KR102329730B1 - 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE)과 같은 4세대(4th-Generation: 4G) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5세대(5th-Generation: 5G) 또는 프리-5G(pre-5G) 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 송신 빔 정보 수신 방법에 있어서, 선택한 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 피드백하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기 이외의 다른, 적어도 하나의 사용자 단말기가 선택한 송신 빔들에 대한 정보를 포함하는 송신 빔 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

Description

다중 사용자 다중 입력 다중 출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING TRANSMIT BEAM INFORMATION AND CAHNNEL QUALTIY INFORMATION IN COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING MULTI-USER MULTI-INPUT MULTI-OUTPUT SCHEME}
본 발명은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO, 이하 " MU-MIMO"라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 밀리미터파(millimeter Wave: mmWave, 이하 " mmWave"라 칭하기로 한다) 빔 포밍(beam forming) 방식이 사용될 경우 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
4세대(4th-Generation: 4G, 이하 "4G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5세대(5th-Generation: 5G, 이하 "5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템 또는 프리-5G(pre-5G, 이하 " pre-5G"라 칭하기로 한다) 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은 주파수 대역)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔 포밍(beam forming), 거대 배열 다중 입력 다중 출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO, 이하 " massive MIMO"라 칭하기로 한다) 기술과, 전차원 다중 입력 다중 출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO, 이하 " FD-MIMO"라 칭하기로 한다) 기술과, 어레이 안테나(array antenna) 기술과, 아날로그 빔 포밍(analog beam-forming) 기술 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 디바이스 대 디바이스 (Device to Device: D2D, 이하 "D2D"라 칭하기로 한다) 통신, 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (Advanced Coding Modulation: ACM, 이하 " ACM"이라 칭하기로 한다) 방식인 하이브리드 주파수 쉬프트 키잉(Frequency Shift Keying: FSK, 이하 "FSK"라 칭하기로 한다) 및 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: QAM, 이하 "QAM"이라 칭하기로 한다)( Hybrid FSK and QAM: FQAM, 이하 " FQAM"라 칭하기로 한다) 방식 및 슬라이딩 윈도우 중첩 코딩(Sliding Window Superposition Coding: SWSC, 이하 " SWSC"라 칭하기로 한다) 방식과, 진보된 억세스 기술인 필터 뱅크 멀티 캐리어(Filter Bank Multi Carrier: FBMC, 이하 "FBMC"라 칭하기로 한다) 기술과, 비직교 다중 억세스(non orthogonal multiple access: NOMA, 이하 " NOMA"라 칭하기로 한다) 기술 및 성긴 코드 다중 억세스(sparse code multiple access: SCMA, 이하 " SCMA"라 칭하기로 한다) 기술 등이 개발되고 있다.
먼저, MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 각 사용자 단말기(User Equipment)는 기지국(Base Station: BS, 이하 "BS"라 칭하기로 한다)과의 통신을 위해 상기 사용자 단말기 자신과 상기 기지국과의 채널 상태를 기반으로 채널 품질 정보를 피드백한다. 여기서, 상기 채널 품질 정보는 일 예로 채널 품질 인덱스(Channel Quality Index: CQI, 이하 "CQI"라 칭하기로 한다)가 될 수 있다.
상기 기지국은 상기 사용자 단말기가 피드백한 채널 품질 정보를 기반으로 상기 사용자 단말기에 대한 변조 및 코딩 방식(Modulation and Coding Scheme: MCS, 이하 "MCS"라 칭하기로 한다) 레벨을 결정하고, 상기 MCS 레벨을 기반으로 상기 사용자 단말기로 데이터를 송신한다.
최근 5G 통신으로 대두되고 있는 mmWave 대역을 사용하는 광대역 반송파 송신에서는 각 송신 안테나를 어레이 안테나(array antenna)로 사용하고, 따라서 무선 주파수(Radio Frequency: RF, 이하 "RF"라 칭하기로 하다) 빔 포밍을 통해 빔 이득(beam gain)을 획득할 수 있다. 이 경우, 사용자 단말기는 각 송신 안테나에 대해 빔 스위핑(beam sweeping) 프로세스를 수행하고, 상기 빔 스위핑 프로세스 결과를 기반으로 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 선택한다.
단일 사용자 다중 입력 다중 출력(Single-User Multi-Input Multi-Output: SU-MIMO, 이하 " SU-MIMO"라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서는, 사용자 단말기가 기지국에 포함되는 다수의 송신 안테나들 각각에 대한 빔 인덱스를 모두 알고 있기 때문에, 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 대한 빔 인덱스를 기반으로 CQI를 결정할 수 있다.
이와는 달리, MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 각 사용자 단말기는 기지국에 포함되는 다수의 송신 안테나들 중 상기 각 사용자 단말기 자신에 할당되는 송신 안테나에 대한 빔 인덱스만 알고 있고, 다른 사용자 단말기들에게 할당되는 송신 안테나들에 대한 빔 인덱스들은 알지 못한다. 상기 각 사용자 단말기는 다른 사용자 단말기들에게 할당되는 송신 안테나들에 대한 빔 인덱스들을 알지 못하므로, 상기 다른 사용자 단말기들에게 할당되는 송신 안테나들에 대한 빔들로 인한 간섭을 검출할 수 없고, 따라서 정확한 CQI를 결정하는 것은 불가능하다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 송신 빔 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 간섭 세기를 고려하여 채널 품질 정보를 생성하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기 자신과 다른 사용자 단말기들에 대한 송신 빔 정보를 기반으로 채널 품질 정보를 생성하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 송신 빔 정보 수신 방법에 있어서, 선택한 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 피드백하는 과정과, 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기 이외의 다른, 적어도 하나의 사용자 단말기가 선택한 송신 빔들에 대한 정보를 포함하는 송신 빔 정보를 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 방법은; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 송신 빔 정보 송신 방법에 있어서, 특정 사용자 단말기로부터 상기 특정 사용자 단말기가 선택한 송신 빔에 대한 송신 빔 정보를 수신하는 과정과; 상기 송신 빔 정보를 상기 특정 사용자 단말기 이외의 다른, 적어도 하나의 사용자 단말기로 피드 포워드하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기에 있어서, 선택한 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 피드백하는 동작을 수행하는 송신기와, 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기 이외의 다른, 적어도 하나의 사용자 단말기가 선택한 송신 빔들에 대한 정보를 포함하는 송신 빔 정보를 수신하는 동작을 수행하는 수신기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 다른 장치는; 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 특정 사용자 단말기로부터 상기 특정 사용자 단말기가 선택한 송신 빔에 대한 송신 빔 정보를 수신하는 동작을 수행하는 수신기와; 상기 송신 빔 정보를 상기 특정 사용자 단말기 이외의 다른, 적어도 하나의 사용자 단말기로 피드 포워드하는 동작을 수행하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 개시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 개시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”와 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고, “및/또는”을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 “~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 내용을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 송신 빔 정보를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 채널 품질 정보를 송/수신하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 간섭 세기를 고려하여 채널 품질 정보를 생성하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기 자신과 다른 사용자 단말기들에 대한 송신 빔 정보를 기반으로 채널 품질 정보를 생성하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
첨부되는 도면들을 참조하는 하기의 상세한 설명은 청구항들 및 청구항들의 균등들로 정의되는 본 개시의 다양한 실시예들을 포괄적으로 이해하는데 있어 도움을 줄 것이다. 하기의 상세한 설명은 그 이해를 위해 다양한 특정 구체 사항들을 포함하지만, 이는 단순히 예로서만 간주될 것이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자는 여기에서 설명되는 다양한 실시예들의 다양한 변경들 및 수정들이 본 개시의 범위 및 사상으로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 공지의 기능들 및 구성들에 대한 설명은 명료성 및 간결성을 위해 생략될 수 있다.
하기의 상세한 설명 및 청구항들에서 사용되는 용어들 및 단어들은 문헌적 의미로 한정되는 것이 아니라, 단순히 발명자에 의한 본 개시의 명료하고 일관적인 이해를 가능하게 하도록 하기 위해 사용될 뿐이다. 따라서, 해당 기술 분야의 당업자들에게는 본 개시의 다양한 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명은 단지 예시 목적만을 위해 제공되는 것이며, 첨부되는 청구항들 및 상기 청구항들의 균등들에 의해 정의되는 본 개시를 한정하기 위해 제공되는 것은 아니라는 것이 명백해야만 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표현들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 이해되어야만 한다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 ‘DVD’라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 ‘MRA’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 “MRI”라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 ‘CT’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 ‘GPS’라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 ‘EDR’이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 ‘FER’이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 사용자 단말기(User Equipment: UE)는 일 예로 전자 디바이스가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(Multi-User Multi-Input Multi-Output: MU-MIMO, 이하 " MU-MIMO"라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 송신 빔 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 밀리미터파(millimeter Wave: mmWave, 이하 " mmWave"라 칭하기로 한다) 빔 포밍(beam forming) 방식이 사용될 경우 송신 빔 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 채널 품질 정보를 송/수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우 간섭 세기를 고려하여 채널 품질 정보를 생성하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기 자신과 다른 사용자 단말기들에 대한 송신 빔 정보를 기반으로 채널 품질 정보를 생성하는 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치 및 방법은 롱 텀 에볼루션 (LTE: Long-Term Evolution, 이하 ‘LTE’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱 텀 에볼루션-어드밴스드 (LTE-A: Long-Term Evolution-Advanced, 이하 ‘LTE-A’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 인가-보조 억세스(Licensed-Assisted Access: LAA, 이하 " LAA"라 칭하기로 한다)-LTE 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 ‘HSDPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 ‘HSUPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 ‘3GPP2’라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 ‘HRPD’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access, 이하 ‘WCDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.16m 통신 시스템과, IEEE 802.16e 통신 시스템과, 진화된 패킷 시스템(EPS: Evolved Packet System, 이하 'EPS'라 칭하기로 한다)과, 모바일 인터넷 프로토콜(Mobile Internet Protocol: Mobile IP, 이하 ‘Mobile IP ‘라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능하다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 송신 빔 정보는 일 예로 송신 빔 인덱스(index)가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 채널 품질 정보는 일 예로 채널 품질 인덱스(Channel Quality Index: CQI, 이하 "CQI"라 칭하기로 한다)가 될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 사용자 단말기는 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 검출하기 위한 빔 스위핑(beam sweeping) 프로세스 수행 시 측정된 송신 빔 별 수신 신호 세기를 기반으로 유효 신호 대 잡음 간섭비(Signal to Interference and Noise Ratio, 이하 "SINR"이라 칭하기로 한다) 값을 보정하고, 상기 보정한 SINR 기반으로 CQI를 결정한다. 본 발명의 일 실시예에서는 채널 상태를 나타내는 정보의 일 예로서 SINR이 사용되는 경우를 가정하지만, 상기 SINR 뿐만 아니라 수신 신호 코드 전력(RSCP: received signal code power, 이하 ‘RSCP’라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 수신 전력(RSRP: reference signal received power, 이하 ‘RSRP’라 칭하기로 한다)과, 기준 신호 강도 지시자(RSSI: reference signal strength indicator, 이하 ‘RSSI’라 칭하기로 한다)와, 기준 신호 수신 품질(RSRQ: reference signal received quality, 이하 ‘RSRQ’라 칭하기로 한다)과, 캐리어대 간섭 잡음비(CINR: carrier-to-interference noise ratio, 이하 ‘CINR’이라 칭하기로 한다)와, 신호대 잡음비(SNR: signal-to-noise ratio, 이하 ‘SNR’이라 칭하기로 한다)와, 블록 에러 레이트(BLER: block error rate, 이하 ‘BLER’이라 칭하기로 한다) 등과 같은 다양한 메트릭(metric)들이 상기 채널 상태를 나타내는 정보로 사용될 수 있다.
즉, 사용자 단말기가 측정한, 기지국이 포함하는 다수의 송신 안테나들에 적용된 빔들 각각에 대한 수신 신호 세기는 해당 빔이 상기 사용자 단말기가 아닌 다른 사용자 단말기들에 대해 사용될 경우 상기 다른 사용자 단말기들에 대한 간섭 세기가 된다.
따라서, 사용자 단말기는 상기 사용자 단말기 이외의 다른 사용자 단말기들에게 할당된 송신 빔 인덱스를 알게 되면, 간섭 세기를 검출할 수 있게 된다.
먼저, CQI 결정을 위한 유효 SINR 값은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112015054981625-pat00001
상기 수학식 1에서, γeff는 유효 SINR을 나타내며, PS는 신호 세기를 나타내며, PI는 간섭 세기를 나타내며, PN은 잡음 세기를 나타낸다.
상기 PN은 상기 사용자 단말기가 신호 송신 장치, 일 예로 기지국(Base Station: BS)에서 상기 사용자 단말기로 송신되는 신호가 존재하지 않을 경우 측정할 수 있다. 또한, 상기 사용자 단말기는 빔 스위핑(beam sweeping) 프로세스를 수행할 동안 상기 PS 및 PI를 측정할 수 있다.
따라서, 해당 사용자 단말기 자신이 아닌 다른 사용자 단말기들에 할당된 송신 빔 인덱스들을 알 수 있을 경우, 상기 다른 사용자 단말기들에 할당된 송신 빔 인덱스들에 상응하는 PI를 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 유효 SINR 값 결정 수학식에 대입할 수 있다. 이 경우, 상기 유효 SINR 값은 정확한 PI를 기반으로 결정될 수 있으며, 따라서 상기 유효 SINR 값을 기반으로 결정되는 CQI 역시 정확하게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우, 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 검출하기 위해서는 가능한 다양한 방향들의 빔에 대해 빔 스위핑 프로세스를 수행해야만 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 빔 스위핑 프로세스에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 하며, 상기 빔 스위핑 프로세스를 통해 선택된 최적 송신 빔 패턴 인덱스에 대한 크로스 포워딩(cross-forwarding) 프로세스에 대해서 설명하기로 한다.
그러면, 여기서 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템은 기지국(110)과, 다수의 사용자 단말기들, 일 예로 N개의 사용자 단말기들, 일 예로 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1(120) 및 사용자 단말기#2(130)를 포함한다. 상기 기지국(110)은 다수의 송신 안테나들, 일 예로 M개의 송신 안테나들, 일 예로 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1(111-1) 및 송신 안테나#2(111-2)를 포함한다.
먼저, 신호 송신 장치 혹은 신호 송/수신 장치에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우, 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 검출하기 위해서는 가능한 다양한 방향들의 송신 빔들에 대해 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 빔 스위핑 프로세스를 수행하게 된다.
이런 빔 스위핑 프로세스 수행 결과 상기 UE#1(120)는 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하고, 상기 UE#2(130)는 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하도록 선택되었다고 가정하기로 한다. 이 경우, 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#2(130)에 대한 간섭으로 작용하고(140), 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#1(120)에 대한 간섭으로 작용한다(150).
또한, 상기 UE#1(120)은 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#1(120)은 상기 송신 안테나#1(111-1)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 송신한다(160). 여기서, 상기 UE#1(120)에서 상기 기지국(110)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#1(111-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 송신 빔 인덱스 1(Transmit Beam Index1: TxBI1)이라고 가정하기로 한다.
또한, 상기 UE#2(130)은 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#2(130)은 상기 송신 안테나#2(111-2)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 송신한다(170). 여기서, 상기 UE#2(130)에서 상기 기지국(110)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#2(111-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 송신 빔 인덱스 2(Transmit Beam Index2: TxBI2)라고 가정하기로 한다.
한편, 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 사용자 단말기가 CQI를 결정하기 위해 필요로 되는 유효 SINR 값은 간섭 세기를 정확하게 알 경우 정확하게 검출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 기지국이 특정 사용자 단말기로부터 수신한 피드백 정보에 포함되어 있는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 특정 사용자를 제외한 나머지 사용자 단말기들에게 송신한다.
일 예로, 도 1에서는 상기 기지국(110)은 상기 사용자 단말기#1(120)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(110)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#1(120)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#2(130)로 피드 포워드(feed forward)한다(180).
이렇게, 상기 기지국(110)으로부터 상기 기지국(110)이 상기 사용자 단말기#1(120)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#2(130)는 상기 기지국(110)이 상기 사용자 단말기#1(120)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI1에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
또한, 도 1에서는 상기 기지국(110)은 상기 사용자 단말기#2(130)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(110)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#2(130)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#1(120)로 피드 포워드한다(190).
이렇게, 상기 기지국(110)으로부터 상기 기지국(110)이 상기 사용자 단말기#2(130)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#1(120)는 상기 기지국(110)이 상기 사용자 단말기#2(130)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI2에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점은 일 예로 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 시점과 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 시점과 다른 시점에서 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 일 예로, 사용자 단말기가 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 메시지가 상기 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 메시지와 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 메시지와 다른 메시지를 통해서도 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하기 위해 사용되는 메시지에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기는 가변적일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기를 채널 상태가 동일하게 유지되는 주기로 결정할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 기지국이 해당 사용자 단말기로부터 수신한 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 해당 사용자 단말기 이외의 다른 사용자 단말기들로 송신하는 프로세스를 "크로스 포워딩 프로세스"라 칭하기로 한다. 상기 크로스 포워딩 프로세스가 수행됨에 따라 해당 사용자 단말기는 상기 해당 사용자 단말기 자신 이외의 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들을 알 수 있게 되고, 따라서 상기 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들에 상응하는 신호의 세기를 간섭 세기로 검출할 수 있다. 따라서, 상기 해당 사용자 단말기는 간섭 세기를 정확하게 검출할 수 있기 때문에 유효 SINR 값을 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 정확하게 CQI를 결정할 수 있다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 먼저 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템은 기지국(210)과, 다수의 사용자 단말기들, 일 예로 N개의 사용자 단말기들, 일 예로 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1(220) 및 사용자 단말기#2(230)를 포함한다. 상기 기지국(210)은 다수의 송신 안테나들, 일 예로 M개의 송신 안테나들, 일 예로 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1(211-1) 및 송신 안테나#2(211-2)를 포함한다.
먼저, 신호 송신 장치 혹은 신호 송/수신 장치에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우, 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 검출하기 위해서는 가능한 다양한 방향들의 송신 빔들에 대해 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 빔 스위핑 프로세스를 수행하게 된다.
이런 빔 스위핑 프로세스 수행 결과 상기 UE#1(220)는 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하고, 상기 UE#2(230)는 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하도록 선택되었다고 가정하기로 한다. 이 경우, 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#1(220)에 대한 간섭으로 작용하고(240), 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#2(230)에 대한 간섭으로 작용한다(250).
또한, 상기 UE#1(220)은 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#1(220)은 상기 송신 안테나#2(211-2)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(260). 여기서, 상기 UE#1(220)에서 상기 기지국(210)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#2(211-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI2라고 가정하기로 한다.
또한, 상기 UE#2(230)은 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#2(230)은 상기 송신 안테나#1(211-1)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(270). 여기서, 상기 UE#2(230)에서 상기 기지국(210)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#1(211-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI1라고 가정하기로 한다.
한편, 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 사용자 단말기가 CQI를 결정하기 위해 필요로 되는 유효 SINR 값은 간섭 세기를 정확하게 알 경우 정확하게 검출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 기지국이 특정 사용자 단말기로부터 수신한 피드백 정보에 포함되어 있는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 특정 사용자를 제외한 나머지 사용자 단말기들에게 송신한다.
일 예로, 도 2에서는 상기 기지국(210)은 상기 사용자 단말기#1(220)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(210)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#1(220)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#2(230)로 피드 포워드한다(280).
이렇게, 상기 기지국(210)으로부터 상기 기지국(210)이 상기 사용자 단말기#1(220)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#2(230)는 상기 기지국(210)이 상기 사용자 단말기#1(220)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI2에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
또한, 도 2에서는 상기 기지국(210)은 상기 사용자 단말기#2(230)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(210)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#2(230)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#1(220)로 피드 포워드한다(290).
이렇게, 상기 기지국(210)으로부터 상기 기지국(210)이 상기 사용자 단말기#2(230)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#1(220)는 상기 기지국(210)이 상기 사용자 단말기#2(230)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI1에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점은 일 예로 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 시점과 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 시점과 다른 시점에서 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 일 예로, 사용자 단말기가 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 메시지가 상기 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 메시지와 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 메시지와 다른 메시지를 통해서도 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하기 위해 사용되는 메시지에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기는 가변적일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기를 채널 상태가 동일하게 유지되는 주기로 결정할 수 있다.
상기 크로스 포워딩 프로세스가 수행됨에 따라 해당 사용자 단말기는 상기 해당 사용자 단말기 자신 이외의 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들을 알 수 있게 되고, 따라서 상기 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들에 상응하는 신호의 세기를 간섭 세기로 검출할 수 있다. 따라서, 상기 해당 사용자 단말기는 간섭 세기를 정확하게 검출할 수 있기 때문에 유효 SINR 값을 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 정확하게 CQI를 결정할 수 있다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템은 기지국(310)과, 다수의 사용자 단말기들, 일 예로 N개의 사용자 단말기들, 일 예로 4개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1(320)과, 사용자 단말기#2(330)과, 사용자 단말기#3(340)과, 사용자 단말기#4(350)를 포함한다. 상기 기지국(310)은 다수의 송신 안테나들, 일 예로 M개의 송신 안테나들, 일 예로 4개의 송신 안테나들, 일 예로, 송신 안테나#1(311-1)와, 송신 안테나#2(311-2)와, 송신 안테나#3(311-3)와, 송신 안테나#4(311-4)를 포함한다.
먼저, 신호 송신 장치 혹은 신호 송/수신 장치에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우, 최적 송신 안테나 및 최적 송신 빔을 검출하기 위해서는 가능한 다양한 방향들의 송신 빔들에 대해 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 빔 스위핑 프로세스를 수행하게 된다.
이런 빔 스위핑 프로세스 수행 결과 상기 UE#1(320)는 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하고, 상기 UE#2(330)는 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하고, 상기 UE#3(340)은 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하고, 상기 UE#4(350)는 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하도록 선택되었다고 가정하기로 한다.
이 경우, 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#2(330)와, 상기 UE#3(340) 및 UE#4(350) 각각에 대한 간섭으로 작용하고(325-1, 325-2, 325-3), 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#1(320)와, 상기 UE#3(340) 및 UE#4(350) 각각에 대한 간섭으로 작용하고(335-1, 335-2, 335-3), 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#1(320)와, 상기 UE#2(330) 및 UE#4(350) 각각에 대한 간섭으로 작용하고(345-1, 345-2, 345-3), 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 빔 패턴들은 상기 UE#1(320)와, 상기 UE#2(330) 및 UE#3(340) 각각에 대한 간섭으로 작용한다(355-1, 355-2, 355-3).
또한, 상기 UE#1(320)은 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#1(320)은 상기 송신 안테나#1(311-1)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(321). 여기서, 상기 UE#1(320)에서 상기 기지국(310)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#1(311-1)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI1이라고 가정하기로 한다.
또한, 상기 UE#2(330)는 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#2(330)는 상기 송신 안테나#2(311-2)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(331). 여기서, 상기 UE#2(330)에서 상기 기지국(310)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#2(311-2)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI2라고 가정하기로 한다.
또한, 상기 UE#3(340)은 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#3(340)은 상기 송신 안테나#3(311-3)을 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(341). 여기서, 상기 UE#3(340)에서 상기 기지국(310)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#3(311-3)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI3이라고 가정하기로 한다.
또한, 상기 UE#4(350)는 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나에 상응하게 데이터를 수신하기로 선택하였기 때문에, 즉 상기 UE#4(350)는 상기 송신 안테나#4(311-4)를 최적 송신 안테나로 선택하고, 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나를 최적 송신 빔으로 선택하였기 때문에, 상기 최적 송신 빔 패턴을 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나로 설정된 피드백 정보를 피드백한다(351). 여기서, 상기 UE#4(350)에서 상기 기지국(310)으로 송신되는 피드백 정보는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 포함하며, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 송신 안테나#4(311-4)에서 제공하는 송신 빔 패턴들 중 하나, 일 예로 TxBI4라고 가정하기로 한다.
한편, 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 사용자 단말기가 CQI를 결정하기 위해 필요로 되는 유효 SINR 값은 간섭 세기를 정확하게 알 경우 정확하게 검출될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 기지국이 특정 사용자 단말기로부터 수신한 피드백 정보에 포함되어 있는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 특정 사용자를 제외한 나머지 사용자 단말기들에게 송신한다.
일 예로, 도 3에서는 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#1(320)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(310)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#1(320)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#3(340)와, 사용자 단말기#4(350)로 피드 포워드한다(333, 343, 353).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#2(330)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(310)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#2(330)를 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#1(320)과, 사용자 단말기#3(340)와, 사용자 단말기#4(350)로 피드 포워드한다(323, 343, 353).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#3(340)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(310)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#3(340)을 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#1(320)과, 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#4(350)로 송신한다(323, 333, 353).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#4(350)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 상기 기지국(310)이 서비스를 제공하는 사용자 단말기들 중 상기 사용자 단말기#4(350)을 제외한 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#1(320)과, 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#3(340)으로 송신한다(323, 333, 343).
결과적으로, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#1(320)로 상기 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#3(340)와, 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI2, TxBI3, TxBI4를 송신한다(323).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#2(330)로 상기 사용자 단말기#1(320)와, 사용자 단말기#3(340)와, 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI1, TxBI3, TxBI4를 송신한다(333).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#3(340)으로 상기 사용자 단말기#1(320)와, 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI1, TxBI2, TxBI4를 송신한다(343).
또한, 상기 기지국(310)은 상기 사용자 단말기#4(350)로 상기 사용자 단말기#1(320)와, 사용자 단말기#2(330)와, 사용자 단말기#3(340) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스, 즉 TxBI1, TxBI2, TxBI3을 송신한다(353).
이렇게, 상기 기지국(310)으로부터 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#2(330), 사용자 단말기#3(340), 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#1(320)은 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#2(330), 사용자 단말기#3(340), 사용자 단말기#4(350)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들, 즉 TxBI2, TxBI3, TxBI4에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
또한, 상기 기지국(310)으로부터 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#3(340), 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#2(330)는 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#3(340), 사용자 단말기#4(350)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들, 즉 TxBI1, TxBI3, TxBI4에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
또한, 상기 기지국(310)으로부터 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#2(340), 사용자 단말기#4(350) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#3(340)은 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#2(330), 사용자 단말기#4(350)로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들, 즉 TxBI1, TxBI2, TxBI4에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
또한, 상기 기지국(310)으로부터 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#2(340), 사용자 단말기#3(340) 각각으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신한 사용자 단말기#4(350)은 상기 기지국(310)이 상기 사용자 단말기#1(320), 사용자 단말기#2(330), 사용자 단말기#3(340)으로부터 수신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들, 즉 TxBI1, TxBI2, TxBI3에 상응하는 세기를 간섭 세기 PI로 설정하여 상기 수학식 1에서 설명한 바와 같이 유효 SINR 값을 결정한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점은 일 예로 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 시점과 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 시점과 다른 시점에서 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 시점에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서는 일 예로, 사용자 단말기가 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 메시지가 상기 사용자 단말기가 CQI를 송신하는 메시지와 동일하다고 가정하기로 한다. 하지만, 이와는 달리 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스는 상기 CQI가 송신되는 메시지와 다른 메시지를 통해서도 송신될 수도 있음은 물론이다. 여기서, 상기 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하기 위해 사용되는 메시지에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기는 가변적일 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에서는 CQI 및 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 송신하는 주기를 채널 상태가 동일하게 유지되는 주기로 결정할 수 있다.
상기 크로스 포워딩 프로세스가 수행됨에 따라 해당 사용자 단말기는 상기 해당 사용자 단말기 자신 이외의 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들을 알 수 있게 되고, 따라서 상기 다른 사용자 단말기들에 대한 최적 송신 빔 인덱스들에 상응하는 신호의 세기를 간섭 세기로 검출할 수 있다. 따라서, 상기 해당 사용자 단말기는 간섭 세기를 정확하게 검출할 수 있기 때문에 유효 SINR 값을 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 정확하게 CQI를 결정할 수 있다.
도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 mmWave 빔 포밍 방식이 사용될 경우의 크로스 포워딩 프로세스의 또 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 일 예로 도 1에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 4에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 기지국이 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1 및 송신 안테나#2를 사용하고, 기지국이 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 411단계에서 기지국은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#1로 신호를 송신하고, 상기 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#2로 신호를 송신하고 413단계로 진행한다. 여기서, 상기 시점 T1은 일 예로 스케쥴링 시점이 될 수 있다.
상기 413단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1 및 상기 사용자 단말기#2 각각으로부터 최적 송신 빔 인덱스를 수신하고 415단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 TxBI1을 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였고, 상기 사용자 단말기#2는 TxBI2를 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였다고 가정하기로 한다.
상기 415단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI1을 상기 사용자 단말기#2로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#2가 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 417단계로 진행한다. 또한, 상기 415단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#2로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI2를 상기 사용자 단말기#1로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#1이 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 상기 417단계로 진행한다.
상기 417단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2 각각으로부터 CQI를 수신한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2 각각으로부터 수신한 CQI는 해당 사용자 단말기 자신 이외의 나머지 사용자 단말기에 대한 간섭 세기를 정확하게 고려하여 결정된 CQI이다.
한편, 도 4가 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 일 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 4에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 4에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 4에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 도 5에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 일 예로 도 1에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 5에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 기지국이 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1 및 송신 안테나#2를 사용하고, 기지국이 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기#1의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 511단계에서 사용자 단말기#1은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 기지국으로부터 신호를 수신하고 513단계로 진행한다. 상기 513단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한 신호에 대해 빔 스위핑 프로세스를 수행하여 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 검출하고 515단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 최적 송신 빔 패턴 인덱스로 TxBI1을 검출하였다고 가정하기로 한다.
상기 515단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 검출한 최적 송신 빔 패턴 인덱스 TxBI1을 상기 기지국으로 피드백하고 517단계로 진행한다. 상기 517단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기#1 자신 이외의 나머지 사용자 단말기, 일 예로 상기 사용자 단말기#2에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신하고 519단계로 진행한다.
상기 519단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한, 상기 사용자 단말기#2에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 기반으로 간섭 세기 PI를 검출하여 정확한 유효 SINR 값을 검출하고, 상기 정확한 유효 SINR 값을 기반으로 정확한 CQI를 결정한 후 521단계로 진행한다.
상기 521단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 결정한 CQI를 기지국으로 피드백한다.
한편, 도 5가 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 일 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 5에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 5에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 5에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 일 예로 도 2에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 6에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 기지국이 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1 및 송신 안테나#2를 사용하고, 기지국이 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 611단계에서 기지국은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#1로 신호를 송신하고, 상기 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#2로 신호를 송신하고 613단계로 진행한다. 여기서, 상기 시점 T1은 일 예로 스케쥴링 시점이 될 수 있다.
상기 613단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1 및 상기 사용자 단말기#2 각각으로부터 최적 송신 빔 인덱스를 수신하고 615단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 TxBI2를 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였고, 상기 사용자 단말기#2는 TxBI1을 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였다고 가정하기로 한다.
상기 615단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI2를 상기 사용자 단말기#2로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#2가 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 617단계로 진행한다. 또한, 상기 615단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#2로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI1을 상기 사용자 단말기#1로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#1이 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 상기 617단계로 진행한다.
상기 617단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2 각각으로부터 CQI를 수신한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2 각각으로부터 수신한 CQI는 해당 사용자 단말기 자신 이외의 나머지 사용자 단말기에 대한 간섭 세기를 정확하게 고려하여 결정된 CQI이다.
한편, 도 6이 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 다른 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 6에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 6에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 6에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 7에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 일 예로 도 2에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 7에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 기지국이 2개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1 및 송신 안테나#2를 사용하고, 기지국이 2개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1 및 사용자 단말기#2로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기#1의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 711단계에서 사용자 단말기#1은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 기지국으로부터 신호를 수신하고 713단계로 진행한다. 상기 713단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한 신호에 대해 빔 스위핑 프로세스를 수행하여 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 검출하고 715단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 최적 송신 빔 패턴 인덱스로 TxBI2를 검출하였다고 가정하기로 한다.
상기 715단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 검출한 최적 송신 빔 패턴 인덱스 TxBI2를 상기 기지국으로 피드백하고 717단계로 진행한다. 상기 717단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기#1 자신 이외의 나머지 사용자 단말기, 일 예로 상기 사용자 단말기#2에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 수신하고 719단계로 진행한다.
상기 719단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한, 상기 사용자 단말기#2에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 기반으로 간섭 세기 PI를 검출하여 정확한 유효 SINR 값을 검출하고, 상기 정확한 유효 SINR 값을 기반으로 정확한 CQI를 결정한 후 721단계로 진행한다.
상기 721단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 결정한 CQI를 기지국으로 피드백한다.
한편, 도 7이 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 다른 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 7에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 7에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 7에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도 8에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 일 예로 도 3에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 8에 도시되어 있는 기지국의 동작 과정은 기지국이 4개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1과, 송신 안테나#2와, 송신 안테나#3 및 송신 안테나#4를 사용하고, 기지국이 4개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 기지국의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 811단계에서 기지국은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#1로 신호를 송신하고, 상기 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#2로 신호를 송신하고, 상기 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#3으로 신호를 송신하고, 상기 시점 T1에서 미리 설정되어 있는 최적 송신 빔 인덱스에 상응하게 사용자 단말기#4로 신호를 송신하고 813단계로 진행한다. 여기서, 상기 시점 T1은 일 예로 스케쥴링 시점이 될 수 있다.
상기 813단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1과, 상기 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4 각각으로부터 최적 송신 빔 인덱스를 수신하고 815단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 TxBI1을 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였고, 상기 사용자 단말기#2는 TxBI2를 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였고, 상기 사용자 단말기#3은 TxBI3을 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였고, 상기 사용자 단말기#4는 TxBI4를 최적 송신 빔 인덱스로 피드백하였다고 가정하기로 한다.
상기 815단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI1을 상기 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4 각각으로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4 각각이 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 817단계로 진행한다.
또한, 상기 815단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#2로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI2를 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4가 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 상기 817단계로 진행한다.
또한, 상기 815단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#3으로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI3을 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2 및 사용자 단말기#4로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2 및 사용자 단말기#4가 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 상기 817단계로 진행한다.
또한, 상기 815단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#4로부터 수신한 최적 송신 빔 인덱스 TxBI4를 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2 및 사용자 단말기#3으로 피드 포워드하여, 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2 및 사용자 단말기#3이 정확한 유효 SINR 값을 검출하여 정확한 CQI를 상기 기지국으로 피드백하도록 하고 상기 817단계로 진행한다.
상기 817단계에서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4 각각으로부터 CQI를 수신한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4 각각으로부터 수신한 CQI는 해당 사용자 단말기 자신 이외의 나머지 사용자 단말기에 대한 간섭 세기를 정확하게 고려하여 결정된 CQI이다.
한편, 도 8이 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 또 다른 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 8에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 8에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 8에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 동작 과정의 또 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 9에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 일 예로 도 3에 도시되어 있는 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다. 즉, 도 9에 도시되어 있는 사용자 단말기의 동작 과정은 기지국이 4개의 송신 안테나들, 일 예로 송신 안테나#1과, 송신 안테나#2와, 송신 안테나#3 및 송신 안테나#4를 사용하고, 기지국이 4개의 사용자 단말기들, 일 예로 사용자 단말기#1과, 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4로 서비스를 제공할 경우의 크로스 포워딩 프로세스에 따른 사용자 단말기의 동작 과정임에 유의하여야만 할 것이다.
먼저, 911단계에서 사용자 단말기#1은 미리 설정되어 있는 시점 T1에서 기지국으로부터 신호를 수신하고 913단계로 진행한다. 상기 913단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한 신호에 대해 빔 스위핑 프로세스를 수행하여 최적 송신 빔 패턴 인덱스를 검출하고 915단계로 진행한다. 여기서, 상기 사용자 단말기#1은 최적 송신 빔 패턴 인덱스로 TxBI1을 검출하였다고 가정하기로 한다.
상기 915단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 검출한 최적 송신 빔 패턴 인덱스 TxBI1을 상기 기지국으로 피드백하고 917단계로 진행한다. 상기 917단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 상기 사용자 단말기#1 자신 이외의 나머지 사용자 단말기들, 일 예로 상기 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들을 수신하고 919단계로 진행한다.
상기 919단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 기지국으로부터 수신한, 상기 사용자 단말기#2와, 사용자 단말기#3 및 사용자 단말기#4에서 송신한 최적 송신 빔 패턴 인덱스들을 기반으로 간섭 세기 PI를 검출하여 정확한 유효 SINR 값을 검출하고, 상기 정확한 유효 SINR 값을 기반으로 정확한 CQI를 결정한 후 921단계로 진행한다.
상기 921단계에서 상기 사용자 단말기#1은 상기 결정한 CQI를 기지국으로 피드백한다.
한편, 도 9가 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 또 다른 예를 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 9에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 9에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 9에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 동작 과정의 또 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 기지국(1000)은 송신기(1011)와, 제어기(1013)와, 수신기(1015)와, 저장 유닛(1017) 및 출력 유닛(1019)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1013)는 상기 기지국(1000)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1011)는 상기 제어기(1013)의 제어에 따라 상기 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 포함하는 다른 엔터티(entity)들, 일 예로 사용자 단말기 등과 같은 다른 엔터티들로 각종 신호 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1011)가 송신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1015)는 상기 제어기(1013)의 제어에 따라 상기 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 포함하는 다른 엔터티들, 일 예로 사용자 단말기 등과 같은 다른 엔터티들로부터 각종 신호 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1015)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1017)은 상기 제어기(1013)의 제어에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1017)은 상기 수신기(1015)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
상기 출력 유닛(1019)은 상기 제어기(1013)의 제어에 따라 상기 기지국(600)이 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 관련된 각종 신호 및 각종 메시지들을 출력한다. 여기서, 상기 출력 유닛(619)이 출력하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 10에는 상기 기지국(1000)이 상기 송신기(1011)와, 제어기(1013)와, 수신기(1015)와, 저장 유닛(1017) 및 출력 유닛(1019)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 기지국(1000)은 상기 송신기(1011)와, 제어기(1013)와, 수신기(1015)와, 저장 유닛(1017) 및 출력 유닛(1019) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 기지국(1000)은 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용자 단말기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 사용자 단말기(1100)는 송신기(1111)와, 제어기(1113)와, 수신기(1115)와, 저장 유닛(1117) 및 출력 유닛(1119)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1113)는 상기 사용자 단말기(1100)의 전반적인 동작을 제어하며, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작을 제어한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 대해서는 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1111)는 상기 제어기(1113)의 제어에 따라 상기 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 포함하는 다른 엔터티들, 일 예로 기지국 등과 같은 다른 엔터티들로 각종 신호 및 각종 메시지들을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1111)가 송신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1115)는 상기 제어기(1113)의 제어에 따라 상기 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 포함하는 다른 엔터티들, 일 예로 기지국 등과 같은 다른 엔터티들로부터 각종 신호 및 각종 메시지들을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1115)가 수신하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1117)은 상기 제어기(1113)의 제어에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 관련된 프로그램과 각종 데이터 등을 저장한다.
또한, 상기 저장 유닛(1117)은 상기 수신기(1115)가 상기 다른 엔터티들로부터 수신한 각종 신호 및 각종 메시지들을 저장한다.
상기 출력 유닛(1119)은 상기 제어기(1113)의 제어에 따라 상기 사용자 단말기(1100)가 수행하는 본 발명의 일 실시예에 따른 MU-MIMO 방식을 지원하는 통신 시스템에서 수행되는 송신 빔 정보 및 채널 품질 정보 송/수신 동작에 관련된 동작에 관련된 각종 신호 및 각종 메시지들을 출력한다. 여기서, 상기 출력 유닛(1119)이 출력하는 각종 신호 및 각종 메시지들은 도 1 내지 도 9에서 설명한 바와 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 도 11에는 상기 사용자 단말기(1100)가 상기 송신기(1111)와, 제어기(1113)와, 수신기(1115)와, 저장 유닛(1117) 및 출력 유닛(1119)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 사용자 단말기(1100)는 상기 송신기(1111)와, 제어기(1113)와, 수신기(1115)와, 저장 유닛(1117) 및 출력 유닛(1119) 중 적어도 두 개가 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다. 또한, 상기 사용자 단말기(1100)는 1개의 프로세서로 구현될 수도 있음은 물론이다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(Read-Only Memory: ROM)와, 랜덤-접속 메모리(Random-Access Memory: RAM)와, CD-ROM들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 CD, DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형할 수 있음은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multi-user multi-input multi-output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 사용자 단말기의 송신 빔 정보 수신 방법에 있어서,
    상기 제1 사용자 단말기가 선택한 제1 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 송신하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 제2 사용자 단말기가 선택한 제2 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    채널 품질 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 채널 품질 정보는 상기 제2 송신 빔에 대한 신호 세기인 제1 신호 세기를 간섭 세기로 사용하는 유효 신호 대 간섭 잡음 비(signal to interference and noise ratio: SINR)에 기반하여 결정되며,
    상기 유효 SINR은 하기 수학식에 기반하여 결정되며:
    Figure 112021125417029-pat00015

    상기 수학식에서, γeff는 상기 유효 SINR을 나타내며, PS는 상기 제1 송신 빔에 대한 신호 세기인 제2 신호 세기를 나타내며, PI는 상기 제1 신호 세기인 상기 간섭 세기를 나타내며, PN은 잡음 세기를 나타내는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 과정과,
    상기 신호에 대한 빔 스위핑(beam sweeping) 프로세스를 수행하여 상기 제1 송신 빔을 선택하는 과정을 더 포함하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 송신하는 과정은,
    상기 기지국으로 상기 채널 품질 정보를 송신하는 시점과 동일한 시점 또는 다른 시점에 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 송신하는 과정은,
    상기 기지국으로 상기 채널 품질 정보를 송신하는 메시지와 동일한 메시지 또는 다른 메시지에 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정은,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 채널 상태가 동일하게 유지되는 주기로 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  6. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multi-user multi-input multi-output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국의 송신 빔 정보 송신 방법에 있어서,
    제1 사용자 단말기로부터 상기 제1 사용자 단말기가 선택한 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 적어도 하나의 제2 사용자 단말기로 송신하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 제2 사용자 단말기로부터 상기 적어도 하나의 제2 사용자 단말기에 의해 선택된 제2 송신 빔에 대한 채널 품질 정보를 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 채널 품질 정보는 상기 제1 송신 빔에 대한 신호 세기인 제1 신호 세기를 간섭 세기로 사용하는 유효 신호 대 간섭 잡음 비(signal to interference and noise ratio: SINR)에 기반하여 결정되며,
    상기 유효 SINR은 하기 수학식에 기반하여 결정되며:
    Figure 112021502849768-pat00016

    상기 수학식에서, γeff는 상기 유효 SINR을 나타내며, PS는 상기 제2 송신 빔에 대한 신호 세기인 제2 신호 세기를 나타내며, PI는 상기 제1 신호 세기인 상기 간섭 세기를 나타내며, PN은 잡음 세기를 나타내는 상기 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정은,
    상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 채널 품질 정보를 수신하는 시점과 동일한 시점 또는 다른 시점에 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정은,
    상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 채널 품질 정보를 수신하는 메시지와 동일한 메시지 또는 다른 메시지를 통해 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하는 과정을 포함하는 상기 방법.
  10. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multi-user multi-input multi-output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 사용자 단말기에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
    상기 송신기를 통해 상기 제1 사용자 단말기가 선택한 제1 송신 빔에 대한 정보를 기지국으로 송신하고,
    상기 수신기를 통해 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 제2 사용자 단말기가 선택한 제2 송신 빔에 대한 정보를 수신하고,
    상기 송신기를 통해 채널 품질 정보를 상기 기지국으로 송신하도록 구성되며,
    상기 채널 품질 정보는 상기 제2 송신 빔에 대한 신호 세기인 제1 신호 세기를 간섭 세기로 사용하는 유효 신호 대 간섭 잡음 비(signal to interference and noise ratio: SINR)에 기반하여 결정되며,
    상기 유효 SINR은 하기 수학식에 기반하여 결정되며:
    Figure 112021125417029-pat00017

    상기 수학식에서, γeff는 상기 유효 SINR을 나타내며, PS는 상기 제1 송신 빔에 대한 신호 세기인 제2 신호 세기를 나타내며, PI는 상기 제1 신호 세기인 상기 간섭 세기를 나타내며, PN은 잡음 세기를 나타내는 상기 제1 사용자 단말기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는:
    상기 수신기를 통해 상기 기지국으로부터 신호를 수신하고,
    상기 신호에 대한 빔 스위핑(beam sweeping) 프로세스를 수행하여 상기 제1 송신 빔을 선택하도록 구성되는 상기 제1 사용자 단말기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 송신기를 통해 상기 기지국으로 상기 채널 품질 정보를 송신하는 시점과 동일한 시점 또는 다른 시점에 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하도록 구성되는 상기 제1 사용자 단말기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 송신기를 통해 상기 기지국으로 상기 채널 품질 정보를 송신하는 메시지와 동일한 메시지 또는 다른 메시지에 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 송신하도록 구성되는 상기 제1 사용자 단말기.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 송신기를 통해 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 채널 상태가 동일하게 유지되는 주기로 상기 기지국으로 송신하도록 구성되는 상기 제1 사용자 단말기.
  15. 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multi-user multi-input multi-output: MU-MIMO) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송신기;
    수신기; 및
    제어기를 포함하며, 상기 제어기는:
    상기 수신기를 통해 제1 사용자 단말기로부터 상기 제1 사용자 단말기가 선택한 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하고,
    상기 송신기를 통해 상기 제1 송신 빔 정보를 적어도 하나의 제2 사용자 단말기로 송신하고,
    상기 수신기를 통해 상기 적어도 하나의 제2 사용자 단말기로부터 상기 적어도 하나의 제2 사용자 단말기에 의해 선택된 제2 송신 빔에 대한 채널 품질 정보를 수신하도록 구성되며,
    상기 채널 품질 정보는 상기 제1 송신 빔에 대한 신호 세기인 제1 신호 세기를 간섭 세기로 사용하는 유효 신호 대 간섭 잡음 비(signal to interference and noise ratio: SINR)에 기반하여 결정되며,
    상기 유효 SINR은 하기 수학식에 기반하여 결정되며:
    Figure 112021502849768-pat00018

    상기 수학식에서, γeff는 상기 유효 SINR을 나타내며, PS는 상기 제2 송신 빔에 대한 신호 세기인 제2 신호 세기를 나타내며, PI는 상기 제1 신호 세기인 상기 간섭 세기를 나타내며, PN은 잡음 세기를 나타내는 상기 기지국.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 채널 품질 정보를 수신하는 시점과 동일한 시점 또는 다른 시점에 상기 수신기를 통해 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 상기 기지국.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 수신기를 통해 상기 제1 사용자 단말기로부터 상기 채널 품질 정보를 수신하는 메시지와 동일한 메시지 또는 다른 메시지를 통해 상기 제1 송신 빔에 대한 정보를 수신하도록 구성되는 상기 기지국.
  19. 삭제
  20. 삭제
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