KR102055680B1 - 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법 - Google Patents

기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법{BASE STATION AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있도록 하는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 관한 것이다.
최근, 무선 통신 환경에서는 음성 서비스를 및 멀티미디어 서비스를 포함하는 다양한 통신서비스를 제공하는데 있어서, 고품질 및 고속의 데이터 전송을 지원하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일환으로 공간영역의 채널을 이용하는 다중입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 다중입출력(MU-MIMO) 시스템은, 통신서비스를 제공하는 사용자(user)의 수에 따라, 단일사용자(또는, 싱글유저) 다중입출력(Single User MIMO) 및 다중 사용자(또는, 멀티유저) 다중입츨력(Multi User MIMO)로 분류 할 수 있다.
여기서, MU-MIMO 시스템의 경우는, 같은 자원을 동시에 여러 사용자에게 전달하는 방식이다.
따라서 MU-MIMO 시스템의 경우는, 단일 사용자에 대한 신호가 아닌 여러 사용자의 신호를 동시에 송신하게 때문에, 각 사용자의 채널 간 간섭(Co-Channel Interference)이 심각하다.
이를 해결하기 위해서, 각 사용자들은, 기지국으로 하여금 각 사용자들의 채널을 추측할 수 있도록, 자신의 채널에 대한 정보가 포함된 피드백정보를 기지국으로 전송한다.
이에 기지국에서는, 각 사용자에게 전송하고자 하는 각 신호에 해당 사용자로부터의 피드백정보를 기초로 추측한 채널의 프리코딩매트릭스(precoding Matrix)를 곱한 후 송신함으로써, 각 사용자의 채널 간 간섭을 회피하는 것이다.
이때, 코드북 기반 피드백 방식의 경우라면, 각 사용자들은 자신의 채널 공간을 가장 비슷하게 형성할 수 있는 매트릭스를 코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 인덱스(이하, 프리코딩매트릭스인덱스)를 피드백정보로서 기지국에 전송한다.
즉, 코드북 기반 피드백 방식의 경우는, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 시스템에서 각 사용자들이 전술과 같은 코드북 기반의 프리코딩매트릭스인덱스를 기지국에 피드백 해주면, 기지국에서는 각 사용자들의 프리코딩매트릭스인덱스를 이용하여 각 사용자의 채널을 추측할 수 있기 때문에, Non 코드북 기반 피드백 방식에 비해 피드백정보로 인한 오버헤드가 줄어드는 장점을 갖는다.
하지만, 코드북 기반 피드백 방식의 경우, 코드북 내에서 찾은 매트릭스 대신 한정된 정보 비트수로 양자화한 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백하기 때문에, 양자화 오류로 인한 피드백정보의 정확성이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 코드북 사이즈를 키움으로써 양자화 오류 가능성을 낮춰 피드백정보의 정확성을 높이는 방법을 생각해볼 수 있으나, 코드북 사이즈를 키우면 피드백정보로 인한 오버헤드가 증가할 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명에서는, 사용자(단말)로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과를 달성하면서 피드백정보의 정확성을 높이는 효과까지 모두 달성할 수 있도록 하는 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선할 수 있는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국장치는, 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신하는 피드백정보수신부; 상기 각 피드백정보를 기초로, 상기 다수의 단말 별로 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대한 우선순위를 확인하는 우선순위확인부; 상기 다수의 단말을 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위에 따라 그룹핑하는 그룹핑부; 및 상기 그룹핑한 각 그룹 내 단말로 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 상기 다수의 단말로부터 상기 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 하는 피드백제어부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책은, 상기 각 그룹에 따라 상이한 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹은, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서에 따라 제1그룹, 제2그룹으로 구분되며, 상기 피드백제어부는, 상기 제1그룹 내 단말에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며, 상기 제2그룹 내 단말에 대해서는, 상기 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹은, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서에 따른 상기 제1그룹, 상기 제2그룹 및 제3그룹으로 구분되며, 상기 피드백제어부는, 상기 제3그룹 내 단말에 대해서는, 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하지 않도록 하는 제3피드백정책을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 다수의 단말 중 특정 단말로부터의 피드백정보에는, 상기 특정 단말에 할당된 채널의 채널이득, 상기 특정 단말에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈, 상기 채널과 관련된 상기 코드북 내 매트릭스에 대한 프리코딩매트릭스인덱스 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 우선순위확인부는, 상기 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 내 상기 프리코딩매트릭스인덱스를 이용하여 계산되는 채널상관관계, 상기 채널이득 및 상기 코드북사이즈 중 적어도 하나를 기초로, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인할 수 있다.
바람직하게는, 상기 채널상관관계는, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 및 상기 다수의 단말 중 상기 특정 단말 외 나머지 단말로부터의 각 피드백정보를 기초로 추측되는, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스 및 상기 나머지 단말의 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 계산될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 기지국장치의 동작 방법은, 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신하는 피드백정보수신단계; 상기 각 피드백정보를 기초로, 상기 다수의 단말 별로 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대한 우선순위를 확인하는 우선순위확인단계; 상기 다수의 단말을 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위에 따라 그룹핑하는 그룹핑단계; 및 상기 그룹핑한 각 그룹 내 단말로 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 상기 다수의 단말로부터 상기 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 하는 피드백제어단계를 포함한다.
상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책은, 상기 각 그룹에 따라 상이한 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 각 그룹은, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서에 따라 제1그룹, 제2그룹, 제3그룹으로 구분되며, 상기 피드백제어단계는, 상기 제1그룹 내 단말에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며, 상기 제2그룹 내 단말에 대해서는, 상기 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 제2피드백정책을 제공하며, 상기 제3그룹 내 단말에 대해서는, 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하지 않도록 하는 제3피드백정책을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 다수의 단말 중 특정 단말로부터의 피드백정보에는, 상기 특정 단말에 할당된 채널의 채널이득, 상기 특정 단말에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈, 상기 채널과 관련된 상기 코드북 내 매트릭스에 대한 프리코딩매트릭스인덱스 중 적어도 하나가 포함되고, 상기 우선순위확인단계는, 상기 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 내 상기 프리코딩매트릭스인덱스를 이용하여 계산되는 채널상관관계, 상기 채널이득 및 상기 코드북사이즈 중 적어도 하나를 기초로, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인할 수 있다.
바람직하게는, 상기 채널상관관계는, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 및 상기 다수의 단말 중 상기 특정 단말 외 나머지 단말로부터의 각 피드백정보를 기초로 추측되는, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스 및 상기 나머지 단말의 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 계산될 수 있다.
이에, 본 발명의 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 의하면, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드(overhead)를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있다.
도 1은 일반적인 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치를 포함하는 통신시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치가 포함되는 통신시스템을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기지국장치(100)는, 자신의 셀 커버리지(C1) 내에서 자신에 접속된 여러 사용자 즉 다수의 단말(예 : 단말1,2,3,4)에 통신서비스를 제공한다.
이러한 기지국장치(100)는, 다중입출력(MIMO) 방식 특히 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식을 통해 다수의 단말(예 : 단말1,2,3,4)에 통신서비스를 제공할 수 있는 기지국이다.
예컨대, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 따른 MU-MIMO 모드 및 싱글유저 다중입출력(SU-MIMO)에 따른 SU-MIMO 모드 중 하나의 모드로 선택 동작하는 것이 가능한 기지국일 수 있다.
이하에서, 본 발명의 기지국장치(100)를 구체적으로 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대해 간단히 설명하도록 하겠다.
도 1을 참조하여 설명하면, MU-MIMO 모드로 동작하는 기지국장치(100)에서, n번째 전송시점(period)에 송신하는 신호 x(n)은, 다음의 수식1과 같이 표현 할 수 있다.
수식1.
Figure 112014014792169-pat00001
이때, K는 총 사용자(단말) 수를 의미하고, Si는 i번째 사용자(단말)의 신호(signal vector)를 의미하고, Wi는 i번째 사용자(단말)에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스(precoding matrix)를 의미한다.
즉 구체적으로 설명하면, MU-MIMO 모드로 동작하는 기지국장치(100)에서는, 단일 단말에 대한 신호가 다수 단말의 신호
Figure 112014014792169-pat00002
를 동시에 송신하게 때문에, SU-MIMO에 비해 다수 단말의 채널 간 간섭(Co-Channel Interference)이 심각하다.
이를 해결하기 위해서, MU-MIMO 시스템에서 다수의 단말 각각은, 기지국장치(100)로 하여금 다수의 단말 각각의 채널을 추측할 수 있도록, 자신의 채널에 대한 정보가 포함된 피드백정보를 기지국장치(100)로 전송한다.
이에, 기지국장치(100)에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 단말에게 전송하고자 하는 각 신호
Figure 112014014792169-pat00003
에 해당 단말로부터의 피드백정보를 기초로 추측한 채널의 프리코딩매트릭스를 곱한 후 송신하게 된다.
즉, 기지국장치(100)에서 n번째 전송시점(period)에 송신하는 신호 x(n)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 신호
Figure 112014014792169-pat00004
에 각 단말 별로 추측한 각 채널의 프리코딩매트릭스
Figure 112014014792169-pat00005
를 곱한 후 이들을 합한 신호가 된다.
여기서, 기지국장치(100) 및 단말 간 피드백정보를 전송하는 다양한 방식 중에는, 코드북 기반 피드백 방식이 있다.
본 발명에서는, 이러한 코드북 기반 피드백 방식에 따라 단말이 기지국장치(100)로 피드백정보를 전송하는 경우에 대한 발명이다.
즉, 코드북 기반 피드백 방식의 경우, 각 단말은 자신의 채널 공간을 가장 비슷하게 형성할 수 있는 매트릭스를 코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 인덱스(이하, 프리코딩매트릭스인덱스(PMI: Precoding Matrix Index)를 피드백정보로서 기지국장치(100)에 전송한다.
이에, 기지국장치(100)에서는, 각 단말로부터의 피드백정보(매트릭스인덱스 포함)를 기초로, 각 단말의 채널을 추측함으로써 각 단말에 대한 프리코딩매트릭스
Figure 112014014792169-pat00006
을 추측할 수 있다.
이처럼, 코드북 기반 피드백 방식의 경우는, 각 단말이 전술과 같은 코드북 기반의 프리코딩매트릭스인덱스를 기지국장치(100)에 피드백 해주면, 기지국장치(100)에서는 각 단말의 채널을 추측할 수 있기 때문에, Non-코드북 기반 피드백 방식에 비해 피드백정보로 인한 오버헤드가 줄어드는 장점을 갖는다.
하지만, 코드북 기반 피드백 방식의 경우, 코드북 내에서 찾은 매트릭스 대신 한정된 정보 비트수로 양자화한 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백하기 때문에, 양자화 오류로 인한 피드백정보의 정확성이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 코드북 사이즈를 키움으로써 양자화 오류 가능성을 낮춰 피드백정보의 정확성을 높이는 방법을 생각해볼 수 있으나, 코드북 사이즈를 키우면 피드백정보로 인한 오버헤드가 증가할 수 밖에 없다.
따라서, 이하에서 구체적으로 설명하는 본 발명의 기지국장치(100)는, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과를 달성하면서 피드백정보의 정확성을 높이는 효과까지 모두 달성하고자 한다.
이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 구체적으로 설명하겠다.
본 발명의 기지국장치(100)는, 전술한 바와 같이 MU-MIMO 방식을 통해 다수의 단말(예 : 단말1,2,3,4)에 통신서비스를 제공할 수 있는 기지국이다.
이러한 기지국장치(100)는, 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신하는 피드백정보수신부(110)와, 상기 각 피드백정보를 기초로, 상기 다수의 단말 별로 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대한 우선순위를 확인하는 우선순위확인부(120)와, 상기 다수의 단말을 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위에 따라 그룹핑하는 그룹핑부(130)와, 상기 그룹핑한 각 그룹 내 단말로 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 상기 다수의 단말로부터 상기 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 하는 피드백제어부(140)를 포함한다.
피드백정보수신부(110)는, 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 다수의 단말로서, 도 1의 단말1,2,3,4를 언급하여 설명하도록 하겠다.
즉, 피드백정보수신부(110)는, 접속된 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4로부터 각 피드백정보를 수신한다.
이때의 피드백정보는, 현재 TTI(t) 보다 앞선 TTI(t-1) 시점에 기지국장치(100)가 송신한 기준신호(Reference Signal)에 대한 각 단말1,2,3,4로부터의 피드백정보일 것이다.
여기서, 다수의 단말 중 특정 단말로부터의 피드백정보에는, 상기 특정 단말에 할당된 채널의 채널이득, 상기 특정 단말에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈, 상기 채널과 관련된 상기 코드북 내 매트릭스에 대한 프리코딩매트릭스인덱스 중 적어도 하나가 포함되는 것이 바람직하다.
이때, 특정 단말이란 다수의 단말 중 임의의 단말을 의미한다.
결국, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4로부터의 각 피드백정보에는, 해당 단말에 할당된 채널의 채널이득, 해당 단말에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈, 해당 단말에 할당된 채널과 관련된 상기 코드북 내 매트릭스에 대한 프리코딩매트릭스인덱스 중 적어도 하나가 포함되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 다수의 단말에서는, 코드북 사이즈를 기준으로 2개의 코드북, 즉 큰 사이즈의 제1코드북, 작은 사이즈의 제2코드북을 이용할 수 있다.
이에, 단말1을 언급하여 설명하면, 단말1은 자신에 할당된 채널의 채널 공간을 가장 비슷하게 형성할 수 있는 매트릭스를 단말1에서 이용하는 코드북(제1코드북 또는 제2코드북) 내에서 찾고, 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 양자화할 것이다.
이에, 단말1은, 단말1에 할당된 채널의 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00007
), 단말1에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00008
), 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi) 중 적어도 하나를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 수 있다. 이때, 피드백정보 내 포함된 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00009
), 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00010
), 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)의 i는, 단말1을 의미하는 1일 것이다.
물론, 단말2,3,4 역시 단말1과 마찬가지로 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 수 있다.
우선순위확인부(120)는, 전술과 같이 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 각각으로부터 수신된 각 피드백정보를 기초로, 단말1,2,3,4 별로 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 우선순위확인부(120)는, 다수의 단말 중 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 내 상기 프리코딩매트릭스인덱스를 이용하여 계산되는 채널상관관계, 상기 채널이득 및 상기 코드북사이즈 중 적어도 하나를 기초로, MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인할 수 있다.
이때, 특정 단말이란 다수의 단말 중 임의의 단말을 의미한다.
결국, 우선순위확인부(120)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 각각에 대하여, 해당 단말로부터의 피드백정보 내 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 이용하여 계산되는 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00011
), 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00012
) 및 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00013
) 중 적어도 하나를 기초로, MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인할 수 있다.
이때, 우선순위확인부(120)는, 단말1,2,3,4 별로 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인하기 위해, 먼저 단말1,2,3,4 각각의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00014
)를 계산한다. 즉, 우선순위확인부(120)는, 단말1,2,3,4 각각에 대하여 추측한 채널 간의 상관관계를 계산하는 것이다.
이 후, 우선순위확인부(120)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 각각에 대하여, 계산된 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00015
), 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00016
) 및 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00017
) 중 적어도 하나를 기초로, MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인할 수 있다.
예컨대, 전술의 예와 같이, 특정 단말로서 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 중 임의의 단말1을 언급하여, 단말1에 대하여 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인하는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선순위확인부(120)는, 단말1에 대하여, MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인하기 위해, 먼저 단말1의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00018
, i=1)를 계산한다.
여기서, 채널상관관계는, 특정 단말 즉 단말1로부터의 피드백정보 및 다수의 단말 중 단말1 외 나머지 단말2,3,4로부터의 각 피드백정보를 기초로 추측되는, 단말1의 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말2,3,4의 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 계산될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 기지국장치(100)에서는, 단말1,2,3,4로부터의 피드백정보 내 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00019
)를 기초로 단말1,2,3,4에서 이용한 코드북이 무엇인지 확인하고(제1코드북 또는 제2코드북), 피드백정보 내 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 기초로 전술의 확인한 코드북(제1코드북 또는 제2코드북)에서 단말1,2,3,4 각각의 채널을 추측함으로써 단말1,2,3,4 각각에 대한 프리코딩매트릭스를 추측하는, 기존과 같은 단말별 프리코딩매트릭스 추측 과정을 수행할 수 있다.
이처럼, 기지국장치(100)에서 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4의 프리코딩매트릭스를 추측하면, 우선순위확인부(120)는, 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 단말1의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00020
, i=1)를 계산할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 기지국장치(100)에서는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4의 프리코딩매트릭스를 추측하면, 각 단말1,2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스를 기 지정된 매트릭스생성알고리즘에 적용함으로써, 각 단말1,2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보를 담고 있는 아래의 이격정보매트릭스를 생성(정의)할 수 있다. 이때의 매트릭스생성알고리즘은, 기존의 알고리즘들 중 어느 하나를 채택하는 것이 가능하므로 구체적인 설명은 생략하도록 하겠다.
Figure 112014014792169-pat00021
이격정보매트릭스 내 파라미터
Figure 112014014792169-pat00022
를 예로서 언급하여 설명하면,
Figure 112014014792169-pat00023
는, 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 및 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 간의 이격정보를 의미한다. 결국,
Figure 112014014792169-pat00024
의 값은, 0일 것이다.
이에, 우선순위확인부(120)는, 전술의 이격정보매트릭스에서 확인되는 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보를 다음의 수식2에 적용하여, 단말1의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00025
, i=1)를 계산할 수 있다.
수식2.
Figure 112014014792169-pat00026
즉, 우선순위확인부(120)는, 전술의 이격정보매트릭스에서 확인되는 단말1 기준의 이격정보들
Figure 112014014792169-pat00027
을 모두 합한 후
Figure 112014014792169-pat00028
를 뺀 값, 즉 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보들 만을 합한 값을, 단말1의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00029
, i=1)인 것으로 계산할 수 있다.
이와 마찬가지로, 우선순위확인부(120)는, 다른 단말2,3,4 각각에 대해서 역시, 전술의 이격정보매트릭스를 기초로 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00030
, i=2,3,4)를 계산할 것이다.
다시, 단말1을 언급하여 설명하면, 우선순위확인부(120)는, 단말1의 (
Figure 112014014792169-pat00031
, i=1)를 계산한 후, 단말1의 피드백정보 내 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00032
, i=1), 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00033
, i=1) 및 전술의 계산한 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00034
, i=1) 중 적어도 하나를 기초로, MU-MIMO 방식에 대한 단말1의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00035
, i=1)를 확인할 수 있다.
보다 바람직하게는, 우선순위확인부(120)는, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00036
, i=1), 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00037
, i=1), 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00038
, i=1) 각각에 기 설정된 가중치(W1,W2,W3)을 적용하는 다음의 수식3을 이용하여, MU-MIMO 방식에 대한 단말1의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00039
, i=1)를 계산할 수 있다.
수식3.
Figure 112014014792169-pat00040
이와 마찬가지로, 우선순위확인부(120)는, 다른 단말2,3,4 각각에 대해서 역시, 전술의 수식3을 이용하여, MU-MIMO 방식에 대한 단말2,3,4의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00041
, i=2,3,4)를 계산할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 우선순위확인부(120)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 각각으로부터 수신된 각 피드백정보를 기초로, 단말1,2,3,4 별로 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00042
, i=1,2,3,4)를 확인하게 된다.
그룹핑부(130)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4를 전술과 같이 확인한 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00043
, i=1,2,3,4)에 따라 그룹핑한다.
피드백제어부(140)는, 그룹핑부(130)에서 그룹핑한 각 그룹 내 단말로 상각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 다수의 단말로부터 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 한다.
이때, 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책은, 각 그룹에 따라 상이한 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 정책인 것이 바람직하다.
보다 구체적으로 설명하면, 그룹핑부(130)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4를 전술과 같이 확인한 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00044
, i=1,2,3,4)에 따라, 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00045
) 가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서로 2개의 그룹 즉 제1그룹, 제2그룹으로 구분하여 그룹핑할 수 있다.
예를 들면, 그룹핑부(130)는, 단말1,2,3,4 각각의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00046
, i=1,2,3,4)에 따라, 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00047
, i=1,2,3,4)의 평균을 기준으로 하여 기준 이상의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00048
)를 갖는 단말을 제1그룹, 기준 미만의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00049
)를 갖는 단말을 제2그룹으로 그룹핑할 수 있다.
또는, 그룹핑부(130)는, 단말1,2,3,4 각각의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00050
, i=1,2,3,4)에 따라, 다수의 단말 총 개수를 기준으로 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00051
)가 가장 큰 단말부터 상위 60%에 속하는 단말을 제1그룹, 하위 40%에 속하는 단말을 제2그룹으로 그룹핑할 수 있다.
이처럼 그룹핑부(130)에서 단말을 2개의 제1그룹, 제2그룹으로 그룹핑하는 실시예의 경우, 피드백제어부(140)는, 제1그룹 내 단말(예 : 단말1,2)에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며, 제2그룹 내 단말(예 : 단말3,4)에 대해서는, 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제2피드백정책을 제공할 수 있다.
이에, 제1그룹 내 단말 예컨대 단말1,2의 경우는, 제1피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 큰 사이즈의 제1코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00052
), 제1코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00053
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
한편, 제2그룹 내 단말 예컨대 단말3,4의 경우는, 제2피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 작은 사이즈의 제2코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00054
), 제2코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00055
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
한편, 다른 실시예에 따르면, 그룹핑부(130)는, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4를 전술과 같이 확인한 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00056
, i=1,2,3,4)에 따라, 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00057
) 가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서로 3개의 그룹 즉 제1그룹, 제2그룹, 제3그룹으로 구분하여 그룹핑할 수 있다.
예를 들면, 그룹핑부(130)는, 단말1,2,3,4 각각의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00058
, i=1,2,3,4)에 따라, 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00059
, i=1,2,3,4)의 평균을 기준으로 제1기준, 제2기준(< 제1기준)을 설정하고, 제1기준 이상의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00060
)를 갖는 단말을 제1그룹, 제1기준 미만 제2기준 이상의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00061
)를 갖는 단말을 제2그룹, 제2기준 미만의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00062
)를 갖는 단말을 제3그룹으로 그룹핑할 수 있다.
또는, 그룹핑부(130)는, 단말1,2,3,4 각각의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00063
, i=1,2,3,4)에 따라, 다수의 단말 총 개수를 기준으로 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00064
)가 가장 큰 단말부터 상위 40%에 속하는 단말을 제1그룹, 상위 40% ~ 60%에 속하는 단말을 제2그룹, 나머지를 제3그룹으로 그룹핑할 수 있다.
이처럼 그룹핑부(130)에서 단말을 3개의 제1그룹, 제2그룹, 제3그룹으로 그룹핑하는 실시예의 경우, 피드백제어부(140)는, 제1그룹 내 단말(예 : 단말1,2)에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며, 제2그룹 내 단말(예 : 단말3)에 대해서는, 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제2피드백정책을 제공하고, 제3그룹 내 단말(예 : 단말4)에 대해서는, 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하지 않도록 하는 제3피드백정책을 제공할 수 있다.
이에, 제1그룹 내 단말 예컨대 단말1,2의 경우는, 제1피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 큰 사이즈의 제1코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00065
), 제1코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00066
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
한편, 제2그룹 내 단말 예컨대 단말3의 경우는, 제2피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 작은 사이즈의 제2코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00067
), 제2코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00068
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
한편, 제3그룹 내 단말 예컨대 단말4의 경우는, 제3피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 코드북(제1코드북 또는 제2코드북) 내에서 찾지 않거나 찾더라도 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 양자화하지 않거나 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 양자화하더라도 피드백정보에 포함시키지 않음으로써, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00069
) 만을 포함하는 피드백정보 또는 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00070
) 및 코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00071
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
이처럼, 본 발명의 기지국장치(100)는, 다수의 단말 중에서 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 큰 단말들 즉 MU-MIMO 방식을 통해 통신서비스를 제공받는 것에 적합한 단말들에 대해서만, 큰 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백 하도록 하여 피드백정보의 정확성을 높이고, 나머지 단말들에 대해서는 작은 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백 하도록 하거나 코드북을 이용한 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백하지 않도록 하여 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시킴으로써, 피드백정보로 인한 전체적인 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 전체적인 정확성을 높이는 효과를 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국장치는, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 동작 방법을 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 내지 도 3의 참조번호를 언급하여 설명하겠다.
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신한다(S100).
이하에서는, 설명의 편의를 위해 다수의 단말로서, 도 1의 단말1,2,3,4를 언급하여 설명하도록 하겠다.
즉, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 접속된 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4로부터 각 피드백정보를 수신한다.
이때의 피드백정보는, 현재 TTI(t) 시점 보다 앞선 TTI(t-1) 시점에 기지국장치(100)가 송신한 기준신호(Reference Signal)에 대한 각 단말1,2,3,4로부터의 피드백정보일 것이다.
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 전술과 같이 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4 각각으로부터 수신된 각 피드백정보를 기초로, 단말1,2,3,4 별로 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2,3,4 별로 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인하기 위해, 먼저 단말1,2,3,4 각각의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00072
, i=1)를 계산한다(S110).
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2,3,4로부터의 피드백정보 내 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00073
)를 기초로 단말1,2,3,4에서 이용한 코드북이 무엇인지 확인하고(제1코드북 또는 제2코드북), 피드백정보 내 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 기초로 전술의 확인한 코드북(제1코드북 또는 제2코드북)에서 단말1,2,3,4 각각의 채널을 추측함으로써 단말1,2,3,4 각각에 대한 프리코딩매트릭스를 추측하는, 기존과 같은 단말별 프리코딩매트릭스 추측 과정을 수행할 수 있다.
이처럼, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4의 프리코딩매트릭스를 추측하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2,3,4 별로, 해당 단말의 추측한 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00074
, i=1,2,3,4)를 계산할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4의 프리코딩매트릭스를 추측하면, 각 단말1,2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스를 기 지정된 매트릭스생성알고리즘에 적용함으로써, 각 단말1,2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보를 담고 있는 전술의 이격정보매트릭스를 생성(정의)할 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 전술의 이격정보매트릭스에서 확인되는 단말1의 추측한 프리코딩매트릭스 및 나머지 단말2,3,4의 추측한 프리코딩매트릭스 간 이격정보를 전술의 수식2에 적용하여, 단말1의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00075
, i=1)를 계산할 수 있고, 이와 마찬가지로 단말2,3,4의 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00076
, i=2,3,4) 역시 계산할 수 있다.
본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, S110단계에서 단말1,2,3,4 각각의 (
Figure 112014014792169-pat00077
, i=1,2,3,4)를 계산하면, 단말1,2,3,4 별로, 해당 단말의 피드백정보 내 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00078
, i=1,2,3,4), 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00079
, i=1,2,3,4) 및 전술의 계산한 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00080
, i=1,2,3,4) 중 적어도 하나를 기초로, MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00081
, i=1,2,3,4)를 확인할 수 있다(S120).
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00082
, i=1,2,3,4), 채널상관관계(
Figure 112014014792169-pat00083
, i=1,2,3,4), 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00084
, i=1,2,3,4) 각각에 기 설정된 가중치(W1,W2,W3)을 적용하는 전술의 수식3을 이용하여, MU-MIMO 방식에 대한 단말1,2,3,4 각각의 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00085
, i=1,2,3,4)를 계산할 수 있다.
이후, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, S120단계에서 확인한 단말1,2,3,4 각각의 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00086
, i=1,2,3,4)에 따라, 단말1,2,3,4를 그룹핑한다(S130).
예를 들면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2,3,4를 전술과 같이 확인한 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00087
, i=1,2,3,4)에 따라, 우선순위(
Figure 112014014792169-pat00088
) 가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서로 3개의 그룹 즉 제1그룹, 제2그룹, 제3그룹으로 구분하여 그룹핑할 수 있다.
이후, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 이어지는 하향링크 기간 즉 다음 TTI(t-2) 시점에, S130단계에서 그룹핑한 각 그룹 내 단말로 상각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여(S140), 다수의 단말로부터 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 한다(S150).
예를 들면, 전술과 같이 단말을 3개의 제1그룹, 제2그룹, 제3그룹으로 그룹핑하는 실시예의 경우, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 제1그룹 내 단말(예 : 단말1,2)에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며, 제2그룹 내 단말(예 : 단말3)에 대해서는, 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하도록 하는 제2피드백정책을 제공하고, 제3그룹 내 단말(예 : 단말4)에 대해서는, 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 피드백 하지 않도록 하는 제3피드백정책을 제공할 수 있다(S140).
이에, 제1그룹 내 단말 예컨대 단말1,2와, 2그룹 내 단말 예컨대 단말3과, 제3그룹 내 단말 예컨대 단말4는, TTI(t) 시점에 기지국장치(100)가 송신하는 기준신호(Reference Signal)에 대한 피드백정보를, 각기 수신한 상이한 제1피드백정책, 제2피드백정책, 제3피드백정책에 따라서 기지국장치(100)에 전송할 것이다.
즉, 제1그룹 내 단말 예컨대 단말1,2의 경우는, 제1피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 큰 사이즈의 제1코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00089
), 제1코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00090
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다(S150).
한편, 제2그룹 내 단말 예컨대 단말3의 경우는, 제2피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 작은 사이즈의 제2코드북 내에서 찾고 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)와, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00091
), 제2코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00092
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다(S150).
한편, 제3그룹 내 단말 예컨대 단말4의 경우는, 제3피드백정책에 따라서, 자신에 할당된 채널의 프리코딩매트릭스와 가장 비슷한 매트릭스를 코드북(제1코드북 또는 제2코드북) 내에서 찾지 않거나 찾더라도 그 매트릭스에 해당하는 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 양자화하지 않거나 프리코딩매트릭스인덱스(PMIi)를 양자화하더라도 피드백정보에 포함시키지 않음으로써, 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00093
) 만을 포함하는 피드백정보 또는 채널이득(
Figure 112014014792169-pat00094
) 및 코드북의 코드북사이즈(
Figure 112014014792169-pat00095
)를 포함하는 피드백정보를 기지국장치(100)에 전송할 것이다(S150).
이처럼, 본 발명의 기지국장치(100)의 동작 방법은, 다수의 단말 중에서 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 큰 단말들 즉 MU-MIMO 방식을 통해 통신서비스를 제공받는 것에 적합한 단말들에 대해서만, 큰 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백 하도록 하여 피드백정보의 정확성을 높이고, 나머지 단말들에 대해서는 작은 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백 하도록 하거나 코드북을 이용한 프리코딩매트릭스인덱스(PMI)를 피드백하지 않도록 하여 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시킴으로써, 피드백정보로 인한 전체적인 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 전체적인 정확성을 높이는 효과를 달성할 수 있다.
이후에도, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 기지국 동작이 종료되지 않는다면(S160 No), 접속된 다수의 단말 즉 단말1,2,3,4로부터 현재 TTI(t+1) 시점 보다 앞선 TTI(t) 시점에 기지국장치(100)가 송신한 기준신호(Reference Signal)에 대한 각 단말1,2,3,4로부터의 피드백정보, 다시 말해 그룹 별로 상이하게 제공한 피드백정책에 따른 피드백정보를 수신할 것이다(S100).
이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, TTI 단위로 전술한 바와 같은 S100 ~ S160단계를 반복 수행하여 접속된 다수의 단말 각각에 유동적인 피드백정책을 제공함으로써, 피드백정보의 정확성을 높이고 피드백정보로 인한 전체적인 오버헤드를 감소시키는 효과를 효율적으로 유지시킬 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국장치의 동작 방법은, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 기지국장치의 동작 방법은, 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.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 따르면, MU-MIMO 방식으로 신호를 송수신하는 환경에서, 단말로부터 수신되는 코드북 기반의 피드백정보로 인한 오버헤드를 감소시키는 효과 및 피드백정보의 정확성을 높여 MU-MIMO 성능까지 개선하는 효과를 모두 달성할 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
1,2,3,4 : 단말
100 : 기지국장치
110 : 피드백정보수신부 120 : 우선순위확인부
130 : 그룹핑부 140 : 피드백제어부

Claims (8)

  1. 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신하는 피드백정보수신부;
    상기 각 피드백정보를 기초로, 상기 다수의 단말 각각에 대하여 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대한 우선순위를 확인하는 우선순위확인부;
    상기 다수의 단말을 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위에 따라 다수의 그룹으로 그룹핑하는 그룹핑부; 및
    상기 다수의 그룹의 각 그룹 내 단말로 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 상기 다수의 단말로부터 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 기초로 상기 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 하는 피드백제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책은,
    상기 각 그룹에 따라 상이한 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 그룹은, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서에 따라 제1그룹, 제2그룹으로 구분되며,
    상기 피드백제어부는,
    상기 제1그룹 내 단말에 대해서는, 사이즈가 큰 제1코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 제1피드백정책을 제공하며,
    상기 제2그룹 내 단말에 대해서는, 상기 제1코드북 보다 사이즈가 작은 제2코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 제2피드백정책을 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 그룹은, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위가 가장 높은 그룹부터 낮아지는 순서에 따른 제1그룹, 제2그룹 및 제3그룹으로 구분되며,
    상기 피드백제어부는,
    상기 제3그룹 내 단말에 대해서는, 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하지 않도록 하는 제3피드백정책을 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 단말 중 특정 단말로부터의 피드백정보에는,
    상기 특정 단말에 할당된 채널의 채널이득, 상기 특정 단말에서 이용하는 코드북의 코드북사이즈, 상기 채널과 관련된 상기 코드북 내 매트릭스에 대한 프리코딩매트릭스인덱스 중 적어도 하나가 포함되고,
    상기 우선순위확인부는,
    상기 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로부터의 피드백정보 내 상기 프리코딩매트릭스인덱스를 이용하여 계산되는 채널상관관계, 상기 채널이득 및 상기 코드북사이즈 중 적어도 하나를 기초로, 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위를 확인하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 채널상관관계는,
    상기 특정 단말로부터의 피드백정보 및 상기 다수의 단말 중 상기 특정 단말 외 나머지 단말로부터의 각 피드백정보를 기초로 추측되는, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스 및 상기 나머지 단말의 프리코딩매트릭스 간 이격정보에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  7. 접속된 다수의 단말로부터 각 피드백정보를 수신하는 피드백정보수신단계;
    상기 각 피드백정보를 기초로, 상기 다수의 단말 각각에 대하여 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식에 대한 우선순위를 확인하는 우선순위확인단계;
    상기 다수의 단말을 상기 MU-MIMO 방식에 대한 우선순위에 따라 다수의 그룹으로 그룹핑하는 그룹핑단계; 및
    상기 다수의 그룹의 각 그룹 내 단말로 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 제공하여, 상기 다수의 단말로부터 상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책을 기초로 상기 각 그룹 별로 상이한 피드백정보가 수신될 수 있도록 하는 피드백제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치의 동작 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 각 그룹에 따라 상이하게 지정된 피드백정책은,
    상기 각 그룹에 따라 상이한 사이즈의 코드북을 이용하여 프리코딩매트릭스인덱스를 피드백 하도록 하는 것을 특징으로 하는 기지국장치의 동작 방법.
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