KR20030031125A - 고속 데이터 전송 트래픽의 직접적인 최대비 합성 방법 및시스템 - Google Patents

고속 데이터 전송 트래픽의 직접적인 최대비 합성 방법 및시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 방법은 어레이 응답 벡터들 사이의 낮은 교차 상관값들을 갖는 이동국들을 선택하기 위해 제공되는 것으로서, 상기 이동국들에 의해 경험되는 불균일한 평균 역방향 링크 데이터 속도들을 통해 인터-셀 간섭을 최소화하고, 간섭 제거 알고리즘의 명확한 실행없이도 인트라-셀 간섭을 최소화해서, 무선 통신 시스템의 역방향 링크 데이터 산출량을 최대화한다. 하나 이상의 선택된 이동국들은 기지국에 동시에 전송된다.

Description

고속 데이터 전송 트래픽의 직접적인 최대비 합성 방법 및 시스템{Directed maximum ratio combining methods and systems for high data rate traffic}
소위 "인터넷"을 통한 고속 디지털 데이터 전송은 현대 사회에서는 상용화되어 있다. 동시에, 인류는 무선 통신 기술의 폭발적 증가를 경험하고 있다. 미국과 같은 선진국에서는, 무선 통신, 특히 셀룰러 텔레폰 서비스는 유선 통신 네트워크 중추산업의 부속 산업으로서 급격하게 증가하고 있다. 개발도상국에서는, 무선 통신 서비스는 주요 통신 매체로서 개발되고 있다. 유효 데이터 속도를 증가시키기 위한 디지털 데이터 무선 서비스의 제공에 대한 필요성이 야기되고 있다.
무선 라디오 원격통신 시스템은 다수의 이동국(mobile station) 및 가입자가 월드 와이드 웹 디지털 정보 중추(information backbone)에 접근시킬 수 있는 지상 선로(land-based wire-line) 텔레폰 시스템 및/또는 디지털 인터넷 서비스 제공자에 접속할 수 있도록 한다. 종래의 무선 인터페이스(wireless air-interfaces)는 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 시간 분할 다중 액세스(TDMA), 및 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 및 그 개량을 포함한다.
디지털 데이터 패킷의 전송은 디지털 음성 정보의 전송과는 상이하다. 전이중(full duplex: 동시 양방향; simultaneous two-way) 음성 통신 패턴은 기지국(base station)과 특정 모바일 사이에 전송되는 데이터가 실시간이며 실질적으로 대역폭이 동일하다는 것을 의미한다. 200 밀리초[대부분의 스피치 보코더(speech vocoders)의 대략 2Kbit의 디지털 데이터]의 전체 지연은 음성 채널 내에서 과도한 잠복(intolerable latency)을 나타낸다는 점에 유의해야 한다. 한편, 고속 데이터 패킷 전송에 대해서는, 이동국은 현재의 무선 데이터 시스템에서 10초까지의 잠복이 경험되는 상태의 데이터 전송 잠복 또는 지연에 가장 잘 견디는 것으로 여겨진다. 상기 지연이 이동국에 의해 경험되는 것으로 여겨지지만, 그럼에도 불구하고, 상대적으로 낮은 유효 데이터 전송 속도에 기인하는 지연은 바람직하지 않다.
데이터 처리량을 최적화하는데 사용되는 적응 안테나 어레이(adaptive antenna array) 기술은 공지되어 있다. 적응 안테나 어레이를 채택하는 공간 다양화 다중 액세스 방법의 예로서는, Gerlach 등에 의한 미국특허 제 5,471,647호 및 5,643,199호와; 1996년 10월 5일자IKE(UK) Proc. on Comm제143권 304-310면에 실린 M.C. Wells에 의한 논문 "Increasing the capacity of GSM cellular radio using adaptive antennas"와; 1999년 6월IEEE Personal Communications74-86면에 실린 S.Anderson, B.Hagerman, H.Dam, U.Forssen, J.Karlsson, F.Kronestedt, S.Mazur 및 K.Molinar에 의한 논문 "Adaptive Antennas for GSM and TDMA Systems"에 개시되어 있으며, 그 모든 내용은 참조에 의해 본원에 합체된다.
"CDMA/HDR"로서 공지된 한가지 해법은 채널 데이터 전송 속도를 측정하고,채널 제어를 수행하며, 채널 간섭을 완화 및 억제하기 위한 공지된 기술을 사용한다. 이러한 형태의 접근 방식은 Qualcomm Corporation에 의해 발행된 Paul Bender, Peter Black, Matthew Grob, Robert Padovani, Nagabhushana Sindhushayana 및 Andrew Viterbi의 논문 "CDMA/HDR: A Bandwidth Efficient High Speed Wireless Data Service for Nomadic Users"에 특히 잘 개시되어 있다. 이러한 논문의 개시내용은 전체적으로 본원에 합체된다.
제안된 다른 해법은 1999년 8월에 Telecommunications Industry Association에 의해 발행된 TIA/EIA 잠정 표준인, TIA/EIA/IS-2000-2이다. TIA/EIA/IS-2000-2는 cdma2000 표준 계열인 cdma2000 데이터 확산 통신 시스템(spread spectrum systems)의 물리층 표준(physical layer standard)이다. cdma2000 데이터 확산 통신 시스템은 음성 통신 및 데이터 통신 모두를 지지한다.
cdma2000 시스템 및 신세대 개인 통신 시스템에 있어서, 전용 파일럿(dedicated pilot)은 역방향 링크(reverse link)에 도입된다. 상기 역방향 링크의 전용 파일럿 신호는 기지국이 이동국 전송을 검출하는 것을 보조하는데 사용되는 변조되지 않은 확산 스펙트럼 신호이다. 상기 역방향 링크의 전용 파일럿 신호는 상기 기지국에서 통합되고, 적어도 두가지 목적, 즉 역방향 링크 출력 제어 및 상기 역방향 링크 신호의 코히어런트 복조(coherent demodulation)를 위해 사용된다.
역방향 링크 출력 제어 메카니즘은 기지국에 수신된 모든 전용 파일럿이 신호대간섭잡음비(interference-plus noise ratios; SINRs)와 동일한 신호를 가지도록 하는데 사용된다. 수신된 전용 파일럿이 동일한 SINRs를 가지더라도, 상이한 이동국으로부터의 전용 파일럿들의 전송 출력은 상이할 수 있다. 상기 전용 파일럿 전송 출력은 기지국 및 라디오 전파 채널에서 필요한 파일럿 SINR에 의존한다.
코히어런트 복조 메카니즘은 기지국 수신 감도를 증가시키는데 사용된다. 대부분의 경우에, 코히어런트 복조는 비코히어런트 복조(non-coherent demodulation)보다 대략 3dB 정도 양호한 수신 감도를 제공하는 것으로 공지되어 있다. 기지국 수신 감도는 최대비 합성(maximum ratio combining; MRC) 방법을 사용하여 추가로 증가된다. 도 1a는 코히어런트 복조 및 최대비 합성 메카니즘을 실행하는 통상적인 기지국을 도시한다. 복수의 수신 소자(10)로부터 수신된 신호는 대응하는 하나의 아날로그 수신기(12)에 전송된다. 처리 이후에, 상기 아날로그 신호는 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital converters; ADCs)(14)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 그후, 코히어런트 복조기(18)는 상기 ADCs(14) 및 파일럿 신호 적분 회로(16)로부터의 신호를 처리한다. 그후, 복조기(18)의 출력은 최대비 합성기(19)에 전송되어 선택된 신호를 출력한다.
다중 안테나 소자를 갖는 최대비 합성 메카니즘이 기지국 수신 감도를 증가시킬 수 있지만, 간섭 제거(interference cancellation)를 제공하지는 않는다. [고성능 개인 통신 시스템에서는, 데이터 처리량은 통상적으로 인터-셀(inter-cell) 및 인트라-셀(intra-cell) 간섭으로 구성된 간섭에 의해 제한된다.] 한편, 표준 간섭 제거 알고리즘, 예를 들어 직접 매트릭스 반전 알고리즘은 다량의 수치 연산을 필요로 하여, 시스템을 비실용적으로 또는 고가로 구성하도록 한다. 따라서, 서로에 대해 허용되지 않는 간섭을 초래하지 않으면서, 기능하게 될 복수의 이동국에 의해 기지국에 데이터를 송출하기 위한 효과적이고 실용적인 방법에 대한 지금까지는 해결되지 않았던 필요성이 발생한다.
그러므로, 본 기술분야에서는 종래 기술의 간섭 제거 알고리즘을 실행하지 않고도 데이터 처리량을 최적화하는 시스템 및 방법에 대한 필요성이 존재한다.
본 출원은 2000년 7월 18일자로 출원된 발명의 명칭이 "Directed Maximum Ratio Combining Methods for High Data Rate Traffic"인 미국 가특허출원 제 60/218,905호에 대한 우선권을 주장하고, 그 개시내용은 참조에 의해 본원에 합체된다. 본 출원은 동시계류중이며 공동으로 양도된 1997년 9월 15일자로 출원된 발명의 명칭이 "Practical Space-Time Radio Method for CDMA Communication Capacity Enhancement"인 미국 특허출원 제 08/929,638호, 즉 현재의 미국특허 제 6,108,565호와, 1999년 1월 13일자로 출원된 발명의 명칭이 "Practical Space-Time Radio Method for CDMA Communication Capacity Enhancement"인 미국 특허출원 제 09/229,482호에 관한 것이고, 그 개시내용들은 참조에 의해 본원에 합체된다. 본 출원은 동시계류중이며 공동으로 양도된 2000년 10월 3일자로 출원된 발명의 명칭이 "Implementation of DMRC and Scheduling of High Rate Transmission for Uplink of CDMA Data Network"인 미국 가특허출원 제 60/237,951호와, 본원과 동시에 2001년 6월 5일자로 출원되어 공동으로 양도된 발명의 명칭이 "Directed Maximum Ratio Combining and Scheduling of High Rate Transmission for DataNetworks"인 미국 특허출원 제 09/874,930호에 관한 것이고, 그 개시내용들은 참조에 의해 본원에 합체된다.
본 발명은 무선 정보 통신 시스템 및 그 유용성에 관한 것으로서, 특히 간섭을 감소시키는 기술을 사용하여 무선 통신 시스템에서의 데이터 속도를 증가시키는 기술에 관한 것이다.
도 1a는 코히어런트 복조 및 최대비 합성 메카니즘을 실행하는 통상적인 기지국을 도시하는 도면.
도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적용된 기지국을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예의 연속하는 시간 주기에서의 도식적인 데이터 큐를 도시하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일실시예를 도시하는 플로우 차트.
도 4는 도 3a 및 도 3b의 실시예의 연속하는 시간 주기에서의 도식적인 데이터 큐를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 플로우 차트.
도 6은 도 5의 실시예의 연속하는 시간 주기에서의 도식적인 데이터 큐를 도시하는 도면.
본 발명은 이동국, 전송매체 등의 무선 시스템이 간섭을 감소시키도록 제어되어 증가된 평균 데이터 속도를 제공하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 바람직한 실시예에 따르면, 인터-셀 간섭은 이동국에 대한 불균일한 평균 역방향 링크 데이터 속도를 이용하는 기술을 통해 최소화된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 바람직한 실시예는 이동국들의 어레이 응답 벡터들 사이의 상관(correlation)이 낮은 이동국의 선택을 이용하는 기술을 통해 최소화된 인트라-셀 간섭을 제공한다. 선택된 하나 이상의 이동국은 패킷 지속시간 중에 최소 인트라-셀 간섭으로 동시에 전송할 수 있다. 보다 낮은 전송 출력을 갖는 이동국들이 보다 높은 전송 출력을 갖는 이동국들보다 높은 시간 평균 데이터 속도(time average data rates)로 전송하는 것을 허용함으로써 인터-셀 간섭이 감소될 수도 있다.
일실시예에서, 상기 이동국들은 두개의 그룹, 즉 보다 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 보다 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹으로 분할된다. 보다 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹에서의 이동국들은, 바람직하게는 보다 낮은 시간 평균데이터 속도 그룹보다 빈번하게 데이터를 전송하고, 각각의 그룹 내의 각각의 이동국은 그 최대 순간 데이터 속도(maximum instantaneous data rate)로 전송한다. 또한, 보다 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹은, 바람직하게는 보다 낮은 전송 출력을 가지는 이동국들을 가진다. 이는 인터-셀 간섭을 최소화한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 다음 시간대 도중에 전송을 위해 선택된 이동국이 다른 기준들 즉, 최대량의 선독 데이터(queued data)를 갖는 이동국, 선독 데이터에 관한 최장 지연을 갖는 이동국, 이동국에 관한 특정 통신 채널 속성을 갖는 이동국 등에 따라 선택될 수 있을 지라도, 데이터 큐(data queue) 내의 제 1 이동국은 다음 시간대 도중에 전송을 위해 선택된다. 바람직하게는, 동일한 데이터 속도 그룹 내의 제 1 이동국과 다른 이동국들 사이의 어레이 응답 벡터들의 교차 상관값(cross correlations)이 계산되고, 상기 각각의 교차 상관값은 두개의 이동국에 관련된다. 바람직하게는, 소정의 임계값보다 작은 제 1 이동국에 대한 교차 상관값을 구비한 이동국들은 제 1 그룹으로 분류된다.
이러한 제 1 그룹 내에 이동국들이 존재하면, 최저 교차 상관값에 대응하는 이동국은, 바람직하게는 다음 시간대 도중에 제 1 이동국과 함께 전송을 위한 제 2 이동국으로서 선택된다. 상기 제 1 그룹 내에 추가의 이동국들이 존재하면, 바람직하게는, 상기 제 1 그룹 내의 나머지 이동국들과 제 2 이동국 사이의 교차 상관값이 계산된다. 소정의 임계값보다 작은 적어도 하나의 교차 상관값이 존재하면, 최저 교차 상관값에 대응하는 이동국은, 바람직하게는 다음 시간대 도중에 상기 제 1 및 제 2 이동국과 함께 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다.
그러나, 상기 임계값보다 작은 교차 상관값이 존재하지 않거나, 상기 제 1 그룹 내에 추가의 이동국들이 존재하지 않으면, 바람직하게는, 상기 다른 데이터 속도 그룹 내의 이동국들과 제 1 이동국 사이의 교차 상관값 뿐만 아니라, 상기 다른 데이터 속도 그룹 내의 이동국들과 제 2 이동국 사이의 교차 상관값이 계산된다. 바람직하게는, 계산된 교차 상관값은 필요에 따라, 이동국들이 소정의 임계값 미만의 제 1 이동국 및 제 2 이동국 각각에 대한 교차 상관값을 가지는 지를 결정하도록 분석된다. 바람직한 실시예에 따르면, 소정의 임계값보다 작은 상기 교차 상관값들을 모두 갖는 이동국들이 존재하지 않으면, 다음 시간대 도중에 단지 두개의 이동국만이 전송을 위해 선택된다. 그러나, 상기 임계값보다 작은 상기 교차 상관값들을 모두 갖는 적어도 하나의 이동국이 존재하면, 바람직하게는, 다음 시간대 도중에 동시 통신을 위해 제 3 이동국이 선택된다. 바람직하게는, 상기 임계값 미만의 교차 상관값을 모두 갖는 하나 이상의 이동국이 존재하면, 각각의 이동국에 대한 교차 상관값은 합산되고, 최저 합성 교차 상관값을 갖는 이동국은 다음 시간대 도중에 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다.
제 1 그룹 내에 이동국들이 존재하지 않으면, 바람직하게는 제 2 데이터 속도 그룹 내의 이동국들과 제 1 이동국 사이의 교차 상관값이 계산된다. 소정의 임계값보다 작은 교차 상관값을 갖는 제 2 데이터 속도 그룹 내의 이동국들은, 바람직하게는 제 2 그룹으로 분류된다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 2 그룹 내에 이동국들이 존재하지 않으면, 다음 시간대 도중에 전송을 위해 단지 제 1 이동국만이 선택된다. 그러나, 제 2 그룹 내에 하나 이상의 이동국이 존재하면, 바람직하게는 최저 교차 상관값에 대응하는 이동국은 다음 시간대 도중에 제 1 이동국과 함께 전송을 위한 제 2 이동국으로서 선택된다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 2 그룹 내에 단지 하나의 이동국이 존재하면, 다음 시간대 도중에 전송을 위해 단지 두개의 이동국이 선택된다.
그러나, 상기 제 2 그룹 내에 두개 이상의 이동국이 존재하면, 바람직하게는 상기 제 2 그룹 내의 나머지 이동국과 상기 선택된 제 2 이동국 사이의 교차 상관값이 계산된다. 소정의 임계값보다 작은 선택된 제 2 이동국에 대한 교차 상관값을 갖는 제 2 그룹 내의 이동국들은 바람직하게는 제 3 그룹으로 분류된다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 제 3 그룹 내에 이동국이 존재하지 않으면, 다음 시간대 도중에 전송을 위해 더이상의 이동국은 선택되지 않는다. 그러나, 상기 제 3 그룹 내에 적어도 하나의 이동국이 존재하면, 최저 교차 상관값에 대응하는 이동국은 다음 시간대 도중에 상기 제 1 및 제 2 이동국들과 함께 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다.
본 발명의 선택적인 실시예에 따르면, 상술된 분류 패턴의 반복을 통해 추가의 이동국들이 선택되는 것이 바람직하다. 상기 선택된 이동국들은, 바람직하게는 본 발명에 따라 다음 시간대 도중에 각각 송수신된다.
다른 실시예에서, 데이터 큐 내의 제 1 이동국은, 바람직하게는 전술된 실시예에서와 같이 다음 시간대 도중에 전송을 위해 선택된다. 그러나, 전술된 실시예와는 달리, 바람직하게는 상기 제 1 이동국과 다른 모든 이동국들의 어레이 응답 벡터의 교차 상관값이 연산되어 소정의 임계값에 비교된다. 이러한 실시예에 따르면, 상기 임계값 미만의 교차 상관값을 갖는 모든 이동국들은 선택을 위한 후보가 된다. 바람직하게는, 상기 이동국들이 존재하지 않으면, 다음 시간대 도중에 전송을 위해 단지 제 1 이동국만이 선택된다. 그러나, 상기 후보가 하나만 존재하면, 바람직하게는 그 후보가 다음 시간대 도중에 상기 선택된 제 1 이동국과 함께 전송하는 제 2 이동국으로서 선택된다.
선택을 위한 후보가 하나 이상 존재하면, 바람직하게는 모든 후보들의 교차 상관값이 계산되어 소정의 임계값에 비교된다. 하나 이상의 교차 상관값이 상기 임계값 미만이면, 바람직하게는 최소 합성 평균 전송 출력을 갖는 이동국들의 쌍이 다음 시간대 도중에 제 1 이동국과 함께 전송을 위한 제 2 및 제 3 이동국으로서 선택된다. 그러나, 상기 임계값 미만의 교차 상관값이 존재하지 않으면, 바람직하게는 최소 전송 출력을 갖는 상기 후보들의 그룹으로부터의 이동국이 제 2 이동국으로서 선택되며, 다음 시간대 도중에는 제 1 및 제 2 이동국만이 전송된다.
또다른 실시예에서, 전체 N 이동국의 각각은 관련되어 측정된 응답 벡터(V)를 갖는다. 각각의 시간대(예를 들어, 1, 2, 3 등의 이동국)에 대한 이동국들의 변수가 선택되는 이전의 실시예들과는 달리, 바람직하게는 이동국의 고정된 수치(L; 예를 들어, 3)가 각각의 K 통신 시간대에 대해 본 실시예에 따라 선택된다. 바람직하게는, 이전의 선택을 위해 바람직한 이동국들이 다른 이동국들보다 많은 회수로 포함된 리스트가 생성된다. L 이동국들은 바람직하게는 상기 리스트로부터 무작위로 선택되고, 비용 함수는 바람직하게는 상기 L 선택 이동국들의 응답 벡터의 교차 상관값들을 합산함으로써 계산된다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비용 함수의값이 상기 임계값보다 적으면, 상기 L 이동국들은 제 1 시간대를 포함하도록 선택된다. 그후, 상기 L 이동국들은 바람직하게는 상기 리스트로부터 제거된다. 그러나, 상기 비용 함수의 값이 상기 임계값 이상이면, 바람직하게는 상기 리스트로부터 다른 L 이동국들이 선택되고, 그들의 비용 함수가 계산된다. 바람직한 실시예에 따르면, 이러한 공정은 임계값보다 작은 비용 함수가 계산될 때까지 반복되고, 그때 관련된 L 이동국들이 상기 리스트로부터 선택되어 제거된다.
이동국 선택의 반복 이후에 비용 함수 계산 공정이 상기 임계값보다 작은 비용 함수를 얻지 않고 소정 회수 M을 처리하면, M 그룹의 세트 이외의 최소값 비용 함수를 갖는 이동국 세트는 바람직하게는 상기 리스트로부터 선택되어 제거된다. 바람직하게는, 이러한 단계는 L 이동국들의 K 그룹이 K 통신 시간대에 대해 선택될 때까지 반복된다.
결과적으로, 시간대 도중에 통신을 위한 특정 무선 통신 시스템을 선택함으로써 데이터 산출량의 최적화가 제공되고, 바람직하게는 각각의 상기 시스템은 간섭 제거 알고리즘의 실행 없이 최대 순간 데이터 속도에서 작동된다고 하는 본 발명의 기술적인 장점이 제공된다.
상기에서는 본 발명의 특징 및 기술적인 장점이 보다 광범위하게 설명되었고, 하기의 상세한 설명으로부터 본 발명이 보다 잘 이해될 것이다. 본 발명의 추가의 특징 및 장점은 본 발명의 청구범위와 관련하여 후술될 것이다. 당업자라면, 개시된 개념 및 특정 실시예가 본 발명과 동일한 목적을 수행하기 위한 다른 구조로 변형 또는 설계하기 위한 근간으로서 용이하게 이용될 수 있다는 것을 이해할것이다. 또한, 청구범위에 기재되어 있는 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈함이 없이 동등한 구성이 당업자에 의해 실현될 수도 있다. 추가의 목적 및 장점과 함께, 그 구조 및 작동 방법에 대한 본 발명의 특징이 되는 신규한 특징은 첨부도면을 참조로 하기의 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 것이다. 그러나, 각각의 도면은 도시 및 설명을 위해서만 제공된 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.
본 발명의 보다 완전한 이해를 위해, 첨부도면과 함께 취해지는 하기의 상세한 설명을 참조한다.
상이한 도면들에서 동일하거나 유사한 참조번호는 동일하거나 유사한 부재를 지시하는데 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 이동국들에 의해 경험되는 불균일한 평균 역방향 링크 데이터 속도를 통해 인터-셀 간섭을 최소화하며, 어레이 응답 벡터들 사이에 낮은 상관을 가지는 이동국의 선택을 통해 간섭 제거 알고리즘의 명확한 실행없이 인트라-셀 간섭을 최소화하고, 그에 따라 상기 역방향 링크 데이터 산출량이 최대화된다. 바람직한 실시예의 어레이 응답 벡터들은 상기 어레이의 안테나 소자의 신호에 대해 빔성형 웨이팅(beamforming weighting)(위상 및/또는 진폭)을 적용함으로써 빔성형에서 사용하기에 적합한 소정의 구조로 배치된 복수의 안테나 소자를 갖는 안테나 어레이와 같은 안테나 어레이의 안테나 소자에 수신 또는 제공되는 무선 통신 신호에 대한 정보를 제공한다. 적응 안테나 어레이를 사용하여 상향 및 하향 채널(uplink and downlink channels)의 신속한 빔성형을 제공하기 위한 방법 및 구조는 발명의 명칭이 "Practical Space-Time Radio Method for CDMA Communication Capacity Enhancement"인 상술한 미국특허출원에 개시되어 있다.
예를 들어, cdma2000, HDR, 및 GSM 시스템에서와 같이 주어진 순간 역방향 링크 데이터 속도에 대해서, 상이한 위치 및 이동 상태(그에 따라, 상이한 라디오 전파 채널들)에서의 상이한 이동국들은 상이한 전송 출력을 갖는다. 상기 라디오전파 채널이 열악할 수록(즉, 상기 채널에서의 출력 감쇠가 높을 수록), 이동국 전송 출력은 양호해진다.
본 발명에 따른 인터-셀 간섭을 최소화하기 위한 한가지 방법은 보다 높은 전송 출력의 이동국보다는 오히려, 보다 낮은 전송 출력의 이동국이 보다 높은 시간 평균 데이터 속도를 전송하도록 하는 것이다. 예를 들어, 최대 순간 데이터 속도에서의 낮은 전송 출력 이동국 전송에 대해 전송 시간 간격이 보다 많은 시간대를 할당하고, 최대 순간 데이터 속도에서의 높은 전송 출력 이동국 전송에 대해 전송 시간 간격이 보다 적은 시간대를 할당함으로써, 상기 낮은 전송 출력 이동국에는 높은 시간 평균 데이터 속도가 제공되는데 반해, 상기 높은 전송 출력 이동국에는 낮은 시간 평균 데이터 속도가 제공된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 가장 높은 시간 평균 데이터 속도는 가장 낮은 시간 평균 데이터 속도의 N 배이고, 각각의 이동국에 대한 순간 데이터 속도는 가능한 최대치 M 으로 유지된다. 여기서, N 은 대략 3 내지 대략 9에서 선택되고, M 은 예를 들어, cdma2000에 대해서는 대략 150 Kbps 일 수 있으며, HDR에 대해서는 300 Kbps일 수 있다. 주어진 N 및 M 에 대해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체 이동국의 전송 출력을 최소화하기 위해서는, 바람직하게는, 상기 이동국들은 가장 높은 시간 평균 데이터 속도에 관련된 이동국들의 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 가장 낮은 시간 평균 데이터 속도에 관련된 이동국들의 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 같은 그룹으로 분류된다. 바람직하게는, 상기 이동국들의 분류는 이동국들의 전체 전송 회수에 대한 최저 평균 전송 출력 레벨을 달성하도록 선택되고, 예를 들어 상기 높은 전송 출력 레벨을 필요로 하는 이동국은 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹에 관련되고, 낮은 전송 출력 레벨로 작동하는 이동국은 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹에 관련되며, 상기 두 그룹 사이의 경계식별(delineation)은 상기 이동국의 전송에 관련된 평균 출력을 최소화하는 함수이다.
모든 이동국들이 최고 순간 데이터 속도에서만 전송하도록 되어 있으면, 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 이동국은 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 이동국보다 빈번하게 N 회 또는 길게 N 회 전송한다. 결과적으로, 상기 실시예에서는 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹 및 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 시간 평균 데이터 속도의 속도비는 N 이라는 것이 이해될 것이다.
예를 들어, 특정 셀 또는 셀의 섹터에 K 이동국 전체가 존재한다고 가정하면, 모든 이동국은 전송할 데이터를 갖는다. k번째 이동국의 최고 순간 데이터 속도를 전송하는데 필요한 전송 출력은 Pk로서 표시될 수 있다. 일반적으로, P1≤P2≤…≤PK의 관계가 가정될 수 있다. 상기 K 이동국을 두개의 상이한 데이터 속도 그룹, 예를 들어 상술한 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹으로 분할한 후에, 한번에 하나의 이동국의 전송만을 허용하면, 이동국 전송 출력의 전체 평균은 하기의 수학식 1에 의해 의해 구해진다.
수학식 1에서, J 는 1과 K를 포함하는 그 사이의 수이고, 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들과 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들의 경계를 정한다. 상술된 바와 같이, J 는 바람직하게는 주어진 Pk에 대해 AP(평균 출력)가 최소로 되도록 선택된다. 상기 K 이동국에 관련된 평균 출력을 감소시킴으로써, 인터-셀 간섭은 본 발명에 따라 최소화된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 증가된 데이터 용량 통신을 제공한다. 예를 들어, 바람직한 실시예에 따르면, 셀 또는 셀의 섹터 내의 상술된 K 이동국들 중 다수의 이동국은 데이터를 동시에 전송하는 것이 허용되어, 상술된 하나의 이동국에 관련된 동시 전송에서 데이터 용량 증가를 제공하게 된다. 그러나, 상기 셀 또는 섹터 내의 하나 이상의 이동국이 기지국에 동시에 전송하는 것이 허용되면, 상기 다른 이동국들의 전송은 인트라-센 간섭을 야기할 수 있다는 점을 이해해야 한다.
직접적인 매트릭스 반전 알고리즘과 같은 간섭 제거 알고리즘의 명확한 실시는 수신된 신호로부터 간섭 신호 성분을 제거함으로써 인트라-셀 간섭을 감소시키는 것을 보조할 수 있다. 그러나, 상기 간섭 제거 알고리즘은, 통상적으로 프로세서 집약적 알고리즘이므로, 실행이 어렵거나 비용이 많이 든다.
결과적으로, 본 발명의 바람직한 실시예는 어레이 응답 벡터들 사이에 낮은상관값을 갖는 이동국들만이 데이터를 동시에 전송할 수 있도록 함으로써 인트라-셀 간섭을 최소화한다. 예를 들어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 최대비 합성(MRC) 알고리즘를 실행하는 수신기 아키텍처를 변경함으로써, 본 발명의 바람직한 실시예는 낮은 어레이 응답 벡터 상관값을 갖는 이동국들을 인식하도록 작동하고 소정의 임계값 미만의 어레이 응답 벡터 상관값을 갖는 이동국들만이 동시에 전송하도록 통신을 제어할 수 있다. 이러한 방식으로 인트라-셀 간섭을 최소화하는 것은 본원에서는 직접적인 MRC(DMRC)로서 인용된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 적용된 기지국은 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 DMRC를 실행하도록 스케줄러(102; scheduler)에 결합된 교차 상관값 추정기(101; estimator)를 구비한다.
하기의 예는 최대 3개의 동시 전송 이동국을 갖는 DMRC의 실행에 대한 바람직한 실시예를 도시한다. K=5, J=3, N=3 이라고 가정하면, 모두 5개의 이동국이 최대 순간 데이터 속도로 전송되는 연속 데이터 스트림을 가지고, 그후, 이들 5개의 이동국의 데이터 큐는 도 2에 도시된 데이터 큐(200)와 같다. 특히, 데이터 큐(200)는 5개의 이동국과 관련된 11개의 데이터 패킷(U)과, 이동국1 내지 이동국5를 도시한다. 바람직한 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 데이터 패킷(U)의 지속시간은 50 밀리초 정도이지만, 다른 데이터 패킷 지속시간 및 지속시간이 변하는 균일한 데이터 패킷이 본 발명에 따라 수용될 수 있다.
도 2의 데이터 패킷 지정부호는 Uki 로 이루어지고, 상기 k 는 이동국 인덱스이고, i 는 패킷 인덱스이다. 특히, 이동국1은 이동국1과 관련된 데이터 패킷 U11, U12, 및 U13을 가지고, 이동국2는 이동국2와 관련된 데이터 패킷 U21, U22,및 U23을 가지며, 이동국3은 이동국3과 관련된 데이터 패킷 U31, U32, 및 U33을 가지고, 이동국4는 이동국4와 관련된 데이터 패킷 U41을 가지며, 이동국5는 이동국5와 관련된 데이터 패킷 U51을 가진다. 결과적으로, 전송을 대기하고 있는 데이터 큐(200)의 제 1 데이터 패킷은 1의 패킷 인덱스를 갖는 이동국1로부터의 데이터 패킷 U11이다. 그러나, 상기 큐(200)의 데이터 패킷은 예시일 뿐이며, 본 발명은 데이터 패킷이 선독된 이동국의 개수, 선독된 데이터 패킷의 개수, 또는 이동국들 사이의 데이터 패킷의 분포에 제한되는 것은 아니라는 점을 이해해야 한다.
도 1b의 교차 상관값 추정기(101)를 사용하여 결정될 수 있는, 5개의 예시적인 이동국의 표준화된 어레이 응답 벡터들(ARVs) 사이의 교차 상관값은 하기의 표1에 도시된 바와 같다.
상기 표1의 교차 상관값값들은 dB 단위로 주어진다[상기 표준화된 ARVs 교차상관값의 복소계수(complex modulus)의 log10의 20배].
예를 들어, 각각의 이동국의 어레이 응답 벡터는 1 밀리초의 몇분의 1 내지 수십 밀리초까지 변할 수 있는 특정 통합 간격의 역방향 링크 전용 파일럿을 통합함으로써 측정될 수 있다. 각각의 이동국의 어레이 응답 벡터는 바람직하게는 교차 상관값에 대한 단일 벡터 크기로 표준화될 수 있다. 그후, 두개의 이동국의 에레이 응답 벡터의 각각의 조합이 표1에 도시된 바와 같은 상관값을 제공하도록 교차 상관될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라 다수의 이동국이 높은 데이터 속도로 기지국에 동시에 전송하기 위해, 상기 동시 전송 이동국의 신호는 서로에 대한 과잉의 또는 과도한 간섭을 야기하지 않아야 한다. 본 발명의 어레이 응답 벡터 교차 상관값은 이동국들의 각각의 조합에 의해 동시 전송과 관련된 간섭 레벨의 지시를 제공한다. 예를 들어, 상기 교차 상관값이 미리 규정된 임계값, 예를 들어 -10dB 또는 허용가능한 간섭 레벨과 관련하여 결정된 다른 값보다 작은 경우에는, 이동국들은 본 발명에 따라 작동되어 도 1b의 스케줄러(102)의 제어 하에서 높은 데이터 속도를 동시에 전송할 수 있다.
다음의 패킷 지속시간(예를 들어, 프레임 시간대)에서의 역방향 링크 데이터를 동시에 전송할 수 있는 이동국들을 결정하기 위한 바람직한 실시예의 방법은 도 3a 및 도 3b의 플로우차트에 도시된다. 도 3a 및 도 3b의 예시적인 플로우차트에 의해 제시되는 개념을 보다 용이하게 이해하기 위해, 상술한 예시적인 실시예에 대한 가정에 더불어, 라디오 전파 환경이 정적(static)이어서 모든 어레이 응답 벡터들의 상관값이 표1에 도시된 바와 같이 정적이라고 가정한다. 그러나, 셀룰러 텔레폰 통신의 고속 이동 환경에서와 같은 특정 실행에 있어서는, 상기 어레이 응답 벡터는 시간에 따라 상당히 변화될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 결과적으로, 상기 환경에서는, 도 3a 및 도 3b의 플로우차트는 교차 상관값을 갱신하기 위해 예를 들어, 패킷 지속시간 마다, 전송 프레임 마다, 또는 전송 슈퍼 프레임 마다, 상술된 교차 상관값 스텝들에 주기적으로 복귀할 수 있다.
하기의 설명은 3개 이하의 이동국의 선택을 설명하는 것이다. 그러나, 본 실시예는 도시 목적에 부합하는 것일 뿐이며, 본 발명에 따른 동시 전송이 선택될 수있는 이동국의 개수를 제한하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 양태를 이용하여 3개 이상의 이동국이 선택될 수 있다.
도 3a의 스텝 300에서, 이동국들에는 바람직하게는 상술된 높은 데이터 속도 그룹 및 낮은 데이터 속도 그룹과 같은 데이터 속도 그룹이 이미 인식되어 있다. 도 3a의 실시예에서, 상기 데이터 큐 내의 데이터를 갖는 제 1 이동국은 바람직하게는 스텝 300에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 1 이동국으로서 선택된다. 선택된 이동국과 그것에 대응하는 데이터 속도 그룹, 예를 들어 상술된 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹 또는 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹 중 하나일 수 있는 데이터 속도 그룹1이 인식된다.
스텝 302에서, 제 1 이동국과 데이터 속도 그룹1 내의 나머지 이동국들 사이의 교차 상관값이 계산된다. 미리 규정된 임계값(CCt)보다 작은 교차 상관값을 갖는 데이터 속도 그룹1 내의 이동국들은, 스텝 304에서 새로운 그룹, 예를 들어 동시 전송 후보 그룹 내의 이동국으로서 선택된다.
CCt보다 작은 교차 상관값을 갖는 데이터 속도 그룹1 내의 이동국들 즉, 스텝 306에서 결정되는 바와 같은 동시 전송 후보 그룹A의 이동국들이 존재하면, 최저 교차 상관값을 갖는 그룹A 내의 이동국은 스텝 308에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 2 이동국으로서 선택된다. 즉, 제 1 및 제 2 이동국은 동시 전송을 위해 선택된다. 스텝 310에서 결정되는 바와 같이, 그룹A에 추가의 이동국들이 존재하면, 그룹A 내의 나머지 이동국들에 대한 제 2 이동국의 교차 상관값은 스텝 312에서 계산된다. 스텝 314에서, 스텝 312에서 계산된 최저 교차 상관값이 선택되고 스텝 314에서 임계값(CCt)에 비교된다. 이러한 교차 상관값이 CCt보다 작으면, 상기 교차 상관값에 대응하는 이동국은 스텝 326에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다. 즉, 제 1, 제 2 및 제 3 이동국은 동시 전송을 위해 선택된다. 스텝 328에서, 선택된 3개의 이동국은 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다.
그러나, 각각의 스텝 310 또는 316에서 결정되는 바와 같이, 그룹A 내에 다른 이동국들이 존재하지 않거나 스텝 314에서 선택된 교차 상관값이 CCt보다 크거나 같으면, 다른 데이터 속도 그룹 예를 들어, 상술된 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹 또는 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹 중 다른 하나일 수 있는 데이터 속도 그룹2 내의 이동국들에 대한 제 2 이동국의 교차 상관값이 계산되며, 이러한 다른 데이터 속도 그룹 내의 이동국들에 대한 제 1 이동국의 교차 상관값은 스텝 318에서 계산된다. 스텝 320에서 그룹C로서, 각각 CCt보다 작은 제 1 사용자 및 제 2 사용자에 대한 교차 상관값을 갖는 상기 다른 데이터 속도 그룹의 사용자를 선택한 후에, 스텝 322에서 그룹C 내에 임의의 사용자가 존재하는지가 결정된다. 그룹C 내에 사용자가 존재하지 않으면, 스텝 300 및 308에서 결정된 2개 선택된 제 1 이동국만이 스텝 324에서 다음 시간대 도중에 데이터를 전송하기 위해 선택되고, 이러한 2개의 이동국은 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다. 그러나, 그룹C 내에 사용자가 존재하면, 그룹C의 각각의 사용자의 제 1 사용자 및 제 2 사용자에 대한 교차 상관값은 합산되고, 상기 합산된 최저 교차 상관값을 갖는 그룹C의 사용자가 스텝 325에서 선택된다. 스텝 325에서 선택된 이동국은 스텝 326에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다. 그후, 상기 3개의 이동국은 스텝 328에서 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다.
스텝 300에서 제 1 이동국을 선택한 후에, 임계값(CCt)보다 작은 교차 상관값을 갖는 데이터 속도 그룹1 내에 다른 이동국들이 존재하지 않으면, 다른 데이터 속도 그룹, 예를 들어 데이터 속도 그룹2 내의 이동국들에 대한 제 1 이동국의 교차 상관값은 도 3b의 스텝 330에서 계산된다. 임계값(CCt)보다 작은 교차 상관값을 갖는 데이터 속도 그룹2 내의 모든 이동국들은 스텝 332에서 새로운 그룹, 예를 들어 동시 전송 후보 그룹B 내의 이동국들로서 선택된다. 스텝 334에서 결정되는 바와 같이, 그룹B 내에 이동국들이 존재하지 않으면, 다음 시간대 도중에 데이터를 전송하기 위해 스텝 336에서 제 1 이동국만이 지시된다. 그러나, 그룹B 내에 이동국들이 존재하면, 최저 교차 상관값을 갖는 이동국은 스텝 338에서 다음 시간대 도중에 데이터를 전송하기 위해 제 2 이동국으로서 선택된다. 이것이 스텝 340에서 결정되는 바와 같이 단지 그룹B 내의 이동국이면, 상기 선택된 2개의 이동국은 스텝 342에서 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다.
하나 이상의 이동국이 그룹B 내에 존재하면, 그룹B 내의 나머지 이동국들에 대한 제 2 이동국(스텝 338에서 선택됨)의 교차 상관값은 스텝 344에서 계산된다. 상기 제 2 이동국과 그룹B 내의 이동국들 사이의 최저 교차 상관값은 스텝 346에서 선택되고, 스텝 348에서 임계값(CCt)에 비교된다. 이러한 교차 상관값이 CCt보다 크거나 같으면, 스텝 300 및 338에서 결정된 2개 선택된 제 1 이동국들만이 스텝 350에서 다음 시간대 도중에 데이터를 전송하기 위해 선택되고, 상기 제 1 및 제 2 이동국이 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다. 그러나, 이러한 교차 상관값이 CCt보다 작으면, 상기 교차 상관값에 대응하는 이동국은 스텝 352에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 3 이동국으로서 선택된다. 그후, 상기 선택된 3개의 이동국은 스텝 354에서 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다.
상기 선택된 이동국들(본 실시예에서는 하나, 두개 또는 세개)이 한번의 패킷 지속시간에서 전송을 완료한 후에, 바람직하게는 새로운 데이터 패킷이 상기 큐의 말미에 추가된다. 결과적으로, 상기 바람직한 실시예의 방법의 작동은 그 방법의 스텝들이 반복됨에 따라 모든 이동국에 대한 데이터 통신을 제공하게 된다.
표1에서 설명된 바와 같은 채널 특징, 도 2의 큐(200)에 도시된 바와 같은선독 데이터, 및 CCt=-10dB를 갖는 5개의 이동국에 대한 도 3a 및 도 3b의 상술된 바람직한 실시예의 방법을 실행한 후에, 상기 선독 데이터는 도 4에 도시된 바와 같이 전송을 위해 상기 큐로부터 제거될 수 있고, 시간은 수직 축선을 따라 진행한다. 예를 들어, 제 1 시간대 도중에, 큐200의 데이터 패킷 U11 및 U21(도 4에서 해칭선으로 표시됨)이 전송되고, 큐401로 진행한다. 도 3a 및 도 3b를 반복하면, 큐401의 데이터 패킷 U12 및 U22는 제 2 패킷 지속시간 도중에 전송된다. 유사하게, 큐402의 데이터 패킷 U13 및 U23은 제 3 패킷 지속시간 도중에 전송되고, 큐403의 데이터 패킷 U31 및 U24는 제 4 패킷 지속시간 도중에 전송되며, 큐404의 데이터 패킷 U32 및 U25는 제 5 패킷 지속시간 도중에 전송되고, 큐405의 데이터 패킷 U33 및 U26은 제 6 패킷 지속시간 도중에 전송되며, 큐406의 데이터 패킷 U41 및 U51는 제 7 패킷 지속시간 도중에 전송되고, 큐407의 데이터 패킷 U14 및 U26은 제 8 패킷 지속시간 도중에 전송된다. 결과적으로, 각각의 이동국의 데이터 통신은 바람직한 실시예의 방법에 따라 제공될 필요가 있고, 데이터 용량은 최소 인트라-셀 간섭을 갖는 동시 전송 스케줄링을 통해 증가된다.
도 2에 도시된 예시에서, 특정한 이동국에 관련된 데이터 패킷의 진입은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 제어된다. 특히, 상술된 바와 같이, 인터-셀 간섭을 감소시키는 것이 바람직하고, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 인터-셀 간섭은 낮은 출력 레벨로 전송하는 이동국에 높은 시간 평균 데이터 속도를 제공하고 높은 출력 레벨로 전송하는 이동국에 낮은 시간 평균 데이터 속도를 제공함으로써 제어될 수 있다. 결과적으로, 5개의 이동국 각각이 연속 데이터 스트림을 가지는것으로 가정되더라도, 본원에서 설명된 바와 같은 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 관련하여 각각 결정된 이동국1, 이동국2 및 이동국3에 관련된 데이터 패킷은 본원에서 설명된 바와 같은 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 관련하여 각각 결정된 이동국4 및 이동국5에 관련된 데이터 패킷보다 세배(즉, N=3) 더 큐(200) 내에 위치된다. 결과적으로, 큐(200)로부터 데이터 전송을 스케줄링하는 본원에서 설명된 바와 같은 바람직한 실시예의 방법의 작동은 인터-셀 간섭의 최소화를 제공한다.
그러나, 실제로 높은 시간 평균 데이터 속도는 상술된 실시예에서와 같이 낮은 시간 평균 데이터 속도의 3배가 아닐 수 있다. 예를 들어, 이동국4 및 이동국5가 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹에 관련되지만, 상기 이동국들은 그들의 통신이 호환되도록 즉, 그들의 교차 상관값이 다수의 또는 다른 모든 이동국들에 대해 CCt 미만이 되도록 특정 위치에 또는 특정 배향으로 배치될 수 있다. 결과적으로, 상기 이동국은 관련 시간 평균 데이터 속도 그룹보다 빈번하게 통신을 위해 선택될 수 있다.
본 발명의 실질적인 이용시에 경험될 수 있는 라디오 전파 환경에 있어서, 상기 이동국들의 어레이 응답 벡터들(ARVs)은 시간에 따라 변하는 것으로 기대된다. 결과적으로, 상기 ARVs의 교차 상관값들도 변하는 것으로 기대된다. 그러므로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상술한 스텝들에 따른 전송 패킷(들)의 다음 조합의 선택 직전에, 바람직하게는 모든 이동국들 사이의 교차 상관값이 갱신된다.
각각의 이동국의 하나의 ARV가 매 밀리초마다 발생되고 최종 갱신으로 인한새로운 ARVs의 L이 존재한다고 가정하면, 이동국i 및 이동국j 사이의 교차 상관값(CC)은 하기의 수학식2에 도시된 바와 같이 정의될 수 있다.
여기서, 절대값 부호 ┃┃는 복소계수 함수이고, 부호 '는 복소 공액 이항(complex conjugate transpose) 함수라는 것을 이해해야 한다. L은 대략적으로 패킷 지속시간과 ARV 통합 주기의 비율일 수 있다.
인터-셀 간섭 및 인트라-셀 간섭을 최소화하기 위한 다른 바람직한 실시예의 방법은 도 5에 도시된 플로우차트에 의해 설명된다. 스텝 500에서, 상기 큐 내의 제 1 이동국이 선택되고 데이터 전송을 위한 제 1 이동국으로서 설정된다. 나머지 이동국들에 대한 제 1 이동국의 교차 상관값은 스텝 502에서 계산된다. 미리 규정된 임계값(CCt)보다 작은 교차 상관값을 갖는 이동국들은 스텝 504에서 동시 전송 후보의 제 1 그룹(그룹A)에 대한 이동국으로서 선택된다. 스텝 506에서 결정되는 바와 같이, 그룹A에 어떠한 이동국도 존재하지 않으면, 스텝 508에서 다음 시간대 도중에 데이터를 전송하기 위해 제 1 이동국만이 지시된다. 그러나, 스텝 510에서 결정되는 바와 같이, 그룹A에 단지 하나의 이동국만이 존재하면, 상기 하나의 이동국은 스텝 512에서 다음 시간대 도중의 데이터 전송을 위한 제 2 이동국으로서 선택된다. 즉, 제 1 및 제 2 이동국이 동시 전송을 위해 선택된다. 그후, 상기에 선택된 두개의 이동국은 스텝 514에서 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다.
그룹A 내에 하나 이상의 이동국이 존재하면, 그룹A 내의 모든 이동국들 사이의 교차 상관값은 스텝 516에서 계산된다. 스텝 518에서, CCt보다 작은 교차 상관값을 갖는 모든 이동국의 쌍은 동시 전송 후보의 제 2 그룹(그룹B)으로서 선택된다. 스텝 520에서 결정되는 바와 같이, 그룹B에 이동국의 쌍이 존재하지 않으면, 최저 전송 출력을 갖는 그룹A 내의 이동국은 스텝 522에서 선택되고, 이러한 이동국은 다음 시간대 도중의 데이터 전송을 위한 제 2 이동국으로서 설정된다. 그후, 상기 선택된 제 1 및 제 2 이동국은 스텝 514에서 다음 패킷 지속시간 도중에 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다. 그러나, 적어도 한쌍의 이동국이 그룹B 내에 존재하면, 최저 합성 평균 전송 출력을 갖는 상기 쌍은 스텝 524에서 다음 시간대 도중에 데이터 전송을 위한 제 2 및 제 3 이동국으로서 선택된다. 즉, 상기 제 1, 제 2 및 제 3 이동국은 동시 전송을 위해 선택된다. 상기 선택된 3개의 이동국은 스텝 526에서 다음 패킷 지속시간 도중의 데이터 전송을 준비하도록 명령을 받는다. 상기 선택된 이동국들이 한번의 패킷 지속시간 동안 전송을 완료한 후에, 바람직하게는 새로운 패킷이 상기 큐의 말미에 추가된다.
이러한 바람직한 실시예의 방법의 작동을 설명하기 위해, 도 3a 및 도 3b의 방법에 대해 상술된 바와 같은 예시의 가정이 N이 1이라는 것을 제외하고는 도 5의 방법에도 사용된다. 또한, 상기 예시에서 설명된 개념을 간략하게 하기 위해, 라디오 전파 환경은 정적이고 모든 ARVs의 상관도 표1에 도시된 바와 같이 정적이라고 가정한다. 그러나, 모든 이동국들의 전송 출력은 이동국들이 다음 패킷 지속시간에역방향 링크 데이터를 전송할 수 있다는 결정을 고려한다. 최고 데이터 속도에서의 전송을 위해 상기 5개의 예시적인 이동국에 대해 필요한 상대적인 출력 레벨의 예는 하기의 표2에 도시된다.
예를 들어, HDR에서, 표2에 도시된 바와 같이 모든 이동국들의 상대적인 전송 출력 레벨은 역방향 링크 출력 제어 프로세스 및 상기 역방향 링크 내의 데이터 속도 제어 채널로부터 추정될 수 있다.
셀룰러 텔레폰 통신의 고속 이동 환경과 같은 특정한 실행에 있어서, 라디오 전파 채널, 및 그에 따른 어레이 응답 벡터 및/또는 상대적인 전송 출력 레벨은 시간에 따라 상당히 변화된다는 것을 이해해야 한다. 결과적으로, 표1 및/또는 표2의 정보는 유리하게는 주기적으로 갱신될 수 있다. 상기 실시예에서, 도 5의 플로우차트는 작동에 의존하는 정보를 갱신하기 위해 예를 들어, 패킷 지속시간 마다, 전송 프레임 마다, 또는 전송 슈퍼 프레임 마다, 상술된 교차 상관값 스텝들에 및/또는 재결정 출력 레벨에 주기적으로 복귀할 수 있다. 예를 들어, 상기 표1 및 표2의 데이터는 바람직한 실시예에 따라 대략 5 패킷 지속시간 마다 갱신될 수 있다.
상기 표1 및 표2에서 설명된 채널 특징, 도 2의 큐(200)에 도시된 바와 같은선독 데이터, 및 및 CCt=-10dB를 갖는 5개의 이동국에 대한 상기 도 5의 바람직한 실시예의 방법을 실행한 후에, 상기 데이터는 도 6에 도시된 바와 같이 전송을 위해 상기 큐로부터 제거될 수 있고, 시간은 수직 축선을 따라 진행한다. 예를 들어, 제 1 시간대 도중에, 도 6의 큐601의 해칭선으로 도시된 사용자 블럭으로 표시되는 바와 같이, 큐200의 이동국1(데이터 패킷 U11, U12, 및 U13) 및 이동국4(데이터 패킷 U41)와 관련된 데이터 패킷은 제 1 시간대에서 전송되고, 큐602로 진행한다. 도 5의 스텝들을 반복하면, 큐602의 이동국2 및 이동국1에 관련된 데이터 패킷들은 제 2 시간대 도중에 전송되고, 큐603으로 진행한다. 유사하게, 이동국3 및 이동국2에 관련된 데이터 패킷들은 제 3 시간대 도중에 전송되고, 큐604로 진행하며, 이동국5 및 이동국4에 관련된 데이터 패킷들은 제 4 시간대 도중에 전송된다. 결과적으로, 각각의 이동국의 데이터 통신은 바람직한 실시예의 방법에 따라 제공될 필요가 있고, 데이터 용량은 최소 인트라-셀 간섭을 갖는 동시 전송 스케줄링을 통해 증가된다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 동시 전송을 위한 이동국들의 그룹을 선택하기 위한 알고리즘이 제공된다. 각각의 그룹의 개수는 바람직하게는 동일한 시간대에서의 전송을 위해 제어되고, 그 신호들은 기지국 빔성형기의 공간 처리에 의해 분리된다. 각각의 시간대의 가변 개수의 이동국(예를 들어, 1, 2, 3 등의 이동국)을 선택하는 이전의 실시예들과는 달리, 고정된 개수 L(예를 들어, 3)의 이동국은 바람직하게는 각각의 K 통신 시간대에 대해서 본 실시예에 따라서 선택된다.
예를 들어, Nu 이동국 전체가 존재한다고 가정하면, n번째 이동국은 측정된 응답 벡터 V(n)을 가지며, 할당에 이용할 수 있는 Ns 시간대가 존재한다. 상기 응답 벡터들은 상기 선택 공정중에는 일정한 것으로 가정한다. 상기 바람직한 실시예의 알고리즘은 Ng 이동국의 그룹들을 선택하고(통상적으로, Ng는 1 내지 4 범위 내임), 각각의 그룹은 주어진 시간대에 할당된다.
상기 바람직한 실시예의 알고리즘은 Ns*Ng 이동국들의 리스트를 생성함으로써 개시된다. 각각의 이동국은 이동국에 대한 필요가 충족되는 상대적인 빈도에 대응하는 상이한 회수로 열거될 수 있다. 특정한 예로서, Ng = 3인 그룹 사이즈를 갖는 Nu = 30 이동국들이 존재하는 경우를 고려하면, 10의 이동국은 다른 20의 이동국의 두배로 제공될 필요가 있다. 그러므로, 상기 리스트의 최소 사이즈는 40(2*10 + 20)이 된다. 상기 리스트가 보다 커지면, 상기 알고리즘이 보다 양호하게 수행된다. 따라서, 6*40 = 240인 리스트 사이즈는 예를 들어, Ns = 240/3 = 80 시간대에 대응한다.
바람직한 실시예의 리스트가 생성되면, Ng 이동국들은 바람직하게는 상기 리스트에서 무작위로 선택된다. 상기 이동국들의 응답 벡터(Vs)의 교차 상관값의 합을 포함하는 비용 함수는 바람직하게는 선택된 Ng 이동국들에 대해 연산된다. 예를 들어, Ng = 3이면, 바람직하게는 상기 비용 함수는 하기의 수학식3에 도시된 바와 같이 연산된다.
상기 수학식3에서, n1, n2, 및 n3는 선택된 이동국들의 인덱스 수치이고, 절대값 부호 ┃┃는 복소계수 함수이고, 부호 '는 복소 공액 이항 함수이다.
상기 연산된 비용이 특정 임계값보다 작으면, 상기 선택된 Ng 이동국들은 바람직한 실시예에 따라 하나의 그룹으로서 선택된다. 상기 연산된 비용이 상기 임계값보다 크면, 다른 세트의 Ng 이동국들이 상기 리스트로부터 무작위로 선택되고, 그들의 비용 함수가 연산된다. 이러한 공정은 바람직하게는, N 회로 반복된다(여기서, N은 소정값이다). N번의 시도 후에, 충분히 작은 비용을 갖는 이동국 세트가 발견되지 않으면, 상기 공정은 종료되고, 상기 최소 비용의 N 세트를 갖는 이동국 세트가 하나의 그룹으로서 선택된다.
이동국 세트가 하나의 그룹으로서 선택되면, 상기 이동국들은 바람직하게는 상기 리스트로부터 제거된다. 바람직하게는, 상기 스텝들은 예를 들어, Ns 그룹이 생성될 때 상기 리스트가 비워질 때까지 반복된다. 상기 리스트가 비워질 때, 새로운 리스트가 생성되고, 바람직하게는 상기 스텝들이 다시 반복된다.
상술된 본 발명의 실시예들은 단지 설명을 위한 것일 뿐이며, 그것에 제한하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 당업자라면, 본 발명으로부터 일탈함이 없이 보다 넓은 양태로의 다양한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 실시예는 동시 전송을 위한 3개 이하의 이동국의 선택에 대해 기술하였다. 그러나, 상기 역방향 링크에서 인트라-셀 간섭을 감소시키기 위해 본 발명을 사용하여 추가의 이동국이 선택될 수 있다. 유사하게, 상기 바람직한 실시예들은 이동국들을 참조로 상기에서 설명되었지만, 본 발명이 특정한 형태의 통신 기기의 사용에 한정되지 않는다는 것을 이해해야 한다.
본 발명과 그 장점들이 상세하게 설명되었지만, 특허청구범위에서 한정되는 바와 같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈함이 없이 본원에서 다양한 변경, 대체 및 변형이 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 범위는 명세서에서 기술된 공정, 장치, 제조, 물질의 조합, 수단, 방법 및 단계의 특정 실시예에 제한되는 것은 아니다. 당업자라면, 본 발명에 따라 이용될 수 있는 본원에 개시된 대응 실시예들과 실질적으로 동일한 결과를 수행하는, 현재 존재하거나 개선이 늦은, 공정, 장치, 제조, 물질의 조합, 수단, 방법 또는 단계를 본 발명의 개시 내용으로부터 용이하게 이해할 것이다. 결과적으로, 특허청구범위는 상기 공정, 장치, 제조, 물질의 조합, 수단, 방법 또는 단계를 청구범위 내에 포함하는 것이다.

Claims (40)

  1. 복수의 이동국들(mobile stations)로부터 기지국(base station)에 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 이동국들을 제 1 세트의 시간 평균 데이터 속도(time average data rates)를 사용하는 제 1 세트의 이동국들을 포함하는 제 1 그룹과, 제 2 세트의 시간 평균 데이터 속도를 사용하는 제 2 세트의 이동국들을 포함하는 제 2 그룹으로 분할하는 단계와,
    상기 제 2 세트의 이동국들로부터 전송되는 데이터보다 빠른 시간 평균 데이터 속도로 상기 제 1 세트의 이동국들로부터 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 세트의 시간 평균 데이터 속도는 상기 제 2 세트의 시간 평균 데이터 속도보다 빠른 데이터 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 이동국들은 상기 제 2 세트의 이동국들보다 낮은 출력으로 전송하는 데이터 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 이동국들은 단지 한번에 하나만을 전송하는 데이터 전송 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 이동국들은 상기 제 2 세트의 이동국들보다 빈번하게 전송하는 데이터 전송 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 복수의 이동국들은 허용가능한 최대 순간 데이터 속도(maximum allowable instantaneous data rate)로 전송하는 데이터 전송 방법.
  6. 복수의 이동국들로부터 기지국에 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 이동국들을 제 1 및 제 2 데이터 속도 그룹으로 분할하는 단계와,
    데이터 큐(data queue) 내 및 상기 제 1 데이터 속도 그룹 내의 첫번째 이동국인 전송을 위한 제 1 이동국을 선택하는 단계와,
    상기 제 1 데이터 속도 그룹 내의 상기 제 1 이동국 및 나머지 이동국들의 어레이 응답 벡터들(array response vectors) 사이의 제 1 교차 상관값들(cross correlations)을 계산하는 단계와,
    상기 제 1 교차 상관값들을 소정의 임계값과 비교하는 단계와,
    상기 모든 제 1 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 크거나 같지 않고, 상기 제 2 데이터 속도 그룹 내의 이동국들 및 상기 제 1 이동국의 어레이 응답 벡터들 사이의 모든 제 2 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 크거나 같지 않으면, 제 2 이동국을 선택하는 단계와,
    상기 선택된 이동국들로부터 데이터를 동시에 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 이동국은, 적어도 하나의 상기 제 1 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 작은 경우에, 상기 제 1 교차 상관값들의 최저값인 상기 제 1 교차 상관값들의 관련된 하나를 갖는 데이터 전송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 이동국은, 상기 소정의 임계값보다 작은 제 1 교차 상관값들이 존재하지 않고 적어도 하나의 상기 제 2 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 작은 경우에, 상기 제 2 교차 상관값들의 최저값인 상기 제 2 교차 상관값들의 관련된 하나를 갖는 데이터 전송 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 제 3 이동국이 선택되는지를 결정하는 단계를 부가로 포함하고,
    상기 결정 단계는,
    상기 제 2 데이터 속도 그룹 내의 이동국들 및 상기 제 2 이동국의 어레이 응답 벡터들 사이의 제 3 교차 상관값들을 계산하는 단계,
    상기 제 2 데이터 속도 그룹 내의 이동국들 및 상기 제 1 이동국의 어레이 응답 벡터들 사이의 제 4 교차 상관값들을 계산하는 단계,
    상기 제 2 데이터 속도 그룹 내의 임의의 이동국이 상기 제 1 이동국 및 상기 제 2 이동국에 대해서 상기 소정의 임계값 미만의 관련 교차 상관값들을 갖는지를 결정하는 단계,
    상기 소정의 임계값 미만으로 결정된 상기 제 2 데이터 속도 그룹의 임의의이동국과 상기 제 1 이동국 및 상기 제 2 이동국에 대한 상기 교차 상관값들을 합산하는 단계, 및
    상기 제 1 이동국 및 상기 제 2 이동국에 대한 교차 상관값들의 최소합을 갖는 이동국을 제 3 이동국으로서 선택하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  10. 제 6 항에 있어서, 제 3 이동국이 선택되는지를 결정하는 단계를 부가로 포함하고,
    상기 결정 단계는,
    상기 소정의 임계값보다 작은 교차 상관값들을 갖는 상기 제 1 데이터 속도 그룹 내의 이동국들 및 상기 제 2 이동국의 어레이 응답 벡터들 사이의 제 3 교차 상관값들을 계산하는 단계, 및
    적어도 하나의 상기 제 1 및 적어도 하나의 상기 제 3 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 작은 경우에, 상기 제 3 교차 상관값들 중 최저값인 상기 제 3 교차 상관값들의 관련된 하나를 갖는 제 3 이동국을 선택하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  11. 제 6 항에 있어서, 제 3 이동국이 선택되는지를 결정하는 단계를 부가로 포함하고,
    상기 결정 단계는,
    상기 소정의 임계값보다 작은 교차 상관값들을 갖는 상기 제 2 데이터 속도그룹 내의 이동국들 및 상기 제 2 이동국의 어레이 응답 벡터들 사이의 제 3 교차 상관값들을 계산하는 단계, 및
    적어도 하나의 상기 제 2 및 적어도 하나의 상기 제 3 교차 상관값들이 상기 소정의 임계값보다 작은 경우에, 상기 제 3 교차 상관값들 중 최저값인 상기 제 3 교차 상관값들의 관련된 하나를 갖는 제 3 이동국을 선택하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  12. 복수의 이동국들로부터 기지국에 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    데이터 큐 내의 첫번째 이동국인 제 1 이동국을 선택하는 단계와,
    상기 제 1 이동국의 어레이 응답 벡터들 및 선택된 다른 이동국들의 어레이 응답 벡터들의 교차 상관값들을 계산하는 단계와,
    소정값보다 작은 교차 상관값들을 갖는 이동국들에 기초하여 하나 이상의 상기 이동국을 선택하는 단계와,
    다음 데이터 패킷 지속시간 도중에 상기 선택된 이동국들을 동시에 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 전송은 상기 선택된 이동국들의 최대 순간 데이터 속도의 전송인 데이터 전송 방법.
  14. 복수의 이동국들로부터 기지국에 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    데이터 큐 내의 첫번째 이동국인 제 1 이동국을 선택하는 단계와,
    다른 이동국들의 어레이 응답 벡터들에 대해서 상기 제 1 이동국의 어레이 응답 벡터들의 제 1 교차 상관값들을 계산하는 단계와,
    상기 제 1 교차 상관값들을 소정값과 비교하는 단계와,
    상기 소정값보다 작은 제 1 교차 상관값들의 수를 결정하는 단계와,
    상기 임계값보다 작은 상기 제 1 교차 상관값들에 대응하는 제 1 그룹의 이동국들로부터 상기 교차 상관값들의 수에 기초하여 추가의 이동국들을 선택하는 단계와,
    다음 시간대 도중에 상기 선택된 이동국들로부터 데이터를 동시에 전송하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 수는 0, 1, 또는 1 이상인 데이터 전송 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 추가의 이동국들을 선택하는 단계는,
    상기 수가 0인 경우에 추가의 이동국들을 선택하지 않는 단계,
    상기 수가 1인 경우에 제 2 이동국을 선택하는 단계, 및
    상기 수가 1 이상인 경우에 제 2 및 가능한 제 3 이동국을 선택하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 수가 1인 경우에, 상기 제 2 이동국은 상기 제 1그룹 내의 다른 이동국인 데이터 전송 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 수가 1 이상인 경우에 제 2 및 가능한 제 3 이동국을 선택하는 단계는,
    상기 제 1 그룹 내의 모든 이동국들 사이의 제 2 교차 상관값들을 계산하는 단계,
    상기 소정의 임계값보다 작은 제 2 교차 상관값들이 없는 경우에는 상기 제 2 이동국만을 선택하는 단계, 및
    적어도 상기 제 2 교차 상관값들의 하나가 상기 임계값보다 작은 경우에, 상기 소정의 임계값보다 작은 제 2 교차 상관값들에 대응하는 제 2 그룹의 이동국들로부터 상기 제 2 및 제 3 이동국을 선택하는 단계를 포함하는 데이터 전송 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 소정의 임계값보다 작은 제 2 교차 상관값들이 없는 경우에, 상기 제 2 이동국은 최저 전송 출력을 갖는 상기 제 1 그룹 내의 이동국인 데이터 전송 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 적어도 상기 제 2 교차 상관값들의 하나가 상기 임계값보다 작은 경우에, 상기 제 2 및 제 3 이동국은 최저 합성 평균 전송 출력을 갖는 상기 제 2 그룹 내의 이동국들의 쌍인 데이터 전송 방법.
  21. 관련되어 측정된 응답 벡터 V를 각각 구비하는 N 이동국들로부터, 무선 통신 시스템의 각각의 K 통신대에 대한 L 이동국들의 K 그룹을 선택하는 방법에 있어서,
    (a) 각각의 N 이동국의 소망 선택 빈도에 의존하여, 상기 N 이동국들로부터 J 이동국들의 리스트를 결정하는 단계와,
    (b) 상기 리스트로부터 L 이동국들을 선택하는 단계와,
    (c) 상기 L 이동국들에 대한 상기 응답 벡터들 V의 함수 F의 값을 계산하는 단계와,
    (d) 상기 값이 소정의 임계값보다 작은지를 결정하는 단계와,
    (e) 상기 값이 상기 소정의 임계값 이상인 경우에는, 최대한의 M 연속 회수로 상기 (b) 단계 내지 상기 (d) 단계를 반복하는 단계와,
    (f) 상기 값이 상기 소정의 임계값보다 작은 경우에는 상기 L 이동국들을 선택하거나, 상기 값이 상기 소정의 임계값보다 작지 않은 경우에는 최소값을 갖는 L 이동국들의 그룹을 M 그룹으로부터 선택하는 단계와,
    (g) 상기 선택된 이동국들을 상기 리스트에서 제거하는 단계와,
    (h) 상기 (b) 단계 내지 상기 (g) 단계를 K-1회 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 함수 F는 하기의 식으로 표현되고,
    상기 ┃┃는 복소계수 함수인 방법.
  23. 제 21 항에 있어서, 상기 리스트를 결정하는 단계는 소망 선택 빈도가 낮은 이동국들보다 소망 선택 빈도가 높은 이동국들을 많은 회수로 포함하는 방법.
  24. 이동국 통신 제어 알고리즘을 갖는 스케줄러 회로를 포함하는 고속 데이터 속도 무선 통신을 제공하기 위한 시스템에 있어서,
    상기 스케줄러 회로는 높은 시간 평균 데이터 속도 이동국 그룹으로부터의 복수의 이동국으로 이루어진 이동국들과 낮은 시간 평균 데이터 속도 이동국 그룹으로부터의 복수의 이동국으로 이루어진 다른 이동국들을 인식하고, 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들이 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들보다 빈번하게 통신을 위해 스케줄링되도록 상기 복수의 이동국들에 대한 통신을 스케줄링하도록 작동하는 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들과 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들은 상기 스케줄러 회로에 의해 스케줄링된 상기 통신 도중에 최대 순간 데이터 속도로 통신하는 시스템.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들과 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 이동국들은 상기 회로와 관련된 전송 출력레벨의 함수로서의 상기 스케줄러 회로에 의해 각각의 상기 대응 그룹으로 인식되는 시스템.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 특정한 이동국들을 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹과 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹 중 하나의 그룹으로 인식하는 것은 전체 개수의 이동국 통신에 대한 최저 평균 출력 레벨의 함수인 시스템.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 평균 출력 레벨은 하기의 식으로 표현되고,
    상기 N은 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 데이터 속도가 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 데이터 속도를 초과하게 만드는 인자이고, 상기 K는 통신이 필요한 상기 복수의 이동국으로 이루어진 이동국의 개수이며, 상기 J는 1과 K를 포함하는 그 사이의 수이고, Pk는 최고 순간 데이터 속도로 통신하는데 필요한 k번째 이동국의 출력 레벨인 시스템.
  29. 제 24 항에 있어서, 상기 복수의 이동국으로 이루어진 이동국들과 통신하는 안테나 어레이로부터 신호를 수신하는 교차 상관 회로를 부가로 포함하고,
    상기 교차 상관 회로는 상기 복수의 이동국으로 이루어진 이동국들의 어레이응답 벡터를 결정하고 상기 복수의 이동국으로 이루어진 이동국들의 상기 어레이 응답 벡터들을 교차 상관시켜서, 상기 복수의 이동국들에 대한 상기 스케줄링 통신에 사용하기 위한 상기 스케줄러 회로에 교차 상관 정보를 제공하는 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로에 결합되는 통신 큐를 부가로 포함하고,
    상기 복수의 이동국으로 이루어진 이동국들은 상기 높은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 데이터 속도가 상기 낮은 시간 평균 데이터 속도 그룹의 데이터 속도를 초과하게 만드는 인자와 대략 동일한 회수로 상기 큐 내에서 표시되고, 상기 스케줄러는 상기 큐로부터의 특정 이동국의 선택을 통해 상기 복수의 이동국에 대한 통신을 스케줄링하도록 작동하는 시스템.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로는 후속 시간대 도중에 통신을 위한 상기 큐로부터의 제 1 이동국을 선택하며, 동일한 시간 평균 데이터 속도 그룹 협동을 갖는 상기 큐로부터의 다른 이동국을 상기 후속 시간대 도중에 통신을 위한 상기 제 1 이동국으로서 인식하고, 상기 다른 이동국의 인식은 상기 교차 상관 정보의 함수인 시스템.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 교차 상관 정보의 상기 함수는 소정의 임계 교차 상관값 미만의 교차 상관값인 시스템.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로는, 상기 교차 상관 정보의 상기 함수가 상기 동일한 시간 평균 데이터 속도 그룹 협동을 갖는 상기 큐로부터의 이동국을 상기 제 1 이동국으로서 인식하지 않는 경우에, 상기 후속 시간대 도중에 통신을 위한 상기 제 1 이동국보다 상이한 시간 평균 데이터 속도 그룹 협동을 갖는 상기 큐로부터의 다른 이동국을 인식하는 시스템.
  34. 제 29 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로는 후속 시간대 도중에 통신을 위한 상기 큐로부터의 제 1 이동국을 선택하며, 상기 후속 시간대 도중에 통신을 위한 상기 큐로부터의 다른 이동국을 인식하고, 상기 다른 이동국의 인식은 상기 교차 상관 정보의 함수인 시스템.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로는 소정의 임계값 미만의 상기 제 1 이동국에 대한 교차 상관값을 갖는 상기 큐 내의 모든 이동국들을 인식하고, 소정의 임계값보다 작은 제 1 이동국에 대한 교차 상관값을 갖는 이동국이 단지 하나만 존재하는 경우에 이러한 이동국은 상기 후속 시간대 도중에 통신을 위한 제 2 이동국으로서 선택되고, 소정의 임계값보다 작은 제 1 이동국에 대한 교차 상관값을 갖는 이동국이 하나 이상 존재하는 경우에 각각의 이동국에 대한 교차 상관값은 상기 소정의 임계값보다 작은 다른 이동국에 대한 교차 상관값을 갖는 임의의 이동국 쌍이 존재하는지를 결정하도록 분석되는 시스템.
  36. 제 29 항에 있어서, 상기 스케줄러 회로는 소정 개수의 이동국을 동시 전송을 위한 후보로서 상기 큐로부터 선택하고, 동시 전송에 대한 비용 분석을 수행하는 시스템.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 비용 분석으로부터의 비용 값이 소정의 임계값 미만인 경우에는 상기 선택된 이동국들은 동일한 후속 시간대 도중에 통신을 위해 스케줄링되고, 상기 비용 분석으로부터의 상기 비용 값이 상기 소정의 임계값 이상인 경우에는 상기 스케줄러 회로는 상기 소정 개수의 이동국들을 상기 큐로부터 다시 선택하는 시스템.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 큐로부터의 상기 이동국들의 선택은 실질적으로 무작위로 이루어지는 시스템.
  39. 제 36 항에 있어서, 상기 소정 개수는 3개인 시스템.
  40. 제 36 항에 있어서, 상기 비용 분석은 하기의 식을 통해 적어도 부분적으로 달성되고,
    상기 n1, n2, 및 n3는 상기 선택된 이동국들의 인덱스 수치이고, 상기 V는관련 이동국의 어레이 응답 벡터이며, 상기 ┃┃는 복소계수 함수이고, 상기 '는 복소 공액 이항 함수인 시스템.
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