KR20100025942A

KR20100025942A - Apparatus and method for selecting beamforming vector index mitigating interference between inter cells in cellular wireless communication system

Info

Publication number: KR20100025942A
Application number: KR1020080084700A
Authority: KR
Inventors: 이상우; 한슈앙펑; 강희원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2010-03-10

Abstract

PURPOSE: A method for selecting beam forming vector indexes to mitigate interference between cells in a cellular wireless communication system and a device for the same are provided to minimize interference between adjacent cells due to sub band or band duplication. CONSTITUTION: A feedback information generator(360) calculates a beam forming vector index using a channel estimation result. The feedback information generator requests the scheduling of the calculated beam forming vector index to a base station. The feedback information generator receives the loading condition information of one or more adjacent interference cells from the base station. According to the received loading condition information, the feedback information generator requests a usage restriction of a specific beam forming vector index, and usage recommendation of specific beam forming vector index, or an usage maintenance of current beam forming vector index.

Description

Apparatus and method for selecting a beamforming vector index for reducing inter-cell interference in a cellular wireless communication system

본 발명은 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 빔형성 벡터 인덱스 선택 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 복수 셀 및 코드북을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 서브 대역 혹은 대역 중첩으로 인한 인접 셀간 간섭을 최소화할 수 있도록 빔형성 벡터 인덱스를 선택하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for selecting a beamforming vector index for reducing inter-cell interference in a cellular wireless communication system. In particular, in a wireless communication system including a plurality of cells and a codebook, interference between adjacent cells due to subbands or band overlapping An apparatus and method for selecting a beamforming vector index so as to minimize the error.

고속, 고품질의 데이터 전송에 대한 요구가 증대됨에 따라 이를 만족시키기 위한 기술 중의 하나로 다수의 송수신 안테나를 사용하는 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Ouput : 이하 'MIMO'라 칭함) 시스템이 크게 각광받고 있으며 현재 많은 연구가 진행되고 있다. As the demand for high-speed and high-quality data transmission increases, a multiple input multiple output (MIMO) system using multiple transmission / reception antennas is one of the technologies to satisfy this problem. Many studies are currently underway.

MIMO 기술은 크게 개방 루프 MIMO(open loop MIMO)와 폐쇄 루프 MIMO(closed loop MIMO)로 구분할 수 있다. 여기서, 상기 개방 루프 MIMO는 송신단에서 채널에 대한 정보를 모르는 상태로 데이터를 전송하는 방식이고, 상기 폐쇄 루프 MIMO는 송신단에서 채널에 대한 정보를 획득한 후, 상기 획득된 채널 정보를 이용하여 데이터를 전송하는 방식이다. MIMO technology can be largely divided into open loop MIMO and closed loop MIMO. Here, the open loop MIMO is a method of transmitting data in a state in which the transmitter does not know the information about the channel, and the closed loop MIMO acquires information on the channel from the transmitter, and then uses the obtained channel information to obtain data. It is a transmission method.

상기 폐쇄 루프 MIMO를 구현하는 방식 중 하나로 피드백(feedback) 기반의 방식이 널리 사용되고 있다. 상기 피드백 기반의 방식은, 미리 코드북 벡터들(codebook kkvectors)로 구성된 코드북(codebook)이 정의되어 있으며, 이 중 단말기에서의 수신신호 대 간섭 및 잡음의 비(Signal-to-Interference and Noise Ratio : 이하 'SINR'이라 칭함)를 최대화하는 코드북 벡터 인덱스를 몇 개의 비트(bits) 정보를 통해 기지국(base station)으로 전달하는 방식이다. 이때, 상기 기지국에서 보내는 데이터 스트림(data stream)의 개수에 따라 벡터 인덱스(vector index)가 피드백되기도 하고, 매트릭스 인덱스(matrix index)가 피드백되기도 한다. 상기 SINR을 최대로 하는 벡터 인덱스 혹은 매트릭스 인덱스를 피드백함으로써, 시스템 성능(throughput)의 최대화가 가능하다. As one of the methods of implementing the closed loop MIMO, a feedback based method is widely used. In the feedback-based scheme, a codebook consisting of codebook kkvectors is defined in advance, and among them, a signal-to-interference and noise ratio of a terminal is described below. The codebook vector index maximizing the " SINR " is transmitted to a base station through some bits of information. In this case, a vector index may be fed back or a matrix index may be fed back according to the number of data streams transmitted from the base station. By feeding back the vector index or matrix index that maximizes the SINR, it is possible to maximize system throughput.

종래 기술의 문제점은, 상기 SINR 최대화, 즉 시스템 성능 최대화가 개별 셀(cell) 단위로 이루어진다는 점이다. 즉, 개별 셀들이 섹터(sector) 성능 최대화를 추구하나, 셀 간의 간섭(interference)이 상충하는 상황이 발생할 수 있다는 점이다. 이 현상은 다음과 같이 설명될 수 있는데, 각 코드북 벡터들은 빔형성 벡터들(beamforming vectors)로서, 공간상에서 이득(gain)을 최대로 하는 방 향(direction)을 각각 갖는다. 만약, 기지국 A가 셀 가장 자리 사용자(cell edge user) A1으로 보내는 빔형성 벡터의 방향이 기지국 B가 셀 가장 자리 사용자 B1으로 보내는 빔형성 벡터의 방향과 중복될 경우, 동일 채널 간섭(co-channel interference)이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 다양한 방식의 셀간 간섭 조정(intercell interference coordination) 방법이 제안되고 있으며, 이러한 방식을 통해서 다양한 레벨에서 데이터, 채널 정보를 기지국 간에 공유하고, 이러한 기지국 간에 조인트 시그널 프로세싱(joint signal processing)을 통해, 간섭을 줄이고 전체적으로 시스템 성능을 높이고자 하고 있다. The problem with the prior art is that the SINR maximization, ie the system performance maximization, is done on a separate cell basis. That is, although individual cells seek to maximize sector performance, a situation may arise in which interference between cells is conflicted. This phenomenon can be described as follows. Each codebook vectors are beamforming vectors, each having a direction for maximizing gain in space. If the direction of the beamforming vector sent from the base station A to the cell edge user A1 overlaps with the direction of the beamforming vector sent from the base station B to the cell edge user B1, co-channel interference may occur. interference occurs. In order to solve this problem, various methods of intercell interference coordination have been proposed. Through this method, data and channel information are shared between base stations at various levels, and joint signal processing between these base stations is performed. ), To reduce interference and improve overall system performance.

상기 셀간 간섭 조정 방법은, 기본적으로 복수 개의 셀들 간에 걸쳐 있는 복수 개의 기지국 안테나들과 복수 개의 단말 안테나들(혹은 하나의 안테나를 가지는 복수 개의 단말기)로 구성된 시스템을 기존에 잘 알려진 MIMO 확장판으로 간주할 수 있고, 이런 관점에서 다중 셀(multicell) MIMO, 기지국 조정(base station cooperation) 방법으로 부르기도 한다. 그러나, 기존의 MIMO 알고리즘을 상기 다중 셀 MIMO 알고리즘으로 곧장 확장하기에는 제약이 있다. 첫째, 기존 4-by-4 정도의 MIMO 알고리즘을 그 이상의 안테나 차원(antenna dimension)으로 확장하는 것은 매트릭스 계산 알고리즘 측면에서 용이하지 않으며 둘째, 기존의 MIMO 알고리즘을 확장해서 복수 개의 셀에서 스케줄링(scheduling) 및 자원 할당(resource allocation)을 수행하는 일반화된 기술(generalized scheme)을 찾기가 쉽지 않다는 점이다. In the inter-cell interference coordination method, a system consisting of a plurality of base station antennas and a plurality of terminal antennas (or a plurality of terminals having a single antenna) basically covering a plurality of cells may be regarded as a well-known MIMO extension. In this regard, it may be referred to as a multicell MIMO, a base station cooperation method. However, there are limitations in extending the existing MIMO algorithm directly to the multi-cell MIMO algorithm. First, it is not easy to extend the existing 4-by-4 MIMO algorithm to more antenna dimension in terms of matrix calculation algorithm. Second, it is possible to extend the existing MIMO algorithm to schedule in multiple cells. And it is not easy to find a generalized scheme for performing resource allocation.

따라서, 복수 개의 셀들과 복수 개의 단말기로 구성된 다중 셀 시나리 오(multicell scenario)에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 실제적인 방법의 제안이 필요하다. Therefore, there is a need for a practical method for reducing inter-cell interference in a multicell scenario consisting of a plurality of cells and a plurality of terminals.

본 발명의 목적은 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 빔형성 벡터 인덱스 선택 장치 및 방법을 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for selecting a beamforming vector index for reducing inter-cell interference in a cellular wireless communication system.

본 발명의 다른 목적은 복수 셀 및 코드북을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 서브 대역 혹은 대역 중첩으로 인한 인접 셀간 간섭을 최소화할 수 있도록 빔형성 벡터 인덱스를 선택하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for selecting a beamforming vector index to minimize interference between adjacent cells due to subband or band overlap in a wireless communication system including a plurality of cells and a codebook.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 빔형성 벡터 인덱스 선택 방법은, 기지국으로부터 하나 이상의 인접 간섭 셀들의 로딩 상황 정보를 수신하는 과정과, 상기 기지국으로 상기 수신된 로딩 상황 정보에 따라 해당 간섭 셀에 대해 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 제한 또는 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 권유 또는 현재 빔형성 벡터 인덱스의 사용 유지를 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a beamforming vector index selection method of a terminal in a wireless communication system includes: receiving loading status information of one or more neighboring interfering cells from a base station; And requesting to limit the use of the specific beamforming vector index, to recommend the use of the specific beamforming vector index, or to maintain the use of the current beamforming vector index for the corresponding interference cell according to the loading status information.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 빔형성 벡터 인덱스 변경 방법은, 단말로 하나 이상의 인접 간섭 셀들의 로딩 상황 정보를 전송하는 과정과, 상기 단말로부터 상기 로딩 상황 정보에 따라 결정된 해당 간섭 셀에 대해 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 제한 또는 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 권유 또는 현재 빔형성 벡터 인덱스의 사용 유지에 대 한 요청을 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a method of changing a beamforming vector index of a base station in a wireless communication system includes: transmitting loading status information of one or more neighboring interfering cells to a terminal; Receiving a request for limiting the use of a specific beamforming vector index, recommending the use of a specific beamforming vector index, or maintaining the use of the current beamforming vector index for the corresponding interfering cell determined according to the context information. do.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 단말의 빔형성 벡터 인덱스 선택 장치는, 채널을 추정하는 채널 추정기와, 채널 추정 결과를 이용하여 상기 단말이 원하는 빔형성 벡터 인덱스를 계산하여, 상기 기지국으로 상기 계산된 빔형성 벡터 인덱스의 스케줄링을 요청하고, 상기 기지국으로부터 하나 이상의 인접 간섭 셀들의 로딩 상황 정보가 수신될 시, 상기 수신된 로딩 상황 정보에 따라 해당 간섭 셀에 대해 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 제한 또는 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 권유 또는 현재 빔형성 벡터 인덱스의 사용 유지를 요청하는 피드백 정보 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, an apparatus for selecting a beamforming vector index of a terminal in a wireless communication system includes a channel estimator for estimating a channel and a beamforming vector index desired by the terminal using a channel estimation result Requesting the base station to schedule the calculated beamforming vector index, and when loading state information of one or more neighboring interfering cells is received from the base station, for the corresponding interfering cell according to the received loading state information. And a feedback information generator for requesting to limit the use of the specific beamforming vector index or to recommend the use of the specific beamforming vector index or to maintain the use of the current beamforming vector index.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선통신 시스템에서 기지국의 빔형성 벡터 인덱스 변경 장치는, 단말로 빔형성 벡터 인덱스를 스케줄링한 후, 상기 단말로 하나 이상의 인접 간섭 셀들의 로딩 상황 정보를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 로딩 상황 정보에 따라 결정된 해당 간섭 셀에 대해 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 제한 또는 특정 빔형성 벡터 인덱스의 사용 권유 또는 현재 빔형성 벡터 인덱스의 사용 유지에 대한 요청을 수신하는 스케줄러와, 상기 스케줄링된 빔형성 벡터 인덱스로 상기 단말에 대한 빔을 형성하는 MIMO(Multiple Input Multiple Ouput) 처리기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, in the wireless communication system, the beamforming vector index changing apparatus of a base station schedules a beamforming vector index to a terminal, and then loads one or more adjacent interference cells to the terminal. Transmits information, and requests a request for limiting the use of a specific beamforming vector index or recommending the use of a specific beamforming vector index or maintaining the use of the current beamforming vector index for the corresponding interference cell determined according to the loading context information from the terminal. A receiving scheduler and a Multiple Input Multiple Ouput (MIMO) processor for forming a beam for the terminal with the scheduled beamforming vector index.

본 발명은 복수 셀 및 코드북을 포함하는 무선 통신 시스템에서, 서브 대역 혹은 대역 중첩으로 인한 인접 셀간 간섭을 최소화할 수 있도록 빔형성 벡터 인덱스를 선택함으로써, 첫째, 비교적 간단한 다중 셀(multicell) MIMO의 구현이 가능해지는 이점이 있다. In a wireless communication system including a plurality of cells and a codebook, the present invention selects a beamforming vector index so as to minimize interference between adjacent cells due to subbands or band overlaps. First, a relatively simple multicell MIMO is implemented. This has the advantage of being made possible.

둘째, 인접 간섭 셀의 로딩 상황(loading condition)에 따라 단말이 적절한 PMI를 보고함으로써, 복잡한 공식/메카니즘에 의하지 않고도 개략적으로 인접(adjacent) 간섭 셀 섹터 성능(sector throughput)을 보존하면서 셀 가장 자리 영역(CEZ) 단말의 성능을 개선할 수 있다. Second, the UE reports the appropriate PMI according to the loading condition of the adjacent interfering cell, so that the edge of the cell edge region can be preserved while preserving the adjacent interfering cell sector throughput without resorting to complex formulas / mechanisms. (CEZ) It is possible to improve the performance of the terminal.

셋째, 다중 셀 MIMO에서는 기본적으로 한 클러스터(cluster)를 커버하는 제어기(controller)의 존재가 필수적이며, 상기 제어기는 모든 채널 정보 등을 알아야 한다. 그러나, 단말->기지국->제어기->기지국-> 단말의 계층(hierarchy)으로 구성된 진정한 의미의 다중셀 MIMO 구현은 피드백 지연(feedback delay)과 복잡도(complexity)를 고려할 때 상당한 어려움이 예상된다. 본 발명에서는 충돌이 발생하지 않는 경우(no conflict), 단수의 충돌이 발생하는 경우(single conflict), 복수 개의 충돌이 발생하는 경우(multifold conflicts)의 3가지로 나누었으며, No conflict의 경우는 각 단말이 원하는 desPMI를 추후의 변경 없이 곧장 사용할 수 있고, single conflict 경우는 제어기의 개입없이 기지국 조정(BS coordination)을 곧장 수행할 수 있으며, multifold conflicts의 경우에만 제어기가 개입하는 것으로 분류할 수 있다. 상기 multifold conflicts 경우는 빈도가 높지는 않을 것이므로, 전반적으로 제어기의 개입은 최소화된다. Third, in a multi-cell MIMO, the existence of a controller that basically covers one cluster is essential, and the controller must know all channel information and the like. However, a true multi-cell MIMO implementation consisting of a terminal-> base station-> controller-> base station-> hierarchy of the terminal is expected to be considerably difficult in consideration of feedback delay and complexity. According to the present invention, there are three types of collisions (no conflict), single collision (single conflict), and multiple conflicts (multifold conflicts). The terminal can immediately use the desired desPMI without further modification. In the case of a single conflict, the BS coordination can be performed immediately without intervention of the controller, and the controller can be classified as an intervention only in the case of multifold conflicts. Since the frequency of the multifold conflicts will not be high, overall controller intervention is minimized.

넷째, PMI 보고에 의한 다른 셀 간섭 완화(other cell interference mitigation) 기술은 다중 셀 MIMO의 요소기술로 알려진 기술인데, 서로 다른 PMI 보고 방식에 장단점이 있으므로, 여러 가지 PMI 보고 방식을 통합 기술(unified scheme)로 통합하고, 셀 로딩(cell loading) 상황에 따라 적절한 방식을 선택함으로써, 다른 셀 간섭을 쉽게 제어할 수 있는 이점이 있다. Fourth, another cell interference mitigation technique by PMI reporting is known as an element technology of multi-cell MIMO. Since there are advantages and disadvantages of different PMI reporting methods, various PMI reporting methods are integrated. ), And by selecting an appropriate method according to the cell loading situation, there is an advantage that it is easy to control other cell interference.

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 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명은 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 빔형성 벡터 인덱스 선택 장치 및 방법에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 상기 빔형성 벡터 인덱스로서 이하 설명에서는 선호하는 코드북 매트릭스 인덱스, 즉 PMI(Prefered Matrix Index)를 예로 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, an apparatus and method for selecting a beamforming vector index for reducing intercell interference in a cellular wireless communication system will be described. In the following description, a preferred codebook matrix index, that is, a preferred matrix index (PMI), will be described as an example of the beamforming vector index.

도 1은 본 발명에서 고려하는 SFR(Soft Frequency Reuse) 기반의 다중 셀 시나리오를 도시한 예시도이다. 상기 SFR은 다수의 시스템 서브 밴드들(system subbands)이 존재하고, 이들 각각을 셀 내 다른 영역에 할당함으로써 간섭을 줄이고자 하는 시도이다. 1 is an exemplary diagram illustrating a soft cell reuse based multi-cell scenario considered in the present invention. The SFR is an attempt to reduce interference by having a plurality of system subbands, each of which is allocated to a different area in the cell.

상기 도 1을 참조하면, 셀 A(100), 셀 B(130), 셀 C(160)는 하나의 클러스터(cluster)를 구성한다. 이하 설명에서는 3개 셀의 경우를 예로 들었으나, 하나의 클러스터 내 셀 개수는 3 이상으로 일반적으로 확장되어질 수 있다. 각각의 셀은 기지국(Base Station : BS) 및 단말(Mobile Station : MS)로 구성되고, 하나의 셀은 셀 중심 영역(Cell Center Zone : 이하 ‘CCZ’라 칭함)와 셀 가장자리 영역(Cell Edge Zone : 이하 ‘CEZ’라 칭함)의 합집합으로 구성된다. 상기 CCZ와 CEZ의 상대적인 크기는 여러 가지 방법으로 정할 수 있으며, 단말기가 CCZ와 CEZ 중 어느 쪽에 속하는 지의 여부는 RSSI(Received Signal Strength Indication), CQI(Channel Quality Information) 등을 이용하여 쉽게 판단할 수 있다. 각 클러스터는 백홀(backhauls)을 통해 하나의 제어기(Controller)와 연결되고, 또 각 기지국도 백홀 및 제어기를 통해 서로 다른 기지국과 연결된다. Referring to FIG. 1, the cell A 100, the cell B 130, and the cell C 160 form one cluster. In the following description, the case of three cells is taken as an example, but the number of cells in one cluster may be generally extended to three or more. Each cell consists of a base station (BS) and a mobile station (MS), and one cell includes a cell center zone (hereinafter referred to as CCZ) and a cell edge zone. : Hereinafter referred to as 'CEZ'. The relative sizes of the CCZ and the CEZ can be determined in various ways, and whether the terminal belongs to the CCZ or the CEZ can be easily determined by using Received Signal Strength Indication (RSSI) and Channel Quality Information (CQI). have. Each cluster is connected to one controller through backhauls, and each base station is also connected to a different base station through a backhaul and a controller.

여기서, 상기 SFR 기반의 다중 셀 시나리오를 살펴보면, 셀 A(100)의 CEZ(110)에 속한 단말 MS_A1(111)에는 f₁ 서브 밴드만을 할당하고 CCZ(120)에 속한 단말에는 f₂, f₃ 등 나머지 서브 밴드를 할당한다. 마찬가지로, 셀 B(130)의 CEZ(140)에 속한 단말 MS_B2(141)에는 f₂ 서브 밴드만을 할당하고 CCZ(150)에 속한 단말 MS_B1(151)에는 f₁, f₃ 등 나머지 서브 밴드를 할당하며, 셀 C(160)의 CEZ(170)에 속한 단말 MS_C2(171)에는 f₃ 서브 밴드만을 할당하고 CCZ(180)에 속한 단말 MS_C1(181)에는 f₁, f₂ 등 나머지 서브 밴드를 할당한다. 이와 같은 상황에서, 셀 B(130)의 기지국(131)이 CEZ(140)에 속한 단말 MS_B2(141)에 신호를 송신할 경우, 이 신호는 셀 A(100)의 CEZ(110)에 속한 단말 MS_A1(111)을 간섭하지 않는데, 그 이유는 서로 다른 서브 밴드가 할당되어 있기 때문이다. 한편, 셀 B(130)의 기지국(131)이 CCZ(150)에 속한 단말 MS_B1(151)에 신호를 송신할 경우, 이 신호는 셀 A(100)의 CEZ(110)에 속한 단말 MS_A1(111)을 간섭하는데, 그 이유는 서브 밴드 f₁이 중첩되기 때문이다. 마찬가지의 설명을 셀 C와 셀 A 사이에도 적용할 수 있다. 요약하면, SFR을 적용함으로써 서로 다른 셀에 속하는 CEZ 단말기들 사이에는 간섭이 없고, 다만 서로 다른 셀에 속하는 CCZ 단말기와 CEZ 단말기 사이에만 간섭이 존재하게 된다. 따라서, 서로 다른 셀에 속하는 CCZ 단말기와 CEZ 단말기 사이의 간섭제거에만 초점을 맞출 수 있게 된다. Here, looking at the SFR-based multi-cell scenario, the terminal MS _A1 (111) belonging to the CEZ (110) of the cell A (100) allocates only the f ₁ subband and the terminal belonging to the CCZ 120 f ₂ , f Allocate the remaining ₃ subbands. Similarly, the terminal MS _B2 141 belonging to the CEZ 140 of the cell B 130 is allocated only the f ₂ subband, and the remaining subbands such as f ₁ and f ₃ are assigned to the terminal MS _B1 151 belonging to the CCZ 150. To the terminal MS _C2 171 belonging to the CEZ 170 of the cell C 160, and only the f ₃ subbands are allocated, and the rest of the terminal MS _C1 181 belonging to the CCZ 180, f ₁ , f _2, etc. Allocates subbands. In this situation, when the base station 131 of the cell B 130 transmits a signal to the terminal MS _B2 141 belonging to the CEZ 140, the signal belongs to the CEZ 110 of the cell A 100. It does not interfere with the terminal MS _A1 111 because different subbands are allocated. On the other hand, when the base station 131 of the cell B 130 transmits a signal to the terminal MS _B1 151 belonging to the CCZ 150, the signal is a terminal MS _A1 belonging to the CEZ 110 of the cell A 100. Interferes with 111 because the subbands f ₁ overlap. The same explanation can be applied to cell C and cell A. In summary, by applying the SFR, there is no interference between CEZ terminals belonging to different cells, but only interference exists between CCZ terminals and CEZ terminals belonging to different cells. Therefore, only the interference cancellation between the CCZ terminal and the CEZ terminal belonging to different cells can be focused.

도 2는 본 발명에서 고려하는 또 다른 다중 셀 시나리오를 도시한 예시도이다. 상기 도 2의 예는 기본적으로 상기 도 1과 동일하나, SFR을 기반으로 하지 않았다는 점에서 다르다. 즉, CCZ와 CEZ 사이의 구분이 없다는 점에서 상기 도 1과 다르다. 2 is a diagram illustrating another multi-cell scenario considered in the present invention. The example of FIG. 2 is basically the same as FIG. 1 except that it is not based on SFR. That is, it differs from FIG. 1 in that there is no distinction between CCZ and CEZ.

상기 도 2를 참조하면, 셀 A(200), 셀 B(210), 셀 C(220)는 하나의 클러스터(cluster)를 구성한다. 이하 설명에서는 3개 셀의 경우를 예로 들었으나, 하나의 클러스터 내 셀 개수는 3 이상으로 일반적으로 확장되어질 수 있다. 각각의 셀은 기지국 및 단말로 구성되고, 서로 다른 셀간에도 동일한 서브 밴드(들)을 가 지며, 하나의 셀 내에서 CCZ와 CEZ의 구분은 없다. 이와 같은 상황에서, 셀 B(210)의 기지국(211)이 단말 MS_B1(213)에 신호를 송신할 경우, 이 신호는 셀 A(200)에 속한 단말 MS_A1(203)을 간섭하는데, 그 이유 역시 서브 밴드가 중첩되기 때문이다. 마찬가지의 설명을 셀 C와 셀 A 사이에도 적용할 수 있다. Referring to FIG. 2, the cell A 200, the cell B 210, and the cell C 220 form one cluster. In the following description, the case of three cells is taken as an example, but the number of cells in one cluster may be generally extended to three or more. Each cell is composed of a base station and a terminal, and has the same subband (s) between different cells, and there is no distinction between CCZ and CEZ in one cell. In this situation, when the base station 211 of the cell B 210 transmits a signal to the terminal MS _B1 213, the signal interferes with the terminal MS _A1 203 belonging to the cell A 200. This is also because the subbands overlap. The same explanation can be applied to cell C and cell A.

이하 본 발명의 알고리즘들은 기본적으로는 상기 도 1의 경우를 예로 들어 설명할 것이나, 상기 도 2의 경우에도 동일하게 적용가능 함은 물론이다. 즉, 상기 도 1의 경우에서의 CEZ 단말기와 CCZ 단말기 사이의 간섭 제거 기술을 일반화시켜서 상기 도 2에 적용할 수 있다.Hereinafter, the algorithms of the present invention will be described basically by taking the case of FIG. 1 as an example. That is, the interference cancellation technique between the CEZ terminal and the CCZ terminal in the case of FIG. 1 may be generalized and applied to the FIG. 2.

도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 다중 안테나를 가지는 단말의 장치 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus configuration of a terminal having multiple antennas in a cellular wireless communication system according to the present invention.

도시된 바와 같이, 단말은 OFDM 복조기(310), 채널 추정기(320), MIMO(multiple input multiple output) 후처리기(330), 디맵퍼(340), 채널 디코더(350) 및 피드백 정보 생성기(360)를 포함하여 구성된다. 시스템에는 다수의 단말이 배치될 수 있고, 상기 단말은 N_r(N_r≥1)개의 수신 안테나(390-1,…, 390-N_r)를 포함한다. 상기 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선 기기(Wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하향링크는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크 는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다.As shown, the UE includes an OFDM demodulator 310, a channel estimator 320, a multiple input multiple output (MIMO) postprocessor 330, a demapper 340, a channel decoder 350, and a feedback information generator 360. It is configured to include. A plurality of terminals may be arranged in the system, and the terminals include N _r (N _r ≧ 1) receive antennas 390-1,..., 390-N _r . The terminal may be fixed or mobile, and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a wireless device. Downlink means communication from the base station to the terminal, uplink means communication from the terminal to the base station.

상기 도 3을 참조하면, 상기 OFDM 복조기(310)는 다수의 수신 안테나(390-1,…, 390-N_r)로부터 수신되는 시간 영역의 신호를 FFT(Fast Fourier Transform) 연산하여 주파수 영역의 신호로 변환한다. Referring to FIG. 3, the OFDM demodulator 310 performs a fast fourier transform (FFT) operation on time-domain signals received from a plurality of receive antennas 390-1,..., 390 -N _r . Convert to

상기 채널 추정기(320)는 상기 OFDM 복조기(310)로부터 제공되는 상기 변환된 주파수 영역의 신호를 이용하여 채널을 추정한다. The channel estimator 320 estimates a channel using the converted frequency domain signal provided from the OFDM demodulator 310.

상기 MIMO 후처리기(330)는 상기 OFDM 복조기(310)로부터 제공되는 상기 변환된 주파수 영역의 신호에 대해 이후 설명될 도 4의 MIMO 처리기(440-1, …, 440-K)에 대응하는 후처리를 수행한다. The MIMO postprocessor 330 corresponds to the post-process corresponding to the MIMO processor 440-1, ..., 440-K of FIG. 4 which will be described later with respect to the converted frequency domain signal provided from the OFDM demodulator 310. Perform

상기 디맵퍼(340)는 상기 MIMO 후처리기(330)로부터 제공되는 입력 심벌을 정해진 복조 방식에 따라 복조하여 부호화된 데이터를 출력하고, 상기 채널 디코더(350)는 상기 디맵퍼(340)로부터 제공되는 부호화된 데이터를 정해진 디코딩 방식에 따라 디코딩하여 원래 데이터를 복원한다.The demapper 340 demodulates an input symbol provided from the MIMO postprocessor 330 according to a predetermined demodulation scheme, and outputs encoded data. The channel decoder 350 is provided from the demapper 340. The original data is reconstructed by decoding the encoded data according to a predetermined decoding scheme.

상기 피드백 정보 생성기(360)는 상기 채널 추정기(320)로부터 제공되는 채널 추정 결과를 이용하여 적절한 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성된 피드백 정보를 기지국으로 피드백한다. 여기서, 상기 피드백 정보는 CQI(Channel Quality Information), RI(Rank Indicator), PMI 등 여러 종류의 정보가 될 수 있다. 상기 CQI는 하향링크 자원을 할당하기 위하여 단말이 기지국으로 하향링크 채널의 상태를 알려주는 정보로서, SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨, 송신률 정보(data rate indicator), 수신 신호 강도 정보(Received Signal Strength Indicator : RSSI) 등의 다양한 형태가 될 수 있다. 여기서, 상기 PMI는 구체적으로는 상기 단말이 원하는(desired) PMI 즉, desPMI이며, 상기 CQI에 따라 계산된다. The feedback information generator 360 generates appropriate feedback information using the channel estimation result provided from the channel estimator 320, and feeds back the generated feedback information to the base station. The feedback information may be various types of information such as channel quality information (CQI), rank indicator (RI), and PMI. The CQI is information indicating a state of a downlink channel to a base station by a terminal for allocating a downlink resource, and includes signal-to-interference plus noise ratio (SINR), carrier to interference and noise ratio (CINR), and modulation (MCS). and Coding Scheme level, a data rate indicator, and a received signal strength indicator (RSSI). Here, the PMI is specifically a PMI desired by the terminal, that is, desPMI, and is calculated according to the CQI.

또한, 상기 피드백 정보 생성기(360)는 기지국으로부터 수신되는 인접 셀들의 로딩 상황 정보에 따라, 상기 인접 셀들에 대한 PMI를 계산하고, 계산된 PMI 정보를 상기 기지국으로 전송한다. 여기서, 상기 로딩 상황은 해당 셀 중심 영역 내 단말의 수에 따라 풀 로딩(fully loaded) 상황, 부분 로딩(partially loaded) 상황, 거의 로딩되지 않은(scarcely loaded) 상황의 세 부류로 분류될 수 있다. 상기 인접 셀의 로딩 상황이 fully loaded 상황일 시, 상기 피드백 정보 생성기(360)는 해당 인접 셀에 대해 현재의 PMI를 유지하도록 하기 위한 임의의(arbitrary) PMI, 즉 arb.PMI를 계산하고, 상기 인접 셀의 로딩 상황이 partially loaded 상황일 시, 해당 인접 셀에 대해 사용하도록 권하기 위한 특정 PMI(recomPMI)를 계산하며, 상기 인접 셀의 로딩 상황이 scarcely loaded 상황일 시, 해당 인접 셀에 대해 사용하지 못하도록 권하기 위한 특정 PMI(avoidPMI)를 계산한다. In addition, the feedback information generator 360 calculates PMI for the neighbor cells according to the loading status information of neighbor cells received from the base station, and transmits the calculated PMI information to the base station. In this case, the loading situation may be classified into three categories: a fully loaded situation, a partially loaded situation, and a scarcely loaded situation according to the number of terminals in the cell center region. When the loading situation of the neighbor cell is fully loaded, the feedback information generator 360 calculates an arbitrary PMI, that is, arb.PMI for maintaining the current PMI for the neighbor cell, Calculate a specific PMI (recomPMI) for recommendation for the neighboring cell when the neighboring cell's loading situation is partially loaded, and use the neighboring cell when the neighboring cell's loading situation is scarcely loaded. Calculate the specific PMI (avoidPMI) to recommend that you do not.

도 4는 본 발명에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 다중 안테나를 가지는 기지국의 장치 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an apparatus configuration of a base station having multiple antennas in a cellular wireless communication system according to the present invention.

도시된 바와 같이, 기지국은 스케줄러(410), 채널 인코더(420-1, …, 420- K), 맵퍼(430-1, …, 430-K), MIMO 처리기(440-1, …, 440-K), 다중화기(450), OFDM 변조기(460)를 포함하여 구성된다. 상기 기지국은 N_t(N_t>1)개의 송신 안테나(490-1, …, 490-N_t)를 포함한다. 상기 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.As shown, the base station includes a scheduler 410, channel encoders 420-1, ..., 420-K, mappers 430-1, ..., 430-K, MIMO processors 440-1, ..., 440-. K), a multiplexer 450, and an OFDM modulator 460. The base station includes N _t (N _t > 1) transmit antennas 490-1,..., 490 -N _t . The base station generally refers to a fixed station for communicating with a terminal, and may be referred to as other terms such as a node-B, a base transceiver system (BTS), and an access point.

상기 도 4를 참조하면, 상기 스케줄러(410)는 N명의 사용자들로부터 데이터를 입력받아, 한 번에 전송될 K개의 스트림을 출력한다. 또한, 상기 스케줄러(410)는 단말로부터 수신되는 피드백 정보를 이용하여 부호율(code rate), 변조 방식과 같은 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme)과 MIMO 방식을 선택하여, 채널 인코더(420-1, …, 420-K), 맵퍼(430-1, …, 430-K) 및 MIMO 처리기(440-1, …, 440-K)로 제공한다. 또한, 상기 스케줄러(410)는 단말로 인접 셀들의 로딩 상황 정보를 전송하고, 상기 단말로부터 상기 인접 셀들에 대해 계산한 PMI 정보를 수신한다. 이때, 상기 수신된 인접 셀들에 대한 PMI 정보를 인접 기지국들 및 제어기와 공유하여 PMI 테이블을 생성하고, 상기 생성된 PMI 테이블에서 desPMI와 avoidPMI 및 recomPMI 간의 충돌 발생 여부를 검사한다. 만약, 상기 PMI 테이블에 충돌이 존재하지 않을 경우, 상기 기지국은 현재의 PMI, 즉 상기 단말의 desPMI를 유지하고, 상기 PMI 테이블에 단수의 충돌이 존재하는 경우, 인접 기지국으로부터 요청받은 PMI(recomPMI 혹은 avoidPMI) 정보를 받아들여서 빔형성에 이용한다. 만약, 상기 PMI 테이블에 복수 개의 충돌이 존재하는 경우, 상기 기지국은 제어기에 의해 결정된 PMI를 빔형성에 이용한다. Referring to FIG. 4, the scheduler 410 receives data from N users and outputs K streams to be transmitted at one time. In addition, the scheduler 410 selects a modulation and coding scheme such as a code rate and a modulation scheme and a MIMO scheme by using feedback information received from the terminal. 1, ..., 420-K), mappers 430-1, ..., 430-K, and MIMO processors 440-1, ..., 440-K. In addition, the scheduler 410 transmits loading state information of neighbor cells to the terminal, and receives PMI information calculated for the neighbor cells from the terminal. At this time, the PMI information of the received neighbor cells is shared with neighbor base stations and a controller to generate a PMI table, and the collision detection between desPMI, avoidPMI and recomPMI occurs in the generated PMI table. If there is no collision in the PMI table, the base station maintains the current PMI, that is, the desPMI of the terminal, and if there is a single collision in the PMI table, the requested PMI (recomPMI or avoidPMI) information is used for beamforming. If a plurality of collisions exist in the PMI table, the base station uses the PMI determined by the controller for beamforming.

상기 채널 인코더(420-1,...,420-K)는 상기 스케줄러(410)로부터 제공되는 스트림을 정해진 코딩 방식에 따라 인코딩하여 부호화된 데이터(coded data)를 생성한다. The channel encoders 420-1,..., 420 -K encode the stream provided from the scheduler 410 according to a predetermined coding scheme to generate coded data.

상기 맵퍼(430-1, …, 430-K)는 상기 채널 인코더(420-1,...,420-K)로부터 제공되는 부호화된 데이터를 정해진 변조 방식에 따라 변조하여 변조 심벌을 생성한다. 즉, 즉, 소정 사상 방식에 따른 성상도(constellation)에 신호점 맵핑(mapping)하여 복소 신호를 출력한다. 예를 들어, 상기 변조 방식에는 1개의 비트(s=1)를 하나의 복소 신호에 사상하는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), 2개의 비트(s=2)를 하나의 복소 신호에 사상하는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 3개의 비트(s=3)를 하나의 복소 신호에 사상하는 8QAM(8ary Quadrature Amplitude Modulation), 4개의 비트(s=4)를 하나의 복소 신호에 사상하는 16QAM, 6개의 비트(s=6)를 하나의 복소 신호에 사상하는 64QAM(64ary Quadrature Amplitude Modulation) 등이 있다.The mapper 430-1,..., 430 -K generates a modulation symbol by modulating the encoded data provided from the channel encoders 420-1,..., 420 -K according to a predetermined modulation scheme. That is, a complex signal is output by mapping signal points to constellations according to a predetermined mapping scheme. For example, the modulation scheme includes binary phase shift keying (BPSK), which maps one bit (s = 1) to one complex signal, and QPSK, which maps two bits (s = 2), into one complex signal. Quadrature Phase Shift Keying), 8ary Quadrature Amplitude Modulation (8QAM) that maps three bits (s = 3) to one complex signal, 16QAM that maps four bits (s = 4) to one complex signal, six And 64 QAM (64ary Quadrature Amplitude Modulation) which maps a bit (s = 6) to one complex signal.

상기 MIMO 처리기(440-1, …, 440-K)는 상기 맵퍼(430-1, …, 430-K)로부터 제공되는 변조 심벌을 다중 송신 안테나(490-1, …, 490-N_t)에 따른 MIMO 방식으로 처리한다. 예를 들어, 상기 MIMO 처리기(440-1, …, 440-K)는 코드북(codebook) 기반의 프리코딩을 이용할 수 있으며, 상기 스케줄러(410)로부터 desPMI를 제공받아 프리코딩을 수행할 수 있다.The MIMO processor 440-1,..., 440 -K transmits the modulation symbols provided from the mappers 430-1,..., 430 -K to the multiple transmit antennas 490-1,..., 490 -N _t . Process according to the MIMO method. For example, the MIMO processors 440-1,..., 440 -K may use codebook based precoding, and may receive desPMI from the scheduler 410 to perform precoding.

상기 다중화기(450)는 상기 MIMO 처리기(440-1, …, 440-K)로부터 제공되는 변조 심벌을 적절한 부반송파에 할당하고, 사용자에 따라 다중화한다. The multiplexer 450 assigns modulation symbols provided from the MIMO processors 440-1, ..., 440-K to appropriate subcarriers, and multiplexes them according to a user.

상기 OFDM 변조기(460)는 상기 다중화기(450)로부터 제공되는 변조 심벌을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조하여 OFDM 심벌을 출력한다. 상기 OFDM 변조기(460)는 입력 심벌에 대해 IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산을 수행할 수 있으며, 상기 IFFT 연산을 수행한 후 CP(cyclic prefix)를 더 삽입할 수 있다. 이때, 상기 OFDM 심벌은 각 송신 안테나(490-1, …, 490-N_t)를 통해 단말로 송신된다.The OFDM modulator 460 modulates an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation symbol provided from the multiplexer 450 and outputs an OFDM symbol. The OFDM modulator 460 may perform an inverse fast Fourier transform (IFFT) operation on an input symbol, and may further insert a cyclic prefix (CP) after performing the IFFT operation. In this case, the OFDM symbol is transmitted to the terminal through each of the transmission antenna (490-1, ..., 490-N _t ).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 단말의 PMI 선택 방법의 절차를 도시한 흐름도이다. 이하 설명에서 단말은 클러스터 내에 속한 CEZ 단말을 의미하며, 기지국은 상기 단말의 서빙 기지국을 의미한다. 5 is a flowchart illustrating a procedure of a PMI selection method of a terminal for reducing intercell interference in a cellular wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. In the following description, a terminal means a CEZ terminal belonging to a cluster, and a base station means a serving base station of the terminal.

상기 도 5를 참조하면, 단말은 501단계에서 기지국으로부터 수신된 파일럿 정보를 이용하여 채널을 추정하고, 채널 추정 결과를 이용하여 피드백 정보를 계산한다. 여기서, 상기 피드백 정보에는, CQI, RI, desPMI가 포함된다. 이후, 상기 단말은 503단계에서 기지국으로 상기 계산된 채널 상태 정보를 피드백하며, 특히, desPMI 스케줄링 요청(Scheduling Request) 메시지를 전송하여 상기 계산된 desPMI를 기지국으로 보고한다. 이때, 상기 기지국은 상기 단말에게 desPMI를 사용하도록 스케줄링하고, 상기 단말에 대해 시간(time)/주파수(frequency) 등의 특정 자원(resource)을 사용하도록 자원 할당(resource allocation)을 수행한다. Referring to FIG. 5, the terminal estimates a channel using pilot information received from the base station in step 501, and calculates feedback information using the channel estimation result. Here, the feedback information includes CQI, RI, and desPMI. In step 503, the terminal feeds back the calculated channel state information to the base station. In particular, the terminal reports the calculated desPMI to the base station by sending a desPMI scheduling request message. In this case, the base station schedules desPMI to the terminal and performs resource allocation to use a specific resource such as time / frequency for the terminal.

이후, 상기 단말은 505단계에서 상기 기지국으로부터 인접 간섭 셀들의 로딩 상황(loading condition) 정보가 수신되는지 여부를 검사한다. 상기 도 1을 예로 들면, 셀 A(100)의 단말 MS_A1(111)의 기준에서는 셀 B(130), 셀 C(160)가 인접 간섭 셀이 된다. 여기서, 상기 로딩 상황은 해당 셀 중심 영역 내 단말의 수에 따라 fully loaded, partially loaded, scarcely loaded의 세 부류로 분류될 수 있으며, 따라서 상기 로딩 상황 정보의 3가지 부류를 나타내기 위해서는 2비트의 정보 비트(information bits)가 필요하다. 예를 들어 해당 셀 중심 영역 내 단말의 수가 제 1 임계치보다 클 경우, 해당 셀의 로딩 상황은 fully loaded로 나타낼 수 있고, 상기 제 1 임계치와 제 2 임계치 사이일 경우, 해당 셀의 로딩 상황은 partially loaded로 나타낼 수 있으며, 상기 제 2 임계치보다 작을 경우, 해당 셀의 로딩 상황은 scarcely loaded로 나타낼 수 있다. 이때, 상기 제 1 임계치는 상기 제 2 임계치 보다 큰 값을 가진다. In step 505, the terminal checks whether loading condition information of neighboring interfering cells is received from the base station. Referring to FIG. 1 as an example, cell B 130 and cell C 160 become neighboring interfering cells based on the terminal MS _A1 111 of cell A 100. In this case, the loading situation may be classified into three categories of fully loaded, partially loaded, and scarcely loaded according to the number of terminals in the corresponding cell center region. Thus, two bits of information may be used to represent three classes of the loading situation information. Information bits are needed. For example, when the number of terminals in the cell center area is larger than the first threshold, the loading state of the cell may be represented as fully loaded. When the cell is in the middle of the first threshold and the second threshold, the loading state of the cell is partially. If it is less than the second threshold, the loading state of the corresponding cell may be represented as scarcely loaded. In this case, the first threshold has a larger value than the second threshold.

상기 기지국으로부터 인접 간섭 셀들의 로딩 상황 정보가 수신될 시, 상기 단말은 507단계에서 인접 셀 인덱스 m을 1로 설정하고, 509단계에서 인접 셀 m의 로딩 상황이 fully loaded 상황인지 여부를 검사한다. 상기 인접 셀 m의 로딩 상황이 fully loaded 상황일 시, 상기 단말은 513단계로 진행하여 해당 인접 셀 m에 대해 현재의 PMI를 유지하도록 하기 위한 임의의 PMI(arb.PMI)를 계산한다. 반면, 상 기 인접 셀 m의 로딩 상황이 fully loaded 상황이 아닐 시, 상기 단말은 511단계에서 인접 셀 m의 로딩 상황이 partially loaded 상황인지 여부를 검사한다. 상기 인접 셀 m의 로딩 상황이 partially loaded 상황일 시, 상기 단말은 515단계에서 해당 인접 셀 m에 대해 사용하도록 권하기 위한 특정 PMI(recomPMI)를 계산하고, 상기 인접 셀 m의 로딩 상황이 partially loaded 상황이 아닐 시, 즉 scarcely loaded 상황일 시, 517단계에서 해당 인접 셀 m에 대해 사용하지 못하도록 권하기 위한 특정 PMI(avoidPMI)를 계산한다. 여기서, 상기 recomPMI는 상기 단말 자신에게 간섭을 주지 않는 방향의 PMI이며, 상기 avoidPMI는 상기 단말 자신에게 간섭을 주는 방향의 PMI가 된다. When the loading status information of neighboring interfering cells is received from the base station, the terminal sets the neighboring cell index m to 1 in step 507 and checks whether the loading situation of the neighboring cell m is fully loaded in step 509. When the loading situation of the neighbor cell m is fully loaded, the terminal proceeds to step 513 and calculates an arbitrary PMI (arb. PMI) for maintaining the current PMI for the neighbor cell m. On the other hand, when the loading situation of the neighbor cell m is not fully loaded, the terminal determines whether the loading situation of the neighbor cell m is partially loaded in step 511. When the loading situation of the neighbor cell m is partially loaded, the UE calculates a specific PMI (recomPMI) for recommending to use the neighbor cell m in step 515, and the loading situation of the neighbor cell m is partially loaded. When not in a situation, that is, in a scarcely loaded situation, a specific PMI (avoidPMI) is calculated in step 517 so as not to be used for the neighbor cell m. Here, the recomPMI is a PMI in a direction that does not interfere with the terminal itself, and the avoidPMI is a PMI in a direction that interferes with the terminal itself.

이후, 상기 단말은 519단계에서 상기 m이 인접 셀의 개수(M)와 같은지 여부를 검사한다. 상기 m이 인접 셀의 개수(M)와 같지 않을 시, 상기 단말은 521단계에서 상기 m을 1만큼 큰 수로 갱신하고, 상기 509단계로 돌아가 이하 단계를 반복 수행한다. 반면, 상기 m이 인접 셀의 개수(M)와 같을 시, 상기 단말은 523단계에서 상기 기지국으로 상기 인접 셀들에 대해 계산한 PMI를 보고한다. In step 519, the terminal checks whether m is equal to the number M of neighbor cells. If m is not equal to the number M of neighbor cells, the terminal updates m to a number as large as 1 in step 521 and returns to step 509 to repeat the following steps. On the other hand, when m is equal to the number M of neighbor cells, the terminal reports the calculated PMI for the neighbor cells to the base station in step 523.

여기서, 상기 셀 로딩 상황에 따라 서로 다른 액션이 취해지는 것은 다음과 같이 설명될 수 있다. SFR 기술(scheme)을 채택한 경우, 주된 관심사는 CCZ 단말을 향해 송신된 기지국 신호가 인접셀의 CEZ 단말을 간섭하는 경우이다. 이때, 문제된 CCZ 단말이 속한 CCZ가 fully loaded 상황이면, 실제로 시스템 파라미터를 변경할 여지가 거의 없으며, 또 인접 셀의 CEZ 단말 성능을 개선하기 위해서 이미 fully loaded된 CCZ의 파라미터를 변경할 경우, CCZ 단말들의 섹터 성능(sector throughput)을 떨어뜨린다. 따라서 이와 같은 경우, 상기 CEZ 단말은 간섭 셀의 CCZ 단말에 대해 임의의 PMI(arb.PMI)를 계산하여 기지국으로 보고하고, 이를 수신한 기지국으로 하여금 상기 arb.PMI를 무시하도록 할 수 있다. 다만, 상기 arb.PMI 계산은 피드백 정보 포맷(feedback information format)의 일관성을 유지하기 위한 조치로서, 결국 수신 기지국에서는 상기 arb.PMI를 무시한다는 의미가 있다. Here, the different actions taken according to the cell loading situation may be described as follows. In the case of adopting the SFR scheme, the main concern is when the base station signal transmitted toward the CCZ terminal interferes with the CEZ terminal of the neighbor cell. At this time, if the CCZ to which the CCZ terminal in question belongs is fully loaded, there is little room for actually changing the system parameter, and in order to improve the CEZ terminal performance of the neighbor cell, if the parameter of the CCZ already fully loaded is changed, Decreased sector throughput. Therefore, in such a case, the CEZ terminal may calculate an arbitrary PMI (arb.PMI) for the CCZ terminal of the interfering cell and report it to the base station, and cause the base station that receives it to ignore the arb.PMI. However, the arb.PMI calculation is an action for maintaining the consistency of the feedback information format, which means that the receiving base station ignores the arb.PMI.

반면에, 상기 문제된 CCZ 단말이 속한 CCZ가 partially loaded 상황이면, 상기 CCZ에는 적당한 숫자의 단말이 존재하고, 이 경우 간섭 셀의 기지국이 '특정한' 방향으로 송신하도록 함으로써, 간섭 받는 CEZ 단말에 대해 널(null) 방향으로 송신하도록 할 수 있다. 이와 같이, 상기 간섭 셀의 기지국으로 하여금 타셀 단말기에 미치는 간섭을 완전히 줄이는 특정 PMI의 사용을 강제화할 경우(PMI recommendation), 상기 CCZ에는 적당한 숫자의 단말이 존재하기 때문에, 이 PMI가 동시에 해당 간섭 셀 내 CCZ 단말을 서빙할 충분한 개연성이 있다. 반대로 partially loaded CCZ으로부터 타셀 CEZ 단말로의 간섭을 최대화하는 특정 PMI 사용을 금지화할 수도 있는데(PMI avoidance), 이 경우 해당 간섭 셀 내 CCZ 단말에 미치는 영향 자체는 PMI recommendation의 경우와 비슷할 수 있으나, 타셀 CEZ단말로의 간섭을 최소화하는 목적 자체에는 PMI recommendation이 PMI avoidance보다 나은 것으로 여겨진다. On the other hand, if the CCZ to which the concerned CCZ terminal belongs is partially loaded, there is an appropriate number of terminals in the CCZ, and in this case, the base station of the interfering cell transmits in a 'specific' direction, so that the interfered CEZ terminal Can be sent in the null direction. As such, when the base station of the interfering cell is forced to use a specific PMI that completely reduces the interference on the other cell terminal (PMI recommendation), since the appropriate number of terminals exist in the CCZ, the PMI simultaneously corresponds to the interfering cell. There is enough probability to serve my CCZ terminal. Conversely, the use of a specific PMI that maximizes the interference from the partially loaded CCZ to the other cell CEZ terminal may be prohibited (PMI avoidance). In this case, the effect on the CCZ terminal in the interfering cell may be similar to that of the PMI recommendation. For the purpose of minimizing interference to CEZ terminals, PMI recommendation is considered better than PMI avoidance.

마지막으로, 상기 문제된 CCZ 단말이 속한 CCZ가 scarcely loaded 상황이면, 간섭을 받는 CEZ 단말이 간섭 셀에 대해 가장 간섭을 많이 미치는 특정 PMI를 사용하지 못하도록 권하는(PMI avoidance) 방법이다. 즉, 벡터 코드워드(혹은 매트릭 스) 중 한 개 벡터(혹은 매트릭스)를 사용 안해도 나머지 다른 코드북 벡터(혹은 매트릭스)의 풀(pool)로부터 성능에 충분한 매트릭스를 선택해 낼 수 있다. 반면에 상기 scarcely loaded 상황에서 PMI recommendation을 사용할 경우, 상기 CCZ에는 적은 숫자의 단말이 존재하기 때문에, 강제화된 특정 PMI가 자신 셀 CCZ의 단말을 서빙할 수 있다는 보장이 없다. Lastly, if the CCZ to which the problem CCZ belongs belongs to a scarcely loaded situation, it is a method of recommending not to use a specific PMI having the most interference with the interfering CEZ terminal (PMI avoidance). That is, even if one vector (or matrix) of the vector codewords (or matrices) is not used, a matrix sufficient for performance can be selected from a pool of the other codebook vectors (or matrices). On the other hand, when using the PMI recommendation in the scarcely loaded situation, since there are a small number of terminals in the CCZ, there is no guarantee that a specific forced PMI can serve the terminals of its cell CCZ.

이후, 상기 단말은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다. Thereafter, the terminal terminates the algorithm according to the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 기지국의 PMI를 이용한 빔형성 수행 방법의 절차를 도시한 흐름도이다. 이하 설명에서 단말은 클러스터 내에 속한 CEZ 단말을 의미하며, 기지국은 상기 단말의 서빙 기지국을 의미한다. 6 is a flowchart illustrating a method of performing beamforming using a PMI of a base station for reducing intercell interference in a cellular wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. In the following description, a terminal means a CEZ terminal belonging to a cluster, and a base station means a serving base station of the terminal.

상기 도 6을 참조하면, 기지국은 601단계에서 다수의 단말들로부터 채널 상태 정보가 피드백되는지 여부, 특히, desPMI를 보고하기 위한 desPMI 스케줄링 요청(Scheduling Request) 메시지가 수신되는지 여부를 검사한다. 여기서, 상기 채널 상태 정보에는, CQI, 채널의 랭크(rank), desPMI가 포함된다. 상기 단말들로부터 desPMI를 보고하기 위한 desPMI 스케줄링 요청(Scheduling Request) 메시지가 수신될 시, 상기 기지국은 603단계에서 상기 단말들에게 해당 desPMI를 사용하도록 스케줄링하고, 상기 단말들에 대해 시간(time)/주파수(frequency) 등의 특정 자원(resource)을 사용하도록 자원 할당(resource allocation)을 수행한다. 이때, 상기 기지국은 상기 단말들의 desPMI를 인접 기지국들 및 제어기와 공유한다. Referring to FIG. 6, in step 601, the base station determines whether channel state information is fed back from a plurality of terminals, in particular, whether a desPMI scheduling request message for reporting desPMI is received. Here, the channel state information includes CQI, rank of channel, and desPMI. When a desPMI scheduling request message for reporting desPMI is received from the terminals, the base station schedules the terminals to use the corresponding desPMI in step 603 and time / time for the terminals. Resource allocation is performed to use a specific resource such as frequency. In this case, the base station shares the desPMI of the terminals with neighboring base stations and the controller.

이후, 상기 기지국은 605계에서 상기 단말들로 인접 셀들의 로딩 상황 정보를 전송하고, 607단계에서 상기 단말들로부터 인접 셀들에 대해 계산한 PMI 정보가 수신되는지 여부를 검사한다. 이때, 상기 로딩 상황은 롱텀(long-term) 기반으로 변하므로, 단말들로 로딩 상황 정보를 전송한 후 경과한 시간이 미리 지정한 시간보다 크거나 같을 경우에만 상기 단말들로 인접 셀들의 로딩 상황 정보를 전송하여, 숏텀(short-term)에서는 크게 변하지 않는다는 전제하에 셀 로딩 상황 송수신에 따른 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. Thereafter, the base station transmits loading status information of neighbor cells to the terminals in step 605, and checks whether PMI information calculated for neighbor cells is received from the terminals in step 607. In this case, since the loading situation changes on a long-term basis, the loading situation information of neighbor cells to the terminals only when the elapsed time after transmitting the loading situation information to the terminals is greater than or equal to a predetermined time. By transmitting, it is possible to reduce the overhead due to the transmission and reception of the cell loading situation under the premise that it does not change significantly in the short-term.

여기서, 상기 로딩 상황은 해당 셀 중심 영역 내 단말의 수에 따라 fully loaded, partially loaded, scarcely loaded의 세 부류로 분류될 수 있으며, 상기 PMI 정보는 상기 로딩 상황 정보에 따라, 상기 인접 셀의 로딩 상황이 fully loaded 상황일 경우, 해당 인접 셀에 대해 현재의 PMI를 유지하도록 하기 위한 임의의 PMI(arb.PMI)가 수신되고, 상기 인접 셀의 로딩 상황이 partially loaded 상황일 경우, 해당 인접 셀에 대해 사용하도록 권하기 위한 특정 PMI(recomPMI)가 수신되며, 상기 인접 셀의 로딩 상황이 scarcely loaded 상황일 시, 해당 인접 셀에 대해 사용하지 못하도록 권하기 위한 특정 PMI(avoidPMI)가 수신된다. 이때, 상기 기지국은 이미 상기 인접 셀의 로딩 상황을 알고 있으므로, 실질적으로는 상기 단말로부터 PMI만 전송되었음에도 불구하고, 수신된 PMI가 arb.PMI인지, avoidPMI인지, recomPMI인지를 판단할 수 있다. 또한, 상기 기지국은 상기 arb.PMI가 수신되었을 경우에는 해당 arb.PMI를 무시하고, avoidPMI가 수신되었을 경우에는 스케줄러가 해당 벡터(또는 매트릭스)를 제외한 나머지 벡터(또는 매트릭스)만을 해당 단 말에게 사용하도록 하며, recomPMI가 수신되었을 경우에는 스케줄러가 해당 벡터(또는 매트릭스)만을 해당 단말에게 사용하도록 하면 된다. Here, the loading situation may be classified into three categories of fully loaded, partially loaded, and scarcely loaded according to the number of terminals in the corresponding cell center region, and the PMI information may be loaded according to the loading situation information. In this fully loaded situation, an arbitrary PMI (arb.PMI) for receiving the current PMI for the neighboring cell is received, and when the loading situation of the neighboring cell is partially loaded, A specific PMI (recomPMI) for recommending to use is received, and when a loading situation of the neighboring cell is scarcely loaded, a specific PMI (avoidPMI) for recommending not to use for the neighboring cell is received. In this case, since the base station already knows the loading state of the neighbor cell, it is possible to determine whether the received PMI is arb.PMI, avoidPMI, or recomPMI even though only PMI is transmitted from the terminal. In addition, the base station ignores the arb.PMI when the arb.PMI is received, and when the avoidPMI is received, the scheduler uses only the remaining vector (or matrix) to the terminal except for the vector (or the matrix). When recomPMI is received, the scheduler may use only the corresponding vector (or matrix) for the terminal.

실질적으로는, 각 개별 기지국이 자기 영역 안에 있는 CEZ 단말로부터 PMI 정보를 받는 경우에도 곧장 액션을 취할 수는 없는데, 그 이유는 단말간에 서로의 보고 내용이 상충할 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 기지국은 609단계에서 인접 기지국들 및 제어기와 상기 PMI 정보 공유하고, 공유된 PMI 정보를 기반으로 PMI 테이블을 생성한다. 예를 들어, 상기 PMI 테이블은 하기 <표 1> 및 <표 2>의 예와 같이 구성될 수 있다. Practically, even when each individual base station receives PMI information from the CEZ terminal in its own area, it is not possible to take action immediately because the reporting contents of the terminals may conflict with each other. Accordingly, the base station shares the PMI information with neighboring base stations and the controller in step 609 and generates a PMI table based on the shared PMI information. For example, the PMI table may be configured as shown in the following <Table 1> and <Table 2>.

MS_A1 reportsMS _A1 reports MS_B1 reports MS _B1 reports MS_C1 reports MS _C1 reports desPMIdesPMI v₄ _,A1 v ₄ _{, A1} v₂ _,B1 v ₂ _{, B1} v₃ _, _C1 v ₃ _, _C1 avoidPMIavoidPMI -- -- -- recomPMIrecomPMI -- -- -- arb.PMIarb.PMI -- -- --

MSA1 reportsMSA1 reports MSB1 reportsMSB1 reports MSC1 reportsMSC1 reports MSD1 reportsMSD1 reports desPMIdesPMI v₄ _,A1 v ₄ _{, A1} v₂ _,B1 v ₂ _{, B1} v₃ _, _C1 v ₃ _, _C1 v₇ _, _D1 v ₇ _, _D1 avoidPMIavoidPMI -- v₄ _,A v ₄ _{, A} -- -- recomPMIrecomPMI v₄ _,C,v₈ _,D v ₄ _{, C} , v ₈ _{, D} v₆ _,D v ₆ _{, D} -- -- arb.PMIarb.PMI -- -- -- --

여기서, 상기 <표 1>은, MS_A1, MS_B1, MS_C1의 각 단말들이 기지국으로 desPMI만 보고하고, 따라서 상기 PMI 테이블에 충돌이 존재하지 않는 경우의 예이다. 즉, 상기 기지국이 상기 단말들의 desPMI대로 빔형성을 수행하여도 타셀 단말에 대한 간섭이 없어서 PMI avoidance이나 PMI recommendation이 없는 경우이다. 반면에 상기 <표 2>의 경우, PMI 테이블 상에 몇 가지 충돌이 존재하는 경우의 예로서, 아래와 같이 3가지 경우를 들 수 있다. Here, Table 1 shows an example in which MSs _A1 , MS _B1 , and MS _C1 report only desPMI to the base station, and thus there is no collision in the PMI table. That is, even when the base station performs beamforming according to the desPMI of the terminals, there is no PMI avoidance or PMI recommendation because there is no interference with other cell terminals. On the other hand, in Table 2, examples of the case where there are some collisions on the PMI table, there are three cases as follows.

먼저, 첫 번째 경우(case A)는, desPMI 행과 avoidPMI 행이 충돌하는 경우로서, 예를 들어, 셀 A 내의 MS_A1은 v₄라는 매트릭스를 BS_A에 요청하지만, v₄가 MS_B1에 대해서는 간섭을 일으키는 경우가 이에 해당한다. 이러한 경우의 존재 여부는 PMI 테이블의 두번째 행(desPMI)과 세번째 행(avoidPMI) 사이에 공통 요소가 나타나는지 여부를 확인함으로써 알 수 있다. 이 경우, MS_B1이 avoidPMI로서 BS_A에 대해 v₄ _,A를 보고했다는 것은, 셀 A의 CCZ가 scarcely loaded 셀이라는 사실을 전제하고 있으므로, 셀 A의 기지국은 보고된 v₄ _,A의 사용을 제한하는 요청을 받아들인다. 'avoidPMI' 행에 v₄ _,A가 1번 이상 나타나는 경우에도 역시 요청을 받아들인다. First, the first case (case A) is a case where the desPMI row and the avoidPMI row collide, for example, MS _A1 in cell A asks BS _A for a matrix of v ₄ , but v ₄ is for MS _B1 . This is the case of causing interference. The presence or absence of such a case can be known by checking whether a common element appears between the second row (desPMI) and the third row (avoidPMI) of the PMI table. In this case, since MS _B1 reported v ₄ _{, A} to BS _A as avoidPMI, it is assumed that the CCZ of cell A is a scarcely loaded cell, so that the base station of cell A cannot use the reported v ₄ _{, A.} Accept the restricting request. If v ₄ _{, A} appears more than once in the 'avoidPMI' line, the request is also accepted.

다음으로 두 번째 경우(case B)는, recomPMI 행과 desPMI가 충돌하는 경우로서, 예를 들어 MS_C1은 v₃을 요청하지만, v₃가 MS_A1에 간섭을 미치기 때문에, MS_A1은 v₄ _,C를 MS_C1에 요청하는 경우가 이에 해당한다. 이때, MS_A1이 recomPMI를 보고했다는 것은, 셀 C의 CCZ가 partially loaded 셀이라는 사실을 전제하고 있으므로, 셀 C의 기지국은 보고된 v₄ _,C의 사용을 권유하는 요청을 받아들인다. In the second case, the following (case B), since a case that the recomPMI rows and desPMI collision, for example, MS _C1 is requested v _3, however, v ₃ is exert interference to MS _A1, MS _A1 is v _{_4,} This is the case when requesting _C to MS _C1 . At this time, since the MS _A1 reported recomPMI assumes that the CCZ of the cell C is a partially loaded cell, the base station of the cell C accepts a request for recommending the use of the reported v ₄ _{, C.}

마지막으로 세 번째 경우(case C)는, 복수 개의 충돌이 발생하는 경우이다. 이 경우는 desPMI 행과 recomPMI 행 사이에서만 발생할 수 있으며, 구체적으로는 desPMI 행의 한 요소와 recomPMI 행의 복수 개 요소가 동시에 충돌하는 경우가 이에 해당한다. 예를 들어, MS_D1은 셀 D에 대해 v₇을 desPMI로 보고하였지만, 이 벡터 혹은 매트릭스가 MS_A1, MS_B1에는 간섭을 미치기 때문에, MS_A1은 v₈ _,D를, MS_B1은 v₆ _,D를 recomPMI로 보고할 수 있다.Finally, in the third case (case C), there are multiple collisions. This case can occur only between the desPMI row and the recomPMI row. Specifically, this is the case where one element of the desPMI row and a plurality of elements of the recomPMI row collide simultaneously. For example, MS _D1 reported v ₇ as desPMI for cell D, but since this vector or matrix interferes with MS _A1 and MS _B1 , MS _A1 is v ₈ _{, D} , and MS _B1 is v ₆ _, Report _D as recomPMI.

이후, 상기 기지국은 611단계에서 상기 PMI 테이블에서 단수의 충돌이 존재하는지 여부를 검사한다. 상기 단수의 충돌이 감지될 시, 상기 기지국은 인접 기지국으로부터 요청받은 PMI를 이용하여 빔형성을 수행한다. 예를 들어, desPMI 행과 avoidPMI 행이 충돌하는 경우(case A), 상기 avoidPMI에 따라 해당 PMI의 사용을 제한하고, 스케줄링을 통해 다른 PMI를 단말에게 할당한다. 또한, recomPMI 행과 desPMI가 충돌하는 경우(case B), 상기 recomPMI에 따라 해당 PMI를 단말에게 할당한다. 즉, 제어기의 개입없이 기지국의 조정만으로 recomPMI, desPMI를 받아들일 수 있다.In step 611, the base station determines whether there is a single collision in the PMI table. When the single collision is detected, the base station performs beamforming using the PMI requested from the neighboring base station. For example, when the desPMI row and the avoidPMI row collide (case A), the use of the corresponding PMI is restricted according to the avoidPMI, and another PMI is allocated to the UE through scheduling. In addition, when the recomPMI row collides with the desPMI (case B), the corresponding PMI is allocated to the UE according to the recomPMI. That is, recomPMI and desPMI can be accepted only by the adjustment of the base station without intervention of the controller.

상기 단수의 충돌이 감지되지 않을 시, 상기 기지국은 613단계에서 복수 개의 충돌이 존재하는지 여부를 검사한다. 상기 복수 개의 충돌이 감지될 시, 상기 기지국은 제어기에 의해 결정된 PMI를 이용하여 빔형성을 수행하고, 충돌이 감지되지 않을 시, 현재의 PMI를 유지하여 빔형성을 수행한다. When the single collision is not detected, the base station determines whether a plurality of collisions exist in step 613. When the plurality of collisions are detected, the base station performs beamforming using the PMI determined by the controller. When the collision is not detected, the base station performs beamforming by maintaining the current PMI.

여기서, 복수 개의 충돌을 해소하는 두 가지 방법을 제안한다. 첫 번째 방법으로, 상기 제어기는 충돌하는 PMI 중 임의의 값을 결정하여 상기 기지국으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 충돌이 발생하는 경우(case C), 첫번째 방법으로, v₈ _,D, v₆ _,D와 같이 충돌하는 일련의 recomPMI 중에서 임의로 하나의 값을 선택하여, 셀 D의 기지국에 적용할 수 있다. 즉, 임의로 MS_A1이나 MS_B1 중에 하나의 단말을 선택하고, 상기 선택된 단말로부터 보고된 recomPMI를 선택하여, 셀 D에 반영할 수 있다. 이 경우 기지국만으로는 제어가 불가능하므로, 제어기의 중재에 따라 복수 개의 recomPMI 중 하나의 값을 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어 v₈ _,D를 선택하거나 v₆ _,D를 선택한다. Here, we propose two methods to resolve a plurality of collisions. In a first method, the controller may determine any value of colliding PMIs and provide it to the base station. For example, in the case where a plurality of collisions occur (case C), in the first method, one value is randomly selected from a series of colliding recomPMIs such as v ₈ _{, D} , v ₆ _, and D to the base station of cell D. Applicable That is, arbitrarily MS _A1 or MS _B1 One terminal may be selected, and recomPMI reported from the selected terminal may be selected and reflected in cell D. In this case, since only the base station can not control, one of a plurality of recomPMI can be arbitrarily selected according to the arbitration of the controller. For example, select v ₈ _{, D} or v ₆ _{, D.}

또한, 복수개의 충돌을 해소하는 두번째 방법으로, 상기 제어기는 충돌하는 v₈ _,D, v₆ _,D 두 인덱스(index)에 대해 MS_A1, MS_B1 각각의 CQI에 따라 순시 용량(instantaneous capacity)을 계산할 수 있다. 예를 들어, 기지국 A, 기지국 B는 각각 기지국 A-to-MS_A1, 기지국 B-to-MS_B1의 채널 정보를 가지고 있지만, 기지국 D-to-MS_A1, 기지국 D-to-MS_B1의 채널 정보를 가지고 있지 못한 점을 고려하여, 본 발명에서는 모든 채널 정보와 PMI 테이블을 가지고 있는 제어기에서의 계산을 제안한다. 즉, 원하는 경로(wanted path)의 채널 CQI, 간섭 경로(interfering path)의 채널 CQI, desPMI, recomPMI, avoidPMI를 모두 알고 있는 제어기에서 MS_A1와 MS_B1의 용량 합(sum capacity)을 상기 충돌이 발생하는 두 가지 경우, 즉 상기 예에서 v₈ _,D를 사용하는 경우와 v₆ _,D를 사용하는 경우에 대해 각각 계산하여 비교하고, 용량 합이 더 큰 쪽을 선택할 수 있다. 상기 제어기는 이 결정을 각 기지국으로 전달한다. In addition, as a second method of resolving a plurality of collisions, the controller determines the instantaneous capacity according to the CQI of each of MS _A1 and MS _B1 for two indexes of colliding v ₈ _{, D} , v ₆ _{, D.} Can be calculated For example, the base station A and the base station B have channel information of the base station A-to-MS _A1 and the base station B-to-MS _B1 , respectively, but the channel of the base station D-to-MS _A1 and the base station D-to-MS _B1 , respectively. In consideration of the absence of information, the present invention proposes a calculation in a controller having all channel information and a PMI table. That is, the collision occurs in the sum capacity of MS _A1 and MS _B1 in a controller that knows all of the channel CQI of the desired path and the channel CQI, desPMI, recomPMI, and avoidPMI of the interfering path. In the above example, that is _, the case of using v ₈ _{, D} and the case of using v ₆ _{, D} can be calculated and compared, respectively, and the larger capacity sum can be selected. The controller communicates this decision to each base station.

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.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

도 1은 본 발명에서 고려하는 SFR(Soft Frequency Reuse) 기반의 다중 셀 시나리오를 도시한 예시도,1 is an exemplary diagram illustrating a multi-cell scenario based on soft frequency reuse (SFR) according to the present invention;

도 2는 본 발명에서 고려하는 또 다른 다중 셀 시나리오를 도시한 예시도,2 is a diagram illustrating another multi-cell scenario contemplated by the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 다중 안테나를 가지는 단말의 장치 구성을 도시한 블록도,3 is a block diagram showing a device configuration of a terminal having multiple antennas in a cellular wireless communication system according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 다중 안테나를 가지는 기지국의 장치 구성을 도시한 블록도,4 is a block diagram showing an apparatus configuration of a base station having multiple antennas in a cellular wireless communication system according to the present invention;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 단말의 PMI 선택 방법의 절차를 도시한 흐름도, 및5 is a flowchart illustrating a procedure of a PMI selection method of a terminal for reducing intercell interference in a cellular wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 셀룰러 무선통신 시스템에서 셀간 간섭을 감소시키기 위한 기지국의 PMI를 이용한 빔형성 수행 방법의 절차를 도시한 흐름도.6 is a flowchart illustrating a method of performing beamforming using a PMI of a base station for reducing intercell interference in a cellular wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims

In the beamforming vector index selection method of the terminal in a wireless communication system,

Receiving loading status information of one or more neighboring interfering cells from a base station;

Requesting the base station to limit the use of a specific beamforming vector index or to recommend the use of a specific beamforming vector index or to maintain the use of the current beamforming vector index for the corresponding interfering cell according to the received loading context information. How to feature.

The method of claim 1,

The loading status information is information determined according to the number of terminals included in the center region of the interference cell or in the region of the interference cell.

The method of claim 1,

The loading status information is information received in a long term (long-term).

The method of claim 1,

And the loading situation information is classified into three categories: a fully loaded situation, a partially loaded situation, and a scarcely loaded situation.

The method of claim 4, wherein the requesting process comprises:

When the loading situation of the interfering cell is fully loaded, requesting to maintain the use of the current beamforming vector index for the interfering cell, and when the interfering cell is in a partially loaded situation, for the interfering cell Requests the use of a specific beamforming vector index in a direction that does not interfere with the terminal itself, and when the loading state of the interference cell is scarcely loaded, the specific beam in the direction of interfering with the terminal itself with respect to the corresponding interference cell. Requesting a restriction on the use of the shape vector index.

The method of claim 1, wherein before the loading status information receiving process,

Calculating a beamforming vector index desired by the terminal according to a channel estimation result;

Requesting the base station for scheduling the calculated beamforming vector index;

And scheduling the beamforming vector index from the base station.

A method of changing a beamforming vector index of a base station in a wireless communication system,

Transmitting loading status information of one or more neighboring interfering cells to the terminal;

Receiving, from the terminal, a request for limiting the use of a specific beamforming vector index, recommending the use of a specific beamforming vector index, or maintaining the use of the current beamforming vector index for the corresponding interference cell determined according to the loading situation information; Characterized in that.

The method of claim 7, wherein

The loading status information is information to be transmitted in a long-term (long-term).

The method of claim 7, wherein

The method of claim 10, wherein the request receiving process comprises:

When the loading situation of the interfering cell is fully loaded, and is requested to maintain the use of the current beamforming vector index for the interfering cell, and when the loading state of the interfering cell is partially loaded, When a specific beamforming vector index in a direction that does not interfere with the terminal itself is requested, and when the loading state of the interference cell is scarcely loaded, the specific beam in a direction that interferes with the terminal itself with respect to the corresponding interference cell. Method for receiving a request to limit the use of the shape vector index.

The method of claim 7, wherein before the loading status information transmission process,

Receiving a request for scheduling of a desired beamforming vector index from the terminal;

Scheduling the beamforming vector index to the terminal.

The method of claim 12,

Sharing the received request with at least one of one or more neighboring base stations and a controller;

Generating a beamforming vector index table according to the sharing;

In the beamforming vector index table, whether there is a collision between the beamforming vector index scheduled to the terminal, the specific beamforming vector index for which the usage restriction is requested, and the specific beamforming vector index for which the usage recommendation is requested To examine the process,

Changing a beamforming vector index scheduled to the terminal according to a request when a single collision exists;

Changing a beamforming vector index scheduled to the terminal to a beamforming vector index determined by the controller among beamforming vector indexes of corresponding requests when a plurality of collisions exist;

And if there is no collision, maintaining the beamforming vector index scheduled to the terminal.

The method of claim 13,

And when there is a plurality of collisions, any beamforming vector index of the beamforming vector indexes of the corresponding requests is determined by the controller.

The method of claim 13,

When there is a plurality of collisions, the sum of the instantaneous capacities of the terminals of the interfering cell transmitting the request when the controller uses a beamforming vector index according to each request in which the collision occurs. (sum capacity) is calculated and the beamforming vector index of the request with the largest sum of the capacities is determined.

An apparatus for selecting a beamforming vector index of a terminal in a wireless communication system,

A channel estimator for estimating a channel,

When the terminal calculates a desired beamforming vector index by using the channel estimation result, requests the base station to schedule the calculated beamforming vector index, and when loading status information of one or more neighboring interfering cells is received from the base station. And a feedback information generator for requesting to limit the use of a specific beamforming vector index or to recommend the use of a specific beamforming vector index or to maintain the use of the current beamforming vector index according to the received loading context information. Characterized in that the device.

The method of claim 16,

And the loading status information is information received in a long-term.

The method of claim 16,

The method of claim 19, wherein the feedback information generator,

When the loading situation of the interfering cell is fully loaded, requesting to maintain the use of the current beamforming vector index for the interfering cell, and when the interfering cell is in a partially loaded situation, for the interfering cell Requests the use of a specific beamforming vector index in a direction that does not interfere with the terminal itself, and when the loading state of the interference cell is scarcely loaded, the specific beam in the direction of interfering with the terminal itself with respect to the corresponding interference cell. Request a restriction on the use of the shape vector index.

An apparatus for changing a beamforming vector index of a base station in a wireless communication system,

After scheduling the beamforming vector index to the terminal, transmitting loading context information of one or more neighboring interfering cells to the terminal, and limiting the use of a specific beamforming vector index to the corresponding interference cell determined according to the loading context information from the terminal. Or a scheduler that receives a request for use of a specific beamforming vector index or maintenance of use of a current beamforming vector index;

And a Multiple Input Multiple Ouput (MIMO) processor for forming a beam for the terminal with the scheduled beamforming vector index.

The method of claim 21,

And the loading status information is information transmitted in a long-term.

The method of claim 21,

The system of claim 24, wherein the scheduler is

When the loading situation of the interfering cell is fully loaded, and is requested to maintain the use of the current beamforming vector index for the interfering cell, and when the loading state of the interfering cell is partially loaded, When a specific beamforming vector index in a direction that does not interfere with the terminal itself is requested, and when the loading state of the interference cell is scarcely loaded, the specific beam in a direction that interferes with the terminal itself with respect to the corresponding interference cell. And request to limit usage of the shape vector index.

The method of claim 21, wherein the scheduler,

Sharing the received request with at least one of one or more neighboring base stations and a controller, generating a beamforming vector index table according to the sharing, and scheduling the beamforming vector to the terminal in the generated beamforming vector index table After checking whether there is a collision between an index, the specific beamforming vector index for which the usage restriction is requested, and the specific beamforming vector index for which the usage recommendation is requested, and when there is a singular collision, according to the request Change the beamforming vector index scheduled to the terminal, and if there are a plurality of collisions, change the beamforming vector index scheduled to the terminal to the beamforming vector index determined by the controller among the beamforming vector indexes of the corresponding requests; When the collision does not exist, the beamforming vector index scheduled to the terminal is determined. Device for maintaining.

The method of claim 26,

When there is a plurality of collisions, the sum of the instantaneous capacities of the terminals of the interfering cell transmitting the request when the controller uses a beamforming vector index according to each request in which the collision occurs. (sum capacity) is calculated, of which the beamforming vector index of the request with the largest sum of the capacities is determined.