KR20090101760A - A method for transmitting a data by collaborating of a plurality of base station in a multi-cell environments and a method for receiving using the same - Google Patents
A method for transmitting a data by collaborating of a plurality of base station in a multi-cell environments and a method for receiving using the sameInfo
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Abstract
Description
본 발명은 다중 셀 환경에 관한 것으로 보다 구체적으로, 다중 셀 환경에서 다수의 기지국이 협력하여 데이터를 송신하는 방법 및 이를 이용하여 데이터를 수신하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-cell environment, and more particularly, to a method for transmitting data in cooperation with a plurality of base stations in a multi-cell environment, and a method for receiving data using the same.
다중 셀 환경에서 셀 가장자리에 있는 사용자는 셀 간 간섭에 취약한 수신성능 특성을 보인다. 다중 셀 환경에서 셀 간 간섭에 의한 영향을 줄이고자 하는 방법 중 하나로 자원 재사용 기법을 들 수 있다.In a multi-cell environment, the user at the edge of a cell exhibits poor reception performance in intercell interference. One way to reduce the effects of inter-cell interference in a multi-cell environment is to use resource reuse.
자원 재사용 기법은 기지국에서 시스템 대역을 재사용 계수 N으로 나누고, 나누어진 대역에 각 사용자의 데이터를 할당하여 전송하는 방법을 이용한다. 예를 들어, 각 셀의 중심에는 기지국(BS: Base Station)이 위치해 있고, 주파수 재사용 기법 중 재사용 계수 N=1 인 경우, 모든 셀은 같은 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송한다. 재사용 계수 N=3 인 경우에는 각 기지국은 전체 시스템 대역을 3개 대역으로 나누어 인접 셀과 같은 주파수 자원을 쓰는 것을 피함으로써 간섭을 줄일 수 있다.In the resource reuse scheme, a base station divides a system band by a reuse factor N , and allocates data of each user to the divided band and transmits the data. For example, when a base station (BS) is located at the center of each cell, and the reuse factor N = 1 in the frequency reuse scheme, all cells transmit data using the same frequency band. When the reuse factor N = 3, each base station can reduce interference by dividing the entire system band into three bands and avoiding the use of frequency resources such as neighboring cells.
위에서 설명한 두 가지 방법의 조합으로 셀 내부에서는 전 주파수 대역을 다 이용하도록 하고 셀 기준치 부근에서는 서로 다른 주파수 자원을 사용 하도록 할 수도 있다. 이때 셀 전송 수율(cell throughput)을 극대화 시키기 위하여 추가적인 재사용 방법들을 적용하기도 한다.The combination of the two methods described above may allow the entire frequency band to be used within the cell and different frequency resources around the cell reference value. In this case, additional reuse methods may be applied to maximize cell throughput.
셀룰라 시스템에서 시스템 전체 효율을 위해 N=1인 시스템이 일반적이며, 이 경우 가장 높은 셀 전송 수율을 보이지만, 모든 셀이 같은 대역의 자원을 사용하므로 사용자가 셀 기준치에 위치할 경우 극심한 수신 성능 열화를 겪게 된다.In a cellular system, a system where N = 1 is common for system-wide efficiency, in which case it has the highest cell transmission yield, but because all cells use the same band of resources, there is a significant deterioration in reception performance when users are located at the cell baseline. Will suffer.
그리고, 셀룰라 시스템에서 재사용 계수 N을 큰 값으로 사용하여 주파수(또는 시간) 재사용 기법은 서로 인접해 있는 셀 간 다른 자원을 쓰도록 함으로써 인접 셀 간섭을 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 셀룰라 시스템에서 재사용 계수 N이 커질수록, 셀 전체의 전송 수율 또는 주파수 효율(spectral efficiency) 측면에서 성능 이득이 감소하게 된다. 왜냐하면, 이는 시스템 대역폭은 한정되어 있고, N이 커지면 각 셀마다 사용할 수 있는 자원의 양이 줄어 들뿐만 아니라 사용자들의 요구 전송 량이 셀마다 다르기 때문에 자원이 모자라거나, 낭비될 수 있기 때문이다.In addition, the use of the reuse factor N as a large value in a cellular system has the advantage that the frequency (or time) reuse technique can reduce neighbor cell interference by using different resources between adjacent cells. As N increases, the performance gain decreases in terms of transmission yield or spectral efficiency of the entire cell. This is because the system bandwidth is limited, and when N increases, not only the amount of resources available for each cell is reduced, but also the resources may be insufficient or wasted because the required transmission amount of users varies from cell to cell.
따라서, 상술한 자원 재사용 기법은, 앞서 살펴본 바와 같이 다중 셀 환경에서 셀 가장자리에 있는 사용자는 셀 간 간섭에 취약한 수신성능 특성을 보완하기에 한계가 있어 보다 효율적인 방법이 요구된다.Accordingly, the resource reuse scheme described above has a limitation in that the user at the edge of a cell in a multi-cell environment has a limitation in compensating reception performance characteristics vulnerable to inter-cell interference.
본 문서는 상술한 배경 기술에 있어서, 다중 셀 환경에서 다수의 기지국이 협력하여 데이터를 송신하는 방법 및 이를 이용하여 데이터를 수신하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.This document provides a method for transmitting data in cooperation with a plurality of base stations in a multi-cell environment and a method for receiving data using the same in the background art described above.
본 발명의 일 실시 양태에 있어서, 다중 셀 환경에서 데이터를 수신하는 방법은, 제1 기지국 및 제2 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 단계, 상기 파일럿 신호에 기초하는 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국에 대한 하향링크 채널품질정보를 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 적어도 하나로 송신하는 단계 및 상기 제1 기지국에서 상기 채널품질정보를 기초로 결정되는 협력적 MIMO 스케줄링에 따라, 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, a method for receiving data in a multi-cell environment includes receiving pilot signals from a first base station and a second base station, wherein the first base station and the second base station are based on the pilot signals. Transmitting downlink channel quality information for the at least one of the first base station and the second base station and collaborative MIMO scheduling determined based on the channel quality information at the first base station. Receiving data from the second base station.
상기 제2 기지국은, 상기 제1 기지국으로부터 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 수신할 수 있다. 이때 상기 협력적 MIMO 스케줄링 정보는, MIMO 수행 시간 정보, MIMO 기법 정보 및 영역 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다. The second base station may receive cooperative MIMO scheduling information from the first base station. In this case, the cooperative MIMO scheduling information may include one or more of MIMO execution time information, MIMO technique information, and region information.
상기 제2 기지국에서 상기 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 기초로 스케줄링하고 그 결과를 상기 제1 기지국으로 전송할 수 있다.The second base station may schedule based on the cooperative MIMO scheduling information and transmit a result to the first base station.
그리고, 상기 영역 정보는, 특정 주파수 밴드 인덱스, 스케줄링 영역 비트맵, 각 기지국들 사이에 미리 약속되는 영역 인덱스 중 하나로 이루어질 수 있다.The area information may include one of a specific frequency band index, a scheduling area bitmap, and an area index previously promised between base stations.
한편, 협력적 MIMO 스케줄링하는 기지국 별로 영역이 결정되는 경우, 상기 영역 정보는 기지국 정보로 전송될 수 있다.Meanwhile, when an area is determined for each base station for cooperative MIMO scheduling, the area information may be transmitted as base station information.
본 발명의 다른 실시 양태에 있어서, 다중 셀 환경에서 다수의 기지국이 협력하여 데이터를 송신하는 방법은, 제1 기지국에서 단말로부터 상기 제1 기지국 및 제2 기지국에 대한 하향링크 채널품질정보를 수신하는 단계, 상기 제1 기지국에서 상기 채널품질정보를 기초로 협력적 MIMO 스케줄링을 수행하는 단계, 상기 협력적 MIMO 스케줄링에 따라 결정되는 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 상기 제2 기지국에 송신하는 단계, 상기 제2 기지국으로부터 상기 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 기초로 스케줄링한 결과를 수신하는 단계 및 상기 단말로 상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 협력하여 데이터를 송신하는 단계를 포함한다.In another embodiment of the present invention, a method in which a plurality of base stations cooperate to transmit data in a multi-cell environment includes receiving downlink channel quality information for the first base station and the second base station from a terminal at a first base station. Performing cooperative MIMO scheduling based on the channel quality information at the first base station; transmitting cooperative MIMO scheduling information determined according to the cooperative MIMO scheduling to the second base station; Receiving a result of scheduling based on the cooperative MIMO scheduling information from a base station and transmitting data in cooperation with the first base station and the second base station to the terminal.
상기 협력적 MIMO 스케줄링 정보는, MIMO 수행 시간 정보, MIMO 기법 정보 및 영역 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The cooperative MIMO scheduling information may include one or more of MIMO execution time information, MIMO technique information, and region information.
그리고, 상기 영역 정보는, 특정 주파수 밴드 인덱스, 스케줄링 영역 비트맵, 각 기지국들 사이에 미리 약속되는 영역 인덱스 중 하나로 이루어질 수 있다.The area information may include one of a specific frequency band index, a scheduling area bitmap, and an area index previously promised between base stations.
어느 기지국이 협력적 MIMO 스케줄링하는지 여부에 따라 스케줄링 영역이 결정되는 경우, 상기 영역 정보는 기지국 정보로 전송될 수 있다.When a scheduling area is determined according to which base station collaborates with MIMO scheduling, the area information may be transmitted as base station information.
상기 데이터 송신 방법은, 상기 제2 기지국을 포함하는 다수의 기지국으로부터 수신한 스케줄링 결과를 취합하여 재 스케줄링하는 단계; 및 상기 재 스케줄링 결과를 상기 제2 기지국을 포함하는 각 기지국을 전송하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.The data transmission method includes: rescheduling a scheduling result received from a plurality of base stations including the second base station; And transmitting each of the base stations including the second base station to the rescheduling result.
본 문서에서 개시하는 다중 셀 환경에서 다수의 기지국이 협력하여 데이터를 송신하고, 이에 따라 단말이 다수의 기지국으로부터 데이터를 수신할 수 있다.In the multi-cell environment disclosed in this document, a plurality of base stations cooperate to transmit data, and thus the terminal may receive data from the plurality of base stations.
또한, 본 문서에서 개시하는 다중 셀 환경에서 다수의 기지국이 협력하여 데이터를 송신하는 방법을 통해 셀 가장자리에 위치하는 단말에도 일정 성능 이상의 데이터 송수신이 수행될 수 있다.In addition, in a multi-cell environment disclosed in this document, data transmission and reception of a certain performance or more may be performed to a terminal located at a cell edge through a method in which multiple base stations cooperate to transmit data.
또한, 별도의 장치를 구비하지 않고도, 다수의 협력적 전송을 위한 스케줄링이 특정 기지국에 의해 수행될 수 있다. In addition, scheduling for multiple cooperative transmissions may be performed by a specific base station without having a separate device.
아울러, 협력적 전송을 위한 스케줄링을 수행하는 기지국과 이 기지국과 함께 데이터 전송을 수행하는 기지국 간에 협력적 전송을 위한 시그널링이 가능하다.In addition, signaling for cooperative transmission is possible between a base station performing scheduling for cooperative transmission and a base station performing data transmission together with the base station.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 셀 환경에서 협력적 MIMO 기법으로 데이터를 송신하는 다수의 송신단과 이에 따라 데이터를 수신하는 수신단의 구조를 설명하기 위한 도면.1 is a diagram illustrating a structure of a plurality of transmitters for transmitting data and a receiver for receiving data according to a collaborative MIMO scheme in a multi-cell environment according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 셀 환경에서 협력적 MIMO 기법으로 데이터를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.2 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving data using a collaborative MIMO scheme in a multi-cell environment according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법을 수행하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining an example of a method of performing a collaborative MIMO technique according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법을 수행하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면.4 illustrates an example of a method of performing a collaborative MIMO technique in accordance with an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법 수행시 마스터 기지국에서 슬레이브 기지국으로 스케줄링 가능한 영역 정보를 전송하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면.FIG. 5 illustrates an example of a method for transmitting schedulable area information from a master base station to a slave base station when performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법 수행시 마스터 기지국에서 슬레이브 기지국으로 스케줄링 가능한 영역 정보를 전송하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면.FIG. 6 illustrates an example of a method for transmitting schedulable region information from a master base station to a slave base station when performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention; FIG.
최근 정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 그리고 고품질 서비스의 출현 등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 통신 시스템의 용량을 증대시키는 한편 데이터의 전송 신뢰도를 높일 수 있는 기술이 요구되고 있다.Recently, the demand for wireless communication services is rapidly increasing due to the generalization of information communication services, the appearance of various multimedia services, and the emergence of high quality services. To cope with this actively, there is a demand for a technology capable of increasing the capacity of a communication system and increasing the reliability of data transmission.
무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 이용 가능한 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 주어진 자원의 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이 중 후자의 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보하여 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 늘리는 이른바 다중 안테나 송수신 기술(Multiple Input Multiple Output Antenna; 이하 MIMO)이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다.In order to increase the communication capacity in a wireless communication environment, a method of finding new available frequency bands and increasing the efficiency of a given resource can be considered. Of these, the latter method is equipped with multiple antennas in the transceiver to obtain additional spatial area for resource utilization to obtain diversity gain, or to increase transmission capacity by transmitting data in parallel through each antenna. Multiple Input Multiple Output Antenna (MIMO) has recently been actively developed with great attention.
이하에서는 다양한 실시예들을 통해 셀 가장자리에 있는 사용자에게 셀 간 간섭의 영향으로부터 보다 양질의 서비스를 제공하기 위한 방법으로 MIMO를 적용하기 위한 구체적인 방법을 제시한다.Hereinafter, various embodiments will be described a specific method for applying MIMO as a method for providing a higher quality service to the user at the edge of the cell from the effect of inter-cell interference.
기지국의 다중 안테나를 통해 단일 사용자 MIMO 또는 다중 사용자 MIMO에 의해 수신성능을 높인 것과 유사한 방법으로, 인접한 다수의 셀에 위치하는 기지국들로부터 동일 채널에 대한 신호를 수신하여 다이버시티, 단일 사용자 MIMO 또는 다중 사용자 MIMO를 구현할 수 있다. 특히, 인접 셀로부터 간섭을 받기 쉬운 셀 가장자리에 위치하는 단말은 이러한 상황을 역으로 이용하여, 인접 기지국들로부터 동일 채널에 대한 신호를 수신하여, 다이버시티, 단일 사용자 MIMO 또는 다중 사용자 MIMO를 구현할 수 있을 것이다. 이하 다수의 기지국에서 MIMO 기법을 적용하여 송신하는 방법은 협력적 MIMO 기법이라고 칭한다.In a similar way to the enhanced reception by single-user MIMO or multi-user MIMO through the base station's multi-antenna, diversity, single-user MIMO or multiplexing is achieved by receiving signals for the same channel from base stations located in multiple adjacent cells. User MIMO can be implemented. In particular, the terminal located at the edge of the cell susceptible to interference from the neighboring cell may reversely use this situation to receive a signal for the same channel from neighboring base stations, thereby implementing diversity, single-user MIMO, or multi-user MIMO. There will be. Hereinafter, a method for transmitting by applying a MIMO technique in a plurality of base stations is called a cooperative MIMO technique.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 셀 환경에서 협력적 MIMO 기법으로 데이터를 송신하는 다수의 송신단과 이에 따라 데이터를 수신하는 수신단의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a plurality of transmitters for transmitting data and a receiver for receiving data according to a cooperative MIMO scheme in a multi-cell environment according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 협력적 MIMO 기법을 적용할 수 있는 다중 셀 환경의 통신 시스템은, 단말 MS(10)과, 단말 MS(10)이 전송하는 상향링크 신호를 수신하는 서빙 기지국 BS1(11) 및 서빙 기지국 BS1(11)의 인접 셀에 상응하는 인접 기지국 BS2(14)을 포함하는 다수의 기지국을 포함한다.As shown in FIG. 1, a communication system of a multi-cell environment in which a collaborative MIMO scheme according to the present embodiment can be applied includes a terminal MS 10 and an uplink signal transmitted from the terminal MS 10. And a plurality of base stations including a serving base station BS1 11 and a neighbor base station BS2 14 corresponding to a neighboring cell of the serving base station BS1 11.
본 실시예에 따르면, 협력적 MIMO 스케줄링이 특정 기지국의 스케줄러 또는 컨트롤러에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 서빙 기지국의 경우 단말로부터 상향링크 신호로 채널정보를 수신할 수 있어 현재 채널상태를 반영할 수 있어, 서빙 기지국에서 협력적 MIMO 스케줄링 하면, 스케줄링 이득을 높일 수 있을 것이다. According to the present embodiment, cooperative MIMO scheduling may be performed at a scheduler or controller of a specific base station. For example, in the case of the serving base station, the channel information may be received from the terminal as an uplink signal, thereby reflecting the current channel state, and if the collaborative MIMO scheduling is performed at the serving base station, the scheduling gain may be increased.
즉, 본 실시예에 따르면, 특정 단말의 서빙 기지국 BS1(11)은 그 단말에 대한 협력적 MIMO 스케줄링에 주도적인 역할을 수행할 수 있다. 이하의 설명에서 이와 같이 특정 단말에 대한 협력적 MIMO 스케줄링의 주도적인 역할을 하는 기지국은 마스터 기지국(Master BS)이라고 칭하며, 이 마스터 기지국과 함께 협력적 MIMO를 수행하는 기지국은 슬레이브 기지국(Slave BS)이라고 칭한다. 마스터 기지국은 상술한 바와 같이 협력적 MIMO로 데이터를 수신하는 특정 단말의 서빙 기지국이 됨이 바람직하다.That is, according to the present embodiment, the serving base station BS1 11 of a specific terminal may play a leading role in collaborative MIMO scheduling for the terminal. In the following description, a base station that plays a leading role in cooperative MIMO scheduling for a specific terminal is referred to as a master base station (Master BS), and a base station that performs cooperative MIMO with the master base station is a slave base station (Slave BS). It is called. As described above, the master base station may be a serving base station of a specific terminal that receives data by collaborative MIMO.
이하의 설명에서는 슬레이브 기지국이 하나인 경우로 가정하여 설명하지만, 다수의 슬레이브 기지국과 함께 협력적 MIMO를 수행할 수도 있음은 당연할 것이다.In the following description, it is assumed that there is only one slave base station, but it will be obvious that cooperative MIMO may be performed together with multiple slave base stations.
이때 협력적 MIMO를 수행하는 기지국 각각은 협력적 MIMO 제어를 위한 컨트롤러(12, 15)를 포함할 수 있다. 각 기지국 내에서 협력적 MIMO 제어를 위한 컨트롤러(12, 15)는 기존의 기지국 구성에 대해 추가되는 구성으로 구현될 수도 있고, 기존의 스케줄러 또는 컨트롤러에 새로운 기능을 추가하는 방법으로 구현될 수도 있음은 당연할 것이다.In this case, each of the base stations performing the cooperative MIMO may include controllers 12 and 15 for cooperative MIMO control. Within each base station, the controllers 12 and 15 for cooperative MIMO control may be implemented in addition to the existing base station configuration, or may be implemented by adding new functions to the existing scheduler or controller. Of course it will.
본 실시예에 따르면, 협력적 MIMO를 통해 데이터를 수신하는 단말(10)에 대해 적용하는 MIMO 기법을 포함하여 전송 방법은 마스터 기지국(11)의 결정에 따르도록 할 수 있다. 이때 이 협력적 MIMO를 위하여 스케줄링은 두 기지국 간에 협력적으로 이루어지고 이러한 스케줄링에 따른 협력적 MIMO 코딩은 각 컨트롤러에서 서로 협력하거나 동일하게 적용됨이 바람직할 것이다.According to the present embodiment, the transmission method including the MIMO technique applied to the terminal 10 receiving data through the collaborative MIMO may be to follow the determination of the master base station (11). In this case, for this cooperative MIMO, scheduling is cooperatively performed between two base stations, and cooperative MIMO coding according to this scheduling may be cooperatively applied or identically applied to each controller.
그리고, 이때 마스터 기지국의 컨트롤러(12)에서는 단말로부터 협력적 MIMO를 함께 수행하는 각 기지국에 대한 채널 정보를 수신하고, 이를 협력적 MIMO 스케줄링에 이용할 수 있다. 예를 들어, 채널 정보는 채널 품질 정보(CQI: Channel Quality Information), 프리코딩 행렬 정보(Precoding Matrix Information) 및 랭크 정보(Rank information) 등을 포함할 수 있다.In this case, the controller 12 of the master base station may receive channel information about each base station that performs cooperative MIMO together from the terminal and use the same for cooperative MIMO scheduling. For example, the channel information may include channel quality information (CQI), precoding matrix information, rank information, and the like.
또한, 마스터 기지국의 컨트롤러에서 이 단말에 대한 코딩 기법, 변조 기법 및 MIMO 기법을 결정함에 있어서, 함께 협력적 MIMO를 수행하는 각 기지국에 대한 채널 정보를 이용하여 각 기지국에 대한 채널 상황에 적합하게 데이터를 구성할 수 있다. 그리고, 이러한 채널 정보를 통해 해당 단말의 채널 상태에 최적의 스케줄링 영역을 결정하고 이 영역 내에서 이 단말에 대한 데이터 송수신이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, in determining the coding scheme, modulation scheme, and MIMO scheme for the terminal in the controller of the master base station, data is appropriately adapted to the channel situation for each base station by using channel information of each base station performing cooperative MIMO together. Can be configured. The channel information may be used to determine an optimal scheduling region for the channel state of the corresponding terminal and to transmit and receive data for the terminal within this region.
이러한 동작을 위하여 마스터 기지국(11) 특히 마스터 기지국의 컨트롤러(12)에서는 두 기지국 간의 협력적 MIMO 동작을 위한 스케줄링 수행 후 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 슬레이브 기지국(14)으로 알려 준다. 슬레이브 기지국(14) 특히, 슬레이브 기지국의 컨트롤러(15)에서는 이 협력적 MIMO 스케줄링 정보에 기초하여 스케줄링을 하고 그 스케줄링 결과를 마스터 기지국(11)으로 통보한다. For this operation, the master base station 11, particularly the controller 12 of the master base station, informs the slave base station 14 of the cooperative MIMO scheduling information after performing scheduling for the cooperative MIMO operation between the two base stations. The slave base station 14, in particular, the controller 15 of the slave base station schedules based on this cooperative MIMO scheduling information and notifies the master base station 11 of the scheduling result.
이때 마스터 기지국(11)에서 슬레이브 기지국(14)으로 전송하는 협력적 MIMO 스케줄링 정보에는 프리코딩 행렬 인덱스와 같은 협력적 MIMO를 수행하는 MIMO 기법 정보, 스케줄 가능한 영역 정보 등이 포함될 수 있다. 이때 특히 스케줄 가능한 영역 정보는 정 주파수 밴드 인덱스(frequency band index), 스케줄링 영역 비트맵(scheduling region bitmap) 각 기지국들 사이에 미리 약속되는 영역 인덱스(region index) 중 하나의 형태로 전송될 수 있다.In this case, the cooperative MIMO scheduling information transmitted from the master base station 11 to the slave base station 14 may include MIMO scheme information for performing cooperative MIMO such as a precoding matrix index, scheduleable region information, and the like. In this case, the schedulable region information may be transmitted in the form of one of a frequency band index and a region index previously scheduled between each base station.
마스터 기지국의 컨트롤러(12)에서는 이러한 인접한 다수의 셀에 위치하는 기지국들이 협력적으로 단말 특히, 셀 가장자리에 위치하는 단말로 신호를 송신하되, 보다 효과적으로 송신할 수 있도록 다양한 MIMO 기법을 적용하여 해당 단말에 대한 데이터를 구성하여 각 기지국으로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 협력적 MIMO 기법에 따른 MIMO 코딩에는 기존에 알려진 다양한 MIMO 기법들이 동일하거나 유사한 방법으로 적용될 수 있을 것이다.In the controller 12 of the master base station, the base stations located in a plurality of adjacent cells cooperatively transmit signals to the terminal, particularly, the terminal located at the edge of the cell, but apply various MIMO techniques to transmit the signals more effectively. By configuring the data for and can be delivered to each base station. Various MIMO techniques known in the art may be applied in the same or similar manner to the MIMO coding according to the cooperative MIMO technique.
슬레이브 기지국의 컨트롤러(15)에서는 마스터 기지국에서 전송되는 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 이용하여 이에 기초하는 스케줄링을 수행한다. 예를 들어, 슬레이브 기지국의 컨트롤러(15)에서는 마스터 기지국에서 결정한 영역 정보를 통해 스케줄링 가능한 영역 내에서 스케줄링 영역을 결정할 수 있다. 그리고, 이렇게 결정된 스케줄링 결과 정보를 다시 마스터 기지국(11)으로 알려준다. The controller 15 of the slave base station performs scheduling based on the cooperative MIMO scheduling information transmitted from the master base station. For example, the controller 15 of the slave base station may determine the scheduling area within the scheduleable area through the area information determined by the master base station. Then, the scheduling result information thus determined is informed to the master base station 11 again.
마스터 기지국의 MIMO 코딩부(13) 및 슬레이브 기지국의 MIMO 코딩부(16)에서는 상술한 마스터 기지국(11) 및 슬레이브 기지국(14)의 각 컨트롤러에서 결정되는 협력적 MIMO 스케줄링 정보 및 스케줄링 결과 정보 등을 기초로 MIMO 코딩을 수행한다. 그리고, MIMO 코딩된 데이터는 해당 단말로 전송될 것이다. In the MIMO coding unit 13 of the master base station and the MIMO coding unit 16 of the slave base station, the cooperative MIMO scheduling information and scheduling result information determined by the controllers of the master base station 11 and the slave base station 14 described above can be obtained. MIMO coding is performed as a basis. And, the MIMO coded data will be transmitted to the corresponding terminal.
본 발명은 셀룰러 시스템의 단말이 다중 셀 환경에서 셀 경계영역에 존재하여 인접 셀에 의한 간섭을 받고 있을 때 양질의 서비스를 제공받을 수 있도록 하기 위하여 협력적 MIMO 방법을 적용하기 위한 방법에 관한 것으로 본 실시예에 따르면 특히 기지국 상위의 스케줄러 없이 협력적 MIMO를 위한 자원을 할당받을 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a method for applying a collaborative MIMO method in order for a terminal of a cellular system to be provided with a good quality of service when it is located in a cell boundary region in a multi-cell environment and is being interfered with by an adjacent cell. According to the embodiment, there is an advantage that resources for collaborative MIMO can be allocated, especially without a scheduler above the base station.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 셀 환경에서 협력적 MIMO 기법으로 데이터를 송수신하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a method of transmitting and receiving data using a collaborative MIMO scheme in a multi-cell environment according to an embodiment of the present invention.
이하의 설명에서 제1 기지국이 단말의 서빙 기지국으로 마스터 기지국의 기능을 수행하고, 제2 기지국이 제1 기지국과 함께 협력적 MIMO 기법으로 위 단말에 데이터를 전송한다고 가정한다. 이 경우에도 슬레이브 기지국이 제2 기지국만 있는 경우로 도시되었지만, 상술한 바와 같이 다수의 슬레이브 기지국과 협력적 MIMO를 수행할 수 있음은 물론일 것이다. 이때 마스터 기지국과 각 슬레이브 기지국간의 동작은 도 2에서 제1 기지국과 제2 기지국과의 동작과 동일하거나 유사하게 수행될 수 있을 것이다.In the following description, it is assumed that a first base station performs a function of a master base station as a serving base station of a terminal, and a second base station transmits data to the terminal through a cooperative MIMO scheme together with the first base station. In this case as well, although the slave base station is illustrated as having only the second base station, it will be understood that the cooperative MIMO can be performed with the plurality of slave base stations as described above. At this time, the operation between the master base station and each slave base station may be performed in the same or similar to the operation of the first base station and the second base station in FIG.
본 실시예에 따른 다중 셀 환경에서 협력적 MIMO 기법에 따라 데이터를 송수신하는 방법에 따르면, 먼저, 단계 S20에서 제1 기지국과 제2 기지국에서는 단말이 수신할 수 있는 파일럿 신호를 송신한다. 단말은 이 기지국들로부터 파일럿을 수신하여 각 기지국에 대한 채널 상태를 측정할 수 있다.According to the method for transmitting / receiving data according to the cooperative MIMO scheme in the multi-cell environment according to the present embodiment, first, in step S20, the first base station and the second base station transmit pilot signals that can be received by the terminal. The terminal may receive a pilot from these base stations to measure the channel state for each base station.
단말은, 단계 S21에서 서빙 기지국인 제1 기지국으로 측정된 채널 정보를 전송한다. 이때 전송되는 채널 정보에는 채널품질정보, 프리코딩 행렬 정보, 랭크 정보 등이 포함될 수 있음은 상술한 바와 같다. 그리고, 본 실시예에 따라 단말은 제1 기지국으로 채널 정보를 전송함에 있어서, 각 기지국에 대해 개별적으로 측정된 채널 정보 즉, 제1 기지국에 대한 채널 정보와 제2 기지국에 대한 채널 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 채널품질정보의 경우, 제1 기지국에 대한 채널품질정보(CQI_BS1)와 제2 기지국에 대한 채널품질정보(CQI_BS2)를 전송할 수 있다.The terminal transmits the measured channel information to the first base station which is the serving base station in step S21. In this case, the channel information transmitted may include channel quality information, precoding matrix information, rank information, and the like. In addition, according to the present embodiment, in transmitting channel information to the first base station, the terminal may transmit channel information measured for each base station, that is, channel information for the first base station and channel information for the second base station. have. For example, in the case of the channel quality information, the channel quality information CQI_BS1 for the first base station and the channel quality information CQI_BS2 for the second base station may be transmitted.
이때 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 기지국에 대한 채널품질정보를 모두 서빙 기지국인 제1 기지국으로 전송할 수도 있지만, 각 기지국에 대한 채널품질정보를 해당 각 기지국으로 직접 전송할 수도 있을 것이다.In this case, as shown in FIG. 2, all of the channel quality information of the plurality of base stations may be transmitted to the first base station, which is a serving base station, but the channel quality information of each base station may be directly transmitted to the corresponding base station.
제1 기지국에서는 단말로부터 수신되는 채널 정보를 기초로 해당 단말에 대한 스케줄링을 수행한다. 이때 본 실시예에 따라 단계 S22에서 제2 기지국과 함께 협력적 MIMO 기법에 따른 스케줄링을 수행한다. 이 단계에서 협력적 MIMO 스케줄링을 수행함에 있어서, 제1 기지국은 앞선 단계 S20에서 수신하는 채널 정보를 이용함이 바람직할 것이다.The first base station performs scheduling for the terminal based on the channel information received from the terminal. At this time, according to the present embodiment, scheduling is performed according to the cooperative MIMO scheme together with the second base station in step S22. In performing cooperative MIMO scheduling in this step, it may be preferable that the first base station uses channel information received in the previous step S20.
제1 기지국에서 협력적 MIMO 스케줄링 후 단계 S23에서 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 제2 기지국으로 전송한다. 이 단계에서 협력적 MIMO 스케줄링 정보로 MIMO 기법 정보 및 스케줄링 가능한 영역 정보 등이 전송될 수 있다. 또한, 협력적 MIMO를 수행하기 위한 시간정보(Col-MIMO start/end)가 전송될 수도 있다. 그리고, 제1 기지국에서는 단말로부터 수신한 제2 기지국에 대한 채널품질정보(CQI_BS2)를 제2 기지국으로 전송할 수 있다. 만약 다수의 슬레이브 기지국과 협력적 MIMO가 수행되는 경우에는, 제 1 기지국에서 각 슬레이브 기지국에 대한 채널품질정보(CQI_BS#)가 해당 슬레이브 기지국으로 전송될 수 있을 것이다.After the cooperative MIMO scheduling in the first base station, the cooperative MIMO scheduling information is transmitted to the second base station in step S23. In this step, MIMO scheme information and schedulable region information may be transmitted as collaborative MIMO scheduling information. In addition, time information (Col-MIMO start / end) for performing cooperative MIMO may be transmitted. The first base station may transmit channel quality information CQI_BS2 for the second base station received from the terminal to the second base station. If cooperative MIMO is performed with a plurality of slave base stations, channel quality information CQI_BS # for each slave base station may be transmitted from the first base station to the corresponding slave base station.
MIMO 기법 정보는 협력적 MIMO 수행을 위해 적용되는 MIMO 기법이 무엇인지를 알려주는 정보를 포함하여 해당 MIMO 기법을 적용하는 경우 필요한 제어 정보를 포함할 수 있다. 물론, 협력적 MIMO를 수행하는 경우에는 고정된 MIMO 기법이 사용되는 것으로 기 설정되어 필요한 제어 정보만 전송될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 프리코딩 기법이 MIMO 기법으로 적용되는 경우, 프리코딩 행렬 인덱스 정보가 이에 해당할 수 있다. The MIMO technique information may include information indicating what MIMO technique is applied for collaborative MIMO, and may include control information required when the MIMO technique is applied. Of course, when performing cooperative MIMO, a fixed MIMO scheme may be used and only necessary control information may be transmitted. For example, when the precoding technique is applied as the MIMO technique, the precoding matrix index information may correspond to this.
그리고, 스케줄링 가능한 영역 정보는 특정 주파수 밴드 인덱스, 스케줄링 영역 비트맵, 각 기지국들 사이에 미리 약속되는 영역 인덱스 중 하나의 형태로 전송될 수 있다. 한편, 협력적 MIMO 스케줄링 정보는 MIMO 기법 정보 및 스케줄링 가능한 영역 정보뿐만 아니라 코딩 기법 및 변조 기법에 대한 정보를 포함할 수도 있다. 제1 기지국에서 단말로부터 수신하는 제2 기지국에 대한 채널정보를 기초로 결정한 코딩 기법 및 변조 기법에 대한 정보를 이 단계 S23에서 전송할 수 있다. 또는, 협력적 MIMO 스케줄링 정보와 별도로 전송되는 방법도 고려될 수 있을 것이다.In addition, the schedulable region information may be transmitted in the form of one of a specific frequency band index, a scheduling region bitmap, and an region index previously reserved between each base station. Meanwhile, the cooperative MIMO scheduling information may include information on coding scheme and modulation scheme as well as MIMO scheme information and schedulable region information. In step S23, information about a coding scheme and a modulation scheme determined based on channel information about a second base station received from the terminal by the first base station may be transmitted. Alternatively, a method transmitted separately from the cooperative MIMO scheduling information may be considered.
제2 기지국에서는 수신된 협력적 MIMO 스케줄링 정보를 기초로 단계 S24에서 스케줄링을 수행할 수 있다. 이때 앞선 단계 S23에서 수신하는 협력적 MIMO 스케줄링 정보에 기초하여 스케줄링한다. 즉, MIMO 기법 정보에 기초하여 MIMO 코딩에 대한 스케줄링을 하고, 영역 정보에 기초하여 제1 기지국에서 결정한 가능한 스케줄링 영역 내에 스케줄링 되도록 한다. 이렇게 제2 기지국에서 스케줄링이 결정되면, 단계 S25에서 스케줄링 결과를 다시 제1 기지국으로 전송할 수 있다.The second base station may perform scheduling in step S24 based on the received cooperative MIMO scheduling information. In this case, scheduling is performed based on the cooperative MIMO scheduling information received in step S23. That is, scheduling for MIMO coding is performed based on MIMO scheme information, and scheduled in a possible scheduling region determined by the first base station based on region information. When the scheduling is determined in the second base station as described above, the scheduling result may be transmitted back to the first base station in step S25.
제1 기지국 및 제2 기지국에서는 단계 S26 및 단계 S27에서 각 기지국에서 전송되는 데이터에 대해 협력적 MIMO 스케줄링 정보 및 제2 기지국에서 결정된 스케줄링 결과 정보에 따라 MIMO 코딩을 수행한다. 그리고, 단계 S28에서 단말로 이 MIMO 코딩된 데이터를 전송한다.The first base station and the second base station perform MIMO coding on the data transmitted from each base station in steps S26 and S27 according to the cooperative MIMO scheduling information and the scheduling result information determined by the second base station. Then, the MIMO coded data is transmitted to the terminal in step S28.
한편, 단계 S26 및 단계 S27에 앞서 제1 기지국에서는 제2 기지국을 포함하는 각 슬레이브 기지국에서 전송되는 스케줄링 결과 정보를 취합하여 재 스케줄링을 수행할 수도 있다. 이 경우에는 재 스케줄링 결과 정보가 각 슬레이브 기지국으로 전송되고, 이 재 스케줄링 결과에 따라 단계 S26 및 단계 S27에서 MIMO 코딩이 수행될 수 있을 것이다.Meanwhile, prior to steps S26 and S27, the first base station may perform rescheduling by collecting scheduling result information transmitted from each slave base station including the second base station. In this case, rescheduling result information is transmitted to each slave base station, and MIMO coding may be performed in steps S26 and S27 according to the rescheduling result.
상술한 각 기지국에서의 MIMO 코딩은 다양한 기법을 통해 수행될 수 있다. 예를 들어, 다양한 시공간 부호(Space-Time Code; STC)를 이용하는 블록 코딩 기법, 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM) 기법, 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD) 기법, 프리코딩(Precoding) 기법, 안테나 선택(Antenna Selection; AS) 기법, 안테나 호핑(Antenna Hopping; AH) 기법, 빔 형성(BeamForming; BF) 기법 등을 들 수 있다. 상기에서 나열된 기법들 중 주요한 MIMO 기법에 대해 이하 상술한 다양한 기법에 대해 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.MIMO coding in each base station described above may be performed through various techniques. For example, block coding techniques using various space-time codes (STCs), spatial multiplexing (SM) techniques, cyclic delay diversity (CDD) techniques, precoding techniques Antenna selection (AS), antenna hopping (AH), beamforming (BF), and the like. Among the above-listed techniques, the various MIMO techniques described above will be described in more detail below.
공간 다중화 기법은 입력 신호를 여러 개의 병렬 신호로 나누어 동시에 전송하는 기법으로 데이터 전송률을 증가시킬 수 있다. 입력 신호에 해당하는 정보 비트의 시퀀스를 s1, s2, s3, s4라 정의할 경우, 이하 표 1과 같이 나타낼 수 있다.Spatial multiplexing can increase the data rate by dividing the input signal into several parallel signals and transmitting them simultaneously. If the sequence of information bits corresponding to the input signal is defined as s1, s2, s3, s4, it can be represented as Table 1 below.
시공간 부호를 이용하는 블록 코딩 기법은, 안테나에 해당하는 공간 축과 시간 축으로 부호화를 적용하여 다이버시티 (diversity) 및 부호 이득 (coding gain)을 동시에 얻는 기법이다. 그리고, 정보 비트의 시퀀스를 s1, s2, s3, s4라 정의 할 경우, 다양한 시공간 부호를 이하 표 2와 같이 나타낼 수 있다. A block coding technique using a space-time code is a technique of simultaneously obtaining diversity and coding gain by applying coding to a space axis and a time axis corresponding to an antenna. In addition, when a sequence of information bits is defined as s1, s2, s3, and s4, various space-time codes may be represented as shown in Table 2 below.
표 2에서는 랭크(rank)는 한번의 블록 코딩으로 전송되는 송신 스트림 수를 나타내며 공간 다중화율(spatial multiplexing rate)로 칭할 수도 있다. 그리고, 안테나의 구조 예를 들어 안테나 수(# of ANT)에 따라 서로 다른 시공간 부호가 필요함을 보여주고 있다. 표 2의 각 행렬식에서 행은 안테나를 나타내고 열은 타임 슬롯을 나타낼 수 있다.In Table 2, the rank represents the number of transmission streams transmitted in one block coding and may be referred to as a spatial multiplexing rate. In addition, it is shown that different space-time codes are required according to the structure of the antenna, for example, the number of antennas (# of ANT). In each determinant of Table 2, a row may represent an antenna and a column may represent a time slot.
한편, 표 2의 시공간 부호를 확장하여 공간-시간 코딩 기법뿐만 아니라, 공간-주파수 코딩 기법, 공간-시간-주파수 코딩 등도 구현할 수 있을 것이다. 예를 들어, 공간-주파수 코딩 기법으로 확장 사용되면 표 2의 각 행렬식에서 열은 부반송파를 나타낼 수 있을 것이다. Meanwhile, the space-time coding scheme of Table 2 may be extended to implement not only a space-time coding scheme but also a space-frequency coding scheme, a space-time-frequency coding scheme, and the like. For example, when extended to a space-frequency coding scheme, a column in each determinant of Table 2 may represent a subcarrier.
공간-시간 트렐리스 코딩 기법(STTC: Space-Time Trellis Code)은 페이딩 채널하의 다중안테나 시스템을 위한 다이버시티 및 부호화 방식이다. 공간-시간 트렐리스 코딩 기법은 다중 안테나를 통해 부호화된 신호를 전송함으로써 시·공간 다이버시티이득을 얻을 수 있으며, 기존의 방식에서 부가적인 대역폭의 증가없이 부호화 이득을 얻을 수 있다.Space-Time Trellis Code (STTC) is a diversity and coding scheme for multiple antenna systems under a fading channel. In the space-time trellis coding scheme, a space-time diversity gain can be obtained by transmitting a coded signal through multiple antennas, and a coding gain can be obtained without increasing an additional bandwidth in the conventional scheme.
송신단의 STTC 부호화 과정은 다음과 같이 이루어진다. 정보 비트가 입력되면 주어진 트렐리스 도에 따라 다이버시티 이득과 부호화 이득이 최대가 되도록 성상도에 따라 각각의 다중 안테나에 심볼이 할당되며, 할당된 심볼은 각각의 안테나를 통해 동시에 전송된다. 각 송신 안테나를 통해 전송된 심볼들은 각각 독립적인 페이딩을 겪게 되며 이를 통해 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.The STTC encoding process of the transmitter is performed as follows. When an information bit is input, a symbol is allocated to each of multiple antennas according to constellations so that diversity gain and coding gain are maximized according to a given trellis degree, and the allocated symbols are simultaneously transmitted through each antenna. The symbols transmitted through each transmit antenna undergo independent fading, thereby obtaining diversity gain.
공간-주파수 트렐리스 코딩 기법(SFTC: Space-Frequency Trellis Code)은 공간-시간 트렐리스 코딩 기법을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 적용할 경우에 주파수 영역에서 부호화 과정을 수행하게 되는 점에서 차이가 있을 뿐 기본적으로 상술한 공간-시간 트렐리스 코딩 기법과 동일하게 수행될 수 있다.Space-Frequency Trellis Code (SFTC) is a method of encoding in the frequency domain when the space-time trellis coding scheme is applied to an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme. There is a difference in that it can be basically performed in the same manner as the space-time trellis coding technique described above.
순환 지연 다이버시티 기법은 여러 개의 송신 안테나를 가지는 시스템에서 OFDM 신호를 전송하는 경우 모든 안테나가 각기 다른 지연 또는 다른 크기로 신호를 전송함으로써 수신단에서 주파수 다이버시티 이득을 얻는 기법이다. The cyclic delay diversity scheme is a technique in which a frequency diversity gain is obtained at a receiving end by transmitting all signals with different delays or different sizes when transmitting an OFDM signal in a system having multiple transmit antennas.
순환 지연 다이버시티 기법에 따르면, OFDM 심볼은 직렬-병렬 변환기 및 다중 안테나 인코더를 통해 각 안테나 별로 분리 전달된 후, 채널간 간섭을 방지하기 위한 순환 전처리부(CP; Cyclic Prefix)가 첨부되어 수신단으로 전송된다. 이때, 첫 번째 안테나에 전달되는 데이터 시퀀스는 그대로 수신단으로 전송되지만 그 다음 순번의 안테나에 전달되는 데이터 시퀀스는 바로 전 순번의 안테나에 비해 일정 비트만큼 순환 지연되어 전송된다.According to the cyclic delay diversity scheme, OFDM symbols are separately transmitted to each antenna through a serial-to-parallel converter and a multi-antenna encoder, and then a Cyclic Prefix (CP) is attached to the receiver to prevent interference between channels. Is sent. At this time, the data sequence transmitted to the first antenna is transmitted to the receiving end as it is, but the data sequence transmitted to the next antenna is transmitted with a cyclic delay by a predetermined bit compared to the antenna of the previous sequence.
한편, 이와 같은 순환 지연 다이버시티 기법을 주파수 영역에서 구현하면 상기의 순환 지연은 위상 시퀀스의 곱으로 표현할 수 있다. 주파수 영역에서의 각 데이터 시퀀스에 안테나 별로 서로 다르게 설정되는 소정의 위상 시퀀스를 곱한 후 고속 역 푸리에 변환(IFFT)을 수행하여 수신단으로 전송할 수 있는데, 이를 위상천이 다이버시티(phase shift diversity) 기법이라 칭할 수도 있다.Meanwhile, if the cyclic delay diversity scheme is implemented in the frequency domain, the cyclic delay may be expressed as a product of a phase sequence. Each data sequence in the frequency domain may be multiplied by a predetermined phase sequence set differently for each antenna, and then may be transmitted to a receiver by performing fast inverse Fourier transform (IFFT), which is called a phase shift diversity technique. It may be.
위상천이 다이버시티 기법에 의하면 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)을 주파수 선택성 채널로 변화시킬 수 있고 채널부호를 통해 주파수 다이버시티 이득 또는 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있다. 위상천이 다이버시티 기법에서 큰 값의 순환 지연을 이용하여 위상 시퀀스를 생성하는 경우에는 주파수 선택성 주기가 짧아지므로 주파수 선택성이 높아지고 결국 채널부호는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이는 주로 개-루프 시스템에서 이용된다. According to the phase shift diversity scheme, a flat fading channel can be changed into a frequency selective channel and a frequency diversity gain or a frequency scheduling gain can be obtained through the channel code. In the phase shift diversity scheme, when a phase sequence is generated using a large value of a cyclic delay, the frequency selectivity is shortened, and thus frequency selectivity is increased, and thus, the channel code can obtain a frequency diversity gain. It is mainly used in open-loop systems.
또한, 작은 값의 순환 지연을 이용하는 경우 주파수 선택성의 주기가 길어지므로 폐-루프 시스템에서는 이를 이용하여 채널이 가장 양호한 영역에 자원을 할당함으로써 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있다. 위상천이 다이버시티 기법에서 작은 값의 순환 지연을 이용하여 위상 시퀀스를 생성하는 경우에는 플랫 페이딩 채널의 일정 부반송파 영역은 채널 크기가 커지게 되고 다른 부반송파 영역은 채널 크기가 작아지게 된다. 이 경우 다수의 사용자를 수용하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에서 각 사용자 별로 채널 크기가 커진 부반송파를 통해 신호를 전송하면 신호대잡음비를 높일 수 있게 되는 것이다.In addition, since a cycle of frequency selectivity is long when a small cyclic delay is used, a closed-loop system may use this to obtain a frequency scheduling gain by allocating a resource to a region having the best channel. In the phase shift diversity scheme, when a phase sequence is generated using a small value of a cyclic delay, a constant subcarrier region of a flat fading channel has a large channel size, and another subcarrier region has a small channel size. In this case, in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system that accommodates a large number of users, the signal-to-noise ratio can be increased by transmitting a signal through a subcarrier with a larger channel size for each user.
한편, 앞서 예로 들었던 프리코딩 기법은 폐-루프 시스템에서 피드백 정보가 유한한 경우에 이용되는 코드북 기반의 프리코딩(codebook based precoding) 방식과, 채널 정보를 양자화(quantization)하여 피드백 하는 방식이 있다. 이 중 코드북 기반의 프리코딩은 송수신단에서 이미 알고 있는 프리코딩 행렬의 인덱스를 송신단으로 피드백 함으로써 신호대잡음비(SNR) 이득을 얻는 방식이다.On the other hand, the precoding scheme described above includes a codebook based precoding scheme used when the feedback information is finite in a closed loop system, and a method of quantizing and feeding back channel information. The codebook-based precoding is a method of obtaining a signal-to-noise ratio (SNR) gain by feeding back an index of a precoding matrix known to the transmitter / receiver to the transmitter.
한편, 예를 들어 안테나 두 개를 교차로 이용하고자 하는 경우에는 , 과 같이 구성된 프리코딩 행렬을 특정 시간을 기준으로 교차하여 이용한다면 각 기지국에서 전송되는 신호의 안테나를 교차 이용하는 결과를 얻을 수 있다.On the other hand, for example, if you want to use two antennas in the intersection , If the precoding matrix constructed as described above is used to cross at a specific time, a result of using the antenna of the signal transmitted from each base station can be obtained.
상술한 다양한 MIMO 코딩 기법에 따라 정보 비트들에 대해 협력적 MIMO 코딩을 수행하고 그 결과 나오는 각 스트림들은 협력적 MIMO 기법에 참여하는 해당 기지국으로 분기되어 전송된다. 그리고, 본 실시예 따라 또 다시 입력 스트림에 대해 상술한 다양한 MIMO 코딩 기법에 따라 각 기지국의 MIMO 코딩을 수행한다. 이후 각 안테나를 통하여 단말에게 전송될 수 있을 것이다.Cooperative MIMO coding is performed on the information bits according to the various MIMO coding schemes described above, and the resulting streams are branched and transmitted to corresponding base stations participating in the cooperative MIMO scheme. In addition, according to the present embodiment, MIMO coding of each base station is performed according to the above-described various MIMO coding schemes for the input stream. After that, it may be transmitted to the terminal through each antenna.
협력적 MIMO 코딩과 각 기지국의 MIMO 코딩을 위해 상술한 다양한 MIMO 코딩 기법 중 어느 것도 사용될 수 있을 것이다. 가능한 경우 다양한 MIMO 코딩 기법을 함께 적용하는 것도 가능할 것이다. 예를 들어, 협력적 MIMO 코딩이 수행된 신호를 수신한 각 기지국에서 안테나를 교차로 이용하는 프리코딩과, 순환 지연 다이버시티를 함께 적용하여 단말로 전송할 수 있을 것이다. 이때 2 차적 MIMO 코딩을 수행함에 있어서 보다 높은 다이버시티 효과, 간섭 제거 효과를 획득할 수 있는 방향으로 MIMO 기법이 선택됨이 바람직할 것이다.Any of the various MIMO coding techniques described above may be used for collaborative MIMO coding and MIMO coding of each base station. If possible, it may be possible to apply various MIMO coding techniques together. For example, each base station receiving the cooperative MIMO coding signal may be transmitted to the terminal by applying precoding using an antenna and a cyclic delay diversity. In this case, in performing the secondary MIMO coding, it may be preferable that the MIMO technique is selected in such a way that a higher diversity effect and an interference cancellation effect can be obtained.
한편 협력적 MIMO 코딩을 수행하고 각 기지국으로 협력적 MIMO 코딩된 신호를 전달할 때 각 기지국으로 모두 동일한 MIMO 코딩된 신호 전체를 전달할 수도 있다. 또한, 각 기지국으로 MIMO 코딩된 신호의 일부 또는 분리 조합하여 전달함으로써 다수의 기지국에서 분산 전송되도록 할 수 있다. 이하 MIMO 코딩된 신호의 일부 또는 분리 조합하여 각 기지국에서 단말로 전송할 신호를 구성하는 예들을 설명한다.Meanwhile, when performing cooperative MIMO coding and delivering a cooperative MIMO coded signal to each base station, all of the same MIMO coded signals may be delivered to each base station. In addition, a partial or separate combination of the MIMO coded signals may be transmitted to each base station so as to be distributedly transmitted from the plurality of base stations. Hereinafter, examples of configuring a signal to be transmitted from each base station to the terminal by using a partial or separated combination of MIMO coded signals will be described.
표 1의 (1), 표 2의 (1) 또는 표 2의 (2)의 시공간 부호를 이용하는 공간-시간 블록 코딩 기법으로 협력적 MIMO 코딩을 수행한 경우를 설명한다. 예를 들어 두 개의 기지국을 이용하여 협력적 MIMO를 한다고 할 경우, 각 기지국에 전송할 데이터를 표 2의 (1)의 시공간 부호의 (1행: 2행) 또는 (1,2행: 1,2행)과 같이 구성할 수 있다.A case where cooperative MIMO coding is performed by a space-time block coding technique using a space-time code of Table 1 (1), Table 2 (1), or Table 2 (2) will be described. For example, when collaborative MIMO is performed by using two base stations, data to be transmitted to each base station can be transmitted to each base station by (1 row: 2 rows) or (1, 2 rows: 1,2) of the space-time code in (1) of Table 2. Line).
표 1의 (3), 표 2의 (3), 표 2의 (4), 또는 표 2의 (5)의 시공간 부호를 이용하는 공간-시간 블록 코딩 기법으로 협력적 MIMO 코딩을 수행한 경우를 설명한다. 예를 들어 두 개의 기지국을 이용하여 협력적 MIMO를 한다고 할 경우, 다양한 방법으로 각 행이 분리, 조합되어 기지국으로 전송될 수 있다. 이때 분리되는 기준은 각 기지국에서 전송되는 안테나의 채널 상태와 스케줄링 여부 등이 될 수 있다.A case in which cooperative MIMO coding is performed using a space-time block coding technique using the space-time code of Table 1 (3), Table 2 (3), Table 2 (4), or Table 2 (5) do. For example, when collaborative MIMO is performed using two base stations, each row may be separated and combined in various ways and transmitted to the base station. In this case, the separated criteria may be a channel state and scheduling of an antenna transmitted from each base station.
예를 들어, 두 개의 기지국을 이용하는 경우, (1행: 2,3,4행), (2행: 1,3,4행), (3행: 1,2,4행), (4행: 1,2,3행), (1,2행: 3,4행), (1,3행: 2,4행), (1,4행: 2,3행)으로 분리가 가능하다. 뿐만 아니라 (1,2,3행, 2,3,4행), (1,2,3,4행: 1,2,3,4행)과 같이 하나의 행이 서로 다른 기지국 분기되는 모든 조합이 가능하다.For example, if two base stations are used, (row 1: row 2, 3, 4), (row 2: row 1, 3, 4), (row 3: row 1, 2, 4), (row 4 : 1, 2, 3), (1, 2: 3, 4), (1, 3: 2, 4), (1, 4: 2, 3). In addition, all combinations where one row branches to different base stations, such as (1,2,3 rows, 2,3,4 rows), (1,2,3,4 rows 1,2,3,4 rows) This is possible.
이렇게 두 그룹으로 분리된 행들은 각각의 기지국으로 전송된다. 각 기지국에서는 각 행들에 대한 데이터를 전송하기 위하여 본 실시예에 따라 또 다른 MIMO 코딩을 적용할 수 있다. 즉, 협력적 MIMO 방식과는 별도로 순환 지연 다이버시티 기법 또는 알라뮤티 계열의 코딩과 같은 블록 코딩 기법 등과 같은 다른 MIMO 방식을 적용 하여 추가적인 이득을 얻을 수 있다. 이는 세 개 이상의 기지국에 대하여도 동일하거나 유사하게 적용될 것이다.The rows divided into two groups are transmitted to each base station. Each base station may apply another MIMO coding according to the present embodiment in order to transmit data for each row. That is, in addition to the cooperative MIMO scheme, an additional gain may be obtained by applying another MIMO scheme such as a cyclic delay diversity scheme or a block coding scheme such as an Alamouti-based coding scheme. This will apply equally or similarly to three or more base stations.
한편, 기지국에서는 전송할 신호에 대해 공간 빔 형성 (spatial beamforming)을 수행할 수도 있다. 즉, 각 기지국에서는 단말과의 채널 상태를 파악하여 단말을 지향하는 빔을 형성할 수 있도록 가중치를 곱하여 전송할 수 있다. 이때 다른 사용자에게는 공간 널링(spatial nulling)이 수행되도록 하여, 협력적 MIMO 전송에 대해 공간 빔 형성을 응용할 수도 있을 것이다. 또한, 이와 같이 각 기지국의 안테나를 이용하여 공간 빔 형성을 수행하는 경우 기지국에서 빔 형성 가중치 생성을 위해 단말에서는 빔 형성을 위한 피드백 정보를 전송하여 줄 수도 있을 것이다.Meanwhile, the base station may perform spatial beamforming on the signal to be transmitted. That is, each base station can multiply and transmit the weight so as to determine the channel state with the terminal to form a beam directed to the terminal. In this case, spatial nulling may be performed to other users, so that spatial beamforming may be applied to cooperative MIMO transmission. In addition, when performing spatial beamforming using the antenna of each base station as described above, the terminal may transmit feedback information for beamforming to generate the beamforming weight in the base station.
도 3은 OFDM을 이용하는 MIMO 시스템에서, 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법을 수행하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining an example of a method of performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention in a MIMO system using OFDM.
단말(30)로 전송되는 데이터에 마스터 기지국인 기지국 BS1(31)과 슬레이브 기지국인 기지국 BS2(35)의 두 개의 기지국을 통해 협력적 MIMO 기법이 적용되는 경우를 설명한다. A case in which a cooperative MIMO scheme is applied to data transmitted to the terminal 30 through two base stations, a base station BS1 31 as a master base station and a base station BS2 35 as a slave base station, will be described.
도 3에서, s1은 마스터 기지국(31)으로, s2은 슬레이브 기지국(35)으로 전송된다고 가정한다. 즉, 협력적 MIMO를 함께 수행하는 기지국들이 서로 다른 데이터 스트림을 전송하는 경우로 설명할 수 있다.In FIG. 3, it is assumed that s 1 is transmitted to the master base station 31 and s 2 is transmitted to the slave base station 35. That is, it can be described as a case where the base stations performing cooperative MIMO together transmit different data streams.
마스터 기지국의 컨트롤러(32)에서는 단말(30)로부터 수신되는 상향링크 채널 정보를 기초로 협력적 MIMO 스케줄링을 수행한다. 그리고, 이 스케줄링 정보를 함께 협력적 MIMO를 수행하는 슬레이브 기지국(35)으로 전달하여 이에 따라 슬레이브 기지국의 컨트롤러(36)에서 단말(30)을 위한 스케줄링을 수행하도록 한다. 그리고, 슬레이브 기지국에서는 스케줄링 결과 정보를 다시 마스터 기지국(31)으로 전달한다.The controller 32 of the master base station performs cooperative MIMO scheduling based on uplink channel information received from the terminal 30. Then, the scheduling information is transferred to the slave base station 35 that performs the cooperative MIMO, and accordingly, the controller 36 of the slave base station performs scheduling for the terminal 30. The slave base station then transfers the scheduling result information back to the master base station 31.
이로써 마스터 기지국(31)과 슬레이브 기지국(35) 간의 스케줄링 정보가 교환되고, 이로써 두 기지국에 의한 협력적 MIMO 기법이 적용된 데이터가 단말(30)로 전송될 있다.As a result, scheduling information is exchanged between the master base station 31 and the slave base station 35, and thus data to which the cooperative MIMO scheme by the two base stations is applied may be transmitted to the terminal 30.
보다 구체적으로 도 3을 참조하여 설명하면, 마스터 기지국(31)에서 협력적 MIMO를 위한 MIMO 기법으로 각 기지국에서 MIMO 코딩으로 프리코딩 행렬에 의하여 가중치가 결정되고 ~의 소정의 지연 값(33. 37)이 적용된 신호도 함께 전송으로써 다이버시티 이득을 취할 수 있는 순환 지연 다이버시티(CDD) 기법을 적용할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 3, a weight is determined by a precoding matrix with MIMO coding in each base station as a MIMO scheme for cooperative MIMO in the master base station 31. To A cyclic delay diversity (CDD) scheme that can take diversity gain by also transmitting a signal to which a predetermined delay value 33. 37 is applied may be applied.
이 경우 마스터 기지국(31)에서 슬레이브 기지국(35)으로 전달되는 협력적 MIMO 스케줄링 정보 중 MIMO 기법 정보로는 슬레이브 기지국(35)에서 적용하는 프리코딩 행렬 인덱스 및 순환 지연 다이버시티를 위해 슬레이브 기지국(35)에서 적용하는 지연값을 전송할 수 있을 것이다.In this case, the MIMO scheme information among the cooperative MIMO scheduling information transmitted from the master base station 31 to the slave base station 35 is the slave base station 35 for the precoding matrix index and cyclic delay diversity applied by the slave base station 35. We can send the delay value applied in
이때 각 기지국에서 의 지연만 고려한다면, 단말에서 수신되는 신호는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.At each base station Considering only the delay of, the signal received at the terminal can be represented by Equation 1.
수학식 1에서 hBSk _ rt는 협력적 MIMO를 수행하고 있는 기지국 BS_k의 t 번째 송신 안테나에서 단말의 r 번째 안테나 사이에 형성된 채널을 의미한다. 그리고, 수학식 1에서 hBSk _ rt는 협력적 MIMO를 수행하고 있는 기지국 BS_k의 t 번째 송신 안테나에서 단말의 r 번째 안테나 사이에 형성된 채널을 의미한다. 그리고, 는 도 3에 나타난 바와 같이 순환 지연 다이버시티 기법을 적용하기 위해 적용되는 소정의 지연 값을 나타낸다.In Equation 1, h BSk _ rt means a channel formed between the t th transmit antenna of the base station BS_k performing cooperative MIMO and the r th antenna of the terminal. In Equation 1, h BSk _ rt denotes a channel formed between the r th antenna of the terminal and the t th transmission antenna of the base station BS_k performing cooperative MIMO. And, Denotes a predetermined delay value applied to apply the cyclic delay diversity scheme as shown in FIG.
이와 같이 순환 지연 다이버시티 기법이 적용된 후 전송 안테나별 IFFT 모듈(34, 38)로 OFDM 변조되어 안테나를 통해 전송된다. As described above, the cyclic delay diversity scheme is applied and then OFDM modulated to the IFFT modules 34 and 38 for each transmit antenna and transmitted through the antenna.
본 실시예에 따르면, 수학식 1의 수신 신호를 확인하면 알 수 있듯이, (s1, s2)에 채널 추정을 위한 파일럿 구조를 (1, 0) 및 (0, 1)으로 배치한다면 s1및 s2를 전송할 때 생성된 등가 채널을 쉽게 획득할 수 있게 되어 단말에서 신호 복원을 보다 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 이는 기존의 MIMO 방식을 적용하는 경우 즉, 하나의 기지국에서 MIMO 방식을 적용하는 경우에서 사용되는 파일럿 구조를 그대로 적용할 수 있기 때문에 협력적 MIMO의 구현이 용이한 장점도 있다.According to the present embodiment, as can be seen from checking the received signal of Equation 1, if the pilot structures for channel estimation are placed in (s 1 , s 2 ) as (1, 0) and (0, 1) s 1 And it is possible to easily obtain the equivalent channel generated when transmitting s 2 it is possible to perform signal recovery in the terminal more easily. In addition, since the pilot structure used in the case of applying the existing MIMO scheme, that is, in the case of applying the MIMO scheme in one base station can be applied as it is, there is an advantage that it is easy to implement the cooperative MIMO.
도 4는 OFDM을 이용하는 MIMO 시스템에서,본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법을 수행하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a diagram for explaining another example of a method of performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention in a MIMO system using OFDM.
또 다른 방법으로 협력적 MIMO 코딩이 수행된 신호를 각 기지국이 송신함에 있어서 도 4와 같이 각 기지국의 역할을 분리할 수 있다. 예를 들어, 도 4는 순환 지연 다이버시티 기법을 기지국 단위로 확장하여 적용한 것으로 한 심볼에 대하여 순환 지연 다이버시티 기법으로 전송함에 있어서 각 기지국끼리 협력하는 구조로 볼 수 있다.In another method, when each base station transmits a signal on which cooperative MIMO coding is performed, a role of each base station may be separated as shown in FIG. 4. For example, FIG. 4 shows that the cyclic delay diversity scheme is extended by a base station unit, and the base stations cooperate with each other in transmitting the cyclic delay diversity scheme for one symbol.
이 경우에도 단말(40)로 전송되는 데이터에 마스터 기지국인 기지국 BS1(41)과 슬레이브 기지국인 기지국 BS2(45)의 두 개의 기지국을 통해 협력적 MIMO 기법이 적용되는 경우를 설명한다. Even in this case, the case where the cooperative MIMO scheme is applied to the data transmitted to the terminal 40 through two base stations, that is, the base station BS1 41 as the master base station and the base station BS2 45 as the slave base station, will be described.
도 4에서, 마스터 기지국(41) 슬레이브 기지국(45)으로 동일한 데이터 스트림 s가 전송된다고 가정한다. 즉, 협력적 MIMO를 함께 수행하는 기지국들이 서로 동일한 데이터 스트림을 전송하되 각 기지국 별로 MIMO 기법 적용을 달리하는 경우로 설명할 수 있다. In FIG. 4, it is assumed that the same data stream s is transmitted to the master base station 41 and the slave base station 45. That is, it can be described as a case in which base stations that perform cooperative MIMO together transmit the same data stream but differently apply the MIMO technique to each base station.
즉, 기지국 BS_1(51) 내지 기지국 BS_n(52) 각각의 입력 신호를 나타내는 xBS1_0 (i) 내지 xBSn _0 (i)는 동일하게 구성되어 각각 마스터 기지국(41) 및 슬레이브 기지국(45)으로 전달된다. 그리고, 각 기지국에서 프리코딩 행렬에 의한 가중치가 결정되고 상술한 바와 같이 순환 지연 다이버시티 기법을 기지국 단위로 확장 적용되어 전송된다.That is, x BS1_0 (i) to x BSn _0 (i) representing the input signals of each of the base stations BS_1 51 to BS_n 52 are identically configured and transmitted to the master base station 41 and the slave base station 45, respectively. do. In addition, the weight of the precoding matrix is determined in each base station, and the cyclic delay diversity scheme is extended and transmitted in units of base stations as described above.
순환 지연 다이버시티 기법을 기지국 단위로 확장 적용하기 위해서 마스터 기지국(41)에서는 의 소정의 지연 값(43)을 적용하여 단말로 전송하고, 슬레이브 기지국(45)에서는 지연 값을 적용하지 않고 단말로 전송한다. 따라서 단말 측에서 협력적 MIMO 기법으로 수신하는 신호는 협력적 MIMO 코딩에 의한 알라뮤티 코드에 대하여 각 신호가 순환 지연이 적용된 상태로 수신할 수 있게 된다.In order to apply the cyclic delay diversity scheme to each base station unit, the master base station 41 The predetermined delay value 43 is applied to the terminal, and the slave base station 45 transmits the delay value to the terminal without applying the delay value. Therefore, the signal received by the cooperative MIMO scheme in the terminal side can be received with a cyclic delay applied to each signal for the Alamouti code by the cooperative MIMO coding.
각 기지국에서는 순환 지연 다이버시티 기법뿐만 아니라 다양한 방식의 MIMO 기법을 적용할 수 있는데, 이때 소정의 코딩 기법 또는 프리코딩 행렬을 통해 임의의 순간 각 기지국의 안테나를 통하여 전송되는 심볼이 동일하도록 심볼들을 재배치할 수 있다.In addition to the cyclic delay diversity scheme, each base station can apply various MIMO schemes. In this case, the symbols are rearranged so that the symbols transmitted through the antennas of the base stations are identical at any moment through a predetermined coding scheme or a precoding matrix. can do.
이로써 단말은 경로 다이버시티 이득을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 채널의 추정에 유리한 효과를 얻을 수도 있다. 아울러, 도 4에서와 같이 각 기지국이 MIMO 코딩으로 순환 지연 다이버시티(CDD)와 프리코딩 행렬(precoding matrix)을 이용한 폐-루프 방식의 MIMO를 적용하되, 각 기지국에서 사용하는 프리코딩 행렬을 동일하게 사용하면 기지국 별 사용해야 하는 프리코딩 행렬 인덱스(PMI)를 독립적으로 전송 하는 경우와 비교하여 피드백 정보를 전송할 때 피드백 오버헤드를 줄 일 수 있다.As a result, the terminal may not only obtain a path diversity gain, but also may have an advantageous effect on channel estimation. In addition, as shown in FIG. 4, each base station applies closed-loop MIMO using cyclic delay diversity (CDD) and a precoding matrix with MIMO coding, but uses the same precoding matrix used by each base station. In this case, the feedback overhead may be reduced when transmitting feedback information compared to the case of independently transmitting a precoding matrix index (PMI) that should be used for each base station.
예를 들어, 첫 번째 기지국은 s1와 -s2 *에 대해 시공간 부호 코딩을 수행 하고, 두 번째 기지국은 s2과 s1 *에 대해 시공간 부호 코딩을 수행한다. 이때 첫 번째 기지국의 코딩 결과를 와 같이 하고 두 번째 기지국의 코딩 결과도 와 같이 서로 동일하게 생성시키도록 한다.For example, the first base station performs space-time code coding on s 1 and -s 2 * , and the second base station performs space-time code coding on s 2 and s 1 * . At this time, the coding result of the first base station And the coding result of the second base station Create the same as each other.
이와 같은 방법으로 만약 각 기지국에서 동일한 데이터를 전송하지 않은 경우에도 각 기지국에서의 프리코딩을 통해 동일한 형태로 재구성하고, 이에 대해 기지국간 순환 지연 다이버시티 이득을 얻을 수도 있을 것이다. 한편 각 기지국에서는 프리코딩 행렬을 이용하여 실제 전송되는 안테나의 가중치 및 순서를 결정하여 각 기지국의 채널 상황에 맞는 코딩을 적용하여 전송할 수도 있을 것이다.In this way, even if the same data is not transmitted from each base station, it may be reconfigured to the same form through precoding at each base station, and a cyclic delay diversity gain between the base stations may be obtained. Meanwhile, each base station may determine the weight and order of the antennas actually transmitted using the precoding matrix, and apply the coding according to the channel situation of each base station.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법 수행시 마스터 기지국에서 슬레이브 기지국으로 스케줄링 가능한 영역 정보를 전송하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 5 illustrates an example of a method for transmitting schedulable region information from a master base station to a slave base station when performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에서 설명되는, 스케줄링 가능한 영역 정보를 전송하는 방법에 따르면, 각 기지국이 마스터 기지국이 되는 경우에 따라 기지국별로 스케줄링 영역을 지정하여 알려 줄 수 있다. 슬레이브 기지국에서는 마스터 기지국에 대한 정보를 수신함으로써 그 마스터 기지국과 협력적 MIMO를 수행할 수 있는 스케줄링 영역을 알 수 있을 것이다.According to the method for transmitting schedulable region information described in the present embodiment, a scheduling region may be designated for each base station according to a case where each base station becomes a master base station. The slave base station may know a scheduling area capable of performing cooperative MIMO with the master base station by receiving information on the master base station.
도 5에서 셀 A의 기지국이 마스터 기지국이고 셀 B의 기지국과 셀 C의 기지국과 협력적 MIMO 기법으로 단말에 데이터를 전송하고자 하는 경우, 셀 A의 기지국에서 협력적 MIMO를 수행하는 셀 B 및 셀 C의 기지국으로 스케줄링 가능한 영역 정보로 셀 A의 기지국에 대한 인덱스 (예를 들어, cell A-m 인덱스)를 전송할 수 있다. 그러면, 셀 B 기지국에서는 cell A-m 인덱스에 상응하는 협력적 MIMO 스케줄링 영역에 해당하는 Cell B-a의 협력적 MIMO 영역 또는 그 영역 내에 스케줄링하고 셀 C의 기지국에서도 cell A-m 인덱스에 상응하는 협력적 MIMO 스케줄링 영역에 해당하는 Cell C-a의 협력적 MIMO 영역 또는 그 영역 내에 스케줄링하여 그 결과를 셀 A의 기지국으로 전송한다.In FIG. 5, when a base station of cell A is a master base station and wants to transmit data to a terminal through a cooperative MIMO scheme with a base station of cell B and a base station of cell C, cell B and cell performing cooperative MIMO in cell A base station. An index (eg, a cell Am index) for the base station of cell A may be transmitted as region information that can be scheduled to the base station of C. Then, the cell B base station schedules in the cooperative MIMO region of Cell Ba corresponding to the cooperative MIMO scheduling region corresponding to the cell Am index, or within the cooperative MIMO scheduling region. Scheduling in the cooperative MIMO region of the corresponding Cell Ca or the region and transmitting the result to the base station of the cell A.
이때 동시에 셀 C에 속하는 단말이 셀 B와 협력적 MIMO의 스케줄링을 할 경우에는 셀 C의 기지국에서는 셀 C의 기지국에 대한 인덱스 (예를 들어, cell C-m 인덱스)를 셀 B에 전송하고 셀 B는 cell C-m 인덱스에 상응하는 협력적 MIMO 스케줄링 영역에 해당하는 Cell B-c 영역 또는 그 영역 내에 스케줄링하여 그 결과를 통보한다. 이때 Cell B-a 영역과 Cell B-c 영역은 서로 겹치지 않게 설정됨이 바람직할 것이다.At the same time, when the UE belonging to the cell C performs cooperative MIMO scheduling with the cell B, the base station of the cell C transmits an index (for example, a cell Cm index) for the base station of the cell C to the cell B. Scheduling in the Cell Bc region corresponding to the cooperative MIMO scheduling region corresponding to the cell Cm index or in the region, and notifying the result. In this case, the Cell B-a region and the Cell B-c region may be preferably set so as not to overlap each other.
이때 사용되는 영역 인덱스 (cell A-m, cell B-m etc) 등은 미리 각 기지국 들 사이에 정의되어 있다면 백본망으로 전송되는 데이터의 양을 줄일 수 있다. 물론 각 기지국에서 미리 정의된 영역 이외에 해당 단말의 최적의 채널 상태를 보이는 곳의 범위를 슬레이브 기지국에 전송하면 슬레이브 기지국에서는 그 영역 내에서 스케줄링하여 그 결과를 보내 주는 방법도 고려할 수 있다. 이러한 경우 마스터 기지국이 슬레이브 기지국과 해당 단말 사이의 채널 정보에 대하여 알려 주는 방법도 고려할 수 있다. The area index (cell A-m, cell B-m etc) used at this time can reduce the amount of data transmitted to the backbone network if previously defined between each base station. Of course, if the base station transmits the range of the optimal channel state of the corresponding terminal to the slave base station in addition to the predefined area, the slave base station may also consider a method of scheduling within the area and sending the result. In this case, a method for notifying the channel information between the slave base station and the corresponding terminal may also be considered.
또한, 슬레이브 기지국은 이 영역에 스케줄링을 원하는 다른 마스터 기지국들도 공존할 수 있기 때문에 이들 영역을 효과적으로 스케줄링함이 바람직하다. 이를 위하여 해당 단말의 QoS(Quality of Service) 정보 등이 필요할 수 있다.In addition, since the slave base station can coexist with other master base stations that want to schedule in this area, it is desirable to schedule these areas effectively. To this end, QoS (Quality of Service) information of the corresponding UE may be required.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 협력적 MIMO 기법 수행시 마스터 기지국에서 슬레이브 기지국으로 스케줄링 가능한 영역 정보를 전송하는 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 6 illustrates another example of a method for transmitting schedulable region information from a master base station to a slave base station when performing a collaborative MIMO scheme according to an embodiment of the present invention.
각 기지국에 대한 협력적 MIMO를 위한 스케줄링 영역은, 도 5에 도시된 바와 같이 연속된 자원 영역으로 설정될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이 전체 자원 영역 또는 협력적 MIMO 영역 내에 분산되는 자원 영역으로 설정될 수도 있을 것이다. 그리고, 이 협력적 MIMO를 위한 스케줄링 영역은, 실제 자원 영역을 기준으로 설정되고 시그널링될 수도 있지만, 가상 자원 영역을 기준으로 설정되고 이에 대한 정보는 이미 기지국 간 공유하며 가상 자원 영역에 대한 시그널링으로 영역 정보 교환이 이루어질 수도 있을 것이다.Although the scheduling region for the cooperative MIMO for each base station may be set to a contiguous resource region as shown in FIG. 5, the resource region distributed in the entire resource region or the cooperative MIMO region as shown in FIG. 6. May be set to. And, the scheduling area for the cooperative MIMO may be set and signaled based on the actual resource area, but is set based on the virtual resource area and information on this is already shared between the base stations and the area by signaling the virtual resource area. Information exchange may also take place.
도 6은 도 5와 비교하여 각 기지국별 협력적 MIMO를 위한 스케줄링 영역을 결정하는 방법에만 차이가 있을 뿐 협력적 MIMO를 수행하는 기지국 간 영역 정보 교환 방법에 있어서는 상술한 도 5의 실시예에서와 동일하거나 유사한 방법으로 수행될 수 있을 것이다.FIG. 6 differs only from a method of determining a scheduling area for cooperative MIMO for each base station compared to FIG. 5, and is different from the embodiment of FIG. 5 in the method of exchanging area information between base stations performing cooperative MIMO. It may be performed in the same or similar way.
한편, 도 5 및 도 6에서 이때 기지국별 할당되는 협력적 MIMO 스케줄링 영역은, 다중 셀 통신 환경을 고려하여 소정의 주기로 변경가능한 영역으로 설정될 수도 있고, 고정된 영역으로 설정될 수도 있다. 변경가능한 영역으로 설정되는 경우에는 통신 환경을 반영하여 효율적인 스케줄링이 가능한 반면 기지국 간 시그널링이 증가할 수 있다. 그리고, 고정된 영역으로 설정되는 경우에는 기지국 간 시그널링을 줄일 수 있으나, 스케줄링 이득이 상대적으로 낮아지는 단점이 있다. 다만 이 경우에도, 해당 영역 내에서 최적의 영역을 선택하는 방법을 사용하도록 하면, 일정 수준까지의 보완은 가능할 것이다.Meanwhile, in FIG. 5 and FIG. 6, the collaborative MIMO scheduling region allocated for each base station may be set as an area which can be changed at predetermined intervals in consideration of a multi-cell communication environment, or may be set as a fixed area. In the case of being configured as a changeable area, efficient scheduling is possible in consideration of a communication environment, and signaling between base stations may increase. In addition, if the fixed area is set, signaling between base stations can be reduced, but the scheduling gain is relatively low. Even in this case, however, if a method of selecting an optimal region within the region is used, a supplement to a certain level may be possible.
특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
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