KR20120011916A - 롱텀 채널 정보를 기반으로 다중 노드 간 서브밴드 별 협력 통신을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

롱텀 채널 정보를 기반으로 다중 노드 간 서브밴드 별 협력 통신을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

롱텀 채널 정보를 기반으로 서브밴드 별 협력 통신을 수행하는 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들은 각 서브밴드 별 스케줄링 정보를 교환하여 각 서브밴드 별로 기지국들의 우선권을 정할 수 있고 정해진 우선권을 기초로 서브밴드 별 스케줄링을 다시 수행한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들은 롱텀 채널 정보를 획득함으로써 기지국과 단말 사이 및 기지국과 기지국 사이의 정보 교환에 수반되는 오버헤드를 줄일 수 있고 단말의 채널 정보 지연으로 인한 피해를 완화할 수 있다.

Description

롱텀 채널 정보를 기반으로 다중 노드 간 서브밴드 별 협력 통신을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUBBAND COORDINATED MULTI-POINT COMMUNICATION BASED ON LONG-TERM CHANNEL STATE INFORMATION}
본 발명의 실시예들은 단일 사용자(Single-User; SU) 또는 다중 사용자(Multi-User; MU) 협력적 다중 입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
여러 이동 통신 시스템들은 충분한 주파수 자원 확보를 위하여 높은 캐리어 주파수를 사용하며, 이에 따라 셀 커버리지는 줄어든다. 이렇게 셀 커버리지가 줄어듦에 따라 셀간 거리를 줄이거나, 전송 파워를 높이는 등의 여러 시도들이 있다. 다만, 이러한 시도들에 따르면, 셀 가장자리에 있는 사용자들은 여러 인접 셀로부터 많은 간섭을 겪을(experience) 수 있다. 따라서 셀간 협력을 통하여 간섭을 제어함으로써 통신 성능을 향상할 수 있다. 하지만 셀간 협력을 위한 정보 교환에는 오버헤드가 뒤따른다. 또한, 정보 교환은 완벽한 실시간으로 이루어지지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 멀티셀 통신 시스템에서의 대상 기지국의 통신 방법은 상기 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계; 미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 통신 방법은 상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 획득하는 단계를 더 포함하고, 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계는 상기 롱텀 채널 정보를 기초로 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계일 수 있다.
상기 롱텀 채널 정보는 전체 주파수 대역의 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR) 정보, 상기 대상 기지국의 송신 안테나 및 상기 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬(correlation coefficient matrix) 정보, 상기 각 서브밴드에 대한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI) 및 채널 방향 정보(Channel Direction Information; CDI), 상기 적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 상기 적어도 하나의 대상 단말에 대한 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보(synchronization information) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는 상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 상기 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 롱텀 채널 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는 상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 숏텀 주기마다 상기 대상 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 대상 단말로의 숏텀 채널 정보를 수신하는 단계; 및 상기 롱텀 주기 동안 수신한 상기 숏텀 채널 정보를 기초로 상기 롱텀 채널 정보를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는 상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 업링크 파일럿을 수신하는 단계; 및 상기 업링크 파일럿을 기초로 상기 롱텀 채널 정보를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계는 상기 각 서브밴드의 인덱스, 상기 대상 기지국에 의해 상기 각 서브밴드 별로 잠정적으로 선택된 단말 그룹, 상기 각 서브밴드에 할당된 전송 전력, 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 위한 다중 입출력 전송 방식(MIMO transmission scheme), 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 상기 다중 입출력 전송 방식에 따라 서비스하기 위하여 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬(transmission beamforming matrices), 상기 각 서브밴드에서 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹이 갖는 성능 지표(performance metric) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계일 수 있다.
상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계는 상기 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드 별 서비스 받을 대상 단말, 할당 전력, 다중 입출력 전송 방식 또는 전송 빔포밍 행렬 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계는 리딩(leading) 서브밴드-상기 리딩 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 높은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보에 따라 다시 수행하는 단계; 및 추종(following) 서브밴드-상기 추종 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 낮은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 단일 셀 다중 입출력 전송(Single Cell MIMO Transmission) 방식인 경우, 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 추종 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 협력적 빔포밍(Coordinated Beamforming; CB) 방식인 경우, 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 전송 빔포밍 행렬에 기초하여 상기 추종 서브밴드에서 서비스 받을 대상 단말을 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 조인트 프로세싱(Joint Processing; JP) 방식인 경우, 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국에 의해 선택된 단말에게 데이터를 전송할 수 있도록 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 전송 빔포밍 행렬에 기초하여 상기 추종 서브밴드에서의 전송 빔포밍 행렬을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 통신 방법은 상기 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과를 기초로 프리코딩을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 통신 방법은 상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 기초로 미리 정해진 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 멀티셀 통신 시스템에서의 대상 기지국은 상기 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 스케줄러(Scheduler); 미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 정보 교환부; 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 리스케줄러(Re-Scheduler)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국은 상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 획득하는 채널 정보 획득부를 더 포함하고, 상기 스케줄러는 상기 롱텀 채널 정보를 기초로 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
상기 채널 정보 획득부는 전체 주파수 대역의 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR) 정보, 상기 대상 기지국의 송신 안테나 및 상기 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬(correlation coefficient matrix) 정보, 상기 각 서브밴드에 대한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI) 및 채널 방향 정보(Channel Direction Information; CDI), 상기 적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 상기 적어도 하나의 대상 단말에 대한 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보(synchronous information) 중 적어도 하나를 포함하는 상기 롱텀 채널 정보를 획득할 수 있다.
상기 스케줄링부는 상기 각 서브밴드의 인덱스, 상기 기지국에 의해 상기 각 서브밴드 별로 잠정적으로 선택된 단말 그룹, 상기 각 서브밴드에 할당된 전송 전력, 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 위한 다중 입출력 전송 방식(MIMO transmission scheme), 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 상기 다중 입출력 전송 방식에 따라 서비스하기 위하여 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬(transmission beamforming matrices), 상기 각 서브밴드에서 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹이 갖는 성능 지표(performance metric) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성할 수 있다.
상기 정보 교환부는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신할 수 있다.
상기 리스케줄러는 상기 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드 별 서비스 받을 대상 단말, 할당 전력, 다중 입출력 전송 방식 또는 전송 빔포밍 행렬 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
상기 리스케줄러는 리딩(leading) 서브밴드-상기 리딩 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 높은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보에 따라 다시 수행하고, 추종(following) 서브밴드-상기 추종 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 낮은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국은 상기 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과를 기초로 프리코딩을 수행하는 프리코더를 더 포함할 수 있다.
상기 스케줄러는 상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 기초로 미리 정해진 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트할 수 있다.
본 발명의 일 실시예들에 따르면, 기지국들은 각 서브밴드 별 스케줄링 정보를 교환하여 각 서브밴드 별로 기지국들의 우선권을 정할 수 있고 정해진 우선권을 기초로 서브밴드 별 스케줄링을 다시 수행함으로써 특정 기지국에 네트워크 트래픽(network traffic)이 집중적으로 증가하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 기지국들은 우선권에 기초하여 다중 입출력 전송 방식을 결정함으로써 셀간 간섭을 효율적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 롱텀 채널 정보를 획득함으로써 기지국과 단말 사이 및 기지국과 기지국 사이의 정보 교환에 수반되는 오버헤드를 줄일 수 있고 단말의 채널 정보 지연으로 인한 피해를 완화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 단말의 채널 상태에 따라 다양한 협력적 다중 입출력 전송 방법을 적응적으로 사용함으로써 통신 시스템의 용량을 극대화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 통신 시스템 전체의 공평성(fairness)을 고려하여 인접 기지국들간의 협력적 다중 입출력 전송을 위한 주파수 자원 및 공간 자원을 분배함으로써 간섭 제어 효과를 극대화하고 기지국간 및 단말간 서비스 불평등을 해소할 수 있다.
도 1은 전체 주파수 대역이 다수의 서브밴드로 분할된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 및 리스케줄링 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 기지국들이 롱텀 채널 정보를 획득하는 모습 및 롱텀 채널 정보의 내용을 도시한 도면이다.
도 4a는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 4b는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 다른 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 4c는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 또 다른 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 정보의 내용 및 기지국들이 스케줄링 정보를 교환하는 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 대상 기지국의 스케줄링 과정에서 MIMO 전송 방식을 결정하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 대상 기지국이 계산한 빔포밍 행렬에 따라 이웃 기지국들이 빔포밍을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 정보를 나타내는 선호도표이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 스케줄링을 수행한 3개의 기지국의 선호도표들을 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 선호도표들의 교환 결과에 기초하여 리딩 기지국이 결정된 예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 리딩 기지국 결정에 기초하여 스케줄링이 다시 수행된 결과를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 스케줄링 및 리스케줄링 주기의 예를 시간 축에 표시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 통신 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 기능블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 실시예들은 셀룰라(Cellular) 네트워크에서 다중 노드 간 협력적 MIMO 전송을 위해 다중 노드 간 협력적 스케줄링을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
여기서, 노드는 다중 노드 간 협력적 MIMO 전송을 위한 스케줄링을 수행하는 통신 주체를 의미한다. 즉 노드는 사용자들의 롱텀(Long-term) 채널 정보를 기반으로 다중 노드 간 협력적 MIMO 전송 방법 및 전송에 사용될 주파수 자원을 결정한다. 기지국이 셀 내의 통신을 관장하는 셀룰라 네트워크에서는 각 셀의 기지국이 노드가 될 수 있다.
그리고, 사용자는 다중 노드 협력적 MIMO 전송의 송수신에 직접 참여하는 통신 주체이다. 사용자는 다중 노드 협력적 MIMO 전송에 필요한 정보(예를 들면 MIMO 채널 정보)를 노드에게 전달함으로써 노드들의 다중 노드 협력적 MIMO 전송의 스케줄링을 돕는다. 기지국이 셀 내의 통신을 관장하는 셀룰라 네트워크에서는 각 셀에 포함된 단말이 사용자가 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다운링크 전송의 경우뿐만 아니라 업링크 전송의 경우에도 적용될 수 있다. 그리고 설명의 편의를 위해 노드는 기지국으로, 사용자는 단말로 표현한다. 이하에서는 다운링크 전송을 중심으로 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 전체 주파수 대역이 다수의 서브밴드로 분할된 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 셀룰라 네트워크의 전체 주파수 대역(wideband)(101)이 복수 개의 서브밴드(subband)(102)로 분할되어 관리되는 통신 환경에서 각 서브밴드 별로 스케줄링을 수행하는 방법에 관한 것이다. 스케줄링이란, 어떤 단말들에게 어떤 협력적 MIMO 전송 방식을 적용할지, 송신 전력을 어떻게 할당할지 또는 어떤 빔포밍 행렬을 사용할지 등을 결정하는 것을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 및 리스케줄링 과정을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 과정은 크게 두 단계로 이루어진다.
1단계(201)는 기지국들이 채널 정보에 기초하여 각 기지국에 대응하는 단말들에 대한 스케줄링을 자체적으로 수행하는 단계이다. 채널 정보는 롱텀 채널 정보일 수 있다. 롱텀(Long-term) 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미한다. 그리고 스케줄링은 서브밴드 별로 별도로 수행된다.
2단계(202)는 각 기지국의 스케줄링 결과를 기초로 이웃하는 기지국들 사이의 스케줄링을 조율하는 단계이다. 즉, 2단계(202)는 기지국들이 1단계(201)에서의 스케줄링 결과에 대한 정보를 교환하고 교환된 1단계(201)에서의 스케줄링 결과에 대한 정보를 기초로 기지국 간 협력적 스케줄링을 수행하는 단계이다. 즉, 스케줄링이 다시 수행된다. 역시, 기지국 간 스케줄링을 조율은 각 서브밴드 별로 독립적으로 수행된다.
도 3은 기지국들이 롱텀 채널 정보를 획득하는 모습 및 롱텀 채널 정보의 내용을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 기지국들은 스케줄링을 수행하기 위해 각 기지국에 대응하는 단말들의 채널 정보를 획득한다.
대상 기지국이 획득하는 채널 정보 는 1)전체 주파수 대역의 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR) 정보, 2)대상 기지국의 송신 안테나 및 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬(correlation coefficient matrix) 정보, 3)각 서브밴드에 대한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI) 및 채널 방향 정보(Channel Direction Information; CDI), 4)적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 5)적어도 하나의 대상 단말에 대한 대상 기지국 및 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보(synchronous information)를 포함할 수 있다. 이때, 채널 정보의 각 내용들은 대상 기지국에 관한 것뿐만 아니라 이웃 기지국에 관한 것도 포함할 수 있다.
업링크 전송의 경우에는 채널 정보의 각 항목이 업링크 전송에 맞게 변경될 수 있다. 예를 들어 5)기지국들의 동기 정보는 단말들의 동기 정보로 대체될 수 있다. 또한 업링크 전송의 경우 채널 정보는 각 단말의 자체적 선호 스케줄링 정보를 포함할 수 있다.
이때, 채널 정보를 획득하는데 필요한 무선 자원의 오버헤드(overhead)를 줄이고 채널 정보의 획득이 시간적으로 지연될 경우의 피해를 최소화 하기 위해, 시간적인 변화가 비교적 적은 채널 정보를 롱텀 주기로 획득할 수 있다. 즉, 기지국들은 롱텀 채널 정보를 획득할 수 있다. 아래에서 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 세 가지 예를 설명한다.
도 4a는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 대상 기지국(410)은 대상 단말(420)로 파일럿을 전송한다(411). 대상 단말(420)은 전송된 파일럿을 기초로 대상 기지국(410)과 대상 단말(420) 사이의 채널을 측정한다(421). 측정된 채널 정보는 숏텀 채널 정보일 수 있다. 그리고 대상 단말(420)은 숏텀 채널 정보들을 롱텀 주기 동안 수집한다. 대상 단말(420)은 롱텀 주기 동안 수집된 숏텀 채널 정보들을 기초로 롱텀 채널 정보를 생성할 수 있다(422). 그리고 대상 단말(420)은 롱텀 채널 정보를 대상 기지국(410)으로 전송한다(423). 그러면 대상 기지국(410)은 롱텀 채널 정보를 획득할 수 있다(412). 그리고 대상 기지국(410)은 롱텀 채널 정보를 기초로 스케줄링을 수행하고 스케줄링 정보를 생성할 수 있다(413). 이와 같은 방법은 주파수 분할 듀플렉싱(Frequency Division Duplexing; FDD) 시스템의 다운링크 전송의 경우에 이용될 수 있다.
도 4b는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 다른 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 4b를 참조하면, 대상 기지국(430)은 대상 단말(440)로 파일럿을 전송한다(431). 대상 단말(441)은 전송된 파일럿을 기초로 대상 기지국(430)과 대상 단말(440) 사이의 채널을 측정한다(441). 측정된 채널 정보는 숏텀 채널 정보일 수 있다. 대상 단말(440)은 측정된 채널 정보를 숏텀 주기마다 대상 기지국(430)으로 전송한다(442). 대상 기지국(430)은 롱텀 주기 동안 대상 단말(440)로부터 수신한 숏텀 채널 정보들을 기초로 롱텀 채널 정보를 계산함으로써 롱텀 채널 정보를 획득할 수 있다(432). 그리고 대상 기지국(430)은 롱텀 채널 정보를 기초로 스케줄링을 수행하고 스케줄링 정보를 생성할 수 있다(433). 이와 같은 방법은 FDD 시스템의 다운링크 전송의 경우에 이용될 수 있다.
도 4c는 대상 기지국이 롱텀 채널 정보를 획득하는 방법의 또 다른 예를 도시한 동작 흐름도이다.
도 4c를 참조하면, 대상 단말(460)은 대상 기지국(450)으로 파일럿을 전송한다(461). 대상 기지국(451)은 전송된 파일럿을 기초로 대상 기지국(450)과 대상 단말(460) 사이의 채널을 측정한다. 측정된 채널 정보는 숏텀 채널 정보일 수 있다. 대상 기지국(450)은 롱텀 주기 동안 측정된 채널 정보들을 기초로 롱텀 채널 정보를 계산함으로써 롱텀 채널 정보를 획득할 수 있다(452). 그리고 대상 기지국(450)은 롱텀 채널 정보를 기초로 스케줄링을 수행하고 스케줄링 정보를 생성할 수 있다(453). 이와 같은 방법은 대상 기지국(450)으로부터 대상 단말(460)로의 채널과 대상 단말(460)로부터 대상 기지국(450)으로의 채널이 유사한 것으로 가정함을 전제로 한다. 즉, 이와 같은 방법은 시 분할 듀플렉싱(Time Division Duplexing; TDD) 시스템의 다운링크 또는 업링크 전송의 경우에 이용될 수 있다. 또한 FDD 시스템의 업링크 전송에 이용될 수도 있다.
도 4a, 4b 및 4c에 도시된 방법들은 이웃 기지국과 대상 단말 사이의 채널 정보를 획득하는 데에 응용될 수 있다. 즉, 파일럿이 대상 기지국이 아닌 이웃 기지국으로부터 전송되는 경우, 대상 기지국은 이웃 기지국과 관련된 채널 정보를 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 정보의 내용 및 기지국들이 스케줄링 정보를 교환하는 모습을 도시한 도면이다.
대상 기지국은 롱텀 채널 정보를 기초로 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성한다. 그리고 대상 기지국은 생성된 스케줄링 정보를 이웃 기지국과 교환한다. 즉, 대상 기지국은 대상 기지국의 스케줄링 정보를 이웃 기지국으로 전송하고 이웃 기지국으로부터 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신할 수 있다.
스케줄링 정보의 교환은 미리 설정된 주기마다 수행될 수 있다. 즉 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀(Long-term) 주기마다 대상 기지국은 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 이웃 기지국으로부터 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신할 수 있다. 스케줄링 정보를 교환하는 주기는 롱텀 채널 정보를 획득하는 주기와 일치하지 않을 수 있다.
대상 기지국의 스케줄링 정보 는 1)대상 기지국의 각 서브밴드의 인덱스, 2)대상 기지국에 의해 각 서브밴드 별로 잠정적으로 선택된 단말 그룹, 3)각 서브밴드에 할당된 전송 전력, 4)잠정적으로 선택된 단말 그룹을 위한 다중 입출력 전송 방식(MIMO transmission scheme), 5)잠정적으로 선택된 단말 그룹을 다중 입출력 전송 방식에 따라 서비스하기 위하여 대상 기지국 및 적어도 하나의 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬(transmission beamforming matrices) 또는 6)각 서브밴드에서 잠정적으로 선택된 단말 그룹이 갖는 성능 지표(performance metric)를 포함할 수 있다. 여기서 MIMO 전송 방식은 이웃 기지국과의 협력적 MIMO 전송 방식을 포함하는 개념이다. 이러한 대상 기지국의 스케줄링 정보는 도 5에 도시된 표와 같이 정리될 수 있다. 이 표를 선호도표라 한다.
이때, 업링크 전송의 경우에는 스케줄링 정보의 각 항목들이 업링크 전송에 맞게 변경될 수 있다. 예를 들어, '4)기지국의 다중 입출력 전송 방식'은 단말의 다중 입출력 전송 방식이 될 수 있다. 또한 '5)기지국의 전송 빔포밍 행렬' 은 기지국의 수신 빔포밍 행렬 또는 단말의 전송 빔포밍 행렬이 될 수 있다.
이하에서 선호도표에 포함되는 스케줄링 정보를 생성하는 방법을 구체적으로 설명한다.
<송신 전력 및 MIMO 전송 방식의 결정>
대상 기지국은 1)전체 주파수 대역의 SINR 정보, 2)대상 기지국의 송신 안테나 및 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬 정보, 3)적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 4)적어도 하나의 대상 단말에 대한 대상 기지국 및 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보 등의 롱텀 채널 정보를 기초로 각 단말에 적합한 송신 전력 및 MIMO 전송 방식을 결정할 수 있다.
예를 들어, 대상 기지국이 전체 주파수 대역의 SINR을 기초로 단말들의 MIMO 전송 방식을 단일 셀 다중 입출력 전송(Single Cell MIMO transmission), 협력적 빔포밍(Coordinated Beamforming; CB), 조인트 프로세싱(Joint Processing; JP), 조인트 전송(Joint Transmission; JT), 협력적 사일런싱(Cooperative Silencing), 동적 셀 선택(Dynamic/Fast Cell Selection) 또는 협력적 릴레잉(Cooperative Relaying) 등의 다양한 MIMO 전송 방식 중 어느 하나로 결정하는 방법이 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 대상 기지국의 스케줄링 과정에서 MIMO 전송 방식을 결정하는 방법의 예를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 대상 기지국은 단말들의 SINR의 범위를 세 영역으로 나누어 SINR이 높은 영역부터 차례로 각각 단일 셀 MIMO 전송, CB 및 JP 의 MIMO 전송 방식을 배정할 수 있다. 그리고 대상 기지국은 각 단말 별 SINR에 따라 해당되는 영역의 MIMO 전송 방식을 해당 단말의 MIMO 전송 방식으로 결정할 수 있다.
즉, SINR이 높은 경우, 단말은 이웃 기지국으로부터 간섭을 적게 받기 때문에 대상 기지국은 셀간 협력 없이 단일 셀 MIMO 전송을 수행함이 타당하다. 그리고 중간 영역의 SINR의 경우, 전송 신호와 간섭의 세기가 비슷하기 때문에 대상 기지국은 이웃 기지국과 CB를 수행함이 타당하다. 그리고 SINR이 낮은 경우, 이웃 기지국으로부터의 간섭이 크기 때문에 대상 기지국은 이웃 기지국과 데이터를 공유하여 JP를 수행함이 타당하다.
MIMO 전송 방식을 결정하는 또 다른 예로, 대상 기지국은 대상 기지국 및 이웃 기지국의 동기 정보를 기초로 대상 기지국 및 이웃 기지국으로부터 신호의 동시 수신이 가능한 단말의 경우 JP, JT 또는 CB의 MIMO 전송 방식을 배정하고, 그렇지 않은 경우 단일 셀 MIMO 전송 방식을 배정할 수 있다.
또한, MIMO 전송 방식을 결정할 때 단말 간의 릴레잉(relaying)을 통한 협력이 고려될 수 있다. 이때 롱텀 채널 정보를 활용할 수 있다. 또한 다운링크와 마찬가지로 업링크의 경우도 협력 송수신단 선정이나 MIMO 전송 방식 선정에 롱텀 채널 정보가 활용될 수 있다.
<서브밴드 별 빔포밍 행렬의 결정>
대상 기지국은 각 단말마다 결정된 MIMO 전송 방식과 각 사용자 별 각 서브밴드에 대한 CQI 및 CDI 정보를 바탕으로 각 단말의 각 서브밴드에서 요구하는 전송 빔포밍 행렬을 계산할 수 있다. 계산된 전송 빔포밍 행렬들은 대상 기지국의 전송 빔포밍 행렬뿐만 아니라 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬들도 포함한다. 즉, 대상 기지국은 결정된 MIMO 전송 방식에 따라 해당 단말을 서비스하기 위하여 대상 기지국 및 이웃 기지국들에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬에 관한 정보를 생성할 수 있다.
도 7은 대상 기지국이 계산한 빔포밍 행렬에 따라 이웃 기지국들이 빔포밍을 수행하는 모습을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 단말을 서비스하기 위해 대상 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬은 F1으로, 이웃 기지국들에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬은 각각 F2 및 F3로 도시되어 있다. 대상 기지국은 F1, F2 및 F3에 대한 정보를 생성하고 F2 및 F3를 해당 이웃 기지국으로 전송한다. 해당 서브 밴드에서 대상 기지국이 리딩(leading) 기지국인 경우, 이웃 기지국들은 각각 F2 또는 F3를 사용하게 된다. 리딩 기지국에 대한 설명은 후술하겠다.
<서브밴드 별 성능 지표 계산>
대상 기지국은 각 단말들마다 결정된 MIMO 전송 방식, 각 단말 별 각 서브밴드에 대한 CQI 및 CDI 정보 또는 각 기지국들에게 요구되는 빔포밍 행렬들을 바탕으로 서브밴드 별 성능 지표를 계산한다. 성능 지표의 예로는 1)기대되는 전송 용량(expected throughput) 또는 2)비례 배분 공정성(proportional fairness) 등이 있다.
<단말 그룹 선택 및 서브밴드 선호도표의 작성>
대상 기지국은 각 단말들마다 계산된 서브밴드 별 성능 지표를 바탕으로 단말 그룹을 선택하고 서브밴드 선호도표를 작성할 수 있다. 각 서브밴드에서 가장 적절한 성능 지표를 갖는 단말 그룹이 해당 서브밴드에 잠정적으로 할당될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의상 대상 기지국이 각 서브밴드 별로 하나의 단말을 할당하는 경우를 예로 들고 있으나, 대상 기지국은 다중 단말 정보를 기반으로 각 서브밴드 별로 단말 그룹을 할당할 수 있다. 또한 본 발명의 다른 실시예에서는 성능 지표를 향상하기 위하여 전송 전력을 서브밴드 별로 차등적으로 할당할 수 있다. 따라서, 대상 기지국이 필요에 따라 특정 서브밴드에 어떠한 자원도 할당하지 않을 수 있다.
위와 같은 과정을 통해 대상 기지국은 각 서브밴드마다 단말 그룹 및 송신 전력을 할당하고 해당 사용자 그룹의 MIMO 전송 방식과 대상 기지국 및 이웃 기지국들에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬을 결정하고 성능 지표를 계산함으로써 스케줄링을 수행할 수 있다. 그리고 대상 기지국은 이러한 스케줄링 결과를 도 8에 도시된 바와 같은 선호도표로 작성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스케줄링 정보를 나타내는 선호도표이다.
도 8을 참조하면, 선호도표의 각 열(column)은 차례로 서브밴드 인덱스, 해당되는 잠정적 단말 그룹, 해당 서브밴드에 할당되는 전송 전력, 해당 서브밴드에 할당된 단말들을 위한 MIMO 전송 방식, 대상 기지국 및 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬 및 해당 서브밴드에서의 성능 지표를 의미한다. 선호도표의 각 행은 서브밴드를 나타낸다.
즉, 서브밴드 1에서 단말로 A와 B가 선택되었고 0.2의 전송 전력이 할당되었으며 MIMO 전송 방식이 CB로 결정되었고 전송 빔포밍 행렬로 {Fi}1,1의 이용이 요구되고, 이 경우 서브밴드 1의 성능 지표가 1.1이 됨을 알 수 있다.
여기서 Fi는 기지국 i의 전송 빔포밍 행렬을 의미한다. 1≤i≤N이고 N은 협력적 MIMO 전송에 참여하는 전체 기지국의 수이다. 또한 {Fi}j,k는 기지국 j의 k번째 서브밴드에서 기지국 i가 사용하도록 요구되는 전송 빔포밍 행렬의 집합을 나타낸다. sMIMO는 단일 셀 MIMO 전송을 의미한다. CB 및 JP는 선술한 바 있다.
<기지국들 간 스케줄링 정보(선호도표)의 교환>
각 기지국들이 스케줄링을 마치고 선호도표를 작성한 이후, 각 기지국들은 서로의 스케줄링 정보를 교환한다. 이를 통해 각 기지국들은 다른 기지국들이 각 서브밴드에 잠정적으로 할당한 단말 그룹, 송신 전력, 해당 단말 그룹의 MIMO 전송 방법, 전송 빔포밍 행렬 및 성능 지표 등의 정보를 얻을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 스케줄링을 수행한 3개의 기지국의 선호도표들을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 기지국1, 기지국2 및 기지국3에 대한 선호도표들(910,920 및 930)이 도시되어 있다. 기지국2에 대한 선호도표2(920)를 보면 서브밴드1에 아무것도 기재되어 있지 않은데, 이는 기지국2가 서브밴드1에 아무런 자원을 할당하지 않았음을 나타낸다. 마찬가지로 선호도표3(930)을 통해 기지국3은 서브밴드4에 아무 자원도 할당하지 않았음을 알 수 있다.
<서브밴드 별 우선권 결정 및 리스케줄링(Rescheduling)>
선호도표(스케줄링 정보)의 교환 후, 기지국들은 교환된 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드에 대해 다시 스케줄링을 수행한다.
구체적으로, 기지국들은 다른 기지국들의 선호도표를 모두 취합하여 각 서브밴드마다 MIMO 전송의 대상이 될 단말 그룹을 결정하고 송신 전력을 할당한다. 특정 서브밴드에 선택되는 단말 그룹은 각 기지국들이 해당 서브 밴드에 잠정적으로 할당한 단말 그룹들 중 가장 적절한 성능 지표를 갖는 단말 그룹으로 결정된다.
이때, 해당 서브밴드에서 가장 적절한 성능 지표를 갖는 단말 그룹을 제시한 기지국은 해당 서브밴드의 주파수 자원에 대한 협력적 MIMO 전송 방식을 결정할 수 있는 우선권을 가지는 해당 서브밴드의 리딩(leading) 기지국이 된다. 그리고 해당 서브밴드에서 다른 기지국들은 추종(following) 기지국들이 된다. 리딩 기지국은 단말 그룹을 보호하기 위해 추종 노드들의 송신 전력을 제한할 수 있다. 각 서브밴드 별 리딩 기지국이 결정되는 예가 아래 도10에 도시되어 있다.
도 10은 도 9의 선호도표들의 교환 결과에 기초하여 리딩 기지국이 결정된 예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 3개의 기지국들의 선호도표의 교환 결과를 기초로 작성된 서브밴드 별 리딩 기지국표(1010)가 도시되어 있다.
리딩 기지국표(1010)는 선호도표와 형태가 비슷하다. 다면, 서브밴드 인덱스 열(column) 옆에 해당 서브밴드의 리딩 기지국을 나타내는 열(column)이 추가되어 있다.
도 10을 참조하면, 서브밴드1에 대한 리딩 기지국은 기지국1임을 알 수 있다. 이는 도 9의 기지국들의 선호도표들을 참고할 때, 서브밴드1에서 가장 높은 성능 지표를 가지는 기지국이 기지국1이기 때문이다(기지국1=3.1, 기지국2=0, 기지국3=2.4). 같은 원리로 각 선호도표들을 비교하면, 리딩 기지국표(1010)와 같은 결과를 얻을 수 있다.
서브밴드 별 우선권(리딩 기지국, 추종 기지국)이 정해지면, 각 기지국들은 이를 기초로 각 서브밴드 별로 다시 스케줄링을 수행한다. 즉 기지국들은 각 서브밴드 별 서비스 받을 단말 그룹, 할당 전력, 다중 입출력 전송 방식 또는 전송 빔포밍 행렬들을 결정한다.
해당 서브밴드의 추종 기지국은 해당 서브밴드에 확정적으로 할당된 단말 그룹을 서비스하는 리딩 기지국의 협력적 MIMO 전송 방법을 수용한다. 즉, 추종 기지국은 추종 기지국이 사용해야 할 협력적 MIMO 전송 방식 및 협력적 MIMO 전송 방식에 이용될 전송 빔포밍 행렬을 리딩 기지국의 선호도표를 통해 확인할 수 있다.
리딩 기지국에 의해 해당 서브밴드에서 서비스 받기로 결정된 단말 그룹을 위한 협력적 MIMO 전송 방식에 따라, 추종 기지국은 추종 기지국이 해당 서브밴드에서 서비스할 단말들을 재할당 할 수 있다. 이때, 추종 기지국들에 의해 재할당된 단말들의 협력적 MIMO 전송으로 인해 리딩 노드가 선택한 단말 그룹에게 간섭을 가능한 적게 미치는 범위 내에서 추종 기지국은 서비스할 단말 그룹을 동적으로(dynamically) 재할당 할 수 있다.
이때, 단말 재할당에 필요한 단말 그룹의 채널 정보는 롱텀 채널 정보에 국한되지 않는다. 즉, 대상 기지국은 필요에 따라 대상 단말들에 대한 숏텀 채널 정보 및 이웃 기지국들에 대응하는 이웃 단말들에 대한 롱텀 채널 정보를 함께 이용할 수 있다.
sMIMO, CB, JP, JT, 협력적 사일런싱(Cooperative Silencing), 동적 셀 선택(Dynamic/Fast Cell Selection) 또는 협력적 릴레잉(Cooperative Relaying) 등 다양한 협력적 MIMO 전송 방식을 고려하는 통신 시스템에서 추종 기지국의 단말 재할당 방법의 예를 도 11을 참조하여 설명한다.
도 11은 도 10의 리딩 기지국 결정에 기초하여 스케줄링이 다시 수행된 결과를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 도 10의 리딩 기지국 결정에 기초하여 기지국1, 기지국2 및 기지국3의 스케줄링이 다시 수행된 결과가 리스케줄링표들(1110, 1120 및 1130)에 도시되어 있다.
리스케줄링표들(1110, 1120 및 1130)을 이용하여 리딩 기지국의 각 MIMO 전송 방식에 따라 경우를 나누어 설명한다.
1) 리딩 기지국의 MIMO 전송 방식이 단일 셀 MIMO 전송 방식인 경우
추종 기지국들은 각각 단일 셀 MIMO 전송 방식을 이용한다.
도 11에서, 서브밴드4가 이 경우에 해당된다. 즉, 서브밴드4에 대한 리딩 기지국은 기지국2이므로, 서브밴드4에 대한 추종 기지국인 기지국1 및 기지국3은 각각 적절한 단말을 선택하여 단일 셀 MIMO 전송방식을 이용할 수 있다.
2) 리딩 기지국의 MIMO 전송 방식이 협력적 빔포밍(CB) 방식인 경우
추종 기지국들은 리딩 기지국이 계산하여 공지한 전송 빔포밍 행렬들을 참고한다. 즉, 각 추종 기지국들은 각 추종 기지국들에 대응하는 단말들 중 리딩 기지국이 공지한 전송 빔포밍 행렬에 가장 적합하고 가장 적절한 성능 지표를 갖는 단말들을 해당 서브밴드에 새롭게 할당할 수 있다. 따라서 리딩 기지국의 결정에 따라 협력적 빔포밍에 참여할 수 있다.
도 11에서, 서브밴드1이 이 경우에 해당된다. 즉, 서브밴드1의 리딩 기지국은 기지국1이고, 서브밴드1에서의 기지국1의 MIMO 전송 방식은 CB이다. 따라서 기지국2 및 기지국3은 각각 기지국1이 공지한 전송 빔포밍 행렬 {F2}1,1 및{F3}1 ,1에 가장 적합한 단말들을 선택하여 서브밴드1에 할당한다.
3) 리딩 기지국의 MIMO 전송 방식이 조인트 프로세싱(JP) 방식인 경우
추종 기지국들은 리딩 기지국이 공지한 전송 빔포밍 행렬을 이용하여 리딩 기지국에 의해 확정된 단말들에게 데이터를 전송함으로써 조인트 프로세싱에 참여할 수 있다.
도 11에서, 서브밴드2 및 서브밴드3이 이 경우에 해당된다. 즉, 서브밴드2 및 서브밴드3에 대한 리딩 기지국은 각각 기지국3 및 기지국2이다. 서브밴드2의 경우를 예로 설명하면, 기지국1 및 기지국2는 각각 리딩 기지국인 기지국3이 공지한 전송 빔포밍 행렬 {F1}3,2 및 {F2}3,2를 이용하여 기지국3에 의해 확정된 단말 G에게 조인트 프로세싱을 수행할 수 있다.
4) 리딩 기지국의 MIMO 전송 방식이 협력적 사일런싱 방식인 경우
추종 기지국들은 리딩 기지국의 공지에 따라, 데이터 송신을 수행하지 않음으로써 리딩 기지국에 의해 확정된 사용자들을 위한 협력 통신에 참여할 수 있다.
5) 리딩 기지국의 MIMO 전송 방식이 동적 셀 선택(Dynamic/Fast Cell Selection)방식인 경우
추종 기지국들은 리딩 기지국의 공지에 따라 리딩 기지국에 의해 확정된 단말들을 위해 데이터 전송 여부를 수신적으로 변경함으로써 협력 통신에 참여할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 롱텀 채널 정보와 숏텀 채널 정보의 혼용 을 기반으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 이하에서 이에 대해 설명한다.
서브밴드 선호도표 교환 이후 주파수 자원 사용의 우선권이 결정되고 리딩 기지국에 의해 송신 전력 및 협력적 MIMO 전송 방식이 결정되면, 각 기지국들은 주어진 MIMO 전송 환경(송신 전력 및 협력적 MIMO 전송 방식)에 따라 전송 빔포밍 행렬 및 서비스 받을 단말 그룹을 재선택할 수 있다. 이와 같은 동작의 시간 스케일이 도 12에 도시되어 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 스케줄링 및 리스케줄링 주기의 예를 시간 축에 표시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 스케일 선(1210)은 롱텀 채널 정보 및 숏텀 채널 정보의 획득 주기를 나타낸다. 구체적으로 화살표(1211)은 롱텀 채널 정보의 획득 시점을 나타내고, 화살표(1212)는 숏텀 채널 정보의 획득 주기를 나타낸다. 숏텀 채널 정보 획득 주기는 단위 프레임 두 주기를 포함함을 알 수 있다. 롱텀 채널 정보 획득 주기는 세 개의 숏텀 채널 정보 획득 주기를 포함함을 알 수 있다. 롱텀 채널 정보 획득 주기에 대한 숏텀 채널 정보 획득 주기의 비는 변동될 수 있다. 그리고 롱텀 채널 정보는 반드시 주기적으로 획득되는 것은 아니며 변화가 발생할 때 마다 비주기적으로 획득될 수도 있다.
스케일 선(1220) 및 스케일 선(1230)은 대상 기지국이 정보 교환을 기초로 다시 스케줄링을 수행하는 주기를 나타낸다.
스케일 선(1230)은 기지국 간 스케줄링 정보 교환을 기초로 대상 기지국이 우선권(리딩 기지국)을 결정하는 주기를 나타낸다. 구체적으로 점(1231)은 대상 기지국이 교환된 스케줄링 정보를 기초로 우선권(리딩 기지국)을 결정하는 시점을 나타낸다. 도 12에 도시된 바와 같이, 우선권을 결정하는 데에는 롱텀 채널 정보와 숏텀 채널 정보가 혼용될 수 있다. 또한, 우선권을 결정하는 주기는 동적으로 조정 가능하며 반드시 롱텀 채널 정보나 숏텀 채널 정보를 획득하는 주기와 일치할 필요는 없다.
스케일 선(1220)은 대상 기지국이 우선권(리딩 기지국)에 기초하여 전송 빔포밍 행렬 및 단말 그룹을 재선택하는 주기를 나타낸다. 구체적으로 점(1221)은 전송 빔포밍 행렬 및 단말 그룹을 재선택하는 시점을 나타낸다. 전송 빔포밍 행렬 및 단말 그룹을 재선택하는 주기는 롱텀 채널 정보를 획득하는 주기 또는 숏텀 채널 정보를 획득하는 주기와 일치할 필요는 없다. 또한, 빔포밍 행렬 및 단말 그룹을 재선택하는 데에는 롱텀 채널 정보와 숏텀 채널 정보가 혼용될 수 있다.
첫 번째로, 대상 기지국은 대상 기지국에 대응하는 대상 단말들의 숏텀 채널 정보와 이웃 기지국들에 대응하는 이웃 단말들의 롱텀 채널 정보를 이용할 수 있다. 이를 통해 기지국 간 채널 정보 교환 과정이 네트워크 통신 환경에 의해 지연되거나 단말들의 이동성에 의해 채널 변화가 매우 빠른 경우, 옳지 않은 채널 정보를 사용함으로써 생기는 협력적 MIMO 전송의 성능 저하를 줄일 수 있다.
두 번째로, 기지국 간 네트워크 연결의 지연이 매우 작고 정보 교환의 부담이 크지 않은 경우, 대상 기지국은 이웃 기지국들의 숏텀 채널 정보를 모두 참조하여 협력적 MIMO 전송의 효율을 향상할 수 있다. 특히, 조인트 프로세싱을 이용하는 경우 채널 정보를 이와 같이 이용하는 것은 매우 효율적일 수 있다.
세 번째로, 사용자의 이동성이 매우 높아 숏텀 채널 정보가 거의 유효하지 않은 환경 또는 각 기지국에 대응하는 단말들의 수가 매우 많아 숏텀 채널 정보를 실시간으로 이용하기 어려운 통신 환경의 경우, 이웃 기지국뿐만 아니라 대상 기지국에 대한 채널 정보도 롱텀 채널 정보를 이용할 수 있다. 따라서 채널 정보의 피드백 오버헤드를 줄이고, 사용자의 이동성에 의한 MIMO 전송 성능의 저하를 방지할 수 있다.
전송 빔포밍 행렬 및 단말 그룹을 재선택하는 과정에서 단일 셀 MIMO 전송, CB, JP, JT, 협력적 사일런싱 및 동적 셀 선택 또는 협력적 릴레잉 방식 등 다양한 협력적 MIMO 전송 방식을 고려하는 통신 환경에서 롱텀 채널 정보와 숏텀 채널 정보를 혼용하는 예는 아래와 같다.
1) 단일 셀 MIMO 전송
리딩 기지국 및 추종 기지국은 각각 독립적으로 전송 빔포밍 행렬을 결정하고 서비스할 단말을 선택한다. 이때, 각 기지국은 기본적으로 각 기지국에 대응하는 단말들의 숏텀 채널 정보를 이용하여 전송 빔포밍 행렬을 생성할 수 있으며, 부가적으로 롱텀 채널 정보를 이용하여 이웃 기지국들에게 미칠 수 있는 간섭을 줄이는 동작을 수행할 수 있다.
2) 협력적 빔포밍
리딩 기지국은 추종 기지국들이 사용하도록 요구되는 전송 빔포밍 행렬을 서브밴드 선호도표를 통해 공지하며, 이 과정에서 추종 기지국들의 롱텀 채널 정보를 이용할 수 있다. 또한 리딩 기지국이 사용할 전송 빔포밍 행렬을 생성할 때는 리딩 기지국에 대응하는 단말들의 숏텀 채널 정보를 이용할 수 있다.
추종 기지국은 리딩 기지국이 공지한 전송 빔포밍 행렬을 이용함으로써 리딩 기지국의 협력적 MIMO 전송에 협조할 수 있다. 다만 추종 기지국에 접속된 단말들의 숏텀 채널 정보를 바탕으로 전송 빔포밍 행렬을 조정하는 동작은 리딩 기지국에 의해 공지된 전송 빔포밍 행렬을 참고하여 리딩 기지국에게 간섭을 미치지 않은 범위 안에서 가능하다.
3) 조인트 프로세싱
리딩 기지국은 추종 기지국들에 대응하는 단말들의 롱텀 채널 정보와 리딩 기지국에 대응하는 단말들의 숏텀 채널 정보를 이용하여 전송 빔포밍 행렬을 생성할 수 있다. 그리고 생성된 전송 빔포밍 행렬을 추종 기지국들에게 공지한다. 또한 리딩 기지국은 리딩 기지국이 공지한 전송 빔포밍 행렬들을 추종 기지국들이 사용한다고 가정하고 리딩 기지국에 대응하는 단말들의 단기적 채널 정보를 이용하여 전송 빔포밍 행렬을 새롭게 형성하는 것도 가능하다.
이때, 다중 사용자 MIMO(MU-MIMO)를 이용하는 경우, 리딩 기지국뿐만 아니라, 추종 기지국들의 숏텀 채널 정보를 이용할 수도 있다.
추종 기지국들은 협력적 빔포밍의 경우와 마찬가지로 리딩 기지국이 공지한 전송 빔포밍 행렬을 이용함으로써 리딩 기지국의 협력적 MIMO 전송에 협조할 수 있다. 또한 추종 기지국에 대응하는 단말들의 숏텀 채널 정보를 기초로 전송 빔포밍 행렬을 조정하는 동작은, 리딩 기지국에 의해 공지된 전송 빔포밍 행렬을 참고하여 리딩 기지국에게 간섭을 미치지 않은 범위 안에서 가능하다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 통신 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 대상 기지국은 대상 기지국으로부터 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보를 획득한다(1310). 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미한다.
대상 기지국은 롱텀 채널 정보를 기초로 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성한다(1320).
대상 기지국은 미리 설정된 주기마다 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신한다(1330).
대상 기지국은 이웃 단말로부터 수신한 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행한다(1340).
이때, 대상 기지국은 대상 기지국의 리딩 ( leading ) 서브밴드에 대한 스케줄링을 대상 기지국의 스케줄링 정보에 따라 다시 수행할 수 있다. 리딩 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 대상 기지국의 성능 지표가 이웃 기지국들의 성능 지표보다 높은 서브밴드를 의미한다. 그리고 대상 기지국은 추종( following ) 서브밴드에 대한 스케줄링을 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행한다. 추종 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 낮은 서브밴드를 의미한다.
그리고 대상 기지국은 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과에 기초하여 프리코딩을 수행할 수 있다(1350). 한편, 업링크 전송의 경우에 대상 기지국은 다시 스케줄링 된 결과에 따라 단말들이 업링크 전송을 수행할 수 있도록 다시 스케줄링된 결과를 단말들로 전송할 수 있다.
또한 대상 기지국은 롱텀 채널 정보를 기초로 미리 정해진 주기마다 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국의 기능블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 기지국은 채널 정보 획득부(1410), 스케줄러(1420), 정보 교환부(1430), 리스케줄러(1440) 및 프리코더(1450)를 포함한다.
채널 정보 획득부(1410)는 대상 기지국으로부터 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보를 획득한다. 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미한다. 채널 정보 획득부(1410)은 채널 환경이나 기지국간 네트워크 연결 상태에 따라 숏텀 채널 정보를 획득할 수도 있다.
스케줄러(1420)는 롱텀 채널 정보를 기초로 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성한다. 그리고 스케줄러(1420)는 롱텀(Long-term) 채널 정보를 기초로 미리 정해진 주기마다 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트할 수 있다.
정보 교환부(1430)는 미리 설정된 주기마다 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신한다.
리스케줄러(1440)는 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신한 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행한다.
프리코더(1450)는 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과를 기초로 프리코딩을 수행한다.
지금까지 본 발명에 따른 대상 기지국의 통신 방법 및 대상 기지국에 대해 설명하였다. 본 대상 기지국의 통신 방법 및 대상 기지국에는 앞서 도 1 내지 도 12와 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예들을 다운링크 전송을 위주로 설명하였지만, 업링크의 경우도 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다. 즉, 업링크 전송의 경우에도 기지국이 스케줄링을 수행하고, 스케줄링 정보를 기지국들끼리 교환하고 다시 스케줄링을 수행하는 점에서는 다운링크 전송과 동일하다. 하지만 스케줄링을 수행하는 과정에 이용되는 채널 정보의 내용, 채널 정보의 획득 방법 또는 스케줄링 정보의 내용은 다운링크 전송의 경우와 대응되는 요소들로 변경될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
101: 전체 주파수 대역
102: 서브밴드

Claims (24)

  1. 멀티셀 통신 시스템에서의 대상 기지국의 통신 방법에 있어서,
    상기 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계;
    미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 획득하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계는
    상기 롱텀 채널 정보를 기초로 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계인 대상 기지국의 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 롱텀 채널 정보는
    전체 주파수 대역의 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR) 정보, 상기 대상 기지국의 송신 안테나 및 상기 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬(correlation coefficient matrix) 정보, 상기 각 서브밴드에 대한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI) 및 채널 방향 정보(Channel Direction Information; CDI), 상기 적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 상기 적어도 하나의 대상 단말에 대한 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보(synchronous information) 중 적어도 하나를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는
    상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 상기 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 롱텀 채널 정보를 수신하는 단계인 대상 기지국의 통신 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는
    상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 숏텀 주기마다 상기 대상 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 대상 단말로의 숏텀 채널 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 롱텀 주기 동안 수신한 상기 숏텀 채널 정보를 기초로 상기 롱텀 채널 정보를 계산하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 단계는
    상기 적어도 하나의 대상 단말로부터 업링크 파일럿을 수신하는 단계; 및
    상기 업링크 파일럿을 기초로 상기 롱텀 채널 정보를 계산하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계는
    상기 각 서브밴드의 인덱스, 상기 대상 기지국에 의해 상기 각 서브밴드 별로 잠정적으로 선택된 단말 그룹, 상기 각 서브밴드에 할당된 전송 전력, 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 위한 다중 입출력 전송 방식(MIMO transmission scheme), 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 상기 다중 입출력 전송 방식에 따라 서비스하기 위하여 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬(transmission beamforming matrices), 상기 각 서브밴드에서 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹이 갖는 성능 지표(performance metric) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계는
    둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 단계인 대상 기지국의 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계는
    상기 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드 별 서비스 받을 대상 단말, 할당 전력, 다중 입출력 전송 방식 또는 전송 빔포밍 행렬 중 적어도 하나를 결정하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계는
    리딩(leading) 서브밴드-상기 리딩 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 높은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보에 따라 다시 수행하는 단계; 및
    추종(following) 서브밴드-상기 추종 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 낮은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 단일 셀 다중 입출력 전송(Single Cell MIMO Transmission) 방식인 경우, 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 추종 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 협력적 빔포밍(Coordinated Beamforming; CB) 방식인 경우, 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 전송 빔포밍 행렬에 기초하여 상기 추종 서브밴드에서 서비스 받을 대상 단말을 선택하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 단계는
    상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 다중 입출력 전송 방식이 조인트 프로세싱(Joint Processing; JP) 방식인 경우, 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국에 의해 선택된 단말에게 데이터를 전송할 수 있도록 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 전송 빔포밍 행렬에 기초하여 상기 추종 서브밴드에서의 전송 빔포밍 행렬을 결정하는 단계
    를 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과를 기초로 프리코딩을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 기초로 미리 정해진 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 대상 기지국의 통신 방법.
  16. 멀티셀 통신 시스템에서의 대상 기지국에 있어서,
    상기 대상 기지국의 각 서브밴드들을 어떻게 사용할지에 대한 스케줄링을 수행하여 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 스케줄러(Scheduler);
    미리 설정된 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 정보 교환부; 및
    상기 적어도 하나의 이웃 기지국으로부터 수신한 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 상기 각 서브밴드에 대해 스케줄링을 다시 수행하는 리스케줄러(Re-Scheduler)
    를 포함하는 대상 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 획득하는 채널 정보 획득부
    를 더 포함하고,
    상기 스케줄러는
    상기 롱텀 채널 정보를 기초로 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 대상 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 채널 정보 획득부는
    전체 주파수 대역의 신호 대 간섭 및 잡음 비(Signal to Interference and Noise Ratio; SINR) 정보, 상기 대상 기지국의 송신 안테나 및 상기 적어도 하나의 대상 단말의 수신 안테나의 상관 계수 행렬(correlation coefficient matrix) 정보, 상기 각 서브밴드에 대한 채널 품질 정보(Channel Quality Information; CQI) 및 채널 방향 정보(Channel Direction Information; CDI), 상기 적어도 하나의 대상 단말의 이동 속력 정보 또는 상기 적어도 하나의 대상 단말에 대한 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 동기 정보(synchronous information) 중 적어도 하나를 포함하는 상기 롱텀 채널 정보를 획득하는 대상 기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 스케줄링부는
    상기 각 서브밴드의 인덱스, 상기 기지국에 의해 상기 각 서브밴드 별로 잠정적으로 선택된 단말 그룹, 상기 각 서브밴드에 할당된 전송 전력, 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 위한 다중 입출력 전송 방식(MIMO transmission scheme), 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹을 상기 다중 입출력 전송 방식에 따라 서비스하기 위하여 상기 대상 기지국 및 상기 적어도 하나의 이웃 기지국에게 요구되는 전송 빔포밍 행렬(transmission beamforming matrices), 상기 각 서브밴드에서 상기 잠정적으로 선택된 단말 그룹이 갖는 성능 지표(performance metric) 중 적어도 하나에 대한 정보를 포함하는 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 생성하는 대상 기지국.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 정보 교환부는
    둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀(Long-term) 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 적어도 하나의 이웃 기지국으로 전송하고 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 스케줄링 정보를 수신하는 대상 기지국.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 리스케줄러는
    상기 이웃 기지국의 스케줄링 정보 및 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 기초로 각 서브밴드 별 서비스 받을 대상 단말, 할당 전력, 다중 입출력 전송 방식 또는 전송 빔포밍 행렬 중 적어도 하나를 결정하는 대상 기지국.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 리스케줄러는
    리딩(leading) 서브밴드-상기 리딩 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 높은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보에 따라 다시 수행하고,
    추종(following) 서브밴드-상기 추종 서브밴드는 해당 서브밴드에 대한 상기 대상 기지국의 성능 지표가 상기 적어도 하나의 이웃 기지국의 성능 지표보다 낮은 서브밴드를 의미함-에 대한 스케줄링을 상기 추종 서브밴드에서 가장 높은 성능 지수를 가지는 이웃 기지국의 스케줄링 정보에 기초하여 다시 수행하는 대상 기지국.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 각 서브밴드에 대해 다시 수행된 스케줄링 결과를 기초로 프리코딩을 수행하는 프리코더
    를 더 포함하는 대상 기지국.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 스케줄러는
    상기 대상 기지국으로부터 상기 대상 기지국에 대응하는 적어도 하나의 대상 단말로의 롱텀(Long-term) 채널 정보-상기 롱텀 채널 정보는 둘 이상의 미리 설정된 숏텀(Short-term) 주기를 포함하는 롱텀 주기에 대한 채널 정보를 의미함-를 기초로 미리 정해진 주기마다 상기 대상 기지국의 스케줄링 정보를 업데이트하는 대상 기지국.
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