KR20060029156A - 다중 안테나로부터 가중 송신을 스케쥴하는 시스템 및 그방법 - Google Patents

Abstract

폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템에서 기지국의 둘 이상의 송신 안테나들로부터 둘 이상의 각 이동국들로 가중된 송신들을 스케쥴하는 방법이 결정되고, 각 안테나에 대해 각 이동국들로 데이터를 송신하는데 필요한 파워가 결정된다. 기지국에 의해 동시에 서비스될 수 있는 이동국들의 수가 결정되고, 동시에 서비스될 수 있는 이동국들의 수를 구성하는 개별 이동국들의 각 결합에 대해, 각 송신 안테나로부터 이동국으로의 데이터 송신은 사용되지않은 파워를 최소화하도록 스케쥴된다.

Description

다중 안테나로부터 가중 송신을 스케쥴하는 시스템 및 그 방법{System, and associated method, for scheduling weighted transmissions from multiple antennas}

본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 특히 TxAA(Transmit Adaptive Array) 기술과 같은 가중 송신 방식이 데이터 스트림(data stream)을 전달하는데 사용될 때 다중 액세스(multiple access) 시스템에서 어느 사용자들이 서비스되어야하는지는 선택하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서, 제어 신호들, 음성, 데이터 및 그와 유사한 것들의 통신은 기지국(base station)과 이동 전화, 셀룰라 폰(cell phone), PDA(Personal Digital Assistant)와 같은 하나 이상의 이동국(mobile station)들 사이에 연결된 무선 통신 링크를 통해 실시된다. 무선 통신 링크는 기지국에서 적어도 하나의 안테나 및 이동국에서 적어도 하나의 안테나를 포함한다.

페이딩(fading), 다중 경로(multi-path) 송신 및 그와 유사한 것들과 같은 다수의 환경적인 요인 및 조건들에 의해, 시스템의 용량은 공간 영역(space domain) 또는 시간 영역(time domain)에서 송신 다이버시티(diversity)를 사용함으로써, 즉, 기지국이 둘 이상의 공간적으로 떨어진 안테나들을 사용하고/사용하거나 하나의 안테나에서 송신된 신호들이 다른 안테나 또는 그의 결합에 대해 딜레이됨으로써 증가될 수 있음이 알려졌다.

기지국이 이동국으로부터 다중 안테나중 어느 안테나가 가장 강한 통신 채널을 제공하는지를 나타내는 피드백을 받지못하는 개방 루프(open-loop) 시스템에서, 송신 파워는 보통 각 안테나 사이에 동일하게 분배된다. 그러나 기지국이 이동국으로부터 다중 안테나중 어느 안테나가 가장 강한 통신 채널을 제공하는지를 나타내는 피드백을 받는 폐쇄 루프(closed-loop) 시스템에서는 더 좋은 채널을 갖는 안테나에 더 많은 송신 파워를 할당됨으로써 통신 효율이 개선될 수 있다. 따라서 송신 파워는 폐쇄 루프 시스템에서 두 안테나 사이에서 다르게 "가중"되어, 통신 효율을 개선할 수 있을 뿐만 아니라 안테나들 사이에 송신 파워의 불균형을 초래할 수도 있다. 따라서 보다 약한 채널을 갖는 안테나에서 사용할 수 있는 송신 파워는 사용되지 않게 되고 따라서 낭비된다.

기지국 안테나와 같은 제한된 수의 자원(resource)에 접근하고자 경쟁하는 복수의 사용자들이 있다면, 가입한 서비스, 대기 시간(time in queue) 및 그와 유사한 다수의 요소들을 기반으로 하여 사용자들이 데이터 송신을 위해 스케쥴되는 시퀀스에 우선순위를 부과하도록 비용함수가 구현된다. 제1우선순위의 사용자를 위한 데이터 송신이 안테나에 사용가능한 파워를 필요로 하지 않는다면, 남아있는 파워가 다음 우선순위를 갖는 하나 이상의 사용자들을 위한 데이터 송신에 충분한지의 여부가 판단된다. 만일 파워가 데이터 송신에 충분하면, 추가 사용자들의 데이터가 제1우선순위의 사용자를 위한 데이터와 동시에 전송된다.

상술한 비용 함수의 사용에 있어서의 단점은 다수의 안테나들중 하나 이상에 사용할 수 있는 실질적인 파워 부분이 실질적으로 사용되지 않거나 덜 사용되어 결국 낭비가 되게 하는 결과가 초래되는 데 있다.

모든 안테나에 사용가능한 파워를 더 사용하고자하는 경우, 완전히 사용되지않은 파워를 가지면서 안테나에 상대적으로 강한 채널들을 갖는 다음 우선순위의 사용자들의 데이터가 그러한 안테나들로부터 송신된다. 그러한 기술은 모든 안테나들에 사용가능한 파워를 효율적으로 사용하지만, 보통은 실질적으로 사용되지 않아서 낭비되는 파워가 여전히 존재한다.

따라서 다중 안테나들을 갖는 시스템의 각 안테나에서 사용할 수 있는 파워를 보다 효율적으로 사용하는(즉, 사용되지않는 파워를 최소화하는) 시스템 및 방법에 대한 계속적인 연구가 진행되어왔다.

따라서 본 발명은 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템에서 기지국의 하나 이상의 송신 안테나들로부터 하나 이상의 이동국들로의 가중 송신을 스케쥴하는 방법을 제공한다. 그에 따라 각 송신 안테나로부터 통신 채널의 강도가 결정된다. 파워는 전체 비용 함수(global cost function)를 참조하여 적어도 두 이동국으로의 데이터 송신을 위한 송신 안테나들에 각각 할당된다.

본 발명의 바람직한 실시 예에서, 전체 비용 함수는 잠정적으로 기지국 및 기지국 안테나들에 의해 서비스될 수 있는 이동국들의 각 허용가능한 결합 세트별로 계산된다. 상기 이동국들의 하용가능한 결합 세트는, 여기서는 기지국에 의해 동시에 서비스될 수 있는 이동국들에 대해 미리 규정된 최대 이동국들의 수까지 및 그 수를 포함한 만큼으로 정의된다. 최소 전체 비용 함수를 제공하는 이동국들의 세트는 상기 기지국에 의해 서비스되도록 스케쥴된다.

본 발명의 일 양상에서, 상기 전체 비용함수는 사용되지않는 파워를 변수로 참조하여 계산된다. 여기서 사용되지않은 파워는 사용가능하기는 하지만 데이터가 하나 이상의 기지국 안테나들로부터 특정 이동국 세트로 송신되도록 스케쥴되었을 때 하나 이상의 기지국 안테나들에 의해 사용되지않는 파워로 정의된다. 본 발명의 목적은 사용할 수 있는 파워를 포함하여 송신을 위한 사용가능한 자원들을 가장 효율적인 방식으로 사용하는 것이다. 그러나 송신을 스케쥴할 때 염두에 두어야하는 다른 서비스들이 있기 때문에 이러한 것이 항상 가능하지는 않다. 이러한 서비스들의 비용은 또한 전체 비용 함수에 포함되고, 따라서 상술한 바와 같이 최소의 전체 비용 함수를 만드는 이동국들의 세트가 서비스된다. 각 기지국 안테나로부터 상기 이동국들에 서비스되는데 사용되는 파워 할당 값들은 상기 전체 비용 함수의 계산에 사용되는 값들이다.

본 발명의 다른 양상에서, 기지국의 스캐쥴러는 우선순위 함수에 따라 서비스될 사용자들을 선택할 수 있다. 즉, 최우선 순위를 갖는 이동국 세트가 서비스 된다. 그러한 우선순위 함수는 비용 함수의 역으로 볼 수 있다. 그러므로 본 발명은 비용함수의 최소화면에서 기재되지만, 그와 다르게, 상기 우선순위 함수를 최대화하는 면에서 기재될 수 있다. 예를 들어, 이동국들의 세트가 우선순위 값 x를 갖는다면, 이값은 비용함수 면에서 그 값을 1/x로 설정함으로써 간단하게 변환될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양상에서, 상기 전체 비용 함수는 기지국의 스케쥴러에 의해 현재 사용되는 비용 함수의 가중 합으로 계산된다. 여기서, 비용 함수는 사용되지않은 파워를 계산에 넣지 않았고, 여기서 사용되지않은 파워 비용 함수로 언급된 다른 비용 함수는 사용되지않은 파워를 기반으로 한다. 본 발명의 또 다른 양상에서, 각 송신 안테나에 대해 파워를 할당하는 기지국의 스케쥴러가 사용하도록, TxAA와 같은 폐쇄 루프 기술에 의해 제공되는 웨이트는 양자화될 수 있다.

본 발명은 종래 기술에 비해 많은 잇점이 있다. 예를 들어, 본 발명은 기지국 안테나들에서 사용가능하지만 사용되지않은 파워, 즉 낭비되는 파워를 최소화한다. 더구나 데이터 송신 효율, 신뢰성 및 전달률이 향상되고 복구할 수 없는 비용이 최소화된다.

본 발명 및 그 장점에 대한 보다 완벽한 이해를 위해 첨부되는 도면과 결합하여 다음의 설명이 참조된다:

도 1은 기지국의 두 안테나가 기지국에 할당된 각 이동국과 통신을 실시하도록 사용가능한 셀룰라 무선 통신 시스템의 일부에 대한 투시 개략도이다.

도 2는 다중 송신 안테나들 사이에 파워를 할당하는 본 발명의 특징을 실현하는 제어 로직을 설명하는 흐름도이다.

도 3은 종래 방식에 따라 레거시(legacy) 음성 통신을 실시하는 두 안테나에 대한 파워 할당을 보이는 두 막대 도표(bar chart)를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 특징에 따라 레거시 음성 통신 및 데이터 통신을 실시하는 안테나들에 대한 파워 할당을 보이는 두 막대 도표를 도시한 것이다.

도 5는 균형 파워 송신 방식에 따라 음성 통신을 위한 두 안테나에 대한 파워 할당을 보이는 두 막대 도표를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 특징에 따라 균형 파워 음성 통신 및 데이터 통신을 실시하는 안테나들에 대한 파워 할당을 보이는 두 막대 도표를 도시한 것이다.

다음의 논의에서, 본 발명의 철저한 이해를 돕기 위해 다양한 상세 설명이 이어진다. 그러나 본 발명은 그러한 상세한 설명이 없이도 실시될 수 있음은 이 기술이 속하는 당업자에게 명백할 것이다. 다른 예들에서, 불필요한 설명에 의해 본 발명이 흐려지지 않도록 하기 위해 공지의 구성요소들은 개략도 또는 블록도로 설명된다. 더하여, 본 발명의 완전한 이해를 위해 대부분의 무선 통신, 안테나 등에 관련된 설명들은 필요하지 않다고 판단되면 생략되었고, 그러한 설명들은 관련 기술에서 보통의 기술을 가진 자들의 기술범위 내에 포함된다고 간주된다.

여기에서 설명되는 모든 기능들은 달리 표시되지 않으면 프로그램 코드, 소프트웨어, IC 및/또는 그러한 기능을 수행하도록 코딩된 유사물과 같은 코드에 따라 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, ASIC, 전자 데이터 프로세서, 컴퓨터 등과 같은 프로세세에 의해 수행된다. 더욱이, 모든 그러한 코드의 상세한 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 대한 검토를 기반으로 하는 당업자에게는 보통의 기술임은 자명할 것이다.

도 1을 참조하면, 참조번호 100은 일반적으로 본 발명의 특징이 구현될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸다. 시스템(100)은 컴퓨터, 데이터 메모리 디바이스 등의 전자 데이터 처리 장비(electronic data processing equipment)(미도시)를 갖고, 데이터 송신을 스케쥴하는 스케쥴러로 동작하며, 후술되는 바와 같이 일반적으로 무선(RF) 통신을 실시하는 기지국(101)을 포함한다. 기지국(101)은 기지국 안테나 탑(102)을 통해 각각의 방향을 향하고, 기지국 안테나 탑(102)에 의해 서비스되는, 바람직하게는 세 섹터로 나뉜(tri-sectored) 셀(cell)의 각 섹터에서 하나 이상의 이동국들과 통신하는 송신 안테나(104, 106, 108)에 연결된다. 두 송신 안테나가 세 섹터의 각각에 도시되어있고, (송신 안테나들과/또는 송신 안테나들과 구별되어 물리적으로 결합된) 수신 안테나들뿐만 아니라 둘 이상의 송신 안테나들이 기지국 안테나(102)에 의해 서비스되는 각 섹터에 할당될 수 있다. 기지국 안테나(102)는 세 섹터보다 많거나 적은 섹터들을 서비스하도록 구성될 수 있다.

도 1에 예시된 바와 같이, 안테나들(106 및 108)은 셀의 개별 섹터에서 서비스하는 이동국들(미도시)을 향하고, 안테나들(104 및 106)은 바람직하게는 TxAA와 같은 폐쇄 루프 기술에 따라 가중되어 이동국들 (114 및 116) 및 다른 이동국들(118)에게 신호를 송신 및 수신하도록 하는 방향을 갖는다. 더욱 자세하게 후술되는 바와 같이 이동국(114)은 상대적으로 강한 무선(RF) 전방향 링크(forward link)(124)를 통해 안테나(104)에 연결되고, 상대적으로 약한 RF 전방향 링크(134)를 통해 안테나(106)에 연결된다. 이동국(116)은 상대적으로 강한 RF 포워드 링크(126)를 통해 안테나(106)에 연결되고, 상대적으로 강한 RF 전방향 링크(136)를 통 해 안테나(104)에 연결된다. RF 전방향 링크들(124, 126, 134, 136)은 이동국들(114, 116, 118)이 개별 역방향 링크(reverse link)(기지국이 송신 안테나들(104, 106)을 수신에 사용한다면 경로의 역방향 링크가 전방향 링크와 일치하고, 수신 안테나(들)(미도시)이 송신 안테나들과 다르면 경로의 역방향 링크가 전방향 링크와 다르다) 및 안테나들(104, 106)을 통해 기지국(101)으로 피드백을 생성하는 폐쇄 루프 링크들이다. 이 피드백은 각 안테나(104, 106)가 개별 이동국들(114, 116)로 데이터를 송신하는 채널의 품질을 나타낸다. 이동국들(118)은 안테나 탑(102) 및 특히 안테나들(104, 106)에는 연결된 것으로 도시되어 있지 않지만, 참조번호 114 및 116의 이동국들이 서비스된 후 이 이동국들(114, 116)에 대해 설정된 원리에 따라 서비스되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따라 안테나들(104, 106)을 특별 참조하여 송신 안테나들에 파워를 할당하는 기지국(101)의 스케쥴러에 의해 구현된 제어 로직의 흐름도이다. 따라서, 204단계에서, 송신 안테나들(104, 106)로부터 데이터 전송에 사용할 수 있는 파워 양은 여기서는 P_A1 및 P_A2로 나타낸다.

206단계에서, 기지국(101)에 의해 서비스될 수 있는 각 이동국 세트의 결합이 결정된다. 예로서, 이동국들(114, 116, 118)은 데이터 서비스를 위해 선택된 각 이동국에 대응하는 각 송신 안테나에 대해 각각 다른 송신 파워를 할당하는 폐쇄 루프 기술을 사용하여 기지국(101) 및 안테나들(104, 106)에 의해 서비스되는 활성화된 이동국들의 수 N을 구성하는 것으로 간주될 수 있다. 인덱스, i=1, 2, …, N 은 각 이동국(11, 116, 118)을 식별하도록 해당 이동국과 연계된다. 또한, 최대 K개(예를 들어, 2)의 이동국들이 동시에 서비스되는 것으로 가정한다. 본 발명의 원리에 따르면, 기지국(101)의 스케쥴러는 모든 가능한 이동국 인덱스 세트를 만든다. 따라서 하나의 인덱스, 두 개의 인덱스 등을 갖는 이동국 세트부터 K개의 인덱스를 갖는 이동국 세트들까지 형성되고, 전체

의 서로 다른 인덱스들을 갖는 세트들이 형성된다. 설명을 위해, M개의 인덱스를 갖는 그러한 세트를 S={i1,i2, …, iM}라 하자. 여기서, M≤K이다. 예를 들어, 도 1을 참조하면 S세트는 S={114, 116}로 정의될 수 있다.

208단계에서, 각 이동국 세트별로 사용되지않은 파워의 양이 결정된다. S세트에 대해서, 기지국(101)의 스케쥴러는 두 양을 계산하는 것이 바람직하다. 첫째, 종래의 비용함수 C_Pr(S)가 계산된다. 이 양은 또한 역으로 우선순위 함수라고 하며, 기지국들의 프로세서들에 의해 이미 사용되는 양이다. 예로서, 종래의 비용함수 C_Pr(S)는 사용자가 가입한 특별한 서비스, 서비스되기를 기다리는 대기 시간(queue time) 등과 같은 수많은 변수를 포함한다, 그러나 이 비용함수는 변수로서 사용되지 않은 파워는 포함하지 않는다. 둘째, 사용되지않은 파워 비용 함수 C_Pw(△(S))는 S 세트와 관련된 사용되지 않은 파워 △인 △(S)를 참조하여 계산한다. P_{n ,A1} 및 P_{n ,A2}는 원하는 성능 목표(예를 들어, 에러율(error rate))를 달성하기 위해 폐쇄 루 프 방식을 기반으로 하여 얻어지는, n 번째 이동국의 송신 안테나(104, 106)에서 요구되는 송신 파워를 각각 나타낸다. 사용되지않은 파워 △(S)는 바람직하게는 다음 식과 같이 계산된다:

여기서, j=1 또는 2일 때

이다.

j=1 또는 2일 때,

이면, C_Pw(△(S))는 ∞이거나 미리 정해진 값이고, 그 세트는 서비스될 수 없는 것으로 표시된다. 왜냐하면 어느 안테나에도 개별 안테나가 사용할 수 있는 것보다 더 많은 파워가 할당될 수 없기 때문이다.

210 단계에서, 고려된 S세트에 대해 전체 비용함수 C(S)가 바람직하게는 다음 식과 같이 계산된다:

C(S)=αC_Pr(S)+(1-α)C_PW(△(S))

여기서, α는 가중 계수이고, 1보다 작은 것이 바람직하다.

α는 외부에서, 예를 들어, 기지국(10) 및/또는 기지국과 연계된 기지국 안테나 탑(102)의 운영자에 의해 설정된다.

상술한 208 및 210단계는 J개의 모든 허용가능한 구별되는 이동국들의 세트에 대해 수행되는 것이 바람직하다. 212단계에 따라 스케쥴러는 전체 비용함수로부터 계산된 최소값 또는 실질적으로 최소값을 갖는 이동국들의 세트를 서비스하도록 선택하는 것이 바람직하다. 각 이동국에 대해 송신 안테나(104, 106)별 파워 할당값은 도 3의 서비스되는 세트에서 이동국들(114, 116)로 예시된 바와 같이 전체 비용함수 C(S)에서 △의 계산에 사용되는 값들과 같다.

상술한 전체 비용함수의 실행은 전체 비용함수를 최소화하고자 하는 사용자 세트에 대한 탐색을 감소시킴으로써 간소화될 수 있다. 예로서, 탐색은 △가 어떤 값 ε 이하일 때, 즉, △≤ε일 때 중단될 수 있다. 여기서, ε은 운영자에 의해 원하는 값으로 설정될 수 있다. 다른 예로서, 탐색은 원하는 값 P_{n , A1} 및 P_{n ,A2}에 대해 각각 양자화된 값 Q_{n ,A1} 및 Q_{n ,A2}를 사용하여 간소화될 수 있다. 여기서 n은 i1, …, iM 중 어느 하나이다. 또 다른 예로서, 탐색은 폐쇄 루프 기술에 의해 사용되는 가중치들을 양자화함으로써 단순화될 수 있다. 예를 들어, 두 송신 안테나들에 대해 적용되는 TxAA 방식은, 시스템 성능에는 약간 불리하지만, 가장 약한 안테나와 가장 강한 안테나에 대해 -파워 할당을 위해 폐쇄 루프 기술에서 사용되는- 가중치 w1과 w2를 사용할 수 있다. w1과 w2는 각각 0.2 및 0,8로, 즉, Q_{n ,A1}=0.2*P 및 Q_n,A2=0.8*P로 양자화될 수 있다. 여기서 P는 기지국의 스케쥴러에 의해 할당되는 파 워이다.

도 2에 도시된 제어로직에 따라, 도 3 내지 도 6은 안테나(104, 106)로부터 이동국들(114, 116)로의 음성 및 데이터 송신에 대한 파워 할당을 막대 도표로 예시한다.

도 3을 참조하면, 송신 파워는 종래의 1xEV-DV 표준에 따라 이동국들(114, 116)과의 음성 통신을 위해 두 안테나(104, 106) 사이에 할당된다. 도시된 바와 같이, 모든 음성 송신(즉, 레거시 음성 송신)은 단일 송신 안테나를 통해 처리되고, 데이터 송신을 위해 참조번호 304의 파워 양이 안테나(104)에 남겨지며, 참조번호 302와 같은 양의 파워가 소비된다. 106 안테나에 대한 모든 사용가능한 파워는 306과 같다.

도 4는 도 2에 도시된 바에 따라 음성 송신 파워가 할당될 때, 얼마의 파워 양들(304, 306)이 안테나(104, 106)로부터 두 이동국들(114, 116)로의 데이터 전송을 위해 할당되는가를 예시한 것이다. 따라서, 참조번호 412 및 414의 파워 양들은 참조번호 126 및 136의 개별 RF 링크를 통해 이동국(116)으로의 데이터 송신을 위해 할당되고, 참조번호 422 및 424의 파워 양들은 참조번호 124 및 134의 개별 RF 링크를 통해 이동국(114)으로의 데이터 송신을 위해 할당된다. 따라서, 참조번호 104의 안테나에 대해 참조번호 432의 사용되지 않은 파워가 남아 있고, 106의 안테나에 대해 참조번호 434의 사용되지 않은 파워가 남아 있다. 파워 양들(412, 414, 422, 424)은 또한 참조번호 432 및 434의 파워를 더 사용하기 위해 스케일이 조절될 수 있다.

도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 안테나들(104, 106)에 데이터 송신을 위한 파워 양들(412, 414, 422, 424)을 할당하는 것은 종래의 비용 함수 C_Pr을 참조하여 결정되는 것이 바람직하고, 본 발명의 원리에 따라 사용되지않은 파워 비용 함수 C_Pw는 사용되지 않은 파워의 비용을 결정하는 것이 바람직하다.

도 5는 음성 통신을 위한 기대되는 개방 루프 표준에 따라 이동국들(114, 116)과의 음성 통신을 위해 두 안테나(104, 106) 사이에 균형적인 파워 할당을 보이는 두 막대 도표를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 음성 송신은 두 안테나(104, 106)를 통해 처리되고, 각각 동일한 양의 파워(302, 502)를 소비한다. 또한 데이터 송신을 위해 각 안테나(104, 106)에 참조번호 304 및 504의 파워 양을 남긴다.

도 6은 도 5에 도시된 바에 따라 음성 송신 파워가 할당될 때, 이동국들(114, 116)로의 데이터 송신을 위해 안테나들(104, 106) 사이에 파워 양들(304, 504)이 어떻게 할당되는가를 예시한 것이다. 도시된 바에 따르면, 참조번호 612 및 614의 파워 양들은 각 RF 링크(126, 136)를 통해 이동국(116)으로의 데이터 송신을 위해 할당되고, 참조번호 622 및 624의 파워 양들은 각 RF 링크(124, 134)를 통해 이동국(114)로의 데이터 송신을 위해 할당된다. 따라서 참조번호 104의 안테나에 대해 참조번호 632의 사용되지 않은 파워가 남아있고, 106 안테나에 대해서는 634의 사용되지 않은 파워가 남아있다. 파워 양들(612, 614, 622, 634)은 참조번호 532 및 534의 파워를 더 사용하기 위해 스케일이 조절될 수 있다.

안테나들(104, 106) 사이의 데이터 송신 파워 양들(612, 614, 622, 624)의 할당은 종래의 비용 함수 C_Pr을 참조하여 결정되는 것이 바람직하고, 본 발명의 원리에 따라 사용되지 않은 파워 △의 비용의 결정에는 도 4에서 설명된 바와 같이 함수 C_Pw가 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 사용에 의해, 사용되지 않은 파워, 따라서 안테나들(104, 106)에서 사용할 수 있는, 낭비되는 파워는 최소화된다. 그 결과로서, 데이터 송신 효율, 신뢰성 및 데이터 송신율이 개선되고, 복구할 수 없는 비용이 최소화된다.

본 발명은 많은 형태와 실시예를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고 상술한 바에 따라 다양한 변형들이 만들어질 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 대해 설명된 바와 같이 기지국에서 사용되지 않은 파워를 최소화함으로써 파워를 할당하는 방법 및 시스템은 기지국에서 둘 이상의 송신 안테나들로 확장될 수 있다.

따라서 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명한 바와 같이, 개시된 실시예들은 그 특성을 한정하기보다는 예를 든 것이며, 그에 따라 광범위한 변형, 변경 및 응용이 가능하다. 또한 몇몇 예들에서 본 발명의 특징들은 다른 특징에 대응되는 사용이 없이도 사용될 수 있다. 그러한 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 검토를 기반으로 하여 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명한 것으로 간주된다. 따라서 첨부된 청구범위는 넓게 본 발명의 범위와 일치하는 방식으로 해석되는 것이 적절하다.

본 발명은 TxAA 기술과 같은 가중 송신 방식을 채용하는 무선 통신 시스템에 이용할 수 있다.

Claims (20)

1. 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템에서 기지국의 둘 이상의 송신 안테나들로부터 둘 이상의 이동국들 각각에 가중 송신을 스케쥴하는 방법에 있어서,

   각 송신 안테나로부터 데이터 송신을 위해 사용가능한 파워 양을 결정하는 단계;

   기지국에 의해 동시에 서비스될 수 있는 각 이동국들 세트의 결합을 결정하는 단계;

   각 결합 세트별로, 각 송신 안테나로부터 데이터 송신을 위해 사용가능한 파워의 양을 참조하여 사용되지 않은 파워 △ 및 각 송신 안테나로부터 상기 세트의 각 이동국으로 데이터를 송신하는데 필요한 파워를 계산하는 단계;

   이동국들의 상기 각 결합 세트에 대해, 상기 사용되지 않은 파워 △를 포함하는 하나 이상의 변수를 참조하여 전체 비용 함수로부터 전체 비용을 계산하는 단계;

   실질적으로 최소의 전체 비용을 갖는 이동국들의 결합 세트를 결정하는 단계; 및

   각 송신 안테나로부터 실질적으로 최소의 전체 비용을 갖는 이동국들의 상기 결합 세트를 구성하는 이동국들로의 데이터 송신을 스케쥴하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 전체 비용 함수를 결정하는 단계는

   종래의 비용함수를 계산하는 단계;

   사용되지않은 파워 비용 함수를 계산하는 단계; 및

   상기 전체 비용 함수를 상기 종래 비용 함수 및 상기 사용되지않은 파워 비용 함수의 가중 합으로 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 전체 비용 함수를 계산하는 단계는

   종래 비용함수 C_Pr(S)를 계산하는 단계;

   사용되지않은 파워 비용 함수 C_Pw(△(S))를 계산하는 단계; 및

   상기 전체 비용 함수를 상기 종래 비용 함수 및 상기 사용되지않은 파워 비용 함수의 가중 합으로 다음 식

   [수학식]

   C(S)=αC_Pr(S)+(1-α)C_Pw(△(S))

   여기서, α는 소정 값

   에 따라 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 전체 비용을 계산하는 단계는

   가입 및 서비스되기를 기다리는 대기 시간중 적어도 하나를 참조하여 종래 비용함수 C_Pr(S)를 계산하는 단계;

   사용되지않은 파워 비용 함수 C_Pw(△(S))를 계산하는 단계; 및

   상기 전체 비용 함수를 상기 종래 비용 함수 및 상기 사용되지않은 파워 비용 함수의 가중 합으로 다음 식

   [수학식]

   C(S)=αC_Pr(S)+(1-α)C_Pw(△(S))

   여기서, α는 소정 값

   에 따라 계산하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 실질적으로 최소의 전체 비용 함수를 갖는 이동국들의 결합 세트를 결정하는 단계는

   어느 이동국들의 결합이 소정 값 ε보다 작은 최소 전체 비용을 갖는지를 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 사용되지 않은 파워 비용 △를 계산하는 단계는, 이동국들의 각 결합 세트에 대해,

   각 송신 안테나별로 상기 안테나에 사용할 수 있는 파워 및 상기 결합 세트를 구성하는 각 이동국에 필요한 파워의 합과의 차를 계산하는 단계; 및

   상기 차의 합을 결정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는 지의 여부를 결정하는 단계; 및

   상기 결정에서 상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는다면, △를 소정 값으로 설정하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서,

   상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는 지의 여부를 결정하는 단계; 및

   상기 결정에서 상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는다면, 상기 음의 값을 생성하는 이동국들의 결합 세트를 서비스할 수 없는 것으로 표시하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서,

   상기 각 이동국에 필요한 파워는 양자화되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 데이터 송신에 사용가능한 파워 양을 포함하는 둘 이상의 송신 안테나;

    상기 둘 이상의 송신 안테나에 연결되고 상기 둘 이상의 송신 안테나들을 통한 송신을 위해 데이터를 구성하도록 구성되는, 프로그램 코드를 실행하는 전자 데이터 프로세서;

    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하고,

    상기 메모리는

    기지국에 의해 동시에 서비스될 수 있는 이동국들의 각 결합 세트를 결정하는 프로그램 코드;

    이동국들의 각 결합 세트별로, 사용되지않은 파워 △를 각 송신 안테나로부터 데이터 송신에 사용할 수 있는 파워 양을 참조하여 계산하고, 각 송신 안테나로부터 상기 세트의 각 이동국으로 데이터를 전송하는데 필요한 파워를 계산하는 프로그램 코드;

    상기 이동국들의 각 결합 세트별로, 상기 사용되지않은 파워 △를 포함하는 하나 이상의 변수를 참조하여 전체 비용 함수로부터 전체 비용을 계산하는 프로그램 코드;

    실질적으로 최소 전체 비용을 갖는 이동국들의 결합 세트를 결정하는 프로그램 코드; 및

    실질적으로 최소 전체 비용을 갖는 이동국들의 상기 결합 세트를 구성하는 이동국들의 각 송신 안테나로부터 데이터 송신을 스케쥴하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
11. 제10항에 있어서,

    상기 전체 비용 함수를 계산하는 프로그램 코드는

    종래의 비용함수를 계산하는 프로그램 코드;

    사용되지않은 파워 비용 함수를 계산하는 프로그램 코드; 및

    상기 전체 비용 함수를 상기 종래의 비용 함수 및 상기 사용되지않은 파워 비용 함수의 가중 합으로 계산하는 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
12. 제10항에 있어서,

    상기 전체 비용 함수를 계산하는 단계는

    종래 비용함수 C_Pr(S)를 계산하는 프로그램 코드;

    사용되지않은 파워 비용 함수 C_Pw(△(S))를 계산하는 프로그램 코드; 및

    상기 전체 비용 함수를 상기 종래의 비용 함수 및 상기 사용되지않은 파워 비용 함수의 가중 합으로 다음 식

    [수학식]

    C(S)=αC_Pr(S)+(1-α)C_Pw(△(S)),

    여기서, α는 소정 값

    에 따라 계산하는 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
13. 제10항에 있어서,

    어떤 이동국들의 결합 세트가 실질적으로 최소 전체 비용을 갖는지를 결정하는 상기 프로그램 코드는 어떤 이동국들의 결합 세트가 소정 양 ε보다 작은 최소 비용 함수를 갖는지를 결정하는 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
14. 제10항에 있어서, 상기 사용되지않은 파워 비용 △를 계산하는 단계는, 이동국들의 각 결합 세트에 대해

    각 송신 안테나별로, 상기 안테나에 사용할 수 있는 파워 및 결합 세트를 구성하는 각 이동국에 필요한 파워의 합의 차를 계산하는 프로그램 코드; 및

    상기 차들의 합을 결정하는 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
15. 제10항에 있어서,

    상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는지를 결정하는 프로그램 코드; 및

    상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는다고 결정되면, △를 소정 값으로 설정하는 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
16. 제10항에 있어서,

    상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는지를 결정하는 프로그램 코드; 및

    상기 차들중 어느 것이라도 음의 값을 갖는다고 결정되면, 상기 음의 값을 생성하는 이동국들의 상기 결합 세트를 서비스할 수 없는 것으로 표시하는 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 기지국.
17. 데이터 송신에 사용할 수 있는 파워 양을 포함하는 둘 이상의 송신 안테나 들;

    상기 둘 이상의 송신 안테나들 각각에 연결된 각 무선 통신 채널의 강도에 대한 표시들(indications)을 송신하는 둘 이상의 이동국들;

    상기 둘 이상의 송신 안테나들에 연결된 각 무선 통신 채널 강도의 상기 표시들을 상기 둘 이상의 이동국들 각각으로부터 수신하도록 구성된 적어도 하나의 수신 안테나;

    상기 둘 이상의 송신 안테나들에 연결되고, 상기 적어도 하나의 수신 안테나에 연결되며, 상기 수신 안테나로부터 상기 표시들을 수신하도록 구성되고, 상기 둘 이상의 송신 안테나들을 통해 송신을 위한 데이터를 구성하도록 구성되는 프로그램 코드를 실행하는 전자 데이터 프로세서;

    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하고,

    상기 메모리는

    상기 채널 강도에 대한 표시들을 기반으로 하여 상기 둘 이상의 송신 안테나들 각각에 데이터를 송신하는데 필요한 파워 양을 결정하는 프로그램 코드;

    기지국에 의해 동시에 서비스될 수 있는 이동국들의 각 결합 세트를 결정하는 프로그램 코드;

    이동국들의 각 결합 세트별로, 각 송신 안테나로부터 데이터 송신에 사용할 수 있는 파워 양을 참조하여 사용되지않은 파워 △ 및 각 송신 안테나로부터 상기 세트의 각 이동국들로 데이터를 송신하는데 필요한 파워를 계산하는 프로그램 코드;

    이동국들의 상기 결합 세트별로, 상기 사용되지않은 파워 △를 포함하는 하나 이상의 변수를 참조하여 전체 비용 함수로부터 전체 비용을 계산하는 프로그램 코드;

    실질적으로 최소 전체 비용을 갖는 이동국들이 결합 세트를 결정하는 프로그램 코드; 및

    실질적으로 최소 전체 비용을 갖는 이동국들의 상기 결합 세트를 구성하는 이동국들의 각 송신 안테나로부터 상기 데이터의 전송을 스케쥴하는 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템.
18. 제17항에 있어서, 상기 전체 비용 함수를 계산하는 프로그램 코드는

    종래의 비용 함수를 계산하는 프로그램 코드;

    사용되지않는 파워 비용 함수를 계산하는 프로그램 코드; 및

    상기 전체 비용 함수를 상기 종래 비용 함수 및 사용되지않는 파워 비용 함수의 가중 합으로 계산하는 프로그램 코드를 포함함을 특징으로 하는 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템.
19. 제17항에 있어서,

    어느 이동국들의 결합 세트가 실질적으로 최소 전체 비용을 갖는지를 결정하는 상기 프로그램 코드는 어느 이동국들의 결합 세트가 소정 양 ε보다 작은 최소 비용을 갖는지를 결정하는 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템.
20. 제17항에 있어서, 상기 사용되지않는 파워 비용 △를 계산하는 단계는, 이동국들의 각 결합 세트에 대해,

    각 송신 안테나별로 상기 안테나가 사용가능한 파워 및 결합 세트를 구성하는 각 이동국에 필요한 파워의 합의 차를 계산하는 프로그램 코드; 및

    상기 차들의 합을 결정하는 프로그램 코드를 더 포함함을 특징으로 하는 폐쇄 루프 송신 다이버시티 시스템.

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