KR20150006898A - Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링 - Google Patents

Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링 Download PDF

Info

Publication number
KR20150006898A
KR20150006898A KR1020147036616A KR20147036616A KR20150006898A KR 20150006898 A KR20150006898 A KR 20150006898A KR 1020147036616 A KR1020147036616 A KR 1020147036616A KR 20147036616 A KR20147036616 A KR 20147036616A KR 20150006898 A KR20150006898 A KR 20150006898A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
feedback
base station
user equipment
channel
control information
Prior art date
Application number
KR1020147036616A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101536551B1 (ko
Inventor
자에쉬 에이치. 코테차
카이빈 후앙
Original Assignee
애플 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 애플 인크. filed Critical 애플 인크.
Publication of KR20150006898A publication Critical patent/KR20150006898A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101536551B1 publication Critical patent/KR101536551B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H04B7/0478—Special codebook structures directed to feedback optimisation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0658—Feedback reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0417—Feedback systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
    • H04B17/24—Monitoring; Testing of receivers with feedback of measurements to the transmitter
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0639—Using selective indices, e.g. of a codebook, e.g. pre-distortion matrix index [PMI] or for beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0636—Feedback format
    • H04B7/0643—Feedback on request
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H04L43/0852—Delays
    • H04L43/0864—Round trip delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0078—Timing of allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0091—Signaling for the administration of the divided path
    • H04L5/0094—Indication of how sub-channels of the path are allocated
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03777—Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the signalling
    • H04L2025/03802—Signalling on the reverse channel
    • H04L2025/03808—Transmission of equaliser coefficients
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/0075—Allocation using proportional fairness

Landscapes

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

Abstract

폐루프 무선 통신 시스템(200)에서, 수신 장치들이 불필요하게 프리코딩 정보를 송신 장치(302)에 피드백하지 않도록 피드백을 제어하기 위해 복수의 수신기들(304.1 - 304.3) 각각으로부터의 피드백이 스케줄링되는 코드북 기반의 피드백(201.1) 제어 메커니즘이 제공된다. 피드백은 각 수신기가 프리코딩 정보(201.1)를 피드백하는 때를 제어하기 위한 스케줄(310)을 확립하고 분배하는 것에 의해, 또는 피드백이 허용되기 전에 만족되어야 하는 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드(704, 706)를 확립하고 분배하는 것에 의해 제어될 수 있다.

Description

ＭＩＭＯ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링{FEEDBACK SCHEDULING TO REDUCE FEEDBACK RATES IN MIMO SYSTEMS}
본 발명은 일반적으로 정보 처리의 분야에 관한 것이다. 하나의 양태에서, 본 발명은 복수의 수신기들로부터의 피드백을 스케줄링하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 지정된 전자기 주파수 스펙트럼 내에서 신호들을 송신하고 수신하지만, 전자기 주파수 스펙트럼의 용량은 제한된다. 무선 통신 시스템들에 대한 수요가 계속해서 확장함에 따라, 스펙트럼 이용 효율을 개선하려는 도전들이 증가하고 있다. 잡음 및 간섭에 대한 시스템들의 민감도를 감소시키고 송신들의 전력을 제한하면서 시스템들의 통신 용량을 개선하기 위해, 다수의 송신 안테나들 및 다수의 수신 안테나들을 포함하는 송신 방법인, MIMO(Multiple Input Multiple Output)와 같은 다수의 무선 통신 기법들이 제안되었다. 다양한 송신 전략들은 송신 어레이에게 각 송신 안테나 엘리먼트와 각 수신 안테나 엘리먼트 사이의 채널 응답에 관하여 어느 정도의 지식(some level of knowledge)을 갖도록 요구하고, 종종 "폐루프"(closed-loop) MIMO로 지칭된다. 예를 들면, 송신 채널 특성들을 고려하기 위해 송신기에서 프리코딩(precoding)을 적용함으로써 스펙트럼 이용 효율을 개선하고, 그에 의해 데이터 레이트들(data rates) 및 링크 신뢰도를 개선하기 위해 폐루프 시스템들로서 SDMA(space division multiple access) 시스템들이 구현될 수 있다. SDMA 기반의 방법들은 IEEE 802.16 및 3GPP(the 3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 플랫폼과 같은 몇몇의 최근 생겨난 표준들에서 채택되었다.
도 1은 제1 안테나 어레이(106)를 갖는 송신기(102)가 제2 안테나 어레이(108)를 갖는 수신기(104)와 통신하는 무선 통신 시스템(100)을 도시하고, 여기서 각 안테나 어레이는 하나 이상의 안테나를 포함한다. 통신 시스템(100)은, MIMO 시스템, SDMA 시스템, CDMA 시스템, OFDMA 시스템, OFDM 시스템 등을 포함하나 이들에 제한되지 않는, 임의의 유형의 무선 통신 시스템일 수 있다. 통신 시스템(100)에서, 송신기(102)는 기지국으로서 기능할 수 있는 반면 수신기(104)는 가입자국(subscriber station)으로서 기능하고, 이 가입자국은 휴대폰(cellular telephone), 무선 구비(wireless equipped) 컴퓨터 시스템, 및 무선 PDA(wireless personal digital assistant)와 같은 사실상 임의의 유형의 무선 일방(one-way) 또는 양방(two-way) 통신 장치일 수 있다. 물론, 수신기/가입자국(104)은 또한 송신기/기지국(102)에 의해 수신되는 신호들을 송신할 수 있다. 송신기(102)와 수신기(104) 사이에 통신되는 신호들은 음성, 데이터, 전자 메일, 비디오, 및 다른 데이터, 음성, 및 비디오 신호들을 포함할 수 있다. 동작시에, 송신기(102)는 신호 데이터 스트림(예를 들면, 신호 s1)을 하나 이상의 안테나(106)를 통하여 및 채널 H 1을 통하여 수신기(104)에 송신하고, 수신기(104)는 하나 이상의 수신 안테나(108)로부터의 수신된 신호들을 조합하여 송신된 데이터를 재구성한다. 신호 s1을 송신하기 위해, 송신기(102)는 신호 s1에 대한, 벡터 x 1으로 표현되는, 송신 신호를 준비한다. (주: 소문자 굵은 활자( bold ) 변수들은 벡터들을 나타내고 대문자 굵은 활자( BOLD ) 변수들은 행렬들을 나타낸다). 송신 신호 벡터 x 1은 채널 행렬 H 1에 의해 표현되는 채널을 통하여 송신되고, 수신기(104)에서 수신 신호 벡터 y 1 = H 1 x 1 + n 1(여기서 n은 공동 채널(co-channel) 간섭 또는 잡음을 나타낸다)으로서 수신된다. 채널 행렬 H 1은 송신기 안테나 어레이(106)와 가입자국 안테나 어레이(108) 사이의 채널 이득을 나타낸다. 따라서 채널 행렬 H 1은 복소수 계수들의 k × N 행렬에 의해 표현될 수 있고, 여기서 N은 기지국 안테나 어레이(106) 내의 안테나들의 수이고 k는 가입자국 안테나 어레이(108) 내의 안테나들의 수이다. k의 값은 각 가입자국에 대하여 고유할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 채널 행렬 H 1은 대신에 복소수 계수들의 N × k 행렬에 의해 표현될 수 있고, 이 경우 행렬 조작 알고리즘들은 그에 따라서, 예를 들면, k × N 채널 행렬 상의 우측 고유 벡터(singular vector) 계산이 N × k 채널 행렬 상의 좌측 고유 벡터 계산이 되도록 조정된다. 채널 행렬 H 1의 계수들은, 적어도 부분적으로, 신호가 송신되는, 공기와 같은, 매질의 송신 특성에 의존한다. 채널 행렬 H 1 계수들을 결정하기 위해, 알려진 파일럿 신호를 수신기에 송신하여, 수신기가, 그 파일럿 신호를 아는 상황에서, 잘 알려진 파일럿 추정 기법들을 이용하여 채널 행렬 H 1의 계수들을 추정할 수 있게 하는 것과 같은 다양한 방법들이 수신기에서 이용될 수 있다. 다르게는, 송신기와 수신기 사이의 채널이 양쪽 방향에서 상호적(reciprocal)인 경우, 실제 채널 행렬 H 1은 수신기에게 알려지고 송신기에게도 알려질 수 있다.
MIMO의 이익들은 수신기(104)만이 통신 채널을 아는 경우에 실현 가능하지만, 이들 이익들은 송신기(102)가 각 송신 안테나 엘리먼트와 각 수신 안테나 엘리먼트 사이의 채널 응답에 관하여 어느 정도의 지식을 갖는 경우 "폐루프" MIMO 시스템들에서 더욱 강화된다. 프리코딩 시스템들은 CSIT(channel-side information at the transmitter)를 이용하는 폐루프 시스템들의 예시의 응용들을 제공한다. 프리코딩 시스템들에 의하면, 다양한 통신 시스템들에서 송신 신호를 송신 안테나 어레이(106)로부터 송신하기 전에 송신 신호에 영향을 주기 위해 CSIT가 이용될 수 있다. 예를 들면, 프리코딩 기법들은 한쪽의 입력 신호를 다른 쪽의 채널에 최적으로 매칭시키는 멀티-모드 빔포머 함수(multi-mode beamformer function)를 제공할 수 있다. 채널 조건들이 불안정하거나 알려지지 않은 경우에는, 공간 다중화(spatial multiplexing)와 같은 개루프(open loop) MIMO 기법들이 이용될 수 있다. 그러나, 채널 조건들이 송신기에 제공될 수 있는 경우에는, 프리코딩과 같은 폐루프 MIMO 방법들이 이용될 수 있다. 프리코딩 기법들은 송신 신호를 직교 공간 스트림/빔들(orthogonal spatial stream/beams)로 분리(decouple)하기 위해 이용될 수 있고, 또한 채널이 강한 빔들을 따라서 더 많은 전력을 송신하고, 약한 것을 따라서는 더 적은 전력을 송신하거나 전력을 송신하지 않고, 그에 따라 데이터 레이트들 및 링크 신뢰도를 개선함으로써 시스템 성능을 강화하기 위해 이용될 수 있다. 멀티-스트림 송신 및 전력 할당 기법들에 더하여, AMC(adaptive modulation and coding) 기법들이 송신 신호를 어레이(106) 상에서 송신하기 전에 송신 신호에 영향을 주기 위해 CSIT를 이용할 수 있다.
종래의 폐루프 MIMO 시스템들에 의하면, 업링크 사운딩 기법들(uplink sounding techniques)을 이용함으로써(예를 들면, TDD(Time Division Duplexing) 시스템들에서) 송신기에서 풀 브로드밴드 채널(full broadband channel) 지식이 획득될 수 있다. 다르게는, MIMO 시스템들에서(예를 들면, TDD 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 시스템들에서) 송신기에 채널 정보를 피드백하기 위해 채널 피드백 기법들이 이용될 수 있다. 저 레이트(low rate) 피드백 채널 상에서 프리코딩을 구현하는 하나의 방법은 풀 채널 피드백(full channel feedback)에 비하여 피드백의 양을 감소시키기 위해 코드북 기반의 프리코딩(codebook-based precoding)을 이용하는 것이다. 그러나, 피드백 정보를 양자화하기 위해 코드북 기반의 기법들이 이용되는 경우에도, 다수의 수신기들로부터의 피드백은 업링크 병목(uplink bottleneck)을 초래할 수 있다. 구체적으로, 모든 사용자들에게 피드백하게 하는 것은 전체 피드백 레이트가 사용자들의 수에 따라 선형으로 증가하게 하여, (예를 들면, 3GPP LTE에 의해 제안되는 바와 같이) 모든 사용자들에 의해 공유되는 업링크 제어 채널에 부담을 준다.
따라서, 링크 성능에서 최소의 손실을 유지하면서 송신기에 채널 정보를 제공하는 효율적인 피드백 스케줄링 방법이 요구된다. 또한 업링크 성능의 저하를 피하고 긴 피드백 지연을 감소시키는 개선된 피드백 제어 시스템이 요구된다. 또한, 업링크 성능 손실 및 피드백 지연을 감소시키기 위해 평균 프리코더 피드백 레이트를 감소시키는 시스템 및 방법이 요구된다.
종래의 프로세스들 및 기술들의 추가적인 한계 및 불리점들은 다음에 오는 도면들 및 상세한 설명을 참조하여 본 출원의 나머지를 세밀히 검토한 후에 이 기술 분야의 숙련자에게 명백해질 것이다.
링크 성능에서 최소의 손실을 유지하면서 송신기에 채널 정보를 제공하는 효율적인 피드백 스케줄링 방법이 요구된다.
바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명이 다음의 도면들과 함께 고려될 때, 본 발명이 이해될 수 있고, 그의 다수의 목적들, 특징들 및 이점들이 얻어질 수 있다.
(종래 기술로 표시된) 도 1은 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 복수의 수신기 국들로부터 송신기 국으로의 피드백을 코디네이트하기 위해 스케줄링 모듈이 이용되는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 3은 복수의 수신기들로부터의 피드백 동작들을 제어하기 위해 스케줄링 모듈을 이용하는 송신기의 블록도를 도시한다.
도 4는 라운드-로빈 스케줄러(round-robin scheduler)를 이용하는 피드백 제어 동작을 도시한다.
도 5는 수신기 피드백을 스케줄링하기 위한 제1 예시의 플로우 방법을 도시한다.
도 6은 피드백을 동기화하기 위해 미리 결정된 스케줄을 이용하는 피드백 제어 시스템과 비동기식 피드백 시스템의 시뮬레이션된 비교를 도시한다.
도 7은 수신기 피드백을 제어하기 위한 제2 예시의 플로우 방법을 도시한다.
도 8은 메트릭 기반의 스케줄러(metric-based scheduler)를 이용하는 피드백 제어 시스템에서 스케줄링된 사용자의 누적 밀도 함수(cumulative density function)의 플롯을 도시한다.
도 9는 메트릭 기반의 스케줄러를 이용하는 피드백 제어 시스템에 대한 피드백 감소 팩터(feedback reduction factor)의 플롯을 도시한다.
도시의 간결성과 명확성을 위하여, 도면들에 도시된 엘리먼트들은 반드시 일정한 비례로 그려지지는 않았다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 엘리먼트들 중 일부의 치수들은 명확성 및 이해를 증진하고 개선하기 위하여 다른 엘리먼트들에 관하여 과장된다. 또한, 적절하다고 생각되는 경우에, 대응하거나 유사한 엘리먼트들을 나타내기 위해 도면들 사이에 참조 번호들이 반복되었다.
MIMO(multi-input, multiple output) 시스템들에서 프리코더 피드백을 제어하는 데에 이용하기 위한 피드백 제어 시스템 및 방법이 설명된다. 기지국에서의 스케줄러는 어느 사용자들이 프리코딩 가중치들을 피드백할 수 있는지 및 얼마만큼의 피드백이 송신될 수 있는지를 제어함으로써 사용자들이 프리코더 피드백 레이트를 제약(constrain)하거나 감소시키기 위한 기준/기준들을 정의한다. 기지국에서 피드백 제어 기준/기준들을 생성하고 브로드캐스트함으로써, 각 수신 장치는 그 수신 장치들이 불필요하게 기지국에 프리코딩 정보를 피드백하지 않도록 피드백 제약(feedback constraint)을 결정하기 위해 상기 피드백 제어 기준/기준들을 이용할 수 있다. 예를 들면, 각 수신 장치는 그 수신 장치에 의해 프리코딩 정보가 피드백되어야 하는지 및/또는 얼마만큼의 피드백이 송신될 수 있는지를 결정하기 위해 상기 피드백 제어 기준/기준들을 평가할 수 있다. 선택된 실시예에서는, 각 수신기/사용자가 미리 결정된 시간 또는 이벤트에서 프리코더 피드백을 제공하게 하는 미리 결정된 스케줄(예를 들면, 라운드-로빈)을 이용하여 피드백이 스케줄링된다. 다른 실시예들에서는, 메트릭 기반의(예를 들면, 비례 공평(proportional fairness) 및 최대 처리량(maximum throughput)) 스케줄러를 이용하여 스케줄링된다. 피드백을 제어하기 위해 기지국으로부터 사용자들로 (미리 결정된 기준과 같은) 피드백 지시자(feedback indicator)를 분배함으로써, 총 피드백 레이트들이 효과적으로 감소된다. 동작시에, 기지국은 (피드백 스레시홀드(feedback threshold) 또는 피드백 스케줄과 같은) 피드백 제어 기준 또는 기준들(여기서 기준들은 사용자 특유의(user-specific) 것이거나 사용자들의 서브그룹들에 대한 것일 수 있다)을 결정하고 그 후 그 피드백 제어 기준 또는 기준들을 수신기/사용자들에게 브로드캐스트한다. 선택된 실시예들에서는, 기지국은 각 스레시홀드에 대하여 미리 결정된 메트릭을 이용하여 복수의 스레시홀드들을 생성하고 송신할 수 있으며, 여기서 하나의 스레시홀드는 각 사용자 또는 사용자들의 그룹에 대한 것이다. 각 수신기에서, 피드백 제어 기준은 기지국으로의 업링크 제어 채널을 통한 피드백 정보(예를 들면, 프리코더 계수들 또는 코드북 인덱스들)의 송신을 제어하고 제한하기 위해 이용된다. 예를 들면, 각 사용자는 기지국으로부터 수신된 피드백 제어 기준을 평가하여 그 사용자가 다운링크에서 스케줄링될 것 같은지를 결정할 수 있다. 만약 그렇지 않다면, 수신기는 피드백을 준비하고 송신하기 위해 필요한 처리를 피할 수 있다. 그러나, 만약 수신된 피드백 제어 기준에 대한 사용자의 평가가 그 사용자가 스케줄링될 것 같다는 것을 나타낸다면, 수신기의 MIMO 프리코더 계수들/인덱스가, 단독으로 또는 수신기에 의해 추정된 CQI(channel quality indicator) 정보와 함께, 기지국에 피드백될 수 있도록, 수신기에서 필요한 피드백 처리가 수행될 수 있다. CQI 및 프리코더 계수들/인덱스들을 함께 피드백함으로써, CQI 정보 및 프리코더 계수들/인덱스 정보의 피드백 사이에 지연이 작거나 지연이 없기 때문에 다운링크 성능이 개선될 수 있다. 또한, 또는 대안으로, 각 사용자는 프리코더 계수들/인덱스 정보 및/또는 CQI 정보를 피드백하기 위한 그 자신의 스케줄을 결정하기 위해 (피드백 제어 기준과 같은) 수신된 피드백 지시자를 이용 및/또는 수정하도록 구성될 수 있지만, 이 경우에는, 그러한 피드백을 지원하기 위해 독립적인 업링크 채널이 제공되어야 한다. 다른 실시예에서는, 기지국에 의해 브로드캐스트된 피드백 스레시홀드 지시자는 사용자가 프리코딩 피드백을 송신하기 위한 트리거로서 기능할 수 있다.
지금부터 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 설명적 실시예들이 설명될 것이다. 다음의 설명에서는 다양한 상세들이 설명되지만, 본 발명은 이들 특정한 상세들 없이 실시될 수 있고, 구현마다 달라질, 프로세스 기술 또는 설계 관련 제약들과의 적합성(compliance)과 같은, 장치 설계자의 특정한 목적들을 달성하기 위해 본 명세서에서 설명된 발명에 대해 다수의 구현 특유의(implementation-specific) 결정들이 행해질 수 있다는 것을 알 것이다. 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 걸릴 수 있지만, 그럼에도 불구하고 그것은 이 명세서의 이익을 얻은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 일상적인 일일 것이다. 예를 들면, 선택된 양태들은, 본 발명을 제한하거나 불명료하게 하는 것을 피하기 위해, 상세히 도시되지 않고, 블록도 형태로 도시된다. 또한, 본 명세서에서 제공되는 상세한 설명들 중 어떤 부분들은 컴퓨터 메모리 내의 데이터에 대한 알고리즘들 또는 연산들에 관하여 제시된다. 그러한 설명들 및 표현들은 이 기술 분야의 숙련자들이 그들의 연구의 내용을 이 기술 분야의 다른 숙련자들에게 설명하고 전달하기 위해 이용된다. 지금부터 본 발명의 다양한 설명적 실시예들이 도면들을 참조하여 아래에서 상세히 설명될 것이다.
도 2는 복수의 수신기 국들(204.1-204.m)(예를 들면, 가입자국들)로부터 송신기 국(202)(예를 들면, 기지국)으로의 피드백을 코디네이트하기 위해 스케줄링 모듈(210)이 이용되는 무선 통신 시스템(200)을 도시한다. 송신기(202)는 수신기들(204.1 내지 204.m)과 통신하기 위한 하나 이상의 안테나의 어레이(206)를 포함하고, 수신기들 각각은 송신기(202)와 통신하기 위한 하나 이상의 안테나를 갖는 어레이(208.1)를 포함한다. 동작시에, 수신기(204.1)에 송신하기 위해 송신기(202)에서 제시되는 데이터 신호 si는 신호 프로세서(221.i)에 의해 벡터 x i로 표현되는 송신 신호로 변환된다. 송신 안테나(206)로부터 송신되는 신호들은 행렬 채널 H i를 통하여 전파하여 수신 안테나들(208.1)에 의해 수신되고, 거기서 그것들은 벡터 y i로 표현된다. 송신기(202)로부터 i번째 수신기(204.1)로의 MIMO 채널에 대하여, 그 채널은 H i로 표시되고, i ∈ {1,2,...,m}이다. 채널 행렬 H i는 각 송신-수신 안테나 쌍 사이의 송신 채널의 복소수 계수들을 나타내는 복소수 항목들의 ki × N 행렬로서 표현될 수 있고, 여기서 N은 송신기(202) 안테나들의 수를 나타내고, ki는 i번째 수신기(204.1)의 안테나들의 수를 나타낸다. 수신기(204.1)에서, 신호 처리 유닛(209.1)은 k개 안테나들에서 수신된 y i 신호들을 처리하여, 송신된 데이터 si의 추정인, 데이터 신호 zi를 획득한다. 수신된 y i 신호들의 처리는 y i 신호들을 코드북(201.1)으로부터 검색된 적절한 조합용 벡터 정보(207.1)와 조합하는 것을 포함할 수 있다.
다운링크 송신들(송신기에서 수신기로)을 위한 프리코딩은 각 수신기(204.1)에게, 송신기와 i번째 수신기 사이의 송신 채널의 프로필을 명시하는, 그의 MIMO 채널 행렬 H i를 채널 추정 신호 처리 유닛(209.1)에서 결정하게 함으로써 구현될 수 있다. 예를 들면, MIMO 구현에서, 각 수신기(204.1-m)는 파일럿 추정 또는 사운딩 기법들을 이용하여 채널 행렬 H i의 계수들을 결정 또는 추정함으로써 그의 MIMO 채널 행렬 H i를 결정한다. 각 수신기(204.1)는 추정된 MIMO 채널 행렬 또는 (채널 계수들 또는 채널 통계들 또는 프리코더, 빔포밍 벡터 또는 변조 순서와 같은 그들의 함수들일 수 있는) 다른 채널 관련 정보를 이용하여 MIMO 채널 행렬에 대하여 적절한, 프리코딩 및 전력 할당 값들과 같은, 프리코딩 정보를 생성한다. 이것은 그 채널 관련 정보를 이용하여 수신기 코드북(201.1)에 저장된 프리코더에 액세스하는 것에 의해 행해질 수 있다. 또한 시스템 설계에 따라서, 각 수신기(204.1)는 적응 변조 및 코딩을 위해 필요한 채널 관련 정보를 결정한다.
(많은 수의 비트를 필요로 할) 송신 채널 또는 관련 프리코딩 행렬 또는 프리코딩 정보의 전체 벡터 또는 행렬 표현을 피드백하기보다는, 수신기(204.1)는 추정된 채널 행렬 정보로부터 생성되고 송신기에 의해 수신기로의 신호 송신을 제어하는 데에 이용될 프리코딩 정보를 양자화하기 위해 코드북(201.1)을 이용한다. 수신기 코드북(201.1)은 신호 처리 유닛(209.1)에 의해 생성된 추정된 채널 행렬 정보(205.1)가 코드북 선택기(203.1)에 의해 제한된 피드백 코드북(201.1)으로부터 인덱스를 검색하고 검색된 인덱스를 피드백 채널(예를 들면, 저 레이트 피드백 채널(226))을 통하여 송신기(202)에 제공하기 위해 이용될 수 있도록 관련된 프리코딩 행렬 또는 프리코딩 정보와 함께 가능한 채널 프로필들 또는 행렬들 H i의 인덱싱된 세트를 저장하기 위해 이용될 수 있다. 프리코딩 인덱스의 피드백에 기초하여, 송신기(202)에 있는 디코더(222)는 코드북(220)으로부터 송신 신호(예를 들면, s1)를 프리코딩하기 위해 이용되는 특정 가입자국(204.1)에 대한 매칭하는 송신 채널 프로필 또는 관련 프리코딩 정보(224)를 검색한다. 이런 식으로, 코드북 기반의 피드백은 프리코딩, 전력 할당, 및 적응 변조 및 코딩을 포함하나 이에 제한되지 않는 다양한 기법들을 가능하게 한다. 본 설명은 주로 다운링크 신호 송신을 위한 프리코딩을 수행하는 예에 관한 것이지만, 송신기(202)에게 업링크 MIMO 채널 행렬 정보를 결정 또는 추정하고 이 정보를 이용하여 수신기(204.1)로부터의 신호 송신을 제어하기 위해 수신기(204.1)에 피드백되는 프리코딩 인덱스를 생성하게 함으로써 업링크 송신을 위한 프리코딩도 구현될 수 있다는 것을 알 것이다. 양쪽 방향에서의 채널 이득 및 프로필 정보의 결정은 송신 및 수신을 위해 이용되는 채널 행렬들이, FDD(frequency division duplex) 시스템에서와 같이, 서로 다른 경우에(예를 들면, i번째 가입자국의 관점에서 H iT 및 H iR) 유용하다.
복수의 수신기들(204.1-204.m)로부터 단일 송신기(202)로의 피드백을 코디네이트하거나 제어하기 위해, 스케줄링 모듈(210)에 저장되는 스케줄링 코드를 제공하는 것 등에 의해, 어느 사용자들이 그들의 다운링크에서 송신들을 받고 있는지를 결정하기 위해 CQI와 함께 프리코딩 정보를 이용하는 송신기(202)에 스케줄링 기능이 제공된다. 스케줄링 모듈은 또한 수신기(들)에 의해 수신기가 양자화된 프리코딩 정보와 같은 프리코딩 정보를 피드백해야 하는 때를 결정하기 위해 이용되는 피드백 제어 기준/기준들을 생성하기 위한 하나 이상의 알고리즘을 구현한다. 예를 들면, 스케줄링 모듈(210)은 그에 의해 각 수신기(204.1)에 송신 시간 슬롯들이 할당되는 라운드-로빈 스케줄을 구현하기 위해 이용될 수 있다. 라운드-로빈 스케줄에 기초하여, 송신기(202)는 각 사용자에 대한 추정된 라운드-트립 지연(round-trip delay)에 기초하여 피드백 동기화 신호들을 생성하여 브로드캐스트하고, 여기서 피드백 동기화 신호들은 각 사용자에 의해 그의 할당된 시간 슬롯에서 그의 프리코딩 정보를 송신하기 위해 이용될 피드백 순간들 및 지속 기간들을 명시한다. 스케줄링 모듈(210)이 다운링크 송신을 위한 사용자들을 선택하기 위해 메트릭 기반의(예를 들면, 비례 공평 및 최대 처리량) 스케줄을 구현하는 다른 예시의 구현에서, 피드백은 송신기(202)에게 스케줄링된 사용자들의 메트릭 분포(metric distribution)를 추정하게 하고, 그 후 그 메트릭 분포를 이용하여 미리 결정된 확률에 대하여 적어도 하나의 사용자에 의해 만족되는 피드백 스레시홀드를 결정하게 함으로써 제어된다. 일단 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드가 수신기들(204.1-204.m)에 분배되면, 각 수신기는 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드가 만족될 때 피드백을 제공한다. 사실상, 분배된 피드백 스레시홀드/동기화 신호들은 각 수신기에서 수신기들(204.1-204.m)로부터의 피드백을 제어 및 코디네이트하기 위한 트리거들로서 기능하고, 그에 따라 임의의 주어진 시간에서 수신기에 대한 총 피드백 레이트들을 감소시킨다. 다른 실시예들에서, 사용자/수신기는 그의 피드백 스케줄을 결정하기 위해 트리거를 수정할 수 있다.
선택된 실시예들에서, 각 사용자/수신기(204.1)는 그의 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드를 저장하고, 또한 그 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드를 이용하고 및/또는 업데이트하여 그에 따라 프리코딩을 피드백할지 및 언제 피드백할지에 관한 결정을 조정할 수 있다. 예를 들면, 송신기(202)는 메트릭 기반의 피드백 스레시홀드의 형태로 모든 수신기들(204.1-m)에게 피드백 지시자를 브로드캐스트할 수 있다. 각 수신기(204.1)에서, 신호 처리 모듈(209.1)은 그 수신된 피드백 지시자를 이용하고 및/또는 수정하여 프리코더 계수들/인덱스 정보 및/또는 CQI 정보를 피드백하기 위한 그 자신의 스케줄을 결정하도록 구성될 수 있다. CQI 및 프리코더 계수들/인덱스들의 피드백을 함께 일어나도록 스케줄링함으로써, CQI 정보 및 프리코더 계수들/인덱스 정보의 피드백 사이에 지연이 없기 때문에 다운링크 성능이 개선될 수 있다. 피드백 지시자가 어떻게 이용되거나 수정될 수 있는지에 대한 예를 제공하기 위해, 수신기에 대한 스케줄링 이력(scheduling history)를 추정하거나 저장하는 수신기(204.1)는 피드백 지시자를 이용하여 수신기가 충분히 빈번히 스케줄링된 것을 결정함으로써, 이것은 수신기가 다음 스케줄링 사이클에서 다시 스케줄링될 것 같지 않다는 것을 나타내기 때문에, 프리코딩 피드백이 일어나지 않아야 한다고 결정할 수 있다. 한편, 스케줄링 이력이 수신기(204.1)가 피드백 지시자에 기초하여 다음 스케줄링 사이클에서 스케줄링될 것 같다는 것을 나타낸다면, 수신기에 의해 프리코딩 피드백 및 처리가 수행된다. 이런 식으로, 수신기(204.1)에서의 불필요한 피드백 및 피드백 처리가 회피될 수 있다. 마찬가지로, 수신기(204.1)는 수신된 피드백 지시자를 평가하여 수신기(204.1)가 지시자에 포함된 스케줄링 피드백 스레시홀드를 만족시킬 것 같지 않다고 결정하면 불필요한 피드백 처리를 회피할 수 있다. 또한, 또는 대안으로, 수신기(204.1)는 불필요한 피드백 처리를 회피하고 및/또는 프리코더 계수들/인덱스 정보 및/또는 CQI 정보가 송신기(202)에 피드백되는 때의 타이밍을 조정하기 위해 수신된 피드백 지시자를 수정하거나 업데이트할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 만약 수신기(204.1)가 피드백이 일어나는 때의 타이밍을 조정하고 있다면, 그러한 피드백을 지원하기 위해 독립적인 업링크 채널이 제공되어야 한다.
도 3은 송신기 국(302)이 라운드-로빈 스케줄러로서 구현되는 피드백 제어 동작을 이용하여 복수의 수신기 국들(304.1-3)과 통신하는 무선 통신 MIMO 시스템(300)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 송신기 국(302)은 수신기 국들(304.1-3)과 통신하기 위한 복수의 안테나들의 어레이(303)를 포함하고, 각 수신기 국은 송신기 국(302)과 통신하기 위한 각각의 안테나 어레이들(305.1-3)을 포함한다. 무선 통신 시스템(300)의 다양한 설명적 실시예들에 따르면, 송신기 국(302)은 개별 수신기 국들에 대한 현존하는 채널 조건들을 가장 잘 이용하기 위해 입력 데이터 신호(301)를 처리하기 위해 이용될 송신 프로필 및/또는 프리코딩 정보를 얻기 위해 액세스되는 코드북(312)을 포함한다. 또한, 각 수신기 국은, 본 명세서에서 후술되는 바와 같이, 피드백 또는 피드포워드(feedforward) 제어 채널에서 정보를 효율적으로 전송하는 데 이용하기 위한 동일한 코드북(306.i)을 포함한다. 상이한 수신기들로부터 피드백이 일어나는 때의 타이밍을 제어하기 위해, 송신기(302)는 또한 제어 로직, 소프트웨어 명령어들, 제어 코드, 배선에 의한 회로 등을 이용하여 수신기들(304.i)로부터의 피드백 동작들을 스케줄링하거나 제어하는 스케줄링 모듈(310)을 포함한다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 수신기들로부터의 피드백은 임의의 주어진 시간에 수신기들(304.i)로부터 송신기(302)로의 누적 피드백 레이트를 효과적으로 감소시키는 임의의 소망의 접근 방법을 이용하여 스케줄링되거나 제어될 수 있다. 송신기(302)에서 수신기 피드백을 스케줄링하거나 제어하기 위해 어떤 접근 방법에 이용되는지에 상관없이, 송신기(302)는 각각의 수신기들(304.i)에 스케줄링 또는 동기화 신호들(320)로서 피드백 제어 정보를 피드 포워드한다. 전술한 것에 따라서, 송신기 국(302) 및/또는 수신기 국(304.i)은 송신기 국(302) 및 수신기 국들(304.i)의 각각에 의해 수행되는 통신 및 임의의 다른 기능들을 위해 이용되는 프로세스들을 허용하는 프로세서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어, 및 다른 하드웨어를 포함한다.
도 4에 도시된 수신기 피드백을 스케줄링하기 위한 제1 설명적 실시예에 따르면, 송신기(402)에 의해 구현되는 피드백 제어 동작은 복수의 수신기들(404)로부터의 피드백 동작들을 제어하기 위해 라운드-로빈 스케줄러를 이용한다. 도시된 바와 같이, 송신기 국(402)은 먼저 제1 수신기(예를 들면, 수신기 1)에 송신될 신호(예를 들면, 동기화(synch) 신호(320))에 대한 및 송신기(402)에 반환될 피드백 신호에 대한 라운드-트립 지연인, 피드백 지연(401)의 추정을 계산함으로써 복수의 수신기 국들(404)에 순차적인 송신 시간 슬롯들(406-408)을 할당한다. 송신기(402)는 그 후 각 수신기에 대한 피드백 순간들 및 지속 기간들을 나타내는 피드백 동기화 신호들(403)을 다운링크 제어 채널을 이용하여 수신기들(404)에 브로드캐스트한다. 수신된 동기화 신호에 기초하여, 각 수신기는 그 수신기에 대한 대응하는 시간 슬롯에서만 프리코더 정보를 반환한다. 이 접근 방법에 의하면, 송신기(402)는 제1 시간 슬롯(406) 동안 수신기 1에 대한 프리코딩 피드백 정보를 수신하기 위해 준비하고, 제2 시간 슬롯(407) 동안 수신기 2에 대한 프리코딩 피드백 정보를 수신하기 위해 준비하고, 제3 시간 슬롯(408) 동안 수신기 3에 대한 프리코딩 피드백 정보를 수신하기 위해 준비한다. 각 수신기에게 미리 결정된 순서로 스케줄링된 시간 슬롯 동안만 피드백을 제공하게 함으로써, 모든 수신기들이 언제든지 프리코딩 정보를 피드백할 수 있는 비동기식 피드백 스킴과 비교하여, 임의의 주어진 시간에 수신기들(404)로부터 송신기(402)로의 누적 피드백 레이트가 감소된다.
본 발명의 선택된 실시예들은 또한 복수의 사용자들에게 송신 시간 슬롯들을 순차적으로 할당하기 위해 라운드-로빈 스케줄러를 이용하여 기지국에서 수신기 피드백을 스케줄링하기 위한 간략화된 프로세스 플로우(500)를 도시하는, 도 5를 참조하여 설명될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 라운드-로빈 스케줄링은 다양한 통신 시스템 구성들에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 무선 통신 MIMO 시스템(300)은 스케줄링 모듈(310)에서 라운드-로빈 스케줄링 기능을 제공할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 스텝 502에서 기지국은 각 사용자에 대한 라운드-트립 지연을 추정한다. 계산된 라운드-트립 지연에 기초하여, 기지국은 모든 사용자들에 대한 피드백 동기화 신호들을 계산하고, 스텝 504에서 다운링크 제어 채널을 이용하여 모든 사용자들에게 피드백 동기화 신호들을 브로드캐스트한다. 피드백 동기화 신호들은, 예를 들면, 그들의 스케줄링된 다운링크 송신들의 시퀀스를 따르는 사용자들의 피드백 시퀀스를 명시하는 것과 같이, 수신기들에 의한 피드백의 임의의 소망의 순서 또는 시퀀스를 명시할 수 있다. 각 사용자에 송신된 피드백 동기화 신호는, 각 사용자가 프리코딩 정보를 피드백하기 위한 지정된 시간을 할당받도록, 사용자에 대한 피드백 순간들 및 지속 기간들을 나타낸다. 일단 한 사용자에 대한 동기화 신호가 수신되어 처리되면, 그 사용자는 할당된 시간 슬롯에서만 그의 프리코딩 정보를 반환한다(스텝 506).
다음으로, 할당된 시간 슬롯들 동안에 피드백을 스케줄링하는 것의 유효성을 증명하기 위해 몬테 카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용하여 스케줄링된 피드백 시스템의 성능이 평가된다. 특히, 도 6은 미리 결정된 스케줄을 이용하는 피드백 제어 시스템에 대한 및 기지국이 사용자들로부터의 피드백을 동기화하지 않기 때문에 각 사용자가 계속해서 프리코딩 정보를 피드백하는 비동기식 피드백 시스템에 대한 BER 대 SNR 곡선들을 비교한다. 시뮬레이션에서, BER 대 SNR 곡선들은 보행 속도(예를 들면, 3 km/h)로 이동하는 2명의 사용자에게 4 x 2 MIMO 채널을 통하여 통신하는 송신기(여기서, 사용자 1인당 송신 시간은 10 서브프레임이다)에 대하여 시뮬레이션된다. 시뮬레이션이 나타내는 바와 같이, 동기화된 또는 스케줄링된 피드백 시스템은 동기식 피드백 시스템에서 동일한 또는 유사한 목표 BER에 도달하기 위해 요구되는 것보다 더 낮은 피드백 레이트로 목표 BER(bit error rate)을 얻을 수 있다. 예를 들면, 곡선(601)은 .24 kb/s의 비동기식 피드백 레이트에 대한 BER 대 SNR 곡선을 도시하는 반면, 곡선(602)은 .48 kb/s의 비동기식 피드백 레이트에 대한 BER 대 SNR 곡선을 도시하고, 곡선(603)은 .72 kb/s의 비동기식 피드백 레이트에 대한 BER 대 SNR 곡선을 도시한다. 곡선(604)에 관해서는, 이 곡선은 1.2 kb/s의 비동기식 피드백 레이트에 대한 BER 대 SNR 곡선을 도시하고, 또한 .24 kb/s의 비동기식 피드백 레이트에 대한 BER 대 SNR 곡선을 도시한다. 이들 곡선들이 증명하는 바와 같이, 유사한 성능을 위하여, 동기식 경우는 비동기식 경우보다 더 작은 피드백 레이트들을 필요로 하고, 유사한 피드백 레이트들에 대하여, 동기식 경우는 비동기식 경우보다 성능이 우수하다. 상이한 조건들(예를 들면, 수신기들이 보다 고속으로 이동하는 경우)을 다루기 위해 유사한 시뮬레이션이 행해질 수 있지만, 동기식 경우는 다시 유사한 성능을 제공하기 위해 보다 낮은 피드백 레이트를 이용하고, 또는 다르게는 동일한 피드백 레이트에서 비동기식 경우보다 성능이 우수하다.
본 발명의 다양한 대안 실시예들에 따르면, 도 7은 어느 수신기들이 프리코딩 피드백을 제공하는지를 선택하기 위해 각 수신기와 관련된 메트릭 값들을 이용하는 메트릭 기반의 스케줄러를 이용하여 기지국에서 수신기 피드백을 스케줄링하기 위한 간략화된 프로세스 플로우(700)를 도시한다. 예시의 구현에서, 메트릭 기반의 스케줄링은 기지국에서 피드백 스레시홀드 정보를 산출하여 복수의 사용자들에게 분배하는 것에 의해 구현되고, 사용자들은 그 스레시홀드 정보를 이용하여 프리코딩 피드백이 일어나는지 및 언제 일어나는지를 제어한다. 알 수 있는 바와 같이, 메트릭 기반의 스케줄링은 다양한 통신 시스템 구성들에서 구현될 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 무선 통신 MIMO 시스템(300)은 스케줄링 모듈(310)에서 메트릭 기반의 스케줄링 기능을 제공할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 실시예에서, 메트릭 기반의 스케줄링 방법에서의 예비 스텝은 기지국이 각 사용자에 대한 메트릭 분포를 추정하는 것이다(스텝 702). 임의의 소망의 성능 메트릭이 이용될 수 있지만, 성능 메트릭들의 예들은, 스케줄링 공평 인덱스들(scheduling fairness indices), 채널 용량, 채널 프로베니우스 놈(channel Frobenius norm), 채널 품질 지시자들(channel quality indicators), CINR(Carrier-to-Interference plus Noise Ratio) 및/또는 SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 계산된 메트릭 분포에 기초하여, 기지국은 모든 사용자들에 대한 피드백 스레시홀드 정보를 계산한다(스텝 704). 선택된 실시예들에서, 기지국은 메트릭 분포를 이용하여 적어도 하나의 사용자가 요구되는 또는 미리 결정된 확률에 의해 스레시홀드를 만족시킬 피드백 스레시홀드 또는 알고리즘을 결정한다. 계산된 피드백 스레시홀드 정보는 그 후 피드 포워드 또는 다운링크 제어 채널을 이용하여 모든 사용자들에게 브로드캐스트된다(스텝 706). 피드백 스레시홀드 정보는 사용자가 프리코딩 정보를 피드백할 조건들을 명시한다. 일단 한 사용자에 대한 피드백 스레시홀드 정보가 수신되어 처리되면, 그 사용자는 피드백 스레시홀드 정보에 의해 명시된 제어 파라미터들에 따라서 그의 프리코딩 정보를 반환한다(스텝 708). 이런 식으로, 피드백 스레시홀드를 만족시키는 사용자들만이 공유된 업링크 제어 채널을 통하여 프리코딩 정보(예를 들면, 프리코더 계수들 또는 프리코딩 코드북 인덱스들)를 반환한다.
기지국/송신기(302)가 4개의 송신 안테나들(303)을 갖고 각 사용자/수신기(304.i)가 2개의 수신 안테나들(305.i)을 갖고 그에 따라 각 사용자에 대한 MIMO 채널이 독립적인 동일하게 분포된(independent identically distributed)(i.i.d.) 레일리 페이딩(Rayleigh fading)을 갖는 4 x 2 MIMO 채널이고 상이한 사용자들에 대한 채널들은 분포에서 대칭적인 것으로 가정되는 도 3에 도시된 예시의 MIMO 통신 시스템(300)을 참조하여 메트릭 기반의 스케줄링 접근 방법의 설명적 예가 제공될 수 있다. 이 예에서, 스케줄링 모듈(310)은 피드백을 스케줄링하기 위한 메트릭으로서 채널 프로베니우스 놈을 이용하고 그에 따라 어떤 시간 간격에서 가장 큰 채널 프로베니우스 놈을 갖는 사용자가 그 시간 간격에서 피드백 송신을 위해 스케줄링되도록 한다. 이것은 (도 8에 플롯된 것과 같은) 스케줄링된 사용자의 최대 채널 프로베니우스 놈의 누적 밀도 함수(cumulative density function; CDF)를 이용하여 피드백 스레시홀드를 산출하는 것에 의해 달성될 수 있다. 특히, 도 8은 1명의 스케줄링된 사용자(곡선 81), 10명의 스케줄링된 사용자(곡선 82), 20명의 스케줄링된 사용자(곡선 83), 40명의 스케줄링된 사용자(곡선 84), 60명의 스케줄링된 사용자(곡선 85), 80명의 스케줄링된 사용자(곡선 86), 및 100명의 스케줄링된 사용자(곡선 87)에 대한 최대 채널 프로베니우스 놈의 CDF 곡선들(80)을 플롯한다. 적어도 하나의 사용자가 피드백 스레시홀드를 만족시킬 요구되는 확률이 95%인 20명의 사용자(곡선 83)를 갖는 시스템에 대한 도시된 플롯으로부터, 스케줄러는 피드백 스레시홀드가 (참조 번호 88로 지시된 바와 같이) 대략 6의 최대 채널 프로베니우스 놈이라고 결정한다.
프리코딩 피드백 레이트를 감소시키기 위해 메트릭 기반의 스케줄링이 어떻게 이용될 수 있는지를 증명하기 위해, 도 9는 메트릭 기반의 스케줄러를 이용하는 피드백 제어 시스템에 대한 피드백 감소 팩터(feedback reduction factor)의 플롯을 도시한다. 본 명세서에서 사용될 때, 피드백 감소 팩터는 (a) 메트릭 기반의 스케줄링 기술이 이용되는 때의 평균 프리코더 피드백 레이트와 (b) 모든 사용자들이 계속해서 프리코더 정보를 피드백하는 종래의 비동기식 경우에 대한 평균 프리코더 피드백 레이트 사이의 비율이다. 도 9는 채널 프로베니우스 놈이 피드백 감소 팩터를 계산하기 위해 이용되는 스케줄링 메트릭인 경우의, 사용자들의 수에 대한 피드백 감소 팩터(91)를 플롯한다. 플롯(91)에 도시된 바와 같이, 단지 10명의 사용자에 대해서도 현저한 피드백 감소가 관찰되고, 감소 팩터는 사용자의 수에 따라 증가한다.
지금쯤은 이미 송신 장치가 대응하는 복수의 송신 채널을 통하여 복수의 수신 장치와 통신하는 MIMO 통신 시스템에서 프리코딩 정보의 피드백을 제어하기 위한 방법 및 시스템이 제공되었다는 것을 알아야 한다. 개시된 바와 같이, 수신 장치들이 불필요하게 프리코딩 정보를 송신 장치에 피드백하지 않도록 수신 장치들로부터의 프리코딩 정보의 피드백을 제어하기 위해 각 수신 장치에 대하여 송신 장치에서 피드백 제어 정보가 생성된다. 피드백 제어 정보는 그 후 수신 장치들에 송신되거나 브로드캐스트되고, 각 수신 장치는 각 수신 장치에 대하여 할당된 피드백 제어 정보에 따라서 송신 장치에 프리코딩 정보를 피드백한다. 피드백 제어 정보에 기초하여, 각 수신 장치는 그 수신 장치가 불필요하게 프리코딩 정보를 송신 장치에 피드백하지 않도록 피드백 제약을 결정할 수 있다. 예를 들면, 각 수신 장치는 피드백 제어 정보를 평가하여 그 수신 장치에 의해 프리코딩 정보가 피드백되어야 하는지 및/또는 얼마만큼의 피드백이 송신될 수 있는지를 결정할 수 있다. 이런 식으로, 각 수신 장치는 피드백 제어 정보를 이용하여 프리코딩 파라미터, 전력 할당 파라미터 또는 적응 변조 및 코딩 파라미터를 명시하는 프로필을 나타내는 정보와 같은 프리코딩 정보의 피드백을 스케줄링한다. 선택된 실시예들에서, 피드백 제어 정보는 각 수신 장치가 프리코딩 정보를 송신 장치에 피드백하는 시간 슬롯을 명시하는 스케줄을 정의한다. 스케줄은 복수의 수신 장치들 각각에 대한 라운드-트립 지연을 추정하고, 그 후 각 수신 장치에 대한 라운드-트립 지연을 이용하여 각 수신 장치에 대한 피드백 순간 및 지속 기간을 계산하는 것에 의해 정의될 수 있고, 여기서 피드백 순간 및 지속 기간은 각 수신 장치가 프리코딩 정보를 송신 장치에 피드백해야 하는 시간 슬롯을 명시한다. 이 경우, 피드백 제어 정보는 다운링크 제어 채널을 통하여 각 수신 장치에 동기화 신호를 송신하는 것에 의해 수신 장치들에 브로드캐스트될 수 있고, 여기서 동기화 신호는 상기 수신 장치에 대한 시간 슬롯을 명시한다. 다른 실시예들에서, 피드백 제어 정보는 프리코딩 정보가 송신 장치에 피드백될 수 있기 전에 만족되어야 하는 각 수신 장치에서의 메트릭 값을 명시하는 피드백 스레시홀드를 정의한다. 메트릭 값(예를 들면, 스케줄링 공평 인덱스, 채널 용량, 채널 프로베니우스 놈, 채널 품질 지시자, CINR 값 또는 SINR 값)은 복수의 수신 장치들에 대한 메트릭 분포를 추정하고, 그 메트릭 분포로부터 피드백 스레시홀드를 계산하는 것에 의해 생성될 수 있고, 여기서 피드백 스레시홀드는 메트릭 값을 명시한다. 이런 식으로, 피드백 스레시홀드를 만족시키거나 초과하는 메트릭 값을 적어도 하나의 수신 장치가 프리코딩 정보를 송신 장치에 피드백할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프리코딩 정보 또는 채널 품질 지시자 정보는 둘 다 송신 장치에서 복수의 수신 장치들 각각으로부터 수신되고, 여기서 각 수신 장치는 상기 수신 장치에 대한 피드백 제어 정보에 따라서 프리코딩 정보 및 채널 품질 지시자 정보를 함께 피드백한다.
다른 형태에서, 기지국이 대응하는 복수의 송신 채널을 통하여 복수의 사용자 장비 장치들과 통신하는 MIMO 통신 시스템에서 프리코딩 정보의 피드백을 제어하기 위한 방법 및 시스템이 제공된다. 개시된 바와 같이, 제1 사용자 장비 장치가 기지국으로부터 피드백 제어 정보를 수신하고, 여기서 기지국은 사용자 장비 장치들이 불필요하게 프리코딩 정보를 기지국에 피드백하지 않도록 사용자 장비 장치들로부터의 프리코딩 정보의 피드백을 제어하기 위해 피드백 제어 정보를 생성한다. 제1 사용자 장비 장치에서 수신된 피드백 제어 정보에 따라서, (프리코딩 파라미터, 전력 할당 파라미터 또는 적응 변조 및 코딩 파라미터를 명시하는 프로필을 나타내는 정보와 같은) 프리코딩 정보가 제1 사용자 장비 장치에 의해 기지국에 피드백된다. 예를 들면, 제1 사용자 장비 장치는 피드백 제어 정보를 평가하여 제1 사용자 장비 장치에 의해 프리코딩 정보가 피드백되어야 하는지 및/또는 얼마만큼의 피드백을 송신할지를 결정할 수 있다. 선택된 실시예들에서, 피드백 제어 정보는 제1 사용자 장비 장치가 프리코딩 정보를 기지국에 피드백하는 시간 슬롯을 명시하는 스케줄을 정의한다. 스케줄은 제1 사용자 장비 장치에 대한 피드백 순간 및 지속 기간에 의해 정의될 수 있고, 여기서 피드백 순간 및 지속 기간은 제1 사용자 장비 장치가 프리코딩 정보를 기지국에 피드백해야 하는 시간 슬롯을 명시한다. 이 경우, 피드백 제어 정보는 다운링크 제어 채널을 통하여 제1 사용자 장비 장치에 동기화 신호를 송신하는 것에 의해 제1 사용자 장비 장치에 브로드캐스트될 수 있고, 여기서 동기화 신호는 상기 제1 사용자 장비 장치에 대한 시간 슬롯을 명시한다. 다른 실시예들에서, 피드백 제어 정보는 제1 사용자 장비 장치가 프리코딩 정보를 기지국에 피드백할 수 있기 전에 만족되어야 하는 메트릭 값을 명시하는 피드백 스레시홀드를 정의한다. 메트릭 값(예를 들면, 스케줄링 공평 인덱스, 채널 용량, 채널 프로베니우스 놈, 채널 품질 지시자, CINR 값 또는 SINR 값)은 복수의 사용자 장비 장치들에 대한 메트릭 분포를 추정하고, 그 메트릭 분포로부터 피드백 스레시홀드를 계산하는 것에 의해 생성될 수 있고, 여기서 피드백 스레시홀드는 메트릭 값을 명시한다. 이런 식으로, 피드백 스레시홀드를 만족시키거나 초과하는 메트릭 값을 적어도 하나의 사용자 장비 장치가 프리코딩 정보를 기지국에 피드백할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 프리코딩 정보 또는 채널 품질 지시자 정보는 둘 다 기지국에서 제1 사용자 장비 장치로부터 수신되고, 여기서 제1 사용자 장비 장치는 그 제1 사용자 장비 장치에 대한 피드백 제어 정보에 따라서 프리코딩 정보 또는 채널 품질 지시자 정보를 함께 피드백한다. 개시된 바와 같이, 피드백 제어 정보는 제1 사용자 장비 장치에서 제1 사용자 장비 장치로부터의 피드백을 제어하고 코디네이트하기 위한 트리거로서 기능할 수 있다. 또한, 피드백 제어 정보는 프리코딩 정보가 다음의 스케줄링 사이클에서 피드백될 필요가 없도록 제1 사용자 장비 장치가 빈번히 스케줄링되었는지를 결정하기 위해 제1 사용자 장비 장치에 대한 스케줄링 이력을 추정하는 것에 의해 평가될 수 있다. 다르게는, 프리코딩 정보가 다음의 스케줄링 사이클에서 피드백되어야 하도록 제1 사용자 장비 장치가 빈번히 스케줄링되지 않았는지를 결정하기 위해 스케줄링 이력이 추적될 수 있다.
또 다른 형태에서, 무선 통신 장치에서 이용하기 위한 기지국이 제공된다. 기지국은 각 사용자 장치가 하나 이상의 스케줄링 기준의 제어 하에 프리코딩 정보를 피드백하도록 복수의 사용자 장치들 각각에서 프리코딩 정보의 피드백을 스케줄링하기 위한 상기 하나 이상의 스케줄링 기준을 정의하도록 동작 가능한 스케줄링 로직을 포함한다. 예를 들면, 각 사용자 장치는 상기 하나 이상의 스케줄링 기준을 평가하여 그 사용자 장치에 의해 프리코딩 정보가 피드백되어야 하는지를 결정하고 및/또는 얼마만큼의 피드백을 송신할지를 결정할 수 있다. 선택된 실시예들에서, 스케줄링 로직은 복수의 사용자 장치들에 대한 메트릭 분포를 추정하고 적어도 하나의 사용자 장치가 피드백 스레시홀드를 만족시키는 미리 결정된 확률을 갖도록 상기 메트릭 분포로부터 상기 피드백 스레시홀드를 결정하도록 동작 가능하다. 다른 실시예들에서, 스케줄링 로직은 복수의 사용자 장치들에 대한 메트릭 분포를 추정하고 적어도 하나의 사용자 장치가 피드백 스레시홀드를 만족시키는 미리 결정된 확률을 갖도록 상기 메트릭 분포로부터 상기 피드백 스레시홀드를 결정하도록 동작 가능하다. 다른 실시예들에서, 스케줄링 로직은 복수의 사용자 장치들에 대한 메트릭 분포를 추정하고 그 메트릭 분포로부터 복수의 피드백 스레시홀드들을 결정하도록 동작 가능하고, 여기서 각 스레시홀드는 하나 이상의 사용자 장치에 할당된다. 또한, 기지국은 상기 하나 이상의 스케줄링 기준을 다운링크 채널을 이용하여 복수의 사용자 장치들에 브로드캐스트하도록 동작 가능한 송신 로직을 포함한다.
본 명세서에서 도시되고 설명된 제한된 피드백 MIMO 시스템에서 프리코딩 피드백을 스케줄링하고 제어하기 위한 방법들 및 시스템들은 컴퓨터 판독 가능한 매체 상에 저장되고 특정한 태스크들을 수행하기 위해 범용 또는 특수 용도 컴퓨터 상에서 컴퓨터 프로그램으로서 실행되는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 송신기에서의 다양한 신호 처리 스텝들(예를 들면, 데이터를 코딩 및 변조하고, 변조된 신호들을 프리코딩하고, 프리코딩된 신호들을 프리컨디셔닝(preconditioning)하고, 피드백 스케줄 정보를 생성하는 것 등) 및 수신기에서의 다양한 신호 처리 스텝들(예를 들면, 송신된 신호들을 복원하고, 복원된 신호들을 복조 및 디코딩하고, 프리코딩 정보를 피드백하는 것 등)을 수행하기 위해 이용되는 엘리먼트들은 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processor), DSPD(digital signal processing device), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 본 명세서에서 설명된 기능들, 또는 그의 조합을 수행하도록 설계된 다른 전자 장치들 내에서 구현될 수 있다. 또한, 또는 대안으로, 송신기 및 수신기 각각에서의 신호 처리 스텝들 중 일부 또는 전부가 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들면, 프로시저, 함수 등)에서 구현되는, 소프트웨어 구현이 이용될 수 있다. 기능을 모듈들로 분리하는 것은 설명을 위한 것이고, 대안 실시예들은 복수의 소프트웨어 모듈들의 기능을 단일 모듈로 합병할 수 있고 또는 모듈들의 기능의 교대 분해를 강요할 수 있다는 것을 알 것이다. 임의의 소프트웨어 구현에서, 소프트웨어 코드는 프로세서 또는 컨트롤러에 의해 실행될 수 있고, 그 코드 및 임의의 기초가 되거나 또는 처리되는 데이터는 온-보드 또는 외부 메모리 장치와 같은 임의의 기계 판독 가능한 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된다.
본 명세서에 개시된 설명된 예시적인 실시예들은 다양한 MIMO 프리코딩 피드백 시스템들 및 그것을 이용하는 방법들에 관한 것이지만, 본 발명은 반드시 본 명세서에서 설명된 예시의 실시예들에 제한되지는 않는다. 예를 들면, 본 명세서에서 개시된 MIMO 프리코딩 피드백 시스템 및 방법의 다양한 실시예들은 IEEE 802.16e, 3GPP-LTE, DVB 및 다른 멀티-유저 MIMO 시스템들과 같은 다양한 독점의 또는 무선 통신 표준들과 관련하여 구현될 수 있다. 따라서, 위에 개시된 특정한 실시예들은 단지 설명적인 것이고 본 발명에 대한 제한으로서 간주되지 않아야 하는데, 이는 본 발명이 본 명세서의 교시 내용들의 이익을 얻은 이 기술 분야의 숙련자들에게 명백한 상이하지만 동등한 방식으로 수정되고 실시될 수 있기 때문이다. 따라서, 전술한 설명은 본 발명을 설명된 특정한 형태로 제한하려는 것이 아니고, 오히려, 이 기술 분야의 숙련자들이 그들이 본 발명의 가장 광범위한 형태에서 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈하지 않고 다양한 변경들, 대체들 및 개조들을 행할 수 있다는 것을 이해하도록 첨부된 청구항들에 의해 정의된 발명의 정신 및 범위 내에 포함될 수 있는 그러한 대안들, 변경들 및 동등물들을 커버하려는 것이다.
위에서는 이익들, 다른 이점들, 및 문제에 대한 해법들이 특정한 실시예들에 관련하여 설명되었다. 그러나, 그 이익들, 이점들, 문제에 대한 해법들, 및 임의의 이익, 이점, 또는 해법이 생기거나 또는 더욱 두드러지게 하는 임의의 엘리먼트(들)는 임의의 또는 모든 청구항들의 결정적인, 필수적인, 또는 본질적인 특징 또는 엘리먼트로서 해석되지 않아야 한다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어들 "comprises", "comprising", 또는 그의 임의의 다른 변형은, 엘리먼트들의 리스트를 포함하는(comprises) 프로세스, 방법, 물건, 또는 장치가 단지 그 엘리먼트들만 포함하지 않고 명백히 리스트되지 않은 또는 그러한 프로세스, 방법, 물건, 또는 장치에 고유의 다른 엘리먼트들을 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함(non-exclusive inclusion)을 커버하려는 것이다.

Claims (12)

  1. 기지국 및 복수의 사용자 장비 장치들을 포함하는 MIMO 통신 시스템에서 피드백을 제어하기 위한 방법으로서 ― 상기 기지국은 각각의 송신 채널을 통하여 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들과 통신함 ―,
    기지국으로부터 피드백 제어 정보를 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들에서 수신하는 단계 - 상기 피드백 제어 정보는 적어도 평가 기준의 세트를 초기화하도록 구성됨 -;
    각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들에서 상기 피드백 제어 정보를 평가하는 단계 - 상기 피드백 제어 정보를 평가하는 단계는 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들의 스케쥴링 이력을 추적하는 것을 포함함 -; 및
    각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들로부터 상기 평가 기준의 세트를 충족하는 피드백을 상기 기지국으로 송신하는 단계
    를 포함하는, 피드백 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피드백은 프리코딩 정보를 포함하고,
    상기 피드백 제어 정보는 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 피드백의 빈도(frequency)를 감소시키도록 구성되는, 피드백 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 제어 정보는 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들이 상기 기지국으로 상기 피드백을 송신하기 위한 시간 슬롯을 지정하는 스케줄을 포함하는, 피드백 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 피드백 제어 정보는 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들에 대한 피드백 순간(instant) 및 피드백 지속 기간을 포함하고,
    상기 피드백 순간 및 상기 피드백 지속기간은 시간 슬롯을 지정하고, 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들은 상기 시간 슬롯 동안 피드백을 상기 기지국에 전송하도록 구성되는, 피드백 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 피드백 제어 정보를 수신하는 단계는 다운링크 제어 채널을 통하여 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들에서 동기화 신호를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 동기화 신호는 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들을 위한 상기 시간 슬롯을 지정하는, 피드백 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들로부터 송신되는 상기 피드백은 프리코딩 파라미터, 전력 할당 파라미터 및 적응 변조 및 코딩 파라미터(adaptive modulation and coding parameter)를 더 포함하는, 피드백 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 제어 정보는 피드백 스레시홀드(threshold)를 포함하고, 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들은 각각의 상기 복수의 사용자 장비 장치들의 메트릭 값이 상기 피드백 스레시홀드를 충족하거나 초과할 때 피드백을 상기 기지국으로 송신하는, 피드백 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메트릭 값은 스케줄링 공평 인덱스(scheduling fairness index), 채널 용량, 채널 프로베니우스 놈(channel Frobenius norm), 채널 품질 지시자, CINR 값 또는 SINR 값을 포함하는, 피드백 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 피드백은 채널 품질 지시자 정보를 더 포함하는, 피드백 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 피드백 제어 정보는 각각의 복수의 사용자 장비 장치들로부터 상기 기지국으로의 상기 피드백의 전송을 제어하고 코디네이트(coordinate)하도록 구성되는, 피드백 제어 방법.
  11. 적어도 하나의 사용자 장비 장치를 포함하는 MIMO 통신 시스템에서 기지국을 동작시키기 위한 방법으로서 ― 상기 기지국은 각각의 송신 채널을 통하여 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치와 통신함 ―,
    피드백 제어 정보를 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치로 브로드캐스팅(broadcasting)하는 단계 - 상기 피드백 제어 정보는 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치에서의 평가를 가능하게 하고, 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치의 평가는 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치에 대한 스케쥴링 이력을 추적하는 것을 포함함 -; 및
    각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치로부터 평가 기준의 세트를 충족하는 피드백을 수신하는 단계
    를 포함하는, 기지국 동작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 피드백은 프리코딩 정보를 포함하고,
    상기 피드백 제어 정보는 각각의 상기 적어도 하나의 사용자 장비 장치로부터 상기 기지국으로 전송되는 상기 피드백의 빈도를 감소시키도록 구성되는, 기지국 동작 방법.
KR1020147036616A 2007-08-03 2008-07-02 Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링 KR101536551B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/833,669 2007-08-03
US11/833,669 US8675743B2 (en) 2007-08-03 2007-08-03 Feedback scheduling to reduce feedback rates in MIMO systems
PCT/US2008/069059 WO2009020723A1 (en) 2007-08-03 2008-07-02 Feedback scheduling to reduce feedback rates in mimo systems

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107004717A Division KR101529343B1 (ko) 2007-08-03 2008-07-02 Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150006898A true KR20150006898A (ko) 2015-01-19
KR101536551B1 KR101536551B1 (ko) 2015-07-14

Family

ID=40338106

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147036616A KR101536551B1 (ko) 2007-08-03 2008-07-02 Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링
KR1020107004717A KR101529343B1 (ko) 2007-08-03 2008-07-02 Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020107004717A KR101529343B1 (ko) 2007-08-03 2008-07-02 Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링

Country Status (6)

Country Link
US (3) US8675743B2 (ko)
EP (1) EP2176959A4 (ko)
JP (3) JP5599309B2 (ko)
KR (2) KR101536551B1 (ko)
CN (1) CN101785209B (ko)
WO (1) WO2009020723A1 (ko)

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10187133B2 (en) 2004-04-02 2019-01-22 Rearden, Llc System and method for power control and antenna grouping in a distributed-input-distributed-output (DIDO) network
US10277290B2 (en) 2004-04-02 2019-04-30 Rearden, Llc Systems and methods to exploit areas of coherence in wireless systems
US9819403B2 (en) 2004-04-02 2017-11-14 Rearden, Llc System and method for managing handoff of a client between different distributed-input-distributed-output (DIDO) networks based on detected velocity of the client
US10425134B2 (en) 2004-04-02 2019-09-24 Rearden, Llc System and methods for planned evolution and obsolescence of multiuser spectrum
US9312929B2 (en) 2004-04-02 2016-04-12 Rearden, Llc System and methods to compensate for Doppler effects in multi-user (MU) multiple antenna systems (MAS)
US10200094B2 (en) 2004-04-02 2019-02-05 Rearden, Llc Interference management, handoff, power control and link adaptation in distributed-input distributed-output (DIDO) communication systems
US8654815B1 (en) 2004-04-02 2014-02-18 Rearden, Llc System and method for distributed antenna wireless communications
US10749582B2 (en) 2004-04-02 2020-08-18 Rearden, Llc Systems and methods to coordinate transmissions in distributed wireless systems via user clustering
US10985811B2 (en) 2004-04-02 2021-04-20 Rearden, Llc System and method for distributed antenna wireless communications
US9826537B2 (en) 2004-04-02 2017-11-21 Rearden, Llc System and method for managing inter-cluster handoff of clients which traverse multiple DIDO clusters
US11309943B2 (en) 2004-04-02 2022-04-19 Rearden, Llc System and methods for planned evolution and obsolescence of multiuser spectrum
US10886979B2 (en) 2004-04-02 2021-01-05 Rearden, Llc System and method for link adaptation in DIDO multicarrier systems
US11394436B2 (en) 2004-04-02 2022-07-19 Rearden, Llc System and method for distributed antenna wireless communications
US11451275B2 (en) 2004-04-02 2022-09-20 Rearden, Llc System and method for distributed antenna wireless communications
US8542763B2 (en) 2004-04-02 2013-09-24 Rearden, Llc Systems and methods to coordinate transmissions in distributed wireless systems via user clustering
US9685997B2 (en) 2007-08-20 2017-06-20 Rearden, Llc Systems and methods to enhance spatial diversity in distributed-input distributed-output wireless systems
US8457235B2 (en) * 2007-06-25 2013-06-04 Lg Electronics Inc. Method of transmitting feedback data in multiple antenna system
KR101293373B1 (ko) * 2007-06-25 2013-08-05 엘지전자 주식회사 다중안테나 시스템에서의 데이터 전송 방법
US8675743B2 (en) * 2007-08-03 2014-03-18 Apple Inc. Feedback scheduling to reduce feedback rates in MIMO systems
KR101478362B1 (ko) 2007-08-10 2015-01-28 엘지전자 주식회사 다중안테나 시스템에서 귀환데이터 전송방법
US9185601B2 (en) * 2007-12-18 2015-11-10 At&T Mobility Ii Llc Optimal utilization of multiple transceivers in a wireless environment
US8223626B2 (en) * 2008-01-11 2012-07-17 Yim Tu Investments Ltd., Llc Linear precoding for MIMO channels with outdated channel state information in multiuser space-time block coded systems with multi-packet reception
US7978623B1 (en) * 2008-03-22 2011-07-12 Freescale Semiconductor, Inc. Channel rank updates in multiple-input multiple-output communication systems
EP2154803A1 (en) * 2008-08-13 2010-02-17 Fujitsu Ltd. Wireless communications systems
US8902874B2 (en) * 2008-10-20 2014-12-02 Nokia Siemens Networks Oy Sounding channel apparatus and method
KR101549572B1 (ko) 2008-11-25 2015-09-02 삼성전자주식회사 멀티 셀 ｈｓｄｐａ를 지원하는 이동통신 시스템에서 채널 품질 인식자 전송용 물리제어채널의 전송전력을 조절하는 방법 및 장치
JP5186355B2 (ja) * 2008-12-25 2013-04-17 株式会社Ｋｄｄｉ研究所 通信特性測定装置及び無線端末
KR101608779B1 (ko) * 2009-02-13 2016-04-20 엘지전자 주식회사 2안테나 시스템에서 상향링크 프리코딩 수행 방법
WO2010124445A1 (zh) 2009-04-27 2010-11-04 华为技术有限公司 码本、码本生成方法、基于码本的上行发射方法及设备
US8675538B2 (en) * 2009-04-30 2014-03-18 Empire Technology Development Llc Wireless one-to-one communication using multicast
US8538482B2 (en) * 2009-05-14 2013-09-17 Lg Electronics Inc. Apparatus and method for transmitting CoMP feedback information
KR101534865B1 (ko) * 2009-06-23 2015-07-27 엘지전자 주식회사 링크 적응 절차 수행 방법
KR101661685B1 (ko) * 2009-07-27 2016-10-04 삼성전자주식회사 다중 입출력 안테나 시스템을 사용하는 협동 무선통신 네트워크에서 하향 링크 데이터 전송을 위한 기지국들간 협동 공간분할 다중접속 기술의 데이터 송수신 장치 및 방법
US8750270B2 (en) * 2010-02-25 2014-06-10 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting feedback request and method and apparatus for receiving feedback request in wireless communication system
US8547955B2 (en) * 2010-07-28 2013-10-01 Intel Corporation Feedback scheme for MU-MIMO
KR101806878B1 (ko) * 2010-08-16 2018-01-10 삼성전자주식회사 8 개의 전송 안테나들에 대한 코드북 및 그 코드북을 사용하는 통신 시스템
WO2012139251A1 (en) * 2011-04-13 2012-10-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and base station for power allocation in wireless system
CN102769867B (zh) * 2011-05-05 2017-08-11 北京三星通信技术研究有限公司 网络接入方法
US8699407B2 (en) * 2012-06-22 2014-04-15 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method and apparatus for MIMO scheduling
US11189917B2 (en) 2014-04-16 2021-11-30 Rearden, Llc Systems and methods for distributing radioheads
US11190947B2 (en) 2014-04-16 2021-11-30 Rearden, Llc Systems and methods for concurrent spectrum usage within actively used spectrum
US11050468B2 (en) 2014-04-16 2021-06-29 Rearden, Llc Systems and methods for mitigating interference within actively used spectrum
US10194346B2 (en) 2012-11-26 2019-01-29 Rearden, Llc Systems and methods for exploiting inter-cell multiplexing gain in wireless cellular systems via distributed input distributed output technology
US9923657B2 (en) 2013-03-12 2018-03-20 Rearden, Llc Systems and methods for exploiting inter-cell multiplexing gain in wireless cellular systems via distributed input distributed output technology
US10164698B2 (en) 2013-03-12 2018-12-25 Rearden, Llc Systems and methods for exploiting inter-cell multiplexing gain in wireless cellular systems via distributed input distributed output technology
US9973246B2 (en) 2013-03-12 2018-05-15 Rearden, Llc Systems and methods for exploiting inter-cell multiplexing gain in wireless cellular systems via distributed input distributed output technology
US10488535B2 (en) 2013-03-12 2019-11-26 Rearden, Llc Apparatus and method for capturing still images and video using diffraction coded imaging techniques
RU2767777C2 (ru) 2013-03-15 2022-03-21 Риарден, Ллк Системы и способы радиочастотной калибровки с использованием принципа взаимности каналов в беспроводной связи с распределенным входом - распределенным выходом
KR102045332B1 (ko) * 2013-03-26 2019-11-18 삼성전자 주식회사 이동통신 시스템에서 무선랜을 이용해서 트래픽을 오프 로드하는 방법 및 장치
JP5738338B2 (ja) * 2013-03-29 2015-06-24 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線通信システムおよび無線基地局装置
US9971414B2 (en) 2013-04-01 2018-05-15 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Devices, systems, and methods for detecting gestures using wireless communication signals
US9008152B2 (en) 2013-08-27 2015-04-14 Nokia Technologies Oy Method, apparatus, and computer program product for wireless signaling
US11290162B2 (en) 2014-04-16 2022-03-29 Rearden, Llc Systems and methods for mitigating interference within actively used spectrum
WO2017030299A1 (ko) * 2015-08-17 2017-02-23 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 코드북을 이용한 동기 신호 송수신 방법
CN107925892B (zh) * 2015-08-31 2021-09-24 日本电气株式会社 与无线接入网有关的设备和系统
US11343371B2 (en) * 2016-01-10 2022-05-24 Apple Inc. Switching between watches or other accessories
CN107294646B (zh) 2016-04-01 2020-08-07 电信科学技术研究院 一种信息反馈方法、基站及终端
CN107395256B (zh) * 2016-05-12 2021-02-09 华为技术有限公司 一种信道状态信息反馈方法、设备及系统
CN107979396A (zh) 2016-10-25 2018-05-01 索尼公司 用于多用户空间调制的通信装置及方法
JP7126165B2 (ja) * 2017-01-16 2022-08-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 端末、基地局、無線通信システム及び回線状態情報取得方法
US10211896B2 (en) 2017-05-05 2019-02-19 At&T Intellectual Property I, L.P. Facilitating dynamic layer mapping with multiple downlink control channels for wireless communication systems
US11146921B2 (en) 2018-12-27 2021-10-12 Industrial Technology Research Institute Method of grouping user devices
US10862656B2 (en) * 2018-12-27 2020-12-08 Industrial Technology Research Institute Base station capable of allocating channel-state report and method for allocating channel-state report

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1139204C (zh) * 1998-05-20 2004-02-18 Ntt移动通信网株式会社 防止干扰的无线通信系统
US6473467B1 (en) 2000-03-22 2002-10-29 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for measuring reporting channel state information in a high efficiency, high performance communications system
US6907002B2 (en) * 2000-12-29 2005-06-14 Nortel Networks Limited Burst switching in a high capacity network
JP2002232334A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Nippon Soken Inc アダプティブアレイアンテナ装置及び通信端末
US7212540B2 (en) * 2001-04-05 2007-05-01 Nortel Networks Limited Time slot scheduling for shared-medium communications networks
US7197282B2 (en) 2001-07-26 2007-03-27 Ericsson Inc. Mobile station loop-back signal processing
JP4147780B2 (ja) * 2002-02-12 2008-09-10 日本電気株式会社 品質しきい値設定方法及びそれを用いた通信制御装置
US7145889B1 (en) * 2002-03-28 2006-12-05 Nortel Networks Limited Efficient frame retransmission in a wireless communication environment
US7042857B2 (en) 2002-10-29 2006-05-09 Qualcom, Incorporated Uplink pilot and signaling transmission in wireless communication systems
KR20040046322A (ko) 2002-11-27 2004-06-05 엘지전자 주식회사 다중 입출력 이동 통신 시스템에서의 신호처리 장치 및방법
EP1508992A3 (en) 2003-08-18 2008-05-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for scheduling resource in a multiuser MIMO radio communication system
US8249518B2 (en) 2003-12-29 2012-08-21 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Network controlled feedback for MIMO systems
WO2005089004A1 (ja) 2004-03-11 2005-09-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha チャネル品質情報の送信タイミング調整方法、オフセット情報生成方法、端末、基地局および無線ネットワーク制御装置
EP3528575B1 (en) 2004-06-22 2020-12-16 Apple Inc. Enabling feedback in wireless communication networks
US7864659B2 (en) 2004-08-02 2011-01-04 Interdigital Technology Corporation Quality control scheme for multiple-input multiple-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) systems
KR100640416B1 (ko) 2005-06-16 2006-10-30 삼성전자주식회사 Ｐｆ 스케줄링 시스템 및 방법
JP4667462B2 (ja) * 2005-08-22 2011-04-13 パナソニック株式会社 通信端末装置、基地局装置及び受信品質報告方法
US9209956B2 (en) * 2005-08-22 2015-12-08 Qualcomm Incorporated Segment sensitive scheduling
CN103068057B (zh) * 2005-09-22 2017-06-27 华为技术有限公司 终端装置及其通信方法、基站及其通信方法、通信系统
US7689240B2 (en) * 2005-11-16 2010-03-30 Trueposition, Inc. Transmit-power control for wireless mobile services
KR20070068300A (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법
US20070155315A1 (en) * 2006-01-03 2007-07-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transparent relaying in a multi-hop relay cellular network
US8363606B2 (en) * 2006-09-05 2013-01-29 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for data and control multiplexing
CN101617553A (zh) * 2007-01-08 2009-12-30 诺基亚公司 用于提供关于通信系统的信道质量的报告的方法、设备和系统
US20080268785A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Mccoy James W UE-autonomous CFI reporting
US8457235B2 (en) * 2007-06-25 2013-06-04 Lg Electronics Inc. Method of transmitting feedback data in multiple antenna system
US8675743B2 (en) * 2007-08-03 2014-03-18 Apple Inc. Feedback scheduling to reduce feedback rates in MIMO systems

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015233301A (ja) 2015-12-24
US9590710B2 (en) 2017-03-07
US20140198870A1 (en) 2014-07-17
JP2010536245A (ja) 2010-11-25
JP6092323B2 (ja) 2017-03-08
JP5782096B2 (ja) 2015-09-24
JP5599309B2 (ja) 2014-10-01
US20150311965A1 (en) 2015-10-29
JP2014075822A (ja) 2014-04-24
KR20100053599A (ko) 2010-05-20
WO2009020723A1 (en) 2009-02-12
US9077411B2 (en) 2015-07-07
CN101785209A (zh) 2010-07-21
US8675743B2 (en) 2014-03-18
CN101785209B (zh) 2013-07-17
KR101529343B1 (ko) 2015-06-16
US20090034636A1 (en) 2009-02-05
EP2176959A4 (en) 2013-05-15
EP2176959A1 (en) 2010-04-21
KR101536551B1 (ko) 2015-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101536551B1 (ko) Ｍｉｍｏ 시스템에서 피드백 레이트를 감소시키는 피드백 스케줄링
US10230438B2 (en) MIMO precoding enabling spatial multiplexing, power allocation and adaptive modulation and coding
US9991939B2 (en) Multi-user MIMO-SDMA for finite rate feedback systems
US8934565B2 (en) Reference signaling scheme using compressed feedforward codebooks for multi-user, multiple-input multiple-output (MU-MIMO) systems
JP5924404B2 (ja) マルチユーザ多入力多出力ワイヤレス通信のダウンロードの改良
JP5244172B2 (ja) 無線通信ネットワークにおける複数アンテナ送信を制御する方法及び装置
EP2330754B1 (en) Wireless communications device and method of operating a wireless communications device
Sacristán-Murga et al. Trade-off between feedback load for the channel state information and system performance in MIMO communications
CN105637777A (zh) 在mimo无线电通信系统中用于mu-mimo方案的随机发送/接收方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190617

Year of fee payment: 5