KR101021660B1

KR101021660B1 - 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101021660B1
Application number: KR1020080105757A
Authority: KR
Inventors: 김동현; 이병옥; 이광복
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2011-03-17
Also published as: KR20100046755A

Abstract

본 발명은 다중 셀 다중 안테나 환경에서 다른 셀 내의 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정할 수 있도록 각 기지국이 해당 셀의 부하정보를 정해진 시간-주파수의 자원을 이용하여 신호를 주기적으로 송신하고, 단말기에서 그 신호를 이용하여 간섭정보를 추정하는 무선통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 해당 셀의 단말기들이 인접 셀들의 간섭정보를 능동적으로 추정하여 간섭제어에 사용할 수 있게 된다.

Description

다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템 및 그 방법{Wireless communication system in multi-cell and multi-antenna environments and method thereof}

본 발명은 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 다른 셀 내의 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정할 수 있도록 각 기지국이 해당 셀의 부하정보를 정해진 시간-주파수의 자원을 이용하여 신호를 주기적으로 송신하고, 단말기에서 그 신호를 이용하여 간섭정보를 추정하는 무선통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2008-F-007-01, 과제명:3차원 환경에서의 지능형 무선통신 시스템].

다중 송수신 안테나 기술은, 다수의 안테나를 송신단 및 수신단에 설치하고 그것들을 활용함으로써, 무선 통신 시스템의 데이터 전송률과 신뢰도를 높일 수 있게 해준다. 하지만, 종래의 대부분의 다중 송수신 안테나 기술에 대한 연구는 단일 셀 환경만을 고려함으로써, 실질적인 무선 통신 환경인 다중 셀 환경에서 존재하는 인접 셀 간 간섭의 영향이 충분히 고려되지 않았다는 한계점을 가지고 있다.

다중 셀 환경을 기반으로 하는 무선 통신 시스템에서는 인접 셀 간의 간섭의 문제를 해결하는 것이 매우 중요하다. 특히, 셀 간 주파수 재사용률이 높아지면서, 셀 간 간섭의 영향은 더욱 커지고 있으며, 셀 간 간섭은 고속 무선 데이터 전송율을 달성하는데 가장 큰 방해요소가 되고 있다. 다중 송수신 안테나 기술은 셀 간 간섭의 문제를 해결하기 위한 수단으로서 잠재력을 갖고 있지만, 셀 간 간섭의 문제를 해결하기 위한 수단으로 다중 안테나를 적극적으로 활용한 연구는 아직 시작 단계이다.

다중 셀 환경에서 다중 안테나 기술과 관련된 종래의 연구들은 다음과 같다. 강지웅, 제희원, 및 이광복은 다중 셀 환경에서 인접 셀 간섭을 고려한 송신 안테나 선택기법을 제안하였다 (J. W. Kang, H. W. Je, and K. B. Lee, “Transmit Antennas Subset Selection for Downlink MIMO Systems”, in Proc. IEEE International Conference on Communications 2007 (ICC2007), June 2007). Blum은 송신단이 채널 정보를 모른다는 가정하에 다중 안테나를 이용한 최적의 송신방식은 인접 셀간의 간섭의 영향 정도에 따라 달라질 수 있다는 것을 증명하였다 (R. S. Blum, “MIMO capacity with interference”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 21, no. 5, pp. 793 ~ 801, June 2003). Ye는 다중 셀 환경에서 인접 셀간의 간섭의 영향을 고려해서 다중 안테나의 송신 방식을 결정하는 기술을 제안하였다 (S. Ye, and R. S. Blum, “Optimized signaling for MIMO interference systems with feedback”, IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 51, no. 11, pp. 2939 ~ 2848, Nov. 2003). 하지만, Ye가 제안한 기술을 사용하기 위해서는, 각각의 송신단이 시스템에 존재하는 모든 링크의 채널 상태와 다른 셀의 송신단이 사용하고 있는 송신방식에 대해서 알고 있어야 하기 때문에, 실제 시스템에 적용 하기는 어렵다.

도 1을 참조하면, 다중 셀 환경의 무선통신 시스템에서는 단일 셀 만을 고려하던 시스템과는 다르게 해당 셀 내에서 신호를 송수신할 때 인접 셀들로부터 받거나 미치는 간섭신호가 존재하게 된다. 따라서, 이러한 간섭을 고려하지 않고 신호를 송수신할 경우 실제 예상했던 것보다 통신 효율 및 성능이 떨어지게 되고, 이러한 현상은 해당 셀의 크기가 작거나 단말기가 해당 셀의 가장자리 영역에 위치할수록 더욱 심해지게 된다. 하지만, 이를 해결하기 위한 방법이 구체적으로 제시되고 있지 못하고 있는 실정이다. 즉, 다중 셀 환경에서 인접 셀들로부터 받거나 미치는 간섭에 능동적으로 대응하기 위한 종래의 연구들은 아직 초기 단계이며, 이와 관련한 연구는 매우 미흡하다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서,

해당 셀 네에서 신호를 송수신할 때 인접 셀들로부터 받거나 미치는 간섭에 능동적으로 대응하기 위한 방법으로, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 어느 셀 내의 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정할 수 있도록 다중 셀 환경에서의 각 기지국이 해당 셀의 부하정보가 반영된 신호를 정해진 시간-주파수의 자원을 이용하여 주기적으로 송신하고, 단말기에서 그 신호를 이용하여 간섭정보를 추정할 수 있도록 하는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 어느 셀 내의 단말기가 해당 셀의 채널뿐만 아니라 인접 셀의 채널도 추정할 수 있도록 별도의 자원을 사용하고 채널 추정에 사용될 신호의 송신전력에 부하정보까지 반영을 해줌으로써, 그 어느 셀의 단말기들이 인접 셀의 부하정보 및 부하가 반영된 채널정보까지 추가적으로 알 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 무선통신 시스템은, 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템에 있어서, 기지국이, 인접하는 다른 셀의 단말기들이 상기 기지국과의 채널정보 및 상기 기지국의 부하정보 중 하나 이상을 추정할 수 있도록 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 기지국은, 해당 셀의 부하정보를 산출하는 부하정보 산출부; 상 기 부하정보를 이용하여 상기 무선신호의 송신전력을 결정하는 송신전력 결정부; 및 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력을 기초로 상기 무선신호의 송신전력을 조절하여 송신하는 송신방식 구현부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신전력 결정부는, 상기 부하정보를 변수로 갖는 증가함수(increasing function)를 이용하여 상기 무선신호의 송신전력을 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 송신함에 있어서 할당된 시간-주파수 자원 전체에 걸쳐 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 송신함에 있어서 할당된 시간-주파수 자원을 두 부분으로 분할하여, 한 부분은 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신해주는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 미리 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 주기적으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 송신함에 있어서, 인접하는 셀의 각 기지국과 동일한 시간-주파수 자원을 공유하며 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 송신함에 있어서 인접하는 셀의 각 기지국과 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당받아 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신방식 구현부는, 상기 무선신호를 해당 셀의 단말기와 채널 추정을 위해 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 단말기는, 다중 셀 환경에서 동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비한다.

특히, 상기 간섭정보 추정부는, 상기 무선신호의 수신신호벡터를 이용하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 계산하고, 상기 공분산 행렬에서 해당 셀의 기지국과의 채널에 해당하는 성분을 제거하고 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 단말기는, 다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비한다.

특히, 상기 간섭정보 추정부는, 상기 수신된 무선신호의 각 부분의 송신전력에 기초하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 간섭정보 추정부는, 상기 각 부분의 송신전력의 비율을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3실시예에 따른 단말기는, 다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비하는 한다.

특히, 상기 간섭정보 추정부는, 상기 무선신호로부터 채널정보를 추정하고, 이를 이용하여 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 1실시예에 따른 무선통신 방법은, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 기지국이 인접하는 다른 셀의 단말기들이 상기 기지국이 속한 셀의 부하정보를 추정할 수 있도록 하는 무선통신 방법으로서, 상기 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 산출하는 단계; 상기 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 송신전력을 기초로 상기 무선신호의 송신전력을 조절하여 송신하는 단계를 포함한다.

특히, 상기 송신전력을 결정하는 단계, 상기 부하정보를 변수로 갖는 증가함수(increasing function)를 이용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증가함수는 선형함수(linear function)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 할당된 시간-주파수 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 할당된 시간-주파수 자원을 두 부분으로 분할하여, 한 부분은 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 상기 무선신호를 미리 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 주기적으로 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 인접하는 셀의 각 기지국과 동일한 시간-주파 수 자원을 공유하며 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 인접하는 셀의 각 기지국과 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당받아 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신하는 단계는, 상기 무선신호를 해당 셀의 단말기와 채널 추정을 위해 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2실시예에 따른 무선통신 방법은, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으로서, 상기 단말기가, 동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함한다.

특히, 상기 간섭정보를 추정하는 단계는, 상기 무선신호의 수신신호벡터를 이용하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 계산하고, 상기 공분산 행렬에서 해당 셀의 기지국과의 채널에 해당하는 성분을 제거하고 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3실시예에 따른 무선통신 방법은, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으 로서, 상기 단말기가, 다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함한다.

특히, 상기 간섭정보를 추정하는 단계는, 상기 수신된 무선신호의 각 부분의 송신전력에 기초하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 간섭정보를 추정하는 단계는, 상기 각 부분의 송신전력의 비율을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4실시예에 따른 무선통신 방법은, 다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으로서, 상기 단말기가, 다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함한다.

특히, 상기 간섭정보를 추정하는 단계는, 상기 무선신호로부터 채널정보를 추정하고, 이를 이용하여 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산 하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

다중 셀 환경에서 단말기들이 인접 셀로부터의 간섭정보를 능동적으로 추정하여 간섭제어에 사용할 수 있게 된다. 또한, 다중 셀 환경에서 각 기지국은 해당 셀의 부하정보를 송신될 무선신호의 송신전력에 반영하여 송신하고, 인접 셀의 단말기들은 이 신호를 통해 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정할 수 있기 때문에, 다중 셀 환경에서의 각 기지국은 인접하는 셀의 단말기들이 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하도록 하기 위해 별도의 자원을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에서 다중 셀 환경의 무선통신 시스템은 다수 개의 기지국들이 존재하고, 각 기지국들은 하나의 셀을 관리하고 있으며, 각 셀에는 다수의 단말기가 통신하고 있는 것을 의미한다. 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템은 각 기지국과 단말기들이 하나 혹은 그 이상의 안테나를 가지고 있는 시스템을 말한다.

그리고, 이하 본 발명의 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템을 설명하기 위한 도면에서 이동국 및 기지국에 세 개의 안테나가 있는 것으로 도시하였으나, 이는 이해를 돕기 위한 것이고, 안테나의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 2에는 한 개의 기지국과 한 개의 단말기만 있는 것으로 도시하였으나, 이는 이해를 돕기 위한 것이고, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 다중 셀 환경의 무선통신 시스템에는 각각 하나의 기지국을 포함하는 다수 개의 셀이 존재하고, 각각의 셀 내에는 다수 개의 단말기가 존재한다.

도 2는 다중 셀 다중 안테나 환경에서 어느 셀의 단말기가 해당 셀의 부하정보를 추정하거나 그 어느 셀에 인접하는 셀의 단말기들이 해당 셀에 인접하는 셀의 부하정보를 추정할 수 있도록 하는 무선통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에서는 하나의 기지국(100)과 하나의 단말기(200)가 있는 것으로 도시하였지만, 이는 이해를 돕기 위한 것이고, 전술한 바와 같이 다수의 셀이 존재하고 그 각각의 셀에는 하나의 기지국과 다수의 단말이 존재하는 다중 셀 환경이다. 그리고, 도 2에 도시된 단말기(200)는 기지국(100)과 같은 셀에 속해 있는 단말기가 될 수도 있고, 기지국(100)과 서로 다른 셀에 속해 있는 단말기가 될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 도 2에 도시한 것처럼, 하나의 기지국(100)과 하나의 단말기(200)만을 예로 들어 설명하기로 한다.

이하, 본 발명에서 하향링크 통신은 기지국이 단말기들에게 신호를 송신하는 것을 의미한다. 그리고, 총 M개의 셀이 있고, 각 셀의 기지국에는 Nb개의 안테나가 있으며, 각 단말기에는 Nu개의 안테나가 있다고 가정한다. 그리고, i번째 셀의 부하정보를

라고 가정 한다. 이 경우 i번째 셀의 k번째 단말기가 받는 신호는 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.

여기서,

는 m번째 셀의 기지국으로부터 n번째 셀의 k번째 단말기로의 채널응답 행렬(Nu x Nb)를,

는 m번째 셀의 기지국이 송신하는 방송신호벡터(Nb x 1)를,

는 m번째 셀의 k번째 단말기의 수신신호 벡터(Nu x 1)를,

는 m번째 셀의 k번째 단말기의 수신잡음 벡터(Nu x 1)를 의미한다.

본 발명에 따른 기지국(100)은 해당 셀 혹은 인접하는 다른 셀의 단말기들이 해당 셀의 기지국과 단말기 사이의 채널응답행렬, 해당 셀의 부하정보, 또는 간섭공분산 행렬 등을 추정할 수 있도록 방송신호

을 송신한다. 이 신호는 기지국(100)이 주기적으로 송신하게 되는데, 기지국(100)은 미리 할당받은 시간-주파수 자원을 이용하여 방송신호

을 송신하게 된다. 예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, IEEE 802.16의 프리앰블(preamble)처럼 미리 정해진 위치(예를 들어, 하향링크 프레임의 첫 심볼 또는 마지막 심볼)에 인접하는 다른 셀의 기지국과 동일한 시간- 주파수 자원을 공유 또는 분할하여 상기한 방송신호를 송신할 수 있다. 기지국(100)이 이 방송신호를 보낼 때 사용하는 시간-주파수 자원의 위치는 다중 셀 환경에서 인접하는 다른 셀의 기지국과 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 즉, 다중 셀 환경에서 각각의 기지국이 방송신호를 보낼 때 사용하는 시간-주파수 자원의 위치는 셀 마다 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 하지만, 이 방송신호를 수신하는 단말기(100)는 기지국(100)에게 할당된 시간-주파수 자원의 위치는 알고 있다.

기지국(100)이 송신하는 방송신호

의 송신전력은 해당 셀의 부하정보를 반영한다. 이를 위해, 본 발명의 기지국(100)은 스케쥴러(105), 부하정보 산출부(110), 송신전력 결정부(120), 송신방식 구현부(130), 고주파 처리부(140,160), 스위치(150), 및 정보 복원부(170)를 구비한다.

고주파 처리부(140)는 송신방식 구현부(130)로부터 수신되는 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 스위치(150)에 전달한다.

스위치(150)는 안테나를 통해 해당 셀의 단말기들로부터 고주파 신호를 수신하여 고주파 처리부(160)으로 전달하고, 고주파 처리부(140)로부터 기저대역 신호를 수신하여 안테나를 통해 신호를 송신한다.

고주파 처리부(160)는 스위치(150)로부터 수신되는 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 정보 복원부(170)로 전달한다.

정보 복원부(170)는 고주파 처리부(160)로부터 전달된 기저대역 신호를 수신하고, 수신한 기저대역 신호를 복원한다. 그리고, 정보복원부(170)는 해당 셀의 단 말기들로부터 상향링크시 사용할 자원에 대한 요청이 수신되면, 이를 스케쥴러(105)에 전달한다.

스케쥴러(105)는 해당 셀의 단말기들로부터의 자원 할당 요청에 따라, 해당 셀의 단말기들에 각각 시간-주파수 자원을 할당한다. 이때, 스케쥴러(105)는 하향링크시 사용할 자원도 고려하여 해당 셀의 단말기들에 각각 시간-주파수 자원을 할당한다. 그리고, 스케쥴러(105)는 시간-주파수 자원을 할당한 내역을 부하정보 산출부(110)에 전달한다. 이에, 부하정보 산출부(110)는 스케쥴러(105)로부터 입력되는 데이터를 기초로 해당 셀의 상향링크 및 하향링크 중 어느 하나 이상을 고려하려 부하정보

를 계산한다. 부하정보

는 0≤

≤1 또는 0≤

≤∞의 다양한 값으로 산출될 수 있으며, 시스템의 특성에 따라 달라질 수 있다.

송신전력 결정부(120)는 부하정보 산출부(110)에서 산출된 해당 셀의 부하정보에 기초하여 방송신호

의 송신전력을 결정한다. m번째 셀의 기지국이 송신하는 방송신호

의 송신전력을

이라고 하면

은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.

여기서

은 m번째 셀의 부하정보를 나타내고

은 m번째 셀의 미리 설정되어 있는 기준 송신전력을 나타낸다. 여기서 기준 송신전력은 일반적인 통신시스템에서 채널 추정에 사용하는 신호의 송신전력을 의미한다. 그리고, 함수

는 일 반적으로

의 증가함수(increasing function)의 형태가 될 수 있다. 즉, 셀의 부하가 증가할수록 방송신호

의 송신전력은 증가한다.

증가함수의 구체적인 형태로는 다음과 같이 크게 세가지 형태의 함수가 있을 수 있다.

① 선형함수(linear function)

이 경우에는 셀의 부하가 증가할수록 방송신호

의 송신전력은 선형적으로 비례하여 증가한다. 예컨대, 송신전력 결정부(120)에서는 아래 수학식 3과 같은 식을 통해 송신전력을 결정할 수 있다.

송신전력 결정부(120)에서 수학식 3을 이용하는 경우, 해당 셀의 부하가 전혀 없을 경우 기지국(100)은 방송신호를 송신하지 않는다(P_m=0). 따라서, 단말기(200)는 다중 셀 환경에서 이 채널을 추정하지 않아도 되고, 상향링크 통신시(예컨대, 빔 형성 등) 기지국(100)에게 끼칠 간섭에 대해 고려하지 않아도 된다. 즉, 다중 셀 환경에서 특정 기지국으로부터 방송신호

을 수신하지 않은 단말기는, 통신시 그 특정 기지국이 속한 셀을 고려하여 통신할 필요가 없게 된다. 따라서 더 정확하게 채널추정 및 빔형성 등이 가능해진다. 이러한 특성들은 이하 후술되는 다 른 실시예들에서도 동일하거나 유사하게 적용된다.

② 볼록함수(convex function)

이 경우에는 셀의 부하가 증가할수록 방송신호

의 송신전력은 볼록함수 형태로 증가한다. 예컨대, 송신전력 결정부(120)에서는 아래 수학식 4와 같은 식을 통해 송신전력을 결정할 수 있다.

③ 오목함수(concave function)

이 경우에는 셀의 부하가 증가할수록 방송신호

의 송신전력은 오목함수 형태로 증가한다. 예컨대, 송신전력 결정부(120)에서는 아래 수학식 5와 같은 식을 통해 송신전력을 결정할 수 있다.

한편, 송신방식 구현부(130)는 송신전력 결정부(120)에서 결정된 송신전력으로 방송신호를 송신한다. 송신방식 구현부(130)는 방송신호

을 송신전력 결정부(120)에서 결정된 송신전력으로 전송할 때, 미리 할당된 시간-주파수 자원을 사 용한다. 이하 시간-주파수 자원을 '자원'이라고 칭하기로 한다. 송신방식 구현부(130)는 할당된 자원 전체에 걸쳐 송신전력 결정부(120)에서 결정된 송신전력

으로 송신하거나(도 4의(a) 참고), 할당된 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 미리 설정된 기준 송신전력

으로 송신하고 다른 한 부분은

으로 송신할 수 있다(도 4의(b) 참고). 이때, 기지국(100)이 다중 안테나를 사용하는 경우, 송신방식 구현부(130)는 도 5에 도시한 바와 같이, 안테나 별로 할당된 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 미리 설정된 기준 송신전력

으로 송신하고 다른 한 부분은

으로 송신할 수도 있다.

기지국(100)이 사용하는 기준 송신전력

는, 다중 셀 환경에서 다른 셀의 기준 송신전력과 동일할 수도 있고, 이를테면

로 같은 수도 있고, 다를 수도 있다. 다를 경우에는 프리앰블이나 비컨(beacon), 메시지 등 시스템마다 미리 정의되어 있는 다른 방법을 통해 단말기(200)에게 알려줄 수 있고, 단말기(200)는 그 상기한 방법을 통해 얻은 정보를 가지고 정규화(normalization)시켜줄 수 있다. 이하 후술되는 설명에서는 다중 셀 환경에서 각 셀의 기준 송신전력이 다음 수학식 6과 같이 동일하다고 가정한다.

이하에서는 송신방식 구현부(130)가 방송신호

에 송신방식 결정부(120)에서 결정된 송신전력을 반영하는 방법에 대하여 도 6 내지 도 8을 참고해 자세하게 설명하기로 한다.

크게, 기지국(100)의 송신방식 구현부(130)가 다중 셀 환경에서 다른 셀의 각 기지국과 서로 같은 자원을 이용하며 방송신호

를 송신하는 방법과 다중 셀 환경에서 다른 셀의 각 기지국과 서로 다른 자원을 이용하며 방송신호

를 송신하는 방법이 있다. 각 기지국 별로 자원을 구분하는 것 이외에도, 각 기지국이 다중 안테나를 사용하는 경우 안테나 별로 자원을 구분하여 이용하는 방법도 필요할 수 있다. 하지만, 다중 안테나의 경우에는 해당 셀에 기지국이 다수 개인 상황과 동일하게 확장가능하기 때문에, 후술되는 내용에서는 다중 셀 환경에서 각각의 기지국들의 안테나는 하나인 것으로 가정하여 설명하기로 한다.

① 다중 셀 환경에서 각각의 기지국들이 동일한 시간-주파수 자원을 사용하는 경우

도 6을 참고하면, 다중 셀 환경에서 각각의 기지국들이 서로 같은 자원을 공유할 때 기지국 m(m=1,2,...,M)은 셀 1~M에 존재하는 단말기가 기지국 m이 속한 셀의 부하정보를 추정할 수 있도록 하기 위해 방송신호

를 송신하게 되는데, 이때 각 기지국은 서로 다른 코드(code)를 사용하여서 방송신호를 송신한다. 전술한 바와 같이, 기지국의 안테나가 다수 개일 경우에도 각 안테나 별로 코드를 할당하여 같은 방법으로 방송신호를 송신하게 된다.

② 다중 셀 환경에서 각각의 기지국들이 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 경우

도 7 및 도 8을 참고하면, 각 기지국이 할당된 자원을 서로 나누어서 사용하는 방법은 다음과 같다. 예를 들어, Nb * M개의 자원이 M개 셀의 기지국에 주어졌을 때 각 M개의 셀은 서로 Nb개씩 자원을 나누어 가지게 되고, M개 셀의 각 기지국은 이 자원을 통해 방송신호

를 전송하게 된다. 마찬가지로 다중 셀 환경의 각 기지국이 다중 안테나를 사용하고 있을 때에는 각 기지국 별로 Nb개씩 자원을 할당 받을 수 있고, 각 기지국은 안테나 한 개당 하나의 자원을 할당해 줄 수 있다. 이상 설명한 방법 이외에도 다른 할당 방법이 존재할 수도 있으며, 본 발명에 적용되는 분할 방법이 상기한 방법에 국한되는 것은 아니다.

한편, 다중 셀 환경의 각 기지국 별로 동일하거나 서로 다르게 주어진, 부하정보 추정을 위한 별도의 자원 이외에도 각 기지국들은 해당 셀의 단말기들에게 서비스를 제공하기 위해 사용되는 기존에 할당된 자원(예컨대, 프리앰블 in IEEE 802.16e)을 사용하여 해당 셀의 단말기들이 해당 셀의 부하정보를 추정하거나 인접 셀의 단말기들이 그 해당 셀의 부하정보를 추정하도록 할 수 있다. 이는, 기지국이 해당 셀의 부하정보를 방송신호의 송신전력을 조절하여 해당 셀 또는 인접 셀의 단 말기에게 제공해주기 때문에 가능한 것이며, 이로 인해 기지국은 해당 셀의 단말기들이 해당 셀의 부하정보를 추정하거나 인접 셀의 단말기들이 그 해당 셀의 부하정보를 추정할 수 있게 하기 위해 별도로 자원을 사용하지 않아도 되는 이점이 있다. 이때, 프리앰블의 기준 송신전력이 다중 셀 환경에서 각 기지국마다 서로 다를 경우에는, 각 기지국은 기준 송신전력을 시스템 별로 미리 정의되어 있는 별도의 방법을 통하여 알려주어 단말기가 정규화할 수 있도록 한다.

이하에서는, 본 발명의 단말기(200)가, 상술한 방법을 통해 어느 셀의 기지국으로부터 송신되는 방송신호를 수신하여 그 어느 셀의 채널응답행렬, 부하정보, 또는 간섭공분산 행렬을 추정하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 이하에서는, 상기한 채널응답행렬, 부하정보, 및 간섭공분산 행렬을 통칭하여 '간섭정보'라 한다. 이때, 간섭정보는 다중 셀 환경에서 단말기(200)가 해당 셀의 기지국과 통신시 고려해야할 해당 셀의 정보 및 인접 셀에 대한 정보가 될 수 있다.

이를 위해, 본 발명의 단말기(200)는 스위치(210), 고주파 처리부(220,270), 간섭정보 추정부(230), 송신방식 구현부(240), 및 정보복원부(250)를 구비한다. 여기서, 스위치(210) 및 고주파 처리부(220)는 단말기(200)의 '수신부'에 해당되고, 스위치(210) 및 고주파 처리부(270)는 단말기(200)의 '송신부'에 해당된다.

고주파 처리부(270)는 송신방식 구현부(240)로부터 수신되는 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 스위치(210)에 전달한다.

스위치(210)는 안테나를 통해 수신된 고주파 신호를 고주파 처리부(220)로 전달하고, 고주파 처리부(270)로부터 기저대역 신호를 수신하여 안테나를 통해 신호를 송신한다.

고주파 처리부(220)는 스위치(210)로부터 수신되는 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 정보 복원부(250) 및 간섭정보 추정부(230)로 전달한다.

정보 복원부(250)는 고주파 처리부(220)로부터 전달된 기저대역 신호를 수신하고, 수신한 기저대역 신호를 복원한다.

간섭정보 추정부(230)는 고주파 처리부(220)로부터 입력된 신호를 기초로 '간섭정보'를 추정한다. 이하에서는, 간섭정보 추정부(230)에서 전술한 방법을 통해 어느 셀의 기지국으로부터 송신되는 방송신호를 수신하여 그 어느 셀의 간섭정보(즉, 채널응답행렬, 부하정보, 또는 간섭공분산 행렬)를 추정하는 방법을 자세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 기지국이 단말기에 송신하는 방송신호는 다음과 같이 3가지 경우로 나뉠 수 있다.

① 다중 셀 환경에서 동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 방송신호를 송신하는 경우.

② 다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전 체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신하는 경우.

③ 다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신하는 경우.

먼저, 다중 셀 환경에서 동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 방송신호를 송신하는 경우에는, 간섭정보 추정부(230)는 다음과 같은 방법을 통하여 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 추정하게 된다. 설명의 편의를 위해 사용된 코드의 길이가 L, 신호를 수신하는 단말기의 안테나가 2개인 경우를 가정하도록 한다. 그리고, 단말기는 (i,k)라고 정의한다. 이는 i번째 셀의 k번째 단말기임을 의미한다. 이때, 단말기 (i,k)는 서비스 받고 있는 기지국 i를 포함하여 다른 기지국들 m=1,2,..,i-1,i+1,...,M으로부터 신호

을 받게 된다. 이때 다중 셀 환경의 각 기지국이 다중 안테나를 사용하고 있다면

(L x 1)를 길이 L에 걸쳐 받게된다. 이때 신호

는

의 송신전력으로 송신된다. 다음 수학식 7은 4개의 기지국이 1개의 안테나를 가지고 있고 길이가 L인 코드를 사용하고 있을 때 2개의 안테나를 가진 단말기에서 받은 신호를 나타낸다. 그 리고 기지국 m은 부하정보

을 가지고 코드

를 사용하며, 그 코드의 기준 송신전력은

, 부하가 고려된 실제 송신전력은

이라고 가정한다.

여기서, 다중 셀 환경의 각 기지국의 안테나는 1개, 단말기 (i,k)의 안테나 를 2개라고 했으므로 채널

가 되고(2 X 1),

은 n번째 기지국으로부터 단말기의 m번 안테나로의 채널응답(1 x 1)을 의미한다.

은 2개의 수신안테나중 1번 안테나가 받은 신호(L x 1),

는 2번 안테나가 받은 신호(L x 1)를 나타낸다. 그리고

는 n번째 기지국이 사용하는 코드(L x 1),

는 m번 안테나에서의 수신잡음벡터(L x 1)를 의미한다. 이 때 채널응답

인 시간/주파수상의 자원을 통해 n번째 기지국에서 단말기의 m번 안테나로 길이 L인 코드가 전송되는데, 그 동안

는 값이 변하지 않는 것을 가정한다. 이는 다중 셀 환경에서 각 기지국이 자원을 공유하여 길이 L인 서로 다른 코드를 각각 전송한다고 할 때 이 공유하고 있는 자원 내에서 각 안테나 간 채널의 채널응답은 변하지 않는 것을 의미한다.

위와 같이 4개의 기지국이 주위에 있을 때 단말기에서 오류없이 채널을 정확하게 추정했다고 가정했을 때 정확한 공분산행렬(covariance matrix)은 다음의 수학식 8과 같다.

위 수학식 8에서 ( )^H 는 행렬의 Conjugate-transpose를 나타낸다. 이 때 단말기에서는 상기 공분산행렬을 다음 수학식 9와 같은 방법으로 추정할 수 있다.

수학식 9로 수학식 8을 추정할 수 있다는 것은 다음 수학식 10을 예로 들면 알 수 있다.

이것은 예시일 뿐 부하의 정의나 부하가 송신전력에 반영되는 방법에 따라 달라질 수 있다. 수학식 10은 부하정보 값이 0 내지 1의 값을 가지고 부하가 송신전력에 선형적으로 반영되었을 때를 나타낸다.

수학식 10에서 각 기지국의 부하정보가 1이라고 하면 실제 공분산행렬 동일하게 된다. 후술되는 내용에서는 각 부하정보가 1이라고 가정하도록 한다.

수학식 10에서 만약 코드가 서로 완벽하게 직교적으로 만들어졌다면 두 번째 의 cross-term에 해당하는 부분은 나타나지 않게 된다. 만약 코드가 PN-code로 만들어졌다면 코드의 길이 L이 길수록 두 번째 항이 0에 가까워져서 더 정확하게 추정된다.

만약 단말기 (i,k)가 관찰하는 간섭공분산행렬을 구할 경우에는 상기 공분산행렬에서 다음 수학식 11과 같이 해당 기지국과의 채널에 해당하는 성분을 제거해야 한다. 설명의 편의를 위해 단말기 (1,k)가 1번 기지국에 속해 있을 경우를 가정하도록 한다. 여기서 (^)는 추정치임을 의미한다.

이때, 다중 셀 환경의 각 단말기는 후술되는 채널 추정방법이나 프리앰블과 같은 해당 셀 내에서의 채널추정을 위한 방법을 통해 해당 셀 기지국과의 채널(상기 예시에서는

)은 알고 있다고 가정한다.

각 채널 역시 비슷한 방법으로 추정 가능하다. 예를 들어, 단말기가 각 기지국이 사용하고 있는 코드를 알고 있을 경우 받은 신호와 그 코드를 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 다음 수학식 12는 단말기의 1번 안테나와 기지국 1과의 채널 을 추정하는 과정을 나타낸 것이다.

Covariance와 마찬가지로 코드가 서로 직교적일 경우 cross-term들이 0이 되어 잡음을 제외한 나머지 성분들은 0이 된다. 따라서, 신호 대 잡음비가 좋을수록 채널응답을 정확하게 구할 수가 있다.

다음으로, 다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신하는 경우에는 간섭정보 추정부(230)는 다음과 같은 방법으로 간섭공분산행렬을 추정한다.

단말기는 각 셀에 할당된 서로 다른 시간-주파수 자원에서 신호를 수신함으로서 각 기지국의 부하정보가 반영된 채널정보를 추정할 수 있다. m번째 셀의 단말기의 k번째 안테나가 n번째 셀의 기지국으로부터 수신한 신호로부터 추정한 채널정 보는

로 나타낼 수 있다. 여기에서

는 n번째 셀의 부하정보,

는 n번째 셀의 기지국으로부터 m번째 셀의 단말기의 k번째 안테나로의 채널응답을 나타낸다. m번째 단말기의 모든 안테나가 n번째 셀의 기지국으로부터 수신한 신호로부터 추정한 채널정보는 다음의 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.

m번째 셀의 단말기에서 간섭공분산행렬

은 다음의 수학식 14와 같이 추정한다.

다음으로, 다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한부분은 기준 송신전력으로 송신하는 경우에는 간섭정보 추정 부(230)는 다음과 같은 방법으로 간섭정보를 추정한다.

m번째 셀의 기지국이 주어진 자원에서 한 부분은

, 나머지 한 부분은

으로 전송하였을 경우 단말기에서는 각 부분에서 수신된 신호의 송신전력의 비율를 계산하여

를 추정할 수 있다.

로 송신된 부분을 수신한 신호를

,

으로 송신된 부분을 수신한 신호를

라고 하면 기지국 m의 부하정보

는 수학식 15와 같다.

상기 실시예는 부하가 비례적인 방법으로 반영되었을 때의 수신 단말기에서의 방법으로서 송신전력에 부하가 반영되는 방법에 따라 수신 단말기에서의 부하정보 추정방법 역시 다를 수 있다.

본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디 스크 및 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 캐리어 웨이브(예컨대, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템의 이해를 돕기 위한 예시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 방법을 설명하기 위한 참고도이다.

Claims

다중 셀 다중 안테나 환경의 무선통신 시스템에 있어서,

기지국은,

해당 셀의 부하정보를 산출하는 부하정보 산출부;

상기 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하는 송신전력 결정부; 및

상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력을 기초로, 인접하는 다른 셀의 단말기들이 상기 기지국과의 채널정보 및 상기 기지국의 부하정보 중 하나 이상을 추정할 수 있도록 상기 무선신호의 송신전력을 조절하여 상기 무선신호를 미리 할당된 시간-주파수 자원을 이용해 주기적으로 송신하는 송신방식 구현부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 송신전력 결정부는,

상기 부하정보를 변수로 갖는 증가함수(increasing function)를 이용하여 상기 무선신호의 송신전력을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 증가함수는 선형함수(linear function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 증가함수는 볼록함수(convex function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 4에 있어서,

상기 증가함수는 오목함수(concave function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

상기 무선신호를 송신함에 있어서 할당된 시간-주파수 자원 전체에 걸쳐 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

상기 무선신호를 송신함에 있어서 할당된 시간-주파수 자원을 두 부분으로 분할하여, 한 부분은 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신해주는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

상기 무선신호를 송신함에 있어서, 인접하는 셀의 각 기지국과 동일한 시간-주파수 자원을 공유하며 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 11에 있어서,

상기 송신방식 구현부는, 코드(code)를 사용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 12에 있어서,

상기 코드는 상기 인접하는 셀의 각 기지국이 사용하는 코드와 서로 다른 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 11에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

코드가 할당된 복수 개의 안테나를 이용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 14에 있어서,

상기 복수 개의 안테나에는 서로 다른 코드가 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

상기 무선신호를 송신함에 있어서 인접하는 셀의 각 기지국과 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당받아 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 16에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

서로 다른 시간-주파수 자원이 할당된 복수 개의 안테나를 이용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

상기 무선신호를 해당 셀의 단말기와 채널 추정을 위해 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
청구항 18에 있어서,

상기 송신방식 구현부는,

인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신해주는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
다중 셀 환경에서 동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송 신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비하는 단말기.
청구항 20에 있어서,

상기 간섭정보 추정부는,

상기 무선신호의 수신신호벡터를 이용하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 계산하고, 상기 공분산 행렬에서 해당 셀의 기지국과의 채널에 해당하는 성분을 제거하고 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
청구항 21에 있어서,

상기 간섭정보 추정부는,

상기 각각의 기지국에 해당하는 코드를 이용하여 상기 각각의 기지국과의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비하는 단말기.
청구항 23에 있어서,

상기 간섭정보 추정부는,

상기 수신된 무선신호의 각 부분의 송신전력에 기초하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
청구항 24에 있어서,

상기 간섭정보 추정부는,

상기 각 부분의 송신전력의 비율을 계산하여 상기 부하정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 수신부; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 간섭정보 추정부를 구비하는 단말기.
청구항 26에 있어서,

상기 간섭정보 추정부는,

상기 무선신호로부터 채널정보를 추정하고, 이를 이용하여 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 단말기.
다중 셀 다중 안테나 환경에서 기지국이 인접하는 다른 셀의 단말기들이 상기 기지국이 속한 셀의 부하정보를 추정할 수 있도록 하는 무선통신 방법으로서, 상기 기지국이,

해당 셀의 부하정보를 산출하는 단계;

상기 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하는 단계; 및

상기 결정된 송신전력을 기초로, 인접하는 다른 셀의 단말기들이 상기 기지국과의 채널정보 및 상기 기지국의 부하정보 중 하나 이상을 추정할 수 있도록 상기 무선신호의 송신전력을 조절하여 상기 무선신호를 미리 할당된 시간-주파수 자원을 이용해 주기적으로 송신하는 단계를 포함하는 무선통신 방법.
삭제
청구항 28에 있어서,

상기 송신전력을 결정하는 단계,

상기 부하정보를 변수로 갖는 증가함수(increasing function)를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 30에 있어서,

상기 증가함수는 선형함수(linear function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 30에 있어서,

상기 증가함수는 볼록함수(convex function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 30에 있어서,

상기 증가함수는 오목함수(concave function)인 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

할당된 시간-주파수 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

할당된 시간-주파수 자원을 두 부분으로 분할하여, 한 부분은 상기 송신전력 결정부에서 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송 신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

인접하는 셀의 각 기지국과 동일한 시간-주파수 자원을 공유하며 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 37에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

코드(code)를 사용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 38에 있어서,

상기 코드는 상기 인접하는 셀의 각 기지국이 사용하는 코드와는 서로 다른 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 37에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

코드가 할당된 복수 개의 안테나를 이용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 40에 있어서,

상기 복수 개의 안테나에는 서로 다른 코드가 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

인접하는 셀의 각 기지국과 서로 다른 시간-주파수 자원을 할당받아 상기 무 선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 42에 있어서,

서로 다른 시간-주파수 자원이 할당된 복수 개의 안테나를 이용하여 상기 무선신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 28에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

상기 무선신호를 해당 셀의 단말기와 채널 추정을 위해 할당된 시간-주파수 자원을 이용하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 44에 있어서,

상기 송신하는 단계는,

인접하는 셀의 기준 송신전력이 해당 셀의 기준 송신전력과 다를 경우, 해당 셀의 기준 송신전력을 별도로 송신해주는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으로서, 상기 단말기가,

동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 결정된 송신전력을 상기 무선신호에 반영하여 서로 다른 코드를 이용하여 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함하는 무선통신 방법.
청구항 46에 있어서,

상기 간섭정보를 추정하는 단계는,

상기 무선신호의 수신신호벡터를 이용하여 공분산 행렬(covariance matrix)을 계산하고, 상기 공분산 행렬에서 해당 셀의 기지국과의 채널에 해당하는 성분을 제거하고 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 46에 있어서,

상기 간섭정보를 추정하는 단계는,

상기 각각의 기지국에 해당하는 코드를 이용하여 상기 각각의 기지국과의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으로서, 상기 단말기가,

다중 셀 환경에서 서로 다른 시간-주파수 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원을 두 부분으로 분할하여 한 부분은 상기 결정된 송신전력으로 송신하고, 다른 한 부분은 기준 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함하는 무선통신 방법.
청구항 49에 있어서,

상기 간섭정보를 추정하는 단계는,

상기 수신된 무선신호의 각 부분의 송신전력에 기초하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
청구항 50에 있어서,

상기 간섭정보를 추정하는 단계는,

상기 각 부분의 송신전력의 비율을 계산하여 상기 부하정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.
다중 셀 다중 안테나 환경에서 단말기가 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하기 위해 수행하는 무선통신 방법으로서, 상기 단말기가,

다중 셀 환경에서 서로 다른 자원을 사용하는 각각의 기지국이, 해당 셀의 부하정보를 이용하여 송신될 무선신호의 송신전력을 결정하고, 주어진 자원 전체에 걸쳐 상기 결정된 송신전력으로 송신한 무선신호를 수신하는 단계; 및

상기 무선신호를 이용하여 인접 셀로부터의 간섭정보를 추정하는 단계를 포함하는 무선통신 방법.
청구항 52에 있어서,

상기 간섭정보를 추정하는 단계는,

상기 무선신호로부터 채널정보를 추정하고, 이를 이용하여 간섭공분산행렬(interference covariance matrix)을 계산하여 상기 간섭정보를 추정하는 것을 특징으로 하는 무선통신 방법.