KR102391724B1 - 무선 통신 시스템에서 비직교 다중 접속을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 비직교 다중 접속을 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 다양한 실시 예들에 따른, 다중 안테나를 지원하는 기지국의 동작 방법은 제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력, 상기 제2 단말에 할당된 제2 전력에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드에 따라 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 비직교 다중 접속을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NON ORTHOGONAL MULTIPLE ACCESS IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
아래의 다양한 실시 예들은 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA)에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 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(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 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), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 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) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
현재 MIMO-NOMA에 관련된 여러 연구가 진행되었는데, 이에는 전력 할당, 단말 클러스터링(clustering), 오픈-루프(open-loop), 클로즈드-루프(closed loop) 환경에서 프리코더와 결합 등이 있고, 낮은 SINR에서 효율이 좋은 다중 안테나의 다이버시티 이득의 획득에 대한 연구는 구체적으로 진행된 바가 없고, 또한 이를 선택적으로 활용하는 방법을 고려하지 않았다.
아래의 다양한 실시 예들은, 다중 안테나 이득을 활용하여 비직교 다중 접속 방식으로 통신하는 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
다양한 실시 예들에 따른, 다중 안테나를 지원하는 기지국의 동작 방법은 제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력, 상기 제2 단말에 할당된 제2 전력에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드에 따라 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국의 동작 방법은 다이버시티(diversity) 방식으로 송신하기 위한 제1 단말과 관련된 제1 신호를 생성하는 과정과, 다중화(multiplexing) 방식으로 송신하기 위한 제2 단말과 관련된 제2 신호를 생성하는 과정과, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 단말과 관련된 제1 전력, 및 상기 제2 단말과 관련된 제2 전력에 기반하여 신호를 생성하는 과정과, 직교 다중 접속 방식으로, 상기 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함하고, 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력은 상기 제1 단말의 채널 정보 및 상기 제2 단말의 채널 정보에 기반하여 할당될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 단말의 동작 방법은 기지국으로부터 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 제어 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 상기 신호의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드에 기반하여 상기 신호로부터 상기 단말과 관련된 제1 신호를 검출하는 과정을 포함하고, 상기 제어 정보는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함하고, 상기 신호는 상기 결정된 전송 모드에 따라 기지국에 의해 생성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로서, 상기 단말 및 다른 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 단말 및 상기 다른 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국은 컨트롤러 및 송신기를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력, 상기 제2 단말에 할당된 제2 전력에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정하도록 구성되고, 상기 송신기는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하고, 상기 결정된 전송 모드에 따라 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 구성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국은 컨트롤러, 및 송신기를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는 다이버시티(diversity) 방식으로 송신하기 위한 제1 단말과 관련된 제1 신호를 생성하고, 다중화(multiplexing) 방식으로 송신하기 위한 제2 단말과 관련된 제2 신호를 생성하고, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 단말과 관련된 제1 전력, 및 상기 제2 단말과 관련된 제2 전력에 기반하여 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 송신기는 비직교 다중 접속 방식으로, 상기 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 구성되고,
상기 제1 전력 및 상기 제2 전력은 상기 제1 단말의 채널 정보 및 상기 제2 단말의 채널 정보에 기반하여 할당될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 단말은 수신기, 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 수신기는 기지국으로부터 제어 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제어 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 상기 신호의 전송 모드를 결정하고, 상기 결정된 전송 모드에 기반하여 상기 신호로부터 상기 단말과 관련된 제1 신호를 검출하도록 구성되고, 상기 제어 정보는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함하고, 상기 신호는 상기 결정된 전송 모드에 따라 기지국에 의해 생성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로서, 상기 단말 및 다른 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 단말 및 상기 다른 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치 및 동작 방법은 셀 전체에 지원하는 채널 용량을 향상시킬 수 있다.
본 개시에 대한 보다 완전한 이해를 위해 첨부된 도면을 참조하여 아래의 상세한 설명이 이뤄진다. 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 다중 안테나 시스템에서 다중화(multiplexing) 방식을 고려한 전송을 도시한다.
도 2는 NOMA(non orthogonal multiple access) 시스템을 도시한다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 장치의 기능적 블록 구성을 도시한다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러의 기능적 블록 구성을 도시한다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 제1 전송 모드를 도시한다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 제1 전송 모드에서 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른, 제2 전송 모드를 도시한다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 제2 전송 모드에서 기지국의 동작의 흐름도이다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 기지국 및 단말 간의 관계를 도시한다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 제어 정보의 구조 예를 도시한다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 기지국 동작의 흐름도이다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른 단말의 동작을 도시한다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른, 기지국 및 단말들 간 신호 교환을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시 예들의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 다양한 실시 예들을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 다양한 실시 예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 단말, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 개시는 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 신호 송신을 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 제어 정보를 지칭하는 용어, 다중 안테나 신호 처리 방식을 지칭하는 용어, 상태 변화를 지칭하는 용어(예: 모드(mode), 이벤트(event)), 송신 신호를 지칭하는 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, 이하 'NOMA'라고 칭한다.) 방식이란 두 단말의 채널 용량을 측정하는 용량 영역(capacity region)을 획득하는데 가장 좋은 방식으로 알려져 있기 때문에, 최근 다음 세대 통신의 새로운 다중 접속 기술의 강력한 후보로 떠오르고 있다. NOMA가 작동하기 위해서는 기지국을 중심으로 가까운 단말과 먼 단말을 부분집합으로 하여, 복수의 부분집합들을 구성하는 과정(clustering) 및 전력 할당을 차별적으로 하는 등 새로운 동작들이 추가되기 때문에 관련된 새로운 연구들이 진행되며 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)단체에서 세계적인 연구가 진행 중이다. 통신 용량을 높이기 위해서 다중 안테나를 활용하는 것은 필수이기 때문에 따라서 NOMA는 복수의 안테나들이 있는 환경에서, 즉 MIMO(multiple-input multiple-output) 환경에서 활용하는 것이 가장 효율적이고 적합하다.
이하 본 개시는 NOMA 환경의 무선 통신 시스템에서, 다이버시티 이득을 획득하기 위한 기술에 대해 설명한다.
도 1은 다중 안테나 시스템에서 다중화(multiplexing) 방식을 고려한 전송을 도시한다. 상기 다중 안테나 시스템은 특별한 설명이 없는 한, 이하 설명에서 2개의 송신부의 안테나, 2개의 수신부의 안테나를 가정한다. 이하 사용되는 '~부', '~기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
상기 도 1을 참고하면, 다중 안테나 시스템 100은 송신부 130과 수신부 140에 공간적으로 이격된 복수의 안테나들을 사용하는 시스템일 수 있다. 상기 다중 안테나 시스템 100은 기존의 단일 입력 단일 출력 시스템(single input single output system)에 비해 비트오류율(bit error rate, BER)과 같은 무선 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있고, 이는 송수신 안테나 간의 무선 링크들을 통해 수신되는 모든 신호를 적적하게 결합함으로써 얻을 수 있다. 따라서 추가로 주파수 대역을 사용하지 않고 무선 통신 성능을 크게 향상시킬 수 있으나, 하드웨어와 연산복잡도가 기존 시스템이 비해 증가하게 된다.
송신하려는 데이터 스트림 101, 데이터 스트림 102는 상기 송신부 130으로 입력된다. 상기 데이터 스트림 101, 상기 데이터 스트림 102는 심볼 111, 심볼 112로 이루어질 수 있다. 상기 심볼 111은
Figure 112015124396601-pat00001
, 상기 심볼 112는
Figure 112015124396601-pat00002
일 수 있다. 상기 심볼 111, 상기 심볼 112는 상기 송신부 130에서 상기 수신부 140으로 동시에 송신될 수 있다. 상기 심볼 111, 상기 심볼 112는 각각 데이터 스트림 101, 102의 일부일 수 있다. 상기 송신부 130은 안테나 131 및 안테나 132를 포함할 수 있다. 다중화(multiplexing) 방식을 이용하는 경우, 상기 심볼 111, 상기 심볼 112은 상기 안테나 131, 상기 안테나 132에 각각 입력될 수 있다. 상기 입력된 심볼 111, 상기 입력된 심볼 112는 상기 안테나 131, 상기 안테나 132로부터 상기 수신부 140으로 채널 120을 통하여 전송될 수 있다.
상기 수신부 140은 안테나 141, 안테나 142를 포함할 수 있다. 다중화 방식을 이용하는 경우, 상기 채널 120을 고려하여 상기 안테나 141, 상기 안테나 142는 상기 심볼 111, 상기 심볼 112를 나누어 수신할 수 있다. 수신 시에 상기 채널 120의 채널 환경에 따른 잡음이 포함될 수 있다. 상기 잡음이 강한 경우, 상기 수신부 140은 정상적인 수신이 어려울 수 있다. 다중 안테나 시스템에서 채널은 송신부의 안테나 개수 및 수신부의 안테나 개수에 따른 크기의 행렬로 표현될 수 있다. 상기 채널 120은 2 X 2 크기의 행렬로 표현될 수 있다. 상기 다중 안테나 시스템의 채널 상태는 하기의 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00003
Figure 112015124396601-pat00004
는 상기 수신부 140의 k번째 안테나에서 수신되는 심볼,
Figure 112015124396601-pat00005
는 상기 송신부 130의 k번째 안테나에서 송신하는 심볼,
Figure 112015124396601-pat00006
는 상기 수신부 140의 k번째 안테나에서 수신되는 잡음이다. 상기 잡음은 채널의 상태에 따라 달라질 수 있다.
상기 수신부 140은 수신된 이후, 수신된 심볼들을 복호하여 송신된 심볼들을 검출할 수 있다. 상기 수신부 140은 상기 잡음에 따라 상기 송신된 심볼들의 정확한 파악이 어려울 수 있다. 즉, 상기 잡음에 따라, 채널 이득(channel gain)은 낮아질 수 있다.
도 2는 NOMA 시스템을 도시한다. 도 2(a)는 상기 NOMA 시스템에서, 기지국과 단말간의 관계를 도시한다. 도 2(b)는 상기 NOMA 시스템에서, 단말에 할당되는 주파수와 전력간의 관계를 도시한다. NOMA는 동일한 시간, 주파수, 공간 자원 상에 두 대 이상의 단말에 대한 데이터를 동시에 전송하여 주파수 효율을 향상시키는 기술이다. NOMA 시스템은 기존의 직교 다중접속 방식(orthogonal multiple access, OMA), 예를 들어 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA)이 갖고 있던 주파수 자원 할당 관점에서의 직교성을 깰 수 있다. NOMA 시스템은 같은 주파수 자원 상에 두 대 이상의 단말을 동시에 중첩 할당하여 자원 효율을 높일 수 있다. NOMA 시스템은 안테나의 수보다 많은 단말을 지원하는 기술의 특성상, 상기 NOMA 시스템의 수학식은 채널 용량의 수학식에서 로그식 앞에 붙는 계수가 커지는 반면, 간섭의 증가로 SINR (signal to noise ratio)이 낮아지기 때문에 로그값이 낮아질 수 있다.
도 2(a)를 참고하면, NOMA 시스템 200은 동일한 주파수 환경을 가정할 수 있다. 상기 NOMA 시스템 200은 기지국 210과 채널 품질의 차이가 상대적으로 큰 두 개의 단말을 포함할 수 있다. 상기 품질은 SINR의 크기를 의미할 수 있다. 상기 기지국 210은 커버리지 영역에 단말 220 및 단말 230을 포함할 수 있다. 상기 단말 220은 상기 기지국 210과 상대적으로 가까운 거리에 위치한 단말일 수 있다. 상기 단말 230은 상기 기지국 210과 상대적으로 먼 거리에 위치한 단말일 수 있다. 상기 단말 230은 상기 기지국 210의 상기 커버리지 영역의 경계에 위치할 수 있다. 상기 기지국 210은 상기 제1 단말 220으로 송신하기 위한 데이터 심볼들 및 상기 제2 단말 230으로 송신하기 위한 데이터 심볼들을 중첩할 수 있다.상기 기지국 210은 상기 제1 단말 220, 상기 제2 단말 230으로 상기 중첩된 데이터 심볼들을 동일한 주파수 및 시간 자원을 통해 전송할 수 있다.
상기 기지국 210은 상기 단말 220은 SINR 세기가 크므로, 상기 단말 220에 상대적으로 적은 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국 210은 상기 단말 230의 SINR 세기가 크므로, 상기 단말 230에 많은 전력을 할당할 수 있다.
상기 단말 220은 순차적 간섭제거(successive interference cancellation, SIC) 방식에 따라, 신호 중에서 상대적으로 세기가 강한 단말 230과 관련된 간섭 신호를 먼저 복호하고, 제거한 후, 자신과 관련된 신호를 성공적으로 복호할 수 있다. 상기 단말 220과 관련된 신호는 상기 단말 230에게 간섭 신호로 작용할 수 있다. 상기 단말 220과 관련된 신호는 상기 단말 230에 상대적으로 약하게 도달할 수 있다. 상기 단말 230은 상기 단말 220과 관련된 신호를 고려하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 단말 230은 자신의 신호를 성공적으로 복호할 수 있다.
상기 도 2(b)를 참고하면, X축은 주파수, Y축은 전력을 의미할 수 있다. 상기 제1 단말 220 및 상기 제2 단말 230은 동일한 주파수 자원을 가질 수 있다. 상기 제1 단말 220에 할당되는 자원 221 및 상기 제2 단말 230에 할당되는 자원 231은 동일한 주파수 자원을 가지므로 구분이 필요할 수 있다. 상기 기지국 210은 상기 단말 220에 할당되는 전력과 상기 단말 230에 할당되는 전력의 크기를 다르게 할 수 있다. 상기 단말 220에 할당되는 전력은 상기 단말 220의 SINR의 세기에 따라 결정될 수 있다. 상기 단말 230에 할당되는 전력은 상기 단말 230의 SINR의 세기에 따라 결정될 수 있다. 상기 기지국 210은 상기 단말 220은 SINR 세기가 크므로, 상기 단말 220에 상대적으로 적은 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국 210은 상기 단말 230의 SINR 세기가 크므로, 상기 단말 230에 많은 전력을 할당할 수 있다. 상기 자원 231은 상기 자원 221 보다 더 많은 전력을 가질 수 있다. 상기 단말 220은 많은 전력을 할당하지 않더라도, SINR 세기가 크기 때문에, 수신된 신호를 정확히 결정할 수 있다. 즉 NOMA 시스템은 자원을 구분하는 요소로 전력의 할당을 이용할 수 있다.
상술한 NOMA 시스템에 따르면, 기지국과 멀리 떨어져 있는 단말의 BER 성능이 문제될 수 있다. 상기 기지국과 멀리 떨어져 있을 수록, 단말들의 BER 성능이 안 좋아질 수 있다. 따라서 상기 기지국의 셀 경계에 있는 단말은 성능의 개선이 필요할 수 있다. 상기 기지국은 상기 셀 전체의 채널 용량을 고려하여 전력을 할당할 필요가 있다. 상기 셀 전체의 채널 용량은 상기 셀 경계에 있는 단말의 채널 용량과 상기 셀 내부에 있는 단말의 채널 용량의 합일 수 있다. 상기 셀 전체의 채널 용량은 증가시키면서, 상기 셀 경계에 있는 단말의 성능을 개선하는 시스템이 요구될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 NOMA 시스템에서 다이버시티 이득을 활용하는 새로운 전송 모드를 규정하고 상기 전송 모드를 활용하여 단말들의 클러스터링(clustering) 및 전송 모드를 결정하는 알고리즘을 나타낼 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들은 4가지의 전송 모드를 포함할 수 있다. 상기 4가지 전송 모드는 NOMA 시스템에서의 다이버시티 이득을 활용하는 전송 기법인 제1 전송 모드 및 제2 전송모드와 종래의 NOMA 시스템에서의 전송 기법인 제3 전송 모드, 종래의 OMA 시스템에서의 전송 기법인 제4 전송 모드를 포함할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예들에 따른 장치의 기능적 블록 구성을 도시한다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 장치 300은 기지국일 수 있다. 네트워크 유형에 따라, "기지국(base station)" 또는 "액세스 포인트(AP: Access Point)"와 같이, 다른 잘 알려진 용어들이 기지국("eNodeB" 또는 "eNB") 대신 사용될 수 있다. 편의상, 용어 기지국("eNodeB" 또는 "eNB")은 본 특허 문서에서 원격(remote) 단말기들(terminals)에 무선 액세스를 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure) 구성 요소들을 의미하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 네트워크 유형에 따라, "이동국(mobile station)", "가입자국(subscriber station)", "원격 단말기(remote terminal)", "무선 단말기(wireless terminal)", 또는 "사용자 장치(user device)"와 같은 다른 잘 알려진 용어들이 단말(UE: User Equipment) 대신 사용될 수 있다.
상기 장치 300은 수신기 310, 컨트롤러 320, 송신기 330을 포함할 수 있다. 상기 수신기 310은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들면, 수신기 510은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 RF(radio frequency) 신호, 기저대역 신호 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들면, 데이터 수신 시, 상기 수신기 510은 적어도 하나의 안테나를 통해 RF 신호를 수신하고, RF 신호에 대한 처리 후, 기저대역 신호로 하향변환하고, 디지털 신호로 변환한다. 예를 들어, 상기 수신기 510은 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 다수의 수신 안테나들이 구비된 경우, 상기 수신기 510은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다.
상기 수신기 310은 복수의 단말들로부터 각각 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 또는 채널 상태 정보(channel status information, CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 상기 복수의 단말들 각각의 전력 할당에 이용될 수 있다.
상기 컨트롤러 320은 상기 수신기 310을 통해 수신된 채널 정보를 이용할 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 상기 채널 정보에 기반하여 복수의 단말들에 할당되는 전력의 크기를 결정할 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 복수의 전송 방식(전송 모드) 각각에서의 채널 용량을 계산할 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 상기 채널 정보에 따라, 상기 송신기 330의 전송 방식을 결정할 수 있다. 또한 상기 컨트롤러 320은 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 전송 방식은 4가지 전송 방식(전송 모드) 중 하나일 수 있다.
상기 4가지 전송 모드 중 제1 전송 모드는, NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제1 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하고 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 제2 전송 모드는, NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제1 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하고, 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 제3 전송 모드는 NOMA 방식이다. 제1 단말 및 제2 단말 모두에 대하여 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 제4 전송 모드는 OMA 시스템에서, 기지국은 복수의 단말들 각각에 대한 직교성을 만족하는 신호를 생성하여 각각 송신하는 방식이다.
상기 컨트롤러 320은 상기 복수의 단말들 각각의 채널용량의 합에 기반하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 또한 상기 컨트롤러 320은 상기 채널 정보 및 상기 결정되는 전송 모드에 따라 송신할 신호를 생성할 수 있다. 상기 생성되는 신호는 상기 송신기 320이 상기 복수의 단말들에 송신하기 위한 신호일 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 상기 생성되는 신호를 이용하여 다이버시티(diversity) 이득 또는 다중화(multiplexing) 이득을 획득할 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 상기 복수의 단말들 각각에 할당되는 전력에 기반하여 상기 신호를 생성할 수 있다.
상기 송신기 330은 상기 컨트롤러 320을 통해 생성된 상기 신호를 상기 복수의 단말들에게 송신할 수 있다. 상기 송신기 330은 상기 신호를 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 복수의 단말들에게 송신할 수 있다. 상기 제1 전송 모드, 상기 제2 전송 모드, 및 상기 제3 전송 모드는 NOMA 시스템에서의 전송 방식이므로, 상기 장치 300은 상기 복수의 단말들 각각에 송신되는 데이터를 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에 의해 송신할 수 있다. 상기 데이터는 상기 생성된 신호의 일부일 수 있다. 따라서 상기 송신기 330은 상기 생성된 신호를 상기 복수의 단말들에게 동시에 송신할 수 있다. 상기 제4 전송 모드의 경우, OMA 시스템에서의 전송 방식이므로, 상기 송신기 330은 상기 복수의 단말들 각각에 송신하려는 데이터 각각을 다른 시간 또는 다른 주파수 자원에 의해 송신할 수 있다. 상기 데이터 각각은 각각 독립적일 수 있다. 따라서 상기 생성된 신호는 상기 복수의 단말들 중 하나의 단말에만 관련된 신호일 수 있다. 상기 복수의 단말들 각각에 대하여 각각의 신호들을 생성할 수 있다. 상기 각각의 신호들은 서로 직교성을 만족하므로, 상기 복수의 단말들과 기지국 간의 통신 성능에 큰 영향을 미치지 않을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 장치 300은 동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원으로 신호를 송신할 수 있다. 전술한대로, NOMA 시스템을 지원하는 환경에서는, 전력이 자원을 구분하는 요소가 될 수 있다. 따라서 상기 생성된 신호를 복수의 단말들에 동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원으로 송신할 수 있다. 상기 복수의 단말들은 상기 신호를 송신한 뒤, 자신에 해당하는 신호 외의 나머지 신호들을 간섭으로 분류할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예들에 따른 컨트롤러의 기능적 블록 구성을 도시한다. 상기 기능적 블록 구성은 상기 도 3에 도시된 상기 컨트롤러 320에 포함될 수 있다. 상기 컨트롤러 320은 전력할당부 421, 채널 용량 처리부 422, 전송 모드 결정부 423, 신호생성부 424를 포함할 수 있다.
상기 전력할당부 421은 상기 채널 정보에 기반하여 복수의 단말들에 할당되는 전력의 크기를 결정할 수 있다. 상기 전력할당부 421은 상기 채널 정보를 통하여 상기 복수의 단말들 각각의 채널 이득을 획득할 수 있다. 상기 전력할당부 421은 상기 획득된 채널이득에 반비례하여 상기 복수의 단말들 각각의 전력의 할당량을 결정할 수 있다. 즉, 상기 전력할당부 421은 채널이득의 크기가 큰 단말에는 적은 전력을 할당할 수 있다. 상기 전력할당부 421은 채널이득의 크기가 작은 단말에는 많은 전력을 할당할 수 있다. 상기 전력할당부 421은 단말에 전력을 할당하는 경우 FTPA(fractional transmit power allocation) 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 전력할당부 421이 상기 FTPA 할당 기법을 이용하는 경우, 상기 전력할당부 421은 복수의 단말들의 채널 이득에 기초하여 전력할당 계수를 설정할 수 있다. 상기 전력할당부 421은 중첩 코딩(superposition coding)을 통해 상기 복수의 단말들의 전력을 할당할 수 있다.
상기 채널 용량 처리부 422는 복수의 전송 모드들 각각에서의 채널 용량을 계산할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들은 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드, 및 제4 전송 모드를 포함할 수 있다.
상기 제1 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제1 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하고 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 상기 제2 단말은 상기 기지국의 커버리지 영역의 경계에 있는 단말일 수 있다. 상기 제1 단말은 기지국과 가까우므로 상대적으로 적은 전력이 할당되고, 상기 제2 단말은 상기 기지국과 멀리 떨어져 있으므로 상대적으로 많은 전력이 할당될 수 있다. 상기 제1 단말은 적은 전력이 할당되더라도 원활한 통신이 가능할 수 있다. 상기 제1 전송 모드에서 셀 전체의 채널 용량은 하기의 수학식 2 내지 수학식 10로 표현될 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00007
Figure 112015124396601-pat00008
Figure 112015124396601-pat00009
Figure 112015124396601-pat00010
Figure 112015124396601-pat00011
Figure 112015124396601-pat00012
Figure 112015124396601-pat00013
Figure 112015124396601-pat00014
은 전송 모드 1에서의 채널 용량,
Figure 112015124396601-pat00015
은 MMSE(mini-mental state examination) 이퀄라이저 필터,
Figure 112015124396601-pat00016
는 프리코더,
Figure 112015124396601-pat00017
는 노이즈 전력,
Figure 112015124396601-pat00018
은 이퀄라이져 필터를 거친 노이즈,
Figure 112015124396601-pat00019
는 먼 단말에게 할당되는 전력
Figure 112015124396601-pat00020
는 가까운 단말에게 할당되는 전력이다.
Figure 112015124396601-pat00021
Figure 112015124396601-pat00022
상기 수학식에서,
Figure 112015124396601-pat00023
은 각각의 시구간의 노이즈 벡터다. 상기 수학식에서,
Figure 112015124396601-pat00024
은 제1 단말에 할당되는 전력일 수 있다. 상기 수학식에서
Figure 112015124396601-pat00025
는 제2 단말에 할당되는 전력일 수 있다. 상기 채널 용량 처리부 422는 제1 단말로의 채널용량을 계산하는 경우,
Figure 112015124396601-pat00026
을 정의할 수 있다. 상기 채널 용량 처리부 422는 상기 제1 단말로의 채널용량을 계산하는 경우, 시구간을 2개 사용하므로 2분의 1을 곱하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 수학식 2를 참고할 때, 상기 채널 용량 처리부 422는 총 다이버시티 이득(full-diversity gain)을 얻으므로 상기 제1 단말로의 채널용량 계산시 채널 이득의 전력 총합을 분자에 포함시킬 수 있다. 상기 채널 용량 처리부 422는 상기 제1 단말로의 채널용량 계산시 노이즈는 분모에 포함시킬 수 있다. 상기 제2 단말로의 채널 용량은 후술하는 제3 전송 모드의 경우와 같은 방식으로 계산될 수 있다. 자세한 수학식은 후술한다.
상기 제1 단말의 경우 상기 기지국과 상대적으로 가까우므로, 상기 제1 단말은 상기 제2 단말과 관련된 제2 신호와 동시에 상기 제1 단말과 관련된 제1 신호를 복호하기 충분한 상태로 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 제2 신호를 제거하기 위하여, 상기 제1 단말은 순차적 간섭 제거(SIC)를 수행할 수 있다. 이 경우 상기 기지국으로부터 멀리 떨어져 있는 제2 단말의 신호는 제거되지만, 잘못 제거될 때 SIC 오류가 발생할 수 있다. 상기 SIC 오류가 발생하는 경우를 고려하여, 상기 채널 용량 처리부 422는 상기 채널용량을 0으로 보고 상기 제1 채널용량의 수식 앞에 1-BELR을 곱하는 과정을 포함할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00027
는 상기 제 2 단말의 MCS(modulation coding scheme)을 의미하여,
Figure 112015124396601-pat00028
는 상기 제1 단말이 SIC를 수행할 때의 SINR을 의미할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 SIC 수행시에 제2 단말의 신호를 디코딩하고 이를 제거할 수 있다.
상기 제2 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제1 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하고, 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 상기 제2 단말은 상기 기지국의 커버리지 영역의 경계에 있는 단말일 수 있다. 상기 제1 단말은 기지국과 멀리 떨어져 있으므로 상대적으로 많은 전력이 할당되고, 상기 제1 단말은 상기 기지국과 가까우므로 상대적으로 적은 전력이 할당될 수 있다. 상기 제1 단말은 적은 전력이 할당되더라도 원활한 통신이 가능할 수 있다. 상기 제2 전송 모드에서 셀 전체의 채널 용량은 하기의 수학식 11 내지 수학식 12로 표현될 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00029
Figure 112015124396601-pat00030
은 전송 모드 2에서의 채널 용량,
Figure 112015124396601-pat00031
은 MMSE(mini-mental state examination) 이퀄라이저 필터,
Figure 112015124396601-pat00032
는 프리코더,
Figure 112015124396601-pat00033
는 노이즈 전력,
Figure 112015124396601-pat00034
은 이퀄라이져 필터를 거친 노이즈,
Figure 112015124396601-pat00035
는 먼 단말에게 할당되는 전력
Figure 112015124396601-pat00036
는 가까운 단말에게 할당되는 전력이다.
Figure 112015124396601-pat00037
상기 수학식 11에서,
Figure 112015124396601-pat00038
은 제1 단말에 할당되는 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00039
는 제2 단말에 할당되는 전력일 수 있다. 상기 수학식 11은 상기 수학식 2 내지 10을 참고할 수 있다. 상기 전송 모드 2에서 상기 제1 단말은 다중화 이득을 획득할 수 있다. 상기 제1 단말로의 채널용량은 후술하는 제3 전송 모드의 경우와 같을 수 있다.
상기 제1 단말의 경우 상기 기지국과 상대적으로 가까우므로, 상기 제1 단말은 상기 제2 단말과 관련된 제2 신호와 동시에 상기 제1 단말과 관련된 제1 신호를 복호하기 충분한 상태로 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 제2 신호를 제거하기 위하여, 순차적 간섭 제거(SIC)를 수행할 수 있다. 이 경우 상기 기지국으로부터 멀리 떨어져 있는 제2 단말의 신호는 제거되지만, 잘못 제거될 때 SIC 오류가 발생할 수 있다. 상기 SIC 오류가 발생하는 경우를 고려하여, 상기 채널 용량 처리부 422는 상기 채널용량을을 0으로 보고 상기 제1 채널용량의 수식 앞에 1-BELR을 곱하는 과정을 포함할 수 있다. 이 때
Figure 112015124396601-pat00040
는 상기 제 2 단말의 MCS(modulation coding scheme)을 의미하여,
Figure 112015124396601-pat00041
는 상기 제1 단말이 SIC를 수행할 때의 SINR을 의미할 수 있다. 제1 전송 모드와 마찬가지로 제2 전송 모드는 전력 할당량이 달라지므로 실제 전송량 값, 즉 채널용량은 달라질 수 있다. 상기 SIC 수행시에 상기 제1 단말은 상기 제2 신호를 디코딩하고 이를 제거할 수 있다.
상기 제2 단말의 경우, 한 시구간에서 한 신호를 받고, 이 때 매치드 필터(matched filter, MF)를 활용하므로, 할당되고자 하는 전력, 제1 단말의 간섭 전력, 잡음 전력으로 이루어질 수 있다.
상기 제3 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 제1 단말 및 제2 단말 모두에 대하여 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 상기 제2 단말은 상기 기지국의 커버리지 영역의 경계에 있는 단말일 수 있다. 상기 제1 단말은 기지국과 가까우므로 상대적으로 많은 전력이 할당되고, 상기 제2 단말은 상기 기지국과 멀리 떨어져 있으므로 상대적으로 적은 전력이 할당될 수 있다. 적은 전력이 할당되더라도 상기 제1 단말은 원활한 통신이 가능할 수 있다. 상기 제3 전송 모드에서 셀 전체의 채널 용량은 하기의 수학식 13으로 표현될 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00042
Figure 112015124396601-pat00043
은 전송 모드 3에서의 채널 용량,
Figure 112015124396601-pat00044
은 MMSE(mini-mental state examination) 이퀄라이저 필터,
Figure 112015124396601-pat00045
는 프리코더,
Figure 112015124396601-pat00046
는 노이즈 전력,
Figure 112015124396601-pat00047
은 이퀄라이져 필터를 거친 노이즈,
Figure 112015124396601-pat00048
는 먼 단말에게 할당되는 전력
Figure 112015124396601-pat00049
는 가까운 단말에게 할당되는 전력이다.
상기 수학식 13에서,
Figure 112015124396601-pat00050
은 제1 단말에 할당되는 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00051
는 제2 단말에 할당되는 전력일 수 있다. 상기 수학식 12는 상기 수학식 2 내지 10을 참고할 수 있다. 상기 전송 모드 3에서 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 모두 다중화 이득을 획득할 수 있다.
상기 제1 단말의 경우 상기 기지국과 상대적으로 가까우므로, 상기 제2 단말과 관련된 제2 신호와 동시에 상기 제1 단말과 관련된 제1 신호를 복호하기 충분한 상태로 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 제2 신호를 제거하기 위하여, 순차적 간섭 제거(SIC)를 수행할 수 있다. 이 경우 상기 기지국으로부터 멀리 떨어져 있는 제2 단말의 신호는 제거되지만, 잘못 제거될 때 SIC 오류가 발생할 수 있다. 상기 SIC 오류가 발생하는 경우를 고려하여, 상기 채널 용량 처리부 422는 상기 채널용량을 0으로 보고 수식 앞에 1-BELR을 곱하는 과정을 포함할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00052
는 상기 제 2 단말의 MCS(modulation coding scheme)을 의미하여,
Figure 112015124396601-pat00053
는 상기 제1 단말이 SIC를 수행할 때의 SINR을 의미할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 SIC 수행시에 제2 단말의 신호를 디코딩하고 이를 제거할 수 있다.
상기 제4 전송 모드는 OMA 시스템에서, 기지국은 복수의 단말들 각각에 대하여 직교성을 만족하는 주파수로 신호를 송신할 수 있다. 단말들의 전송속도를 단순히 더하여 구할 수 있다. 각 전송속도는 원하는 신호의 세기 및 잡음의 세기 및 간섭의 세기로 이루어질 수 있다. 제4 전송 모드는 NOMA 시스템과 달리 타임 슬롯을 두 배 더 사용하게 되므로 더한 값을 2로 나눌 수 있다.
이를 하기의 수학식 14로 표현할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00054
Figure 112015124396601-pat00055
은 전송 모드 3에서의 채널 용량,
Figure 112015124396601-pat00056
은 MMSE(mini-mental state examination) 이퀄라이저 필터,
Figure 112015124396601-pat00057
는 프리코더,
Figure 112015124396601-pat00058
는 노이즈 전력,
Figure 112015124396601-pat00059
은 이퀄라이져 필터를 거친 노이즈,
Figure 112015124396601-pat00060
는 먼 단말에게 할당되는 전력
Figure 112015124396601-pat00061
는 가까운 단말에게 할당되는 전력이다.
상기 수학식 14에서,
Figure 112015124396601-pat00062
은 제1 단말에 할당되는 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00063
는 제2 단말에 할당되는 전력일 수 있다. 상기 수학식 14는 상기 수학식 2 내지 10을 참고할 수 있다. 상기 제1 단말, 상기 제2 단말은 각각 다중화 이득을 획득할 수 있다. OMA 시스템에서의 동작이므로, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에 송신되는 신호는 서로 다른 주파수 자원에 대응될 수 있다. 즉, 상기 전송 모드 1, 상기 전송 모드 2, 상기 전송 모드 3과 같이, 순차적 간섭 제거(SIC)의 동작이 필요하지 않을 수 있다.
상기 복수의 전송 모드들 각각의 채널 용량은, 기지국의 셀을 기준으로 셀 안에 있는 복수의 단말들의 총 채널 용량을 의미할 수 있다. 상기 복수의 단말들은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말을 포함할 수 있다.
전송 모드 결정부 423은 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다.
복수의 단말들 각각의 할당되는 전력 및 채널 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널용량이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보는 2비트의 정보로 표현될 수 있다. 2비트의 정보는 4가지 경우의 수를 표현할 수 있다. 상기 4가지 경우의 수는 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드, 및 제4 전송 모드일 수 있다.
신호 생성부 424는 상기 전송 모드 결정부 423에서 결정한 전송 모드에 따라 신호를 생성할 수 있다. 제1 단말에게 송신할 신호를 제1 신호, 제2 단말에게 송신할 신호를 제2 신호라고 할 수 있다. 제1 단말에게 할당되는 전력을 제1 전력, 제2 단말에게 할당될 전력을 제2 전력이라고 할 수 있다. 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 전력, 상기 제2 전력에 기반하여 상기 신호를 생성할 수 있다. 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드는 비직교 NOMA 시스템에 해당하므로, 제1 전력과 제2 전력의 크기를 다르게 할 수 있다. 기지국과 가까운 상기 제1 단말의 제1 전력은 작게, 기지국과 먼 상기 제2 단말의 제2 전력은 크게 설정할 수 있다.
상기 결정된 전송 모드가 제1 전송 모드의 경우, 상기 제1 신호는 다이버시티 방식을 이용하여 생성될 수 있다. 무선 채널 하에서 전송매체를 통해서 들어온 다중 결합 신호들이 바람직하지 못한 가감으로 인해 신호감쇄와 다른 단말들의 간섭으로 인한 심각한 신호 왜곡이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 다이버시티 방법이 고려될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 다이버시티(diversity) 방식은 안테나 다이버시티를 의미할 수 있다. 송신기에서의 동작이므로 송신 다이버시티(transmit diversity)수 있다. 기지국에서 다중 안테나를 사용하여 수신 다이버시티(receive diversity) 효과를 내도록 한 기법으로, 일반적으로 수신 다이버시티를 얻기 어려운 하향 링크에 적합할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(space-time block coding, STBC) 기법일 수 있다. 통신 자원을 시간 및 안테나(공간)로 분리할 수 있다. STBC 기법에 의할 때, 두 개의 심볼을 이용하여 두 개의 시구간 동안 송신할 수 있다. NOMA 시스템에서의 동작을 위해 보내는 중첩된 송신 심볼은 시구간 각각에 따라 정의될 수 있다. 한 개의 시구간 동안 복수의 안테나들을 통하여, 두 개의 심볼 중 하나의 심볼 및 상기 두 개의 심볼 중 다른 심볼의 complex 값 또는 음수값을 이용하여 제1 단말로 송신할 수 있다. 예를 들면, 첫 번째 시구간에서 송신기의 첫 번째 안테나는
Figure 112015124396601-pat00064
, 두 번째 안테나는
Figure 112015124396601-pat00065
을 송신하는 경우, 두 번째 시구간에서 상기 송신기의 상기 첫 번째 안테나는 -
Figure 112015124396601-pat00066
, 상기 두 번째 안테나는
Figure 112015124396601-pat00067
을 송신할 수 있다. 단말 측의 수신기는 상기 수신기의 안테나를 활용하여 이중 페이딩 영향이 적은 것을 취사 선택하고, 합성하여 수신할 수 있다. 상기 단말은 원래의 심볼
Figure 112015124396601-pat00068
,
Figure 112015124396601-pat00069
을 획득할 수 있다. 상기 STBC 기법은 두 심볼을 전송하는 시간 동안 채널 특성이 변하지 않을 경우, 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 상기 단말은 STBC 기법을 이용하여 다중 안테나 시스템에서 간단한 부호화를 통해 부가적인 대역폭의 증가 없이 시/공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
상기 제2 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성될 수 있다. 상기 제2 신호는 복수의 데이터 스트림으로 나누어진 뒤, 복수의 송수신 안테나를 통하여 전송될 수 있다. 상기 다중화 방식에서는, 상기 복수의 송수신 안테나를 활용하므로, 주파수 대역폭 및 송신 전력을 증가시키지 않아도 채널 용량이 커질 수 있다.
상기 신호 생성부 424는 상기 생성된 제1 신호 및 상기 생성된 제2 신호에 기반하여 복수의 단말들에 송신할 신호를 생성할 수 있다. 상기 신호는 동일한 시간 자원 및 동일한 주파수 자원에서 송신되도록 생성될 수 있다. NOMA 시스템에서, 복수의 단말들이 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 식별하기 위해 상기 신호 생성부 424는 상기 제1 신호에 대응되는 제1 전력과 상기 제2 신호에 대응되는 제2 전력의 크기를 다르게 하여 신호를 생성할 수 있다. 상기 신호 생성부 424는 다중화 방식을 이용하여 상기 제2 신호를 생성할 수 있다. 상기 신호 생성부 424는 상기 제2 신호를 일정한 크기로 분리할 수 있다. 상기 신호 생성부 424는 분리된 제2 신호 각각을 상기 도 3의 송신기 330으로 전달할 수 있다. 상기 송신기 330은 상기 분리된 제2 신호 부분을 복수의 안테나들을 통하여 제2 단말에 송신할 수 있다. 상기 도 3의 장치 300은 상기 복수의 안테나들을 활용하여 송신 시간 측면에서 효율성을 확보할 수 있다.
상기 결정된 전송 모드가 제2 전송 모드의 경우, 제1 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성될 수 있다. 상기 제1 신호는 상기 제1 전송 모드에서의 제2 신호 전송 방식, 즉 다중화 방식과 동일할 수 있다. 즉 상기 제1 전송 모드에서, 기지국으로부터 멀리 떨어져 있는 제2 단말에 적용되는 다중화 방식과 동일할 수 있다.
상기 제2 전송 모드에서, 제2 신호는 다이버시티 방식을 이용하여 생성될 수 있다. 상기 다이버시티(diversity) 방식은 안테나 다이버시티를 의미할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 장치는 복수의 안테나들에 동일한 심볼을 반복적으로 송신함으로써 다이버시티 이득을 획득할 수 있다. 상기 장치는 상기 획득된 다이버시티 이득으로 인하여 통신의 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 결정된 전송 모드가 제 3 전송 모드의 경우, 제1 신호 및 제2 신호 모두 다중화 방식을 이용하여 생성될 수 있다. 상기 제1 신호는 상기 제1 전송 모드에서 제2 신호의 생성 방식일 수 있다. 상기 제2 신호는 상기 제2 전송 모드에서 제1 신호의 생성방식일 수 있다.
상기 신호 생성부 424는 생성된 제1 신호 및 제2 신호에 기반하여 복수의 단말들에 송신할 신호를 생성할 수 있다. 상기 제1 전송 모드, 상기 제2 전송 모드, 상기 제3 전송 모드에서 상기 신호 생성부 424는 동일한 시간 자원 및 동일한 주파수 자원에서 송신하도록 상기 신호를 생성할 수 있다. NOMA 시스템에서, 복수의 단말들이 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 식별하도록 상기 장치 300은 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 할당되는 전력의 크기를 다르게 할당할 수 있다. 즉, 상기 장치 300은 상기 제1 신호에 대응되는 제1 전력과 상기 제2 신호에 대응되는 제2 전력의 크기를 다르게 할 수 있다.
상기 결정된 전송 모드가 제4 전송 모드의 경우, 제1 신호 및 제2 신호 모두 OMA 시스템에서의 전송 방식에 따라 생성될 수 있다. 상기 제1 전송 모드, 상기 제2 전송 모드, 상기 제3 전송 모드와 같은 NOMA 시스템이 아니므로, 제1 전력, 제2 전력을 다르게 할당하지 않을 수 있다. 제1 신호와 제2 신호는 각각 직교성이 만족하는 다른 시간 자원 또는 다른 주파수 자원에 대응될 수 있다.
상기 신호 생성부 424는 상기 생성된 신호를 송신기로 보낼 수 있다. 상기 송신기는 상기 도 3의 송신기 330일 수 있다.
도 5는 다양한 실시 예들에 따른 제1 전송 모드를 도시한다. 셀 500은 기지국 510, 제1 단말 520, 제2 단말 530을 포함할 수 있다.
상기 도 5를 참고하면, 상기 기지국 510이 제1 전송 모드로 상기 제1 단말 520 및 상기 제2 단말 530과 송신하는 동작을 도시한다. 상기 제1 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 상기 기지국 510과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말 520에게 다이버시티 방식을 이용하여 제1 신호를 송신하고 상기 기지국 710과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 상기 제2 단말 530에는 다중화 방식을 이용하여 제2 신호를 송신하는 방식이다. 전송 방식 740은 다이버시티 방식이고, 전송 방식 745는 다중화 방식일 수 있다.
NOMA 시스템에서, 상기 전송 방식 540에 대응하는 상기 제1 신호 및 상기 전송 방식 545에 대응하는 상기 제2 신호는 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에 대응될 수 있다.
상기 기지국 510은 상기 제1 단말 520 및 상기 제2 단말 530으로부터 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다.
상기 기지국 510은 상기 제1 전송 모드에서, 상기 기지국 510과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말 520에게 상기 제1 신호를 STBC 형태로 생성하여 상기 제1 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국 510은 상기 제1 전송 모드에서, 상기 기지국 510과 상대적으로 먼 상기 제2 단말 530에게 상기 제2 신호를 복수의 데이터 스트림들 형태로 나누어 상기 제2 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국 510은 상기 제1 전송 모드를 이용하여, 상기 단말들의 SINR이 모두 충분하지 못한 환경에서도 NOMA 시스템을 효율적으로 활용할 수 있다.
상기 제1 단말 520은 상기 제1 신호뿐만 아니라 상기 제2 신호도 수신할 수 있다. 상기 기지국 510과 가까이 있는 상기 제1 단말 520은 순차적 간섭제거(SIC) 방식에 따라 상기 제2 신호를 제거할 수 있다. 상기 제2 신호를 제거한 뒤, 상기 제1 단말 520은 상기 제1 신호를 검출할 수 있다. 예를 들면, MMSE 수신 필터를 통해 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 검출할 수 있다.
상기 제2 단말 530은 상기 제2 신호뿐만 아니라 상기 제1 신호도 수신할 수 있다. 상기 기지국 510과 멀어질수록 신호의 세기가 약해지므로, 상기 제2 단말 530이 수신하는 상기 제1 신호는 상기 제2 신호에 비해 신호의 세기가 약할 수 있다. 따라서 상기 제2 단말 530은 상기 제1 신호를 쉽게 제거할 수 있다. 또는 상기 제2 단말 530은 상기 제1 신호를 고려하지 않을 수 있다. 상기 제2 단말 530은 상기 제2 신호를 검출할 수 있다. 예를 들면, MMSE 수신 필터를 통해 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 검출할 수 있다. 상기 제2 단말은 최대우도 검출(maximum likelihood detection)을 이용하여 상기 제2 신호를 검출할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예들에 따른 제1 전송 모드에서 기지국의 동작을 도시한 흐름도이다. 상기 제1 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제1 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하고 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다.
상기 도 6을 참고하면, 610 단계에서, 상기 기지국과 가까운 제1 단말로부터 제1 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 기지국의 셀 내부에 위치할 수 있다. 상기 기지국과 멀리 떨어져 있는 제2 단말로부터 제2 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 제2 단말은 상기 기지국의 셀 경계에 위치할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)를 포함할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다. 상기 채널 이득은 NOMA 시스템에서 상기 제1 단말에 할당되는 전력 및 상기 제2 단말에 할당되는 전력의 크기를 결정하는 요소일 수 있다.
620 단계에서, 상기 채널 정보에 기반하여 상기 기지국은 상기 제1 단말에는 제1 전력, 상기 제2 단말에는 제2 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국은 상기 채널 정보를 통하여 복수의 단말들 각각의 채널 이득을 획득할 수 있다. 상기 기지국은 상기 획득된 채널이득에 반비례하여 복수의 단말들 각각의 전력의 할당량을 결정할 수 있다. 상기 복수의 단말들은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말을 포함할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제1 단말의 채널 이득이 큰 경우, 상기 제1 단말에 적게 전력을 할당할 수 있다. 채널 이득이 큰 경우, 상기 기지국은 적은 전력으로 일정한 성능을 보장받으면서 통신을 할 수 있다. 상기 성능은 비트오류율(BER)을 의미할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당하는 경우 FTPA(fractional transmit power allocation) 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국이 상기 FTPA 할당 기법을 이용하는 경우, 상기 기지국은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 채널 이득에 기초하여 전력할당 계수를 설정할 수 있다. 상기 기지국은 중첩 코딩을 통하여 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당할 수 있다.
NOMA 시스템에서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에서 신호를 수신하므로, 상기 제1 단말에 송신되기 위한 제1 신호 및 상기 제2 단말에 송신되기 위한 제2 신호를 식별하기 위하여 각각 서로 다른 전력의 할당이 필요하다. 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력 간의 크기 차이가 클수록 NOMA 시스템을 활용하는 효과를 향상 시킬 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라, 상기 기지국은 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 다르게 할당함으로써 상기 제1 단말의 신호-잡음 비(signal-to-noise ratio, SNR) 및 상기 제2 단말의 신호=잡음 비 간의 차이가 크지 않더라도, NOMA 시스템을 활용하는 효과를 극대화 시킬 수 있다.
630 단계에서, 상기 기지국은 상기 제1 단말에 송신되기 위한 제1 신호 및 상기 제2 단말에 송신되기 위한 제2 신호를 생성할 수 있다. NOMA 시스템에서, 상기 기지국은 다이버시티 방식을 이용하여 상기 기지국과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말의 상기 제1 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 다중화 방식을 이용하여 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 상기 제2 단말의 상기 제2 신호를 생성할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(STBC) 기법을 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 기지국은 기존의 OMA 시스템 또는 기존의 NOMA 시스템에 비하여 일정시간 동안 셀 전체에 지원하는 총 채널용량을 증가시킬 수 있다. 상기 제2 단말은 셀 경계에 있을 수 있다. 상기 기지국은 상기 제2 단말의 채널용량을 증가시킬 수 있다.
640 단계에서, 상기 기지국은 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 전력, 및 상기 제2 전력에 기반하여 신호를 생성할 수 있다. 이를 하기의 수학식 15로 표현할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00070
Figure 112015124396601-pat00071
는 신호,
Figure 112015124396601-pat00072
은 제1 전력,
Figure 112015124396601-pat00073
는 제2 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00074
는 제1 신호,
Figure 112015124396601-pat00075
는 제2 신호이다. 상기 기지국은 NOMA 시스템에서 다이버시티 방식에 기반하여 상기 제1 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 NOMA 시스템에서 다중화 방식에 기반하여 상기 제2 신호를 생성할 수 있다.
상기 신호는 제1 전송 모드에 따른 신호이고, NOMA 시스템에 해당하므로, 상기 기지국은 상기 제1 전력과 상기 제2 전력의 크기를 다르게 할 수 있다. 상기 기지국은 상대적으로 상기 기지국과 가까운 상기 제1 단말의 제1 전력은 상대적으로 적게 할당할 수 있다. 상기 기지국은 상대적으로 상기 기지국과 먼 상기 제2 단말의 제2 전력은 상대적으로 많게 할당할 수 있다.
650 단계에서, 상기 기지국은 상기 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신할 수 있다. 상기 신호는 제1 전송 모드에 따른 신호이므로, NOMA 시스템에 기반한 신호일 수 있다. 상기 신호는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 포함할 수 있다. 상기 제1 신호는 다이버시티 방식을 이용하여 생성된 심볼을 포함할 수 있다. 상기 제2 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성된 심볼을 포함할 수 있다. 따라서 상기 기지국은 동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원에서 상기 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국은 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로 상기 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국은 높은 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 이용하여 상기 신호를 송신할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예들에 따른 제2 전송 모드를 도시한다. 셀 700은 기지국 710, 제1 단말 720, 제2 단말 730을 포함할 수 있다.
상기 도 7을 참고하면, 상기 기지국 710이 제2 전송 모드로 상기 제1 단말 720 및 상기 제2 단말 730과 송신하는 동작을 도시한다. 상기 제2 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 상기 기지국 710과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말 720에는 다중화 방식을 이용하여 송신하고 상기 기지국 710과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 상기 제2 단말 730에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 전송 방식 740은 다중화 방식이고, 전송 방식 745는 다이버시티 방식일 수 있다.
NOMA 시스템에서, 상기 전송 방식 740에 대응하는 제1 신호 및 상기 전송 방식 745에 대응하는 제2 신호는 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에 대응될 수 있다.
상기 기지국 710은 상기 제1 단말 720 및 상기 제2 단말 730으로부터 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다.
상기 기지국 710은 제2 전송 모드에서, 상기 기지국 710과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말 720에게 상기 제1 신호를 복수의 데이터 스트림들 형태로 나누어 상기 제1 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국 710은 제2 전송 모드에서, 상기 기지국 710과 상대적으로 먼 상기 제2 단말 730에게 다이버시티 이득을 활용하도록 상기 제2 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국 710은 상기 제2 전송 모드를 이용하여, 상기 단말들의 SINR이 모두 충분하지 못한 환경에서도 NOMA 시스템을 효율적으로 활용할 수 있다.
상기 제1 단말 720은 상기 제1 신호뿐만 아니라 상기 제2 신호도 수신할 수 있다. 상기 기지국 710과 가까이 있는 상기 제1 단말 720은 순차적 간섭제거(SIC) 방식에 따라 상기 제2 신호를 제거할 수 있다. 상기 제2 신호를 제거한 뒤, 상기 제1 단말 720은 상기 제1 신호를 검출할 수 있다. 상기 제1 신호는 복수의 심볼들을 포함할 수 있다. 상기 제1 단말 720은 상기 기지국의 안테나의 수만큼 심볼들을 획득할 수 있다.
상기 제2 단말 730은 상기 제2 신호뿐만 아니라 상기 제1 신호도 수신할 수 있다. 상기 제2 단말은 상기 기지국과 멀리 떨어져 있으므로, 상기 제1 신호는 무선 통신 환경을 통하여 상기 제2 단말로 송신되는 동안 그 세기가 상당히 감소할 수 있다. 상기 기지국 710과 멀어질수록 신호의 세기가 약해지므로, 상기 제2 단말 730이 수신하는 상기 제2 신호는 상기 제1 신호에 비해 신호의 세기가 약할 수 있다. 따라서 상기 제2 단말 730은 상기 제1 신호를 쉽게 제거할 수 있다. 또는 상기 제2 단말 730은 상기 제1 신호를 고려하지 않을 수 있다. 상기 제2 단말 730은 상기 제2 신호를 검출할 수 있다. 상기 제2 전송 모드에서, 상기 기지국 710은 상기 제1 단말 720 및 상기 제2 단말 730에게 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 중복하여 송신할 수 있다. 상기 기지국 710은 상기 제2 단말 730에게 상기 제2 신호를 송신하여 다이버시티 이득을 획득할 수 있다. 상기 제2 단말의 SINR의 세기가 크지 않은 경우, 상기 기지국은 상기 제2 전송 모드를 활용할 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예들에 따른 제2 전송 모드에서 기지국의 동작의 흐름도이다.
상기 제2 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 기지국과 상대적으로 가까운 제2 단말에는 다중화 방식을 이용하여 송신하고, 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제1 단말에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하는 방식이다.
상기 도 8을 참고하면, 810 단계에서, 상기 기지국과 멀리 떨어져 있는 제1 단말로부터 제1 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 기지국의 셀 경계에 위치할 수 있다. 상기 기지국과 가까이 있는 제2 단말로부터 제2 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 제2 단말은 상기 기지국의 셀 내부에 위치할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)를 포함할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다. 상기 채널 이득은 NOMA 시스템에서 상기 제1 단말에 할당되는 전력 및 상기 제2 단말에 할당되는 전력의 크기를 결정하는 요소일 수 있다.
820 단계에서, 상기 채널 정보에 기반하여 상기 기지국은 상기 제1 단말에는 제1 전력, 상기 제2 단말에는 제2 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국은 상기 채널 정보를 통하여 복수의 단말들 각각의 채널 이득을 획득할 수 있다. 상기 기지국은 상기 획득된 채널이득에 반비례하여 복수의 단말들 각각의 전력의 할당량을 결정할 수 있다. 상기 복수의 단말들은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말을 포함할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제1 단말의 채널 이득이 작은 경우, 상기 제1 단말에 많은 전력을 할당할 수 있다. 채널 이득이 작은 경우, 상기 기지국은 일정한 성능을 보장받으면서 통신을 하기 위해 상대적으로 많은 전력이 필요할 수 있다. 상기 성능은 비트오류율(BER)을 의미할 수 있다. 상기 기지국은 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당하는 경우 FTPA(fractional transmit power allocation) 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국이 상기 FTPA 할당 기법을 이용하는 경우, 상기 기지국은 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 채널 이득에 기초하여 전력할당 계수를 설정할 수 있다. 상기 기지국은 중첩 코딩을 통하여 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당할 수 있다.
NOMA 시스템에서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에서 수신하므로, 상기 제1 단말에 송신되기 위한 제1 신호 및 상기 제2 단말에 송신되기 위한 제2 신호를 식별하기 위하여 각각 서로 다른 전력의 할당이 필요하다. 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력 간의 크기 차이가 클수록 NOMA 시스템을 활용하는 효과를 향상 시킬 수 있다. 또한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라, 상기 기지국은 상기 제1 단말의 신호-잡음 비(SNR) 및 상기 제2 단말의 신호-잡음 비(SNR) 간의 차이가 크지 않은 경우, 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 다르게 할당함으로써 NOMA 시스템을 활용하는 효과를 극대화 시킬 수 있다.
830 단계에서, 상기 기지국은 제1 단말에 송신되기 위한 제1 신호 및 제2 단말에 송신되기 위한 제2 신호를 생성할 수 있다. NOMA 시스템에서, 상기 기지국은 다중화 방식을 이용하여 상기 기지국과 상대적으로 가까이 있는 제1 단말의 상기 제1 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 다이버시티 방식을 이용하여 상기 기지국과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말의 상기 제2 신호를 생성할 수 있다. 상기 다이버시티 방식은 다수의 안테나에 동일한 심볼을 동일한 시구간에 송신하는 기법을 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 기지국은 기존의 OMA 시스템 또는 기존의 NOMA 시스템에 비하여 일정시간 동안 셀 전체에 지원하는 총 채널용량을 증가시킬 수 있다. 상기 제2 단말은 셀 경계에 있을 수 있다. 상기 기지국은 상기 제2 단말의 채널용량을 증가시킬 수 있다.
840 단계에서, 상기 기지국은 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 전력, 및 상기 제2 전력에 기반하여 신호를 생성할 수 있다. 이를 하기의 수학식 16로 표현할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00076
Figure 112015124396601-pat00077
는 신호,
Figure 112015124396601-pat00078
은 제1 전력,
Figure 112015124396601-pat00079
는 제2 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00080
는 제1 신호,
Figure 112015124396601-pat00081
는 제2 신호이다. 상기 기지국은 NOMA 시스템의 다중화 방식에 기반하여 상기 제1 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 NOMA 시스템의 다이버시티 방식에 기반하여 상기 제2 신호를 생성할 수 있다.
상기 신호는 제1 전송 모드에 따른 신호이고, NOMA 시스템에 해당하므로, 상기 기지국은 상기 제1 전력과 상기 제2 전력의 크기를 다르게 할 수 있다. 상기 기지국은 상대적으로 상기 기지국과 가까이 있는 상기 제1 단말의 제1 전력은 상대적으로 적게 할당할 수 있다, 상기 기지국은 상대적으로 상기 기지국과 가까이 있는 제2 단말의 제2 전력은 상대적으로 많게 할당할 수 있다.
850 단계에서, 상기 기지국은 상기 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신할 수 있다. 상기 신호는 제2 전송 모드에 따른 신호이므로, NOMA 시스템에 기반한 신호일 수 있다. 상기 신호는 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 포함할 수 있다. 상기 제1 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성된 심볼을 포함할 수 있다. 상기 제2 신호는 다이버시티 방식을 이용하여 생성된 심볼을 포함할 수 있다. 따라서 상기 기지국은 동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원에서 상기 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국은 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로 상기 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국은 높은 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 이용하여 상기 신호를 송신할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 기지국 및 단말 간의 관계를 도시한다. 도 9(a)는 제1 전송 모드, 도 9(b)는 제2 전송 모드, 도 9(c)는 제3 전송 모드, 도 9(d)는 제4 전송 모드를 의미할 수 있다.
상기 도 9(a)를 참고하면, 상기 제1 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 기지국 910과 상대적으로 가까운 제1 단말 920에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하고 상기 기지국 910과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 제2 단말 930에는 다중화 방식을 이용하여 송신하는 전송 방식이다. 상기 제1 전송 모드는 상기 도 5에서의 제1 전송 모드일 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 제1 전송 모드에서, FTPA 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 FTPA 전력 할당 기법 사용시에 계수를 조절하여 상기 기지국 910과 상대적으로 먼 단말 930에게 더 많은 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국은 상기 전력 할당시 높은 변조 및 부호화 방식 레벨(modulation and coding scheme level, MCS level)을 이용할 수 있다. 상기 기지국 910과 가까운 단말 920은 매 타임 슬롯 마다 순차적 간섭 제거(SIC)를 통해 상기 먼 단말의 신호를 제거할 수 있다. 상기 제1 단말 920은 각 타임 슬롯의 신호를 바탕으로 시공간 블록부호(space-time block code, STBC) 디코딩 동작을 수행할 수 있다.
상기 도 9(b)를 참고하면, 상기 제2 전송 모드는 NOMA 시스템에서, 상기 기지국 910과 상대적으로 가까운 상기 제1 단말 920에는 다중화 방식을 이용하여 송신하고, 상기 기지국 910과 상대적으로 멀리 떨어져 있는 상기 제2 단말 930에는 다이버시티 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 상기 제2 전송 모드는 상기 도 7에서의 제2 전송 모드일 수 있다. 상기 제2 전송 모드는 상기 기지국 910과 상대적으로 가까운 단말 920에게는 다중화 이득을 활용하고, 상대적으로 먼 단말 930에게는 다이버시티 이득을 활용하여 심볼을 전송할 수 있다. 상기 제2 단말 930은 상기 기지국 910이 상기 제2 단말 930에게 송신하기 위한 심볼을 검출할 수 있다. 상기 심볼을 획득할 경우, MF 수신필터가 활용될 수 있다. 상기 기지국 910은 FTPA 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 FTPA 전력 할당 기법 사용시에 계수를 조절하여 상기 단말 930에게 더 많은 전력을 할당할 수 있다.
상기 도 9(c)를 참고하면, 상기 제3 전송 모드는 NOMA 방식이다. 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930 모두에 대하여 다중화 방식을 이용하여 송신하는 방식이다. 상기 기지국 910은 상기 제3 전송 모드에서 부분 전력 할당 기법(fractional transmit power allocation, FTPA)을 사용할 수 있다. 상기 기지국 910과 가까운 단말 920 및 먼 단말 930 모두 수신 안테나의 수만큼 심볼을 동시에 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따를 때, 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930 모두 MMSE 수신 필터를 활용하여 각각의 신호를 검출할 수 있다.
상기 도 9(d)를 참고하면, 상기 제4 전송 모드는 OMA 방식이다. 상기 OMA 방식에서, 상기 기지국은 복수의 단말들 각각에 대하여 직교성을 만족하는 신호를 생성할 수 있다. 상기 기지국은 상기 생성된 신호를 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930 각각에게 송신할 수 있다. 상기 제4 전송 모드는 상기 단말 쌍을 두 타임 슬롯 동안 각각 따로 지원할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930 각각에 대하여 직교성을 만족하는 주파수로 신호를 송신할 수 있다.
상기 기지국 910의 셀은 상기 셀 내부에 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930 외의 단말들을 더 포함할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 셀 안의 상기 복수의 단말들의 형평성 및 총 용량을 고려하여, PF(proportional fairness) 기반 스케줄링을 이용할 수 있다. 상기 스케줄링을 이용하여 상기 기지국 910은 전송 모드를 결정할 단말 쌍을 결정할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 단말 쌍으로 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930을 결정할 수 있다.
상기 기지국 910은 다중화 이득을 활용할 수 있다. 또한 상기 기지국 910은 상기 채널 용량들을 비교할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930의 환경에 따라, 더 큰 총 채널 용량을 보장하는 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 4가지의 전송 모드들 중 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930의 채널 용량의 합(총 채널 용량)이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930에게 신호를 송신할 수 있다. 상기 기지국 910, 상기 제1 단말 920, 및 상기 제2 단말 930은 다수의 안테나를 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따라, 기지국 및 단말들은 다수의 전송 모드들 중 하나에 따라 통신을 수행할 수 있다. 이때, 단말들은 기지국의 신호 송신을 위해 선택된 모드에 대응하는 방식에 따라 신호를 검출한다. 따라서, 기지국 및 단말 간 선택된 전송 모드를 알리기 위한 제어 정보가 전달될 수 있다. 상기 제어 정보는 이하 도 10과 같이 구성될 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예들에 따른 제어 정보의 구조 예를 도시한다. 상기 도 9의 기지국 910은 상기 제어 정보를 상기 도 9의 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에게 송신할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 제어 정보를 상기 도 9의 신호와 같이 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에게 송신할 수 있다.
도 10을 참고할 때, 제어 정보 1000은 기지국과 단말간의 통신을 제어하기 위한 정보를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 기지국 910은 4가지의 전송 모드 중 하나를 결정할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 결정된 전송 모드를 지시하는 2비트의 정보를 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에게 송신할 수 있다. 상기 전송 모드를 가리키는 정보는 4가지의 전송 모드가 가능하므로, 2비트의 정보로 표현될 수 있다. 상기 4가지 전송 모드는 상기 도 9의 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드, 및 제4 전송 모드일 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 다중 안테나 이득을 활용하는 하이브리드(hybrid) 시스템일 수 있다. 상기 기지국 910은 하이브리드 동작을 위하여 전송 모드와 관련된 2 비트의 추가적인 정보를 상기 단말들의 사용자에게 송신할 수 있다. 상기 2비트의 정보는 전송 모드 지시자 1010일 수 있다. 상기 제어 정보 1000은 전송 모드 지시자 1010, 전력 정보 1020, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI) 1030, MCS 레벨 정보 1040, SIC 지표 1050을 포함할 수도 있다. 상기 전송 모드 지시자 1010은 전술한 바와 같이, 2비트의 정보일 수 있다. 상기 2비트의 정보는 4가지의 경우의 수를 표현할 수 있다. 예를 들면 00은 제1 전송 모드, 01은 제2 전송 모드, 10은 제3 전송 모드, 11은 제4 전송 모드일 수 있다. 본 명세서에서, 상기 전송 모드 지시자를 2비트의 정보로 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 전력 정보 1020은 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에 할당되는 전력 각각을 포함할 수 있다. 상기 프리코딩 행렬 지시자 1030은 상기 기지국 910과 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930 간의 채널의 프리코딩 행렬을 가리키는 인덱스일 수 있다. 상기 MCS 레벨 정보 1040은 상기 기지국 910에서 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930으로의 하향링크(또는 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에서 상기 기지국 910으로의 상향링크)에 적용되는 변조 및 코딩 방식일 수 있다. 상기 SIC 지표 1050은 상기 제1 단말 920에게 SIC 동작여부를 알려주는 정보 및 상기 제1 단말 920의 구체적인 SIC 동작에 관련된 정보를 포함할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 기지국 동작의 흐름도이다. 상기 기지국은 상기 도 9의 기지국 910일 수 있다.
상기 도 11을 참고하면, 1110 단계에서, 제1 단말 및 제2 단말로부터 채널 정보를 수신할 수 있다. 상기 제1 단말은 상기 도 9의 제1 단말 920일 수 있다. 상기 제2 단말은 상기 도 9의 제2 단말 930일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다.
1120 단계에서, 상기 채널 정보에 기반하여 상기 제1 단말 920에는 제1 전력, 상기 제2 단말 930에는 상기 제2 전력을 할당할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 채널 정보를 통하여 다수의 단말들 각각의 채널 이득을 획득할 수 있다. 상기 제1 단말 920의 채널 이득이 큰 경우, 상기 제1 단말 920에 할당되는 전력의 양은 적을 수 있다. 채널 이득이 큰 경우, 상기 기지국 920과 상기 제1 단말 920은 작은 전력으로 일정한 성능을 보장받으면서 통신을 할 수 있다. 상기 성능은 비트오류율(BER)을 의미할 수 있다. 상기 기지국 910은 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당하는 경우 FTPA(fractional transmit power allocation) 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국 910이 상기 FTPA 할당 기법을 이용하는 경우, 상기 기지국 910은 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930의 채널 이득에 기초하여 전력할당 계수를 설정할 수 있다. 상기 기지국 910은 중첩 코딩을 통해 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 할당할 수 있다.
NOMA 시스템에서, 상기 제1 단말 920 및 상기 제2 단말 930은 동일한 시간 및 동일한 주파수 자원에서 제1 신호 및 제2 신호를 수신하므로, 상기 제1 단말 920에 송신되기 위한 상기 제1 신호 및 상기 제2 단말 930에 송신되기 위한 상기 제2 신호를 식별하기 위하여, 상기 기지국 910은 각각 서로 다른 전력을 할당할 수 있다. 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력의 크기가 클수록 NOMA 시스템을 활용하는 효과를 향상 시킬 수 있다. 또한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라, 상기 제1 SNR 및 상기 제2 단말의 SNR의 차이가 크지 않은 경우, 상기 기지국 910은 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력을 다르게 할당함으로써 NOMA 시스템을 활용하는 효과를 극대화 시킬 수 있다.
1130 단계에서, 상기 채널 정보, 상기 제1 전력, 및 상기 제2 전력에 따라 전송 모드들 각각의 채널용량을 계산할 수 있다. 상기 전송 모드들은 4가지의 전송 모드를 포함할 수 있다. 상기 4가지 전송 모드는 상기 도 9의 (a), (b), (c), (d)에 대응할 수 있다.
1140 단계에서, 상기 기지국 910은 상기 계산한 4가지 전송 모드 중 채널용량이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930의 각각의 할당되는 전력 및 채널 정보에 기반하여 상기 기지국 910은 복수의 전송 모드들 중 채널용량이 가장 큰 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보는 2비트의 정보로 표현될 수 있다. 2비트의 정보는 4가지 경우의 수를 표현할 수 있으므로, 이는 각각 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드, 제4 전송 모드에 대응될 수 있다.
1150 단계에서, 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 생성할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드에 따라 각각 다른 심볼들로 이루어진 상기 제1 신호 또는 상기 제2 신호가 생성될 수 있다. 상기 신호들은 NOMA 시스템에서의 다중화 방식, NOMA 시스템에서의 다이버시티 방식 또는 OMA 시스템에서 송신하는 방식으로 생성될 수 있다. 상기 4가지 전송 모드에 따라 각각 다르게 생성될 수 있다.
1160 단계에서, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 전력, 및 상기 제2 전력에 기반하여 신호를 생성할 수 있다. 이를 하기의 수학식 17로 표현할 수 있다.
Figure 112015124396601-pat00082
Figure 112015124396601-pat00083
는 신호,
Figure 112015124396601-pat00084
은 제1 전력,
Figure 112015124396601-pat00085
는 제2 전력이고,
Figure 112015124396601-pat00086
는 제1 신호,
Figure 112015124396601-pat00087
는 제2 신호이다.
상기 신호는 제1 전송 모드에 따른 신호이고, NOMA 시스템에 해당하므로, 제1 전력과 제2 전력의 크기를 다르게 할 수 있다. 상기 기지국 910은 상대적으로 상기 기지국 910과 가까운 상기 제1 단말 920의 상기 제1 전력은 상대적으로 적게, 상대적으로 상기 기지국 910과 먼 상기 제2 단말 930의 상기 제2 전력은 상대적으로 높게 설정할 수 있다. 상기 기지국 910은 높은 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨을 적용하여 상기 신호를 생성할 수 있다.
1170 단계에서 상기 생성된 신호를 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930에 송신할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드가 제1 전송 모드, 제2 전송 모드 또는 제3 전송 모드 인 경우, 상기 기지국 910은 동일한 주파수 자원 및 동일한 시간 자원으로 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930 모두에게 송신할 수 있다. 그러나, 제4 전송 모드인 경우, OMA 시스템에서 송신하는 방식으로, 상기 기지국 910은 다른 주파수 자원 또는 다른 시간 자원으로 송신할 수 있다. 상기 기지국 910은 동일한 주파수 자원으로 송신할 경우, 다른 시간 자원으로 송신할 수 있다. 상기 제1 단말 920 또는 상기 제2 단말 930 중 각각에 대하여 송신할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른, 단말의 동작을 도시한다. 상기 단말은 상기 도 9의 기지국 920 또는 기지국 930일 수 있다.
상기 도 12를 참고하면, 1210 단계에서, 상기 단말은 채널 정보를 기지국에게 송신할 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다.
1220 단계에서, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 채널 정보에 기반하여 생성된 신호 및 제어 정보를 수신할 수 있다. 상기 채널 정보는 제1 채널 정보 및 제2 채널 정보를 포함할 수 있다. 상기 제1 채널 정보는 상기 단말과 상기 기지국간의 채널 정보일 수 있다. 상기 제2 채널 정보는 다른 단말과 상기 기지국간의 채널 정보일 수 있다. 상기 신호는 상기 단말과 관련된 제1 신호 및 상기 다른 단말과 관련된 제2 신호에 기반하여 생성될 수 있다.
1230 단계에서, 상기 제어 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중에서 상기 신호의 전송 모드를 결정할 수 있다. 상기 제어 정보는 상기 도 10의 제어 정보 1000일수 있다. 상기 제어 정보 1000은 복수의 전송 모드들 중 상기 기지국에서 결정한 전송모드를 가리키는 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제어 정보 1000은 전송 모드 지시자 1010을 포함할 수 있다.
상기 복수의 전송 모드들은 비직교 다중 접속 방식으로 상기 제1 신호는, 다이버시티(diversity) 방식을 이용하여 생성되고, 상기 제2 신호를 다중화(multiplexing) 방식을 이용하여 생성되는 제1 전송 모드, 비직교 다중 접속방식으로, 상기 제1 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성되고, 상기 제2 신호를 다이버시티 방식을 이용하여 생성되는 제2 전송 모드, 비직교 다중 접속 방식으로, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호는 다중화 방식을 이용하여 생성되는 제3 전송 모드, 및 직교 다중 접속 방식으로, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호가 생성되는 제4 전송 모드를 포함할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들은 2비트의 정보로 표현될 수 있다. 상기 단말은 상기 2비트의 정보에 기반하여 상기 신호의 전송 모드를 결정할 수 있다.
1240 단계에서, 상기 결정된 전송 모드에 기반하여 상기 신호로부터 상기 제1 신호를 검출할 수 있다. 즉, 상기 단말은 수신된 심볼들을 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 제1 신호 성분 및 상기 제2 신호 성분으로 구분할 수 있다. 상기 단말은 상기 제1 신호 성분으로부터 상기 제1 신호를 검출할 수 있다. 상기 단말은 연속 간섭 제거 기술(SIC)을 이용하여 상기 신호로부터 상기 제2 신호 성분을 제거할 수 있다. 상기 단말이 상기 다른 단말보다 상대적으로 상기 기지국과 가까운 경우, 상기 연속 간섭 제거 기술은 더 효율적일 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른, 기지국 및 단말들 간 신호 교환을 도시한다.
네트워크 환경 1300은 기지국 1310, 제1 단말 1320, 제2 단말 1330을 포함할 수 있다. 상기 제1 단말 1320은 상기 제2 단말 1330 보다 상대적으로 상기 기지국 1310과 가까이 있다. 상기 제2 단말 1330은 상기 기지국 1310의 셀 경계에 있을 수 있다.
상기 도 13을 참고하면, 1351 단계에서, 상기 제1 단말 1320은 상기 기지국 1310으로 제1 채널 정보를 송신할 수 있다. 1352 단계에서, 상기 제2 단말 1330은 상기 기지국 1310으로 제2 채널 정보를 송신할 수 있다. 상기 제2 단말 1330은 상기 제1 단말 1320 보다 먼저 자신의 제1 채널 정보를 송신할 수 있다. 상기 도 13의 흐름은 단지 채널 정보 송신 동작의 예시일 뿐, 특정 순서를 정의하지 않는다. 상기 채널 정보들은 채널 품질 지시자(CQI), 채널 상태 정보(CSI)일 수 있다. 상기 채널 정보는 채널 이득을 포함할 수 있다. 상기 채널 이득은 NOMA 시스템에서 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 할당되는 전력의 크기를 결정하는 요소일 수 있다.
1361 단계에서, 상기 기지국 1310은 상기 채널 정보에 기반하여, 상기 제1 단말 1320 및 상기 제2 단말 1330에 할당할 전력을 결정할 수 있다. 상기 기지국 1310은 단말의 채널 이득에 반비례하여 상기 전력을 할당할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 기지국 1310은 FTPA 전력 할당 기법을 사용할 수 있다. 상기 기지국 1310은 중첩 코딩을 통해 상기 전력 각각을 할당할 수 있다.
1362 단계에서, 상기 기지국 1310은 상기 결정된 전력 및 채널 이득 등에 기반하여 복수의 전송 모드들 각각의 채널용량을 계산할 수 있다. 상기 각각의 채널용량 계산시, 상기 기지국 1310은 상기 수학식 2 내지 수학식 14를 참고할 수 있다.
1363 단계에서, 상기 기지국 1310은 상기 각각의 채널용량 중 가장 큰 채널용량을 갖는 전송 모드를 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 전송 모드는 상기 도 9의 4가지 전송 모드일 수 있다.
1364 단계에서, 상기 기지국 1310은 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 제1 단말 1320 및 상기 제2 단말 1330에 송신할 신호를 생성할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드에 따라, 생성방식 및 전송 방식이 달라질 수 있다. 예를 들면, 상기 결정된 전송 모드가 OMA 시스템에서의 송신방식인 경우, 즉, 상기 도 9의 제4 전송 모드인 경우, 상기 기지국 1310은 상기 제1 단말 1320 및 상기 제2 단말 1330에 송신할 신호를 각각 생성할 수 있다. 상기 결정된 전송 모드가 상기 도 9의 제1 전송 모드인 경우, 상기 기지국 1310은 전송신호 1340을 다이버시티 방식으로 송신하고, 전송신호 1345는 다중화 방식으로 송신할 수 있다. 상기 생성되는 신호는 전송신호 1340 및 전송신호 1345를 포함할 수 있다. 상기 기지국 1310은 상기 생성된 신호를 상기 제1 단말 1320 및/또는 상기 제2 단말 1330에게 송신할 수 있다.
1371 단계 및 1372 단계에서, 상기 기지국 1310은 제어 정보를 상기 제1 단말 1320 또는 상기 제2 단말 1330에게 송신할 수 있다. 상기 제어 정보는 상기 도 10의 제어 정보 1000일 수 있다. 상기 제어 정보는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 정보는 2비트의 정보일 수 있다. 상기 2비트의 정보는 4가지 전송 모드를 나타낼 수 있다. 상기 2비트의의 정보 전송 모드 지시자 1010일 수 있다. 상기 4가지의 전송 모드는 상기 도 9의 제1 전송 모드, 제2 전송 모드, 제3 전송 모드, 및 제4 전송 모드일 수 있다. 상기 제1 단말 1320은 상기 2비트의 정보에 기반하여, 상기 기지국 1310에서 결정한 전송 모드를 결정할 수 있다. 여기서, 상기 제어 정보에 포함되는 전송 모드 지시자에 의해 지시되는 모드는 전송신호 1340 및 전송신호 1345에 적용되거나, 또는 다음에 송신되는 전송신호들(미도시)에 적용될 수 있다. 나아가, 상기 제어 정보는 전송 모드 지시자에 의해 지시되는 모드가 적용되는 시점, 다시 말해, 어느 전송신호에 적용되는지를 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
1381 단계 및 1382 단계에서, 상기 기지국 1310은 상기 제1 단말 1320 및 상기 제2 단말 1330에게 상기 생성된 신호를 송신할 수 있다. 상기 신호는 상기 전송신호 1340 및 전송신호 1345를 포함할 수 있다. 상기 전송신호 1340은 상기 제1 단말 1320으로 송신하려는 제1 심볼 및 상기 제1 단말 1320으로 할당되는 전력과 관련될 수 있다. 상기 전송신호 1345은 상기 제2 단말 1330으로 송신하려는 제2 심볼 및 상기 제1 단말 1330으로 할당되는 전력과 관련될 수 있다. 상기 전송신호 1340의 상대적으로 작은 영역은 적게 할당되는 전력에 대응되고, 상기 전송신호 1345의 상대적으로 큰 영역은 많게 할당되는 전력에 대응될 수 있다. 상기 제1 단말 1320은 상대적으로 기지국 1310과 가까우므로, 전력을 적게 할당하더라도 일정한 연산을 통하여, 획득하고자 했던 제1 신호를 얻을 수 있다.
1383 단계에서, 상기 기지국 1310과 가까운 상기 제1 단말 1320은 순차적 간섭제거(SIC)를 통하여, 상기 전송신호 1345를 제거할 수 있다. 1384 단계에서, 상기 제1 단말 1320은 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 전송신호 1340을 복호하여 상기 제1 심볼을 획득할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 때, 상기 기지국 1310은 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함하여 상기 제1 단말 1320 및 상기 제2 단말 1330으로 송신할 수 있다.
1385 단계에서, 상기 제2 단말 1330은 상기 제1 단말 1320과 마찬가지로 상기 결정된 전송 모드에 따라 상기 전송신호 1345를 복호하여 상기 제2 심볼을 획득할 수 있다. 상기 도 13에 의할 때, 상기 제2 단말 1330은 상기 전송신호 1345보다 상대적으로 상기 전송신호 1340을 약한 세기로 수신할 수 있다. 따라서 상기 순차적 간섭제거(SIC)와 같은 과정이 없더라도, 검출시 상기 제1 단말 1320보다 용이하게 상기 제2 심볼을 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 시뮬레이션을 통해 그 효과가 입증될 수 있다. 단일 셀에서 여러 단말들이 분포해 있을 때, 기지국은 각 단말들의 전송 모드를 결정할 수 있다. 또한 셀의 단말들 간의 형평성 및 총 용량을 고려하여, 기지국은 PF(proportional fairness) 기반 스케줄링을 통해 단말 쌍을 결정할 수 있다. 기지국은 전력 할당시 FTPA를 활용하였고, 이 때 전력할당 계수는 각각 제1 전송 모드는 0.9, 제2 전송 모드는 0.9, 제3 전송 모드는 0.5로 설정하였다. 나머지 시뮬레이션의 환경은 표 1과 같다.
파라미터 값
내부 영역 거리 500 m
단말 수 20
기지국 송신 안테나 수 2
기지국 송신 안테나 이득 0 dBi
단말 수신 안테나 수 2
단말 수신 안테나 이득 0 dBi
최대 송신 전력 46 dBm
경로 손실 의존 거리
(distance dependent path loss)		 128.1 + 37.6log10(r),
r kilometers (dB)
채널 모델 Rayleigh fading channel
수신 잡음 밀도 -174 dBm/Hz
상기 시뮬레이션에서 셀 전체 단말의 총 전송량과 셀 경계 단말의 총 전송량을 파악하였고, 성능 향상 폭을 통해 비교하였다. 상기 시뮬레이션에서 셀 경계는 셀 내부의 단말 중 SNR 분포에서 하위 5프로에 속하는 단말을 의미할 수 있다. NOMA는 기존 OMA 시스템 및 기존 NOMA 시스템만이 존재하는 환경을 나타내고, NOMA-Hybrid는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 4가지 전송 모드가 모두 존재하는 환경을 나타낸다. 상기 시뮬레이션은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 기지국이 채널용량에 따라 4가지 전송 모드를 결정하는 동작 하에서 수행되었다. 상기 시뮬레이션의 결과는 표 2와 같다.
구분 OMA 대비 성능 이득 [ % ]
NOMA 셀 전체 단말 22.66
NOMA-Hybrid 셀 전체 단말 23.69
NOMA 셀 경계 단말 17.73
NOMA-Hybrid 셀 경계 단말 22.98
상기 표 2를 참고할 때, 기본적으로 기지국으로부터 상대적으로 가까운 단말(셀 내부의 단말)와 기지국으로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있는 단말 (셀 경계의 단말)의 SNR 차이가 클 경우, 거리 차이가 크게 되므로 경로 손실 차이가 커지게 된다. 이러한 경우 상기 기존의 NOMA 시스템이 활용될 수 있었다. 상기 셀 내부의 단말은 SNR이 높기 때문에, 다중화 이득을 취해도 충분한 성능을 파악할 수 있었다. 그러나, 상기 셀 내부의 단말 및 상기 셀 경계의 단말의 SNR이 모두 낮은 경우, 다이버시티 이득을 활용하는 경우 전송량을 더 높일 수 있었다. 즉, 상기 NOMA-Hybrid 시스템의 경우, 상기 셀 경계 단말에게 더 큰 전송 용량을 보장할 수 있으며, 이러한 효과로 셀 전체 단말의 전송 용량도 소폭 증가함을 알 수 있다.
NOMA는 단말의 채널 용량을 크게 향상시키지만, SINR이 낮은 환경에서는 효율적이지 않을 수 있다. 따라서 NOMA가 비효율적인 채널 환경에서는 OMA가 사용될 수 있다. 그러나 본 개시의 다양한 실시 예들에 따를 대, 기존의 NOMA가 사용되기 힘든 단말들의 채널 환경에서도 다양한 실시 예들에 따른 NOMA 를 활용하여 채널 용량을 향상시킬 수 있게 되었다. 특히 다양한 실시 예들에 따른 NOMA를 활용하여 상기 기지국의 셀 경계의 단말들의 채널 용량을 향상 시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른, 다중 안테나를 지원하는 기지국의 동작 방법은 제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력, 상기 제2 단말에 할당된 제2 전력에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드에 따라 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함할 수 있다. 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
상기 제어 정보는 상기 제1 전력, 상기 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation, SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는 채널 품질 지시자(channel quality indicator, CQI) 또는 채널 상태 정보(channel status information, CSI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국의 동작 방법은 다이버시티(diversity) 방식으로 송신하기 위한 제1 단말과 관련된 제1 신호를 생성하는 과정과, 다중화(multiplexing) 방식으로 송신하기 위한 제2 단말과 관련된 제2 신호를 생성하는 과정과, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 단말과 관련된 제1 전력, 및 상기 제2 단말과 관련된 제2 전력에 기반하여 신호를 생성하는 과정과, 직교 다중 접속 방식으로, 상기 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함하고, 상기 제1 전력 및 상기 제2 전력은 상기 제1 단말의 채널 정보 및 상기 제2 단말의 채널 정보에 기반하여 할당될 수 있다.
상기 기지국과 상기 제1 단말간 거리값이 상기 기지국과 상기 제2 단말간의 거리값보다 작은 경우, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(space-time block coding, STBC) 기법을 포함할 수 있다.
상기 다이버시티 방식은 상기 기지국의 안테나 또는 상기 제1 단말의 안테나 또는 상기 제2 단말의 안테나 중 적어도 하나를 이용하여 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 단말의 동작 방법은 기지국으로부터 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 제어 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 상기 신호의 전송 모드를 결정하는 과정과, 상기 결정된 전송 모드에 기반하여 상기 신호로부터 상기 단말과 관련된 제1 신호를 검출하는 과정을 포함하고, 상기 제어 정보는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함하고, 상기 신호는 상기 결정된 전송 모드에 따라 기지국에 의해 생성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로서, 상기 단말 및 다른 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 단말 및 상기 다른 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
상기 제어 정보는 상기 단말에 할당되는 전력, 상기 다른 단말에 할당되는 전력, 프리코딩 행렬 지시자(PMI), 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 동작 방법은 연속 간섭 제거 기술(SIC)을 이용하여 상기 신호로부터 상기 다른 단말과 관련된 제2 신호를 제거하는 과정을 더 포함할 수 있다.
상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI) 또는 채널 상태 정보(CSI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국은 컨트롤러 및 송신기를 포함하고, 상기 컨트롤러는 제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보, 상기 제1 단말에 할당된 제1 전력, 상기 제2 단말에 할당된 제2 전력에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 채널 용량이 가장 큰 전송 모드를 결정하도록 구성되고, 상기 송신기는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하고, 상기 결정된 전송 모드에 따라 생성된 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 구성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
상기 제어 정보는, 상기 제1 전력, 상기 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(PMI), 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함할 수 있다
상기 제1 채널 정보 및 상기 제2 채널 정보는, 채널 품질 지시자(CQI) 또는 채널 상태 정보(CSI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 기지국은 컨트롤러, 및 송신기를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는 다이버시티(diversity) 방식으로 송신하기 위한 제1 단말과 관련된 제1 신호를 생성하고, 다중화(multiplexing) 방식으로 송신하기 위한 제2 단말과 관련된 제2 신호를 생성하고, 상기 제1 신호, 상기 제2 신호, 상기 제1 단말과 관련된 제1 전력, 및 상기 제2 단말과 관련된 제2 전력에 기반하여 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 송신기는 비직교 다중 접속 방식으로, 상기 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 구성되고,
상기 제1 전력 및 상기 제2 전력은 상기 제1 단말의 채널 정보 및 상기 제2 단말의 채널 정보에 기반하여 할당될 수 있다.
상기 기지국과 상기 제1 단말간 거리값이 상기 기지국과 상기 제2 단말간의 거리값보다 작은 경우, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(space-time block coding, STBC) 기법을 포함할 수 있다.
상기 다이버시티 방식은 상기 기지국의 안테나 또는 상기 제1 단말의 안테나 또는 상기 제2 단말의 안테나 중 적어도 하나를 이용하여 다이버시티 이득을 획득할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 다중 안테나를 지원하는 단말은 수신기, 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 수신기는 기지국으로부터 제어 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 신호를 수신하도록 구성되고, 상기 컨트롤러는 상기 제어 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중 상기 신호의 전송 모드를 결정하고, 상기 결정된 전송 모드에 기반하여 상기 신호로부터 상기 단말과 관련된 제1 신호를 검출하도록 구성되고, 상기 제어 정보는 상기 결정된 전송 모드를 가리키는 정보를 포함하고, 상기 신호는 상기 결정된 전송 모드에 따라 기지국에 의해 생성되고, 상기 복수의 전송 모드들 중 적어도 하나의 모드는, 비직교 다중 접속(NOMA) 방식으로서, 상기 단말 및 다른 단말 중 하나에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 단말 및 상기 다른 단말 중 나머지 하나에 다중화(multiplexing) 방식을 적용할 수 있다.
상기 제어 정보는 상기 단말에 할당되는 전력, 상기 다른 단말에 할당되는 전력, 프리코딩 행렬 지시자(PMI), 변조 및 코딩 방식(MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 연속 간섭 제거 기술(SIC)을 이용하여 상기 신호로부터 상기 다른 단말과 관련된 제2 신호를 제거하도록 추가적으로 구성될 수 있다.
상기 채널 정보는 채널 품질 지시자(CQI) 또는 채널 상태 정보(CSI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 기지국에 의해 수행되는 동작 방법에 있어서,
    제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중에서 전송 모드를 식별하는 과정과,
    상기 식별된 전송 모드에 기반하여 생성된 전송 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 포함하고,
    상기 전송 신호는 상기 제1 단말을 위한 제1 신호 및 상기 제2 단말을 위한 제2 신호를 포함하고,
    상기 복수의 전송 모드들은,
    상기 제1 신호에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다중화(multiplexing) 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로 전송하는 제1 모드;
    상기 제1 신호에 다중화 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다이버시티 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제2 모드;
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 모두에 다중화 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제3 모드; 및
    상기 전송 신호를 OMA 방식으로 전송하는 제4 모드를 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 식별된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제어 정보는 상기 제1 단말에게 할당될 제1 전력, 상기 제2 단말에게 할당될 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation, SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 채널 정보는 제1 단말의 채널 상태 정보(channel status information, CSI)를 포함하고,
    상기 제2 채널 정보는 제2 단말의 CSI를 포함하는 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모드에 있어서, 상기 기지국과 상기 제1 단말 간 거리값이 상기 기지국과 상기 제2 단말 간의 거리값보다 작은 경우, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(space-time block coding, STBC) 기법을 포함하는 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이버시티 방식의 다이버시티 이득은, 상기 기지국의 안테나 또는 상기 제1 단말의 안테나 또는 상기 제2 단말의 안테나 중 적어도 하나를 이용하여 획득되는 방법.
  7. 다중 안테나를 지원하는 제1 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송 신호를 수신하는 과정과,
    복수의 전송 모드들 중에서 상기 전송 신호를 위한 전송 모드를 식별하는 과정과,
    상기 식별된 전송 모드에 기반하여 상기 전송 신호로부터 상기 제1 단말과 관련된 제1 신호를 검출하는 과정을 포함하고,
    상기 전송 신호는, 상기 전송 모드에 기반하여 생성되고,
    상기 전송 신호는 상기 제1 단말을 위한 상기 제1 신호 및 제2 단말을 위한 제2 신호를 포함하고,
    상기 복수의 전송 모드들은,
    상기 제1 신호에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다중화(multiplexing) 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로 전송하는 제1 모드;
    상기 제1 신호에 다중화 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다이버시티 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제2 모드;
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 모두에 다중화 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제3 모드; 및
    상기 전송 신호를 OMA 방식으로 전송하는 제4 모드를 포함하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제어 정보는 상기 제1 단말에게 할당될 제1 전력, 상기 제2 단말에게 할당될 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation, SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    연속 간섭 제거 기술(successive interference cancellation, SIC)을 이용하여 상기 전송 신호로부터 상기 제2 신호를 제거하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 삭제
  11. 다중 안테나를 지원하는 기지국에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    적어도 하나의 송수신기를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 단말의 제1 채널 정보 및 제2 단말의 제2 채널 정보에 기반하여 복수의 전송 모드들 중에서 전송 모드를 식별하고,
    상기 적어도 하나의 송수신기를 통해, 상기 식별된 전송 모드에 기반하여 생성된 전송 신호를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 구성되고,
    상기 전송 신호는 상기 제1 단말을 위한 제1 신호 및 상기 제2 단말을 위한 제2 신호를 포함하고,
    상기 복수의 전송 모드들은,
    상기 제1 신호에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다중화(multiplexing) 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로 전송하는 제1 모드;
    상기 제1 신호에 다중화 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다이버시티 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제2 모드;
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 모두에 다중화 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제3 모드; 및
    상기 전송 신호를 OMA 방식으로 전송하는 제4 모드를 포함하는 기지국.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 송수신기를 통해, 상기 식별된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 송신하도록 추가적으로 구성되고,
    상기 제어 정보는, 상기 제1 단말에게 할당될 제1 전력, 상기 제2 단말에게 할당될 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation,SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함하는 기지국.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 채널 정보는 제1 채널 상태 정보(channel status information, CSI) 를 포함하고,
    상기 제2 채널 정보는 제2 단말의 CSI를 포함하는 기지국.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 모드에 있어서, 상기 기지국과 상기 제1 단말 간 거리값이 상기 기지국과 상기 제2 단말 간의 거리값보다 작은 경우, 상기 다이버시티 방식은 공간-시간 블록 코딩(space-time block coding, STBC) 기법을 포함하는 기지국.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 다이버시티 방식의 다이버시티 이득은 상기 기지국의 안테나 또는 상기 제1 단말의 안테나 또는 상기 제2 단말의 안테나 중 적어도 하나를 이용하여 획득되는 기지국.
  17. 다중 안테나를 지원하는 제1 단말에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    적어도 하나의 송수신기를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 적어도 하나의 송수신기를 통해, 기지국으로부터 전송 신호를 수신하고,
    복수의 전송 모드들 중에서 상기 전송 신호를 위한 전송 모드를 식별하고,
    상기 식별된 전송 모드에 기반하여 상기 전송 신호로부터 상기 제1 단말과 관련된 제1 신호를 검출하도록 구성되고,
    상기 전송 신호는, 상기 전송 모드에 기반하여 생성되고,
    상기 전송 신호는 상기 제1 단말을 위한 상기 제1 신호 및 제2 단말을 위한 제2 신호를 포함하고,
    상기 복수의 전송 모드들은,
    상기 제1 신호에 다이버시티(diversity) 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다중화(multiplexing) 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 비직교 다중 접속(non orthogonal multiple access, NOMA) 방식으로 전송하는 제1 모드;
    상기 제1 신호에 다중화 방식을 적용하고, 상기 제2 신호에 다이버시티 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제2 모드;
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 모두에 다중화 방식을 적용하고, 상기 전송 신호를 NOMA 방식으로 전송하는 제3 모드; 및
    상기 전송 신호를 OMA 방식으로 전송하는 제4 모드를 포함하는 제1 단말.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 적어도 하나의 송수신기를 통해, 상기 식별된 전송 모드를 가리키는 제어 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 추가적으로 구성되고,
    상기 제어 정보는 상기 제1 단말에게 할당될 제1 전력, 상기 제2 단말에게 할당될 제2 전력, 프리코딩 행렬 지시자(precoding matrix indicator, PMI), 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS) 레벨, 순차적 간섭 제거(successive interference cancellation,SIC) 지표 중 적어도 하나를 포함하는 제1 단말.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 연속 간섭 제거 기술((successive interference cancellation, SIC)을 이용하여 상기 신호로부터 상기 제2 신호를 제거하도록 추가적으로 구성되는 제1 단말.
  20. 삭제
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102378790B1 (ko) * 2015-07-31 2022-03-28 삼성전자주식회사 다중 사용자 접속을 지원하는 통신시스템에서 신호를 송신하기 위한 방법 및 장치
EP3459309A4 (en) * 2017-05-27 2019-05-15 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) METHOD AND DEVICE FOR RESOURCE CONFIGURATION
KR101869661B1 (ko) * 2017-11-28 2018-06-21 인하대학교 산학협력단 비직교 다중 접속을 위한 전력-주파수 블록 코딩 방법 및 시스템
KR101895734B1 (ko) * 2017-11-30 2018-09-05 인하대학교 산학협력단 비직교 다중 접속을 위한 전력-시간 블록 코딩 방법 및 시스템
KR102054840B1 (ko) * 2017-12-04 2019-12-11 금오공과대학교 산학협력단 무선신호의 송수신 방법
EP3753344A1 (en) * 2018-02-14 2020-12-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Apparatuses, methods and computer programs for implementing fairness and complexity-constrained a non-orthogonal multiple access (noma) scheme
KR102074569B1 (ko) * 2018-02-20 2020-02-06 세종대학교산학협력단 다중 셀 비직교 다중 액세스 네트워크의 다수 사용자 스케줄링을 위한 적응적 주파수 및 전력 할당 기법
KR102596432B1 (ko) 2018-02-21 2023-10-31 삼성전자주식회사 복수의 무선 통신 시스템을 지원하기 위한 장치 및 그 동작 방법
KR101951144B1 (ko) * 2018-05-02 2019-02-21 인하대학교 산학협력단 비직교 다중접속 시스템을 위한 협력적 직접 전송 및 중계 전송 방법
EP3834307A1 (en) * 2018-08-08 2021-06-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Adaptive relaying in a non-orthogonal multiple access (noma) communication system
KR102135509B1 (ko) * 2018-10-30 2020-07-17 연세대학교 산학협력단 비직교 다중 접속 시스템에서 다중 접속 제어 장치 및 이의 자원 중첩비 조절 방법
US11290247B2 (en) * 2019-01-31 2022-03-29 Cox Communications, Inc. Systems and methods for non-orthogonal multiple access over networks
KR102074217B1 (ko) * 2019-06-17 2020-02-06 인하대학교 산학협력단 상향링크 비직교 다중접속 시스템을 위한 적응적 속도 분할 방법 및 시스템
KR102074216B1 (ko) * 2019-06-17 2020-02-06 인하대학교 산학협력단 상향링크 비직교 다중접속 시스템을 위한 고정적 속도 분할 방법 및 시스템
KR102257505B1 (ko) 2019-07-25 2021-05-31 한양대학교 산학협력단 비 직교 다중 접속을 지원하는 무선 통신 시스템에서 위치 기반 전력 할당 장치 및 방법
KR102263034B1 (ko) * 2019-12-17 2021-06-08 금오공과대학교 산학협력단 무선 통신 시스템의 하향링크 신호 전송 방법
KR102279924B1 (ko) * 2020-01-30 2021-07-20 금오공과대학교 산학협력단 무선 통신 시스템의 전송 전력 할당 방법
KR102509406B1 (ko) * 2021-01-28 2023-03-10 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 Swipt를 이용한 다중 사용자 miso-noma 네트워크에서 스펙트럼 효율을 위한 하이브리드 사용자 쌍 구성 방법
WO2022250258A1 (ko) * 2021-05-26 2022-12-01 삼성전자 주식회사 수신 차원을 결정하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014154962A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Ntt Docomo Inc 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
US20150296462A1 (en) * 2012-11-19 2015-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Interference cancellation method, system, device and ue
US20150312074A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Intel IP Corporation Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Wireless Systems and Methods

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6259730B1 (en) * 1998-11-10 2001-07-10 Lucent Technologies, Inc. Transmit diversity and reception equalization for radio links
US20030125040A1 (en) * 2001-11-06 2003-07-03 Walton Jay R. Multiple-access multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US8213873B2 (en) * 2010-04-09 2012-07-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for channel quality reporting in a wireless communication system
JP5864199B2 (ja) 2011-05-20 2016-02-17 株式会社Ｎｔｔドコモ 受信装置、送信装置及び無線通信方法
US8743988B2 (en) * 2011-07-29 2014-06-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Transmission mode adaptation in a wireless network
US9337973B2 (en) * 2012-09-11 2016-05-10 Industrial Technology Research Institute Method of cooperative MIMO wireless communication and base station using the same
JP2014054962A (ja) * 2012-09-13 2014-03-27 Toyota Motor Corp 車両懸架装置
JP2014131202A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Ntt Docomo Inc 無線基地局、ユーザ端末、無線通信方法、及び無線通信システム
JP5894105B2 (ja) * 2013-04-04 2016-03-23 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
US9882623B2 (en) * 2014-09-18 2018-01-30 Qualcomm Incorporated Dual thread feedback design for non-orthogonal channels
US20160337018A1 (en) * 2015-05-12 2016-11-17 Mediatek Inc. Use of Different Precoders for Superposed Signals in Downlink Multiuser Superposition Transmission
US9985700B2 (en) * 2015-05-12 2018-05-29 Mediatek Inc. Channel state feedback enhancement in downlink multiuser superposition transmission
US10454652B2 (en) * 2015-08-04 2019-10-22 Hfi Innovation Inc. Methods of enabling multiuser superposition transmission
US10548115B2 (en) * 2015-09-30 2020-01-28 Lg Electronics Inc. Method for transmitting and receiving signals on basis of non-orthogonal multiple access scheme, and apparatus therefor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150296462A1 (en) * 2012-11-19 2015-10-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Interference cancellation method, system, device and ue
JP2014154962A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Ntt Docomo Inc 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
US20150312074A1 (en) * 2014-04-28 2015-10-29 Intel IP Corporation Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) Wireless Systems and Methods

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