KR101548536B1 - 복수의 단말에서 간섭 정렬 스킴에 따라 통신하는 타겟 단말을 선택하는 네트워크 장치 및 그 방법 - Google Patents

복수의 단말에서 간섭 정렬 스킴에 따라 통신하는 타겟 단말을 선택하는 네트워크 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

간섭 정렬 스킴을 이용하여 신호를 수신하는 단말 및 단말로 간섭 정렬된 신호를 전송하는 전송 기지국을 포함하는 신호 전송 시스템이 제공된다. 전송 기지국은 복수의 단말 중에서 간섭 정렬 스킴을 이용하여 신호를 수신할 타겟 단말을 선택한다. 선택된 타겟 단말은 전송 기지국으로부터 신호를 수신하고, 복수의 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬된 간섭 신호를 수신한다.
Figure R1020090019685
기지국, 단말, 간섭 정렬, SNR

Description

복수의 단말에서 간섭 정렬 스킴에 따라 통신하는 타겟 단말을 선택하는 네트워크 장치 및 그 방법{NETWORK DEVICE OF SELECTING TARGET TERMINALS TRANSCEIVING SIGNALS BASED ON INTERFERENCE CONTROL SCHEME AMONG A PLURALITY OF TERMINALS AND METHOD FOR SELECTING THE TARGET TERMINALS IN THE NETWORK DEVICE}
본 발명에 따른 실시예들은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 단말 중에서 간섭 정렬 스킴을 이용하여 전송 신호를 수신하는 타겟 단말을 선택하는 네트워크 장치 및 상기 네트워크 장치에서 수행되는 타겟 단말 선택 방법과 관련된 것이다.
무선 통신망을 이용하여 전송되는 데이터의 양은 시간이 지남에 따라서 점차 증가하고 있다. 가까운 미래에는 현재 전송되는 데이터의 수배에 이르는 용량의 데이터가 무선 통신망을 이용하여 전송될 것으로 예상된다.
무선 통신 시스템은 복수의 기지국 및 복수의 단말로 구성된다. 단말은 기지국으로부터 전송 신호를 수신한다. 단말은 서비스 기지국에 인접한 인접 기지국으로부터 간섭 신호를 수신할 수 있다. 간섭 신호는 전송 신호의 데이터 레이트 등의 전송 효율을 떨어뜨리는 주요한 원인 중 하나이다.
또한, 기지국과 단말 간의 무선 채널의 상태는 시간에 따라서 변한다. 무선 채널의 상태가 우수한 시간 구간(또는 주파수 구간)에서는 데이터 레이트(rate)가 높지만, 무선 채널의 상태가 우수하지 않은 시간 구간(또는 주파수 구간)에서는 데이터 레이트가 열화된다. 따라서, 기지국으로부터 전송 신호를 수신하는 복수의 단말들 중에서, 무선 채널의 상태가 우수한 단말들을 선택하여 데이터 레이트를 높일 수 있는 새로운 신호 전송 기술이 요구된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 단말 중에서 간섭 정렬 스킴을 적용하여 전송 신호를 전송하는 타겟 단말을 선택하는 네트워크 장치 및 그 방법이 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 복수의 단말로부터 복수의 기지국과 상기 각 단말 간의 신호 품질 정보를 수신하는 수신부, 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하고, 상기 단말 그룹 각각에 대하여 상기 복수의 기지국 중 전송 기지국을 결정하는 단말 그룹핑부 및 상기 복수의 단말 그룹에 대하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 단말 선택부를 포함하고, 상기 타겟 단말은 상기 전송 기지국에 인접한 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치가 제공된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 전송 기지국 및 상기 전송 기지국에 인접한 복수의 간섭 기지국에 대한 신호 품질 정보를 생성하는 신호 품질 정보 생성부, 상기 신호 품질 정보를 상기 전송 기지국으로 전송하는 전송부 및 수신부를 포함하고, 상기 전송 기지국은 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 단말 그룹에 포함된 단말들 중에서 후보 단말을 선택하고, 상기 후보 단말 중에서 타겟 단말을 결정하고, 상기 단말이 상기 타겟 단말로 결정된 경우에, 상기 수신부는 상기 복수의 간 섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말이 제공된다.
본 발명의 또 다른 일실시예에 따르면, 복수의 단말로부터 복수의 기지국과 상기 각 단말 간의 신호 품질 정보를 수신하는 단계, 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하고, 상기 단말 그룹 각각에 대하여 상기 복수의 기지국 중 전송 기지국을 결정하는 단계 및 상기 복수의 단말 그룹에 대하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 단계를 포함하고, 상기 타겟 단말은 상기 전송 기지국에 인접한 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 네트워크 장치에서 간섭 정렬 스킴을 적용하여 데이터를 수신할 단말들을 효율적으로 선택할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
<본 발명의 일실시예에 따른 간섭 정렬 스킴 >
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 정렬 스킴의 개념을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 신호 전송 시스템은 복수의 기지국들(112, 122, 132) 및 복수의 단말들(174, 184, 194)을 포함할 수 있다. 단말(174)은 제1 기지국(112)으로부터 전송 신호 V1(111)을 수신한다. 또한, 단말(174)은 기지국(112)에 인접한 기지국(122) 및 기지국(132)으로부터 간섭 신호를 수신할 수 있다. 기지국(122) 및 기지국(132)으로부터 전송되는 간섭 신호(121, 131)는 기지국(112)으로부터 전송된 전송 신호V1(111)의 수신 성능을 열화시킨다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 단말(174)은 전송 신호V1(111) 및 간섭 신호(121, 131)를 포함하는 수신 신호 중에서 간섭 신호(121, 131)를 제거/제어함으로써 전송 신호 V1(111)의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 각 간섭 기지국들은 간섭 신호로 인한 영향을 줄이기 위하여 다른 기지국으로부터 서비스를 받고 있는 단말로 전송되는 간섭 신호의 위상을 제어할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명하면, 단말(174)이 기지국(122)으로부터 수신한 간섭 신호와 기지국(132)으로부터 수신한 간섭 신호의 위상이 동일하도록 기지국(122) 및 기지국(123)은 단말(174)로 전송되는 간섭 신호의 위상을 제어할 수 있다.
기지국(112)이 전송한 전송 신호
Figure 112009014102764-pat00001
(111)의 위상은 기지국 (112)과 단말(174) 간의 무선 채널(141)을 경유하면서 위상이 변경될 수 있다. 단말(174)은 전송 신호
Figure 112009014102764-pat00002
(111)이 무선 채널(141)을 경유하면서 위상 변경된 신호
Figure 112009014102764-pat00003
Figure 112009014102764-pat00004
(171)을 수신한다.
기지국(122) 및 기지국(132)은, 단말(174)에 대해 간섭 신호로 영향을 미치는 전송 신호 V2(121)와 전송 신호 V3(131)의 위상(172, 173)이 동일하도록 각 전송 신호의 위상을 제어할 수 있다. 단말(173)에서 수신한 전송 신호 V2(121)의 위상(172)과 전송 신호 V3의 위상(173)이 동일하다면, 단말(174)은 큰 전송 전력으로 전송된 하나의 간섭 신호만을 수신한 것으로 생각할 수 있다. 또한, 간섭 신호의 개수가 증가하는 경우에도, 단말(174)에서 수신하는 간섭 신호의 위상이 동일하다면, 단말(174)은 하나의 간섭 신호만을 수신한 것으로 생각할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말(174)는 위상이 동일한 복수의 간섭 신호(172, 173)를 제거할 수 있다.
한편, 기지국(112)이 단말(174)로 전송하는 전송 신호V1(111)과 기지국(132)이 단말(194)로 전송하는 전송 신호V3(131)은 단말(184)에게 간섭 신호로 작용할 수 있고, 단말(184)은 각 기지국(112, 132)에서 위상 제어되어 전송된 간섭 신호를 수신하여 상기 간섭 신호를 제거할 수 있다. 본 방식은 단말(194)에도 동일하게 적용될 수 있다.
< 실시예 1: 단말 그룹으로 그룹핑하여 타겟 단말 선택하는 방식>
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른, 전송 기지국과 통신하는 단말을 선택하는 구성의 개념을 도시한 도면이다.
신호 전송 시스템에 포함된 단말들(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)은 복수의 기지국(210, 220, 230) 중에서 임의의 기지국(210, 220, 230)에 접속할 수 있다. 만약 각각의 단말들(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)로 전송 신호를 전송하는 전송 기지국(210, 220, 230)이 결정되면, 각각의 단말들(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)은 자신의 전송 기지국으로 결정된 기지국(210, 220, 230)에 접속하여 전송 신호를 수신한다.
이하 설명의 편의를 위해 본 실시예에 대한 설명에서는 각각의 전송 기지국(210, 220, 230)은 하나의 단말(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)로만 데이터를 전송하는 것으로 가정한다.
일반적으로, 신호 전송 시스템에 포함된 단말(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)의 개수는 전송 기지국(210, 220, 230)의 개수보다 많다. 따라서, 각 전송 기지국(210, 220, 230)으로부터 전송 신호를 수신할 단말(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)들을 그룹핑하여 전송 기지국(210, 220, 230) 각각에 대한 단말 그룹을 설정할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 단말 그룹은 각 전송 기지국(210, 220, 230)이 각 단말(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)로 전송한 신호(일례로, 파일럿 신호)에 대해서 각 단말들(211, 212, 213, 221, 222, 223, 231, 232, 233)이 각 전송 기지국(210, 220, 230)으로 피드백한 신호 품질 정보에 따라 설정될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 신호 품질 정보는 평균 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)일 수 있다.
각 전송 기지국(210, 220, 230)은 각 단말 그룹에 속한 단말들 중에서 전송 신호를 수신할 타겟 단말을 선택한다.
설명의 편의를 위해, 도 2에는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치가 각 단말 그룹에서 하나의 단말을 타겟 단말(211, 221, 231)로 선택하는 경우를 설명한다. 3개의 단말 그룹은 각각 단말(211, 212, 213), 단말(221, 222, 223), 및 단말(231, 232, 233)을 포함한다. 상기 단말 그룹 각각에서 하나의 타겟 단말을 선택하기 위해서는,
Figure 112009014102764-pat00005
, 즉 27개의 조합에 대해 최적의 조합을 찾기 위한 타겟 단말 선택 연산을 수행한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 타겟 단말 선택 연산은, 간섭 정렬 스킴을 적용할 경우, 신호 전송 성능이 극대화되는 조합을 찾기 위한 연산일 수 있다. 상기 신호 전송 성능의 예로, 데이터 레이트를 들 수 있다.
상기 타겟 단말 선택 연산은. 각 단말들로부터 피드백 받은 신호 품질 정보를 이용하여 각 조합들에 대한 데이터 레이트를 계산하는 연산일 수 있다. 상기 신호 품질 정보는 전송 기지국에 대한 신호대잡음비, 전송 기지국 및 간섭 기지국에 대한 신호대간섭및잡음비일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간섭 기지국에 대한 신호 품질 정보를 더 고려하여 데이터 레이트를 계산할 수 있다. 신 호대잡음비의 순시값(instantaneous SNR) 또는 신호대간섭및잡음비의 순시값(instantaneous SINR)에 기반하여 데이터 레이트를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치는 상술한 조합 모두 또는 상술한 조합 중 적어도 하나에 대하여 상기 타겟 단말 선택 연산을 수행할 수 있다. 이는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치의 연산 부하를 고려하여 조정될 수 있다. 즉, 네트워크 장치에 연산 대상이 되는 조합의 수와 관련된 임계치(threshold)가 미리 결정되어 있고, 연산 대상이 되는 조합의 수가 상기 임계치 이하인 경우에는 상술한 조합 모두에 대해 상기 타겟 단말 선택 연산을 수행하고, 임계치를 넘는 경우에는 상술한 조합 중 적어도 하나에 대해 상기 연산을 수행할 수 있다. 이 과정에서, 상기 타겟 단말 선택 연산의 대상이 되는 조합의 수를 줄일 수 있고, 이에 대해서는 아래의 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
< 실시예 2: 단말 그룹으로 그룹핑하여 타겟 단말 선택하되, 연산량을 고려하는 방식>
도 3은 도 2에 도시된 단말 그룹에 속하는 단말 중 후보 단말을 정하고, 상기 후보 단말들에 대해서만 도 2에서 설명한 타겟 단말 선택 연산을 수행하여 타겟 단말을 결정하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치는, 후보 단말을 선택하기 위하여 단말 그룹에 속하는 각 단말들(311, 312, 313, 321, 322, 323, 331, 332, 333)이 각 전송 기지국(310, 320, 330)으로 피드백한 신호 품질 정보를 이용할 수 있다. 상기 신호 품질 정보는 신호대잡음비(SNR) 또는 신호대간섭및잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio; INR)일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치는 상기 신호 품질 정보를 이용하여 조합 각각에 대한 데이터 레이트를 계산하고, 데이터 레이트가 선정된 값 이상인 단말들을 후보 단말로 선택할 수 있다. 도 3에는 각 단말 그룹에서 2개의 후보 단말들(314, 324, 334)이 선택된 일례가 도시되어 있다.
도 3에 도시된, 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치가 후보 단말 중에서 타겟 단말을 선택하기 위해 상술한 타겟 단말 선택 연산을 수행하는 조합의 수는
Figure 112009014102764-pat00006
이다. 따라서, 도 3에 도시된, 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치는 총 27개의 조합 중 8개의 조합에 대해서 타겟 단말 선택 연산을 수행하는 것이 가능하다. 이를 통해, 상기 타겟 단말 선택 연산에 필요한 시스템 부하를 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치는 상기 연산 결과에 기초하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 경우 신호 전송 성능이 극대화되는 조합의 단말을 타겟 단말로 선택할 수 있다.
<본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치>
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 4에 도시된 네트워크 장치(400)는, 수신부(410), 단말 그룹핑부(420) 및 단말 선택부(430)를 포함한다. 도 4에서는 네트워크 장치(400)가 기지국의 일부로 구현된 실시예가 도시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 네트워크 장치(400)는 기지국과는 물리적 또는 논리적으로 별개의 장치로 구현될 수 있고, 일례로 네트워크 제어기(RNC: Radio Network Controller)로 구현될 수 있다. 이하 도 4를 참조하여 네트워크 장치(400)가 기지국의 일부로 구현된 실시예에 대하여 설명한다.
수신부(410)는 복수의 단말(471, 472, 473, 481, 482)로부터 피드백된 신호 품질 정보를 수신한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 수신부(410)는 복수의 단말(471, 472, 473, 481, 482)로부터 신호 품질 정보를 직접 수신할 수도 있고, 각 기지국(490, 450, 460)을 경유하여 신호 품질 정보를 수신할 수도 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 신호 품질 정보는 각 기지국(490, 450, 460)과 각 단말(471, 472, 473, 481, 482) 간의 신호대잡음비, 신호대간섭및잡음비 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 신호 품질 정보는 소정의 시간 구간 동안 신호대잡음비 또는 신호대간섭및잡음비를 평균한 평균 신호대잡음비(average SNR) 또는 평균 신호대간섭및잡음비(average SINR)일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 각 기지국(490, 450, 460)은 파일럿 신호를 단말들(471, 472, 473, 481, 482)로 전송하고, 각 단말들(471, 472, 473, 481, 482)은 파일럿 신호에 기반하여 신호 품질 정보를 생성하여 이를 각 기지국(490, 450, 460)으로 피드백한다.
단말 그룹핑부(420)는 상기 신호 품질 정보에 기반하여 복수의 단말들(471, 472, 473, 481, 482)을 복수의 단말 그룹(470, 480)으로 구분한다. 이 경우, 상기 신호 품질 정보로는 평균 SNR이 이용될 수 있다.
또한, 단말 그룹핑부(420)는 단말 그룹(470, 480) 각각에 대하여 전송 기지국을 결정한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 단말 그룹핑부(420)는 신호 품질 정보가 소정의 임계치 이상인 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 각 기지국(490, 450, 460)에 대한 신호 품질 정보가 소정의 임계치 이상인 단말들을 동일한 단말 그룹으로 구분할 수 있다. 기지국(490)과 단말들(471, 472, 473) 각각 사이의 신호 품질 정보(일례로 평균 SNR)가 소정의 임계치 이상인 경우, 단말들(471, 472, 473)을 단말 그룹(470)으로, 단말들(481, 482)을 단말 그룹(480)으로 설정할 수 있다. 또한, 단말 그룹(470)에 대해 전송 기지국을 기지국(490)으로 결정하고, 단말 그룹(480)에 대해 전송 기지국을 기지국(450)으로 결정할 수 있다. 단말 그룹(470)에 포함된 단말들(471, 472, 473)은 기지국(490)으로부터 전송 신호를 수신하고, 단말 그룹(480)에 포함된 단말들(481, 482)은 기지국(450)으로부터 전송 신호를 수신할 수 있다. 도 4에는 도시되지 않은 다른 단말들도 단말 그룹으로 구분되고, 기지국(460)이 전송 기지국으로 결정될 수 있다.
단말 선택부(430)는 복수의 단말 그룹에 대하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택한다. 도 4를 참조하면, 단말 그룹(470) 중에서는 단말(471)가 타겟 단말로 선택되고, 단말 그룹(480) 중에서는 단말(481)이 타겟 단말로 선택될 수 있다. 단말(471)은 전송 기지국(490)으로부터 전송 신호를 수신하고, 단말(481)은 전송 기지국(450)으로부터 전송 신호를 수신할 수 있다.
타겟 단말에 대해 간섭 정렬 스킴을 적용하여 전송 신호를 전송하기 위해서, 기지국(490, 450, 460)이 전송하는 전송 신호의 위상들은 서로 연관된다. 또한, 특정 단말로 전송되는 전송 신호는 다른 단말에게 간섭 신호로 작용하므로, 이러한 상호 연관성을 고려하여 단말 그룹에 속하는 복수의 단말 각각의 조합들에 대해 소정의 타겟 단말 결정 연산을 수행하고, 연산 결과가 우수한 조합을 타겟 단말로 선택할 수 있다
본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치(400)의 단말 선택부(430)는, 도 3을 참조하여 설명한 것과 같이, 상기 복수의 단말 각각의 조합들에 대해 타겟 단말 선택 연산을 수행한다. 상기 타겟 단말 선택 연산은 각 단말들로부터 피드백 받은 신호 품질 정보를 이용하여 상기 각 조합들에 대한 데이터 레이트를 계산하는 연산일 수 있다. 상기 신호 품질 정보는 전송 기지국에 대한 신호대잡음비 또는 전송 기지국 및 간섭 기지국에 대한 신호대간섭및잡음비일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 간섭 기지국에 대한 신호 품질 정보를 더 고려하여 데이터 레이트를 계산할 수 있고, 특히 신호대잡음비의 순시값(instantaneous SNR) 또는 신호대간섭및잡음비의 순시값(instantaneous SINR)에 기반하여 데이터 레이트를 계산할 수 있다. 단말 선택부(430)는 상기 타겟 단말 선택 연산을 통해 얻은 데이터 레이트에 기초하여 타겟 단말을 선택할 수 있고, 이때 단말 선택부(430)는 데이터 레이트가 최대인 조합을 선택하고 데이터 레이트가 최대인 조합에 포함된 단말을 타겟 단말로 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말 선택부(430)는 각 기지국(490, 450, 460)이 간섭 정렬 스킴을 이용하여 전송할 수 있는 전송 신호의 개수를 고려하여 조합을 생성할 수 있다. 즉, 기지국(490)이 2개의 전송 신호를 전송 할 수 있으면, 단말 그룹(470)에서 2개의 단말을 선택하고, 기지국(450)이 1개의 전송 신호만을 전송할 수 있으면 단말 그룹(480)에서 1개의 단말을 선택하여 조합을 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 단말 선택부(430)는 생성 가능한 조합 모두에 대하여 타겟 단말 선택 연산을 수행하거나, 또는 생성 가능한 모든 조합 중 적어도 하나이상에 대하여 타겟 단말 선택 연산을 수행할 수 있다. 이는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치(400)의 연산 부하를 고려하여 조정될 수 있다. 즉, 네트워크 장치(400)에 연산 대상이 되는 조합의 수와 관련된 임계치(threshold)가 미리 결정되어 있고, 연산 대상이 되는 조합의 수가 상기 임계치 이하인 경우에는 상술한 조합 모두에 대해 상기 타겟 단말 선택 연산을 수행하고, 임계치를 넘는 경우에는 상술한 조합 중 적어도 하나 이상에 대해 상기 연산을 수행할 수 있다. 이 과정에서, 상기 타겟 단말 선택 연산의 대상이 되는 조합의 수를 줄일 수 있는데, 이는 후보 단말 선택부(431)에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단말 선택부(430)는 후보 단말 선택부(431)를 포함할 수 있다. 후보 단말 선택부(431)는 단말 선택부(430)에서 상술한 타겟 단말 선택 연산을 수행하여야 하는 모든 조합의 수가 선정된 임계치를 넘는 것으로 판단한 경우, 각 단말 그룹에 속하는 단말 중 하나 이상의 후보 단말을 선택하고, 상기 후보 단말들에 대해서만 단말 선택부(430)에서 상술한 타겟 단말 선택 연산을 수행하여 타겟 단말을 선택할 수 있도록 한다.
후보 단말 선택부(431)는 후보 단말을 선택하기 위하여 각 단말 그룹에 속하는 각 단말들(471, 472, 473, 481, 482)이 각 기지국(490, 450, 460)으로 피드백한 신호 품질 정보를 이용할 수 있다. 상기 신호 품질 정보는 신호대잡음비(SNR) 또는 신호대간섭및잡음비일 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치(400)는 상기 신호 품질 정보를 이용하여 조합 각각에 대한 데이터 레이트를 계산하고, 데이터 레이트가 선정된 값 이상인 단말들을 후보 단말로 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 각 기지국(490, 450, 460)들은 복수의 안테나(440, 451, 461)를 구비할 수 있다. 각 기지국들은 데이터와 프리코딩 행렬을 곱하여 각 안테나(440, 451, 461)를 통해 전송되는 전송 신호의 위상을 제어할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 단말 선택부(430)는 임의의 프리코딩 행렬을 가정하고, 각 조합에 대하여 데이터 레이트를 계산할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 후보 단말 선택부(431)는 각 단말 그룹에 대하여 하나의 후보 단말을 선택할 수도 있다. 이 경우, 후보 단말이 하나이므로 후보 단말에 대한 상기 타겟 단말 선택 연산을 수행할 필요 없이 바로 해당 후보 단말을 타겟 단말로 선택할 수 있다.
<본 발명의 일실시예에 따른 통신 단말>
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 블록도이다. 본 발명에 따른 단말(500)은 신호 품질 정보 생성부(510), 전송부(520) 및 수신부(530)를 포함한다.
신호 품질 정보 생성부(510)는 복수의 기지국(540, 550, 552)에 대한 신호 품질 정보를 생성한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 신호 품질 정보는 전송 기지국(540)에 대한 신호대잡음비, 전송 기지국(540) 및 간섭 기지국(550, 552)에 대한 신호대간섭및잡음비일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 수신부(530)는 복수의 기지국(540, 550, 552)으로부터 파일럿 신호를 수신한다. 신호 품질 정보 생성부(510)는 상기 수신된 파일럿 신호에 기반하여 신호 품질 정보를 생성할 수 있다.
전송부(520)는 신호 품질 정보를 네트워크 장치(560)로 피드백한다.
네트워크 장치(560)는 단말들(500, 511, 512)로부터 피드백 받은 신호 품질 정보를 이용하여, 복수의 단말들(500, 511, 512)을 단말 그룹(514)으로 구분할 수 있다. 동일한 단말 그룹(514)에 포함된 단말들(500, 511, 512)은 동일한 전송 기지국(540)으로부터 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따라서, 단말(500)로부터 피드백 받은 신호 품질 정보를 이용하여, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 네트워크 장치에서 타겟 단말을 선택하는 방법에 대해서는 이미 상세하게 설명하였으므로 이하 설명은 생략한다.
<본 발명의 일실시예에 따른 타겟 단말 선택 방법>
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 타겟 단말 선택 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S610)에서 네트워크 장치는 복수의 단말로부터 복수의 기지국과 각 단말 간의 신호 품질 정보를 수신한다. 위에서 설명한 것과 같이, 네트워크 장치는 각 단말로부터 직접 또는 복수의 기지국을 경유하여 상기 신호 품질 정보를 수신할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 신호 품질 정보는 전송 기지국에 대한 신호대잡음비 또는 전송 기지국(540) 및 간섭 기지국(550, 552)에 대한 신호대간섭및잡음비 중 어느 하나일 수 있다.
단계(S620)에서, 네트워크 장치는 신호 품질 정보에 기반하여 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하고, 단말 그룹 각각에 대하여 복수의 기지국 중에서 전송 기지국을 결정한다. 동일한 단말 그룹에 포함된 단말들은 단말 그룹에 대하여 결정된 전송 기지국으로부터 데이터를 수신한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S620)에서는 신호 품질 정보가 소정의 임계치 이상인 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S620)에서 각 단말을 복수의 단말 그룹으로 구분하기 위하여 사용되는 신호 품질 정보는 각 기지국에 대한 평균 신호대잡음비 또는 평균 신호대간섭및잡음비일 수 있다.
단계(S630)에서, 네트워크 장치는 타겟 단말을 선택하는데 복잡한 연산을 수행하여야 하는지 여부를 판단한다. 만약 타겟 단말을 선택하기 위한 타겟 단말 선택 연산의 연산량이 많다고 판단된 경우(일례로, 타겟 단말 선택 연산을 수행할 조합의 수가 미리 설정된 임계치를 초과하는 경우)에는 단계(S640)에서 후보 단말을 선택하는 추가 단계를 수행할 수 있다.
단계(S630)에서, 타겟 단말을 선택하는데 복잡한 연산이 수행되지 않는다고 판단된 경우(일례로, 타겟 단말 선택 연산을 수행할 조합의 수가 상기 임계치 이하인 경우)에는 단계(S650)에서 타겟 단말을 선택한다. 타겟 단말을 선택하는 방법은 이미 상세히 설명하였으므로, 이하 자세한 설명은 생략한다.
단계(S630)에서, 타겟 단말을 선택하는데 복잡한 연산이 소요되는 것으로 판단한 경우, 단계(S640)에서 네트워크 장치는 후보 단말을 선택한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 신호 품질 정보에 기반하여 후보 단말을 선택할 수 있고, 네트워크 장치는 각 단말 그룹에 포함된 단말들 중 신호 품질 정보가 우수한 단말들을 후보 단말로 결정할 수 있다.
단계(S650)에서는 후보 단말들에 대해 타겟 단말 선택 연산을 수행하여 타겟 단말을 선택할 수 있다. 단계(S650)에서 데이터 레이트를 산출하기 위하여 사용되는 신호 품질 정보는 신호대잡음비의 순시값 또는 신호대간섭및잡음비의 순시값일 수 있다.
단계(S660)에서는 타겟 단말로 전송 신호를 전송한다. 타겟 단말은 전송 기지국으로부터 전송 신호를 수신하고, 전송 기지국에 인접한 복수의 간섭 기지국으로부터는 위상이 동일하도록 제어된 복수의 간섭 신호를 수신할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 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 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 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. 본 발명에서 설명된 기지국 또는 릴레이의 전부 또는 일부가 컴퓨터 프 로그램으로 구현된 경우, 상기 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체도 본 발명에 포함된다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 정렬 스킴의 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른, 전송 기지국과 통신하는 단말을 선택하는 구성의 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 단말 그룹에 속하는 단말 중 후보 단말을 정하고, 상기 후보 단말들에 대해서만 도 2에서 설명한 타겟 단말 선택 연산을 수행하여 타겟 단말을 결정하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 다른 데이터 전송 방법을 도시한 순서도이다.

Claims (16)

  1. 복수의 단말로부터 복수의 기지국과 상기 복수의 단말 간의 신호 품질 정보를 수신하는 수신부;
    상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하고, 상기 단말 그룹 각각에 대하여 상기 복수의 기지국 중 전송 기지국을 결정하는 단말 그룹핑부; 및
    상기 복수의 단말 그룹의 각각에 대하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 단말 선택부
    를 포함하고,
    상기 타겟 단말은 상기 전송 기지국에 인접한 복수의 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 복수의 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하고, 상기 간섭 정렬 스킴은 상기 복수의 간섭 기지국이 전송 신호의 위상을 제어하여 상기 복수의 간섭 신호의 위상을 일치시키도록 하는 것인 네트워크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말 선택부는 상기 단말 그룹에 속하는 상기 복수의 단말의 개수가 선정된 임계치 이상인 경우, 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들 중 적어도 하나 이상의 후보 단말을 선택하는 후보 단말 선택부를 포함하고,
    상기 단말 선택부는 상기 적어도 하나의 후보 단말 중 상기 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호 품질 정보는 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio) 또는 신호대간섭및잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말 그룹핑부는 상기 신호 품질 정보가 소정의 임계치 이상인 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 기지국은 파일럿 신호를 상기 복수의 단말로 전송하고,
    상기 신호 품질 정보는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말 선택부는 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 각 단말 그룹에 포함된 복수의 단말들 각각에 대한 데이터 레이트를 산출하고, 상기 데이터 레이트에 기초하여 상기 타겟 단말을 결정하는 것을 특징으로 하는 네트워크 장치.
  7. 단말에 있어서,
    복수의 기지국에 대한 신호 품질 정보를 생성하는 신호 품질 정보 생성부;
    상기 신호 품질 정보를 네트워크 장치로 전송하는 전송부; 및
    수신부
    를 포함하고,
    상기 네트워크 장치는 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 기지국 중에서 상기 단말에 대한 전송 기지국을 결정하고,
    상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 단말이 상기 전송 기지국에 대한 타겟 단말로 선택된 경우에,
    상기 수신부는 상기 복수의 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 복수의 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하고, 상기 간섭 정렬 스킴은 상기 복수의 간섭 기지국이 전송 신호의 위상을 제어하여 상기 복수의 간섭 신호의 위상을 일치시키도록 하는 것인 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 네트워크 장치는 상기 단말을 포함하고 상기 전송 기지국에 상응하는 단말 그룹을 결정하고,
    상기 단말 그룹이 포함하는 단말들의 개수가 선정된 임계치 이상인 경우에,
    상기 네트워크 장치는 상기 신호 품질 정보에 기반하여 적어도 하나 이상의 후보 단말을 선택하고, 상기 적어도 하나 이상의 후보 단말의 조합에 대한 데이터 레이트에 기반하여 상기 적어도 하나 이상의 후보 단말 중에서 상기 단말이 상기 타겟 단말로 선택되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 신호 품질 정보는 신호대잡음비 또는 신호대간섭및잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio)인 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 복수의 단말로부터 복수의 기지국과 상기 복수의 단말 간의 신호 품질 정보를 수신하는 단계;
    상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하고, 상기 단말 그룹 각각에 대하여 상기 복수의 기지국 중 전송 기지국을 결정하는 단계; 및
    상기 복수의 단말 그룹의 각각에 대하여 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 단계
    를 포함하고,
    상기 타겟 단말은 상기 전송 기지국에 인접한 복수의 간섭 기지국으로부터 간섭 정렬 스킴이 적용된 복수의 간섭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하고, 상기 간섭 정렬 스킴은 상기 복수의 간섭 기지국이 전송 신호의 위상을 제어하여 상기 복수의 간섭 신호의 위상을 일치시키도록 하는 것인 데이터 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단말 그룹에 속하는 상기 복수의 단말의 개수가 선정된 임계치 이상인 경우, 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 복수의 단말들 중 적어도 하나 이상의 후보 단말을 선택하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 타겟 단말을 선택하는 단계는 상기 적어도 하나의 후보 단말 중 상기 간섭 정렬 스킴을 적용할 타겟 단말을 선택하는 단계인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 신호 품질 정보는 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio) 또는 신호대간섭및잡음비(SINR: Signal to Interference and Noise Ratio) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 단말 그룹으로 구분하는 단계는 상기 신호 품질 정보가 소정의 임계치 이상인 상기 복수의 단말들을 복수의 단말 그룹으로 구분하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 각 기지국은 파일럿 신호를 상기 복수의 단말로 전송하고,
    상기 신호 품질 정보는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 타겟 단말을 선택하는 단계는 상기 신호 품질 정보에 기반하여 상기 각 단말 그룹에 포함된 복수의 단말들 각각에 대한 데이터 레이트를 산출하고, 상기 데이터 레이트에 기초하여 상기 타겟 단말을 결정하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  16. 제10항 내지 제15항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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