KR20100046345A - Apparatus and method for eliminating inter cell interference in a multiple input multiple output wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 입출력 무선통신 시스템에서 셀 간 간섭을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system, and more particularly, to an apparatus and method for removing inter-cell interference in a multiple input and output wireless communication system.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 '4G'라 칭함) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 이용하여 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 'QoS' 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이다. 상기 IEEE 802.16 시스템은 물리 채널(Physical Channel)에서의 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다.The 4th Generation (hereinafter referred to as '4G') communication system provides users with services of various quality of service (QoS) using a transmission rate of about 100 Mbps. There is active research going on. The representative communication system is the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16 system. The IEEE 802.16 system orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as 'OFDM') / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (orthogonal frequency division multiplexing) to support a broadband transmission network on a physical channel (Physical Channel) Multiple Access, hereinafter referred to as " OFDMA "
상기 IEEE 802.16과 같은 OFDM/OFDMA 방식을 적용한 광대역 무선통신 시스템에서, 단말들은 서로 직교하는 무선자원을 할당받는다. 따라서, 하나의 셀 내에서 단말들 간 간섭으로 인한 영향은 크지 않다. 하지만, 주파수 재사용률이 1인 경우, 서로 인접한 기지국들 간 동일한 대역을 사용하기 때문에, 셀 경계에 위치한 단말은 인접 셀에 존재하는 동일한 무선자원을 사용하는 단말의 신호로 인한 간섭을 받게 된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 단말A(120-1)은 기지국A(110-1)로부터 할당받은 무선자원을 통해 수신되는 신호를 디코딩함으로써 하향링크 데이터를 수신한다. 이때, 상기 기지국A(110-1)가 상기 단말A(120-1)에게 할당한 무선자원 및 상기 기지국B(110-2)가 상기 단말B(120-2)에게 할당한 무선자원이 동일하면, 상기 단말A(120-1)로의 하향링크 신호 및 상기 단말B(120-2)로의 하향링크 신호가 함께 상기 단말A(120-1)로 수신된다. 이에 따라, 상기 단말A(120-1)는 두 하향링크 신호들이 섞인 신호에 대한 디코딩을 수행하게 되므로, 올바른 데이터 수신이 이루어지지 않는다. 즉, 상기 단말B(120-2)로의 하향링크 신호가 상기 단말A(120-1)에게 심각한 간섭으로 작용한다. In a broadband wireless communication system using the OFDM / OFDMA scheme such as IEEE 802.16, terminals are allocated radio resources orthogonal to each other. Therefore, the influence due to interference between terminals in one cell is not large. However, when the frequency reuse rate is 1, since the same band is used between neighboring base stations, the terminal located at the cell boundary receives interference due to the signal of the terminal using the same radio resource present in the adjacent cell. For example, as shown in FIG. 1, the terminal A 120-1 receives downlink data by decoding a signal received through a radio resource allocated from the base station A 110-1. At this time, if the radio resource allocated by the base station A 110-1 to the terminal A 120-1 and the radio resource allocated by the base station B 110-2 to the terminal B 120-2 are the same. The downlink signal to the terminal A 120-1 and the downlink signal to the terminal B 120-2 are received together with the terminal A 120-1. Accordingly, the terminal A 120-1 performs decoding on a signal in which two downlink signals are mixed, so that correct data reception is not performed. That is, the downlink signal to the terminal B (120-2) acts as a serious interference to the terminal A (120-1).
상술한 바와 같이, 상기 IEEE 802.16과 같은 OFDM/OFDMA 방식을 적용한 광대역 무선통신 시스템에서, 동일한 주파수 자원 및 시간 자원을 통해 서로 다른 셀들에서 송신되는 하향링크 또는 상향링크 신호로 인한 셀 간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)은 시스템 성능의 저하를 유발시킨다. 따라서, 상기 셀 간 간섭을 효 율적으로 제거하기 위한 대안이 필요하다.As described above, in a broadband wireless communication system using the OFDM / OFDMA scheme such as IEEE 802.16, inter-cell interference due to downlink or uplink signals transmitted in different cells through the same frequency resource and time resource (ICI: Inter Cell Interference) can cause system performance degradation. Therefore, there is a need for an alternative to efficiently remove the inter-cell interference.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 셀 간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for removing inter-cell interference (ICI) in a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system.
본 발명의 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국들의 프리코딩을 통해 셀 간 간섭을 제거하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for removing inter-cell interference through precoding of base stations in a multiple input / output wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국들의 프리코딩을 위한 PMI(Precoding Matrix Index) 패턴(pattern)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for determining a Precoding Matrix Index (PMI) pattern for precoding of base stations in a multiple input / output wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국들의 PMI 패턴에 의한 채널 품질로부터 PMI 패턴 호감도를 산출하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide an apparatus and method for calculating a PMI pattern likelihood from channel quality caused by PMI patterns of base stations in a multiple input / output wireless communication system.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 PMI 패턴 호감도를 이용하여 기지국들의 PMI 패턴을 조절하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting PMI patterns of base stations using PMI pattern attractiveness in a multiple input / output wireless communication system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 방 법은, 단말들에게 자신의 PMI(Precoding Matrix Index) 패턴(pattern) 및 적어도 하나의 인접 기지국의 PMI 패턴을 브로드캐스트하는 과정과, 상기 단말들로부터 PMI 패턴 호감도, 채널 품질 및 선호 PMI 중 적어도 하나를 포함하는 피드백 정보를 확인하는 과정과, 상기 PMI 패턴 호감도를 이용하여 PMI 패턴에 대한 상기 단말들의 종합 호감도를 산출하는 과정과, 상기 종합 호감도가 임계치보다 작거나 같은 경우, PMI 패턴 스위칭 절차를 수행하는 것을 특징으로 한다.According to the first aspect of the present invention for achieving the above object, the operation method of a base station in a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system, the terminal has its own PMI (Precoding Matrix Index) pattern (pattern) And broadcasting PMI patterns of at least one neighboring base station, checking feedback information including at least one of PMI pattern affinity, channel quality, and preferred PMI from the terminals, and using the PMI pattern affinity. The process of calculating the overall likelihood of the terminals with respect to the PMI pattern, and if the overall likelihood is less than or equal to a threshold, characterized in that to perform a PMI pattern switching procedure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 서빙 기지국의 PMI 패턴 정보 및 적어도 하나의 인접 기지국의 PMI 패턴 정보를 수신하는 과정과, 상기 서빙 기지국의 PMI 패턴 및 상기 적어도 하나의 인접 기지국과의 PMI 패턴을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출하는 과정과, 상기 PMI 패턴 및 상기 채널 품질 중 적어도 하나를 이용하여 PMI 패턴 호감도를 산출하는 과정과, 상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도를 포함하는 피드백 정보를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, an operation method of a terminal in a multiple input / output wireless communication system includes the steps of receiving PMI pattern information of a serving base station and PMI pattern information of at least one neighboring base station; Calculating channel quality for each subband using a PMI pattern of a serving base station and a PMI pattern of the at least one neighboring base station, and calculating a PMI pattern likelihood using at least one of the PMI pattern and the channel quality And transmitting feedback information including the channel quality and the PMI pattern affinity to the serving base station.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3견지에 따르면, 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 단말들에게 자신의 PMI 패턴 및 적어도 하나의 인접 기지국의 PMI 패턴을 브로드캐스트하는 송신기와, 상기 단말들로부터 PMI 패턴 호감도, 채널 품질 및 선호 PMI 중 적어도 하나를 포함하는 피드백 정보를 확인하는 해석기와, 상기 단말들로부터 피드백된 PMI 패턴 호감도를 이용하여 PMI 패턴에 대한 상기 단말들의 종합 호감도를 산출하고, 상기 종합 호감도가 임계치보다 작거 나 같은 경우, PMI 패턴 스위칭 절차를 수행하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a base station apparatus in a multiple input and output wireless communication system, a transmitter for broadcasting its own PMI pattern and PMI pattern of at least one neighboring base station, and the terminal Calculating a comprehensive likelihood of the terminals with respect to the PMI pattern using an interpreter confirming feedback information including at least one of a PMI pattern likelihood, a channel quality, and a preferred PMI, and a PMI pattern likelihood fed back from the terminals; If the overall likelihood is less than or equal to the threshold, it characterized in that it comprises a determiner for performing the PMI pattern switching procedure.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말 장치는, 서빙 기지국의 PMI 패턴 정보 및 적어도 하나의 인접 기지국의 PMI 패턴 정보를 수신하는 수신기와, 상기 서빙 기지국의 PMI 패턴 및 상기 적어도 하나의 인접 기지국과의 PMI 패턴을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출하는 채널 품질 산출기와, 상기 PMI 패턴 및 상기 채널 품질 중 적어도 하나를 이용하여 PMI 패턴 호감도를 산출하는 호감도 산출기와, 상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도를 포함하는 피드백 정보를 상기 서빙 기지국으로 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a terminal device in a multiple input and output wireless communication system, a receiver for receiving PMI pattern information of the serving base station and PMI pattern information of at least one neighboring base station, and the serving base station A channel quality calculator for calculating channel quality for each subband using the PMI pattern and the PMI pattern of the at least one neighboring base station, and a PMI pattern favorable degree using the at least one of the PMI pattern and the channel quality. And a transmitter for transmitting feedback information including the channel quality and the PMI pattern affinity to the serving base station.
다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 PMI(Precoding Matrix Index) 패턴에 의한 채널 품질로부터 산출되는 PMI 패턴 호감도에 따라 기지국들의 PMI 패턴을 조절함으로써, 효율적인 기지국 협력 셀 간 간섭 제거가 수행된다.Multiple Input Multiple Output (MIMO) Efficient interference cancellation between cooperative base station cells is performed by adjusting the PMI pattern of base stations according to the PMI pattern affinity calculated from the channel quality by PMI pattern in a wireless communication system. do.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the specific description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 셀 간 간섭(ICI : Inter Cell Interference)을 제거하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, the present invention describes a technique for removing inter-cell interference (ICI) in a multiple input multiple output (MIMO) wireless communication system. Hereinafter, the present invention will be described using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) / Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme as an example. The same applies to other wireless communication systems.
본 발명에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템은 셀 간 간섭 제거를 위해 프리코딩 행렬(precoding matrix)를 사용한다. 즉, 하향링크 통신 시, 기지국은 인접 셀로의 간섭을 제거하기 위한 프리코딩 행렬을 송신 신호에 곱한다. 간섭 제거를 위해 사용되는 프리코딩 행렬은 미리 약속된 코드북(codebook)에 포함된 프리코딩 행렬들 중 하나이며, 상기 프리코딩 행렬들은 PMI(Precoding Matrix Index)를 이용하여 식별된다. 상기 프리코딩 행렬은 송신 스트림의 개수에 따라 벡터(vector)의 형태를 지닐 수도 있다. 설명의 편의를 위해, 이하 본 발명은 프리코딩 벡터를 고려하여 설명하지만, 프리코딩 행렬로 확장될 수 있음은 자명하다. 또한, 설명의 편의를 위해, 이하 본 발명은 4개의 프리코딩 벡터들 및 5개의 서브밴드(subband)들 만을 고려한다.In the multiple input / output wireless communication system according to the present invention, a precoding matrix is used to cancel intercell interference. That is, in downlink communication, the base station multiplies the transmission signal by a precoding matrix for removing interference to an adjacent cell. The precoding matrix used for interference cancellation is one of the precoding matrices included in a pre- promised codebook, and the precoding matrices are identified using a PMI (Precoding Matrix Index). The precoding matrix may have the form of a vector according to the number of transmission streams. For convenience of description, the present invention will be described below in consideration of a precoding vector, but it is obvious that it can be extended to a precoding matrix. Also, for convenience of description, the present invention considers only four precoding vectors and five subbands below.
본 발명에 따른 시스템에서, 기지국들 및 단말들은 하기 <수학식 1>과 같은 코드북을 공유한다.In the system according to the present invention, the base stations and the terminals share a codebook as shown in Equation 1 below.
상기 <수학식 1>에서, 상기 는 코드북, 상기 는 k번째 프리코딩 벡터를 의미한다.In Equation 1, Is a codebook, said Denotes the k th precoding vector.
이때, 각 기지국은 각 서브밴드에 대하여 4개의 프리코딩 벡터들 중 하나를 사용할 수 있다. 예를 들어, 하기 <수학식 2>와 같은 프리코딩 벡터들의 조합이 가능하다.In this case, each base station may use one of four precoding vectors for each subband. For example, a combination of precoding vectors such as Equation 2 is possible.
상기 <수학식 2>에서, 상기 는 k번째 프리코딩 벡터 조합, 상기 는 k번째 프리코딩 벡터를 의미한다.In Equation 2, Is the k th precoding vector combination, Denotes the k th precoding vector.
상기 <수학식 2>에 나타난 예들을 포함하여 총 54개의 프리코딩 벡터 조합들 중 일부가 선택적으로 사용될 수 있다. 이하 본 발명은 상기 프리코딩 벡터 조합을 'PMI 패턴(pattern)'이라 칭하며, 선택된 프리코딩 벡터 조합들을 총칭하여 'PMI 패턴 집합(set)'이라 칭한다.Including the examples shown in Equation 2, some of a total of 5 4 precoding vector combinations may be selectively used. Hereinafter, the precoding vector combination is referred to as a 'PMI pattern', and the selected precoding vector combinations are collectively referred to as a 'PMI pattern set'.
또한, 상기 기지국들 및 단말들은 하기 <수학식 3>과 같은 PMI 패턴 집합을 공유한다.In addition, the base stations and terminals share a PMI pattern set as shown in Equation 3 below.
상기 <수학식 3>에서, 상기 는 PMI 패턴 집합, 상기 는 k번째 프리코딩 벡터 조합을 의미한다.In Equation 3, PMI pattern set, said Denotes a k-th precoding vector combination.
상술한 바와 같은 프리코딩 벡터들 및 PMI 패턴 집합을 공유한 기지국들 및 단말들은 다음과 같이 셀 간 간섭을 제거한다. The base stations and the terminals sharing the precoding vectors and the PMI pattern set as described above eliminate the inter-cell interference as follows.
도 2는 2개의 셀들 내에 단말들의 분포 예를 도시하고 있다. 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 단말A1(215-1) 내지 단말A5(215-5)는 기지국A(210)에 접속되어 있고, 단말B1(225-1) 내지 단말B4(225-4)는 기지국B(220)에 접속되어 있다.2 shows an example of distribution of terminals in two cells. As shown in FIG. 2, the terminal A1 215-1 to the terminal A5 215-5 are connected to the base station A 210, and the terminal B1 225-1 to the terminal B4 225-4. Is connected to the base station B 220.
상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220)는 하향링크 통신 시 사용할 PMI 패턴을 결정한다. 그리고, 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220)는 스케줄링에 앞서 자신의 PMI 패턴을 서로 알린다. 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220) 간 통신은 기지국들 간 통신을 위한 전용 망(network)을 통해 수행되거나 백본망을 통해 수행된다. 그리고, 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220)는 자신의 PMI 패턴 은 물론 인접 기지국의 PMI 패턴을 자신의 셀 내의 단말들에게 브로드캐스트(broadcast)한다.The base station A 210 and the base station B 220 determine a PMI pattern to be used for downlink communication. The base station A 210 and the base station B 220 inform their own PMI patterns before scheduling. The communication between the base station A 210 and the base station B 220 is performed through a dedicated network for communication between the base stations or through a backbone network. In addition, the base station A 210 and the base station B 220 broadcast their PMI patterns as well as the PMI patterns of neighboring base stations to terminals in their cells.
동시에, 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서빙 기지국과의 서브밴드별 채널 행렬 및 인접 기지국과의 서브밴드별 채널 행렬을 추정한다. 상기 채널 행렬의 추정을 위해 파일럿 신호들이 이용된다. 일반적으로, 서로 인접한 기지국들은 서로 다른 위치의 자원을 통해 파일럿 신호들을 송신하거나, 또는, 파일럿 신호들에 서로 다른 스크램블링 코드(scrambling code)를 곱한다. 따라서, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서빙 기지국의 파일럿 신호들 및 인접 기지국의 파일럿 신호들을 구분할 수 있으며, 이로 인해, 각 기지국의 채널 행렬을 추정할 수 있다.At the same time, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 estimate the sub-band channel matrix with the serving base station and the sub-band channel matrix with the neighboring base station. Pilot signals are used for the estimation of the channel matrix. In general, base stations adjacent to each other transmit pilot signals through resources at different locations, or multiply the pilot signals with different scrambling codes. Accordingly, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 can distinguish pilot signals of a serving base station and pilot signals of an adjacent base station, thereby estimating a channel matrix of each base station. can do.
상기 서빙 기지국과의 채널 행렬을 및 상기 인접 기지국과의 채널 행렬을 추정한 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서빙 기지국으로부터 수신된 PMI 패턴을 이용하여 서브밴드별 유효 채널 이득(effective channel gain)을 예측한다. 다시 말해, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 PMI 패턴의 프리코딩 벡터들 각각을 해당 서브밴드의 채널 행렬과 곱하고, 곱셈의 결과를 통해 서브밴드별 유효 채널 이득을 예측한다. 이때, 서빙 기지국에 대한 유효 채널 이득은 원하는 신호의 수신 세기이며, 인접 기지국에 대한 유효 채널 이득은 간섭의 세기이다. 이어, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 상기 원하는 신호의 수신 세기 및 상기 간섭의 세기를 이용하여 SINR(Singal to Noise and Interference Ratio), CINR(Carrier to Noise and Interference Ratio) 등의 서브 밴드 별 채널 품질을 산출하고, 적어도 하나의 서브밴드의 채널 품질 정보를 서빙 기지국으로 피드백한다.The terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 that estimate the channel matrix with the serving base station and the channel matrix with the neighboring base station use the PMI pattern received from the serving base station. The effective channel gain for each subband is predicted. In other words, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 multiply each of the precoding vectors of the PMI pattern with the channel matrix of the corresponding subband, and for each subband through the multiplication result. Estimate the effective channel gain. In this case, the effective channel gain for the serving base station is the reception strength of the desired signal, and the effective channel gain for the neighboring base station is the interference strength. Subsequently, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 use SINR (Singal to Noise and Interference Ratio) and CINR (Carrier) by using the reception strength of the desired signal and the strength of the interference. to calculate channel quality for each subband, such as to Noise and Interference Ratio, and feed back channel quality information of at least one subband to the serving base station.
또한, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 현재 서빙 기지국 및 인접 기지국의 PMI 패턴들이 자신으로의 간섭을 얼마나 감소시켜주고 있는지를 측정한 후, 측정 결과를 서빙 기지국으로 피드백한다. 이하, 본 발명은 서빙 기지국 및 인접 기지국의 PMI 패턴들이 자신으로의 간섭을 얼마나 감소시켜주고 있는지를 수치화한 값을 'PMI 패턴 호감도'라 칭한다. 예를 들어, 상기 PMI 패턴 호감도는 PMI를 이용하여 산출되거나, 또는, 채널 품질을 이용하여 산출된다. In addition, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 measure how much PMI patterns of the current serving base station and the neighboring base station reduce interference to their own, and then a measurement result. Feeds back to the serving base station. Hereinafter, in the present invention, the numerical value indicating how much the PMI patterns of the serving base station and the neighboring base stations are reducing interference to itself is referred to as 'PMI pattern favorability'. For example, the PMI pattern likelihood is calculated using PMI or calculated using channel quality.
상기 PMI를 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기지국B(220)와의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최소화하는 최선호(most favored) PMI를 산출한다. 즉, 상기 단말A1(215-1)는 사용 가능한 PMI들을 각 서브채널의 채널 행렬과 순차적으로 곱한 후 곱셈의 결과를 비교함으로써 상기 최선호 PMI를 선택하거나, 또는 미리 준비된 알고리즘을 이용하여 상기 최적의 PMI를 산출한 후 상기 최적의(optimal) PMI와 가장 유사한 최선호 PMI를 선택한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 서브밴드별 최선호 PMI와 상기 기지국B(220)의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 즉, 상기 상기 일치 비율이 높을수록, 상기 PMI 패턴 호감도는 높아진다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다. For example, in the case of using the PMI, the terminal A1 215-1 calculates a most favored PMI for minimizing interference in each subband using a channel matrix for each subband with the base station B 220. do. That is, the terminal A1 215-1 selects the best PMI by multiplying the available PMIs sequentially with the channel matrix of each subchannel and comparing the result of the multiplication, or by using the algorithm prepared in advance. Is calculated and then the best PMI that is most similar to the optimal PMI is selected. The terminal A1 215-1 calculates the PMI pattern likelihood based on a matching ratio between the best-numbered PMI for each subband and the PMI for each subband of the base station B 220. In other words, the higher the matching ratio, the higher the PMI pattern likelihood. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper portion having excellent channel quality.
상기 PMI를 이용하는 경우의 다른 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기 지국B(220)와의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최대화하는 최악의(worst) PMI를 산출한다. 즉, 상기 단말A1(215-1)는 사용 가능한 PMI들을 각 서브채널의 채널 행렬과 순차적으로 곱한 후 곱셈의 결과를 비교함으로써 상기 최악의 PMI를 선택하거나, 또는, 미리 준비된 알고리즘을 이용하여 간섭 최대의 PMI를 산출한 후 상기 간섭 최대의 PMI와 가장 유사한 최악의 PMI를 선택한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 서브밴드별 최악의 PMI와 상기 기지국B(220)의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 즉, 상기 상기 일치 비율이 높을수록, 상기 PMI 패턴 호감도는 낮아진다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 열악한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다. As another example of using the PMI, the terminal A1 215-1 uses a worst-case PMI that maximizes interference in each subband using a subband-specific channel matrix with the base station B 220. Calculate That is, the terminal A1 215-1 selects the worst PMI by multiplying the available PMIs sequentially with the channel matrix of each subchannel and comparing the result of the multiplication, or using the algorithm prepared in advance. After calculating the PMI, the worst case PMI most similar to the maximum interference PMI is selected. The terminal A1 215-1 calculates the PMI pattern likelihood based on a matching ratio between the worst PMI for each subband and the PMI for each subband of the base station B 220. In other words, the higher the matching ratio, the lower the PMI pattern likelihood. In this case, the PMI pattern likelihood may be calculated for all subbands or only subbands of upper portions having poor channel quality.
상기 채널 품질을 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기지국들(210, 220)이 PMI 패턴을 사용하지 않는 경우의 채널 품질 및 상기 기지국들(210, 220)이 PMI 패턴을 사용하는 경우의 채널 품질을 산출한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 두 경우의 채널 품질들 간 차이를 산출함으로써, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다.For example, in the case of using the channel quality, the terminal A1 215-1 is the channel quality when the base stations 210 and 220 do not use the PMI pattern and the base stations 210 and 220 are PMI. The channel quality in the case of using a pattern is calculated. The terminal A1 215-1 calculates the difference between the channel qualities of the two cases, thereby calculating the PMI pattern favorability. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper portion having excellent channel quality.
상기 PMI 패턴 호감도는 각 서브밴드에 대해 산출된다. 하지만, 피드백 정보의 양을 감소시키기 위하여, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 서브밴드들의 PMI 패턴 호감도들을 하나의 값으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 PMI 패턴 호감도 들을 합산하거나, 평균화하거나, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 합산하거나, 또는, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 평균화한다. 또는, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 서브밴드들을 다수의 그룹들로 그룹핑한 후, 그룹별로 PMI 패턴 호감도들을 결합할 수 있다.The PMI pattern likelihood is calculated for each subband. However, in order to reduce the amount of feedback information, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 may combine the PMI pattern favorability of a plurality of subbands into one value. For example, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 add up, average, or add weights based on a specific criterion, and add the sums, or, The weights are averaged according to specific criteria. Alternatively, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 may group a plurality of subbands into a plurality of groups, and then combine the PMI pattern similarities for each group.
상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)로부터 상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도를 피드백 받은 상기 기지국들(210, 220)은 상기 채널 품질에 근거하여 각 서브밴드들을 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)에게 할당하고, 할당 결과에 따라 하향링크 통신을 수행한다.The base stations 210 and 220, which have received the channel quality and the PMI pattern likelihood feedback from the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4, may each subband based on the channel quality. Are allocated to the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4, and downlink communication is performed according to the allocation result.
또한, 상기 기지국들(210, 220)은 상기 PMI 패턴 호감도를 이용하여 자신의 PMI 패턴에 대한 셀 내 단말들의 종합 호감도를 산출한다. 예를 들어, 상기 기지국들(210, 220)은 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)로부터의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나 또는 평균화함으로써, 상기 종합 호감도를 산출한다. 만일, 상기 종합 호감도가 임계치 이하인 경우, 상기 기지국들(210)은 PMI 패턴 스위칭(switching)을 수행한다. 예를 들어, 상기 기지국A(110)의 경우, 상기 기지국A(110)는 자신의 PMI 패턴을 임의로 변경하고, 변경된 PMI 패턴을 인접 기지국들로 알린다. 또는, 상기 기지국A(110)는 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스위칭을 요청한다. 이에 따라, 상기 PMI 패턴 스위칭을 요청받은 인접 기지국은 자신의 PMI 패턴을 임의로 변경하고, 변경된 PMI 패턴을 인접 기지국들로 알린다. 이에 따라, 이후의 하향링크 통신 시, 상술한 과정에 따라 산출된 PMI 패턴 호감도가 반영된 PMI 패턴이 사용된다.In addition, the base stations 210 and 220 calculate the overall likelihood of the UEs in the cell for the PMI pattern using the PMI pattern likelihood. For example, the base stations 210 and 220 calculate the overall likelihood by summing or averaging PMI pattern likelihoods from the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4. do. If the overall likelihood is less than or equal to a threshold, the base stations 210 perform PMI pattern switching. For example, in the case of the base station A 110, the base station A 110 arbitrarily changes its PMI pattern and informs the neighbor base stations of the changed PMI pattern. Alternatively, the base station A 110 requests the PMI pattern switching to the adjacent base station which has the greatest influence on the deterioration of the overall likelihood. Accordingly, the neighboring base station, which has been requested to switch the PMI pattern, arbitrarily changes its PMI pattern and informs the neighboring base stations of the changed PMI pattern. Accordingly, in the subsequent downlink communication, the PMI pattern reflecting the PMI pattern favorability calculated according to the above-described process is used.
상술한 셀 간섭 제거 과정에서, 기지국들은 자신이 사용할 PMI 패턴을 결정하고, 인접 기지국들로 자신이 사용할 PMI 패턴을 알린다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 경우, 상기 기지국들은 자신이 사용하지 않을 PMI 패턴을 결정하고, 인접 기지국들로 자신이 사용하지 않을 PMI 패턴을 알린다. 이 경우, 상기 도 2를 참고하여 기지국들 및 단말들의 간섭 제거 과정을 설명하면 다음과 같다.In the cell interference cancellation process described above, the base stations determine their own PMI pattern, and informs neighboring base stations of the PMI pattern to use. However, according to another embodiment of the present invention, the base stations determine a PMI pattern that will not be used by them, and notify neighbor base stations of the PMI pattern that will not be used. In this case, an interference cancellation process of base stations and terminals will be described with reference to FIG. 2.
기지국A(210) 및 기지국B(220)는 하향링크 통신 시 사용하지 않을 PMI 패턴을 결정한다. 그리고, 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220)는 스케줄링에 앞서 자신의 PMI 패턴을 서로 알린다. 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220) 간 통신은 기지국들 간 통신을 위한 전용 망을 통해 수행되거나 백본망을 통해 수행된다. 그리고, 상기 기지국A(210) 및 상기 기지국B(220)는 자신의 PMI 패턴은 물론 인접 기지국의 PMI 패턴을 자신의 셀 내의 단말들에게 브로드캐스트한다.Base station A 210 and base station B 220 determine a PMI pattern not to be used for downlink communication. The base station A 210 and the base station B 220 inform their own PMI patterns before scheduling. Communication between the base station A 210 and the base station B 220 is performed through a dedicated network for communication between the base stations or via a backbone network. In addition, the base station A 210 and the base station B 220 broadcast their PMI patterns as well as PMI patterns of neighboring base stations to terminals in their cells.
동시에, 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서빙 기지국과의 서브밴드별 채널 행렬 및 인접 기지국과의 서브밴드별 채널 행렬을 추정한다. 상기 채널 행렬의 추정을 위해 파일럿 신호들이 이용된다. 일반적으로, 서로 인접한 기지국들은 서로 다른 위치의 자원을 통해 파일럿 신호들을 송신하거나, 또는, 파일럿 신호들에 서로 다른 스크램블링 코드를 곱한다. 따라서, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서빙 기지국의 파일럿 신호들 및 인접 기지국의 파일럿 신호들을 구분할 수 있으며, 이로 인해, 각 기지국의 채널 행렬을 추정할 수 있다.At the same time, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 estimate the sub-band channel matrix with the serving base station and the sub-band channel matrix with the neighboring base station. Pilot signals are used for the estimation of the channel matrix. In general, base stations adjacent to each other transmit pilot signals through resources at different locations, or multiply the pilot signals with different scrambling codes. Accordingly, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 can distinguish pilot signals of a serving base station and pilot signals of an adjacent base station, thereby estimating a channel matrix of each base station. can do.
상기 서빙 기지국과의 채널 행렬을 및 상기 인접 기지국과의 채널 행렬을 추정한 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 서브밴드별 유효 채널 이득을 예측한다. 이때, 서빙 기지국으로부터 수신된 PMI 패턴은 사용되지 않을 PMI 패턴이므로, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 상기 수신된 PMI 패턴을 이용하여 유효 채널 이득을 예측할 수 없다. 따라서, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 수신된 PMI 패턴에 포함된 프리코딩 벡터를 제외한 나머지 프리코딩 벡터들 중 평균적 채널 품질을 최대화하는 프리코딩 벡터를 선택하고, 선택된 프리코딩 벡터를 이용한 경우의 유효 채널 이득을 예측한다. 이때, 서빙 기지국에 대한 유효 채널 이득은 원하는 신호의 수신 세기이며, 인접 기지국에 대한 유효 채널 이득은 간섭의 세기이다. 이어, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 상기 원하는 신호의 수신 세기 및 상기 간섭의 세기를 이용하여 SINR, CINR 등의 서브밴드 별 채널 품질을 산출하고, 적어도 하나의 서브밴드의 채널 품질 정보 및 선택된 프리코딩 벡터의 PMI, 즉, 선호 PMI를 서빙 기지국으로 피드백한다.The terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4, which estimate the channel matrix with the serving base station and the channel matrix with the neighboring base station, predict the effective channel gain for each subband. In this case, since the PMI pattern received from the serving base station is a PMI pattern that will not be used, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 use the received PMI pattern to obtain an effective channel gain. Unpredictable Accordingly, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 have a precoding vector maximizing an average channel quality among the remaining precoding vectors except for the precoding vector included in the received PMI pattern. Next, predict the effective channel gain when the selected precoding vector is used. In this case, the effective channel gain for the serving base station is the reception strength of the desired signal, and the effective channel gain for the neighboring base station is the interference strength. Subsequently, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 calculate channel quality for each subband such as SINR and CINR using the reception strength of the desired signal and the strength of the interference. The PMI of the at least one subband and the PMI of the selected precoding vector, that is, the preferred PMI, are fed back to the serving base station.
또한, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 현재 서빙 기지국 및 인접 기지국의 PMI 패턴들에 대한 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 예를 들어, 상기 PMI 패턴 호감도는 PMI를 이용하여 산출되거나, 또는, 채널 품질을 이용하여 산출된다. In addition, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 calculate a PMI pattern likelihood for the PMI patterns of the current serving base station and the neighboring base station. For example, the PMI pattern likelihood is calculated using PMI or calculated using channel quality.
상기 PMI를 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기지국 B(220)와의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최대화하는 최악의(worst) PMI를 산출한다. 즉, 상기 단말A1(215-1)는 사용 가능한 PMI들을 각 서브채널의 채널 행렬과 순차적으로 곱한 후 곱셈의 결과를 비교함으로써 상기 최악의 PMI를 선택하거나, 또는 미리 준비된 알고리즘을 이용하여 간섭 최대의 PMI를 산출한 후 상기 간섭 최대의 PMI와 가장 유사한 최악의 PMI를 선택한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 서브밴드별 최악의 PMI와 상기 기지국B(220)의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 즉, 상기 상기 일치 비율이 높을수록, 상기 PMI 패턴 호감도는 높아진다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다.For example, in the case of using the PMI, the terminal A1 215-1 calculates a worst PMI that maximizes interference in each subband using a channel matrix for each subband with the base station B 220. do. That is, the terminal A1 215-1 selects the worst PMI by multiplying the available PMIs sequentially with the channel matrix of each subchannel and comparing the result of the multiplication, or by using a prepared algorithm to maximize the interference. After calculating the PMI, the worst PMI most similar to the maximum interference PMI is selected. The terminal A1 215-1 calculates the PMI pattern likelihood based on a matching ratio between the worst PMI for each subband and the PMI for each subband of the base station B 220. In other words, the higher the matching ratio, the higher the PMI pattern likelihood. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper portion having excellent channel quality.
상기 PMI를 이용하는 경우의 다른 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기지국B(220)와의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최소화하는 최선호(most favored) PMI를 산출한다. 즉, 상기 단말A1(215-1)는 사용 가능한 PMI들을 각 서브채널의 채널 행렬과 순차적으로 곱한 후 곱셈의 결과를 비교함으로써 상기 최선호 PMI를 선택하거나, 또는 미리 준비된 알고리즘을 이용하여 상기 최적의 PMI를 산출한 후 상기 최적의(optimal) PMI와 가장 유사한 최선호 PMI를 선택한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 서브밴드별 최선호 PMI와 상기 기지국B(220)의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 즉, 상기 상기 일치 비율이 높을수록, 상기 PMI 패턴 호감도는 낮아진다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다. As another example of using the PMI, the terminal A1 215-1 uses a channel matrix for each subband with the base station B 220 to obtain a most favored PMI for minimizing interference in each subband. Calculate. That is, the terminal A1 215-1 selects the best PMI by multiplying the available PMIs sequentially with the channel matrix of each subchannel and comparing the result of the multiplication, or by using the algorithm prepared in advance. Is calculated and then the best PMI that is most similar to the optimal PMI is selected. The terminal A1 215-1 calculates the PMI pattern likelihood based on a matching ratio between the best-numbered PMI for each subband and the PMI for each subband of the base station B 220. In other words, the higher the matching ratio, the lower the PMI pattern likelihood. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper portion having excellent channel quality.
상기 채널 품질을 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말A1(215-1)은 상기 기지국들(210, 220)이 PMI 패턴을 사용하지 않는 경우의 채널 품질 및 상기 기지국들(210, 220)이 PMI 패턴을 사용하는 경우의 채널 품질을 산출한다. 그리고, 상기 단말A1(215-1)은 두 경우의 채널 품질들 간 차이를 산출함으로써, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다.For example, in the case of using the channel quality, the terminal A1 215-1 is the channel quality when the base stations 210 and 220 do not use the PMI pattern and the base stations 210 and 220 are PMI. The channel quality in the case of using a pattern is calculated. The terminal A1 215-1 calculates the difference between the channel qualities of the two cases, thereby calculating the PMI pattern favorability. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper portion having excellent channel quality.
상기 PMI 패턴 호감도는 각 서브밴드에 대해 산출된다. 하지만, 피드백 정보의 양을 감소시키기 위하여, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 서브밴드들의 PMI 패턴 호감도들을 하나의 값으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나, 평균화하거나, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 합산하거나, 또는, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 평균화한다. 또는, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 다수의 서브밴드들을 다수의 그룹들로 그룹핑한 후, 그룹별로 PMI 패턴 호감도들을 결합할 수 있다.The PMI pattern likelihood is calculated for each subband. However, in order to reduce the amount of feedback information, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 may combine the PMI pattern favorability of a plurality of subbands into one value. For example, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 add up, average, or add weights based on a specific criterion, and then add up, or The weights are averaged according to specific criteria. Alternatively, the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 may group a plurality of subbands into a plurality of groups, and then combine the PMI pattern similarities for each group.
상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)로부터 상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도를 피드백 받은 상기 기지국들(210, 220)은 각 서브밴드에서 사용할 프리코딩 벡터들을 결정한다. 즉, 상기 기지국들(210, 220)은 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)에게 각 서브밴드를 할당한다. 이때, 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)은 각 서브밴드에 대해 선호 PMI를 피 드백 하였으므로, 서브밴드의 할당으로 인해 각 서브밴드에서 사용할 프리코딩 벡터들이 결정된다. 그리고, 상기 기지국들(210, 220)은 서브밴드의 할당 결과에 따라 하향링크 통신을 수행한다.The base stations 210 and 220, which have received the channel quality and the PMI pattern likelihood feedback from the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4, may select precoding vectors to be used in each subband. Decide That is, the base stations 210 and 220 allocate each subband to the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4. In this case, since the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4 feed back the preferred PMI for each subband, precoding vectors to be used in each subband are allocated due to the allocation of the subbands. Is determined. The base stations 210 and 220 perform downlink communication according to the allocation result of the subbands.
또한, 상기 기지국들(210, 220)은 PMI 패턴 호감도를 이용하여 자신의 PMI 패턴에 대한 셀 내 단말들의 종합 호감도를 산출한다. 예를 들어, 상기 기지국들(210, 220)은 상기 단말들(215-1 내지 215-5, 225-1 내지 225-4)로부터의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나 또는 평균화함으로써, 상기 종합 호감도를 산출한다. 만일, 상기 종합 호감도가 임계치 이하인 경우, 상기 기지국들(210)은 PMI 패턴 스위칭(switching)을 수행한다. 예를 들어, 상기 기지국A(110)의 경우, 상기 기지국A(110)는 자신의 PMI 패턴을 임의로 변경하고, 변경된 PMI 패턴을 인접 기지국들로 알린다. 또는, 상기 기지국A(110)는 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스위칭을 요청한다. 이에 따라, 상기 PMI 패턴 스위칭을 요청받은 인접 기지국은 자신의 PMI 패턴을 임의로 변경하고, 변경된 PMI 패턴을 인접 기지국들로 알린다. 이에 따라, 이후의 하향링크 통신 시, 상술한 과정에 따라 산출된 PMI 패턴 호감도가 반영된 PMI 패턴이 사용된다.In addition, the base stations 210 and 220 calculate the overall likelihood of the UEs in the cell for the PMI pattern using the PMI pattern likelihood. For example, the base stations 210 and 220 calculate the overall likelihood by summing or averaging PMI pattern likelihoods from the terminals 215-1 to 215-5 and 225-1 to 225-4. do. If the overall likelihood is less than or equal to a threshold, the base stations 210 perform PMI pattern switching. For example, in the case of the base station A 110, the base station A 110 arbitrarily changes its PMI pattern and informs the neighbor base stations of the changed PMI pattern. Alternatively, the base station A 110 requests the PMI pattern switching to the adjacent base station which has the greatest influence on the deterioration of the overall likelihood. Accordingly, the neighboring base station, which has been requested to switch the PMI pattern, arbitrarily changes its PMI pattern and informs the neighboring base stations of the changed PMI pattern. Accordingly, in the subsequent downlink communication, the PMI pattern reflecting the PMI pattern favorability calculated according to the above-described process is used.
상술한 두 가지 실시 예들에 따른 셀 간섭 제거 과정에서, 기지국들이 브로트캐스팅하는 PMI 패턴은 서브채널 별 1개의 PMI를 포함한다. 하지만, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 PMI 패턴은 서브채널 별 다수의 PMI를 포함하여 구성될 수 있다.In the cell interference cancellation process according to the above-described two embodiments, the PMI pattern broadcasted by the base stations includes one PMI per subchannel. However, according to another embodiment of the present invention, the PMI pattern may include a plurality of PMIs for each subchannel.
이하 본 발명은 상술한 방식에 따르 간섭을 제거하는 기지국 및 단말의 동작 및 구성을 도면을 참고하여 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail with reference to the drawings the operation and configuration of the base station and the terminal for removing interference in the above-described manner.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.3 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a multiple input / output wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참고하면, 상기 기지국은 303단계에서 인접 기지국들과 PMI 패턴을 교환한다. 즉, 상기 기지국은 인접 기지국들로 자신의 PMI 패턴 정보를 송신하고, 상기 인졉 기지국들의 PMI 패턴 정보를 수신한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 각 기지국이 사용할 서브밴드별 PMI들로 구성되며, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 각 기지국이 사용하지 않을 서브밴드별 PMI들로 구성된다. 여기서, 상기 PMI 패턴은 서브밴드 당 하나 또는 둘 이상의 PMI들을 포함한다.Referring to FIG. 3, the base station exchanges a PMI pattern with neighbor base stations in
상기 PMI 패턴을 교환한 후, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 셀 내 단말들에게 자신의 PMI 패턴 및 인접 기지국들의 PMI 패턴들을 브로드캐스트한다. After exchanging the PMI pattern, the base station proceeds to step 303 and broadcasts its own PMI pattern and PMI patterns of neighboring base stations to terminals in the cell.
상기 PMI 패턴들을 브로드캐스트한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 파일럿 신호를 송신한다. 여기서, 상기 파일럿 신호의 송신은 하향링크 통신 시 데이터 신호와 함께 송신되거나 또는 채널 추정을 위해 별도로 송신된다. After broadcasting the PMI patterns, the base station proceeds to step 305 to transmit a pilot signal. Here, the pilot signal is transmitted together with the data signal in downlink communication or separately for channel estimation.
상기 파일럿 신호를 송신한 후, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 단말들로부터 채널 품질 및 PMI 패턴 호감도 정보가 수신되는지 확인한다. 만일, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도 정보는 물론 상기 채널 품질에 대응되는 서브밴드의 선호 PMI도 함께 수신된다. 여기서, 상기 PMI 패턴 호감도 정보는 서브밴드별 PMI 패턴 호감도들, 또는 일부 서브밴드들에 대한 서브밴드별 PMI 패턴 호감도들일 수 있다. 또한, 상기 PMI 패턴 호감도 정보는 PMI 패턴 호감도들의 합, PMI 패턴 호감도들의 평균, 또는 그룹별 PMI 패턴 호감도들일 수 있다.After transmitting the pilot signal, the base station proceeds to step 307 to determine whether the channel quality and PMI pattern likelihood information is received from the terminals. According to the second embodiment of the present invention, the channel quality and the PMI pattern likelihood information as well as the preferred PMI of the subband corresponding to the channel quality are also received. Here, the PMI pattern likelihood information may be PMI pattern likelihoods for each subband, or PMI pattern likelihoods for each subband for some subbands. In addition, the PMI pattern likelihood information may be a sum of PMI pattern likelihoods, an average of PMI pattern likelihoods, or PMI pattern likelihoods for each group.
상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도 정보가 수신되면, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 하향링크 자원을 할당하고, 하향링크 통신을 수행한다. 다시 말해, 상기 기지국은 상기 채널 품질에 근거하여 각 서브밴드들을 단말들에게 할당하고, 할당 결과에 따라 하향링크 통신을 수행한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 기지국은 상기 301단계에서 송신한 PMI 패턴에 따라 각 서브밴드에서 프리코딩 벡터를 적용한다. 반면, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 기지국은 각 서브밴드를 할당받은 단말의 선호 PMI을 상기 각 서브밴드에 적용한다.When the channel quality and the PMI pattern likelihood information are received, the base station proceeds to step 309 to allocate downlink resources and performs downlink communication. In other words, the base station allocates each subband to the terminals based on the channel quality, and performs downlink communication according to the allocation result. In this case, according to the first embodiment of the present invention, the base station applies a precoding vector in each subband according to the PMI pattern transmitted in
이어, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 종합 호감도를 산출하고, 상기 종합 호감도를 임계치와 비교한다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말들로부터 수신된 PMI 패턴 호감도 정보를 이용하여 자신의 PMI 패턴에 대한 셀 내 단말들의 종합 호감도를 산출한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 단말들의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나 또는 평균화함으로써, 상기 종합 호감도를 산출한다. 만일, 상기 종합 호감도가 상기 임계치보다 큰 경우, 상기 기지국은 본 절차를 종료한다.Subsequently, the base station proceeds to step 311 to calculate a comprehensive likelihood, and compares the comprehensive likelihood with a threshold. That is, the base station calculates the overall likelihood of the terminals in the cell for the PMI pattern using the PMI pattern likelihood information received from the terminals. For example, the base station calculates the overall likelihood by summing or averaging the PMI pattern likelihoods of the terminals. If the overall likelihood is greater than the threshold, the base station terminates this procedure.
반면, 상기 조합 호감도가 상기 임계치보다 작거나 같은 경우, 상기 기지국은 313단계로 진행하여 PMI 패턴 스위칭 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 기지국은 미리 설정된 규칙에 따라 자신의 PMI 패턴을 변경하거나, 또는, 임의로 자신의 PMI 패턴을 변경한다. 또는, 상기 기지국은 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스위칭을 요청한다. 또는, 상기 기지국은 자신의 PMI 패턴을 변경함과 동시에 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스위칭을 요청한다.On the other hand, if the combined likelihood is less than or equal to the threshold, the base station proceeds to step 313 to perform a PMI pattern switching procedure. For example, the base station changes its PMI pattern according to a preset rule or arbitrarily changes its PMI pattern. Alternatively, the base station requests PMI pattern switching to the neighboring base station that has the greatest influence on the deterioration of the overall likelihood. Alternatively, the base station requests PMI pattern switching to the neighboring base station that has the greatest influence on the deterioration of the overall favorability while changing its PMI pattern.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.4 is a flowchart illustrating an operation procedure of a terminal in a multiple input / output wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참고하면, 상기 단말은 401단계에서 기지국으로부터 PMI 패턴들이 수신되는지 확인한다. 상기 PMI 패턴들은 서빙 기지국의 PMI 패턴 및 인접 기지국들의 PMI 패턴들을 포함한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 각 기지국이 사용할 서브밴드별 PMI들로 구성되며, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 각 기지국이 사용하지 않을 서브밴드별 PMI들로 구성된다. 여기서, 상기 PMI 패턴은 서브밴드 당 하나 또는 둘 이상의 PMI들을 포함한다.Referring to FIG. 4, the terminal determines whether PMI patterns are received from the base station in
상기 PMI 패턴들이 수신되면, 상기 단말은 403단계로 진행하여 상기 서빙 기지국 및 상기 인접 기지국들과의 하향링크 채널 행렬을 추정한다. 다시 말해, 상기 단말은 상기 서빙 기지국으로부터의 파일럿 신호를 이용하여 상기 서빙 기지국과의 서브밴드별 하향링크 채널을 추정하고, 상기 인접 기지국들로부터의 파일럿 신호를 이용하여 상기 인접 기지국들과의 서브밴드별 하향링크 채널 행렬을 추정한다.When the PMI patterns are received, the terminal proceeds to step 403 to estimate a downlink channel matrix between the serving base station and the neighbor base stations. In other words, the terminal estimates a downlink channel per subband with the serving base station using the pilot signal from the serving base station, and subbands with the neighbor base stations using the pilot signal from the neighbor base stations. The star downlink channel matrix is estimated.
상기 하향링크 채널 행렬을 추정한 후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 서브밴드별 채널 품질을 산출한다. 여기서, 상기 채널 품질은 프리코딩 벡터를 적용한 경우의 채널 품질이다. 상세히 설명하면, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 단말은 상기 PMI 패턴들을 이용하여 상기 서빙 기지국에 대한 서브밴드별 유효 채널 이득 및 상기 인접 기지국들 각각에 대한 서브밴드별 유효 채널 이득들을 예측한다. 그리고, 상기 단말은 상기 유효 채널 이득들을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출한다. 반면, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 단말은 수신된 PMI 패턴들에 포함된 프리코딩 벡터를 제외한 나머지 프리코딩 벡터들 중 평균적 채널 품질을 최대화하는 서빙 기지국 및 인접 기지국들에 대한 선호 PMI들을 선택하고, 상기 기지국들이 상기 선호 PMI들을 이용한 경우의 유효 채널 이득을 예측한다. 그리고, 상기 단말은 상기 유효 채널 이득들을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출한다.After estimating the downlink channel matrix, the terminal proceeds to step 405 to calculate channel quality for each subband. Here, the channel quality is the channel quality when the precoding vector is applied. In detail, according to the first embodiment of the present invention, the terminal uses the sub-band effective channel gains for the serving base station and the sub-band effective channel gains for each of the neighbor base stations using the PMI patterns. Predict. The terminal calculates channel quality for each subband using the effective channel gains. In contrast, according to the second embodiment of the present invention, the terminal prefers the serving base station and the neighbor base stations to maximize the average channel quality among the remaining precoding vectors except for the precoding vector included in the received PMI patterns. Select PMIs and predict the effective channel gain when the base stations use the preferred PMIs. The terminal calculates channel quality for each subband using the effective channel gains.
상기 채널 품질을 산출한 후, 상기 단말은 407단계로 진행하여 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상기 단말은 상기 PMI 패턴 호감도 산출을 위해 PMI를 이용하거나, 또는, 채널 품질을 이용한다. 상기 채널 품질을 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말은 상기 기지국들이 PMI 패턴을 사용하지 않는 경우의 채널 품질 및 상기 기지국들이 PMI 패턴을 사용하는 경우의 채널 품질을 산출하고, 두 경우의 채널 품질들 간 차이를 산출함으로써, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상 기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다. 상기 PMI를 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 단말은 인접 기지국들과의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최소화하는 최선호 PMI를 산출하고, 서브밴드별 최선호 PMI와 상기 인접 기지국들의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 높아지고, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 낮아진다. 또는, 상기 단말은 인접 기지국들과의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최대화하는 최악의 PMI를 산출하고, 서브밴드별 최악의 PMI와 상기 인접 기지국들의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 낮아지고, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 높아진다. After calculating the channel quality, the terminal proceeds to step 407 to calculate the PMI pattern favorability. In this case, the terminal uses PMI or the channel quality to calculate the PMI pattern attractiveness. For example, when the channel quality is used, the terminal calculates the channel quality when the base stations do not use the PMI pattern and the channel quality when the base stations use the PMI pattern. By calculating the difference between the two, the PMI pattern favorability is calculated. In this case, the PMI pattern favorability may be calculated for the entire subbands or only the subbands of the upper part having the excellent channel quality. For example, in the case of using the PMI, the UE calculates the best PMI for minimizing interference in each subband by using a subband-specific channel matrix with neighboring base stations, and calculates the best PMI for each subband and the neighbor base stations. Based on the coincidence ratio of the PMI for each subband, the PMI pattern favorability is calculated. In this case, according to the first embodiment of the present invention, the higher the match ratio, the higher the PMI pattern likelihood, and according to the second embodiment of the present invention, the higher the match ratio, the higher the PMI pattern likelihood Lowers. Alternatively, the terminal calculates a worst case PMI for maximizing interference in each subband using a subband-specific channel matrix with neighboring base stations, and matches the worst case PMI for each subband with the subband PMI of the neighboring base stations. Based on the ratio, the PMI pattern likelihood is calculated. In this case, according to the first embodiment of the present invention, the higher the match ratio, the lower the PMI pattern likelihood, and according to the second embodiment of the present invention, the higher the match ratio, the higher the PMI pattern likelihood Becomes higher.
이어, 상기 단말은 409단계로 진행하여 상기 405단계에서 산출된 채널 품질 및 상기 407단계에서 산출된 PMI 패턴 호감도를 서빙 기지국으로 피드백한다. 만일, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 단말은 상기 407단계에서 결정된 선호 PMI를 추가적으로 피드백한다. 여기서, 상기 PMI 패턴 호감도는 각 서브밴드에 대해 산출된다. 하지만, 피드백 정보의 양을 감소시키기 위하여, 상기 단말은 다수의 서브밴드들의 PMI 패턴 호감도들을 하나의 값으로 결합할 수 있다. 예를 들 어, 상기 단말은 다수의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나, 평균화하거나, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 합산하거나, 또는, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 평균화한다. 또는, 상기 단말은 다수의 서브밴드들을 다수의 그룹들로 그룹핑한 후, 그룹별로 PMI 패턴 호감도들을 결합할 수 있다.Subsequently, the terminal proceeds to step 409 and feeds back the channel quality calculated in
상기 채널 품질 및 상기 PMI 패턴 호감도 정보를 피드백한 후, 상기 단말은 411단계로 진행하여 하향링크 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 기지국에 의해 수행된 자원 할당 결과를 확인하고, 할당받은 자원을 통해 수신되는 신호로부터 하향링크 데이터를 복원한다.After feeding back the channel quality and the PMI pattern likelihood information, the terminal proceeds to step 411 to perform downlink communication. That is, the terminal checks the resource allocation result performed by the base station and restores downlink data from the signal received through the allocated resource.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.5 is a block diagram of a base station in a multiple input / output wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 기지국통신기(502), 피드백정보해석기(504), PMI결정기(506), 스케줄러(508), 메시지생성기(510), 데이터버퍼(512), 다수의 부호화기들(514-1 내지 514-N), 다수의 심벌변조기들(516-1 내지 516-N), 프리코더(518), 파일럿생성기(520), 다수의 부반송파매핑기들(522-1 내지 522-N), 다수의 OFDM변조기들(524-1 내지 524-N), 다수의 RF(Radio Frequency)송신기들(526-1 내지 526-N)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the base station includes a base station communication unit 502, a
상기 기지국통신기(502)는 인접 기지국들과의 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 기지국통신기(502)는 기지국간 통신을 위한 신호 규격 및 프로토콜에 따라 비트열 및 물리적 신호 간 변환을 수행한다. 특히, 상기 기지 국통신기(502)는 상기 PMI결정기(506)로부터 제공되는 PMI 패턴을 인접 기지국들로 송신하고, 상기 인접 기지국들로부터 수신된 PMI 패턴들을 상기 PMI결정기(506)로 제공한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 사용할 서브밴드별 PMI들로 구성되며, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI 패턴은 사용하지 않을 서브밴드별 PMI들로 구성된다. 여기서, 상기 PMI 패턴은 서브밴드 당 하나 또는 둘 이상의 PMI들을 포함한다. The base station communicator 502 provides an interface for performing communication with adjacent base stations. That is, the base station communication unit 502 converts between bit strings and physical signals according to signal standards and protocols for communication between base stations. In particular, the base station 502 transmits the PMI pattern provided from the
상기 피드백정보해석기(504)는 단말로부터 피드백되는 정보를 확인한다. 즉, 상기 피드백정보해석기(504)는 미리 약속된 피드백 방식에 따라 피드백 정보를 나타내는 신호를 정보 비트열로 변환한다. 예를 들어, 코드워드 기반의 피드백 방식이 적용되는 경우, 상기 피드백정보해석기(504)는 피드백 채널을 통해 수신되는 신호와 사용 가능한 코드워드들의 상관 연산을 통해 송신된 코드워드를 식별하고, 식별된 코드워드에 대응되는 피드백 정보를 확인한다. 그리고, 상기 피드백정보해석기(504)는 확인된 피드백 정보를 상기 PMI결정기(506) 및 상기 스케줄러(508)로 제공한다. 여기서, 상기 피드백정보는 상기 단말의 PMI 패턴 호감도 정보, 채널 품질 정보 및 선호 PMI 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 상기 PMI 패턴 호감도 정보는 서브밴드별 PMI 패턴 호감도들, 또는 일부 서브밴드들에 대한 서브밴드별 PMI 패턴 호감도들일 수 있다. 또한, 상기 PMI 패턴 호감도 정보는 PMI 패턴 호감도들의 합, PMI 패턴 호감도들의 평균, 또는 그룹별 PMI 패턴 호감도들일 수 있다.The
상기 PMI결정기(506)는 하향링크 통신 시 사용할 PMI 패턴 또는 사용하지 않을 PMI 패턴을 결정한다. 즉, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI결정 기(506)는 사용할 PMI 패턴을 결정하고, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI결정기(506)는 사용하지 않을 PMI 패턴을 결정한다. 또한, 상기 PMI결정기(506)는 하향링크 신호의 프리코딩을 위해 사용할 서브밴드별 프리코딩 벡터를 상기 프리코더(518)로 제공한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI결정기(506)는 PMI 패턴을 구성하는 프리코딩 벡터들을 상기 프리코더(518)로 제공한다. 반면, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 PMI결정기(506)는 상기 스케줄러(508)의 자원 할당 결과에 따라 각 서브밴드를 할당받은 단말의 선호 PMI에 의해 지시되는 프리코딩 벡터들을 상기 프리코더(518)로 제공한다.The
그리고, 상기 PMI결정기(506)는 상기 피드백정보해석기(504)로부터 제공되는 단말들의 PMI 패턴 호감도 정보를 이용하여 종합 호감도를 산출하고, 상기 종합 호감도와 임계치를 비교한다. 예를 들어, 상기 PMI결정기(506)는 상기 단말들의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나 또는 평균화함으로써, 상기 종합 호감도를 산출한다. 상기 종합 호감도가 상기 임계치보다 큰 경우, 상기 PMI결정기(506)는 현재의 PMI 패턴을 유지한다. 반면, 상기 종합 호감도가 상기 임계치보다 작거나 같은 경우, 상기 PMI결정기(506)는 PMI 패턴 스위칭 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 PMI결정기(506)는 미리 설정된 규칙에 따라 PMI 패턴을 변경하거나, 또는, 임의로 PMI 패턴을 변경한다. 또는, 상기 PMI결정기(506)는 상기 기지국통신기(502)를 통해 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스위칭을 요청한다. 또는, 상기 PMI결정기(506)는 자신의 PMI 패턴을 변경함과 동시에 상기 종합 호감도를 열화하는데 가장 큰 영향을 주는 인접 기지국으로 PMI 패턴 스 위칭을 요청한다. 또한, 인접 기지국으로부터 PMI 패턴 스위칭이 요청되는 경우, 상기 PMI결정기(506)는 PMI 팬턴을 변경한다.The
상기 스케줄러(508)는 단말들에게 자원을 할당한다. 다시 말해, 상기 스케줄러(508)는 상기 피드백정보확인기(504)에 의해 확인된 단말들의 채널 품질에 근거하여 어느 단말에게 어느 서브밴드를 할당할지를 결정한다. 상기 메시지생성기(510)는 단말로 송신될 제어 메시지를 생성한다. 예를 들어, 상기 메시지생성기(510)는 상기 스케줄러(508)의 자원 할당 결과를 알리기 위한 맵 메시지를 생성한다. 특히, 상기 메시지생성기(510)는 상기 PMI결정기(506)로부터 제공되는 PMI 패턴들을 브로드캐스팅하기 위한 메시지를 생성한다. 상기 데이터버퍼(512)는 단말로 송신될 데이터를 임시 저장하고, 송신 시점이 도래하면 저장된 데이터를 출력한다. The
상기 다수의 부호화기들(514-1 내지 514-N) 각각은 상기 데이터버퍼(512)로부터 제공되는 데이터 비트열을 부호화한다. 상기 다수의 심벌변조기들(516-1 내지 516-N) 각각은 부호화된 비트열을 변조함으로써 복소 심벌(complex symbol)들로 변환한다. 상기 프리코더(518)는 셀 간 간섭을 제거하기 위한 프리코딩을 수행한다. 즉, 상기 프리코더(518)는 상기 PMI결정기(506)로부터 제공되는 서브밴드별 프리코딩 벡터를 이용하여 송신 신호들을 프리코딩한다. 상기 파일럿생성기(520)는 파일럿 신호들을 생성하고, 상기 파일럿 신호들을 상기 다수의 부반송파매핑기들(522-1 내지 522-N)로 제공한다. 이때, 파일럿 신호들이 스크램블링되는 경우, 상기 파일럿생성기(520)는 파일럿 신호열에 스크램블링 코드를 곱한 후, 스크램블링 코드와 곱해진 파일럿 신호들을 상기 다수의 부반송파매핑기들(522-1 내지 522-N)로 제공한다. Each of the plurality of encoders 514-1 to 514 -N encodes a data bit string provided from the
상기 다수의 부반송파매핑기들(522-1 내지 522-N) 각각은 프리코딩된 송신 신호들 중 자신과 대응되는 송신 경로의 송신 신호들 및 파일럿 신호들을 부반송파에 매핑함으로써 주파수 영역의 신호들을 구성한다. 상기 다수의 OFDM변조기들(524-1 내지 524-N) 각각은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역의 신호들을 시간 영역의 신호들로 변환한 후, CP(Cyclic Prefix)를 삽입함으로써 기저대역의 OFDM 심벌들을 구성한다. 상기 다수의 RF송신기들(526-1 내지 526-N) 각각은 상기 기저대역의 OFDM 심벌들을 RF 대역의 신호로 변환한 후, 안테나를 통해 송신한다.Each of the plurality of subcarrier mappers 522-1 through 522 -N configures signals in a frequency domain by mapping transmission signals and pilot signals of a transmission path corresponding to itself among the precoded transmission signals to subcarriers. . Each of the plurality of OFDM modulators 524-1 to 524 -N converts signals in a frequency domain into signals in a time domain through an inverse fast fourier transform (IFFT) operation, and then inserts a cyclic prefix (CP). Construct baseband OFDM symbols. Each of the plurality of RF transmitters 526-1 through 526 -N converts the baseband OFDM symbols into a signal of an RF band and then transmits the signals through an antenna.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.6 is a block diagram of a terminal in a multiple input / output wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단말은 다수의 RF수신기들(602-1 내지 602-N), 다수의 OFDM복조기들(604-1 내지 604-N), 다수의 부반송파디매핑기들(606-1 내지 606-N), 다수의 심벌복조기들(608-1 내지 608-N), 다수의 복호화기들(610-1 내지 610-N), 데이터버퍼(612), 메시지해석기(614), 채널추정기(616), 채널품질산출기(618), 호감도산출기(620), 피드백정보생성기(622), 피드백송신기(624)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the terminal includes a plurality of RF receivers 602-1 to 602-N, a plurality of OFDM demodulators 604-1 to 604-N, and a plurality of subcarrier dimappers ( 606-1 through 606-N), a plurality of symbol demodulators 608-1 through 608-N, a plurality of decoders 610-1 through 610-N, a
상기 다수의 RF수신기들(602-1 내지 602-N) 각각은 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 다수의 OFDM복조기들(604-1 내지 604-N) 각각은 상기 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분하고, CP를 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 복원한다. 상기 다수의 심벌복조기들(608-1 내지 608-N) 각각은 상기 복소 심벌들을 복조함으로써 부호화된 비트열로 변환한다. 상기 다수의 복호화기들(610-1 내지 610-N) 각각은 상기 부호화된 비트열을 복호화한다. 상기 데이터버퍼(612)는 상기 다수의 복호화기들(610-1 내지 610-N)에 의해 복호화된 정보 비트열을 임시 저장한다. 상기 메시지해석기(612)는 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 해석함으로써, 상기 제어 메시지에 포함된 정보를 확인한다. 특히, 상기 메시지해석기(612)는 제어 메시지를 통해 서빙 기지국 및 인접 기지국들의 PMI 패턴들을 확인한다.Each of the plurality of RF receivers 602-1 through 602-N converts an RF band signal received through an antenna into a baseband signal. Each of the plurality of OFDM demodulators 604-1 through 604-N divides the baseband signal into OFDM symbol units, removes a CP, and then complex symbols mapped to a frequency domain through a fast fourier transform (FFT) operation. Restore them. Each of the plurality of symbol demodulators 608-1 through 608 -N converts the complex symbols into an encoded bit string by demodulating the complex symbols. Each of the plurality of decoders 610-1 through 610 -N decodes the encoded bit string. The
상기 채널추정기(616)는 상기 다수의 부반송파디매핑기들(606-1 내지 606-N)로부터 제공되는 파일럿 신호를 이용하여 서빙 기지국 및 인접 기지국들과의 채널 행렬을 추정한다. 다시 말해, 상기 채널추정기(616)는 상기 서빙 기지국으로부터의 파일럿 신호를 이용하여 상기 서빙 기지국과의 서브밴드별 하향링크 채널을 추정하고, 상기 인접 기지국들로부터의 파일럿 신호를 이용하여 상기 인접 기지국들과의 서브밴드별 하향링크 채널 행렬을 추정한다. The
상기 채널품질산출기(618)는 서브밴드별 채널 품질을 산출한다. 여기서, 상기 채널 품질은 프리코딩 벡터를 적용한 경우의 채널 품질이다. 상세히 설명하면, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 채널품질산출기(618)는 상기 메시지해석기(614)에 의해 확인된 PMI 패턴들을 이용하여 상기 서빙 기지국에 대한 서브밴 드별 유효 채널 이득 및 상기 인접 기지국들 각각에 대한 서브밴드별 유효 채널 이득들을 예측한다. 그리고, 상기 채널품질산출기(618)는 상기 유효 채널 이득들을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출한다. 반면, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 채널품질산출기(618)는 상기 메시지해석기(614)에 의해 확인된 PMI 패턴들에 포함된 프리코딩 벡터를 제외한 나머지 프리코딩 벡터들 중 평균적 채널 품질을 최대화하는 서빙 기지국 및 인접 기지국들에 대한 선호 PMI들을 선택하고, 상기 기지국들이 상기 선호 PMI들을 이용한 경우의 유효 채널 이득을 예측한다. 그리고, 상기 채널품질산출기(618)는 상기 유효 채널 이득들을 이용하여 서브밴드별 채널 품질을 산출한다.The
상기 호감도산출기(620)는 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상기 호감도산출기(620)는 상기 PMI 패턴 호감도 산출을 위해 PMI를 이용하거나, 또는, 채널 품질을 이용한다. 상기 채널 품질을 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 호감도산출기(620)는 기지국들이 PMI 패턴을 사용하지 않는 경우의 채널 품질 및 상기 기지국들이 PMI 패턴을 사용하는 경우의 채널 품질을 산출하고, 두 경우의 채널 품질들 간 차이를 산출함으로써, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 상기 PMI 패턴 호감도는 서브밴드들 전체 또는 우수한 채널 품질을 갖는 상위 일부의 서브밴드들만을 대상으로 산출될 수 있다. 상기 PMI를 이용하는 경우의 예를 들면, 상기 호감도산출기(620)는 인접 기지국들과의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최소화하는 최선호 PMI를 산출하고, 서브밴드별 최선호 PMI와 상기 인접 기지국들의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 높아지고, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 낮아진다. 또는, 상기 호감도산출기(620)는 인접 기지국들과의 서브밴드별 채널 행렬을 이용하여 각 서브밴드에서 간섭을 최대화하는 최악의 PMI를 산출하고, 서브밴드별 최악의 PMI와 상기 인접 기지국들의 서브밴드별 PMI의 일치 비율에 근거하여, 상기 PMI 패턴 호감도를 산출한다. 이때, 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 낮아지고, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 일치 비율이 높은 수록, 상기 PMI 패턴 호감도가 높아진다. The
상기 피드백정보생성기(622)는 기지국으로 피드백될 정보를 생성한다. 본 발명의 제1실시 예에 따르는 경우, 상기 피드백정보생성기(622)는 상기 채널품질산출기(618)로부터 제공되는 채널 품질 및 상기 호감도산출기(620)로부터 제공되는 PMI 패턴 호감도를 포함하는 피드백 정보를 생성한다. 반면, 본 발명의 제2실시 예에 따르는 경우, 상기 피드백정보생성기(622)는 상기 채널품질산출기(618)로부터 제공되는 채널 품질 및 선호 PMI 및 상기 호감도산출기(620)로부터 제공되는 PMI 패턴 호감도를 포함하는 피드백 정보를 생성한다. 여기서, 상기 PMI 패턴 호감도는 각 서브밴드에 대해 산출된다. 하지만, 피드백 정보의 양을 감소시키기 위하여, 상기 피드백정보생성기(622)는 다수의 서브밴드들의 PMI 패턴 호감도들을 하나의 값으로 결합할 수 있다. 예를 들어, 상기 피드백정보생성기(622)는 다수의 PMI 패턴 호감도들을 합산하거나, 평균화하거나, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 합산하거 나, 또는, 특정 기준에 따라 가중치를 부여한 후 평균화한다. 또는, 상기 피드백정보생성기(622)는 다수의 서브밴드들을 다수의 그룹들로 그룹핑한 후, 그룹별로 PMI 패턴 호감도들을 결합할 수 있다.The
상기 피드백송신기(624)는 상기 피드백정보생성기(622)에 의해 생성된 피드백 정보를 기지국으로 송신한다. 즉, 상기 피드백송신기(624)는 상기 협력 간섭 제거 관련 정보를 물리적 신호로 변환하고, 안테나를 통해 송신한다. 예를 들어, 코드워드 기반의 피드백 방식이 적용되는 경우, 상기 피드백송신기(624)는 상기 피드백 정보에 대응되는 코드워드를 확인고, 확인된 코드워드를 물리적 신호로 변환한 후, 피드백 채널을 통해 송신한다.The
한편 본 발명의 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 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 무선통신 시스템에서 셀 간 간섭의 발생을 개략적으로 도시하는 도면,1 is a view schematically showing the generation of inter-cell interference in a wireless communication system,
도 2는 본 발명에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말 분포의 예를 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating an example of a terminal distribution in a multiple input / output wireless communication system according to the present invention;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,3 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a multiple input / output wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,4 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a multiple input / output wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,5 is a block diagram of a base station in a multiple input / output wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,6 is a block diagram of a terminal in a multiple input / output wireless communication system according to an embodiment of the present invention;
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080105140A KR20100046345A (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Apparatus and method for eliminating inter cell interference in a multiple input multiple output wireless communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080105140A KR20100046345A (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Apparatus and method for eliminating inter cell interference in a multiple input multiple output wireless communication system |
Publications (1)
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KR20100046345A true KR20100046345A (en) | 2010-05-07 |
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Family Applications (1)
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KR1020080105140A KR20100046345A (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Apparatus and method for eliminating inter cell interference in a multiple input multiple output wireless communication system |
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KR (1) | KR20100046345A (en) |
-
2008
- 2008-10-27 KR KR1020080105140A patent/KR20100046345A/en not_active Application Discontinuation
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