KR101389393B1 - System and method for resource allocation of common feedback channels for cooperative beam-forming based interference coordination in wireless communication system - Google Patents

System and method for resource allocation of common feedback channels for cooperative beam-forming based interference coordination in wireless communication system Download PDF

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KR101389393B1 KR1020130038765A KR20130038765A KR101389393B1 KR 101389393 B1 KR101389393 B1 KR 101389393B1 KR 1020130038765 A KR1020130038765 A KR 1020130038765A KR 20130038765 A KR20130038765 A KR 20130038765A KR 101389393 B1 KR101389393 B1 KR 101389393B1
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Abstract

The present invention relates to a wireless communication system and, more specifically, to a system for allocating common channels feedback resources sharing limited feedback channel resources and the derivation of channel feedback resource amount required for cooperative beamforming in resources environment for limited channel feedback between cooperative transmitting ends. According to the present invention, for a method of transferring information between each transmitting end and receiving end, a user can be effectively provided with a method of operating resources required for transferring corresponding information and a method of transferring information required for each transmitting end in each receiving end as compared to a previous method. [Reference numerals] (S600) Desired channel gain by MS(Central Quality information, CQI), information required amount (QoS), interference channel gain (CQI) information feedback; (S610) Sharing the information between BS(Central/Distributed) Scheduling; (S611) Calculating the feedback resources and the allocation amount; (S612) Transferring allocation information to the MS; (S620) Channel direction information feedback(Codebook based) by MS; (S630) Transferring the data based on beamforming

Description

협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템 및 방법{System and Method for resource allocation of common feedback channels for cooperative beam-forming based interference coordination in wireless communication system}System and Method for resource allocation of common feedback channels for cooperative beam-forming based interference coordination in wireless communication system

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 한정된 채널 피드백용 자원 환경에서 협력 빔포밍을 위해 필요한 채널 피드백 자원량의 도출 및 한정 피드백 채널 자원을 협력 송신단 간에 공유하는 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a common channel feedback resource allocation system for deriving the amount of channel feedback resources required for cooperative beamforming in a limited channel feedback resource environment and sharing the limited feedback channel resources among cooperative transmitters. It is about.

또한, 본 발명은 한정된 채널 피드백용 자원 환경에서 협력 빔포밍을 위해 필요한 채널 피드백 자원량의 도출 및 한정 피드백 채널 자원을 협력 송신단 간에 공유하는 공용 채널 피드백 자원 할당 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a method of allocating a channel feedback resource amount required for cooperative beamforming in a limited channel feedback resource environment and sharing a limited feedback channel resource among cooperative transmitters.

무선 통신 시스템에서 다수의 송신단(기지국, Base station, BS)이 있을 때 송신 신호의 간섭으로 인한 통신 용량의 한계를 극복하기 위한 방안으로써, 다중 입력 다중 출력(Multi-input multi-output, MIMO) 기술을 통한 안테나 빔포밍 기반 간섭 제어 기술이 고려되어 있다. Multi-input multi-output (MIMO) technology as a way to overcome the limitations of communication capacity due to interference of transmission signals when there are multiple transmitters (base stations, BSs) in a wireless communication system Antenna beamforming based interference control technique is considered.

이를 보여주는 도면이 도 1 내지 도 2에 도시된다. 도면을 참조하면, 다수의 송신단(101,102)과 단말(121,122)의 간섭 채널 환경에서 협력 빔포밍이 이루어진다.Figures showing this are shown in Figs. Referring to the drawings, cooperative beamforming is performed in an interference channel environment of a plurality of transmitters 101 and 102 and terminals 121 and 122.

다중 안테나를 활용한 빔포밍 중 간섭 신호의 채널 정보를 기반으로 채널의 공간적 영공간(null space)을 활용하는 방안이 있다. 이러한 빔포밍 기법을 Zero-forcing(ZF)이라 하며, 빔포밍을 간섭 신호의 공간적 영공간을 기준으로 투영(projection)하여 간섭 신호를 제거할 수 있다.There is a method of utilizing spatial null space of a channel based on channel information of an interference signal during beamforming using multiple antennas. This beamforming technique is called zero-forcing (ZF), and the beamforming can be removed by projecting the beamforming based on the spatial zero space of the interference signal.

이들을 보여주는 기술로는 T. Yoo and A. Goldsmith, "On the optimality of multiantenna broadcast scheduling using zero-forcing beamforming", IEEE J. Select. Areas Commun., vol.24, pp.528-541, Mar. 2006. 및 2. T. Yoo, N. Jindal, and A. Goldsmith "Multi-antenna downlink channels with limited feedback and user selection", IEEE J. Select. Areas Commun., vol.25, no.7, pp.1478-1491, Sep. 2007. 등을 들 수 있다. Techniques for showing these include T. Yoo and A. Goldsmith, "On the optimality of multiantenna broadcast scheduling using zero-forcing beamforming", IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 24, pp.528-541, Mar. 2006. and 2. T. Yoo, N. Jindal, and A. Goldsmith "Multi-antenna downlink channels with limited feedback and user selection", IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 25, no. 7, pp. 1478-1491, Sep. 2007. etc. are mentioned.

이러한 송신 빔포밍 기반 간섭 제어 방안은 이러한 ZF 기법을 송신단에서 적용하는 시스템으로, 송신단이 다수의 안테나를 활용하고 수신단(단말, mobile station, MS)은 하나의 안테나를 가질 때 송신단에서 수신단으로 가는 신호의 채널 정보를 획득하여 송신 빔포밍을 ZF 기법을 기반으로 설계함으로써 각 수신단이 겪는 간섭을 제어하는 방안이다. 이러한 송신 빔포밍 기반 간섭 제어 방안은 Ad-hoc 시스템 외에 cellular 시스템에 모두 고려될 수 있다. 이러한 송신 빔포밍 기반 간섭 제어 방안을 협력 빔포밍 시스템으로 지칭한다.The transmission beamforming-based interference control scheme is a system that applies the ZF scheme at the transmitter, and when the transmitter uses multiple antennas and the receiver (terminal, mobile station, MS) has one antenna, the signal from the transmitter to the receiver is transmitted. This method is to control the interference experienced by each receiver by designing the transmission beamforming based on the ZF technique by acquiring channel information. Such transmission beamforming-based interference control schemes can be considered in all cellular systems besides Ad-hoc systems. This transmission beamforming based interference control scheme is referred to as a cooperative beamforming system.

상기 송신 협력 빔포밍을 위한 채널 정보 획득 방안은 다양하게 구성될 수 있으나, 상/하향 링크의 주파수 대역이 달라 송신단에서 채널 정보를 추정하기 힘든 Frequence Division Duplex(FDD) 시스템에서는 상향 링크(up-link)의 자원을 통해 수신단에서 송신단으로 전달(feedback)하여 송신단에서 획득할 수 있다. The channel information acquisition scheme for the transmission cooperative beamforming may be configured in various ways. However, in a frequency division duplex (FDD) system where uplink / downlink frequency bands are difficult to estimate channel information at the transmitting end, uplink It can be obtained from the transmitter by feeding back from the receiver to the transmitter through the resources of

협력 빔포밍 시스템에서 각 수신단에서 피드백하는 채널 정보는 해당 수신단의 송신기로 향하는 채널 피드백과 간섭을 형성하는 간섭 송신단에 대한 간섭 채널 피드백으로 나눌 수 있다. In the cooperative beamforming system, channel information fed back from each receiver may be divided into channel feedback directed to a transmitter of a corresponding receiver and interference channel feedback to an interference transmitter that forms interference.

간섭신호가 발생하지 않는 일반적인 송/수신단 간 통신 (point to point, P2P) 시스템에서는 간섭 채널 피드백이 필요치 않으며, 협력 빔포밍을 활용하는 간섭 채널(Interference limited, interference channel) 시스템에서는 간섭 제어를 위해 추가적인 피드백 자원 할당이 필요하다.In general point-to-point communication (P2P) systems that do not generate interference signals, interference channel feedback is not required. In interference limited (interference limited, interference channel) systems utilizing cooperative beamforming, additional interference control is required. Feedback resource allocation is required.

이때 채널 정보 피드백을 위한 상향 링크 자원은 한정되어 있으며, 특히 송/수신단의 주파수 자원이 공유되는 Ad-hoc 및 cellular 협력 빔포밍 시스템에서 상향 링크 자원은 대역폭 할당의 한계를 가진다.In this case, uplink resources for channel information feedback are limited, and in particular, uplink resources have a bandwidth allocation limitation in ad-hoc and cellular cooperative beamforming systems in which frequency resources of a transmitter / receiver are shared.

이를 보여주는 기술로는 K. Huang, V. K. N. Lau, and D. Kim, "Event-Driven optimal feedback control for multi-antenna beamforming", IEEE Transactions on Signal Proc., vol.58, no.6, pp.3298-3312, Jun. 2010. 및 R. Bhagavatula and R. W. Heath Jr., "Adaptive bit partitioning for multicell intercell interference nulling with delayed limited feedback", IEEE Transactions on Signal Proc., vol.59, no.10, pp.3824-3836, Oct. 2011. 등을 들 수 있다.Techniques to demonstrate this include K. Huang, VKN Lau, and D. Kim, "Event-Driven optimal feedback control for multi-antenna beamforming", IEEE Transactions on Signal Proc., Vol. 58, no. 6, pp. 3298- 3312, Jun. 2010. and R. Bhagavatula and R. W. Heath Jr., "Adaptive bit partitioning for multicell intercell interference nulling with delayed limited feedback", IEEE Transactions on Signal Proc., Vol. 59, no. 10, pp.3824-3836, Oct. 2011. etc. are mentioned.

이러한 할당 한계는 채널 정보의 정확도를 한정시키며, ZF 기법의 성능을 제한하는 요소이다. 일반적으로 채널 피드백 정보의 크기는 SNR에 비례하는데, 예를 들어 SNR이 10dB 인 경우 정확도를 보장하기 위해서는 채널 피드백 정보가 100 bit 정도 소요되나 링크 자원이 한정되어 있으므로 이를 온전히 전송하기에는 제한이 따른다.This allocation limit limits the accuracy of channel information and is a factor that limits the performance of the ZF scheme. In general, the magnitude of the channel feedback information is proportional to the SNR. For example, when the SNR is 10 dB, the channel feedback information takes about 100 bits to ensure accuracy, but since the link resources are limited, the transmission of the channel feedback information is limited.

따라서 채널 정보 전달을 위한 자원이 한정적일 때, 이러한 자원을 보다 효율적으로 활용하는 방안이 필요하다. 제한된 채널 피드백 자원 활용 방안은 다양하게 연구되어 왔으며, 이러한 기술로써 다음과 같이 요약될 수 있다.Therefore, when resources for channel information delivery are limited, there is a need for a method of utilizing these resources more efficiently. The limited channel feedback resource utilization method has been studied in various ways and can be summarized as follows.

첫째, 각 수신단에 할당된 채널 피드백 자원이 모두 동일하며, 각 수신단의 채널 피드백 정보량 또한 송신단 별로 모두 동일하게 할당하는 방안으로 그 할당에 따른 추가 정보량 및 다양한 피드백 정보-코드북(codebook)에 관한 설계가 필요 없다.First, all the channel feedback resources allocated to each receiver are the same, and the amount of channel feedback information of each receiver is also equally assigned to each transmitter. The additional information and various feedback information-codebooks according to the allocation are designed. Not required.

둘째, 각 수신단에 할당된 채널 피드백 자원을 모두 동일하게 설정하되, 각 단말이 임의로 할당된 채널 피드백 자원을 간섭의 크기에 따라 차등 할당하는 방안으로 앞서 설명한 동일 할당 방안에 비해 추가 정보량 및 가변적인 코드북 활용 방안이 필요하나, 비교적 효율적인 자원 할당이 가능하다. Secondly, all channel feedback resources allocated to each receiver are identically set, but each terminal randomly allocates channel feedback resources according to the magnitude of interference. There is a need for utilization, but relatively efficient resource allocation is possible.

이들 기술들의 한계점은 다음과 같다.The limitations of these technologies are as follows.

첫 번째 기술의 경우 자원 할당에 있어 각 수신단의 요구 정보 전송량을 감안한 자원 할당이 고려되지 않아, 채널 피드백의 자원 할당이 일괄적으로 적용되기에 같은 통신 시스템의 성능을 위해 더 많은 채널 피드백 자원이 필요하다.In case of the first technique, resource allocation considering the required information transmission amount of each receiver is not considered in resource allocation, and thus more channel feedback resources are required for the performance of the same communication system because the resource allocation of channel feedback is collectively applied. Do.

두 번째 기술의 경우 자원 할당에 있어 수신단의 관점에서 임의로 자원을 할당하며, 각 단말 당 자원 할당량이 동일하다는 전제하에 할당 문제를 제안된 바 있다. In case of the second technology, an allocation problem has been proposed under the premise that resource allocation is randomly allocated from the viewpoint of a receiving end in terms of resource allocation, and that the resource allocation amount per terminal is the same.

상기 기술에서는, 전체 시스템의 협력에 필요한 시스템 단위의 채널 피드백 자원이 한정적임을 감안하지 않으며, 피드백 자원 할당에 있어 각 수신단의 서로 다른 필요 정보 요구량 (target SINR)을 감안하지 않아 피드백 자원의 효율적인 할당이 제안되지 않았다. 또한 채널 피드백을 수신단이 임의로 할당하기 때문에 추가적인 코드북에 대한 정보를 전달할 필요가 있다.The above technique does not consider that the system-specific channel feedback resources required for the cooperation of the entire system are limited, and the efficient allocation of feedback resources is achieved by not considering the different required SINRs of each receiver in the feedback resource allocation. Not proposed. In addition, since the receiver randomly allocates channel feedback, it is necessary to convey information about an additional codebook.

마지막으로 두 기술 모두 전체 시스템 운용에 필요한 필요 피드백 자원을 도출하지 않아, 전체 시스템의 한정 자원을 효율적으로 활용하지 못하는 한계가 존재한다.Finally, both technologies do not derive the necessary feedback resources needed to operate the entire system, and thus there is a limit in not using the limited resources of the entire system efficiently.

1. 한국공개특허번호 제10-2008-0051494호1. Korean Patent Publication No. 10-2008-0051494 2. 한국등록특허번호 제10-0870471호2. Korean Patent No. 10-0870471

1. T. Yoo and A. Goldsmith, "On the optimality of multiantenna broadcast scheduling using zero-forcing beamforming", IEEE J. Select. Areas Commun., vol.24, pp.528-541, Mar. 2006.1. T. Yoo and A. Goldsmith, "On the optimality of multiantenna broadcast scheduling using zero-forcing beamforming", IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 24, pp.528-541, Mar. 2006. 2. T. Yoo, N. Jindal, and A. Goldsmith "Multi-antenna downlink channels with limited feedback and user selection", IEEE J. Select. Areas Commun., vol.25, no.7, pp.1478-1491, Sep. 2007.2. T. Yoo, N. Jindal, and A. Goldsmith "Multi-antenna downlink channels with limited feedback and user selection", IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 25, no. 7, pp. 1478-1491, Sep. 2007. 3. K. Huang, V. K. N. Lau, and D. Kim, "Event-Driven optimal feedback control for multi-antenna beamforming", IEEE Transactions on Signal Proc., vol.58, no.6, pp.3298-3312, Jun. 2010.K. Huang, VKN Lau, and D. Kim, "Event-Driven optimal feedback control for multi-antenna beamforming", IEEE Transactions on Signal Proc., Vol.58, no.6, pp.3298-3312, Jun . 2010. 4. R. Bhagavatula and R. W. Heath Jr., "Adaptive bit partitioning for multicell intercell interference nulling with delayed limited feedback", IEEE Transactions on Signal Proc., vol.59, no.10, pp.3824-3836, Oct. 2011.4. R. Bhagavatula and R. W. Heath Jr., "Adaptive bit partitioning for multicell intercell interference nulling with delayed limited feedback", IEEE Transactions on Signal Proc., Vol. 59, no. 10, pp.3824-3836, Oct. 2011.

본 발명은 위에서 기술된 배경기술에 따른 문제점을 해소하고자 제안된 것으로서, 한정된 채널 피드백용 자원 환경에서 협력 빔포밍을 필요한 채널 피드백 자원량의 도출 및 한정 피드백 채널 자원을 협력 송신단 간에 공유하는 시스템 운용을 가능하게 하는 무선 통신 시스템에서 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is proposed to solve the problems according to the background art described above, and it is possible to derive a channel feedback resource amount required for cooperative beamforming in a limited channel feedback resource environment and to operate a system for sharing limited feedback channel resources among cooperative transmitters. An object of the present invention is to provide a common channel feedback resource allocation system and method for cooperative beamforming based interference control in a wireless communication system.

또한, 본 발명은 한정된 피드백 자원의 할당을 제안함에 있어 단말의 요구 정보 전송량 및 서비스 확률(Outage) 및 신호 및 간섭 채널의 크기에 따른 자원 할당을 가능하게 하는 무선 통신 시스템에서 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides cooperative beamforming-based interference control in a wireless communication system that allows resource allocation according to a request information transmission amount, service probability (Outage), and size of a signal and an interference channel in the proposal of limited feedback resource allocation. It is another object of the present invention to provide a system and method for allocating a shared channel feedback resource.

또한, 본 발명은 간섭 제어에 필요한 채널 피드백 자원 할당 도출에 따른 공용 자원을 시스템에서 할당하는 무선 통신 시스템에서 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a system and method for allocating a common channel feedback resource for cooperative beamforming based interference control in a wireless communication system for allocating common resources according to channel feedback resource allocation derivation required for interference control. have.

본 발명은 제시된 과제를 달성하기 위해, 한정된 채널 피드백용 자원 환경에서 협력 빔포밍을 필요한 채널 피드백 자원량의 도출 및 한정 피드백 채널 자원을 협력 송신단 간에 공유하는 시스템 운용을 가능하게 하는 무선 통신 시스템에서 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템을 제공한다.The present invention provides a cooperative beam in a wireless communication system that enables the derivation of the amount of channel feedback resources required for cooperative beamforming in a limited channel feedback resource environment and a system operation for sharing limited feedback channel resources among cooperative transmitters. A common channel feedback resource allocation system for forming based interference control is provided.

상기 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템은, The common channel feedback resource allocation system,

자신의 채널 피드백 정보를 생성하는 다수의 수신단; 및A plurality of receivers for generating their own channel feedback information; And

상기 채널 피드백 정보를 이용하여 상기 다수의 수신단 각각의 채널 품질 정보 및 추정 채널을 생성하고, 이에 따른 협력 빔포밍을 설정하여 다중 안테나를 활용하여 상기 다수의 수신단에 대한 간섭 제어를 수행하는 다수의 송신단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.A plurality of transmitters generating channel quality information and an estimated channel of each of the receivers using the channel feedback information, and setting cooperative beamforming to perform interference control on the receivers using multiple antennas. It may be characterized by including;

이때, 상기 채널 피드백 정보는 자신의 간섭 채널의 크기, 신호 채널의 크기 및 필요 정보 전송량을 포함할 수 있다.In this case, the channel feedback information may include the size of its own interference channel, the size of the signal channel and the amount of necessary information transmission.

또한, 상기 다수의 송신단은, 상기 채널 피드백 정보를 서로 공유하여 상기 간섭 제어에 필요한 자원을 계산하여 상기 협력 빔포밍에 필요한 채널 피드백 자원량을 도출하고 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the plurality of transmitters may share the channel feedback information with each other to calculate a resource required for the interference control to derive and allocate an amount of channel feedback resource required for the cooperative beamforming.

또한, 필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기를 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the channel feedback resource amount may be differentially allocated using a required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of the interference.

또한, 필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기가 클수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, as the required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of the interference are larger, more resources may be allocated.

또한, 안정성(outage) 값을 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the channel feedback resource amount may be differentially allocated using an stability value.

또한, 안정성(outage) 및 수신 채널의 크기가 작을수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the smaller the stability (outage) and the size of the receiving channel may be characterized by allocating more resources.

또한, 상기 간섭 채널의 크기, 신호 채널의 크기 및 필요 정보 전송량은 통신이 이루어지는 즉각적인 시점의 값 혹은 평균적인 값을 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the size of the interference channel, the size of the signal channel and the amount of necessary information transmission may be characterized by using the value at the instant of the communication or the average value.

또한, 상기 다수의 수신단의 할당 동작을 미리 알고 있으면 전체 크기만을 할당하여 상기 채널 피드백 자원량의 정보량을 줄이는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, if the allocation operation of the plurality of receivers is known in advance, only the total size may be allocated to reduce the information amount of the channel feedback resource amount.

또한, 상기 다수의 수신단의 채널 피드백 정보의 생성은 임의 벡터 양자화(RVQ:Random Vector Quantization)를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, generation of the channel feedback information of the plurality of receivers may be characterized by using random vector quantization (RVQ).

또한, 상기 임의 벡터 양자화는 송신단과 수신단이 모두 알고 있는 임의로 생성된 코드북으로부터 선택되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the random vector quantization may be selected from a randomly generated codebook known to both the transmitter and the receiver.

또한, 상기 채널 피드백 정보의 서로 공유는 협력 피드백 자원을 활용하거나 백홀(backhaul)을 통하여 전송함으로써 공유되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the sharing of the channel feedback information with each other may be shared by utilizing a cooperative feedback resource or transmitting the data through a backhaul.

다른 한편으로, 본 발명의 일실시예는, On the other hand, an embodiment of the present invention,

다수의 수신단 자신의 채널 피드백 정보를 생성하는 단계; Generating channel feedback information of a plurality of receivers;

다수의 송신단이 상기 채널 피드백 정보를 이용하여 다수의 수신단 각각의 채널 품질 정보 및 추정 채널을 생성하는 단계; 및Generating, by a plurality of transmitters, channel quality information and an estimated channel of each of the receivers using the channel feedback information; And

다수의 송신단이 생성된 채널 품질 정보 및 추정 채널을 이용하여 협력 빔포밍을 설정하여 다중 안테나를 활용하여 상기 다수의 수신단에 대한 간섭 제어를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법을 제공한다.And performing cooperative beamforming using the multiple antennas by setting cooperative beamforming using the channel quality information and the estimated channel generated by the plurality of transmitters, and performing interference control on the plurality of receivers. A method of allocating a common channel feedback resource for interference control is provided.

본 발명에 따르면, 각 송신단/ 수신단 간의 정보 전달 방안에 있어 이전 방안 대비 효율적으로 각 송신단에 필요한 정보를 각 수신단에서 전달하는 방안 및 해당 정보 전달을 위한 필요 자원을 운용하는 방법을 사용자에게 제공할 수 있다.According to the present invention, in a method of transferring information between each transmitting end / receiving end, it is possible to provide a user with a method of delivering information necessary for each transmitting end in each receiving end more efficiently than the previous method and a method of operating necessary resources for transmitting the corresponding information. have.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 이전 방식보다 적은 채널 피드백 자원을 필요로 하는 협력 무선 통신 시스템을 설계하는 방법을 사용자에게 제공할 수 있다는 점을 들 수 있다. Another effect of the present invention is that it can provide a user with a method of designing a cooperative wireless communication system which requires less channel feedback resources than the previous scheme.

또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 협력 빔포밍 시스템에서 수신단의 필요 전송량 혹은 신호대 잡음비(target SINR)에 따른 피드백 자원의 할당 방안 및 자원 필요량을 도출하는 방안을 사용자에게 제시할 수 있다는 점을 들 수 있다.In addition, another effect of the present invention is that in the cooperative beamforming system, a user may be presented with a scheme for allocating feedback resources and deriving resource requirements according to a required transmission amount or a target SINR of a receiver. have.

도 1a 및 도 1b는 일반적으로 간섭 채널 환경에서 협력 빔포밍이 구현되는 예시를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b에 도시된 시스템에서 채널 정보 전달을 위한 채널 정보 피드백 자원 할당 및 피드백의 정보의 전달 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 채널 환경에서 협력 빔포밍 시스템에 있어 협력 피드백 자원의 구성예이다.
도 4는 통상적인 통신 시스템의 프레임에 있어 협력 피드백 자원의 할당 방식에 대한 실시예이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 전달을 위한 채널 정보 피드백 자원 할당 및 피드백의 정보의 전달 과정을 보여주는 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템 동작의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 실험을 통한 성능 검증 결과로, 표 1,2의 환경에서 기존 피드백 자원 할당 대비 시스템의 안정성(outage) 성능의 비교 그래프이다.
1A and 1B show an example in which cooperative beamforming is generally implemented in an interference channel environment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a process of allocating channel information feedback resource for transmitting channel information and transferring information of feedback in the system illustrated in FIGS. 1A and 1B.
3 is a configuration example of a cooperative feedback resource in a cooperative beamforming system in an interference channel environment according to an embodiment of the present invention.
4 is an embodiment of a method of allocating cooperative feedback resources in a frame of a typical communication system.
5 is an illustration showing a process of allocating channel information feedback resource for transmitting channel information and delivering information of feedback according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing the flow of system operation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a result of performance verification through simulation according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a comparison graph of stability performance of a system compared to existing feedback resource allocation in the environment of Tables 1 and 2. FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.Like reference numerals are used for similar elements in describing each drawing.

제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Should not.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a common channel feedback resource allocation system and method for cooperative beamforming based interference control in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 채널 환경에서 협력 빔포밍 시스템에 있어 협력 피드백 자원의 구성예이다. 도 3을 참조하면, 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템(300)은, 다수의 송신단(301,302)과 수신단(321,322)이 같은 자원을 통해 통신하는 무선 통신 상황을 가정한다.3 is a configuration example of a cooperative feedback resource in a cooperative beamforming system in an interference channel environment according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the common channel feedback resource allocation system 300 assumes a wireless communication situation in which a plurality of transmitting terminals 301 and 302 and a receiving terminal 321 and 322 communicate through the same resource.

송신단(301,302)은 제 1 송신단(301) 및 제 2 송신단(302) 등으로 구성되며, 통상적인 의미의 기지국(BS)을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The transmitting end 301, 302 is composed of a first transmitting end 301, a second transmitting end 302, and the like, and may mean a base station BS in a conventional sense, but is not limited thereto.

수신단(321,322)은 제 1 수신단(321) 및 제 2 수신단(322) 등으로 구성되며, 통상적인 의미의 단말(MS)을 의미할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The receiving end 321, 322 is composed of a first receiving end 321, a second receiving end 322, and the like, which may mean a terminal MS in a conventional sense, but is not limited thereto.

또한, 송/수신단은 Ad-hoc 환경에서의 다수 안테나 다중 안테나 송신 및/또는 단일 안테나 수신기가 각각 통신하고자 하는 환경을 포괄한다. In addition, the transmitter / receiver includes a multi-antenna multi-antenna transmission and / or an environment in which a single-antenna receiver intends to communicate with each other in an Ad-hoc environment.

본 발명의 일실시예에 따른 기본 동작 양식은 각 수신단(321,322)이 통상적으로 사용할 수 있는 기술을 통하여 채널 정보를 추정하고, 이를 각 송신단(301,302)에 전달하는 기법에 있어 다수 안테나를 통한 벡터 채널의 전달을 코드북을 통해 전달하는(explicit feedback) 시스템을 가정한다.The basic mode of operation according to an embodiment of the present invention is a vector channel through a plurality of antennas in a technique of estimating channel information through a technique commonly used by each receiving end 321 and 322 and transmitting it to each transmitting end 301 and 302. Suppose a system that delivers an explicit feedback through a codebook.

이는 통상적인 코드북 기반 채널 피드백 방안으로 일반적인 sounding 기반 피드백(implicit feedback)의 경우 sounding의 길이 및 자원에 관한 것으로 통상적인 관점에서 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는 코드북 기반 채널 피드백 방안을 기반으로 구현되는 구현예를 제시한다. This is a conventional codebook based channel feedback scheme. In general, sounding-based feedback (implicit feedback) relates to the length and resources of the sounding and can be applied in a general sense. Accordingly, an embodiment of the present invention provides an implementation implemented based on a codebook based channel feedback scheme.

본 발명의 일실시예에서,

Figure 112013030867619-pat00001
는 벡터
Figure 112013030867619-pat00002
의 크기(norm)를 의미하며,
Figure 112013030867619-pat00003
는 Hermitian 연산을 의미한다. 또한,
Figure 112013030867619-pat00004
은 구성 element 수가
Figure 112013030867619-pat00005
개의 복소수를 가지는 벡터를 의미한다. In one embodiment of the invention,
Figure 112013030867619-pat00001
Vector
Figure 112013030867619-pat00002
Means the norm,
Figure 112013030867619-pat00003
Means Hermitian operation. Also,
Figure 112013030867619-pat00004
Is the number of elements
Figure 112013030867619-pat00005
Means a vector with two complex numbers.

본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 기본 동작 양식을 설명하면, 협력 빔포밍 시스템에서 채널 정보를 기반으로 다수 안테나의 빔포밍을 통해 간섭을 제어하는 시스템에서

Figure 112013030867619-pat00006
개의 송신단(301,302)이 동시에 같은 주파수 자원을 통해 각각의 수신단(321,322)으로 신호를 전송하는 경우
Figure 112013030867619-pat00007
번째 수신단의 관점에서 수신하는 수신 신호는 다음식과 같이 나타낼 수 있다.Referring to the basic operation pattern of the system according to an embodiment of the present invention, in the system for controlling the interference through the beamforming of multiple antennas based on the channel information in the cooperative beamforming system
Figure 112013030867619-pat00006
When two transmitters 301 and 302 simultaneously transmit signals to the receivers 321 and 322 through the same frequency resource
Figure 112013030867619-pat00007
The received signal received from the viewpoint of the first receiver can be expressed as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112013030867619-pat00008

Figure 112013030867619-pat00008

이때 송신단(301,302)은 일례로 기지국을, 수신단(321,322)은 단말기로 간주할 수 있는데,

Figure 112013030867619-pat00009
는 수신단과 송신단의 인덱스이며,
Figure 112013030867619-pat00010
Figure 112013030867619-pat00011
번째 송신단에서
Figure 112013030867619-pat00012
번째 수신단으로의 채널 벡터이다. In this case, the transmitting end 301, 302 may be regarded as a base station and the receiving end 321, 322 as a terminal.
Figure 112013030867619-pat00009
Is the index of the receiver and transmitter,
Figure 112013030867619-pat00010
The
Figure 112013030867619-pat00011
On the first sender
Figure 112013030867619-pat00012
Is the channel vector to the first receiver.

상기 수학식 1의 경우 수신단의 정보

Figure 112013030867619-pat00013
을 전달하는
Figure 112013030867619-pat00014
번째 송신단의 빔포밍 벡터
Figure 112013030867619-pat00015
는 간섭을 제어하기 위함이며 이는 각 수신단의 채널 피드백 정보를 기반으로 한다. In the case of Equation 1, information of the receiving end
Figure 112013030867619-pat00013
To pass
Figure 112013030867619-pat00014
Beamforming vector of the first transmitting end
Figure 112013030867619-pat00015
Is for controlling interference, which is based on channel feedback information of each receiver.

상기 수학식 1의 오른쪽의 두 번째 항은 간섭 신호를 의미하며

Figure 112013030867619-pat00016
번째 수신단에 정보를 전달하지 않는 송신단의 간섭을 제어하기 위하여
Figure 112013030867619-pat00017
번째 수신단이 피드백한 채널 정보를 기반으로 간섭 제어(310)를 실시한다. The second term on the right side of Equation 1 means an interference signal
Figure 112013030867619-pat00016
To control the interference of the transmitter that does not transmit information to the first receiver
Figure 112013030867619-pat00017
The interference control 310 is performed based on the channel information fed back by the first receiver.

이러한 간섭 제어 빔포밍은 임의의

Figure 112013030867619-pat00018
번째 송신단에 대하여 다음과 같은 수학식으로 표현 가능하다.Such interference controlled beamforming is random
Figure 112013030867619-pat00018
The first transmitting end can be expressed by the following equation.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112013030867619-pat00019

Figure 112013030867619-pat00019

따라서 임의의

Figure 112013030867619-pat00020
번째 송신단은 채널의 방향 벡터
Figure 112013030867619-pat00021
for all
Figure 112013030867619-pat00022
을 알아야 한다. Thus random
Figure 112013030867619-pat00020
Is the direction vector of the channel
Figure 112013030867619-pat00021
for all
Figure 112013030867619-pat00022
Should know.

본 발명의 일실시예에서는 제한된 피드백 자원을 가정하였으며, 실시예로써 제한된 피드백 자원의 할당 양식을 설명하기 위하여 수신단의 채널 피드백 기법으로써 임의 벡터 양자화(RVQ:Random Vector Quantization)를 사용하는 시스템을 가정하였다.In an embodiment of the present invention, a limited feedback resource is assumed, and as an embodiment, a system using random vector quantization (RVQ) is assumed as a channel feedback technique of a receiver in order to explain an allocation pattern of limited feedback resource. .

임의 벡터 양자화는 송신단과 수신단이 모두 알고 있는 임의로 생성된 코드북

Figure 112013030867619-pat00023
으로부터 선택된다. 채널 피드백의 정보량
Figure 112013030867619-pat00024
(단위 bit)가 주어질 때, 코드북의 크기는
Figure 112013030867619-pat00025
이다. Random vector quantization is a randomly generated codebook known to both the transmitter and the receiver.
Figure 112013030867619-pat00023
. Information amount of channel feedback
Figure 112013030867619-pat00024
Given a unit bit, the size of the codebook
Figure 112013030867619-pat00025
to be.

각각의 벡터

Figure 112013030867619-pat00026
는 복소수 단위원으로부터 균일하게 선택되어진다. 즉,
Figure 112013030867619-pat00027
로 표현될 수 있다.
Figure 112013030867619-pat00028
번째 수신단은 임의의 채널 벡터
Figure 112013030867619-pat00029
의 피드백 벡터
Figure 112013030867619-pat00030
을 수학식 3과 같은 방법으로 선택한다.Each vector
Figure 112013030867619-pat00026
Is uniformly selected from complex unit sources. In other words,
Figure 112013030867619-pat00027
It can be expressed as.
Figure 112013030867619-pat00028
The first receiver is any channel vector
Figure 112013030867619-pat00029
Feedback vector
Figure 112013030867619-pat00030
Is selected in the same manner as in Equation 3.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112013030867619-pat00031
Figure 112013030867619-pat00031

Figure 112013030867619-pat00032
번째 수신단은
Figure 112013030867619-pat00033
의 색인을
Figure 112013030867619-pat00034
번째 송신단으로 피드백하며, 송신단은 채널 품질 정보와
Figure 112013030867619-pat00035
로부터
Figure 112013030867619-pat00036
번째 수신단으로의 채널
Figure 112013030867619-pat00037
을 추정한다. 추정된 채널과 채널 품질 정보를 통해 송신단은 빔포밍을 설계한다.
Figure 112013030867619-pat00032
The first receiver is
Figure 112013030867619-pat00033
Index of
Figure 112013030867619-pat00034
To the first transmitting end, which sends the channel quality information
Figure 112013030867619-pat00035
from
Figure 112013030867619-pat00036
To the first receiver
Figure 112013030867619-pat00037
. Through the estimated channel and channel quality information, the transmitter designes beamforming.

본 발명의 일실시예에서 핵심 사항으로써, 각 수신단은 이러한 채널 정보를 전달하는 피드백 정보량

Figure 112013030867619-pat00038
을 채널에 따라 다르게 할당할 수 있으며, 송신단은 이러한 피드백 정보를 따라 다른 정확도로 채널
Figure 112013030867619-pat00039
을 알 수 있으며, 이는
Figure 112013030867619-pat00040
할당된 정보량
Figure 112013030867619-pat00041
에 의해 결정된다.As an essential point in one embodiment of the present invention, each receiving end is the amount of feedback information that conveys such channel information.
Figure 112013030867619-pat00038
Can be assigned differently according to the channel, and the transmitting end can follow the feedback information and the channel with different accuracy.
Figure 112013030867619-pat00039
It can be seen that
Figure 112013030867619-pat00040
Amount of information allocated
Figure 112013030867619-pat00041
.

이때

Figure 112013030867619-pat00042
번째 수신단의 한정된 채널 피드백 정보량에 따른
Figure 112013030867619-pat00043
번째 송신단에서 들어오는 잔여 간섭신호의 유효 채널 크기는 다음과 같이 표현될 수 있다.At this time
Figure 112013030867619-pat00042
According to the limited amount of channel feedback information of the first receiver
Figure 112013030867619-pat00043
The effective channel size of the residual interference signal coming from the first transmitter may be expressed as follows.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112013030867619-pat00044

Figure 112013030867619-pat00044

상기 수학식의 경우 송신단은

Figure 112013030867619-pat00045
개의 안테나를 전송하며, 채널 벡터
Figure 112013030867619-pat00046
에 할당된
Figure 112013030867619-pat00047
값을 할당했을 때의 경우를 나타낸 경우이다. In the above equation, the transmitting end
Figure 112013030867619-pat00045
Transmit antennas, channel vector
Figure 112013030867619-pat00046
Assigned to
Figure 112013030867619-pat00047
This is the case when the value is assigned.

따라서, 제한된 채널 정보량 할당에 따라 간섭 신호가 완전히 제거되지 않는다. 채널 정보 피드백을 무한히 할 수 있는 시스템과는 달리 한정된 자원으로 인한 잔여 간섭을 제어하기 위해 한정된 자원을 감안하여 채널의 크기 및 필요 SINR 값에 따라 채널 정보 피드백 자원을 할당하여 효율적인 자원 할당을 하고자 한다. Therefore, the interference signal is not completely eliminated according to the limited channel information amount allocation. Unlike a system capable of providing infinite channel information feedback, in order to control residual interference due to limited resources, an efficient resource allocation is performed by allocating channel information feedback resources according to channel size and required SINR value in consideration of limited resources.

이때 아래 서술되는 피드백 자원 할당 기법에 필요한 정보로써, 본 발명의 서술에서 언급되지 않은 송신 채널 방향, 채널 품질 정보(Channel Quality Information, CQI), 안정성(Outage), 필요 신호 대 잡음비 등의 정보 전달은 통상적인 방안으로 구성될 수 있으며, 상기 정보 전달 또한 제안하는 공유 피드백 자원을 통해 각 송신단으로 전송될 수 있다.In this case, as information required for the feedback resource allocation scheme described below, information transmission such as transmission channel direction, channel quality information (CQI), stability, and required signal-to-noise ratio, which are not mentioned in the description of the present invention, may be performed. It may be configured in a conventional manner, and the information transmission may also be transmitted to each transmitter through the proposed shared feedback resource.

각 수신단의 신호를 전송하는 송신단에 대한 피드백은 통상적인 방안으로 전달한다고 가정한다. 따라서 본 발명의 일실시예에서는 간섭 제어를 위한 협력 빔포밍에 필요한 추가 자원인 간섭 채널 피드백에 대한 자원 관리를 고려하며, 고려되는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어 시스템에서는 전체 간섭 채널 피드백 자원량을

Figure 112013030867619-pat00048
로 정의한다. 이때, 제한된 채널 피드백 자원은 다음과 같은 수학식으로 표현될 수 있다. It is assumed that feedback to a transmitter that transmits a signal of each receiver is transmitted in a conventional manner. Therefore, an embodiment of the present invention considers resource management for interference channel feedback, which is an additional resource required for cooperative beamforming for interference control, and considers the total amount of interference channel feedback resources in the cooperative beamforming based interference control system.
Figure 112013030867619-pat00048
. In this case, the limited channel feedback resource may be expressed by the following equation.

[수학식 5a]Equation 5a

Figure 112013030867619-pat00049

Figure 112013030867619-pat00049

[수학식 5b][Equation 5b]

Figure 112013030867619-pat00050

Figure 112013030867619-pat00050

상기 수학식 5에서 나타난 바와 같이 피드백 자원은

Figure 112013030867619-pat00051
bit로 한정되며, 이때, 각 수신단이 활용할 수 있는 자원량은
Figure 112013030867619-pat00052
bit, 다시 각 수신단이 각 송신단으로 전송하는 채널 정보의 정보량은
Figure 112013030867619-pat00053
bit이다.As shown in Equation 5, the feedback resource is
Figure 112013030867619-pat00051
limited to bits, and the amount of resources available to each receiver is
Figure 112013030867619-pat00052
bit, and the information amount of channel information transmitted from each receiver to each transmitter is
Figure 112013030867619-pat00053
bit.

다음으로 본 발명의 일실시예에 따른 피드백 자원 할당 기법의 기본 동작 양식을 설명한다.Next, a basic operation mode of the feedback resource allocation scheme according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 일실시예에서는 송신단 간에 협력 빔포밍 시스템을 형성함에 있어, 각 송, 수신단 사이의 피드백 채널에 관한 자원을 협력 송신단 전체의 채널 피드백 자원으로부터 할당하는 시스템을 제안하며 이는 도 3과 같이 표현될 수 있다.In an embodiment of the present invention, in forming a cooperative beamforming system between transmitters, a system for allocating a resource related to a feedback channel between each transmitter and receiver from channel feedback resources of the entire cooperative transmitter is proposed as shown in FIG. Can be.

도 4는 협력 빔포밍 시스템이 형성될 때, 간섭 채널의 피드백을 위한 공유 자원의 할당을 통신 프레임 구조로 표현한 실시예이다. 도 4를 참조하면, 통신 프레임(400)은, 헤더 정보(410), 협력 피드백 자원 정보(420) 및 MAC(Media Access Control) 정보(430) 등으로 구성된다. 여기서, 통신 프레임(400)은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 프레임이 될 수 있다.4 is an embodiment in which the allocation of shared resources for feedback of an interference channel is represented by a communication frame structure when a cooperative beamforming system is formed. Referring to FIG. 4, the communication frame 400 includes header information 410, cooperative feedback resource information 420, media access control (MAC) information 430, and the like. Here, the communication frame 400 may be an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) frame.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 채널 정보 전달을 위한 채널 정보 피드백 자원 할당 및 피드백의 정보의 전달 과정을 보여주는 예시이다. 즉, 도 5와 같은 과정을 통해 정보 교환 및 통신이 이루어진다. 5 is an illustration showing a process of allocating channel information feedback resource for transmitting channel information and delivering information of feedback according to an embodiment of the present invention. That is, information exchange and communication are performed through the process as shown in FIG. 5.

도 5를 참조하면, 우선 각 수신단이 자신의 간섭 채널의 크기와 신호 채널의 크기(CQI: Channel Quality Information) 및 필요 정보 전송량을 각 송신단에 전달하며, 이를 기반으로 각 송신단은 각 수신단의 간섭 제어에 필요한 자원을 계산 후 할당한다. Referring to FIG. 5, first, each receiver transmits the size of its own interference channel, the channel quality information (CQI), and the amount of necessary information transmission to each transmitter, and based on this, each transmitter controls interference of each receiver. Calculate and allocate the necessary resources.

여기에서 QoS(Quality of Service)의 대표적인 파라미터는 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)이 될 수 있으며, 필요시 outage 값이 될 수 있다.Here, the representative parameter of the quality of service (QoS) may be a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR), and may be an outage value if necessary.

이는 배경기술에서 논의된 도 2의 과정과 대비하여 다음과 같은 차이점을 가진다. 우선, 배경 기술에서 통상적으로 사용하는 정보인 채널 크기 값과 필요 정보 전송량을 기반으로 필요 자원을 도출하며, 이는 통신이 이루어지는 즉각적인 시점의 값 혹은 평균적인 값을 이용할 수 있다(도 5의 501). This has the following difference compared to the process of FIG. 2 discussed in the background. First, the required resource is derived based on the channel size value and the required information transmission amount, which are information commonly used in the background art, and this may use an immediate value or an average value at the instant of communication (501 of FIG. 5).

이후 각 송신단(301,302)은 각 수신단(321,322)에 할당된 자원 값을 전달한다(도 5의 502). 이는 자원의 전체 크기만을 할당하거나 채널에 따른 값을 모두 알려 줄 수 있으나, 수신단의 할당 동작을 미리 알고 있는 경우 전체 크기만을 할당하여 해당 자원 할당 정보량을 줄일 수 있다.Thereafter, each transmitting end 301 or 302 transmits resource values allocated to each receiving end 321 and 322 (502 in FIG. 5). This may only allocate the entire size of the resource or inform all of the values according to the channel. However, when the allocation operation of the receiving end is known in advance, only the entire size may be allocated to reduce the amount of resource allocation information.

이후 수신단(321,322)은 각기 다른 정보량으로 할당된 정보량 내에서 채널 정보를 각 송신단(301,302)에 공유 자원을 활용하여 피드백한다(도 5의 503). 상기 언급한 정보의 흐름은 도 4에 도시된 통신 프레임(400)의 협력 피드백 자원 정보(420)를 통해 각 기지국(도 5의 301,302)이 획득하는 것을 특징으로 한다.Thereafter, the receivers 321 and 322 feed back channel information to the transmitters 301 and 302 using the shared resources within the information amount allocated to the different information amounts (503 in FIG. 5). The above-mentioned information flow is characterized in that each base station (301, 302 of FIG. 5) is obtained through the cooperative feedback resource information 420 of the communication frame 400 shown in FIG.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전체적인 시스템 동작의 흐름을 보여주는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 각 수신단(321,322)이 원하는 채널 게인(Channel Quality Information, CQI), 정보 요구량(QoS), 간섭 채널 게인(CQI) 정보를 각 기지국(301,302)에 피드백한다(단계 S600).6 is a flow chart showing the overall system operation flow in accordance with one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, each receiving end 321, 322 feeds back desired channel quality (CQI), information request amount (QoS), and interference channel gain (CQI) information to each base station 301, 302 (step S600).

각 송신국(301,302)은 송신국간 정보 공유 및/또는 스케줄링 등을 수행한다(단계 S610).Each transmitting station 301, 302 performs information sharing and / or scheduling between transmitting stations (step S610).

이후, 각 송신국(301,302)은 각 송신국에 대한 피드백 자원량 및 할당량을 도출한다(단계 S611). 이러한 피드백 자원 도출 방안에 필요한 정보는 도 5의 501의 정보 획득 과정을 통해 얻어지는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 각 기지국이 정보를 공유하는 방안으로 제안되는 협력 피드백 자원을 활용 및/또는 backhaul 등을 다른 방안을 통해 전송하는 것을 포괄한다. Thereafter, each transmitting station 301, 302 derives a feedback resource amount and an allocation amount for each transmitting station (step S611). The information required for the method of deriving the feedback resource is obtained through the information acquisition process of 501 of FIG. 5. This includes transmitting the data through other methods.

협력 빔포밍 시스템 운용을 위한 간섭 채널 정보 피드백 자원 도출로서, 협력 빔포밍 시스템의 운용에 있어 필요한 전체 채널 피드백 자원 값의 도출의 실시예로써, 다음과 같은 수학식을 이용할 수 있다.As an example of deriving the interference channel information feedback resource for operating the cooperative beamforming system, as an embodiment of deriving the total channel feedback resource value required for the operation of the cooperative beamforming system, the following equation may be used.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure 112013030867619-pat00054

Figure 112013030867619-pat00054

이때

Figure 112013030867619-pat00055
는 송신단의 인덱스이고, 각 변수 값
Figure 112013030867619-pat00056
Figure 112013030867619-pat00057
번째 수신단의 간섭 채널 크기/품질 값의 기하 평균,
Figure 112013030867619-pat00058
는 필요 신호 대 잡음비,
Figure 112013030867619-pat00059
Figure 112013030867619-pat00060
번째 송신단으로부터의 채널 크기, 마지막으로
Figure 112013030867619-pat00061
Figure 112013030867619-pat00062
번째 수신단의 필요 outage의 값이다. At this time
Figure 112013030867619-pat00055
Is the index of the sending end, and the value of each variable
Figure 112013030867619-pat00056
The
Figure 112013030867619-pat00057
Geometric mean of the interference channel size / quality value of the first receiver,
Figure 112013030867619-pat00058
Need signal to noise ratio,
Figure 112013030867619-pat00059
The
Figure 112013030867619-pat00060
Channel size from the first sender, finally
Figure 112013030867619-pat00061
The
Figure 112013030867619-pat00062
Value of the required outage of the first receiver.

따라서 상기 실시예를 통해 협력 간섭 제어의 운용을 위해 필요한 채널 피드백 자원(

Figure 112013030867619-pat00063
)을 도출할 수 있으며, 이를 위해 필요로 하는 정보는 필요 신호 대 잡음비, 간섭 채널의 크기의 기하 평균 및 수신 채널의 크기 및 필요 outage 값을 이용하는 것을 특징으로 한다. Therefore, channel feedback resources necessary for the operation of the cooperative interference control through the above embodiment (
Figure 112013030867619-pat00063
The information required for this purpose is characterized by using the required signal-to-noise ratio, the geometric mean of the size of the interference channel, the size of the receiving channel and the required outage value.

이는 필요 신호 대 잡음비 및 간섭 채널의 크기가 클수록 자원을 많이 할당하며, 필요 outage 및 수신 채널의 크기가 작을수록 자원을 많이 할당하는 방법이 된다. 이 외에도 제안하는 기법은 이 값의 일부 또는 평균값을 이용하여 필요 피드백 자원을 도출하는 것을 포괄한다.This means that the larger the size of the required signal-to-noise ratio and the interference channel, the more resources are allocated, and the smaller the size of the required outage and the receiving channel, the more resources are allocated. In addition, the proposed scheme encompasses deriving the necessary feedback resources using some or average of these values.

도출 자원 기반 각 단말에 할당되는 채널 피드백 자원 도출 및 각 단말의 피드백 자원 활용 방안으로서, 각 수신단에 대하여 구체적인 채널 피드백 자원 할당 방안과 해당 실시예는 도 6을 참조하여 계속 설명한다. Derived Resource Based Channel Feedback Resource Derivation Assigned to Each Terminal and Feedback Resource Utilization Scheme for Each Terminal, Specific Channel Feedback Resource Allocation Scheme for Each Receiver and its Embodiment will be described with reference to FIG. 6.

상기 수학식 5를 통해 도출된 자원 값을 기반으로 각

Figure 112013030867619-pat00064
번째 수신단에 대하여 채널 피드백 자원
Figure 112013030867619-pat00065
을 할당할 수 있다.
Figure 112013030867619-pat00066
값을 기반으로 각 단말에 대한 채널 피드백 자원 할당 방안으로는 다음식과 같은 방식을 들 수 있다. Based on the resource value derived through Equation 5
Figure 112013030867619-pat00064
Feedback resource for the first receiver
Figure 112013030867619-pat00065
. ≪ / RTI >
Figure 112013030867619-pat00066
A channel feedback resource allocation scheme for each terminal based on the value may be as follows.

[수학식 7]&Quot; (7) "

Figure 112013030867619-pat00067

Figure 112013030867619-pat00067

상기 수학식 7과 같은 방식으로 각 수신단(321,322)에 각기 다른 피드백 자원 자원을 할당하여 제한된 자원값

Figure 112013030867619-pat00068
을 효율적으로 할당한다(단계 S612).A limited resource value by allocating different feedback resource resources to each receiving end 321 and 322 in the same manner as in Equation (7).
Figure 112013030867619-pat00068
Is allocated efficiently (step S612).

이 또한 제안 방안의 일실시예로써, 이 외의 채널의 크기 및 필요 정보 전송량 정보를 활용하여 각 수신단(321,322)에 채널 피드백 자원을 할당하는 것을 포괄한다.In addition, as an embodiment of the proposed scheme, the channel feedback resource is allocated to each of the receivers 321 and 322 by utilizing the size of the channel and the required information transmission information.

마지막으로 각 수신단(321,322)은 간섭을 발생시키는 송신단(301,302)에 각기 다른 자원량

Figure 112013030867619-pat00069
로 채널 정보를 피드백한다(단계 S620). Finally, each receiver 321, 322 has a different amount of resources for the transmitter 301, 302 causing interference.
Figure 112013030867619-pat00069
Channel information is fed back (step S620).

Figure 112013030867619-pat00070
만큼의 채널 피드백 자원이 주어졌을 때,
Figure 112013030867619-pat00071
번째 송신단(301,302)에서 전송하는
Figure 112013030867619-pat00072
번째 간섭 송신단에 대한 채널 피드백 자원량
Figure 112013030867619-pat00073
는 다음과 같은 실시예를 들 수 있다. 이와 같은 경우는 수신단(321,322)의 할당된 채널 피드백 자원 내에서 각 송신단(301,302)으로 보내는 자원 비율을 자동적으로 조절하는 방식이 된다.
Figure 112013030867619-pat00070
Given as many channel feedback resources,
Figure 112013030867619-pat00071
Transmitted from the first transmitting end (301, 302)
Figure 112013030867619-pat00072
Amount of channel feedback resource for the first interfering transmitter
Figure 112013030867619-pat00073
Examples include the following examples. In such a case, the ratio of the resources sent to the transmitters 301 and 302 within the allocated channel feedback resources of the receivers 321 and 322 is automatically adjusted.

[수학식 8]&Quot; (8) "

Figure 112013030867619-pat00074

Figure 112013030867619-pat00074

이때

Figure 112013030867619-pat00075
Figure 112013030867619-pat00076
번째 송신단에서
Figure 112013030867619-pat00077
번째 간섭 송신단으로의 채널의 크기를 나타낸다. At this time
Figure 112013030867619-pat00075
The
Figure 112013030867619-pat00076
On the first sender
Figure 112013030867619-pat00077
Represents the size of the channel to the first interfering transmitter.

최종적으로, 송신단(301,302)은 빔포밍 기반 데이터 전송을 수행한다(단계 S630).Finally, the transmitting end 301, 302 performs beamforming based data transmission (step S630).

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 모의 실험을 통한 성능 검증 결과로, 표 1,2의 환경에서 기존 피드백 자원 할당 대비 시스템의 안정성(outage) 성능의 비교 그래프이다.FIG. 7 is a result of performance verification through simulation according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a comparison graph of stability performance of a system compared to existing feedback resource allocation in the environment of Tables 1 and 2. FIG.

본 발명의 일실시예에 대한 성능을 확인해 보기 위하여 다음 표1과 같은 환경에서 자원 할당 성능의 시험을 수행하였다. 802.16 채널 pathloss model이 사용되었다.In order to check the performance of an embodiment of the present invention, a test of resource allocation performance was performed in the environment shown in Table 1 below. The 802.16 channel pathloss model was used.

파라미터parameter value 협력 BS 수Cooperating BS number 33 협력 MS 간의 거리Distance between cooperation MS 500m500 m 중심 주파수Center frequency 2GHz2 GHz Pathloss 모델Pathloss Model 128.1 + 37.6 log10(거리)128.1 + 37.6 log 10 (distance) BS 안테나 수BS antenna number 44

각 수신기의 거리 및 필요 신호 대 잡음비는 다음 표2와 같다. The distance and required signal-to-noise ratio of each receiver are shown in Table 2 below.

CaseCase 항목Item 수신단 1Receiver 1 수신단 2Receiver 2 수신단 3Receiver 3 경우1Case 1 신호 전송 송신단과의 거리Distance to signal transmission transmitter 450m450 m 450m450 m 450m450 m 필요 신호 대 잡음비Signal to Noise Ratio Needed 5dB5dB 5dB5dB 5dB5dB 경우2Case 2 신호 전송 송신단과의 거리Distance to signal transmission transmitter 450m450 m 450m450 m 450m450 m 필요 신호 대 잡음비Signal to Noise Ratio Needed 5dB5dB 10dB10dB 15dB15 dB 경우3Case 3 신호 전송 송신단과의 거리Distance to signal transmission transmitter 350m350m 400m400m 450m450 m 필요 신호 대 잡음비Signal to Noise Ratio Needed 5dB5dB 5dB5dB 5dB5dB 경우4Case 4 신호 전송 송신단과의 거리Distance to signal transmission transmitter 350m350m 400m400m 450m450 m 필요 신호 대 잡음비Signal to Noise Ratio Needed 5dB5dB 10dB10dB 15dB15 dB

위 표 1 및 표 2를 이용하여 다음과 같이 3가지로 나누어 실험하였다.Using Table 1 and Table 2 above was divided into three experiments.

1) 도 1 및 도 2에 따라, 다음식과 같이 모든 채널 피드백 자원을 동일하게 할당하는 경우. 1) According to FIGS. 1 and 2, all channel feedback resources are allocated equally as in the following equation.

[수학식 9]&Quot; (9) "

Figure 112013030867619-pat00078

Figure 112013030867619-pat00078

2) 이와 달리, 각 단말 피드백 자원

Figure 112013030867619-pat00079
을 동일하게 두되,
Figure 112013030867619-pat00080
할당에 대하여 다음식을 활용하는 경우. 2) otherwise, each terminal feedback resource
Figure 112013030867619-pat00079
Leave the same,
Figure 112013030867619-pat00080
Use the following equation for assignment.

[수학식 10]&Quot; (10) "

Figure 112013030867619-pat00081

Figure 112013030867619-pat00081

3) 본 발명의 일실시예에 따라 채널 피드백 자원을 할당하는 경우. 3) Allocating channel feedback resources according to an embodiment of the present invention.

성능 이득을 확인하기 위해서 우선 도출된

Figure 112013030867619-pat00082
값을 기준으로 시스템의 안정적인 운용을 확인해 보았다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예를 활용하였을 때, 피드백 자원 할당의 부족으로 인하여 간섭이 조절 되지 않아 시스템이 운용되지 않을 확률(outage)이 기존 방안들 대비하여 낮은 것을 확인 할 수 있다.First of all, to determine the performance gain,
Figure 112013030867619-pat00082
Based on the values, we confirmed the stable operation of the system. Referring to FIG. 7, when using an embodiment of the present invention, the interference is not adjusted due to the lack of feedback resource allocation, and thus the probability that the system will not operate is low compared to the existing schemes. .

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 할당 방안을 통해 보다 효율적인 피드백 자원 할당이 이루어 졌음을 확인할 수 있다.
Accordingly, it can be confirmed that more efficient feedback resource allocation has been made through an allocation scheme according to an embodiment of the present invention.

특히, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 코드 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 기록될 수 있다. In particular, the method for allocating a common channel feedback resource for cooperative beamforming based interference control according to an embodiment of the present invention may be implemented in program command code form that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable storage medium. have.

상기 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. The computer-readable storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magneto-optical media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관등의 전송 매체일 수도 있다. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, or the like.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

또한, 본 발명의 일실시예는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다.In addition, one embodiment of the present invention may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- , Other electronic units, or a combination thereof.

소프트웨어적인 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.In a software implementation, it may be implemented as a module that performs the functions described above. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

101,102: 송신단
121,122: 수신단
300: 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템
301,302: 송신단
321,322: 수신단
400: 통신 프레임
410: 헤더 정보
420: 협력 피드백 자원 정보
430: MAC(Media Access Control) 정보
101,102: transmitter
121,122: receiving end
300: common channel feedback resource allocation system
301,302: sender
321,322: receiver
400: communication frame
410: header information
420: Collaboration feedback resource information
430: Media Access Control (MAC) information

Claims (22)

자신의 채널 피드백 정보를 생성하는 다수의 수신단; 및
상기 채널 피드백 정보를 이용하여 상기 다수의 수신단 각각의 채널 품질 정보 및 추정 채널을 생성하고, 이에 따른 협력 빔포밍을 설정하여 다중 안테나를 활용하여 상기 다수의 수신단에 대한 간섭 제어를 수행하는 다수의 송신단;을 포함하되,
상기 채널 피드백 정보는 자신의 간섭 채널의 크기, 신호 채널의 크기 및 필요 정보 전송량을 포함하되,
상기 다수의 송신단은, 상기 채널 피드백 정보를 서로 공유하여 상기 간섭 제어에 필요한 자원을 계산하여 상기 협력 빔포밍에 필요한 채널 피드백 자원량을 도출하고 할당하고,
필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기를 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
A plurality of receivers for generating their own channel feedback information; And
A plurality of transmitters generating channel quality information and an estimated channel of each of the receivers using the channel feedback information, and setting cooperative beamforming to perform interference control on the receivers using multiple antennas. Including;
The channel feedback information includes the size of its own interference channel, the size of the signal channel and the amount of necessary information transmission,
The plurality of transmitters share the channel feedback information with each other, calculate a resource required for the interference control, derive and allocate a channel feedback resource amount required for the cooperative beamforming,
And differentially allocating the channel feedback resource amount using a required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of the interference.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기가 클수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
12. A common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming based interference control, characterized in that more resources are allocated as a required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of interference are larger.
제 1 항에 있어서,
안정성(outage) 값을 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
The common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming based interference control, wherein the channel feedback resource amount is differentially allocated using an stability value.
제 5 항에 있어서,
안정성(outage) 및 수신 채널의 크기가 작을수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 5, wherein
12. A common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming based interference control, characterized in that more resources are allocated as stability and size of the receiving channel are smaller.
제 1 항에 있어서,
상기 간섭 채널의 크기, 신호 채널의 크기 및 필요 정보 전송량은 통신이 이루어지는 즉각적인 시점의 값 혹은 평균적인 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
And the size of the interference channel, the size of the signal channel, and the amount of information transmission required are based on the instantaneous or average value of the communication.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 수신단의 할당 동작을 미리 알고 있으면 전체 크기만을 할당하여 상기 채널 피드백 자원량의 정보량을 줄이는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
If the allocation operation of the plurality of receivers is known in advance, the common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming-based interference control, characterized in that to reduce the amount of information of the channel feedback resource amount by allocating only the total size.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 수신단의 채널 피드백 정보의 생성은 임의 벡터 양자화(RVQ:Random Vector Quantization)를 사용하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
The generation of the channel feedback information of the plurality of receivers uses random vector quantization (RVQ), wherein the joint channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming-based interference control.
제 9 항에 있어서,
상기 임의 벡터 양자화는 송신단과 수신단이 모두 알고 있는 임의로 생성된 코드북으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 9,
The random vector quantization is selected from a randomly generated codebook that is known to both the transmitter and the receiver, the common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming based interference control.
제 1 항에 있어서,
상기 채널 피드백 정보의 서로 공유는 협력 피드백 자원을 활용하거나 백홀(backhaul)을 통하여 전송함으로써 공유되는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 시스템.
The method of claim 1,
The common channel feedback resource allocation system for cooperative beamforming based interference control, wherein the sharing of the channel feedback information with each other is shared by utilizing a cooperative feedback resource or transmitting it through a backhaul.
다수의 수신단 자신의 채널 피드백 정보를 생성하는 단계;
다수의 송신단이 상기 채널 피드백 정보를 이용하여 다수의 수신단 각각의 채널 품질 정보 및 추정 채널을 생성하는 단계; 및
다수의 송신단이 생성된 채널 품질 정보 및 추정 채널을 이용하여 협력 빔포밍을 설정하여 다중 안테나를 활용하여 상기 다수의 수신단에 대한 간섭 제어를 수행하는 단계;를 포함하되,
상기 다수의 송신단은, 상기 채널 피드백 정보를 서로 공유하여 상기 간섭 제어에 필요한 자원을 계산하여 상기 협력 빔포밍에 필요한 채널 피드백 자원량을 도출하고 할당하고,
필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기를 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
Generating channel feedback information of a plurality of receivers;
Generating, by a plurality of transmitters, channel quality information and an estimated channel of each of the receivers using the channel feedback information; And
And establishing cooperative beamforming by using the generated channel quality information and the estimated channel, and performing interference control on the plurality of receivers by using multiple antennas.
The plurality of transmitters share the channel feedback information with each other, calculate a resource required for the interference control, derive and allocate a channel feedback resource amount required for the cooperative beamforming,
And a method of differentially allocating the channel feedback resource amount by using a required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of the interference.
삭제delete 삭제delete 제 12 항에 있어서,
필요 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio)값 및 간섭의 크기가 클수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
A method for allocating a common channel feedback resource for cooperative beamforming-based interference control, characterized by allocating more resources as a required signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) value and the magnitude of interference are large.
제 12 항에 있어서,
안정성(outage) 값을 활용하여 상기 채널 피드백 자원량을 차등 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
And a method of differentially allocating the channel feedback resource amount using an outage value.
제 16 항에 있어서,
안정성(outage) 및 수신 채널의 크기가 작을수록 자원을 많이 할당하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
17. The method of claim 16,
A method for allocating a common channel feedback resource for cooperative beamforming based interference control, characterized by allocating more resources as stability and a size of a reception channel are smaller.
제 12 항에 있어서,
상기 간섭 채널의 크기, 신호 채널의 크기 및 필요 정보 전송량은 통신이 이루어지는 즉각적인 시점의 값 혹은 평균적인 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
The size of the interference channel, the size of the signal channel, and the amount of information transmission required is a common channel feedback resource allocation method for cooperative beamforming based interference control, characterized in that using the instantaneous value or the average value of the communication.
제 12 항에 있어서,
상기 다수의 수신단의 할당 동작을 미리 알고 있으면 전체 크기만을 할당하여 상기 채널 피드백 자원량의 정보량을 줄이는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
If the allocation operation of the plurality of receivers is known in advance, allocating only a total size to reduce the amount of information of the channel feedback resource amount.
제 12 항에 있어서,
상기 다수의 수신단의 채널 피드백 정보의 생성은 임의 벡터 양자화(RVQ:Random Vector Quantization)를 사용하는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
The generation of the channel feedback information of the plurality of receivers uses random vector quantization (RVQ).
제 20 항에 있어서,
상기 임의 벡터 양자화는 송신단과 수신단이 모두 알고 있는 임의로 생성된 코드북으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
21. The method of claim 20,
The random vector quantization is selected from a randomly generated codebook that is known to both the transmitting end and the receiving end.
제 12 항에 있어서,
상기 채널 피드백 정보의 서로 공유는 협력 피드백 자원을 활용하거나 백홀(backhaul)을 통하여 전송함으로써 공유되는 것을 특징으로 하는 협력 빔포밍 기반 간섭 제어를 위한 공용 채널 피드백 자원 할당 방법.
13. The method of claim 12,
The sharing of the channel feedback information to each other is shared channel feedback resource allocation method for cooperative beamforming based interference control, characterized in that shared by using a cooperative feedback resource or transmitted through a backhaul (backhaul).
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