The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

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A Codebook Generation and Search Scheme for FDD Downlink Massive MIMO Systems

주파수 분할 하향링크 거대 다중 안테나 시스템을 위한 코드북 형성 및 검색 기법

  • 최일규 (연세대학교 전기전자공학과 통신신호처리 연구실) ;
  • 노훈동 (연세대학교 전기전자공학과 통신신호처리 연구실) ;
  • 이충용 (연세대학교 전기전자공학과)
  • Received : 2013.07.04
  • Accepted : 2013.08.08
  • Published : 2013.08.30
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Abstract

Applying channel state information feedback scheme based on codebook for FDD downlink MIMO system to massive MIMO system directly causes following two problems. First, codebook generation becomes hard because resources needed for codebook generation increases exponentially in the number of antennas. In addition, long time is needed for channel state information feedback because users's codebook search time increases linearly in the number of antennas. This paper proposes a codebook generation scheme and a codebook search scheme which can reduce resource for codebook generation and codebook search time drastically though they have similar performance as conventional approaches.

주파수 분할 하향링크 다중 안테나 시스템에서 사용되는 코드북 기반의 채널 정보 피드백 기법을 거대 다중 안테나 시스템에 그대로 적용할 경우 다음의 두 가지 문제가 생기게 된다. 먼저, 코드북 형성에 필요한 자원이 안테나 수에 지수적으로 필요하기 때문에 안테나 수가 매우 많은 거대 다중 안테나 시스템에서는 코드북 형성이 어려워진다. 뿐만 아니라, 사용자의 코드북 검색 시간이 안테나 수에 비례하기 때문에 채널 정보를 피드백 하는데 긴 시간이 필요하게 된다. 본 논문에서는 DFT 코드북의 계수를 안테나 별로 찾음으로써 코드북 형성에 필요한 자원을 안테나 수에 선형적으로 만드는 코드북 형성 기법을 제안한다. 그리고 일정 조건 하에 코드북 검색을 도중에 멈춤으로써 검색 시간을 감소시키는 기법을 제안한다. 실험 결과들은 제안 기법들이 기존 기법에 가까운 성능을 갖고 있음에도 코드북 형성 및 검색에 필요한 자원을 대폭 감소시킬 수 있음을 보여준다.

Keywords

References

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