KR20080064417A - 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오 기반운용 모드 선택 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오를 기반으로 운용 모드를 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 기지국은, 단말에 대한 시나리오를 결정하고, 상기 단말로부터 피드백되는 다중 입출력 모드 정보에 따라 운용 모드를 결정하는 제어부와, 상기 제어부가 결정한 운용 모드에 따라 상기 단말에게 자원을 할당하는 스케줄러를 포함하여, 시나리오를 기반으로 단말의 운용 모드를 결정함으로써, 상기 단말에게 최적의 스케줄링 방식을 적용할 수 있다.
다중 입출력(MIMO : Multi Input Multi Output), 운용 모드(Operation Mode), 시나리오(Scenario)
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 통합된 다중 안테나 모드의 관계를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면, 및
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 운용 모드를 선택하는 절차를 도시하는 도면.
본 발명은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오(Scenario)에 기반한 단말의 운용 모드 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 무선통신 시스템에서 신호 송수신의 신뢰성(Reliability)를 높이거나 전송 속도(Throughput)을 높이기 위해서 다수의 안테나를 사용하는 기술이 주목되고 있다. 상기 다수의 안테나를 사용하는 기술을 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output, 이하 'MIMO'라 칭함) 기술이라 하는데, 상기 MIMO 기술을 수신측으로부터의 채널 정보 피드백 여부에 따라 구분하면, 상기 채널 정보를 받지 않는 개루프(Open Loop, 이하 'OL'이라 칭함) MIMO 및 상기 채널 정보를 피드백받는 폐루프(Closed Loop, 이하 'CL'이라 칭함) MIMO로 구분된다. 상기 OL-MIMO 시스템의 경우, 다이버시티(Diversity) 오더(Order) 또는 다중화(Multiplexing) 오더를 높이기 위해 시공간 부호(STC : Space Time Coding)가 사용된다. 또한, 상기 CL-MIMO 시스템의 경우, 사용자가 하나인지 또는 다수인지에 따라 송신 방식이 달라진다. 만일, 상기 피드백되는 채널 정보가 매우 정확하다면, 송신측에서 간섭을 제거하여 송신하는 더티 페이퍼 코딩(Dirty Paper Coding)이 사용될 수 있다.
상술한 다양한 MIMO 모드들은 셀의 지형 조건, 수신측의 구조 및 안테나 수에 따라 적절하게 선택적으로 사용되어야 한다. 따라서, 상기 MIMO 기술을 고려하고 있는 차세대 통신 시스템에서는 상기 다양한 MIMO 모드를 모두 지원할 수 있는 통합된(Unified) 구조를 가져야한다. 또한, 효율적인 자원 활용을 위해서는 단말이 채널 상태를 기지국으로 알리고, 상기 기지국은 상기 채널 상태를 이용하여 적절한 MIMO 모드를 선택하고 자원을 스케줄링하는 작업이 요구된다. 이때, 중요한 점은 상기 단말의 채널 상태를 알리는 과정에서 발생하는 피드백 정보량 및 상기 기지국의 MIMO 모드 선택 및 스케줄링 작업 계산량을 최소화하는 것이다.
종래의 기술에 의하면, 다양한 환경을 고려하여 각각의 환경에 대한 채널 상태 피드백 방법 및 스케줄링 방법은 제안되어 있다. 하지만, 다양한 환경을 갖는 단말들이 혼재해 있는 상황에서 한가지 획일적인 방식으로 시스템을 운용하는 것은 대부분의 단말들에게 적절하지 못한 방안이다. 따라서, 다양한 환경을 갖는 단말들이 혼재해 있는 차세대 통신 시스템에 최적화된 시스템 운용 방안이 제시되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 단말의 환경에 따라 적절한 스케줄링 방식을 적용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오를 기반으로 단말의 스케줄링 방식을 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치는, 단말에 대한 시나리오를 결정하고, 상기 단말로부터 피드백되는 다중 입출력 모드 정보에 따라 운용 모드를 결정하는 제어부와, 상기 제어부가 결정한 운용 모드에 따라 상기 단말에게 자원을 할당하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 통신을 수행하는 방법은, 단말에 대한 시나리 오를 결정하는 과정과, 상기 단말로부터 피드백되는 다중 입출력 모드 정보를 확인하는 과정과, 상기 다중 입출력 모드에 따라 운용 모드를 결정하는 과정과, 상기 운용 모드에 따라 상기 단말에 대해 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오에 기반하여 각 단말의 운용 모드를 선택하기 위한 기술에 대해 설명한다.
먼저, 본 발명에서 가정하고 있는 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
상기 광대역 무선통신 시스템의 단말은 다양한 환경에 속해 있으며, 본 발명은 상기 환경의 차이를 구분하여 일반화한 각 경우를 시나리오(Scenario)라 정의한다. 예를 들어, 단말이 고속으로 이동하며 저속의 데이터 전송률을 요구하는 뉴 모바일(New Mobile) 시나리오, 작은 크기의 셀에서 단말의 밀집도가 높고 보행속도 정도로 이동하는 뉴 노매딕(New Nomadic) 시나리오 등이 있다. 단말은 하나의 시나리오에 포함되며, 호 설정(Call Setup) 시 해당되는 시나리오가 결정된다. 기지국은 다수의 시나리오를 동시에 지원할 수 있으며, 주파수 구간 또는 시간 구간으로 자원을 구분하여 시나리오별로 스케줄링을 수행한다.
또한, 상기 단말들을 채널 상태 및 안테나 개수에 따라 그룹화하여 적절한 서비스 방식을 선택할 수 있는데, 본 발명에서 이를 운용 모드(Operation Mode)라 정의한다. 예를 들어, 상기 운용 모드의 분류 기준은 하기 <표 1>과 같다.
| 운용 모드 종 류 | 사 용 안테나 수 | 단말의 채널 상태 | 셀 내 전체 단말 수 | 채널 정보 정확도 |
| 제 1 운용 모드 | 하나 | 기준 이하 | 무관 | 무관 |
| 제 2 운용 모드 | 기준 초과 | |||
| 제 3 운용 모드 | 둘 이상 | 기준 이하 | ||
| 제 4 운용 모드 | 기준 초과 | 기준 이하 | ||
| 제 5 운용 모드 | 기준 초과 | 기준 이하 | ||
| 제 6 운용 모드 | 기준 초과 |
상기 <표 1>에서, 단말의 채널 상태는 단말의 이동속도 또는 신호세기(예 : SNR(Signal to Noise Ratio), SINR(Signal to Interference and Noise Ratio) 등)를 기준으로 판단된다. 예를 들어, 이동속도가 기준치 초과이거나 신호세기가 기준치 이하이면 채널 상태가 기준 이하라고 판단되고, 상기 이동속도가 기준치 이하이고 상기 신호세기가 기준치 초과이면 채널 상태가 기준 초과라고 판단된다.
상기 <표 1>과 같이 분류된 각 운용 모드의 서비스 방식은 하기 <표 2>와 같다.
| 운 용 모 드 | 서 비 스 방 식 |
| 제 1 운용 모드 | 주파수 다이버시티 |
| 제 2 운용 모드 | 선호 자원 할당 |
| 제 3 운용 모드 | 안테나 및 주파수 다이버시티 |
| 제 4 운용 모드 | 시공간 부호화 ( QoS 보장 ) |
| 제 5 운용 모드 | 공간 다중 접속 ( 전체 전송률 극대화 ) |
| 제 6 운용 모드 | 정확한 채널 정보에 기반한 송신단 간섭제거 (전체 전송률 극대화) |
상기 <표 1> 및 <표 2>를 참조하면, 상기 제 1 운용 모드의 단말은 하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 열악하므로 적은 양의 피드백이 요구되며, 동일 신호를 다수의 부반송파에 매핑하여 송신함으로써 주파수 다이버시티 이득을 얻는다. 상기 제 2 운용 모드의 단말은 하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 양호한 단말이므로 상기 제 1 운용 모드의 단말에 비해 많은 양의 피드백이 요구되며, 상기 피드백되는 정보를 참조하여 선호하는 주파수 대역의 자원을 할당받는다.
상기 제 3 운용 모드의 단말은 다수의 안테나들을 사용하고 채널 상태가 열악하므로 적은 양의 피드백이 요구되며, 상기 제 1 운용 모드의 단말과 동일하게 주파수 다이버시티 이득을 얻도록 서비스받는다. 더불어, 상기 제 3 운용 모드의 단말은 다수의 안테나들을 이용하여 공간 다이버시티 이득도 얻을 수 있도록 서비스받는다. 상기 제 4 운용 모드의 단말은 다수의 안테나를 사용하고 채널 상태가 양호한 단말이며, 자원 경쟁을 할 단말들이 많지 않아 QoS(Quality of Service)를 보장받을 수 있는 환경에 있다. 따라서, 상기 제 4 운용 모드의 단말은 선호하는 자원을 할당받을 수 있고, 채널 상태에 따라 다이버시티 오더와 다중화 오더를 조절하도록 적절한 시공간 부호를 이용하여 서비스받는다.
상기 제 5 운용 모드 및 제 6 운용 모드의 단말은 다수의 안테나를 사용하고 채널 상태가 양호하지만, 자원 경쟁을 할 단말들이 많아 QoS를 보장받을 수 없는 환경에 있다. 따라서, 상기 제 5 운용 모드 및 제 6 운용 모드의 단말은 셀 내의 전체 전송률을 극대화시킬 수 있도록 서비스받는다. 여기서, 상기 제 6 운용 모드의 단말은 상기 제 5 운용 모드의 단말에 비해 상대적으로 정확한 채널 정보를 피드백할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 제 5 운용 모드의 단말은 다른 단말에 비해 효율적으로 사용할 수 있는 자원으로 서비스받고, 상기 제 6 운용 모드의 단말은 상기 정확한 채널 정보를 이용하여 수신단에서 간섭을 제거하는 BD(Block Diagonalization), RBD(Regularized Block Diagonalization), VP(Vector Perturbation) 방식 등을 이용하여 서비스받는다.
상기 각 운용 모드에 따라 필요한 피드백 정보를 정리하면 하기 <표 3>과 같다.
| 운용 모드 | 피 드 백 정 보 |
| 제 1 운용 모드 | 전체 채널의 평균 CQI(Channel Quality Information) |
| 제 2 운용 모드 | 선호하는 최소 자원 할당 단위 인덱스 및 해당 단위의 CQI |
| 제 3 운용 모드 | 전체 채널의 평균 CQI 및 다이버시티 랭크 정보 |
| 제 4 운용 모드 | 선호 안테나 그룹 인덱스 및 각 그룹의 CQI |
| 제 5 운용 모드 | |
| 제 6 운용 모드 | 선호 안테나 그룹 인덱스 및 각 안테나별 정확한 채널 값 |
| 전 모드 공통 | 평균 SINR 또는 SNR, 단말의 이동 속도 |
여기서, ㄷ상기 <표 1>, <표 2>, <표 3>을 통해 설명한 운용 모드의 수 및 각 모드별 분류 기준은 시스템에 따라 다양하게 정의될 수 있다.
마지막으로, 다수의 안테나를 보유한 단말들에 대해서, MIMO 모드에 따른 분류가 가능하다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 MIMO 모드는 개루프(Open Loop, 이하 'OL'이라 칭함) MIMO 모드, 폐루프(Closed Loop, 이하 'CL'이라 칭함) MIMO 모드 및 더티 페이퍼 코딩(Dirty Paper Coding, 이하 'DPC'라 칭함) MIMO 모드로 구분된다.
상기 도 1을 참조하면, 아래쪽에 위치한 MIMO 모드일 수록 많은 양의 피드백 정보가 필요하며, 높은 전송률을 지원할 수 있다. 먼저, 상기 OL-MIMO 모드는 단말의 피드백 정보가 요구되지 않는 모드이다. 상기 OL-MIMO 모드인 단말에 대하여, 기지국은 상기 단말이 결정한 랭크(Rank) 정보에 따라 적절한 시공간 부호(Space Time Code)를 이용하여 서비스한다. 상기 랭크와 시공간 부호 특성의 관계는 하기 <표 4>와 같다.
| 랭 크 | 시 공 간 부 호 특 성 |
| 1 | 최대 다이버시티 |
| 2 이상 Full 미만 | 복합형 |
| Full(최대값) | 최대 공간 다중화 |
상기 CL-MIMO 모드는 단말의 피드백 정보가 요구되는 모드이다. 상기 CL-MIMO 모드는 안테나 자원을 나누어 사용하는 단말의 수에 따라 운용 방식이 달라진다. 즉, 상기 CL-MIMO 모드는 단일 사용자(Single User) MIMO, 4×2 환경에서 유력하게 사용될 것으로 예상되는 듀얼 사용자(Dual User) MIMO 및 다중 사용자(Multi User) MIMO로 분류될 수 있다. 상기 CL-MIMO 모드의 운용 방식은 단말의 안테나 수, 스케줄링 이득, 다중 사용자 다이버시티로 이득이 발생할 사용자 수 및 채널 상태 등의 변수에 따라 선택된다.
마지막으로, 상기 DPC-MIMO 모드는 매우 정확한 채널 정보를 기반으로 하는 모드로써, 다수의 안테나를 갖는 다수의 단말들을 위하여 채널의 역을 산출하는 BD(Block Diagonalization) 방식, 상기 BD에서 잡음 분산을 고려한 RBD(Regularized Block Diagonalization) 방식 및 이론적으로 MIMO의 최대 채널 용량을 달성할 수 있는 VP(Vector Perturbation) 방식으로 분류된다. 상기 DPC-MIMO 모드의 운용 방식은 목표 SNR 등에 따라 선택된다.
또한, 상기 도 1에 도시된 바와 같이 각 MIMO 모드는 각 운용 모드가 적용된다. 상기 도 1을 참조하면, 공간 다중화 중심의 시공간 부호가 사용되는 OL-MIMO 모드는 상기 제 3 운용 모드가 적용된다. 상기 CL-MIMO 모드에서 단일 사용자 MIMO인 경우 상기 제 4 운용 모드, 다중 사용자 MIMO인 경우 상기 제 5 운용 모드가 적용된다. 그리고, 상기 DPC-MIMO 모드는 상기 제 6 운용 모드가 적용된다.
상기 운용 모드와 상기 MIMO 모드는 나타내고자 하는 바에 차이점이 있다. 다시 말해, 상기 운용 모드는 단말의 상태에 따른 스케줄링 및 서비스 방식을 나타내기 위한 분류 방식이며, 상기 MIMO 모드는 원하는 성능을 나타내기 위한 분류 방식이다. 따라서, 기지국은 단말이 선택한 MIMO 모드 정보를 획득하고, 상기 MIMO 모드 및 상기 단말이 속한 시나리오를 고려하여 해당 단말의 운용 모드를 결정하게 된다.
예를 들어, 뉴 노메딕 시나리오에 속하며, 높은 전송률을 보장받기를 원하는 단말을 고려하자. 상기 단말은 이동 속도가 낮은 뉴 노메딕 시나리오에 속하기 때문에 모든 운용 모드로 서비스받을 수 있다. 하지만, 상기 단말은 높은 전송률을 보장받기 원하기 때문에, 피드백 정보를 이용하는 CL-MIMO 모드 또는 DPC-MIMO 모드를 선택한다. 상기 단말이 선택한 MIMO 모드 정보를 획득한 기지국은 해당 MIMO 모드에서 채널 상태에 따라 구체적인 MIMO 방식을 결정하고, 해당 운용 모드를 이용하여 상기 단말에게 서비스한다. 여기서, 경우에 따라 상기 운용 모드는 단말에서 결정될 수도 있다.
즉, 시나리오에 따라 사용 가능한 MIMO 모드가 제한된다. 또한, 상기 제한된 MIMO 모드 중 하나의 MIMO 모드가 선택되면, 해당 MIMO 모드 내에서 구체적인 운용 모드가 결정되고, 이를 이용하여 기지국은 단말과 통신을 수행한다. 이때, 시나리오 및 MIMO 모드에 따라 각각 운용모드를 결정하면 지나치게 많은 피드백 데이터가 발생한다. 따라서, 먼저 시나리오에 따라 제공 가능한 MIMO 모드를 선정하고, 공통된 부분을 하나로 묶어 동작 모드의 수를 줄이는 것이 본 발명의 주된 목적이다.
이하 본 발명은 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 상술한 시나리오, 운용 모드, MIMO 모드에 기반하여 단말에게 서비스하는 기지국의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하 본 발명은 상기 무선통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함) 기반의 시스템을 가정하여 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 제어부(201), 단말 정보 관리부(303), 스케줄러(305), 심벌 생성기(307), 다중 안테나 신호 처리부(309), 부반송파 매핑기(311), OFDM 변조기(313), 디지털 아날로그 변환기(Digital Analog Convertor, 이하 'DAC'라 칭함)(315) 및 RF(Radio Frequency) 송신기(317)를 포함하여 구성된다.
상기 제어부(201)는 상기 기지국의 전반적인 기능을 제어한다. 특히, 본 발명에 따라 상기 제어부(201)는 새로이 망에 진입하는 단말의 호 설정 시, 상기 단말의 시나리오를 결정한다. 즉, 상기 제어부(201)는 상기 단말의 환경에 따라, 예를 들어, 이동 속도, 셀 크기, 요구되는 전송률 등에 따라 상기 단말의 시나리오를 결정한다. 또한, 상기 제어부(201)는 상기 단말로부터 피드백되는 MIMO 모드 선택 정보에 따라 상기 단말의 운용 모드를 결정한다. 다시 말해, 상기 단말의 MIMO 모드 선택 정보가 획득되면, 상기 제어부(201)는 해당 MIMO 모드에서 지원 가능한 운용 모드 중 채널 상태를 고려하여 최적의 운용 모드를 결정한다, 그리고, 상기 운용 모드가 결정되면, 상기 제어부(201)는 각 운용 모드에 따라 스케줄링에 필요한 정보의 피드백을 해당 단말로 요청하도록 제어한다. 여기서, 상기 운용 모드는 채널 상태에 따라 선택 가능한 모드의 수가 조절되거나 재정의될 수 있다.
상기 단말 정보 관리부(203)는 단말의 호 설정시 결정된 시나리오 정보, 단말이 피드백한 MIMO 모드 선택 정보, 상기 제어부(201)에서 결정된 운용 모드 정보를 저장 및 관리한다. 즉, 상기 시나리오 정보, MIMO 모드 선택 정보, 운용 모드 정보는 단말의 스케줄링 시 필요한 정보이기 때문에 상기 단말 정보 관리부(203)는 상기 제어부(201)의 제어에 따라 상기 정보들을 저장 및 관리한다. 상기 스케줄러(205)는 상기 제어부(201)에서 결정된 운용 모드에 따라 스케줄링을 수행한다. 다시 말해, 동일한 운용 모드인 단말들을 하나의 단위로 묶어, 단위 별로 동일한 스케줄링 방식을 적용하여 자원을 할당한다.
상기 심벌 생성기(207)는 제공되는 비트열을 부호화 및 변조하여 복소 심벌을 생성한다. 상기 다중 안테나 신호 처리부(209)는 상기 심벌 생성기(207)로부터 각 안테나 스트림 별로 제공되는 복소 심벌들을 스케줄링 결과에 따라 처리한다. 예를 들어, 상기 다중 안테나 신호 처리부(209)는 OL-MIMO 모드를 위한 시공간 부호화 및 공간 다중화, CL-MIMO 모드를 위한 사용자 심벌별 스트림 할당, DPC-MIMO 모드를 위한 DPC 등을 수행한다.
상기 부반송파 매핑기(211)는 상기 다중 안테나 신호 처리부(209)로부터 제공되는 스트림 별 신호들을 상기 스케줄링 결과에 따라 해당 부반송파 자원에 매핑한다. 상기 OFDM 변조기(213)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 상기 부반송파 매핑기(211)로부터 제공되는 신호들을 OFDM 심벌로 변환한다. 상기 DAC(215)는 상기 OFDM 변조기(213)로부터 제공되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 RF 송신기(217)는 상기 DAC(215)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 변환하고, 증폭한 후, 안테나를 통해 송신한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 운용 모드를 선택하는 절차를 도시하고 있다. 이하 설명에서 단말은 다수의 안테나를 사용하는 경우를 가정한다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 기지국은 301단계에서 새로이 망에 진입하는 단말이 존재하는지 확인한다.
상기 망에 진입하는 단말이 존재하면, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 상기 단말의 호 설정을 수행한다. 동시에, 상기 기지국은 상기 단말의 시나리오를 결정한다. 즉, 상기 단말의 환경에 따라, 예를 들어, 이동 속도, 셀 크기, 요구되는 전송률 등에 따라 상기 단말의 시나리오를 결정한다.
이후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 상기 단말로부터 MIMO 모드 선택 정보가 피드백되는지 확인한다. 즉, 단말이 원하는 전송률에 따라 선택한 MIMO 모드의 정보가 피드백되는지 확인한다.
상기 MIMO 모드 정보가 피드백되면, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 상기 결정된 시나리오, 상기 피드백된 MIMO 모드를 고려하여 상기 단말의 운용 모드를 결정한다. 다시 말해, 상기 시나리오 및 MIMO 모드 내에서 지원 가능한 운용 모드 중 채널 상태를 고려하여 최적의 운용 모드를 결정한다. 여기서, 상기 운용 모드는 상기 <표 1>에 나타난 바와 같다. 여기서, 상기 운용 모드는 채널 상태에 따라 선택 가능한 모드의 수가 조절되거나 재정의될 수 있다.
상기 운용 모드를 결정한 후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 운용 모드에 따른 채널 정보의 피드백을 요청한다.
이후, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 상기 단말을 포함한 모든 단말들에 대하여, 동일한 운용 모드의 단말들을 함께 스케줄링하며 통신을 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오를 기반으로 단말의 운용 모드를 결정함으로써, 상기 단말에게 최적의 스케줄링 방식을 적용할 수 있다.
Claims (28)
- 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국 장치에 있어서,단말에 대한 시나리오(Scenario)를 결정하고, 상기 단말로부터 피드백되는 다중 입출력 모드(MIMO Mode : Multi Input Multi Output Mode) 정보에 따라 운용 모드(Operation Mode)를 결정하는 제어부와,상기 제어부가 결정한 운용 모드에 따라 상기 단말에게 자원을 할당하는 스케줄러를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제어부는,셀 크기, 이동 속도, 요구 전송률, 채널 상태 정보 중 적어도 하나의 정보를 참조하여 상기 단말에 대한 시나리오를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제어부는,셀 크기가 소정 기준보다 크거나 같은 경우, 이동 속도가 소정 기준보다 빠르거나 같고, 요구 전송률이 소정 기준보다 낮은 단말은 제 1 시나리오로 분류하 고,셀 크기가 소정 기준보다 작은 경우, 이동 속도가 소정 기준보다 느리고, 요구 전송률이 소정 기준보다 높은 단말은 제 2 시나리오로 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 3항에 있어서,상기 제어부는, 상기 시나리오에 따라 해당 단말에게 지원 가능한 다중 입출력 모드를 제한하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제어부는,상기 피드백되는 다중 입출력 모드에서 지원 가능한 운용 모드 중, 하나의 운용 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 제어부는,하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 이하인 단말은 제 1 운용 모드로 분류하고,하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과인 단말은 제 2 운용 모드로 분류하고,적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 이하인 단말은 제 3 운용 모드로 분류하고,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 이하인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과인 단말은 제 4 운용 모드로 분류하고,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 초과인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과이고 채널 정보의 정확도가 소정 기준 이하인 단말은 제 5 운용 모드로 분류하고,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 초과인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과이고 채널 정보의 정확도가 소정 기준 초과인 단말은 제 6 운용 모드로 분류하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 다중 입출력 모드는,피드백 정보가 요구되지 않은 개루프 모드(Open Loop Mode)와,정확도가 기준 이하인 피드백 정보가 요구되는 폐루프 모드(Close Loop Mode)와,정확도가 기준 초과인 피드백 정보가 요구되는 디피씨 모드(DPC Mode : Dirty Paper Coding Mode)로 분류되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 개루프 모드는, 상기 제 3 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 폐루프 모드는, 상기 제 4 운용 모드 및 제 5 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 7항에 있어서,상기 디피씨 모드는, 상기 제 6 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 제어부는,결정된 운용 모드에 따라 스케줄링에 필요한 정보를 확인하고, 해당 단말에게 상기 확인된 정보를 피드백하도록 요청하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 11항에 있어서,상기 제어부는,상기 제 1 운용 모드 단말의 경우, 전체 평균 채널 정보의 피드백을 요청하고,상기 제 2 운용 모드 단말의 경우, 채널 할당 단위별 채널 정보의 피드백을 요청하고,상기 제 3 운용 모드 단말의 경우, 전체 평균 채널 정보 및 안테나 랭크 정보의 피드백을 요청하고,상기 제 4 운용 모드 또는 제 5 운용 모드 단말의 경우, 선호 안테나 그룹 인덱스 정보 및 안테나 그룹 채널 정보의 피드백을 요청하고,상기 제 6 운용 모드 단말의 경우, 선호 안테나 그룹 인덱스 및 각 안테나별 정확한 채널 값 정보의 피드백을 요청하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 6항에 있어서,상기 제어부는, 채널 상황에 따라 선택 가능한 운용 모드의 수를 제한하거나 재정의하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 스케줄러는, 동일한 운용 모드를 갖는 적어도 하나의 단말에 대해 동일한 방식으로 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 기지국이 통신을 수행하는 방법에 있어서,단말에 대한 시나리오(Scenario)를 결정하는 과정과,상기 단말로부터 피드백되는 다중 입출력 모드(MIMO Mode : Multi Input Multi Output Mode) 정보를 확인하는 과정과,상기 다중 입출력 모드에 따라 운용 모드(Operation Mode)를 결정하는 과정과,상기 운용 모드에 따라 상기 단말에 대해 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 시나리오는,셀 크기, 이동 속도, 요구 전송률, 채널 상태 정보 중 적어도 하나의 정보를 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 16항에 있어서,상기 시나리오를 결정하는 과정은,셀 크기가 소정 기준보다 크거나 같은 경우, 이동 속도가 소정 기준보다 빠르거나 같고, 요구 전송률이 소정 기준보다 낮은 단말은 제 1 시나리오로 분류하는 과정과,셀 크기가 소정 기준보다 작은 경우, 이동 속도가 소정 기준보다 느리고, 요구 전송률이 소정 기준보다 높은 단말은 제 2 시나리오로 분류하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 17항에 있어서,상기 피드백되는 다중 입출력 모드는, 상기 시나리오에 따라 지원이 제한되는 적어도 하나의 다중 입출력 모드 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 운용 모드는,상기 피드백되는 다중 입출력 모드에서 지원 가능한 적어도 하나의 운용 모드 중 하나로 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 19항에 있어서,상기 운용 모드를 결정하는 과정은,하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 이하인 단말은 제 1 운용 모드로 분류하는 과정과,하나의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과인 단말은 제 2 운용 모드로 분류하는 과정과,적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 이하인 단말은 제 3 운용 모드로 분류하는 과정과,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 이하인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과인 단말은 제 4 운용 모드로 분류하는 과정과,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 초과인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과이고 채널 정보의 정확도가 소정 기준 이하인 단말은 제 5 운용 모드로 분류하는 과정과,셀 내의 단말 수가 소정 기준 수 초과인 경우, 적어도 두 개의 안테나를 사용하고 채널 상태가 소정 기준 초과이고 채널 정보의 정확도가 소정 기준 초과인 단말은 제 6 운용 모드로 분류하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20항에 있어서,상기 다중 입출력 모드는,피드백 정보가 요구되지 않은 개루프 모드(Open Loop Mode)와,정확도가 기준 이하인 피드백 정보가 요구되는 폐루프 모드(Closed Loop Mode)와,정확도가 기준 초과인 피드백 정보가 요구되는 디피씨 모드(DPC Mode : Dirty Paper Coding Mode)로 분류되는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 21항에 있어서,상기 개루프 모드는, 상기 제 3 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 21항에 있어서,상기 폐루프 모드는, 상기 제 4 운용 모드 및 제 5 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 21항에 있어서,상기 디피씨 모드는, 상기 제 6 운용 모드가 지원 가능한 다중 입출력 모드인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20항에 있어서,상기 운용 모드에 따라 스케줄링에 필요한 정보를 확인하는 과정과,해당 단말에게 상기 확인된 정보를 피드백하도록 요청하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 25항에 있어서,상기 확인된 정보를 피드백하도록 요청하는 과정은,상기 제 1 운용 모드 단말의 경우, 전체 평균 채널 정보의 피드백을 요청하는 과정과,상기 제 2 운용 모드 단말의 경우, 채널 할당 단위별 채널 정보의 피드백을 요청하는 과정과,상기 제 3 운용 모드 단말의 경우, 전체 평균 채널 정보 및 안테나 랭크 정보의 피드백을 요청하는 과정과,상기 제 4 운용 모드 또는 제 5 운용 모드 단말의 경우, 선호 안테나 그룹 인덱스 정보 및 안테나 그룹 채널 정보의 피드백을 요청하는 과정과,상기 제 6 운용 모드 단말의 경우, 선호 안테나 그룹 인덱스 및 각 안테나별 정확한 채널 값 정보의 피드백을 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20항에 있어서,채널 상황에 따라 선택 가능한 운용 모드의 수를 제한하거나 재정의하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 15항에 있어서,상기 스케줄링을 수행하는 과정은,동일한 운용 모드를 갖는 적어도 하나의 단말을 하나의 단위로 분류하는 과정과,상기 단위 별로 동일한 방식의 스케줄링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070001295A KR20080064417A (ko) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오 기반운용 모드 선택 장치 및 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070001295A KR20080064417A (ko) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오 기반운용 모드 선택 장치 및 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080064417A true KR20080064417A (ko) | 2008-07-09 |
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ID=39815720
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| KR1020070001295A KR20080064417A (ko) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | 다중 안테나 광대역 무선통신 시스템에서 시나리오 기반운용 모드 선택 장치 및 방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20080064417A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200111994A (ko) * | 2019-03-20 | 2020-10-05 | 주식회사 엘지유플러스 | 기지국에서의 빔포밍 성능 개선 방법 및 이를 수행하는 제어 장치 |
-
2007
- 2007-01-05 KR KR1020070001295A patent/KR20080064417A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR20200111994A (ko) * | 2019-03-20 | 2020-10-05 | 주식회사 엘지유플러스 | 기지국에서의 빔포밍 성능 개선 방법 및 이를 수행하는 제어 장치 |
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