KR20140059784A - 다중입력 다중출력 무선 통신 시스템에서 다운링크 스케줄링 하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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리-추안 쳉
아흐메드 파르한 아니프
칭야오 후앙
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트랜스퍼시픽 아이피 매니지먼트 그룹 리미티드
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Abstract

무선 통신 시스템에서 다운링크 스케줄링하기 위한 시스템 및 방법이 기술된다. 몇몇 실시예에서, 방법은 다음을 포함한다: 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하기 위한 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계; 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계로서, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측에 기초하는, 채널 상태 정보를 예측하는 단계; 적어도 예측된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 단계; 및 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계. 상기 점근적 에르고딕 전송률은 대규모 채널 행동 및 모바일 장치 간의 최대 도플러 편이에 기초할 수 있다.

Description

다중입력 다중출력 무선 통신 시스템에서 다운링크 스케줄링 하는 시스템 및 방법{Systems and methods for downlink scheduling in multiple input multiple output wireless communications systems}
개시된 내용은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로서, 특히, 무선 통신을 위해 스케줄링을 다운링크 하는 것에 관한 것이다.
시스템의 다중입력 다중출력 (MIMO) 구조는 광대역 무선 네트워크의 처리량을 개선하기 위해 이용될 수 있다. 종래의 무선 전화 네트워크에서는, 인접한 셀(cell) 간의 주파수 재사용은 셀간 간섭(ICI)을 초래할 수 있고 성능을 저하시킬 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 기지국(BS) 협력이 이용될 수 있다. 예를 들어, 완벽한 백홀(backhaul) 연결을 가정하면, 복수의 셀들의 네트워크는 가상 MIMO 시스템으로 보일 수 있고, 상기 복수의 셀들의 모바일 장치/사용자는 복수의 BS들에 의해 공동으로 취급될 수 있다.
리소스 장치에서, 하나의 클러스터(cluster)에 있는 협력(cooperating) BS들은 활성 모바일 장치/사용자의 집합을 공동으로 선택할 수 있다. 선택된 모바일 장치/사용자에 대하여 프리코딩(precoding)이 적용될 수 있다. 프리코딩은, 선택된 모바일 장치/사용자 각각에 대하여 의도된 신호가 프리코딩이 적용되지 않은 신호에 대한 간섭보다 낮은 간섭과 함께 수신되도록 적용될 수 있다. 프리코딩은 블록 대각화(BD)에 기초한 MU-MIMO 에 대한 것과 같이, 선형 프리코딩일 수 있고, 이 때 각 사용자에 대한 신호는 다른 모바일 장치/사용자의 증강(augmented) 채널 매트릭스(matrix)의 영공간(nullspace)에 투영된다. 프리코딩은 클러스터간 좌표(inter-cluster coordination)를 갖는 무리지은(clustered) MIMO 네트워크에 대하여 수행될 수 있다. 추가적으로, 탐욕적 사용자 선택 알고리즘(greedy user selection algorithm)은 BD 프리코딩에 기초한 단일-셀 다중-사용자 MIMO (MU-MIMO) 네트워크에 대하여 이용될 수 있다.
그러나, 상술된 프리코딩 기술들은 송신기에서의 완벽한 채널 상태 정보(CSIT)를 가정한다. CSIT, 또는 적어도 그 근사치를 얻으려면, 모바일 장치/사용자로부터의 피드백이 이용된다. 불행하게도, CSIT 피드백에 의해 도입된 오버헤드(overhead)는 MIMO 시스템의 성능을 제한한다. 대량의 모바일 장치/사용자를 갖는 다중-셀 네트워크에 있어서, 추가적인 피드백 감소가 요구된다. 최신 기술의 다른 문제점 및 다양한 비제한적인(non-limiting) 실시예들 중 몇몇의 상응하는 장점은 다음의 구체적인 설명의 검토를 통해 더욱 명확해 질 것이다.
이하 개시된 내용의 몇몇 실시예의 기본적인 이해를 제공하기 위해 개시된 내용의 단순화된 요약을 제시한다. 이 요약은 개시된 내용의 폭넓은 개요가 아니다. 이것은 개시된 내용의 핵심 또는 중요한 구성요소를 식별하기 위한 것도 아니고 개시된 내용의 범위를 제한하기 위한 것도 아니다. 이것의 유일한 목적은 이후에 제시된 더욱 구체적인 설명에 대한 서막으로서 개시된 내용의 몇 가지 개념을 단순화된 형태로 제시하기 위함이다.
몇몇 실시예에서, 방법은 다음을 포함한다 : 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하는 것과 관련된 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계; 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계로서, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측에 기초하는, 상기 채널 상태 정보를 예측하는 단계; 적어도 상기 예측으로부터 예측된 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 결정하는 단계; 및 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률(asymptotic ergodic rate)에 기초하여, 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계.
몇몇 실시예에서, 장치는 다음을 포함한다 : 하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 전송을 위한 송신기에 채널 예측을 적용하는 채널 예측 컴포넌트; 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 채널 상태 정보 예측 컴포넌트로서, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측 컴포넌트에 의해 적용되는 상기 채널 예측에 기초하는, 상기 채널 상태 정보 예측 컴포넌트; 적어도 상기 채널 상태 정보 컴포넌트로부터 예측된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 프리코딩 매트릭스 컴포넌트; 및 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 스케줄링 컴포넌트.
몇몇 실시예에서, 다른 방법은 다음을 포함한다 : 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨팅 장치에 의해, 상기 하나 이상의 모바일 장치가 송신하는 채널의 통계 정보를 획득하는 단계; 적어도 상기 통계 정보에 기초하여 에르고딕 전송률을 결정하는 단계; 적어도 상기 에르고딕 전송률에 기초하여 스케줄링 될 하나 이상의 모바일 장치를 선택하는 단계; 적어도 상기 채널의 변화에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치를 스케줄링 하는 단계.
몇몇 실시예에서, 다른 방법은 다음을 포함한다 : 프레임의 제 1 위치에, 하나 이상의 모바일 장치로부터 프레임-레벨 피드백(frame-level feedback)을 수신하는 단계; 적어도 상기 프레임-레벨 피드백에 기초하여 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계; 및 상기 프레임 동안 정보의 다운링크 전송을 수신하도록 상기 하나 이상의 모바일 장치 중 적어도 하나를 선택하는 단계.
몇몇 실시예에서, 다른 방법은 다음을 포함한다 : 단일 사용자 모드 또는 다중-사용자 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계로서, 상기 선택은 제 1 가중 점근적 에르고딕 전송률 또는 제 2 가중 점근적 에르고딕 전송률 중 더 높은 것과 관련된 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중-사용자 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계; 및 하나 이상의 모바일 장치가 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중-사용자 모드 중 선택된 것에서 정보를 수신하도록 스케줄링하는 단계.
몇몇 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체가 기술된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 실행에 대응하여, 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치가 : 하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 전송과 관련된 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계; 적어도 상기 채널 예측에 기초하여, 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계; 적어도 예측된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 단계; 및 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 포함하는 동작을 수행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 가질 수 있다.
전술한 관련 목표의 성취를 위해, 개시된 내용은 이하 충분히 기술된 특징들을 포함한다. 다음의 설명 및 부가된 도면은 개시된 내용의 예시적인 특정 실시예들을 구체적으로 진술한다. 그러나, 이러한 실시예들은 개시된 내용의 원리가 이용될 수 있는 다양한 방법 중 몇 가지만을 나타낸다. 개시된 내용의 다른 실시예, 장점 및 새로운 특징들은 도면과 함께 고려될 경우 개시된 내용의 다음의 구체적인 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 다운링크 스케줄링을 용이하게 할 수 있는 예시적 시스템의 다이어그램이다.
도 2 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 다운링크 스케줄링을 용이하게 할 수 있는 예시적 중앙 제어부의 블록 다이어그램의 도해이다.
도 3 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따라 다운링크 스케줄링이 용이해 질 수 있는 예시적 모바일 단말의 블록 다이어그램의 도해이다.
도 4 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링 방법에 따라 정보를 전송할 수 있는 예시적 기지국의 블록 다이어그램의 도해이다.
도 5, 6, 7, 8A 및 8B는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 다운링크 스케줄링을 용이하게 하는 예시적 방법의 순서도이다.
도 9 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 선택된 수의 안테나에 대한 근사 및 시뮬레이션의 비교와 함께 합 전송률 대 셀 외곽 신호 대 잡음비 (SNR)의 예시적 그래프이다.
도 10 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링을 이용하는 모바일 장치/사용자의 수 대 합 용량(sum capacity)의 예시적 그래프이다.
도 11 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링을 이용한 관찰 윈도우 크기 대 평균적 제인의 공정성 지수(Average Jain’s Fairness Index)의 예시적 그래프이다.
도 12 는 본 명세서에서 기술된 다운링크 스케줄링을 용이하게 하는 적절한 동작 환경을 도시하는 예시적 개략 블록 다이어그램이다.
도 13 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 네트워크 컴포넌트에 대한 다운링크 스케줄링을 용이하게 할 수 있는 예시적 전자 장치의 블록 다이어그램이다.
개시된 내용은 도면을 참고하여 기술되고, 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타내기 위해 이용된다. 다음 서술에서, 설명의 목적으로, 개시된 내용의 자세한 이해를 제공하기 위해 수많은 특정 세부사항이 제시된다. 그러나, 개시된 내용이 이러한 특정 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것은 분명할 것이다. 다른 예시에서, 개시된 내용의 설명을 용이하게 하기 위해 잘 알려진 구조 및 장치가 블록 다이어그램 형태로 나타내어진다.
본 출원에서 사용된 바와 같이, “컴포넌트(component)”, “시스템”, “플랫폼(platform)”의 용어와 이와 유사한 것은 컴퓨터와 관련된 개체 또는 하나 이상의 특정 기능성을 갖는 동작 기계와 관련된 개체를 나타낼 수 있다. 본 명세서에 개시된 개체는 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어 또는 실행중인 소프트웨어일 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능한 것, 실행 쓰레드(thread), 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예시의 형태로, 서버 상에서 실행되는 애플리케이션(application) 및 서버 모두 컴포넌트가 될 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 및/또는 실행 쓰레드 내에 있을 수 있으며 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 국부화(localized)되고/되거나 두 개 이상의 컴퓨터 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 저장된 다양한 데이터 구조를 갖는 다양한 컴퓨터 판독 가능한 매체로부터 실행될 수 있다. 컴포넌트는 하나 이상의 데이터 패킷(로컬 시스템에서, 분배된 시스템에서 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 함께 인터넷과 같은 네트워크를 거쳐, 다른 컴포넌트와 상호 작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따르는 것과 같은 로컬 및/또는 원격 프로세스를 통해 통신할 수 있다.
또한, “또는”이라는 용어는 배타적 “또는”보다는 포괄적 “또는”을 의미하도록 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않는 한, 또는 문맥으로부터 명백하지 않은 한, “X는 A 또는 B를 이용한다”는 자연적 포괄적 치환 중 어느 것을 의미하도록 의도된다. 즉, 만약 X가 A를 이용한다; X가 B를 이용한다; 또는 X가 A 및 B를 이용한다고 하면, 상술된 모든 경우 하에서 “X는 A 또는 B를 이용한다”가 만족된다. 또한, 명세서 및 부가된 도면에서 사용된 “하나의” 및 “하나”의 용어는 달리 특정되거나 단수 형태를 지칭하는 것이 문맥으로부터 명백하지 않은 한 “하나 이상”을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, “사용자 장비”, “모바일 스테이션”, “모바일”, “구독자 스테이션”, “통신 장치”, “접근 단말”, “단말”, “핸드셋”과 같은 용어 및 유사한 용어는 데이터, 제어(control), 목소리, 비디오, 소리, 게이밍(gaming) 또는 실질적으로 모든 데이터-스트림 또는 신호-스트림을 수신하거나 전달하기 위해 무선 통신 서비스의 사용자 또는 구독자에 의해 이용되는 무선 장치(예를 들어, 휴대폰, 스마트폰, 컴퓨터, 휴대 정보 단말기(PDA), 셋-탑 박스, 인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV), 전자 게이밍 장치, 멀티-미디어 녹화기/재생기, 비디오 녹화기/재생기, 오디오 녹음기/재생기, 프린트 등)를 나타낸다. 상술된 용어들은 명세서 및 관련 도면에서 상호 교환적으로 이용된다. 마찬가지로, “접근점”, “기지국”, “노드(node) B”, “진화된 노드 B”, “홈 노드 B (HNB)”의 용어 및 이와 유사한 것은 본 출원에서 상호 교환적으로 이용되며, 구독자 스테이션 집합으로부터의 데이터, 제어, 목소리, 비디오, 소리, 게이밍 또는 실질적으로 모든 데이터-스트림 또는 신호-스트림을 수신하고 취급하는 기기 또는 무선 네트워크 컴포넌트를 나타낸다. 데이터 및 신호 스트림은 패킷화되거나 프레임-기반의 흐름(frame-based flows)일 수 있다.
본 명세서에서 개시된 시스템 및 방법은 무선 통신 시스템에서의 다운링크 스케줄링(downlink scheduling)에 관한 것이다. 특히, 다운링크 스케줄링은 채널 상태 정보가 예측되고 이용되는 이단(2-stage) 피드백 매커니즘을 이용할 수 있다. 중앙 제어부는 선택된 모바일 장치로 정보를 전송하는 하나 이상의 기지국(BS)으로 다운링크 스케줄링 정보를 통신할 수 있다. 다운링크 스케줄링은 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률(asymptotic ergodic rate)에 기초할 수 있다. 점근적 에르고딕 전송률은 모바일 장치의 최대 도플러 편이(Doppler shift) 및 대규모 채널 행동의 함수일 수 있다.
다운링크 스케줄링을 수행하기 위해, 중앙 제어부는 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하기 위한 BS에 채널 예측을 적용할 수 있고, 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측할 수 있다. 채널 상태 정보는 채널 예측에 기초할 수 있다. 중앙 제어부는 BS에 의한 전송 이전에 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 결정할 수도 있다. 프리코딩 매트릭스는 예측된 채널 상태 정보에 기초할 수 있다.
다양한 실시예에서, 시스템 및 방법은 하나 이상의 모바일 장치의 도플러 편이 및 대규모 페이딩(fading)의 함수로서 점근적 에르고딕 전송률을 제공할 수 있는 장점이 있다. 시스템 및 방법은 모바일 장치로부터 중앙 제어부로의 낮은 피드백 오버헤드와 함께 높은 모바일 장치 스펙트럼 효율 및 공정성을 얻을 수 있다.
이제 도면을 보면, 도 1 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 다운링크 스케줄링을 용이하게 할 수 있는 예시적 시스템의 다이어그램이다. 시스템(100)은 MIMO 시스템일 수 있다. 시스템(100)은 하나 이상의 BS(102, 104) 및 중앙 제어부(110)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 시스템(100)은 하나 이상의 모바일 장치(106, 108) 또한 포함할 수 있다. BS(102, 104), 모바일 장치(106, 108) 및/또는 중앙 제어부(110)는 시스템(100)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 서로 전기적으로 및/또는 통신적으로 연결될 수 있다.
하나 이상의 모바일 장치(106, 108)는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 모바일 장치(106, 108)는 본 명세서에서 기술된 다운링크 스케줄링 방법을 용이하게 하기 위해 하나 이상의 BS(102, 104) 및/또는 중앙 제어부(110)로 피드백을 전송하도록 구성될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 하나 이상의 모바일 장치는 도 3 에 나타난 것과 같은 구조를 포함할 수 있다. 도 3 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링이 용이해 질 수 있는 예시적 모바일 단말의 블록 다이어그램의 도해이다.
나타난 바와 같이, 모바일 장치(300)는 BS 및/또는 중앙 제어부(200) 사이에서 정보를 전송 및/또는 수신하는 통신 컴포넌트(302)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 컴포넌트(302)는 중앙 제어부(200)로 피드백 정보를 전송하고/전송하거나 하나 이상의 BS로부터 다운링크 채널 상에 전송된 정보를 수신할 수 있다.
피드백 컴포넌트(304)는 중앙 제어부(200)로 전송되는 피드백을 생성하도록 구성될 수 있다.
스케줄링 컴포넌트(306)는 모바일 장치가 하나 이상의 BS로부터 전송된 정보를 수신하는 것을 기대할 수 있는 시간을 나타내는 정보를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 스케줄링 정보를 수신하도록 구성될 수 있다.
모바일 장치(300)는 정보 및/또는 컴퓨터-실행 가능한 명령을 저장하도록 구성된 메모리(308)도 포함할 수 있다.
모바일 장치(300)는 모바일 장치(300)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 컴퓨터-실행 가능한 명령을 실행하도록 구성된 마이크로프로세서(310)도 포함할 수 있다.
BS(102, 104)는 모바일 장치(106, 108)로 정보를 전송하고 모바일 장치(106, 108)로부터 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, BS(102, 104)는 MIMO 구조를 용이하게 하기 위해 다중 안테나 BS일 수 있다. 정보의 전송은 몇몇 실시예에서 중앙 제어부(110)에 의해 결정된 다운링크 스케줄(schedule)에 따를 수 있다.
몇몇 실시예에서, 하나 이상의 BS는 도 4 에 나타난 것과 같은 구조를 포함할 수 있다. 도 4 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링 방법에 따라 정보를 전송할 수 있는 예시적 기지국의 블록 다이어그램의 도해이다.
BS(400)는 모바일 장치 및/또는 중앙 제어부(200) 사이에서 정보를 전송 및/또는 수신하도록 구성된 통신 컴포넌트(402)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 컴포넌트(402)는 중앙 제어부(200)로부터 스케줄링 정보를 수신하고/수신하거나 다운링크 채널 상의 모바일 장치로 정보를 전송할 수 있다.
스케줄링 컴포넌트(404)는 BS가 모바일 장치로 정보를 전송해야 하는 시간, 프레임 및/또는 슬롯(slot)을 나타내는 정보를 포함하지만, 이에 제한되지 않는, 스케줄링 정보를 수신하도록 구성될 수 있다. 스케줄링 정보는 BS가 정보를 전송해야 하는 하나 이상의 모바일 장치를 식별하는 정보 또한 포함할 수 있다.
BS(400)는 정보 및/또는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 저장하도록 구성된 메모리(406)도 포함할 수 있다.
BS(400)는 BS(400)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 컴퓨터-실행 가능한 명령을 실행하도록 구성된 마이크로프로세서(408)도 포함할 수 있다.
중앙 제어부(110)는 도 2 를 참고하여 본 명세서에 기술된 바와 같이 하나 이상의 BS(102, 104)로부터 하나 이상의 모바일 장치(106, 108)로의 다운링크 전송을 위한 스케줄을 결정하도록 구성될 수 있다.
마이크로프로세서(112)는 개시된 시스템 및/또는 방법 중 어느 것이든 참조하여 본 명세서에 기술된 하나 이상의 기능을 수행할 수 있다. 메모리(114)는 개시된 시스템 및/또는 방법 중 어느 것이든 참조하여 본 명세서에 기술된 기능을 수행하기 위한 컴퓨터-실행 가능한 명령 및/또는 정보를 저장하는 컴퓨터-판독 가능한 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 나타난 바와 같이, 메모리(114)는 컴퓨팅 장치가 본 명세서에 기술된 시스템 및/또는 방법의 동작을 수행하도록 하기 위해 컴퓨팅 장치에 의해 실행될 수 있는 컴퓨터-실행 가능한 명령을 저장할 수 있다. 다양한 실시예에서, 컴퓨팅 장치는 하나 이상의 BS(102, 104), 중앙 제어부(110) 및/또는 하나 이상의 모바일 장치(106, 108)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 도 1 이 중앙 제어부(110)의 마이크로프로세서(112) 및 메모리(114)를 나타내는 반면, 하나 이상의 마이크로프로세서(112) 및/또는 메모리(114)는 모바일 장치(106, 108) 및/또는 하나 이상의 BS(102, 104)로 또는 그 내부에서 통신적으로 연결될 수 있다.
도 2 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 다운링크 스케줄링을 용이하게 할 수 있는 예시적 중앙 제어부의 블록 다이어그램의 도해이다. 중앙 제어부(200)는 몇몇 실시예에서 도 1 의 중앙 제어부(110)의 하나 이상의 구조 및/또는 기능이거나, 도 1 의 중앙 제어부(110)의 하나 이상의 구조 및/또는 기능을 포함할 수 있다. 중앙 제어부(200)는 통신 컴포넌트(202), 채널 예측 컴포넌트(204), 채널 상태 정보 예측 컴포넌트(206), 프리코딩 매트릭스 컴포넌트(208), 점근적 에르고딕 전송률 연산 컴포넌트(210), 스케줄링 컴포넌트(212), 마이크로프로세서(214) 및/또는 메모리(216)를 포함할 수 있다. 통신 컴포넌트(202), 채널 예측 컴포넌트(204), 채널 상태 정보 예측 컴포넌트(206), 프리코딩 매트릭스 컴포넌트(208), 점근적 에르고딕 전송률 연산 컴포넌트(210), 스케줄링 컴포넌트(212), 마이크로프로세서(214) 및/또는 메모리(216)는 중앙 제어부(200)의 하나 이상의 기능을 수행하기 위해 서로 전기적으로 또는 통신적으로 연결될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 통신 컴포넌트(202)는 중앙 제어부(200)가 통신적으로 연결된 MIMO 네트워크의 하나 이상의 BS 또는 하나 이상의 모바일 장치로/장치로부터 정보를 전송 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 통신 컴포넌트(202)는 하나 이상의 모바일 장치로부터 피드백 정보를 수신하고/수신하거나 하나 이상의 BS 및 하나 이상의 모바일 장치 사이의 통신을 위한 다운링크 스케줄을 전송할 수 있다.
채널 예측 컴포넌트(204)는 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하기 위해 송신기에 채널 예측을 적용하도록 구성될 수 있다.
채널 상태 정보 예측 컴포넌트(206)는 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하도록 구성될 수 있고, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측에 기초한다.
프리코딩 매트릭스 컴포넌트(208)는 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프리코딩 매트릭스의 결정은 적어도 예측된 채널 상태 정보에 기초한다.
스케줄링 컴포넌트(210)는 다운링크 채널 상의 하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 전송을 스케줄링 하도록 구성될 수 있다. 다운링크 스케줄은 적어도, 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초할 수 있다.
중앙 제어부(200)의 기능성은 다양한 실시예에서 다음과 같을 수 있다. 다음의 표기법이 본 명세서에서 사용된다. 보통 글자는 스칼라 양(scalar quantities)을 나타내고; 대문자 및 소문자 볼드체 글자는 각각 행렬 및 벡터를 표시한다. 또한, () T 및 () H 는 각각 전치(transpose) 및 켤레 전치(conjugate transpose)를 나타낸다. [T]( r , c )는 각각 벡터 r 및 c 에 의해 인덱스된(indexed) 행과 열을 선택함으로써 생성된 T 의 부분 행렬(sub-matrix)을 표시하고, 심볼(symbol) “:”는 모든 열 또는 모든 행을 나타내기 위해 이용된다. E[·]는 대괄호 내의 변수 또는 표현의 기대값이다. I N 은 크기 N 의 항등 행렬(identity matrix)을 나타낸다.
몇몇 실시예에서, 시스템 모델과 채널 예측은 아래 기술된 바와 같이 수행될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 채널 예측 컴포넌트(204)는 채널 예측과 시스템 모델링을 수행할 수 있다.
수신된 채널 모델은 다음과 같을 수 있다. 모든 B 협력 BS로부터의 사용자 u 의 집계된 채널 계수 매트릭스는 방정식 (1)에 나타난 바와 같이 표현될 수 있고
Figure pct00001
이 때
Figure pct00002
는 기지국 BS b 및 사용자 u 와 관련된 소규모 페이딩 채널 매트릭스를 나타낼 수 있고, N t 및 N r 은 각각 하나의 BS 및 하나의 사용자의 안테나 개수일 수 있다. 변수
Figure pct00003
는 경로 손실(pathloss) 및 음영(shadowing)을 포함하는 대규모 페이딩 행동을 나타낼 수 있다.
Figure pct00004
내의 계수들은 넓은 의미의 정상(wide-sense stationary)(WSS), 협대역 혼합 가우시안 프로세스(narrow-band complex Gaussian processes)로서 모델링될 수 있다. 사용자 u 의 수신된 신호는 다음과 같이 쓰여질 수 있고,
Figure pct00005
이 때 는 직교(orthogonal) 열을 갖는 집계된 프리코더(aggregated precoder) 매트릭스일 수 있고, x u 는 전송된 신호일 수 있으며, n u 는 공분산 행렬
Figure pct00007
을 갖는 화이트 혼합 가우시안 잡음 벡터(white complex Gaussian noise vector)일 수 있다. (2)의 두 번째 항(term)은 다중-사용자 간섭(MUI)을 나타낼 수 있다. 몇몇 실시예에서, BD 프리코딩은 프리코딩 매트릭스 컴포넌트(208)에 의해 수행될 수 있다. BD 프리코딩과 완벽한 CSIT로, 몇몇 실시예에서, 동시에 또는 함께 선택된 다른 모바일 장치/사용자의 증강 채널 매트릭스의 영공간 상의 하나의 사용자의 신호를 전송함으로써 MUI는 제거될 수 있다.
본 명세서에서 기술된 실시예에서, 채널 예측은 가정된 채널 계수 매트릭스를 생성하기 위해 적용될 수 있고, 이는 하나 이상의 심볼을 전송하기 전에 프리코딩 매트릭스를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 채널 예측은 가정된 채널 계수 매트릭스를 생성하기 위해 적용될 수 있고, 이는 각각의 심볼을 전송하기 전에 프리코딩 매트릭스를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, MUI는 이하 논의되는 채널 예측 부정확성 때문에 완벽하게 취소되지 않는다.
몇몇 실시예에서, 채널 예측에 대한 자기 회귀(auto-regressive) 모델은 다음과 같을 수 있다. 몇몇 실시예에서, CSIT는 채널 상태 예측 컴포넌트(206)에 의해 예측될 수 있다. CSIT는 전송 전 프리코딩을 위해 이용될 수 있다. 자기 회귀(AR) 모델은 하나 이상의 미래 슬롯(future slot)의 채널 계수를 예측하기 위해 이전의 채널 피드백에 기초할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 레이라이(Rayleigh) 페이딩과 함께 MIMO 채널이 모델링될 수 있다. 변수
Figure pct00008
는 슬롯 n 에서의 링크 (r,t)의 소규모 채널 계수일 수 있고, 채널 계수의 자기 상관 함수(ACF)가 심볼 차이 m 의 함수로서 기술되는 제이크의 모델(Jake's model)은 다음의 방정식 (3)과 같을 수 있고 :
Figure pct00009
이 때
Figure pct00010
는 0차 제 1 종 베셀 함수(Bessel funtion),
Figure pct00011
은 슬롯의 지속시간일 수 있으며,
Figure pct00012
는 최대 도플러 주파수 편이일 수 있다. 채널 변화의 동적 시스템은 방정식 (4)에 나타난 바와 같이 p차 AR 프로세스로 모델링될 수 있다.
Figure pct00013
이 때
Figure pct00014
는 AR 프로세스의 계수이다. 몇몇 실시예에서, 이러한 계수들은 율-워커 방정식(Yule-Walker equations)을 풀어서 결정될 수 있고, 예측 오류
Figure pct00015
는 방정식 (5)에 의해 표현되는 분산
Figure pct00016
으로 영평균(zero-mean) 가우시안 분포될 수 있다:
Figure pct00017
채널 예측 모델을 적용함으로써, 실제 채널 매트릭스
Figure pct00018
는 방정식 (6)에 나타난 바와 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00019
이 때,
Figure pct00020
및
Figure pct00021
는 각각 예측된 채널 및 채널 예측 오류 매트릭스일 수 있다. 방정식 (1)과 유사하게, 이들 두 매트릭스는 방정식 (7) 및 (8)에 나타난 바와 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00022
Figure pct00023
구성요소
Figure pct00024
및
Figure pct00025
는 각각 분산
Figure pct00026
및
Figure pct00027
를 갖는 영평균 가우시안 임의 변수를 나타낼 수 있다. 더 높은 최대 도플러 편이가 더 높은
Figure pct00028
에 대응할 수 있다. 또한, 본 실시예에서, 수신기에서의 완벽한 채널 추정 및 완벽한 피드백이 가정될 수 있다. 만약 채널 추정 또는 피드백 오류가 고려되어야 한다면, 칼만 필터(Kalman filter)가 적용될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 점근적 에르고딕 전송률 연산 컴포넌트(210)는 다음과 같이 점근적 에르고딕 전송률 분석을 수행할 수 있다. 구체적으로, 단일-사용자 (SU) 및 다중-사용자(MU)의 경우를 위한 네트워크 MIMO 시스템에 대한 점근적 에르고딕 용량 분석은 기술한 바와 같을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 하나 이상의 클러스터에서의 총 전력 제한(TPC)은 더 나은 취급의 용이성을 위해 BS 당 전력 제한(PBPC) 대신 적용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 각 클러스터에서의 총 전력 제한(TPC)은 더 나은 취급의 용이성을 위해 BS 당 전력 제한(PBPC) 대신 적용될 수 있다. TPC 및 각 스트림에 대한 동일한 전력 할당과 함께, 하나의 스트림에 대한 전송 전력은 모든 사용자 u 에 대하여
Figure pct00029
으로 주어질 수 있고, 클러스터 전력 제한 P 및 N r 스트림은 총 M 선택된 모바일 장치/사용자 각각에게 할당되는 것으로 가정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 점근적 전송률(rate)은 도플러 편이 및 채널의 대규모 페이딩 행동의 함수로서 표현될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 대략 동일한 채널 매트릭스에 대한 모델은 다음과 같을 수 있다. 독립적이고 동일하게 분포된 (i.i.d.) 가우시안 채널 계수를 갖는 단일-셀 MIMO 시스템에 대하여, 점근적 전송률이 분석될 수 있다. 집계된 채널 매트릭스의 구성요소가 항상 i.i.d. 가우시안 임의 변수는 아닌 네트워크 MIMO 시스템에 대한 점근적 에르고딕 전송률을 알아내기 위해, 네트워크 MIMO 채널 매트릭스는 가상 단일 셀 MIMO 채널로 변환될 수 있다.
다음의 정의가 이용될 수 있다. 정의 1 :
Figure pct00030
가 영평균과 공분산 매트릭스 C 를 갖는 다변수 정규 분포된 벡터이고, Z 는 열 벡터
Figure pct00031
로 구성된 q×l 매트릭스를 표시한다면, 매트릭스
Figure pct00032
은 공분산 매트릭스 C 및 자유도 l 을 갖는 중앙 위샤트 분포(central Wishart distribution)를 가지며,
Figure pct00033
으로 표시된다.
Figure pct00034
는 중앙 위샤트 매트릭스의 선형 조합일 수 있으며, 행 벡터는 동일한 공분산 매트릭스를 가질 수 있다.
분포는 방정식 (9), (10) 및 (11)에 나타난 바와 같이 근사될 수 있다 :
Figure pct00035
이 때
Figure pct00036
이고
Figure pct00037
이다.
위의 근사는 모바일 장치가
Figure pct00038
전송 안테나를 갖는 가상 BS와 통신하고 있는 것처럼 해석될 수 있고, 채널은 동등한
Figure pct00039
채널 매트릭스
Figure pct00040
로 모델링될 수 있으며,
Figure pct00041
는 동등한 소규모 페이딩 매트릭스이고
Figure pct00042
는 동등한 대규모 페이딩 파라미터(parameter)일 수 있다.
Figure pct00043
는 상이한 BS로부터 대규모 페이딩 이득(gain)에 의해 결정될 수 있기 때문에,
Figure pct00044
는 모바일 장치가 더 큰
Figure pct00045
와 함께 BS로부터 안테나에 의해 실제로 취급될 수 있는 것으로 보여질 수 있다.
몇몇 실시예에서, SU-MIMO에 대한 점근적 전송률은 다음과 같을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 방법은 다중-셀 네트워크에서 단 하나의 모바일 장치만 취급되는 경우에 이용될 수 있다. 정리 1 은 이러한 실시예에 대하여 이용될 수 있다. 정리 1 : 단일 모바일 장치 네트워크 MIMO 전송 하에서,
Figure pct00046
일 때
Figure pct00047
에 따라, 정규화된 열(thermal) 잡음 전력을 갖는 점근적 에르고딕 전송률은 방정식 (12)에 의해 근사될 수 있다 :
Figure pct00048
Figure pct00049
이 때
Figure pct00050
Figure pct00051
이다.
증명은 다음과 같을 수 있다. 증명. 크기
Figure pct00052
를 갖는 동등한 소규모 채널 매트릭스
Figure pct00053
및 단위 분산을 갖는 영평균 가우시안 구성요소를 설계하라. CSIT가 없는 에르고딕 전송률은 방정식 (13)에 나타난 바와 같이 쓰여질 수 있다 :
Figure pct00054
그러면 SU-MIMO에 대한 점근적 에르고딕 용량 공식은 방정식 (14)를 얻기 위해 이용될 수 있다 :
Figure pct00055
Figure pct00056
Figure pct00057
에 대하여, 전송 전력은 용량을 개선하기 위해 N r 비-제로 고유모드(non-zero eigenmodes) 상에 집중될 수 있다. 예측된 CSIT와 함께, 몇몇 실시예에서는 최적의 워터-필링(water-filling) 전력 할당이 발견될 수 없다. 따라서 전력을 비-제로 고유모드로 동등하게 할당하기 위한 더욱 단순한 방법이 확인될 수 있고, 그러면
Figure pct00058
가 초래된다.
몇몇 실시예에서, 다중-사용자 MIMO 에 대한 점근적 전송률은 다음과 같을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 모바일 장치/사용자 u 에 대한 BD 프리코더는, 예측된 CSIT에 기초하여,
Figure pct00059
로서 설계될 수 있다. BD 프리코더는 몇몇 실시예에서 프리코딩 매트릭스 컴포넌트(208)에 의해 구현될 수 있다. CSIT는 몇몇 실시예에서 채널 상태 정보 예측 컴포넌트(206)에 의해 예측될 수 있다.
수신된 신호는 방정식 (15)에 나타난 바와 같이 다시 쓰여질 수 있다 :
Figure pct00060
모바일 장치/사용자 u 의 얻을 수 있는 전송률은 다음과 같이 방정식 (16)에 의해 표현될 수 있다.
Figure pct00061
이 때
Figure pct00062
는 방정식 (17)에 의해 주어지는 간섭 및 잡음 공분산 매트릭스이다.
Figure pct00063
MU-MIMO 경우에 대한 점근적 전송률을 이끌어내기 전에, 다음의 보조 정리(lemma)가 이용될 수 있다.
보조 정리 1 :
Figure pct00064
을 만족하는 N 복소 임의 변수
Figure pct00065
를 생각하라. 만약
Figure pct00066
들이 독립적이고 균일하게(uniformly) 분포되었다면, N→∞ 에 따라, K 가 임의로 선택된
Figure pct00067
의 합산 분포는 K/ N 으로 집중된다.
정리 2 : 불완전한 CSIT의 네트워크 MIMO 시스템에 대하여, MU 모드에서 얻을 수 있는 전송률에 대한 점근적 결과는 방정식 (18)에 나타난 바와 같이 근사될 수 있고
Figure pct00068
Figure pct00069
이 때
Figure pct00070
는 정규화된 열 잡음 하에서 모바일 장치/사용자 u 의 데이터 스트림에 대한 전송 전력일 수 있다. 변수
Figure pct00071
및
Figure pct00072
는 증명에서 주어진다. 증명. 위샤트 매트릭스 근사를 이용하여, 모바일 장치/사용자 u 에 대하여 수신된 신호는 방정식 (19)에 나타난 바와 같이 다시 쓰여질 수 있고
Figure pct00073
이 때
Figure pct00074
는
Figure pct00075
의 크기를 갖는 동등한 채널 매트릭스일 수 있고,
Figure pct00076
는
Figure pct00077
에 매칭되는
Figure pct00078
동등한 프리코딩 매트릭스일 수 있다.
Figure pct00079
가 가장 큰 대규모 페이딩 계수들로 이루어진 열 인덱스(index)라고 하자. 동등한 프리코딩 매트릭스는
Figure pct00080
프리코딩 매트릭스
Figure pct00081
로부터 상응하는 열을 선택함으로써 주어질 수 있고, 즉,
Figure pct00082
이다. 채널 매트릭스에 적용된 것과 유사한 근사 방법으로, 동등한 CSIT 오류 매트릭스
Figure pct00083
는 분산
Figure pct00084
을 갖는 영평균 가우시안 분포된 구성요소를 가질 수 있다. MUI를 잡음으로 처리하여, 모바일 장치/사용자 u 의 얻을 수 있는 전송률은 방정식 (20)에 나타난 바와 같이 다시 쓰여질 수 있고
Figure pct00085
이 때
Figure pct00086
는 모바일 장치/사용자 u 에 대한 유효 소규모 채널 매트릭스일 수 있고,
Figure pct00087
는 방정식 (21)에 나타난 동등한 간섭-및-노이즈 공분산 매트릭스일 수 있다 :
Figure pct00088
Figure pct00089
는
Figure pct00090
와 독립적이기 때문에,
Figure pct00091
에 있는 구성요소들은 i.i.d. 표준 가우시안 임의 변수들의 선형 조합이며, 이들은 선형 조합의 계수들의 제곱의 합산과 같은 분산을 갖는 영평균 가우시안 분포되어 있다.
Figure pct00092
가
Figure pct00093
의 i번째 열이라고 하고, 몇몇 실시예에서, 소규모 페이딩 행동에 대한 지식이 없다면,
Figure pct00094
의 구성요소들은 독립적이고 균일하게 분포된 것으로 가정될 수 있다.
Figure pct00095
로부터의 상응하는 열들은 동등한 프리코더
Figure pct00096
를 형성하도록 선택될 수 있다.
Figure pct00097
가
Figure pct00098
의 i번째 열이라고 하면, 보조 정리 1 로부터, 방정식 (22) 가 초래될 수 있고
Figure pct00099
따라서 방정식 (23) 이 초래된다.
Figure pct00100
유사하게, 유효 채널 오류 매트릭스
Figure pct00101
는 방정식 (24) 에 나타난 바와 같이 분포할 수 있다.
Figure pct00102
방정식 (20)의 에르고딕 전송률 공식은 간섭 하에서 MIMO 채널의 전송률로 해석될 수 있고, 그러면 방정식 (18)이 얻어지며,
Figure pct00103
및
Figure pct00104
는 방정식 (25) 및 (26) 의 해(solutions)일 수 있다.
Figure pct00105
Figure pct00106
동등한 채널 매트릭스의 정확성을 검증하기 위해, 세 개의 이웃하는 BS의 클러스터가 고려될 수 있고, 클러스터의 각 셀은 세 개의 부분(sectors)으로 나뉘어진다. 안테나의 수는 N t = 4 및 N r = 2로 주어질 수 있고, 여섯 개의 모바일 장치/사용자는 클러스터 중앙에 세 개의 부분(sectors)에 의해 포함되는 영역에 임의로 배치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 모바일 장치/사용자는 10 km/h 의 속도로 움직이고 있는 것으로 가정될 수 있고, 2차 AR 모델이 채용될 수 있다. 셀 외곽(cell edge) SNR은 하나의 BS가 최대 전력으로 전송하고 다른 BS들은 전원이 꺼져있는 경우 셀 외곽에서 수신된 SNR로 정의될 수 있다.
도 9 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 선택된 수의 안테나에 대한 근사 및 시뮬레이션의 비교와 함께 합 전송률(sum rate) 대 셀 외곽 신호 대 잡음비 (SNR)의 그래프의 도해이다. 도시된 실시예에서, N t = 4 이고 N r = 2 이다. 시뮬레이션과 비교된 점근적 결과가 나타난 바와 같을 수 있다. 나타난 바와 같이, 점근적인 것과 시뮬레이션 결과의 가장 큰 차이는 약 20%이다. 도 9 에 나타난 결과는 SU/MU 모드에 있어서 SNR 및 도플러 편이를 변화시키기 위해 몇몇 모드-전환이 이용될 수 있다는 것 또한 암시할 수 있다.
스케줄링 컴포넌트(212)는 스케줄링을 수행할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 이단(two-stage) 피드백은 중앙 제어부(200)의 통신 컴포넌트(202)를 통해 수신될 수 있고, 스케줄링 컴포넌트(212)는 다음과 같이 하나 이상의 모바일 장치/사용자에게 정보를 스케줄링할 수 있다.
이단 피드백 방법은 모바일 장치/사용자 스케줄링에 이용될 수 있는 프레임-레벨 피드백을 활용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 프레임-레벨 피드백은 모바일 장치/사용자로부터 중앙 제어부(200)로 전송될 수 있다. 예를 들어, 각 프레임의 시작점에서, 각 모바일 장치/사용자는 모바일 장치/사용자에 대한 모든 협력 BS로부터 평균 SNR을 보낼 수 있고, 최대 도플러 편이 또한 보낼 수 있다. 모바일 장치/사용자에 대한 최대 도플러 편이 및 평균 SNR은 예를 들어 중앙 제어부(200)로 보내어질 수 있다. 이러한 정보에 기초하여, 점근적 에르고딕 전송률 연산 컴포넌트(210)는 각 모바일 장치/사용자에 대한 점근적 에르고딕 전송률을 평가할 수 있고, 현재 프레임 동안에 다운링크 상에서 정보를 수신하기 위해 모바일 장치/사용자의 집합이 선택될 수 있다.
소규모 행동을 추적하기 위해, 이단 피드백의 두 번째 단계(stage)가 모바일 장치/사용자로부터 중앙 제어부로 전송될 수 있다. 피드백의 두 번째 단계는 슬롯-레벨 피드백일 수 있다. 슬롯-레벨 피드백은 각 프레임의 선택된 모바일 장치/사용자에 적용될 수 있다. 각 슬롯의 마지막 심볼(파일럿 심볼(pilot symbol)로도 보일 수 있음)에서의 소규모 채널 계수는 중앙 제어부로 보내어질 수 있다. 다음 슬롯의 파일럿 심볼에서의 채널 계수는 채널 예측에 이용된 상기 AR 모델에서 설명된 AR 모델을 이용하여 예측될 수 있다. 다음 슬롯의 심볼에 대한 예측된 채널 계수는 보간법(interpolation)과 함께 획득될 수 있고, 프리코더를 연산하기 위해 이용될 수 있다. 전형적으로 선택된 모바일 장치/사용자의 수가 모바일 장치/사용자의 총 수와 비교하여 훨씬 작기 때문에 채널 계수의 갱신은 전형적으로 오로지 제한된 업링크 대역(uplink bandwidth)만을 차지한다.
네트워크 MIMO 시스템에 대한 채널 매트릭스의 집합
Figure pct00107
을 생각하라. U = {1, 2, ..., U}가 모든 모바일 장치/사용자의 집합을 표시하고, U i 는 U의 부분집합이라고 하며, 이 때 U i 의 원소 개수(cardinality)는 동시 모바일 장치/사용자의 최대 수와 같거나 그보다 작을 수 있고, 이는 BD 프리코딩이 적용되면
Figure pct00108
과 같다.
표 1 은 선택된 모바일 장치/사용자의 다운링크 스케줄링을 위해 중앙 제어부(200)의 스케줄링 컴포넌트(212)에 의해 수행될 수 있는 하나 이상의 동작에 대한 의사 코드(pseudocode)를 나타낸다. 몇몇 실시예에서, 표 1 의 의사 코드는 각 프레임에 대한 스케줄링 알고리즘일 수 있다.

1
각 모바일 장치/사용자 u 에 대하여, SU 모드 및 MU 모드에 대한 점근적 에르고딕 전송률을 연산하고, 각각을
Figure pct00109
및
Figure pct00110
로 표시하라.

2
가중 에르고딕 전송률에 따라, SU 모드에서의 최고의 모바일 장치/사용자 및 MU 모드에서의 모바일 장치/사용자의 최고의 집합을 찾아라.
Figure pct00111

3
더 높은 점근적 에르고딕 전송률을 제공하는 서비스 모드를 선택하라, 즉,
Figure pct00112

에 의해 사용자(들)의 집합을 스케줄링하라.
표 1 : 모바일 장치/사용자 스케줄링 알고리즘
가중 인자
Figure pct00113
를 변화시킴으로써, 상이한 스케줄러(schedulers)가 설계될 수 있다. 다양한 실시예에서, 스케줄링 컴포넌트(212)는
Figure pct00114
인 경우, 최대 합 전송률 스케줄러(MSRS)일 수 있고, 스케줄링 컴포넌트(212)는
Figure pct00115
인 경우 비례 공정 스케줄러(PFS)일 수 있다. 다양한 실시예에서,
Figure pct00116
는 시간의 슬라이딩 윈도우(sliding window) 내에서의 평균 전송률일 수 있다.
도 5, 6, 7, 8A 및 8B는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 다운링크 스케줄링을 용이하게 하는 예시적 방법의 순서도이다.
먼저 도 5 를 보면, 502에서, 방법(500)은 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하기 위해 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
504에서, 방법(500)은 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측에 기초한다. 몇몇 실시예에서, 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계는 기지국에 채널 예측을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
506에서, 방법(500)은 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 프리코딩 매트릭스를 결정하는 단계는 적어도 예측된 채널 상태 정보에 기초한다.
508에서, 방법(500)은 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계는 적어도 대규모 채널 행동에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계는 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 최대 도플러 편이에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 더 포함한다.
도 6 은 하나 이상의 모바일 장치를 스케줄링하는 방법의 도해이다. 602에서, 방법(600)은 상기 하나 이상의 모바일 장치가 송신하는 채널의 통계 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 604에서, 방법(600)은 적어도 상기 통계 정보에 기초하여 에르고딕 전송률을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
606에서, 방법(600)은 적어도 상기 에르고딕 전송률에 기초하여 스케줄링 하기 위해 하나 이상의 모바일 장치를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
608에서, 방법(600)은 적어도 상기 채널의 변화에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치를 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비록 도시되어 있지 않지만, 방법(600)은 스케줄링을 위해 선택된 하나 이상의 모바일 장치에 대한 채널 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 채널 예측을 수행하는 단계는 적어도 자기 회귀 모델에 기초하여 채널 예측을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비록 도시되어 있지 않지만, 방법(600)은 상기 하나 이상의 모바일 장치가 스케줄링된 하나 이상의 미래 슬롯의 채널 상태 정보를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.
도 7 은 이단(two-stage) 피드백 방법에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 다운링크 전송을 스케줄링하는 방법의 도해이다.
702에서, 방법(700)은 프레임의 제 1 위치에서, 하나 이상의 모바일 장치로부터 프레임-레벨 피드백을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 프레임-레벨 피드백을 수신하는 단계는 다음을 포함할 수 있다: 상기 하나 이상의 모바일 장치로부터 신호 대 잡음비(SNR) 정보를 수신하는 단계로서, 상기 SNR은 하나 이상의 협력 기지국으로부터 비롯되는, 신호 대 잡음비 정보를 수신하는 단계; 및 상기 하나 이상의 모바일 장치로부터 도플러 편이 정보를 수신하는 단계. 몇몇 실시예에서, 상기 SNR을 수신하는 단계는 평균 SNR을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 도플러 편이 정보를 수신하는 단계는 최대 도플러 편이를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
704에서, 방법(700)은 점근적 에르고딕 전송률을 적어도 상기 프레임-레벨 피드백에 기초하여 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 706에서, 방법(700)은 상기 프레임 동안 정보의 다운링크 전송을 수신하기 위해 상기 하나 이상의 모바일 장치 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 비록 도시되어 있지 않지만, 방법(700)은 상기 프레임 동안의 전송을 위해 선택된 상기 하나 이상의 모바일 장치 중 적어도 하나로부터 슬롯-레벨 피드백을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 슬롯-레벨 피드백은 상기 프레임의 슬롯 심볼에서의 채널 계수를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 슬롯의 심볼은 상기 프레임의 슬롯의 마지막 심볼 또는 파일럿 심볼 중 적어도 하나이다.
몇몇 실시예에서, 방법(700)은 또한 슬롯-레벨 피드백을 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 방법(700)은 다음 슬롯의 심볼에서 채널 계수를 예측하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 예측은 채널 계수가 예측되는 채널의 모델에 기초한다. 몇몇 실시예에서, 상기 예측은 상기 채널의 자기 회귀 모델에 기초한다. 몇몇 실시예에서, 상기 다음 슬롯의 채널 계수를 예측하는 단계는 보간법에 기초한다.
다양한 실시예에서, 방법(700)은 또한 상기 다음 슬롯에 대하여 예측된 상기 채널 계수에 기초하여 프리코더를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
이제 도 8A 및 8B를 보면, 방법(800)은 다음과 같을 수 있다. 802에서, 방법(800)은 하나 이상의 모바일 장치가 스케줄링된 프레임에 대하여, 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대하여 단일 사용자 모드 및 다중 사용자 모드에 대한 점근적 에르고딕 전송률을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
804에서, 방법(800)은 상기 프레임에 대하여, 적어도 상기 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 가중 에르고딕 전송률을 연산하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 가중 에르고딕 전송률을 연산하는 단계는 최대 합 전송률 스케줄링과 관련된 가중 인자에 의해 상기 점근적 에르고딕 전송률을 가중시키는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 상기 가중 에르고딕 전송률을 연산하는 단계는 비례 공정 스케줄링(proportional fair scheduling)과 관련된 가중 인자에 의해 상기 점근적 에르고딕 전송률을 가중시키는 단계를 포함한다.
806에서, 방법(800)은 상기 단일 사용자 모드에서 모바일 장치를 선택하는 단계 및 상기 다중 사용자 모드에서 모바일 장치의 집합을 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 모바일 장치를 선택하는 단계 및 상기 모바일 장치의 집합을 선택하는 단계는 적어도 상기 가중 에르고딕 전송률에 기초한다.
808에서, 방법(800)은 상기 단일 사용자 모드와 관련된 제 1 가중 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 810에서, 방법(800)은 상기 다중 사용자 모드와 관련된 제 2 가중 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
812에서, 방법(800)은 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중 사용자 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 선택은 상기 제 1 가중 점근적 에르고딕 전송률 및 상기 제 2 가중 점근적 에르고딕 전송률 중 더 높은 것과 관련된 모드를 선택하는 단계를 포함한다.
814에서, 방법(800)은 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중 사용자 모드 중 선택된 모드에서 정보를 수신하기 위해 상기 하나 이상의 모바일 장치를 스케줄링하는 단계를 포함할 수 있다.
설명의 단순함을 위해, 방법들은 일련의 동작(act)으로 묘사되고 기술된다. 본 명세서의 다양한 실시예들은 설명된 동작 및/또는 동작 의 순서에 제한되지 않는다는 점이 이해되고 인정되어야 하고, 예를 들면 동작 은 다양한 순서로 및/또는 동시에, 본 명세서에서 제시되지 않고 기술되지 않은 다른 동작 과 함께 발생할 수 있다. 게다가, 모든 설명된 동작 들이 개시된 내용에 따른 방법을 구현하기 위해 필요한 것은 아니다. 또한, 해당 분야의 통상의 기술자는 방법이 상태도 또는 이벤트를 통해 일련의 서로 연관된 상태들로서 대체적으로 나타내어질 수 있다는 점을 이해하고 인정할 것이다. 추가적으로, 이하 및 본 명세서 전반에 걸쳐 개시되는 방법은 이러한 방법을 컴퓨터에 이전 및 이송하는 것을 용이하게 하기 위해 제조품에 저장될 수 있다는 것이 더욱 인정되어야 한다. 제조품이라는 용어는, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 모든 컴퓨터-판독 가능한 장치, 캐리어(carrier) 또는 매체(media)로부터 접근 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.
도 9, 10 및 11은 개시된 내용의 실시예에 따른 예시적 시뮬레이션 및 수치 결과를 도시한다. 먼저 도 9를 보면, 도 9 는 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 선택된 수의 안테나에 대한 근사 및 시뮬레이션의 비교와 함께 합 전송률 대 셀 외곽 신호 대 잡음비 (SNR)의 예시적 그래프이다.
도 9 에서와 동일한 설정의 클러스터에 대한 상이한 스케줄링 방법들의 성능은 이하 기술될 수 있다. 시뮬레이션 프로세스는 10000 프레임으로 분할되고, 하나의 프레임 내에서, 모바일 장치/사용자의 속도 및 대규모 페이딩 행동은 대략 일정한 것으로 가정된다. 프레임 구조는, 하나의 프레임에 10 슬롯이 있도록 정의된다. 몇몇 실시예에서, 10 슬롯의 각각은 10-4 초의 심볼 지속기간과 함께, 10 심볼을 포함한다. 모바일 장치/사용자는 대략 0-40 km/h 사이의 속도로 무작위로 움직이는 것으로 가정될 수 있다. 2차 AR 모델은 슬롯-레벨 CSIT 예측에 대하여 가정될 수 있다.
다양한 실시예에서, 다음의 스케줄링 방법은 성능 비교를 위해 고려될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 순간 CSI를 갖는 기회주의적 스케줄링(Opportunistic Scheduling with Instantaneous CSI)(OSICSI)가 비교될 수 있다. 몇몇 실시예에서, CSIT는 클러스터 내의 모든 BS에 완벽하게 알려질 수 있고, 각각의 심볼에 대하여 스케줄링된 모바일 장치/사용자는 가중 합 전송률을 극대화시키기 위해 탐욕적인 방식으로 선택될 수 있다. 예측된 CSI를 갖는 기회주의적 스케줄링(Opportunistic Scheduling with Predicted CSI)(OSPCSI) 또한 비교될 수 있다. 모바일 장치/사용자 선택은 예측된 CSIT에 기초하는 반면, OSPCSI는 탐욕적인 합-전송률 극대화 기회주의적 스케줄러를 포함할 수 있다.
도 10 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링을 이용하는 모바일 장치/사용자의 수 대 합 용량(sum capacity)의 예시적 그래프이다. 몇몇 실시예에서, 합 전송률은 다음과 같을 수 있다. 그래프는 OSICSI 및 OSPCSI 방법과 비교된 본 명세서에 기술된 상이한 스케줄링 방법에 대한 합 전송률을 나타낸다. 모든 방법에 대하여, 합 전송률은 모바일 장치/사용자의 수와 함께 증가하고 다중-사용자 다양성 효과의 결과로서 점진적으로 포화한다. 불완전한 심볼당(per-symbol) CSIT와 함께, OSPCSI 방법의 성능은 OSICSI 방법과 MSRS의 사이에 위치한다. 비록 “거친(coarse)” 모바일 장치/사용자 선택 및 불완전한 CSIT와 함께라도, MSRS는 피드백 양이 크게 감소되는 반면 잘 동작한다. 예를 들어, 15dB의 외곽 SNR 및 총 15 모바일 장치/사용자에서, MSRS는 OSICSI 및 OSPCSI 방법의 각각 73% 및 90%의 합 전송률을 달성한다. 다중 사용자 다양성의 효과는 PFS에 대하여는 매우 분명하지 않고, 이는 그것이 항상 최고의 채널 조건에서 모바일 장치/사용자를 선택하지 않기 때문이다.
도 11 은 개시된 내용의 다양한 실시예에 따른 다운링크 스케줄링을 이용한 관찰 윈도우 크기 대 평균적 제인의 공정성 지수(Average Jain’s Fairness Index)의 예시적 그래프이다. 공정성은 아래와 같이 고려될 수 있다. 그래프는 평균 제인의 공정성 지수 대 관찰 윈도우 크기를 나타낸다. 다양한 실시예에서, 제인의 공정성 지수는 공정성 비교를 위해 쓰여질 수 있다. 제인의 공정성 지수 대 슬롯에서 변화하는 윈도우 크기는 외곽 SNR이 15dB이고 총 30 모바일 장치/사용자가 있는 도 12 에 묘사된다. 제인의 공정성 지수는 도 12 에 나타난 시뮬레이션 결과에 대하여 이용되는 반면, 다른 실시예에서는, 공정성 지수의 다른 상이한 종류의 모든 숫자 및/또는 이의 공정성 비교 방법이 이용될 수 있다.
예상되는 바와 같이, 두 합 전송률 극대화 알고리즘(MSRS 및 OSPCSI)에는 공정성에서 큰 불이익이 있다. PFS에 있어서는, 작은 윈도우 크기에 대하여 평균 공정성이 나쁘지만, 장기적 공정성은 꽤 좋다.
도 12 는 본 명세서에서 기술된 다양한 실시예를 구현하기 위한 예시적 환경(1200)을 도시한다. 예시적 환경은 컴퓨터(1202)를 포함할 수 있다. 컴퓨터(1202)는 프로세싱부(processing unit)(1204), 시스템 메모리(1206) 및 시스템 버스(1208)를 포함할 수 있다. 시스템 버스(1208)는 시스템 메모리(1206)를 프로세싱부(1204)에 연결하는 것을 포함하되 이에 제한되지 않는 다양한 시스템 컴포넌트들을 연결할 수 있다. 프로세싱부(1204)는 다양한 프로세서일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 듀얼 마이크로프로세서 및 다른 멀티-프로세서 구조 또한 프로세싱부(1204)로서 이용될 수 있다.
시스템 버스(1208)는 메모리 버스(메모리 컨트롤러를 포함하거나 포함하지 않음), 주변 장치 버스 및 버스 구조를 사용하는 로컬(local) 버스로 서로 연결할 수 있는 여러 종류의 버스 구조 중 어느 것일 수 있다. 시스템 메모리(1206)는 읽기 전용 기억장치(ROM)(1210) 및 임의 접근 기억장치(RAM)(1212)를 포함할 수 있다. 기본 입력/출력 시스템(BIOS)은 ROM, 소거 및 프로그램 가능한 읽기 전용 기억장치(EPROM), 전기적으로 소거 및 프로그램 가능한 읽기 전용 기억장치(EEPROM)와 같은 비휘발성 메모리에 저장된다. BIOS는 시작(start-up)하는 동안과 같이, 컴퓨터(1202) 내의 구성요소 간의 정보 전송을 돕는 기본 루틴(routine)을 포함할 수 있다. RAM(1212)은 데이터를 캐시(cache)하기 위한 정적 RAM과 같은 고속 RAM 또한 포함할 수 있다.
컴퓨터(1202)는 내장 하드 디스크 드라이브(HDD)(1214) (예를 들면, EIDE, SATA)도 포함할 수 있다. 내장 하드 디스크 드라이브(1214)는 적당한 섀시(chassis)(미도시)에서 외부적 용도로 구성될 수도 있다. 컴퓨터(1202)는 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1216), (예를 들면, 제거 가능한 디스켓(1218)으로부터 읽거나 제거 가능한 디스켓(1218)에 쓰기 위해) 및 광학 디스크 드라이브(1220) (예를 들면, CD-ROM 디스크(1222)를 읽는 것 또는 DVD와 같은 다른 고용량 광학 매체로부터 읽거나 쓰기 위해) 또한 포함할 수 있다. 하드 디스크 드라이브(1214), 자기 디스크 드라이브(1216) 및/또는 광학 디스크 드라이브(1220)는 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1224), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1226) 및/또는 광학 드라이브 인터페이스(1228)에 의해 시스템 버스(1208)에 연결될 수 있다. 외부 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1224)는 범용 직렬 버스(USB) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 다른 외부 드라이브 연결 기술들은 본 명세서에 개시된 내용의 고려사항 내에 있다.
드라이브와 그와 관련된 컴퓨터 판독 가능한 매체는 데이터의 비휘발성 저장, 데이터 구조 및/또는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 제공할 수 있다. 컴퓨터(1202)에 있어서, 드라이브와 매체는 적당한 디지털 포맷(format)으로 모든 데이터의 저장을 수용할 수 있다. 비록 상기 컴퓨터 판독 가능한 매체의 설명이 HDD, 제거 가능한 자기 디스켓 및/또는 CD 또는 DVD와 같은 제거 가능한 광학 매체를 나타내더라도, 컴퓨터(예를 들어, 집(zip) 드라이브, 자기 카세트, 플래시 메모리 카드, 카트리지)가 읽을 수 있는 다른 종류의 매체 또한 예시적 동작 환경에서 사용될 수 있고, 더욱이, 그러한 매체는 다양한 실시예의 시스템을 구현하고/구현하거나 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 실행 가능한 명령을 포함할 수 있다는 점이 해당 분야의 통상의 기술자에게 인정되어야 한다.
운영 시스템(1230), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1232), 다른 프로그램 모듈(1234) 및/또는 프로그램 데이터(1236)를 포함하는?다수의 프로그램 모듈은 드라이브와 RAM(1212)에 저장될 수 있다. 운영 시스템, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 일부는 RAM(1212)에 캐시될 수도 있다. 다양한 실시예는 다양하게 서로 다른 운영 시스템 또는 그들의 조합으로 구현될 수 있다는 점이 인정된다.?
사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치(예를 들어, 키보드(1238) 및 마우스(1240)와 같은 포인팅(pointing) 장치)를 통해 컴퓨터(1202)로 커맨드(commands) 및 정보를 입력할 수 있다. 다른 입력 장치(미도시)는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스(stylus) 펜 또는 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 이들 및 다른 입력 장치는 몇몇 실시예에서 시스템 버스(1208)에 연결된 입력 장치 인터페이스(1242)를 통해 프로세싱부(1204)에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 입력 장치는 다른 인터페이스(예를 들어, 병렬 포트, IEEE1394 직렬 포트(serial port), 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스)를 통해 프로세싱부(1204)에 연결될 수 있다.
모니터(1244) 또는 다른 종류의 표시 장치는 비디오 아답터(video adapter)(1246)와 같은 인터페이스를 통해 시스템 버스(1208)에 연결될 수 있다. 모니터(1244)뿐만 아니라, 다른 주변 출력 장치(미도시)(예를 들어, 스피커, 프린터)가 시스템 버스(1208)에 연결될 수 있다.
컴퓨터(1202)는 원격 컴퓨터(1248)와 같은 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 유선 및/또는 무선 통신을 통한 논리적 연결을 이용하여 네트워크된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(1248)는 워크스테이션(workstation), 서버 컴퓨터, 라우터(router), 개인용 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서 기반의 오락 기기, 대등 장치(peer device) 및/또는 다른 공통(common) 네트워크 노드일 수 있다. 비록, 간결성의 목적으로, 오로지 하나의 메모리/저장 장치(1250)가 도시되었지만, 원격 컴퓨터(1248)는 컴퓨터(1202)에 대하여 기술된 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 기술된 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1252) 및/또는 광역 통신망(WAN)(1254)과 같은 더 큰 네트워크로의 유/무선 연결을 포함할 수 있다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 아주 흔하고, 인트라넷과 같은 전사적(enterprise-wide) 컴퓨터 네트워크를 용이하게 할 수 있다. LAN, WAN 및 다른 네트워킹 환경은 범세계적인 통신 네트워크(예를 들어, 인터넷)에 연결할 수 있다.
LAN 네트워킹 환경에서 사용된 경우, 컴퓨터(1202)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 아답터(1256)를 통해 로컬 네트워크(1252)에 연결될 수 있다. 아답터(1256)는 LAN(1252)으로의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 할 수 있고, 이는 무선 아답터(1256)와 통신하기 위해 그 위에 배치된 무선 접근점 또한 포함할 수 있다.
WAN 네트워킹 환경에서 이용된 경우, 컴퓨터(1202)는 모뎀(1258)을 포함하고, WAN(1254) 상의 통신 서버에 연결되고/연결되거나 WAN(1254)을 통한 통신을 수립하기 위해 다른 기능성 및/또는 구조를 가질 수 있다. 내장 또는 외장일 수 있고, 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1258)은 직렬 포트 인터페이스(1242)를 통해 시스템 버스(1208)에 연결될 수 있다. 네트워크된 환경에서, 컴퓨터(1202)와 관련하여 기술된 프로그램 모듈, 또는 그것의 일부는 원격 메모리/저장 장치(1250)에 저장될 수 있다. 기술된 네트워크 연결은 예시적이고 컴퓨터 간의 통신 연결을 수립하기 위해 다른 기능성 및/또는 구조가 이용될 수 있다는 점이 인정될 것이다.
컴퓨터(1202)는 무선 통신(프린터, 스캐너, 데스크탑 및/또는 휴대용 컴퓨터, 휴대용 데이터 보조기, 통신 위성, 무선상으로 검지 가능한 태그와 관련된 장소 또는 장비(키오스크(kiosk), 신문 판매대, 화장실) 및 전화기)에 실시될 수 있도록 배치된 개체 또는 어느 무선 장치와 통신하도록 동작될 수 있다. 이들은 와이파이(Wi-Fi)(Wireless Fidelity) 및/또는 블루투스(BLUETOOTHTM) 무선 기술을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크와 함께 미리 정의된 구조일 수 있고 또는 단순히 적어도 두 개의 장치 사이의 애드 혹(ad hoc) 통신일 수 있다.
와이파이는 집안의 소파, 호텔 방의 침대 또는 직장에서의 회의실로부터 인터넷으로의 연결을 선 없이 가능하게 할 수 있다. 와이파이는 이러한 장치들이 실내 및 실외 및/또는 BS의 범위 내 모든 곳에서 데이터를 전송 및 수신하는 것을 가능하게 하는 휴대폰에 이용되는 것과 유사한 무선 기술이다. 와이파이 네트워크는 안전하고 믿을 수 있고 빠른 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE802.11 (a, b, g, n, etc.)로 불리우는 무선(radio) 기술을 이용할 수 있다. 와이파이 네트워크는 인터넷, 다른 컴퓨터 및/또는 유선 네트워크(IEEE802.3 또는 이더넷(Ethernet)을 이용할 수 있음)에 컴퓨터를 연결하기 위해 이용될 수 있다. 와이파이 네트워크는 무허가의 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 11Mbps (802.11a) 또는 54 Mbps (802.11b) 데이터 전송률(rate)로, 예를 들어, 또는 양쪽 모두의 대역(듀얼 밴드(dual band))을 포함하는 제품과 함께 동작할 수 있다. 이로써, 와이파이 기술을 이용하는 네트워크는 많은 사무실에서 이용되는 기본 10BaseT 유선 이더넷 네트워크와 유사한 실제 성능을 제공할 수 있다.
특정 시스템 또는 방법과 관련하여 기술된 컴포넌트들은 본 명세서에 기술된 다른 시스템 또는 방법과 관련하여 기술된 각각의 컴포넌트와 동일 또는 유사한 기능성을 포함할 수 있다는 점이 인정되고 이해되어야 한다.
명세서에서 이용된 바와 같이, “프로세서”라는 용어는 실질적으로 단일 코어(core) 프로세서; 소프트웨어 멀티쓰레드(multithread) 실행 능력을 갖는 단일-프로세서; 멀티-코어 프로세서; 소프트웨어 멀티쓰레드 실행 능력을 갖는 멀티-코어 프로세서; 하드웨어 멀티쓰레드 기술을 갖는 멀티-코어 프로세서; 병렬 플랫폼; 및 분산 공유 메모리를 갖는 병렬 플랫폼을 포함하되 이에 제한되지 않는 모든 컴퓨팅 프로세싱부 또는 장치를 나타낼 수 있다. 추가적으로, 프로세서는 집적 회로, 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 처리 장치(DSP), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(field programmable gate array) (FPGA), 프로그램 가능한 논리 제어기(PLC), 복합 프로그램 가능한 논리 장치(CPLD), 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직(logic), 이산 하드웨어 컴포넌트, 또는 본 명세서에 기술된 기능을 수행하기 위해 설계된 이들의 모든 조합을 나타낼 수 있다. 프로세서는 공간 사용을 최적화하거나 사용자 장비의 성능을 강화하기 위해, 분자 및 양자-점(quantum-dot) 기반의 트랜지스터, 스위치 및 게이트와 같은 나노 규모의 구조를 이용할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 프로세서는 컴퓨팅 프로세싱부의 조합으로서 구현될 수도 있다.
명세서에서, “데이터 저장”, “데이터 저장부”, “데이터베이스”와 같은 용어 및 실질적으로 컴포넌트의 동작 및 기능성과 관련된 모든 다른 정보 저장 컴포넌트는 “메모리 컴포넌트” 또는 “메모리” 또는 메모리를 포함하는 컴포넌트에 구현된 개체를 나타낸다. 예를 들어, 개시된 내용에 기술된 다양한 컴포넌트의 동작과 관련되며, 메모리에 저장될 수 있는 정보는 구독자 정보; 셀 구조 또는 서비스 방침 및 세부사항; 개인정보 방침; 등등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 본 명세서에 기술된 메모리 컴포넌트는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있고, 또는 휘발성 및 비휘발성 메모리 모두 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시의 형태로, 비휘발성 메모리는 읽기 전용 메모리(ROM), 프로그램 가능한 ROM (PROM), 전기적으로 프로그램 가능한 ROM (EPROM), 전기적으로 소거 가능한 ROM (EEPROM), 상변환 메모리(PCM), 플래시 메모리 또는 비휘발성 RAM (예를 들어, 강유전성 RAM (FeRAM))을 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 외부의 캐시 메모리로 동작하는 임의 접근 메모리(RAM)를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시의 형태로, RAM은 동기식 RAM (SRAM), 동적 RAM (DRAM), 동기식 DRAM (SDRAM), 2배속 SDRAM (DDR SDRAM), 강화 SDRAM (ESDRAM), 싱크링크(Synclink) DRAM (SLDRAM) 및 다이렉트 램버스(direct Rambus) RAM (DRRAM)과 같은 많은 형태로 가능하다. 추가적으로, 본 명세서의 시스템 또는 방법의 개시된 메모리 컴포넌트는 이들 및 모든 다른 적당한 종류의 메모리를 포함하지만, 이에 제한되지 않도록 의도된다.
본 명세서의 다양한 실시예 또는 특징들은 표준 프로그래밍 및/또는 공학 기술을 이용하여 방법, 장치 또는 제조품으로서 구현될 수 있다. 본 명세서에서 이용된 “제조품”이라는 용어는 컴퓨터가 읽을 수 있는 모든 장치, 캐리어 또는 매체로부터 접근 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는 자기 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립(strips)). 광학 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD), 블루-레이 디스크(Blu-ray disk)), 스마트 카드 및 플래시 메모리 장치(예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상술된 것은 다양한 예시적 실시예들을 포함한다. 실시예를 설명하기 위해 컴포넌트 또는 방법의 생각할 수 있는 모든 조합을 기술하는 것은 당연히 불가능하지만, 해당 분야의 통상의 기술자는 많은 추가 조합 및 치환이 가능하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 첨부된 특허 청구 범위의 범위와 본질에 속하는 모든 변경, 수정 및 변형을 포함하도록 의도된다.
특히, 상술된 컴포넌트, 장치, 회로, 시스템 및 이와 유사한 것에 의해 수행되는 다양한 기능과 관련하여, 그러한 컴포넌트를 설명하기 위해 이용된 용어(“수단”에 대한 모든 참고를 포함)는, 개시된 구조와 구조적으로 동등하지 않더라도, 달리 지시된 바가 없는 한, 본 명세서에 묘사된 실시예의 예시적 실시예에서의 기능을 수행하는 기술된 컴포넌트의 구체화된 기능(예를 들어, 기능적으로 동등한 것)을 수행하는 모든 컴포넌트에 대응하도록 의도된다. 이와 관련하여, 실시예들은 동작 및/또는 다양한 방법의 이벤트를 수행하기 위한 컴퓨터 실행 가능한 명령을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 매체뿐만 아니라 시스템을 포함한다는 점도 인식될 것이다.
또한, 특정 특징이 여러 구현 방법 중 단 하나와 관련하여 개시되어 있을 수 있는 반면, 그러한 특징은 원하는 바에 따라, 주어지거나 특정한 응용에 이롭도록 다른 구현 방법의 하나 이상의 다른 특징과 결합될 수 있다. 아울러, 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용된 “포함한다(includes)”, “포함하는(including)” 및 이들의 변형의 범위에 있어서, 이들 용어는 예를 들어, “포함하는(comprising)”이라는 용어가 청구범위에서 과도적(transitional) 단어로서 이용되는 경우 해석되는 바와 같이, “포함하는(comprising)”이라는 용어와 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.
도 13 을 참고하면, 개시된 내용의 일 측면에 따라 무선 네트워크 컴포넌트에 대한 다운링크 스케줄링을 수행할 수 있는 예시적, 비제한적 전자 장치(1300)의 블록 다이어그램이 도시된다. 전자 장치(1300)는 중앙 제어부(예를 들어, 중앙 제어부(200)), BS, 휴대용 장치, 컴퓨터, 노트북, 또는 네트워크 장비(예를 들어, 라우터, 접근점, 펨토셀(femtocells), 피코셀(picocells))와 이와 유사한 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
전자 장치(1300)의 컴포넌트는 프로세서 컴포넌트(1302), 시스템 메모리(1304) (비휘발성 메모리(1306)와 함께) 및 시스템 메모리(1304)를 프로세서 컴포넌트(1302)에 연결시키는 것을 포함하여 다양한 시스템 컴포넌트를 연결시킬 수 있는 시스템 버스(1308)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 시스템 버스(1308)는 메모리 버스 또는 메모리 제어기, 주변 장치 버스 또는 다양한 버스 구조를 이용하는 로컬 버스를 포함하는 다양한 종류의 버스 구조일 수 있다.
컴퓨팅 장치는 전형적으로 다양한 매체를 포함하고, 이는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체 또는 통신 매체를 포함할 수 있고, 이들 두 용어는 본 명세서에서 다음과 같이 서로 다르게 사용된다.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 컴퓨터에 의해 접근 가능한 모든 이용 가능한 저장 매체가 될 수 있고 휘발성 및 비휘발성 매체, 소거 가능 및 소거 불가능한 매체를 모두 포함한다. 제한이 아닌 예시의 형태로, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능한 명령, 프로그램 모듈, 구조적 데이터 또는 비구조적 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 모든 방법 또는 기술과 연결하여 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, 디지털 다기능 디스크(DVD) 또는 다른 광학 디스크 저장소, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장소 또는 다른 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하기 위해 이용될 수 있는 다른 유형(tangible) 및/또는 비일시적인 매체를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 매체에 의해 저장된 정보와 관련하여 다양한 동작을 위해 하나 이상의 로컬 또는 원격 컴퓨팅 장치에 의해, 예를 들어, 접근 요청, 질의 또는 다른 데이터 회수 프로토콜에 의해 접근될 수 있다.
통신 매체는 컴퓨터 판독 가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 변조 데이터 신호(예를 들어, 반송파(carrier wave) 또는 다른 이송 매커니즘)와 같은 데이터 신호의 다른 구조적 또는 비구조적 데이터를 포함하며, 모든 정보 전달 또는 이송 매체를 포함한다. “변조된 데이터 신호” 또는 “신호”라는 용어는 정보를 하나 이상의 신호로 인코딩하도록 설정 또는 변화된 하나 이상의 특성을 갖는 신호를 나타낸다. 제한이 아닌 예시의 형태로, 통신 매체는 유선 네트워크 또는 직접-유선(direct-wired) 연결과 같은 유선 매체 및 어쿠스틱(acoustic), RF, 적외선 및 다른 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다.
시스템 메모리(1304)는 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리(1306)의 형태로 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체를 포함할 수 있다. 시작하는 동안과 같이, 전자 장치(1300) 내의 구성요소 간의 정보의 전달을 돕는 기본 루틴을 포함하는 기본 입력/출력 시스템(BIOS)은 메모리(1304)에 저장될 수 있다. 메모리(1304)는 전형적으로 프로세서 컴포넌트(1302)에 의해 즉시 접근 가능하고/가능하거나 동작될 수 있는 프로그램 모듈 및/또는 데이터를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예시의 형태로, 시스템 메모리(1304)는 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램, 다른 프로그램 모듈 및 프로그램 데이터 또한 포함할 수 있다. 추가 예시로서, 시스템 메모리는 다운링크 스케줄링을 위한 프로그램 모듈을 포함할 수 있다.
비휘발성 메모리(1306)는 제거 가능하거나 제거 불가능할 수 있다. 예를 들어, 비휘발성 메모리(1306)는 제거 가능한 메모리 카드 또는 USB 플래시 드라이브의 형태일 수 있다. 일 측면에 따라, 비휘발성 메모리(1306)는 예를 들어, 플래시 메모리(단일-비트 플래시 메모리, 다중-비트 플래시 메모리), ROM, PROM, EPROM, EEPROM, 및/또는 NVRAM(예를 들어, FeRAM) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 플래시 메모리는 NOR 플래시 메모리 및/또는 NAND 플래시 메모리를 포함할 수 있다.
사용자는, 다른 입력 장치도 이용될 수 있지만, 키패드, 마이크, 태블릿 또는 터치스크린과 같은 입력 장치(미도시)를 통해 전자 장치(1300)로 커맨드 및 정보를 입력할 수 있다. 이들과 다른 입력 장치는 시스템 버스(1308)에 연결될 수 있는 입력 인터페이스 컴포넌트(1310)를 통해 프로세서 컴포넌트(1302)에 연결될 수 있다. 다른 인터페이스 및 병렬 포트, 게임 포트 또는 범용 직렬 버스(USB)와 같은 버스 구조 또한 이용될 수 있다. 그래픽 서브시스템(subsystem)(미도시) 또한 시스템 버스(1308)에 연결될 수 있다. 표시 장치(미도시) 또한 비디오 메모리와 번갈아 통신할 수 있는 출력 인터페이스 컴포넌트(1312)와 같은 인터페이스를 통해 시스템 버스(1308)에 연결될 수 있다. 표시와 더불어, 전자 장치(1300)는 스피커(미도시)와 같은 다른 주변 출력 장치도 포함할 수 있고, 이들은 출력 인터페이스 컴포넌트(1312)를 통해 연결될 수 있다. 일 측면에서, 다른 전자 장치, 예를 들어, 다른 BS 및/또는 네트워크의 모바일 장치는 입력 인터페이스 컴포넌트(1310) 및 출력 인터페이스 컴포넌트(1312)의 방법으로 전자 장치(1500)에 통신적으로 연결될 수 있으며, 이는 피드백의 전송 및/또는 스케줄링 정보의 다운링크를 용이하게 할 수 있다.
컴퓨터로 구현된 프로그램 및 소프트웨어는 표준 컴퓨터 구조 내에서 구현될 수 있다는 점이 이해되고 인정되어야 한다. 상술된 명세서의 몇몇 측면이 하나 이상의 컴퓨터에서 실행될 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 명령의 일반적인 맥락에서 기술된 반면, 해당 분야의 통상의 기술자는 기술이 다른 프로그램 모듈과의 조합 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수도 있다는 것을 인식할 것이다.
일반적으로, 프로그램 모듈은 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 종류를 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트 및/또는 데이터 구조를 포함한다. 게다가, 해당 분야의 통상의 기술자는 각각이 하나 이상의 관련 장치와 작용적으로 연결될 수 있는 개인용 컴퓨터, 손에 잡히는 컴퓨팅 장치(예를 들어, PDA, 전화기), 마이크로프로세서 기반의 또는 프로그램 가능한 소비자 전자기기뿐만 아니라 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임(mainframe) 컴퓨터, 및 이와 유사한 것을 포함하는 다른 컴퓨터 시스템 구성과 함께 창의적 방법이 실시될 수 있다는 점을 이해할 것이다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, “컴포넌트”, “시스템”, “인터페이스”의 용어와 이와 유사한 것은 컴퓨터 관련 객체, 하드웨어, 소프트웨어(예를 들면, 실행중인) 및/또는 펌웨어(firmware)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트는 프로세서 상에서 실행되고 있는 프로세스, 프로세서, 객체, 실행가능한 것, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있다. 예시의 형태로, 서버 상에서 실행되고 있는 애플리케이션과 서버는 모두 컴포넌트가 될 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세스 내에 속할 수 있고 컴포넌트는 하나의 컴퓨터에 국부화되거나 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분배될 수 있다.
뿐만 아니라, 개시된 내용은 표준 프로그래밍 및/또는 공학 기술을 이용하여 방법, 장치, 제조품으로서 구현되어, 컴퓨터가 개시된 내용을 구현하도록 제어하기 위해 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합을 생산할 수 있다. 본 명세서에서 이용된 바와 같이 “제조품”이라는 용어는 모든 컴퓨터 판독 가능한 장치, 캐리어 또는 매체에 의해 접근 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도되었다. 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능한 매체는 자기 저장 매체(예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립(strips)), 광학 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크(CD), 디지털 다기능 디스크(DVD)), 스마트 카드 및 플래시 메모리 장치(예를 들어, 카드, 스틱, 키 드라이브)를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 추가적으로, 전자 메일을 전송 및 수신하거나 인터넷 또는 근거리 통신망(LAN)과 같은 네트워크에 접근하기 위해 이용되는 것들과 같은 컴퓨터 판독 가능한 전자 데이터를 운반하기 위해 반송파(carrier wave)가 이용될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 해당 분야의 통상의 기술자는 개시된 내용의 범위 및 본질을 벗어나지 않는 범위에서 이러한 구성에 많은 수정이 가해질 수 있다는 것을 당연히 인식할 것이다.
상세한 설명의 몇몇 부분은 컴퓨터 메모리 내의 데이트 비트에 대한 동작의 심볼적 표현 및/또는 알고리즘의 형태로 제시되었을 수 있다. 이러한 알고리즘적 설명 및/또는 표현은 해당 분야의 통상의 기술자들이 다른 통상의 기술자에게 그들의 작업을 가장 효과적으로 전달하기 위해 이용된 수단이다. 일반적으로 여기에서 알고리즘은 원하는 결과로 이어지는 일관성 있는 동작의 연속으로 여겨진다. 동작들은 물리적 양(quantity)의 물리적 조작을 필요로 하는 것들이다. 전형적으로, 그러나 필연적이지는 않게, 이러한 양은 저장, 전송, 결합, 비교 및/또는 달리 조작 가능한 전기 및/또는 자기 신호의 형태를 띈다.
주로 일반적인 용법의 이유로, 가끔은 이러한 신호들을 비트, 값(values), 구성요소, 심볼, 캐릭터, 용어, 숫자 또는 이와 유사한 것으로서 나타내는 것이 편리하다. 그러나 이들 모두 및 유사한 용어들은 적절한 물리적 양과 관련되어야 하고 이러한 양에 적용된 편리한 라벨(label)일 뿐이라는 점을 염두에 두어야 한다. 구체적으로 달리 언급되지 않는 한, 상술한 바로부터 명백하듯이, 개시된 내용의 전반에 걸쳐, 프로세싱, 컴퓨팅, 연산, 결정 및/또는 표시 및 이와 유사한 용어를 이용한 논의는 컴퓨터의 및/또는 기계의 레지스터(register) 및 메모리 내의 물리적 (전자적 및/또는 전기적) 양으로서 표현된 데이터를 기계 및/또는 컴퓨터 시스템 메모리 또는 레지스터 또는 다른 그러한 정보 저장, 전송 및/또는 표시 장치 내의 물리적 양으로서 유사하게 표현된 다른 데이터로 조작 및/또는 변형하는 컴퓨터 시스템 및/또는 유사한 소비자 및/또는 산업 전자 장치 및/또는 기계의 동작 및 프로세스를 나타낸다는 점이 이해된다.
이상 기술된 바는 개시된 내용의 측면의 예시를 포함한다. 개시된 내용을 설명하기 위해 컴포넌트 또는 방법론의 생각할 수 있는 모든 조합을 설명하는 것은 당연히 불가능하나, 해당 분야의 통상의 기술자는 개시된 내용의 많은 추가 조합 및 치환이 가능하다는 것을 인식할 수 있다. 따라서, 개시된 내용은 첨부된 특허 청구 범위의 범위 및 본질에 속하는 그러한 모든 변경, 수정 및 변화를 포함하도록 의도된다. 또한, 상세한 설명 또는 청구범위에서 사용된 “포함한다(includes)”, “갖는다(has)” 또는 “갖는(having)” 또는 이들의 변형의 범위에 있어서, 이들 용어는 “포함하는(comprising)”이라는 용어가 청구 범위에서 과도적(transitional) 단어로서 이용되는 경우 해석되는 바와 같이, “포함하는(comprising)”과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.

Claims (30)

  1. 하나 이상의 모바일 장치로 정보를 전송하는 것과 관련된 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계;
    상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계로서, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측에 기초하는, 상기 채널 상태 정보를 예측하는 단계;
    적어도 상기 예측으로부터 예측된 채널 상태 정보에 기초하여, 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 결정하는 단계; 및
    적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률(asymptotic ergodic rate)에 기초하여, 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링은 적어도 대규모 채널 행동에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케줄링은 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 최대 도플러 편이에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신기에 상기 채널 예측을 적용하는 단계는 기지국에 상기 채널 예측을 적용하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 전송을 위한 송신기에 채널 예측을 적용하는 채널 예측 컴포넌트;
    상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 채널 상태 정보 예측 컴포넌트로서, 상기 채널 상태 정보는 적어도 상기 채널 예측 컴포넌트에 의해 적용되는 상기 채널 예측에 기초하는, 상기 채널 상태 정보 예측 컴포넌트;
    적어도 상기 채널 상태 정보 컴포넌트로부터 예측된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 프리코딩 매트릭스 컴포넌트; 및
    적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 스케줄링 컴포넌트;
    를 포함하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 장치는 중앙 제어부를 포함하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 제어부는 하나 이상의 기지국에서의 다운링크 스케줄링을 제어하는 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 송신기는 기지국인 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 상기 점근적 에르고딕 전송률은 적어도 대규모 채널 행동에 기초하는 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 상기 점근적 에르고딕 전송률은 적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 최대 도플러 편이에 기초하는 장치.
  11. 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 적어도 하나의 컴퓨팅 장치에 의해, 상기 하나 이상의 모바일 장치가 송신하는 채널의 통계 정보를 획득하는 단계;
    적어도 상기 통계 정보에 기초하여 에르고딕 전송률을 결정하는 단계;
    적어도 상기 에르고딕 전송률에 기초하여 스케줄링 될 하나 이상의 모바일 장치를 선택하는 단계;
    적어도 상기 채널의 변화에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치를 스케줄링 하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    스케줄링 되도록 선택된 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 채널 예측을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 채널 예측을 수행하는 단계는 적어도 자기 회귀 모델에 기초하여 채널 예측을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모바일 장치가 스케줄된 하나 이상의 미래 슬롯(slot)의 채널 상태 정보를 예측하는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 프레임의 제 1 위치에, 하나 이상의 모바일 장치로부터 프레임-레벨 피드백(frame-level feedback)을 수신하는 단계;
    적어도 상기 프레임-레벨 피드백에 기초하여 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계; 및
    상기 프레임 동안 정보의 다운링크 전송을 수신하도록 상기 하나 이상의 모바일 장치 중 적어도 하나를 선택하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 프레임-레벨 피드백을 수신하는 단계는:
    상기 하나 이상의 모바일 장치로부터 신호 대 잡음비(SNR) 정보를 수신하는 단계로서, 상기 신호 대 잡음비는 하나 이상의 협력 기지국으로부터 비롯되는, 상기 신호 대 잡음비 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 하나 이상의 모바일 장치로부터 도플러 편이 정보를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 신호 대 잡음비를 수신하는 단계는 평균 신호 대 잡음비를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 도플러 편이 정보를 수신하는 단계는 최대 도플러 편이를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 프레임 동안의 전송을 위해 선택된 상기 하나 이상의 모바일 장치 중 적어도 하나로부터 슬롯-레벨(slot-level) 피드백을 수신하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬롯-레벨 피드백을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 슬롯-레벨 피드백을 수신하는 단계는 상기 프레임의 슬롯의 심볼(symbol)에 채널 계수를 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 슬롯의 심볼은 상기 프레임의 슬롯의 마지막 심볼 또는 파일럿(pilot) 심볼 중 적어도 하나인 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    다음 슬롯의 심볼에 채널 계수를 예측하는 단계를 더 포함하되, 상기 예측은 적어도 채널 계수가 예측되는 채널의 모델에 기초하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 예측하는 단계는 적어도 상기 채널의 모델에 기초하여 예측하는 단계 및 적어도 상기 채널의 자기 회귀 모델에 기초하여 예측하는 단계를 포함하는 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 다음 슬롯의 채널 계수를 예측하는 단계는 적어도 보간법(interpolation)에 기초하여 상기 다음 슬롯의 채널 계수를 예측하는 단계를 포함하는 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    적어도 상기 다음 슬롯에 대하여 예측된 상기 채널 계수에 기초하여 프리코더(precoder)를 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  27. 단일 사용자 모드 또는 다중-사용자 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계로서, 상기 선택은 제 1 가중 점근적 에르고딕 전송률 또는 제 2 가중 점근적 에르고딕 전송률 중 더 높은 것과 관련된 모드를 선택하는 단계를 포함하는, 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중-사용자 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계; 및
    하나 이상의 모바일 장치가 상기 단일 사용자 모드 또는 상기 다중-사용자 모드 중 선택된 것에서 정보를 수신하도록 스케줄링하는 단계;
    를 포함하는 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 모바일 장치가 스케줄링된 프레임에 대하여, 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 상기 다중-사용자 모드 및 상기 단일 사용자 모드에 대한 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계;
    상기 프레임에 대하여, 적어도 상기 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 가중 에르고딕 전송률을 결정하는 단계;
    상기 단일 사용자 모드와 관련된 상기 제 1 가중 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계; 및
    상기 다중-사용자 모드와 관련된 상기 제 2 가중 점근적 에르고딕 전송률을 결정하는 단계를 더 포함하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 가중 에르고딕 전송률을 결정하는 단계는 최대 합 전송률 스케줄링 또는 비례 공정 스케줄링 중 적어도 하나와 관련된 가중 인자에 의해 상기 점근적 에르고딕 전송률을 가중시키는 단계를 포함하는 방법.
  30. 실행에 대응하여, 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치가 :
    하나 이상의 모바일 장치로의 정보의 전송과 관련된 송신기에 채널 예측을 적용하는 단계;
    적어도 상기 채널 예측에 기초하여, 상기 정보가 전송되는 채널에 대한 채널 상태 정보를 예측하는 단계;
    적어도 예측된 채널 상태 정보에 기초하여 상기 정보에 적용할 프리코딩 매트릭스를 결정하는 단계; 및
    적어도 상기 하나 이상의 모바일 장치에 대한 점근적 에르고딕 전송률에 기초하여 상기 하나 이상의 모바일 장치로의 상기 정보의 전송을 스케줄링하는 단계;
    를 포함하는 동작을 수행하도록 하는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 갖는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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