KR101556178B1 - 무선 접속 시스템에서 블라인드 간섭 제어 방법을 이용한 데이터 심볼 송신 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적응적 블라인드 간섭제어 방법과 다중 안테나 프리코딩 기법의 통합적 송신기법을 사용하기 위한 기지국 협력 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다. 본 발명의 일 실시예로서, 무선 접속 시스템에서 제1기지국이 블라인드 간섭 제어(BIA) 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 방법은, 둘 이상의 단말들 및 둘 이상의 간섭 기지국들에 대한 거리 정보를 수신하는 단계와 거리 정보를 기반으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정하는 단계와 둘 이상의 단말들의 위치를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 산출하는 단계와 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 둘 이상의 단말들에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 BIA 방식을 이용하기 위한 정렬 패턴을 산출하는 단계와 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간 정보 및 둘 이상의 간섭 기지국들의 개수 중 하나 이상을 고려하여 전송 전력을 산출하는 단계와 산출한 정렬 패턴과 관련된 정렬 패턴 정보 및 산출한 전송 전력과 관련된 전력 정보를 둘 이상의 기지국들에 전송하는 단계와 정렬 패턴 정보 및 전력 정보를 기반으로 데이터 심볼을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 접속 시스템에서 블라인드 간섭 제어 방법을 이용한 데이터 심볼 송신 방법 및 장치{A Method and apparatus for transmitting data symbols using a Blind Interference Alignment scheme in a wireless access system}

본 발명은 무선접속 시스템에 관한 것으로, 적응적 블라인드 간섭제어 방법과 다중 안테나 프리코딩 기법의 통합적 송신기법을 사용하기 위한 기지국 협력 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.

무선 접속 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선 접속 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중 접속(multiple access) 시스템이다. 다중 접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.

본 발명은 블라인드 간섭 제어(BIA: Blind Interference Alignment) 방식을 이용한다. BIA 방식에 대한 설명은 미공개 특허인 국제출원 PCT/KR2013/011526호에 개시되어 있으며, 본 발명에서 BIA 방식에 대한 자세한 설명은 국제출원 PCT/KR2013/011526호에 개시된 내용으로 갈음한다.

기존의 블라인드 간섭제어 방식(BIA)은 단일 셀(standalone) 환경에서 동시에 서비스하는 사용자가 무한히 증가할 때, 기지국이 단말의 채널 정보를 모르더라도 기지국의 송신 안테나 개수에 가까운 다중화 이득을 얻을 수 있는 오픈 루프(open-loop) 기반의 다중 사용자(Multi-user) MIMO와 유사한 기법이다.

그러나 본 방식을 다중 셀 간섭환경에 그대로 적용하면, 단일 셀에서 동작하는 것 이상의 이득을 얻기가 힘들다. 다중 셀 환경에서 기존의 C-BF(Coordinated Beamforming), 네트워크 MIMO(Network-MIMO) 기법을 함께 사용하기에는 단순하게 C-BF 및 Network-MIMO 기법을 사용하는 것 보다 얻을 수 있는 이득이 제한적이다. 또한, 블라인드 간섭제어 기법을 기존의 C-BF 또는 네트워크 MIMO 기법과 그대로 함께 사용하게 되면 채널 추정, 피드백 오버헤드 및 백홀 오버헤드가 기존보다 크게 증가할 수 있다.

본 발명은 다수의 기지국이 병존하는 환경에서 BIA 방식을 이용하여 효율적으로 데이터 심볼을 전송하는 방법을 제공하기 위해 고안된 것이다.

본 발명의 목적은 다중 셀 다중 사용자 환경에서 효율적인 데이터 송수신 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 블라인드 간섭 제거 원리에 기반하여 각 기지국 및 사용자들이 사용하는 정렬 패턴을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 결정한 정렬 패턴에 상응하는 송신 심볼 전송을 위한 기지국의 송신 전력을 결정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 방법들을 지원하는 장치들을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 적응적 블라인드 간섭제어 방법과 다중 안테나 프리코딩 기법의 통합적 송신기법을 사용하기 위한 기지국 협력 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.

본 발명의 일 양태로서, 무선 접속 시스템에서 제1기지국이 블라인드 간섭 제어(BIA) 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 방법은 둘 이상의 단말들 및 둘 이상의 간섭 기지국들에 대한 거리 정보를 수신하는 단계와 거리 정보를 기반으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정하는 단계와 둘 이상의 단말들의 위치를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 산출하는 단계와 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 둘 이상의 단말들에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 BIA 방식을 이용하기 위한 정렬 패턴을 산출하는 단계와 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간 정보 및 둘 이상의 간섭 기지국들의 개수 중 하나 이상을 고려하여 전송 전력을 산출하는 단계와 산출한 정렬 패턴과 관련된 정렬 패턴 정보 및 산출한 전송 전력과 관련된 전력 정보를 둘 이상의 기지국들에 전송하는 단계와 정렬 패턴 정보 및 전력 정보를 기반으로 데이터 심볼을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은 둘 이상의 단말들의 선호 기지국과의 거리 및 간섭 기지국과의 거리를 기반으로 둘 이상의 단말 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 둘 이상의 단말 그룹에는 동일한 정렬 패턴이 할당될 수 있다.

상기 방법은 둘 이상의 간섭 기지국들을 서로 인접하지 않는 기지국끼리 둘 이상의 셀 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 둘 이상의 셀 그룹에 서로 다른 정렬 패턴이 할당될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서 무선 접속 시스템에서 블라인드 간섭 제어(BIA) 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 제1기지국은 송신기, 수신기 및 이러한 송신기 및 수신기를 제어하여 BIA 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 수신기는 둘 이상의 단말들 및 둘 이상의 간섭 기지국들에 대한 거리 정보를 수신하도록 구성되고; 프로세서는 거리 정보를 기반으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정하고, 둘 이상의 단말들의 위치를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 산출하고, 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 둘 이상의 단말들에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 BIA 방식을 이용하기 위한 정렬 패턴을 산출하고, 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간 정보 및 둘 이상의 간섭 기지국들의 개수 중 하나 이상을 고려하여 전송 전력을 산출하도록 구성되며, 송신기는 산출한 정렬 패턴과 관련된 정렬 패턴 정보 및 산출한 전송 전력과 관련된 전력 정보를 둘 이상의 기지국들에 전송하고, 정렬 패턴 정보 및 전력 정보를 기반으로 데이터 심볼을 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서는 둘 이상의 단말들의 선호 기지국과의 거리 및 간섭 기지국과의 거리를 기반으로 둘 이상의 단말 그룹으로 그룹핑하도록 더 구성되고, 둘 이상의 단말 그룹에는 동일한 정렬 패턴이 할당될 수 있다.

상기 프로세서는 둘 이상의 간섭 기지국들을 서로 인접하지 않는 기지국끼리 둘 이상의 셀 그룹으로 그룹핑하도록 더 구성되고, 둘 이상의 셀 그룹에 서로 다른 정렬 패턴이 할당될 수 있다.

상기 본 발명의 양태들에서, 정렬 패턴은 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴 및 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴으로 구성되고, 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 둘 이상의 간섭 기지국들과 동일한 패턴으로 설정되고, 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 둘 이상의 간섭 기지국들에서 서로 독립적인 패턴으로 설정될 수 있다.

총 심볼 전송 시간에서 제1기지국 및 간섭 기지국들의 전송 전력은 모두 동일하게 할당될 수 있다.

이때, 총 심볼 전송 시간에서 각 시간 슬롯에서 전송되는 데이터 심볼들은 동일한 전송 전력으로 전송될 수 있다.

또한, 데이터 심볼들 중 BIA 방식에 따라 서로 다른 시간 슬롯에서 중복하여 전송되는 경우에 서로 다른 전송 전력으로 전송될 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 다중 셀 다중 사용자 환경에서 효율적으로 데이터 심볼을 송수신할 수 있다.

둘째, 블라인드 간섭 제거 원리에 기반하여 각 기지국 및 사용자들이 사용하는 정렬 패턴을 결정하고, 결정한 정렬 패턴에 상응하는 데이터 심볼 전송을 위한 기지국의 송신 전력을 결정할 수 있다.

셋째, 블라인드 간섭제어 원리를 본 발명에서 제안하는 기지국 협력 방식과 함께 사용함으로써, 쇼핑몰, 도심지역, 축구경기장과 같은 곳에 설치될 수 있는 여러 개의 소형 셀이 있는 환경에서 적용할 수 있다.

넷째, 블라인드 간섭제어 기반의 송수신 기법과 제안하는 기지국 협력방식을 통해서, 기지국간의 제한적인 정보공유를 통해서 효과적인 간섭제어가 가능하고, 네트워크 전체의 전송률 성능도 기존의 제한된 피드백을 사용하는 무선 시스템보다 높은 성능이득을 기대할 수 있다.

다섯째, 강한 간섭 영역(예를 들어, 셀 가장자리 근처)에 위치한 단말에 셀간 간섭의 영향을 받지 않도록 데이터를 전송하면서, 이와 동시에 셀 내부에도 데이터를 전송함으로써 전송률 성능을 극대화 할 수 있다.

여섯째, 다중화 이득 (DoF)은 SNR이 무한대로 갈 때, 간섭과 무관하게 보낼 수 있는 데이터 스트림의 개수로 정의되지만, 실질적으로 전송하는 데이터 스트림 당 SNR은 유한한 값을 가진다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 이론적인 DoF 성능을 극대화 하는 것이 아니라, 비교적 높은 SNR영역에서 타겟 SINR 또는 SIR을 기준으로 최대한 데이터 스트림을 전송함으로써 실제적인 무선네트 환경에서 높은 전송률 성능을 보인다.

본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 재구성 가능한 안테나를 구비하는 사용자 단말의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 다수의 기지국들 및 단말들의 배치 형태 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 3은 블라인드 간섭 제거 방식을 이용한 기지국 협력 전송 기법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 타겟 SIR에 따른 내부 셀 영역의 반지름의 길이 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 블라인드간섭제거 방식을 적용한 기지국 협력 전송을 위한 정렬 패턴 및 전송 전력을 할당하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 정렬 패턴을 설정시 단말 그룹핑을 수행하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 7은 정렬 패턴을 설정시 셀 그룹핑을 수행하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.
도 8은 블라인드 간섭 제어 방식을 기반으로 정렬 패턴을 설정하는 방법 및 전송 전력을 할당하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 8에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.

본 발명의 실시예들은 적응적 블라인드 간섭제어 방법과 다중 안테나 프리코딩 기법의 통합적 송신기법을 사용하기 위한 기지국 협력 방법 및 이를 지원하는 장치에 대한 것이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, '이동국(MS: Mobile Station)'은 사용자 단말(UE: User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 또는 단말(Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있으며, 특히, 본 발명의 실시예들은 3GPP TS 36.211, 3GPP TS 36.212, 3GPP TS 36.213, 3GPP TS 36.321 및 3GPP 36.331 문서들에 의해 뒷받침 될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

1. 블라인드 간섭정렬(BIA) 방식

BIA(Blind Interference Alignment) 기법은 송신기가 수신기로부터 채널 정보를 피드백 받지 않고 사용자 간의 간섭을 제거하는 방식을 의미한다.

BIA 방식이 적용되는 UE는 하나의 안테나로 여러 개의 전자기적 패턴을 만들 수 있는 재구성 가능한 안테나(reconfigurable antenna)를 구비하는 단말을 가정한다. 또한, 재구성 가능한 안테나로 만들 수 있는 서로 다른 빔 패턴을 '모드' 라고 정의한다. 예를 들어, 하나의 재구성 가능한 안테나는 2개 이상의 서로 다른 빔 패턴을 만들 수 있고, 이 패턴을 스위칭을 통해서 적응적으로 사용할 수 있다. 이하에서는 BIA 방식에 대해서 설명한다.

1.1 송수신기 동작의 기본 원리

(1) 수신기(예를 들어, UE)는 자신이 원하는 데이터를 수신하기 위해서 M번의 모드 스위칭을 수행한다. 즉, 수신기는 M번의 서로 다른 채널로 심볼 벡터(즉, 선호 신호)를 수신함으로써 디코딩 할 수 있는 공간자원(rank)을 확보한다.

(2) 수신기는 간섭 신호를 처리하는 공간자원을 최소화하기 위해서 간섭 신호를 수신할 때에는 일정한 모드를 동일하게 유지함으로써 동일한 채널로 간섭 심볼벡터들을 수신한다.

(3) 즉, 특정 수신기가 원하는 심볼벡터를 수신할 때, 다른 수신기들은 동일한 모드로 데이터를 받도록 스위칭 동작을 수행한다.

1.2 시스템 모델

본 발명에서는 주파수 분할 다중(Frequency Division Duplex: FDD) 시스템 기반의 무선 네트워크 환경에서 N _T 개의 송신 안테나를 갖고 있는 K 개의 기지국과 N _R 개의 재구성 가능한(reconfigurable) 안테나를 갖고 있는 UE가 네트워크 전체에 총 U _tot 명 있다고 가정한다. 모든 기지국은 동일한 주파수 자원을 공유하고, 동시에 타겟 UE에게 데이터를 전송한다. 따라서 본 발명의 실시예들은 다중 셀 하향링크 간섭 채널을 고려한다.

본 발명의 실시예들에서, '셀' 은 지리적 개념의 셀을 의미하는 것으로, 하나의 기지국이 커버하는 영역을 나타낸다. 즉, '셀' 은 기지국의 커버리지를 의미하며, 기지국과 셀은 동일한 의미로 사용될 수 있다.

도 1은 재구성 가능한 안테나를 구비하는 사용자 단말의 일례를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 각 UE는 하나의 재구성 가능한 안테나로 2 개의 기하학적으로(geometrically) 서로 다른 빔을 생성할 수 있다. 이때, 이러한 서로 다른 빔을 '모드'라고 정의한다. 이러한 재구성 가능한 안테나를 사용하는 UE의 등가 모델로써 도 1과 같이 총 N _R 개의 RF 체인과 2N _R 개의 안테나로 구성된 단말의 안테나 스위칭 기법을 고려할 수 있다. 이때, UE는 수신기로 동작하고 기지국은 송신기로 동작하는 것을 가정한다.

즉, 단말은 데이터를 수신할 때, 2개의 N _R ×N _T 채널 가운데 하나를 선택한다. 이때, 도 1의 RF 체인 1과 RF 체인 2는 둘 다 안테나 스위칭 동작을 하거나, 아니면 둘 다 스위칭 동작을 하지 않도록 설정될 수 있다. 또한, RF 체인 1은 RF 체인 2의 왼쪽에 표시된 두 개의 물리적인 안테나는 선택하지 않으며, RF 체인 2는 RF 체인 1의 왼쪽에 표시된 두 개의 물리적 안테나는 선택하지 않는다. 또한, 기지국은 재구성 가능한 안테나를 갖고 있지 않아도 상관없다. t 시점에서 k 번째 단말의 받는 수신신호

는 다음 수학식 1로 표현할 수 있다.

수학식 1에서

는 복소 가우시안 잡음이고, 행렬

는 k 번째 단말이 사용하는 모드 m(t) 에 대한 채널을 의미한다 (i, j= 1, 2, …, k). 동일한 m(t) (즉, 동일한 모드)에 대해서는 채널

이 동일한 값을 갖는 블록 페이딩 채널을 가정한다. 또한, 수학식 1에서

는 t 시점에서 k번째 단말에 대한 전송 신호를 의미한다.

송신기에서 채널정보 없이 간섭을 정렬하기 위한 가장 기본적인 원리는 다음과 같다. 특정 수신기가 선호 신호를 수신할 때는 모드 스위칭을 통해 각 데이터 스트림이 서로 다른 채널을 겪도록 하고, 간섭 신호들은 동일한 채널을 겪도록 하는 것이다. 결과적으로, 특정 수신기가 모드를 변경 할 때, 다른 수신기들의 모드는 일정한 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 다수의 기지국들 및 단말들의 배치 형태 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 무선 네트워크 환경에서 N _T 개의 송신 안테나를 갖고 있는 K 개의 기지국과 N _R 개의 재구성 가능한(reconfigurable) 안테나를 갖고 있는 사용자 단말(UE)이 네트워크 전체에 총 U _tot 명 있다고 가정한다. 이때, 도 2에 도시된 시스템의 파라미터는 다음과 같이 정의될 수 있다.

(1) K: 네트워크에 배치된 셀의 개수

(2) N_R= M 또는 2M: 하나의 재구성 가능한 안테나는 2개까지의 모드를 생성

(3) N_T= M 또는 2M: 기지국 안테나의 개수

(4) U_f: 강한 간섭 영역(즉, 셀 외부(outer-cell) 영역)에 있다고 분류된 단말들 중 동시에 데이터를 전송할 수 있는 단말의 개수

(5) U_b: 약한 간섭 영역(즉, 셀 내부(inner-cell) 영역)에 있는 단말들 중 동시에 데이터를 전송할 수 있는 단말의 개수

(6) U_tot= U_f+U_b: 셀 당 한번의 스케줄링으로 데이터를 전송할 단말의 개수

상술한 시스템 파라미터들은 본 발명의 실시예들에서 동일한 정의로 사용된다. 도 2에서는 하나의 중심 기지국과 이를 둘러싼 여섯 개의 기지국을 하나의 네트워크 시스템 단위로 구성하는 경우를 도시한다. 이때, 기지국 간에는 백본 망 또는 무선 인터페이스를 통해 서로 연결되어 있음을 가정한다.

2. BIA를 이용한 기지국 협력 전송 방법

본 발명은 블라인드 간섭제어 방식을 다중 셀 다중 사용자 환경에서 극대화 할 수 있도록, 비교적 데이터 양이 적은 장기적(long-term) 채널 정보, 제어 및 스케줄링 정보를 사용하는 기지국 협력 전송 방법들을 제안한다. 본 발명의 실시예들을 통해서 블라인드 기반의 송수신 기법, MIMO-BF 기법과 블라인드 간섭제어 기법을 통합한 송신 기법을 효과적으로 활용할 수 있다.

2.1 정렬 패턴 설정 및 기지국 전송 전력 할당 방법

이하에서는 도 2에서 설명한 기지국 배치 형태를 기반으로 7개의 셀에 대해서 본 발명의 실시예들을 설명하고, 이를 임의의 K개의 셀에 대해서 일반화하도록 한다.

도 3은 블라인드 간섭 제거 방식을 이용한 기지국 협력 전송 기법의 일례를 나타내는 도면이다.

각 셀의 사용자 단말(UE)들은 가장 가까운 거리에 있는 N _inf 개의 기지국으로부터 가장 큰 간섭 영향을 받는다고 가정한다. 예를 들어, 도 3(a)를 참조하면, 중심 기지국인 제1셀에 위치한 단말1은 제3셀 및 제4셀로부터 간섭을 받을 수 있고, 단말2는 제4셀 및 제5셀로부터 간섭을 받을 수 있다. 이때, 간섭을 주는 두 기지국으로부터 각 단말까지의 거리는 동일하다고 가정한다. 이를 기반으로 간섭 제한 규칙(Interference limited regime)을 가정하고, 각 기지국과의 거리를 고려한 단말의 SIR(Signal to Interference Ratio) 값을 기준으로 셀 내부(inner-cell) 영역 및 셀 외부(outer-cell) 영역을 결정할 수 있다. 도 3(b)는 중심 셀인 제1셀을 SIR을 기반으로 셀 내부/외부 영역으로 구분한 모습을 나타낸다.

이때, 단말이 현재 서비스를 제공받는 기지국을 선호 기지국이라 정의하고, 선호 기지국의 인근에 위치하여 단말에 간섭을 주는 기지국을 간섭 기지국이라 정의한다. 도 3의 경우 단말1 및 단말2에 있어서 선호 기지국은 제1셀의 제1기지국이고, 간섭 기지국은 제1셀의 인근에 존재하는 제2셀 내지 제7셀의 기지국이 될 수 있다.

이와 같이, 상대적으로 가까이 있어서 단말에 강력한 간섭 영향을 미치는 기지국의 개수를 N _inf 라고 정의하면, k번째(k-th) 셀 사용자 단말에 대한 SIR은 다음 수학식 2와 같이 정의된다.

수학식 2에서 P는 기지국의 전송 전력을 나타내고,

는 선호 기지국과 k번째 단말과의 거리를 의미하며,

는 간섭 기지국과 i번째 단말과의 거리를 의미한다. 또한, α는 경로 손실 팩터(path-loss factor)이고, 시스템 파라미터로써 셀 환경에 따라서 결정된다. 이때, N_inf 개의 기지국들은 각 단말로부터 동일한 거리에 위치한다고 가정할 수 있다. 따라서, 수학식 2는 다음 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

기지국 별로 요구되는 QoS(Quality of Service) 값을 다르게 잡을 수 있지만, 모든 기지국에서 QoS(예를 들어, SIR) 값들은 동일하다고 가정한다(즉,

). 따라서, 타겟 SIR 값인

을 고려하여 내부 셀 영역과 외부 셀 영역을 결정할 수 있고, 단말이 속한 기지국과 인접 간섭 기지국 사이의 거리 2·d _outer 에서 위의 수식에 따른 d _des :d _inf 비율을 이용해서 다음 수학식 4와 같이 정리할 수 있다.

수학식 4에서 d_inner는 셀 중심부터 내부 셀 영역의 거리를 의미하고, d_outer는 셀 중심에서 외부 셀 영역까지의 거리를 의미한다. 따라서, 도 3(b)를 참조하면, 내부 셀 영역의 크기는 d_inner에 의해 결정되고, 외부 셀 영역의 크기는 d_outer-d_inner에 해당하는 영역으로 결정된다.

도 3과 같이 육각형 형태의 셀 모델에서는 가장 강한 간섭 영향을 주는 기지국들 가운데, 동일한 거리에서 간섭을 미치는 기지국은 두 개이다 (제1셀의 정중앙에 있는 경우는 제외함). 이를 바탕으로 N _inf = 2 임을 고려하면, 요구되는 QoS에 따른 SIR값 대비 d _inner 값을 도 4와 같이 나타낼 수 있다.

도 4는 타겟 SIR에 따른 내부 셀 영역의 반지름의 길이 변화를 나타내는 도면이다.

수학식 3 내지 4에 따라 산출된 d _inner 바깥쪽에 있는 영역을 외부 셀 영역이라고 정의하고, d _inner 안쪽에 있는 영역을 내부 셀 영역이라고 정의한다. 도 4와 같이 설정되는 SIR값에 따라서 내부 셀 영역과 외부 셀 영역의 넓이는 달라질 수 있다. 즉, 수학식 4에서 결정된 내부 셀 영역의 경계가 되는 셀 중심으로부터의 거리 d _inner 를 바탕으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역이 결정되고, 기지국이 사용할 총 정렬 패턴(alignment pattern)의 개수를 결정할 수 있다.

2.1.1 정렬 패턴 설정 방법

도 2에서 각 기지국이 동시에 데이터를 전송하는 사용자 수가 U _f =2, U _b =2 로 가정하고, 모든 셀의 내부 셀 영역 내의 단말의 수 및 외부 셀 영역의 단말의 수가 모두 2명으로 동일하다고 가정한다. 이러한 경우, 7개의 셀의 외부 셀 영역에서 사용할 서로 독립적인 정렬 패턴 7개와 각 내부 셀 영역에서 사용될 독립적인 패턴 2개를 사용해서 총 9개의 정렬 패턴을 사용한다. 이때, 각 셀들의 내부 셀 영역에서는 셀 간 간섭이 적으므로, 셀 간에는 동일한 패턴 2개를 재사용할 수 있다. 다만, 내부 셀 영역에서 사용되는 패턴끼리는 서로 독립적인 것을 가정한다.

도 3에 도시된 셀 배치 환경에서 내부 셀 영역의 단말 두 개(U _b =2)와 외부 셀 영역의 단말이 두 개(U _f =2,)가 있는 경우를 가정한다. 이때, d_inner를 결정하기 위한 SIR 값은 통신 환경에 따라 변경될 수 있다.

이러한 경우, 7개의 셀들 각각의 외부 셀 영역에서 사용할 독립적인 정렬 패턴 7개와 각각의 내부 셀 영역에서 사용할 독립적인 패턴 2개를 설정함으로써 총 9개의 정렬 패턴을 설정할 수 있다. 따라서, 필요한 심볼 확장 길이는 10이고, 이에 맞게 정렬 패턴을 만든다. 이때, 심볼 확장 길이가 10인 이유는 블라인드 간섭 제거 방법(PCT/KR2013/011526 출원 문서 참조(현재 미공개 문서))을 고려시, 모든 심볼을 전송하기 위한 구간 하나와 각 정렬 패턴에 따른 심볼 전송을 위한 구간 아홉 개를 고려하였기 때문이다.

이하에서는 외부 셀 영역에서 사용되는 정렬 패턴을 결정하는 방법에 대해서 설명한다.

특정 셀(예를 들어, 제1셀)의 외부 셀 영역에는 UE의 수와 관계 없이 하나의 정렬 패턴만이 할당하고, 동일 셀 내의 외부 셀 영역에 위치한 UE들은 해당 정렬 패턴을 공유한다. 이때, 다른 셀들에서는 해당 정렬 패턴을 사용하지 않는다. 즉, 도 3을 참조하면, 외부 셀 영역에 대해 7개 서로 다른 간섭 정렬 패턴이 설정된다.

각 기지국들에 대한 정렬 패턴은 중심 기지국이 결정할 수 있으며, 주변 기지국들에 해당 정렬 패턴에 대해서 백홀 또는 무선 인터페이스를 통해 해당 정렬 패턴에 대한 정보를 제공한다. 정렬 패턴에 대한 정보는 인덱스 형태로 알려주거나 또는 해당 패턴을 직접 알려줄 수 있다. 주변 기지국들은 중심 기지국으로부터 전달받은 정렬 패턴에 대한 정보를 저장할 수 있다. 정렬 패턴은 시스템 상에서 미리 결정되어 코드북 형태로 사용되거나, 동적으로 중심 기지국이 설정하여 주면 기지국에 알려줄 수 있다. 다음 수학식 5는 외부 셀 영역에서 사용되는 정렬 패턴의 일례를 나타낸다.

수학식 5에서 가장 위쪽에 있는 정렬 패턴은 중심 기지국(예를 들어, 제1셀)에서 사용하고, 순차적으로 주변 기지국들에 할당될 수 있다. 물론, 할당 방식은 네트워크 상황에 따라 달라질 수 있다.

다음은 내부 셀 영역에서 사용되는 정렬 패턴을 결정하는 방법에 대해서 설명한다.

기지국이 스케줄링을 통해 동시에 데이터를 전송 할 내부 셀 영역의 UE는 2개이므로, 각 셀에 2개의 정렬 패턴들을 추가적으로 할당한다. 할당되는 패턴은 앞서 설명한 외부 셀 영역에서 설정된 정렬 패턴과 중복되지 않도록 할당한다. 내부 셀 영역에 할당되는 정렬 패턴들의 일례는 다음 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.

수학식 6에서 정의한 정렬 패턴은 도 2 또는 도 3에서 설명한 셀 배치 형태에서 각 셀들의 내부 셀 영역에 설정된다. 즉, 하나의 기지국은 내부 셀 영역의 UE를 위한 정렬 패턴 2개와 외부 셀 영역의 UE를 위한 정렬 패턴 1개를 사용하여 데이터 심볼들을 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1셀의 기지국이 사용하는 정렬 패턴은 다음 수학식 7과 같이 정의할 수 있다.

수학식 7에서 외부 셀 영역을 위한 정렬 패턴은 각 기지국마다 독립된 값이며, 내부 셀 영역을 위한 정렬 패턴은 각 기지국들에서 공유하는 값이다. 수학식 7에서 내부 셀 영역에 존재하는 UE를 내부 셀 사용자 또는 내부 셀 단말로 정의하고, 외부 셀 영역에 존재하는 UE를 외부 셀 사용자 또는 외부 셀 단말로 정의한다.

2.1.2 전송 전력 할당 방법

기지국이 각각의 심볼벡터에 사용할 전력 소모량은 총 심볼전송시간, 기지국이 데이터를 동시에 전송할 내부 셀 단말의 수, 외부 셀 단말의 수 및/또는 해당 기지국에 대한 간섭 기지국의 수에 따라서 결정될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서는, 내부 셀 단말과 외부 셀 단말에게 전송할 심볼벡터에 할당할 송신 전력이 동일한 것을 가정한다.

따라서, 전체 데이터 심볼들을 전송하는데 필요한 전체 전송률을 극대화 하는 방향으로 시간 슬롯(time-slot) 당 7개의 기지국(예를 들어, 도 2 및 도 3의 경우)에서 소모하는 전력양이 동일하도록 BIA 방식에 따라 전력을 할당하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 시간 슬롯이란 특정 심볼 벡터를 전송하기 위한 단위 시간을 의미할 수 있다. 또는, 시간 슬롯은 LTE/LTE-A 시스템에서 정의하는 전송시간구간(TTI: Transmission Time Interval), 서브프레임 또는 슬롯으로 정의될 수 있다.

만약 송신심볼 당 동일한 전력을 각 기지국에 할당하면, 총 10번의 심볼 전송구간에서 첫 번째 심볼전송 시점에 네트워크 전체에서 사용하는 전력 소모량이 다른 심볼 전송시점들 보다 상당히 크다. 왜냐하면, 첫 번째 심볼 전송 시점에서는 모든 기지국에서 데이터 심볼을 전송하기 때문이다.

다음 표 1은 시간 슬롯 인덱스에 따라 모든 기지국들이 전송하는 심볼 벡터들의 일례를 나타낸다.

표 1에서 세로축은 기지국 인덱스를 나타낸다. 도 3을 예로 들면, 기지국 인덱스 1은 제1셀을 의미하고, 기지국 인덱스 4는 제4셀을 의미한다. 또한, 가로축은 시간 슬롯을 의미한다. 표 1에 기재된 X1∼X4, Y1∼Y4, Z1∼Z4, Q1∼Q4, W1∼W4, G1∼G4 및 S1∼S4는 각각 2 데이터 스트림을 포함하는 2x1 심볼 벡터들을 의미한다. 예를 들어, 시간 슬롯 5에서 제4기지국은 심볼 벡터 Q1+Q2를 전송한다. 또한, 총 전력 소모량은 각 시간 슬롯 별로 모든 기지국들 (즉, 7개 기지국)이 전송하는 전송 전력의 총량을 의미한다.

다음 표 2는 표 1과 같이 심볼 벡터들이 전송되는 경우 각 기지국에서 시간 슬롯 별로 소모되는 전력량의 일례를 나타낸다.

표 1 및 표 2에 도시한 바와 같이, 7개의 기지국이 총 10번의 시간 슬롯 구간 동안 각 심볼 전송 시점마다 사용된 네트워크 전체의 전력 소모량을 동일하게 구성한다. 따라서, 하나의 기지국이 소모하는 총 전력 소모량을 1P 라고 정의하면, 7개의 기지국에서 사용하는 전체 전력 소모량은 7P이고, 각 시간 슬롯마다 7개의 기지국에서 사용하는 전력 소모량의 합이 0.7P가 되도록 설정한다.

즉, 각 기지국은 10 시간 슬롯 동안 4번의 시간 슬롯을 사용해서 유효 데이터(즉, 심볼 벡터)를 전송한다. 예를 들어, 제1기지국(제1셀의 기지국)의 전력 소모량에 대해서 설명한다. 제1기지국은 첫 번째 심볼 전송 시점(t=1)에서 BIA 방식에 따라 내부 셀 단말 2개와 외부 셀 단말 2개에 전송할 총 4개의 심볼 벡터를 함께 전송한다.

이때, t=1에서 7개 기지국에서 사용하는 전력량의 합이 0.7P이므로, 각 기지국은 0.1P 만큼의 전력을 사용한다. 또한, 각 기지국은 t=1에서 4개의 심볼벡터에 각각 0.025P 만큼 전력을 할당한다. t=2에서는 제1기지국만 데이터를 전송하므로, 제1기지국에서 0.7P 만큼의 전력을 X1 및 X2 두 심볼 벡터 전송에 사용한다.

X1 및 X2 심볼 벡터들은 외부 셀 단말들을 위한 심볼 벡터들이며, 해당 심볼 벡터들의 전송은 제1기지국의 내부 셀 단말들에는 간섭 영향을 미치지 않으나, 다른 기지국들의 외부 셀 단말들에게는 간섭 영향을 미칠 수 있다. 제1기지국이 다시 심볼을 전송하는 시간 슬롯 t=9에서 내부 셀 단말에 대한 X3 심볼벡터를 전송하는데 0.1P만큼의 전력을 사용한다. 또한 제1기지국은 t=10에서 내부 셀 단말에 대한 X4 심볼벡터 전송을 위해서 0.1P 전력을 소모한다. 결과적으로, 제1기지국은 시간 슬롯 t=1,2,9,10에서 각각 0.1P, 0.7P, 0.1P, 0.1P씩(총합: 1P) 전송 전력을 할당한다. 이와 같은 설명은 제2기지국 내지 제7기지국에 동일하게 적용될 수 있으며, 표 2에 모든 기지국의 시간 슬롯당 전력 소모량이 나타나 있다.

모든 심볼 벡터들을 동일한 전송 전력으로 전송한다면, 기지국의 심볼전송시점에 관계없이 전송하는 모든 심볼들의 전송 전력의 크기는 동일하다. 따라서, 모든 단말은 중첩되지 않고 독립적으로 받은 간섭 신호(예를 들어, t=1이 아닌 시간 슬롯에서 수신한 심볼 벡터)를 선호 신호 및 간섭 신호를 중첩해서 받은 신호(예를 들어, t=1에서 수신한 심볼 벡터)에서 제거할 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시예들과 같이, 모든 심볼전송시점마다 동일한 양의 전력이 사용되도록 전력제어를 하면, 동일한 심볼 벡터이더라도 전송시점에 따라서 다른 크기의 전송 전력으로 전송된다. 예를 들어, 표 1 및 표 2를 참조하면, t=1에서 제1기지국은 심볼벡터 X1을 전송하기 위해 0.025P의 전송 전력을 사용한다. 그러나, t=2에서 제1기지국은 심볼벡터 X1을 전송하기 위해 0.35P의 전송 전력을 사용한다. 따라서, 제1기지국에 속한 단말들 관점에서 생각해보면, 제2기지국 내지 제7기지국에서 전송되는 간섭 신호들(즉, 심볼 벡터)을 제거하기 위해서 t=3 내지 t=10에서 수신 간섭 신호들을 t=1에서 받은 간섭신호와 동일한 크기를 갖도록 전송 전력에 대한 스케일을 맞춰주고 제거해야 한다. 이를 위해, 단말은 각 기지국들이 심볼전송시점에 따라서 사용하는 전력량을 알고 있는 것이 바람직하다. 따라서, 중심 기지국은 각 기지국에서 사용할 정렬패턴을 결정하면서, 각 셀의 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 수를 고려해서 각 기지국이 심볼전송 시점마다 사용할 전력을 결정하고 다른 기지국에 알려준다. 각 기지국은 피드 포워드 채널(예를 들어, 하향링크 채널)을 이용해서 단말에게도 전력할당 정보를 알려준다.

도 5는 블라인드간섭제거 방식을 적용한 기지국 협력 전송을 위한 정렬 패턴 및 전송 전력을 할당하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5는 중심 기지국(즉, 제1기지국) 관점에서 설명하는 것이며, 상술한 2.1.1절 및 2.1.2절 내용을 기반으로 도시된 것이다. 도 5를 참조하면, 제1기지국은 인근의 간섭 기지국들과 각 단말과의 거리에 대한 거리 정보 및 SIR에 따른 QoS를 이용하여 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정할 수 있다 (S510).

제1기지국은 설정한 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 기반으로, 각 단말의 위치정보를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 확인한다 (S520).

제1기지국은 제1셀 내에 존재하는 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수 및 각 단말에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 정렬 패턴을 설정한다. 이때, 제1기지국은 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴을 설정할 수 있다. 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 인근의 간섭 기지국들과 동일한 패턴으로 사용하되, 단말 별로 다른 정렬 패턴을 할당한다. 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 각 기지국 별로 독립된 정렬 패턴을 설정하는 것이 바람직하다 (S530).

또한, 제1기지국은 내부 셀 단말의 개수, 외부 셀 단말의 개수, 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간(시간 슬롯 단위) 정보 및/또는 인근에 위치한 간섭셀의 개수 정보를 기반으로 전송전력을 할당한다 (S540).

이후, 제1기지국은 S530 단계 및 S540 단계에서 설정 및 할당한 정렬 패턴에 대한 정보와 전송전력에 대한 정보를 주변의 간섭 기지국들(예를 들어, 제2기지국 내지 제7기지국)으로 전송한다. 또한, 전송 전력에 대한 정보는 제1기지국 내에 위치하는 단말들에 전송될 수 있다 (S550).

제1기지국 및 나머지 간섭 기지국들은 전송 패턴 정보 및 전력 정보를 기반으로 각각 셀 내에 위치한 단말들에게 심볼 벡터를 전송할 수 있다. 이때, 심볼 벡터는 BIA 방식으로 전송되며, S530 단계 및 S540 단계에서 정렬 패턴 및 전송 전력 역시 BIA 방식을 고려하여 설정 및 할당될 수 있다.

2.2 그룹핑을 통한 정렬 패턴 설정 및 기지국 전송 전력 할당 방법

2.1절에서는 셀의 내부 영역을 나누는 것을 기준으로 내부 셀 단말과 외부 셀 단말을 나누어 간섭 정렬 패턴을 할당하였고, CDI(Channel Direction Indication)를 피드백하는 UE도 내부 셀 영역과 외부 셀 영역을 기준으로 정의된다.

이러한 경우, 기지국이 원하는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ration)에 대한 QoS가 높은 경우 내부 셀 영역이 매우 좁아지게 되므로(수학식 3내지 4 참조), 서비스할 수 있는 단말이 제한적이다. 이를 보완하기 위한 방법으로 정렬 패턴을 보다 자유롭게 할당 할 수 있도록 각 기지국들에 속한 단말들을 그룹핑하거나 셀들을 그룹핑하여, 동일한 그룹은 동일한 하나의 정렬 패턴을 사용하도록 구성할 수 있다.

이하에서는 단말 또는 셀 그룹핑을 통한 정렬 패턴을 설정하는 방법 및 기지국 전송 전력을 할당하는 방법에 대해서 설명한다.

2.2.1 단말 그룹핑 방법

도 6은 정렬 패턴을 설정시 단말 그룹핑을 수행하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 6은 4개의 셀로 구성되는 네트워크 시스템을 가정하며, 각 셀에는 두 개의 UE들이 존재하는 상황을 가정한다. 본 발명의 실시예의 목적은 여러 개의 인접 셀에서 최대한 정렬 패턴(즉, 벡터 공간)을 공유해서 사용하는 것이다. 이를 위해 UE들의 지리적인 위치와 3개의 기지국으로부터 받는 간섭의 영향을 고려하여, 4개의 기지국의 전력 제어를 통해서 타겟 SINR QoS를 만족할 수 있는 UE들을 그룹핑한다. 단말과 기지국 간의 거리 정보를 이용하여 다음 수학식 8과 같이 SINR을 정의할 수 있다.

수학식 8에서 j, k는 각각 기지국 인덱스 및 단말 그룹의 인덱스를 의미한다. 또한,

는 각 기지국에서 단말 k 의 요구되는 SINR QoS 값이다. r _D 는 단말이 속한 기지국과의 거리를 의미하고,

는 기지국 j가 k번째 그룹(k번째 간섭정렬 패턴)에게 할당할 전력량이다. 요구되는 SINR

을 포함한 다른 요소들은 선택하는 UE에 따라서 주어진 고정값이다.

수학식 8에서 4개의 기지국의 전력 값이 서로 영향을 주고 있기 때문에 직관적으로 바로 구하기가 어렵다. 따라서, 페론 프로베니우스 정리(Perron Frobenius theorem)를 이용해서 SINR QoS(즉, 주어진 타겟 값)를 만족하는 전력 양을 결정할 수 있다. 페론 프리베니우스 정리를 참고하여 다음과 같은 절차로 단말 그룹 및 기지국 전력이 결정될 수 있다.

① 각각의 기지국은 자신에 속해있는 단말에 대해서 각 기지국과의 거리 및 3개의 간섭영향을 주는 기지국과의 거리를 파악한다.

② 도 6의 BS2, BS3 및 BS4는 BS1에게 파악한 단말과 기지국간의 거리정보를 알려준다. 이러한 정보를 기반으로, BS1은 네트워크 시스템 내에 위치하는 모든 단말들의 각 기지국간의 거리에 대한 정보를 획득할 수 있다.

③ BS1은 각 셀의 단말들 가운데, 1개씩 임의로 선택하여 4개의 단말을 하나의 후보 그룹으로 가정하고, j번째 기지국의 k번째 단말(그룹)에 대한 SINR QoS

을 바탕으로

값(이하, 수학식 9 참조)을 계산한다. 계산된

값을 바탕으로

의 최대 양의 고유값(the maximum positive eigenvalue)이 1보다 작은지 확인한다. 여기서 diag{·}는 괄호 안에 포함된 원소들을 대각원소로 갖는 대각행렬이다.

페론 프로베니우스 정리에 의해서 최대 양의 고유값이 1보다 작으면, SINR QoS

을 만족하는 전력할당 벡터

가 항상 존재한다.

는 기지국 j가 k번째 단말에게 할당할 전력이다. 동일한 그룹은 동일한 정렬 패턴을 사용하기 때문에

는 4개의 기지국이 k번째 정렬 패턴으로 데이터를 전송하는데 소모하는 전력 양이다. 만약, 최대 양의 고유값이 1보다 크면, BS1은 최대 양의 고유값이 1보다 작도록

값을 재설정하거나 다른 단말을 선택한다.

다음 수학식 9는 페론 프로베니우스 정리에 따라 최대 양의 고유값을 계산하기 위한 방법이다.

수학식 9에서

는 선호 기지국과 단말과의 거리를 나타내고, d _kj 는 k번째 단말과 j번째 간섭 기지국간의 거리를 나타낸다. 또한,

는 j 번째 기지국의 k 번째 단말의 특정 QoS 값을 고정하여 유도한 값을 나타낸다.

④ 페론 프로베니우스 정리에 따른 최대 양의 고유값이 1보다 작으면, BS1은 선택한 단말들을 하나의 그룹으로 결정하고, 결정된 전력 할당에 대한 정보를 다른 기지국들에게 알려준다.

⑤ 도 6에서 하나의 그룹을 결정하기 위해서, 가장 보수적인 방법으로 16번의 위의 연산과정이 필요하다. 총 8명의 사용자에 대해서 위의 과정을 마친 후, 그룹이 만들어지지 않는 조합이 있는 경우, SINR QoS 값

를 감소 시키면서 실행 가능성(feasibility)를 만족하는 경우에 대해서 기지국 전력을 결정하고, 사용자 그룹을 결정 한다.

2.2.1 절에서 설명한 방법은 셀 가장자리에서 사용하는 패턴을 인접 셀들에서도 최대한 활용하기 위해서 제안한 방법이다. 그러나, 셀 가장자리 부근에 있는 단말을 그룹으로 만들기 위해서는, 인접 셀 단말은 셀의 중앙에 가까운 단말을 선택하거나, 단말의 SINR QoS

값이 작아야 양의 값을 갖는 전력할당 벡터

가 존재한다. 따라서 인접 셀에서 모든 정렬패턴을 공유함으로써 얻는 DoF이득도 있지만 이에 따른 SINR 손실도 고려할 필요가 있다. 예를 들어, ⑤번 절차에서 그룹으로 묶이지 않는 단말이 있을 때, BS1은 전력할당 벡터를 찾기 위해서 SINR QoS

값을 줄일 수도 있지만, 해당 단말에 독립적인 정렬 패턴을 할당할 수 있다. 실질적으로 서비스해야 되는 커버리지를 고려하면서, 제안하는 방식의 성능이득을 극대화하기 위해서 셀 그룹핑 방법을 고려한다.

2.2.2 셀 그룹핑 방법

도 7은 정렬 패턴을 설정시 셀 그룹핑을 수행하는 방법 중 하나를 나타내는 도면이다.

도 7에서 설명할 네트워크 시스템은 기본적으로 도 2 및 도 3에서 설명한 네트워크 시스템과 동일하다. 다만, 제1기지국의 외부 셀 영역 또는 셀 전체적으로 인접 간섭 셀과는 서로 다른 정렬 패턴을 사용하도록 구성할 수 있다. 도 7에서 1∼7은 각 셀의 번호를 의미한다.

도 7을 참조하면, 제1셀의 제1기지국은 중심 기지국으로 정렬 패턴을 설정하고 인근 기지국들의 전송 전력을 할당할 수 있다. 다만, 도 7에서는 인접 셀간에는 서로 다른 정렬 패턴을 할당하기 위해, 2,4,6번 셀을 하나의 제1셀 그룹으로 묶고, 3, 5, 7번 셀을 제2셀 그룹으로 설정할 수 있다. 이때, 제1기지국은 간섭 셀들과 모두 인접하여 있기 때문에 하나의 독립된 제3셀 그룹으로 설정할 수 있다.

따라서, 제1셀 그룹의 기지국들의 외부 셀 영역에서는 동일한 정렬 패턴이 할당되고, 마찬가지로 제2셀 그룹의 외부 셀 영역에서도 동일 정렬 패턴이 할당된다. 또한, 1번 셀의 외부 셀 영역 또한 인접 셀에서 사용하지 않는 독립적인 하나의 정렬 패턴이 할당된다.

이렇게 셀 그룹별로 정렬 패턴을 사용하는 경우, 네트워크 전체 성능 향상에 기여하지만, 제1기지국의 관점에서는 셀 당 전송률 손실이 발생할 수 있다. 따라서 도 7의 제1기지국 역할을 상황에 따라서 다른 셀과 변경될 수 있다.

도 7에서 도시한 네트워크 시스템은 전체적으로 외부 셀 영역에서 사용하는 정렬패턴을 인접한 셀의 외부 셀 영역에서는 다시 사용하지 않는 환경이다. 예를 들어, 제2기지국의 외부 셀 영역에서는 제2셀 그룹 및 제3셀 그룹에 할당된 정렬 패턴이 사용되지 않는 것을 확인할 수 있다. 셀 그룹핑을 통한 정렬 패턴 할당 방법은 다음과 같은 순서로 수행될 수 있다.

① 기지국 2,3,4,5,6,7은 자신이 서비스하는 단말들에 대해서 단말과 모든 기지국 간의 거리정보를 계산해서 제1기지국으로 송신한다.

② 제1기지국은 제1셀 그룹의 외부 셀 영역에서 사용할 정렬 패턴을 결정한다. 2,4,6번 셀에서, 서로 거리가 가장 먼 단말들끼리 후보 그룹으로 설정한다. 이때, 수학식 9에서 정의한 수학식을 이용하여,

의 최대 양의 고유 값이 1보다 작은지 또는 양의 고유값을 원소로 갖는 전력할당 벡터가 존재하는지 여부에 따라 실행 가능성을 확인 한다. 이때, 각 단말의 QoS (SINR)값은 달라도 무방하다. 각각의 단말이 간섭 영향을 미치는 기지국과 아무리 가까이 있다고 하여도, 서비스 받는 기지국과의 거리보다 2배 이상 떨어져 있기 때문에 외부 셀 영역에서 10 ∼ 20 dB 정도의 SINR을 만족하는 단말을 하나의 그룹으로 묶는 것에 무리가 없다. 마찬가지로, 실행 가능성을 만족하는 단말 조합이 없는 경우, 제1기지국은 QoS값을 줄이고 실행 가능성을 다시 확인한 후, 단말 그룹 및 기지국의 전력을 결정한다.

③ 제1기지국은 동일한 방식으로 제2셀 그룹에 대해서도 외부 셀 영역에 할당할 간섭 정렬 패턴을 결정하고, 각 기지국에 할당할 전력 양을 결정한다.

④ 제1기지국은 내부 셀 영역에서 사용할 정렬 패턴을 결정한다. 제1기지국은 외부 셀 단말 U _f 개에 대한 정렬 패턴을 할당하고, 내부 셀 단말 U _b 개의 정렬패턴을 결정한다. 1,2,3,4,5,6,7번 셀에서 그룹이 할당되지 않은 UE들 가운데, 셀 당 1개씩 총 7개의 UE를 임의로 선택하고, 수학식 9를 이용해서 전력할당 벡터

의 실행 가능성을 확인한다. 제1기지국은 U _b 개 단말을 그룹으로 묶고 기지국의 전력을 결정한다.

⑤ 각 기지국들은 결정된 정렬 패턴 및 전송 전력을 이용하여 데이터를 전송한다

도 8은 블라인드 간섭 제어 방식을 기반으로 정렬 패턴을 설정하는 방법 및 전송 전력을 할당하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8은 기본적으로 도 2 및 도 3에서 설명한 네트워크 시스템을 기반으로 도시되었다. 다만, 도 6에서 설명한 방법들 또한 도 8의 설명 범위 내에서 재구성이 가능하다. 또한, 제2기지국 내지 제7기지국은 설명의 편의를 위해 하나의 개체(entity)로 표현하였으나, 실제 네트워크 구성에서는 각각 별개의 개체이다. 또한, UE1은 제1기지국 내에 위치하는 단말들을 대표하여 하나만 도시하였으며, UE2 또한 제2 기지국 내지 제7기지국 내에 위치하는 단말들을 대표하여 하나면 도시하였다. 구체적인 단말의 배치 상태 등은 도 2, 3 또는 6에 설명한 내용을 참조할 수 있다.

도 8을 참조하면, 데이터를 수신하고자 하는 단말(UE)들은 단말의 GPS를 이용해서 자신의 위치 정보를 획득하고, 자신이 속한 기지국으로 위치 정보를 피드백한다 (S810a, S810b).

모든 기지국들은 단말의 위치 정보를 기반으로 선호 기지국 및 간섭 기지국들과 단말간의 거리를 계산한다 (S830).

제2 내지 제7기지국들은 각각 계산한 거리정보를 중심 기지국 역할을 수행하는 제1기지국으로 전송한다 (S840).

제1기지국은 상술한 2절에서 설명한 BIA 방식을 이용한 알고리즘을 통해서 U_b개의 내부 셀 단말들에 할당할 정렬 패턴 및 외부 셀 영역에서 사용할 정렬 패턴을 설정한다 (S850).

또한, 제1기지국은 제2기지국 내지 제7기지국에서 할당된 정렬 패턴을 이용하여 송신할 전송 전력을 할당한다 (S860).

또한, 제1기지국은 2.2절에서 설명한 방법을 이용하는 경우, 동일한 정렬 패턴을 사용할 단말들의 그룹 또는 기지국 그룹을 결정할 수 있다.

제1기지국이 제2 내지 제7기지국으로 공통적으로 전달하는 정보는 (1) 각 기지국의 심볼전송시점마다 할당되는 전력에 다한 전력정보 및 (2) 내부 셀 영역에서 사용될 정렬 패턴 정보이다. 또한, 제1기지국이 제2 내지 제7기지국에 개별적으로 전송하는 정보는 (1) 외부 셀 영역에서 사용될 정렬 패턴 정보이고, 선택적으로 (2) 각 단말 그룹에 대한 인덱스 정보가 더 포함될 수 있다 (S870).

제1기지국 내지 제7기지국은 할당된 내부 정렬 패턴, 외부 정렬 패턴 및 전송 전력 정보를 기반으로 자신의 셀 영역에 있는 단말들에게 BIA 방식으로 데이터 심볼들을 전송할 수 있다.

3. 구현 장치

도 9에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 8에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다.

단말(UE: User Equipment)은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국(eNB: e-Node B)은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.

즉, 단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신기(Transmitter: 940, 950) 및 수신기(receiver: 950, 970)을 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 하나 이상의 안테나(900, 910) 등을 포함할 수 있다.

단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 920, 930)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(980, 990)를 각각 포함할 수 있다.

상술한 단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 기지국 또는 단말의 프로세서는 상술한 1절 내지 2절에 개시된 방법들을 조합하여, BIA 방식을 적용한 데이터 송수신 방법을 수행할 수 있다. 특히, 기지국은 BIA 방식을 이용하여 정렬 패턴을 설정하고, 정렬 패턴이 사용되는 시간 슬롯에 따라 전송 전력을 할당할 수 있다. 상세한 내용은 2절을 참조한다.

단말 및 기지국에 포함된 송신모듈 및 수신모듈은 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도 9의 단말 및 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때, 송신모듈 및 수신모듈은 각각 송신기 수신기로 불릴 수 있으며, 함께 사용되는 경우 트랜시버로 불릴 수 있다.

한편, 본 발명에서 단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.

여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(980, 990)에 저장되어 프로세서(920, 930)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims (14)

1. 무선 접속 시스템에서 제1기지국이 블라인드 간섭 제어(BIA) 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 방법에 있어서,
   둘 이상의 단말들 및 둘 이상의 간섭 기지국들에 대한 거리 정보를 수신하는 단계;
   상기 거리 정보를 기반으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정하는 단계;
   상기 둘 이상의 단말들의 위치를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 산출하는 단계;
   상기 내부 셀 단말의 개수, 상기 외부 셀 단말의 개수, 상기 둘 이상의 단말들에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 상기 BIA 방식을 이용하기 위한 정렬 패턴을 산출하는 단계;
   상기 내부 셀 단말의 개수, 상기 외부 셀 단말의 개수, 상기 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간 정보 및 상기 둘 이상의 간섭 기지국들의 개수 중 하나 이상을 고려하여 전송 전력을 산출하는 단계;
   상기 산출한 정렬 패턴과 관련된 정렬 패턴 정보 및 상기 산출한 전송 전력과 관련된 전력 정보를 상기 둘 이상의 기지국들에 전송하는 단계; 및
   상기 정렬 패턴 정보 및 상기 전력 정보를 기반으로 데이터 심볼을 송신하는 단계를 포함하는, 데이터 심볼 송신 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 정렬 패턴은 상기 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴 및 상기 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴으로 구성되고,
   상기 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 상기 둘 이상의 간섭 기지국들과 동일한 패턴으로 설정되고,
   상기 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 상기 둘 이상의 간섭 기지국들에서 서로 독립적인 패턴으로 설정되는, 데이터 심볼 송신 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 총 심볼 전송 시간에서 상기 제1기지국 및 상기 간섭 기지국들의 전송 전력은 모두 동일하게 할당되는, 데이터 심볼 송신 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 총 심볼 전송 시간에서 각 시간 슬롯에서 전송되는 데이터 심볼들은 동일한 전송 전력으로 전송되는, 데이터 심볼 송신 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 데이터 심볼들 중 상기 BIA 방식에 따라 서로 다른 시간 슬롯에서 중복하여 전송되는 경우에 서로 다른 전송 전력으로 전송되는, 데이터 심볼 송신 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1기지국은 상기 둘 이상의 단말들의 선호 기지국과의 거리 및 간섭 기지국과의 거리를 기반으로 둘 이상의 단말 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함하고,
   상기 둘 이상의 단말 그룹에는 동일한 정렬 패턴이 할당되는, 데이터 심볼 송신 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1기지국은 상기 둘 이상의 간섭 기지국들을 서로 인접하지 않는 기지국끼리 둘 이상의 셀 그룹으로 그룹핑하는 단계를 더 포함하고,
   상기 둘 이상의 셀 그룹에 서로 다른 정렬 패턴이 할당되는, 데이터 심볼 송신 방법.
8. 무선 접속 시스템에서 블라인드 간섭 제어(BIA) 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 제1기지국에 있어서,
   송신기;
   수신기; 및
   상기 송신기 및 상기 수신기를 제어하여 상기 BIA 방식을 이용하여 데이터 심볼을 송신하는 프로세서를 포함하되,
   상기 수신기는 둘 이상의 단말들 및 둘 이상의 간섭 기지국들에 대한 거리 정보를 수신하도록 구성되고;
   상기 프로세서는 상기 거리 정보를 기반으로 내부 셀 영역 및 외부 셀 영역을 설정하고; 상기 둘 이상의 단말들의 위치를 고려하여 내부 셀 단말 및 외부 셀 단말의 개수를 산출하고; 상기 내부 셀 단말의 개수, 상기 외부 셀 단말의 개수, 상기 둘 이상의 단말들에 전송할 심볼 벡터의 개수를 기반으로 상기 BIA 방식을 이용하기 위한 정렬 패턴을 산출하고; 상기 내부 셀 단말의 개수, 상기 외부 셀 단말의 개수, 상기 전송할 심볼 벡터들에 대한 총 심볼 전송 시간 정보 및 상기 둘 이상의 간섭 기지국들의 개수 중 하나 이상을 고려하여 전송 전력을 산출하도록 구성되고;
   상기 송신기는 상기 산출한 정렬 패턴과 관련된 정렬 패턴 정보 및 상기 산출한 전송 전력과 관련된 전력 정보를 상기 둘 이상의 기지국들에 전송하고; 상기 정렬 패턴 정보 및 상기 전력 정보를 기반으로 데이터 심볼을 송신하도록 구성되는, 제1기지국.
9. 제8항에 있어서,
   상기 정렬 패턴은 상기 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴 및 상기 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴으로 구성되고,
   상기 내부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 상기 둘 이상의 간섭 기지국들과 동일한 패턴으로 설정되고,
   상기 외부 셀 단말에 대한 정렬 패턴은 상기 둘 이상의 간섭 기지국들에서 서로 독립적인 패턴으로 설정되는, 제1기지국.
10. 제8항에 있어서,
    상기 총 심볼 전송 시간에서 상기 제1기지국 및 상기 간섭 기지국들의 전송 전력은 모두 동일하게 할당되는, 제1기지국.
11. 제10항에 있어서,
    상기 총 심볼 전송 시간에서 각 시간 슬롯에서 전송되는 데이터 심볼들은 동일한 전송 전력으로 전송되는, 제1기지국.
12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터 심볼들 중 상기 BIA 방식에 따라 서로 다른 시간 슬롯에서 중복하여 전송되는 경우에 서로 다른 전송 전력으로 전송되는, 제1기지국.
13. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 둘 이상의 단말들의 선호 기지국과의 거리 및 간섭 기지국과의 거리를 기반으로 둘 이상의 단말 그룹으로 그룹핑하도록 더 구성되고,
    상기 둘 이상의 단말 그룹에는 동일한 정렬 패턴이 할당되는, 제1기지국.
14. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 둘 이상의 간섭 기지국들을 서로 인접하지 않는 기지국끼리 둘 이상의 셀 그룹으로 그룹핑하도록 더 구성되고,
    상기 둘 이상의 셀 그룹에 서로 다른 정렬 패턴이 할당되는, 제1기지국.

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