KR100803430B1 - 기지국과 다수의 이동국들 사이에 정보를 송신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

다운링크 채널 상태 정보의 함수로서, 기지국(BS)으로부터 MS에게로의 다운로딩의 레이트를 제어하기 위해, 및/또는 데이터를 다운로드하기 위해, 이동국들(MS들)을 스케줄링하기 위한 장치 및 방법이 설명된다. MS에서 측정될 수 있는 인공적 채널 변화들 및 스케줄링 목적들을 위한 BS에게로의 피드백이 BS에 있는 둘 이상의 송신 안테나들의 사용을 통해 도입된다. 안테나들 각각은 동일 정보 콘텐트, 예로서, 변조된 데이터를 가지는 동일 주파수의 신호를 송신한다. 그러나, 신호들은 시간에 따라 그 위상 및/또는 진폭을 차별화하도록 구성된다. 동일 송신 주파수와 정보 콘텐트를 가지는 다수의 신호들이 수신되고, 수신 MS에 의해 단일 합성 신호로서 해석된다. 수신된 신호들과 신호들에 도입된 의도적 변화들의 상호작용은 동일 정보 콘텐트를 가지는 신호들의 조합을 송신하기 위해 사용된 총 전력량이 시간에 따라 일정하게 남아있는 경우에도, 시간 상에서 서로 다른 신호 진폭들 및/또는 위상들을 MS가 검출할 수 있게 한다. 데이터 송신 레이트들은 일부 실시예들에서 채널 상태들의 함수로서 제어, 예로서, 채널 상태들이 보다 양호하면 양호할수록 보다 신속한 송신 데이터 레이트가 사용된다. 채널 상태들의 함수로서 데이터 레이트를 변화시킴으로써, 그리고, 양호한 채널 상태들을 가지는 MS들을 불량한 채널 상태들을 가지는 것들에 대해 우선화함으로써, 공지된 시스템들에 비해 다운링크들에 관련하여, BS에 의해, 향상된 전체 처리량이 달성될 수 있다.
통신 채널 상태 정보, 데이터 레이트, 동일 중심 주파수, 동일 캐리어 주파수, 송신기 회로, 수신기 회로

Description

기지국과 다수의 이동국들 사이에 정보를 송신하기 위한 방법 및 장치{Methods and apparatus for transmitting information between a base station and multiple mobile stations}
관련 출원
본 출원은 2000년 9월 15일자로 출원된 미국 가특허 출원 제 60/232,928호의 이익을 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 통신 시스템들에 관한 것으로, 특히, 기지국들과 이동국들 사이의 통신을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
무선 데이터 및/또는 음성 서비스를 제공하기 위해 몇 가지 기술들이 경합하고 있다. 경합하는 기술들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA; Code Division Multiple Access)를 사용하는 3세대(3G) 무선 표준; 퀄컴(Qualcomm)에 의한 하이 데이터 레이트(HDR; High Data Rate) 및 본 출원의 양수인인 플라리온 테크놀로지스(Flarion Technologies)에 의한 플래시-OFDM(Flash-OFDM; Flash-Orthogonal frequency division multiplexing)을 포함한다. 이런 서비스들은 개별적인 기지국들(BS들)과 개별적인 BS에 의해 지원을 받는 이동국들(MS들) 사이의 통신 자원들의 효과적 할당에 관한 유사한 문제점들에 직면하고 있다. 무선 통신 시스템의 다운링크를 고려한다. 여기서, 단일 BS가 일 세트의, 예로서, 복수의 MS들과 통신한다. 사용자들에게 송신되는 정보는 특정 딜레이 및 레이트 요구조건들이 동반된다. 예로서, 음성은 일정하지만 매우 작은 레이트 요구조건과, 매우 엄격한 딜레이 요구조건들을 가진다. 한편, 데이터 트래픽, 예로서, 인터넷 다운로드들, 스트리밍 비디오, 파일 전달들은 트래픽의 유형으로부터 변화하는 요구조건들을 가지며, 음성 트래픽에 비해 본질적으로 매우 폭주적(bursty)일 수 있다. 따라서, 사용자에게 영구적으로 일정 레이트 채널(constant rate channel)을 할당하는 것은 일반적으로 자원들에 관하여 낭비적이다. 상기 설명의 관점에서, 사용자들 사이에서 대역폭을 할당하기 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 발명은 통신 시스템들, 예로서, 이동 통신 시스템들의 전체 처리량을 향상시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 여기서는 예로서, 서로 다른 스테이션들에 대응하는 사용자들에 대한 송신 시간들의 스케줄링에 약간의 유연성이 가능하다. 데이터가 그들에게 도달할 때, 사용자들을 스케줄링하는 것은, 실황 오디오 대화들이 지원되는 셀룰러 전화에서 일반적으로 수행되는 바와 같이, 그들에게 고정된 양의 자원을 일정하게 할당하는 것보다 시스템 자원들, 예로서, 전력 및 대역폭의 보다 유연한 사용을 초래한다.
본 출원에서, 시스템 사용자들에 의해 사용되는 통신 스테이션들은 여기서 이동국(MS)이라 지칭되며, 그 이유는 본 발명이 이동 통신 시스템에 관련하여 설명 되기 때문이다. 그러나, 본 발명의 기술들은 채널 상태들이 변화할 수 있는 경우에 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 기술들은 이동 및 고정 통신 스테이션들 양자 모두에 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 기지국(BS)은 다양한 MS들에게 데이터를 송신한다. BS는 소정의 주어진 시간에 송신되어야 하는 MS를 판정한다. 정보, 예로서, 데이터가 다수의 MS들에 송신되는 것이 필요한 경우를 가정하면, BS는 MS들의 필요성들 사이에서 중재하고, 각 MS에 언제, 얼마나 긴 데이터가 송신되어야하는지를 판정한다. 스케줄링 프로세스의 일부로서, 기지국은 대역폭, 예로서, 사용되는 주파수들의 범위와, 송신 목적들을 위해 사용되는 전력의 양을 할당할 수 있다.
본 발명의 MS들은 채널 상태들에 관하여 BS에게 피드백을 제공한다. 본 발명의 일 특색에 따라서, MS들에게 송신될 데이터는 MS들에 의해 얻어진 채널 상태 피드백 정보에 기초하여 스케줄링된다. 채널 상태들이 양호할 때, 데이터는 채널 상태들이 열악할 때 보다 더 높은 레이트, 예로서 비트(들)로 송신될 수 있고, 그렇게 송신된다. 채널 상태 정보의 인자화(factoring)에 의해, MS들에 대한 데이터 송신은 MS가 양호한 채널 상태들, 예로서, 비교적 소수의 에러들을 허용하고, 따라서, 높은 송신 레이트들을 허용하는 상태들에 있을 때 송신이 이루어지도록 스케줄링된다. 본 발명에 따라서, 예로서, 라운드 로빈(round robin) 또는 MS 채널 상태들에 무관한 임의적 순서로 송신들을 스케줄링하는 것보다 더 큰 전체 BS 처리량을 달성하기 위해서, 채널이 얼마나 양호한지에 기초하여 각 이동국(MS)을 스케줄링하는 것이 사용된다.
각 사용자가 연장된 시간 기간 동안 열악한 채널 상태들을 겪을 때에도 소정 데이터를 수신하는 것을 보증하기 위해서, 본 발명의 다양한 실시예들에 따라서, MS들로의 데이터 송신의 스케줄링은 채널 상태들이 아닌 다른 인자들을 고려할 수 있다. 예로서, 사용자가 그 서비스를 위해 보다 많은 비용을 지불하였기 때문에, 높은 우선순위(priority)를 가질 때, 및/또는 사용자의 애플리케이션들이 예로서, 스트리밍 비디오의 경우에서와 같이 엄격한 딜레이 요구조건들을 가지는 경우, 이때, 기지국(BS)은 그 채널이 원하는 바 만큼 양호하지 않거나, 다른 사용자의 채널 보다 열악할 때에도 사용자들을 스케줄링할 수 있다. 전적으로 또는 주로 채널 상태들에 기초하여 송신 시간들을 스케줄링하는 실시예에 비해, 이런 환경들 하에서 전체 BS 처리량은 히트할 수 있다. 이는 특히, 양호한 채널을 갖지 않은 고정 사용자들이 존재하는 경우에 적합하다.
비-이동 MS 또는 고정 위치 사용자 스테이션의 경우에, 실제 물리적 채널 상태들은 시간 상에서 비교적 일정하게 남아있을 수 있다.
본 발명의 일 특색에 따라서, 각 BS는 예로서, 물리적으로 이격 배치되어 있는 서로 다른 송신기들을 사용하여 동일한 정보를 송신함으로써, 인공적 채널 변화(artificial channel variation)를 발생시킨다. 두 송신기들, 예로서, 안테나들이 사용되는 경우를 가정하면, 제 1 송신기는 제 1 정보, 예로서, 데이터 콘텐트를 가진 제 1 신호를 방송하고, 제 2 송신기는 상이한 위상 및/또는 진폭을 가지는 동일한 정보 콘텐트를 가진 제 2 신호를 송신한다. 제 1 신호와 제 2 신호들 사이의 차이, 예로서, 위상 및/또는 진폭은 시간 상에서 변화된다. 수신기에서, 제 1 및 제 2 신호들은 상호작용하고, 단일의 수신된 신호로 해석된다. 수신된 신호의 진폭이 측정되고, BS와 MS 사이에 존재하는 채널 상태의 지표로서 BS에게 피드백된다.
따라서, BS는 채널 상태 정보를 포함하는 이 피드백 정보의 함수로서, MS를 스케줄링할 수 있다. 상술한 바와 같이, 피드백 정보는 그후, 사용자의 MS와 연관된 채널이 충분히 양호해질 때, 사용자를 스케줄링하는 포괄적 전략(general strategy)의 일부로서 사용된다. 이 전략은 다운링크의 처리량을 향상시키기 위해 사용될 수 있고, 일부 MS들이 정지해 있고, 따라서, 그 채널들이 자연적으로 변화하지 않는 경향을 나타낼 때에도 효과적이다.
일 이동 통신 시스템 실시예에 관련하여 사용된 본 발명의 전략은 다음과 같다 : BS에 n 안테나들을 가지며, 복소수(complex number)들, 예로서, 스케일링 인자들(a1, …, an)로 MS들에게 송신되는 신호를 승산하며, 이들을 n 안테나들을 거쳐 공중(air)으로 송출한다. 이들 복소수들은 적어도 하나의 실시예에서, 세그먼트 데이터가 송신되는 각 시기마다 임의적으로 선택될 수 있다. 필수적이지는 않지만, 양호한 이들 복소 스케일링 인자들(a1, …, an)의 특성들은 다음과 같다 :
1. 일 시간 기간, 예로서, 심볼 기간 또는 다수의 캐리어 신호 기간들 상에서 ai의 제곱의 크기의 합은 상수와 같다.
2. 시간 세그먼트들 사이에서, 복소 스케일링 인자들은 연속적인 방식으로 변화한다. 이는 수신기가 채널 변화를 추적하고, 채널 강도의 신뢰성 있는 추정치를 피드백하는 것을 보다 용이하게 한다.
다수의 송신기들로부터 동일 정보 신호를 송신하는 BS를 통해 도입된 인공적 신호 변화는 MS들로부터 얻어진 채널 상태 피드백 정보를 사용하여 추적할 수 있다. 따라서, BS는 실제 채널 변화들에 부가하여 이 변화를 사용하여 그 채널이 양호한 것으로 나타났을 때 MS를 스케줄링할 수 있다. 이 스케줄링 프로세스의 일부로서, 일부 실시예들에서, 그들이 불량할 때보다, 그 채널 상태들이 양호할 때 MS들에게 많은 대역폭이 할당되게 된다. 부가적으로, 스케줄링 프로세스의 일부로서, 일부 실시예들에서는 그들이 불량할 때와는 반대로 MS의 채널 상태가 양호할 때 MS에게로의 송신을 위해 보다 더 많은 전력이 할당된다.
사실, 추가로 후술되어 있는 이 전략에 의해, BS가 본 발명에 따라서 MS를 스케줄링할 때, MS의 채널은 신호대 간섭비에 관련하여, 원본 채널에 비해 두배만큼 양호해질 수 있다.
제 1 BS로부터 그 MS들로의 데이터 송신의 스케줄링을 용이하게 하는 것에 부가하여, 본 발명의 인공적 신호 변화들은 다수의 BS들로부터의 통신들이 중첩되는 경우, 예로서, 중첩하는 통신 도메인들의 경우에, 유리할 수 있다. 이런 경우에, 하나의 BS로부터의 신호들은 다른 BS에게 채널 노이즈로서 보여지게 된다. 본 발명이 제 1 BS와 MS 사이의 신호 송신들에 변분들을 도입시키기 때문에, 제 2의, 예로서, 이웃하는 BS는 이 변분들을 채널 노이즈내의 변분들로서 관찰한다. 따라서, 이웃 BS는 제 1 BS로부터의 "노이즈"가 그 소유의 MS들에게 송신하기 위해 그 최대치에 있는 경우의 시점들에서 장점을 취할 수 있다.
BS로부터 MS로의 데이터의 송신을 스케줄링하기 위해 채널 상태 정보를 사용 하는 것에 부가하여, 채널 상태 정보는 본 발명에 따라서, MS로부터 BS로의 데이터의 송신을 스케줄링하기 위해서도 사용될 수 있다. 한가지 이런 실시예에서, 각 MS는 업로드할 데이터를 가질 때, BS에게 신호한다. BS는 데이터를 업로드하기를 원하는 다양한 MS들 사이에서 중재하고, 다양한 MS들과 BS 사이에 존재하는 채널 상태들의 함수로서 업로드들을 스케줄링한다. 이 방식으로, 업로딩은 효과적인 방식으로 수행되도록 다양한 MS들 사이에서 스케줄링될 수 있다.
본 발명의 다양한 부가적인 특색들, 실시예들 및 장점들이 하기의 상세한 설명에 기술되어 있다.
도 1a는 본 발명에 따라 구현된 복수의 이동국들과 기지국을 포함하는 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 1b는 방송 영역들이 중첩하는, 몇 개의 도 1에 예시된 유형의 시스템들을 포함하는 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 2 및 도 3은 예시적인 채널 진폭 대 시간 플롯들을 예시하는 도면.
도 4는 다양한 피드백 신호들이 도시되어 있는, 도 1의 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 5는 기지국으로부터 각 이동국으로 동일한 정보 콘텐트를 가지는 다수의 신호들이 송신되는, 본 발명의 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따라 구현된 기지국을 예시하는 도면.
도 7은 본 발명에 따라 구현된 제 1 예시적 이동국을 예시하는 도면.
도 8은 각 이동국에 다수의 신호들을 송신하는 것과 관련하여, 두 개의 링크된 기지국들이 동작하는, 본 발명의 시스템을 예시하는 도면.
도 9는 복수의 기지국들과 이동국들이 동일 방송 영역 내에 위치되어 있는, 통신 시스템을 예시하는 도면.
도 10은 본 발명에 따라 구현된 다수의 방송 안테나들을 포함하는 예시적인 이동국을 예시하는 도면.
매우 특정한 실시예를 설명하여, BS에 있는 두 안테나들과 협대역(narrowband) 주파수 범위를 사용하는 다운링크 송신에 관련하여 본 발명을 먼저 설명하기 시작한다. 이 특정 실시예에 이어서, 본 발명의 보다 일반적인 설명이 이어진다.
도 1a는 무선 통신 시스템(100)의 예시적인 다운링크(화살표들 110, 112에 의해 표시됨)를 도시한다. 예시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 기지국(102)과, 제 1 및 제 2 이동국들(104, 106)을 포함한다. 기지국(BS)(102)은 고정된 위치를 가지며, BS(102)가 방송하는, "셀"이라 지칭되는 소정의 주변 지리학적 영역(120)내의 제 1 및 제 2 이동국들, MS1(104) 및 MS2(106)과 통신한다. 도 1은 BS로부터 MS들로의 송신들(110, 112)을 의미하는, 다운링크만을 도시하고 있다. 도 1a의 실시에서는 단지 두 개의 MS들(104, 106)만을 다루고 있다. 그러나, 본 발명은 BS(102)가 통신하는 소정 수(N)의 MS들에 적용될 수 있다.
화살표들(110, 112)은 각각 BS로부터 MS들(104, 106)로의 개별적인 통신 링 크들(110, 112)을 나타낸다. 이들 링크들은 추후 채널들이라고도 지칭되며, 그 이유는, 이들이 정보가 그를 거쳐 각 MS(104, 16)로 다운로드될 수 있는 통신 경로들 또는 채널들을 나타내기 때문이다. 이들 채널들은 MS의 이동 및 MS 주변 환경의 산란(scattering)으로 인해 시간에 따라 변화할 수 있으며, 또한, 예로서, BS(102)가 그 채널들과 연관된 MS(104, 106)와 통신하는 주파수에 의존하는 경향을 가진다. 채널 상태 정보는 MS1(104)과 MS2(106)로부터 BS1으로 송신되며, 본 발명에 따라서, BS1(102)으로부터 MS1(104) 및 MS2(106)로의 정보의 전달을 스케줄링하기 위해 사용된다.
도 1에 예시된 유형의 통신 시스템들은 도 1b에 예시된 바와 같이, 다수의 셀들(120, 162, 164)을 포함하는 보다 더 큰 통신 시스템(150)을 형성하도록 함께 그룹화될 수 있다. 시스템(150)에서, 각 셀은 하나의 BS(102, 172, 174)와 복수의 MS들(미도시)을 포함한다. 하나의 BS(102, 172, 172)로부터의 송신들은 다른 셀의 방송 영역내로 확장되어 신호 간섭을 유발할 수 있다. 이런 간섭이 발생할 수 있는 영역들은 셀들(120, 162, 164)이 중첩하는 위치들에 대응한다. 하기에 설명될 바와 같이, 이 간섭은 셀들이 중첩하는 영역들내의 MS들을 위한 채널 상태들에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
도 1a를 다시 참조하면, 단순화를 위해, BS(102)가 하나의 단일 주파수, 예로서, fk상에서, 또는, fk에 집중된 비교적 좁은(1MHz는 대부분의 상황들에서 비교적 충분히 좁다) 대역을 거쳐 각 MS(104, 106)에 통신한다. 이는 채널이 시간에 따 라 변화할 수 있지만, BS(102)가 MS(104 또는 106)에 송신하기 위해 사용하는 주파수 범위에 걸쳐 통상적으로 일정하다는 것을 의미한다. 도 1a에서, MS1으로의 채널은 h1(t)로 표시되고, MS2로의 채널은 h2(t)로 표시된다. h1(t) 및 h2 (t)의 진폭들은 시간과 함께 변화한다. 예시적인 신호들, MS1(104)과 연관된 h1(t) 및 MS2와 연관된 h2(t)가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 여기서, 시간(t)은 "슬롯화(slotted)"된다. 즉, 송신된 심볼들의 수에 관하여 시간을 측정하고, 따라서, 시간은 양의 정수값들을 사용하여 나타내어진다. 채널 표시는 복소수들(실수부와 허수부를 가지는)에 의하며, "기저 대역 표시"라 지칭된다. 실수부는 BS(102)가 고정된 주파수(fk)에서 순수 코사인 파형을 송신할 때의 채널 이득을 나타내고, 허수부는 BS(102)가 고정된 주파수(fk)에서 순수 사인 파형을 송신할 때의 채널 이득을 나타낸다. 예로서, BS(102)는 송신을 위해 데이터(m1(t)로 표시, 1들 및 0들로 이루어진 비트의 스트링)를 선택할 수 있다. k=0를 가정하면, BS(102)는 이를 반송파상으로 변조한다 : 주파수 f0에서의 복합 톤(complex tone). 이런 경우에, 송신되는 신호는
s(t) = m1(t)exp(j2πf0t)
그리고, MS1(104)에 의해 수신된 신호는,
s(t)h1(t) + 열적 노이즈 + 다른 BS들로부터의 간섭(존재시)이 된다.
도 4는 통신 시스템(100)을 피드백 신호들이 예시되어 있는 상태로 보다 상세히 예시한다. 특히, 도 4는 MS(104, 106)에서의 "코히어런트 수신(coherent reception)"의 체제(regime)를 설명하기 위해 사용된다. 코히어런트 수신은 채널들이 변화할 때, MS1(104)과 MS2(106)가 각각 그 채널들(h1(t) 및 h2(t))(배경 노이즈 레벨에 관련하여)을 추적하는 것을 설명하기 위해 사용된다. 이는 일반적으로 알려진 시간들에서, MS(104, 106)에게 알려져 있는 "파일롯들(pilots)"이라 지칭되는 특정 심볼들을 BS(102)가 송신함으로써 달성된다. MS들(104, 106)은 이들 파일롯들의 예로서, 진폭 및/또는 위상으로부터 그 채널들의 품질을 추정할 수 있다. MS들(104, 106)은 수신된 신호 진폭들의 형태로 채널 상태 정보를 BS(102)에게 피드백할 수 있다. 이런 진폭 피드백 정보는 종종 채널 "진폭"이라 지칭된다. 이런 채널 상태 정보는 종종 업링크라 지칭되는 링크들을 경유하여 BS(102)에 송신된다.
MS들(104, 106)은 그들이 정보를 다운로딩하는 채널의 진폭 및 위상 양자 모두를 피드백, 따라서, 전체 복합 채널값을 피드백할 수 있다. 본 발명은 이런 세부적인 채널 상태 정보를 피드백으로서 제공하는 실시예들에 사용될 수 있다.
그러나, 이는 성가신 것일 수 있으며, MS(104 또는 106)에 의해 사용된 업링크 상에 무거운 부하를 유발할 수 있다. 또한, 일반적으로 MS(104, 106)로부터 BS(102)까지 채널 추정값들을 피드백하는 프로세스에는 일반적으로 딜레이가 존재한다. 따라서, BS(102)에 의해 수신된 채널 추정값들에 관한 신뢰도 문제가 존재한다. 상술한 이유들 때문에, 위상 정보가 없는 채널 진폭 정보의 송신이 하기에 설명된 실시예들에 사용된다.
이후, 채널 진폭의 변분의 시간스케일이 채널이 변화하는 시간 스케일 보다 느리다고 가정한다. 이는 대부분의 현존하는 무선 통신 시스템들의 경우이다. BS(102)는 MS들(104, 106) 양자 모두에 송신하기에 충분한 데이터를 가지는 것으로 가정한다. 이때, BS(102)의 일(job)은 어떤 MS(104 또는 106)에 송신할 것인지를 판정하거나, MS들(104, 106) 양자 모두에 동시에 송신하는 것이다. 이하는 본 발명에 따라 구현될 수 있는 두 가지 예시적 전략들이다.
1. BS는 라운드로빈 형태로 단순히 일회만 각 MS(104, 106)에 송신한다. BS(102)가 MS(104 또는 106)에 송신하는 레이트는 채널 진폭 강도의 함수로서 BS에 의해 결정된다. 일반적으로, 보다 더 큰 채널 강도들, 즉, 보다 더 적은 신호 손실을 가지는 채널은 보다 더 큰 신호 손실을 나타내는 보다 더 낮은 채널 진폭 강도를 가지는 채널 보다 더 큰 데이터 송신 레이트가 허용된다. 따라서, MS로의 데이터의 송신 레이트는 MS와 BS 사이에 존재하는 채널의 품질의 함수로서 변화된다.
2. 보다 양호한 전략은 한번에 하나의 MS(104, 106)에 송신하지만, 각 MS(104, 106)와 연관된 채널 진폭에 기초하여 먼저 송신될 MS를 선택하는 것이다. 본 발명에 따라서, 보다 더 낮은 신호 손실을 나타내는 보다 더 큰 채널 진폭을 가지는 MS(104, 106)가 먼저 송신되도록 선택된다. 부가적으로, BS(102)가 송신되는 레이트는 채널 진폭의 함수로서 BS에 의해 결정된다.
전략 2는 전략 1 보다 더 많은 다운링크 처리량을 제공하기 쉽다. 전략 2를 사용함으로써 잉여 이득이 정량될 수 있고, 매우 커질 수 있다. 그러나, 공정성의 이유들 때문에, 상술한 바와 같이, BS(102)는 가장 큰 채널 진폭을 가지지 않음에 도 불구하고, MS(104 또는 106)를 선택할 필요가 있을 수 있다. 예로서, 도 2에서, 두 채널들의 진폭들은 다소 대칭적으로 변화하고, 반면에, 도 3에서는 h2(t)의 진폭이 항상 h1(t)의 진폭 미만이다. 극한의 경우에, 하나의 MS(104 또는 106)는 정지되어 있을 수 있고, 따라서, 그 채널 진폭은 시간과 함께 크게 변화하지 않을 수 있다. 정지한 MS의 채널 진폭이 다른 MS의 채널 진폭에 비해 열악한 것으로 추가로 가정한다. 전략 2에서, 정지한 MS, 예로서, MS(106)는 송신될 수 없다. 따라서, 공정성의 이유들 때문에, 전략 2는 이들 MS들이 가장 큰 채널 진폭을 갖지 않는다 해도, MS들, 예로서, 주어진 시간의 양 동안 송신되지 못한 MS들에 대한 송신을 허용하도록 변형되어야만 한다. 이 전략 2에 대한 변경은 채널 진폭이 단지 송신 대상 MS(104, 106)를 선택하는 단 하나의 결정 인자일 때에 비해 전략 1에 대한 처리량의 이득을 보다 더 작아지게 만들 수 있다.
하기에 설명된 본 발명의 일 특색에 따라서, BS(102)가 MS들의 채널 진폭들의 변화를 인공적으로 발생시키기 위해 사용할 수 있는 전략을 제안한다. 이는 순수 라운드 로빈 할당 시스템 보다 다운링크의 증가된 처리량을 허용하는 송신 스케줄링을 제어하기 위해 사용될 수 있는 피드백 채널 진폭들의 변분들을 보증한다.
도 5는 BS(502)와 두 개의 MS들(504, 506)을 포함하는 시스템(500)을 도시한다. 도 6은 예시적인 기지국(502)을 상세히 예시한다.
도 6에 예시된 바와 같이, 기지국(502)은 메모리(602), 프로세서(614), 키보드 및 디스플레이 디바이스 같은 I/O 디바이스들(616), 네트워크 인터페이스 카드(NIC)(618), 인터넷 인터페이스(620), 수신기 회로(622), 및 버스(623)를 경유하여 함께 결합된 송신기 회로(624)를 포함한다. 부가적으로, 기지국(502)은 수신기 회로(622)에 결합된 수신 안테나(630)를 포함한다. 또한, 기지국(502)은 서로 물리적으로 이격 배치되어 있는 다수의 송신 안테나들(632, 634)을 포함한다. 송신 안테나들(632, 634)은 기지국들에 정보를 송신하기 위해 사용되고, 수신 안테나(630)는 정보, 예로서, 채널 상태 피드백 정보 및 데이터를 MS들로부터 수신하기 위해 사용된다.
프로세서(614)는 메모리(602) 내에 저장된 루틴들의 제어 하에서, 기지국(502)의 전체 동작을 제어한다. I/O 디바이스들(616)은 시스템 정보를 기지국 관리자에게 디스플레이하기 위해 사용되고, 관리자로부터 제어 및/또는 관리 입력을 수신하기 위해 사용된다. NIC(618)는 컴퓨터 네트워크 및 선택적으로 다른 기지국(502)에 기지국(502)을 결합하기 위해 사용된다. 따라서, NIC(618)를 경유하여 기지국들은 고객 정보 및 다른 데이터를 교환할 수 있고, 필요시, 이동국들에 대한 신호들의 송신을 동기화할 수 있다. 인터넷 인터페이스(620)는 인터넷에 대한 고속 접속을 제공하여, MS 사용자들이 기지국(502)을 경유하여 인터넷을 거쳐 정보를 수신 및/또는 송신할 수 있게 한다. 수신기 회로(622)는 수신 안테나(630)를 경유하여 수신된 신호들을 처리하고, 수신된 신호들로부터 내부에 포함된 정보 콘텐트를 추출하는 것을 맡는다. 추출된 정보, 예로서, 데이터 및 채널 상태 피드백 정보는 프로세서(614)에 통신되고, 버스(623)를 경유하여 메모리(602)에 저장된다. 송신기 회로(624)는 정보, 예로서, 데이터 및 파일롯 신호들을 다수의 안테나들, 예로서, 안테나들(632, 634)을 경유하여 MS들에 송신하기 위해 사용된다. 분리된 위상/진폭 제어 회로(626, 628)가 송신 안테나들(632, 634) 각각과 연관된다. BS(502)에 있는 안테나들(632, 634)은 안테나들로부터의 신호들이 통계적으로 독립적인 경로를 통과하고, 그래서, 신호를 통과하는 채널들이 서로 독립적이 되도록 충분히 이격 배치된다. 안테나들(502, 504) 사이의 거리는 MS들의 각도 전개, 송신 주파수, 산란 환경 등의 함수이다. 일반적으로, 송신 주파수에 기초한, 반파장 거리이면 충분하다. 따라서, 다양한 실시예들에서, 안테나들(502, 504)은 파장의 1/2 이상만큼 분리되며, 여기서, 파장은 송신되는 신호의 캐리어 주파수(fk)에 의해 결정된다.
위상 및 진폭 제어 회로들(626, 628)은 프로세서(614)의 제어 하에서 송신되는 신호의 위상 및/또는 진폭을 제어하고, 신호 변조를 수행하는 것을 맡는다. 위상/진폭 제어 회로들(626, 628)은 MS에 송신되는 복수의, 예를 들어, 두 개의 신호들 중 적어도 하나로 진폭 및/또는 위상 변분들(variations)을 도입시키고, 그에 의해, 다수의 안테나들로부터 정보가 송신되는 MS에 의해 수신된 합성 신호에서 변분, 예를 들어, 시간에 따른(over time) 진폭 변분을 발생시킨다. 또한, 제어 회로들(626, 628)은 프로세서(614)의 제어 하에서, 본 발명에 따른 채널 상태들의 함수로서, 데이터 송신 레이트를 변화시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 프로세서(614)는 메모리(602)내에 저장된 루틴들의 지시 하에서 기지국(502)의 동작을 제어한다. 메모리(602)는 송신 스케줄/중재 루틴(604), 수신 스케줄러/중재 루틴(606), 통신 루틴들(612), 고객/이동국 데이터(608) 및 송신 데이터(607)를 포함한다.
송신 스케줄러/중재 루틴(604)은 데이터가 MS들로 송신, 예로서, 다운로드되는 시기를 스케줄링하는 것을 맡는다. 스케줄링 프로세스의 일부로서, 루틴(604)은 데이터 수신에 대한 다양한 MS들의 필요들 사이에서 중재한다. 또한, 메모리(606)는 수신 스케줄러/중재 루틴(606)을 포함한다. 루틴(606)은 MS들이 BS로의 데이터 업로드를 허용받게 되는 시기를 스케줄링하기 위해 사용된다. 송신 스케줄러(604)에서와 같이, 수신 스케줄러(606)는 동시에 데이터를 업로드하기를 원하는 다수의 MS들 사이에서 중재할 수 있다. 본 발명에 따라서, 루틴들(604, 606)은 수신된 채널 상태 피드백 정보의 함수로서, 스케줄링 동작들을 수행한다. 통신 루틴들(612)은 각 MS와의 통신을 위해 사용될, 주파수와, 데이터 레이트 및 적절한 인코딩 또는 변조 기술을 결정하기 위해 사용된다. 통신 루틴(612)은 루틴들(612)에 의해 사용되는 관련 정보를 획득하기 위해 고객/이동국 데이터(608)를 액세스할 수 있다. 예로서, 통신 루틴들은 MS들에 대한 통신에 사용될 적절한 데이터 레이트를 결정하기 위해 피드백으로부터 얻어진 채널 상태 정보(610)를 액세스할 수 있다. 부가적으로, 다른 저장된 고객 정보(608)는 정보를 수신하도록 스케줄링된 특정 MS와의 통신시 사용될, 적절한 변조 설계안(scheme), 송신 안테나들의 수 및 송신 주파수를 결정하기 위해 검색 및 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 단일 안테나가 사용되어 MS에 정보를 송신하는 반면에, 물리적으로 이격 배치된 다수의 안테나들(632, 634)을 사용하는 것은 수신 MS에서 인공적 신호 변분을 발생시키기 위해 송신된 신호들 중 적어도 하나의 내에 제어된 위상 및/또는 진폭 차이들이 도입되는 상태로, 서로 다른 위치들로부터 동일한 정보가 송신되는 것을 허용한다.
도 7은 MS들(104, 106) 중 하나로서 사용될 수 있는 예시적인 이동국(700)을 예시한다. 이동국(700)은 메모리(702), 프로세서(714), I/O 디바이스들(716), 예로서, 디스플레이, 스피커 및 키패드, 버스(721)에 의해 함께 결합되어 있는 수신기 회로(722) 및 송신기 회로(724)를 포함한다. 단일 안테나(730)가 수신기 회로(722) 및 송신기 회로(724) 양자 모두에 결합된다. 그러나, 필요시, 분리된 수신 및 송신 안테나들이 사용될 수 있다. 메모리(702)는 MS(700)를 제어하기 위해 프로세서(714)에 의해 사용되는 데이터 및 다수의 루틴들을 포함한다.
메모리(702)는 고객/이동국 데이터(708), 채널 상태 측정 루틴(710), 통신 루틴들(712) 및 송신 대상 데이터, 예로서 송신 데이터(707)를 포함한다. 통신 루틴(712)은 회로들(722, 724)에 의해 데이터의 송신 및 수신을 제어하는 것을 맡는다. 통신 루틴(712)은 본 발명에 따라서, 채널 상태들에 기초하여 데이터 송신 레이트를 변화시킬 수 있다. 부가적으로, 이는 BS에 의해 인가된 시간들에 MS에 의해 데이터가 송신되는 것을 보증하기 위해 BS로부터 수신된 정보를 스케줄링하는 것을 맡는다. 채널 측정 루틴(710)은 채널 상태들을 측정하고, 진폭 및/또는 위상 피드백 정보를 통신 루틴(712)에 공급하는 것을 맡으며, 상기 통신 루틴은 그후, 송신기 회로(724)를 경유하여 BS에 이를 송신한다. 또한, 통신 루틴들(712)은 I/O 디바이스들(716)을 경유하여 MS 사용자에 대한 수신된 정보의 디스플레이 및/또는 청각적 표현을 제어하는 것을 맡는다.
다시 도 5를 참조하면, 각각 수신 안테나를 가지고, 기지국(502)에 포함된 두 기지국 안테나들(632, 634)로부터 방송된 신호들의 합성체를 수신하는 MS들(504, 506)을 볼 수 있다. 도 5는 BS(502)에 있는 안테나 쌍으로부터 MS(504)로의 두 채널들을 h11(t) 및 h12(t)로서 도시한다. 그러나, MS들(504, 605) 각각은 단일 안테나(730)를 가지고, 따라서, MS들(504, 506)은 합성 신호를 수신한다. BS(502)가 두 안테나들(632, 634)에서 S1(t) 및 S2(t)를 송신하는 경우에, 이때, MS1(504)은 다른 BS들로부터
h11(t)S1(t)+h12(t)s2(t)+열적 노이즈+간섭(존재시)을 수신한다.
s1(t) 및 s2(t)의 하기의 선택을 고려하여, BS(502)가 MS1(504)에 송신될 데이터를 선택한 것으로 가정한다.
Figure 112003008657711-pct00001
Figure 112003008657711-pct00002
여기서,
1. δt는 0과 1 사이에서 균일한 각 시간(t)에 대하여 임의로 선택된 0과 1 사이의 수이다.
2. αt는 0과 1 사이에서 균일한 각 시간(t)에 대하여 임의로 선택된 0과 1 사이의 수이다.
s1(t) 및 s2(t)내의 총 에너지가 단일 안테나를 사용하는 보다 이전 경우와 동일한 m1(t)내의 에너지와 같다는 것을 주목하라. 이제, h11(t)와 h12(t)가 통신에 관련된 시간(t) 상에서 일정한 경우를 고려한다. 그후, MS1(504)에서 수신된 신호는
Figure 112003008657711-pct00003
이다.
복소 임의 수(αt가 임의적이기 때문에 임의적임)의 제곱된 진폭
Figure 112003008657711-pct00004
은 0으로부터
Figure 112003008657711-pct00005
까지 변화한다.
1.
Figure 112003008657711-pct00006
이고, δt = - 위상(h11) - 위상(h12)일 때, 0을 얻는다.
2.
Figure 112003008657711-pct00007
이고, δt = 위상(h11) - 위상(h12)일 때,
Figure 112003008657711-pct00008
의 최대값을 얻는다.
따라서, MS(504)에서 수신된 합성 채널의 인공적 변화를 발생시켰고, 이 채널은 시간적으로 0 내지
Figure 112003008657711-pct00009
까지 제곱된 진폭이 임의적으로 변화한다. MS1을 송신하기 위해 사용된 시간 스케일이 충분히 긴 경우에, 이때, MS1(504)에 대한 송신을 MS1의 제곱된 진폭이 가능값-즉, 채널 상태 정보에 의해 표시된 바와 같이
Figure 112003008657711-pct00010
에 있는 또는 그 근방일 때까지로 제한할 수 있다.
실제로, 두 개의 안테나들에서 임의적으로 전력들을 변화시키는 것은 양호하 지 않을 수 있다(안테나들 이전에 증폭기들에 공급되는 신호들은 일반적으로 연속적이어야만 한다). 이제, 본 발명에 따라서 연속적인 방식으로 인공적 채널 변화의 효과를 달성하는 일부 방법들을 후술한다.
1. αt = αtmodulo 1 및 δt = δtmodulo 1을 선택한다. 신호 전력들 및 위상들이 변화하는 레이트들 α 및 δ는 적절히 선택될 수 있다. 이들 두 레이트들을 위한 설계 기준은 : α와 δ는 MS(504 또는 506)에 의해 보여지는 합성 채널이 너무 급속하게 변화하지 않고, 따라서, MS들(504, 506)에 의한 BS(502)로의 업링크상의 채널 진폭의 피드백(간섭 레벨에 관련한)이 신뢰성 있도록 충분히 작게 선택되어야만 한다. 또한, MS들(504, 506)이 그 채널 변화들의 최대값에 도달하는데 너무 오래 기다릴 필요 없도록 레이트들이 충분히 큰 것이 바람직하다. 비변화 채널의 경우에 비해서, MS(504, 506)가 스케줄링될 때마다, 채널은 제곱된 진폭에 관한 평균이 두배 이상 양호하여야만 한다.
2. 시간적으로 일정하게 고정된 αt=0.5를 유지할 수 있다. 이 경우에, 단지 위상만이 변화하며, MS(504 또는 506)에서 합성 채널의 진폭이
Figure 112003008657711-pct00011
로부터
Figure 112003008657711-pct00012
까지 변화하는 것을 알 수 있다.
3. 위상 회전 그 자체(δ로 표시됨)는 다양한 실시예에서, 하기의 기술들 중 서로 다른 것들을 사용하여 도입될 수 있다.
(a) 메시지 심볼들(m1(t)) 그 자체들을 공지된 양(δt 모듈로 2π)만큼 회전시킨다.
(b) 캐리어 주파수(f0) 그 자체에 δ와 같은 편위(offset)를 제공한다.
BS(502)가 함께 통신하게 되는 다수의 MS들(504, 506)에서, αt 및 δt의 현재의 선택이 그 채널의 최대 제곱 진폭을 제공하도록 이루어진 MS(504, 506) 중 적어도 하나가 존재하는 경우가 되기 쉽다. 이때, BS(502)는 단순히, 단지 이 MS(504 또는 506)에만 송신하도록 판정할 수 있다. 각 MS(502, 504)로부터의, BS(502)에 필요한 피드백은 MS(504, 506)에 의해 검출된 합성 채널 진폭이다. 따라서, 여기서 설명된 전략은 둘 이상의 MS들이 존재하는 상황에도 마찬가지로 양호하게 적용된다. 사실, 보다 많은 MS들은 BS(502)에서의 스케줄링을 보다 유연하게 하며, 따라서, 이 전략을 사용함으로써, 처리량이 증가되게 된다. 따라서, 본 발명의 방법은 N개의 MS들을 포함하는 시스템에 적용될 수 있으며, 여기서, N은 2보다 더 큰 정수이다.
단일 기지국에 결합된 두 개의 안테나들을 사용하는 방송에 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 방송은 도 8에 예시된 바와 같이, 동일한 지리학적 영역(712)내로 방송하는 두 개의 링크된 기지국들(704, 706)에 의해 실제로 수행될 수 있다. 도 8의 실시예에서, BS1(704)은 채널 피드백 정보를 수신하고, MS들(708, 710)에 대한 송신들을 스케줄링한다. 그러나, BS1(704)에 있는 두 안테나들을 사용하는 대신, 제 1 신호는 BS1으로부터 송신되고, 동일한 정보 콘텐트를 갖지만, 다른 위상 및/또는 진폭을 가지는 제 2 신호가 BS2(706)로부터 송신된다. 각 BS(704, 706)에 포함된 NIC들(618)은 송신 및 제어 기능들이 두 기지국들(704, 706) 사이에서 조화 될 수 있도록 네트워크 접속을 경유하여 기지국들(704, 706)을 함께 결합하기 위해 사용될 수 있다.
도 9는 N개의 기지국들(902, 916)을 가지는 지리학적 영역(901)내의 다수의 MS들(904, 906, 908, 910)과 BS(902) 사이의 송신을 도시한다. 따라서, 시스템(900)에서, 동일 방송 영역내에 다수의 기지국들이 존재하고, 이웃 기지국들로부터의 신호 간섭이 존재한다. BS(102)로부터 MS들로의 링크들을 h1, …, hn으로 기호로 표시하고, MS들로부터 BS(902)로의 피드백을 g1, …, gn으로 표현한다. 각 링크(h1, …, hn)는 분리된 안테나들로부터의 다수의 독립적 신호 경로들에 대응할 수 있으며, 이는 각 MS에 신호들을 제공하고, 이는 단일 합성 신호로서 해석되게 된다. 앞선 특정 실시예에서, 독자들은 가능한 피드백 신호들의 예들(예로서, 채널 진폭 및/또는 위상 정보)을 알게 되었다. 그러나, 피드백 신호들은 단지 이들 특정 예시적 양들에 한정되지 않는다. 이 피드백 양들(g1, …, gn)은 채널의 품질에 대한 정보, 예로서, MS들(904, 906, 908, 910)이 BS(902)로부터의 송신을 신뢰성 있게 수신할 수 있는 레이트 및 전력의 추정치를 BS(902)에 제공한다.
MS 사용자들에 대한 송신들의 순차배열의 목적을 위해, 채널 변화를 변경하고, 품질에 기초한 송신 채널들의 결과적인 순서를 사용하기 위한 한가지 설계안은 하기와 같다.
1. 송신 대상 신호(기저대역에서)를 취하고, 이를 복소수들(α1, …, αn)로 승산한다. 이들 복소수들은 각 시기마다 임의로 발생되거나, 상술한 바와 같이 시간 상에서 느리게 변화하도록 이루어진다. 스케일링 인자들을 위한 두 가지 양호한 특성들은 하기와 같다 :
(a) BS(902)에서 동일한 총 송신 출력을 유지하기 위해, 스케일링 인자들의 제곱된 크기의 합은 일정하다.
(b) 스케일링 인자들은 그 전체 가능 범위에 걸쳐 연속적인 방식으로 변화한다.
2. MS들, 따라서, MS들의 사용자들에게 신호들을 송신하기 위한 순서를 결정하기 위해, MS들(904, 906, 908, 910)로부터의 피드백(g1, …, gn)을 사용한다. 다수의 스케줄링 방침들이 여기에 사용될 수 있지만, 그러나, 양호한 채널 상태들을 가지는 MS들이 일반적으로 불량한 채널 상태들을 가지는 것들보다 우선화된다. 전체 스케줄링 방침은 사용자들의 특성들, 사용자들에 대한 공정성 및 다른 이런 조건들을 포함할 수 있다. 부가적으로, MS들에 대한 송신 레이트들이 피드백 정보에 기초하여 결정될 수 있다.
결론은 상술한 안테나 설계안에 의해 발생되는 채널 변화를 형성함으로써, 채널 상태들에 어떠한 물리적 변화도 존재하지 않는 경우에도, 그들로부터의 피드백에 기초하여 사용자들에 대한 송신을 순서화하는 것과 관련된 본 발명의 설계안은 이웃 BS들로부터의 간섭의 감소로 인하여, 무선 통신 시스템의 처리량의 이득을 가능하게 한다는 것이다.
예로서, 도 9의 예시에서와 같이, 중첩하는 관할영역(coverage)으로 인해 MS가 근원적으로 다수의 BS들과 통신할 수 있은 경우에, 상술된 설계안은 일부 실시예에서, 업링크에도 마찬가지로 적용될 수 있으며, 여기서, 업링크는 MS로부터 BS로의 통신이다. 한가지 이런 경우에 있어서, MS(904, 906, 908, 910)는 채널 상태 정보에 기초하여 불량하거나 보다 나쁜 상태들을 가지는 채널들 보다 양호한 상태를 가지는 채널들을 우선하여, 송신을 위해, 복수의 가능한 BS들로부터 BS(902 또는 916)를 선택한다.
본 발명의 방법 및 장치는 하기에 설명된 것들을 포함하는 다른 시나리오들에 적용될 수 있다.
본 발명의 스케줄링 및 레이트 제어 기술들은 BS에게로의 업링크 송신들을 스케줄링 및 제어하기 위해 사용될 수 있다. 이런 경우에, 다수의 안테나들이 각 MS들에 사용된다. 도 10은 이미 설명된 MS(700)와 유사하지만, 본 발명에 따라서, 다수의 송신기 회로들(1024, 1026)과 송신 안테나들(1030, 1032)을 포함한다. 본 발명에 따라 구현된 BS의 경우에서와 같이, 송신 안테나들(1030, 1032)은 이격 배치되고, 그래서, 그 신호들이 서로 다른 경로들을 거쳐 BS로 진행하며, 송신기 회로들은 두 개의 안테나들(1030, 1032)에 의해 송신되는 신호들 내에 위상 및/또는 진폭 변분들을 도입시키기 위해 사용된다. 이런 실시예에서, BS는 채널 상태를 예로서, 각 MS에 의해 송신된 파일롯들로부터 측정하며, 그후, 이 정보에 기초하여 스케줄링될 MS를 판정한다. 위에 설명된 다운링크와의 차이점은 채널 상태 정보의 피드백이 불필요하다는 것이다. 이는 BS 그 자체가 업링크 채널 상태를 추정하고, 그 채널 상태가 양호한 MS들을 열악한 채널을 가지는 것들보다 통계학적으로 우선시하는 스케줄링 알고리즘을 사용하여 MS들을 스케줄링하기 때문이다. 업링크 송신 스케줄 정보는 BS로부터 MS들에게로 송신되고, 그래서, 이들은 BS에 정보를 송신할 시기 및 레이트를 알게 된다.
다운링크들 및 업링크들과 함께 사용하기 위한 상술된 스케줄링 및 데이터 레이트 제어 기술들은 다수의 근본적으로 중첩하는 셀들이 존재하는 셀룰러 환경들에 적용할 수 있다. 대역폭이 셀들 사이에서 재사용된다고 할 때, BS로부터 MS로의 링크는 셀룰러 환경내의 두 양들에 의해 특징화된다 : BS로부터 MS로의 채널의 품질 및 다른 셀들의 송신에 의해 유발되는 간섭. 이들 양들 양자 모두는 상술된 설계안 하에서 동일한 유형의 동요들을 받게 되며, BS는 양호한 채널 상태들 및 제한된 다른 셀들로부터의 간섭 양자 모두를 가지는 MS들로부터, 그리고, 그런 MS들에게로 송신들을 스케줄링하고, 업링크 및/또는 다운링크 송신들의 레이트를 제어할 수 있다.
본 발명의 방법 및 장치는 넓은 범위의 다중 액세스 기술들에 적용할 수 있다. 상기 설명에서, 자원들, 특히, 대역폭 및 시간이 MS들, 따라서, 다양한 사용자들 사이에서 분할되는 방식에 현저한 유연성이 존재한다는 것을 인지하여야 한다.
이제, 다양한 경우들에 적용될 수 있은 자원들의 다양한 예시적인 분할들을 설명한다. 다수의 부가적인 가능성들이 존재한다. 간결화를 위하여, 하기의 설명은 다운링크에 적용된 예들에 대해서만으로 제한하며, 동일 또는 유사한 자원 할당 기술들이 업링크들에 마찬가지로 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
(a) TDMA : 이 경우에, 시간이 슬롯화되며, 단 하나의 MS가 BS로부터 송신 받게 된다. 이 경우에, BS에 의해 사용되는 스케줄 방침은 단순히 어떤 MS가 소정 시간의 슬롯에 송신하는 지를 결정할 수 있다.
(b) FDMA : 이 경우에는 본 발명의 설계안의 응용이 다소 더 많이 수반된다. 이제 주파수 슬롯들 각각내의 채널의 품질에 관하여, MS로부터의 피드백이 사용된다. 이때, BS는 MS가 최상의 채널 상태를 가지는 주파수 슬롯들에 MS들을 스케줄링할 수 있다.
(c) CDMA : 직교 또는 실질적인 직교 코드들을 가지는 사용자들만이 송신 허가된다는 제한 하에서, 상술된 설계안을 직접적으로 적용한다. 특히, 하나의 MS가 송신 받게 되는 경우에, 이때, 응용성은 직접적이다.
(d) OFDM : 이 시나리오는 FDMA와 매우 유사하다. 여기서, 각 슬롯이 실제로 특정 호핑 시퀀스(hopping sequence)라는 점에서, 주파수 슬롯들은 "논리적(logical)"이다. 그러나, 호핑 시퀀스들은 시간적으로 중첩하지 않으며, 따라서, 서로 다른 슬롯들의 직교성의 관점에서 FDMA와 대등하다.
본 발명의 상기 설명의 관점에서, 본 기술 분야의 숙련자들은 상술된 방법들 및 장치의 다양한 추가 실시예 및 변형들을 명백히 알 수 있을 것이다. 이런 방법들 및 장치는 여기에 설명된 본 발명 내에 있는 것으로 고려된다.

Claims (71)

  1. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들이 변화되는 시간 주기 동안 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합된 평균 송신 전력을 거의 일정한 값으로 유지하면서, 시간의 함수로서 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로 데이터를 송신하는 레이트를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정된 데이터 송신 레이트의 함수로서 대역폭을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정된 데이터 송신 레이트의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하기 위해 사용되는 전력량을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정된 데이터 송신 레이트가 제 1 레이트일 때, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하기 위해 제 1 전력량을 이용하는 단계; 및
    상기 결정된 데이터 송신 레이트가 상기 제 1 레이트보다 더 큰 제 2 레이트일 때, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하기 위해 상기 제 1 전력량보다 더 큰 제 2 전력량을 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 대역폭을 할당하는 단계는,
    상기 결정된 데이터 송신 레이트가 제 1 레이트일 때, 제 1 대역폭 양을 할당하는 단계; 및
    상기 결정된 데이터 송신 레이트가 상기 제 1 레이트보다 더 큰 제 2 레이트일 때, 상기 제 1 대역폭 양보다 더 큰 제 2 대역폭 양을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스로부터 수신된 제 1 신호의 진폭을 측정하도록 상기 제 2 디바이스를 동작시키는 단계; 및
    제 1 신호 진폭 정보를 상기 제 2 디바이스로부터 상기 제 1 디바이스로 송신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보는 상기 제 1 신호 진폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스로부터 수신된 제 2 신호의 상기 진폭을 측정하도록 상기 제 3 디바이스를 동작시키는 단계; 및
    제 2 신호 진폭 정보를 상기 제 3 디바이스로부터 상기 제 1 디바이스로 송신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보는 상기 제 2 신호 진폭 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 디바이스는 기지국이고, 상기 제 2 및 제 3 디바이스들은 이동국들인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신하는 때를 결정하는 단계는,
    보다 더 양호한 채널 상태들과 연관된 디바이스들이 보다 더 열악한 채널 상태들과 연관된 디바이스들보다 스케줄링 우선권을 가지도록 상기 제 2 및 제 3 디바이스들로의 데이터 송신들을 스케줄링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    시간의 함수로서 송신되는 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들 중 적어도 하나의 위상을 변화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 동일 캐리어 주파수(fc)를 가지는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 안테나들을 파장의 적어도 1/2만큼 떨어져 이격시키는 단계를 더 포함하며, 상기 파장은 C를 fc로 나눈 값이며, C는 광속인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 동일 캐리어 주파수(fc)를 가지는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  15. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법에 있어서,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계 - 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 심볼 주기를 가지는 심볼들을 포함함 -; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합을 송신하도록 적어도 하나의 심볼 주기 동안 고정된 평균 전력량을 이용하여 시간에 따른(over time) 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들 및 시간에 따른 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 위상들 중 적어도 하나를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    N은 2보다 큰 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  17. 통신 장치로서,
    데이터 소스;
    각각의 데이터 신호가 동일한 데이터를 포함하는 복수의 데이터 신호들을 발생시키기 위해 상기 데이터 소스에 결합된 송신기 회로 - 상기 복수의 데이터 신호들은 제 1 데이터 신호와 제 2 데이터 신호를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 시간의 함수로서 위상 및 진폭 중 적어도 하나에 의해 서로 상이하며, 상기 송신기 회로는 시간의 함수로서 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들 중 적어도 하나의 위상을 독립적으로 변화시키기 위한 수단을 포함함 -;
    상기 데이터 신호들을 병렬로 수신 및 송신하도록 상기 송신기 회로에 결합된 복수의 안테나들 - 각각의 안테나는 상기 데이터 신호들 중 하나를 수신 및 송신함 -;
    복수의 이동국들 중 개별적인 이동국들과 연관된 통신 채널의 상태와 관련하여 상기 복수의 이동국들로부터 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 수신된 통신 채널 상태 정보의 함수로서 개별적인 이동국들로의 데이터 송신을 스케줄링하기 위한 수단 - 상기 스케줄링하기 위한 수단은 더 열악한 통신 채널들을 갖는 이동국들에 비해 우수한 통신 채널들을 갖는 이동국들로의 데이터 송신들의 스케줄링에 대한 우선적인 처리를 제공하는 스케줄링 루틴을 포함함 -; 및
    상기 통신 채널 정보의 함수로서 데이터가 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들에서 송신되어야 하는 레이트를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  18. 기지국으로서,
    상기 기지국 및 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보와 상기 기지국 및 복수의 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 수단;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 이동국들이 수신된 신호 전력에서의 변동들을 검출하도록 상기 이동국들로 송신된 신호들에 신호 변분들(variations)을 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이동국들로 송신된 신호들은 OFDM 신호들인 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 수단은 메모리에 저장된 스케줄러 루틴을 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제 18 항에 있어서,
    동일한 데이터를 포함하는 제 1 및 제 2 신호들을 상기 이동국들 중 하나로 방송하기 위한 적어도 제 1 및 제 2 안테나를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 신호들은 상이한 위상들을 가지는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 통신 시스템에 있어서,
    이동국;
    복수의 추가적인 이동국들; 및
    기지국을 포함하며,
    상기 기지국은,
    상기 기지국 및 상기 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 기지국 및 상기 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 추가적인 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 수단;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 수단; 및
    동일한 데이터를 포함하는 제 1 및 제 2 신호들을 상기 이동국들 중 하나에 방송하기 위한 적어도 제 1 및 제 2 안테나 - 상기 제 1 및 제 2 신호들은 상이한 진폭들을 가짐 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  23. 통신 시스템에 있어서,
    이동국;
    복수의 추가적인 이동국들; 및
    기지국을 포함하며,
    상기 기지국은,
    상기 기지국 및 상기 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 기지국 및 상기 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 추가적인 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 수단;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 수단; 및
    상기 이동국들이 수신된 신호 전력에서의 변동들을 검출하도록 상기 이동국들로 송신된 신호들에 신호 변분들을 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    신호들에 신호 변분들을 도입하기 위한 상기 수단은 동일한 데이터를 병렬로 송신하기 위한 복수의 안테나들을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  25. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법을 수행하는 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 방법은,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들이 변화되는 시간 주기 동안 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합된 평균 송신 전력을 거의 일정한 값으로 유지하면서, 시간의 함수로서 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 매체.
  26. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법을 수행하는 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 방법은,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계 - 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 심볼 주기를 가지는 심볼들을 포함함 -; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합을 송신하도록 적어도 하나의 심볼 주기 동안 고정된 평균 전력량을 이용하여 시간에 따른 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들 및 시간에 따른 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 위상들 중 적어도 하나를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터-판독가능 매체.
  27. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법의 단계들을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치로서, 상기 단계들은,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들이 변화되는 시간 주기 동안 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합된 평균 송신 전력을 거의 일정한 값으로 유지하면서, 시간의 함수로서 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들을 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 1 디바이스, 제 2 디바이스 및 제 3 디바이스를 포함하는 통신 시스템에서 이용하기 위한 통신 방법의 단계들을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 장치로서, 상기 단계들은,
    상기 제 1 디바이스와 상기 제 2 디바이스 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 제 1 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 제 1 디바이스와 상기 제 3 디바이스 사이에 존재하는 제 2 통신 채널의 상태에 관한 제 2 통신 채널 상태 정보를 수신하도록 상기 제 1 디바이스를 동작시키는 단계;
    상기 제 1 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 1 디바이스로부터 상기 제 2 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계;
    상기 제 2 통신 채널 상태 정보의 함수로서, 상기 제 3 디바이스로 데이터를 송신하는 때를 결정하는 단계; 및
    복수의 N개의 안테나들을 이용하여, 동일한 데이터를 상기 제 2 디바이스로 송신하는 단계 - N은 1보다 큰 양의 정수임 - 를 포함하며,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 1 안테나로부터 상기 데이터를 포함하는 제 1 데이터 신호를 송신하는 단계;
    상기 복수의 N개의 안테나들에 있는 제 2 안테나로부터 상기 제 1 데이터 신호와 동일한 데이터를 포함하는 제 2 데이터 신호를 송신하는 단계 - 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 심볼 주기를 가지는 심볼들을 포함함 -; 및
    상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 조합을 송신하도록 적어도 하나의 심볼 주기 동안 고정된 평균 전력량을 이용하여 시간에 따른 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 진폭들 및 시간에 따른 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들의 상대적인 위상들 중 적어도 하나를 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 통신 장치로서,
    데이터 소스;
    각각의 데이터 신호가 동일한 데이터를 포함하는 복수의 데이터 신호들을 발생시키기 위해 상기 데이터 소스에 결합된 송신기 회로 - 상기 복수의 데이터 신호들은 제 1 데이터 신호와 제 2 데이터 신호를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들은 시간의 함수로서 위상 및 진폭 중 적어도 하나에 의해 서로 상이하며, 상기 송신기 회로는 시간의 함수로서 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들 중 적어도 하나의 위상을 독립적으로 변화시키기 위한 제어 회로를 포함함 -;
    상기 데이터 신호들을 병렬로 수신 및 송신하도록 상기 송신기 회로에 결합된 복수의 안테나들 - 각각의 안테나는 상기 데이터 신호들 중 하나를 수신 및 송신함 -;
    복수의 이동국들 중 개별적인 이동국들과 연관된 통신 채널의 상태와 관련하여 상기 복수의 이동국들로부터 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 수신된 통신 채널 상태 정보의 함수로서 개별적인 이동국들로의 데이터 송신을 스케줄링하기 위한 스케줄러 - 상기 스케줄러는 더 열악한 통신 채널들을 갖는 이동국들에 비해 우수한 통신 채널들을 갖는 이동국들로의 데이터 송신들의 스케줄링에 대한 우선적인 처리를 제공하는 스케줄링 루틴을 포함함 -; 및
    상기 통신 채널 정보의 함수로서 데이터가 상기 제 1 및 제 2 데이터 신호들에서 송신되어야 하는 레이트를 결정하기 위한 레이트 결정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  30. 기지국으로서,
    상기 기지국 및 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보와 상기 기지국 및 복수의 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 레이트 결정 회로;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 스케줄러; 및
    상기 이동국들이 수신된 신호 전력에서의 변동들을 검출하도록 상기 이동국들로 송신된 신호들에 신호 변분들(variations)을 도입하기 위한 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  31. 통신 시스템에 있어서,
    이동국;
    복수의 추가적인 이동국들; 및
    기지국을 포함하며,
    상기 기지국은,
    상기 기지국 및 상기 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 기지국 및 상기 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 추가적인 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 레이트 결정 회로;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 스케줄러; 및
    동일한 데이터를 포함하는 제 1 및 제 2 신호들을 상기 이동국들 중 하나에 방송하기 위한 적어도 제 1 및 제 2 안테나 - 상기 제 1 및 제 2 신호들은 상이한 진폭들을 가짐 - 를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  32. 통신 시스템에 있어서,
    이동국;
    복수의 추가적인 이동국들; 및
    기지국을 포함하며,
    상기 기지국은,
    상기 기지국 및 상기 이동국 사이에 존재하는 제 1 통신 채널의 상태에 관한 통신 채널 상태 정보를 수신하고 상기 기지국 및 상기 추가적인 이동국들 사이에 존재하는 추가적인 통신 채널들의 상태에 관한 추가적인 통신 채널 상태 정보를 수신하기 위한 수신기;
    상기 채널 상태 정보의 함수로서 데이터가 상기 이동국에 송신되는 레이트를 결정하기 위한 레이트 결정 회로;
    상기 통신 채널 상태 정보 및 상기 추가적인 통신 채널 상태 정보의 함수로서 상기 기지국이 서로 상이한 이동국들로 데이터를 송신하는 순서를 결정하기 위한 스케줄러; 및
    상기 이동국들이 수신된 신호 전력에서의 변동들을 검출하도록 상기 이동국들로 송신된 신호들에 신호 변분들을 도입하기 위한 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
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