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KR101877775B1 - 무선통신 시스템에서 기지국 간 협업 통신을 위한 간섭 제거 코드를 할당하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 기지국 간 협업 통신을 위한 간섭 제거 코드를 할당하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR101877775B1
KR101877775B1 KR1020120134315A KR20120134315A KR101877775B1 KR 101877775 B1 KR101877775 B1 KR 101877775B1 KR 1020120134315 A KR1020120134315 A KR 1020120134315A KR 20120134315 A KR20120134315 A KR 20120134315A KR 101877775 B1 KR101877775 B1 KR 101877775B1
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조재원
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Abstract

본 개시는, 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국이 자원을 할당하는 방법에 있어서, 제1기준 신호를 송신하는 과정과, 제1단말로부터 제1측정 정보를 수신하고, 제2단말로부터 제2측정 정보를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1단말 및 제2단말은 적어도 하나의 기지국과 함께 상기 서빙 기지국으로부터 협업 통신이 제공되고, 상기 제1측정 정보 및 상기 제2측정 정보 각각은 상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기와, 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 송신된 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 생성되고, 상기 제1측정 정보와 상기 제2측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되었는 지 여부를 확인하는 과정과, 상기 확인 결과, 상기 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되어 있을 경우, 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 전용 자원을 할당하는 과정과, 상기 할당된 해당 전용 자원에 대한 정보를 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 송신하는 과정을 포함한다.

Description

무선통신 시스템에서 기지국 간 협업 통신을 위한 간섭 제거 코드를 할당하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ALLOCATION A INTERFEARENCE CANCELLATION CODE FOR COORDINATED COMMUNICATION BETWEEN BASE STATIONS IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시은 통신 시스템에서 기지국간의 협업 통신을 통해서 셀 경계 지역 단말에게 간섭 제거 코드를 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 통신 시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽(Traffic)의 수요를 충족시키기 위하여 보다 높은 데이터 레이트(data rate)를 지원할 수 있도록 발전하고 있다. 일 예로, 4세대 무선 통신 시스템은 데이터 레이트 증가를 위해 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 기술 개발을 진행하고 있다.
하지만, 폭증하는 무선 데이터 트래픽의 수요를 충족하기 위하여, 주파수 효율성을 개선하는 방식만으로는 한계가 있다. 그러므로, 새로운 통신 주파수 대역을 확보하는 형태의 흐름에 따라 통신 시스템이 발전하게 되었다. 특히, 넓은 주파수 대역의 확보가 어려운 10GHz 이하 대역에서 벗어난, 수십 GHz 대역에서의 통신은 수 GHz의 통신 대역 확보를 가능하게 함으로써, 향후 미래 통신 기술로서 주목 받고 있다.
그러나, 무선 통신을 위한 전송 주파수가 높으면 높을수록 전파의 도달거리는 상대적으로 짧아져 서비스 영역(coverage)의 감소를 초래하게 되는 문제가 발생한다. 그러므로, 상기한 문제점을 극복하기 위하여 해당 무선 통신 시스템에 대해 빔 포밍( Beam-forming) 기술을 접목시키는 방안이 제안되고 있다.
본 개시는 다중 기지국간 협업 통신(CoMP: Co-Ordinated Multi-Point Communication) 시, 하나 이상의 기지국들간 상호 간섭 발생이 예측되는 단말들을 그룹핑하고, 동일 그룹 별 단말에게 고유한 왈쉬 코드(walsh code)를 할당하는 방법 및 장치를 제안한다.
또한, 본 개시는 하나 이상의 기지국들간 상호 간섭 발생이 예측되는 단말들의 그룹에게 협업 전송 자원 할당 시, 주파수 축에서 왈시 코드의 길이에 따라 심볼 반복(symbol repetition) 및 왈쉬 엔코딩(walsh encoding)을 적용하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 개시의 실시 예에 따른 방법은, 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국이 자원을 할당하는 방법에 있어서, 제1기준 신호를 송신하는 과정과, 제1단말로부터 제1측정 정보를 수신하고, 제2단말로부터 제2측정 정보를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1단말 및 제2단말은 적어도 하나의 기지국과 함께 상기 서빙 기지국으로부터 협업 통신이 제공되고, 상기 제1측정 정보 및 상기 제2측정 정보 각각은 상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기와, 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 송신된 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 생성되고, 상기 제1측정 정보와 상기 제2측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되었는 지 여부를 확인하는 과정과, 상기 확인 결과, 상기 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되어 있을 경우, 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 전용 자원을 할당하는 과정과, 상기 할당된 해당 전용 자원에 대한 정보를 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 송신하는 과정을 포함한다.
본 개시의 실시 예에 따른 다른 방법은, 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 자원 할당 정보를 수신하는 방법에 있어서, 서빙 기지국으로부터 제1기준 신호를 수신하고, 상기 서빙 기지국과 함께 상기 단말에게 협업 통신을 제공하는 적어도 하나의 기지국으로부터 제2기준 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정 정보를 생성하는 과정과, 상기 측정 정보를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 과정과, 상기 측정 정보와 상기 협업 통신을 제공받는 다른 단말의 측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함된 경우, 상기 단말에게 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함한다.
본 개시의 실시 예에 따른 장치는, 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 자원을 할당하는 서빙 기지국에 있어서, 제1기준 신호를 송신하고, 제1단말로부터 제1측정 정보를 수신하고, 제2단말로부터 제2측정 정보를 수신하는 송수신부와, 여기서, 상기 제1단말 및 제2단말은 적어도 하나의 기지국과 함께 상기 서빙 기지국으로부터 협업 통신이 제공되고, 상기 제1측정 정보 및 상기 제2측정 정보 각각은 상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기와, 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 송신된 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 생성되고, 상기 제1측정 정보와 상기 제2측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되었는 지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되어 있을 경우, 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 전용 자원을 할당하고, 상기 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
본 개시의 실시 예에 따른 다른 장치는, 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보를 수신하는 단말에 있어서, 서빙 기지국으로부터 제1기준 신호를 수신하고, 상기 서빙 기지국과 함께 상기 단말에게 협업 통신을 제공하는 적어도 하나의 기지국으로부터 제2기준 신호를 수신하는 송수신부와, 상기 수신된 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정 정보를 생성하고, 상기 측정 정보를 상기 서빙 기지국에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부와, 상기 측정 정보와 상기 협업 통신을 제공받는 다른 단말의 측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함된 경우, 상기 송수신부가 상기 단말에게 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신함을 특징으로 한다.
본 개시는 다중 기지국간 협업 통신시, 하나 이상의 기지국들간 상호 간섭 발생이 예측되는 단말에 대해 mmWave-BF 시스템의 주파수 플랫한 특성을 활용한 기지국간 협업 시그널링, 단말 그룹핑 및 이를 통한 협업 전송 자원 할당(coordinated allocation) 방안을 제안하고, 협업 전송 자원 할당 시, 주파수 축에서 왈시 코드의 길이에 따라 심볼 반복(symbol repetition) 및 왈쉬 엔코딩(walsh encoding)을 적용함으로써, 간섭을 효과적으로 제거하게 되어 셀 경계(dege) 영역에 위치한 단말의 성능 향상 및 링크 신뢰성(link Reliability)을 증가시키는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀의 시나리오 1상황을 도시한 도면,
도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀의 시나리오 2상황을 도시한 도면,
도 4a는 본 개시의 실시 예에 따라 '왈시 협업 자원 할당'의 수행 여부를 결정하는 단말의 동작 흐름도,
도 4b는 본 개시의 실시 예에 따라 '왈시 협업 자원 할당'의 수행 여부를 결정하는 기지국의 동작 흐름도.
도 4c는 본 개시의 실시 예에 따라 도 2의 시나리오 1 상황에서 하나 이상의 간섭 예상 셀 경계 단말들에게 왈시 협업 자원을 할당하는 동작 흐름도,
도 5는 본 개시의 제1시나리오에 따라 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당하는 서빙 기지국의 동작 흐름도,
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 축약된 MCS 레벨 셋과 일반적인 MCS 레벨 셋을 나타낸 표,
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라 도 3의 시나리오 2 상황에서 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 협업 전송 자원을 할당하는 동작 흐름도,
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 기지국의 동작 흐름도,
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도,
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 구성도,
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 다음에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 본 개시는 빔포밍(beam forming)을 지원하는 무선통신 시스템(이하, 'BF 시스템'이라 칭함)에서 다중 기지국간 협업 통신(CoMP: Co-Ordinated Multi-Point Communication) 시에 효율적인 스케쥴링을 제안한다. 그리고, 본 개시는 상기 스케쥴링을 수행하기 위한 기지국 및 단말 간의 신호 송수신 절차 및 방법 그리고 장치에 관해 설명하기로 한다.
먼저, 본 개시에 적용되는 빔포밍 기술에 대하여 설명하면 다음과 같다.
구체적으로, 빔포밍 기술은 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 기술로서, 송신 빔포밍 및 수신 빔포밍으로 구분된다. 송신 빔포밍은 송신기에서 다수의 안테나들을 이용하여 전파의 도달 영역을 특정한 방향으로 집중시킨다. 여기서, 다수의 안테나들이 집합된 형태를 안테나 어레이(antenna array)라 정의한다. 그리고, 각 어레이에 포함되어 있는 안테나들 각각을 어레이 엘리먼트(array element)라 한다. 상기한 바와 같은 송신 빔포밍을 사용하면 신호의 전송 거리를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 해당 방향 이외의 다른 방향으로 전달되는 신호 세기가 줄어들기 때문에 인접 셀에 대한 간섭을 줄일 수 있다. 그리고, 수신 빔포밍은 수신기에서 안테나 어레이를 이용하는 것이다. 수신 빔포밍 역시 전파의 수신 가능한 영역을 특정한 방향으로 집중시켜 해당 신호의 수신 거리를 증가시킬 수 있으며, 그 이외의 다른 방향에서 송신된 신호의 수신 이득을 감소시켜 인접 셀에 대한 간섭을 매우 적게 수신할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 빔포밍 기술은 송수신 빔포밍을 통하여 인위적으로 간섭을 억제함으로써, 수신 신호의 신호 대 잡음비를 양호하게 만들 수 있다. 그러므로, 기존의 무선 통신 시스템에서 하나의 기지국으로부터 양호한 신호가 수신 가능하다고 가정할 경우, 상기 빔포밍 기술이 적용되는 새로운 무선 통신 시스템에서는 단말이 하나 이상의 기지국으로부터 동시에 양호한 신호를 수신하는 것이 가능하게 된다.
구체적으로, 하나의 단말이 하나 이상의 기지국들과 동시에 접속함으로써, 해당 시점마다 더 양호한 기지국으로부터 신호를 선택적으로 송수신 가능하도록 구성할 수 있다. 그러므로, 이하, 본 개시는, 상기한 빔포밍을 적용한, 다수의 기지국들이 협업하여 단말에게 통신 서비스(이하, '협업 통신'이라 칭하기로 함)를 제공하는 무선 통신 시스템을 기반으로 설명하기로 한다.
본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신을 제공하는 셀은 단말을 중심으로 하나 이상의 기지국들(이하, '멤버(member) 기지국'이라 칭함)이 서로 연계되어 있다. 상기 기지국들 중에서 상기 단말에 대한 제어 신호 송신 등에 있어서 우선 순위를 가진 기지국을 서빙 기지국(Mater BS)라 정의하고, 상대적으로 후 순위를 가진 나머지 기지국들을 멤버 기지국(membere BS)이라 정한다.
도 1은 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀은 단말(100)과, 서빙 기지국(105)과, 멤버 기지국1(110) 및 멤버 기지국2(115)를 포함한다. 상기 단말(100)은 필요에 따라 상기 서빙 기지국(105)과, 상기 멤버 기지국1(110) 또는 멤버 기지국2와의 직접적인 통신을 수행할 수 있다.
한편, mmWave 대역에서의 BF 시스템은 그 특성상 직진성이 강하고, 전송 신호가 여러 개의 멀티 패스(multi-path) 성분을 가지지 않는 경우가 많다. 이로 인해서, mmWave 대역에서의 BF 시스템은 사용하는 주파수 측에서의 물리적 특성에 있어서 기존 셀룰러 시스템의 채널과는 달리 주파수 선택성(selectivity)이 심하지 않고, 상대적으로 플랫(flat)한 특성을 갖고 있다. 즉, 주파수 측에서 인접 서브 캐리어(sub-carrier)들 간에 채널의 변화가 심하지 않고 일정 수준의 유사성(correlation)을 지니고 있는 특징을 갖는다.
또한, mmWave 대역에서의 BF 시스템은 기지국과의 연결에 있어서 빔폭에 따른 수신 신호의 세기가 불안정한 관계로 링크의 불안정성이 큰 특성이 있다. 뿐만 아니라, 상기 특성을 극복하기 위해서 상기한 바와 같은 협업 통신 셀이 도입되었음에도 불구하고, 잦은 커넥션 로스(connection loss)의 발생 가능성으로 인하여 신뢰성 있는 셀 경계 단말 지원에 있어서 어려움이 존재하고 있다.
따라서, 본 개시에서는 상기의 mmWave 대역에서의 BF 시스템의 특성을 활용하여 셀 경계에 위치한 단말에 대하여 보다 신뢰성 있는 채널을 구현하기 위한 방법을 제시한다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 개시의 실시 예에 따라 협업 통신 셀에서 간섭을 제거하고, 송신 신호를 증폭시키기 위해서 제안하는 시나리오들을 설명하기로 한다.
도 2는 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀의 시나리오 1상황을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 협업 통신 셀이 두 개의 서로 다른 단말 즉, 단말 1(200) 및 단말2(220)에 대해 하나의 서빙 기지국(205)과, 멤버 기지국1(210) 및 멤버 기지국2(215)를 포함한다.
그리고, 상기 서빙 기지국(205)과 상기 멤버 기지국1,2(210, 215) 각각에서 각 프레임 별로 상기 단말1(200)과 상기 단말2(220)를 임의의 순서로 할당할 수 있다. 이 때, 상기 단말 1(200)과 상기 단말 2(220)가 셀 경계 영역에 위치한 경우를 가정한다. 일 예로, 상기 단말1(200)은 셀 1과 셀 3의 경계 영역에 위치하고, 상기 단말2(220)는 상기 셀2와 셀3의 경계 영역에 위치한 경우를 가정하자. 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 모두 셀 경계 영역에 위치함에 따라, 하향 링크(DownLink)에 대한 수신 신호 세기(strength)가 약하고, 해당 단말에게 신호를 송신하는 기지국들 각각의 전송 빔들로 인한 간섭이 야기될 수 있다.
하기 <표 1> 및 <표 2>는 각각 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220)의 수신 신호 세기 값들의 일 예를 나타낸 표이다.
기지국 서빙 기지국(205) 멤버 기지국1(210) 멤버 기지국 2(210)
송신빔ID #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3
수신신호세기
(dBm) 		-90 -92 -85
(가장 양호한 경로) 		-86
(두번째로 양호한 경로) 		-90 -91 -88 -91 -90
단말 1(200)의 수신 신호 세기 값
상기 <표 1> 및 <표 2>에서는 일 예로, 셀 1 내지 셀 3 각각을 관장하는 상기 서빙 기지국(205)과, 상기 멤버 기지국1(210) 및 멤버 기지국2(215)는 각각 총 3개의 송신 빔을 사용하고, 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220)가 하나의 수신빔을 사용한다고 가정하자. 이에 따라 <표 1>은 해당 기지국 별로 3개의 송신빔들 각각과 매핑된 상기 단말1(200)의 수신 빔간의 경로를 통해서 수신한 수신 신호 세기값들을 나타낸다. 상기 <표 1>을 보면, 상기 단말1(200)은 상기 서빙 기지국(205)의 송신빔 ID(Identifier) #3의 송신빔과의 경로를 수신한 수신 신호 세기가 가장 높다. 그리고, 상기 단말1(200)은 상기 멤버 기지국1(210)의 #1의 송신빔과의 경로를 통해서 수신한 수신 신호 세기가 두 번째로 높다.
만약, 상기 단말1(200)이 상기 서빙 기지국(205)의 #3의 송신빔과의 경로를 통해서 수신한 수신 신호 세기가 미리 정해져 있는 임계값보다 낮다면, 나머지 기지국들의 송신빔들 각각의 경로들을 통해서 수신하는 수신 신호 세기 모두 상기 임계값보다 낮게 된다. 따라서 상기 단말1(200)이 수신한 신호들에 대한 전송 품질을 결정하는 신호대 간섭 및 잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio)가 나쁜 상태가 된다.
이때, 상기 단말 1(200)이 상기 서빙 기지국(205)의 #3의 송신 빔과의 경로를 통해서 신호를 수신 중인 상황에서, 상기 멤버 기지국1(210)이 #3의 송신 빔과의 경로를 통해서 상기 단말1(200)에게 신호를 송신 중이고, 상기 멤버 기지국2(215)가 #2의 송신 빔과의 경로를 통해서 상기 단말1(200)에게 신호를 송신 중이라고 가정하자. 이 경우, 상기 신호들은 상기 단말1(200)의 신호 수신 시 간섭으로 작용된다. 그리고, 상기 셀들 이외의 셀들로부터 들어오는 간섭량과, 잡음 등을 고려하면, 상기 단말1(200)의 수신 SINR은 더욱 낮아지게 된다.
기지국 서빙 기지국(205) 멤버 기지국1(210) 멤버 기지국 2(210)
송신빔ID #1 #2 #3 #1 #2 #3 #1 #2 #3
수신신호세기
(dBm) 		-89 -88 -85
(두번째로 양호한 경로) 		-83
(가장 양호한 경로) 		-91 -90 -89 -87 -89
단말 2(220)의 수신 신호 세기 값
<표 2>를 참조하면, 상기 단말2(220)의 경우, 상기 멤버 기지국1(210)의 #1의 송신빔과의 경로를 통해서 수신한 수신 신호 세기가 최대값을 갖는다. 마찬가지로, 상기 멤버 기지국의 #1의 송신빔과의 경로를 통해서 수신한 수신 신호 세기가 상기 임계값보다 낮다면, 다른 기지국들의 신호 송신으로 인한 간섭을 무시할 수 없는 상태가 된다.
특히, 상기 단말 1(200) 및 단말 2(220)는 기지국들로부터 수신하는 신호에 대해 가장 양호한 경로와, 두 번째로 양호한 경로가 동일하다. 상기 경로는 기지국의 송신 빔과 단말의 수신 빔 간에 생성된다. 이때, 만약, 상기 경로들을 지원하는 상기 서빙 기지국(205)과 상기 멤버 기지국1(210)이 상기 단말 1(200) 및 단말 2(220)에 대해 동시에 신호를 송신할 경우, 상호간 간섭량이 더 높아지게 된다.
한편, <표 1> 및 <표 2>에서는 해당 기지국의 송신 빔이 3개이고, 단말의 수신 빔이 하나인 경우를 일 예로서 설명하였다. 그러나, 실제로는 더욱 다양한 송신 빔과 수신 빔의 개수의 조합이 사용될 수 있으며, 이 경우에도 상기와 같은 동일한 현상이 발생할 수 있다.
그러므로, 각 단말이 선호하는 경로들을 구성하는 송신빔들 중 적어도 하나의 송신 빔이 일치하는 경우, 상기 서빙 기지국(105)과 상기 멤버 기지국1,2(210, 215) 각각으로부터 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220)에 송신된 각 신호들은 서로 간섭을 일으키게 되어, 효율적이고 신뢰성 있는 무선 통신을 수행할 수 없게 된다. 도 3은 본 개시의 실시 예에 따른 협업 통신 셀의 시나리오 2상황을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 예로, 해당 협업 통신 셀은 서로 다른 기지국을 서빙 기지국으로 갖는 두 개의 협업 통신 셀이 공존하는 경우이다. 즉, 서빙 기지국1(305)과 서빙 기지국2(320) 각각은 해당 협업 통신 셀 내에 위치한 단말에게 서빙 기지국으로서 동작한다. 이 경우에도, 단말 1(300) 및 단말 2(325) 각각이 상기 서빙 기지국 1(305)과, 상기 서빙 기지국2(320) 및 각 멤버 기지국들의 송신빔들과 자신의 수신빔 간에 형성된 경로를 구성하는 송신빔들 중 적어도 하나의 송신빔이 일치하는 경우를 가정하자. 이 경우, 이러한 시나리오 2 상황에서도 상기 서빙 기지국1(305), 상기 서빙 기지국2(320), 멤버 기지국1(310) 및 멤버 기지국2(315)로부터 상기 단말 1(300) 및 단말 2(325)에게 송신된 각 신호들은 서로 간섭을 일으키게 되어, 효율적이고 신뢰성 있는 무선 통신을 수행할 수 없게 된다. 여기서, 상기 단말 1(300) 및 단말 2(325) 각각에 대해 일치하는 송신빔으로 인해서 발생하는 신호 간섭 상황은 도 2에서와 거의 유사하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
종래 기술의 경우, 상기한 바와 같은 시나리오 1 및 시나리오 2의 상황으로 인해서 높은 간섭이 예측 되는 단말에 대해 낮은 MCS(Modulation and Coding Shceme) 레벨, 특히 비트(bit) 단위의 반복 코드(repetition code)를 사용함으로써 수신 신호의 신뢰성을 높이는 방법을 사용하여 왔다. 그럼에도 불구하고 간섭 신호를 제거할 수는 없으므로, 신뢰성을 높이는 효과는 제한적일 수 밖에 없었다.
따라서, 본 개시의 실시 예에서는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기지국이 단말들로부터 '선호 빔 구성(Favorite Beam Configuration) 정보'를 수신한다. 본 개시의 실시 예에 따른 선호 빔 구성 정보는 상기 멤버 기지국들로부터 수신되는 신호 세기가 미리 정해진 신호 세기의 임계치 이상인 신호에 매핑되는 송신빔과 수신빔의 조합으로 구성된다. 그리고, 상기 선호 빔 구성 정보는 해당 단말이 멤버 기지국 별로 하나의 송수신 빔의 조합으로 구성되거나, 우선 순위 순으로 미리 정해진 개수까지 구성될 수 있다. 상기 선호 빔 구성 정보에 대해서는 하기에서 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 상기 선호 빔 구성 정보를 기반으로 해당 단말이 수신 신호 세기가 적고, 인접 셀의 간섭으로 인해서 심각한 통신 수행 능력 저하가 예상되는 단말(이하 '간섭 예상 셀 경계 단말'이라 칭함)인지 여부를 판단한다. 상기 판단 결과, 해당 단말이 선호하는 송신빔들 중 적어도 하나의 송신 빔이 일치하는 단말들을 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들로 선택하여, 그룹핑한다. 그리고, 그룹핑된 간섭 예상 셀 경계 단말들에 대해 왈시 협업 자원 할당(Walsh coordinated scheduling), 심볼 반복(symbol repetition), 왈시 엔코딩(Walsh encoding) 등을 차례로 수행함으로써 간섭을 효과적으로 제거하는 방법을 제안한다.
또한, 본 개시의 실시 예에서는 상기 심볼 반복 및 왈시 엔코딩에 의해서 정의되는 왈쉬 길이(Walsh length) 정보를 바탕으로, 통신 시스템에 적용되는 기본 MCS 레벨들과는 별도의 축약된 형태의 MCS 레벨(이하, '축약된 MCS 레벨'이라 칭함)을 재정의한다. 본 개시의 실시 예에 따른, 축약된 MCS 레벨은 발생 가능한 오버 헤드를 최소화하면서 다양한 코드율(coding rate)을 지원할 수 있다.
먼저, 본 개시의 실시 예에 따른 단말 및 기지국들은, '왈시 협업 자원 할당'을 수행할 지 여부를 결정한다. 상기 결정 과정은 다음의 두 가지 중의 하나의 조건에 따라 결정된다.
도 4a는 본 개시의 실시 예에 따라 '왈시 협업 자원 할당'의 수행 여부를 결정하는 단말의 동작 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 400단계에서 단말은 하기 <수학식1> 내지 <수학식 3> 중 적어도 하나의 조건을 만족하는 지 확인한다. 상기 확인 결과 상기 <수학식1> 내지 <수학식 3>를 모두 만족하지 않으면, 402단계에서 상기 단말은 '왈시 협업 자원 할당'을 수행하지 않기로 결정한다.
상기 확인 결과, 상기 <수학식1> 내지 <수학식 3> 중 적어도 하나의 조건을 만족하면, 404단계에서 상기 단말은 '왈시 협업 자원 할당'을 수행하기로 결정한다. 그리고 406단계에서 상기 단말은 상기 '왈시 협업 자원 할당'을 자신의 멤버 기지국들에게 요청할 수 있다.
Figure 112012097294121-pat00001
여기서, SINRbest는 해당 단말에서 측정한 가장 양호한 기지국의 송신빔과 상기 단말의 수신빔 간 수신 경로를 통해서 수신한 신호의 SINR을 나타낸다. SINRTh는 시스템 구성 시 또는 기지국에서 사전에 방송 채널을 통하여 각 단말들에게 송신한 '왈시 협업 자원 할당' 동작에 진입하기 위한 SINR의 임계치를 나타낸다.
즉, 상기 <수학식 1>을 통해서 가장 양호한 경로에 대한 SINR 조차도 SINRTh을 넘지 못하는 경우, 404단계에서 상기 단말은 '왈시 협업 자원 할당' 을 수행하기로 결정한다.
Figure 112012097294121-pat00002
여기서, PRx_best는 해당 단말에서 측정한 가장 양호한 기지국의 송신빔과 상기 단말의 수신빔 간 경로를 통해서 수신한 신호 수신 세기를 나타낸다. PTh는 시스템 구성시 또는 기지국에서 사전에 방송 채널을 통하여 각 단말들에게 송신한 '왈시 협업 자원 할당' 동작에 진입하기 위한 수신 신호 세기의 임계치를 나타낸다.
즉, 상기 <수학식 2>를 통해서 가장 양호한 경로에 대한 수신 신호 세기 조차도 PTh를 넘지 못하는 경우, 404단계에서 상기 단말은 '왈시 협업 자원 할당' 을 수행하기로 결정한다.
Figure 112012097294121-pat00003
여기서, Pmember_INTF 는 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들로부터 상기 단말이 수신하는 데이터 신호를 제외한 간섭 신호들에 대한 수신 신호 세기들의 합에 대한 평균값을 나타낸다. 구체적인 예로, Pmember_INTF 는, 상기 단말이 협업 통신 셀을 구성하는 내의 멤버 기지국들로부터 수신되는 참조 채널의 수신 세기 등에 대한 평균값을 취함으로써 추정할 수 있다. Pmember_INTF를 측정하는 방법은 참조 채널의 수신 세기 이외에도 다양한 방법들을 통해서 획득할 수 있으나, 본 개시에서 제안하는 바와는 거리가 있으므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, Pnon_member 는 해당 단말에서 측정한 간섭들 중에서, 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들이 아닌 다른 기지국들로부터 수신되는 간섭 값을 나타낸다. Pnoise는 상기 단말에서 수신되는 잡음의 신호 세기를 나타내고,
Figure 112016100948216-pat00004
은 시스템 구성시 또는 해당 기지국에서 사전에 방송 채널을 통하여 각 단말에게 송신한 '왈시 협업 자원 할당' 동작에 진입하기 위한 간섭값의 임계치를 나타낸다. 상기 Pnon_member 는 일 예로, 하기 <수학식 4>를 사용하여 계산한다.
Figure 112012097294121-pat00005
여기서, PTotal은 해당 단말에서 측정한 전체 간섭량의 평균값을 나타낸다. 상기 PTotal은 상기 단말에게 송신되는 데이터 신호가 송신 되지 않는 구간에 대하여 전체 신호 세기를 측정하고 이에 대한 평균값을 취함으로써 추정할 수 있다. 즉, 상기 <수학식 4>를 통해서, 상기 단말은 전체 간섭 세기에서 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국으로부터 간섭량을 제외함으로써, 상기 <수학식 3>의 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들이 아닌 다른 기지국들로부터 수신되는 전체 간섭량을 추정할 수 있게 된다.
그리고, 상기 <수학식 3>을 통해서, 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들로부터 수신되는 간섭량이 그 이외의 간섭 및 노이즈 세기 그리고, 사전에 제공된
Figure 112016100948216-pat00006
보다도 더 큰 경우, 즉 협업 통신 셀 내의 멤버 셋 기지국들로부터 오는 간섭량과의 합을 초과하는 경우, 400단계에서 상기 단말은 '왈시 협업 자원 할당' 을 수행하기로 결정한다.
앞서 언급한 상기 <수학식 1> 및 < 수학식 2>는 해당 단말의 데이터 신호의 수신 품질이 충분치 못한 경우를 나타낸다.
그리고, 상기 <수학식 3>은 하기 <수학식 5>를 통해서 다음과 같이 설명될 수 있다.
Figure 112012097294121-pat00007
즉, 해당 단말의 가장 양호한 신호 품질을 갖는 경로에 대한 SINRbest는 상기 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들로부터 수신되는 간섭량과, 그 이외의 다른 기지국들으로부터 수신되는 간섭량 및 마지막으로 노이즈 전력량의 합으로 나눈 값으로 계산된다.
한편, 본 개시의 실시 예에서는 간섭 예상 셀 경계 단말들에 대해 심볼 반복 및 왈시 엔코딩을 통하여 전송률을 낮추는 대신, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들에게 동시에 할당되는 다른 기지국들의 송신 신호에 대해 직교 왈시 코드 특성을 이용하여 간섭을 제거함으로써, 신호 전송의 신뢰성을 높인다. 이때, 제거되는 간섭은 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들이 송신한 신호에 해당한다. 즉, Pmember_INTF 의 값이 이상적인 값 즉, '0'이 됨을 의미한다. 그러나, Pmember_INTF 가 다른 간섭량 Pnon_member, Pnoise 들의 합에 비해 큰 값이 아니라면, Pmember_INTF 을 '0'으로 만드는 것만으로는 왈시 협업 자원 할당'의 용량 이득의 효과가 크지 않게 된다.
따라서, 본 개시의 실시 예에서는 '왈시 협업 자원 할당'의 용량 이득을 획득하기 위해서, 해당 단말이 속하는 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국의 간섭량이 상대적으로 우세한 경우를 가정한다. 이에 따라 본 개시의 실시 예에서는 상기 <수학식 3>을 사용하여 해당 단말의 협업 통신 셀을 구성하는 멤버 기지국들로부터 오는 간섭 신호 세기 대비 그 이외의 간섭 신호 세기를 비교하여, 전자가 우세한 조건을 만족하는 경우, 왈시 협업 자원 할당을 수행한다.
도 4b는 본 개시의 실시 예에 따라 '왈시 협업 자원 할당'의 수행 여부를 결정하는 기지국의 동작 흐름도이다.
도 4b를 참조하면, 400단계에서 기지국은 단말로부터 수신한 측정 정보와 미리 결정되어 있는 임계값을 비교한다. 여기서, 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR, 또는 수신 신호 세기가 될 수도 있다. 이때, 상기 측정 정보가 수신 신호의 SINR인 경우를 가정하자. 이 경우, 상기 임계값은 상기 <수학식 1>의 SINRTh 가 될 수 있다.
상기 비교 결과, 상기 측정 정보가 임계값을 초과하면, 410단계에서 상기 기지국은 왈시 협업 자원 할당을 수행하지 않기로 결정하고, 기존 방식대로 단말과 통신한다.
상기 비교 결과, 상기 측정 정보가 임계값 이하이면, 412단계에서 상기 기지국은 상기 단말에게 왈쉬 협업 자원 할당을 수행하기로 결정한다.
이후, 도 4a 및 도 4b의 실시 예들을 통해서 단말 또는 기지국이 '왈시 협업 자원 할당' 동작을 수행하기로 결정하면, 상기 단말과 기지국은 도 4 내지 도 7에 따라 본 개시의 실시 예에 따른 '왈시 협업 자원 할당' 동작을 수행한다.
도 4c는 본 개시의 실시 예에 따라 도 2의 시나리오 1 상황에서 하나 이상의 간섭 예상 셀 경계 단말들에게 왈시 협업 자원을 할당하는 동작 흐름도이다. 설명의 편의상, 협업 통신 셀의 구성은 도 2인 경우로 가정하여 설명하기로 한다.
도 4c를 참조하면, 420단계에서 서빙 기지국(205)과 해당 협업 통신 셀 내의 단말들 즉, 상기 단말 1(200) 및 단말2(220)각각에게 하향 링크 참조(DL: Down Link reference) 신호를 송신한다. 마찬가지로, 422 단계에서 상기 멤버 기지국1(210) 역시 상기 단말 1(200) 및 단말2(220)각각에게 DL 참조 신호를 송신한다. 여기서는 설명의 편의상 멤버 기지국2(215)를 도시하지 않았으나, 상기 협업 통신 셀 내에 멤버 기지국들이 다수 존재할 경우, 나머지 멤버 기지국들은 모두 상기 멤버 1(210)과 동일하게 동작할 것이다.
그러면, 424단계에서 상기 단말1(200)과 단말2(220) 각각은 측정 정보를 생성하여 상기 서빙 기지국(205)으로 송신한다. 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR 또는 상기 신호의 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보이다. 이때, 상기 단말1(200)과 단말2(220) 각각은 DL 참조 신호를 송신한 기지국들 즉, 상기 서빙 기지국(205)과 상기 멤버 기지국1(210)을 자신과의 신호 송수신이 가능한 협업 통신 셀 내의 멤버 기지국들의 셋(이하, '멤버 셋'(member set)이라 칭함)으로 설정하고, 자신의 협업 통신 셀 멤버 기지국 리스트에 저장한다.
한편, 본 개시의 실시 예에 따른 기지국은 '왈시 협업 자원 할당'을 수행하기 위해서 각 단말에 대해 미리 정해진 수신 신호 세기의 임계치 이상인 신호들이 수신되는 적어도 2개 이상의 경로에 대한 정보가 필요하다. 그러므로, 본 개시의 실시 예에 따른 상기 단말1(200) 및 단말2(220)는 자신의 멤버 기지국들과의 경로를 통해서 수신되는 DL 참조 신호들의 신호 수신 세기를 측정한다. 그리고, 일 예로, 상기 단말1(200) 및 단말2(220)는 상기 DL 참조 신호들의 신호 수신 세기들 중 상기 임계치 이상인 신호 수신 세기가 수신되는 경로들을 선택한다. 그리고, 상기 선택된 경로들 중 신호 수신 세기 순으로 미리 정해진 개수에 대응하는 경로를 구성하는 송신빔과 수신빔의 조합을 자신의 선호빔 구성 정보로 구성하여 상기 서빙 기지국(205)에게 보고한다. 상기 미리 정해진 조합의 개수는 상기 서빙 기지국(205)으로부터 방송 채널을 통해서 미리 수신할 수도 있다. 다른 실시 예에서는, 시스템에서 미리 정하거나 사전에 기지국이 방송 채널을 통해 미리 전송한 임계값을 기반으로, 상기 선호빔 구성 정보를 구성할 수 있다. 일 예로, 상기 단말은 자신의 경로들의 수신 신호 세기들과 상기 임계값을 사용하여 하기 <수학식 6>을 통해서 자신의 선호빔 구성 정보를 구성할 수 있다.
Figure 112012097294121-pat00008
여기서, v는 단말의 수신 빔 인덱스를 나타내고, w는 기지국의 송신 빔 인덱스를 나타낸다. 그리고, PRx(v,w)는 단말의 수신 빔 v 및 기지국의 송신 빔 w과의 경로를 통해서 수신한 신호에 대해 상기 단말에서 측정한 수신 신호 세기를 나타내고, PTh는 시스템에서 정하거나 기지국이 방송 채널을 통해 미리 전송한 수신 신호 세기의 임계값을 나타낸다.
즉, 단말은 상기 단말의 경로들 중 상기 <수학식 6>을 만족하는 경로들 각각을 구성하는 송신빔 및 수신빔의 조합을 선호 빔 구성 정보로 구성한다.
또 다른 실시 예에서는 시스템에서 정하거나 사전에 기지국이 방송 채널을 통해 전송한 임계값이 베스트(best) 경로의 수신 신호 세기와, 그 외의 경로들에서의 수신 신호 세기들과의 비율 또는 차이에 대한 임계값으로 정의되며, 하기 <수학식 7>을 사용하여 단말의 선호 빔 구성 정보를 구성한다.
Figure 112012097294121-pat00009
여기서, Pbest는 단말의 경로들 중 수신 신호 세기가 최대 값을 갖는 베스트 경로에 대한 수신 신호 세기를 나타내고, PRx(v, w)는 상기 베스트 경로 이외의 수신 신호 세기를 갖는 경로를 구성하는 즉, 송신 빔(w) 및 수신 빔(v)의 조합에 대한 수신 신호 세기를 나타내고, RTh는 상기 베스트 경로의 수신 신호 세기와 그 외의 경로의 수신 신호 세기 간의 차이 및 비율의 임계치를 나타낸다.
즉, 단말은, 상기 <수학식 7>을 사용해서 베스트 경로의 수신 신호 세기와, 그 외의 경로들 각각에 대한 수신 신호 세기 및 상기 그 외의 경로들 각각에 대한 수신 신호 세기 간의 차이 또는 비율을 측정하고, 상기 차이 또는 비율이 RTh 을 초과하여 상기 <수학식 7>을 만족하는 경로들을 구성하는 송신빔 및 수신빔의 조합을 선호 빔 구성 정보로 구성한다. 앞서 언급한 선호 빔 구성 정보를 구성하기 위한 임계치들은 한 가지만 적용되거나, 한 가지 이상의 기준이 동시에 적용될 수 있음은 물론이다.
<표 3>은 본 개시의 실시 예에 따라 단말이 구성하는 선호 빔 구성 정보의 구체적인 예시를 나타낸 표이다.
기지국(셀/섹터) ID 송신 빔 ID 단말 수신 빔 ID 신호 수신 세기 또는 품질(SINR등)
BS1 #1 #1 P1
BS1 #2 #1 P2
BS2 #5 #1 P3
BS3 #10 #2 P4
BS1 #3 #2 P5
BS3 #11 #1 P6
BS1 #4 #2 P7
BS1 #5 #2 P8
BS3 #12 #1 P9
상기 <표 3>을 참조하면, 단말의 선호 빔 구성 정보는 일 예로, 기지국(셀/ 섹터)별 ID, 해당 기지국의 송신 빔 ID 및 그에 매핑되는 단말의 수신 빔 ID, 그리고, 송신빔 ID와 수신빔 ID로 구성되는 경로를 통해서 해당 단말이 마지막으로 수신한 신호의 수신 신호 세기 또는 품질 정보 등이 포함할 수 있다. 이때, 기지국 별 ID는 상기 기지국의 셀 커버리지 ID 또는 상기 셀 커버리지를 분할한 섹터 ID를 더 포함한다. 그리고, 기지국 별 ID는 상기 단말이 협업 통신 셀 멤버 기지국 리스트에 저장하고 있는 멤버 기지국들의 식별자이므로, 단말이 인지할 수 있는 축약된 형태의 인덱스로 대체 될 수 있다. 상기 <표 3>에서 단말의 수신 빔 ID는 단지 단말의 동일한 수신 빔과 경로를 구성하는 기지국의 송신 빔을 확인하기 위한 정보이므로, <표 3>과는 다르게 구체적으로 표시되지 않고, 그룹의 형태로만 송신되어질 수도 있다. 또한, 상기 신호 수신 세기 또는 품질 정보 역시 단말의 피드백 오버헤드(feedback overhead)를 줄이기 위하여 생략되거나 축약된 형태로 대체될 수도 있다.
한편, 상기 선호 빔 구성 정보에 포함되는 송신빔 및 수신빔으로 구성된 경로는 해당 단말에게 수신 신호 세기가 앞서 언급한 임계치들보다 높은 신호를 제공할 수 있다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이, 상기 경로를 통해서 해당 단말 이외의 단말에게 송신된 신호가 함께 전송되었을 때, 간섭을 초래할 수 있다.
그러므로, 상기 선호 빔 구성 정보를 보고받은 상기 서빙 기지국(205)은, 426단계에서 자신이 속한 협업 통신 셀 내의 다른 멤버 기지국 일 예로, 상기 멤버 기지국1(210)과의 선호 빔 구성 정보를 교환한다. 구체적으로, 상기 서빙 기지국(205)은 상기 멤버 기지국1(210)에게 상기 424 단계를 통해서 수신한 상기 단말1(200)과 단말2(220) 각각의 선호 빔 구성 정보를 전달한다. 그리고, 상기 서빙 기지국(205)은 상기 멤버 기지국1(210)로부터 상기 멤버 기지국1(210)이 해당 단말들로부터 수신한 선호 빔 구성 정보를 수신한다. 여기서는, 일 예로서, 상기 서빙 기지국(205)이 상기 멤버1(210)이 보고 받은 선호 빔 구성 정보만을 획득하는 경우를 설명하였다. 그러나, 해당 협업 통신 셀에 포함된 멤버 기지국들이 다수 존재한다면, 나머지 멤버 기지국들 각각을 통해서도 해당 멤버 기지국이 보고 받은 선호 빔 구성 정보를 획득하는 동작은 동일하게 수행된다. 428단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 협업 통신 셀 내에 존재하는 멤버 기지국들로부터 각각의 기지국에 속하는 간섭 예상 셀 경계 단말들에 대한 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들을 기반으로 그룹핑할 지 여부를 결정한다. 그리고, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 결정 결과에 따라 선택된 단말들(이하, '왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말'이이라 칭함)을 그룹핑한다. 일 예로, 상기 서빙 기지국(205)은 단말들 혹은 멤버 기지국들로부터 수신한 단말 별 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들 중 수신 신호 세기의 임계값 미안인 수신 신호 세기들이 미리 결정되어 있는 수 이상 존재하는 조건을 만족하는 경우, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 또는, 상기 단말 별 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들 중 최대 수신 신호 세기가 상기 수신 신호 세기의 임계값 미만인 조건을 만족하는 경우에도, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 일 예로, 상기 단말 1(200) 및 상기 단말2(220)는 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하여 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들로서 그룹핑된 경우를 가정하자. 이후, 본 개시의 실시 예에서는, 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말 별 선호 빔 구성 정보에서 유사성을 판단한다. 즉, 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 각각의 선호 빔 구성 정보에서 동일한 수신빔에 매핑된 동일 기지국의 송신빔이 2개 이상이 일치하는 조건을 만족하는 송신빔들(이하, '공통 송신빔'으로 칭함)을 선택하고, 상기 공통 송신빔이 구성하는 경로들 각각에게 서로 직교하는 왈시 코드를 할당함으로써, 상호 간의 간섭을 '0'으로 만든다.
구체적으로, <표 4>는 상기 서빙 기지국(205)이 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 각각으로부터 수신한 선호 빔 구성 정보를 기반으로 하는 유사성의 판단 결과의 일 예를 나타낸 표이다.
단말 1 단말 2
기지국ID/송신빔 ID (인덱스) 단말 수신빔ID 기지국ID/송신빔 ID 단말 수신빔ID
BS1 / #1 #1 BS1 / #5 #1
BS2 / #1 …(A1) BS2 / #5
BS3 / #1 …(B) BS3 / #1 #2
BS1 / #2 #2 BS2 / #1
BS2 / #1 …(A2) BS3 / #5
BS3 / #4 BS3 / #6 #3
상기 <표 4>를 참조하면, 설명의 편의상 상기 단말1(200) 및 단말2(220)로부터 수신한 선호 빔 구성 정보로부터 획득한 정보들을 각 단말의 수신 빔 별로 구분하였다. 여기서는, 일 예로, 상기 단말1(200)의 수신 빔이 2개이고, 상기 단말2(220)의 수신 빔이 3개인 경우를 가정하자. 그리고, BS1 내지 BS2는 각각 도 4c의 서빙 기지국(205)와 멤버 기지국1(210)의 ID라 가정하고, BS3은 멤버 기지국2의 ID라 가정하자. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 멤버 기지국2 역시 상기 단말1(200) 및 단말2(220) 멤버 셋 기지국에 포함된 멤버 기지국임을 가정한다. 상기 <표 4>를 참조하면, 상기 단말 1(200) 및 상기 단말2(220) 각각의 송신 빔 구성 정보는 BS 2의 송신빔 ID#1 및 BS 3의 송신빔 ID #1을 공통적으로 포함하고 있다. 따라서 상기 단말1(200)의 수신빔 ID #1에 매핑된 BS 2의 송신빔 ID#1 및 BS 3의 송신빔 ID #1와, 상기 단말2(220)의 수신빔 #2에 매핑된 BS 2의 송신빔 ID#1 및 BS 3의 송신빔 ID #1모두 상기 조건을 만족하므로, 공통 송신빔으로 선택된다.
하지만, 상기 <표 4>에서 상기 단말 1(200)의 수신빔 ID #2에 매핑되어 있는 BS2의 송신빔 ID #1의 경우, 상기 송신빔 ID #1에 매핑되는 다른 기지국이 존재하지 않는다. 그러므로, 상기 단말2(200)의 수신빔 ID#2 에 매핑된 BS2의 송신빔 ID #1이 존재하더라도, 상기 단말 1(200)의 수신빔 #2에 매핑되어 있는 상기 BS2의 송신빔 ID #1와, 상기 단말2(200)의 수신빔 ID#2 에 매핑된 BS2의 송신빔 ID #1은 상기 조건을 만족하지 않으므로, 공통 송신 빔으로 선택될 수 없다. 여기서는, 일 예로서, 협업 통신 셀 내에서 공통 송신빔을 갖는 단말이 2개인 경우를 가정하여 설명하였으나, 상기 단말의 수는 본 개시의 실시 예에 따라 확장될 수 있다.
상기한 바와 같이 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들의 그룹핑이 완료되면, 430단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 동일 그룹에 포함된 단말들 각각에 대해 고유한 왈쉬 코드를 분배한다. 상기 동일 그룹에 포함된 단말들 각각에게 분배될 왈쉬 코드는 정해진 왈쉬 코드의 총 범위 내에서 상기 단말들에게 동시에 할당된 자원에 대해서 상호 간섭 없는 신호 수신이 가능할 수 있도록 하는 고유한 코드가 선정된다. 이후, 상기한 바와 같은 그룹핑 및 단말 별 고유한 왈쉬 코드의 분배/선정이 완료되면, 430단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 그룹별 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보를 상기 멤버 기지국(210)에게 전달함으로써, 해당 단말들에게 왈시 협업 자원 할당'을 위한 왈쉬 자원 얼라이먼트(alignment)를 수행한다. 그리고, 432단계에서 상기 서빙 기지국(250)은 상기 단말1(200)에게 할당된 왈쉬 코드(w1)에 대한 정보를 전달하고, 432단계에서 상기 단말2(220)에게 할당된 왈쉬 코드(w2)에 대한 정보를 전달한다. 마찬가지로, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 서빙 기지국(205)의 협업 통신 셀 내에 포함된 멤버 기지국들이 다수 존재할 경우를 가정하면, 434단계에서 상기 서빙 기지국(205)는 상기 멤버 기지국1(210)을 포함하는 나머지 멤버 기지국들 각각을 통해서도 그룹별 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보가 전달함으로써, 상기 왈쉬 자원 얼라이먼트를 수행한다. 상기 왈쉬 코드에 대한 정보는 해당 왈쉬 코드의 인덱스(index)와 길이 정보를 포함한다. 여기서, 왈쉬 코드는 해당 단말이 기지국으로부터 수신한 신호에 대해 디코딩(decoding) 시에 활용되어야 하는 정보임과 동시에, 상기 길이에 상응하도록 주파수 축에서 심볼 반복(symbol repetition) 됨을 의미한다. 그리고, 도면에 도시하지 않았으나, 상기 서빙 기지국(205)은 인접 기지국들 각각에게도 그룹별 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보가 전달함으로써, 상기 왈쉬 자원 얼라이먼트를 수행한다.
이후, 436단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 상기 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들을 스케쥴링한다. 즉, 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 각각에 대해 어떤 단말을 어떤 기지국에서 서비스할 지 결정하고, 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한다.
구체적으로, 상기 서빙 기지국(205)가 상기 멤버 기지국1(210)을 통해서 상기 단말2(220)를 서비스하기로 결정한 경우를 가정하자. 그러면, 438 단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 상기 멤버 기지국1(210)에게 상기 단말2(220)에 대한 전송 지시를 포함하는 스케쥴링 정보를 송신한다. 이때, 상기 스케쥴링 정보는 상기 할당된 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원에 대한 정보와 본 개시의 실시 예에 따른 축약된 MCS 레벨 정보를 포함한다.
그리고, 440단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원이 할당됨을 통보하는 왈쉬 자원 할당 MAP과, 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원의 위치 및 축약된 MCS 레벨을 상기 단말1(200) 및 상기 단말2(220) 각각에게 송신한다.
이후, 442단계에서 상기 서빙 기지국(205)은 상기 단말1(200)의 왈쉬 코드(w1)을 사용하여 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 단말1(200)에게 송신한다. 마찬가지로, 460단계에서 상기 멤버 기지국1(210)은 상기 단말2(220)의 왈시 코드(w2)를 사용하여 상기 동일 한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 단말2(220)에게 송신한다.
도 5는 본 개시의 제1시나리오에 따라 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당하는 서빙 기지국의 동작 흐름도이다. 여기서, 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들은 각각 도 4의 28단계와 마찬가지로 상기 조건들을 만족하는 지 여부에 따라 선호 빔 구성 정보의 유사성이 판단되고, 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하여 그룹핑된 상태이며, 동일 그룹 내에 포함된 단말들과 구별되는 고유한 왈시 코드들이 할당된 상태임을 가정한다.
도 5를 참조하면, 500단계에서 서빙 기지국은 상기 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들 중 적어도 하나의 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말에 대해 협업 전송 자원을 할당할 필요가 있음을 인지한다.
그러면, 505단계에서 상기 인접 기지국은 상기 적어도 하나의 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말에게 협업 전송 자원 할당이 요구됨을 알리는 요청 메지지를 상기 적어도 하나의 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말의 멤버 셋에 포함된 멤버 기지국에게 송신한다.
이후, 510단계에서 상기 서빙 기지국은 인접 기지국으로부터 또 다른 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말에 대한 요청 메시지가 수신되었는지 여부를 확인한다. 여기서, 인접 지기국은 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들의 멤버 셋에 포함된 멤버 기지국들 중 하나이다. 상기 확인 결과, 상기 요청 메시지가 수신되지 않은 경우, 다른 요청 메시지의 수신을 대기한다.
상기 확인 결과, 상기 요청 메시지가 수신된 경우, 515단계에서 상기 서빙 기지국은 왈쉬 협업 자원 할당 단말들에 대해 상기 요청 메시지를 송신한 인접 기지국과 동시에 할당 가능한, 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한다. 그리고, 520단계에서 상기 서빙 기지국은 상기 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들 각각에 대한 고유한 왈쉬 코드를 사용하여 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩하고, 각 고유한 왈시 코드로 인코딩된 신호를 해당 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말에게 전달한다.
도 5에 도시하지는 않았으나, 상기 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한 서빙 기지국은, 왈쉬 자원 할당 MAP을 상기 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 송신함으로써, 해당 단말에게 왈쉬 협업 자원이 할당됨을 통보하고, 할당된 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원의 위치와 축약된 MCS 레벨을 전송한다.
한편, 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말의 경우 셀 경계 영역에 위치할 것이므로, 상대적으로 높은 코드 레이트에 대응하는 MCS 레벨이 사용될 가능성이 높다. 그러므로, 기존의 MCS 레벨 셋에 비해 본 개시의 실시 예에 따른 축약된 MCS 레벨 셋은 왈쉬 코드의 길이에 따른 반복(repetition)이 포함된 코딩 레이트들 및 기존의 MCS 레벨에서 일정 기준값 이상의 코드 레이트들을 제외한 코드 레이트들로 구성된다.
도 6은 본 개시의 실시 예에 따른 축약된 MCS 레벨 셋과 일반적인 MCS 레벨 셋을 나타낸 표이다.
도 6을 참조하면, 표 1은 기존 MCS 레벨 셋과 본원 개시에서 제안하는 축약된 MCS 레벨 셋을 비교한 표이다.
<표 1>을 참조하면, 해당 통신 시스템에서 사용되는 기본적인 MCS 레벨 셋(set)의 일 예로서, 이하 명세서에서는 설명의 편의상 기존 MCS 레벨 셋으로 설명하기로 한다. 상기 기존 MCS 레벨 셋은 총 16개의 MCS 포맷(format)에 따른 코드 레이트(code rate)로 구성되며, 이를 나타내기 위해서 총 4비트가 사용된다.
이와 비교하여, 본원 개시에서 제안하는 축약된 MCS 레벨 셋의 경우, 총 8개의 코드 레이트로 구성되며, 이를 나타내기 위해서 총 3비트가 사용된다. 따라서, 축약된 MCS 레벨은 기존의 MCS 레벨에 비해 1비트 적은 비트 수로도 표현이 가능하게 되어 기존 MCS 레벨에 비해 불필요한 오버 헤드를 줄이는 효과가 있다. 동시에, 상기 8개의 MCS 레벨 각각은 기존 단말에게 할당된 왈쉬 코드의 길이에 따라서 다른 코드 레이트를 적용할 수 있도록 구성된다. 결과적으로, 본원 개시에서 제안하는 축약된 MCS 레벨은 실제로 다양한 코딩 레이트에 대한 지원을 가능할 수 있게 된다.
구체적으로, <표 2>를 참조하면, 각 코드 레이트 별로 왈쉬 코드 길이들 예를 들어, 길이 2, 길이 4, 길이 8 및 길이 16 각각에 대해 달라지는 코드 레이트들이 매핑되어 있다. 그리고, 왈쉬 자원 할당 MAP 및 상기 축약된 MCS 레벨이 해당 단말에게 송신한 서빙 기지국은 해당 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말에게 할당한 왈쉬 협업 자원의 영역에 대해 지정된 축약된 형태의 MCS 레벨과 이미 할당한 고유한 왈쉬 코드의 길이만큼 주파수(시간 축으로 확장 가능)축에 대하여 심볼(symbol) 단위로 반복을 실시한다. 그리고, 반복된 왈쉬 협업 자원의 영역을 상기 단말의 왈쉬 코드를 사용하여 인코딩한 신호를 상기 단말에게 전송한다.
또한, 서빙 기지국 뿐만 아니라 멤버 셋에 포함된 멤버 기지국 역시 상기 왈쉬 자원 할당 MAP 및 상기 축약된 MCS 레벨을 수신할 경우, 이미 알고 있는 해당 단말의 고유한 왈쉬 코드의 길이에 상응하게 반복되는 신호들에 대하여 수신 컴바이닝(combining)을 한 뒤 디코딩을 실시함으로써, 간섭을 제거하고 증폭된 자기 신호에 대한 수신이 가능하게 된다.
도 7은 본 개시의 실시 예에 따라 도 3의 시나리오 2 상황에서 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들에게 협업 전송 자원을 할당하는 동작 흐름도이다. 설명의 편의상, 협업 통신 셀의 구성은 도 3인 경우로 가정하여 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 330a단계에서 서빙 기지국1(305)은 협업 통신 셀 내의 단말1(300)에게 DL 참조신호를 송신한다. 마찬가지로, 330b단계에서 서빙 기지국2(305) 역시 상기 협업 통신 셀 내의 단말 2(325)에게 DL 참조 신호를 송신한다. 도 7에는 도시하지 않았으나, 상기 단말1(300) 및 단말2(325)는 상기 협업 통신 셀 내의 멤버 기지국들로부터도 DL 참조 신호를 수신한다.
그러면, 335a,b단계에서 상기 단말1(300)과 단말2(325) 각각은 측정 정보를 생성하여 각자의 서빙 기지국 즉, 상기 서빙 기지국1(305) 및 서빙 기지국2(320)로 송신한다. 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR이 될 수 있으며, 또는 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 해당 단말의 선호 빔 구성 정보를 생성하는 과정은 도 4의 424과정에서 상세히 설명하였으므로, 여기서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 선호 빔 구성 정보에 포함되는 송신빔 및 수신빔으로 구성된 경로는 해당 단말에게 수신 신호 세기가 앞서 언급한 임계치들보다 높은 신호를 제공할 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 경로를 통해서 해당 단말 이외의 단말에게 송신된 신호가 함께 전송되었을 때, 간섭을 초래할 수 있다.
그러므로, 340단계에서 상기 선호 빔 구성 정보를 보고받은 상기 서빙 기지국1(305)과 상기 서빙 기지국2(320) 각각은 서로간에 보고받은 선호 빔 구성 정보를 교환한다. 구체적으로, 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 단말1(300)의 선호 빔 구성 정보를 상기 서빙 기지국2(320)에게 전달한다. 그리고, 상기 서빙 기지국2(320) 역시 상기 서빙 기지국1(305)으로부터 상기 단말2(325)의 선호 빔 구성 정보를 획득한다.
345단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 협업 통신 셀 내에 존재하는 멤버 기지국들로부터 또는 인접한 서빙 기지국 즉, 상기 서빙 기지국2(320)으로부터 각각의 기지국에 속하는 간섭 예상 셀 경계 단말들에 대한 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들을 기반으로 그룹핑할 지 여부를 결정한다. 일 예로, 상기 서빙 기지국1(305)은 단말들 혹은 인접 서빙 기지국들로부터 수신한 단말 별 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들 중 수신 신호 세기의 임계값 미안인 수신 신호 세기들이 미리 결정되어 있는 수 이상 존재하는 조건을 만족하는 경우, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 또는, 상기 단말 별 '선호 빔 구성 정보'에 포함된 수신 신호 세기들 중 최대 수신 신호 세기가 상기 수신 신호 세기의 임계값 미만인 조건을 만족하는 경우에도, 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 일 예로, 상기 단말 1(300) 및 상기 단말2(320)는 상기 조건들 중 적어도 하나를 만족하여 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말들로서 그룹핑된 경우를 가정하자. 이후, 본 개시의 실시 예에서는, 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말 별 선호 빔 구성 정보에서 유사성을 판단한다. 즉, 상기 단말1(300) 및 상기 단말2(320) 각각의 선호 빔 구성 정보에서 동일한 수신빔에 매핑된 동일 기지국의 송신빔이 2개 이상이 일치하는 조건을 만족하는 송신빔들(이하, '공통 송신빔'으로 칭함)을 선택하고, 상기 공통 송신빔이 구성하는 경로들 각각에게 서로 직교하는 왈시 코드를 할당함으로써, 상호 간의 간섭을 '0'으로 만든다.상기한 바와 같이 그룹핑이 완료되면, 상기 서빙 기지국1(305)은 동일 그룹에 포함된 단말들 각각에 대해 고유한 왈쉬 코드를 분배한다. 상기 동일 그룹에 포함된 단말들 각각에게 분배될 왈쉬 코드는 정해진 왈쉬 코드의 총 범위 내에서 상기 단말들에게 동시에 할당된 자원에 대해서 상호 간섭 없는 신호 수신이 가능할 수 있도록 하는 고유한 코드가 선정된다. 이후, 상기한 바와 같은 단말 그룹핑 및 단말 별 고유한 왈쉬 코드의 분배/선정이 완료되면, 350단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 그룹별 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보를 상기 서빙 기지국2(320)에게 전달함으로써, 왈쉬 코드를 공유한다. 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 서빙 기지국1(305)는 상기 협업 통신 셀 내에 포함된 멤버 기지국들에게도 상기 동일 그룹 내 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보를 전달한다.
마찬가지로, 상기 서빙 기지국2(320) 역시 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 서빙 기지국2(320)의 협업 통신 셀 내에 포함된 멤버 기지국들이 다수 존재한다면, 나머지 멤버 기지국들 각각을 통해서도 그룹별 단말들 각각에게 분배된 왈쉬 코드에 대한 정보를 전달한다. 일 예로, 상기 단말1(300)과 단말2(325)가 동일 그룹으로 그룹핑된 경우를 가정하자. 그러면, 355a단계에서 상기 서빙 기지국1(305)는 상기 동일 그룹에 포함된 단말들에게 할당되지 않은 왈쉬 코드 중 하나를 상기 단말2(325)에게 할당한다. 그리고, 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 단말1(300)에게 상기 할당된 왈쉬 코드에 대한 정보를 전달한다. 상기 왈쉬 코드에 대한 정보는 해당 왈쉬 코드의 인덱스와 길이 정보를 포함한다. 여기서, 왈쉬 코드는 상기 단말1(300)이 해당 기지국으로부터 수신한 신호에 대해 디코딩 시에 활용되어야 하는 정보임과 동시에, 상기 길이에 상응하도록 주파수 축에서 심볼 반복을 해야 함을 의미한다.
355b단계에서 상기 서빙 기지국2(320)는 350단계를 통해서 획득한 왈쉬 코드에 대한 정보를 통해서 상기 동일 그룹 내 단말들에게 할당된 왈쉬 코드를 제외한 나머지 왈쉬 코드 중 하나(w2)를 상기 단말2(325)에게 할당한다. 그리고, 상기 서빙 기지국2(320)는 상기 단말2(325)에게 상기 할당된 왈쉬 코드(w2)에 대한 정보를 전달한다. 상기 왈쉬 코드에 대한 정보는 해당 왈쉬 코드의 인덱스와 길이 정보를 포함한다.
이후, 상기 단말 그룹핑 및 그룹을 구성하는 단말 별 왈쉬 코드의 분배가 완료된 단말들에 대하여 전송 자원을 할당해야 할 필요가 발생하면, 360단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 왈쉬 자원 얼라이먼트 절차를 수행한다. 일 예로, 상기 단말1(300)에 대한 왈쉬 협업 자원 할당이 요구되고, 동시에 상기 서빙 기지국2(320)를 통해서 상기 단말2(325)에 대해서도 왈쉬 협업 자원 할당이 요구된 상황을 가정하자. 이 경우, 360단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 서빙 기지국2(320)에게 상기 단말1(300)에 대한 왈쉬 협업 자원 할당이 요구됨을 알리는 요청 메시지를 송신한다. 그리고, 상기 서빙 기지국2(320)로부터 상기 단말2(325)에 대한 왈쉬 협업 자원 할당이 요구됨을 알리는 요청 메지지를 수신함으로써, 왈쉬 자원 얼라이먼트를 수행한다.
그러면, 365단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 왈시 자원 스케쥴링을 수행한다. 구체적으로, 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 단말1(300) 및 상기 단말2(325)에 대해 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한다. 그리고, 370a단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원이 할당됨을 통보하는 왈쉬 자원 할당 MAP과, 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원의 위치 및 축약된 MCS 레벨을 상기 단말1(300)에게 송신한다. 마찬가지로, 370b단계에서 상기 서빙 기지국2(320)는 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원에 대한 정보를 나타내는 왈쉬 자원 할당 MAP과 축약된 MCS 레벨을 상기 단말2(325)에게 송신한다. 상기 왈쉬 자원 할당 MAP은 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원이 할당됨을 통보함과 함께 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원의 위치를 포함한다.
이후, 375a단계에서 상기 서빙 기지국1(305)은 상기 단말1(300)의 왈쉬 코드(w1)을 사용하여 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 단말1(300)에게 송신한다. 마찬가지로, 375b단계에서 상기 서빙 기지국2(320)는 상기 단말2(325)의 왈시 코드(w2)을 사용하여 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩하고, 상기 인코딩된 신호를 상기 단말2(325)에게 송신한다.
도 8은 본 개시의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 동작 흐름도이다. 여기서 기지국은 설명의 편의상 서빙 기지국으로 칭하여 설명한다.
도 8을 참조하면, 800단계에서 서빙 기지국은 자신의 협업 통신 셀 내의 단말들에게 DL 참조 채널 신호를 송신한다. 805단계에서 상기 단말들로부터 측정 정보를 수신한다. 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR이 될 수 있으며, 또는 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보이다.
810단계에서 상기 서빙 기지국은 인접 기지국들과 단말별 선호 빔 구성 정보를 교환한다. 구체적으로, 상기 기지국은 상기 측정 정보를 통해서 획득한 특정 단말의 선호 빔 구성 정보를 상기 인접 기지국들에게 전달하고, 상기 인접 기지국들 각각으로부터 해당 단말 선호 빔 구성 정보를 수신한다. 여기서, 인접 기지국들은 상기 서빙 기지국의 협업 통신 셀에 포함된 멤버 기지국들과, 상기 협업 통신 셀과 인접한 인접 협업 통신 셀 내에 포함된 멤버 기지국들을 포함한다. 815단계에서 상기 서빙 기지국은 인접한 기지국들로부터 획득한 선호 빔 구성 정보들의 유사성을 기반으로, 간섭 예상 셀 경계 단말들의 그룹핑 여부를 결정한다. 그리고, 도 4의 428 및 도 7의 345에서 언급한 조건을 만족할 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 그리고, 그룹핑이 완료되면, 상기 서빙 기지국은 동일 단말 그룹으로 그룹핑딘 단말들 각각에 대해 고유한 왈쉬 코드를 할당한다.
이후, 825단계에서 상기 서빙 기지국은 동일 단말 그룹으로 그룹핑된 단말들에 대한 단말 그룹핑의 정보 및 상기 동일 단말 그룹에 포함된 단말별로 고유하게 할당된 왈쉬 코드 정보를 인접 서빙 기지국 또는 멤버 기지국들과 공유한다. 그리고, 830단계에서 상기 서빙 기지국은 동일 그룹 내 단말들에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한다. 835단계에서 상기 기지국은 각 단말에게 왈쉬 자원 할당 MAP과 상기 동일한 위치의 왈시 협업 자원의 위치 및 축약된 MCS 레벨을 송신한다. 그리고, 840단계에서 상기 기지국은 해당 단말의 왈쉬 코드로 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩한 신호를 상기 단말에게 전달한다.
도 9는 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 900단계에서 단말은 DL 참조 채널을 통해서 정보 수집 및 측정 정보를 생성한다. 여기서, 상기 DL 참조 채널은 상기 단말이 위치한 협업 통신 셀 내의 멤버 기지국들과 설정된 경우임을 가정한다. 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR이 될 수 있으며, 또는 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보이다. 905단계에서 상기 단말은 DL 참조 신호를 송신한 기지국들로 구성한 멤버 셋 정보 및 앞서 언급한 방식으로 생성한 선호 빔 구성 정보를 상기 협업 통신 셀의 서빙 기지국에게 전달한다. 그리고, 910단계에서 상기 단말은 상기 서빙 기지국으로부터 자신에게 할당된 왈쉬 코드에 대한 정보를 수신한다. 일 예로, 상기 단말은 상기 협업 통신 셀 경계에 위치한 간섭 예상 경계 단말로 상기 서빙 기지국에 의해서 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말로 결정되어, 동일 단말 내에 포함된 단말들에게 할당된 왈쉬 코드와 중복되지 않는 왈쉬 코드가 할당된 상태임을 가정한다.
이후, 915단계에서 상기 단말은 상기 왈쉬 코드를 사용하여 멤버 기지국들 중 하나로부터 수신되는 수신 신호를 디코딩함으로써 간섭이 제거된 신호를 수신하게 된다.
도 10은 본 개시의 실시 예에 따른 서빙 기지국의 구성도이다.
도 10을 참조하면, 서빙 기지국(1000)은 수신부(1005)와 왈시 코드 및 협업 전송 자원 할당 부(1010)와 송신부(1015)를 포함한다.
상기 수신부(1005)는 상기 서빙 기지국(100)이 포함된 협업 통신 셀 내에 위치한 단말들에게 DL 참조 채널 신호를 송신한다. 상기 송신부(1015)는 상기 단말들로부터 측정 정보를 수신한다.
상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR이 될 수 있으며, 또는 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보를 포함할 수 있다.
상기 송신부(1015)는 인접 기지국들과 단말 정보를 교환한다. 구체적으로, 상기 서빙 기지국(1000)은 상기 측정 정보를 통해서 획득한 특정 단말의 선호 빔 구성 정보를 상기 인접 기지국들에게 전달하고, 상기 인접 기지국들 각각으로부터 해당 단말 선호 빔 구성 정보를 수신한다. 여기서, 인접 기지국들은 상기 서빙 기지국의 협업 통신 셀에 포함된 멤버 기지국들과, 상기 협업 통신 셀과 인접한 인접 협업 통신 셀 내에 포함된 멤버 기지국들을 포함한다.
상기 왈시 코드 및 협업 전송 자원 할당 부(1010)는 상기 인접한 기지국들로부터 획득한 선호 빔 구성 정보들의 유사성을 기반으로, 간섭 예상 셀 경계 단말들의 그룹핑 여부를 결정한다. 그리고, 도 4의 428 및 도 7의 345에서 언급한 조건을 만족할 경우, 상기 서빙 기지국은 상기 간섭 예상 셀 경계 단말들 중 상기 조건을 만족하는 단말들을 그룹핑하기로 결정한다. 그리고, 그룹핑이 완료되면, 동일 단말 그룹으로 그룹핑된 단말들 각각에 대해 고유한 왈쉬 코드를 할당한다.
이후, 상기 송신부(1015)는 동일 단말 그룹으로 그룹핑된 단말들에 대한 단말 그룹핑의 정보 및 상기 동일 단말 그룹에 포함된 단말별로 고유하게 할당된 왈쉬 코드 정보를 공유하기 위해서 인접 서빙 기지국 또는 상기 협업 통신 셀의 멤버 기지국들에게 전송한다. 그리고, 상기 왈시 코드 및 협업 전송 자원 할당 부(1010)는 동일 그룹 내 단말들에게 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 할당한다. 그러면, 상기 송신부(1015)는 각 단말에게 왈쉬 자원 할당 MAP, 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 전송 자원의 위치 및 축약된 MCS 레벨을 송신한다. 그리고, 상기 송신부(1015)는 해당 단말의 왈쉬 코드로 상기 동일한 위치의 왈쉬 협업 자원을 인코딩한 신호를 상기 단말에게 전달한다.
도 11은 본 개시의 실시 예에 따른 단말의 구성도이다.
도 11을 참조하면, 단말(1100)은 수신부(1115)와, 제어부(1120) 및 송신부(1125)를 포함한다.
상기 제어부(1120)는 상기 수신부(1115)가 DL 참조 채널을 통해서 수집한 신호들을 기반으로 측정 정보를 생성한다. 여기서, 상기 DL 참조 채널은 상기 단말이 위치한 협업 통신 셀 내의 멤버 기지국들과 설정된 경우임을 가정한다. 상기 측정 정보는 상기 단말의 수신 신호의 SINR, 또는 수신 신호 세기를 기반으로 하는 상기 단말의 선호 빔 구성 정보이다. 그리고, 상기 제어부(1120)는 상기 송신부(1125)를 통해서 DL 참조 신호를 송신한 멤버 기지국들로 구성한 멤버 셋 정보 및 앞서 언급한 방식으로 생성한 선호 빔 구성 정보를 상기 협업 통신 셀의 서빙 기지국에게 전달한다.
그리고, 수신부(1115)는 상기 서빙 기지국으로부터 자신에게 할당된 왈시 코드에 대한 정보를 수신한다. 일 예로, 상기 단말은 상기 협업 통신 셀 경계에 위치한 간섭 예상 경계 단말로 상기 서빙 기지국에 의해서 왈쉬 협업 자원 할당 대상 단말로 결정되어, 동일 단말 내에 포함된 단말들에게 할당된 왈쉬 코드와 중복되지 않는 왈쉬 코드가 할당된 상태임을 가정한다.
이후, 상기 제어부(1120)는 상기 단말은 상기 왈쉬 코드를 사용하여 멤버 기지국들 중 하나로부터 수신되는 수신 신호를 디코딩함으로써 간섭이 제거된 신호를 수신하게 된다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서빙 기지국이 자원을 할당하는 방법에 있어서,
    제1기준 신호를 송신하는 과정과,
    제1단말로부터 제1측정 정보를 수신하고, 제2단말로부터 제2측정 정보를 수신하는 과정과, 여기서, 상기 제1단말 및 제2단말은 적어도 하나의 기지국과 함께 상기 서빙 기지국으로부터 협업 통신이 제공되고, 상기 제1측정 정보 및 상기 제2측정 정보 각각은 상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기와, 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 송신된 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 생성되고,
    상기 제1측정 정보와 상기 제2측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되었는지 여부를 확인하는 과정과,
    상기 확인 결과, 상기 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되어 있을 경우, 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 전용 자원을 할당하는 과정과,
    상기 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1측정 정보와 제2측정 정보 각각은,
    상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 서빙 기지국에 대한 적어도 하나의 제1빔 인덱스와, 상기 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 적어도 하나의 기지국에 대한 적어도 하나의 제2빔 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전용 자원은, 전용 코드 셋과, 미리 결정된 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨에 포함된 복수개의 코드 레이트들 중 기준 값보다 작은 코드 레이트들을 포함하는 축약된 MCS 레벨을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기지국에게 상기 제1단말 및 제2단말 각각에 상기 할당된 전용 자원에 대한 정보를 송신하는 과정을 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 협업 통신이 제공되는 복수개의 단말들의 수신된 신호 세기들 중 최대값이 수신된 신호 세기 임계값보다 작거나, 상기 복수개의 단말들의 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)들 중 최대값이 SINR 임계값보다 작으면, 상기 전용 자원을 할당할 것을 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  6. 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 자원 할당 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 제1기준 신호를 수신하고, 상기 서빙 기지국과 함께 상기 단말에게 협업 통신을 제공하는 적어도 하나의 기지국으로부터 제2기준 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정 정보를 생성하는 과정과,
    상기 측정 정보를 상기 서빙 기지국에게 전송하는 과정과,
    상기 측정 정보와 상기 협업 통신을 제공받는 다른 단말의 측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함된 경우, 상기 단말에게 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 전용 자원에 대한 할당 요청을 상기 서빙 기지국 또는 상기 적어도 하나의 기지국에게 송신하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1조건은 상기 단말이 상기 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정한 수신된 신호 세기들 또는 신호대 잡음비(SINR)들의 최대값이 임계값 미만인 경우이고,
    상기 제2조건은 상기 협업 통신을 제공하는 셀에서 측정한 간섭 신호의 세기가 상기 협업 통신을 제공하는 셀의 외부 영역에서 측정된 간섭 신호의 세기보다 클 경우임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 측정 정보는,
    상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 서빙 기지국에 대한 적어도 하나의 제1빔 인덱스와, 상기 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 적어도 하나의 기지국에 대한 적어도 하나의 제2빔 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전용 자원은, 전용 코드 셋과, 미리 결정된 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨에 포함된 복수개의 코드 레이트들 중 기준 값보다 작은 코드 레이트들을 포함하는 축약된 MCS 레벨을 포함함을 특징으로 하는 방법.
  11. 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 자원을 할당하는 서빙 기지국에 있어서,
    제1기준 신호를 송신하고, 제1단말로부터 제1측정 정보를 수신하고, 제2단말로부터 제2측정 정보를 수신하는 송수신부와, 여기서, 상기 제1단말 및 제2단말은 적어도 하나의 기지국과 함께 상기 서빙 기지국으로부터 협업 통신이 제공되고, 상기 제1측정 정보 및 상기 제2측정 정보 각각은 상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기와, 상기 적어도 하나의 기지국으로부터 송신된 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 생성되고,
    상기 제1측정 정보와 상기 제2측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되었는 지 여부를 확인하고, 상기 확인 결과, 상기 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함되어 있을 경우, 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 전용 자원을 할당하고, 상기 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 제1단말 및 제2단말 각각에게 송신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1측정 정보와 제2측정 정보 각각은,
    상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 서빙 기지국에 대한 적어도 하나의 제1빔 인덱스와, 상기 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 적어도 하나의 기지국에 대한 적어도 하나의 제2빔 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 전용 자원은, 전용 코드 셋과, 미리 결정된 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨에 포함된 복수개의 코드 레이트들 중 기준 값보다 작은 코드 레이트들을 포함하는 축약된 MCS 레벨을 포함함을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 적어도 하나의 기지국에게 상기 제1단말 및 제2단말 각각에 상기 할당된 전용 자원에 대한 정보를 더 송신함을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 협업 통신이 제공되는 복수개의 수신된 신호 세기들 중 최대값이 수신된 신호 세기 임계값보다 작거나, 상기 복수개의 단말들의 신호대 간섭 및 잡음 비율(SINR)들 중 최대값이 SINR 임계값보다 작으면, 상기 전용 자원을 할당할 것을 결정함을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  16. 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 자원 할당 정보를 수신하는 단말에 있어서,
    서빙 기지국으로부터 제1기준 신호를 수신하고, 상기 서빙 기지국과 함께 상기 단말에게 협업 통신을 제공하는 적어도 하나의 기지국으로부터 제2기준 신호를 수신하는 송수신부와,
    상기 수신된 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정 정보를 생성하고, 상기 측정 정보를 상기 서빙 기지국에게 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부와,
    상기 측정 정보와 상기 협업 통신을 제공받는 다른 단말의 측정 정보에 적어도 하나의 동일 빔 인덱스가 포함된 경우, 상기 송수신부가 상기 단말에게 할당된 전용 자원에 대한 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신함을 특징으로 하는 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 송수신부는, 제1조건 및 제2조건 중 적어도 하나를 만족할 경우, 상기 전용 자원에 대한 할당 요청을 상기 서빙 기지국 또는 상기 적어도 하나의 기지국에게 더 송신함을 특징으로 하는 단말.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1조건은 상기 단말이 상기 제1기준 신호와 상기 제2기준 신호를 기반으로 측정한 수신된 신호 세기들 또는 신호대 잡음비들의 최대값이 임계값 미만인 경우이고,
    상기 제2조건은 상기 협업 통신을 제공하는 셀에서 측정한 간섭 신호의 세기가 상기 협업 통신을 제공하는 셀의 외부 영역에서 측정된 간섭 신호의 세기보다 클 경우임을 특징으로 하는 단말.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 측정 정보는,
    상기 제1기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 서빙 기지국에 대한 적어도 하나의 제1빔 인덱스와, 상기 제2기준 신호의 수신된 신호 세기를 기반으로 선택된 상기 적어도 하나의 기지국에 대한 적어도 하나의 제2빔 인덱스를 포함함을 특징으로 하는 단말.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 전용 자원은, 전용 코드 셋과, 미리 결정된 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨에 포함된 복수개의 코드 레이트들 중 기준 값보다 작은 코드 레이트들을 포함하는 축약된 MCS 레벨을 포함함을 특징으로 하는 단말.

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