal; 채널 상태 천이표를 갱신하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법.Updating a channel state transition table; and a downlink radio channel environment prediction method using a feedback signal in a wireless mobile communication system. 청구항 5항에 있어서,The method according to claim 5, 상기 채널 상태 천이표 갱신 단계에서 사용되는 채널 상태 천이표의 초기 천이 확률은 모두 0으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 무선 이동 통신 시스템에서의 귀환 신호를 이용한 하향 무선 채널 환경 예측 방법.The initial transition probability of the channel state transition table used in the channel state transition table updating step is all zero, the downlink radio channel environment prediction method using a feedback signal in a wireless mobile communication system.
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