KR20110047230A - 광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 다중 안테나 전송 모드 수행 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 다중 안테나 전송 모드 수행 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 효율적으로 다중 기지국 전송 모드을 설정하기 위한 임시 기지국 식별자 결정 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 다중 기지국 전송(MultiBS MIMO) 모드 수행 방법은, 복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 복수의 주변 기지국 중 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 포함하는 제 2 방송 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 열거된 인덱스를 이용하여 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 효율적인 다중 안테나 전송 모드 수행 방법{Method of efficient Multi-BaseStation MIMO operation in a Broadband Wireless Access System}
본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 효율적으로 다중 기지국 전송 모드을 설정하기 위한 임시 기지국 식별자 결정 방법 및 그를 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
이하에서는, 다중 안테나 기술에 대하여 설명한다.
일반적인 기술에서는 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나를 사용했다. MIMO(Multi-Input Multi-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선통신시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 각 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀(cell) 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 2에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량(channel transmission capacity)이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트(rate)가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다. 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 위의 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다.
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
다중 안테나 기술은, 다양한 채널 경로를 통과한 심볼 들을 이용하여 전송 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식과, 다수의 송신 안테나를 이용하여 다수의 데이터 심볼을 동시에 송신하여 전송률을 향상시키는 공간 멀티플렉싱(spatial multiplexing) 방식으로 나눌 수 있다. 또한 이러한 두 가지 방식을 적절히 결합하여 각각의 장점을 적절히 얻을 수 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해, 다음과 같은 수학적 모델을 사용할 수 있다. 도 1과 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 이 경우 채널 행렬의 최대 랭크 Ri는 수학식 1과 같이 주어진다.
Figure pct00001
먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, 이와 같이 NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 이를 다음과 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure pct00002
한편, 각각의 전송 정보
Figure pct00003
에 있어 전송 전력을 달리 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure pct00004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보
Figure pct00005
는 수학식 3과 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
Figure pct00006
또한,
Figure pct00007
를 전송 전력의 대각행렬(diagonal matrix) P로 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00008
한편, 실제 전송되는 NT개의 송신신호(transmitted signal)
Figure pct00009
는 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure pct00010
에 가중치 행렬(weight matrix) W가 적용되어 구성될 수 있다. 여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 송신신호
Figure pct00011
를 벡터 x로 표기하고, x는 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00012
이때, 신호 벡터 x로 다음과 같이 표시하기로 한다. 여기서 wij는 i번째 송신안테나를 통해 송신되는 j번째 정보
Figure pct00013
에 대한 가중치를 의미하며, 행렬 W로 표시하기로 한다. W는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 지칭한다.
한편, 상술한 전송 신호 x는 공간 다이버시티를 사용하는 경우와 공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우로 나누어 생각해 볼 수 있다.
공간 멀티플렉싱을 사용하는 경우는 서로 다른 신호를 다중화하여 보내게 되므로, 정보 벡터 s의 원소들이 각각 서로 다른 값을 가지게 되는 반면, 공간 다이버시티를 사용하게 되면 같은 신호를 여러 채널 경로를 통하여 보내게 되므로 정보 벡터 s의 원소들이 모두 같은 값을 갖게 된다.
물론, 공간 멀티플렉싱과 공간 다이버시티를 혼합하는 방법도 고려 가능하다. 즉, 예를 들어 일부의 송신 안테나를 통하여 같은 신호를 공간 다이버시티를 이용하여 전송하고, 나머지 송신 안테나를 통하여 각각 다른 신호를 공간 멀티플렉싱하여 보내는 경우도 고려할 수 있다.
NR개의 수신안테나가 있는 경우 각 안테나의 수신신호
Figure pct00014
를 수학식 6과 같이 벡터로 표현할 수 있다.
Figure pct00015
한편, 다중 안테나 통신 시스템에 있어서의 채널을 모델링하는 경우, 채널은 송수신 안테나 인덱스에 따라 구분할 수 있으며, 송신 안테나 j와 수신 안테나 I 사이에 형성되는 채널을 hij로 표시할 수 있다. 여기서, hij의 인덱스의 순서는, 수신 안테나 인덱스가 먼저, 송신안테나의 인덱스가 나중임에 유의한다.
이러한 채널 여러 개를 군집화함으로써(grouping) 벡터 및 행렬 형태로 표시할 수 있다. 벡터 형태로 표시할 경우 다음과 같이 설명할 수 있다.
도 2는 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
도 2는 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 총 NT개의 송신 안테나로부터 수신안테나 i로 도착하는 채널은 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
Figure pct00016
또한, NT개의 송신 안테나로부터 NR개의 수신 안테나를 거치는 채널을 행렬로서 표현하면 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00017
실제 채널은 위와 같은 채널 행렬 H를 거친 후에 백색잡음(AWGN; Additive White Gaussian Noise)이 더해지게 되므로, NR개의 수신안테나 각각에 더해지는 백색잡음
Figure pct00018
을 벡터로 표현하면 수학식 9와 같다.
Figure pct00019
위와 같이 모델링한 수학식들을 사용하여 수신신호를 수학식 10과 같이 표현할 수 있다.
Figure pct00020
한편, 채널의 상태를 나타내는 채널 행렬 H의 행(row)과 열(column)의 수는 송수신 안테나 수에 의해서 결정된다. 채널 행렬 H는 앞서 살펴본 바와 같이, 행(row)의 수는 수신 안테나의 수 NR과 동일하고, 열(column)의 수는 송신 안테나의 수 NT과 동일하다. 즉, 채널 행렬 H는 NR*NT행렬이 된다.
일반적으로, 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의된다. 따라서, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 11과 같이 제한된다.
Figure pct00021
또한, 행렬을 고유치 분해(Eigen value decomposition)를 하였을 때, 고유치(eigen value)들 중에서 0이 아닌 고유치들의 개수로 랭크를 정의할 수 있다. 비슷한 방법으로, 랭크를 SVD(singular value decomposition) 했을 때 0이 아닌 특이값(singular value)들의 개수로 정의할 수 있다. 따라서, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다.
다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다.
채널 행렬이 H는 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pct00022
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
상술한 다중 안테나 기술을 하향링크 전송에 이용하는 경우, 주변에 복수의 기지국이 하나의 단말에 대한 하향링크 전송(downlink Multi-BS MIMO)에 영향을 주게 된다. 이때, 전송 방식에 따라 downlink Multi-BS MIMO는 두 가지 측면에서 고려될 수 있다.
그 하나는 하나의 단말에 복수의 기지국이 동일한 신호를 전송하는 조인트 다중안테나 프로세싱(Joint MIMO Processing) 모드의 측면이고, 다른 하나는 다중 안테나 환경에서 서빙 기지국으로부터 수신되는 신호에 다른 기지국의 간섭을 최소화하는 다중 기지국 조화 단일 기지국 프리코딩(Single BS Precoding with Multi-BS coordination)의 측면이다.
광대역 무선 접속 시스템, 예를 들어, IEEE 802.16m 시스템에서 상술한 다중 안테나 기술이 적용되기 위해서는 단말이 다중 안테나를 통해 신호를 전송하는 주변 기지국에 대한 정보를 알 필요가 있다. 그러나, 현재 단말이 다중 안테나 전송 모드에 참여하고 있거나, 참여할 수 있는 기지국의 정보(예를 들어, 기지국 식별자)를 효율적으로 획득하고, 다중 안테나 전송을 요청할 수 있는 절차가 정의되지 않고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중 안테나 환경에서 다중 기지국 하향링크 전송 모드를 효율적으로 수행할 수 있는 방법 및 그를 수행하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중 기지국 전송 모드를 설정함에 있어 다중 기지국 전송 모드에 참여하는 기지국의 정보를 보다 효율적으로 교환할 수 있는 방법 및 그를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 다중 기지국 전송(MultiBS MIMO) 모드 수행 방법은, 복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 복수의 주변 기지국 중 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 포함하는 제 2 방송 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 열거된 인덱스를 이용하여 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 임시 기지국 식별자를 결정하는 단계는 상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 수행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고, 상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방법은 상기 제 1 메시지에 포함된 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 기지국 리스트에 포함되는 기지국 각각에 대한 채널 측정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 방법은 상기 측정 결과 채널 상태가 기 설정된 문턱값 이상인 기지국 각각에 대응되는 적어도 하나의 임시 기지국 식별자 및 상기 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드의 종류를 지시하는 필드를 포함하는 요청 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고, 상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며, 상기 요청 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지인 것이 바람직하다.
상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광대역 무선 접속 시스템에서 서빙 기지국이 다중 기지국 전송(MultiBS MIMO) 모드를 수행하는 방법은, 복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 방송하는 단계; 상기 복수의 주변 기지국 중 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 포함하는 제 2 방송 메시지를 방송하는 단계; 및 상기 열거된 인덱스를 이용하여 결정된 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자 중 적어도 하나를 포함하는 상기 다중 기지국 전송을 요청하는 메시지를 단말로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 임시 기지국 식별자는 상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고, 상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 방법에서 상기 요청 메시지에 포함된 임시 식별자 각각에 대응하는 기지국의 상기 다중 기지국 전송 모드 참여여부를 지시하는 비트맵을 포함하는 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고, 상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며, 상기 요청하는 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지이고, 상기 응답 메시지는 다중 기지국 전송 응답(AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP) 메시지인 것이 바람직하다.
상기와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 단말기는, 프로세서; 및 복수의 안테나를 구비하며 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함할 수 있다. 여기서 상기 프로세서는, 서빙 기지국이 방송하는 제 1 방송 메시지를 통하여 복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 획득하고, 상기 복수의 주변 기지국 중 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 상기 서빙 기지국이 방송하는 제 2 방송 메시지를 통하여 획득하면, 상기 열거된 인덱스를 이용하여 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자를 결정하도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 프로세서는 상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 상기 임시 기지국 식별자를 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고, 상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로세서는 상기 제 1 메시지에 포함된 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 기지국 리스트에 포함되는 기지국 각각에 대한 채널 측정을 수행하도록 제어하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프로세서는 상기 측정 결과 채널 상태가 기 설정된 문턱값 이상인 기지국 각각에 대응되는 적어도 하나의 임시 기지국 식별자 및 상기 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드의 종류를 지시하는 필드를 포함하는 요청 메시지가 상기 서빙 기지국으로 더욱 전송되도록 제어할 수 있다.
아울러, 상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고, 상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며, 상기 요청 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지인 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예들을 통하여 다중 안테나 환경에서 다중 기지국 하향링크 전송 모드가 효율적으로 수행될 수 있다.
둘째, 본 발명의 실시예들을 통하여 다중 기지국 전송 모드를 설정함에 있어 다중 기지국 전송 모드에 참여하는 기지국의 정보를 교환함에 있어 짧은 임시 식별자를 사용하므로 시그널링 오버헤드가 감소한다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 NT개의 송신 안테나로부터 수신 안테나 i까지의 채널을 도시한 도면이다.
도 3은 다중 안테나 환경에서 복수의 기지국과 단말의 교신에 있어 신호와 간섭의 관계를 나타낸다.
도 4는 조인트 다중 안테나 프로세싱 기법의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임시 기지국 식별자의 획득 및 다중 기지국 하향링크 전송 모드의 요청 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 기지국 전송 모드에서 단말의 피드백 동작 과정의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(AP: Access Point), ABS (Advanced BS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), AMS (Advanced MS) 또는 SS(Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 IEEE P802.16m 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하에서는 하향링크 다중 안테나 전송의 형태에 대하여 보다 상세히 설명한다.
폐루프 다중안테나(closed-loop MIMO) 기법은 멀티 셀 환경에서 일반적인 유저성능(average user-throughput)뿐 아니라 셀 에지에서의 성능(cell-edge throughput)까지 향상시킬 수 있는 기법으로 잘 알려져 있다. 그러나 셀 에지에 위치하는 단말은 여전히 인접셀로부터의 간섭에 취약하다. 따라서, 단말이 각 셀로부터의 신호를 측정하여 가장 간섭이 적은 프리코딩 행렬 인덱스(PMI)를 서빙 기지국에 보고하여 이웃 셀에 해당 PMI의 사용을 추천하거나, 가장 간섭이 큰 PMI를 서빙 기지국에 보고하여 이웃 셀에 해당 PMI의 사용을 제한하는 방법이 주로 사용된다. 이러한 다중 안테나 환경에서 복수의 기지국과 단말의 교신에 있어 신호와 간섭의 관계에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 모든 기지국은 백본망을 통하여 연결되며, 코드북에서 추천하거나 제한할 PMI(restricted/recommended PMI)는 어둡게 표시되며, 모든 기지국은 동일한 코드북을 사용하는 것으로 가정한다.
MSedge_B는 셀 A(cell_A)의 가장자리에 위치하며 이웃 셀(cell_B and cell_C)에 의해 영향을 받는다. 비교적 높은 전송 전력 신호를 수신하는 다른 단말(MSin_D, MSin_E and MSin_F)들은 각 셀의 중심에 가까이 위치한다. PMI 추천/제한 기법에서는 MSedge_B가 간섭을 발생시키는 다른 기지국들(BS_2, BS_3)과의 간섭을 측정하여 최적의 PMI를 찾아 서빙 기지국(BS_1)으로 보고하게 된다. 그에 따라 서빙 기지국(BS_1)은 단말로부터 보고된 PMI를 백본망을 통하여 이웃 셀에 알리게 된다.
셀 C(Cell_C)에 위치한 2번 기지국(BS_2)이 서빙 기지국(BS_1)으로부터 PMI 정보를 수신하는 경우, 해당 PMI를 추천하는 경우 이를 사용하고, 해당 PMI를 제한하는 경우 이를 사용하지 않게 된다.
도 3을 참조하여 상술한 PMI 추천 또는 제한 기법은 멀티 셀 환경에서 단말의 서빙 기지국이 하나인 상황을 가정하여 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 다중 안테나 전송 기법은 복수의 기지국으로부터 전송을 받는 경우까지 가정한다. 이러한 전송 기법으로, 다중 기지국 조정 단일 기지국 프리코딩(Single-BS precoding with MultiBS Coordination) 모드, 폐루프 매크로 다이버시티(이하 "CL-MD"라 칭함) 모드 및 조인트 다중 안테나 프로세싱(Joint MIMO processing, 이하 "JP"라 칭함) 모드를 들 수 있다.
CL-MD 모드는 둘 이상의 기지국으로부터 단말이 하향링크 신호를 수신하되, 이를 위한 최적의 PMI를 폐루프 방식으로 기지국에 피드백하는 방식이다. JP 모드는 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 조인트 다중 안테나 프로세싱 기법(joint MIMO processing scheme)의 일례를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 단말은 셀 A, 셀 B 및 셀 C로부터 조인트 프로세싱을 위하여 지정된 자원(JP Zone, 즉, 특정 시간 축 및 주파수 축에 해당하는 자원)을 통하여 신호를 수신하여 공간 다이버시티 효과를 가질 수 있다. 다만, 도 4에서는 JP 모드에 참여하는 기지국 모두가 동일한 자원을 사용하는 것으로 되어 있으나 본 발명은 기지국별로 상이한 자원이 사용되는 경우도 배제하지 않는다.
상술한 다중 기지국 하향링크 전송 모드(Single-BS precoding with MultiBS Coordination 모드, CL-MD 모드 또는 JP 모드)를 IEEE802.16m 시스템에 적용함에 있어, 단말은 먼저 각 모드에 참여할 수 있는 주변 기지국의 정보를 파악하고, 해당 기지국과의 채널 상태를 측정할 수 있다. 단말은 측정 결과를 이용하여 자신이 선호하는 기지국들의 리스트을 서빙 기지국에 보고하면서 다중 기지국 하향링크 전송 모드를 통한 데이터 전송을 요청할 수 있다. 단말의 보고를 참고하여 기지국은 해당 모드에 참여할 기지국들을 결정하고 이를 리스트로 단말에 알려줄 수 있다. 이하, 편의상 다중 기지국 하향링크 전송 모드에 참여할 수 있는 기지국들의 세트를 다이버시티 세트(Diversity set)라 칭한다.
단말이 다이버시티 세트에 대한 정보를 획득하면, 단말은 다중 기지국 하향링크 전송 모드(Single-BS precoding with MultiBS Coordination 모드, CL-MD 모드 또는 JP 모드)의 수행에 요구되는 정보(예를 들어, PMI 피드백)를 소정의 MAC 메시지를 통하여 기지국과 교환할 수 있다.
단말은 주변 기지국의 정보를 기본적으로 기지국으로부터 방송되는 이웃 공시 메시지(AAI_NBR-ADV)를 통하여 얻을 수 있다. 이웃 공시 메시지에는 48비트 크기의 주변 기지국의 전체 기지국 식별자(full BSID)가 포함되며, 이를 메시지 내에서 8비트 크기의 인덱스로 구분한다. 다중 기지국 하향링크 전송 모드를 요청하고 해당 모드에 참여하는 기지국을 결정하기 위하여, 단말과 기지국이 주고 받는 매체접속제어 관리 메시지(MAC management message)에도 해당 모드에 참여할 수 있거나 참여하는 기지국의 리스트가 포함된다. 시그널링 오버헤드의 감소를 위하여 이러한 MAC 메시지에 포함되는 기지국의 리스트를 보다 효율적으로 포함시킬 필요가 있다.
그런데, 단말이 다중 기지국 모드 관련 MAC 메시지를 기지국과 교환함에 있어 다이버시티 세트가 이미 정해져 있음에도 해당 MAC 메시지에 포함되는 기지국의 리스트를 이웃 공시 메시지에서와 같이, 각 기지국을 식별하기 위하여 기지국 당 8비트를 사용하는 경우 리스트의 크기는 8n(n= 리스트에 포함되는 기지국의 개수)비트가 된다. 이는 상당한 시그널링 오버헤드를 야기할 수 있다.
따라서, 다중셀 환경에서 단말과 서빙 기지국이 다중 기지국 하향링크 전송 모드 관련 MAC 메시지를 전송할 때 그에 포함되는 기지국 리스트에서, 각 기지국을 식별하기 위한 효율적인 방법이 요구된다. 이를 위하여 본 발명에서는 단말이 다이버시티 셋을 통하여 암시적으로 획득할 수 있는, 보다 크기가 작은 별도의 기지국 식별자를 사용할 것을 제안한다.
이하에서는 편의상 본 발명에 따른 별도의 기지국 식별자를 "임시 기지국 식별자(Temp_BSID)"라 칭한다.
본 발명에 따른 별도의 기지국 식별자는, 상술한 바와 같이 다이버시티 셋을 통하여 단말에 암시적으로 획득할 수 있다. 따라서, 단말은 먼저 다이버시티 셋을 특정 MAC 메시지를 통하여 획득할 필요가 있다. 이러한 MAC 메시지로 하향링크 간섭 완화(DownLink Interference Mitigation, AAI_DL_IM) 메시지가 사용될 수 있다.
아래 표 1은 AAI_DL_IM 메시지에 포함될 수 있는 파라미터를 나타낸다.
Figure pct00023
표 1을 참조하면, AAI_DL_IM 메시지에는 다중 기지국 하향링크 전송 모드를 수행할 수 있는 기지국의 수, 즉, 다이버시티 세트에 포함되는 기지국의 숫자를 나타내는 필드(diversitySetNum)가 포함된다. 본 필드는 4비트 크기이므로 최대 16개까지의 기지국을 나타낼 수 있다.
또한, AAI_DL_IM 메시지에는 임시 기지국식별자 세트(tempBsid_SET) 필드가 포함되며, 이 필드에는 다이버시티 세트에 포함되는 기지국들의 인덱스가 나열된다. 이때 사용되는 인덱스는 AAI_NBR-ADV 메시지에서 기지국을 식별하기 위한 8비트 인덱스와 동일한 것일 수 있다. 본 필드에 나열되는 기지국의 수는 diversitySetNum 필드의 값(즉, 최대 16개)에 대응될 수 있다.
임시 기지국식별자 세트(tempBsid_SET) 필드에 나열되는 기지국의 8비트 인덱스는 다시 순서대로 인덱싱될 수 있으며, 이와 같은 방법으로 생성된 인덱스가 본 발명에서 제안하는 임시 기지국 식별자가 된다. 결국 임시 기지국식별자 세트(tempBsid_SET) 필드에는 총 16개의 기지국이 나열될 수 있고, 4비트를 이용하여 tempBsid_SET 필드의 모든 기지국(즉, 다이버시티 세트)에 대한 인덱싱이 가능하며, 단말은 상술한 방법을 통하여 묵시적으로 임시 기지국 식별자를 획득할 수 있다.
본 발명에 따른 4비트의 임시 기지국 식별자의 크기는 AAI_NBR-ADV 메시지에서 각 기지국을 식별하기 위한 8비트 인덱스의 절반의 크기가 된다. 따라서, 본 발명에 따른 임시 기지국 식별자가 다중 기지국 하향링크 전송 모드의 요청 또는 피드백을 위한 MAC 메시지에 사용되는 경우, 그에 포함되는 기지국 리스트의 크기 또한 절반이 되는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 임시 기지국 식별자가 단말에 획득되는 형태 및 임시 기지국 식별자가 사용되는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임시 기지국 식별자의 획득 및 다중 기지국 하향링크 전송 모드의 요청 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단말은 기지국으로부터 방송되는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지를 수신하여 주변 기지국의 시스템 정보를 획득할 수 있다(S501).
이때, 상술한 바와 같이 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지에는 기지국의 전체 식별자(full BSID) 48비트가 포함되나, 메시지 내에서 각 기지국은 8비트 크기의 인덱스(즉, ABS Index)를 통하여 구분될 수 있다.
다음으로, 단말은 기지국으로부터 방송되는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지를 수신하여 표 1을 참조하여 상술한 방법을 통하여 암시적으로 임시 기지국 식별자를 획득할 수 있다(S502).
여기서 AAI_NBR-ADV 메시지 및 AAI_DL_IM 메시지에는 변경 카운트(change count)가 포함되어 단말은 변경 카운트 값을 비교하여 서로의 버전이 맞는지 여부를 확인할 수 있다. 만일 변경 카운트 값이 서로 다른 경우, AAI_NBR-ADV 메시지의 8비트 인덱스가 지시하는 실제 기지국이 상이할 수 있다. 이렇게 되면 8비트 인덱스를 참조하는 AAI_DL_IM 메시지의 다이버시티 세트가 지시하는 실제 기지국이 상이할 수 있으며, 결국 다이버시티 세트를 통해 획득된 임시 기지국 식별자가 지시하는 실제 기지국이 상이할 수 있기 때문이다. 이러한 경우 단말은 동일한 변경 카운트 값을 갖는 두 메시지를 획득할 때까지 대기하는 것이 바람직하다.
이후 단말은 상술한 두 메시지의 정보를 이용하여 다이버시티 세트에 포함되는 기지국에 대한 스캔을 수행하여 각 기지국과의 채널 상태를 판단할 수 있다(S503).
이때, 단말은 스캔을 수행함에 있어 이웃 공시 메시지에 포함된 각 주변 기지국의 시스템 정보를 이용할 수 있다. 단말은 판단한 채널 상태를 이용하여 다중 기지국 하향링크 전송 모드를 요청하는 메시지, 즉, AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ 메시지를 서빙 기지국으로 전송할 수 있다(S504).
아래 표 2는 AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ 메시지에 포함되는 정보의 일례를 나타낸다.
Figure pct00024
표 2를 참조하면, AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ 메시지에는 Multi-BS MIMO Request 필드가 포함되어 단말이 요청하는 다중 기지국 전송모드를 지시할 수 있다.
또한, NumBS 필드를 통하여 다이버시티 세트에 포함되는 기지국 중 단말의 채널 측정 결과 소정의 문턱값을 넘는 기지국의 개수를 지시할 수 있으며, tempBsid 필드를 통하여 문턱값을 넘는 기지국의 임시 기지국 식별자가 포함될 수 있다.
서빙 기지국은 단말로부터 수신한 AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ 메시지를 이용하여 채널 상태가 소정의 문턱 값을 넘는 기지국에 대한 정보를 이용하여 최종적으로 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드에 참여할 다이버시티 세트를 결정하고, 그 결과를 AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP 메시지를 통하여 단말로 전송할 수 있다(S505).
아래 표 3은 AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP 메시지에 포함될 수 있는 정보의 일례를 나타낸다.
Figure pct00025
표 3을 참조하면, AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP 메시지에는 마지막으로 전송된 AAI_DL-IM 메시지에 포함된 기지국 중 단말이 요청한 다중 기지국 전송 모드에 참여하는 기지국을 나타내는 비트맵(adjAbsBitmapMultiBSMIMO) 필드가 포함될 수 있다. 이때, 비트맵은 AAI_NBR-ADV 메시지가 아니라 AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ 메시지에 포함된 기지국 중 단말이 요청한 다중 기지국 전송 모드에 참여하는 기지국을 나타내는 것일 수도 있다.
AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP 메시지를 수신한 단말은 비트맵이 지시하는 기지국들을 통하여 다중 기지국 전송 모드로 데이터를 수신할 수 있다(S506).
한편, 본 발명에 따른 임시 기지국 식별자는 다중 기지국 전송 모드에서 단말이 기지국에 피드백 정보를 전송하기 위한 MAC 메시지에도 사용될 수 있다. 이를 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 기지국 전송 모드에서 단말의 피드백 동작 과정의 일례를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 단말은 도 5의 S501 내지 S505 과정과 유사한 절차를 통하여 다중 기지국 전송 모드로 동작할 수 있다(S601).
이때, 서빙 기지국으로부터 다중 기지국 전송 모드 동작 상태에 대한 피드백 요청을 수신할 수 있다(S602). 여기서 기지국은 단말에 피드백 정보를 요청하기 위하여 피드백 폴링 에이맵 정보요소(Feedback Polling A-MAP IE)를 이용할 수 있다.
기지국으로부터 피드백 정보를 요청받은 단말은 AAI_MultiBS_MIMO_FBK 메시지를 통하여 기지국에 피드백 정보를 전송할 수 있다(S603).
아래 표 4는 AAI_MultiBS_MIMO_FBK 메시지에 포함되는 정보의 일례를 나타낸다.
Figure pct00026
표 4를 참조하면, AAI_MultiBS_MIMO_FBK 메시지에는 채널 품질 정보(CQI)를 지시하는 필드, PMI를 지시하는 필드 및 임시 기지국 식별자(Temp_BSID) 필드 등이 포함될 수 있다. 여기서 임시 기지국 식별자 필드에는 다이버시티 세트에 포함되는 기지국 중 해당 전송 모드에 참여하는 임시 기지국 식별자가 포함될 수 있다.
단말 및 기지국 구조
이하, 본 발명의 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국(FBS, MBS)을 설명한다.
단말은 상향링크에서는 송신기로 동작하고, 하향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신기로 동작하고, 하향링크에서는 송신기로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다.
송신기 및 수신기는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신기 및 수신기는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다. 이러한 송신단과 수신단의 일례를 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예로서, 송신단 및 수신단 구조의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 좌측은 송신단의 구조를 나타내고, 우측은 수신단의 구조를 나타낸다. 송신단과 수신단 각각은 안테나(5, 10), 프로세서(20, 30), 전송모듈(Tx module(40, 50)), 수신모듈(Rx module(60, 70)) 및 메모리(80, 90)를 포함할 수 있다. 각 구성 요소는 서로 대응되는 기능을 수행할 수 있다. 이하 각 구성요소를 보다 상세히 설명한다.
안테나(5, 10)는 전송모듈(40, 50)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신모듈(60, 70)로 전달하는 기능을 수행한다. 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
안테나, 전송모듈 및 수신모듈은 함께 무선통신(RF) 모듈을 구성할 수 있다.
프로세서(20, 30)는 통상적으로 이동 단말기 전체의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다. 보다 구체적으로, 프로세서(20, 30)는 상술한 다중 기지국 전송 모드에 관한 절차를 수행하기 위한 전반적인 제어를 수행할 수 있다.
특히, 이동 단말기의 프로세서는 서빙 기지국으로부터 방송되는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지를 통하여 해당 메시지의 변경 카운트 정보 및 이웃 기지국의 식별자 및 그에 대한 8비트 인덱스를 획득할 수 있다.
또한, 이동 단말기의 프로세서는 서빙 기지국으로부터 방송되는 AAI_DL_IM 메시지를 수신하여 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는 기지국 리스트(즉, 다이버시티 세트)에 대한 암시적 인덱싱을 통하여 임시 기지국 식별자(Temp_BSID)를 획득할 수 있다. 이동 단말기의 프로세서는 획득한 정보를 이용하여 서빙 기지국에 다중 기지국 전송 모드를 요청할 수 있으며, 이때 요청 메시지(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ)에 임시 기지국 식별자를 이용하여 채널 상태가 소정 문턱값을 넘는 기지국을 보고할 수 있다.
이후 단말의 프로세서는 AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP 메시지를 통하여 서빙 기지국에서 결정된 다중 기지국 전송 모드에 참여하는 기지국을 판단할 수 있다.
상술한 프로세서의 동작의 보다 세부적인 절차는 도 5 및 도 6을 참조하여 상술한 실시예들에 개시된 동작 과정의 전반적인 제어 동작을 수행할 수 있다.
전송 모듈(40, 50)은 프로세서(20, 30)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(10)에 전달할 수 있다.
수신 모듈(60, 70)은 외부에서 안테나(5, 10)를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(20, 30)로 전달할 수 있다.
메모리(80, 90)는 프로세서(20, 30)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 임시 기지국 식별자 정보)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(80, 90)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
한편, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등이 상술한 모듈 중 적어도 하나를 통하여 수행하거나, 이러한 기능을 수행하기 위한 별도의 수단, 모듈 또는 부분 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

Claims (17)

  1. 광대역 무선 접속 시스템에서 단말이 다중 기지국 전송(MultiBS MIMO) 모드를 수행하는 방법에 있어서,
    복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 제 1 방송 메시지를 통하여 지시되는 복수의 주변 기지국 중 상기 서빙 기지국과 함께 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 포함하는 제 2 방송 메시지를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 열거된 인덱스를 이용하여 상기 제 2 방송 메시지의 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자를 결정하는 단계를 포함하는, 다중 기지국 전송 모드 수행 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 임시 기지국 식별자를 결정하는 단계는,
    상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고,
    상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 메시지에 포함된 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 기지국 리스트에 포함되는 기지국 각각에 대한 채널 측정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 측정 결과 채널 상태가 기 설정된 문턱값 이상인 기지국 각각에 대응되는 적어도 하나의 임시 기지국 식별자 및 상기 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드의 종류를 지시하는 필드를 포함하는 요청 메시지를 상기 서빙 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고,
    상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며,
    상기 요청 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지인 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  7. 광대역 무선 접속 시스템에서 서빙 기지국이 다중 기지국 전송(MultiBS MIMO) 모드를 수행하는 방법에 있어서,
    복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 포함하는 제 1 방송 메시지를 방송하는 단계;
    상기 제 1 방송 메시지를 통하여 지시되는 복수의 주변 기지국 중 상기 서빙 기지국과 함께 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 포함하는 제 2 방송 메시지를 방송하는 단계; 및
    상기 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드를 지시하는 요청 필드를 포함하는 다중 기지국 전송 요청 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함하는, 다중 기지국 전송 모드 수행 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 요청 필드가 다중 기지국 조화 단일 기지국 프리코딩(Single-BS precoding with Multi-BS Coordination)을 지시하는 값으로 설정된 경우,
    상기 요청 메시지는,
    상기 기지국 세트 정보에 열거된 기지국들에 대하여 결정된 임시 기지국 식별자들 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 임시 기지국 삭별자들은 상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 결정된 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고,
    상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 요청 필드가 조인트 다중안테나 프로세싱(Multi-BS Joint MIMO Processing)을 지시하는 값으로 설정된 경우,
    상기 기지국 세트 정보에 포함되는 이웃 기지국들 중 상기 다중 기지국 전송 모드 참여하는 기지국을 지시하는 비트맵을 포함하는 응답 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고,
    상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며,
    상기 요청하는 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지이고,
    상기 응답 메시지는 다중 기지국 전송 응답(AAI_MULTI_BS_MIMO-RSP) 메시지인 것을 특징으로 하는 다중 기지국 전송 모드 수행방법.
  12. 이동 단말기에 있어서,
    프로세서; 및
    복수의 안테나를 구비하며 상기 프로세서의 제어에 따라 외부와 무선 신호를 송수신하기 위한 무선통신(RF) 모듈을 포함하되,
    상기 프로세서는,
    서빙 기지국이 방송하는 제 1 방송 메시지를 통하여 복수의 주변 기지국의 시스템 정보를 획득하고, 상기 복수의 주변 기지국 중 상기 다중 기지국 전송 모드에 참여할 수 있는적어도 하나의 주변 기지국에 대응되는 인덱스가 열거된 기지국 세트 정보를 상기 서빙 기지국이 방송하는 제 2 방송 메시지를 통하여 획득하면, 상기 열거된 인덱스를 이용하여 상기 제 2 방송 메시지의 상기 기지국 세트 정보에 포함되는 기지국 각각에 대한 임시 기지국 식별자를 결정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 열거된 인덱스를 다시 순서대로 색인하는 방법으로 상기 임시 기지국 식별자를 결정하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 주변 기지국에 대응되는 인덱스는 8비트 크기이고,
    상기 임시 기지국 식별자는 4비트 크기인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 1 메시지에 포함된 상기 시스템 정보를 이용하여 상기 기지국 리스트에 포함되는 기지국 각각에 대한 채널 측정을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 측정 결과 채널 상태가 기 설정된 문턱값 이상인 기지국 각각에 대응되는 적어도 하나의 임시 기지국 식별자 및 상기 단말이 요청하는 다중 기지국 전송 모드의 종류를 지시하는 필드를 포함하는 요청 메시지가 상기 서빙 기지국으로 더욱 전송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1 방송 메시지는 이웃 공시(AAI_NBR-ADV) 메시지이고,
    상기 제 2 방송 메시지는 하향링크 간섭 완화(AAI_DL_IM) 메시지며,
    상기 요청 메시지는 다중 기지국 전송 요청(AAI_MULTI_BS_MIMO-REQ) 메시지인 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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