KR101639240B1 - 랜덤 빔포밍 기술을 이용하여 간섭 제어를 수행하는 통신 시스템 및 통신 방법 - Google Patents

랜덤 빔포밍 기술을 이용하여 간섭 제어를 수행하는 통신 시스템 및 통신 방법 Download PDF

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Abstract

다양한 랜덤 빔포밍 기술들을 사용하는 통신 시스템이 제공된다. 사용자 그룹에 속하는 단말들 각각은 서빙 기지국의 이웃 기지국으로 인한 간섭을 기초로 디코딩 행렬을 생성한다. 그리고, 단말들 각각은 디코딩 행렬을 기초로 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 전송률과 같은 품질 관련 정보를 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로 제공한다. 이 때, 서빙 기지국은 품질 관련 정보를 기초로 단말들 중 적어도 하나를 서빙 기지국과 통신하는 대상 단말로 선택할 수 있다.
간섭, 정렬, 제어, 오버헤드, 디코딩, 프리코딩, 피드백, 전송률, 단말, 기지국

Description

랜덤 빔포밍 기술을 이용하여 간섭 제어를 수행하는 통신 시스템 및 통신 방법{COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING INTERFERENCE CONTROL USING RANDOM BEAMFORMING TECHNIQUE}
본 발명의 실시예들은 복수의 기지국들을 포함하는 통신 시스템에서, 보다 효율적으로 간섭을 제어 또는 정렬(align)하기 위한 기술에 관한 것이다.
최근, 데이터 전송률 및 통신의 신뢰도를 향상시키기 위해 복수의 기지국들을 포함하는 통신 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 여기서, 복수의 기지국들은 셀룰러 기지국, 펨토 기지국, 고정된(fixed) 기지국 또는 이동(mobile) 기지국 등을 포함하며, 데이터를 전송하는 송신기를 지칭한다.
이 때, 복수의 기지국들은 동일한 무선 자원(예를 들어, 주파수, 시간, 코드 자원 등)을 사용하여 대응하는 사용자 또는 복수의 사용자들을 포함하는 사용자 그룹과 통신할 수 있다. 다만, 복수의 기지국들이 동일한 무선 자원을 사용하는 경우, 사용자 또는 사용자 그룹에서는 간섭이 발생할 수 있고, 이러한 간섭으로 인해 전송률(throughput)이 감소할 수 있다. 예를 들어, 기지국 1, 2, 3 각각이 사용자 그룹 1, 2, 3과 대응된다고 가정하는 경우, 사용자 그룹 2에서는 기지국 1 및 기지 국 3으로 인한 간섭이 발생할 수 있다.
최근 무선 자원의 사용 효율을 극대화하면서도 이러한 간섭으로 인한 전송률의 감소를 최소화할 수 있는 간섭 제어 기술 또는 간섭 정렬 기술 등이 주목받고 있다. 간섭 제어 기술 또는 간섭 정렬 기술은 통신 시스템의 오버헤드를 증가시킬 수 있으므로, 간섭 제어 기술 또는 간섭 정렬 기술을 최적화하기 위해 다양한 연구들이 수행되어야 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말의 동작 방법은 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하는 단계 및 상기 서빙 기지국으로 상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 계산되는 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 서빙 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국 각각은 임의적으로 결정된 프리코딩 매트릭스를 사용할 수 있다.
이 때, 상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택할 수 있다. 특히, 상기 서빙 기지국은 상기 사용자 그룹에 속하는 복수의 단말들 각각에서 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 상기 복수의 단말들 각각에 대한 전송률(throughput)의 최대값을 기초로 상기 적어도 하나의 대상 단말을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말의 동작 방법은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는, 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생 성하는 단계, 상기 생성된 디코딩 행렬을 이용하여 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 각각에 대한 상기 원하는 신호의 품질을 계산하는 단계 및 상기 서빙 기지국 또는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스에 관한 정보 및 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 단계를 포함한다.
이 때, 상기 적어도 하나의 이웃 기지국은 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스를 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 프리코딩 매트릭스로 결정하고, 상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 단말들을 포함하는 사용자 그룹에 대응하는 서빙 기지국은 프리코딩 매트릭스를 이용하여 파일럿을 전송하는 전송부, 상기 복수의 단말들 각각의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 수신하는 수신부 및 상기 복수의 단말들 각각의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 복수의 단말들 중 상기 서빙 기지국과 통신하는 대상 단말을 선택하는 선택부를 포함한다. 여기서, 상기 복수의 단말들은 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하고, 상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 랜덤 빔포밍 기술을 이용함으로써, 적은 오버헤드를 가지고도 간섭 제어 또는 간섭 정렬을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 간섭을 기초로 생성된 디코딩 행렬을 이용하여 전송률 또는 신호 대 간섭 플러스 잡음 비를 서빙 기지국으로 피드백하고, 서빙 기지국은 피드백된 정보를 기초로 송수신 pair를 구성함으로써, 통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 서빙 기지국 및 이웃 기지국은 간섭 제어 또는 간섭 정렬을 위해 채널 정보를 공유하지 않고도 간섭 제어 또는 간섭 정렬을 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 간섭 제어 기법의 일종인 간섭 정렬 기법을 사용하는 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템 또는 통신 네트워크는 소스 노드들(111, 112, 113)을 포함하고, 소스 노드들(111, 112, 113) 각각은 목적 노드들(121, 122, 123) 각각에 대응된다.
여기서, 소스 노드들(111, 112, 113) 각각은 고정된 기지국, 이동 기지국, 펨토 기지국과 같은 초소형 기지국, 중계기 등을 포함하는 데이터를 송신하는 장치 를 지칭하며, 목적 노드들(121, 122, 123) 각각은 중계기, 고정된 단말, 이동 단말 등을 포함하는 데이터를 수신하는 장치를 지칭한다.
이 때, 소스 노드들(111, 112, 113) 각각이 동일한 무선 자원을 사용하여 데이터를 송신하는 경우, 목적 노드들(121, 122, 123) 각각에는 간섭이 발생할 수 있다. 예를 들어, 목적 노드 D1(121)에서 소스 노드 S1(111)의 신호는 원하는 신호이고, 소스 노드 S2, S3(112, 113)의 신호들은 간섭이다. 마찬가지로, 목적 노드 D2, D3(122, 123)에서도 간섭이 발생할 수 있고, 이러한 간섭은 통신 시스템의 throughput을 감소시키는 원인이 된다.
다만, 간섭으로 인한 throughput의 감소는 간섭 제어 기법 또는 간섭 정렬 기법을 사용함으로써 방지될 수 있다. 즉, 소스 노드들(111, 112, 113) 각각은 적절히 설계된 프리코딩 매트릭스들(V[1], V[2], V[3]) 각각을 사용함으로써 신호의 위상을 조절할 수 있고, 조절된 위상을 갖는 소스 노드들(111, 112, 113) 각각의 신호는 채널들을 통해 전송된다. 이 때, 목적 노드들(121, 122, 123) 각각의 수신 신호는 원하는 신호와 간섭으로 분리될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 1의 화살표 (1), (2) (3) 각각은 목적 노드들(121, 122, 123) 각각의 원하는 신호를 의미한다고 가정한다. 이 때, 목적 노드 D1(121)의 수신 신호는 목적 노드 D1(121)의 원하는 신호 (1) 및 간섭 (2), (3)으로 구별될 수 있고, 목적 노드 D2(122)의 수신 신호는 목적 노드 D2(122)의 원하는 신호 (2) 및 간섭 (1), (3)으로 구별될 수 있다. 마찬가지로, 목적 노드 D3(123)의 수 신 신호는 목적 노드 D3(123)의 원하는 신호 (3) 및 간섭 (1), (2)으로 구별될 수 있다.
이 때, 목적 노드들(121, 122, 123) 각각은 적절히 설계된 디코딩 행렬들(U[1], U[2], U[3]) 각각을 사용함으로써 수신 신호로부터 간섭을 제거하고, 원하는 신호를 추출할 수 있다. 결국, 소스 노드들(111, 112, 113)은 적절히 설계된 프리코딩 매트릭스들(V[1], V[2], V[3]) 각각을 사용하고, 목적 노드들(121, 122, 123) 각각은 적절히 설계된 디코딩 행렬들(U[1], U[2], U[3]) 각각을 사용함으로써, 무선 자원의 사용 효율을 높이고 간섭으로 인한 throughput의 감소를 방지할 수 있다.
여기서, 편의를 위해 프리코딩 매트릭스들(V[1], V[2], V[3]) 및 디코딩 행렬들(U[1], U[2], U[3])이라는 표현을 사용하지만, 그들의 형태는 행렬 또는 벡터의 형태일 수 있다. 예를 들어, 소스 노드들(111, 112, 113) 각각의 데이터 스트림들의 개수에 따라 프리코딩 매트릭스들(V[1], V[2], V[3]) 및 디코딩 행렬들(U[1], U[2], U[3])은 행렬 또는 벡터의 형태를 가질 수 있다.
또한, 통신 시스템이 이러한 간섭 제어 기법 또는 간섭 정렬 기법을 사용하는 경우, 적지 않은 오버헤드가 발생할 수 있다.
예를 들어, 주파수 분할 다중화(Frequency Division Duplex, FDD) 환경에서는 소스 노드들(111, 112, 113) 각각은 원하는 신호를 위한 채널뿐만 아니라 간섭 채널들의 정보를 공유해야 한다. 즉, 소스 노드 S3(113)은 간섭 정렬 기법을 수행하기 위하여 소스 노드 S3(113)의 채널들의 정보뿐만 아니라 소스 노드 S2(112)의 채널들과 소스 노드 S1(111)의 채널들의 정보를 파악해야 프리코딩 매트릭스 V[3]를 생성할 수 있고, 채널들의 정보를 공유하는 과정으로 인한 오버헤드가 발생할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 시간 분할 다중화(Time Division Duplex, TDD) 환경에서는, 각각의 소스 노드들(111, 112, 113)과 각각의 목적 노드들(121, 122, 123)은 반복적인(iterative) 방법을 사용하여 프리코딩 매트릭스들(V[1], V[2], V[3]) 및 디코딩 행렬들(U[1], U[2], U[3])을 생성한다. 이러한 반복적인 방법을 사용하는 것 또한 통신 시스템에서 발생하는 오버헤드를 증가시킬 수 있다.
소스 노드들 및 목적 노드들 사이의 페어(pair)들의 개수가 K개이고(도 1에서는 K=3임), 간섭 정렬 기법을 이상적으로 사용하는 경우, 주파수 분할 다중화 방식의 통신 시스템은 K/2log2(1+SNR)의 sum-rate를 달성할 수 있고, 시간 분할 다중화 방식의 통신 시스템 역시 높은 SNR 영역에서 K/2log2(1+SNR)와 가까운 sum-rate를 달성할 수 있다고 가정한다. 여기서, SNR은 신호 대 잡음 비(Signal to Noise Ratio)이다. 이러한, 간섭 정렬 기법을 이상적으로 사용하는 경우와 같이, sum-rate를 향상시키면서도 통신 시스템의 오버헤드를 줄일 수 있는 기술이 필요하다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통 신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 세 개의 소스 노드들(211, 212, 213) 및 세 개의 사용자 그룹들(221, 222, 223)을 포함하고 있다고 가정한다. 여기서, 세 개의 사용자 그룹들(221, 222, 223) 각각은 세 개의 소스 노드들(211, 212, 213) 각각에 대응되고, 사용자 그룹들(221, 222, 223) 각각은 네 개의 목적 노드들을 포함한다.
1. 첫 번째 랜덤 빔포밍(Random Beamforming, RB1) 기술
소스 노드들(211, 212, 213)이 동일한 무선 자원을 사용하여 신호들을 전송하고, 사용자 그룹들(221, 222, 223) 각각이 복수의 목적 노드들을 포함하는 경우, 동일한 사용자 그룹에 속하는 목적 노드들은 서로 다른 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio) 또는 전송률(throughput)을 가질 수 있다.
예를 들어, 사용자 그룹 1(221)에 속하는 목적 노드들(D1, D2, D3, D4) 중 목적 노드 D1이 가장 높은 SINR 또는 throughput을 가질 수 있고, D3가 가장 낮은 SINR 또는 throughput을 가질 수 있다.
이러한 경우, 소스 노드들(211, 212, 213)이 간섭 제어 기법 또는 간섭 정렬 기법을 사용하기 위하여 모든 채널들의 정보를 공유하거나, 소스 노드들(211, 212, 213) 및 목적 노드들(D1, D2, D3, D4)이 반복적인 방법을 통하여 프리코딩 매트릭스들 또는 디코딩 행렬들을 찾지 않더라도, 목적 노드 D1 및 소스 노드 S1(211)을 송수신 페어로 구성함으로써 통신 시스템의 sum-rate를 향상시킬 수 있다. 즉, 사용자 그룹들(221, 222, 223)로부터 소스 노드들(211, 212, 213)과 통신하는 노드들을 적절히 선택함으로써, 오버헤드를 거의 발생시키지 않고도 통신 시스템의 sum-rate를 향상시킬 수 있다. 특히, 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 포함된 목적 노드들의 개수가 증가할수록 확률적으로 통신 시스템의 sum-rate는 더 많이 증가할 수 있다.
RB1 의 Step 1
소스 노드들(211, 212, 213) 각각은 임의적으로 해당 프리코딩 매트릭스를 결정한다. 이 때, 임의적으로 해당 프리코딩 매트릭스를 결정한다고 함은 해당 프리코딩 매트릭스에 대한 정보를 소스 노드들(211, 212, 213)이 공유할 필요가 없다는 것을 의미한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소스 노드들(211, 212, 213) 각각은 다른 소스 노드들의 프리코딩 매트릭스들의 정보를 요구하지 않으므로, 오버헤드를 줄일 수 있다.
이 때, 해당 프리코딩 매트릭스 V[k]는 하기 수학식 1의 제한(constraint)을 충족하도록 결정될 수 있다.
Figure 112009013008735-pat00001
여기서, k는 송신 노드들(211, 212, 213)의 인덱스이고, d[k]는 k 번째 송신 노드가 가지는 데이터 스트림들의 개수 또는 랭크를 의미한다. 그리고, 아래에서 목적 노드들의 인덱스를 j라고 가정한다.
RB1 의 Step 2
사용자 그룹들(221, 222, 223)에 속하는 모든 목적 노드들은 간섭을 추정한다. 예를 들어, 사용자 그룹(221)에 속하는 목적 노드 D2의 간섭은 H[12]V[2]와 H[13]V[3]이다.
RB1 의 Step 3
사용자 그룹들(221, 222, 223)에 속하는 모든 목적 노드들 각각은 추정된 간섭을 기초로 미리 설정된 디코딩 방식에 따라 디코딩 행렬 U를 생성한다. 여기서, 디코딩 행렬은 하기 수학식 2의 제한 아래에서 생성될 수 있다.
Figure 112009013008735-pat00002
여기서, j가 1부터 4까지 범위의 값을 가지는 경우,
Figure 112009013008735-pat00003
는 d[1]과 동일한 값을 가지고, j가 5부터 8까지 범위의 값을 가지는 경우,
Figure 112009013008735-pat00004
는 d[2]과 동일한 값을 갖는다. 그리고, j가 9부터 12까지 범위의 값을 가지는 경우,
Figure 112009013008735-pat00005
는 d[3]과 동일한 값을 갖는다.
이 때, 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 속하는 목적 노드들은 다양한 형태의 디코딩 방식을 가질 수 있다. 즉, 디코딩 방식은 고유의 기준(criterion)을 가질 수 있고, 목적 노드들은 서로 다른 기준 아래에서 디코딩 행렬들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 목적 노드들은 제로 포싱(Zero-Forcing) 기반의 디코딩 방식 또는 최대 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(Max SINR) 기반의 디코딩 방식을 사용할 수 있다.
보다 구체적인 예를 들어, 목적 노드 D2가 제로 포싱(Zero-Forcing) 기반의 디코딩 방식을 사용하는 경우, 목적 노드 D2에서의 간섭에 대한 공분산(covariance) 행렬 Q는 하기 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112009013008735-pat00006
만약, d[j]가 1이라면, 목적 노드 D2는 Q의 가장 작은 고유값에 대응하는 고유 벡터를 디코딩 행렬(벡터)로 생성할 수 있다. 최대 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(Max SINR) 기반의 디코딩 방식은 이미 잘 알려진 디코딩 방식이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 속하는 목적 노드들 각각은 디코딩 행렬을 생성한 후, 원하는 신호의 품질 관련 정보를 생성한다. 이 때, 원하는 신호의 품질 관련 정보는 신호 대 간섭 플러스 잡음 비에 대한 정보 또는 전송률(throughput)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 즉, 목적 노드들은 디코딩 행렬을 기초로 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 전송률을 계산할 수 있다.
또한, 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 속하는 목적 노드들은 생성된 품질 관련 정보를 대응하는 소스 노드로 피드백한다.
RB1 의 Step 4
신호 대 간섭 플러스 잡음 비에 대한 정보 또는 전송률에 대한 정보가 소스 노드들(211, 212, 213)로 피드백된 경우, 소스 노드들(211, 212, 213) 각각은 복수의 목적 노드들 중 자신과 통신할 적어도 하나의 목적 노드를 선택한다. 이 때, 소스 노드들(211, 212, 213) 각각은 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 대하여 최대의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 최대의 전송률에 대응하는 어느 하나의 목적 노드를 선택할 수 있다.
예를 들어, 소스 노드 S1(211)은 사용자 그룹(221)로부터 목적 노드 D2를 선택할 수 있고, 소스 노드 S2(212)은 사용자 그룹(222)로부터 목적 노드 D6를 선택할 수 있고, 소스 노드 S3(213)은 사용자 그룹(223)로부터 목적 노드 D9를 선택할 수 있다. 이러한 경우, 소스 노드 S1(211)과 목적 노드 D2의 페어, 소스 노드 S2(212)와 목적 노드 D6 페어, 소스 노드 S3(213)과 목적 노드 D9의 페어가 구성된다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따르면, 소스 노드들(211, 212, 213)은 간섭 채널들에 대한 정보를 요구하지 않고도 간섭 정렬 기법 또는 간섭 제어 기법의 성능과 동일하거나 유사한 성능을 달성할 수 있음을 알 수 있다. 특히, 사용자 그룹들(221, 222, 223)에 포함된 목적 노드들의 개수가 증가할수록 통신 시스템의 sum-rate는 증가함을 예측할 수 있다.
다만, 본 발명의 일실시예에 따른 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술을 적용하더라도, 간섭 제어 또는 간섭 정렬이 충분히 수행되지 않을 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 본 발명의 다른 실시예는 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 사용할 수 있다.
2. 두 번째 랜덤 빔포밍(Random Beamforming, RB2) 기술
RB2 의 Phase 1
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 phase 1에서 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 두 번째 랜덤 빔포밍 기술이 적용되는 경우, 소스 노드 S2(312) 및 S3(313)은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는다. 이러한 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 역시 상기 수학식 1의 제한을 만족한다. 즉, 소스 노드 S2(312)는 n 개의 후보 프리코딩 매트릭스들을 가지며, 소스 노드 S3(313)은 m 개의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는다. 이러한 경우, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드 D2에서 발생하는 간섭을 구성할 수 있는 조합들의 개수는 n*m 개이다.
또한, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드들 각각은 n*m 개의 간섭들을 추정하고, 추정된 간섭들을 기초로 n*m 개의 디코딩 행렬들을 계산한다. 그리고, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드들은 계산된 디코딩 행렬들을 이용하여 SINR 또는 throughput을 계산한다.
또한, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드들 각각은 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 후보 프리코딩 매트릭스를 파악한다. 그리고, 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 후보 프리코딩 매트릭스의 인덱스는 소스 노드 S1(311) 또는 소스 노드 S2, S2(312, 313)로 피드백된다. 뿐만 아니라, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드들은 최대의 SINR 또는 throughput에 대한 품질 관련 정보를 소스 노드 S1(311)로 피드백한다.
또한, 소스 노드 S1(311)는 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 목적 노드를 선택하고, 선택된 목적 노드에 의해 피드백된 후보 프리코딩 매트릭스들의 인덱스를 파악한다. 그리고, 파악된 인덱스를 갖는 후보 프리코딩 매트릭스들 각각이 소스 노드 S2, S2(312, 313) 각각의 프리코딩 매트릭스로 결정된다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따르면, n 개의 후보 프리코딩 매트릭스들 V[21] V[22], . . ., V[2n] 중 어느 하나가 소스 노드 S2(312)의 프리코딩 매트릭스 V[2]로 결정되고, m 개의 후보 프리코딩 매트릭스들 V[31] V[32], . . ., V[3m] 중 어느 하나가 소스 노드 S3(313)의 프리코딩 매트릭스 V[3]로 결정됨을 알 수 있다. 후보 프리코딩 매트릭스들의 개수를 증가시킴으로써, 사용자 그룹(321)에 속하는 목적 노드들에서 발생하는 간섭을 최소화할 수 있다.
그리고, 다른 사용자 그룹들(322, 323)에 속하는 목적 노드들 중 적어도 하나를 선택하는 과정은 Phase 2에서 진행된다.
RB2 의 Phase 2
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 phase 2에서 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, phase 1을 통하여 사용자 그룹(421)로부터 어느 하나의 목적 노드가 선택된 경우, 사용자 그룹(422) 및 사용자 그룹(423) 각각으로부터 어느 하나의 목적 노드를 선택하는 과정이 연속적 또는 병렬적으로 수행된다.
이 때, 도 2를 통해 설명된 첫 번째 빔포밍 기술이 phase 2에 그대로 적용된다.
즉, 사용자 그룹(422)에 속하는 목적 노드들은 소스 노드(411) 및 소스 노드(413)으로부터의 간섭을 추정하고, 디코딩 행렬을 생성한다. 그리고, 사용자 그룹(422)에 속하는 목적 노드들은 생성된 디코딩 행렬을 기초로 SINR 또는 throughput을 소스 노드(412)로 피드백한다. 이 때, 소스 노드(412)는 피드백된 SINR 또는 throughput을 기초로 사용자 그룹(422)으로부터 어느 하나의 목적 노드를 선택한다.
또한, 사용자 그룹(423) 및 소스 노드(413)도 사용자 그룹(422) 및 소스 노드(412)의 동작과 동일한 동작을 수행함으로써, 사용자 그룹(423)으로부터 어느 하나의 목적 노드를 선택한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템에 적용 가능한 시나리오를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템은 다양한 시나리오들을 예상하고, 최적화된 솔루션을 제공할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 사용하는 통신 시스템에서, 평균적으로 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 테스트할 수 있는 사용자 그룹 1(421)이 다른 사용자 그룹들(422, 423)보다 높은 throughput을 가짐을 예측할 수 있다. 이러한 점에 착안하여, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 사용자 그룹들에게 throughput을 증가할 수 있는 기회를 적절히 부여할 수 있다.
프레임 구조(510)을 참조하면, 통신 시스템은 모든 사용자 그룹들에게 throughput을 증가할 수 있는 기회를 공평하게 부여할 수 있다. 즉, 사용자 그룹 1(421), 사용자 그룹 2(422), 사용자 그룹 3(423)이 순차적으로 공평하게 두 번째 랜덤 빔포밍 기술의 phase 1을 수행할 수 있다. 여기서, 두 번째 랜덤 빔포밍 기술의 phase 1을 수행한다고 하는 것은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 테스트할 수 있는 기회를 얻는 것을 의미한다.
프레임 구조(520)을 참조하면, 사용자 그룹 1(421)의 throughput을 더욱 향상시킬 필요가 있는 경우, 사용자 그룹 1(421)에 별도의 우선권이 부여될 수 있다. 따라서, 사용자 그룹 2, 3(422, 423)은 한 번씩 두 번째 랜덤 빔포밍 기술의 phase 1을 수행하는 반면, 사용자 그룹 1(421)은 두 번째 랜덤 빔포밍 기술의 phase 1을 두 번 수행함을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 서빙 기지국 및 단말의 동작을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 서빙 기지국은 임의적으로 프리코딩 매트릭스를 결정한다(S610).
또한, 서빙 기지국은 파일럿을 생성하고(S620), 사용자 그룹들로 파일럿을 전송한다(S630). 이 때, 도 6에 도시되지 아니하였으나, 서빙 기지국과 인접한 이웃 기지국들 역시 임의적으로 프로코딩 매트릭스를 결정하고, 결정된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 파일럿을 사용자 그룹들로 전송한다.
여기서, 사용자 그룹들 각각은 기지국들 각각에 대응하며, 복수의 단말들을 포함한다고 가정한다. 예를 들어, 다시 도 2를 참조하면, 사용자 그룹(221)은 소스 노드(211)을 서빙 기지국으로 가지며, 사용자 그룹(221)에 대한 서빙 기지국인 소스 노드(211)의 주변에 있는 소스 노드들(212, 213)을 이웃 기지국들이라고 부르기로 한다. 그리고, 이웃 기지국들인 소스 노드들(212, 213)에 대응하는 사용자 그룹들(222, 223)을 사용자 그룹(221)의 이웃 사용자 그룹들이라고 부르기로 한다.
또한, 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말은 이웃 기지국들로부터 전송된 파일럿을 기초로 간섭을 추정한다(S640).
또한, 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말은 이웃 기지국들의 간섭을 기초로 디코딩 행렬을 생성한다(S650). 이 때, 단말은 방식은 제로 포싱(Zero-Forcing) 기반의 디코딩 방식 또는 최대 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(Max SINR) 기반의 디코딩 방식과 같이 고유의 기준(criterion)을 갖는 디코딩 방식에 따라 디코딩 행렬을 생성할 수 있다.
또한, 단말은 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 서빙 기지국 및 단말 사이의 전송률(throughput)을 계산한다(S660). 이러한, 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 관한 정보 또는 전송률에 관한 정보는 품질 관련 정보로서 서빙 기지국으로 피드백된다(S670).
도 6에 도시되지 아니하였으나, 사용자 그룹에 속하는 모든 단말들은 그들의 품질 관련 정보를 서빙 기지국으로 피드백한다. 이 때, 서빙 기지국은 품질 관련 정보를 기초로 사용자 그룹으로부터 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택함으로써, 송수신 pair를 구성한다(S680). 특히, 서빙 기지국은 복수의 단말들 각각에서 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 복수의 단말들 각각에 대한 전송률(throughput)의 최대값을 기초로 송수신 pair를 구성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 단말의 동작을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은 이웃 기지국으로부터의 간섭을 추정한다(S710). 여기서, 이웃 기지국은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은 추정된 간섭을 기초로 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬들을 생성한다(S620). 이 때, 생성되는 디코딩 행렬들의 개수는 이웃 기지국이 갖는 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들의 개수에 따라 결정된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은 생성된 디코딩 행렬들을 이용하 여 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 각각에 대한 SINR 또는 throughput을 계산한다(S730).
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스에 관한 정보 및 SINR 또는 throughput을 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로 피드백한다(S740).
즉, 단말은 최대의 SINR 또는 throughput 및 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 매트릭스에 관한 정보(예를 들어, 인덱스 정보)를 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로 피드백할 수 있다.
이 때, 서빙 기지국은 사용자 그룹에 속하는 복수의 단말들 중 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 단말을 자신과 통신하는 대상 단말로 선택하고, 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 매트릭스를 자신의 프리코딩 매트릭스로 결정할 수 있다.
또한, 이웃 기지국은 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술에 따라 송수신 페어를 구성한다. 즉, 이웃 사용자 그룹에 속하는 이웃 단말들은 상기 서빙 기지국 및 다른 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 디코딩 행렬을 계산한다. 그리고, 이웃 단말들은 품질 관련 정보를 계산하고, 품질 관련 정보를 이웃 기지국으로 피드백한다. 이 때, 이웃 기지국은 복수의 이웃 단말들 중 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 이웃 단말을 선택한다.
또한, 도 5를 통하여 설명한 바와 같이, 사용자 그룹들에는 우선권이 부여될 수 있다. 예를 들어, 이웃 사용자 그룹에 우선권이 부여된 경우, 이웃 사용자 그 룹에 대해 랜덤 빔포밍 기술의 phase 1이 수행될 수 있다.
이러한 경우, 서빙 기지국 및 다른 이웃 기지국은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 가지며, 이웃 사용자 그룹에 속하는 이웃 단말들은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들에 대한 품질 관련 정보인 SINR 또는 throughput을 계산한다. 그리고, 이웃 단말들 각각은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 매트릭스에 관한 정보 및 최대의 SINR 또는 throughput을 이웃 기지국, 서빙 기지국 또는 다른 이웃 기지국으로 피드백한다. 그리고, 이웃 기지국은 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 이웃 단말을 선택하고, 서빙 기지국 및 다른 이웃 기지국 각각은 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 매트릭스를 자신의 프리코딩 매트릭스로 결정한다. 여기서, 도 2를 다시 참조하면, 서빙 기지국이 소스 노드 S1(211)인 경우, 이웃 기지국은 소스 노드 S2(212)이고, 다른 이웃 기지국은 소스 노드 S3(213)으로 볼 수 있다. 이웃 사용자 그룹은 사용자 그룹(222)로 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 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-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 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.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 단말을 나타낸 블록도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 단말은 디코딩 행렬 생성기(810), 신호 품질 계산기(820) 및 피드백 유닛(830)을 포함한다. 그리고, 디코딩 행렬 생성기(810)은 간섭 추정기(811)를 포함한다.
간섭 추정기(811)는 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 추정한다. 이 때, 이웃 기지국 및 서빙 기지국 각각은 임의적으로 결정된 프리코딩 매트릭스를 사용한다.
또한, 디코딩 행렬 생성기(810)는 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성한다. 이 때, 디코딩 행렬 생성기(810)는 제로 포싱(Zero-Forcing) 기반의 디코딩 방식 또는 최대 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(Max SINR) 기반의 디코딩 방식과 같은 다양한 디코딩 방식들을 사용할 수 있다.
또한, 신호 품질 계산기(820)는 디코딩 행렬을 이용하여 SINR 또는 throughput과 같은 품질 관련 정보를 계산한다.
또한, 피드백 유닛(830)은 품질 관련 정보를 서빙 기지국으로 피드백한다.
이 때, 서빙 기지국은 사용자 그룹에 속하는 복수의 단말들 각각에서 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 복수의 단말들 각각에 대한 전송률(throughput)의 최대값을 기초로 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택한다.
다만, 본 발명의 일실시예에 따른 단말이 두 번째 빔포밍 기술을 사용하는 경우, 디코딩 행렬 생성기(810), 간섭 추정기(811), 신호 품질 계산기(820)의 동작은 다소 변할 수 있다.
즉, 단말이 두 번째 빔포밍 기술을 사용하는 경우, 이웃 기지국은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 가지므로, 간섭 추정기(811)는 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들에 대한 간섭들을 추정한다.
그리고, 디코딩 행렬 생성기(810)는 추정된 간섭들을 기초로 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들에 대한 디코딩 행렬들을 생성하고, 신호 품질 계산기(820)는 생성된 디코딩 행렬들 각각에 대한 SINR 또는 throughput을 계산한다. 그리고, 피드백 유닛(830)은 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 최대의 SINR 또는 throughput에 대응하는 매트릭스에 관한 정보 및 최대의 SINR 또는 throughput를 서빙 기지국 또는 이웃 기지국으로 피드백한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 서빙 기지국을 나타낸 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 서빙 기지국(910)은 파일럿 전 송부(911), 수신부(912) 및 선택부(913)를 포함한다.
파일럿 전송부(911)는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 파일럿을 사용자 그룹(920)을 포함하는 복수의 사용자 그룹들로 전송한다.
이 때, 사용자 그룹(920)에 속하는 단말들 각각은 서빙 기지국(910)과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성한다. 그리고, 단말들 각각은 상기 생성된 디코딩 행렬을 이용하여 계산되는 품질 관련 정보를 서빙 기지국(910)으로 피드백한다.
이 때, 수신부(912)는 품질 관련 정보를 수신하고, 선택부(913)는 품질 관련 정보를 기초로 복수의 단말들 중 상기 서빙 기지국(910)과 통신하는 대상 단말을 선택한다.
본 발명의 일실시예에 따른 단말 및 서빙 기지국에 대해서는 도 1 내지 도 7을 통해 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 간섭 제어 기법의 일종인 간섭 정렬 기법을 사용하는 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 phase 1에서 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 phase 2에서 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 통신 시스템에 적용 가능한 시나리오를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 첫 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 서빙 기지국 및 단말의 동작을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 두 번째 랜덤 빔포밍 기술을 이용하는 단말의 동작을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 단말을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 서빙 기지국을 나타낸 블록도이다.

Claims (25)

  1. 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말의 동작 방법에 있어서,
    상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하는 단계; 및
    상기 서빙 기지국으로 상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 계산되는 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원하는 신호의 품질 관련 정보는 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비에 대한 정보 또는 상기 서빙 기지국 및 상기 단말 사이의 전송률(throughput)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 서빙 기지국은 상기 사용자 그룹에 속하는 복수의 단말들 각각에서 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 상기 복수의 단말들 각각에 대한 전송률(throughput)의 최대값을 기초로 상기 적어도 하나의 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 디코딩 행렬을 생성하는 단계는
    미리 설정된 고유의 기준(criterion)을 갖는 디코딩 방식에 따라 상기 디코딩 행렬을 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디코딩 방식은 제로 포싱(Zero-Forcing) 기반의 디코딩 방식 또는 최대 신호 대 잡음 플러스 간섭 비(Max SINR) 기반의 디코딩 방식을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국 각각은 임의적으로 결정된 프리코딩 매트릭스를 사용하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 상기 서빙 기지국 및 상기 단말 사이의 전송률(throughput)을 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 원하는 신호의 품질 관련 정보는 상기 계산된 전송률에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  9. 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말의 동작 방법에 있어서,
    복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는, 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하는 단계;
    상기 생성된 디코딩 행렬을 이용하여 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 각각에 대한 상기 원하는 신호의 품질을 계산하는 단계; 및
    상기 서빙 기지국 또는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스에 관한 정보 및 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국은 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스를 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 프리코딩 매트릭스로 결정하고,
    상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 원하는 신호의 품질 관련 정보는 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비에 대한 정보 또는 상기 서빙 기지국 및 상기 단말 사이의 전송률(throughput)에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스는 상기 원하는 신호의 품질을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국과 대응하는 이웃 사용자 그룹에 속하는 이웃 단말들은 상기 서빙 기지국 및 다른 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 이웃 단말의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 계산하고, 상기 이웃 단말들의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 이웃 기지국으로 피드백하는 것을 특징으로 하는 단말 의 동작 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이웃 사용자 그룹에 우선권이 부여된 경우,
    상기 이웃 단말들은 상기 서빙 기지국 및 다른 이웃 기지국이 갖는 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들에 대한 품질 관련 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국은 상기 이웃 단말들의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 이웃 사용자 그룹으로부터 상기 적어도 하나의 이웃 기지국과 통신하는 적어도 하나의 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  17. 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말에 있어서,
    상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하는 디코딩 행렬 생성기; 및
    상기 서빙 기지국으로 상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 계산되는 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 피드백 유닛
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말
  18. 제17항에 있어서,
    상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 상기 서빙 기지국 및 상기 단말 사이의 전송률(throughput)을 계산하는 전송률 계산기
    를 더 포함하고,
    상기 원하는 신호의 품질 관련 정보는 상기 계산된 전송률에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 서빙 기지국에 대응하는 사용자 그룹에 속하는 단말에 있어서,
    복수의 후보 프리코딩 매트릭스들을 갖는, 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 서빙 기지국으로부터 전송되 는 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하는 디코딩 행렬 생성기;
    상기 생성된 디코딩 행렬을 이용하여 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 각각에 대한 상기 원하는 신호의 품질을 계산하는 신호 품질 계산기; 및
    상기 서빙 기지국 또는 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스에 관한 정보 및 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 피드백 유닛
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국은 상기 복수의 후보 프리코딩 매트릭스들 중 적어도 하나의 매트릭스를 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 프리코딩 매트릭스로 결정하고,
    상기 서빙 기지국은 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 사용자 그룹으로부터 상기 서빙 기지국과 통신하는 적어도 하나의 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 단말.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 디코딩 행렬 생성기는
    상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 간섭을 추 정하는 간섭 추정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  23. 복수의 단말들을 포함하는 사용자 그룹에 대응하는 서빙 기지국에 있어서,
    프리코딩 매트릭스를 이용하여 파일럿을 전송하는 전송부;
    상기 복수의 단말들 각각의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 수신하는 수신부; 및
    상기 복수의 단말들 각각의 원하는 신호의 품질 관련 정보를 기초로 상기 복수의 단말들 중 상기 서빙 기지국과 통신하는 대상 단말을 선택하는 선택부
    를 포함하고,
    상기 복수의 단말들은 상기 서빙 기지국과 인접한 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터의 간섭을 기초로 상기 원하는(desired) 신호를 추출하기 위한 디코딩 행렬을 생성하고, 상기 생성된 디코딩 행렬을 기초로 상기 원하는 신호의 품질 관련 정보를 피드백하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 선택부는
    상기 복수의 단말들 각각에서 상기 원하는 신호의 신호 대 간섭 플러스 잡음 비 또는 상기 복수의 단말들 각각에 대한 전송률(throughput)의 최대값을 기초로 상기 대상 단말을 선택하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 전송부는
    임의적으로 결정된 프리코딩 매트릭스를 이용하여 상기 파일럿을 전송하는 것을 특징으로 하는 서빙 기지국.
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