KR101588712B1 - 셀 내부 단말간 협력에 기반한 셀간 간섭 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
셀 내부 단말간 협력에 기반한 셀간 간섭 제어 방법 및 장치가 제공된다. 셀 내부 단말들은 서로의 간섭 채널 정보를 교환하고, 교환된 간섭 채널 정보를 기초로 수신 빔포밍 벡터를 결정한다. 적어도 하나의 셀 내부 단말들은 수신 빔포밍 벡터를 고려한 실효 간섭 채널에 대한 정보를 이웃 셀 기지국으로 피드백한다. 기지국은 적어도 하나의 이웃 셀의 단말들로부터 수신한 이웃 셀 단말들의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 실효 간섭 채널에 대한 정보를 기초로 송신 빔포밍 벡터를 결정한다.
Description
본 발명의 실시예들은 셀 내부 단말간 협력에 기반하여 셀간 간섭을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
여러 이동 통신 시스템들은 충분한 주파수 자원 확보를 위하여 높은 캐리어 주파수를 사용하며, 이에 따라 셀 커버리지는 줄어든다. 이렇게 셀 커버리지가 줄어듦에 따라 셀간 거리를 줄이거나, 전송 파워를 높이는 등의 여러 시도들이 있다. 다만, 이러한 시도들에 따르면, 셀 가장자리에 있는 사용자들은 여러 인접 셀로부터 많은 간섭을 겪을(experience) 수 있다. 따라서 셀간 협력을 통하여 간섭을 제어함으로써 통신 성능을 향상할 수 있다. 하지만 셀간 협력을 위한 정보 교환에는 오버헤드가 뒤따른다. 특히, 기지국 간 협력은 초기화 과정에서 많은 자원을 필요로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 통신 방법은 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계; 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 이웃 기지국으로 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계는 상기 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는(orthogonal) 자원 또는 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계일 수 있다.
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계는 상기 제2 대상 단말이 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우, 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계일 수 있다.
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계는 상기 대상 기지국을 통하여 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 대상 단말의 통신 방법은 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 대상 단말의 통신 방법은 상기 제2 대상 단말로 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국의 통신 방법은 이웃 셀의 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들을 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들이 결정된 경우, 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 상기 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 대상 기지국의 통신 방법은 상기 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 기초로 프리코딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계는 상기 이웃 셀의 이웃 기지국 또는 상기 이웃 단말들 중 적어도 하나로부터 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 대상 기지국의 통신 방법은 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 상기 이웃 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 기지국의 통신 방법은 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 기지국의 통신 방법은 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 상기 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말은 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 수신부; 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 수신 빔포밍 벡터 결정부; 및 상기 이웃 기지국으로 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 전송부를 포함한다.
상기 수신부는 상기 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는(orthogonal) 자원 또는 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신할 수 있다.
상기 전송부는 상기 제2 대상 단말이 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우, 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수 있다.
상기 전송부는 상기 대상 기지국을 통하여 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수 있다.
상기 전송부는 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로 전송할 수 있다.
상기 수신 빔포밍 벡터 결정부는 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
상기 전송부는 상기 제2 대상 단말로 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송할 수 있다.
상기 제1 대상 단말은 상기 대상 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 상기 대상 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 서빙 채널을 추정하고, 상기 이웃 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널을 추정하는 채널 추정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국과의 통신에 영향을 주지 않는 자원(예를 들면, 기지국과의 통신에 사용되는 자원과 직교하는 자원 또는 와이파이 등)을 이용하여 셀 내부 단말들이 채널 정보(예를 들면, 간섭 채널 정보)를 서로 교환하고, 교환된 채널 정보를 기초로 수신 빔포밍 벡터를 결정함으로써 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말은 수신 빔포밍 벡터를 고려한 실효 간섭 채널에 대한 정보를 피드백함으로써 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 셀 내부의 협력 단말들은 실효 간섭 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 수신 빔포밍 벡터를 결정하여, 협력 단말들 중 적어도 하나가 실효 간섭 채널에 대한 정보를 피드백함으로써 피드백 오버헤드를 줄일 수 있고, 안테나 효율을 향상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 대상 셀의 기지국은 이웃 셀 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 셀 단말의 실효 간섭 채널 및 대상 셀 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 셀 단말의 실효 간섭 채널을 기초로 송신 빔포밍 벡터를 결정함으로써, 송신 빔포밍 벡터 결정의 복잡도를 낮출 수 있다.
도 1은 멀티 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭이 존재하는 경우의 단말간 협력을 도시한 도면이다.
도 2는 계층 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭이 존재하는 경우의 단말간 협력을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템의 구체적인 통신 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 통신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국의 통신 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 기능블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 제1 대상 단말 및 제2 대상 단말을 서빙하는 대상 셀의 대상 기지국의 기능블록도이다.
도 2는 계층 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭이 존재하는 경우의 단말간 협력을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템의 구체적인 통신 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 통신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국의 통신 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 기능블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 제1 대상 단말 및 제2 대상 단말을 서빙하는 대상 셀의 대상 기지국의 기능블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 멀티 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭이 존재하는 경우의 단말간 협력을 도시한 도면이다. 도 2는 계층 셀 통신 시스템에서 셀간 간섭이 존재하는 경우의 단말간 협력을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 멀티 셀 통신 시스템은 셀룰라 환경과 같이 셀들이 인접하여 설치된 시스템을 말하고, 계층 셀 통신 시스템은 매크로 셀과 같이 큰 셀 내부에 소형 셀(예를 들어, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀 등)이 설치된 시스템을 말한다.
단말간 협력이란, 두 단말에 장착된 셀룰라 통신 방식 이외의 통신 모듈(예를 들면, 무선 랜 모듈 또는 블루투스 모듈 등)을 이용하여 협력 신호(예를 들면, 두 단말들이 신호 성분을 키울 수 있는 정보 또는 간섭을 줄일 수 있는 정보)를 교환하는 것을 말한다. 이러한 협력 신호의 교환을 통하여 단말들은 간섭 성분을 줄이고 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)을 향상할 수 있다. 즉, 단말들은 단말들의 수신률을 향상할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 셀간 간섭이 존재하는 환경에서 인접한 서로 다른 셀들에 속하는 단말들간의 협력은 단말들의 수신률을 향상할 수 있다.
단말간 협력 방법은 크게 두 가지가 있다.
첫 번째 방법은 도움을 주는 단말이 도움을 받는 단말에게 도움을 받는 단말의 신호 성분을 포워딩(forwarding)해주는 방법이다. 이 방법을 신호 포워딩(Signal Forwarding; SF)이라 한다. 예를 들어, 도 1에서 제1 셀에 속하는 제1 단말이 도움을 받는 단말이고, 제2 셀에 속하는 제2 단말이 도움을 주는 단말이라 하면, 제2 단말은 제1 단말에게 제1 기지국으로부터 수신한 제1 단말의 신호 성분을 포워딩할 수 있다. 마찬가지로, 도 2에서 소형 셀에 속하는 소형 단말이 도움을 받는 단말이고, 매크로 셀에 속하는 매크로 단말이 도움을 주는 단말이라 하면, 매크로 단말은 소형 단말에게 소형 기지국으로부터 수신한 소형 단말의 신호 성분을 포워딩할 수 있다. 물론, 매크로 단말이 도움을 받는 단말인 경우도 가능하다.
두 번째 방법은 도움을 주는 단말이 도움을 주는 단말의 신호 성분(즉, 도움을 받는 단말의 간섭 성분)을 디코딩하고, 디코딩된 도움을 주는 단말의 신호 성분을 도움을 받는 단말에게 포워딩해주는 방법이다. 이 방법을 간섭 포워딩(Interference Forwarding; IF)이라 한다. 예를 들어, 도 1에서 제1 단말이 도움을 받는 단말이고, 제2 단말이 도움을 주는 단말이라 하면, 제2 단말은 제2 기지국으로부터 수신한 제2 단말의 신호 성분을 디코딩하고, 디코딩된 제2 단말의 신호 성분(즉, 제1 단말의 간섭 성분)을 제1 단말에게 포워딩할 수 있다. 마찬가지로, 도 2에서 소형 단말이 도움을 받는 단말이고, 매크로 단말이 도움을 주는 단말이라 하면, 매크로 단말은 매크로 기지국으로부터 수신한 매크로 단말의 신호 성분을 디코딩하고, 디코딩된 매크로 단말의 신호 성분(즉, 소형 단말의 간섭 성분)을 소형 단말에게 포워딩할 수 있다. 물론, 매크로 단말이 도움을 받는 단말인 경우도 가능하다.
이러한 SF 및 IF 방법과 같은 수신 신호 기반 단말간 협력 방법은 단말간 협력 채널 상태가 좋아야 할 뿐만 아니라, 코드북의 교환 등 추가적인 오버헤드가 필요하므로 구현상의 어려움이 존재할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 수신 신호 기반 단말간 협력 방법이 아닌 채널 정보 공유에 기반한 단말간 협력 방법을 제공하고자 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예들은 도 3과 같은 멀티 셀 멀티 사용자 간섭 채널 환경을 고려한다. 셀 내부에는 인접 셀로부터 간섭을 받는 복수의 단말(즉, 사용자)가 존재한다. 이 경우, 단말들은 인섭 셀로부터의 셀간 간섭(Inter Cell Interference; ICI) 및 셀 내부의 사용자간 간섭(Inter User Interference; IUI)에 의한 영향을 받는다.
이러한 다양한 간섭을 효율적으로 제어하기 위한 방법으로 간섭 정렬(Interference Alignment; IA) 기술이 존재한다. 하지만 간섭 정렬 기술을 적용하기 위해서는 모든 단말들이 전체 채널(즉, 서빙 채널 및 간섭 채널)을 업링크 자원을 이용하여 기지국에게 피드백해야 하므로 통신 시스템을 구현하는 데에 어려움이 따를 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예들은 간섭 정렬 기술이 갖는 높은 피드백 오버헤드의 문제를 보완하기 위하여, 셀간 단말간의 협력이 아닌, 셀 내부 단말간 협력 방법을 제공한다. 그리고 본 발명의 실시예들에 따른 협력 방법은 채널 정보 공유에 기반한 단말간 협력 방법이므로 협력 채널의 오버헤드가 수신 신호 기반 단말간 협력 방법보다 현저히 감소될 수 있다.
< 시스템 모델 >
설명의 편의를 위하여 셀의 수는 도 3과 같이 2개로 가정한다. 물론, 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 내부 단말간 협력에 기반한 간섭 제어 방법은 셀의 수가 임의의 개수인 경우에 대해서도 적용될 수 있다. 모든 기지국은 M개의 안테나를 구비하고, 각 셀의 가장자리에는 K개의 단말(즉, 이웃 셀과 인접한 단말)이 존재하는 것으로 가정한다. 그리고, 각 단말은 N개의 안테나를 구비하는 것으로 가정한다.
그리고 각 셀 내부에 존재하는 모든 단말들은 와이파이(WiFi) 또는 블루투스(Bluetooth) 등과 같이 셀룰라 자원이 아닌 다른 통신 자원을 이용하여 간섭 채널에 대한 정보를 공유할 수 있는 것으로 가정한다. 이러한 가정은 셀 가장자리에 존재하는 단말들이 로컬 지역(예를 들면, 도서관, 빌딩 등)에 모여있는 경우에 해당될 수 있다.
그리고 i번째 셀의 k번째 단말을 단말[k,i]로 표기하며, 각 기지국은 각 기지국에 대응하는 단말들에게 서로 다른 하나의 스트림을 전송하는 것으로 가정한다.
- 기지국-단말 링크(셀룰라 네트워크)
단말[k,i]의 수신 신호 
는 아래 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
각 단말은 수신 신호에 수신 빔포밍 벡터를 곱하여 원하는 신호를 얻을 수 있다. 수신 신호에 수신 빔포밍 벡터를 곱한 실효(effective) 수신 신호 
는 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
- 셀 내부 단말간 협력 링크(WiFi 네트워크 등)
셀 내부 단말간의 협력 링크(즉, 제1 대상 단말과 제2 대상 단말간 링크 또는 제1 이웃 단말과 제2 이웃 단말간 링크)는 WiFi 등과 같이 ad-hoc 모드가 지원되는 네트워크를 이용하여 생성될 수 있으며, 셀룰라 네트워크에 간섭 등 나쁜 영향을 미치지 않는다. 본 발명의 일 실시예는 셀 내부 단말간 협력 링크는 간섭 채널에 대한 정보를 공유할 수 있을 만큼의 품질(quality)을 보유하는 것으로 가정한다.
- 자유도(Degrees of Freedom; DoF)
모든 단말의 송신 빔포밍 벡터 
및 수신 빔포밍 벡터 
가 정해져 있다면, 단말[k,i]의 성취가능 레이트(achievable rate)는 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 3]
또한, 높은 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio; SNR)에서의 평가 척도로 자유도(DoF) d를 [수학식 4]와 같이 정의할 수 있다.
[수학식 4]
이하에서는 위와 같은 시스템 모델 하에서 구체적인 간섭 제어 방법을 설명한다.
도 4는 셀 내부 단말간 협력을 수행하는 통신 시스템의 구체적인 통신 과정을 나타낸 도면이다.
즉, 도 4는 설명의 편의를 위하여 기지국의 안테나 수 M=3, 단말의 안테나 수 N=2, 각 셀 별 단말 수 K=2라고 가정한 경우를 나타낸 도면이다. 일반적으로 도 4에 도시된 것과 같은 멀티 셀 멀티 사용자 간섭 채널 환경에서는 셀간 간섭 및 셀 내부 단말간 간섭 등으로 인하여 단말[1,1]을 위한 송신 빔포밍 벡터 
는 [수학식 5]와 같이 설계도어야 한다.
[수학식 5]
제1 단계는 셀 내부 단말간 간섭 채널에 대한 정보를 공유하는 단계이다. 예를 들어, 단말[1,2]와 단말[2,2]는 효율적인 수신 빔포밍 벡터를 생성하기 위하여 간섭 채널에 대한 정보를 서로 교환할 수 있다. 즉, 단말[1,2]는 제1 기지국으로부터 단말[1,2]로의 간섭 채널 H1 [1,2]에 대한 정보를 단말[2,2]로 전송하고, 단말[2,2]는 제1 기지국으로부터 단말[2,2]로의 간섭 채널 H1 [2,2]에 대한 정보를 단말[1,1]로 전송할 수 있다. 간섭 채널에 대한 정보는 채널 품질 정보(Channel Quality information; CQI)를 포함할 수 있다. 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 데에는 앞서 말한 바와 같이 기지국과의 통신에 사용되지 않는 자원이나 WiFi 등이 이용될 수 있다.
간섭 채널에 대한 정보 공유는 두 단말 중 한 단말이 다른 단말에게 간섭 채널에 대한 정보를 전송함으로써 수행될 수도 있다. 즉, 각 단말이 모두 각 단말의 간섭 채널에 대한 정보를 다른 단말로 전송하지 않고, 한 단말이 다른 단말들의 간섭 채널에 대한 정보를 수신함으로써 간섭 채널에 대한 정보 공유가 수행될 수도 있다. 다시 말해, 간섭 채널에 대한 정보 공유 단계는 적어도 하나의 단말이 다른 단말들의 간섭 채널에 대한 정보를 얻는 것으로 충분할 수 있다.
제2 단계는 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계이다. 제1 단계에서 교환된 단말[1,2]의 간섭 채널 H1 [1,2]에 대한 정보 및 단말[2,2]의 간섭 채널 H1 [2,2]에 대한 정보를 기초로 수신 빔포밍 벡터 
및 
가 결정될 수 있다. 즉, 단말[1,2] 및 단말[2,2]는 [수학식 6]과 같이 수신 빔포밍 벡터들을 고려한 두 실효 간섭 채널들이 하나의 공간 차원에 정렬되도록 수신 빔포밍 벡터들을 결정함으로써 간섭을 효과적으로 제어할 수 있다.
[수학식 6]
[수학식 7]
수신 빔포밍 벡터의 결정은 모든 단말에서 수행될 필요는 없다. 제1 단계에서 설명한 바와 같이 간섭 채널 공유 과정에서 적어도 하나의 단말이 다른 단말들의 간섭 채널의 정보를 얻을 수 있는 경우라면, 상기 적어도 하나의 단말이 다른 단말들의 수신 빔포밍 벡터들까지 결정할 수 있다. 그리고 상기 적어도 하나의 단말은 다른 단말들로 해당되는 수신 빔포밍 벡터들을 전송할 수 있다. 이 경우 수신 빔포밍 벡터의 결정의 복잡도가 크게 감소될 수 있다.
제3 단계는 기지국으로 실효 채널을 피드백하는 단계이다. 각 단말은 전체 채널 정보(Global CSI)를 피드백 하는 것이 아니라, 수신 빔포밍 벡터가 반영된 실효 채널(즉, 실효 서빙 채널 및 실효 간섭 채널) 정보를 피드백한다. 뿐만 아니라 실효 간섭 채널들은 제2 단계에 의하여 모두 같은 방향으로 정렬되도록 설계되었으므로, 적어도 하나의 단말이 실효 간섭 채널에 대한 정보를 피드백하면 다른 단말들은 실효 간섭 채널에 대한 정보를 피드백하지 않을 수 있다. 즉, 단말[1,2] 또는 단말[2,2] 중 적어도 하나가 
중 적어도 하나를 피드백할 수 있다. 따라서 업링크 자원의 사용이 현저히 줄어들 수 있다.
단말[1,2] 또는 단말[2,2] 중 적어도 하나는 실효 간섭 채널에 대한 정보를 제1 기지국으로 직접 전송할 수도 있고, 제2 기지국을 통하여 제1 기지국으로 전송할 수도 있다.
그리고 단말[1,2] 및 단말[2,2] 각각은 제2 기지국으로부터의 서빙 채널에 대한 정보를 제2 기지국으로 피드백한다.
제4 단계는 기지국이 실효 간섭 채널에 기초하여 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계이다.
제1 기지국은 제2 셀의 단말[1,2] 및 단말[2,2]로의 간섭뿐만 아니라, 제1 셀의 단말[1,1] 및 단말[2,1] 사이에 발생하는 셀 내부의 사용자간 간섭(IUI)도 동시에 제거하기 위한 송신 빔포밍 벡터를 생성해야 한다. 따라서 제1 기지국은 [수학식 8]과 같이 단말[1,1] 및 단말[2,1]을 위한 송신 빔포밍 벡터들을 설계할 수 있다.
[수학식 8]
지금까지 설명한 방법은 제2 기지국, 단말[1,1] 및 단말[2,1]에도 적용 가능함은 당연하다. 그리고 위 방법은 단말의 개수가 임의의 K개인 경우에도 적용 가능하다. 그리고 지금까지 위 방법은 멀티 셀 통신 시스템뿐만 아니라, 계층 셀 통신 시스템에도 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 동시에 K개의 단말을 서빙하는 기지국을 각각 포함하는 두 셀이 존재하는 MIMO-IFBC에서 각 기지국이 M=K+1개의 안테나를 가지고, 각 단말이 N=K개의 안테나를 갖는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 방법에 의하면 2K의 자유도를 얻을 수 있다.
우선 자유도를 비교하면, 협력적(Coordinated) 제로포싱 및 부공간(Subspace) 간섭 정렬(IA)과 같은 기법들은 각각 K+1 및 2(K-1)의 자유도를 얻을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 방법은 위의 기법들보다 더 큰 2K의 자유도를 얻을 수 있다. 특히, K=2인 경우는 자유도의 관점에서 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 방법이 최적해를 가짐을 증명 가능하다.
[표 1]에 나타난 바와 같이 업링크 오버헤드를 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 방법은 협력적 제로포싱 기법에 비해 낮은 업링크 오버헤드를 가짐을 알 수 있다. 물론 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 방법은 부공간 간섭 정렬 기법보다는 높은 업링크 오버헤드를 필요로 하지만 더 높은 자유도를 달성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 통신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
즉, 도 5는 대상 셀이 대상 기지국, 제1 대상 단말 및 제2 대상 단말을 포함하고, 이웃 셀이 이웃 기지국 및 이웃 단말들을 포함하는 경우를 설명한다. 그리고 도 5의 제1 대상 단말, 제2 대상 단말, 대상 기지국 및 이웃 기지국은 각각 도 4의 단말[1,2], 단말[2,2], 제1 기지국 및 제2 기지국에 대응될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 대상 단말은 대상 기지국 및 이웃 기지국으로부터의 파일럿 신호들을 기초로 서빙 채널 및 간섭 채널을 추정한다(510).
제1 대상 단말은 제2 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로부터 수신할 수 있다(520). 즉, 제1 대상 단말은 이웃 기지국으로부터 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로부터 수신한다(520). 제2 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보의 수신은 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는(orthogonal) 자원 또는Wi-Fi를 이용하여 수행될 수 있다.
그리고 제1 대상 단말은 제1 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로 전송할 수 있다(530). 즉, 제1 대상 단말은 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로 전송할 수 있다(530).
이때, 제1 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보의 전송은 경우에 따라 생략될 수도 있다. 즉, 제2 대상 단말이 이웃 기지국으로 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 이웃 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우에, 제1 대상 단말은 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
제1 대상 단말은 제1 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보 및 제2 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다(540).
마찬가지로 제1 대상 단말은 제1 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보 및 제2 대상 단말의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수도 있다. 그리고 제1 대상 단말은 제2 대상 단말로 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송할 수 있다.
그리고 제1 대상 단말은 이웃 기지국으로 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송한다(550). 이때, 제1 대상 단말은 대상 기지국을 통하여 이웃 기지국으로 제1 대상 단말의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국의 통신 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
즉, 도 6은 대상 셀이 대상 기지국, 제1 대상 단말 및 제2 대상 단말을 포함하고, 이웃 셀이 이웃 기지국 및 이웃 단말들을 포함하는 경우를 설명한다. 도 6의 대상 기지국, 제1 대상 단말, 제2 대상 단말, 이웃 기지국 및 이웃 단말들은 각각 도 4의 제1 기지국, 단말[1,1], 단말[2,1], 제2 기지국 및 단말[1,2]와 단말[2,2]에 대응될 수 있다.
도 6을 참조하면, 대상 기지국은 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들을 고려한 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들이 결정된 경우, 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신한다(610). 이때, 대상 기지국은 이웃 기지국 또는 이웃 단말들 중 적어도 하나로부터 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신할 수 있다.
그리고 대상 기지국은 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 수신하고, 이웃 기지국이 송신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있도록 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 이웃 기지국으로 전송할 수 있다.
대상 기지국은 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로부터 수신할 수 있다. 대상 기지국이 제1 대상 단말로부터 제1 대상 단말의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 수신할 수 있음은 물론이다.
그리고 대상 기지국은 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정한다(620).
마찬가지로 대상 기지국은 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
대상 기지국은 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터 및 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 기초로 프리코딩을 수행할 수 있다(630).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 기능블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 대상 단말은 수신부(710), 수신 빔포밍 벡터 결정부(720), 전송부(730) 및 채널 추정부(740)를 포함한다.
수신부(710)는 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로부터 수신한다. 수신부(710)는 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는 자원 또는 Wi-Fi를 이용하여 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로부터 수신할 수 있다.
수신 빔포밍 벡터 결정부(720)는 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정한다. 같은 방법으로 수신 빔포밍 벡터 결정부(720)는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
전송부(730)는 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 이웃 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 전송부(730)는 대상 기지국을 통하여 이웃 기지국으로 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수 있다.
그리고 전송부(730)는 제2 대상 단말이 이웃 기지국으로 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 이웃 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우에, 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송할 수도 있다.
또한, 전송부(730)는 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 제2 대상 단말로 전송할 수도 있다.
그리고 전송부(730)는 제2 대상 단말로 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송할 수도 있다.
채널 추정부(740)는 대상 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 대상 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 서빙 채널을 추정하고, 이웃 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 간섭 채널을 추정한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 셀 통신 시스템에서 제1 대상 단말 및 제2 대상 단말을 서빙하는 대상 셀의 대상 기지국의 기능블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국은 수신부(810), 프로세서(820) 및 전송부(830)를 포함한다.
수신부(810)는 이웃 셀의 이웃 기지국 또는 상기 이웃 단말들 중 적어도 하나로부터 이웃 셀의 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들을 고려한 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들이 결정된 경우, 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신한다.
또한, 수신부(810)는 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그리고 수신부(810)는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신한다. 수신부(810)가 제1 대상 단말로부터 제1 대상 단말의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 수신할 수 있음은 물론이다.
프로세서(820)는 수신부(810)를 통해 수신된 정보들을 처리한다. 프로세서(820)는 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 기초로, 대상 기지국으로부터 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 대상 기지국으로부터 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정한다. 프로세서(820)는 같은 방법으로 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
프로세서(820)는 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터 및 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 기초로 프리코딩을 수행할 수 있다.
전송부(830)는 프리코딩된 신호들을 전송할 수 있다. 그리고 전송부(830)는 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 이웃 기지국으로 전송할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예들에 따른 제1 대상 단말, 대상 기지국 및 이들의 통신 방법에 대해 설명하였다. 본 제1 대상 단말, 대상 기지국 및 이들의 통신 방법에는 앞서 도 1 내지 도 4와 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Claims (21)
- 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 통신 방법에 있어서,
이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계;
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계; 및
상기 이웃 기지국으로 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계
를 포함하는 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계는
상기 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는(orthogonal) 자원 또는 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계인 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계는
상기 제2 대상 단말이 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우, 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계인 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계는
상기 대상 기지국을 통하여 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 단계
를 포함하는 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로 전송하는 단계
를 더 포함하는 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는
상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계
를 포함하는 제1 대상 단말의 통신 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제2 대상 단말로 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송하는 단계
를 더 포함하는 제1 대상 단말의 통신 방법. - 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국의 통신 방법에 있어서,
이웃 셀의 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들을 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 이웃 단말들의 수신 빔포밍 벡터들이 결정된 경우, 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 상기 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계
를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 기초로 프리코딩을 수행하는 단계
를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계는
상기 이웃 셀의 이웃 기지국 또는 상기 이웃 단말들 중 적어도 하나로부터 상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하는 단계인 대상 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 상기 이웃 기지국으로 전송하는 단계
를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 서빙 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 단계
를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 대상 기지국으로부터 상기 이웃 단말들로의 실효 간섭 채널들 중 적어도 하나 및 상기 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 대상 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 서빙 채널이 널링되도록 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계
를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법. - 멀티 셀 통신 시스템에서 대상 셀의 대상 기지국에 대응하는 제1 대상 단말에 있어서,
이웃 셀의 이웃 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 수신부;
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 수신 빔포밍 벡터 결정부; 및
상기 이웃 기지국으로 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 전송부
를 포함하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 수신부는
상기 대상 셀에서 사용되는 자원과 직교하는(orthogonal) 자원 또는 와이파이(Wi-Fi)를 이용하여 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로부터 수신하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 전송부는
상기 제2 대상 단말이 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보 또는 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하지 않는 경우, 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 전송부는
상기 대상 기지국을 통하여 상기 이웃 기지국으로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널에 대한 정보를 전송하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 전송부는
상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 상기 제2 대상 단말로 전송하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 수신 빔포밍 벡터 결정부는
상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보 및 상기 제2 대상 단말로의 간섭 채널에 대한 정보를 기초로, 상기 제1 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 실효 간섭 채널 및 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 고려한 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제2 대상 단말로의 실효 간섭 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 제1 대상 단말. - 제19항에 있어서,
상기 전송부는
상기 제2 대상 단말로 상기 제2 대상 단말의 수신 빔포밍 벡터에 관한 정보를 전송하는 제1 대상 단말. - 제14항에 있어서,
상기 대상 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 상기 대상 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 서빙 채널을 추정하고, 상기 이웃 기지국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 기초로 상기 이웃 기지국으로부터 상기 제1 대상 단말로의 간섭 채널을 추정하는 채널 추정부
를 더 포함하는 제1 대상 단말.
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