제한된 피드백 환경에서 Massive MIMO 시스템을 위한 채널 상관관계 기반 두 단계 코드북 설계

Abstract

최근 5세대 이동 통신 시스템이 도입되면서, 이에 따른 핵심 기술로 massive MIMO 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 주파수 분할 이중 통신 (FDD) 방식에서 동작하는 massive MIMO 시스템의 경우 대량의 안테나 수로 인해 채널 정보 획득에 필요한 오버헤드가 발생한다. 이러한 피드백 오버헤드를 줄이기 위해, 효율적인 피드백기법 및 코드북 설계가 필요하다. 본 논문에서는 공간적 상관관계가 있는 massive MIMO 채널 시스템에서, 효율적인 채널 크기와 방향 정보 양자화를 위해 채널 상관관계 기반의 두 단계 양자화 기법과 코드북 설계를 제안한다. 피드백 오버헤드 저감을 위해 채널 상관관계를 활용한 화이트닝 기법을 도입함으로써, 실제 채널을 유효채널로 변환하여 피드백하는 차원을 축소한다. 또한, 유효채널의 크기와 방향 정보 양자화를 위해 채널 상관관계 기반의 두 단계 양자화 기법과 코드북 설계를 제시한다. 모의실험을 통해 제안한 기법이 평균 합 전송률 측면에서 기존의 두 단계 양자화 기법보다 우수한 성능을 달성함을 확인하였다.