대한전자공학회논문지TC (Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC)

대한전자공학회 (The Institute of Electronics and Information Engineers)
권호 표지

Rician 페이딩 채널에 적합한 새로운 LTE 하향링크 코드북

A Novel LTE Downlink Codebook for Rician Fading Channels

  • 염지비 (충북대학교 정보통신공학과) ;
  • 김영주 (충북대학교 정보통신공학과)
  • Yan, Zhi Fei (Division of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Kim, Young-Ju (Division of Information & Communication Engineering, Chungbuk National University)
  • 투고 : 2010.10.05
  • 심사 : 2011.01.14
  • 발행 : 2011.01.25
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초록

LTE (long-term evolution) Rel-10 시스템은 하향링크에서 1Gbits/s 상향링크에서 50Mbits/s 데이터 송선율을 목표로 하므로 넓은 대역폭을 사용할 뿐만 아니라 상향 및 하향탱크에서 선부호화 MIMO (multiple-input multiple-output) 기법을 적용해야 한다. 최근에는 스마트 중계기의 도입으로 협력통신을 통한 용량 개선이 가능해지면서 페이딩 채널에 LoS (line-of-sight) 성분을 고려하고 있다. 본 논문에서는 라이시안 페이딩 채널의 LoS 지표인 K-factor가 증가함에 따라 기존의 코드북보다 우수한 성능을 보이는 새로운 LTE 시스템용 코드북을 제안한다. 기존 LTE 코드북의 생성 원칙을 유지하면서 코드북의 코드워드 사이의 최소 chordal distance를 최대화하는 방법을 라이시안 채널에 적용한다. LTE 하향링크의 시스템 파라미터로 링크레벨 시뮬레이터를 제작하여 기존과 동일한 사이즈로 더 우수한 성능을 보임을 증명한다.

LTE Re1-10 aims at peak. data rates of 1Gbits/s for the downlink and 500 Mbits/s for the uplink, which can be accomplished by not only wide spectrum but also advanced MIMO techniques such as precoded MIMO and cooperative relays. Considering some relays can have more direct signal paths than mobile stations do, LoS components are examined to build more efficient codebooks for Rician channels. The proposed codebooks perform better than the existing LTE codebooks as the criterium of LoS, K-factor increases. Conserving the advantages and max-min chordal distance of the existing LTE codebooks, the proposed ones also maximize the minimum chordal distances between codewords over Rician fading channels. Link-level simulation with LTE system parameters confirm the performance improvements as the value of K increases.

키워드

참고문헌

  1. "3GPP TS 36.211 v9.1.0", 3GPP, Mar. 2010.
  2. Jontae Kim, DongJo Park, "Constrained Codebook Design for a MISO Beamforming System in a Rician Channel," VTC 2009-Spring, Barcelona, Spain, Jun. 2009.
  3. Faroop Khan, "LTE for 4G Mobile Broadb and Air Interface Technologies and Performance," Cambridge University Press, 2009.
  4. 조용수, 김재권, 양원영, "MIMO-OFDM 무선통신과 MATLAB", 홍릉과학출판사, 2008.
  5. J. G. Andrews, A. Ghost and R. Muhamed, "Fundamentals of WiMAX understanding broadband wireless network," Prentice Press, 2009.
  6. Bruno Clerckx, YongXing Zhou, Sungjin Kim, "Practial Codebook Design for Limited Feedback Spatial Multiplexing," IEEE, ICC'08, pp. 3982-3987, Beijing, China, May 2008.
  7. 이상근, 조봉열, 여운영, "쉽게 설명한 3G/4G 이동 통신시스템(개정판)," 홍릉과학출판사, 2009.
  8. "Codebook Design for E-UTRA MIMO Pre-coding," 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting 46 R1-062016, Tech. Rep., Tallinn, Estonia, September 2006.
  9. Gilberto Berardinelli, Troels B.Srensen, Preben Mogensen, Kari Pajukoski, "SVD-Based vs. Release 8 Codebooks for Single User MIMO LTE-A Uplink," VTC 2010-Spring IEEE 71st, Taipei, Taiwan, Jun. 2010.
  10. Min Wu, Chao Shen, Zhengding Qiu, "Limited Feedback Based on Tree-structured Codebook feo MIMO Systems over Time-varying Channels", ISIP'09, pp. 79-82, Huangshan, China. August 21-23 2009.
  11. Xiaofei Song, Heung-No Lee, "Near Optimal Adaptive Limited Rate Feedback Codebook Design for MIMO Systems", IEEE Trans. on Signal Processing, May, 2008.
  12. "Guidelines for Evaluation of Radio Transmission Technologies for IMT-2000," Recommendation ITU-R M.1225, 1997.