KR20140119638A - Mu-mimo 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치 - Google Patents

Mu-mimo 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

MU-MIMO 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치가 개시된다. 기회적 간접 정렬 방법은 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계, 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계, 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계, 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

MU-MIMO 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPPORTUNISTIC INTERFERENCE ALIGNMENT IN MULTI-USER MULTI-INPUT MULTI-OUTPUT TRANSMISSION}
아래의 설명은 WLAN에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 전송 전력 제어 기술에 관한 것이다.
근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선 랜과 무선 랜으로 나누어진다. 무선 랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크 상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선 랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동 사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.
무선 랜의 구성은 액세스 포인트(Access Point, 이하 "AP"라 칭한다)와 단말 장치(Station, STA)로 이루어진다. AP는 전송거리 이내의 무선 랜 사용자들이 인터넷 접속 및 네트워크를 이용할 수 있도록 전파를 보내는 장비로서 휴대폰의 기지국 또는 유선 네트워크의 허브와 같은 역할을 한다. ISP(Internet Service Provider)에서 제공하는 무선초고속인터넷 서비스 역시 서비스 지역 내에 AP라는 장비가 이미 설치되어 있다.
단말은 무선네트워크 통신을 수행하기 위해서 무선 랜 카드 등을 장착하고 있어야 하며, PC(노트북 포함), 셀룰러 폰 또는 PDA 등이 있다.
오늘날 가장 많이 사용되는 무선 랜 표준은 IEEE 802.11인데, IEEE 802.11 표준에는 무선 랜을 구성하는 물리 계층과 매체 접근 제어(Medium Access Control)에 관한 규정이 정의되어 있다.
매체 접근 제어 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다.
IEEE 802.11 네트워크의 기본 구성 블록은 기본 서비스 셋(Basic Service Set, 이하 "BSS"라 칭한다)이다. IEEE 802.11 네트워크에는 BSS 내에 있는 단말들이 서로 간에 직접 통신을 수행하는 독립 네트워크(Independent BSS)와 단말이 BSS 내외의 단말과 통신을 수행하는 과정에서 AP가 개입되는 인프라스트럭처 네트워크(Infrastructure BSS)와 BSS와 BSS를 연결함으로써 서비스영역을 확장시키는 확장 서비스 셋(Extended Service Set)이 있다.
일반적으로 IEEE 802.11 기반 무선 랜(Wireless LAN) 시스템은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 기반으로 매체에 접근하며 각 AP(Access Point)가 서로 독립적으로 동작한다. 즉, 무선 랜 시스템은 별도의 장치에 의해서 채널을 할당하는 방식이 아니며 AP가 Power ON할 때 운용자 또는 채널 할당 알고리즘에 의해 각 AP가 독립적으로 채널을 선택한다. 따라서 많은 무선 랜 시스템이 존재하는 상황에서는 각 BSS에서 사용하는 채널이 중복될 가능성이 많다. 채널이 중복되면 인접한 BSS간에 간섭이 발생하게 된다.
동일한 BSS 내에 속한 WLAN 통신 장치들이 규칙에 따라 통신을 하고 있는 상태에서 동일한 BSS 내에 속하지 않는 전파 방사 장치들이 충분히 영향을 미칠 수 있는 근거리에서 규칙에 관계없이 전파를 방사하고 있다면 WLAN 통신 장치들은 통신에 장애를 받게 된다.
기존의 간섭 환경 무선랜 네트워크에서는 CSMA을 이용하여 서로 간의 간섭을 회피하는 방식을 적용하였다. 하지만 CSMA 방식의 프로토콜에서는 전체 네트워크의 degrees-of-freedom(DoF)이 AP의 안테나 개수에 국한되게 된다.
일실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계; 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계; 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계; 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 단계; 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계; 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 복수의 단말 장치들로부터 수신하는 단계; 및 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계; 상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 단계; 및 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 상기 대기 시간 동안 상기 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 메시지는 상기 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 액세스 포인트는, 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 통신부; 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단말 장치 선택부; 및 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 전송 전력 조절부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 액세스 포인트는, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 주파수 밴드 분할부를 더 포함할 수 있고, 상기 단말 장치 선택부는 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다.
일실시예에 따른 단말 장치는, 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 피드백 정보 생성부; 상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 대기 시간 설정부; 및 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 무선 랜의 간섭 환경의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 액세스 포인트의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 단말 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 IEEE 802.11ac의 채널 사용 범위를 도시한 도면이다.
도 5은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬 방법의 전체적인 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬의 프로토콜을 도시한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 피드백을 포함하는 CTS(clear to send) 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 9는 일실시예에 따른 단말 장치에 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 10은 일실시예에 따른 SINR 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일실시예에 따른 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
WLAN에서 간섭 정렬(Interference Alignment; IA)을 이용할 경우, 간섭 네트워크의 각 수신단이 받는 간섭 신호들을 제한된 차원(dimension)을 갖는 공간에 맵핑(mapping)함으로써 전체 네트워크 상의 DoF(degrees-of-freedom)를 간섭 액세스 포인트(Access Point; AP)의 개수에 비례하여 증가시킬 수 있고, 최종적으로는 네트워크 환경의 전송률(sum-rate)을 증가시킬 수 있다.
간섭 정렬은 다양한 다이버시티(diversity) 측면을 이용하여 구현될 수 있다. 간섭 정렬 중 기회적 간섭 정렬(Opportunistic Interference Alignment; OIA) 방법에서는, 멀티유저 다이버시티(multiuser diversity)를 이용하여 많은 단말 장치들 중에서 가장 간섭이 잘 정렬되어 있는 단말 장치에 전송의 기회를 제공하는 것에 의해 전체 네트워크의 DoF를 향상시킬 수 있다. 기회적 간섭 정렬은 우선순위가 높은 단말 장치의 신호에 우선순위가 낮은 단말 장치의 간섭 신호가 영향을 주지 않도록 정렬시켜서 송신하는 방법이다. 기회적 간섭 정렬의 경우, 가장 간섭이 잘 정렬되는 단말 장치만 찾으면 되기 때문에 프로토콜의 설계 방법에 따라 적은 피드백 오버헤드(feedback overhead)만을 가지고도 간섭 정렬을 구현할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 다음과 같은 사항을 가정한다. 하지만, 본 발명의 범위가 아래의 가정들에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
(i) 액세스 포인트(Access Point; AP)와 단말 장치(또는 스테이션(Station; STA)) 간의 채널은 상향 링크(uplink) 및 하향 링크(downlink)에 대해 동일하다고 가정한다. 즉, 채널 상호성(channel reciprocity)이 있다고 가정한다.
(ii) 송신 기회를 얻은 각 단말 장치는 동일 시간에 AP로부터 하나의 심볼 스트림(symbol stream)을 서비스 받을 수 있다고 가정한다. 단말 장치는 사용자에 대응할 수 있다.
(iii) 단말 장치는 AP에서 지정한 전송 벡터 공간(transmission vector space)에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)를 계산할 수 있다고 가정한다. 또한, 단말 장치는 다른 AP로부터의 간섭(interference), 동일 AP 네트워크에서의 사용자 간 간섭(inter-user interference; IUI)으로 인한 간섭 누출(leakage of interference, LIF)을 계산할 수 있다고 가정한다. 전송 벡터 공간은 액세스 포인트가 전송을 위해 사용하는 신호 벡터의 정보를 포함할 수 있다. LIF는 단말 장치들 사이의 채널들이 얼마나 딥 페이드(deep fade)에 있는지를 나타낼 수 있다. AP는 단말 장치의 SINR 정보 및 LIF 정보 등을 이용하여 MU-MIMO 시스템의 신호 전송 전력을 제어할 수 있다.
(iv) 간섭 네트워크(interfering network)에서 피드백(feedback) 정보들은 시간적으로 분리되어 전송되기 때문에, 각 AP들은 자신이 속한 네트워크 및 다른 간섭 네트워크의 피드백 정보를 모두 수신할 수 있다고 가정한다.
(v) 노이즈 분산(noise variance)은 다음의 수학식 1을 따른다고 가정한다.
Figure pat00001
수학식 1에서,
Figure pat00002
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서의 노이즈 벡터(noise vector)를 나타낸다. E는 에너지를 나타내고, H는 채널 매트릭스(channel matrix)를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 무선 랜의 간섭 환경의 일례를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 무선 전송 환경은 AP의 수가 2개이고, AP 네트워크당 단말 장치(STA)의 수가 3개이며, 각 AP의 안테나 수가 4개이고, 단말 장치의 안테나 수가 3개인 것을 가정한 것이다.
각각의 AP들은 다중 안테나를 가지고 있고, 단말 장치의 경우도 여러 개의 안테나를 가질 수 있다. WLAN에서는 각 AP 네트워크에 여러 단말 장치들이 접속할 수 있으며, 각 단말 장치는 자신이 속한 AP 네트워크의 AP를 통해 하향링크 메시지 심볼(downlink message symbol)을 수신할 수 있다.
각각의 단말 장치들은 다른 AP 네트워크에 의한 간섭의 영향을 줄이기 위해 메시지 심볼의 수신 과정에서 복수 개의 안테나(multi-antenna)를 이용할 수 있다. 단말 장치는 복수 개의 안테나를 이용함으로써 심볼 디코딩(symbol decoding) 과정에서 간섭의 영향을 줄일 수 있다.
무선 간섭 채널 환경에서는 복수 개의 단말 장치들이 서로 송수신하면서 원하는 신호뿐만 아니라 간섭 신호가 같이 수신될 수 있다. 무선 간섭 채널 환경에서, AP가 자신이 속한 AP 네트워크의 단말 장치들에게 신호를 전송할 경우, 각 단말 장치 측에서 수신된 신호는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00003
수학식 2에서,
Figure pat00004
는 AP 네트워크 g의 단말 장치
Figure pat00005
에서 수신한 신호 벡터를 나타내고,
Figure pat00006
는 단말 장치
Figure pat00007
와 AP
Figure pat00008
간의 무선 채널 매트릭스,
Figure pat00009
는 AP 네트워크 g에서의 s 번째 심볼 스트림을 위한 전송 벡터(transmission vector),
Figure pat00010
는 AP 네트워크 g에 속하는 단말 장치
Figure pat00011
에서의 백색 가우시안 잡음(white Gaussian noise)를 나타낸다. 여기서,
Figure pat00012
는 AP 네트워크 g에서 s 번째 심볼 스트림에 대해 수신 기회를 얻은 단말 장치를 나타낸다.
간섭 환경 다중 AP 네트워크에서 각각의 AP 네트워크의 메시지 심볼 전송이 동시에 일어나는 경우, 간섭 현상으로 인해 전체 네트워크의 처리량(throughput)이 저하될 수 있다. 간섭 현상으로 인한 처리량의 저하를 막기 위해서는 적절한 간섭 조정(coordination)이 필요하다.
기회적 간섭 정렬(OIA)를 이용한 하향링크 MU-MIMO 기반 간섭 조정의 경우, 각 AP에서 다른 AP 네트워크로부터 가장 적은 간섭 영향을 받는 단말 장치를 선택함으로써 간섭으로 인한 처리량의 저하를 막을 수 있다. 기회적 간섭 정렬에서, 단말 장치는 모든 AP로부터 전송 벡터 공간(transmission vector space)에 대한 정보를 수신하면, 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 SINR 값을 결정할 수 있다. 이 때, 단말 장치가 각 심볼 스트림별로 기대할 수 있는 SINR 값은 다음의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00013
수학식 3에서
Figure pat00014
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서 s 번째 메시지 심볼 스트림을 디코딩할 경우의 SINR을 나타낸다.
Figure pat00015
는 AP 네트워크 g의 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림에 의해 메시지를 전송 받을 경우 사용할 수 있는 수신 벡터(receive vector)를 나타낸다.
Figure pat00016
는 Zero-Forcing 또는 MMSE(minimum mean square error)에 기초하여 각 단말 장치에서 계산될 수 있다.
Figure pat00017
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서의 노이즈 벡터를 나타내고,
Figure pat00018
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP
Figure pat00019
간의 채널 매트릭스를 나타낸다.
Figure pat00020
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타내고,
Figure pat00021
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a와 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타낸다.
Figure pat00022
는 AP 네트워크 k에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타내고,
Figure pat00023
은 AP 네트워크 g에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다.
Figure pat00024
는 AP 네트워크 g에서의 s 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다.
각 단말 장치에서 LIF에 의해 영향을 받는 파워는 다음의 수학식 4에 기초하여 추정될 수 있다.
Figure pat00025
수학식 4에서,
Figure pat00026
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림을 디코딩할 경우, 다른 AP 네트워크로부터의 간섭 및 IUI(inter-user interference)의 디코딩 후의 잔여 전력을 나타낸다.
Figure pat00027
는 AP 네트워크 g의 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림에 의해 메시지를 전송 받을 경우 사용할 수 있는 수신 벡터를 나타낸다.
Figure pat00028
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP
Figure pat00029
간의 채널 매트릭스를 나타내고,
Figure pat00030
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타낸다.
Figure pat00031
는 AP 네트워크 k에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타내고,
Figure pat00032
은 AP 네트워크 g에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다
기회적 간섭 정렬 기반의 프로토콜에서는 가장 높은 SINR을 갖는 단말 장치가 메시지 심볼을 수신할 수 있는 기회를 얻음으로써 각 AP 네트워크 간 간섭의 영향을 최소화할 수 있다. 이 때, 각 AP들은 단말 장치의 SINR 정보를 이용하여 단말 장치를 선택할 수 있고, SINR 및 LIF를 이용하여 전력 제어를 수행할 수 있다. 전력 제어를 수행함으로써 좀더 높은 전송 효율이 획득될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 액세스 포인트(210)의 세부 구성을 도시한 도면이다.
액세스 포인트(210)는 복수 개의 단말 장치들이 서로 간섭을 주는 MU-MIMO 시스템에서, 기회적 간섭 정렬을 이용하여 전송률을 증가시킬 수 있다. 액세스 포인트(210)는 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 복수의 단말 장치들 중 해당 액세스 포인트(210)와 통신할 단말 장치를 기회적으로 선택할 수 있다.
도 2를 참조하면, 액세스 포인트(210)는 통신부(230), 단말 장치 선택부(240) 및 전송 전력 조절부(250)를 포함할 수 있다.
통신부(230)는 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 전송 벡터 공간(transmission vector space)을 랜덤하게 선택하고, 선택된 전송 벡터 공간에 대한 정보를 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 서로 직교하는 단위 벡터들을 랜덤으로 생성하고, 생성된 단위 벡터들을 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 임의의 직교 랜덤 빔(orthogonal random beam)의 세트를 선택하여 브로드캐스트할 수 있다.
통신부(230)는 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다. 단말 장치는 액세스 포인트(210)로부터 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 결정할 수 있다. 피드백 정보는 단말 장치에 의해 계산된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 간섭 누출은 액세스 포인트(210)의 서비스 영역 내의 다른 단말 장치에 의한 간섭 및 다른 액세스 포인트에 의한 간섭에 관한 정보를 포함할 수 있다.
피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, 통신부(230)는 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK(acknowledgement) 메시지를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 단말 장치로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지를 수신한 이후에는 해당 서브 채널 또는 스트림에 대한 ACK 메시지를 전송할 수 있다.
단말 장치 선택부(240)는 단말 장치로부터 수신한 피드백 정보에 기초하여 복수의 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림(stream)별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택할 수 있다.
단말 장치 선택부(240)는 다른 네트워크로부터 가장 작은 간섭을 받는 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치 선택부(240)는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비들 중 가장 높은 신호대간섭 잡음비를 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 각 빔(beam)별로 가장 빠르게 CTS 메시지를 전송하는 단말 장치를 데이터를 전송할 단말 장치로 선택할 수 있다. 통신부(230)는 CTS 메시지를 수신하는 경우, 다른 단말 장치들이 해당 빔에 대한 CTS 메시지를 전송하지 않도록 ACK 메시지를 전송할 수 있다.
전송 전력 조절부(250)는 보다 높은 전송 효율을 얻기 위해 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다.
일실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치로부터 수신한 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비의 공평성을 고려하여 각 스트림별로 전송 전력을 제어할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄일 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 복수의 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하고, 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치들로부터 수신한 간섭 누출 값을 이용하여 전체 네트워크에서의 간섭 영향을 알 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 평균 간섭 누출 값에 기초하여 각 스트림별로 단말 장치들이 받게 되는 간섭 누출의 상대적인 영향을 알 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 정보를 모두 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비 및 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다.
통신부(230)는 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 전송 전력 조절부(250)에 의해 조절된 전송 전력에 기초하여 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 전체 주파수 밴드 또는 스트림에 대한 제어 메시지 협상이 종료되는 경우, 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 단말 장치에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다.
전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, 통신부(230)는 MU-MIMO (multi-user multi-input multi-output) 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지에 각 빔별로 선택된 단말 장치의 정보를 포함하여 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트(210)는 주파수 밴드 분할부(220)를 더 포함할 수 있다.
주파수 밴드 분할부(220)는 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할할 수 있다. 이 경우, 통신부(230)는 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. 그리고, 단말 장치 선택부(240)는 서브 채널별로 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 단말 장치(310)의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 단말 장치(310)는 피드백 정보 생성부(320), 대기 시간 설정부(330) 및 통신부(340)를 포함할 수 있다.
통신부(340)는 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신할 수 있다. 통신부(340)는 액세스 포인트로부터 전송 벡터 공간에 대한 정보 또는 임의의 직교 랜덤 빔에 관한 정보를 수신할 수 있다.
피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트로부터 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 스트림별로 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트로부터 수신한 직교 랜덤 빔에 기초하여 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.
피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트에서 지정한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 모든 액세스 포인트로부터 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.
피드백 정보 생성부(320)는 다른 액세스 포인트로부터의 간섭 및 동일 액세스 포인트의 서비스 범위 내에 존재하는 다른 단말 장치의 간섭에 의한 간섭 누출(LIF)를 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 신호 디코딩시에 예상되는 간섭 누출의 양을 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로 생성할 수 있다.
대기 시간 설정부(330)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 대기 시간 설정부(330)는 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 대기 시간을 설정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 대기 시간 설정부(330)는 대기 시간 동안 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 대기 시간 설정부(330)는 대기 시간 동안 액세스 포인트로부터 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다.
통신부(340)는 동일 네트워크에 포함된 다른 단말 장치들로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지 또는 액세스 포인트로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 수신하는 경우, 해당 서브 채널에서는 전송 시간 동안 CTS 메시지를 액세스 포인트에 전송하지 않는다.
단말 장치(310)는 다른 단말 장치들로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지 또는 액세스 포인트로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 통해 각 서브 채널 또는 스트림에 대한 전송 기회의 획득이 가능한지 여부를 결정할 수 있다. 단말 장치(310)는 이미 협상이 끝난 스트림에 대해서는 액세스 포인트에 CTS 메시지를 전송하지 않음으로써 제어 메시지의 플러딩(flooding)을 방지할 수 있다.
통신부(340)는 대기 시간 설정부(330)에 의해 설정된 대기 시간 동안 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않는 경우, 피드백 정보 생성부(320)에 의해 생성된 피드백 정보를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 통신부(340)는 CTS(Clear-to-Send) 메시지 및 피드백 정보를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 통신부(340)는 각각의 서브 채널 또는 스트림별로 피드백 정보를 전송할 수 있다. 통신부(340)는 각각의 서브 채널 또는 스트림 별로 CTS 메시지를 구별하여 전송할 수 있다. 통신부(340)는 CTS 메시지를 전송할 때, 빔에 대한 인덱스, 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로서 전송할 수 있다.
액세스 포인트는 단말 장치(310)로부터 수신한 신호대간섭 잡음비 정보에 기초하여 데이터를 전송할 단말 장치를 선택할 수 있다. 액세스 포인트는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 액세스 포인트는 조절된 전송 전력에 기초하여 선택된 단말 장치에 데이터를 전송할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 IEEE 802.11ac의 채널 사용 범위를 도시한 도면이다.
IEEE 802.11ac의 경우, 최대 160MHz까지 사용할 수 있으며 넓은 대역폭(bandwidth)으로 인해 하나의 단말 장치가 모든 채널을 동시에 사용하는 것은 주파수 선택성(frequency selectivity)에 의해 비효율적일 수 있다. 따라서, AP는 전체 밴드를 여러 개의 서브 채널로 나누어서 OIA 기반의 조정을 하는 것이 바람직하다. 전체 주파수 밴드를 각 서브 채널별로 나누어서 OIA 조정을 하는 경우 크게 두 가지 장점이 존재한다.
첫 번째로, 멀티유저 다이버시티(multiuser diversity)의 효과가 획득될 수 있다. 전체 주파수 밴드를 하나의 단말 장치만 확보하여 이용하는 경우, 일반적으로 단말 장치와 통신하는 AP 사이의 채널에서 딥 페이딩(deep fading)이 발생하는 주파수 구간이 존재할 수 있다. 딥 페이딩이 발생하는 주파수 구간에서는 낮은 SINR로 인해 전체적인 처리량 개선을 기대하기가 어려울 수 있다. 또한, 딥 페이딩이 발생하는 주파수 구간은 간섭 링크(interfering link) 측면에서도 특정 주파수 밴드에서 강한 간섭 레벨을 유발시킬 수도 있다. 이러한 경우 특정 주파수 밴드에서는 다른 네크워크로부터 전달되는 간섭으로 인해 처리량이 저하될 수 있다. 기회적 간섭 정렬 프로토콜(OIA protocol)을 구현하는데 있어, 서브 채널로 나누어 각 서브 채널별 단말 장치 선택을 수행하는 경우, 단말 장치의 수에 따라 딥 페이딩 효과 또는 강한 간섭 효과 등을 방지할 가능성이 높아지고, 이는 전체적인 네트워크의 처리량 증가로 이어질 수 있다.
두 번째로는, 하위 호환성(backward compatibility) 측면에서 IEEE 802.11a의 통신을 보호하면서도 동시에 기회적 간섭 정렬 조정(OIA coordination)을 하는 것이 용이하다는 장점을 가진다. 전체 주파수 밴드를 여러 개의 서브 채널로 나누어서 기회적 간섭 정렬 조정을 수행할 경우, IEEE 802.11a의 단말 장치들이 사용하지 않는 서브 채널에서는 아무런 제약 없이 기회적 간섭 정렬을 조정하는 것이 용이하다.
기존의 IEEE 802.11a 단말 장치가 통신하고 있는 서브 채널에서는 RTS(request to send)-CTS(clear to send) 교환 방식을 통해 기존 IEEE 802.11a 단말 장치와 IEEE 802.11ac 단말 장치가 서로 공존하면서 간섭 영향을 피할 수 있다.
도 5은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬 방법의 전체적인 동작을 도시한 흐름도이다. 도 5는 구체적으로, 하향링크(downlink; DL) MU-MIMO 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(510)에서, 액세스 포인트는 랜덤하게 전송 벡터 공간(transmission vector space)를 결정하고, 결정된 전송 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다.
단계(520)에서, 단말 장치는 스트림별로 예상되는 SINR 및 LIF를 계산하고, 최적의 수신 벡터를 계산할 수 있다.
단계(530)에서, 단말 장치는 SINR 및 LIF를 포함하는 CTS 메시지를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 피드백을 위한 대기 시간은 SINR의 역(inverse)에 의해 결정될 수 있다.
단계(540)에서, 액세스 포인트는 단말 장치로부터 CTS 메시지를 수신하고, SINR에 기초하여 최적의 성능을 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 가장 높은 SINR을 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다.
단계(550)에서, 액세스 포인트는 SINR 및 LIF 중 적어도 하나에 기초하여 파워 조절 조건을 계산할 수 있다. 액세스 포인트는 단말 장치로부터 수신한 SINR, LIF 등의 피드백 정보에 기초하여 파워 조절을 수행할 수 있다. 파워 조절을 통해 전송 전력에 비해 보다 높은 처리량이 획득할 수 있다.
단계(560)에서, 액세스 포인트는 단계(540)에서 선택된 단말 장치에 관한 정보를 단말 장치에 브로드캐스트할 수 있다.
단계(570)에서, 액세스 포인트는 MU-MIMO를 이용하여 단계(540)에서 선택된 단말 장치에 메시지 심볼을 전송할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬의 프로토콜을 도시한 도면이다.
단계(610)에서, AP는 전송 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 자신이 데이터 전송을 위해 사용하는 신호 벡터를 지정해주어야 한다.
단계(620)에서, 단말 장치들은 최적의 수신 벡터를 계산하고, 각 스트림에 대한 SINR 및 LIF를 계산할 수 있다. 단말 장치들은 각 스트림에 대한 수신 벡터를 결합한 이후에 나머지 간섭(remaining interference)의 기대 레벨을 계산할 수 있다.
단계(630)에서, 단말 장치들은 각 스트림에 대한 SINR 및 LIF를 AP에 피드백할 수 있다. 단말 장치가 제어 메시지를 전송하기 위해 대기하는 시간은 SINR의 레벨에 반비례할 수 있다. 예를 들어, AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a의 서브 채널 f 및 스트림 s에 해당하는 SINR이
Figure pat00033
인 경우, 해당 스트림에 대한 피드백을 포함하는 CTS 메시지를 전송하기 위해 AP의 시스템 파라미터의 브로드캐스트 이후의 대기 시간은
Figure pat00034
에 의해 계산될 수 있다. 여기서, Tc는 미리 설정된 상수이다.
Figure pat00035
의 시간 동안 같은 네트워크에 속한 다른 단말 장치들이 스트림 s에 대한 피드백을 전송하지 않을 경우, 단말 장치 a는 해당 스트림에 대해 피드백을 전송할 수 있다. AP는 CTS 메시지를 받은 이후에, 해당 서브 채널 및 스트림에 대한 ACK(acknowledgement) 메시지 또는 CTS 메시지를 다른 단말 장치로부터 수신하는 경우, 해당 서브 채널에 대해서는 해당 통신 구간 동안 CTS 메시지를 송신하지 않는다.
단계(640)에서, AP는 각 스트림에 대한 SINR에 기초하여 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 단말 장치의 SINR 레벨에 따라 각 서브 채널 및 심볼 스트림별로 데이터 서비스를 받을 수 있는 단말 장치를 선택할 수 있다.
기회적 간섭 정렬을 이용한 간섭 조정 과정에서, AP는 LIF의 레벨이 기장 낮은 단말 장치만 식별하면 되기 때문에, 모든 단말 장치들로부터 LIF 값을 수신할 필요는 없다. 데이터 전송을 위한 제어 메시지 협상(control message negotiation) 과정에서 SINR이 가장 높은 단말 장치가 CTS 메시지 및 피드백 전송에 있어 가장 최우선의 우선 순위를 가질 경우, SINR이 높은 단말 장치가 가장 빠른 시간 내에 피드백을 전송할 수 있다. 따라서, 하나의 서브 채널 및 스트림에 대해 하나의 피드백이 전송된 이후 다른 단말 장치들에게 해당 스트림에 대해 피드백을 금지할 경우, 자연스럽게 피드백 구간(feedback duration) 및 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. AP는 SINR 레벨을 이용한 CTS 스케쥴링을 통해 기회적 간섭 정렬을 위한 제어 메시지 오버헤드를 줄일 수 있다.
단계(650)에서, AP는 전송 파워를 조절할 수 있다. AP는 SINR 및 LIF의 레벨에 기초하여 전송 파워를 제어할 수 있다. 각 서브 채널 및 스트림별로 단말 장치에 수신 기회를 할당하기 위해서는 CTS 메시지 역시 각 서브 채널 및 스트림별로 구분지어 전송될 필요가 있다. AP는 SINR 및 LIF의 레벨에 기초하여 전송 파워를 제어하는 것에 의해 전송 전력 대비 처리량을 향상시킬 수 있고, 이는 단말 장치의 배터리 수명 증가로 이어질 수 있다. 또한, 줄어든 전송 전력은 간섭 조정이 되지 않는 다른 네트워크에 대한 간섭 영향을 줄일 수 있다.
단계(660)에서, AP는 단계(640)에서 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 전체 주파수 밴드 및 스트림에 대한 제어 메시지 협상이 끝나는 경우, AP는 기회적 전송(opportunistic transmission)을 위해 선택한 사용자들에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 단말 장치들은 해당하는 서브 채널 및 스트림을 통해 AP로부터 메시지 심볼을 수신할 수 있다.
단계(670)에서, AP는 MU-MIMO를 이용하여 단계(640)에서 선택된 단말 장치에 메시지 심볼을 전송할 수 있다.
도 7은 일실시예에 따른 피드백을 포함하는 CTS(clear to send) 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 복수의 단말 장치(또는 스테이션, STA)가 있을 대의 스트림별 CTS 메시지의 전송 과정을 나타내고 있다. 각 스테이션은 스트림별 CTS 메시지를 전송하기까지 기대라는 대기 시간(waiting time)을 공통된 상수를 갖고 초기 SINR에 반비례하게 결정할 수 있다. 만약 해당 스트림에 대해 하나의 스테이션이 가장 빨리 CTS 메시지를 전송하는 경우, 해당 스테이션의 SINR이 가장 높은 것으로 결정할 수 있다고, 각 AP에서 결정한 전송 벡터 공간들에 대해 간섭 정렬이 가장 잘 이루어져 있다고 볼 수 있다. 따라서, 동일한 네트워크 상의 스테이션들은 하나의 스테이션이 하나의 스트림에 대한 CTS 메시지를 송신할 경우 다른 스테이션들은 추가적으로 AP에 CTS 메시지를 전송하지 않는다.
도 8은 일실시예에 따른 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(810)에서, AP는 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. AP는 전송 벡터 공간을 랜덤하게 선택하고, 선택된 전송 벡터 공간을 브로드캐스트할 수 있다. AP는 서로 직교하는 단위 벡터들을 랜덤으로 생성하고, 생성된 단위 벡터들을 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 랜덤하게 메시지를 전송하는 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 임의의 직교 랜덤 빔의 세트를 선택하여 브로드캐스트할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, AP는 랜덤 빔을 브로드캐스트하기 전에, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할할 수 있다. 이후, AP는 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 서브 채널별로 단말 장치를 선택할 수 있다.
단계(820)에서, AP는 단말 장치들로부터 피드백 정보(또는 CTS 메시지)를 수신할 때까지 대기할 수 있다.
단계(830)에서, AP는 수신된 CTS 메시지가 자신을 목표로 전송된 것인지 여부를 결정할 수 있다. AP는 각 서브 채널 및 스트림 별로 피드백 정보가 포함된 CTS 메시지를 수신할 수 있다.
수신된 CTS 메시지가 자신을 목표로 하는 것인 경우, 단계(840)에서 AP는 기회적 전송을 위한 단말 장치를 선택하고, ACK 신호를 전송할 수 있다. 또한, 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, AP는 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 전송할 수 있다. AP는 단말 장치들로부터 수신한 피드백 정보를 이용하여 각 스트림별로 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택할 수 있다.
AP는 다른 네트워크로부터 가장 작은 간섭을 받는 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, AP는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비들 중 가장 높은 신호대간섭 잡음비를 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다.
단계(850)에서, AP는 모든 스트림에 대해 단말 장치가 선택되었는지 여부를 결정할 수 있다.
모든 스트림에 대해 단말 장치가 선택된 경우, 단계(860)에서 AP는 각 스트림에 대한 전송 전력을 조절할 수 있다. AP는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다.
예를 들어, AP는 단말 장치 선택부에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄일 수 있다. 다른 예로, AP는 복수의 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하고, 단말 장치 선택부에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 또 다른 예로, AP는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 정보를 모두 이용하여 전송 전력을 조절할 수도 있다.
단계(870)에서, AP는 선택된 단말 장치에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. AP는 제어 메시지 협상 단계 이후에 선택된 단말 장치들의 정보를 브로드캐스트함으로써 모든 제어 메시지 협상이 끝났음과 동시에 통신 단계로 접어든 것을 단말 장치에 알릴 수 있다. 전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, AP는 MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송할 수 있다.
단계(880)에서, AP는 MU-MIMO를 이용하여 메시지를 전송할 수 있다. AP는 조절된 전송 전력에 기초하여 선택된 단말 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
도 9는 일실시예에 따른 단말 장치에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
단계(910)에서, 단말 장치는 AP로부터 랜덤 빔을 수신할 때까지 대기할 수 있다. 단말 장치는 AP로부터 AP가 지정한 전송 벡터 공간 정보 또는 임의의 직교 랜덤 빔에 관한 정보를 수신할 때까지 대기할 수 있다.
단계(920)에서, 단말 장치는 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 각 스트림에 대한 대기 시간, SINR, LIFs를 계산할 수 있다. 단말 장치는 스트림별로 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 액세스 포인트로부터 수신한 직교 랜덤 빔에 기초하여 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.
단말 장치는 액세스 포인트에서 지정한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 단말 장치는 모든 액세스 포인트로부터 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.
단말 장치는 다른 액세스 포인트로부터의 간섭 및 동일 액세스 포인트의 서비스 범위 내에 존재하는 다른 단말 장치의 간섭에 의한 간섭 누출(LIF)를 결정할 수 있다. 단말 장치는 신호 디코딩시에 예상되는 간섭 누출의 양을 결정할 수 있다. 단말 장치는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로 생성할 수 있다.
단계(930)에서, 단말 장치는 SINR에 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 대기 시간을 설정할 수 있다.
단계(940)에서, 단말 장치는 각 스트림에 대한 대기 시간 동안 대기할 수 있다.
단계(945)에서, 단말 장치는 다른 단말 장치로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지를 수신하였는지 여부를 결정할 수 있다.
단말 장치가 CTS 메시지를 수신한 경우, 단계(950)에서 단말 장치는 수신한 CTS 메시지가 동일 네트워크 내에 속한 다른 단말 장치로부터 전송된 것인지 여부를 결정할 수 있다. 단말 장치는 AP의 ACK 메시지나 다른 단말 장치의 CTS 메시지를 통해 각 서브 채널 및 스트림에 대한 전송 기회 획득 가능 여부를 식별할 수 있다.
수신한 CTS 메시지가 동일 네트워크 내에 속한 다른 단말 장치로부터 전송된 경우, 단계(960)에서 단말 장치는 대응하는 스트림에 대한 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다. 단말 장치는 이미 협상이 끝난 스트림에 대해서는 CTS 메시지를 보내지 않음으로써(해당하는 스트림에 대해 대기 시간을 무한대로 설정) 제어 메시지의 플러딩(flooding)을 방지할 수 있다.
다시 단계(945)로 돌아가서, 단말 장치가 CTS 메시지를 수신하지 않은 경우 단계(965)에서 단말 장치는 AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신하였는지 여부를 결정할 수 있다.
AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신한 경우, 단계(980)에서, 단말 장치는 AP로부터 MU-MIMO 신호를 수신하고, 수신한 MU-MIMO 신호가 자신을 목적으로 하는 경우에 수신한 MU-MIMO 신호를 디코딩할 수 있다.
다시 단계(965)로 돌아가서, 단말 장치가 AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신하지 않은 경우, 단계(970)에서 단말 장치는 대응하는 서브 채널에 대한 CTS 메시지를 AP에 전송할 수 있다. CTS 메시지에는 단말 장치가 결정한 피드백 정보가 포함될 수 있다.
AP는 제한된 피드백 정보만을 이용하여 전송 파워를 조절할 수 있다. AP는 단말 장치들의 SINR 정보 또는 단말 장치 단에서 간섭 제거 후 잔류(residual) LIF의 양에 대한 정보만을 이용하여 전송 파워를 조절할 수 있다. 도 10은 AP가 단말 장치들의 SINR 정보를 이용하여 전송 파워를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 잔류 LIF의 양에 대한 정보를 이용하여 전송 파워를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따른 SINR 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
SINR 기반의 전송 전력 제어 방법의 경우, AP는 단말 장치들의 SINR 공평성(fairness) 정도를 고려하여 각 스트림별 전송 파워를 제어할 수 있다. 각 AP에서 각 스트림별로 단말 장치들을 선택할 경우, 각 선택된 단말 장치들은 서로 다른 SINR 값을 가지게 된다. 이 때, 주어진 SINR 값을 이용하여 파워 조절을 수행하는 경우 전송 파워 대비 좀더 높은 처리량을 얻을 수 있다.
각 선택된 단말 장치들은 서로 다른 SINR 값을 가지며, 단말 장치의 공평성 정도를 고려하기 위해 각 단말 장치의 파워를 선택된 단말 장치들 중 가장 낮은 SINR을 기준으로 전송 파워를 줄인다.
예를 들어, 액세스 포인트는 다음의 수학식 5에 기초하여 전송 파워를 조절할 수 있다.
Figure pat00036
수학식 5에서,
Figure pat00037
는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 결정된 SINR 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다.
Figure pat00038
는 선택된 단말 장치들의 SINR 최대값들 중 가장 작은 값을 나타내고,
Figure pat00039
는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 선택된 단말 장치의 SINR 최대 값을 나타낸다.
각 단말 장치들에게 전송하는 전력을 줄임으로써 간섭의 레벨은 감소될 수 있다. 이에 따라 낮은 SINR을 갖는 단말 장치들은 줄어든 간섭의 영향으로 인해 달성할 수 있는 처리량이 크게 증가할 수 있다. 반면에, 높은 SINR을 갖는 단말 장치들은 줄어든 전송 전력으로 인해 데이터 레이트가 약간 감소할 수 있다. 하지만, 일반적인 달성 가능한 처리량은
Figure pat00040
과 같이 주어지고, SINR 값이 높을수록 데이터 레이트의 감소가 작아질 수 있다. 즉, 높은 SINR 영역의 단말 장치에서 일어나는 데이터 레이트의 감소가 낮은 SINR 영역의 단말 장치에서 일어나는 데이터 레이트 증가에 비해 작아지게 되고, 최종적으로는 전체 네트워크의 처리량이 증가할 수 있다.
도 11은 일실시예에 따른 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
LIF 기반의 전송 전력 제어 방법의 경우, AP는 각 단말 장치들의 LIF를 분석하고, 이를 기반으로 간섭의 영향이 큰 스트림에 대해 전송 파워를 줄임으로써 전체적인 처리량을 개선시킬 수 있다.
도 11은 각 단말 장치들의 간섭 영향을 도시하고 있다. 각 단말 장치가 받게 되는 LIF의 영향은 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00041
Figure pat00042
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 d와 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타내고,
Figure pat00043
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 d와 AP k 간의 채널 매트릭스를 나타낸다.
Figure pat00044
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 선택된 단말 장치를 나타낸다
수학식 6을 이용하여 각 단말 장치들은 자신이 받게 되는 LIF 레벨을 계산할 수 있다. 각 단말 장치들은 AP에 CTS 메시지를 전송할 때 계산한 LIF 레벨 정보를 피드백 정보로써 포함하여 전송할 수 있다. AP는 각 단말 장치들로부터 수신한 LIF 레벨 정보를 이용하여 전체 네트워크에서의 간섭 정도를 식별할 수 있다. 평균화된 LIF 레벨의 값은 다음의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00045
Figure pat00046
는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다. K는 전체 네트워크에서 AP의 개수를 나타내고, S는 각 AP당 MU-MIMO 스트림의 개수를 나타낸다.
Figure pat00047
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 선택된 단말 장치를 나타낸다.
전체로 평균화된 LIF 값을 구하면, 각 스트림별로 사용자들이 받게 되는 LIF의 상대적인 영향을 알 수 있다. AP는 LIF의 상대적인 영향에 기초하여 각 스트림별 파워 조절을 다음의 수학식 8에 따라 수행할 수 있다.
Figure pat00048
Figure pat00049
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 결정된 LIF 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다.
Figure pat00050
는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다.
수학식 8에서 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값(평균 간섭 누출 값)보다 큰 경우, 해당하는 스트림이 상대적으로 다른 스트림의 전송에 간섭을 덜 주는 것으로 이해될 수 있다. 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 큰 경우, AP는 해당 스트림에 대해서는 파워 감소(power reduction)을 작게하거나 또는 파워 감소를 수행하지 않을 수 있다.
반대로, 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 작은 경우, 해당하는 스트림이 상대적으로 다른 스트림의 전송에 많은 영향을 주는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 작은 경우, AP는 파워 감소의 정도를 크게 하는 것에 의해 전반적인 간섭 영향의 밸런스를 조정할 수 있다. AP가 단말 장치의 LIF 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 것에 의해 네트워크 처리량이 향상될 수 있다.
SINR 기반의 전송 전력 제어 방법 및 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 종합하면 다음의 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00051
Figure pat00052
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 조절된 전송 전력을 나타내고,
Figure pat00053
는 조절되기 전의 원래(original) 전송 전력을 나타낸다.
Figure pat00054
는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 결정된 SINR 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이고,
Figure pat00055
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 결정된 LIF 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다.
Figure pat00056
는 선택된 단말 장치들의 SINR 최대값들 중 가장 작은 값을 나타내고,
Figure pat00057
는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 선택된 단말 장치의 SINR 최대 값을 나타낸다.
Figure pat00058
는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다.
실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (27)

  1. 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법에 있어서,
    랜덤 빔을 브로드캐스트(broadcast)하는 단계;
    상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계;
    상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계;
    상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및
    상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR) 및 간섭 누출(Leakage of Interference; LIF) 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄이는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하는 단계; 및
    상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 상기 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는,
    상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비 및 상기 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림(stream)별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트하는 단계
    를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계는,
    전송 벡터 공간(transmission vector space)을 랜덤하게 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 전송 벡터 공간에 대한 정보를 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 간섭 누출은,
    상기 액세스 포인트의 서비스 영역 내의 다른 단말 장치에 의한 간섭 및 다른 액세스 포인트에 의한 간섭에 관한 정보를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK(acknowledgement) 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, MU-MIMO (multi-user multi-input multi-output) 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  13. 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법에 있어서,
    전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 단계;
    서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계;
    상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 복수의 단말 장치들로부터 수신하는 단계; 및
    상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  14. 단말 장치에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법에 있어서,
    액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계;
    상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 단계; 및
    상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 대기 시간 동안 상기 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계
    를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계
    를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 대기 시간을 설정하는 단계는,
    상기 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 상기 대기 시간을 설정하는 단계
    를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는,
    신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 전송하는 단계는,
    각각의 서브 채널 또는 스트림별로 피드백 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기회적 간섭 정렬 방법.
  20. 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 통신부;
    상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단말 장치 선택부; 및
    상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 전송 전력 조절부
    를 포함하는 액세스 포인트.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전송 전력 조절부는,
    상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  23. 제20항에 있어서,
    전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 주파수 밴드 분할부
    를 더 포함하고,
    상기 단말 장치 선택부는, 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.
  24. 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 피드백 정보 생성부;
    상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 대기 시간 설정부; 및
    상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 통신부
    를 포함하는 단말 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 대기 시간 설정부는,
    상기 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 상기 대기 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 대기 시간 설정부는,
    상기 대기 시간 동안 상기 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 대기 시간 설정부는,
    상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 ACK(acknowledgement) 메시지를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하고,
    상기 ACK 메시지는, 상기 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말 장치.
KR1020140035951A 2013-04-01 2014-03-27 Mu-mimo 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치 KR102164972B1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160060585A (ko) * 2014-11-20 2016-05-30 한국전자통신연구원 무선 랜에서의 기회적 간섭 정렬 방법

Citations (4)

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