KR20110090645A

KR20110090645A - 폐루프 다중사용자 다중 송수신 안테나 시스템에서 프리 스케쥴링 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20110090645A
Application number: KR1020100010556A
Authority: KR
Inventors: 강승원; 박성우; 윤순영; 황근철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2011-08-10
Also published as: KR101585697B1; US8711964B2; US20110188599A1

Abstract

본 발명은 폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링 방법 및 장치를 개시한다. 기지국은, 셀 내의 단말들로부터 각 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 수신하고, 상기 채널 정보를 참조하여 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 결정하며, 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호들을 전송할 것을 통지한다. 상기 해당 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호들이 수신되면, 기지국은 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에 대한 스케쥴링을 수행한다.

Description

폐루프 다중사용자 다중 송수신 안테나 시스템에서 프리 스케쥴링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRE-SCHEDULING IN CLOSED-LOOP MU-MIMO SYSTEM}

본 발명은 다중 송수신 안테나(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐루프(Closed-Loop) 다중사용자(Multiple User: MU) 다중 송수신 안테나(MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링(Pre-scheduling) 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시장에서 음성 통화뿐 아니라 다양한 멀티미디어 인터넷 서비스와 같은 대용량의 데이터 서비스에 대한 요구가 증대됨에 따라 이를 만족시킬 수 있는 다양한 무선 전송 기술들이 개발되고 있다.

MIMO 기술은 최근 크게 주목 받는 분야로서 활발한 연구가 진행되고 있다. MIMO 시스템은 송수신단에서 각각 다중 안테나를 사용함으로써, 단일 안테나를 사용하는 시스템에 비해 추가적인 주파수나 송신 전력의 할당 없이도 채널 전송 용량을 안테나 수에 비례하여 증가시킬 수 있다.

MIMO 기술은 기지국이 하향링크(Downlink: DL) 채널에 대한 정보를 알기 위해 사용자의 피드백 정보를 사용하느냐 하지 않느냐에 따라 크게 CL-MIMO (Closed-Loop MIMO)와 OL-MIMO(Open-Loop MIMO)의 두 가지 기법으로 구분될 수 있다. 동일한 주파수 대역에서 한 번에 한 사용자에게만 데이터를 전송할 수 있는 SU-MIMO(Single-User MIMO) 시스템에서는 OL-MIMO 기법과 CL-MIMO 기법 둘 다 사용 가능하지만, 동일한 주파수 대역에서 여러 명의 사용자에게 동시에 데이터를 전송할 수 있는 MU-MIMO(Multi-User MIMO) 시스템에서는 CL-MIMO 기법만이 사용될 수 있다. 통신시스템이 발전함에 따라 시스템 용량을 극대화할 수 있는 MU-MIMO 시스템의 개발이 활발히 진행되고 있으며, 이에 따라 CL-MIMO 기법의 중요도가 높아지고 있다.

CL-MIMO 기법을 사용하기 위해서는 일반적으로 기지국이 사용자들의 DL 채널 정보를 알아야 하는데, 상기 채널 정보는 채널 방향성 정보(Channel Direction Information: CDI)와 채널 품질 정보(Channel Quality Information: CQI)로 구성된다. 통상 CQI는 사용자들로부터 보고된다. 기지국이 사용자들의 DL-CDI를 얻는 방법은 다음과 같다.

첫 번째 방법은 미리 정해진 코드북(codebook)을 사용하는 방법이다. 사용자는 미리 정해진 코드북 내에서 자신의 DL-CDI를 가장 잘 나타내는 코드워드(codeword)를 선택하여, 해당 코드워드의 인덱스를 기지국으로 피드백 한다. 코드북을 사용하는 방법은 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 양자화된 유한개의 코드워드들을 사용함에 따라 다양하고 정확한 DL-CDI를 전달하는데 한계가 있다는 단점이 있다.

두 번째 방법은 미리 정해진 사운딩(sounding) 신호를 사용자로부터 수신하는 방법이다. 기지국은 사용자가 전송한 사운딩 신호를 수신하여 UL(Uplink)-CDI를 추정한 뒤에 채널의 상호의존성(reciprocity)에 근거하여 상기 UL-CDI를 DL-CDI로서 사용한다. 사운딩 신호를 이용하는 방법은 DL과 UL을 시간영역으로 구분하는 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서만 사용 가능하다는 단점과 여러 사용자가 동시에 동일한 주파수 대역에서 사운딩 신호를 전송하는 경우, 다른 셀의 사용자가 전송하는 사운딩 신호에 의해 간섭이 발생하여 기지국에서 수신한 사운딩 신호의 품질이 저하되는 단점이 있다. 하지만, 사운딩 신호를 이용하게 되면, 코드북을 사용하는 방법에 비해 더욱 다양하고 정확한 DL-CDI를 전달할 수 있다는 장점이 있다.

기지국의 DL 스케쥴링을 위해 모든 사용자들이 매 프레임마다 UL 자원의 일부를 사용하여 전체 주파수 대역을 통해서 사운딩 신호를 기지국으로 전송하는 경우, 주파수 대역별 사운딩 신호에 할당되는 전력이 낮아지게 되고, 다른 셀 사용자들의 사운딩 신호에 의한 간섭 발생으로 인하여 기지국에서 수신하는 사운딩 신호의 품질이 저하될 뿐 아니라 이로 인해 빔형성 행렬(Beam Forming Matrix)의 정확도가 떨어지게 추가적인 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 MU CL-MIMO 시스템에서 각 주파수 대역별로 사운딩 신호를 전송하는 사용자의 수를 제한하는 프리 스케쥴링 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 사운딩 신호를 이용하는 빔형성 행렬의 정확도를 개선시키는 프리 스케쥴링 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 사용자들이 선택된 특정 주파수 대역에 대해서만 사운딩 신호를 전송하도록 하여, 상기 주파수 대역에 할당되는 전력을 증가시키는 프리 스케쥴링 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방법은; 폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링 방법에 있어서,

셀 내의 단말들로부터 각 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 수신하는 과정과, 상기 채널 정보를 참조하여 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 결정하는 과정과, 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호들을 전송할 것을 통지하는 과정과, 상기 해당 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호들을 수신하여 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에 대한 스케쥴링을 수행하는 과정을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치는; 폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링을 수행하는 기지국 장치에 있어서,

셀 내의 단말들로부터 각 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부와, 상기 채널 정보를 참조하여 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 결정하는 프리 스케쥴링 수행부와, 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호들을 전송할 것을 통지하는 제어 채널 전송부와, 상기 해당 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호들을 수신하여 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에 대한 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 수행부를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 방법은, 폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링 방법에 있어서,

기지국에게 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 송신하는 과정과, 상기 채널 정보에 응답하여, 복수의 주파수 대역들로 이루어진 전체 주파수 대역 중 특정 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송할 것을 지시하는 통지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 특정 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호를 전송하는 과정과, 상기 사운딩 신호를 기반으로 상기 기지국에 의해 수행된 스케쥴링 결과에 따라 상기 기지국과 데이터 통신을 수행하는 과정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 장치는, 폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링을 수행하는 단말 장치에 있어서,

기지국에게 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 송신하는 채널 정보 송신부와, 상기 채널 정보에 응답하여, 복수의 주파수 대역들로 이루어진 전체 주파수 대역 중 특정 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송할 것을 지시하는 통지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 제어 채널 수신부와, 상기 특정 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호를 전송하는 사운딩 신호 송신부와, 상기 사운딩 신호를 기반으로 상기 기지국에 의해 수행된 스케쥴링 결과에 따라 상기 기지국과 데이터 통신을 수행하는 제어부를 포함한다.

본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 프리 스케쥴링을 위해 모든 사용자들의 DL-CDI와 CQI를 이용함에 따라 DL 스케쥴링의 자유도를 보장한다.

본 발명은 프리 스케쥴링을 위한 코드북을 사용할 경우 피드백 오버헤드를 감소시킨다.

본 발명은 프리 스케쥴링을 통해 선택된 사용자만이 해당 주파수 대역에 대해 사운딩 신호를 전송함에 따라 단말의 전력을 상기 주파수 대역에 집중시킬 수 있어 사운딩 신호의 품질을 향상시킨다.

본 발명은 프리 스케쥴링을 통해 선택된 사용자만이 해당 주파수 대역에 대해 사운딩 신호를 전송함에 따라, 상기 주파수 대역에서 사운딩 신호를 전송하는 사용자의 수가 제한되어 간섭이 줄어들게 되어 사운딩 신호의 품질을 향상시킨다.

본 발명은 프리 스케쥴링을 통해 향상된 품질의 사운딩 신호를 이용함으로써, 빔형성 행렬의 정확도를 증가시키며, 이에 따라 데이터의 수신 성공률을 향상시킨다.

도 1은 전형적인 MU-MIMO 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면.
도 2는 기지국이 획득하는 CDI를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리 스케쥴링 동작을 개략적으로 나타낸 흐름도.
도 4는 n 비트의 코드워드들로 구성된 PS 코드북의 일 예를 나타낸 도면.
도 5는 m 비트의 코드워드들로 구성된 PS 코드북의 다른 예를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 개략적인 구조를 나타낸 블록도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리 스케쥴링의 동작을 나타낸 흐름도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 개략적인 구조를 나타낸 블록도.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피드백 송신부(1004)의 구성을 나타낸 블록도.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사운딩 신호 송신부(1006)의 구성을 나타낸 블록도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.

도 1은 전형적인 MU-MIMO 시스템의 개략적인 구조를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 기지국(102)은 모든 단말들(104,106)의 채널 정보, 즉 DL-CDI와 CQI를 고려한 DL 스케쥴링(114,116)을 통해 다중 안테나를 이용하여 어떠한 단말들에게 동시에 자원을 할당할 것인지 결정한다. DL 스케쥴링(114,116)을 통해 동시에 자원을 할당받을 단말들을 결정하고 나면, 기지국(102)은 단말들(104,106)의 DL-CDI를 이용하여 송신 신호의 빔형성을 위해 프리코딩을 수행한다. 이때, DL-CDI간의 상관도가 낮을수록 DL 신호를 수신한 단말들이 상기 DL 신호로부터 자신의 신호를 검출하기가 수월해지며, 이에 따라 데이터의 수신 성공률이 높아진다.

기지국(102)이 단말들(104,106)의 DL-CDI를 획득하도록 지원하기 위하여, 단말들(104,106)은 코드워드 인덱스를 나타내는 피드백 혹은 사운딩 신호(110,112)를 기지국(102)으로 전송한다. 기지국(102)은 상기 코드워드 인덱스를 사용하여 프리코딩을 위한 빔형성 행렬을 구성하거나, 혹은 상기 사운딩 신호에 근거하여 획득한 DL-CDI를 이용하여 빔형성 행렬을 구성한다. 여기서 DL-CDI란, 하향링크(DL) 채널의 공간 방향(Spatial Direction)을 나타낸다.

도 2는 기지국이 획득하는 CDI를 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 기지국(102)이 N_tx개의 송신(Transmit: Tx) 안테나(202)를 사용하게 될 경우, 각각의 Tx 안테나(202)로부터 송신되는 신호는 단말(104)에 구비된 N_rx개의 수신(Reception: Rx) 안테나(204)에 동시에 수신되지 않고 최대 T초의 시간차이를 두고 수신된다. 이에 따라 복소수로 표현되는 Tx 안테나별 채널값들 사이에 위상 차가 발생하게 된다. 따라서 단말(104)에서 측정한 N_tx × N_rx 채널 벡터는 방향성을 갖게 된다. 즉, 단말 별로 단말의 위치 및 채널 특성에 따라 서로 다른 CDI를 갖게 된다.

DL-CDI를 획득하기 위해 코드북을 사용하는 방법은 피드백 오버헤드를 줄일 수는 있지만, 양자화된 유한개의 코드워드를 사용함에 따라 다양하고 정확한 DL-CDI를 전달하는데 한계가 있다. 반면에 사운딩 신호를 사용하게 되면, 코드워드를 사용하는 방법에 비해 더욱 다양하고 정확한 채널 정보를 제공할 수 있으므로, 그에 따라 보다 개선된 빔형성이 가능해진다.

기지국은 매 프레임마다 DL 스케쥴링을 수행해야 하기 때문에 모든 단말들은 매 프레임마다 UL 자원의 일부를 사용하여 전체 주파수 대역을 통해서 사운딩 신호를 기지국으로 전송하여야 한다. 이와 같은 경우에는 기지국에서의 DL 스케쥴링 자유도는 보장할 수 있지만, 모든 단말들이 매 프레임마다 전체 주파수 대역에 대해서 사운딩 신호를 전송해야 하므로 아래와 같은 문제점이 발생한다.

(1) 단말의 제한된 전력을 사운딩 신호를 전송하는 전체 주파수 대역에 분할함에 따라, 각 주파수 대역별 사운딩 신호에 할당되는 전력이 낮아지게 된다. 이로 인해 특정 주파수 대역에만 전력을 분배하는 경우와 비교하여 잡음 대비 사운딩 신호의 세기가 낮아지게 되고, 따라서 기지국에서 수신한 사운딩 신호의 품질이 낮아진다.

(2) 다른 셀의 모든 단말들이 동일 주파수 대역에 대해서 전송하는 사운딩 신호에 의한 간섭 발생으로 인해, 특정 사용자만 사운딩 신호를 전송하는 경우와 비교하여 기지국에서 수신한 사운딩 신호의 품질이 낮아진다.

(3) 낮은 품질의 사운딩 신호를 이용하는 경우 빔형성 행렬의 정확도가 떨어진다.

상기와 같은 문제점들에 대한 대안으로, 각 단말은 스스로 전체 주파수 대역 중 채널 상태가 좋은 주파수 대역만 선택하여 해당 주파수 대역에 대해서만 사운딩 신호를 전송할 수 있다. 그러나 이러한 방법은 단말들의 DL-CDI간의 관계를 고려하지 않기 때문에 DL 스케쥴링의 자유도를 떨어트려 성능 저하를 발생시킬 수 있다.

후술되는 본 발명의 바람직한 실시예는 빔형성 행렬의 정확도를 개선시키기 위하여, 각 주파수 대역별로 프리 스케쥴링을 통해 선택된 단말들만이 일정 시간 동안 해당 주파수 대역에 대해서 사운딩 신호를 전송하도록 허용한다. 이로써 특정 주파수 대역별 사운딩 신호에 더 많은 전력을 할당 가능하며, 다른 셀로부터의 간섭량을 제한하여 사운딩 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. 이때 모든 단말들은 프리 스케쥴링 과정에서 사용되기 위해 CQI와 같은 피드백 정보를 기지국으로 제공하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리 스케쥴링 동작을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 여기서 프리 스케쥴링이란, 실제 데이터의 송수신을 위한 스케쥴링 이전에 단말들이 사운딩 신호를 전송할 타이밍 및 자원을 미리 결정하는 동작을 의미한다.

도 3을 참조하면, 과정 310에서 모든 단말들은 기지국에서의 프리 스케쥴링을 위해 CQI 및 CDI의 추정에 사용될 수 있는 다른 정보(즉 CDI 관련 정보)를 피드백한다. 과정 320에서 기지국은 단말들로부터 수신한 채널 정보, 즉 CQI 및 CDI 관련 정보를 이용하여 프리 스케쥴링을 수행함으로써 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당 받을 수 있는 후보 단말들로 구성된 주파수 대역별 후보 사용자 그룹(Candidate group of a frequency band: CGB)을 결정한다. 과정 330에서 기지국은 각 CGB에 해당하는 단말들에게 해당 주파수 대역에 대해서 사운딩 신호를 전송하도록 통지한다. 과정 340에서 각 CGB에 해당하는 단말들은 정해진 일정 시간(T-frames)동안 해당 주파수 대역을 통해서 사운딩 신호를 전송한다.

하기에서는 상기한 과정들을 상세히 설명할 것이다.

먼저, 과정 310의 프리 스케쥴링을 위한 피드백을 설명한다.

기지국의 다중 안테나로부터 동시에 데이터를 수신할 수 있는 후보 사용자 그룹(CGB)을 결정할 때 사용하는 채널 정보의 종류는 아래와 같이 크게 세 가지로 구분된다.

케이스 1. 코드워드 인덱스(Codeword Index) & CQI

케이스 2. 사운딩 신호 & CQI

케이스 3. 상향링크(UL) 제어채널(Control Channel) 신호 & CQI

케이스 1은 미리 정해진 코드북을 사용하는 방법이다. 모든 단말들은 사용 가능한 모든 주파수 대역들에 대해서 주파수 대역 별로 자신의 DL-CDI를 가장 잘 나타내는 코드워드를 미리 정해진 코드북으로부터 선택하여, 상기 선택된 코드워드의 인덱스와 함께 CQI를 기지국으로 전송한다. 이 때 사용되는 코드워드 인덱스의 비트 수는 하기 <수학식 1>의 조건을 따르는 것이 바람직하다.

여기서 N_codebook은 코드북에 사용되는 비트들의 개수, 즉 코드워드 인덱스의 길이를 나타내며, N_{Group_user}는 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수를 의미한다.

프리 스케쥴링을 위해서는, 기지국에서의 프리코딩을 위해 사용되는 코드북이 동일하게 사용되거나, 혹은 프리 스케쥴링만을 위한 별도의 코드북(PS 코드북이라 칭함)이 사용될 수 있다.

도 4는 n 비트의 코드워드들로 구성된 PS 코드북의 일 예를 나타낸 것이다. 도시한 바와 같이 구면 위에 표시된 2ⁿ개의 성상점(constellation)은 각 코드워드의 방향성을 의미한다. 위치가 가까운 성상점들은 상호간에 높은 상관도를 갖고 멀리 있는 성상점들은 상호간에 낮은 상관도를 갖는다. 기지국의 다중 안테나로부터 동시에 데이터를 수신 가능한 단말들은, 복수의 후보 사용자 그룹들로 그룹화되는데, 이때 각 그룹내 사용자들의 코드워드들은 서로 직교하거나 낮은 상관도를 가지는 것이 바람직하다. 도 4에서는 제1 내지 제3 그룹에 속한 단말들의 코드워드들(402,404,406)을 도시하였다.

도 5는 m 비트의 코드워드들로 구성된 PS 코드북의 다른 예를 나타낸 것이다. 여기서 m≤n이며, 앞서 언급한 <수학식 1>의 조건을 만족한다. 또한 m=2, 기지국에 구비된 송신 안테나의 수(N_tx)는 4개라고 가정한다.

도 5를 참조하면, PS 코드북의 비트 수가 2 비트로 줄어들게 되면, 상관도가 높은 성상점들이 그룹화되어 하나의 성상점으로 매핑된다. 구체적으로 코드워드 그룹 0(Code_Group 0)(502)은 코드워드 인덱스 1(512)로 매핑되며, 코드워드 그룹 1(Code_Group 1)(504)은 코드워드 인덱스 1(514)로 매핑되며, 코드워드 그룹 2(Code_Group 2)(506)은 코드워드 인덱스 2(516)로 매핑되며, 코드워드 그룹 3(Code_Group 3)(506)은 코드워드 인덱스 3(516)으로 매핑된다.

따라서, n 비트(2≤n)의 PS 코드북을 사용할 때 단말별 코드워드들 간의 상관도가 높아서 함께 그룹화되지 않았던 단말들의 코드워드들이, 2 비트의 PS 코드북을 사용하게 되면 같은 코드워드로 매핑되어, 해당 단말들은 동시에 데이터를 수신할 수 없다. 반면에, n 비트의 PS 코드북을 사용할 때 단말별 코드워드가 서로 직교하거나 상호간 상관도가 낮아 동일 그룹으로 그룹화되었던 단말들의 코드워드들은, 2 비트의 PS 코드북을 사용하게 되면 서로 다른 코드워드로 매핑되어, 해당 단말들은 동시에 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 특성으로 인해서 프리 스케쥴링에 거의 영향을 끼치지 않고 PS 코드북의 비트 수를 줄임으로써, 피드백 오버헤드를 줄일 수 있다.

케이스 1은 하기와 같은 케이스 1-1, 케이스 1-2, 케이스 1-3, 케이스 1-4 중 하나로 적용될 수 있다.

케이스 1-1. 서브밴드 코드워드 인덱스 & 서브밴드 CQI

케이스 1-2. 서브밴드 코드워드 인덱스 & 와이드밴드 CQI

케이스 1-3. 와이드밴드 코드워드 인덱스 & 서브밴드 CQI

케이스 1-2. 와이드밴드 코드워드 인덱스 & 와이드밴드 CQI

여기서 서브밴드 CQI는 각 서브밴드(즉 주파수 대역)에 대해 측정된 채널품질을 나타내며, 와이드밴드 CQI는 복수의 주파수 대역들로 이루어진 전체 주파수 대역에 대해 측정된 채널품질을 나타낸다. 또한 서브밴드 코드워드 인덱스는 각 서브밴드에 대해 선택된 코드워드 인덱스를 나타내며, 와이드밴드 코드워드 인덱스는 전체 주파수 대역에 대해 선택된 코드워드 인덱스를 나타낸다.

케이스 2는 단말들이 전체 주파수 대역을 통해 사운딩 신호와 함께 CQI를 기지국으로 전송하는 방법이다. 기지국은 단말들이 전송한 사운딩 신호를 수신하여 UL-CDI를 추정한 뒤, 채널의 상호의존성(reciprocity)에 근거하여 상기 UL-CDI로부터 DL-CDI를 추정하게 된다. 후보 사용자 그룹은 상기와 같이 추정된 DL-CDI와 피드백된 CQI를 이용하여 구성된다. 케이스 2는 하기와 같은 케이스 2-1, 케이스 2-2 중 하나로 적용될 수 있다.

케이스 2-1. 사운딩 신호 + 서브밴드 CQI

케이스 2-2. 사운딩 신호 + 와이드밴드 CQI

이상과 같이 전체 주파수 대역을 통해 수신되는 사운딩 신호는 다른 셀의 사용자들에 의한 간섭 등을 포함하게 되나, 이는 스케쥴링에 바로 이용되는 것이 아니라 CQI와 함께 프리 스케쥴링에 사용되므로, 기지국의 프리코딩, 즉 빔형성에 치명적인 영향을 미치지 않는다.

케이스 3은 UL 제어 채널과 CQI를 이용하는 방법이다. 기지국은 UL 제어 채널에 포함된 파일럿 신호(Pilot Signal)을 이용하여 UL-CDI를 추정한 뒤, 채널의 상호의존성에 근거하여 상기 UL-CDI로부터 DL-CDI를 추정하게 된다. 상기 CQI는 서브밴드 CQI 혹은 와이드밴드 CQI가 될 수 있다.

다음으로, 과정 320의 프리 스케쥴링을 설명한다.

기지국은 과정 310에서 모든 단말들로부터 수신한 채널 정보에 포함된 CQI 및 상기 채널 정보에 포함된 CDI 관련 정보를 근거로 추정한 DL-CDI를 이용하여 후보 사용자 그룹을 구성한다. 가장 이상적인 경우는 기지국의 다중 안테나로부터 데이터를 수신하기로 정해진 단말들만이 기지국에서의 빔형성을 위해 사운딩 신호를 전송하여 사운딩 신호의 수신 품질을 최대한 보장하는 것이지만, 실제적으로는 구현이 불가능하다.

기지국은 상기한 이상적인 경우에 최대한 가까워질 수 있도록 상기 CQI 및 DL-CDI를 이용하여 공정성(fairness)와 시스템 용량을 고려하여, 동시에 데이터를 수신할 수 있으면서 최대의 가중 합 비율(Weighted Sum Rate: WSR)을 만드는 후보 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 각 주파수 대역별로 구성한다. 일 예로서 하나의 후보 사용자 그룹에 속하는 단말들의 개수(N_{Group_user})는 하기 <수학식 2>에 따라 결정될 수 있다.

여기서 N_{Group_user}는 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수를 의미하며, N_tx는 송신 안테나들의 개수를 의미하며, N_MaxUser는 하나의 주파수 대역을 동시에 지원할 수 있는 단말들의 최대 개수를 의미하며, N_User는 하나의 셀에 존재하는 단말들의 수를 의미한다.

또한 상기 WSR은 일 예로서 하기 <수학식 3>과 같이 계산된다.

여기서 K는 프리 스케쥴링을 통해 선택되는 단말들의 개수를 의미하며, w_k는 시간에 따라 가변되는 단말 k를 위한 양의 가중치를 나타내며, R_k는 단말 k를 위한 순간 데이터율(instantaneous data rate)을 나타낸다.

다음으로 과정 330의 통지 과정을 설명한다.

기지국은 과정 320의 프리 스케쥴링을 통해 선택된 사용자들에게, 사용자별로 사운딩 신호를 전송할 수 있는 특정 주파수 대역을 알려준다. 일 예로서 상기 특정 주파수 대역은 비트맵을 이용하여 통지될 수 있다. 즉, 상기 비트맵의 각 비트는 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역에 매핑되며, '1' 또는 '0'으로 할당 혹은 비할당을 나타낸다.

다음으로 과정 340의 사운딩 신호의 전송을 설명한다.

각 단말은 비트맵 등과 같이 구성된 통지 정보를 통해서 사운딩 신호를 전송할 주파수 대역을 할당받으며, 기지국에서의 프리코딩을 위해 미리 정해진 시간, 일 예로서 T 프레임 동안 기지국으로 사운딩 신호를 전송한다. 이와 함께 각 주파수 대역별 CQI가 전송될 수 있다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 흐름도이다. 후술되는 동작은 미리 정해지는 주기, 일 예로서 T 프레임마다 반복적으로 수행될 수 있다.

도 6을 참조하면, 과정 602에서 기지국은 프리 스케쥴링을 위해 필요한 채널 정보를 셀 내의 스케쥴링의 대상이 되는 단말들에게 요청한다. 상기한 요청은 구체적으로 기지국이 요청하는 채널 정보의 종류가 케이스 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 케이스 2-1, 2-2, 케이스 3 중 어느 것인지를 명시함으로써 이루어질 수 있다. 과정 604에서 기지국은 상기한 요청에 대한 응답으로 상기 단말들로부터 채널 정보로서, 코드워드 인덱스나 사운딩 신호 혹은 UL 제어 채널 신호와 같은 CDI 관련 정보와 함께, 주파수 대역별 CQI(즉 서브밴드 CQI) 혹은 전체 주파수 대역에 대한 CQI(즉 와이드밴드 CQI)를 수신한다.

과정 606에서 기지국은 상기 채널 정보를 참조하여 DL-CDI를 추정하고 상기 추정된 DL-CDI를 참조하여 상기 단말들에 대한 프리 스케쥴링을 수행함으로써, 사운딩 신호를 전송할 선택된 후보 단말들을 포함하는 주파수 대역별 후보 사용자 그룹을 결정한다. 과정 608에서 기지국은 주파수 대역별 후보 사용자 그룹에 포함되는 후보 단말들에게 사운딩 신호의 전송을 지시하는 통지 정보를 전송한다. 상기 통지 정보는 상기 각 후보 단말들이 사운딩 신호를 전송할 주파수 대역을 나타내는 것으로서, 일 예로 전체 주파수 대역 중 할당된 주파수 대역을 나타내는 비트맵으로 구성될 수 있다. 바람직한 실시예로서 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 후보 단말들은 사운딩 신호의 전송을 위해 동일한 주파수 대역을 사용하며, 서로 다른 후보 사용자 그룹에 포함되는 후보 단말들은 사운딩 신호의 전송을 위해 서로 다른 주파수 대역을 사용한다.

과정 610에서 기지국은 각 주파수 대역별 후보 단말들로부터 상기 할당된 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 수신하며, 과정 612에서 상기 사운딩 신호를 이용하여 상기 각 후보 단말의 UL-CDI를 측정한 후, 상기 UL-CDI를 근거로 각 후보 단말의 DL-CDI를 추정한다. 상기 DL-CDI는 기지국이 상기 후보 단말들을 스케쥴링하는데 사용된다. 즉, 기지국은 상기 후보 단말들을 대상으로 데이터를 송수신할 단말들을 최종적으로 선택하며, 상기 선택된 단말들에 대한 CQI를 근거로 빔형성 행렬을 구성한다. 과정 614에서 기지국은 상기 빔형성 행렬을 이용하여 상기 선택된 단말들과 데이터 송수신을 수행한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 과정 702에서 단말은 기지국으로부터 프리 스케쥴링을 위해 필요한 채널 정보를 요청하는 요청 정보가 수신되기를 대기한다. 만일 요청 정보가 수신되면, 과정 704에서 단말은 상기 요청 정보가 지시하는 채널 정보의 종류에 따라, 해당하는 종류의 채널 정보를 구성하여 기지국으로 송신한다. 과정 706에서 단말은 기지국으로부터 사운딩 신호의 전송을 지시하는 통지 정보가 수신되는지를 판단한다. 만일 통지 정보가 수신되지 않으면, 단말은 기지국의 프리 스케쥴링에서 제외한 것으로 판단하고 과정 702로 복귀한다. 반면 통지 정보가 수신되었으면 과정 708로 진행한다.

상기 과정 708에서 단말은 사운딩 신호를 생성하고 상기 통지 정보에 의해 지시된 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호를 전송한다. 과정 710에서 단말은 기지국으로부터의 스케쥴링에 따라 기지국과의 데이터 통신을 수행할 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.

도 8을 참조하면, 피드백 수신부(804)는 셀 내의 단말들로부터 수신되는 피드백 정보가 존재하는 경우 상기 피드백 정보를 수신하고 상기 피드백 정보에 포함된 CQI 및/또는 코드워드 인덱스를 추출하여 프리 스케쥴링 수행부(808) 및 스케쥴링 수행부(812)로 전달한다. CDI 추정부(806) 또한 셀 내의 단말들로부터 수신되는 사운딩 신호 혹은 UL 제어 채널 신호가 존재하는 경우 상기 사운딩 신호 혹은 UL 제어 채널 신호를 수신하여 상기 수신된 신호로부터 UL-CDI 및/또는 DL-CDI를 추정한 후 추정 결과를 프리 스케쥴링 수행부(808) 및 스케쥴링 수행부(812)로 전달한다.

프리 스케쥴링 수행부(808)는 제어부(802)의 제어 하에, 상기 피드백 수신부(804)로부터 전달된 정보 및/또는 상기 추정된 CDI를 이용하여 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 후보 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹(CGB)을 결정한다. 이때 프리 스케쥴링 수행부(808)는 스케쥴링 수행부(808)과 동일한 코드북을 공유하거나 혹은 프리 스케쥴링을 위한 별도의 PS 코드북을 구비하여 상기 후보 사용자 그룹을 결정하는데 이용할 수 있다.

제어 채널 전송부(810)는 상기 프리 스케쥴링 수행부(808)의 결정 결과 및 상기 제어부(802)의 제어에 따라, 각 후보 사용자 그룹에 해당하는 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송할 것을 알리는 통지 정보를 생성하여 제어 채널을 통해 상기 단말들에게 전송한다.

스케쥴링 수행부(812)는 제어부(802)의 제어 하에, 상기 피드백 수신부(804)로부터 추출된 정보 및/또는 상기 추정된 CDI를 이용하여 스케쥴링을 수행함으로써 데이터 통신에 이용할 자원을 할당할 단말들을 결정한다. 여기서 상기 스케쥴링은 프리 스케쥴링 결과에 따라 선택된 후보 단말들이 전송하는 사운딩 신호를 이용하여 추정된 CDI를 이용하여 이루어진다. 스케쥴링 수행부(812)는 상기 결정된 단말들에게 스케쥴링 결과를 나타내는 제어 신호를 전송할 것을 제어 채널 전송부(810)에게 지시하는 한편, 상기 스케쥴링 결과에 따른 빔형성 행렬을 이용하여 데이터 통신을 수행할 것을 빔형성 수행부(814)에게 지시한다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프리 스케쥴링의 동작을 나타낸 흐름도이다. 여기에서는 프리 스케쥴링 동작의 일 예로서 알려진 그리디(Greedy) 알고리즘을 사용하는 예를 도시하였다.

도 9를 참조하면, 과정 902에서 기지국은 각 후보 사용자 그룹에 속한 사용자 수를 카운트하기 위한 변수 Count를 0으로 초기화하고, 과정 904에서 셀 내의 단말들로부터 획득한 CQI 및 DL-CDI를 근거로 WSR을 최대화하는 단말 a가 존재하는지를 탐색한다. 일 예로서 WSR은 하기 <수학식 4>와 같이 계산될 수 있다.

여기서 R_a는 단말 a의 가중 전송율(Weighted rate)을 나타내며, R_g,m은 g번째 후보 사용자 그룹의 m번째 단말에 대한 가중 전송율을 나타낸다.

과정 906에서 상기 WSR을 최대화하는 단말 a가 존재하지 않는 경우 동작을 종료한다. 반면 상기 WSR을 최대화하는 단말 a가 존재하는 경우 과정 908에서 기지국은 Count를 1만큼 증가시키고, 단말 a를 g번째 그룹의 Count번째 단말로서 결정한 후 과정 910으로 진행한다. 과정 910에서 기지국은 Count가 각 후보 사용자 그룹의 단말 개수를 나타내는 N_{Group_user}에 도달하였는지를 판단하여 만일 도달하였으면 동작을 종료하고, 도달하지 않았으면 다음 단말을 탐색하기 위하여 과정 904로 복귀한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말의 개략적인 구조를 나타낸 블록도이다.

도 10을 참조하면, 채널 추정부(1002)는 기지국으로부터 수신되는 하향링크 신호를 이용하여 하향링크 채널에 대한 채널 추정을 수행한다. 피드백 송신부(1004)는 제어부(1010)의 제어하에, 상기 채널 추정 결과를 참조하여 기지국에 의해 요구된 종류의 피드백 정보, 즉 적어도 하나의 CQI 및/또는 적어도 하나의 코드워드 인덱스를 생성하여 송신한다. 사운딩 신호 송신부(1006)는 제어부(1010)의 제어하에, 프리 스케쥴링을 위한 전체 주파수 대역 혹은 스케쥴링을 위한 할당된 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 송신한다. 제어 채널 송수신부(1008)는 제어부(1010)의 제어하에, 프리 스케쥴링을 위해 파일럿을 포함하는 제어 채널 신호를 생성하여 기지국으로 송신하는 한편, 기지국으로부터 채널 정보의 전송을 요청하는 요청 정보 및 사운딩 신호를 전송할 주파수 대역을 나타내는 통지 정보를 수신하여 제어부(1010)로 전달한다.

제어부(1010)는 제어 채널 송수신부(1008)로부터 요청 정보가 전달된 경우, 상기 요청 정보에 따라 피드백 송신부(1004), 사운딩 신호 송신부(1006), 제어 채널 송수신부(1008) 중 적어도 하나를 제어하여 기지국에 의해 요청된 채널 정보를 기지국으로 전송하도록 한다. 제어 채널 송수신부(1008)로부터 통지 정보가 전달된 경우, 제어부(1010)는 사운딩 신호 송신부(1006)를 제어하여 기지국에 의해 할당된 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송하도록 한다. 상기 사운딩 신호에 근거하여 기지국에 의해 상기 단말이 스케쥴된 경우, 제어부(1010)는 기지국과 데이터 통신을 수행한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피드백 송신부(1004)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 11을 참조하면, 공분산 행렬(Covariance Matrix) 계산부(1102)는 채널 추정부(1002)로부터의 채널 추정 결과를 이용하여 채널 특성을 나타내는 공분산 행렬을 계산하며, 코드워드 선택부(1104)는 미리 약속된 코드북을 참조하여 상기 공분산 행렬에 대응하는 주파수 대역별 혹은 전체 주파수 대역의 코드워드를 선택한다. 이때 코드워드 선택부(1104)는 프리 스케쥴링을 위한 피드백인지 혹은 스케쥴링을 위한 피드백인지의 여부에 따라 프리 스케쥴링 코드북 혹은 일반 코드북을 사용할 수 있다. CQI 계산부(1108)는 상기 선택된 코드워드 혹은 상기 채널 추정 결과에 근거하여 주파수 대역별 혹은 전체 주파수 대역의 CQI를 결정한다.

피드백 생성 및 송신부(1106)는 상기 코드워드 선택부(1104)로부터 전달된 적어도 하나의 코드워드에 대한 코드워드 인덱스 및 상기 CQI 계산부(1108)로부터 전달된 적어도 하나의 CQI 중 적어도 하나를 미리 약속된 포맷에 따른 채널 정보로서 구성하여 기지국으로 송신한다.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사운딩 신호 송신부(1006)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 12를 참조하면, 사운딩 신호의 전송이 요구될 시 사운딩 시퀀스 생성부(1202)는 미리 약속된 사운딩 시퀀스를 생성하여 출력한다. 사운딩 신호 생성 및 송신부(1204)는 상기 사운딩 시퀀스를 포함하는 사운딩 신호를 생성하여 전체 주파수 대역 혹은 기지국에 의해 할당된 주파수 대역을 통해 기지국으로 전송한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링 방법에 있어서,
셀 내의 단말들로부터 각 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 수신하는 과정과,
상기 채널 정보를 참조하여 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 결정하는 과정과,
상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호들을 전송할 것을 통지하는 과정과,
상기 해당 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호들을 수신하여 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에 대한 스케쥴링을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케졸링 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 채널 정보는,
채널 품질 정보(CQI) 및 채널 방향성 정보(CDI) 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 CQI는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 채널 품질을 나타내는 와이드밴드 CQI 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 채널 품질을 나타내는 서브밴드 CQI 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 CDI 관련 정보는,
상기 단말들의 하향링크 CDI를 나타내는 적어도 하나의 코드워드에 대한 코드워드 정보와, 미리 정해지는 사운딩 신호와, 파일럿을 포함하는 상향링크 제어 채널 신호 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 CDI를 나타내는 와이드밴드 코드워드 인덱스 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 CDI를 나타내는 서브밴드 코드워드 인덱스 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 5 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 코드북과는 별도로, 상기 프리 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 프리 스케쥴링 코드북으로부터 선택되며, 상기 프리 스케쥴링 코드북의 코드워드 길이는 상기 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수에 따라 결정됨을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 각 후보 사용자 그룹은,
해당 주파수 대역을 통해 동시에 데이터를 수신할 수 있으면서 최대 가중 전송율(WSR)을 만드는 단말들을 포함하며, 상기 최대 가중 전송율은, 각 단말을 위한 양의 가중치와 각 단말을 위한 순간 데이터율의 곱의 합으로서 계산됨을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 채널 정보의 종류를 나타내며 상기 채널 정보의 전송을 요청하는 요청 정보를 상기 셀 내의 단말들에게 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링을 수행하는 기지국 장치에 있어서,
셀 내의 단말들로부터 각 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 수신하는 채널 정보 수신부와,
상기 채널 정보를 참조하여 전체 주파수 대역을 구성하는 각 주파수 대역별로 동시에 자원을 할당받을 수 있는 단말들로 구성된 후보 사용자 그룹을 결정하는 프리 스케쥴링 수행부와,
상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에게 해당 주파수 대역을 통해 사운딩 신호들을 전송할 것을 통지하는 제어 채널 전송부와,
상기 해당 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호들을 수신하여 상기 각 후보 사용자 그룹에 속한 단말들에 대한 스케쥴링을 수행하는 스케쥴링 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 채널 정보는,
채널 품질 정보(CQI) 및 채널 방향성 정보(CDI) 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 CQI는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 채널 품질을 나타내는 와이드밴드 CQI 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 채널 품질을 나타내는 서브밴드 CQI 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 CDI 관련 정보는,
상기 단말들의 하향링크 CDI를 나타내는 적어도 하나의 코드워드에 대한 코드워드 정보와, 미리 정해지는 사운딩 신호와, 파일럿을 포함하는 상향링크 제어 채널 신호 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 12 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 CDI를 나타내는 와이드밴드 코드워드 인덱스 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 CDI를 나타내는 서브밴드 코드워드 인덱스 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 코드북과는 별도로, 상기 프리 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 프리 스케쥴링 코드북으로부터 선택되며, 상기 프리 스케쥴링 코드북의 코드워드 길이는 상기 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수에 따라 결정됨을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 각 후보 사용자 그룹은,
해당 주파수 대역을 통해 동시에 데이터를 수신할 수 있으면서 최대 가중 전송율(WSR)을 만드는 단말들을 포함하며, 상기 최대 가중 전송율은, 각 단말을 위한 양의 가중치와 각 단말을 위한 순간 데이터율의 곱의 합으로서 계산됨을 특징으로 하는 기지국 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 제어 채널 전송부는,
상기 채널 정보의 종류를 나타내며 상기 채널 정보의 전송을 요청하는 요청 정보를 상기 셀 내의 단말들에게 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링 방법에 있어서,
기지국에게 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 송신하는 과정과,
상기 채널 정보에 응답하여, 복수의 주파수 대역들로 이루어진 전체 주파수 대역 중 특정 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송할 것을 지시하는 통지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정과,
상기 특정 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호를 전송하는 과정과,
상기 사운딩 신호를 기반으로 상기 기지국에 의해 수행된 스케쥴링 결과에 따라 상기 기지국과 데이터 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케졸링 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 채널 정보는,
채널 품질 정보(CQI) 및 채널 방향성 정보(CDI) 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 CQI는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 채널 품질을 나타내는 와이드밴드 CQI 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 채널 품질을 나타내는 서브밴드 CQI 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 18 항에 있어서, 상기 CDI 관련 정보는,
상기 단말들의 하향링크 CDI를 나타내는 적어도 하나의 코드워드에 대한 코드워드 정보와, 미리 정해지는 사운딩 신호와, 파일럿을 포함하는 상향링크 제어 채널 신호 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 20 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 CDI를 나타내는 와이드밴드 코드워드 인덱스 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 CDI를 나타내는 서브밴드 코드워드 인덱스 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 21 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 코드북과는 별도로, 상기 프리 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 프리 스케쥴링 코드북으로부터 선택되며, 상기 프리 스케쥴링 코드북의 코드워드 길이는 상기 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수에 따라 결정됨을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 채널 정보의 종류를 나타내며 상기 채널 정보의 전송을 요청하는 요청 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 특정 주파수 대역은,
상호간에 가장 멀리 떨어진 방향성을 가지는 단말들에 대해 공통으로 할당되는 것을 특징으로 하는 프리 스케쥴링 방법.
폐루프(CL) 다중사용자 다중 송수신 안테나(MU-MIMO) 시스템에서 프리 스케쥴링을 수행하는 단말 장치에 있어서,
기지국에게 단말의 하향링크 채널 상태를 나타내는 채널 정보를 송신하는 채널 정보 송신부와,
상기 채널 정보에 응답하여, 복수의 주파수 대역들로 이루어진 전체 주파수 대역 중 특정 주파수 대역을 통해 사운딩 신호를 전송할 것을 지시하는 통지 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 제어 채널 수신부와,
상기 특정 주파수 대역을 통해 상기 사운딩 신호를 전송하는 사운딩 신호 송신부와,
상기 사운딩 신호를 기반으로 상기 기지국에 의해 수행된 스케쥴링 결과에 따라 상기 기지국과 데이터 통신을 수행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 채널 정보는,
채널 품질 정보(CQI) 및 채널 방향성 정보(CDI) 관련 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 CQI는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 채널 품질을 나타내는 와이드밴드 CQI 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 채널 품질을 나타내는 서브밴드 CQI 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 26 항에 있어서, 상기 CDI 관련 정보는,
상기 단말들의 하향링크 CDI를 나타내는 적어도 하나의 코드워드에 대한 코드워드 정보와, 미리 정해지는 사운딩 신호와, 파일럿을 포함하는 상향링크 제어 채널 신호 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 28 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 전체 주파수 대역에 대한 CDI를 나타내는 와이드밴드 코드워드 인덱스 및 복수의 주파수 대역들 각각에 대한 CDI를 나타내는 서브밴드 코드워드 인덱스 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 29 항에 있어서, 상기 코드워드 정보는,
상기 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 코드북과는 별도로, 상기 프리 스케쥴링을 위한 코드워드들을 포함하는 프리 스케쥴링 코드북으로부터 선택되며, 상기 프리 스케쥴링 코드북의 코드워드 길이는 상기 각 후보 사용자 그룹에 포함되는 단말들의 개수에 따라 결정됨을 특징으로 하는 단말 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 제어 채널 수신부는,
상기 채널 정보의 종류를 나타내며 상기 채널 정보의 전송을 요청하는 요청 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
제 25 항에 있어서, 상기 특정 주파수 대역은,
상호간에 가장 멀리 떨어진 방향성을 가지는 단말들에 대해 공통으로 할당되는 것을 특징으로 하는 단말 장치.