KR20120100456A - 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템 - Google Patents

규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120100456A
KR20120100456A KR1020110019366A KR20110019366A KR20120100456A KR 20120100456 A KR20120100456 A KR 20120100456A KR 1020110019366 A KR1020110019366 A KR 1020110019366A KR 20110019366 A KR20110019366 A KR 20110019366A KR 20120100456 A KR20120100456 A KR 20120100456A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
terminals
beamforming vector
beamforming
base stations
cqi
Prior art date
Application number
KR1020110019366A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101806311B1 (ko
Inventor
김기일
브루노 클럭스
최준일
이인규
박석환
박해욱
공한배
Original Assignee
삼성전자주식회사
고려대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 고려대학교 산학협력단 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020110019366A priority Critical patent/KR101806311B1/ko
Priority to US13/411,721 priority patent/US8638873B2/en
Publication of KR20120100456A publication Critical patent/KR20120100456A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101806311B1 publication Critical patent/KR101806311B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03891—Spatial equalizers
    • H04L25/03898—Spatial equalizers codebook-based design
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/0848—Joint weighting
    • H04B7/0857—Joint weighting using maximum ratio combining techniques, e.g. signal-to- interference ratio [SIR], received signal strenght indication [RSS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03891—Spatial equalizers
    • H04L25/03949—Spatial equalizers equalizer selection or adaptation based on feedback
    • H04L25/03955—Spatial equalizers equalizer selection or adaptation based on feedback in combination with downlink estimations, e.g. downlink path losses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

빔포밍 벡터 결정 방법은 미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산하고, 상기 단말들 각각의 누출 채널을 추정하며, 상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정한다.

Description

규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템{NETWORK MIMO COMMUNICATION SYSTEM OF USING REGULARIZED BEAMFORING}
아래의 실시예들은 네트워크 다중 입출력 통신 시스템에 관한 것이다.
네트워크 다중 입출력 통신 시스템은 복수의 기지국들과 복수의 단말들을 포함할 수 있다. 다운링크에서, 복수의 기지국들이 존재함으로써 복수의 기지국에서 전송하는 데이터를 복수의 단말들이 수신하여 전송량을 증대시킬 수도 있으며, 복수의 단말들에서는 간섭이 커질 수 있고, 복수의 단말들 각각에서는 고유의 잡음이 발생한다. 또한, 복수의 기지국들 각각은 고유의 파워 제한을 갖는다.
이러한 상황에서, 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 설계하는 것은 시스템의 전체 성능에 큰 영향을 미칠 수 있다.
복수의 기지국들 및 복수의 단말들을 포함하는 네트워크 MIMO(Multiple Iuput Multiple Output) 시스템에서, 빔포밍 벡터를 결정하는 방법은 미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산하는 단계; 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산하는 단계; 및 상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계를 포함한다.
도 1은 네트워크 다중 입출력 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터를 결정하는 통신 장치를 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 네트워크 다중 입출력 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 네트워크 다중 입출력 시스템은 복수의 기지국들(111, 112, 113) 및 복수의 단말들(121, 122, 123)을 포함한다.
복수의 기지국들(111, 112, 113)은 2, 4, 8 개 등의 전송 안테나들을 포함하며, 복수의 단말들(121, 122, 123)은 적어도 하나의 수신 안테나를 포함한다. 복수의 전송 안테나들 및 적어도 하나의 수신 안테나를 이용하여 주파수 자원의 증가 없이 통신 시스템의 성능(throughput)이 높아질 수 있다. 특히, 복수의 기지국들이 서로 협업(cooperate)하여 성능을 더 향상시킬 수 있다. 복수의 기지국들이 서로 협업하는 기술은 CoMP(Coordinated Multiple Point transmission/reception)으로 불려지기도 하며, 그 기술은 네트워크 다중 입출력 시스템에 적용된다.
CoMP 기술은, 기지국들(111, 112, 113)사이에 공유하는 정보의 종류와 양에 따라서 크게 두 개의 알고리즘들으로 분류한다. 첫째는 Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming (CS/CB) 알고리즘이며, 둘째는 Joint Processing(JP) 알고리즘이다. CS/CB 알고리즘에서, 기지국들(111, 112, 113)은 셀간 데이터의 공유를 요구하지 않으며, 채널 정보의 공유만을 요구한다. JP 알고리즘에서, 기지국들(111, 112, 113)은 데이터뿐만 아니라 채널 정보의 공유를 요구한다. 아래의 실시예들은 JP 알고리즘이 사용되는 것을 가정하지만, 본 발명이 CS/CB 알고리즘 또는 기타의 다른 알고리즘들을 배제하는 것은 아니다.
현실의 시스템에서, 단말들(121, 122, 123)각각은 기지국들(111, 112, 113)로부터 수신되는 신호의 세기에 따라 해당 채널 정보를 피드백할지 여부를 결정할 수 있고, 기지국들(111, 112, 113) 각각은 단말들(121, 122, 123) 중 어느 것을 위해 데이터를 전송할 것인지 여부를 결정한다. 기지국들(111, 112, 113) 및 단말들(121, 122, 123) 사이에는 모든 연결들이 존재하지 않을 수 있다.
L(Local)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계
도 1에 도시된 바와 같이, 단말 1(121)은 기지국들(111, 112, 113)으로부터 수신되는 신호들의 크기가 모두 유효하여 기지국들(111,112,113)으로부터 수신된 신호들 모두를 처리할 수 있는 능력이 있다. 단말 2(122)는 기지국 2(112) 및 기지국 3(113)으로부터 수신되는 신호들이 유효하여 그 신호들을 처리할 수 있는 능력이 있다. 또한, 단말 3(123)은 기지국 3(113)으로부터 수신되는 신호가 유효하여 기지국 3(113)으로부터 수신되는 신호를 처리할 수 있는 능력이 있다. 단말들 각각은 자신이 수신할 수 신호를 전송하는 기지국들로부터 단말들 각각으로의 채널 정보를 기지국들로 피드백한다.
기지국들 각각은 단말들로부터 피드백된 채널 정보를 기초로 스케쥴링하고자 하는 단말들을 선택하고, 선택된 단말들에게 가능한한 높은 전송율로 데이터를 전송하기 위해 프리코딩 행렬(빔포밍 벡터들의 집합)을 생성한다. 기지국에서 프리코딩을 통해 전송된 신호는 단말들(121,122,133)에서 수신되며, 각각의 수신 신호 벡터는 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00001

여기서,
Figure pat00002
는 단말 i의 수신 신호 벡터이고,
Figure pat00003
는 기지국 j로부터 단말 i로 채널 매트릭스이고,
Figure pat00004
는 기지국 i로부터 단말 j로의 빔포밍 벡터이고,
Figure pat00005
는 단말 i를 위한 복소 가우시안 코딩된 심볼 벡터이고,
Figure pat00006
는 단말 i로 가해지는 잡음과 간섭으로서, 그것의 공분산은
Figure pat00007
이다.
Figure pat00008
은 기지국의 전송 안테나들의 개수이고,
Figure pat00009
은 단말의 수신 안테나들의 개수이다.
여기서, 채널 매트릭스
Figure pat00010
에 관한 정보는 실제로 존재하는 채널 정보이지만, 단말은 그 채널 매트릭스
Figure pat00011
에 관한 정보를 피드백하지 않을 수 있다. 예를 들어, 해당 기지국으로부터 단말로 수신되는 신호의 세기가 미리 설정된
Figure pat00012
보다 작은 경우, 그 정보는 피드백되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 단말은 해당 기지국으로 채널 정보를 피드백하지 않으므로, 기지국은 피드백되지 않은 채널 정보에 대응하는 채널 매트릭스를 제로 매트릭스로 인식할 수 있다.
상술한 케이스에서, 다음과 같은 제한들이 존재한다. 첫째로, 기지국들(111, 112, 113) 각각은 서로 다른 파워 앰프를 사용할 수 있으므로, 기지국들(111, 112, 113) 각각은 서로 다른 전력 제한을 가질 수 있다. 둘째로, 채널 매트릭스가 제로 매트릭스로 기지국에 의해 인식되는 경우, 기지국은 제로 매트릭스에 대응하는 빔 포밍 벡터로서 제로 벡터를 사용하므로, 파일럿을 전송할 수 없는 제한이 있을 수 있다.
일반적으로, K 개의 단말들이 존재하는 경우, 단말들 각각에서의 수신 신호 벡터는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00013

여기서,
Figure pat00014
는 기지국 i에서 단말 j로의 large-scale fading을 나타낸다.
Figure pat00015
는 협업하는 기지국들의 개수를 나타내며,
Figure pat00016
는 서빙되는 단말들의 개수이다. B는 총 협력하는 기지국들의 수이다.
Figure pat00017
기지국 i에서 단말 j로 가는 short term fading을 나타낸다. 여기서, 기지국들 각각에서의 전력 제한은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00018
단말은 수신 신호 벡터에 수신 필터를 적용한다. 예를 들어, 단말들 각각에대한 전송 랭크가 1인 경우, 단말 k는
Figure pat00019
와 같이 수신 필터를 적용할 수 있다. 여기서,
Figure pat00020
는 단말 k에 의해 사용되는 수신 필터의 수신 컴바이닝 벡터이다.
Figure pat00021
는 다양한 방식으로 설계될 수 있으며, 예를 들어, 단말이 MRC 수신기라면,
Figure pat00022
를 설계하기 위해서는 모든 채널 정보와 모든 빔포밍 벡터들에 관한 정보가 요구된다. 구현의 간략화를 위하여 다음과 같은
Figure pat00023
가 고려될 수 있다.
Figure pat00024

여기서,
Figure pat00025
는 A 매트릭스의 왼쪽 특이 벡터(left singular vector)이다. 이 때, 수학식 1은 수학식 2와 같이 표현된다.
[수학식 2]
Figure pat00026

여기서
Figure pat00027
과 같이 정의 된다. L(Local)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 알고리즘에 따르면, 빔 포밍 벡터는 다음과 같이 파워 성분과 방향 성분으로 나누어진다.
Figure pat00028
먼저 빔 포밍 벡터의 방향 성분은 다음과 같은 수식에 의하여 구하여진다.
Figure pat00029

아래에서 설명의 편의를 위하여 기지국들의 개수 B가 3임을 가정한다.
여기서
Figure pat00030
는
Figure pat00031
를 만족하는 양수이다.
Figure pat00032
값은 빔포밍 벡터가 Pareto Optimal한 값들을 스팬할 수 있도록 조절될 수 있다. 여기서, 빔포밍 벡터의 방향 성분을 최적화하기 위하여 복잡한 계산 과정이 필요하므로, 여기서는
Figure pat00033
로 정의하여, 간략하게 빔포밍 벡터의 방향 성분을 최적화하는 것을 설명한다. 빔포밍 벡터의 파워 성분이 고정되었다고 가정하면, 빔포밍 벡터의 방향 성분은 다음과 같이 구하여진다.
[수학식 3]
Figure pat00034
여기서,
Figure pat00035
로 인한 간섭이 작다고 가정하면, 위상 성분인
Figure pat00036
는 다음과 같이 구하여 진다.
Figure pat00037
빔포밍 벡터의 파워 성분을 구하기 위한 문제는 다음과 같다.
Figure pat00038
여기서, SINRk는 다음과 같다.
Figure pat00039

낮은 신호 대 잡음 비 또는 높은 신호 대 잡음 비에서, 간섭이 상대적으로 작다고 가정한다면, SINRk는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00040
Figure pat00041
상술한 SINRk를 최적화하는 문제는 3차 방정식을 푸는 것이므로 좀 더 간단하게 빔포밍 벡터를 구하기 위하여,
Figure pat00042
이라 가정한다. 그러면, 빔포밍 벡터의 파워 성분은 다음과 같은 수식에 의하여 계산된다.
Figure pat00043
여기서
Figure pat00044
는 water-filling 알고리즘의 변수이다. 만약
Figure pat00045
이라면, 다음과 같이 빔포밍 벡터의 파워 성분을 구할 수 있다.
Figure pat00046
Figure pat00047
여기서 lagrange multiplier
Figure pat00048
를 구하기 위하여 높은 복잡도를 요구하는 반복적인(iterative) 방법의 하나인 bisection method가 사용될 수 있다.
L(Local)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법의 개선
아래의 실시예들에 따르면, 두 가지 기법을 통해 앞서 기술된 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법보다 성능을 향상시킬 수 있다.
과정 1. 앞서 기술된 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법에서, 각 단말에서는 실제로 서로 다른 잡음 및 간섭이 발생함으도 불구하고, 앞서 기술된 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 이러한 것들을 고려하지 않는다. 수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 단말 k가 겪는 잡음 및 간섭만을 고려한다. 즉, 단말 k는
Figure pat00049
만을 고려한다. 하지만, 실제에서 단말들 각각은 서로 다른 잡음 및 간섭을 갖기 때문에, 단말
Figure pat00050
의 빔포밍 벡터가 다른 단말
Figure pat00051
에게 미치는 영향은 각기 다르다. 따라서, 각 단말에서의 잡음 및 간섭을 공평하게 고려하기 위하여, 모든 단말들의 잡음 및 간섭이 고려될 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예들은 수신단 규준화를 사용한다. 수신단 규준화는 채널 벡터를 다음과 같이 나타냄으로써 달성된다.
Figure pat00052
여기서
Figure pat00053
Figure pat00054
는 임의의 양수 이다. 간단한 설명을 위해
Figure pat00055
로 가정한다. 결과적으로 빔포밍 벡터의 방향 성분은 다음과 같이 보정될 수 있다.
Figure pat00056
여기서 새로운 빔포밍 벡터의 방향 성분이 단말 자신에서의 잡음 및 간섭뿐만 아니라 다른 단말에서의 잡음 및 간섭을 고려함으로써 생성됨을 알 수 있다. 이러한 것들을 통하여, 본 발명의 실시예들은 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 개선할 수 있다.
과정 2. 두 번째로 빔포밍 벡터의 파워 성분을 최적화하는 것도 개선될 수 있다. L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법에서는 기지국의 전체 파워가 고려되었지만, 기지국의 전체 파워 보다는 그 전체 파워를 해당 기지국과 연결된 단말들의 개수로 나눈 값이 고려될 수 있다. 따라서, 다음과 같은 수학식을 통하여 빔포밍 벡터의 방향 성분이 최적화될 수 있다.

G(Global)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법
L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 과정 1, 2를 통하여 개선될 수 있다. 그러나, 개선된 또는 원래의 L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 각 기지국에 연결된 단말의 채널 정보만을 사용하는 문제를 가지며, 이는 기지국들 각각이 서로 독립적으로 빔포밍 벡터를 설계하는 문제를 야기한다. 결과적으로, 빔포밍 벡터를 설계하는 과정에서 기지국들 사이의 협업이 잘 이루어지지 않는다.
또한, L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 기지국의 전송 안테나들의 개수보다 서빙되는 단말들의 개수가 많아지면, 낮은 성능을 가질 수 있다. 따라서, 아래에서는 기지국들이 빔포밍 벡터를 설계함에 있어서 서로 협업하는 방법(G(Global)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법)이 제안된다.
상기 수학식 2는 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00058
여기서,
Figure pat00060
는 기지국
Figure pat00061
와 단말
Figure pat00062
사이의 large scale fading을 나타내며,
Figure pat00063
이다.
G(Global)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 보다 명확히 설명하기 위하여 다음을 정의한다.
Figure pat00064
는 기지국
Figure pat00065
에게 연결된 단말들의 집합을 뜻하고,
Figure pat00066
는 단말 k에게 연결된 기지국들의 집합을 뜻한다. 이를 이용하여 단말 k에게 수신된 신호를 다시 나타내면 다음과 같다.
[수학식 4]
Figure pat00067
규준화 팩터
Figure pat00068
를 이용하여 수신단 규준화가 적용되면, 수학식 5가 표현될 수 있다.
Figure pat00069
그러면, 모든 단말들에서
Figure pat00070
가 성립함을 알 수 있다.
G-SLNR을 정의하기 위하여, 단말 k의 빔포밍 벡터로 인하여 단말 m에서 발생하는 간섭과 관련된 누출 채널이 정의될 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00071

여기에서 기지국
Figure pat00072
과 단말 m사이의 signal to noise-plus-other cell interference를
Figure pat00073
로 정의될 수 있다.
여러 기지국들에 대하여 단말 k를 위한 누적된 빔포밍 벡터는 다음과 같이 정의된다.
Figure pat00074
여기서
Figure pat00075
를 만족한다. 이러한 빔포밍 벡터와 누출 채널을 이용하여 단말 k의 신호 대 누출 및 잡음 비율은 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00076
그러면 G-SLNR을 최적화하는 빔포밍 벡터는 다음과 같이 구하여 진다.
[수학식 6]
Figure pat00077

여기서 최적화된 전력
Figure pat00078
는 빔포밍 벡터의 방향 성분에 의존하고, 빔포밍 벡터는 그것의 파워 성분
Figure pat00079
에 의존함을 알 수 있다. 빔포밍 벡터의 방향 성분 및 파워 성분을 최적화하기 위해서는 반복적으로 최적화하는 방법이 필요하다. 그러나 이러한 방법은 높은 복잡도를 요구하므로, 본 발명의 실시예들은 다음과 같은 방법을 제안할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예들은 전력 성분을 위에서 제안된 개선된 L-SLNR 기반의빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 구하고, 그 전력 성분들을 이용한다. 즉,
Figure pat00080
이다.
이 때, 수학식 5를 다시 쓰면, 하기 수학식 7이 얻어진다.
[수학식 7]
Figure pat00081

또한, 각 기지국에서의 전력 제한이 위배되지 않도록, 기지국들에 의해 소모되는 전력들 중 가장 큰 값이 선택되고, 전체 빔포밍 벡터들은 그 선택된 값으로 나누어진다. 이는 아래와 같이 표현된다.
Figure pat00082

예를 들어, G(Global)-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법은 다음과 같이 요약될 수 있다.
(1) 다음과 같이 미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산한다.
Figure pat00083
(2) 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산한다.
Figure pat00084
(3) 상기 단말들 각각에 대하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 잡음 파워를 무시한 채로 상기 단말들 각각을 위한 제1 빔포밍 벡터들을 계산한다. 즉, L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 제1 빔포밍 벡터들을 계산한다.
Figure pat00085
(4) L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 도출되는 상기 제1 빔포밍 벡터들이 갖는 제1 파워들의 합을 계산한다. 이 제1 파워들의 합이 G-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 통해 결정되는 빔포밍 벡터의 파워 성분이 될 수 있다. 물론, 위에서 설명하였지만, 빔포밍 벡터의 파워 성분은 각 기지국에서의 전력 제한이 위배되지 않도록 재조정될 수 있다.
Figure pat00086
(5) 상기 제1 파워들의 합 및 누출 채널을 기초로 G-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 통해 결정되는 빔포밍 벡터의 방향 성분 Wk를 계산한다.
Figure pat00087
(6) 상기 제1 파워들의 합 및 Wk를 기초로 G-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 통해 결정되는 빔포밍 벡터 Vk를 계산한다.
Figure pat00088
(7) Vk는 각 기지국에서의 전력 제한이 위배되지 않도록 다음 과정들을 통하여 재조정될 수 있다.
Figure pat00089
Figure pat00090
Figure pat00091

여기서,
Figure pat00092
는 각 기지국에서의 전력 제한이 위배되지 않도록 하는 스케일링 팩터이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은
미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터
Figure pat00093
를 계산한다(210).
이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 아래 수식과 같이 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산할 수 있다.
Figure pat00094
본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정할 수 있으며, 특히, 상기 단말들 각각의 신호 대 누출 및 잡음 비율이 극대화되도록 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다. 즉, 도 2에 도시되지 않았지만, 단말 k의 신호 대 누출 및 잡음 비율 SLNRk가 계산될 수 있으며, SLNRk가 극대화되도록 Wk가 결정될 수 있다. 이 때, SLNRk가 극대화되도록 Wk를 결정하기 위해서는 높은 복잡도가 요구될 수 있으므로, 본 발명의 실시예는 아래와 같이 -SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 제1 빔포밍 벡터들을 활용함으로써, 요구되는 복잡도를 줄일 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 도 2에 도시된 바와 같이, L-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 제1 빔포밍 벡터들
Figure pat00095
을 획득한다(220).
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 G-SLNR 기반의 빔포밍 벡터 설계 기법을 이용하여 도출되는 상기 제1 빔포밍 벡터들이 갖는 제1 파워들의 합을 계산한다(230).
Figure pat00096
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 상기 제1 빔포밍 벡터들이 갖는 제1 파워들의 합과 누출 채널을 이용하여 빔포밍 벡터의 방향 성분 Wk를 간략하게 계산한다(240).
Figure pat00097
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터 결정 방법은 각 기지국에서의 전력 제한이 위배되지 않도록 스케일링 팩터
Figure pat00098
를 구하고, 최적의
Figure pat00099
를 계산한다(250).
상술한 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. 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.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터를 결정하는 통신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 빔포밍 벡터를 결정하는 통신 장치는 계산부(310), 추정부(320) 및 결정부(330)를 포함한다.
계산부(310)는 미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산한다.
또한, 추정부(320)는 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 추정한다.
또한, 결정부(330)는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정한다.
도 3에 도시된 각 유닛들에는 도 1 내지 도 2를 통해 설명된 기술들이 그대로 적용될 수 있다.
위에서 설명된 기법들을 사용하기 위해서는 다음과 같은 피드백 정보가 단말로부터 기지국으로 전송되어야 한다.
* CQI (Channel Quality Indicator), PMI (Precoding Matrix Indicator)
- 3GPP LTE 표준에서 정의된 Serving 기지국의 채널 정보
- 3GPP LTE-Advanced 표준에서 정의된 다른 기지국의 채널 정보, 단말은 다른 기지국으로부터의 신호를 Desired Signal로 처리하고, 그 외의 다른 기지국으로부터 수신된 신호는 간섭 신호로 간주함.
* Additional inter-cell CSI for coherent joint processing (PHASE로 정의됨)
- To adjust the phase information among CoMP transmission points (기지국들 사이의 Coherent 협력 통신을 위해 기지국들의 채널들 사이의 PHASE 정보가 피드백됨)
* Additional Information for 'Regularized BF': 본 발명의 실시예들을 위한 추가의 피드백 정보(CoMP_CQI로 정의함)를 정의한다. 이는 아래 Option에 따라 다양한 방식으로 피드백될 수 있다.
- 옵션 1) CQIs of each eNB assuming CoMP transmission.
- 옵션 2) Delta CQIs of each eNB assuming CoMP transmission
Aperiodic CQI/PMI/RI Reporting using PUSCH
3GPP LTE 표준의 3GPP Rel. 8에 따른 시스템에서 단말이 Higher layer에서 Semi-statically 정의된 방식으로, RI (Rank Indicator)와 이에 상응하는 CQI와 PMI를 기지국으로 피드백한다. 이 때에 단말은 TS 36.213 표준에서 정의된 하기의 표에서와 같이 'Reporting Mode' 중 하나를 사용한다.
Table 1: CQI and PMI Feedback Types for PUSCH Rel. 8 reporting Modes
PMI Feedback Type
No PMI Single PMI Multiple PMI
PUSCH CQI Feedback Type
Wideband Mode 1-2
(wideband CQI)
UE Selected Mode 2-0 Mode 2-2
(subband CQI)
Higher Layer-configured Mode 3-0 Mode 3-1
(subband CQI)

본 발명에서, 단말이 CQI, PMI, RI, PHASE와 CoMP_CQI를 같은 PUSCH에서 전송한다. PHASE와 CoMP_CQI는 jointly encoded 되거나 개별적으로 encoded 될 수 있다.
3GPP LTE-Advanced 표준의 Rel. 10은 W1와 W2 행렬에 기반한 새로운 feedback framework을 갖는다. 이 feedback framework에서 PHASE와 CoMP_CQI는 RI, W1/W2와 jointly하거나 혹은 개별적으로 encoded될 수 있다.
Periodic CQI/PMI/RI Reporting using PUCCH
3GPP Rel. 8에서는 단말이 Higher layer에서 Semi-statically 정의된 방식으로, 주기적으로 RI (Rank Indicator)와 이에 상응하는 CQI와 PMI를 기지국으로 피드백한다. 이 때에 단말은 TS 36.213 표준에서 정의된 하기의 표에서와 같이 'Reporting Mode' 중 하나를 사용한다.
Table 2: CQI and PMI Feedback Types for PUCCH Rel. 8 reporting Modes
PMI Feedback Type
No PMI Single PMI
PUCCH CQI Feedback Type
Wideband Mode 1-0 Mode 1-1
(wideband CQI)
UE Selected Mode 2-0 Mode 2-1
(subband CQI)

본 발명의 실시예들을 지원위한 PUCCH에서의 모든 가능한 후보 Report Mode들을 제안한다. 크게 2가지 방법을 제안된다. 하나는 PMI가 포함된 경우와, 다른 하나는 CoMP_CQI만을 포함하는 경우이다.
CQI, PMI 뿐만 아니라 PHASE와 CoMP_CQI는 하나, 혹은 그 이상의 간섭 기지국에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 CQI/PMI_cell1, CQI/PMI_cell2 등이 피드백 될 수 있다. 여기에서 cell1, cell2는 채널 정보가 피드백 되는 간섭 셀(기지국)이다. 만일 하나의 PHASE, CoMP_CQI을 피드백 하는 경우에, 하나의 PHASE, CoMP_CQI이 대표값으로서 모든 간섭 기지국의 채널 정보로 사용된다.
본 발명의 실시예들은 모든 PMI feedback types과 함께 동작한다. PMI feedback types은 PMI를 피드백 하지 않는 경우(Mode 1-0, Mode 2-0)와 PMI를 피드백 하는 경우(Mode 1-1, Mode 2-1)로 나뉜다. 그러므로, 하기 기술한 내용은 위 두 가지 경우를 나누어서 설명한다. 또한, 아래에서는 위 두 경우 각각에 1) 독립된 기지국으로부터의 CQI를 피드백 하는 경우와, 2) 각각의 독립된 기지국으로부터의 CQI와 함께 CoMP_CQI를 피드백 하는 경우로 나누어 설명한다.
'A||B'는 A와 B가 서로 다른 서브 프레임에서 피드백되는 것을 말한다. 또한, 'A, B'는 A와 B가 공동으로 인코딩되거나, 개별적으로 인코딩될 수 있다는 것을 말한다.
A. No PMI Feedback
PMI feedback Type(No PMI, PMI) CoMP JP CQI information subband/no subband report W1/W2 in same or separate subframes W2_s/W2_w reporting modesCQI_w_k: wideband CQI of k-th cellCQI_s_k: subband CQI of k-th cellCQI_wd_k: wideband diff. CQI for CoMP JP of k-th cellCQI_sd_k: subband diff. CQI for CoMP JP of k-th cell
No PMI Individual CQI report only No subband report NA NA RI_k || CQI_w_k
subband report (CQI) RI_k || CQI_w_k || CQI_s_k
Individual CQI + differential CQI report No subband report NA NA RI_k || CQI_w_k, CQI_wd_k
RI_k || CQI_w_k || CQI_wd_k
subband report (CQI) RI_k || CQI_w_k, CQI_wd_k || CQI_s_k
RI_k || CQI_w_k, CQI_wd_k || CQI_s_k, CQI_sd_k
RI_k || CQI_w_k, CQI_wd_k || CQI_s_k || CQI_sd_k
RI_k || CQI_w_k || CQI_s_k || CQI_wd_k
RI_k || CQI_w_k || CQI_s_k || CQI_wd_k, CQI_sd_k
RI_k || CQI_w_k || CQI_s_k || CQI_wd_k || CQI_sd_k

B. PMI Feedback
Figure pat00103
Figure pat00104
Figure pat00105
Figure pat00106
Figure pat00107
Figure pat00108
Figure pat00109
Figure pat00110
Figure pat00111
Figure pat00112
Figure pat00113
Figure pat00114
Figure pat00115
Figure pat00116
Figure pat00117
Figure pat00118
Figure pat00119
Figure pat00120
Figure pat00121
Figure pat00122
Figure pat00123
Figure pat00124
Figure pat00125
Figure pat00126
Figure pat00127
Figure pat00128
Figure pat00129
Figure pat00130
Figure pat00131
Figure pat00132
Figure pat00133
Figure pat00134
Figure pat00135
Figure pat00136
Figure pat00137
Figure pat00138
Figure pat00139
Figure pat00140
Figure pat00141
Figure pat00142
Figure pat00143
Figure pat00144
상술한 표에 기재된 항목들의 NOTATION은 3GPP LTE advanced 표준의 notation을 따른다.
또한, 아래의 테이블도 본 발명의 실시예들에 의해 정의될 수 있다.
PUCCH Report Type Payload size per Reporting Mode
PUCCH Report Type Reported Mode State PUCCH Reporting Modes
Mode 1-1 Mode 2-1 Mode 1-0 Mode 2-0
(bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP)
1 Sub-band
CQI		 RI = 1 NA 4+L NA 4+L
RI > 1 NA 7+L NA 4+L
2 Wideband CQI/PMI 2 TX Antennas RI = 1 6 6 NA NA
4 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA
2 TX Antennas RI > 1 8 8 NA NA
4 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA
3 RI 2-layer spatial multiplexing 1 1 1 1
4-layer spatial multiplexing 2 2 2 2
4 Wideband CQI RI = 1 or RI>1 NA NA 4 4

PUCCH Report Type Payload size per Reporting Mode
PUCCH Report Type Reported Mode State PUCCH Reporting Modes
Mode 1-1 Mode 2-1 Mode 1-0 Mode 2-0 Mode 2-2
(bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP)
1 Sub-band
CQI		 RI = 1 NA 4+L NA 4+L NA
RI > 1 NA 7+L NA 4+L NA
2 Wideband CQI/PMI 2 TX Antennas RI = 1 6 6 NA NA 6
4 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8
8 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8
2 TX Antennas RI > 1 8 8 NA NA 8
4 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11
8 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11
3 RI 2-layer spatial multiplexing 1 1 1 1 1
4-layer spatial multiplexing 2 2 2 2 2
8-layer spatial multiplexing 3 3 3 3 3
4 Wideband CQI RI = 1 or RI>1 NA NA 4 4 NA
5 Sub-band CQI/subband PMI 2 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA 4+L+2
8 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA 4+L+2
2 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA 7+L+2
8 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA 7+L+2
2 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA 7+L
8 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA 7+L

PUCCH Report Type Payload size per Reporting Mode
PUCCH Report Type Reported PUCCH Reporting Modes
Mode 1-1 Mode 2-1 Mode 1-0 Mode 2-0 Mode 2-2 New 1 New 2 New 3 New 4
(bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP) (bits/BP)
1 Sub-band RI = 1 NA 4+L NA 4+L NA NA NA NA NA
CQI RI > 1 NA 7+L NA 4+L NA NA NA NA NA
2 Wideband CQI/PMI 2 TX Antennas RI = 1 6 6 NA NA 6 6 NA 6 6
4 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8 8 NA 8 8
8 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8 8 NA 8 8
2 TX Antennas RI > 1 8 8 NA NA 8 8 NA 8 8
4 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11 11 NA 11 11
8 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11 11 NA 11 11
3 RI 2-layer spatial multiplexing 1 1 1 1 1 1 1 1 NA
4-layer spatial multiplexing 2 2 2 2 2 2 2 2 NA
8-layer spatial multiplexing 3 3 3 3 3 3 3 3 NA
4 Wideband CQI RI = 1 or RI>1 NA NA 4 4 NA NA NA NA NA
5 Sub-band CQI/subband PMI 2 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA 4+L+2 NA 4+L+2 NA 4+L+2
8 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA 4+L+2 NA 4+L+2 NA 4+L+2
2 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA 7+L+2 NA 7+L+2 NA 7+L+2
8 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA 7+L+2 NA 7+L+2 NA 7+L+2
2 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA 7+L NA 7+L NA 7+L
8 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA 7+L NA 7+L NA 7+L
6 PHASE PHASE information NA NA NA NA NA P NA NA NA
7 Wideband CQI/PMI/PHASE 2 TX Antennas RI = 1 6 6 NA NA 6 NA 6+P NA NA
4 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8 NA 8+P NA NA
8 TX Antennas RI = 1 8 8 NA NA 8 NA 8+P NA NA
2 TX Antennas RI > 1 8 8 NA NA 8 NA 8+P NA NA
4 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11 NA 11 NA NA
8 TX Antennas RI > 1 11 11 NA NA 11 NA 11 NA NA
5 Sub-band CQI/subband PMI/PHASE 2 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA NA NA NA 4+L+2+P NA
8 TX Antennas RI = 1 NA NA NA NA NA NA NA 4+L+2+P NA
2 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA NA NA NA 7+L+2 NA
8 TX Antennas RI = 2 NA NA NA NA NA NA NA 7+L+2 NA
2 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA NA NA NA NA NA
4 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA NA NA NA 7+L NA
8 TX Antennas RI > 2 NA NA NA NA NA NA NA 7+L NA
9 RI/PHASE 2-layer spatial multiplexing NA NA NA NA NA NA NA NA 1+P
4-layer spatial multiplexing NA NA NA NA NA NA NA NA 2+P
8-layer spatial multiplexing NA NA NA NA NA NA NA NA 3+P

여기서, P는 Phase 정보에 대한 비트 사이즈를 의미한다. 예를 들어, P는 2, 3, 4 비트 등일 수 있다. Phase 정보에 대한 비트 할당은 CoMP 측정 집합들의 개수 또는 CoMP 전송 포인트들의 개수에 의존하여 달라질 수 있다. 단말이 CoMP 측정 집합들에 대하여 PMI/CQI를 피드백하는 경우, 추가적인 기지국 정보는 공동으로 인코딩될 수 있다. 예를 들어, RI/PHASE 정보가 PMI/CQI와 공동으로 인코딩될 수 있으며, CoMP 측정 집합들에 대한 PMI/CQI는 단말과 기지국이 미리 약속한 미리 정의된 방식으로 기지국으로 피드백될 수 있다.
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.
111: 기지국 1

Claims (9)

  1. 복수의 기지국들 및 복수의 단말들을 포함하는 네트워크 MIMO(Multiple Iuput Multiple Output) 시스템에서, 빔포밍 벡터를 결정하는 방법에 있어서,
    미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산하는 단계;
    상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산하는 단계; 및
    상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계
    를 포함하는 빔포밍 벡터 결정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는
    상기 단말들 각각의 신호 대 누출 및 잡음 비율이 극대화되도록 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계인 빔포밍 벡터 결정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 각각에 대하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 잡음 파워를 무시한 채로 상기 단말들 각각을 위한 제1 빔포밍 벡터들을 계산하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는
    상기 누출 채널 및 상기 제1 빔포밍 벡터들을 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 계산하는 단계
    를 더 포함하는 빔포밍 벡터 결정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 계산하는 단계는
    상기 제1 빔포밍 벡터들이 갖는 제1 파워들의 합을 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 계산하는 단계인 빔포밍 벡터 결정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 중 제1 단말은 상기 복수의 기지국들 중 일부를 포함하는 제1 집합과 연결되어 있으며, 상기 단말들 중 제2 단말은 상기 복수의 기지국들 중 다른 일부를 포함하는 제2 집합과 연결되는 빔포밍 벡터 결정 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기지국들 각각에 대하여 해당 기지국과 연결된 단말들의 집합을 설정하는 단계; 및
    상기 단말들 각각에 대하여 해당 단말과 연결된 기지국들의 집합을 설정하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산하는 단계는
    상기 단말들 각각에 대하여 해당 단말과 연결된 기지국들의 집합을 고려하여 상기 단말들 각각의 누출 채널을 계산하는 단계이고,
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는
    상기 기지국들 각각에 대하여 해당 기지국과 연결된 단말들의 집합을 고려하여
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계인 빔포밍 벡터 결정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 단계는
    상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 단말들 각각의 신호 대 누출 및 잡음 비율을 계산하는 단계
    를 포함하는 빔포밍 벡터 결정 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  9. 복수의 기지국들 및 복수의 단말들을 포함하는 네트워크 MIMO(Multiple Iuput Multiple Output) 시스템에서, 빔포밍 벡터를 결정하는 통신 장치에 있어서,
    미리 설정된 기준값을 상기 단말들 각각에서 발생하는 고유의 잡음 파워로 규준화함으로써 상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 계산하는 계산부;
    상기 단말들 각각의 고유의 규준화 팩터를 이용하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터로 인하여 다른 단말들 각각에서 발생하는 간섭을 발생시키는 상기 단말들 각각의 누출 채널을 추정하는 추정부; 및
    상기 단말들 각각의 누출 채널을 기초로 상기 복수의 기지국들 전체에 대하여 상기 단말들 각각을 위한 빔포밍 벡터를 결정하는 결정부
    를 포함하는 빔포밍 벡터 결정하는 통신 장치.
KR1020110019366A 2011-03-04 2011-03-04 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템 KR101806311B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110019366A KR101806311B1 (ko) 2011-03-04 2011-03-04 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템
US13/411,721 US8638873B2 (en) 2011-03-04 2012-03-05 Multiple-input multiple-output (MIMO) communication system using regularized beamforming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110019366A KR101806311B1 (ko) 2011-03-04 2011-03-04 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120100456A true KR20120100456A (ko) 2012-09-12
KR101806311B1 KR101806311B1 (ko) 2017-12-07

Family

ID=46753284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110019366A KR101806311B1 (ko) 2011-03-04 2011-03-04 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8638873B2 (ko)
KR (1) KR101806311B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017107002A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-29 Orange Method and device for beamforming
CN106712824A (zh) * 2016-12-29 2017-05-24 陕西尚品信息科技有限公司 一种基于多输入多输出自组织网络的干扰处理方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022833A2 (en) * 2003-08-27 2005-03-10 Wavion Ltd. Wlan capacity enhancement using sdm
US7751463B2 (en) * 2006-12-05 2010-07-06 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for suppressing interference based on channelization code power estimation with bias removal
US7916081B2 (en) 2007-12-19 2011-03-29 Qualcomm Incorporated Beamforming in MIMO systems
KR101428812B1 (ko) 2007-12-28 2014-08-08 삼성전자주식회사 무선 통신 네트워크에서 하향 링크 데이터 송수신 방법 및 장치
KR101522423B1 (ko) 2008-02-14 2015-05-21 삼성전자주식회사 무선통신 네트워크에서 하향 링크 데이터 송수신 방법 및장치
US8942165B2 (en) 2008-08-01 2015-01-27 Qualcomm Incorporated System and method for distributed multiple-input multiple-output (MIMO) in a wireless communication system
US8498647B2 (en) 2008-08-28 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Distributed downlink coordinated multi-point (CoMP) framework
US8675511B2 (en) 2008-12-10 2014-03-18 Qualcomm Incorporated List elimination for distributed downlink coordinated multi-point (CoMP) framework
KR101559799B1 (ko) 2009-03-04 2015-10-26 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 ＣｏＭＰ 동작 수행 및 피드백 정보 전송 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US8638873B2 (en) 2014-01-28
US20120224648A1 (en) 2012-09-06
KR101806311B1 (ko) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8615052B2 (en) Enhanced channel feedback for multi-user MIMO
US9337985B2 (en) Method and apparatus for differential encoding of CQI in cooperative multipoint communication systems
EP2523493B1 (en) Feedback transmission method of channel state information and user equipment
US9094251B2 (en) Multiple input multiple output communication method and system for exchanging coordinated rank information for neighbor cell
US9935693B2 (en) Method for communicating in a MIMO network
US9344160B2 (en) Data transmission method and system, transmitter, and receiver
EP2701333B1 (en) Method and apparatus for transmitting channel feedback information in a wireless communication system and method and apparatus for receiving channel feedback information in a wireless communication system
EP2248276B1 (en) Precoding for multiple antennas
US9876540B2 (en) Interference alignment based precoding method for reducing bandwidth of the backhaul network
EP2795807B1 (en) Downlink transmission in a mu-mimo system
US9615280B2 (en) Calculating and reporting channel characteristics
US10389411B2 (en) Hierarchic beam-forming in a cloud radio access network
WO2018149286A9 (en) APPARATUS AND METHOD FOR PRECODING DATA BASED ON CHANNEL STATISTICS
US9048970B1 (en) Feedback for cooperative multipoint transmission systems
US11290906B2 (en) Channel measurement method
CN106716856B (zh) 闭环大规模mimo系统架构
CN104253639A (zh) 获取信道质量指示的方法及装置
KR101806311B1 (ko) 규준화된 빔포밍을 사용하는 네트워크 다중 입출력 통신 시스템
US8767880B2 (en) Processing data in a receiver circuit and receiver circuit
CN114598365B (zh) 传输方法、装置、设备及可读存储介质
CN108702187A (zh) 一种预编码处理方法、用户设备及基站
US9755806B2 (en) Channel information feedback method, user equipment, method for sending data, and base station

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant