KR20100046338A

KR20100046338A - 이동통신 시스템의 공조 빔 형성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100046338A
Application number: KR1020080105131A
Authority: KR
Inventors: 한진규; 조준영; 이주호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-05-07
Also published as: US20110211487A1; WO2010050718A2; WO2010050718A3; US9055448B2

Abstract

본 발명은 복수의 기지국이 셀 경계의 채널 상태가 열악한 사용자의 통신 성능을 개선하기 위해 상호 협력을 통해 결정한 빔성형 가중치를 적용하는 공조 빔성형을 지원하기 위한 피드백 구조에 관한 것이다. 공조 빔성형을 위해서 사용자 단말기는 사용자의 CQI와 연결 기지국이 사용하기 희망하는 PMI 뿐만 아니라 추가로 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 보고해야 하는데, 일반적으로 셀 경계 사용자의 역방향 링크 SINR은 여전히 채널 상태가 열악하므로 이러한 보고가 부담이 될 수 밖에 없다. 본 발명은 연결 기지국에 사용자의 CQI와 연결 기지국이 사용하기 희망하는 PMI를 보고하고 인접 기지국에 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 직접 보고하는 피드백 구조를 제안한다. 이를 통해 순방량 링크에서 공조 네트워크를 통해 공조 빔성형을 수행함에 있어서 필요한 피드백의 부담을 줄이면서도 궁극적으로 공조 빔성형의 장점을 활용할 수 있다. 또한 공조 네트워크의 구조를 사용하지 않고도 공조 빔성형을 수행하도록 네트워크 구조를 간단히 구성할 수 있다.

빔성형, CQI, PMI, 피드백, 클러스터 스케쥴러

Description

이동통신 시스템의 공조 빔 형성 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR PRECODING BEAM BY CHANNEL SENSITIVE SCHEDULING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 통신 시스템의 빔 형성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 채널 감응 스케쥴링을 지원하는 피드백 정보에 의해 기지국들이 공조하여 빔을 형성할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

셀룰라 구조는 한 기지국이 관장하는 영역인 셀 내에 위치한 사용자들을 해당 기지국과 연결시켜 운영하는 이동통신의 네트워크 구조를 의미하며, 복수의 기지국을 배치함으로써 넓은 영역에 통화 가능한 영역(coverage)을 확보할 수 있기 때문에 이동통신 시스템에서 사용하는 기본적인 네트워크 구조이다.

셀 경계에 있는 사용자는 일반적으로 연결 기지국과 멀리 떨어져 있어서 경로 손실이 많이 발생할 뿐 아니라 인접 기지국으로부터의 간섭에 영향을 받기 때문에 SINR (signal to interference and noise ratio)이 낮다. 따라서 연결 기지국에 멀리 떨어져 있는 사용자는 가까이 있는 사용자에 비해 성공적으로 통신 가능한 데이터의 양이 줄거나, 같은 양의 데이터를 전송하기 위해서는 더 많은 주파수, 시간 자원과 전력을 할당하여야 한다.

이동통신 시스템에서는 사용자 단말기의 이동성을 보장하여야 하므로, 사용자가 현재 연결되어 있는 기지국에서 다른 기지국으로 연결을 변경하는 핸드오프 (hand-off) 기능을 지원한다. 핸드오프 과정에서 연결 기지국과의 통신을 완전히 끊고 다른 기지국으로 연결을 변경하는 방법과, 두 기지국과의 연결을 동시에 유지하는 방법이 있다. 전자를 하드 핸드오프 (hard hand-off)라고 하고, 후자를 소프트 핸드오프 (soft hand-off)라고 한다. 2세대와 3세대 CDMA 이동통신 시스템에서는 사용자 단말기가 송신하고 기지국이 수신하는 역방향 링크에서 소프트 핸드오프를 정의하였으나, 기지국이 송신하고 사용자 단말기가 수신하는 순방향링크에서는 하드 핸드오프를 정의하였다. 그러나 3GPP 의 LTE (long term evolution)와 같은 4세대 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 이동통신 시스템에서는 순방향과 역방향 링크 모두 하드 핸드오프를 정의하고 있다. CDMA 시스템은 특성상 기지국 수신기가 다른 셀의 사용자가 사용하는 채널화 코드(channelization code)를 알면 그 사용자의 송신 신호를 수신할 수 있었다. 그러나 OFDMA 시스템은 사용자 별로 주파수와 시간 자원의 할당이 필요한데, 복수의 기지국이 하나의 사용자에 대해 동일한 자원 할당을 할 수 있으려면 기지국 간에 자원 할당의 정보 공유가 가능해야 한다. 즉, 기지국간 통신을 운용하는 비용이 발생하기 때문에 초기 4세대 OFDMA 이동통신 시스템은 하드 핸드오프만을 가정하여 설계되었다.

핸드오프는 사용자 단말기의 이동성을 위해서 지원되는 기능이었으나 최근에 와서는 셀 경계의 채널 상태가 열악한 사용자의 통신 성능을 개선하기 위해 공조 네트워크의 개념을 도입하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 공조 네트워크란 기지국 간의 통신을 바탕으로 복수의 기지국이 하나의 사용자를 지원하기 위해 협력하는 구조를 뜻한다. 한편 기지국간의 정보 교환 없이 운용되는 구조를 분산 네트워크라고 한다.

공조 네트워크는 기지국 간에 어느 수준의 정보가 교환될 수 있는가에 따라 분류될 수 있다. 복수의 기지국이 하나의 사용자에게 전달한 정보를 공유하고 있다면, 복수의 기지국이 하나의 사용자에게 동시에 동일한 신호를 전송하는 공조 네트워크가 구성 가능하다. 한편, 복수의 기지국이 하나의 사용자에게 전달한 정보를 공유하고 있지는 않지만, 사용자에게 할당한 주파수 시간 자원과 전력에 관한 정보를 공유할 수 있다면 셀 간 간섭을 억제할 수 있는 공조 네트워크가 구성 가능하다. 전자의 방법은 기지국간의 통신 정보량이 증가하지만 사용자가 느끼는 등가 채널 상태는 개선되는 장점이 있다. 반면 후자의 방법은 셀 간 간섭만을 억제한 것이라서 사용자가 느끼는 등가 채널 상태는 전의 방법에 비해 열악하지만, 기지국간의 통신 정보량이 증가하는 수준은 미비하다.

빔 성형은 기지국이 복수의 안테나를 구비하고, 특정 사용자의 채널에 적합한 안테나별 가중치를 적용하여 사용자의 등가 채널 상태를 개선시키는 기술이다. 시변하는 채널 특성을 감안하면, 안테나 별로 적용하는 가중치 역시 적응적으로 변경되어야 한다. 만약 기지국이 채널의 공간적 특성을 알고 있는 상태라면, 기지국 은 스스로 계산한 가중치를 적용할 수 있다. 역방향 링크에서는 사용자가 기지국에서의 복조를 위해 전송한 기준 신호를 활용하여 기지국의 적절한 가중치를 계산할 수 있다. 그러나 기지국이 채널의 공간적 특성을 알 수 없는 상태라면, 기지국은 사용자 단말기로부터 채널의 공간적 특성을 알려주는 피드백 신호를 수신하여야 한다. FDD (frequency division duplex) 방식의 순방향 링크에서 기지국은 사용자의 순방향 채널의 공간적 특성을 알 수 없기 때문에, 적절한 가중치를 계산하기 위해서는 사용자 단말기로부터의 채널 상태 보고가 필요하다.

사용자가 기지국에게 빔성형 가중치 결정을 돕기 위해 피드백하는 정보로는 CMI (channel matrix indication)와 PMI (precoding matrix indication)가 있다. CMI는 채널 상태를 그대로 보고하는 방식이다. 기지국은 복수개의 송신안테나를 구성하고 있기 때문에 채널 상태는 벡터 혹은 행렬의 형태로 표현된다. 피드백 정보의 신뢰도롤 높이기 위해서 피드백 정보는 양자화 되어야 하므로, 채널 벡터 혹은 행렬을 대표할 수 있는 유한개의 원소를 갖는 채널 행렬 집합을 정의한다. 그리고 사용자는 채널 행렬 집합 중에서 자신의 채널 상태와 가장 유사한 채널 벡터 혹은 행렬을 선택하여 그 인자인 CMI를 기지국에 보고하는 것이다. PMI는 사용자가 선호하는 빔성형 가중치를 보고하는 방식이다. 기지국이 적용할 수 있는 유한개의 원소를 갖는 빔성형 가중치 집합을 정의하고 사용자는 빔성형 가중치 집합 중에서 가장 선호하는 원소를 선택하여 그 인자인 PMI를 기지국에 보고하는 것이다.

도 1은 분산 네트워크 셀 구조에서 송신 빔성형을 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 사용자 105는 기지국 101과 연결되어 있고, 사용자 107은 기지국 103과 연결되어 있으며, 기지국 101과 103 간에는 빔 성형 및 자원 할당의 정보 공유가 없다. 기지국 101은 사용자 105에게 신호를 전송함에 있어서 111과 같은 빔을 성형하고, 기지국 103은 사용자 107에게 113과 같은 빔을 성형한다. 기지국 101과 103 간에는 정보 공유가 없으므로, 빔 111과 빔 113은 독립적으로 결정된 것이다. 이런 경우 기지국 101은 사용자 105에게 SINR이 개선되도록 빔 111을 성형하여 신호를 전송하였지만, 기지국 103이 사용자 107을 위하여 성형한 빔 113으로 인해 영향을 받을 수 있다. 즉, 기지국103에서 전송된 신호가 사용자 105에 강한 간섭으로 작용하여 실질적으로 사용자105의 SINR이 개선되지 못하는 현상이 발생할 수 있다. 즉, 기지국이 독립적으로 빔을 성형하였으므로, 빔성형이 실질적인 SINR의 개선을 보장하지 못한다는 것이다.

도 2는 공조 네트워크 셀 구조에서 송신 빔성형을 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 사용자 107과 207은 모두 기지국 103에 연결되어 있다. 그런데 기지국 101이 사용자 105를 스케줄링하고, 이를 위해 빔 111을 성형하였다. 만약 기지국 103이 사용자 107에게 신호를 전송하기 위해 빔을 성형한다면, 상기 도 1과 같은 결과가 발생한다. 그러나 공조 네트워크에서는 두 기지국의 스케줄링이 클러스터 스케줄러(cluster controller)201에서 이루어지고, 이 결과가 두 기지국의 신호 전송에 반영되므로 간섭을 억제하는 스케줄링과 빔 성형이 가능하다. 두 기지국의 공조에 의해 기지국 103은 사용자 207을 위해 빔 213을 성형하고 신호를 전송한다. 간섭이 억제되었으므로 실질적인 SINR의 개선을 보장할 수 있는 것이 특징이다.

상기 클러스터 스케줄러 201은 물리적으로 기지국 101이나 기지국 103에 위치할 수도 있고, 아니면 제3의 장소에 위치할 수도 있다. 클러스터 스케줄러201은 기지국 간 간섭을 억제하는 스케줄링, 전력 할당, 빔 성형 등을 결정하고, 이를 소속 기지국에 통보한다. 여기서 클러스터란 하나의 클러스터 스케줄러가 관장하는 기지국의 집합을 나타낸다.

도 3은 도 1과 같은 분산 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링을 수행하기 위한 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 3을 참조하면, 사용자 단말기 301은 기지국 303에 연결되어 있다. 그리고 기지국 303이 채널 감응 스케줄링과 빔성형을 할 수 있도록, 상기 사용자 단말기301은 305단계에서 CQI, PMI와 같은 채널 상태 정보를 기지국303에 보고한다. 그러면 상기 기지국303은 셀 내의 모든 사용자로부터 CQI, PMI 등의 피드백을 수신하여 어느 사용자에게 어느 자원을 할당하고 어떤 빔성형을 적용할 것인지를 결정하고, 307단계에서 그 결정사항을 제어정보로 하여 전송신호와 함께 전송한다.

도 4는 상기 도 2와 같은 공조 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링을 수행하기 위한 과정을 도시한 순서도이다.

상기 도 4를 참조하면, 사용자 단말기 301은 기지국 303에 연결되어 있다. 사용자 단말기 301은 연결 기지국 303과 인접 기지국 403에서 간섭 억제를 감안하여 채널 감응 스케줄링과 빔성형을 할 수 있도록 405단계에서 CQI, PMI와 같은 채널 상태 정보를 기지국303에 보고한다. 여기서 PMI는 두 가지 종류가 전송된다. 하나는 연결 기지국 303에서 사용하기를 희망하는 PMI이고, 다른 하나는 인접 기지국 403이 사용하지 않기를 희망하는 PMI이다.

사용자 301과 연결되어 있는 기지국 303은 셀 내의 사용자가 보고한 피드백 정보를 수집하여 407 단계에서 클러스터 스케줄러 401에 전달한다. 한편 인접 기지국 403도 자기 셀 내 사용자의 피드백 정보를 수집하여 409단계에서 클러스터 스케줄러 401에 전달한다. 그러면 클러스터 스케줄러 401은 클러스터 내의 소속 기지국들의 스케줄링, 자원할당, 빔성형을 결정하여 411단계에서 소속 기지국에 전달한다. 기지국 303은 클러스터 스케줄러 401의 결정을 받아 413 단계에서 사용자 301의 결정사항을 제어정보로 하여 전송신호와 함께 전송한다.

공조 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 및 빔성형을 수행하기 위해서 상기 도 4와 같은 절차를 적용하는 종래 기술의 문제점에 관한 살펴본다. 공조 네트워크는 셀 경계 사용자의 순방향 링크 SINR을 개선하기 위해 도입된 것이다. 일반적으로 셀 경계 사용자의 역방향 링크 SINR은 여전히 채널 상태가 열악하다. 그런 상황에서 연결 기지국에 사용자의 CQI와 연결 기지국이 사용하기 희망하는 PMI 뿐만 아니라 추가로 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 보고하는 것이 부담이 될 수 밖에 없다. 즉, 순방향 링크를 공조 네트워크로 개선하고자 했지만 역방량 링크에서 그 개선을 위해 추가 부담이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 순방량 링크에서 공조 네트워크를 통해 공조 빔성형을 수행함에 있어서 필요한 피드백의 부담을 줄이면서도 궁극적으로 공조 빔성형의 장점을 활용할 수 있는 피드백 구조와 절차를 새로 정의하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공조 네트워크의 구조를 사용하지 않고도 공조 빔성형을 수행할 수 있도록 피드백 구조와 절차를 새로 정의하는 것이다. 사용자는 인접 기지국에게 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 직접 인접 기지국에게 보고함으로써 기지국 간의 정보 교류가 필요하지 않게 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 빔 형성 방법이, 단말기가 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI를 생성하여 인접기지국에 전송하는 과정과, 상기 연결기지국이 상기 단말기의 선호 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하고, 상기 인접기지국이 상기 단말기의 기피 PMI에 따라 빔을 형성하여 신호를 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 시스템의 빔 형성 방법이, 단말기가 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI로 이루어지는 제1피드백정보를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI의 제2 피드백정보를 생성하여 인접기지국에 전송하는 과정과, 상기 연결기지국 및 인접기지국에서 수신되는 상기 제1 및 제2피드백정보를 스케줄러에 전송하는 과정과, 상기 스케줄러가 상기 제1 및 제2피드백정보에 따라 상기 단말기의 빔성형을 결정하여 상기 제1 및 제2기지국에 전달하는 과정과, 상기 연결기지국이 상기 단말기의 선호 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하고, 상기 인접기지국이 상기 단말기의 기피 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 빔 형성 장치가, 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI를 생성하여 인접기지국에 전송하는 단말기와, 망내 단말기의 선호 PMI 및 상기 인접기지국 단말기의 기피 PMI에 따라 빔형성을 결정하고, 상기 결정된 빔을 형성하여 망내 단말기에 신호를 송신하는 기지국으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 시스템의 빔 형성 장치가, 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI로 이루어지는 제1피드백정보를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI의 제2피드백정보를 생성하여 인접기지국에 전송하는 단말기와, 수신되는 상기 제1 및 제2피드백정보를 스케줄러에 전송하며, 상기 스케줄러에서 전달되는 빔형성 제어에 의해 송신 빔을 형성하여 망내 단말기에 신호를 전송하는 연결 및 인접기지국들과, 기지국들에서 상기 제1 및 제2피드백정보에 따라 상기 단말기의 선호 및 기피 빔 성형방 향을 결정한 후 이를 상기 각 기지국들에 전달하는 클러스터 스케줄러로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 이동통신 시스템의 빔 형성장치 및 방법은 순방량 링크에서 공조 네트워크를 통해 공조 빔성형을 수행함에 있어서 필요한 피드백의 부담을 줄이면서도 궁극적으로 공조 빔성형의 장점을 활용할 수 있다. 그리고 공조 네트워크의 구조를 사용하지 않고도 공조 빔성형을 수행할 수 있도록 피드백 구조와 절차를 새로 정의하여, 사용자는 인접 기지국에게 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 직접 인접 기지국에게 보고함으로써 기지국 간의 정보 교류가 필요하지 않게 할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

이동통신시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 데이터 서비스 및 멀티미디어 서비스 제공을 위해 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 통신시스템으로 발전하고 있다. 최근 3GPP의 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), 3GPP2의HRPD (High Rate Packet Data), 그리고 IEEE의 802.16e 등 다양한 이동통신 표준이 고속, 고품질의 무선 패킷 데이터 전송 서비스를 지원하기 위해 개발되었다.

HSDPA, HSUPA, HRPD 등의 현존하는 3세대 무선 패킷 데이터 통신시스템은 전송 효율을 개선하기 위해 적응 변조 및 부호 (Adaptive Modulation and Coding, 이하 AMC) 방법과 채널 감응 스케줄링 방법 등의 기술을 이용한다. 상기의 AMC 방법을 활용하면 송신기는 채널 상태에 따라 전송하는 데이터의 양을 조절할 수 있다. 즉 채널 상태가 좋지 않으면 전송하는 데이터의 양을 줄여서 수신 오류 확률을 원하는 수준에 맞추고, 채널 상태가 좋으면 전송하는 데이터의 양을 늘려서 수신 오류 확률은 원하는 수준에 맞추면서도 많은 정보를 효과적으로 전송할 수 있다. 상기의 채널 감응 스케줄링 자원관리 방법을 활용하면 송신기는 여러 사용자 중에서 채널 상태가 우수한 사용자를 선택적으로 서비스하기 때문에 한 사용자에게 채널을 할당하고 서비스해주는 것에 비해 시스템 용량이 증가한다. 이와 같은 용량 증가를 소위 다중 사용자 다이버시티 (Multi-user Diversity) 이득이라 한다. 요컨대 상기의 ACM 방법과 채널 감응 스케줄링 방법은 수신기로부터 부분적인 채널 상태 정보를 feedback 받아서 가장 효율적이라고 판단되는 시점에 적절한 변조 및 부호 기법을 적용하는 방법이다.

최근 2세대와 3세대 이동통신 시스템에서 사용되던 다중접속 방식인CDMA (Code Division Multiple Access)을 차세대 시스템에서 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)으로 바꾸려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 3GPP와 3GPP2는 OFDMA를 사용하는 진화 시스템에 관한 표준화를 진행하기 시작하였다. CDMA 방식에 비해 OFDMA 방식에서 용량 증대를 기대할 수 있는 것으로 알려져 있다. OFDMA 방식에서 용량 증대를 낳는 여러 가지 원인 중의 하나가 주파수 선택적 스케줄링 (frequency selective scheduling)을 수행할 수 있다는 것이다. 채널이 시간에 따라 변하는 특성에 따라 채널 감응 스케줄링 방법을 통해 용량 이득을 얻었듯이 채널이 주파수에 따라 다른 특성을 활용하면 더 많은 용량 이득을 얻을 수 있다.

상기의 ACM 방법과 채널 감응 스케줄링 방법을 구현하면 기지국은 주파수, 시간, 전력 등의 주어진 무선 자원을 사용자의 채널 상태에 따라 적응적으로 할당하게 된다. 이를 지원하기 위해서 각 사용자 단말기는 기지국이 전송하는 기준 신호 (reference signal)를 토대로 사용자의 채널 상태를 기지국에 보고하는 과정이 필요하다. 이러한 채널 상태의 보고를 CQI (channel quality indication) 피드백이라고 칭한다.

적응적 자원 할당은 그 방식에 따라 적절한 CQI 피드백 구조가 지원되어야 한다. 예를 들어, 주파수 선택적 스케줄링을 위해서는 시스템 대역내의 특정 주파수 영역에 대한 채널 상태를 보고하는 CQI 피드백 구조가 지원되어야 한다. 또 다른 예로, 기지국이 다중 송신 안테나를 구비하고 복수개의 빔을 성형할 수 있다고 할 경우에 사용자 별로 적절한 빔을 선택하여 스케줄링하는 공간 선택적 스케줄링(space selective scheduling)을 위해서는 특정 빔에 대한 채널 상태를 보고하는 CQI 피드백 구조가 지원되어야 한다.

사용자 단말기는 연결 기지국과 인접 기지국에서 간섭 억제를 감안하여 채널 감응 스케줄링과 빔성형을 할 수 있도록 CQI, PMI와 같은 채널 상태 정보를 보고한다. 여기서 PMI는 두 가지 종류가 있다. 하나는 연결 기지국에서 사용하기를 희망하는 PMI이고, 다른 하나는 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI이다. 후자의 PMI는 인접 기지국으로부터의 간섭을 억제하기 위한 용도의 피드백 정보인데, 인접 기지국이 사용하기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것으로 대체하는 것도 가능하다. 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것은 해당 빔성형을 적용하면 사용자가 경험하는 인접 기지국으로부터의 간섭이 매우 높음을 뜻하고, 인접 기지국이 사용하기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것은 해당 빔성형을 적용하면 사용자가 경험하는 인접 기지국으로부터의 간섭이 억제되는 것을 의미한다. 본 발명의 실시예에서는 사용자가 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것을 가정하여 기술할 것이지만, 이를 사용자가 인접 기지국이 사용하기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것으로 대체하여도 무방하다.

본 발명의 실시예는 복수의 기지국이 셀 경계의 채널 상태가 열악한 사용자의 통신 성능을 개선하기 위해 상호 협력을 통해 결정한 빔성형 가중치를 적용하는 공조 빔성형을 지원하기 위한 피드백 구조에 관한 것이다. 공조 빔성형을 위해서 사용자 단말기는 사용자의 CQI와 연결 기지국이 사용하기 희망하는 PMI 뿐만 아니라 추가로 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 보고한다. 이때 일반적으로 셀 경계 사용자의 역방향 링크 SINR은 여전히 채널 상태가 열악하므로, 이러한 보고가 부담이 될 수 밖에 없다. 본 발명의 실시예는 연결 기지국에 사용자의 CQI와 연결 기지국이 사용하기 희망하는 PMI를 보고하고, 인접 기지국에 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 직접 보고하는 피드백 구조를 제안한다. 이를 통해 순방량 링크에서 공조 네트워크를 통해 공조 빔성형을 수행함에 있어서 필요한 피드백의 부담을 줄이면서도 궁극적으로 공조 빔성형의 장점을 활용할 수 있다. 또한 공조 네트워크의 구조를 사용하지 않고도 공조 빔성형을 수행하도록 네트워크 구조를 간단히 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에서 제안하는 공조 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 및 빔성형 절차의 실시예를 도시한 것이다. 상기 도 5에서는 사용자가 직접 인접 기지국에 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 피드백하는 것을 특징으로 한다.

상기 도 5를 참조하면, 사용자 501은 531단계에서 연결 기지국 503이 필요로 하는 CQI와 PMI 등의 정보를 연결 기지국 503으로 보고한다. 한편 사용자 501은 533단계에서 인접 기지국 507이 사용하지 않기를 희망하는 PMI 정보를 인접 기지국 507에 직접 보고한다. 그러면 상기 연결 기지국503은 537단계에서 사용자들의 피드백 정보(serving/non-serving cell의 CQI/PMI 피드백 정보)를 클러스터 스케줄러505에 전송하며, 인접 기지국507은 539단계에서 사용자들의 피드백 정보(serving/non-serving cell의 CQI/PMI 피드백 정보)를 클러스터 스케줄러505에 전송한다. 이때 상기 연결기지국503은 사용자501의 CQI/PMI 피드백 정보를 전송하며, 인접기지국507은 사용자501의 PMI 피드백 정보를 전송한다. 이때 상기 연결기지국503에서 전송되는 사용자501의 PMI 피드백 정보는 연결 기지국이 사용하기 희 망하는 PMI이며, 인접기지국507에서 전송되는 사용자501의 PMI 피드백 정보는 인접 기지국이 사용하지 않기를 희망하는 PMI가 될 수 있다.

그러면 상기 클러스터 스케줄러 505는 각각 537단계 및 539단계에서 전송되는 클러스터 내 소속 기지국인 503과 507로부터 사용자들의 피드백 정보를 각각 수집한다. 클러스터 스케줄러 505는 클러스터 내의 소속 기지국들의 각각에 대한 스케줄링, 자원할당, 빔성형을 결정하며, 541단계에서 상기 결정된 정보(기지국 스케줄링, 자원할당, 빔성형 등)를 각각 소속 기지국503 및 507에 전달한다. 그러면 인접기지국503은 클러스터 스케줄러505의 결정을 받아 543 단계에서 사용자 501에서 그 결정사항을 제어정보로 하여 전송신호와 함께 전송한다.

도 6은 본 발명에서 제안하는 분산 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 및 빔성형 절차의 실시예를 도시한 것이다. 상기 도 6에 도시된 방법은 사용자가 직접 인접 기지국에 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 피드백하고, 클러스터 스케줄러를 사용하지 않는 분산 네트워크 구조를 채용하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 도 6을 참조하면, 사용자 601은 기지국 603과 연결되어 있고 사용자 607은 기지국 605와 연결되어 있다. 사용자 601은 651단계에서 연결 기지국 603이 필요로 하는 CQI와 PMI 등의 정보를 연결 기지국 603에 보고한다. 한편 사용자 607은 655단계에서 연결 기지국 605가 필요로 하는 CQI와 PMI 등의 정보를 연결 기지국 605에 보고한다. 사용자 601은 인접 기지국 603이 사용하지 않기를 희망하는 PMI 정보를 653 단계에서 인접 기지국 605에 직접 보고한다. 마찬가지로 사용자 607은 인접 기지국 603에 같은 정보를 직접 보고한다. 기지국은 셀 내 사용자로부 터 CQI와 PMI를 보고 받고 동시에 인접 셀의 사용자로부터 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 보고 받아 스케줄링과 빔 성형을 결정하므로 본 실시예에서는 클러스터 스케줄러가 존재하지 않는다. 기지국 603은 단말기601의 피드백정보(여기서는 선호 PMI가 될 수 있음)를 토대로 스스로 결정한 스케줄링과 빔성형을 제어정보로 하여 전송신호와 함께 657단계에서 사용자 601에 전송한다. 그리고 기지국 605은 스스로 결정한 스케줄링과 빔성형을 제어정보로 하여 전송신호와 함께 661단계에서 사용자 607으로 전송한다. 이때 상기 기지국 605에서 사용자607로 신호를 전송할 때의 빔 형성은 상기 사용자601의 PMI 피드백 정보(기지국 605가 사용하지 않기를 원하는 기피 빔형성)에 의해 결정될 수 있다.

도 7은 인접 기지국에 직접 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 보고하기 위한 피드백 자원 정의의 실시예를 도시한 것이다. 상기 도 7과 같은 피드백 정보 자원은 단말기의 저장장치에 저장될 수 있다.

상기 도 7을 참조하면, 자원 701은 기지국 A에 피드백하기 위해 정의된 자원이고, 자원 703은 기지국 B에 피드백하기 위해 정의된 자원이다. 이와 같은 피드백 자원은 주파수 시간 자원 일 수도 있고, 채널화 코드에 의해 구분되는 코드 자원일 수도 있다. 피드백 자원은 사용자별로 구분되어 할당될 수도 있고, 클러스터 내의 모든 사용자들에게 공통적으로 할당될 수도 있다. 전자의 방식에 따르면 기지국은 어느 셀의 어느 사용자가 피드백한 정보인지를 판단할 수 있어서 공조 네트워크에 기반한 공조 빔성형을 지원할 수 있다. 후자의 방식에 따르면 기지국은 어느 셀의 어느 사용자가 피드백한 정보인지 판단할 수 없는데, 이를 판단할 필요가 없는 분 산 네트워크에 기반한 공조 빔성형을 지원할 수 있다.

기지국 별로 정의되어 있는 자원 701과 703은 서로 다른 빔성형 가중치 (precoder)에 할당되어 있는 개별 자원의 집합들이다. 한 사용자가 기지국 A에게 빔성형 가중치 2번을 사용하지 않기를 희망한다면, 자원 701 내의 자원 712에 신호를 실어 전송한다. 기지국은 어느 자원에서 신호가 감지되느냐를 보고 어느 빔성형 가중치를 사용자가 희망하지 않는지 판단할 수 있다. 자원 701 내에 빔성형 가중치 별로 할당된 자원인 710, 711, 712, 714 등은 주파수와 시간에 의해 구분될 수도 있고, 채널화 코드에 의해 구분될 수도 있다.

분산 네트워크에 기반한 공조 빔성형을 하는 경우 사용자들은 공통적으로 할당된 자원을 활용하여 인접 기지국에 원하지 않는 빔성형 가중치 자원으로 신호를 전송한다. 기지국 수신기에서는 특정 자원에서 에너지가 일정 수준 감지되면 인접 셀의 사용자들이 해당 빔성형 가중치가 사용되지 않기를 희망하고 있다는 사실을 인식하게 된다. 그러나 어느 사용자가 이러한 보고를 했는지는 기지국으로서는 알 수 없다. 많은 사용자가 특정 빔성형 가중치를 사용하지 않기를 희망하고 있다고 해당 자원에서 더 높은 에너지가 감지될 것이다.

클러스터 내에 인접 셀에 전송하는 피드백 자원이 어떻게 할당되어 있는가는 사전에 정의되어 클러스터 내의 소속 기지국들이 공유하고 있어야 한다. 그리고 실제 피드백 채널이 구성되기 전에 각 사용자들에게 이 피드백 자원의 구조를 전달하는 상위계층의 시그널링이 필요하다.

도 8은 본 발명에서 제안하는 사용자 단말기의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 8을 참조하면, 안테나 801은 기지국에서 전송되는 신호를 수신한다. 수신신호 처리기(RX signal processing part)803은 수신신호에서 연결 기지국의 기준 신호와 인접 기지국의 기준 신호를 추출한다. 연결 기지국 채널 추정기(serving cell channel estimation part)805는 상기 수신신호처리기803의 출력으로부터 연결 기지국의 채널을 추정한다. 제1PMI선택기(PMI selection part for the serving cell)807은 연결기지국 채널추정기805의 출력으로부터 연결 기지국에 보고할 선호하는 제1PMI를 선택한다. CQI 측정기(CQI measurement part)809는 상기 연결기지국 채널추정기805의 출력으로부터 연결기지국에 보고할 CQI를 측정한다. 인접기지국채널추정기(non-serving cell channel estimation part)815는 상기 수신신호처리기808의 출력으로부터 인접기지국의 채널을 추정한다. 제2PMI선택기(PMI selection part for non-serving cells)817은 인접기지국채널추정기815의 출력으로부터 인접기지국이 사용을 원치하는 제2PMI를 선택한다.

제1피드백신호 생성기(generator of the feedback signal to the serving cell)821은 상기 제1PMI선택기807 및 CQI 측정기809의 출력으로부터 연결 기지국에 보고할 피드백 정보를 생성한다. 제2피드백신호 생성기(generator of the feedback signal to non-serving cells)821은 제2PMI선택기817의 출력으로부터 인접 기지국에 보고할 제2피드백 정보를 생성한다. 데이터/제어정보 생성기(data/control signal generator)825는 상기 피드백 정보 이외의 데이터 및 제어정보를 생성한다. 다중화기(multiplexing part)831은 상기 제1피드백신호 생성기 821, 제2피드백신호 생성기 821 및 데이터/제어정보 생성기825의 출력을 다중화한다. 송신신호 처리 기(TX signal processing part)835는 상기 다중화기831에서 다중화된 신호들을 송신 대역의 RF신호로 변환하여 안테나801을 통해 출력한다.

상기 단말기는 기지국 신호를 수신하여 상기 제1 및 제2피드백 신호를 생성한다. 먼저 안테나 801에서 수신된 신호는 수신신호 처리기 803으로 전달된다. 그러면 상기 수신신호 처리기 803은 수신신호에서 연결 기지국의 기준 신호와 인접 기지국의 기준 신호를 추출하여 각각 연결 기지국 채널 추정기 805와 인접 기지국 채널 추정기 815로 전달한다. 상기 연결 기지국 채널 추정기 805에서 추정된 연결 기지국과의 채널 상태는 CQI 측정기 809와 PMI 선택기 807 로 전달되어 연결 기지국에 보고할 CQI와 선호하는 제1PMI를 결정한다. 이 정보는 연결 기지국으로의 제1피드백신호 생성기811을 거처 제1피드백 신호로 완성된다. 한편 인접기지국 채널추정기 815에서 추정된 인접 기지국과의 채널 상태는 인접 기지국용 제2PMI 선택기 817로 전달되어 인접기지국이 사용하지 않기를 희망하는 제2PMI를 결정한다. 이 정보는 인접 기지국으로의 제2피드백신호 생성기 821을 거쳐 상기 도 7에서와 같은 구조의 피드백 신호를 생성한다. 그리고 이 사용자가 연결 기지국에 전달한 데이터와 제어정보는 신호 생성기 825에서 신호화된다. 사용자가 연결 기지국에 송신할 데이터와 제어 신호 그리고 CQI와 PMI 등을 포함한 제1피드백 신호와 인접 기지국에 송신할 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 포함한 제2피드백 신호는 다중화기 831에서 다중화된다. 다중화된 송신 신호는 송신 신호 처리기 835를 통해 최종 RF (redio frequency) 신호로 변환되고 안테나 801을 거쳐 송신된다.

여기서 단말기는 상기 도 7과 같은 피드백자원을 도시하지 않은 메모리에 구 비하여, 상기 연결기지국에 피드백정보로 제공되는 선호 PMI 및 인접기지국들에 피드백 정보로 제공되는 기피 PMI를 생성할 수 있다.

도 9는 본 발명에서 제안하는 기지국의 구성을 도시하는 도면이다.

상기 도 9를 참조하면, 안테나 901은 단말기의 신호를 수신한다. 수신신호 처리기(RX 냐휨 processing part)903은 수신되는 신호를 기저대역으로 변환한다. 역다중화기(demultiplexing part)905는 수신신호 처리기 903의 출력을 데이터/제어정보, 제1피드백 정보 및/또는 제2피드백 정보들을 역다중화하여 출력한다. 복조 및 복호기(data/control signal demodulator/decoder) 907은 상기 역다중화기905에서 역다중화된 데이터/제어정보들을 복조 및 복호하는 기능을 수행한다.

CQI/PMI 수신기(CQI/PMI receiver(in-cell users)) 911은 상기 역다중화기905에 역다중화된 CQI/PMI를 추출하여 처리한다. 여기서 상기 CQI/PMI는 제1피드백정보가 될 수 있으며, 제1피드백정보의 PMI는 제1PMI로써 선호 PMI가 된다. PMI 수신기(PMI receiver(out-cell users))913은 상기 역다중화기905에 역다중화된 PMI를 추출하여 처리한다. 여기서 상기 PMI는 제2PMI로써 기피 PMI가 된다. 스케줄러(scheduler)915는 상기 CQI/PMI 수신기911, PMI 수신기913, 복조 및 복호기907의 출력으로부터 스케줄링과 빔 성형 등을 결정한다. 데이터/제어정보발생기(data/control signal generator)917은 상기 스케줄러915의 출력으로부터 다중 사용자의 송신신호들을 생성한다. 다중화기(multiplexing part)919는 상기 데이터/제어정보발생기917에서 출력되는 신호들을 다중화한다. 송신신호처리기921은 상기 다중화된 신호를 RF 대역으로 변환하여 안테나901을 통해 출력한다.

상기 기지국은 상기 단말기들로부터 전송되는 제1 및 제2피드백 신호를 분석하여 송신신호의 빔 형성을 제어한다. 먼저 안테나 901에서 수신된 신호는 수신신호 처리기 903에 전달된다. 수신 신호는 역다중화기905에서 데이터와 제어 신호가 추출되어 복조 및 복호기907로 전달되고, 셀 내 사용자들의 피드백신호가 추출되어 CQI/PMI 수신기911에 전달되며, 셀 외 사용자들의 피드백 신호가 추출되어 PMI수신기913에 전달된다. 그리고 복조 및 복호기907에서 복원된 제어 정보와 CQI/PMI 수신기911과 PMI수신기913에서 복원된 피드백 정보는 스케줄러 915에 전달된다. 스케줄러 915는 상기 도 6과 같은 분산 네트워크에 대한 실시예에 따르면 기지국 내에 존재하고, 상기 도 5와 같은 공조 네트워크에 대한 실시예에 따르면 기지국 밖에 존재할 수도 있다. 상기 스케줄러 915는 스케줄링과 빔 성형 등을 결정하여 그 결정 사항을 데이터 및 제어 신호 생성기 917에 전달한다. 그러면 상기 데이터 및 제어 신호 생성기917은 다중 사용자의 데이터 및 제어 신호를 생성하는데, 이 신호들은 다중화기 919에 전달되어 다중화 된다. 그리고 다중화 된 송신 신호는 송신 신호 처리기 921에 전달되어 최종 RF 신호로 변환되고 안테나 901을 거쳐 송신된다.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따라 연결기지국과 인접기지국 간의 빔 형성을 수행하는 절차를 도 5 - 도 9를 참조하여 살펴본다. 여기서 도 8과 같은 구성을 가지는 사용자단말기는 도 5의 501(또는 도 6의 601)로 가정한다.

먼저 상기 도 5의 동작을 도 8 및 도 9를 참조하여 살펴본다. 먼저 사용자 단말기501은 도 9와 같은 구성을 가지는 연결기지국503 및 인접기지국507에 전송되 는 신호를 수신한다. 이후 상기 사용자단말기501은 기지국 신호를 수신하여 상기 제1 및 제2피드백 신호를 생성한다. 먼저 상기 수신신호 처리기 803은 수신신호에서 연결 기지국의 기준 신호와 인접 기지국의 기준 신호를 추출하여 각각 연결기지국 채널추정기805와 인접기지국 채널추정기815에 출력한다. 그리고 상기 연결기지국 채널추정기805에서 추정된 연결기지국503과의 채널 상태는 CQI측정기 809와 PMI선택기807 로 전달되어 연결 기지국에 보고할 CQI와 선호하는 제1PMI를 결정한다. 이 정보는 연결 기지국으로의 제1피드백신호 생성기811을 거처 제1피드백 신호로 완성된다. 한편 인접기지국 채널추정기815에서 추정된 인접기지국507과의 채널 상태는 인접 기지국용 제2PMI 선택기817에 전달되어 인접기지국507이 사용하지 않기를 희망하는 제2PMI를 결정한다. 이 정보는 인접 기지국으로의 제2피드백신호 생성기 821을 거쳐 상기 도 7에서와 같은 구조의 피드백 신호를 생성한다.

이후 상기 단말기501은 531단계에서 연결기지국503에 송신할 데이터와 제어신호 그리고 CQI와 PMI 등을 포함한 제1피드백 신호를 다중화기831을 통해 다중화한 후, 송신신호처리기835를 통해 연결기지국503에 전달한다. 그리고 상기 단말기501은 533단계에서 인접기지국에 송신할 사용하지 않기를 희망하는 PMI를 포함한 제2피드백 신호를 송신신호처리기835를 통해 인접기지국507에 전달한다.

그러면 상기 연결기지국503은 상기 531단계에서 수신되는 제1피드백신호를 포함하는 단말기의 출력을 분석한다. 상기 연결기지국503에 수신되는 신호는 역다중화기905에서 데이터와 제어신호로 역다중화되어 복조 및 복호기907로 전달되고, 상기 제1피드백신호가 추출되어 CQI/PMI수신기911에 전달된다. 이때 상기 도 5의 경우 클러스터스케쥴러505는 기지국 외에 설치되어 독립적으로 운용되는 경우의 예를 도시하고 있다. 이런 경우 기지국은 상기 클러스터스케쥴러505와 무선 또는 유선으로 연결될 수 있다. 이런 경우 상기 연결기지국503은 537단계에서 상기 CQI/PMI 수신기911에 복원된 피드백 정보를 상기 클러스터스케쥴러505에 보고한다.

또한 533단계에서 인접기지국507에 수신되는 역다중화기905에서 역다중화되어 PMI수신기913에 전달된다. 그러면 상기 인접기지국507은 539단계에서 PMI수신기913에 의해 복원된 피드백 정보를 상기 클러스터스케쥴러505에 보고한다.

그러면 상기 클러스터 스케줄러505는 상기 연결기지국503 및 인접기지국507의 피드백 정보에 따라 스케줄링과 빔 성형 등을 결정하며, 541단계에서 그 결정 사항을 각각 연결기지국503 및 인접기지국507에 전달한다. 이때 상기 클러스트 스케줄러505는 상기 단말기501가 연결기지국503에 희망하는 빔형성 및 인접기지국507에서 사용하지 않기를 원하는 빔형성(기피 빔형성)을 고려하는 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.

그러면 상기 연결기지국503은 데이터 및 제어신호신호 생성기917에서 생성된 데이터 및 제어정보를 다중화하여 전송하며, 이때 상기 단말기501에 전송되는 신호는 상기 클러스터 스케줄러505의 빔형성 제어에 따라 단말기가 희망하는 방향으로 안테나의 송신 빔이 형성될 수 있다. 그리고 또한 상기 인접기지국507도 셀 내의 단말기들에 신호를 전송할 때, 상기 클러스터 스케줄러505의 빔형성 제어에 따라 상기 단말기501이 희망하지 않는 방향을 고려하여 안테나의 송신 빔이 형성될 수 있다

두 번째로 상기 도 6의 동작을 도 8 및 도 9를 참조하여 살펴본다. 먼저 사용자 단말기501에서 연결기지국601 및 인접기지국605에 제1피드백정보인 CQI/PMI 및 제2피드백정보 PMI를 생성하는 방법과 531단계 및 533단계의 전송 절차는 상기 도 5의 피드백 정보 생성 방법 및 도 6의 651단계 및 653단계의 전송절차와 동일하다. 그리고 연결기지국603 및 인접기지국605에서 피드백정보를 추출하는 동작도 상기 도 5에서의 동작과 동일하다.

이때 상기 도 6과 같은 분산 네트워크에 대한 실시예에 따르면, 기지국은 상기 도 9에 도시된 바와 같이 클러스터 스케줄러 915가 기지국 내에 존재한다. 따라서 연결기지국603이 상기 단말기601로부터 CQI/PMI(여기서 PMI는 단말기의 선호 PMI가 될 수 있다)를 수신하면, 상기 스케줄러 915는 스케줄링과 빔 성형 등을 결정하여 그 결정 사항을 데이터 및 제어신호 생성기 917에 전달한다. 그러면 상기 데이터 및 제어 신호 생성기917은 다중 사용자의 데이터 및 제어 신호를 생성하는데, 이 신호들은 다중화기 919에 전달되어 다중화 된다. 그리고 다중화 된 송신 신호는 송신 신호 처리기 921에 전달되어 최종 RF 신호로 변환되고 안테나 901을 거쳐 657단계에서 상기 단말기 601에 송신된다. 이때 상기 단말기601에 전송되는 신호의 빔은 상기 선호 PMI에 의해 형성될 수 있다.

또한 인접기지국605가 상기 단말기601로부터 CQI/PMI(여기서 PMI는 단말기의 선호 PMI가 될 수 있다)를 수신하면, 상기 스케줄러 915는 스케줄링과 빔 성형 등을 결정하여 그 결정 사항을 데이터 및 제어신호 생성기 917에 전달한다. 이때 상기 스케줄러915는 다른 기지국에 연결된 단말기601의 기피 PMI 및 망내에 접속된 단말기607(이 단말기들은 기지국605가 연결기지국이 될 수 있음)의 CQI 및 선호 PMI를 토대로 빔형성을 결정한다. 그러면 상기 데이터 및 제어 신호 생성기917은 망내에 접속된 사용자의 데이터 및 제어 신호를 생성하는데, 이 신호들은 다중화기 919에 전달되어 다중화 된다. 그리고 다중화 된 송신 신호는 송신 신호 처리기 921에 전달되어 최종 RF 신호로 변환되고 안테나 901을 거쳐 661단계에서 상기 단말기 607에 송신된다. 이때 상기 단말기607에 전송되는 신호의 빔은 상기 단말기607선호 PMI 및 단말기601의 기피 PMI에 의해 형성될 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

도 1은 분산 네트워크 셀 구조에서 빔성형을 도시하는 도면

도 2는 공조 네트워크 셀 구조에서 공조 빔성형을 도시하는 도면

도 3은 분산 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 순서도

도 4는 공조 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 순서도

도 5는 본 발명에서 제안하는 공조 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 순서도

도 6은 본 발명에서 제안하는 분산 네트워크 셀 구조에서 채널 감응 스케줄링 순서도

도 7은 본 발명에서 제안하는 피드백 자원 정의의 실시예

도 8은 본 발명에서 제안하는 단말기의 장치도

도 9는 본 발명에서 제안하는 기지국의 장치도

Claims

이동통신 시스템의 빔 형성 방법에 있어서,

단말기가 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI를 생성하여 인접기지국에 전송하는 과정과,

상기 연결기지국이 상기 단말기의 선호 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하고, 상기 인접기지국이 상기 단말기의 기피 PMI에 따라 빔을 형성하여 신호를 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 빔 형성 방법.
이동통신 시스템의 빔 형성 방법에 있어서,

단말기가 연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI로 이루어지는 제1피드백정보를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI의 제2피드백정보를 생성하여 인접기지국에 전송하는 과정과,

상기 연결기지국 및 인접기지국에서 수신되는 상기 제1 및 제2피드백정보를 스케줄러에 전송하는 과정과,

상기 스케줄러가 상기 제1 및 제2피드백정보에 따라 상기 단말기의 빔성형을 결정하여 상기 제1 및 제2기지국에 전달하는 과정과,

상기 연결기지국이 상기 단말기의 선호 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하고, 상기 인접기지국이 상기 단말기의 기피 PMI에 따른 빔을 형성하여 신호를 송신하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 빔 형성 방법.
이동통신 시스템의 빔 형성 방법에 있어서,

연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI를 생성하여 인접기지국에 전송하는 단말기와,

망내 단말기의 선호 PMI 및 상기 인접기지국 단말기의 기피 PMI에 따라 빔형성을 결정하고, 상기 결정된 빔을 형성하여 망내 단말기에 신호를 송신하는 기지국으로 이루어짐을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 빔 형성 장치.
이동통신 시스템의 빔 형성 장치에 있어서,

연결기지국의 채널을 추정하여 CQI 및 선호PMI로 이루어지는 제1피드백정보를 생성하여 연결기지국에 전송하고, 인접기지국의 채널을 추정하여 기피PMI의 제2피드백정보를 생성하여 인접기지국에 전송하는 단말기와,

수신되는 상기 제1 및 제2피드백정보를 스케줄러에 전송하며, 상기 스케줄러에서 전달되는 빔형성 제어에 의해 송신 빔을 형성하여 망내 단말기에 신호를 전송 하는 연결 및 인접기지국들과,

기지국들에서 상기 제1 및 제2피드백정보에 따라 상기 단말기의 선호 및 기피 빔 성형방향을 결정한 후 이를 상기 각 기지국들에 전달하는 클러스터 스케줄러로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템의 빔 형성 장치.