KR100790092B1 - 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서 자원 스케쥴링 장치 및 방법 - Google Patents

다중 사용자 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서 자원 스케쥴링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서, 수신기들 각각으로부터 채널 품질 정보들을 피드백받고, 상기 수신한 채널 품질 정보들을 참조하여 해당 스케쥴링 주기내에서 상기 수신기들 각각에 대해 자원을 스케쥴링한 후, 상기 자원을 스케쥴링한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 미리 설정된 설정 방식으로 선-코딩하여 송신함으로써 시스템 전송 효율을 최대화시킨다.
스케쥴러, 선-MAC 프로세서, CQI 피드백, 선-코딩, MIMO-MAC 순방향 논리 제어 채널, MIMO-MAC 역방향 논리 제어 채널

Description

다중 사용자 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 자원 스케쥴링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCHEDULING RESOURCE IN A RADIO COMMUNICATION SYSTEM USING MULTI-USER MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT SCHEME}
도 1은 일반적인 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 도 2의 선-MAC 프로세서(231)의 내부 구조를 도시한 블록도
도 4는 도 2의 스케쥴러(211)의 내부 구조를 도시한 블록도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 순방향 및 역방향 논리 제어 채널을 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 다중 사용자(multi-user) 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템(이하 '다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에 관한 것으로서, 특히 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 자원을 스케쥴링하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
1970년대 말 미국에서 셀룰라(cellular) 방식의 이동 통신 시스템(Mobile Communication System)이 개발된 이래 국내에서는 아날로그 방식의 1세대(1G: 1st Generation) 이동 통신 시스템이라고 할 수 있는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하기 시작하였다. 이후, 1990년대 중반 2세대(2G: 2nd Generation) 이동 통신 시스템으로서 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 방식의 시스템을 상용화하여 음성 및 저속 데이터 서비스를 제공하였다.
또한, 1990년대 말부터 향상된 무선 멀티미디어 서비스, 범 세계적 로밍(roaming), 고속 데이터 서비스 등을 목표로 시작된 3세대(3G: 3rd Generation) 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)은 현재 일부 상용화되어 서비스가 운영되고 있다. 특히, 상기 3세대 이동 통신 시스템은 이동 통신 시스템에서 서비스하는 데이터량이 급속하게 증가함에 따라 보다 고속의 데이터를 전송하기 위해 개발되었다.
또한, 현재는 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태이다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이 전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하여 표준화되고 있다. 따라서 무선 통신 네트워크에서 유선 통신 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
결국, 차세대 이동 통신 시스템인 4세대 이동 통신 시스템은 고속 패킷 서비스를 위한 패킷 서비스 통신 시스템(packet service communication system) 형태로 발전되어 하고 있다. 상기 고속 패킷 서비스를 위해서 다양한 방식들이 제안되고 있으며, 대표적으로 적응적 변조 및 코딩(AMC: Adaptive Modulation and Coding, 이하 "AMC"라 칭하기로 한다) 방식과, 복합 재전송(HARQ: Hybrid Automatic Retransmission Request, 이하 "HARQ"라 칭하기로 한다) 방식 등이 제안되었으며, 상기 AMC 방식 및 HARQ 방식 등을 사용하면 데이터 전송률을 증가시킬수 있다. 또한, 상기 AMC 방식과 HARQ 방식 등 뿐만 아니라 상기 이동 통신 시스템에 할당된 대역폭(band width)의 한계를 극복하기 위한, 즉 데이터 전송률을 높이기 위한 또 다른 방식으로는 공간 다이버시티(space diversity) 방식이 존재한다.
상기 공간 다이버시티 방식은 일반적으로 채널의 지연 분산이 비교적 작은 채널, 일 예로 실내 채널과 저속 도플러 채널인 보행자 채널 등과 같은 지연 분산이 비교적 작은 채널에서 사용된다. 상기 공간 다이버시티 방식은 두 개 이상의 안테나들을 사용하여 다이버시티 이득을 획득하는 방식으로서, 한 안테나를 통해 송신한 신호가 페이딩 현상에 의해 감쇄된 경우, 나머지 안테나를 통해 송신한 신호 를 수신하여 다이버시티 이득을 획득하는 방식이다. 여기서, 상기 공간 다이버시티 방식은 수신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 수신 안테나 다이버시티 방식과 송신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 송신 안테나 다이버시티 방식 및 다수개의 수신 안테나들과 다수개의 송신 안테나들을 구비하여 적용하는 MIMO 방식으로 분류된다.
상기 MIMO 무선 통신 시스템은 단일 입력 단일 출력(SISO: Single Input Single Output, 이하 'SISO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템(이하 'SISO 무선 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에 비해서 데이터 전송률(data rate) 및 신뢰성 등의 면에서 탁월한 효과를 가진다. 상기 MIMO 무선 통신 시스템은 다수의 송신 안테나들 각각을 통해 송신되는 신호들이 독립성을 가지도록 공간 다중화함으로써 다이버시티 이득(diversity gain)을 획득하게 된다. 즉, 상기 MIMO 무선 통신 시스템은 별도의 직교 공간 채널(orthogonal spatial channel)들을 통하지 않고서도 다수의 이동국들과 신호를 송수신할 수 있다.
일반적으로 무선 채널 환경은 유선 채널 환경과는 달리 다중 경로 간섭(multipath interference)과, 쉐도잉(shadowing)과, 전파 감쇠와, 시변 잡음 및 간섭 등과 같은 여러 요인들로 인해 실제 송신 신호에서 왜곡된 신호를 수신하게 된다. 여기서, 상기 다중 경로 간섭에 의한 페이딩은 반사체나 사용자, 즉 이동국의 이동성에 밀접한 관련을 가지며, 실제 송신 신호와 간섭 신호가 혼재한 형태로 수신된다. 그래서, 상기 수신 신호는 실제 송신 신호에서 심한 왜곡을 겪은 형태가 되어 전체 이동 통신 시스템의 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다. 결과적으로 상기 페이딩 현상은 수신 신호의 크기(amplitude)와 위상(phase)을 왜곡시킬 수 있어, 무선 채널 환경에서 고속의 데이터 통신을 방해하는 주요 원인이며, 상기 페이딩 현상을 해결하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 결과적으로, 이동 통신 시스템에서 데이터를 고속으로 전송하기 위해서는 페이딩 현상과 같은 이동 통신 채널의 특성에 따른 손실 및 사용자별 간섭을 최소화해야 한다. 상기 페이딩 현상으로 인해 통신이 불안정하게 되는 것을 방지하기 위한 방식으로 다이버시티 방식을 사용하며, 따라서 상기 다이버시티 방식들 중 하나인 MIMO 방식이 활발하게 연구되고 있다.
일반적으로 다중 사용자 다이버시티 무선 통신 시스템에서, 스케쥴러(scheduler)는 상기 다중 사용자, 즉 다수의 이동국들 각각에 대한 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)들에 상응하게 상기 다수의 이동국들 각각에 자원을 할당한다. 여기서, 상기 CQI로는 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다) 등이 사용될 수 있다. 상기 다중 사용자 다이버시티 방식은 일반적으로 패킷 데이터 송신과 같은 고속 데이터 송신에 적정한데, 이는 상기 패킷 데이터 송신이 음성과 같은 상수 비트 레이트(constant bit rate)를 가지는 데이터 송신보다 스케쥴링 지연에 덜 민감하기 때문이다. 또한, 상기 다중 사용자 다이버시티 방식은 패킷 데이터를 송신할 이동국들을 적절하게 스케쥴링함으로써 시스템 전체 전송 효율을 최대화시킬 수 있다.
한편, 스케쥴링된 이동국들에 대한 데이터는 송신 선-코더(pre-coder, 이하 'pre-coder'라 칭하기로 한다)에 의해 송신 포맷으로 생성된다. 그래서, 용량 합 간섭(sum-capacity interference) pre-coder를 고려하는 것이 중요하다. 일반적으로 간섭 선-코딩(pre-coding, 이하 'pre-coding'라 칭하기로 한다)은 MIMO 방송 채널(broadcasting channel)을 위한 최고 데이터 레이트를 지원할 수 있으며, 따라서 데이터 레이트 합은 최대화된다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이 경우, 서로 다른 수신기들을 위한 코드워드를 선택할 때 매 송신 타임 슬럿 동안, 매 주파수 톤(frequency tone) 동안, 송신기에서 dirty paper 코딩이 수행된다. 상기 송신기는 첫 번째로 제1수신기, 즉 제1이동국을 위한 코드워드를 선택한다. 그리고 나서 상기 송신기는 제2수신기, 즉 제2이동국을 위해 상기 제1이동국을 위한 코드워드의 전체 정보를 가지는 코드워드를 선택한다. 그래서, 상기 제1이동국의 코드워드는 제2이동국이 간섭 성분인, 상기 제1이동국의 코드워드를 식별하지 않도록 하기 위해 미리 감산될 수 있다. 이런 식으로, 제3송신기, 즉 제3이동국을 위한 코드워드는 상기 제3이동국이 간섭 성분인, 상기 제1이동국 및 제2이동국의 코드워드를 식별하지 않도록 선택된다. 상기와 같은 과정들은 상기 MIMO 이동 통신 시스템의 모든 이동국들, 일 예로 K개의 이동국들에 대해서 주어진 타임 슬럿들마다 수행된다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 상기 dirty paper 코딩 방식을 사용하는 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 1은 일반적인 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 설명하기에 앞서, 상기 도 1에 도시되어 있는 송신기, 즉 기지 국(BS: Base Station)의 송신기 구조는 상기 기지국이 서비스를 제공하고 있는 이동국(MS: Mobile Station)들의 개수가 2개인 경우, 즉 상기 기지국이 제1이동국과 제2이동국의 2개의 이동국들을 서비스하고 있는 경우를 가정한 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 먼저 제1이동국을 타겟으로 하는 패킷 데이터 X1과 제2이동국을 타겟으로 하는 패킷 데이터 X2가 입력되면, 상기 패킷 데이터 X1과 패킷 데이터 X 2는 가산기(111)로 전달된다. 상기 가산기(111)는 상기 패킷 데이터 X1에서 패킷 데이터 X2를 감산한 후 곱셈기(113)로 출력한다. 또한, 상기 패킷 데이터 X2는 상기 가산기(111) 뿐만 아니라 곱셈기(115)로도 전달된다. 상기 곱셈기(113)는 상기 가산기(111)에서 출력한 신호를
Figure 112004015975566-pat00001
와 곱한 후 가산기(117)로 출력한다. 여기서, 상기
Figure 112004015975566-pat00002
은 상기 패킷 데이터 X1에 대한 채널 행렬을 나타낸다. 상기 곱셈기(115)는 상기 패킷 데이터 X2를
Figure 112004015975566-pat00003
와 곱한 후 상기 가산기(117)로 출력한다. 여기서, 상기
Figure 112004015975566-pat00004
은 상기 패킷 데이터 X2에 대한 채널 행렬을 나타낸다. 상기 가산기(117)는 상기 곱셈기(113)에서 출력한 신호와 상기 곱셈기(115)에서 출력한 신호를 가산한 후 송신 안테나들(도시하지 않음)을 통해 상기 제1이동국 및 제2이동국으로 송신한다. 이렇게 송신된 신호들은 각각 제1채널 특성 H1(119)과 제2채널 특성 H2(121)를 가지는 채널을 통해 잡음들 Z1 및 Z2와 가산되어(123,125) 상기 제1이동국 및 제2이동국 으로 수신된다.
상기 기지국에서 모든 이동국들에 대한 채널 매트릭(channel metric)들이 주어지면, 데이터 레이트 합 용량은 최적 송신 공분산(covariance) 매트릭 셋을 검출함으로써 획득되며, 이를 나타내면 하기 수학식 1과 같다.
Figure 112004015975566-pat00005
상기 수학식 1에서 C는 상기 MIMO 이동 통신 시스템의 데이터 레이트 합 용량을 나타내며, i는 이동국들의 개수를 나타내며, Hi는 i번째 이동국의 채널 특성을 나타내며,
Figure 112006050888931-pat00006
는 i번째 이동국의 입력 신호의 공분산(covariance) 행렬을 나타내며,
Figure 112006050888931-pat00007
는
Figure 112006050888931-pat00008
의 컨쥬게이트 전치(conjugate transpose) 행렬을 나타내며, Tr()은 trace 함수를 나타내며, PT는 총 전력(total power)을 나타낸다.
상기 MIMO 이동 통신 시스템의 데이터 레이트 합 용량 C를 최대화시키기 위해서는 이동국들 각각의 서브셋(subset)과 송신 공분산 매트릭을 최적화시켜야하며, 이는 S. Vishwanath와, N. Jindal와 A. Goldsmith가 2000년 제안한 문서 'On the capacity of multiple input multiple output broadcast channels'에 기재되어 있다(S. Vishwanath, N. Jindal, and A. Goldsmith. 'On the capacity of multiple input multiple output broadcast channels'. In Proceedings of Int. Conf. Commun., pages 14441450, April 2000).
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또한, 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템은 패킷 교환 (packet switching) 기반의 통신 시스템으로서, 송신할 패킷 데이터가 존재하는 경우에만 채널을 할당하고, 그래서 채널 접속(access) 및 채널 해제(release) 동작, 즉 스케쥴링 동작이 빈번하게 일어난다. 따라서, 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서는 상기 채널 접속 및 채널 해제 동작을 관리하는 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 'MAC'이라 칭하기로 한다) 계층(layer)의 동작 방식에 따라 전체 시스템 효율이 좌우된다. 그러나, 현재 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 스케쥴링 동작 지원을 위한 MAC 계층에 대한 구체적인 동작 방안 역시 제시되어있지 않으며, 따라서 상기 스케쥴링 동작 지원을 위한 MAC 계층의 구체적인 동작 방안에 대한 필요성 역시 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 자원 스 케쥴링 동작을 지원하는 MAC 계층의 동작을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 채널 품질에 상응하게 자원을 스케쥴링하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 시스템 전체 전송 효율을 최대화하는 자원 스케쥴링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1장치는; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 송신기의 자원 스케쥴링 장치에 있어서, 수신기들 각각으로부터 수신한 채널 품질 정보들을 참조하여 해당 스케쥴링 주기내에서 자원을 스케쥴링할 수신기들을 선-선택하는 선-선택기와, 상기 선-선택기에서 선-선택한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 미리 설정된 설정 방식으로 선-코딩하는 송신 선-코더를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2장치는; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 수신기의 자원 스케쥴링 장치에 있어서, 신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 송신기에서 적용한 송신 방식에 상응하는 수신 방식으로 복조하여 상기 자원 스케쥴링시 적용할 채널 품질 정보를 검출하는 수신 방식 선택기와, 상기 검출한 채널 품질 정보를 양자화하는 양자화기와, 상기 양자화된 채널 품질 정보를 상기 송신기로 송신하는 피드백 정보 송신기를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1방법은; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 송신기의 자원 스케쥴링 방법에 있어서, 수신기들 각각으로부터 채널 품질 정보들을 수신하는 과정과, 상기 수신한 채널 품질 정보들을 참조하여 해당 스케쥴링 주기내에서 상기 수신기들 각각에 대해 자원을 스케쥴링하는 과정과, 상기 자원을 스케쥴링한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 미리 설정된 설정 방식으로 선-코딩하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2방법은; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 수신기의 자원 스케쥴링 방법에 있어서, 상기 수신기에 할당된 자원 스케쥴링 정보를 수신하는 과정과, 이후 신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 송신기에서 적용한 송신 방식에 상응하는 수신 방식으로 복조하여 상기 자원 스케쥴링시 적용할 채널 품질 정보를 검출하는 과정과, 상기 검출한 채널 품질 정보를 양자화하는 과정과, 상기 양자화된 채널 품질 정보를 상기 송신기로 송신하는 과정을 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 다중 사용자(multi-user) 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 ‘MIMO’라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템(이하, ‘MIMO 무선 통신 시스템’이라 칭하기로 한다)에서 전체 시스템 용량을 최대화시키기 위해서는 스케쥴링시 이동국(MS: Mobile Station)들 각각의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 ‘CQI'라 칭하기로 한다)를 참조하여 스케쥴링해야만 한다. 그러나, 현재 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 전체 시스템 용량을 최대화시키기 위한 스케쥴링 방안은 별도로 존재하지 않으며, 따라서 상기 전체 시스템 용량을 최대화시키기 위한 스케쥴링 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다. 또한, 현재 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서는 이동국들 각각의 CQI를 피드백하기 위한 별도의 방안 역시 존재하지 않으며, 따라서 상기 스케쥴링을 위한 CQI 피드백 방안에 대한 필요성 역시 대두되고 있다. 따라서, 본 발명은 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 데이터 레이트 합 용량(sum rate capacity)이 최대가 자원(resource) 스케쥴링(scheduling) 방안을 제안한다. 특히, 본 발명은 이동국들로부터 피드백(feedback)되는 CQI에 상응하게 자원(resource)을 스케쥴링(scheduling)함으로써 데이터 레이트 합 용량을 최대화시키며, 또한 이동국들이 수신 신호를 복조하기 전에 상기 스케쥴링에 관련된 동작들, 즉 CQI 피드백동작을 먼저 수행하도록 함으로써 스케쥴링 지연을 최소화시키는 자원 스케쥴링 방안을 제안한다. 또한, 본 발명은 상기 스케쥴링 동작 지원을 위한 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 매체 접속 제어(MAC: Medium Access Control, 이하 ‘MAC’이라 칭하기로 한다) 계층(layer)의 동작 방식을 제안한다.
그러면 여기서 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템은 송신기, 즉 기지국(BS: Base Station)(200)과 상기 송신기에서 송신하는 신호를 수신하는 다수의 수신기들, 즉 다수의 이동국(MS: Mobile Station)들(230,260)로 구성된다. 상기 도 2에서는 상기 송신기가 기지국이고 상기 수신기가 이동국인 경우를 가정하여 설명하고 있으나 상기 송신기가 이동국이 될 수도 있음은 물론이고, 상기 수신기가 기지국이 될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 도 2에서, 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템은 상기 다중 사용자 MIMO 방식을 사용하기 때문에, 상기 기지국(200) 및 이동국들(230,260) 각각은 다수의 송신 안테나(Tx ANT)들 및 수신 안테나(Rx ANT)들을 구비하여 신호 송수신 동작을 수행하는데, 상기 도 2에서는 설명의 편의상 상기 기지국(200)은 다수의 송신 안테나들을 구비하여 신호를 송신하고, 상기 이동국들(230,260) 각각은 다수의 수신 안테나들을 구비하여 신호를 수신하는 경우만을 일 예로 하여 설명하기로 한다. 또한, 상기 도 2에서 상기 기지국(200)은 M개의 송신 안테나들을 구비하고, 상기 이동국들(230,260) 각각은 N개의 수신 안테나들을 구비한다고 가정하기로 한다.
상기 기지국(200)은 상기 이동국들(230,260) 각각을 타겟(target)으로 하여 발생한 패킷 데이터(packet data)들을 버퍼링(buffering)하는 다수의 큐(queue)들(도시하지 않음)을 구비한다. 여기서, 상기 기지국(200)은 상기 이동국들(230,260)의 개수와 동일한 개수의 큐들을 구비하고, 상기 이동국들(230,260) 각각을 타겟으로 하는 패킷 데이터를 해당하는 큐들 각각에 버퍼링한다. 상기 도 2에서는 상기 기지국(200)이 2개의 이동국들, 즉 이동국들(230,260)하고 통신하는 경우를 일 예로 하였으므로, 상기 큐들의 개수 역시 2개가 된다.
상기 기지국(200)은 MAC 계층(210)과 물리(PHY: PHYsical) 계층(220)의 계층 구조를 가지며, 상기 MAC 계층(210)과 물리 계층(220)에서 1개 혹은 2개 이상의 이동국들의 송신을 스케줄링하는 스케쥴러(scheduler)(211)를 구비한다. 그러면 여기서 상기 스케쥴러(211)의 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 스케쥴러(211)는 상기 MAC 계층(210)과 물리 계층(220) 모두에서 동작하며, 따라서 상기 이동국들(230,260)로부터 피드백(feedback)되는 순방향(forward) 채널의 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 상기 MAC 계층(210)과 물리 계층(220) 모두에서 인식하는 것을 가능하게 한다. 즉, 상기 이동국들(230,260)로부터 피드백되는 CQI는 상기 기지국(200)의 MAC 계층(210)을 통해 수신되는데, 상기 스케쥴러(211)가 상기 MAC 계층(210) 및 물리 계층(220) 모두에서 동작하므로 상기 물리 계층(220)에 대한 동작을 제어할 경우에도 상기 스케쥴러(211)는 상기 이동국들(230,260)로부터 피드백되는 CQI를 사용할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 스케쥴러(211)는 미리 설정되어 있는 스케쥴링 규칙에 따라서 이동국들(230,260)에 패킷 데이터가 송신되도록 제어하며, 상기 이동국들(230,260) 각각에 대응하는 큐들에 저장되어 있는 패킷 데이터 사이즈(size)에 상응하여 패킷 데이터가 송신되도록 제어한다. 즉, 상기 스케쥴러(211)는 상기 기지국(200)에서 할당 가능한 자원(resource), 즉 타임 슬럿(time-slot)들과, 주파수 블록(frequency block)들과 송신 안테나들과 같은 자원을 상기 이동국들(230,260) 각각의 상황에 적응적으로 할당하는 것이다. 한편, 상기 스케쥴러(211)의 제어에 따라 송신 스케쥴링된 패킷 데이터들은 다중화기(multiplxer)(도시하지 않음)에서 다중화되어 송신된다.
상기 이동국들(230,260) 각각은 선-MAC 프로세서(pre-MAC processor)를 구비한다. 즉, 상기 이동국(230)은 선-MAC 프로세서(231)를 구비하고, 상기 이동국(260)은 선-MAC 프로세서(261)를 구비한다. 상기 선-MAC 프로세서(231)는 상기 이동국(230)의 CQI를 생성하여 상기 기지국(200)으로 피드백하고, 상기 선-MAC 프로세서(261)는 상기 이동국(260)의 CQI를 생성하여 상기 기지국(200)으로 피드백한다. 여기서, 상기 선-MAC 프로세서들(231,261) 각각이 상기 이동국들(230,260) 각각의 CQI를 상기 기지국(200)으로 피드백하는 이유는 상기 기지국(200)이 상기 이동국들(230,260)의 채널 품질에 적응적으로 상기 다중 사용자 MIMO 방식에 따른 스케쥴링을 적용할 수 있도록 지원하기 위해서이다. 상기 선-MAC 프로세서들(231,261) 각각의 내부 구조는 하기에서 도 3을 참조하여 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 상기 기지국(200)과 이동국들(230,260)간에는 순방향 채널들 및 역방향(reverse) 채널들이 존재한다. 특히, 상기 순방향 및 역방향 모두에 논리 제어 채널(logical control channel)들이 존재하며, 순방향에서의 상기 논리 제어 채널들을 통해서는 스케쥴링 알고리즘의 결과, 즉 상기 기지국(100)의 스케쥴링 결과가 송신되며, 역방향에서의 상기 논리 제어 채널들을 통해서는 상기 이동국들(230,260)의 CQI들, 즉 상기 선-MAC 프로세서들(231,261) 각각이 생성한 상기 이동국들(230,260)의 CQI들이 송신된다. 상기 순방향 및 역방향에서의 논리 제어 채널들에 대해서는 하기에서 도 5를 참조하여 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 2에서는 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 상기 도 2의 선-MAC 프로세서들(231,261), 일 예로 이동국(230)의 선-MAC 프로세서(231)의 내부 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 3은 도 2의 선-MAC 프로세서(231)의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
상기 도 3을 설명하기에 앞서, 상기 선-MAC 프로세서들(231,261) 각각의 내부 구조는 동일하며, 따라서 상기 도 3에서는 설명의 편의상 상기 선-MAC 프로세서(231)의 내부 구조를 일 예로 하여 설명함에 유의하여야만 한다. 상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기 선-MAC 프로세서(231)는 수신 알고리즘 선택기(Rx algorithm selector)(311)와, 양자화기(quantizer)(313)와, 피드백 정보 생성기(feedback information formatter)(315)로 구성된다.
상기 선-MAC 프로세서(231)는 궁국적으로 상기 이동국(230)의 CQI를 양자화하기 위한 목적을 가지고 동작을 수행한다. 먼저, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 시스템 상황에 상응하게 수신 알고리즘, 즉 수신 방식을 선택한다. 그리고, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 상기 N개의 수신 안테나들을 통해서 수신되는 MIMO 채널 수신 신호를 상기 선택한 수신 알고리즘에 상응하게 CQI를 생성한 후 그 생성된 CQI를 상기 양자화기(313)로 출력한다. 여기서, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 다음과 같은 3가지 방식들중 어 느 한 가지 방식으로 CQI를 생성할 수 있다.
첫 번째 방식은 현재 수신 시점의 채널 품질만을 고려하여 CQI를 생성하는 방식이다.
두 번째 방식은 현재 수신 시점의 채널 품질과 바로 이전 수신 시점의 채널 품질을 함께 고려하여 CQI를 생성하는 방식이다.
세 번째 방식은 현재 수신 시점의 채널 품질 혹은 바로 이전 수신 시점의 채널 품질을 고려하여 예측 형태의 CQI를 생성하는 방식이다.
또한, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템의 시스템 상황에 상응하게 다양한 수신 알고리즘들중 어느 한 수신 알고리즘을 선택하여 CQI를 생성할 수 있다. 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 다음과 같은 3가지 방식들중 어느 한 가지 방식으로 수신 알고리즘을 선택하여 CQI를 생성할 수 있다.
첫 번째 방식은 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 ZF(Zero Forcing, 이하 'ZF'라 칭하기로 한다) 방식의 수신 알고리즘 혹은 최소 평균 제곱 에러(MMSE: Minimum Mean Square Error, 이하 'MMSE'라 칭하기로 한다) 방식의 수신 알고리즘중 어느 한 수신 알고리즘을 사용하여 CQI를 생성하는 방식이다. 이 경우, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 송신 안테나당 수신 유효 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)로 구성된 CQI를 생성한다.
두 번째 방식은 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 연속 제거(successive cancelling) 방식의 수신 알고리즘을 사용하여 CQI를 생성하는 방식이다. 이 경우, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 수신기에서 최적 정렬(ordering) 및 제거를 가정한 안테나당 수신 SNR로 구성된 CQI를 생성한다.
세 번째 방식은 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 최적(optimal) 방식의 수신 알고리즘을 사용하여 CQI를 생성하는 방식이다. 이 경우, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 채널 이득 행렬(channel gain matrix) H를 CQI로 생성한다.
상기에서 설명한 3가지 방식들중 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 첫 번째 방식, 즉 ZF 방식의 수신 알고리즘을 사용하여 CQI를 생성할 경우와 세 번째 방식, 즉 최적 방식의 수신 알고리즘을 사용하여 CQI를 생성할 경우의 CQI를 나타내면 하기 표 1과 같다.
Figure 112004015975566-pat00009
상기 표 1에서
Figure 112004015975566-pat00010
은 SNR을 나타내며,
Figure 112004015975566-pat00011
는 채널 이득 행렬 H의 허미시안(hermitia) 혹은 복소 컨쥬게이트(complex conjugate)를 나타낸다. 또한, 상기 표 1에서
Figure 112004015975566-pat00012
는 해당 시스템이 구비하고 있는 송신 안테나들의 개수를 나타내며,
Figure 112004015975566-pat00013
은 해당 시스템이 구비하고 있는 수신 안테나들의 개수를 나타낸다. 또한, 상기 표 1에서 k는 k번째 안테나를 나타낸다.
한편, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)는 생성한 CQI를 양자화기(313)로 출력하고, 상기 양자화기(313)는 상기 수신 알고리즘 선택기(311)에서 출력한 CQI를 양자화한 후 상기 피드백 정보 생성기(315)로 출력한다. 여기서, 상기 양자화기(313)가 상기 수신 알고리즘 선택기(311)에서 출력한 CQI를 양자화하는 동작에 대해서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 양자화기(313)는 상기 CQI, 즉 송수신 경로들 각각의 채널 이득들을 미리 설정된 설정 개수의 비트들로 인코딩하거나 혹은 상기 채널 이득 행렬 H에 의한 부분 공간으로 인코딩하여 양자화시킨다. 특히, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 ZF 방식의 수신 알고리즘을 사용하였을 경우 상기 양자화기(313)는 상기 표 1에 나타낸 바와 같은 CQI를 특정 개수의 비트들을 사용하여 임의의 정밀도(arbitrary precision)로 양자화시킨다. 만약, 상기 수신 알고리즘 선택기(311)가 최적 방식의 수신 알고리즘을 사용하였을 경우 상기 양자화기(313)는 상기 표 1에 나타낸 바와 같은 CQI, 즉 채널 이득 행렬 H의
Figure 112004015975566-pat00014
개의 채널 이득 계수들을 특정 개수의 비트들로 양자화시킨다.
상기 도 3에서 설명한 바와 같이 상기 선 매체 접속 제어 프로세서(231)가 어떤 수신 알고리즘을 사용하는지에 따라 생성되는 CQI가 상이하게 되고, 이에 따라 피드백되는 CQI 정보량 역시 상이하게 된다. 따라서, 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서는 시스템 상황에 맞게 수신 알고리즘을 선택하여 CQI를 피드백하면 된다.
상기 도 3에서는 선-MAC 프로세서(231)의 내부 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 도 2의 스케쥴러(211)의 내부 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 4는 도 2의 스케쥴러(211)의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
상기 스케쥴러(211)는 선-선택기(pre-selector)(411)와, 송신 선-코더(transmit pre-coder)(413)로 구성되어, 모든 이동국들, 즉 이동국들(230,260) 각각에 대해서 매 프레임(frame)마다 시간(time)-주파수(frequency)-송신 안테나(Tx antenna) 할당 맵(map)을 생성한다. 상기 스케쥴러(211)는 상기 이동국들(230,260) 각각으로부터 피드백받은 CQI들을 사용하여 타임 슬럿과, 주파수 및 송신 안테나 할당을 수행하므로, 상기 이동국들(230,260) 각각으로부터의 CQI 피드백은 자원 할당에 있어 굉장히 중요한 요인으로 작용한다. 즉, 상기 스케쥴러(211)는 상기 이동국들(230,260) 각각으로부터 피드백받은 CQI들을 사용하여 상기 이동국들(230,260) 각각에 순차적인 송신 스케줄인, 시간-주파수-송신 안테나 자원을 할당할 상기 맵을 생성하는 것이다. 상기 맵은 매 프레임마다 상기 이동국들(230,260) 각각에 동적으로 매핑되는 주파수 톤들과, 타임 슬럿들 및 송신 안테나들의 리스트(list) 형태로 생성되며, 결과적으로 상기 스케쥴러(211)는 매 프레임마다 상기 이동국들(230,260) 각각에 대해 상기 맵을 생성하는 것이다.
그러면 여기서 상기 맵에 대해서 설명하기로 한다.
본 발명에서 제안하는 맵은 하기 표 2와 같다.
Figure 112004015975566-pat00015
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 상기 맵은 이동국 식별자(MS ID: MS IDentifier) 필드와, 타임 슬럿(time-slot) 필드와, 주파수 톤(frequency tone) 필드와, 안테나(antenna) 필드와, 송신 방식(transmit method) 필드로 구성된다. 상기 이동국 식별자 필드는 상기 맵이 적용되는 이동국의 식별자에 대한 정보를 포함하며, 상기 타임 슬럿 필드는 해당 프레임에서 해당 이동국에 할당된 타임 슬럿에 대한 정보를 포함하며, 상기 주파수 톤 필드는 해당 이동국에 할당된 가용 주파수 집합(즉, 블록(block))에 대한 정보를 포함하며, 상기 안테나 필드는 해당 타임 슬럿과 해당 주파수 톤에서 할당된 안테나들에 대한 정보를 나타내며, 송신 방식 필드는 사용자 데이터, 즉 패킷 데이터를 복조하기 위한 수신 방식에 대한 정보를 포함한다. 여기서, F1과 F2는 미리 설정된 블록들을 나타낸다.
즉, 상기 기지국이 스케쥴링하는 이동국들의 개수가 이동국 1에서 이동국 N까지 N개인 경우를 가정하기로 한다.
첫 번째로, 상기 기지국은 상기 이동국 1에 대해서 해당 프레임에서 타임 슬럿 1에서 타임 슬럿 4까지 4개의 타임 슬럿들을 사용하며, F1과 F2의 주파수 톤들을 사용하며, 모든 송신 안테나들을 사용하고, 수신 방식은 다중-사용자 방식을 사 용하도록 맵을 생성한다. 또한, 상기 기지국은 이동국 2에 대해서 해당 프레임에서 타임 슬럿 1에서 타임 슬럿 5까지 5개의 타임 슬럿들을 사용하며, 상기 기지국의 모든 주파수 톤들을 사용하며, 모든 송신 안테나들을 사용하고, 수신 방식은 다중-사용자 방식을 사용하도록 맵을 생성한다. 이런 식으로, 상기 기지국은 마지막 이동국인 이동국 N에 대해서 해당 프레임에서 타임 슬럿 6에서 타임 슬럿 10까지 10개의 타임 슬럿들을 사용하며, 상기 기지국의 모든 주파수 톤들을 사용하며, 모든 송신 안테나들을 사용하고, 수신 방식은 다이버시티 방식을 사용하도록 맵을 생성한다.
한편, 상기 이동국들(230,260) 각각의 송신시 최적 서브셋을 결정하기 위해서는 다양한 방식들이 사용될 수 있으며, 상기 스케쥴러(211)의 선-선택기(411)는 상기 다양한 방식들중 어느 한 방식을 선택하여 상기 이동국들(230,260) 각각의 최적 서브셋들을 결정한다. 즉, 상기 선-선택기(411)가 이동국의 클래스(class) 우선 순위, 즉 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 우선 순위와, 상기 기지국(200)의 큐들에 버퍼링되어 있는 패킷 데이터 사이즈들의 크기와, 상기 기지국(200)의 큐들에 버퍼링되어 있는 패킷 데이터들의 버퍼링 시점 등을 고려하여 상기 최적 서브셋을 결정할 수 있다. 상기 도 4에서는 설명의 편의상 상기 서비스 품질 우선 순위와 다른 파라미터들을 고려하여 해당 이동국의 최적 서브셋을 결정한다고 가정하기로 한다.
일 예로, 스케쥴링 주기(scheduling epoch)가 t일 경우 스케쥴링시 우선 순위를 고려하면 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004015975566-pat00016
상기 수학식 2에서
Figure 112004015975566-pat00017
는 i번째 이동국의 스케쥴링 우선 순위를 나타내며, i는 이동국들의 개수를 나타내며, 최대 K개의 이동국들이 존재한다. 또한,
Figure 112004015975566-pat00018
이며, 상기
Figure 112004015975566-pat00019
는 양의 실험 상수(positive empirical constant)들이며,
Figure 112004015975566-pat00020
는 상기 MIMO 이동 통신 시스템의 데이터 레이트 합 용량에 대한 i번째 이동국의 감도를 나타내며,
Figure 112004015975566-pat00021
는 i번째 이동국이 마지막으로 스케쥴링되었었던 시간을 나타낸다. 여기서, 상기
Figure 112004015975566-pat00022
는 이동국들 각각에 대해 overdriving 채널과 지연 허용 범위간의 적정한 조화를 고려한 실험적 상수들이다. 상기 수학식 2에서 상기
Figure 112004015975566-pat00023
가 1보다 작기 때문에
Figure 112004015975566-pat00024
값이 커질수록
Figure 112004015975566-pat00025
값이 커지며, 이는 스케쥴링되지 않고 오래 대기하고 있는 이동국일수록 높은 스케쥴링 우선 순위를 할당받음을 나타낸다.
또한, 상기 수학식 2에서
Figure 112004015975566-pat00026
는 시간 t에서 i번째 이동국의 패킷 데이터 사이즈, 즉 i번째 이동국의 큐에 저장되어 있는 패킷 데이터의 사이즈를 나타내며,
Figure 112004015975566-pat00027
는 평균 패킷 데이터 사이즈를 나타낸다. 상기 수학식 2에서 상기
Figure 112004015975566-pat00028
가 1보다 작거나 같기 때문에
Figure 112004015975566-pat00029
값이 작을수록
Figure 112004015975566-pat00030
값이 커지며, 이는 송신하고자 하는 패킷 데이터 사이즈가 작은 이동국일수록 높은 스케쥴링 우선 순위를 할당받음을 나 타낸다.
또한, 상기 수학식 2에서
Figure 112004015975566-pat00031
는 시간 t에서 i번째 이동국을 위한 현재 지원되는 데이터 레이트를 나타내며,
Figure 112004015975566-pat00032
는 i번째 이동국의 평균 데이터 레이트를 나타낸다. 상기 수학식 2에서
Figure 112004015975566-pat00033
가 1보다 크거나 같으므로 상기
Figure 112004015975566-pat00034
값이 클수록
Figure 112004015975566-pat00035
값이 커지며, 이는 이전 시점의 채널 품질에 비해 현재 시점의 채널 품질이 양호해진 이동국일수록 높은 스케쥴링 우선 순위를 할당받음을 나타낸다.
상기 수학식 2에서 설명한 우선 순위를 고려하여 MIMO 이동 통신 시스템에서 스케쥴링 우선 순위
Figure 112004015975566-pat00036
를 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 단일 사용자 MIMO 이동 통신 시스템일 경우 i번째 이동국의 스케쥴링 우선 순위
Figure 112004015975566-pat00037
는 스케쥴링 주기 t에서 스케쥴링 되며, 스케쥴링 지연
Figure 112004015975566-pat00038
는 항상 0이된다.
두 번째로, 다중 사용자 MIMO 이동 통신 시스템일 경우 이동국 스케쥴링은 다음과 같은 2단계의 과정을 수행한다.
(1) 1단계: 스케쥴링 주기 t동안
Figure 112004015975566-pat00039
인 이동국들에 대해서 선-선택한다.
(2) 2단계: 상기 1단계에서 상기 스케쥴링 주기 t동안 i번째 이동국이 스케쥴링되지 않았을 경우, 스케쥴링 지연
Figure 112004015975566-pat00040
는 증가된다.
이렇게, 상기 선-선택기(411)는 서비스 품질 우선 순위 관련 파라미터와, 큐 사이즈, 즉 패킷 데이터 사이즈와, 피드백된 CQI를 사용하여 해당 스케쥴링 주기에 서 스케쥴링할 이동국들을 선-선택하여 그 결과를 송신 선-코더(413)로 출력한다. 그러면 상기 송신 선-코더(413)는 상기 종래 기술 부분의 수학식 1에서 설명한 바와 같이 선-코딩한 후 송신 안테나들을 통해 출력한다. 즉, 상기 송신 선-코더(413)는 상기 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 요구되는 성능 매트릭(performance metric)을 얻기 위해서 상기 이동국들(230,260)에 대한 신호를 상기 송신 안테나들에 대응되도록 선-코딩한다.
상기 도 4에서는 도 2의 스케쥴러(211)의 내부 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 상기 순방향 및 역방향의 논리 제어 채널들에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 순방향 및 역방향 논리 제어 채널을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 본 발명에서 제안하는 순방향 논리 제어 채널을 'MIMO-MAC 순방향 논리 제어 채널'이라 칭하기로 하며, 역방향 논리 제어 채널을 'MIMO-MAC 역방향 논리 제어 채널'이라 칭하기로 한다. 먼저, 상기 MIMO-MAC 순방향 논리 제어 채널을 통해서는 기지국의 스케쥴러가 상기 기지국에서 서비스하고 있는 이동국들 각각에 대해서 생성한 맵, 즉 스케쥴링 정보와 같은 제어 정보가 전달된다. 다음으로 상기 MIMO-MAC 역방향 논리 제어 채널을 통해서는 상기 이동국들 각각이 생성한 CQI와 같은 제어 정보가 전달된다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 자원 스케쥴링 동작을 지원하는 MAC 계층 동작을 제안하여 자원 스케쥴링시 지연을 최소화한다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 다중 사용자 MIMO 무선 통신 시스템에서 채널 품질에 상응하게 자원을 스케쥴링함으로써 시스템 전체 전송 효율을 최대화한다는 이점을 가진다.

Claims (19)

  1. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 송신기의 자원 스케쥴링 방법에 있어서,
    수신기들 각각으로부터 채널 품질 정보들을 수신하는 과정과,
    상기 수신한 채널 품질 정보들을 참조하여 해당 스케쥴링 주기내에서 상기 수신기들 각각에 대해 자원을 스케쥴링하는 과정과,
    상기 자원을 스케쥴링한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 미리 설정된 설정 방식으로 선-코딩하는 과정을 포함하는 자원 스케쥴링 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자원을 스케쥴링하는 과정은;
    상기 수신기들 각각으로부터 수신한 채널 품질 정보들과, 상기 수신기들 각각의 서비스 품질 우선 순위들과, 상기 수신기들 각각의 송신 데이터 크기중 적어도 하나에 상응하게 자원을 스케쥴링하는 것임을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 자원을 스케쥴링한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 선-코딩하는 과정은; 상기 수신기들 각각의 수신 방식과, 상기 시스템 전체 전송 효율중 적어도 하나를 고려하여 선-코딩하는 것임을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 설정 방식은 dirty-paper 코딩 방식임을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신기들 각각의 채널 품질 정보들은 역방향 논리 제어 채널을 통해 수신됨을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신기들 각각에 자원을 스케쥴링한 후, 상기 자원을 스케쥴링한 수신기들 각각에 상기 자원 스케쥴링에 대한 정보를 순방향 논리 제어 채널을 통해 송신하는 과정을 더 포함하는 자원 스케쥴링 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자원 스케쥴링에 대한 정보는 상기 수신기들 각각에 할당된 타임 슬럿 정보와, 주파수 톤 정보와, 송신 방식 정보중 적어도 하나를 포함하는 자원 스케쥴링 방법.
  8. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 수신기의 자원 스케쥴링 방법에 있어서,
    상기 수신기에 할당된 자원 스케쥴링 정보를 수신하는 과정과,
    이후 신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 송신기에서 적용한 송신 방식에 상응하는 수신 방식으로 복조하여 상기 자원 스케쥴링시 적용할 채널 품질 정보를 검출하는 과정과,
    상기 검출한 채널 품질 정보를 양자화하는 과정과,
    상기 양자화된 채널 품질 정보를 상기 송신기로 송신하는 과정을 포함하는 자원 스케쥴링 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자원 스케쥴링 정보는 순방향 논리 제어 채널을 통해 수신됨을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 자원 스케쥴링 정보는 상기 수신기에 할당된 타임 슬럿 정보와, 주파수 톤 정보와, 송신 방식 정보중 적어도 하나를 포함하는 자원 스케쥴링 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 채널 품질 정보는 역방향 논리 제어 채널을 통해 송신됨을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 방법.
  12. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 송신기의 자원 스케쥴링 장치에 있어서,
    수신기들 각각으로부터 수신한 채널 품질 정보들을 참조하여 해당 스케쥴링 주기내에서 자원을 스케쥴링할 수신기들을 선-선택하는 선-선택기와,
    상기 선-선택기에서 선-선택한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 미리 설정된 설정 방식으로 선-코딩하는 송신 선-코더를 포함하는 자원 스케쥴링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 선-선택기는;
    상기 수신기들 각각으로부터 수신한 채널 품질 정보들과, 상기 수신기들 각각의 서비스 품질 우선 순위들과, 상기 수신기들 각각의 송신 데이터 크기중 적어도 하나에 상응하게 자원을 스케쥴링할 수신기들을 선-선택함을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 선-코더는;
    상기 선-선택한 수신기들 각각에 송신할 신호들을 상기 수신기들 각각의 수신 방식과, 상기 시스템 전체 전송 효율중 적어도 하나를 고려하여 선-코딩함을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 설정 방식은 dirty-paper 코딩 방식임을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 장치.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 수신기들 각각의 채널 품질 정보들은 역방향 논리 제어 채널을 통해 수신됨을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 장치.
  17. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 수신기의 자원 스케쥴링 장치에 있어서,
    신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 송신기에서 적용한 송신 방식에 상응하는 수신 방식으로 복조하여 상기 자원 스케쥴링시 적용할 채널 품질 정보를 검출하는 수신 방식 선택기와,
    상기 검출한 채널 품질 정보를 양자화하는 양자화기와,
    상기 양자화된 채널 품질 정보를 상기 송신기로 송신하는 피드백 정보 송신기를 포함하는 자원 스케쥴링 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 수신 방식 선택기는 순방향 논리 제어 채널을 통해 자원 스케쥴링 정보를 수신하며, 상기 자원 스케쥴링 정보는 상기 수신기에 할당된 타임 슬럿 정보와, 주파수 톤 정보와, 송신 방식 정보중 적어도 하나를 포함하는 자원 스케쥴링 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 피드백 정보 송신기는 역방향 논리 제어 채널을 통해 상기 채널 품질 정보를 송신함을 특징으로 하는 자원 스케쥴링 장치.
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