KR101587005B1

KR101587005B1 - 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101587005B1
Application number: KR1020090055371A
Authority: KR
Inventors: 한슈앙펑; 최호규; 이미현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2016-02-02
Also published as: EP2406892A2; CN102349240B; WO2010104343A2; US20100232539A1; JP2012520602A; US9008213B2; EP2406892A4; KR20100102512A; JP5570080B2; WO2010104343A3; EP2406892B1; CN102349240A; TW201126941A

Abstract

본 발명은 다중안테나시스템에서 간섭제거를 위한 제어정보를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 간섭채널을 추정하여 코드북에서 제 1 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI) 혹은 제 2 PMI를 결정하는 과정과, 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 상기 코드북 내의 다른 PMI들과 각각 상관(correlation)을 계산하는 과정과, 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 상기 코드북 내의 다른 PMI들 사이의 상관 값들에서, 피드백할 적어도 하나 이상의 상관 값들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 상관 값의 개수를 가리키는 상관레벨을 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 함께 피드백하는 과정을 포함하여, PMI 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.

다중안테나, 프리코딩 행렬 인덱스, 상관, 개루프, 폐루프.

Description

다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING CONTROL INFORMATION FOR INTERFERENCE MITIGATION IN MULTIPLE ANTENNA SYSTEM}

본 발명은 다중안테나 시스템에 관한 것으로, 특히 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

LTE(Long Term Evolution)와 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준에서, 높은 주파수 효율(spectral efficiency)을 얻을 수 있는 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하 "OFDM"라 칭함)와 다중안테나(Multiple Input Multiple Output: 이하 "MIMO"라 칭함) 기술이 도입되고 있다.

OFDM 기반 시스템은 완벽한 주파수 동기가 된 셀 내에서 다중화 사용자들간 간섭을 받지않는다. 하지만, 다중 셀 환경에서, 인접한 셀들 간에 셀간 간섭(InterCell Interference: ICI)이 일어나서, 셀 가장자리에 있는 단말의 성능을 심각하게 떨어뜨린다.

일반적으로 셀간 간섭 완화 기술은 세 가지 형태로, 간섭 랜덤화(interference randomization), 간섭제거(interference cancellation), 그리고 간섭조정(interference coordination) 등으로 구분된다. 상기 간섭 랜덤화는 간섭을 랜덤화하여 프로세서 이득(processing gain)을 통해 간섭 완화를 허용한다. 상기 간섭제거 기술은 다중안테나를 기술 혹은 IDMA(Interleaved Division Multiple Access) 스킴을 사용하여, 수신기에서 간섭을 제거하는 기술이다. 상기 간섭조정은 인접 셀들에 있는 단말 사이에 잘 설계된 자원조정(a well-designed coordination of resource)이 간섭을 줄여서, 사용자 용량 및 커버리지를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 MIMO 시스템에서 셀 가장자리에 있는 단말이 겪는 셀간 간섭을 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 서빙 기지국(100)과 간섭 기지국(120)은 프리코딩을 위한 동일한 코드북을 사용하고, 백본 네트워크를 통해 연결되어 있다고 가정한다. 그리고 상기 서빙 기지국(100)과 상기 간섭 기지국(120)이 동일한 주파수대역을 사용하여 데이터를 전송하는 환경에서, 상기 서빙 기지국(100)의 셀 가장자리에 위치한 단말(110)은 인접 기지국인 상기 간섭 기지국(120)으로부터 간섭을 받는다. H₁(105)은 상기 서빙 기지국(100)과 상기 단말(110) 사이의 채널행렬이고, H₂(115)는 상기 간섭 기지국(120)과 상기 단말(110) 사이의 채널행렬이다.

상기 단말(110)은 간섭을 완화시키기 위해서, 기준신호로부터 간섭을 많이 일으키는 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI)(이하 가장 나쁜 PMI라 칭함) 혹은 간섭을 적게 일으키는 PMI(이하 가장 좋은 PMI)를 검색한다. 상기 단말(110)은 검색된 가장 나쁜(worst) PMI 혹은 가장 좋은(best) PMI를 상기 서빙 기지국(100)으로 피드백할 수 있고, 그때 상기 서빙 기지국(100)은 상기 단말(110)로부터 피드백된 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI를 상기 간섭 기지국(120)으로 알려준다. 상기 간섭 기지국(120)은 자신이 사용하는 PMI 중에 피드백된 가장 나쁜 PMI를 제한함으로써(PMI restriction으로 칭함), 혹은 상기 간섭 기지국(120)은 자신이 사용하는 PMI 중에 피드백된 가장 좋은 PMI를 사용함으로써(PMI recommendation으로 칭함), 상기 단말(110)의 간섭은 완화시킬 수 있다.

하지만, 가장 나쁜 PMI를 제외한 다른 PMI 또한 상기 단말(110)에 간섭을 일으킬 수 있고, 가장 좋은 PMI를 제외한 다른 PMI 또한 간섭완화로 동작할 수 있기 때문에, 간섭을 완화하기 위해 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI만을 피드백하는 것은 충분하지 않다. 따라서, PMI restriction 혹은 PMI recommendation 동안에, 다수의 PMI들이 피드백될 수 있어야 한다. 이에 인해, 상기 단말(110)이 상기 서빙 기지국(100)으로 PMI 서브셋(subset)을 피드백할 시, 많은 오버헤드가 발생할 수 있다.

따라서, 다중안테나 시스템에서 간섭제거를 위한 효율적인 PMI 피드백 방법 및 장치가 필요하다.

본 발명의 목적은 다중안테나시스템에서 간섭제거를 위한 제어정보를 효율적으로 전송하기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다중안테나 시스템에서 PMI 피드백시 오버헤드를 줄이기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 간섭채널을 추정하여 코드북에서 제 1 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI) 혹은 제 2 PMI를 결정하는 과정과, 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 상기 코드북 내의 다른 PMI들과 각각 상관(correlation)을 계산하는 과정과, 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 상기 코드북 내의 다른 PMI들 사이의 상관 값들에서, 피드백할 적어도 하나 이상의 상관 값들을 결정하는 과정과, 상기 결정된 상관 값의 개수를 가리키는 상관레벨을 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI와 함께 피드백하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 서빙 기지국 동작 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 단말로부터, 상관레벨 및 제 1 PMI 혹은 제 2 PMI를 수신하는 과정과, 상기 상관레벨 및 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI를 간섭 기지국으로 포워딩하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 간섭 기지국 동작 방법에 있어서, 해당 기지국으로부터 상관레벨 및 제 1 PMI 혹은 제 2 PMI를 수신하는 과정과, 상기 상관레벨 및 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI를 이용하여 PMI 서브셋(subset)을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 다중안테나 시스템에서, 제 1 PMI 혹은 제 2 PMI와 상기 코드북 내의 다른 PMI들과 각각 상관(correlation)을 이용하여, 관련 PMI 서브셋 정보를 피드백하는 단말과, 상기 관련 PMI 서브셋 정보를 간섭기지국으로 포워딩하는 서빙 기지국과, 상기 관련 PMI 서브셋 정보로부터 PMI 서브셋을 결정하는 간섭기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 5 견지에 따르면, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 단말 동작 방법에 있어서, 제 1 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI) 혹은 제 2 PMI와 코드북 내의 상기 제 1 PMI 혹은 상기 제 2 PMI를 제외한 나머지 PMI들과 각각 상호 상관(cross correlation)을 계산하는 과정과, 상기 상호 상관 값들을 오름차순 혹은 내림차순으로 정렬하는 과정과, 상기 정렬된 상호 상관 값들 중 적어도 하나 이상의 피드백할 상호상관 값의 개수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 상호 상관 값의 개수를 가리키는 상관레벨을 포함한 간섭완화를 위한 관련 정보를 피드백하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 6 견지에 따르면, 다중안테나시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 서빙 기지국 동작 방법에 있어서, 간섭완화를 위한 관련 정보를 수신하는 과정과, 상기 간섭완화를 위한 관련 정보로부터 상호 상관 값의 개수를 가리키는 상관레벨을 확인하는 과정과, 상기 상관레벨에 따라 해당 상호 상관 값과 연결된 적어도 하나 이상의 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: PMI)를 결정하여 추천된 PMI 서브셋 혹은 제한된 PMI 서브셋을 구성하는 과정과, 상기 추천된 PMI 서브셋 혹은 상기 제한된 PMI 서브셋을 인접 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 다중안테나 시스템에서 가장 좋은 PMI 혹은 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관(correlation)을 이용하여 PMI 서브셋을 피드백함으로써, 오버헤드를 줄일 수 있는 이점이 있다. 또한, 가장 좋은 PMI 혹은 가장 나쁜 PMI 이에외 다른 PMI를 전송하여, 셀 가장자리에 있는 단말의 간섭을 효율적으로 완화할 수 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다. 특히, 간섭완화를 위한 프리코딩 행렬 인덱스(Precoding Matrix Index: 이하 "PMI"라 칭함)의 피드백을 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 단말 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 2를 참조하면, 단말은 200 단계에서 기준신호(reference signal)에 기반하여 지배적인(dominant) 하향링크 간섭채널을 측정하고. 코드북에 있는 각 PMI(

)에 기반하여 상기 지배적 간섭링크들의 가능한 간섭전력을 계산한다.

이후, 상기 단말은 202 단계에서 상기 지배적 간섭링크들의 가능한 간섭전력 으로부터, 가장 나쁜 PMI(worst PMI) 혹은 가장 좋은 PMI(best PMI)을 결정한다. 예를 들어, 인접 기지국으로 가장 간섭을 크게 일으키는 PMI을 가장 나쁜 PMI(worst PMI)로 결정하고, 인접 기지국으로의 간섭을 완화시키는 PMI를 가장 좋은 PMI로 결정한다.

이후, 상기 단말은 204 단계에서 결정한 가장 나쁜 PMI 또는 가장 좋은 PMI와 다른 PMI들과의 상호상관(cross correlation)을 각각 계산한다. 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI을

이라고 할 시, 내림차순의 N개 다른 상관 값들(

)은 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다. 가장 나쁜 PMI 또는 가장 좋은 PMI와 다른 PMI들 사이 상관 값들 중 적어도 하나 이상의 동일한 상관 값이 존재할 수 있다. 즉, 상관 값

를 가지는 PMI는 하나 이상이 될 수 있다.

여기서,

은

과 i번째 PMI 사이의 상관 값이고, N은 코드북 내의 PMI 개수이고, H는 켤레전치 행렬(conjugate transpose matrix)이다. 이때, M 다른 상관 값(r₁,...,r_M)이 존재한다고 가정한다. 다른 PMI는 가장 나쁜 혹은 가장 좋은 PMI의 상관과 동일한 상관을 가질 수 있다.

상기 단말은 가장 나쁜 PMI 또는 가장 좋은 PMI와 다른 PMI들과의 상관을 이용함으로써, PMI 서브셋 피드백의 오버헤드를 줄일 수 있다. 상기 단말은 가장 나 쁜 PMI 또는 가장 좋은 PMI와 다른 PMI들과의 상관과 채널전력 사이의 관계는 하기 도 6 내지 하기 도 9에서 설명하기로 한다.

이후, 상기 단말은 206 단계에서 수신된 신호대잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)와 다른 PMI와 관련된 간섭전력에 기반하여, 상기 단말은 인접 기지국으로 간섭을 완화하는 PMI를 추천할지(이하 PMI recommendation라 칭함) 혹은 인접 기지국이 간섭을 일으키는 PMI를 제한할지(PMI restriction라 칭함)를 결정하고, 그 결과를 두 개 코드워드 중 하나를 사용하여 피드백 채널을 통해 이벤트 트리거링 피드백 보고(event-driven feedback report)로 피드백한다. 예를 들어, 두 개의 코드워드(a,b)로 표현되는 1 비트 지시자가 있을 경우, a 코드워드가 전송되면 1이 되고, b 코드워드가 전송되면 0이 된다.

예를 들면, 상기 단말은 인접 기지국으로부터 간섭을 크게 받는 환경에서 PMI restriction을 선택하고, 인접 기지국으로부터 간섭완화가 필요한 환경에서 PMI recommendation을 선택한다.

구현에 따라서, PMI recommendation 혹은 PMI restriction 중 하나 결정된 결과는 서빙 기지국으로 피드백되는 다른 관련 정보(예: 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기(correlation level))와 함께 피드백될 수 있다.

이후, 상기 단말은 208 단계에서 수신된 SINR과 타깃 SINR를 기반하여, 얼마나 많은 상관 값의 양을 피드백할지를 결정한다. 다시 말해, 내림차순으로 정렬된 상관 값들(r₁,...,r_M) 중, 가장 간섭을 많이 일으키는 상관 값을 순서대로 혹은 간섭을 크게 완화시켜주는 순서대로, 소정의 개수만큼 선택한다.

여기서, 상기 단말은 실제 상관 값들이 피드백되지 않고, 상관 크기(1 비트라 가정함)가 전송한다. 예를 들어, 상기 단말이 PMI restriction 동안에, 가장 나쁜 PMI과 다른 PMI 사이의 내림차순으로 정렬된 상관 값들(r₁,...,r_M) 중, r₁에 대응하는 PMI 서브셋만 피드백하는 경우 제어비트 "1"을 피드백하고, r₁와 r₂에 각각 대응하는 PMI 서브셋들을 피드백하는 경우 제어비트 "0"을 피드백한다. 구현에 따라서, 상관 크기가 2 비트인 경우, "00"인 경우 r₁에 대응하는 PMI 서브셋이 피드백되고, "01"인 경우 r₁ _.r₂에 각각 대응하는 PMI 서브셋들이 피드백되고, "10"인 경우 r₁ _.,r₂ _,r₃에 각각 대응하는 PMI 서브셋들이 피드백되고, "11"인 경우 r₁ _.,r₂ _,r₃ _,r₄에 각각 대응하는 PMI 서브셋들이 상관 크기로 피드백된다.

이후, 상기 단말은 210 단계에서 간섭완화를 위한 관련 정보 즉, 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기 및 상기 상관 크기에 대응하는 PMI 서브셋을 추천할지 제한할지를 가리키는 정보비트를 서빙 기지국으로 피드백한다. 상기 상관 크기를 통해 몇 개의 상관 값에 대응하는 PMI 서브셋을 결정한다. 예를 들면, 상기 상관 크기가 1비트인 경우에 2개의 PMI 서브셋을 구성을 할 수 있고, 상기 상관 크기가 2비트인 경우에 4개의 PMI 서브셋을 구성을 할 수 있다.

구현에 따라서, 상기 단말은 206 단계에서 PMI recommendation를 선택한 후, 가장 좋은 PMI, PMI 서브셋의 크기를 결정하는 상관 크기뿐만 아니라, 가장 큰 간섭전력을 일으키는 가장 나쁜 PMI를 또한 피드백할 수 있고. 그리고 추천된 PMI 서브셋(즉, 상관 크기 r_M에 대응하는 PMI들, 혹은 상관 크기 r_M과r_M _-1에 대응하는 PMI들)을 가리키는 추가 정보 비트(1비트)를 피드백할 수도 있다.

이후, 본 발명의 절차를 종료한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 서빙 기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 서빙 기지국은 300 단계에서 간섭제한 및 간섭완화를 위한 관련 정보를 단말로부터 수신한다. 상기 관련 정보는 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기, 상기 상관 크기에 대응하는 PMI 서브셋을 추천할지 제한할지를 가리키는 정보 등이 될 수 있다. 예를 들면, 상관 크기가 "1"인 경우, 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI과의 상관이 r_M인 PMI들이 제한되거나 추천된다. 상관 크기가 "0"인 경우, 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI과의 상관이 r_M 및 r_M _-1인 PMI들이 제한되거나 추천된다.

이후, 상기 서빙 기지국은 302 단계에서 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기 및상기 상관 크기에 대응하는 PMI 서브셋을 추천할지 제한할지를 가리키는 정보 등을 상기 간섭기지국으로 전송한다. 구현에 따라, 상기 서빙 기지국은 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기로부터 PMI 서브셋을 계산하여 상기 간섭기지국으로 추천된 PMI 서브셋 혹은 제한된 PMI 서브셋을 전송할 수도 있다. 상기 서빙 기지국은 상관 값과 PMI 관계에 대한 상기 단말과 동일한 정보를 가지고 있어서, 상기 단말로부터 피드백된 상관 크기로부터 해당 PMI 서브셋을 결정할 있다.

이후, 본 발명의 절차를 종료한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 간섭기지국 동작 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 간섭기지국은 400 단계에서 서빙 기지국으로부터 관련정보(예: 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 , PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기)를 수신한다. 구현에 따라서, 상기 간섭기지국은 서빙 기지국으로부터 제한되는 PMI 서브셋 혹은 추천되는 PMI 서브셋을 직접 수신할 수 있다.

상기 간섭기지국은 402 단계에서 PMI restriction 동안에 관련정보로부터 PMI 서브셋을 계산하고 상기 계산된 PMI 서브셋의 사용을 제한하거나, PMI recommendation 동안에 계산된 PMI 서브셋을 사용한다.

이후, 본 발명의 절차를 종료한다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.

상기 도 5를 참조하면, 단말은 500 단계에서 서빙 기지국 및 인접 기지국으로부터 각각 기준신호(reference signal)를 수신하여 지배적인(dominant) 하향링크 간섭채널을 측정하고. 504 단계에서 코드북에 있는 모든 PMI에 대한 간섭전력을 계산한다.

이후, 상기 단말은 506 단계에서 상기 지배적 간섭링크들의 가능한 간섭전력으로부터, 가장 나쁜 PMI(worst PMI) 혹은 가장 좋은 PMI(best PMI)을 결정하고, 결정된 가장 나쁜 PMI 또는 가장 좋은 PMI와 다른 PMI들과의 상호상관(cross correlation)을 각각 계산한다.

이후, 상기 단말은 508 단계에서 수신된 신호대잡음비(Signal to Interference and Noise Ratio: SINR)와 다른 PMI와 관련된 간섭전력에 기반하여, 상기 단말은 인접 기지국으로 간섭을 완화하는 PMI를 추천할지(이하 PMI recommendation라 칭함) 혹은 인접 기지국이 간섭을 일으키는 PMI를 제한할지(PMI restriction라 칭함)를 결정하고, 수신된 SINR과 타깃 SINR를 기반하여, 얼마나 많은 상관 값의 양을 피드백할지를 결정한다.

이후, 상기 단말은 510 단계에서 간섭완화를 위한 관련 정보 즉, 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI 및 PMI 서브셋을 결정하는 상관 크기 및 상기 상관 크기에 대응하는 PMI 서브셋을 추천할지 제한할지를 가리키는 정보비트를 서빙 기지국으로 피드백한다. 상기 상관 크기를 통해 몇 개의 상관 값에 대응하는 PMI 서브셋이 결정된다. 예를 들면, 상기 상관 크기가 1비트인 경우에 2개의 PMI 서브셋을 구성을 할 수 있고, 상기 상관 크기가 2비트인 경우에 4개의 PMI 서브셋을 구성을 할 수 있다.

구현에 따라서, PMI recommendation 혹은 PMI restriction를 할지를 결정한 후, 그 결과를 두 개 코드워드 중 하나를 사용하여 별도의 피드백 채널을 통해 피드백할 수도 있다.

상기 서빙 기지국은 512 단계에서 상기 단말로부터 피드백받은 간섭완화를 위한 관련 정보를 인접 기지국으로 전달한다. 구현에 따라, 상기 서빙 기지국은 상기 단말로부터 피드백받은 간섭완화를 위한 관련 정보로부터 추천된 PMI 서브셋 혹은 제한된 PMI 서브셋을 결정하여, 인접 기지국으로 전달할 수도 있다.

상기 인접 기지국은 514 단계에서 상기 서빙 기지국으로부터 간섭완화를 위한 관련 정보를 제공받은 후에, 상기 관련 정보로부터 제한된 PMI 서브셋 혹은 추천된 PMI 서브셋을 결정한다.

도 6은 4개의 송신안테나와 2개의 수신안테나의 환경에서, 총 16개의 PMI을 고려하여, 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관(correlation)에 대한 각 PMI의 채널전력 관계를 도시하고 있다(channel realization = 1).

상기 도 6을 참조하면, 가로축은 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 증가함에 따라 정렬된 PMI 인덱스이고, 세로축은 해당 PMI의 채널전력 값이다.

가장 나쁜 PMI와 PMI 0 사이의 상관 값이

, 가장 나쁜 PMI와 PMI 1 사이의 상관 값이

,...,가장 나쁜 PMI와 PMI 16 사이의 상관 값이

이라고 하면,

<

,...,<

이 된다.

도 7은 4개의 송신안테나와 2개의 수신안테나의 환경에서, 총 16개의 PMI을 고려하여, 가장 좋은 PMI(best PMI)와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 채널전력 관계를 도시하고 있다(channel realization = 1).

상기 도 7을 참조하면, 가로축은 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 증가함에 따라 정렬된 PMI 인덱스이고, 세로축은 해당 PMI의 채널전력 값이다.

가장 좋은 PMI와 PMI 0 사이의 상관 값이

, 가장 좋은 PMI와 PMI 1 사이의 상관 값이

,...,가장 좋은 PMI와 PMI 16 사이의 상관 값이

이라고 하면,

<

,...,<

이 된다.

상기 도 6과 상기 도 7에서 가장 나쁜 PMI 혹은 가장 좋은 PMI와의 다른 PMI 사이의 상관과 다른 PMI의 채널전력과의 관계는 오히려 랜덤하다는 것을 알 수 있다. 이에 PMI들이 제한되거나 추천되어야 하는 서빙 기지국으로, 제한된 오버헤드를 가지고 PMI를 피드백을 하는 것은 어렵다.

channel realizations이 1000인 실험환경에서, 해당 채널전력을 모두 합하여 평균값을 계산하면. 도 7과 도 8에서 상관에 따른 PMI의 평균 채널전력을 도시하고 있다.

도 8은 본 발명에 따른 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관(correlation)에 대한 각 PMI의 평균 채널전력 관계를 도시하고 있다(channel realization = 1000).

상기 도 8을 참조하면, 평균관점에서, 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 증가할수록, PMI와 관련된 채널전력은 증가한다. 상기 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 크다는 것은, 상기 다른 PMI도 가장 나쁜 PMI처럼 인접 기지국으로 간섭을 크게 일으킬 수 있다는 의미이고, 상기 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 작다는 것은, 상기 다른 PMI는 가장 나쁜 PMI 달리 인접 기지국으로 간섭을 크게 일으키지 않는다는 의미이다.

도 9는 본 발명에 따른 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 평균 채널전력 관계를 도시하고 있다(channel realization = 1000).

상기 도 9를 참조하면, 평균관점에서, 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 증가할수록, PMI와 관련된 채널전력은 감소한다. 상기 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 크다는 것은, 상기 다른 PMI도 가장 좋은 PMI처럼 인접 기지국으로 간섭을 크게 완화할 수 있다는 의미이고, 상기 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관이 작다는 것은, 상기 다른 PMI는 가장 좋은 PMI 달리 인접 기지국으로 간섭을 크게 완화하지 못한다는 의미이다.

비록 가장 나쁜 PMI에 큰 상관 때문에 제한된 PMI는 작은 간섭전력이 가질지 라도, 그리고 가장 좋은 PMI에 큰 상관 때문에 추정된 PMI들이 큰 간섭전력을 가질 수 있더라도, 본 발명은 상관에 기반한 PMI 피드백은 평균관점에서 고려한다.

가장 나쁜 PMI와 함께 PMI restriction은 PMI restriction 전의 간섭과 비교하여, 일반적으로 얼마나 많은 간섭기 줄어드는지를 보장하지 않는다. 그러나, 평균관점에서, 가장 나쁜 PMI를 제한하는 것은 나머지 PMI들로부터 평균 간섭전력을 줄일 수 있다. 가장 나쁜 PMI를 제한함으로써 더욱 성능 향상을 높이기 위해, 추가적인 정보가 또한 피드백될 수 있다.

평균관점에서, 가장 좋은 PMI를 추천하는 것은 또한 상당히 지배적인 간섭(dominant interference)을 줄일 수 있다. 그러나, 간섭 기지국이 추천된 PMI를 사용하도록 강요하는 것을 어려울 수 있다. 왜냐하면 이것은 성능향상이 인접 기지국에서 일어나기 때문이다. 그래서, 타깃 사용자에게 허용가능한 간섭을 일으키는 하나의 PMI 서브셋을 추천하는 것이 더 좋을 것이다. 간섭기지국은 자신의 기지국에서 사용되는 추천된 PMI 서브셋으로부터 PMI를 선택하여 사용한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 MIMO 시스템에서 셀 가장자리에 있는 단말이 겪는 셀간 간섭 예시도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 단말 동작 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 서빙 기지국 동작 흐름도,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 간섭기지국 동작 흐름도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중안테나 시스템에서 간섭완화를 위한 제어정보를 전송하기 위한 흐름도,

도 6은 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 채널전력 관계를 나타내는 그래프,

도 7은 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 채널전력 관계를 나타내는 그래프,

도 8은 가장 나쁜 PMI와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 평균 채널전력 관계를 나타내는 그래프 및,

도 9은 가장 좋은 PMI와 다른 PMI 사이의 상관에 대한 각 PMI의 평균 채널전력 관계를 나타내는 그래프.

Claims

다중 안테나 시스템에서 간섭 완화를 위한 제어 정보를 송신하는 단말의 동작방법에 있어서,

인접 기지국으로부터의 간섭 완화에 대한 PMI(Precoding Matrix Index)를 결정하는 과정과,

코드북내의 나머지 프리코딩 행렬들 각각과 상기 PMI 사이의 상관 값들에 기초하여 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기를 결정하는 과정과,

상기 PMI와 상기 부분집합의 크기를 피드백하는 과정을 포함하고,

상기 부분집합의 크기는, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 PMI는, 상기 인접 기지국에서 가장 큰 간섭을 일으키는 PMI와 상기 인접 기지국에서 가장 작은 간섭을 일으키는 PMI 중 하나인 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 코드북내의 상기 나머지 프리코딩 행렬들 각각과 상기 PMI 사이의 상관관계들을 각각 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 부분집합은, 다수의 추천된 프리코딩 행렬들과 다수의 제한된 프리코딩 행렬들을 포함하는 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 PMI의 종류는, 기지국으로부터 수신되는 feedback polling A-MAP information element(IE)로부터 지시되는 방법.
다중 안테나 시스템에서 간섭 완화를 위한 제어 정보를 송신하기 위한 서빙 기지국의 동작 방법에 있어서,

적어도 하나 이상의 단말들로부터 PMI(Precoding Matrix Index) 및 프리코딩 행렬들의 부분 집합의 크기를 수신하는 과정과,

인접 기지국들과 상기 부분집합의 크기에 대한 정보를 교환하는 과정과,

상기 인접 기지국들의 프리코딩을 조정하는 과정을 포함하고,

상기 부분 집합의 크기는, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 방법.
청구항 6에 있어서,

비트맵에서, 상기 인접 기지국들과 조정되는 적어도 하나 이상의 PMI들의 사용을 방송하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 6에 있어서,

상기 PMI는, 상기 인접 기지국에서 가장 큰 간섭을 일으키는 PMI와 상기 인접 기지국에서 가장 작은 간섭을 일으키는 PMI 중 하나인 방법.
다중 안테나 시스템에서 간섭 완화를 위한 제어 정보를 송신하기 위한 간섭 기지국의 동작 방법에 있어서,

해당 기지국으로부터 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기 및 PMI(Precoding Matrix Index)를 수신하는 과정과,

상기 PMI 및 상기 부분집합의 크기를 이용하여 상기 부분집합을 결정하는 과정을 포함하고,

상기 부분집합의 크기는, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 부분집합의 크기는, 상기 PMI와 코드북내의 각각의 나머지 프리코딩 행렬들 사이의 상관 값들에 기초하여 단말에서 결정되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 상관 값들은, 적어도 하나 이상의 PMI들과 연결되는 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 PMI는, 인접 기지국에서 가장 큰 간섭을 일으키는 PMI와 상기 인접 기지국에서 가장 작은 간섭을 일으키는 PMI 중 하나인 방법.
청구항 9에 있어서,

상기 PMI와 상기 부분집합의 사용에 대한 추천 또는 제한을 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
간섭 완화를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 다중 안테나 시스템에 있어서,

PMI(Precoding Matrix Index)와 코드북내의 나머지 프리코딩 행렬들 각각 사이의 상관 값들에 기초하여 인접 기지국으로부터의 간섭 완화를 위한 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기 및 상기 PMI를 피드백하는 적어도 하나의 단말과,

상기 적어도 하나의 단말로부터 피드백되는 상기 부분집합의 크기 및 상기 PMI에 기초하여 인접 기지국들과 상기 부분집합의 크기에 대한 정보를 교환하고, 상기 인접 기지국들의 프리코딩을 조정하는 서빙 기지국을 포함하는 시스템.
청구항 14에 있어서,

상기 적어도 하나의 단말은, 상기 인접 기지국으로부터 상기 간섭에 대한 상기 PMI를 결정하고, 상기 PMI와 상기 코드북내의 상기 각각의 나머지 프리코딩 행렬들 사이의 상관 값들에 기초하여 상기 부분집합의 크기를 결정하는 시스템.
청구항 15에 있어서,

상기 적어도 하나의 단말은, 상기 코드북내의 상기 나머지 프리코딩 행렬들 각각과 상기 PMI 사이의 상관관계들을 각각 결정하고, 내림차순으로 상관 값들을 정렬하는 시스템.
청구항 15에 있어서,

상기 부분집합은, 다수의 추천된 프리코딩 행렬들 및 다수의 제한된 프리코딩 행렬들을 포함하는 시스템.
청구항 14에 있어서,

상기 PMI는, 상기 인접 기지국에서 가장 큰 간섭을 일으키는 PMI와 상기 인접 기지국에서 가장 작은 간섭을 일으키는 PMI 중 하나인 시스템.
청구항 15에 있어서,

상기 PMI의 종류는, 기지국으로부터 수신되는 feedback polling A-MAP information element(IE)로부터 지시되는 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 PMI와 상기 코드북내의 상기 나머지 프리코딩 행렬들 각각 사이의 상호 상관 값들을 각각 결정하는 과정과,

오름차순으로 상기 상호 상관 값들을 정렬하는 과정을 포함하고,

상기 PMI들의 부분집합의 크기를 결정하는 과정은,

상기 정렬된 상호 상관 값들 중에 피드백되는 적어도 하나 이상의 상호 상관 값들의 수를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
다중 안테나 시스템에서 간섭 완화를 위한 제어 정보를 전송하기 위한 서빙 기지국의 동작방법에 있어서,

적어도 하나 이상의 단말들로부터 PMI(Precoding Matrix Index) 및 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기를 수신하는 과정과,

상기 PMI 및 상기 부분집합의 크기에 기초하여 추천된 PMI의 부분집합과 제한된 PMI의 부분집합 중 하나를 구성하는 과정과,

상기 추천된 PMI의 부분집합과 상기 제한된 PMI의 부분집합 중 하나를 송신하는 과정과,

인접 기지국들의 프리코딩을 조정하는 과정을 포함하고,

상기 부분집합의 크기는, 상기 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 방법.
청구항 21에 있어서,

비트맵에서, 상기 인접 기지국들과 조정되는 적어도 하나 이상의 PMI들의 사용을 방송하는 과정을 더 포함하는 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 PMI는, 상기 인접 기지국에서 가장 큰 간섭을 일으키는 PMI와 상기 인접 기지국에서 가장 작은 간섭을 일으키는 PMI 중 하나인 방법.
다중 안테나 시스템에서 단말 장치에 있어서,

인접 기지국으로부터의 간섭 완화에 대한 PMI(Precoding Matrix Index)를 결정하고, 코드북내의 나머지 프리코딩 행렬들 각각과 상기 PMI 사이의 상관 값들에 기초하여 상기 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기를 결정하는 제어부와,

상기 PMI와 상기 부분집합의 크기를 포함하는 정보를 피드백하는 송신부를 포함하고,

상기 부분집합의 크기는, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 장치.
다중 안테나 시스템에서 기지국 장치에 있어서,

PMI(Precoding Matrix Index) 및 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기를 적어도 하나이상의 단말들로부터 수신하는 수신부와,

인접 기지국들과 상기 부분집합의 크기에 대한 정보를 교환하는 백홀 통신부와,

상기 인접 기지국들의 프리코딩을 조정하는 제어부를 포함하고,

상기 부분집합의 크기는, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들의 수를 지시하는 장치.
다중 안테나 시스템에서 기지국 장치에 있어서,

해당 기지국으로부터 PMI(Precoding Matrix Index) 및 프리코딩 행렬들의 부분집합의 크기에 대응되는 상관 레벨을 지시하는 정보를 수신하는 백홀 통신부와,

상기 PMI와 상기 상관 레벨을 이용하여 상기 부분집합을 결정하는 제어부를 포함하고,

상기 부분집합은, 간섭을 완화하기 위하여 이용되는 프리코딩 행렬들을 포함하는 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제