KR20120118846A - 셀룰러 네트워크들에서 협동 통신들 - Google Patents

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KR20120118846A
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알까뗄 루슨트
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Abstract

제 1 전송 기술을 이용하여 적어도 하나의 기지국(BS1, BS2)과 무선 통신을 수행하도록 구성된 복수의 이동국들(MS1 내지 MS3)을 포함하는 셀룰러 네트워크(1) 내의 통신 방법이 제공되며, 상기 방법은: 두 개 이상의 이동국들(MS1, MS2)을 포함하는 협동 클러스터(C)를 형성하는 단계, 및 간섭 억제 및 소거 중 적어도 하나에 대해 MIMO 기술들을 바람직하게 이용함으로써, 특히 업링크 전송들을 위한 전송 프리코딩(pre-coding) 및 다운링크 수신을 위한 수신 안테나 가중치 중 적어도 하나를 이용함으로써, 상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 이동국(MS1, MS2)에 대해, 상기 기지국(BS)과의 상기 무선 통신의 수행을 향상시키기 위해 상기 제 1 전송 기술과 상이한 제 2 전송 기술을 이용하여 상기 협동 클러스터(C)의 상기 이동국들(MS1, MS2) 사이에서 단거리 통신들을 수행하는 단계를 포함한다. 협동 클러스터(C)를 형성하기 위한 상기 이동국(MS1, MS2), 적어도 하나의 이러한 이동국(MS1, MS2)을 포함하는 협동 클러스터(C), 및 셀룰러 네트워크(1)가 또한 제공된다.

Description

셀룰러 네트워크들에서 협동 통신들{COOPERATIVE COMMUNICATIONS IN CELLULAR NETWORKS}
본 발명은 통신들의 분야에 관한 것이고, 보다 상세하게, 적어도 하나의 기지국과 무선 통신을 수행하도록 구성된 이동국들 사이의 협동 통신에 관한 것이다.
이 절은 본 발명의 보다 양호한 이해를 용이하게 하는데 유용한 특징들을 소개한다. 따라서, 이 절은 이 관점에서 읽혀져야 하고, 종래 기술에 있거나 없는 것에 관한 허용들로서 이해되어서는 안된다.
협동 통신의 기본 개념은 두 개 이상의 노드들, 예컨대 모바일 단말들이 데이터를 상호간에 중계할 수 있는 점이고, 상기 모바일 단말들 사이의 상기 협동 통신은 전형적으로 공중 인터페이스 중계(air interface relay)에 기초한다. 중계 노드로부터 수신된 데이터는 마치 다른 기지국으로부터 전송되는 것처럼 취해질 수 있다. 그러나, 협동 통신은 전형적으로 협동 모바일 단말들 사이에 파트너쉽의 제한이 없다고 가정되기 때문에 보안 문제들을 일으킬 수 있다. 더욱이, 하나의 이동국은 다른 이동국에 대한 중계 노드로서 동작하기 때문에, 무선 시스템은 일반적으로 리소스들을 두 번 할당해야 하는데, 즉 한 번은 이동국(들)과 기지국의 통신에 대해서이며, 두 번째는 이동국들 사이의 통신들에 대해서이다. 따라서, 협동 통신들은 리소스들의 높은 점유를 희생하여 동작한다.
더욱이, 셀룰러 이동 통신 시스템 내의 스펙트럼 효율, 셀 보더 처리량(cell border throughput), 및 셀들의 범위는 기지국과 이동국 사이의 무선 링크의 양쪽 말단들에서 안테나들의 수에 의존한다. 링크에서 안테나들이 많을수록, 유용한 신호의 품질을 증가시키고 원치 않는 신호들(간섭)을 억제하는데 보다 양호한 성능들을 허용한다. 그러나, 모바일 단말들의 안테나들의 수는 요인, RF 체인들의 비용 등을 형성하기 때문에 제한된다.
본 발명은 위에 명시된 하나 이상의 문제들의 영향들을 해결하는 것을 목적으로 한다. 다음은 본 발명의 몇 가지 특징들의 기본 이해를 제공하기 위해 본 발명의 간단한 요약을 제시한다. 이 요약은 본 발명의 철저한 개요는 아니다. 본 발명의 중요한 요소들을 식별하거나 본 발명의 범위를 서술하는 것은 의도되지 않는다. 그의 유일한 목적은 후에 논의될 보다 상세한 설명에 대한 서두로서의 몇 가지 개념들을 단순한 형태로 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태는 제 1 전송 기술을 사용하여 적어도 하나의 기지국과 무선 통신을 수행하도록 구성된 복수의 이동국들을 포함하는 셀룰러 네트워크에서의 통신 방법에 관한 것이고, 상기 방법은: 두 개 이상의 이동국들을 포함하는 협동 클러스터를 형성하는 단계, 및 상기 클러스터의 적어도 하나의 이동국에 대해 상기 기지국과의 상기 무선 통신의 수행을 향상시키기 위한 상기 제 1 전송 기술과 상이한 제 2 전송 기술을 사용하여, 바람직하게 간섭 억제 및 소거 중 적어도 하나에 대한 MIMO 기술들을 사용함으로써, 특히 업링크 전송들에 대한 전송 프리코딩(pre-coding) 및 다운링크 수신에 대한 수신 안테나 가중치 중 적어도 하나를 사용함으로써, 상기 협동 클러스터의 이동국들 사이에서 단거리 통신을 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명은 이동국들의 기지국과의 통신 수행을 향상시키기 위해 기지국과 통신하기 위한 전송 기술과 상이한 전송 기술을 이용하여 단거리 통신을 수행하기 위해 오늘날의 일부 모바일 디바이스들의 내장된 기능들을 이용하는 것을 제안한다. 이 목적을 위하여, 제 1 전송 기술에 의해 제공되어야 할 부가적인 리소스들을 할당할 필요없이 클러스터의 이동국들 사이의 채널 상태 정보 교환뿐만 아니라 데이터 교환을 허용하는, 이동국들의 협동 클러스터가 형성된다. 더욱이, MIMO 기술들, 특히 (선형) 프리코딩 및 공간 멀티플렉싱을 이용할 때, 안테나들의 한정된 수만이 단일 이동국 내에 배치될 수 있는 문제를 덜 수 있다. 특히, 전체 협동 클러스터를 많은 안테나들을 갖는 하나의 가상 이동국으로서 다루는 것이 가능할 수 있다.
단거리 통신들을 위한 전송 기술은 무선 또는 유선 기술(케이블링(cabling))일 수 있다. 무선 기술이 이용될 때, 통신은 대역외 주파수 범위를 이용하여, 즉 기지국과의 통신을 위해 이용된 것과 상이한 주파수 범위에서 수행될 수 있다. 이 경우, 무선 로컬 영역 네트워크(Wireless Local Area Network(WLAN 802.11x)) 기술 또는 블루투스(Bluetooth) 기술과 같은 기술들이 이용될 수 있다. 그러나, 울트라 광대역 기술과 같은, 기지국과의 통신을 위해 사용된 주파수 범위를 포함할 수 있는 어떤 종류의 오버레이 기술을 이용하는 것이 또한 가능하다.
하나의 변형에서, 협동 클러스터를 형성하기 위해, 적어도 하나의 이동국은 적어도 하나의 다른 이동국과의 협동을 요청하고(즉, 적어도 하나의 다른 이동국에 협동 요청을 발송하고), 상기 다른 이동국은 바람직하게, 상기 다른 이동국의 사용자의 승인 또는 불승인, 상기 다른 이동국의 배터리 상태, 또는 상기 다른 이동국의 속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 요청을 수락하거나 거부한다.
보안이 문제가 되므로, 이동국들의 사용자들이 그들이 클러스터에 참여하기를 원하는지의 여부를 선택하는 것은 가능해야 하며, 그에 따라 신뢰성 있는 파트너들에 대한 클러스터 내의 통신을 제한한다. 클러스터 옵션을 턴 온(turn on)한 사용자는 클러스터로부터의 자신의 데이터 전송/수신을 위해 이로울 수 있지만, 또한 클러스터 내의 통신을 보조함으로써 다른 사용자들을 도와야 한다.
따라서, 또한 전송할 데이터가 없는 이동국들은 클러스터의 다른 이동국들을 보조하고 있으며, 그에 따라 다른 이동국들에 대한 그들의 배터리 전력을 이용하고 있다. 낮은 배터리 상태를 갖는 이동국들의 사용자들에 대한 아무런 문제들도 발생할 수 없음을 확인하기 위해, 클러스터가 형성될 때, 배터리 상태가 또한 점검되고, 낮은 배터리 상태를 갖는 (또는 배터리 용량의 특정 문턱치 아래의) '조력자' 모바일들이 클러스터에 참여하지 않는 것이 제안된다. 배터리 전력 소모를 감소시키기 위한 다른 단계는 보조 모바일들의 프로세싱을 요구된 최소치로만 감소시키는 것이다. 이는 단거리 통신을 통해 클러스터 내의 보조 모바일들에게, 그들이 프로세싱을 위해 "웨이크 업(wake up)"해야 할 때 알림으로써 수행될 수 있다.
또한, 이동국들이 항상 움직이고 있을 때, 그들은 클러스터의 다른 이동국들과의 단거리 전송들이 가능한 범위를 비교적 빨리 떠날 수 있어서, 클러스터 내의 모바일들의 수는 급속하게 변경될 수 있다. 따라서, 클러스터 내의 이동국들의 강력한 협동을 유지하기 위해, 특정 레벨을 초과하는 속도를 구비한 이동국들은 일반적으로 클러스터에 참여하도록 허용되어서는 안된다.
전형적으로, 단거리 통신은 클러스터의 하나의 이동국을 마스터 스테이션으로서, 그리고 클러스터의 적어도 하나의 다른 이동국을 슬레이브(slave) 스테이션으로서 규정하는 협동 프로토콜을 이용하여 수행될 수 있다. 마스터/슬레이브의 할당은 클러스터 내에 전송되는 콘텐츠에 의존할 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 복수의 모바일 TV 채널들을 배포하기 위한 멀티미디어 브로드캐스트 멀티캐스트 서비스들(Multimedia Broadcast Multicast Services; MBMS)과 같은 애플리케이션에서, 하나의 이동국은 특정 채널을 위한 마스터 스테이션일 수 있고, 다른 채널에 대해, 동일한 이동국은 슬레이브 스테이션일 수 있다. 마스터/슬레이브 스테이션들 사이의 통신을 조정하기 위해, 전용 협동 프로토콜은 예를 들어, 슬레이브 단말의 물리 계층, 특히 수신된 리소스 블록들 및 변조 및 코딩 체계들(Modulation and Coding Schemes; MCS)을 구성하기 위해 이용될 수 있다.
두 개의 이동국들 사이에서만 단거리 통신들을 수행할 때조차, 수신된 SNR이 다중-경로 채널에서 몇 dB로 향상될 수 있는 것처럼 일반적으로 용량이 두 배가 될 수 있는 것과 같이, 이익이 상당하며, 그에 따라 통신 속도를 더하는 것을 허용한다. 이는 또한 (상당한 커버리지 확장으로 이어지는 것을 가능하게 하여) 장거리 통신들을 위해 유리하게 이용될 수 있다. 더욱이, 셀 에지에서의 이동국들은 또한, 확장 가능한 코덱이 이용될 때 향상된 계층 (고화질) 모바일 TV를 수신할 수 있을 것이다. 특히, 제 2 전송 기술이 동일한 트랜시버를 이용하여 구현될 때(예를 들어, UWB와 같은 오버레이 기술이 이용될 때) 또는 케이블링할 때, 이동국은 단지 하나의 트랜시버를 필요로 하지만, 듀얼 수신기의 성능을 즐긴다. 더욱이, 안테나들의 배치를 위한 제한된 공간에 기인하여, 단일 이동국에 하나 이상의, 예컨대 둘 또는 네 개의 안테나들을 장비할 때, 안테나들은 채널 용량을 저해할 수 있는 어떤 상관 관계를 가질 수 있다. 수신을 위해 상이한 이동국들의 안테나들을 이용하는 하나의 이점은 안테나들의 상호 거리가 적어도 수십 파장일 것이고, 그에 따라 상기 안테나들은 디코럴레이팅(decorrelating)될 것이라는 점이다.
하나의 변형에서, 단거리 통신은 클러스터의 적어도 하나의 이동국으로부터 클러스터의 적어도 하나의 다른 이동국으로 데이터, 채널 상태 정보, 및 안테나 가중치들 중 적어도 하나를 전송하기 위해 수행되며, 상기 데이터는 바람직하게 시간-도메인 IQ 샘플들, 주파수 도메인 IQ 샘플들, 소프트 비트들, 또는 디코딩된 데이터의 형태로 전송된다.
다운링크 수신을 위해, 하나의 이동국을 위해 의도된 모든 데이터는 전체 클러스터에 의해, 즉 클러스터의 모든 이동국들에 의해 수집될 수 있다. 이후, 이 정보는 단거리 모바일 대 모바일 통신을 통해 타겟 이동국에 전송되어야 한다. 타겟 이동국은 이 정보를 단지 여분의 안테나 브랜치(branch)들을 갖는다고, 채널 추정을 수행한다고, 심볼들을 복조한다고, 연속적인 간섭 소거와 선택적으로 MIMO 수신 알고리즘들, 예컨대 최소 평균 제곱 에러(Minimum Mean-Square Error; MMSE) 수신을 이용하여 안테나들을 조합한다고, 및 수신된 데이터를 디코딩한다고 간주할 수 있다.
통신들의 포맷에 대해, 상이한 가능성들이 있다: 시간-도메인 IQ-샘플들을 모든 클러스터 이웃들에 전송하는 것은 단거리 모바일 대 모바일 링크들을 위해 막대한 대역폭들을 소모할 것이다. 주파수-도메인 IQ-샘플들을 전송할 때, 대역폭은 타겟 클러스터 모바일에 대해 스케줄링된 데이터를 포함하는 주파수 영역들(리소스 블록들)을 단지 전송함으로써 감소될 수 있다. 데이터 전송의 포맷에 관한 다른 옵션들은 소프트 비트들 또는 디코딩된 데이터의 전송을 포함한다.
채널 상태 정보를 갖지 않은 업링크 데이터 전송을 위해, 오픈-루프 MIMO 기술들이 이용될 수 있다(예컨대, 공간-시간-주파수-블록 코딩 또는 BLAST). 보다 양호한 성능을 위해, 채널 상태 정보를 이용하는 MIMO 기술들이 추천된다. 예를 들어, 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex; TDD)를 이용하는 네트워크에서, 다운링크 파일럿 심볼들을 경청하는 클러스터의 이동국들은 업링크 내의 전송 가중치 계산을 위해 채널 상호 관계를 이용할 수 있는, 그들의 클러스터 파트너들에게 채널 상태 정보를 전송할 것이다.
모바일이 업링크 데이터를 전송하기를 원할 때, 그것은 데이터 플러스 선형 프리코딩(precoding) 전송 가중치들을 그의 이웃들에 배포할 수 있다. 다시, 다운링크 내에서와 같이, 이를 행하는 방법의 몇 가지 옵션들이 있다: 시간-도메인 IQ-샘플들, 주파수 도메인 IQ-샘플들, 데이터 심볼들 플러스 가중치들, 데이터 비트들 플러스 가중치들 등을 이용.
클러스터의 다수의 전송 안테나들에 기인하여, 선형 프리코더(precoder)의 설계는, 예컨대 이웃 셀들 내의 간섭을 최소화하는 동안 원하는 서빙 셀에서 총 수신 전력을 최대화하는 등의 몇 가지 목적들을 지금 한번에 수행할 수 있다. 예를 들어, 선형 프리코딩을 이용하는 12 단일-트랜시버-안테나 모바일들의 클러스터는 각각의 수신기 안테나에서 4-안테나 기지국 섹터의 수신 전력을 최대화할 수 있고, 부가적으로 (각각이 4개의 수신기 안테나들을 갖는) 두 개의 이웃 셀들에서의 간섭을 없앨(또는 억제할) 수 있다.
다른 변형에서, 클러스터의 이동국들은 단일 가상 이동국으로서 동작하도록 기지국과의 조정된 무선 통신을 수행하기 위해 단거리 통신을 이용한다. 업링크 파일럿 심볼들이 상기 데이터와 동일한 가중치들로 프리코딩될 때(상술된 것을 참조), 클러스터는 하나의 가상 모바일로서 동작하여, 기지국에게 투명하게 나타낼 수 있다.
다른 변형에서, 클러스터의 이동국들은 바람직하게, 시간 동기화 프로토콜, 특히 정밀 시간 프로토콜(Precision Time Protocol; PTP(IEEE 1588)), 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System; GPS), 및 제 1 및/또는 제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘 중 적어도 하나를 이용하여 시간 동기화된다. 조정된 통신을 위해, 전용 시간 동기화 프로토콜이 이용될 수 있거나, 제 1/제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘들/프로토콜들이 사용될 수 있다. 또한, 예컨대 GPS 시스템에 의해 제공된 공통 시간 기준이 이용될 수 있다. 일반적으로, 클러스터의 모든 이동국들이 셀룰러 네트워크에 동기화되어야 하고, 따라서 채널 상태를 측정하기 위해 파일럿 심볼들을 경청해야 함을 이해할 것이다. 이러한 방법으로, 클러스터의 일부 이동국들이 전송할 아무런 데이터도 갖고 있지 않을 때조차, 그들은 클러스터의 다른 이동국들에 대해 데이터 전송을 보조할 수 있고, 이동국들의 적합한 시간 동기화는 여전히 보장될 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 제 1 전송 기술을 이용하여 셀룰러 네트워크의 적어도 하나의 기지국과의 무선 통신을 수행하도록 구성되고, 또한 상기 제 1 전송 기술과 상이한 제 2 전송 기술을 이용하여 이동국들의 협동 클러스터의 다른 이동국들과의 단거리 통신을 수행하도록 구성되는 이동국에 관한 것이며, 바람직하게 간섭 억제 및 소거 중 적어도 하나에 대한 MIMO 기술들을 이용함으로써, 특히 업링크 전송들에 대한 전송 프리코딩 및 다운링크 수신에 대한 수신 안테나 가중치 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 단거리 통신은 이동국의 기지국과의 무선 통신 수행을 향상시키기 위해 이용된다. 기지국과의 통신을 위해 이용된 전송 기술과 상이한 전송 기술을 이용하여 단거리 통신을 수행하기 위한 오늘날의 일부 이동국들의 내장된 기능들은 기지국에 의해 각각, 제 1 전송 시스템에 의해 제공되어야 할 리소스들에 의존해야 하지 않고 협동 통신을 수행하기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 단거리 통신들을 위한 전송 기술은 무선 로컬 영역 네트워크 기술, 블루투스 기술, 울트라 광대역 기술, 및 유선 기술로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 이들 및 다른 단거리 통신 기술들은 협동 클러스터를 형성하기 위해 사용될 수 있다.
다른 실시예에서, 이동국은 데이터, 채널 상태 정보, 및 안테나 가중치들 중 적어도 하나를 클러스터의 적어도 하나의 다른 이동국으로/으로부터 전송/수신하기 위한 단거리 통신을 수행하도록 구성되며, 상기 데이터는 바람직하게 시간-도메인 IQ 샘플들, 주파수 도메인 IQ 샘플들, 소프트 비트들, 또는 디코딩된 데이터의 형태로 전송된다. 안테나 가중치들은 클러스터링(clustering)된 이동국들과 기지국 사이에서 MIMO 통신들을 수행하기 위해 교환될 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 위에 기술된 적어도 두 개의 이동국들을 포함하여, 셀룰러 네트워크에 대한 협동 클러스터에 관한 것이다. 그의 멀티-안테나 기능에 기인하여, 모바일 단말들의 그러한 클러스터는 동일한 시간-주파수 리소스들을 이용하여, 즉 MIMO 공간 멀티플렉싱을 수행하여 여러 데이터 스트림들을 한번에 전송할 수 있다. 현재의 LTE 표준은 단지 하나의 전송 안테나(아마도 향후 릴리스(release)들에서는 2)를 지원하고, 따라서 다수의 공간 스트림들이 업링크 내에 지원되어야 할 때 확장되어야 한다.
다운링크에서, 이용 가능한 멀티-안테나 기능과 함께, 이동국들의 클러스터는 (예를 들어, 최적 조합/간섭 거부 조합/MMSE 등을 이용함으로써) 이웃 셀들로부터 간섭을 억제할 수 있다. 업링크에서, 이웃 셀들에 대한 간섭은 클러스터 전송 가중치들의 적합한 설계에 의해 공간적으로 억제될 수 있다. 두 개 이상의 셀들의 경계에 가까이 형성되는 클러스터는 또한 동시에 다수의 셀들로 전송할 수 있고, 따라서 조정된 멀티-포인트 전송(coordinated multi-point transmission; COMP)을 위한 다수의 기회들을 생성한다.
일 실시예에서, 협동 클러스터의 이동국들은 하나의 이동국을 마스터 스테이션으로서 규정하고, 적어도 하나의 다른 이동국을 슬레이브 스테이션으로서 규정하는 협동 프로토콜을 이용하여 단거리 통신을 수행하도록 구성된다. 협동 프로토콜은 특히 슬레이브 스테이션으로부터 마스터 스테이션으로 전송하기 위한 데이터 포맷을 구성할 수 있고, 파트너로부터 응답이 있는 단말에 대해 활성화/지시할 수 있다. 예를 들어, 플로트(float) 또는 정수 데이터가 전송되어야 한다면, 협동 프로토콜은 또한 협동 레벨을 구성할 수 있다. 더욱이, 협동 프로토콜은 하나의 이동국 대 다른 이동국의 협동을 위한 요청들을 생성/처리하도록 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 이동국들은 바람직하게, 시간 동기화 프로토콜, 특히 정밀 시간 프로토콜(PTP), 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS), 및 제 1 및/또는 제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘 중 적어도 하나를 이용하여 시간 동기화된다. 상기 설명한 바와 같이, 클러스터의 이동국들 사이와 기지국과 이동국들 사이에서 적합한 동기화가 필요하고, 위에 기술된 동기화 메커니즘들 중 하나 이상을 이용하여 구현될 수 있다.
다른 실시예에서, 이동국들은 단일 가상 이동국으로서 동작하도록 기지국과의 조정된 무선 통신들을 수행하기 위해 단거리 통신을 이용하도록 구성된다. 위에 지시한 바와 같이, 클러스터의 이동국들의 업링크 파일럿 심볼들이 데이터와 동일한 가중치들로 프리코딩될 때, 상기 클러스터는 기지국에게 투명하게 나타날 수 있고, 상기 클러스터는 하나의 가상 모바일로서 동작한다.
본 발명의 마지막 특징은 위에 기술된 유형의 적어도 하나의 협동 클러스터를 포함하는 셀룰러 네트워크 내에 구현된다. 클러스터의 이동국들과 기지국 사이의 통신들의 수행은 단거리 통신을 이용함으로써 강화될 수 있고, 전체 네트워크 성능의 향상으로 이어진다. 특히, 빔포밍(beamforming) 및 선형 프리코딩과 같은 MIMO 기술들을 이용할 때, 서비스 셀의 수신 신호 세기는 최대화될 수 있고, 동시에 이웃 셀들에 대한 간섭은 억제될 수 있다.
다른 특징들 및 이점들은 중요 세부 사항들을 보여주는, 도면들에 관하여, 예시적인 실시예들의 다음의 기술에서 명시되고, 청구항들에 의해 규정된다. 개개의 특징들은 자체적으로 개별적으로 구현될 수 있거나, 그들 중 몇 가지는 어느 원하는 조합으로 구현될 수 있다.
예시적인 실시예들이 도표 그림으로 도시되고 아래의 기술에서 설명된다.
본 발명에 개시된 바와 같은 협동 통신을 이용함으로써, 기지국의 보조가 필요가 없는, 배치된 협동 클러스터가 제공될 수 있다. 클러스터링(clustering)이 또한 정적 스테이션들/단말들에 유리하게 인가될 수 있기 때문에, 본 명세서에 개시된 이동국들은 반드시 오브젝트들을 이동시킬 필요가 없다.
또한, MIMO 기술들/MIMO 전송 방식을 이용함으로써, 단일 모바일의 업링크 전송 전력 한계가 클러스터에 의해 극복될 수 있고 프리코딩이 부가적인 어레이 이득 및 다이버시티 이득을 그 위에 제공하기 때문에, 더 높은 스펙트럼 효율은 다수의 안테나들의 SINR 이득들로 인하여 달성될 수 있고, 또한 더 높은 셀 경계 처리량 및 더 높은 셀 범위로 이어진다. 더욱이, 선형 프리코딩이 간섭을 공간적으로 억제할 수 있기 때문에, 이웃 셀들에서 감소된 업링크 간섭이 제공될 수 있다. 멀티-안테나 수신 조합(예컨대, MMSE)이 원치않는 신호들을 억제하도록 이용될 수 있기 때문에, 이웃 셀들로부터의 감소된 다운링크 간섭은 또한 획득될 수 있다.
도 1은 다운링크 전송들을 수행하는 협동 클러스터를 갖는 셀룰러 네트워크의 실시예의 개략도.
도 2는 업링크 전송들을 수행하는 협동 클러스터를 갖는 셀룰러 네트워크의 실시예의 개략도.
도 3은 클러스터의 두 개의 이동국들 사이에서 협동 프로토콜을 이용하는 데이터 전송 프로세스의 개략도.
'프로세서들'로서 라벨된 임의의 기능 블록들을 포함하는, 도면들에 도시된 여러 요소들의 기능들은 적절한 소프트웨어에 관련하여 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어뿐만 아니라 전용 하드웨어의 사용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능들은 단일 전용 프로세서에 의해, 단일 공유 프로세서에 의해, 또는 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별적인 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 더욱이, '프로세서' 또는 '제어기'라는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 배제하는 것으로 해석되어서는 안되며, 디지털 신호 프로세서(digital signal processor; DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 애플리케이션 특정 집적회로(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(field programmable gate array; FPGA), 소프트웨어를 저장하기 위한 판독 전용 메모리(read only memory; ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 및 비휘발성 스토리지를 제한없이 함축적으로 포함할 수 있다. 종래의 및/또는 주문형의 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면에 도시된 임의의 스위치들은 단지 개념적인 것들이다. 그들의 기능은 프로그램 논리의 동작을 통해, 전용 논리를 통해, 프로그램 제어 및 전용 논리의 상호 작용을 통해, 또는 심지어 수동적으로 수행될 수 있으며, 특정 기술은 문맥으로부터 보다 구체적으로 이해할 수 있는 구현자에 의해 선택 가능하다.
도 1은 셀룰러 네트워크(1)의 셀의 단순화된 예를 도시하며, 이 예는 롱-텀 에볼루션(Long-Term Evolution; LTE) 표준에 따르고, LTE 셀은 무선 커버리지(도시되지 않음)의 영역을 스패닝(spanning)하는 단일 기지국(BS)을 갖는다. 세 개의 이동국들(MS1 내지 MS3)은 LTE 셀의 기지국(BS)에 의해 서빙된다. 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2)은 협동 클러스터 C를 형성하는 반면, 제 3 이동국(MS3)은 클러스터 C에 참여하지 않는다. 이동국들(MS1, MS2)의 기지국들(BS)과의 통신은 LTE 표준에 따라 수행되는 반면, 이동국들(MS1, MS2) 사이의 통신들은 기지국(BS)과의 통신을 위해 사용된 주파수 대역을 벗어나는 다른 무선 기술(본 경우에서 WLAN 기술)을 이용하는 단거리 통신이다.
본 기술의 당업자는 다른 전송 기술들, 예를 들어 (그러나 제한되지 않는) 블루투스(Bluetooth) 기술, 울트라 광대역 기술, 또는 유선 기술(케이블링)이 또한 클러스터 C의 이동국들(MS1, MS2) 사이의 통신을 위해 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
협동 클러스터 C를 형성하기 위해, 이 예에서, 제 1 이동국(MS1)은 제 2 이동국(MS2)의 사용자에 의해 수락된 제 2 이동국(MS2)에 조정 요청을 발송했다. 제 1 이동국(MS1)은 또한 제 3 이동국(MS3)에 조정 요청을 발송했지만, 후자는 클러스터 C에 참여하지 않는다. 본 경우에서, 이는 제 3 이동국(MS3)의 사용자에 의한 클러스터로의 참여의 불승인에 기인한다. 이동국이 클러스터 C에 참여하는 것을 방지하기 위한 다른 원인들은: a) 참여 모바일들의 전력의 일부로서 낮은 배터리가 데이터를 전송하는데 클러스터의 다른 모바일들을 보조하기 위해 사용되기 때문, b) 제 3 이동국이 단거리 WLAN 전송들의 범위를 벗어난다는 사실, 또는 c) 이동국의 너무 높은 속도일 수 있다(그러나, 이 원인들로 한정되지 않는다). 물론, 사용자 대신에, 제 2/제 3 이동국(MS2, MS3) 자신들(예컨대, 거기에 구현된 적합한 소프트웨어 또는 하드웨어)은 특정 사용자의 설정들에 기초하여 조정 요청들을 자동으로 수락하거나 거부할 수 있다. 예를 들어, 설정들은 특정 "커뮤니티"의 일부인 모든 사용자들이 (a), b), c) 하의) 위에 언급된 것들과 같은 부가적인 장애물들이 있는 경우들을 제외하고 식별 프로세스에 기초하여 자동으로 수락될 것이라는 정도일 수 있다.
도 1의 예에서, 제 1 이동국(MS1)은 기지국(BS)으로부터 데이터를 수신하기를 원하고, 제 2 이동국(MS2)은 보조하고 있다. 이 목적을 위하여, 제 2 이동국(MS2)은 기지국(BS)으로 동기화되고 제 1 이동국(MS1)을 위해 의도된 리소스 블록들을 발견하기 위해 제어 채널을 판독한다. 이 목적을 위하여, 제 2 이동국(MS2)은 시간 도메인 IQ-샘플들을 수신하고, 고속 푸리에 변환(Fast-Fourier-Transform; FFT)을 수행하고 주기적 프리픽스(cyclic prefix; CP)를 제거한다. 이후, 제 2 이동국(MS2)은 제 1 이동국(MS1)을 타겟으로 하는 콤플렉스 주파수 도메인 리소스 엘리먼트 심볼들을 선택한다. 이후, 제 2 이동국(MS2)은 WLAN을 통해 그들 심볼들을 제 1 이동국(MS1)에 전송한다.
제 1 이동국(MS1)은 또한 기지국(BS)으로부터 수신된 데이터의 FFT 및 CP 제거를 수행하고, 따라서 그 자신의 주파수-도메인 리소스 엘리먼트 심볼들을 획득한다. 그들 심볼들은 제 2 이동국(MS2)으로부터 수신된 것들과 함께, 마치 제 1 이동국(MS1)이 두 개 대신 네 개의 수신 안테나들을 갖는 것처럼, 여기에 처리될 수 있다. 이후 채널 추정 및 수신 조합 및 동등화가 네 개의 수신 안테나들에 대해 수행되고, 데이터는 제 1 이동국(MS1)의 두 개의 수신기 안테나들만이 이용되는 때의 경우에 비해 더 높은 품질로 (그에 따라 더 낮은 블록 에러 레이트(rate)로) 디코딩될 수 있다.
클러스터 C가 수신 신호 대 간섭 잡음비(Signal-to-Interference-Noise-Ratio; SINR)를 향상시킬 것임을 알고 있는, 제 1 이동국(MS1)은 여기서 또한 더 높은 지원된 변조 및 코딩 체계들(modulation and coding schemes; MCS)을 기지국(BS)에 보고할 수 있다. 이는 제 1 이동국(MS1)에 대한 처리량을 향상시킬 것이며, 따라서 전체 LTE 셀의 처리량을 향상시킬 것이다.
도 2는 두 개의 이동국들(MS1, MS2)의 협동 클러스터 C를 갖는 통신 네트워크(1)의 제 2 예를 도시하며, 각각의 이동국은 (예컨대, LTE-고급 시스템 내의 경우인 것처럼) 두 개의 전송 및 수신 안테나들을 갖는다. 두 이동국들(MS1, MS2)은 통신 네트워크(1)의 제 1 기지국(BS1)에 의해 서빙되며, 이동국들(MS1, MS2)을 서빙하지 않는 제 2 기지국(BS2)은 또한 통신 네트워크(1) 내에 존재한다.
이 예에서, 제 1 이동국(MS1)은 업링크 데이터를 전송하기를 원하고, 제 2 이동국(MS2)은 보조하고 있다. 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2)은 둘 다 다운링크(DL) 레퍼런스 심볼들에 기초하여 제 1 기지국(BS1)에 대한 채널을 측정한다. 부가적으로, 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2)은 또한 이웃 셀을 스패닝하는 기지국(BS2)의 채널을 경청한다. 제 2 이동국(MS2)은 단거리 통신(WLAN)을 이용하여 그의 채널 지식을 제 1 이동국(MS1)에 전송한다. (이동국들(MS1, MS2)에 대한 높은 속도들이 회피되는 동안) 시분할 듀플렉스(Time Division Duplex; TDD) 모드를 이용할 때 채널 상호 관계에 기인하여, 그들 다운링크 측정들은 업링크 채널 지식/추정으로서 이용될 수 있다.
그러므로, 제 1 이동국(MS1)은 클러스터 C의 측정된 공동 채널들의 기능인, 클러스터 C에 대한 공동 프리코딩(precoding) 벡터를 계산할 수 있다. 안테나 가중치들(w11 및 w12)의 제 1 세트는 제 1 이동국(MS1)의 두 전송 안테나들을 위해 이용된다. 가중치들(w21 및 w22)은 제 2 이동국(MS2)을 위해 의도되고 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2) 사이의 WLAN 링크를 통해 데이터 심볼들과 함께 제 2 이동국(MS2)에 전송된다.
전형적으로, 단거리 전송 기술의 레이턴시, 본 경우에서 WLAN 기술의 레이턴시는 제 1 이동국(MS1) 및 제 2 이동국(MS2)이 제 1 기지국(BS1)의 스케줄링 교부(scheduling grant)에 동시에 반응할 수 있도록 충분히 작아야 한다. 이것이 주어진 단거리 전송 기술을 이용하여 달성하기 어렵다면, 데이터는 이미 사전에 제 1 이동국(MS1)에 전송될 수 있어서, 가중치들만이 정시에 전송되어야 한다. 그러나, 가중치들마저 미리 전송될 수 있다 - 예를 들어, 제 1 이동국(MS1)이 그의 할당된 리소스 블록을 모를 때, 모든 가능한 리소스 블록들에 대한 가중치 세트들을 우선적으로 계산할 수 있고 정확한 스케줄링된 리소스들을 알기 전에 그들을 제 2 이동국(MS2)에 전송할 수 있다. 이러한 방식은 낮은 이동성을 갖는 이동국들(MS1, MS2)에 대해 최상으로 작용함이 이해될 것이다. 지금 이동국들(MS1, MS2)은 둘 다 안테나당 개개의 프리코딩 가중치들과 함께 동일한 데이터 심볼들을 전송할 수 있다.
조정된 통신을 수행할 때 이동국들(MS1, MS2)의 적합한 시간 동기화를 보장하기 위해, 전용 시간 동기화 프로토콜이 사용될 수 있거나, 제 1/제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘들/프로토콜들이 이용될 수 있다. 또한, 예컨대 GPS 시스템에 의해 제공되는, 공통 시간 레퍼런스가 사용될 수 있다. 일반적으로 클러스터 C의 모든 이동국들(MS1, MS2)이 셀룰러 네트워크(1)로 동기화되어야 하고, 따라서 채널 상태를 측정하기 위해 파일럿 심볼들을 경청해야 함이 이해될 것이다. 이 방식으로, 클러스터의 일부 이동국들이 전송할 데이터가 없을 때조차, 그들은 클러스터 C의 다른 이동국들에 대한 데이터 전송을 보조할 수 있다.
4개의 전송 안테나들이 프리코딩 설계를 위한 4개의 자유 공간도들을 제공할 때, 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2)에 대한 공동 프리코딩 벡터는 여기서 또한 제 2 기지국(BS2)의 두 개의 수신기 안테나들에서 초래된 간섭을 공간적으로 억제하도록 고려할 수 있고, 부가적으로 제 1 기지국(BS1)에서 수신 신호의 코히어런트 중첩을 최대화할 수 있다. 업링크 파일럿 심볼들이 데이터와 동일한 가중치들로 프리코딩될 때, 클러스터 C는 단일 가상 이동국으로서 동작하여 제 1 기지국(BS1)에게 투명하게 나타날 수 있음이 또한 이해될 것이다. 도 2의 경우에서처럼, 클러스터 C가 두 셀들 사이의 경계에 가까울 때, 클러스터의 이동국들(MS1, MS2)은 또한 제 2 기지국(BS2)과 통신할 수 있으므로, 조정된 멀티-포인트 전송들(coordinated multi-point transmissions; COMP)을 수행하는 것을 허용한다.
도 3은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplex; OFDM) 변조 및 코딩 방식을 이용하여, 협동 클러스터 C의 제 1 및 제 2 이동국들(MS1, MS2) 사이의 데이터 전송을 위한 예를 도시한다. 도 1 및 도 2의 경우에서처럼, 제 1 이동국(MS1)은 타겟(마스터) 스테이션이고, 제 2 이동국(MS2)은 슬레이브(slave) 스테이션으로서 동작하여 보조를 위한 것이다. 슬레이브 단말/스테이션 MS2는 OFDM 트랜시버 내의 OFDM 샘플들을 수신하고, FFT를 수행하고 CP를 제거한다. 슬레이브 단말 MS2는 가능하게 채널 추정 정보 및/또는 MIMO 검출기 정보와 함께, OFDM 심볼들을 전송하도록 선택할 수 있다. 물론, 슬레이브 스테이션 MS2는 또한 디코딩된 비트들을 전송하도록 선택할 수 있다. 전형적으로, OFDM 심볼들이 콤플렉스 플로트 넘버(complex float number)들이기 때문에, 슬레이브 스테이션 MS2는 재샘플링함으로써 제 1 (마스터) 스테이션 MS1에 상기 수신된 OFDM 심볼들을 전송한다.
마스터 측(MS1)에서, 제 2 이동국(MS2)으로부터의 입력 데이터는 채널 추정 모듈에게 발송되고 거기에서 MIMO 검출 모듈에게 발송될 것이다. 채널 추정 정보를 이용하여, 제 2 이동국(MS2)으로부터의 OFDM 심볼들의 입력 스트림은 제 1 (마스터) 스테이션 MS1 자신의 OFDM 트랜시버 내에 수신된 데이터와 함께 처리될 것이다. 수신기 다이버시티(diversity) 시나리오에서, 마스터 스테이션 MS1은 MIMO 검출 모듈에서 MRC를 행할 것이다. MIMO 검출 모듈로부터의 데이터는 이후 멀티플렉싱되고, 디코딩되며 다른 처리를 위해 상위 계층으로 전송된다. 이동국들(MS1, MS2)이 동일한 구성이기 때문에, 제 2 이동국(MS2)은 마스터 스테이션으로서 동일하게 동작할 수 있고, 제 1 이동국(MS1)은 슬레이브로서 이용됨을 이해할 것이다.
이동국들(MS1, MS2)사이에서 데이터의 전송을 수행하기 위해, 협동 프로토콜(Cooperation protocol; CooP)이 도입된다, 도 3 참조. CooP 프로토콜은 적어도 다음의 기능들을 구비한다: 하나의 이동국/단말은 CooP를 통해 다른 이동국으로부터 협동을 요청할 수 있다. 마스터 스테이션은 슬레이브 단말의 물리 계층, 예를 들어, 수신하기 위한 리소스 블록들 및 CooP를 이용하는 MCS를 구성할 수 있다. 또한, CooP는 모바일 단말에게 그의 파트너로부터의 응답이 있음을 표시할 수 있다. CooP는 또한 슬레이브 단말로부터 마스터 단말로의 데이터 전송을 위한 데이터 포맷을 구성할 수 있다. 결국, CooP는 예를 들어, 플로트 데이터, 정수 데이터 등을 전송하는 협동 레벨을 구성할 수 있다.
요약하면, 본 발명에 개시된 바와 같은 협동 통신을 이용함으로써, 기지국의 보조가 필요가 없는, 배치된 협동 클러스터가 제공될 수 있다. 클러스터링(clustering)이 또한 정적 스테이션들/단말들에 유리하게 인가될 수 있기 때문에, 본 명세서에 개시된 이동국들은 반드시 오브젝트들을 이동시킬 필요가 없음을 이해할 것이다.
또한, MIMO 기술들/MIMO 전송 방식을 이용함으로써, 단일 모바일의 업링크 전송 전력 한계가 클러스터에 의해 극복될 수 있고 프리코딩이 부가적인 어레이 이득 및 다이버시티 이득을 그 위에 제공하기 때문에, 더 높은 스펙트럼 효율은 다수의 안테나들의 SINR 이득들로 인하여 달성될 수 있고, 또한 더 높은 셀 경계 처리량 및 더 높은 셀 범위로 이어진다. 더욱이, 선형 프리코딩이 간섭을 공간적으로 억제할 수 있기 때문에, 이웃 셀들에서 감소된 업링크 간섭이 제공될 수 있다. 멀티-안테나 수신 조합(예컨대, MMSE)이 원치않는 신호들을 억제하도록 이용될 수 있기 때문에, 이웃 셀들로부터의 감소된 다운링크 간섭이 또한 획득될 수 있다.
당업자는 본 명세서의 임의의 블록도들이 본 발명의 원리들을 이용하는 예시적인 회로의 개념도들을 나타냄을 이해해야 한다. 유사하게, 임의의 플로우차트들, 흐름도들, 상태 전이도들, 의사 코드 등이 컴퓨터 판독가능 매체 내에 실질적으로 나타날 수 있고, 컴퓨터 또는 프로세서가 명확하게 도시되든 아니든, 그러한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행될 수 있는 여러 프로세스들을 나타냄이 이해될 것이다.
또한, 상세한 설명 및 도면들은 단지 본 발명의 원리들을 설명한다. 따라서, 본 명세서에 명확하게 기재되거나 도시되지 않더라도, 본 발명의 원리들을 구현하고 그의 범위 내에 포함되는 여러 구성들을 당업자가 고안할 수 있음을 이해할 것이다. 게다가, 본 명세서에 개시된 모든 예시들은 독자가 본 발명의 원리들 및 기술을 촉진하도록 발명자(들)에 의해 제공된 개념들을 이해하는 것을 돕기 위해 교육학 목적들을 위해서만 주로 명확히 의도되고, 그러한 구체적인 인용된 예들 및 조건들에 대한 제한 없이 해석되어야 한다. 더욱이, 본 발명의 특정 예시들뿐만 아니라 여기에 인용된 원리들, 특징들, 및 실시예들의 모든 진술들은 그들의 등가물들을 포함하도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 제 1 전송 기술을 이용하여 적어도 하나의 기지국(BS, BS1, BS2)과 무선 통신을 수행하도록 구성된 복수의 이동국들(MS1 내지 MS3)을 포함하는 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법에 있어서:
    두 개 이상의 상기 이동국들(MS1, MS2)을 포함하는 협동 클러스터(C)를 형성하는 단계; 및
    간섭 억제 및 소거 중 적어도 하나에 대해 MIMO 기술들을 바람직하게 이용함으로써, 특히 업링크 전송들을 위한 전송 프리코딩(pre-coding) 및 다운링크 수신을 위한 수신 안테나 가중치 중 적어도 하나를 이용함으로써, 상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 이동국(MS1, MS2)에 대해, 상기 기지국(BS)과의 상기 무선 통신의 수행을 향상시키기 위해 상기 제 1 전송 기술과 상이한 제 2 전송 기술을 이용하여 상기 협동 클러스터(C)의 상기 이동국들(MS1, MS2) 사이에서 단거리 통신을 수행하는 단계를 포함하는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단거리 통신을 위한 상기 전송 기술은 무선 로컬 영역 네트워크(Wireless Local Area Network) 기술, 블루투스(Bluetooth) 기술, 초광대역 기술, 및 유선 기술로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 협동 클러스터(C)를 형성하기 위해, 적어도 하나의 이동국(MS1)은 적어도 하나의 다른 이동국(MS2)과의 협동을 요청하고, 상기 다른 이동국(MS2)은 바람직하게 상기 다른 이동국(MS2)의 사용자의 승인 또는 불승인, 상기 다른 이동국(MS2)의 배터리 상태, 또는 상기 다른 이동국(MS2)의 속도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 요청을 수락하거나 거부하는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단거리 통신들은 상기 클러스터(C)의 하나의 이동국(MS1)을 마스터 스테이션으로서 규정하고, 상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 다른 이동국(MS2)을 슬레이브(slave) 스테이션으로서 규정하는 협동 프로토콜을 이용하여 수행되는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단거리 통신은 데이터, 채널 상태 정보, 및 안테나 가중치들 중 적어도 하나를 상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 이동국(MS2)으로부터 상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 다른 이동국(MS1)으로 전송하도록 수행되고, 상기 데이터는 바람직하게는 시간-도메인 IQ 샘플들, 주파수 도메인 IQ 샘플들, 소프트 비트들, 또는 디코딩된 데이터의 형태로 전송되는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러스터(C)의 상기 이동국들(MS1, MS2)은 단일 가상 이동국으로서 동작하도록 상기 기지국(BS)과 조정된 무선 통신들을 수행하기 위해 상기 단거리 통신을 이용하는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러스터(C)의 상기 이동국들(MS1 내지 MS3)은 바람직하게는 시간 동기화 프로토콜, 특히 정밀 시간 프로토콜(Precision Time Protocol; PTP), 글로벌 포지셔닝 시스템(Global Positioning System; GPS), 및 상기 제 1 및/또는 상기 제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘 중 적어도 하나를 이용하여 시간 동기화되는, 셀룰러 네트워크(1)에서의 통신 방법.
  8. 제 1 전송 기술을 이용하여 셀룰러 네트워크(1)의 적어도 하나의 기지국(BS, BS1, BS2)과 무선 통신을 수행하도록 구성되고, 또한 상기 제 1 전송 기술과 상이한 제 2 전송 기술을 이용하여 이동국들(MS1, MS2)의 협동 클러스터(C)의 다른 이동국들(MS2)과 단거리 통신을 수행하도록 구성되는 이동국(MS1)에 있어서:
    바람직하게는 간섭 억제 및 소거 중 적어도 하나에 대한 MIMO 기술들을 이용함으로써, 특히 업링크 전송들을 위한 전송 프리코딩 및 다운링크 수신을 위한 수신 안테나 가중치 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 단거리 통신들은 상기 이동국(MS1)의 상기 기지국(BS, BS1, BS2)과의 상기 무선 통신의 수행을 향상시키도록 이용되는, 이동국(MS1).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단거리 통신의 상기 전송 기술은 무선 로컬 영역 네트워크 기술, 블루투스 기술, 초광대역 기술, 및 유선 기술로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 이동국(MS1).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 클러스터(C)의 적어도 하나의 다른 이동국(MS2)으로/으로부터 데이터, 채널 상태 정보, 및 안테나 가중치들 중 적어도 하나를 전송/수신하기 위해 상기 단거리 통신들을 수행하도록 구성되고, 상기 데이터는 바람직하게 시간-도메인 IQ 샘플들, 주파수 도메인 IQ 샘플들, 소프트 비트들, 또는 디코딩된 데이터의 형태로 전송되는, 이동국(MS1).
  11. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 두 개의 이동국들(MS1, MS2)을 포함하는, 셀룰러 네트워크(1)를 위한 협동 클러스터(C).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 이동국들(MS1, MS2)은 하나의 이동국(MS1)을 마스터 스테이션으로서 규정하고, 적어도 하나의 다른 이동국(MS2)을 슬레이브 스테이션으로서 규정하는 협동 프로토콜을 이용하는 단거리 통신들을 수행하도록 구성되는, 셀룰러 네트워크(1)를 위한 협동 클러스터(C).
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 이동국들(MS1, MS2)은 바람직하게 시간 동기화 프로토콜, 특히 정밀 시간 프로토콜(PTP), 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS), 및 상기 제 1 및/또는 상기 제 2 전송 기술에 고유한 동기화 메커니즘 중 적어도 하나를 이용하여, 시간 동기화되는, 셀룰러 네트워크(1)를 위한 협동 클러스터(C).
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동국들(MS1, MS2)은 단일 가상 이동국으로서 동작하도록 상기 기지국(BS, BS1, BS2)과 조정된 무선 통신을 수행하기 위해 상기 단거리 통신들을 이용하도록 구성되는, 셀룰러 네트워크(1)를 위한 협동 클러스터(C).
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 협동 클러스터(C)를 포함하는, 셀룰러 네트워크(1).
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