JP6040244B2 - ビームフォーミングに基づく無線通信システムにおけるビームスキャニングによるスケジューリング装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムにおけるビーム選択及びビーム間スケジューリングのための装置及び方法に関し、特に、無線通信システムにおける最適のスペクトル効率のための送受信ビームを選択するための装置及び方法に関する。

無線通信システムは、持続的に増加する無線データトラフィック需要を満たすために、より高いデータ伝送率をサポートするための方向に発展している。例えば、無線通信システムは、データ伝送率を増加させるために、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）などの通信技術に基づいてスペクトル効率（Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を改善する方向に技術開発が進められている。

しかし、スマートフォン及びタブレットＰＣに対する需要の増加及びそれに伴う多量のトラフィックを要求するアプリケーションプログラムの爆発的増加によって、データトラフィックに対する要求がさらに加速化し、スペクトル効率を改善する技術だけでは急増する無線データトラフィック需要を満たすことが困難な問題が発生する。

上記問題点を克服するための方法として、超高周波帯域を使用する無線通信システムへの関心が急増している。

超高周波帯域を介して無線通信をサポートする場合、超高周波帯域の周波数の特性上、経路の損失、反射損失などの電波損失が増加する問題点がある。そのため、超高周波帯域を使用する無線通信システムは、電波損失によって電波の到達距離が短くなり、サービス領域（ｃｏｖｅｒａｇｅ）が減少する問題が発生する。

超高周波帯域を使用する無線通信システムは、ビームフォーミング技術を用いて電波の経路損失を緩和し電波の伝達距離を増加させることによって、サービス領域を増大させることができる。

ビームフォーミング技術を使用する場合、送信区間は互いに異なる方向性を有する複数の送信ビームを構成できる。また、受信区間は互いに異なる方向性を有する複数の受信ビームを構成することもできる。

そのため、ビームフォーミング技術を使用する場合、無線通信システムの送信区間及び受信区間は、最適のスペクトル効率が得られる送信ビーム及び受信ビームを選択するための技術を必要とする。

よって、無線通信システムにおけるビームフォーミング技術を使用して最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択するための装置及び方法が要求される。

上記内容は、本明細書の理解を助けるための背景情報として提示されたものにすぎず、本明細書に関連づけられた先行技術として適用可能か否かについての決定及び証明は行われないものである。

したがって、本発明の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムにおける最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムにおける最適のスペクトル効率が得られる送信ビーム及び受信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、それぞれの送信ビームを介して基準信号を送信するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、セル識別情報、セクタ識別情報、ビーム識別情報及びビームの負荷情報のうち少なくとも１つの情報を含む基準信号をそれぞれの送信ビームを介して送信するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの受信区間で、送信区間で提供できる各送信ビームに対するチャネル情報を考慮して最適の送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの受信区間で、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を推定して最適の受信ビーム及び送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの受信区間で、送信ビームに対するチャネル情報及び各送信ビームの負荷を考慮して最適の送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの受信区間で、最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム変更スケジューリングを行うための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、受信区間から提供された送信ビームに対するチャネル情報を考慮して最適の送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、受信区間から提供された送信ビームに対するチャネル情報及び各送信ビームの負荷を考慮して最適の送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、受信区間から提供された受信ビームに対する送信ビームのチャネル状態情報を考慮して送信ビームを選択するための装置及び方法を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、ビームフォーミング技術を使用する無線通信システムの送信区間で、最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム変更スケジューリングを行うための装置及び方法を提供することにある。

本発明の目的を達成するための本発明の第１見地によれば、複数のビームを構成できる無線通信システムの送信区間で信号を送信するための方法は、少なくとも１つの送信ビームを介して基準信号を送信する段階と、受信区間から少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を受信する段階と、前記受信区間から提供された少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を考慮して前記受信区間に信号を送信する第１送信ビームを選択する段階と、前記第１送信ビームの識別情報を考慮して前記受信区間に対するスケジューリングを行う段階と、を含む。

本発明の第２見地によれば、複数のビームを構成できる無線通信システムの送信区間の装置は、複数のアンテナ要素で構成される少なくとも１つのアンテナ部と、受信区間から少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を受信する受信部と、前記受信部を介して前記受信区間から提供された少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を考慮して受信区間に信号を送信するための第１送信ビームを選択するビーム設定部と、少なくとも１つの送信ビームを介して基準信号を送信するように制御し、前記ビーム設定部で選択した前記第１送信ビームの識別情報を考慮して前記受信区間に対するスケジューリングを行う制御部と、それぞれのアンテナ要素に接続され、前記少なくとも１つの送信ビームを介して基準信号を送信し、前記ビーム設定部で選択した第１送信ビームを用いて前記受信区間に信号を送信するようにビームを形成する複数のＲＦ経路と、を含む。

本発明の第３見地によれば、複数のビームを構成できる無線通信システムの受信区間でビームのチャネル情報を確認するための方法は、少なくとも１つの送信ビームを介して受信した少なくとも１つの基準信号を用いて前記少なくとも１つの送信ビームのチャネルを推定する段階と、前記少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を考慮して送信区間が信号を送信するために使用する第１送信ビームを選択する段階と、前記第１送信ビームの識別情報を考慮して前記送信区間にスケジューリングを要求する段階と、を含む。

本発明の第４見地によれば、複数のビームを構成できる無線通信システムの受信区間の装置は、少なくとも１つの送信ビームを介して少なくとも１つの基準信号を受信する受信部と、前記少なくとも１つの基準信号を用いて前記少なくとも１つの送信ビームのチャネルを推定するチャネル推定部と、前記少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報を考慮して送信区間が信号を送信するために使用する第１送信ビームを選択し、前記第１送信ビームの識別情報を考慮して前記送信区間にスケジューリングを要求する制御部と、を含む。

本発明による無線通信システムにおける送信区間の送信ビーム及び受信区間の受信ビームを示す図である。 本発明の実施形態による基準信号識別子の構成を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムにおけるビーム選択によるビーム間スケジューリングを示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムにおけるビーム選択によるビーム間スケジューリングを示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムにおけるビーム選択によるビーム間スケジューリングを示す図である。 本発明による送信ビームを形成するための送信区間のブロック構成を示す図である。 本発明による受信ビームを形成するための受信区間のブロック構成を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムにおける最適のビームの選択及びビーム変更を行うための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間で最適のビームを選択するための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間で最適のビームを変更するための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間でビームを変更するための手順を示す図である。 本発明の別の実施形態による無線通信システムにおける最適のビームを選択及び変更するための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間でビームを変更するための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間で最適のビームを選択するための手順を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間で最適のビームを変更するための手順を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明を説明するに当たって、関連する公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にする可能性があると判断された場合、その詳細な説明は省略する。また、以下で記載される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これはユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なることがある。したがって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。

以下、本発明は、ビームフォーミングに基づく無線通信システムにおけるビームスキャニングによるビーム選択及びビーム間スケジューリングのための技術について説明する。

以下の説明で、無線通信システムのセルは、複数のセクタに区分されるものであると仮定して説明する。しかし、セルがセクタに区分されない無線通信システムにおいても同様にビームスキャニングによるビーム選択及びビーム間スケジューリングのための技術を適用できる。

ビームフォーミング技術を使用する場合、送信区間は、図１に示すように、互いに異なる方向性を有する複数のビームをサポートする。また、受信区間は、受信ビームを形成しない、または、図１に示すように、互いに異なる方向性を有する少なくとも１つの受信ビームを形成することもできる。ここで、送信区間は、信号を送信する主体として基地局又は端末を含み、受信区間は、送信区間から信号を受信する端末又は基地局を含む。

図１は、本発明による無線通信システムにおける送信区間の送信ビーム及び受信区間の受信ビームを示している。図２は、本発明の実施形態による基準信号識別子の構成を示している。

図示のように、送信区間１００は、互いに異なる方向性を有する複数のビームをサポートする。

送信区間１００は、サポート可能な複数のビームそれぞれを介して基準信号を送信する。例えば、送信区間１００のセルが複数のセクタに区分される場合、基準信号は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０を含む。別の例として、送信区間１００のセルがセクタに区分されない場合、基準信号は、セル識別情報２００、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０を含むこともできる。ここで、基準信号は、受信区間が送信区間と信号を送受信するために使用する送信ビームを選択できるように、送信区間が各送信ビームを介して送信する信号を意味する。基準信号に含まれる負荷情報２３０は上／中／下、上／下などのように複数の量子化された値で、各送信ビームの負荷情報を含むことができる。

受信区間１１０は、送信区間から提供された送信ビームの基準信号を用いて各送信ビームのチャネルを推定する。例えば、受信区間１１０が受信ビームフォーミングをサポートしない場合、受信区間１１０は、送信区間から提供された送信ビームの基準信号を用いて各送信ビームのチャネルを推定する。別の例として、受信区間１１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間１１０は、それぞれの受信ビームごとに送信ビームのチャネルを推定することもできる。

以降、受信区間１１０は、各送信ビームのチャネル情報を送信区間１００にフィードバックする。例えば、受信区間１１０は、推定した全ての送信ビームに対するチャネル情報を送信区間１００にフィードバックする。別の例として、受信区間１１０は、チャネル状態の良いＭ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間１００にフィードバックできる。さらに別の例として、受信区間は、チャネル状態が参照基準（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ）を満たすＰ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間１００にフィードバックすることもできる。ここで、チャネル情報の状態に該当するチャネル状態は、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｗｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）及びＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のうち少なくとも１つを含む。もし、受信区間１１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間１１０は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル状態情報を送信区間１００にフィードバックする。

送信区間１００、受信区間１１０のうちいずれか１つは受信区間１１０で推定した送信ビームのチャネル情報を用いて相手ノードと通信するための送信ビームを選択する。例えば、送信区間１００、受信区間１１０のうちいずれか１つは受信区間１１０で推定した送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷（ｌｏａｄ）情報を用いて相手ノードと通信するための送信ビームを選択する。別の例として、受信区間１１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、送信区間１００、受信区間１１０のうちいずれか１つのノードは、受信区間１１０で推定した各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を用いて相手ノードと通信するための送信ビーム及び受信ビームを選択する。

図３Ａ乃至３Ｃは、本発明の実施形態による無線通信システムにおけるビーム選択によるビーム間スケジューリングを示している。

送信ビームを選択したノード（送信区間１００又は受信区間１１０）は、選択した送信ビームの基準信号を介して選択した送信ビームのセル、セクタ及びビームの識別情報を確認することができる。これにより、送信区間１００及び受信区間１１０は選択した送信ビームのセル、セクタ及びビームの識別情報に応じてビーム間スケジューリングを行う。例えば、図３Ａに示すように、送信区間３００又は受信区間３１０で選択した送信ビームが、送信区間３００及び受信区間３１０が使用している送信ビームと同じセル及び同じセクタに含まれる場合、送信区間３００及び受信区間３１０は、セクタ内ビーム変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｓｅｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒ−ｂｅａｍ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を行う。別の例として、図３Ｂに示すように、送信区間３００又は受信区間３１０で選択した送信ビームが、送信区間３００及び受信区間３１０が使用している送信ビームと同じセル内の異なるセクタに含まれる場合、送信区間３００及び受信区間３１０は、セクタ変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒ−ｓｅｃｔｏｒ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行う。さらに別の例として、図３Ｃに示すように、送信区間３００又は受信区間３１０で選択した送信ビームが、送信区間３００及び受信区間３１０が使用している送信ビームと異なるセルに含まれる場合、送信区間３００及び受信区間３１０は、セル間ハンドオーバプロセス（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行う。

上記のように、受信区間１１０は、送信区間から提供された送信ビームの基準信号を用いて各送信ビームのチャネルを推定する。この時、受信区間１１０は、基準信号の識別情報を用いて基準信号のセル、セクタ及びビームを区分できる。これにより、受信区間１１０は、各セル及び各セクタ単位で送信ビームのチャネル情報を管理する。もし、受信区間１１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間１１０は、受信ビームごとに各セル及び各セクタ単位で送信ビームのチャネル情報を管理することもできる。

以下の説明は、送信ビームを形成するための送信区間の構成について説明する。以下の説明で、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームのチャネル情報を用いて受信区間と信号を送受信するための最適の送信ビームを選択すると仮定する。

図４は、本発明による送信ビームを形成するための送信区間のブロック構成を示している。ここで、送信区間は、デジタル／アナログハイブリッドビームフォーミング方式を使用すると仮定する。

図示のように、送信区間は、Ｋ個のチャネルエンコーダ４００−１乃至４００−Ｋ、ＭＩＭＯエンコーダ４１０、プリコーディング部４２０、Ｎ_Ｔ個のＲＦ経路４３０−１乃至４３０−Ｎ_Ｔ、Ｎ_Ｔ個のサブアレイ（ｓｕｂ−ａｒｒａｙ）アンテナ部４５０−１乃至４５０−Ｎ_Ｔ、ビーム設定部４６０、送信制御部４７０及びフィードバック情報受信部４８０を含んで構成される。

Ｋ個のチャネルエンコーダ４００−１乃至４００−Ｋは、それぞれ受信区間に送信する信号を符号化して出力するチャネルエンコーダ（ｃｈａｎｎｅｌ ｅｎｃｏｄｅｒ）を含む。

ＭＩＭＯエンコーダ４１０は、Ｎ_Ｔ個のサブアレイアンテナ部４５０−１乃至４５０−Ｎ_Ｔを介して信号を送信するために、Ｋ個のチャネルエンコーダ４００−１乃至４００−Ｋから提供された変調信号をＭ個のストリームを介して送信する信号に多重化して出力する。

プリコーディング部４２０は、ＭＩＭＯエンコーダ４１０から提供されたＭ_Ｔ個の信号を、デジタルビームフォーミングをサポートするためにプリコーディングしてそれぞれのＲＦ経路４３０−１乃至４３０−Ｎ_Ｔに提供する。

Ｎ_Ｔ個のＲＦ経路４３０−１乃至４３０−Ｎ_Ｔは、それぞれプリコーディング部４２０から提供された信号を当該サブアレイアンテナ部４５０−１乃至４５０−Ｎ_Ｔを介して出力するために処理する。この時、Ｎ_Ｔ個のＲＦ経路４３０−１乃至４３０−Ｎ_Ｔは、同一に構成される。よって、以下の説明では、第１ＲＦ経路４３０−１の構成を代表として説明する。この時、残りのＲＦ経路４３０−２乃至４３０−Ｎ_Ｔは、第１ＲＦ経路４３０−１の構成と同一に構成される。

第１ＲＦ経路４３０−１は、変調部４３２−１１、アナログビーム形成部４９０及びＮ_Ａ個の電力増幅器４４０−１１乃至４４０−１Ｎ_Ａを含んで構成される。ここで、Ｎ_Ａは、第１アンテナ部４５０−１を構成するアンテナ要素（ａｎｔｅｎｎａ ｅｌｅｍｅｎｔ）の個数を意味する。Ｎ_ＴＲＦは、それぞれのサブアレイアンテナ部に含まれる変調部の個数を意味する。この時、Ｎ_Ａ及びＮ_ＴＲＦは同じ場合もあり、異なる場合もある。

Ｎ_Ａの個変調部４３２−１１乃至４３２−１Ｎ_ＴＲＦは、それぞれプリコーディング部４２０から提供された信号を通信方式に従って変調して出力する。例えば、Ｎ_Ａ個の変調部４３２−１１乃至４３２−１Ｎ_ＴＲＦは、それぞれＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器及びデジタル−アナログ変換器（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）を含んで構成される。ＩＦＦＴ演算器は、ＩＦＦＴ演算を介してプリコーディング部４２０から提供された信号を時間領域の信号に変換する。デジタル−アナログ変換器は、ＩＦＦＴ演算器から提供された時間領域の信号をアナログ信号に変換して出力する。この時、Ｎ_Ａ個の変調部４３２−１１乃至４３２−Ｎ_ＴＲＦは、それぞれ並／直列変換器（Ｐ／Ｓ：Ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ Ｓｅｒｉａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）及びＣＰ挿入器（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ ａｄｄｅｒ）をさらに含む。

アナログビーム形成部４９０は、ビーム設定部４６０から提供された送信ビーム重み付けに応じてＮ_Ｔ×Ｎ_ＴＲＦ個の変調部４３２−１１乃至４３２−１Ｎ_Ｔ×Ｎ_ＴＲＦから提供されたＮ_Ｔ×Ｎ_ＴＲＦ個の送信信号の位相を変更して出力する。例えば、アナログビーム形成部４９０は、複数の位相変更部４３４−１１乃至４３４−１Ｎ_Ａ，４３６−１１乃至４３６−１Ｎ_Ａ及び結合部４３８−１１乃至４３８−１Ｎ_Ａを含んで構成される。Ｎ_ＴＲＦ個の変調部４３２−１１乃至４３２−１Ｎ_ＴＲＦは、それぞれ出力信号をＮ_Ａ個の信号に分離してそれぞれの位相変更部４３４−１１乃至４３４−１Ｎ_Ａ，４３６−１１乃至４３６−１Ｎ_Ａに出力する。それぞれの位相変更部４３４−１１乃至４３４−１Ｎ_Ａ，４３６−１１乃至４３６−１Ｎ_Ａは、ビーム設定部４６０から提供された送信ビーム重み付けに応じてＮ_Ａ個の変調部４３２−１１乃至４３２−１Ｎ_Ａから提供された信号の位相を変更する。結合部４３８−１１乃至４３８−１Ｎ_Ａは、アンテナ要素に該当する位相変更部４３４−１１乃至４３４−１Ｎ_Ａ，４３６−１１乃至４３６−１Ｎ_Ａの出力信号を結合して出力する。

電力増幅器４４０−１１乃至４４０−１Ｎ_Ａは、それぞれ結合部４３８−１１乃至４３８−１Ｎ_Ａから提供された信号の電力を増幅して第１アンテナ部４５０−１を介して外部に出力する。

ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じて信号を送信するために使用する送信ビームを選択し、選択した送信ビームに応じた送信ビーム重み付けをアナログビーム形成部４９０に提供する。例えば、ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じて基準信号を送信する送信ビームに応じた送信ビーム重み付けをアナログビーム形成部４９０に提供する。この時、基準信号は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０のうち少なくとも１つを含む。別の例として、ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じてフィードバック情報受信部４８０から提供された各送信ビームに応じたチャネル情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。さらに別の例として、ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じてフィードバック情報受信部４８０から提供された各送信ビームに応じたチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択することもできる。さらに別の例として、ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じてフィードバック情報受信部４８０から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択することもできる。さらに別の例として、ビーム設定部４６０は、送信制御部４７０の制御に応じてフィードバック情報受信部４８０から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。

送信制御部４７０は、送信ビームを形成するための送信ビームを選択するようにビーム設定部４６０を制御する。例えば、送信制御部４７０は、送信区間がサポートできるそれぞれの送信ビームを介して基準信号を送信するようにビーム設定部４６０を制御する。別の例として、送信制御部４７０は、フィードバック情報受信部４８０から提供された送信ビームに対するチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して最適の送信ビームを選択するようにビーム設定部４６０を制御することもできる。

また、送信制御部４７０は、ビーム設定部４６０で選択した最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを行う。例えば、ビーム設定部４６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと同じセル及び同じセクタに含まれる場合、送信制御部４７０は、図３Ａに示すように、セクタ内ビーム変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｓｅｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒ−ｂｅａｍ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を行うように制御する。別の例として、ビーム設定部４６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと同じセル内の異なるセクタに含まれる場合、送信制御部４７０は、図３Ｂに示すように、セクタ変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒ−ｓｅｃｔｏｒ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行うように制御できる。さらに別の例として、ビーム設定部４６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと異なるセルに含まれる場合、送信制御部４７０は、図３Ｃに示すように、セル間ハンドオーバプロセス（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行うように制御することもできる。

フィードバック情報受信部４８０は、受信区間からフィードバックされる情報を受信してプリコーディング部４２０、ビーム設定部４６０及び送信制御部４７０に出力する。

上記実施形態によれば、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームのチャネル情報を用いて受信区間とのスペクトル効率が最適の送信ビームを選択する、またはビームあたり使用可能なリソースに対して割り当てられた端末の数による負荷を考慮した最適の送信ビームを選択できる。

別の実施形態によれば、送信区間は、受信区間から受信区間が選択した最適の送信ビームを提供されることもできる。この場合、ビーム設定部４６０は、受信区間が選択した最適の送信ビームに応じた送信ビーム重み付けをアナログビーム形成部４９０に提供する。送信制御部４７０は、受信区間の要求に応じてビーム間スケジューリングを行う。

上記実施形態によれば、ＲＦ経路は、変調部、アナログビーム形成部及び電力増幅器を含む。

別の実施形態によれば、それぞれの変調部をＲＦ経路と称することもできる。この場合、アナログビーム形成部及び電力増幅器は、ＲＦ経路と分離されて構成されることができる。

以下の説明は、受信ビームフォーミングをサポートする受信区間の構成について説明する。

図５は、本発明による受信ビームを形成するための受信区間のブロック構成を示している。ここで、受信区間は、デジタル／アナログハイブリッドビームフォーミング方式を使用すると仮定する。

図示のように、受信区間は、Ｎ_Ｒ個のサブアレイ（ｓｕｂ−ａｒｒａｙ）アンテナ部５００−１乃至５００−Ｎ_Ｒ、Ｎ_Ｒ個のＲＦ経路５１０−１乃至５１０−Ｎ_Ｒ、後処理部５２０、ＭＩＭＯデコーダ５３０、Ｔ個のチャネルエンコーダ５４０−１乃至５４０−Ｔ、チャネル推定部５５０、制御部５６０及びビーム設定部５７０を含んで構成される。

Ｎ_Ｒ個のＲＦ経路５１０−１乃至５１０−Ｎ_Ｒは、それぞれ当該サブアレイアンテナ部５００−１乃至５００−Ｎ_Ｒを介して受信された信号を処理する。この時、Ｎ_Ｒ個のＲＦ経路５１０−１乃至５１０−Ｎ_Ｒは、同一に構成される。よって、以下の説明では、第１ＲＦ経路５１０−１の構成を代表として説明する。この時、残りのＲＦ経路５１０−２乃至５１０−Ｎ_Ｒは、第１ＲＦ経路５１０−１の構成と同一に構成される。

第１ＲＦ経路５１０−１は、アナログビーム形成部５８０及び復調部５１８−１１乃至５１８−１Ｎ_ＲＲＦを含んで構成される。ここで、Ｎ_ＲＲＦは、１つのサブアレイ第１アンテナ部５００−１に対する復調部の個数を意味する。この時、Ｎ_Ｂ及びＮ_ＲＲＦは同じ場合もあり、異なる場合もある。

アナログビーム形成部５８０は、ビーム設定部５７０から提供された送信ビーム重み付けに応じて第１アンテナ部５００−１を構成するアンテナ要素から提供されたＮ_Ｂ個の受信信号の位相を変更して出力する。例えば、アナログビーム形成部５８０は、複数の位相変更部５１２−１１乃至５１２−１Ｎ_Ｂ、５１４−１１乃至５１４−１Ｎ_Ｂ及び結合部５１６−１１乃至５１６−１Ｎ_Ｂを含んで構成される。第１アンテナ部５００−１を構成するアンテナ要素は受信信号をＮ_Ｂ個の信号に分離してそれぞれの位相変更部５１２−１１乃至５１２−１Ｎ_Ｂ、５１４−１１乃至５１４−１Ｎ_Ｂに出力する。それぞれの位相変更部５１２−１１乃至５１２−１Ｎ_Ｂ、５１４−１１乃至５１４−１Ｎ_Ｂは、ビーム設定部５７０から提供された受信ビーム重み付けに応じて第１アンテナ部５００−１を構成するアンテナ要素から提供された信号の位相を変更する。結合部５１６−１１乃至５１６−１Ｎ_Ｂは、アンテナ要素に該当する位相変更部５１４−１１乃至５１２−１Ｎ_Ｂ、５１４−１１乃至５１４−１Ｎ_Ｂの出力信号を結合して出力する。

復調部５１８−１１乃至５１８−１Ｎ_ＲＲＦは、それぞれ結合部５１６−１１乃至５１６−１Ｎ_Ｂから提供された受信信号を通信方式に従って復調して出力する。例えば、復調部５１８−１１乃至５１８−１Ｎ_ＲＲＦは、それぞれアナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｏｒ）及びＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器を含んで構成される。アナログ−デジタル変換器は、結合部５１６−１１乃至５１６−１Ｎ_Ｂから提供された受信信号をデジタル信号に変換する。ＦＦＴ演算器は、ＦＦＴ演算を介してアナログデジタル変換器から提供された信号を周波数領域の信号に変換する。この時、復調部５１８−１１乃至５１８−１Ｎ_ＲＲＦは、それぞれＣＰ除去器（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ ｒｅｍｏｖｅｒ）及び直／並列変換器（Ｓ／Ｐ：Ｓｅｒｉａｌ ｔｏ Ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含む。

後処理部５２０は、 Ｎ_Ｒ個のＲＦ経路５１０−１乃至５１０−Ｎ_Ｒから提供された信号を送信区間のプリコーディング方式に従って後デコード（ｐｏｓｔ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）してＭＩＭＯデコーダ５３０に提供する。

ＭＩＭＯデコーダ５３０は、後処理部５２０から提供されたＭ個の受信信号をＴ個のチャネルデコーダ５４０−１乃至５４０−Ｔで復号できるようにＴ個の信号に多重化して出力する。

Ｔ個のチャネルデコーダ５４０−１乃至５４０−Ｔは、それぞれ送信区間から提供された信号を復号化するチャネルデコーダ（ｃｈａｎｎｅｌ ｄｅｃｏｄｅｒ）を含む。

チャネル推定部５５０は、送信区間でそれぞれの送信ビームを介して送信する基準信号を介してそれぞれの送信ビームに対するチャネル情報を推定する。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、チャネル推定部５５０は、受信区間がサポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信ビームに対するチャネル情報を推定する。チャネル推定部５５０は、スキャンイベントが発生した場合、それぞれの送信ビームに対するチャネル情報を推定する。ここで、チャネル情報は、信号対雑音比（ＳＮＲ）、ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｐｏｗｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）及びＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のうち少なくとも１つを含む。

制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定したそれぞれの送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックする。例えば、制御部５６０は、チャネル状態の良いＭ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックする。別の例として、制御部５６０は、チャネル状態が参照基準を満たすＰ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックできる。さらに別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、制御部５６０は、受信ビームごとにチャネル状態の良いＭ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックすることもできる。さらに別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、制御部５６０は、受信ビームごとにチャネル状態が参照基準を満たすＰ個の送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックすることもできる。

また、制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定した各送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択することもできる。例えば、制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定した各送信ビームに応じたチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が得られる送信ビームを選択する。ここで、最適のスペクトル効率は、最大チャネル容量（ｍａｘｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｈｉｅｖａｂｌｅ ｃｈａｎｎｅｌ ｃａｐａｃｉｔｙ）、最大ＳＮＲ、最小ビット誤り率及び最小パケット誤り率のうちいずれか１つを含む。別の例として、制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定した各送信ビームに応じたチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択することがもできる。さらに別の例として、制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定した各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択することもできる。さらに別の例として、制御部５６０は、チャネル推定部５５０で推定した各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択することもできる。

また、制御部５６０は、送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを要求することもできる。例えば、制御部５６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと同じセル及び同じセクタに含まれる場合、制御部５６０は、図３Ａに示すように、セクタ内ビーム変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｓｅｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒ−ｂｅａｍ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を送信区間に要求する。別の例として、制御部５６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと同じセル内の異なるセクタに含まれる場合、制御部５６０は、図３Ｂに示すように、セクタ変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒ−ｓｅｃｔｏｒ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を送信区間に要求することもできる。さらに別の例として、制御部５６０で選択した送信ビームが、送信区間及び受信区間が使用している送信ビームと異なるセルに含まれる場合、 制御部５６０は、図３Ｃに示すように、セル間ハンドオーバプロセス（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を送信区間に要求することもできる。

ビーム設定部５７０は、サポート可能な複数の受信ビームのうち送信区間又は制御部５６０で選択した送信ビームに対応する受信ビームに応じて信号を受信するように受信ビーム重み付けをアナログビーム形成部５８０に提供する。

上記実施形態によれば、ＲＦ経路は、アナログビーム形成部及び復調部を含む。

別の実施形態によれば、それぞれの復調部をＲＦ経路と称することもできる。この場合、アナログビーム形成部は、ＲＦ経路と分離されて構成されることができる。

上記のように、送信区間及び受信区間は最適の送信ビームのセル、セクタ及びビームの識別情報に応じてビーム間スケジューリングを行う。もし、受信区間で最適の送信ビームを選択して送信区間にビーム間スケジューリングを要求する場合、無線通信システムは図６に示すように動作する。

図６は、本発明の実施形態による無線通信システムにおける最適のビームの選択及びビーム変更を行うための手順を示している。ここで、受信区間は、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションすると仮定する。

図示のように、送信区間６００は、受信区間６１０のスキャニングをサポートするために、隣接送信区間情報を含むメッセージ（ＮＢＲ−ＩＮＦＯ）を送信する（ステップ６２１）。この時、送信区間６００は、隣接送信区間情報を含むメッセージを放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）する。

受信区間６１０は、スキャンイベントが発生した場合、スキャン要求メッセージ（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱ）を送信区間６００に送信する（ステップ６２３）。送信区間６００は、受信区間６１０のスキャン要求に対する応答メッセージ（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰ）を受信区間６１０に送信する（ステップ６２５）。この時、受信区間６１０及び送信区間６００は、スキャン要求メッセージ及びスキャン応答メッセージを用いてスキャニングプロファイル情報を交換する。

送信区間６００は、サポート可能なそれぞれの送信ビームを介して基準信号を送信する（ステップ６２７）。ここで、基準信号は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０のうち少なくとも１つを含む。

受信区間６１０は、送信区間６００とネゴシエーションしたスキャン情報に応じて送信区間６００が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネル状態（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｕｓ又はｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ）を推定する（ステップ６２９）。もし、受信区間６１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間６１０は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報（チャネル状態）を推定する。

以降、受信区間６１０は、送信ビームのチャネル情報を送信区間６００に報告（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＰ）する（ステップ６３１）。

また、受信区間６１０は、送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。例えば、受信区間６１０は、送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間６００と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。別の例として、受信区間６１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間６１０は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間６００と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択できる。さらに別の例として、受信区間６１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間６１０は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間６００と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択することもできる。この時、受信区間６１０は、基準信号に含まれた負荷情報を考慮して送信ビームの負荷情報を確認することができる。

以降、受信区間６１０は、最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを要求する（ステップ６３３）。例えば、受信区間６１０で選択した送信ビームが送信区間６００及び受信区間６１０が、使用している送信ビームと同じセル及び同じセクタに含まれる場合、受信区間６１０は、図３Ａに示すように、セクタ内ビーム変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｓｅｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒ−ｂｅａｍ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を送信区間６００に要求する。別の例として、受信区間６１０で選択した送信ビームが送信区間６００及び受信区間６１０が、使用している送信ビームと同じセル内の異なるセクタに含まれる場合、受信区間６１０は、図３Ｂに示すように、セクタ変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒ−ｓｅｃｔｏｒ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を送信区間６００に要求できる。さらに別の例として、受信区間６１０で選択した送信ビームが、送信区間６００及び受信区間６１０が使用している送信ビームと異なるセルに含まれる場合、受信区間６１０は、図３Ｃに示すように、セル間ハンドオーバプロセス（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を送信区間６００に要求することもできる。

送信区間６００は、受信区間６１０のビーム間スケジューリング要求に応じて受信区間６１０のビーム間スケジューリングを行う（ステップ６３５）。

上記のように、受信区間６１０で最適の送信ビームを選択して送信区間６００にビーム間スケジューリングを要求する場合、無線通信システムの受信区間６１０は、図７及び図８に示すように動作する。

図７は、本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間で最適のビームを選択するための手順を示している。

図７を参照すると、受信区間は、ステップ７０１にて、送信区間が送信した隣接送信区間情報を確認する。

以降、受信区間は、ステップ７０３に進み、スキャンイベントが発生したかを確認する。例えば、受信区間は、サービング送信区間との信号品質及び基準値を比較してスキャンイベントが発生したかを確認する。この時、受信区間は、サービング送信区間との信号品質が基準値より小さい場合、スキャンイベントが発生したと認識する。別の例として、受信区間は、既設定されたスキャン周期になったかを確認する。

スキャンイベントが発生しなかった場合、受信区間は本アルゴリズムを終了する。

一方、スキャンイベントが発生した場合、受信区間は、ステップ７０５に進み、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションするかを確認する。例えば、受信区間は、自律スキャン（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｓｃａｎｎｉｎｇ）、バックグラウンドスキャン（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）及び非コーディネートスキャン（ｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）などのように、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションしないスキャン方式を使用するか、又はコーディネートスキャン（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）のように送信区間とスキャン情報をネゴシエーションするスキャン方式を使用するかを確認する。

ステップ７０５にて、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションしない場合、受信区間は、ステップ７０９に進み、スキャニングを介して送信ビームに対するチャネルを推定する。この時、受信区間は、送信区間が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネルを推定する。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報を推定する。

一方、ステップ７０５にて、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションする場合、受信区間は、ステップ７０７に進み、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションする。例えば、受信区間は、スキャンイベントが発生した場合、スキャン要求メッセージを送信区間に送信する。送信区間は、受信区間のスキャン要求に対する応答メッセージを受信区間に送信する。この時、受信区間及び送信区間は、スキャン要求メッセージ及びスキャン応答メッセージを用いてスキャニングプロファイル情報を交換する。ここで、スキャニングプロファイル情報は、スキャニング周期（ｐｅｒｉｏｄ）、スキャニング区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）及びスキャニングインタリービング間隔（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ ｉｎｔｅｒｖａｌ）などを含む。

以降、受信区間は、ステップ７０９に進み、スキャニングを介して送信ビームに対するチャネル状態（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｕｓ又はｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ）を推定する。この時、受信区間は、送信区間が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネル情報（チャネル状態）を推定する。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報を推定する。

送信ビームのチャネルを推定した後、受信区間は、ステップ７１１に進み、送信ビームのチャネル情報を送信区間に送信する。例えば、受信区間は、推定した全ての送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックする。別の例として、受信区間は、チャネル状態の良いＭ個の送信ビームに対するチャネル情報のみを送信区間にフィードバックできる。さらに別の例として、受信区間は、チャネル状態が参照基準を満たすＰ個の送信ビームに対するチャネル情報のみを送信区間にフィードバックすることもできる。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル状態情報を送信区間にフィードバックする。

また、受信区間は、ステップ７１３に進み、送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。例えば、受信区間は、送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。さらに別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して送信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。この時、受信区間は、ステップ７０９にて、送信ビームのチャネル情報を推定するために受信した基準信号の負荷情報を介して送信ビームの負荷情報を確認することができる。

以降、受信区間は、図８に示すように、ステップ７１３にて選択した最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを要求する。

図８は、本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間で最適のビームを変更するための手順を示している。

図８を参照すると、受信区間は、図７のステップ７１３にて、送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択した後、ステップ７１５に進み、最適の送信ビームの識別情報を考慮して送信区間との送信ビームが変更されたかを確認する。例えば、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とを比較して送信ビームが変更されたかを確認する。

ステップ７１３にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とが同じ場合、受信区間は、送信区間との送信ビームが変更されなかったと認識する。したがって、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、ステップ７１３にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とが異なる場合、受信区間は、送信区間との送信ビームが変更されたと認識する。したがって、受信区間は、ステップ７１７に進み、ハンドオーバを行うべきであるかを確認する。例えば、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報とが同じであるかを確認する。

ステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報とが同じではない場合、受信区間は、ハンドオーバを行うと認識する。したがって、受信区間は、ステップ７１９に進み、セル間ハンドオーバを行うべきであるかを確認する。例えば、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じであるかを確認する。

ステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じではない場合、受信区間は、セル間ハンドオーバを行うべきであると認識する。したがって、受信区間は、ステップ７２１に進み、送信区間にセル間ハンドオーバを要求する。この時、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、受信区間は、ステップ７２３に進み、送信区間でセル間ハンドオーバ要求を承認したかを確認する。例えば、受信区間は、送信区間から提供されたセル間ハンドオーバ要求に対する応答信号にセル間ハンドオーバ承認情報が含まれたかを確認する。

ステップ７２３にて、送信区間がセル間ハンドオーバ要求を承認しなかった場合、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、ステップ７２３にて、送信区間がセル間ハンドオーバ要求を承認した場合、受信区間は、ステップ７２５に進み、送信区間とのセル間ハンドオーバプロセスを処理する。

一方、ステップ７１９にて、受信区間がステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じで、セクタ識別情報が異なる場合、受信区間は、セクタ間ハンドオーバを行うべきであると認識する。これにより、受信区間は、ステップ７２７に進み、送信区間にセクタ間ハンドオーバを要求する。この時、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、受信区間は、ステップ７２９に進み、送信区間でセクタ間ハンドオーバ要求を承認したかを確認する。例えば、受信区間は、送信区間から提供されたセクタ間ハンドオーバ要求に対する応答信号にセクタ間ハンドオーバ承認情報が含まれたかを確認する。

ステップ７２９にて、送信区間がセクタ間ハンドオーバ要求を承認しなかった場合、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、ステップ７２９にて、送信区間がセクタ間ハンドオーバ要求を承認した場合、受信区間は、ステップ７３１に進み、送信区間とのセクタ間ハンドオーバプロセスを処理する。

一方、ステップ７１７にて、受信区間がステップ７１３にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報が同じ場合、受信区間は、ハンドオーバを行うことなくビームを変更すると認識する。したがって、受信区間は、ステップ７３３に進み、送信区間にビーム切り替えを要求する。この時、受信区間は、ステップ７１３にて選択した送信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、受信区間は、ステップ７３５に進み、送信区間でビーム切り替え要求を承認したかを確認する。例えば、受信区間は、送信区間から提供されたビーム切り替え要求に対する応答信号にビーム切り替え承認情報が含まれたかを確認する。

ステップ７３５にて、送信区間がビーム切り替え要求を承認しなかった場合、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、ステップ７３５にて、送信区間がビーム切り替え要求を承認した場合、受信区間は、ステップ７３７に進み、送信区間とのビーム切り替えプロセスを処理する。

以降、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

上記のように、受信区間で最適の送信ビームを選択して送信区間にビーム間スケジューリングを要求する場合、無線通信システムの送信区間は、図９に示すように動作する。

図９は、本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間でビームを変更するための手順を示している。

図９を参照すると、送信区間は、ステップ９０１にて、隣接送信区間情報を含むメッセージ（ＮＢＲ−ＩＮＦＯ）を送信する。この時、送信区間は、隣接送信区間情報を含むメッセージを放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）する。

以降、送信区間は、ステップ９０３に進み、基準信号送信イベントが発生したかを確認する。例えば、送信区間は、基準信号送信周期になったかを確認する。別の例として、送信区間は、受信区間でスキャニングのために基準信号の送信を要求したかを確認する。もし、基準信号送信イベントが発生しなかった場合、送信区間は、基準信号送信イベントが発生したかを持続的にモニタリングすることもできる。

基準信号送信イベントが発生した場合、送信区間は、ステップ９０５に進み、送信区間がサポート可能なそれぞれの送信ビームを介して送信する基準信号を生成する。例えば、送信区間のセルが複数のセクタに区分される場合、送信区間は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０のうち少なくとも１つを含む基準信号を生成する。

基準信号を生成した後、送信区間は、ステップ９０７に進み、それぞれの送信ビームを介して基準信号を送信する。

以降、送信区間は、ステップ９０９に進み、受信区間から送信ビームに対するチャネル情報が受信されたかを確認する。もし、送信ビームに対するチャネル情報が受信されなかった場合、送信区間は、ステップ９０３に戻る。

送信ビームに対するチャネル情報を受信した場合、送信区間は、ステップ９１１に進み、受信区間からビーム切り替え要求信号が受信されたかを確認する。

受信区間からビーム切り替え要求信号を受信した場合、送信区間は、ステップ９１３に進み、受信区間が要求したビーム切り替えをサポートするか否かを確認する。

以降、送信区間は、ステップ９１５に進み、受信区間のビーム切り替えサポート有無に関する情報を含むビーム切り替え応答信号を受信区間に送信する。図には示していないが、受信区間が要求したビーム切り替えをサポートする場合、送信区間は、受信区間とのビーム切り替えプロセスを処理する。例えば、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームに対するチャネル情報を考慮して最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択して受信区間とのビーム切り替えプロセスを行う。別の例として、送信区間は、受信区間から提供された最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを考慮して受信区間とのビーム切り替えプロセスを行うこともできる。

ステップ９１１にて、受信区間からビーム切り替え要求信号を受信しなかった場合、送信区間は、ステップ９１７に進み、受信区間からセクタ間ハンドオーバ要求信号が受信されたかを確認する。

受信区間からセクタ間ハンドオーバ要求信号を受信した場合、送信区間は、ステップ９１９に進み、受信区間が要求したセクタ間ハンドオーバをサポートするか否かを確認する。

以降、送信区間は、ステップ９２１に進み、受信区間のセクタ間ハンドオーバサポート有無に関する情報を含むセクタ間ハンドオーバ応答信号を受信区間に送信する。図には示していないが、受信区間が要求したセクタ間ハンドオーバをサポートする場合、送信区間は、受信区間とのセクタ間ハンドオーバプロセスを処理する。例えば、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームに対するチャネル情報を考慮して最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択して受信区間とのセクタ間ハンドオーバプロセスを行う。別の例として、送信区間は、受信区間から提供された最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを考慮して受信区間とのセクタ間ハンドオーバプロセスを行うこともできる。

ステップ９１７にて、受信区間からセクタ間ハンドオーバ要求信号を受信しなかった場合、送信区間は、ステップ９２３に進み、受信区間からセル間ハンドオーバ要求信号が受信されたかを確認する。

受信区間からセル間ハンドオーバ要求信号を受信した場合、送信区間は、ステップ９２５に進み、受信区間が要求したセル間ハンドオーバをサポートするか否かを確認する。

以降、送信区間は、ステップ９２７に進み、受信区間のセル間ハンドオーバサポート有無に関する情報を含むセル間ハンドオーバ応答信号を受信区間に送信する。図には示していないが、受信区間が要求したセル間ハンドオーバをサポートする場合、送信区間は、受信区間とのセル間ハンドオーバプロセスを処理する。例えば、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームに対するチャネル情報を考慮して最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択して受信区間とのセル間ハンドオーバプロセスを行う。別の例として、送信区間は、受信区間から提供された最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを考慮して受信区間とのセル間ハンドオーバプロセスを行うこともできる。

一方、ステップ９２３にて、基準時間の間にセル間ハンドオーバ要求信号を受信しなかった場合、送信区間は、受信区間との送信ビームが変更されなかったと認識する。したがって、送信区間は、本アルゴリズムを終了する。

上記実施形態によれば、受信区間は、最適の送信ビームを選択して送信区間にビーム間スケジューリングを要求する。

別の実施形態によれば、送信区間で最適の送信ビームを選択してビーム間スケジューリングを行う場合、無線通信システムは、図１０に示すように動作する。

図１０は、本発明の別の実施形態による無線通信システムで最適のビームを選択及び変更するための手順を示している。ここで、受信区間は、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションすると仮定する。

図示のように、送信区間１０００は、受信区間１０１０のスキャニングをサポートするために隣接送信区間情報を含むメッセージ（ＮＢＲ−ＩＮＦＯ）を送信する（ステップ１０２１）。この時、送信区間１０００は、隣接送信区間情報を含むメッセージを放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）する。

受信区間１０１０は、スキャンイベントが発生した場合、スキャン要求メッセージ（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＱ）を送信区間１０００に送信する（ステップ１０２３）。送信区間１０００は、受信区間１０１０のスキャン要求に対する応答メッセージ（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＳＰ）を受信区間１０１０に送信する（ステップ１０２５）。この時、受信区間１０１０及び送信区間１０００は、スキャン要求メッセージ及びスキャン応答メッセージを用いてスキャニングプロファイル情報を交換する。

送信区間１０００は、サポート可能なそれぞれの送信ビームを介して基準信号を送信する（ステップ１０２７）。例えば、基準信号は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０のうち少なくとも１つを含む。

受信区間１０１０は、送信区間１０００とネゴシエーションしたスキャン情報に応じて送信区間１０００が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネルを推定する（ステップ１０２９）。もし、受信区間１０１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間１０１０は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報を推定する。

以降、受信区間１０１０は、送信ビームのチャネル情報を送信区間１０００に報告（Ｂｅａｍ＿ＳＣＡＮ−ＲＥＰ）する（ステップ１０３１）。

送信区間１０００は、受信区間１０１０から提供された送信ビームのチャネル情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。例えば、送信区間１０００は、受信区間１０１０から提供された送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間１０１０と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。別の例として、受信区間１０１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、送信区間１０００は、受信区間１０１０から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して受信区間１０１０と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。さらに別の例として、受信区間１０１０が受信ビームフォーミングをサポートする場合、送信区間１０００は、受信区間１０１０から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間１０１０と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。

以降、送信区間１０００は、最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを行う（ステップ１０３３）。例えば、送信区間１０００で選択した送信ビームが送信区間１０００及び受信区間１０１０が、使用している送信ビームと同じセル及び同じセクタに含まれる場合、送信区間１０００は、図３Ａに示すように、セクタ内ビーム変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｓｅｃｔｏｒ ｉｎｔｅｒ−ｂｅａｍ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を行う。別の例として、送信区間１０００で選択した送信ビームが送信区間１０００及び受信区間１０１０が、使用している送信ビームと同じセル内の異なるセクタに含まれる場合、送信区間１０００は、図３Ｂに示すように、セクタ変更プロセス（ｉｎｔｒａ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒ−ｓｅｃｔｏｒ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行う。さらに別の例として、送信区間１０００で選択した送信ビームが、送信区間１０００及び受信区間１０１０が使用している送信ビームと異なるセルに含まれる場合、送信区間１０００は、図３Ｃに示すように、セル間ハンドオーバプロセス（ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ Ｈａｎｄｏｖｅｒ）を行う。

上記のように、送信区間１０００で最適の送信ビームを選択してビーム間スケジューリングを行う場合、無線通信システムの受信区間１０１０は、図１１に示すように動作する。

図１１は、本発明の実施形態による無線通信システムの受信区間でビームを変更するための手順を示している。

図１１を参照すると、受信区間は、ステップ１１０１にて、送信区間が送信した隣接送信区間情報を確認する。

以降、受信区間は、ステップ１１０３に進み、スキャンイベントが発生したかを確認する。例えば、受信区間は、サービング送信区間との信号品質及び基準値を比較してスキャンイベントが発生したかを確認する。この時、受信区間は、サービング送信区間との信号品質が基準値より小さい場合、スキャンイベントが発生したと認識する。別の例として、受信区間は、既設定されたスキャン周期になったかを確認する。

スキャンイベントが発生しなかった場合、受信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、スキャンイベントが発生した場合、受信区間は、ステップ１１０５に進み、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションするかを確認する。例えば、受信区間は、自律スキャン（ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ ｓｃａｎｎｉｎｇ）、バックグラウンドスキャン（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）及び非コーディネートスキャン（ｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）などのように、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションしないスキャン方式を使用するか、又はコーディネートスキャン（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｓｃａｎｎｉｎｇ）のように送信区間とスキャン情報をネゴシエーションするスキャン方式を使用するかを確認する。

ステップ１１０５にて、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションしない場合、受信区間は、ステップ１１０９に進み、スキャニングを介して送信ビームに対するチャネル情報（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｕｓ又はｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ）を推定する。この時、受信区間は、送信区間が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネル情報を推定する。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報を推定する。

一方、ステップ１１０５にて、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションする場合、受信区間は、ステップ１１０７に進み、送信区間とスキャン情報をネゴシエーションする。例えば、受信区間は、スキャンイベントが発生した場合、スキャン要求メッセージを送信区間に送信する。送信区間は、受信区間のスキャン要求に対する応答メッセージを受信区間に送信する。この時、受信区間及び送信区間は、スキャン要求メッセージ及びスキャン応答メッセージを用いてスキャニングプロファイル情報を交換する。

以降、受信区間は、ステップ１１０９に進み、スキャニングを介して送信ビームに対するチャネル情報を推定する。この時、受信区間は、送信区間が各送信ビームを介して送信した基準信号を受信して各送信ビームのチャネルを推定する。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、サポート可能なそれぞれの受信ビームごとに送信区間の送信ビームに対するチャネル情報を推定する。

送信ビームのチャネルを推定した後、受信区間は、ステップ１１１１に進み、送信ビームのチャネル情報を送信区間に送信する。例えば、受信区間は、推定した全ての送信ビームに対するチャネル情報を送信区間にフィードバックする。別の例として、受信区間は、チャネル状態の良いＭ個の送信ビームに対するチャネル情報のみを送信区間にフィードバックできる。さらに別の例として、受信区間は、チャネル状態が参照基準を満たすＰ個の送信ビームに対するチャネル情報のみを送信区間にフィードバックすることもできる。もし、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、受信区間は、各受信ビームに対する送信ビームのチャネル状態情報を送信区間にフィードバックする。

以降、受信区間は、ステップ１１１３に進み、送信区間からビーム切り替え要求信号が受信されたかを確認する。

送信区間からビーム切り替え要求信号が受信された場合、受信区間は、ステップ１１１５に進み、送信区間とのビーム切り替えプロセスを処理する。

一方、ステップ１１１３にて、送信区間からビーム切り替え要求信号を受信しなかった場合、受信区間は、ステップ１１１７に進み、送信区間からセクタ間ハンドオーバ要求信号が受信されたかを確認する。

送信区間からセクタ間ハンドオーバ要求信号が受信された場合、受信区間は、ステップ１１１９に進み、送信区間とのセクタ間ハンドオーバを処理する。

一方、ステップ１１１７にて、送信区間からビーム切り替え要求信号を受信しなかった場合、受信区間は、ステップ１１２１に進み、送信区間からセル間ハンドオーバ要求信号が受信されたかを確認する。

送信区間からセル間ハンドオーバ要求信号が受信された場合、受信区間は、ステップ１１２３に進み、送信区間とのセル間ハンドオーバを処理する。

一方、ステップ１１２１にて、基準時間の間にセル間ハンドオーバ要求信号を受信しなかった場合、受信区間は、送信区間との送信ビームが変更されなかったと認識する。したがって、受信区間は本アルゴリズムを終了する。

上記のように、送信区間で最適の送信ビームを選択してビーム間スケジューリングを行う場合、無線通信システムの送信区間は、図１２及び図１３に示すように動作する。

図１２は、本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間で最適のビームを選択するための手順を示している。

図１２を参照すると、送信区間は、ステップ１２０１にて、隣接送信区間情報を含むメッセージ（ＮＢＲ−ＩＮＦＯ）を送信する。この時、送信区間は、隣接送信区間情報を含むメッセージを放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）する。

以降、送信区間は、ステップ１２０３に進み、基準信号送信イベントが発生したかを確認する。例えば、送信区間は、基準信号送信周期になったかを確認する。別の例として、送信区間は、受信区間でスキャニングのために基準信号の送信を要求したかを確認する。

基準信号送信イベントが発生した場合、送信区間は、ステップ１２０５に進み、送信区間がサポート可能なそれぞれの送信ビームを介して送信する基準信号を生成する。例えば、送信区間のセルが複数のセクタに区分される場合、送信区間は、図２に示すように、セル識別情報２００、セクタ識別情報２１０、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０を含んで構成される識別情報を含むように基準信号を生成する。別の例として、送信区間のセルがセクタに区分されない場合、送信区間は、セル識別情報２００、ビーム識別情報２２０及びビームの負荷情報２３０を含んで構成される識別情報を含むように基準信号を生成することもできる。

基準信号を生成した後、送信区間は、ステップ１２０７に進み、それぞれの送信ビームを介して基準信号を送信する。

以降、送信区間は、ステップ１２０９に進み、受信区間から送信ビームに対するチャネル情報が受信されたかを確認する。もし、受信区間から送信ビームに対するチャネル情報が受信されなかった場合、送信区間は、ステップ１２０３に進むこともできる。

送信ビームに対するチャネル情報を受信した場合、送信区間は、ステップ１２１１に進み、受信区間から提供された送信ビームのチャネル情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。例えば、送信区間は、受信区間から提供された送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択する。別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、送信区間は、受信区間から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。さらに別の例として、受信区間が受信ビームフォーミングをサポートする場合、送信区間は、受信区間から提供された各受信ビームに対する送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して受信区間と最適のスペクトル効率が得られる受信ビームに対する送信ビームを選択する。

以降、受信区間は、図１３示すように、ステップ１２１１にて選択した最適の送信ビームの識別情報を考慮してビーム間スケジューリングを行う。

図１３は、本発明の実施形態による無線通信システムの送信区間で最適のビームを変更するための手順を示している。

図１３を参照すると、送信区間は、図１２のステップ１２１１にて、受信区間と最適のスペクトル効率が得られる送信ビームを選択した後、ステップ１２１３に進み、最適の送信ビームの識別情報を考慮して受信区間との送信ビームが変更されたかを確認する。例えば、送信区間は、ステップ１２１１にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とを比較して送信ビームが変更されたかを確認する。

ステップ１２１１にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とが同じ場合、送信区間は、受信区間との送信ビームが変更されなかったと認識する。したがって、送信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、ステップ１２１１にて選択した送信ビームの識別情報と送信区間及び受信区間が使用している送信ビームの識別情報とが異なる場合、送信区間は、受信区間との送信ビームが変更されたと認識する。したがって、送信区間は、ステップ１２１５に進み、受信区間がハンドオーバを行うべきであるかを確認する。例えば、送信区間は、ステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報とが同じであるかを確認する。

ステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報とが同じではない場合、送信区間は、受信区間がハンドオーバを行うべきであると認識する。したがって、送信区間は、ステップ１２１７に進み、受信区間がセル間ハンドオーバを行うべきであるかを確認する。例えば、送信区間は、ステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じであるかを確認する。

ステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じではない場合、送信区間は、受信区間がセル間ハンドオーバを行うべきであると認識する。したがって、送信区間は、ステップ１２１９に進み、受信区間にセル間ハンドオーバを要求する。この時、送信区間は、図１２のステップ１２１１にて選択した最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、送信区間は、ステップ１２２１に進み、受信区間とのセル間ハンドオーバプロセスを処理する。

一方、ステップ１２１７にて、送信区間がステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報とが同じで、セクタ識別情報とが異なる場合、送信区間は、受信区間がセクタ間ハンドオーバを行うべきであると認識する。したがって、送信区間は、ステップ１２２３に進み、受信区間にセクタ間ハンドオーバを要求する。この時、送信区間は、図１２のステップ１２１１にて選択した最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、送信区間は、ステップ１２２５に進み、受信区間とのセクタ間ハンドオーバプロセスを処理する。

一方、ステップ１２１５にて、送信区間がステップ１２１１にて選択した送信ビームと送信区間及び受信区間が使用している送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報とが同じ場合、送信区間は、受信区間がハンドオーバを行うことなくビームを変更すると認識する。これにより、送信区間は、ステップ１２２７に進み、受信区間にビーム切り替えを要求する。この時、送信区間は、図１２のステップ１２１１にて選択した最適のスペクトル効率が得られる送信ビームに関する情報を共に送信することもできる。

以降、送信区間は、ステップ１２２９に進み、受信区間とのビーム切り替えプロセスを処理する。

以降、送信区間は、本アルゴリズムを終了する。

一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能である。したがって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲のみでなくこの特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。

１００ 送信区間
２００ セル識別情報
２１０ セクタ識別情報
２２０ ビーム識別情報
２３０ ビームの負荷情報

Claims (31)

1. 複数のビームを構成できる無線通信システムの送信機で信号を送信するための方法であって、
   複数の送信ビームを介して多数の基準信号を受信機に送信する段階と、
   前記受信機から多数の基準信号のチャネル情報を受信する段階と、
   前記受信機から提供された多数の基準信号のチャネル情報を考慮して前記受信機に信号を送信するための第１送信ビームを選択する段階と、
   前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのビーム識別情報及び、前記第１送信ビームと前記第２送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報の少なくとも一つを考慮して、前記第２送信ビームから前記第１送信ビームにスイッチングするかを決定する段階と、を含む方法。
2. 前記基準信号は、セル識別情報、セクタ識別情報、ビーム識別情報及びビームの負荷情報のうち少なくとも１つを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記第１送信ビームを選択する段階は、
   前記受信機から提供された前記多数の基準信号のチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して前記第１送信ビームを選択する段階を含む請求項１に記載の方法。
4. 第１送信ビームを選択する段階は、
   前記受信機が受信ビームフォーミングをサポートする場合、前記受信機から提供された各受信ビームに対する少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して前記第１送信ビームを選択する過程を含む請求項１に記載の方法。
5. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングするかを決定する段階は、
   前記第１送信ビームの識別情報と第２送信ビームの識別情報とを比較する段階と、
   前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ同じで、ビーム識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対する送信ビーム切り替えを行う段階を含み、
   前記第２送信ビームは、前記受信機に信号を送信するために使用したビームを含む請求項１に記載の方法。
6. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングするかを決定する段階は、
   前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対するセル間ハンドオーバを行う段階を含む請求項５に記載の方法。
7. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングするかを決定する段階は、
   前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ相違する場合、前記受信機に対するセクタ間ハンドオーバを行う段階を含む請求項５に記載の方法。
8. 複数のビームを構成できる無線通信システムの送信機の装置であって、
   複数のアンテナ要素で構成される少なくとも１つのアンテナ部と、
   受信機から複数の基準信号のチャネル情報を受信する受信部と、
   前記受信部を介して前記受信機から提供された複数の基準信号のチャネル情報を考慮して受信機に信号を送信するための第１送信ビームを選択するビーム設定部と、
   前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのビーム識別情報及び、前記第１送信ビームと前記第２送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報の少なくとも一つを考慮して、前記第２送信ビームから前記第１送信ビームにスイッチングするかを決定する制御部と、
   それぞれのアンテナ要素に接続され、前記少なくとも１つの送信ビームを介して基準信号を送信し、前記ビーム設定部で選択した第１送信ビームを用いて前記受信機に信号を送信するようにビームを形成する複数のＲＦ経路と、を含む装置。
9. 前記基準信号は、セル識別情報、セクタ識別情報、ビーム識別情報及びビームの負荷情報のうち少なくとも１つを含む請求項８に記載の装置。
10. 前記ビーム設定部は前記受信機から提供された少なくとも１つの送信ビームに対するチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報を考慮して前記第１送信ビームを選択することである請求項８に記載の装置。
11. 前記ビーム設定部は、前記受信機が受信ビームフォーミングをサポートする場合、前記受信機から提供された各受信ビームに対する少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して前記第１送信ビームを選択することである請求項８に記載の装置。
12. 前記制御部は前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ同一で、ビーム識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対するビーム切り替えを行うことを含み、
    前記第２送信ビームは、前記受信機に信号を送信するために使用したビームを含むものである請求項８に記載の装置。
13. 前記制御部は前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対するセル間ハンドオーバを行う請求項１２に記載の装置。
14. 前記制御部は前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ相違する場合、前記受信機に対するセクタ間ハンドオーバを行う段階を含む請求項１２に記載の装置。
15. 複数のビームを構成できる無線通信システムの受信機でビームのチャネル情報を確認するための方法であって、
    複数の基準信号を含む複数の送信ビームを送信機から受信する段階と、
    前記複数の送信ビームを介して受信した前記複数の基準信号のチャネルを推定する段階と、
    前記複数の基準信号の各チャネル情報を考慮して、送信機が信号を送信するために使用する第１送信ビームを選択する段階と、
    前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのビーム識別情報及び、前記第１送信ビームと前記第２送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報の少なくとも一つを考慮して、前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングを要求する段階と、を含む方法。
16. 前記基準信号は、セル識別情報、セクタ識別情報、ビーム識別情報及びビームの負荷情報のうち少なくとも１つを含む請求項１５に記載の方法 。
17. 前記第１送信ビームを選択する段階は、
    前記複数の基準信号のチャネル情報を考慮して前記第１送信ビームを選択する段階を含む請求項１５に記載の方法。
18. 第１送信ビームを選択する段階は、
    前記受信機が受信ビームフォーミングをサポートする場合、前記受信機から提供された各受信ビームに対する少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して前記第１送信ビームを選択する段階を含む請求項１５に記載の方法。
19. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングを要求する段階は、
    前記第１送信ビームの識別情報と第２送信ビームの識別情報とを比較する段階と、
    前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ同じで、ビーム識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対する送信ビーム切り替えを行う段階と、を含み、
    前記第２送信ビームは、前記受信機に信号を送信するために使用したビームを含む請求項１５に記載の方法。
20. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングを要求する段階は、
    前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対するセル間ハンドオーバを行う段階を含む請求項１５に記載の方法。
21. 前記第２送信ビームから前記選択された前記第１送信ビームにスイッチングを要求する段階は、
    前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ相違する場合、前記受信機に対するセクタ間ハンドオーバを行う段階を含む請求項１５に記載の方法。
22. 前記少なくとも１つの送信ビームのチャネルを推定した後、前記複数の基準信号のそれぞれのチャネル情報を前記送信機にフィードバックする段階をさらに含む請求項１５に記載の方法。
23. 複数のビームを構成できる無線通信システムの受信機の装置であって、
    複数の基準信号を含む複数の送信ビームを送信機から受信する受信部と、
    前記複数の送信ビームを介して受信した前記複数の基準信号のチャネルを推定するチャネル推定部と、
    前記複数の基準信号の各チャネル情報を考慮して、前記送信機が信号を送信するために使用する第１送信ビームを選択し、前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのビーム識別情報及び、前記第１送信ビームと前記第２送信ビームのセル識別情報及びセクタ識別情報の少なくとも一つを考慮して、前記第２送信ビームから前記第１送信ビームにスイッチングを要求する制御部と、を含む装置。
24. 前記基準信号は、セル識別情報、セクタ識別情報、ビーム識別情報及びビームの負荷情報のうち少なくとも１つを含む請求項２３に記載の装置。
25. 前記制御部は、前記複数のチャネル情報を考慮して前記第１送信ビームを選択することである請求項２３に記載の装置。
26. 前記制御部は、前記受信機が受信ビームフォーミングをサポートする場合、前記受信機から提供された各受信ビームに対する少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して前記第１送信ビームを選択する段階を含む請求項２３に記載の装置。
27. 前記受信機が受信ビームフォーミングをサポートする場合、各受信ビームに対する少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報及び各送信ビームの基準信号に含まれた負荷情報のうち少なくとも１つを考慮して前記第１送信ビームを選択することである請求項２３に記載の装置。
28. 前記スイッチングを要求することは、
    前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報並びにセクタ識別情報がそれぞれ同じで、ビーム識別情報が互いに異なる場合、前記制御部は前記送信機にビーム切り替えを要求することを含み、
    前記第２送信ビームは、前記受信機に信号を送信するために使用したビームを含む請求項２３に記載の装置。
29. 前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報が互いに異なる場合、前記受信機に対するセル間ハンドオーバを要求する請求項２３に記載の装置。
30. 前記第１送信ビーム及び第２送信ビームのセル識別情報が同一でセクタ識別情報がそれぞれ相違する場合、前記受信機に対するセクタ間ハンドオーバを要求する請求項２３に記載の装置。
31. 前記制御部は、前記少なくとも１つの送信ビームのチャネル情報を前記送信機にフィードバックする請求項２３に記載の装置。

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