WO2014003256A1 - 다중 셀 환경에서 간섭 정렬 기법을 이용한 통신 시스템 - Google Patents

다중 셀 환경에서 간섭 정렬 기법을 이용한 통신 시스템 Download PDF

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WO2014003256A1
WO2014003256A1 PCT/KR2012/009029 KR2012009029W WO2014003256A1 WO 2014003256 A1 WO2014003256 A1 WO 2014003256A1 KR 2012009029 W KR2012009029 W KR 2012009029W WO 2014003256 A1 WO2014003256 A1 WO 2014003256A1
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WO
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base station
interference
terminal
data
matrix
Prior art date
Application number
PCT/KR2012/009029
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English (en)
French (fr)
Inventor
정방철
신원용
Original Assignee
경상대학교 산학협력단
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    • 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
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—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
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals

Definitions

  • the present invention relates to a technique for transmitting data by minimizing the effects of intercell interference in a multicell environment consisting of a plurality of cells.
  • the amount of signals transmitted using a wireless communication network is gradually increasing over time. In the near future, it is expected that signals of up to several times the capacity of the signals currently transmitted will be transmitted using wireless networks.
  • the wireless communication network may include a plurality of base stations and terminals.
  • the terminal may receive an interference signal from an adjacent base station in addition to the base station transmitting a desired signal.
  • Such an interference signal is one of the causes of reducing the transmission efficiency of the wireless communication network, and there is a need for a technology capable of reducing or minimizing it.
  • An object of the following embodiments is to select a terminal to transmit data using an interference alignment technique among a plurality of terminals.
  • An object of the following embodiments is to select a terminal to transmit data among the terminals having a plurality of antennas.
  • the purpose of the following embodiments is to minimize intercell interference.
  • receiving information about a channel state between a base station and the terminals from a plurality of terminals generating an interference space matrix based on the information on the channel state, Transmitting a null space matrix to the terminals, receiving information about the amount of interference transmitted by the terminal to another cell adjacent to the base station, generated based on the null space matrix, from the terminals;
  • a data receiving method of a base station comprising selecting a data transmission terminal among the terminals based on the information and receiving data from the selected data transmission terminal.
  • the method may further include transmitting a pilot signal to the terminals, and the channel state may be generated based on the pilot signal.
  • the receiving of the data may further include receiving beamformed data from the terminal using a transmission beamforming vector, and decoding the received data using the transmission beamforming vector.
  • the generating of the interference spatial matrix may be performed by selecting column vectors located to the left or the right of a singular matrix to generate the interference spatial matrix, and the null spatial matrix may interfere with the arbitrary singular matrix. It can be generated from the column vectors remaining without being selected as the spatial matrix.
  • the data may be received using the null spatial matrix as a reception beamforming vector.
  • the transmission beam vector may be determined according to a channel state between the null space matrix and another cell adjacent to the base station from the terminal.
  • a data transmission method of a terminal is provided.
  • the method may further include receiving a pilot signal from the base station, and the channel state may be generated based on the pilot signal.
  • the data may be transmitted using only one antenna among a plurality of data transmission antennas.
  • the transmitting of the data may transmit beamformed data using a transmission beam vector.
  • the transmission beam vector may be determined according to a channel state between the null space matrix and another cell adjacent to the base station from the terminal.
  • the transmission beam vector may be determined by singular value decomposition (SVD) of a product between a Hermitian matrix of the null space matrix and a matrix including channel states between other cells adjacent to the base station from the terminal. Can be.
  • SVD singular value decomposition
  • the transmission beam vector may be selected from among a plurality of column vectors of a pre-determined codebook matrix.
  • a channel state information receiver for receiving information on a channel state between a base station and the terminals from a plurality of terminals, an interference space for generating an interference space matrix based on the information on the channel state A matrix generator, a transmitter for transmitting a null space matrix of the interference spatial matrix to the terminals, the receiver is generated based on the null space matrix from the terminals, the terminal transmits to another cell adjacent to the base station
  • a base station including an interference amount information receiving unit for receiving information on an interference amount, a control unit for selecting a data transmission terminal among the terminals based on the information on the interference amount, and a data receiving unit for receiving data from the selected data transmission terminal.
  • the transmitter may transmit a pilot signal to the terminals, and the channel state may be generated based on the pilot signal.
  • the data receiver may further include a decoder configured to receive beamformed data from the terminal using a transmission beamforming vector and to decode the received data using the transmission beamforming vector.
  • a decoder configured to receive beamformed data from the terminal using a transmission beamforming vector and to decode the received data using the transmission beamforming vector.
  • the data receiver may receive the data using the null spatial matrix as a reception beamforming vector.
  • the interference space generation unit selects column vectors located at the left or right side of a singular matrix to generate the interference space, and the null space is left unselected as the interference space in the arbitrary singular matrix. Can be generated as column vectors.
  • the transmission beam vector may be determined according to a channel state between the null space matrix and another cell adjacent to the base station from the terminal.
  • a channel state information transmitter for transmitting information on a channel state between a base station and a terminal to the base station, receiving a null space matrix generated based on the information on the channel state from the base station A null space matrix receiver, An interference amount information generator for generating information on the amount of interference transmitted from the terminal to another cell adjacent to the base station based on the null space matrix, Interference amount information transmitter for transmitting the information about the interference amount to the base station And a data transmitter for transmitting data to the base station based on the interference amount.
  • the apparatus may further include a pilot receiver configured to receive a pilot signal from the base station, and the channel state may be generated based on the pilot signal.
  • the data transmitter may transmit the data using only one antenna among a plurality of data transmission antennas.
  • the data transmitter may transmit beamformed data using a transmission beam vector.
  • the transmission beam vector may be determined according to a channel state between the null space matrix and another cell adjacent to the base station from the terminal.
  • the transmission beam vector may be determined by singular value decomposition (SVD) of a product between a Hermitian matrix of the null space matrix and a matrix including channel states between other cells adjacent to the base station from the terminal. Can be.
  • SVD singular value decomposition
  • the transmission beam vector may be selected from among a plurality of column vectors of a pre-determined codebook matrix.
  • inter-cell interference can be minimized.
  • 1 is a diagram conceptually illustrating an example of an interference alignment technique.
  • FIG. 2 illustrates a concept of a communication system for transmitting data using an interference alignment technique.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating step by step operations of a communication system according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 4 is a flowchart illustrating a step-by-step method of receiving data according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 5 is a flowchart illustrating a step-by-step method of transmitting data according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 6 is a block diagram showing the structure of a base station according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 7 is a block diagram showing the structure of a terminal according to an exemplary embodiment.
  • 1 is a diagram conceptually illustrating an example of an interference alignment technique.
  • the base station 110 forms a pair for transmitting signals to the terminal 160, and likewise, the base station 120 and the base station 130 form a pair for transmitting signals to the terminal 170 and the terminal 180, respectively.
  • the signal transmitted from each base station may be transmitted to other terminals in addition to the target terminal, and FIG. 1 shows an example of such a situation.
  • the transmitted signal may be received not only by the designed terminal 160 but also by the undesignated terminals 170 and 180. From the standpoint of the terminal 160, along with the desired signal transmitted from the base station 110, it receives an undesired signal transmitted from the base station 120 and the base station 130.
  • a desired signal may be referred to as a data signal among signals received by each terminal, and an unwanted signal may be referred to as an interference signal.
  • a base station transmitting a data signal for each of the terminals 160, 170, and 180 may be referred to as a transmitting base station and a base station transmitting an interference signal as an interfering base station.
  • the base station 110 is a transmitting base station, and the base stations 120 and 130 are interfering base stations.
  • Each base station may control the signal to be transmitted to reduce the influence of the interference signal in each terminal.
  • a signal to be transmitted may be controlled based on a state of a channel between each base station and each terminal.
  • the signal transmitted by the base station 110 The phase of 111 is changed via the channel 131 between the base station 110 and the terminal 160.
  • Terminal 160 is a signal Is the phase-shifted main signal across channel 131 Receive 161.
  • the terminal 160 is a signal transmitted by the base station 120 Interferes with the phase shifted channel 141 162 and the signal transmitted by the base station 130 Interference signal phase shifted by channel 151 Receive 163.
  • the interference signal 162 and interference signal Main signal at terminal 160 due to 163 161 The reception efficiency may be degraded.
  • the reception of 172 may be degraded, and the interference signal is received by the terminal 180. 181 and 182 due to the main signal Reception of 183 may be degraded.
  • each base station may control a signal to be transmitted.
  • each terminal 160, 170, 180 may estimate a channel state with each base station 110, 120, 130, and report the estimated channel state to the base station. That is, the terminal 160 estimates the channel state 131 with the base station 110, the channel state 141 with the base station 120, and the channel state 151 with the base station 130, and estimates the estimated channel. The states 131, 141, and 151 may be reported to the base stations 110, 120, and 130. In a similar manner, the terminal 170 estimates the channel states 132, 142, and 152 and reports them to the base stations 110, 120, and 130, and the terminal 180 reports the channel states 133, 143, and 153. It can be estimated and reported to each base station (110, 120, 130).
  • each base station (110, 120, 130) can control the signal to be transmitted in consideration of the information of all channel states (131, 141, 151, 132, 142, 152, 133, 143, 153).
  • the transmission signal may be precoded so that the signal received by the terminal through the channel has a specific phase.
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • CDMA code division multiple access
  • FDD frequency division multiplexing
  • Signal can be transmitted and received using Frequency Division Duplex (TDD) and Time Division Duplex (TDD).
  • the base stations 110, 120, and 130 may receive pilot signals from the terminals 160, 170, and 180, and estimate a state of an uplink channel based on the pilot signals. Since the state of the uplink channel is the same as that of the downlink channel, the state information of the uplink channel can be used as the downlink channel state information.
  • each terminal 160, 170, 180 may estimate the state of the downlink channel, and transmit the estimated state of the downlink channel to each base station (110, 120, 130).
  • Each base station (110, 120, 130) may control the transmission signal based on the state (131, 141, 151, 132, 142, 152, 133, 143, 153) of the downlink channel as described above.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an interference alignment scheme in which a transmission signal is controlled such that phases of interference signals received by each terminal are the same.
  • Terminal 160 is the main signal 161 other interference signal 162 and Receive 163.
  • Signal transmitted by base station 120 Phase is changed in the process of being received by the terminal 160 via the channel 141.
  • the interference signal The phase of 162 is The phase is changed differently.
  • interference signal The phase of 163 is The phase is changed differently.
  • Base station 120 and base station 130 is an interference signal received by the terminal 160 162 and Transmission signal so that the phase of 163 is the same 121 and The phase of 131 can be controlled respectively.
  • the base station 110 and the base station 120 is the interference signal received by the terminal 180 181 and Transmission signal so that the phase of 182 is the same (111) and The phase of 121 can be controlled.
  • phase control of the transmission signal may be performed by applying precoding to the transmission signal.
  • each terminal when the plurality of interference signals received by each terminal have the same phase, the terminal may be regarded as receiving one interference signal transmitted with relatively large power. In addition, even if the number of interference signals increases, the terminal may consider that only one interference signal is received if the phase of the received interference signal is the same. For example, each terminal illustrated in FIG. 1 may remove two interference signals having the same phase as one interference signal.
  • the interference neutralization method refers to a method in which a plurality of interfering base stations control and transmit a phase of a transmission signal so that the phases of the plurality of interference signals received by the terminal are reversed.
  • the terminal may regard them as one interference signal. For example, when the phases of two interference signals are 180 degrees apart, the sums may be regarded as one interference signal having a relatively small magnitude.
  • FIG. 2 illustrates a concept of a communication system for transmitting data using an interference alignment technique.
  • the communication system described herein is a cellular mobile communication system having K cells.
  • the first cell includes a first base station 210 and a plurality of terminals 231, 232, 233, and 234.
  • the first base station 210 includes three data receiving antennas 221, 222, and 223, and each of the terminals 231, 232, 233, and 234 has two data transmitting antennas.
  • the second cell includes a second base station 250 and a plurality of terminals 261, 262, 263, and 264.
  • the second base station 250 includes three data receiving antennas 251, 252, and 253, and each of the terminals 261, 262, 263, and 264 has two data transmitting antennas.
  • the first base station 210 selects some of the terminals 233, 234 from among the plurality of terminals 231, 232, 233, 234 as the data transmission terminal 240.
  • the number of data transmitting terminals 240 may be smaller than the number of data receiving antennas of the first base station 210.
  • the second base station 250 selects some terminals 263 and 264 from among the plurality of terminals 261, 262, 263 and 264 as the data transmission terminal 270.
  • the number of data transmitting terminals 270 may be smaller than the number of data receiving antennas of the second base station 250.
  • the first base station 210 and the second base station 250 may receive data from the data transmission terminal (240, 270) using an interference alignment technique.
  • the number of terminals 233, 234, 263, and 264 selected as data transmission terminals 240 and 270 in each cell is determined by the data receiving antennas 221, 222, 223, of the base stations 210 and 250. 251, 252, and 253 may be smaller than the number.
  • the data transmission terminals 240 included in the first cell may transmit an interference signal to the base station 250 included in the second cell.
  • the data transmission terminals 270 included in the second cell may transmit an interference signal to the base station 210 included in the first cell. Therefore, eliminating such inter-cell interference is an important task for improving the performance of the data transmission system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating step by step operations of a communication system according to an exemplary embodiment.
  • the communication system described in FIG. 3 is a multi-cell communication system composed of K cells, and each cell may include one base station 310 and a plurality of terminals. In FIG. 3, only one terminal 320 is shown for convenience of description.
  • the base station 310 transmits a pilot signal to the terminal 320.
  • the base station 310 may transmit a pilot signal using a plurality of data reception antennas
  • the terminal 320 may receive a pilot signal using a plurality of data transmission antennas.
  • the terminal 320 generates information on the channel state between the terminal 320 from the base station 310 by using the received pilot signal.
  • the information about the channel state may be in the form of a matrix whose size is determined according to the number of data receiving antennas and the number of data transmitting antennas.
  • the information about the channel state may be referred to as a channel state matrix.
  • step 333 the terminal 320 transmits information about the channel state to the base station 310.
  • the base station In step 341, the base station generates an interference spatial matrix based on the information about the channel state. Also, in step 342, a null space matrix of the interference spatial matrix of the base station is generated. According to one side, the interference spatial matrix of the k-th cell using the interference alignment technique can be expressed by Equation 1 below.
  • M is the number of data receiving antennas provided in the base station
  • S is the number of terminals selected as the data transmission terminal is less than or equal to M.
  • null space matrix may be represented as in Equation 2 below.
  • the base station 310 may set an arbitrary singular matrix of M ⁇ M size.
  • the base station 310 may generate the interference spatial matrix by selecting the M-S column vectors on the left in an arbitrary singular matrix or by selecting the M-S column vectors on the right.
  • base station 310 may generate a null spatial matrix with the remaining S column vectors that are not selected as the interference spatial matrix in any singular matrix.
  • step 343 the base station 310 transmits information about the null space matrix to all terminals located within the coverage of the base station 310.
  • the terminal 320 determines the transmission beamforming vector used to transmit data to the base station 310. According to one side, the terminal 320 selects and transmits any one of 1) an antenna selection scheme, 2) an SVD scheme, and 3) a vector quantization scheme. The beam vector can be determined.
  • step 351 the terminal 320 generates information on the amount of interference based on the null space matrix.
  • the information on the amount of interference generated by the terminal 320 is information on the amount of interference transmitted by the terminal 320 to another base station.
  • the terminal 320 may generate information on the amount of interference according to Equation 3 below.
  • Means information on the amount of interference generated by the j-th terminal included in the i-th cell Denotes an orthogonal projection for basis A. Also, Is a cross-link channel matrix indicating a channel state from the j th terminal included in the i th cell to the base station of the k th cell. Also, Is a transmission beam vector used by the j-th terminal included in the i-th cell to transmit data.
  • step 352 the terminal 320 transmits the information on the generated interference amount to the base station 310.
  • the terminal 320 may be provided with a plurality of data transmission antennas. According to the antenna selection scheme, the terminal 320 may select any one of the antennas and transmit data using only the selected antennas.
  • the terminal 320 may be regarded as determining the transmission beamforming vector such that the weight of the selected antenna is '1' and the weight of the other antenna is '0'.
  • the terminal 320 transmits a beam vector of any column vector in an identity matrix of size L ⁇ L. Can be determined by a vector.
  • the optimal transmission beamforming vector may be regarded as a vector in which interference amount information in Equation 3 is minimized.
  • the index of the column vector can be determined according to Equation 4 below.
  • the terminal 320 may calculate the interference amount information as shown in Equation 5 below.
  • the terminal 320 may determine the transmission beamforming vector such that the amount of interference transmitted by the terminal 320 to another cell is minimized.
  • the amount of interference transmitted by the terminal 320 to another cell may be expressed as in Equation 6 below.
  • Equation 8 May be singular value decomposition (SVD) as shown in Equation 8.
  • the terminal 320 determines the optimal transmission beamforming vector in the case of using the singular value decomposition technique. It can be determined as shown in Equation 9.
  • the terminal 320 may determine the information on the amount of interference as shown in Equation 10 below.
  • the terminal 320 may determine any one column vector among the plurality of column vectors included in the predetermined codebook matrix as the transmission beam vector.
  • the codebook matrix may be determined as in Equation 11 below.
  • the terminal 320 may determine the transmission beamforming vector such that the amount of interference transmitted by the terminal 320 to another cell is minimized as shown in Equation 13 below.
  • Equation 13 may be expressed as Equation 14 below.
  • the terminal 320 may generate information about the amount of interference as shown in Equation 15 below.
  • the base station 310 selects a data transmission terminal among the terminals based on the information on the amount of interference received from each terminal. According to one side, the base station can select only the terminals having a small amount of interference transmitted by each terminal to the base station belonging to the other cell as the data transmission terminal. Hereinafter, it is assumed that the terminal 320 is selected as the data transmission terminal.
  • step 361 the base station 310 informs the terminals selected as the data transmission terminal that the data transmission terminal has been selected.
  • the data transmission terminal transmits data to the base station 310.
  • the data transmission terminal may perform transmission beamforming on data using the transmission beamforming vector, and transmit the transmission beamformed data to the base station 310.
  • step 380 the base station 310 receives the transmit beamformed data using the plurality of data receive antennas.
  • the signal received by the base station 310 may be represented by Equation 16 below.
  • the base station 310 is a received signal To eliminate intercell interference in Receive beamforming may be performed using, and decoding may be performed using a zero forcing (ZF) equalizer.
  • Receive beamforming is performed, and the received signal to which the ZF equalizer is applied can be represented by Equation 17 below.
  • Is the received signal with equalizer applied Is a matrix having tap coefficients of a ZF equalizer as an element, and can be expressed by Equation 18 below.
  • the transmission beamforming vector used by the j-th data transmission terminal included in the i-th cell You should know
  • base station 310 is a transmit beamforming vector. May be received from the terminal 310.
  • Fig. 4 is a flowchart illustrating a step-by-step method of receiving data according to an exemplary embodiment.
  • the base station transmits a pilot signal to a plurality of terminals.
  • the pilot signal may be used to estimate the channel state between the base station and the terminals.
  • the base station receives information on the channel state between the base station and the terminals from the plurality of terminals.
  • the base station may include a plurality of data reception antennas, and each terminal may include a plurality of data transmission antennas.
  • the channel between the base station and each terminal may be represented by a channel state matrix.
  • the base station In step 430, the base station generates an interference spatial matrix for the channel between the base station and the terminals.
  • the base station also generates a null space matrix for the channel between the base station and the terminals.
  • the column vectors included in the null spatial matrix may be orthogonal to each other with the column vectors included in the interference spatial matrix.
  • the base station may generate an interference space matrix and a null space matrix using any singular matrix.
  • the base station may set up a random singular matrix of size M ⁇ M.
  • M is the number of data reception antennas provided in the base station.
  • the base station may generate the interference spatial matrix by selecting the left M-S column vectors in an arbitrary singular matrix or by selecting the right M-S column vectors.
  • the base station may generate a null spatial matrix with the remaining S column vectors not selected as the interference spatial matrix in any singular matrix.
  • step 440 the base station transmits a null space matrix to the terminals.
  • the terminals generate information on the amount of interference based on the null space matrix.
  • the information on the amount of interference is information on the amount of interference that each terminal transmits to another base station.
  • each terminal determines the transmission beamforming vector for each terminal to transmit data to the base station, and when the data is transmitted to the base station using the determined transmission beamforming vector, the terminal of the interference to be transmitted to other base stations Information about the amount can be determined as the amount of interference.
  • each terminal can determine the transmission beamforming vector based on the channel state and the null space matrix between different cells from each terminal.
  • Methods of determining the transmission beamforming vector include 1) an antenna selection technique, 2) a specific value decomposition technique, and 3) a vector quantization technique.
  • step 450 the base station receives information on the amount of interference from each terminal.
  • the base station selects a data transmission terminal among the terminals.
  • the base station may select a terminal with less interference among the terminals as a data transmission terminal.
  • the base station receives data from data transmission terminals.
  • the data received by the base station may be data beam-forming by the data transmission terminal using the transmission beamforming vector.
  • the base station may perform receive beam forming on the data transmitted by using the plurality of data receiving antennas.
  • the base station may receive data using a null spatial matrix as a reception beamforming vector.
  • step 480 the base station decodes the received data.
  • the base station may perform equalization on the received data.
  • the base station may perform equalization using the transmission beamforming vector used by the terminal to transmit data.
  • Fig. 5 is a flowchart illustrating a step-by-step method of transmitting data according to an exemplary embodiment.
  • the terminal receives a pilot signal from the base station.
  • the terminal may estimate the channel state between the terminal and the base station using the pilot signal. If the base station has a plurality of data reception antennas and the terminal has a plurality of data transmission antennas, the estimated channel state may be represented by a channel state matrix.
  • step 520 the terminal transmits information about the channel state to the base station.
  • step 530 the terminal receives a null space matrix from the base station.
  • the terminal In step 540, the terminal generates information on the amount of interference using the null space matrix.
  • the information on the amount of interference is information on the amount of interference that the terminal transmits to another base station adjacent to the base station.
  • the terminal may generate information about the amount of interference using the transmission beamforming vector.
  • Methods of determining the transmission beamforming vector include 1) an antenna selection technique, 2) a specific value decomposition technique, and 3) a vector quantization technique.
  • the terminal transmits information on the amount of interference to the base station.
  • the base station may receive information on the amount of interference of each terminal from a plurality of terminals, and may select a data transmission terminal among the plurality of terminals based on the received information on the amount of interference. In this case, the base station can select the terminal with less interference as the data transmission terminal.
  • the terminal may compare the information on the amount of interference with a predetermined threshold, and transmit the information on the amount of interference to the base station according to the comparison result. For example, the terminal may transmit information on the amount of interference to the base station only when the information on the amount of interference is greater than a threshold. In this case, since the signaling overhead from the terminal to the base station is reduced, the radio channel between the terminal and the base station can be used more efficiently.
  • the terminal selected as the data transmission terminal may transmit data to the base station.
  • the terminal may transmit the data beamforming using the transmission beamforming vector, and transmit the transmission beamformed data to the base station.
  • the base station may receive the transmission beamformed data and perform equalization on the received data.
  • the base station may perform equalization using the transmission beamforming vector used by the terminal.
  • the terminal may transmit a transmission beamforming vector to the base station in step 570.
  • Fig. 6 is a block diagram showing the structure of a base station according to an exemplary embodiment.
  • the base station 600 according to an exemplary embodiment includes a channel state information receiver 610, an interference spatial matrix generator 620, a transmitter 630, an interference amount information receiver 640, a controller 650, and a data receiver 660. ) And a decoding unit 670.
  • the base station 600 transmits a pilot signal to the plurality of terminals 681 and 682.
  • the pilot signal may be used to estimate the channel state between the base station 600 and the terminals (681, 682).
  • the channel state information receiver 610 receives information about a channel state between the base station 600 and the terminals 681 and 682 from the plurality of terminals 681 and 682.
  • the base station 600 may include a plurality of data reception antennas, and each terminal 681 and 682 may include a plurality of data transmission antennas.
  • the channel between the base station 600 and each of the terminals 681 and 682 may be represented by a channel state matrix.
  • the interference space matrix generator 620 generates an interference space matrix for a channel between the base station 600 and the terminals 681 and 682. In addition, the interference space matrix generator 620 generates a null space matrix for a channel between the base station 600 and the terminals 681 and 682.
  • the column vectors included in the null spatial matrix may be orthogonal to each other with the column vectors included in the interference spatial matrix.
  • the interference space matrix generator 620 may generate an interference space matrix and a null space matrix using an arbitrary singular matrix.
  • the interference spatial matrix generator 620 may set an arbitrary singular matrix of M ⁇ M size. M is the number of data receiving antennas provided in the base station 600.
  • the interference space matrix generator 620 may generate an interference space matrix by selecting M-S column vectors on the left side or M-S column vectors on the right side in an arbitrary singular matrix.
  • the interference spatial matrix generator 620 may generate a null spatial matrix using the remaining S column vectors that are not selected as the interference spatial matrix in any singular matrix.
  • the transmitter 630 transmits a null space matrix to the terminals 681 and 682.
  • the terminals 681 and 682 generate information on the amount of interference based on the null space matrix.
  • the information on the amount of interference is information on the amount of interference that each terminal (681, 682) transmits to the other base station.
  • each terminal (681, 682) determines the transmission beam forming vector for each terminal (681, 682) to transmit data to the base station 600, the base station 600 by using the determined transmission beam forming vector
  • information on the amount of interference to be transmitted to other base stations may be determined as the amount of interference.
  • each terminal (681, 682) can determine the transmission beamforming vector based on the channel state and the null space matrix between the different cells from each terminal (681, 682).
  • Methods of determining the transmission beamforming vector include 1) an antenna selection technique, 2) a special value decomposition technique, and 3) a vector quantization technique.
  • the interference amount information receiving unit 640 receives information on the amount of interference from the terminals 681 and 682.
  • the controller 650 selects a data transmission terminal from the terminals 681 and 682. According to one side, the controller 650 may select the terminal 681 having a low interference amount among the terminals 681 and 682 as a data transmission terminal. Hereinafter, it is assumed that the terminal 681 is selected as the data transmission terminal.
  • the data receiver 660 receives data from the data transmission terminal 681.
  • the data received by the data receiver 660 may be data beam-formed by the data transmission terminal 681 using the transmission beamforming vector.
  • the data receiver 660 may perform receive beamforming on the data transmitted using the plurality of data receive antennas.
  • the data receiver 660 may receive data using a null spatial matrix as a reception beamforming vector.
  • the decoding unit 670 decodes the received data. According to one side, the decoding unit 670 may perform equalization on the received data. In this case, the decoding unit 670 may perform equalization using the transmission beamforming vector used by the data transmission terminal 681 to transmit data.
  • Fig. 7 is a block diagram showing the structure of a terminal according to an exemplary embodiment.
  • the terminal 700 includes a pilot receiver 710, a channel state information transmitter 720, a null space matrix receiver 730, an interference amount information generator 740, an interference amount information transmitter 750, and It includes a data transmission unit 760.
  • the pilot receiver 710 receives a pilot signal from the base station 780.
  • the base station 780 is provided with a plurality of data receiving antennas (781, 782, 783, 784), and transmits a pilot signal using the plurality of data receiving antennas (781, 782, 783, 784) Can be.
  • the terminal 700 may include a plurality of data transmission antennas and receive pilot signals using the plurality of data transmission antennas.
  • the pilot receiver 710 may estimate the channel state between the terminal and the base station using the pilot signal. If the base station has a plurality of data reception antennas and the terminal has a plurality of data transmission antennas, the estimated channel state may be represented by a channel state matrix.
  • the channel state information transmitter 720 transmits information about the channel state to the base station 780.
  • the null space matrix receiver 730 receives a null space matrix from the base station.
  • the interference amount information generator 740 generates information on the amount of interference using a null spatial matrix.
  • the information on the amount of interference is information on the amount of interference that the terminal 700 transmits to another base station adjacent to the base station 780.
  • the terminal 700 may generate information on the amount of interference using the transmission beamforming vector.
  • Methods of determining the transmission beamforming vector include 1) an antenna selection technique, 2) a specific value decomposition technique, and 3) a vector quantization technique.
  • the interference amount information transmitter 750 transmits information on the amount of interference to the base station.
  • the base station 780 may receive information on the amount of interference of each terminal from the plurality of terminals, and may select a data transmission terminal among the plurality of terminals based on the received information about the amount of interference. In this case, the base station can select the terminal with less interference as the data transmission terminal.
  • the interference amount information transmitter 750 may compare the information on the interference amount with a predetermined threshold, and transmit the information on the interference amount to the base station 780 according to the comparison result. For example, the interference amount information transmitter 750 may transmit the information about the interference amount to the base station 780 only when the information about the interference amount is greater than the threshold. In this case, since the signaling overhead from the terminal 700 to the base station 780 is reduced, it is possible to more efficiently use the radio channel between the terminal 700 and the base station 780.
  • the data transmitter 760 may transmit data to the base station 780. According to one side, the data transmission unit 760 may transmit the data beam-forming using the transmission beamforming vector, and transmit the transmission beam-formed data to the base station 780.
  • the base station 780 may receive the transmission beamformed data and perform equalization on the received data. In this case, the base station 780 may perform equalization using the transmission beamforming vector used by the terminal. In this case, the data transmitter 760 may transmit the transmission beamforming vector to the base station 780.
  • Methods according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium.
  • the computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
  • Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

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Abstract

본 발명의 목적은 복수의 단말기들 중에서 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 전송할 단말기를 선택하는 것이다. 기지국은 널 공간 행렬을 단말기로 전송하고, 단말기는 널 공간 행렬을 이용하여 단말기가 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 기지국은 각 단말기의 간섭량에 대한 정보에 기반하여 데이터 전송 단말기를 선택하고, 선택된 데이터 전송 단말기로부터 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 수신한다. 본 발명에 따르면 셀간 간섭을 감소시킬 수 있다.

Description

다중 셀 환경에서 간섭 정렬 기법을 이용한 통신 시스템
본 발명은 복수의 셀로 구성된 다중 셀 환경에서 셀간 간섭의 영향을 최소화하여 데이터를 전송하는 기술과 관련된 것이다.
무선 통신망을 이용하여 전송되는 신호의 양은 시간이 지남에 따라서 점차 증가하고 있다. 가까운 미래에는 현재 전송되는 신호의 수배에 이르는 용량의 신호가 무선 통신망을 이용하여 전송될 것으로 예상된다.
무선 통신망은 복수의 기지국 및 단말을 포함할 수 있다. 단말이 원하는 신호를 전송하는 기지국 이외에 인접한 기지국으로부터 간섭 신호를 수신할 수 있다. 이러한 간섭 신호는 무선 통신망의 전송 효율을 떨어뜨리는 원인 중의 하나로, 이를 줄이거나 최소화 할 수 있는 기술이 필요하다.
하기 실시예들을 목적은 복수의 단말기들 중에서 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 전송할 단말기를 선택하는 것이다.
하기 실시예들의 목적은 복수의 안테나를 구비한 단말기들 중에서, 데이터를 전송할 단말기를 선택하는 것이다.
하기 실시예들의 목적은 셀간 간섭을 최소화 하는 것이다.
예시적 실시예에 따르면, 복수의 단말기들로부터 기지국과 상기 단말기들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 간섭 공간 행렬을 생성하는 단계, 상기 간섭 공간 행렬의 널 공간 행렬을 상기 단말기들로 전송하는 단계, 상기 단말기들로부터 상기 널 공간 행렬에 기반하여 생성된, 상기 단말기가 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 수신하는 단계, 상기 간섭량에 대한 정보에 기반하여 상기 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택하는 단계 및 상기 선택된 데이터 전송 단말기로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 기지국의 데이터 수신 방법이 제공된다.
여기서, 상기 단말기들로 파일럿 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것일 수 있다.
그리고, 상기 데이터를 수신하는 단계는 상기 단말기로부터 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 수신하고, 상기 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 상기 수신된 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 간섭 공간 행렬을 생성하는 단계는 임의의 특이 행렬(singular matrix)의 좌측 또는 우측에 위치한 컬럼 벡터들을 선택하여 상기 간섭 공간 행렬로 생성하고, 상기 널 공간 행렬은 상기 임의의 특이 행렬에서 간섭 공간 행렬로 선택되지 않고 남은 컬럼 벡터들로 생성될 수 있다.
여기서, 상기 수신하는 단계는 상기 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 상기 데이터를 수신할 수 있다.
그리고, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 기지국과 단말기간의 채널 상태에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 생성된 널 공간 행렬을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 널 공간 행렬에 기반하여 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 생성하는 단계, 상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 및 상기 간섭량에 기반하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 단말기의 데이터 전송 방법이 제공된다.
여기서, 상기 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성될 수 있다.
그리고, 상기 데이터를 전송하는 단계는 복수의 데이터 전송 안테나들 중에서 어느 하나의 안테나만으로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 상기 데이터를 전송하는 단계는 전송 빔 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정될 수 있다.
그리고, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬과 상기 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태를 포함하는 행렬간의 곱을 특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition)하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 전송 빔 벡터는 미리 결정된(pre-determined) 코드북 행렬의 복수의 컬럼 벡터들 중에서 선택될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 복수의 단말기들로부터 기지국과 상기 단말기들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신하는 채널 상태 정보 수신부, 상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 간섭 공간 행렬을 생성하는 간섭 공간 행렬 생성부, 상기 간섭 공간 행렬의 널 공간 행렬을 상기 단말기들로 전송하는 전송부, 상기 수신부는 상기 단말기들로부터 상기 널 공간 행렬에 기반하여 생성된, 상기 단말기가 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 수신하는 간섭량 정보 수신부, 상기 간섭량에 대한 정보에 기반하여 상기 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택하는 제어부 및 상기 선택된 데이터 전송 단말기로부터 데이터를 수신하는 데이터 수신부를 포함하는 기지국이 제공된다.
여기서, 상기 전송부는 상기 단말기들로 파일럿 신호를 전송하고, 상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성될 수 있다.
그리고, 상기 데이터 수신부는 상기 단말기로부터 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 수신하고, 상기 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 상기 수신된 데이터를 디코딩하는 디코딩부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 데이터 수신부는 상기 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 상기 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 간섭 공간 생성부는 임의의 특이 행렬(singular matrix)의 좌측 또는 우측에 위치한 컬럼 벡터들을 선택하여 상기 간섭 공간으로 생성하고, 상기 널 공간은 상기 임의의 특이 행렬에서 간섭 공간으로 선택되지 않고 남은 컬럼 벡터들로 생성될 수 있다.
그리고, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정될 수 있다.
또 다른 예시적 실시예에 따르면, 기지국과 단말기간의 채널 상태에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 채널 상태 정보 전송부, 상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 생성된 널 공간 행렬을 상기 기지국으로부터 수신하는 널 공간 행렬 수신부, 상기 널 공간 행렬에 기반하여 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 생성하는 간섭량 정보 생성부, 상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 간섭량 정보 전송부 및 상기 간섭량에 기반하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 데이터 전송부를 포함하는 단말기가 제공된다.
여기서, 상기 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 파일럿 수신부를 더 포함하고, 상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성될 수 있다.
그리고, 상기 데이터 전송부는 복수의 데이터 전송 안테나들 중에서 어느 하나의 안테나만으로 상기 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 상기 데이터 전송부는 전송 빔 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정될 수 있다.
그리고, 상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬과 상기 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태를 포함하는 행렬간의 곱을 특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition)하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 전송 빔 벡터는 미리 결정된(pre-determined) 코드북 행렬의 복수의 컬럼 벡터들 중에서 선택될 수 있다.
하기 실시예들에 따르면, 복수의 단말기들 중에서 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 전송할 단말기를 선택할 수 있다
하기 실시예들에 따르면, 복수의 안테나를 구비한 단말기들 중에서, 데이터를 전송할 단말기를 선택할 수 있다.
하기 실시예들에 따르면, 셀간 간섭을 최소화 할 수 있다.
도 1은 간섭 정렬 기법의 일예를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 전송하는 통신 시스템의 개념을 도시한 도면이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 통신 시스템의 동작을 단계별로 도시한 순서도이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 간섭 정렬 기법의 일예를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1은 다수의 기지국(110, 120, 130)과 다수의 단말(160, 170, 180)을 포함하는 통신 네트워크 또는 통신 시스템을 보여준다. 기지국(110)은 단말(160)로 신호를 전송하는 쌍을 이루며, 마찬가지로 기지국(120) 및 기지국(130)은 각각 단말(170) 및 단말(180)로 신호를 전송하는 쌍을 이룬다.
각 기지국에서 전송된 신호는 목적한 단말 이외에 다른 단말로도 전송될 수 있고, 도 1은 이러한 상황의 일예를 보여주고 있다. 기지국(110)을 예로 들면, 전송된 신호는 목적한(designated) 단말(160)이 수신할 뿐만 아니라, 목적하지 않은(undesignated) 단말(170, 180)이 수신할 수 있다. 단말(160)의 입장에서 보면, 기지국(110)에서 전송된 원하는(desired) 신호와 함께, 기지국(120) 및 기지국(130)으로부터 전송된 원하지 않는(undesired) 신호를 수신한다. 이와 같이, 각 단말이 수신하는 신호 중에서 원하는 신호를 데이터 신호라고 하고, 원하지 않는 신호를 간섭 신호라고 할 수 있다. 또한 단말(160, 170, 180) 각각에 대해 데이터 신호를 전송하는 기지국을 전송 기지국, 간섭 신호를 전송하는 기지국을 간섭 기지국이라고 할 수 있다. 도 1의 단말(160)을 예로 들면, 기지국(110)이 전송 기지국이며, 기지국(120, 130)이 간섭 기지국이 된다.
각 기지국은 전송하는 신호를 제어하여 각 단말에서 간섭 신호의 영향을 감소시킬 수 있다. 각 기지국과 각 단말 간의 채널의 상태에 기반하여, 전송하는 신호를 제어할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에 따르면, 기지국(110)이 전송한 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000001
(111)의 위상은 기지국(110)과 단말(160) 간의 채널(131)을 경유하면서 변한다. 단말(160)은 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000002
가 채널(131)을 거치며 위상 변경된 주 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000003
(161)를 수신한다. 이와 더불어, 단말(160)은 기지국(120)이 전송한 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000004
가 채널(141)을 거치며 위상 변경된 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000005
(162) 및 기지국(130)이 전송한 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000006
가 채널(151)에 의하여 위상 변경된 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000007
(163)를 수신한다. 이 경우, 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000008
(162) 및 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000009
(163)로 인해 단말(160)에서의 주 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000010
(161) 수신 효율이 열화될 수 있다. 마찬가지로, 단말(170)에서는 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000011
(171) 및 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000012
(173)로 인해 주 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000013
(172)의 수신이 열화될 수 있으며, 단말(180)에서는 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000014
(181) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000015
(182)로 인해 주 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000016
(183)의 수신이 열화될 수 있다. 이러한 수신 효율 열화를 감소 또는 제거하기 위하여, 각 기지국은 전송하는 신호를 제어할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 각 단말(160, 170, 180)은 각 기지국(110, 120, 130)과의 채널 상태를 추정하고, 추정된 채널 상태를 기지국으로 보고할 수 있다. 즉, 단말(160)은 기지국(110)과의 채널 상태(131), 기지국(120)과의 채널 상태(141), 및 기지국(130)과의 채널 상태(151)를 추정하고, 추정된 채널 상태(131, 141, 151)를 각 기지국(110, 120, 130)으로 보고할 수 있다. 유사한 방법으로 단말(170)은 채널 상태(132, 142, 152)를 추정하여 각 기지국(110, 120, 130)으로 보고할 수 있으며, 단말(180)은 채널 상태(133, 143, 153)를 추정하여 각 기지국(110, 120, 130)으로 보고할 수 있다. 따라서 각 기지국(110, 120, 130)은 모든 채널 상태(131, 141, 151, 132, 142, 152, 133, 143, 153)의 정보를 고려하여 전송하는 신호를 제어할 수 있다. 전송 신호 제어의 일예로서, 채널을 거쳐 단말에 수신되는 신호가 특정한 위상을 가지도록 전송 신호를 프리코딩(precoding)할 수 있다.
본 명세서의 모든 실시예들은 주파수 분할 다중 접속(FDMA: Frequency Division Multiple Access), 시분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access), 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access), 주파수 분할 다중화(FDD: Frequency Division Duplex) 및 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplex) 방식을 사용하여 신호를 송수신할 수 있다.
시분할 다중화 방식의 경우, 기지국(110, 120, 130)과 단말(160, 170, 180) 간의 업링크 채널의 상태와 다운링크(downlink) 채널의 상태가 동일하다고 가정할 수 있다. 따라서 기지국(110, 120, 130)은 단말(160, 170, 180)로부터 파일럿(pilot) 신호를 수신하고, 파일럿 신호에 기반하여 업링크(uplink) 채널의 상태를 추정할 수 있다. 업링크 채널의 상태는 다운링크 채널의 상태와 동일하므로, 업링크 채널의 상태 정보를 다운링크 채널 상태 정보로 이용할 수 있다.
주파수 분할 다중화 방식이 이용되는 실시예에 대해서는 도 1을 참조하여 상세히 설명한다. 주파수 분할 다중화 방식에서는 기지국(110, 120, 130)과 단말(160, 170, 180) 간의 업링크 채널의 상태와 다운링크 채널의 상태가 동일하지 않다. 따라서 각 단말(160, 170, 180)은 다운링크 채널의 상태를 추정하고, 추정된 다운링크 채널의 상태를 각 기지국(110, 120, 130)으로 전송할 수 있다. 각 기지국(110, 120, 130)은 상기 설명한 바에 따라 다운링크 채널의 상태(131, 141, 151, 132, 142, 152, 133, 143, 153)에 기반하여 전송 신호를 제어할 수 있다.
도 1은 각 단말이 수신하는 간섭 신호들의 위상이 동일하도록 전송 신호가 제어된 간섭 정렬 방식의 일실시예를 보여준다. 단말(160)은 주 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000017
(161)이외에 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000018
(162) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000019
(163)를 수신한다. 기지국(120)이 전송하는 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000020
가 채널(141)을 거쳐 단말(160)에 수신되는 과정에서 위상이 변경된다. 다시 말하면 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000021
(162)의 위상은
Figure PCTKR2012009029-appb-I000022
의 위상과 다르게 변경된다. 마찬가지로 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000023
(163)의 위상은
Figure PCTKR2012009029-appb-I000024
의 위상과 다르게 변경된다.
기지국(120) 및 기지국(130)은 단말(160)이 수신하는 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000025
(162) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000026
(163)의 위상이 동일하도록 전송 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000027
(121) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000028
(131)의 위상을 각각 제어할 수 있다. 마찬가지로, 기지국(110) 및 기지국(130)은 단말(170)이 수신하는 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000029
(171) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000030
(173)의 위상이 동일하도록 전송 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000031
(111) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000032
(131)의 위상을 제어할 수 있으며, 기지국(110) 및 기지국(120)은 단말(180)이 수신하는 간섭 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000033
(181) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000034
(182)의 위상이 동일하도록 전송 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000035
(111) 및
Figure PCTKR2012009029-appb-I000036
(121)의 위상을 제어할 수 있다. 이러한 전송 신호의 위상 제어는 앞서 설명한 바와 같이 전송 신호에 프리코딩(Precoding)을 적용하는 방식으로 수행될 수 있다.
이와 같이, 각 단말이 수신하는 복수의 간섭 신호의 위상이 동일하면, 단말은 상대적으로 큰 전력으로 전송된 하나의 간섭 신호를 수신한 것으로 간주할 수 있다. 또한 간섭 신호의 개수가 증가하더라도, 수신된 간섭 신호의 위상이 동일하면 단말은 하나의 간섭 신호만 수신되었다고 간주할 수 있다. 일예로, 도 1에 도시된 각 단말은 위상이 동일한 두 개의 간섭 신호를 하나의 간섭 신호로 취급하여 제거할 수 있다.
간섭 중화 방식은 단말이 수신한 복수의 간섭 신호의 위상이 반대가 되도록 복수의 간섭 기지국이 전송 신호의 위상을 제어하여 전송하는 방식을 의미한다. 간섭 정렬 방식과 마찬가지로, 단말은 간섭 중화 방식이 적용된 간섭 신호들을 수신하면 이들을 하나의 간섭 신호로 간주할 수 있다. 일예로, 두 간섭 신호의 위상이 180도 차이가 있어 반대가 되면, 그 합은 상대적으로 크기(magnitude)가 작은 하나의 간섭 신호로 간주할 수 있다.
도 2는 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터를 전송하는 통신 시스템의 개념을 도시한 도면이다.
도 2에서는 2개의 셀만이 도시되었으나, 본 명세서에서 설명하는 통신 시스템은 K 개의 셀을 보유한, 셀룰러 방식의 이동통신 시스템이다.
도 2에서, 제1 셀은 제1 기지국(210) 및 복수의 단말기들(231, 232, 233, 234)을 포함한다. 제1 기지국(210)은 3개의 데이터 수신 안테나(221, 222, 223)을 구비하고, 각 단말기들(231, 232, 233, 234)은 각각 2개의 데이터 전송 안테나를 구비한다.
제2 셀은 제2 기지국(250) 및 복수의 단말기들(261, 262, 263, 264)을 포함한다. 제2 기지국(250)은 3개의 데이터 수신 안테나(251, 252, 253)을 구비하고, 각 단말기들(261, 262, 263, 264)은 각각 2개의 데이터 전송 안테나를 구비한다.
일측에 따르면, 제1 기지국(210)은 복수의 단말기들(231, 232, 233, 234) 중에서 일부 단말기들(233, 234)을 데이터 전송 단말기(240)로 선택한다. 이 경우에, 데이터 전송 단말기(240)들의 개수는 제1 기지국(210)의 데이터 수신 안테나의 개수보다 적을 수 있다.
또한, 제2 기지국(250)은 복수의 단말기들(261, 262, 263, 264) 중에서 일부 단말기들(263, 264)을 데이터 전송 단말기(270)로 선택한다. 이 경우에, 데이터 전송 단말기(270)들의 개수는 제2 기지국(250)의 데이터 수신 안테나의 개수보다 작을 수 있다.
일측에 따르면, 제1 기지국(210)과 제2 기지국(250)은 간섭 정렬 기법을 이용하여 데이터 전송 단말기(240, 270)들로부터 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우에, 각 셀에서 데이터 전송 단말기(240, 270)로 선택되는 단말기들(233, 234, 263, 264)의 개수는 각 기지국(210, 250)의 데이터 수신 안테나(221, 222, 223, 251, 252, 253)의 개수보다 작을 수 있다.
도 2와 같이 복수의 셀을 이용하여 데이터를 전송하는 경우에, 제1 셀에 포함된 데이터 전송 단말기들(240)은 제2 셀에 포함된 기지국(250)으로 간섭 신호를 전송할 수 이다. 또한, 제2 셀에 포함된 데이터 전송 단말기들(270)은 제1 셀에 포함된 기지국(210)으로 간섭 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 이러한 셀간 간섭을 제거하는 것이 도 2에 도시된 데이터 전송 시스템의 성능 향상을 위한 중요한 과제이다.
도 3은 예시적 실시예에 따른 통신 시스템의 동작을 단계별로 도시한 순서도이다.
도 3에서 설명된 통신 시스템은 K개의 셀로 구성된 다중 셀 방식을 통신 시스템이며, 각각의 셀들은 1개의 기지국(310)과 복수의 단말기들을 포함할 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위하여 1개의 단말기(320)만을 도시하였다.
단계(331)에서, 기지국(310)은 단말기(320)로 파일럿 신호를 전송한다. 일측에 따르면, 기지국(310)은 복수의 데이터 수신 안테나를 이용하여 파일럿 신호를 전송하고, 단말기(320)는 복수의 데이터 전송 안테나를 이용하여 파일럿 신호를 수신할 수 있다.
단계(332)에서, 단말기(320)는 수신한 파일럿 신호를 이용하여 기지국(310)으로부터 단말기(320)간의 채널 상태에 대한 정보를 생성한다. 일측에 따르면, 채널 상태에 대한 정보는 데이터 수신 안테나의 개수와 데이터 전송 안테나의 개수에 따라 그 크기가 결정되는 행렬의 형태일 수 있다. 이 경우에, 채널 상태에 대한 정보를 채널 상태 행렬이라 할 수 있다.
단계(333)에서, 단말기(320)는 채널 상태에 대한 정보를 기지국(310)으로 전송한다.
단계(341)에서 기지국은 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 간섭 공간 행렬을 생성한다. 또한, 단계(342)에서 기지국의 간섭 공간 행렬의 널 공간 행렬을 생성한다. 일측에 따르면, 간섭 정렬 기법을 사용하는 k 번째 셀의 간섭 공간 행렬은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000037
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000038
은 간섭 정렬 기법을 사용하는 k 번째 셀의 간섭 공간 행렬을 나타내고, 간섭 공간 행렬
Figure PCTKR2012009029-appb-I000039
의 컬럼 벡터들
Figure PCTKR2012009029-appb-I000040
은 등방성 분포(isotropic)를 가지며 서로 독립적으로 생성되는 직교 정규(orthonormal) 벡터들이다. 또한, M은 기지국에 구비된 데이터 수신 안테나의 개수이고, S는 데이터 전송 단말기로 선택되는 단말기들의 개수로서 M 보다 작거나 같은 값이다.
이 경우에, 널 공간 행렬은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000041
여기서, 널 공간 행렬
Figure PCTKR2012009029-appb-I000042
의 컬럼 벡터들인
Figure PCTKR2012009029-appb-I000043
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000044
인 속성을 가지고 있으며, 직교 정규 벡터들이다.
일측에 따르면, 단계(341)에서, 기지국(310)은 M x M 크기의 임의의 특이 행렬(singular matrix)을 설정할 수 있다. 기지국(310)은 임의의 특이 행렬에서 좌측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하거나, 우측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하여 간섭 공간 행렬을 생성할 수 있다.
이 경우에, 단계(342)에서, 기지국(310)은 임의의 특이행렬에서 간섭 공간 행렬로 선택되지 않고 남은 S개의 컬럼 벡터들로 널 공간 행렬을 생성할 수 있다.
단계(343)에서 기지국(310)은 널 공간 행렬에 대한 정보를 기지국(310)의 커버리지 내에 위치한 모든 단말기들로 전송한다.
단계(350)에서, 단말기(320)는 데이터를 기지국(310)으로 전송하기 위하여 사용되는 전송 빔 형성 벡터를 결정한다. 일측에 따르면, 단말기(320)는 1)안테나 선택 기법(Antenna Selection Scheme), 2)특이값 분해 기법(SVD Scheme), 3)벡터 양자화 기법(Vector Quantization Scheme) 중에서 어느 하나의 기법을 선택하여 전송 빔 벡터를 결정할 수 있다.
단계(351)에서 단말기(320)는 널 공간 행렬에 기반하여 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 단말기(320)가 생성하는 간섭량에 대한 정보는 단말기(320)가 다른 기지국으로 전송하는 간섭의 양에 대한 정보이다.
일측에 따르면, 단말기(320)는 하기 수학식 3에 따라서 간섭량에 대한 정보를 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000045
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000046
는 i 번째 셀에 포함된 j 번째 단말기가 생성한 간섭량에 대한 정보를 의미하며,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000047
는 베이시스 A에 대한 직교 프로젝션(orthogonal projection)을 나타낸다. 또한,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000048
는 i 번째 셀에 포함된 j 번째 단말기로부터 k 번째 셀의 기지국까지의 채널 상태를 나타내는 크로스 링크(cross-link) 채널 행렬이다. 또한,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000049
는 i 번째 셀에 포함된 j 번째 단말기가 데이터를 전송하기 위하여 사용하는 전송 빔 벡터이다.
단계(352)에서 단말기(320)는 생성된 간섭량에 대한 정보를 기지국(310)으로 전송한다.
이하 단말기(320)가 단계(350)에서 전송 빔 벡터를 결정하는 구성 및 단계(351)에서 간섭량에 대한 정보를 생성하는 구성에 대하여 간단히 설명하기로 한다.
1) 안테나 선택 기법
단말기(320)는 복수의 데이터 전송 안테나를 구비할 수 있다. 안테나 선택 기법에 따르면, 단말기(320)는 그 중에서 어느 하나의 안테나를 선택하고, 선택된 안테나만을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
이 경우에, 단말기(320)는 선택된 안테나에 대한 가중치는 '1'이고, 다른 안테나에 대한 가중치는 '0'이 되도록 전송 빔 포밍 벡터를 결정하는 것으로 볼 수 있다.
따라서, 단말기(320)가 L개 의 데이터 전송 안테나를 구비한 경우에 단계(350)에서, 단말기(320)는 L x L 크기의 항등 행렬(identity matrix)중에서 어느 하나의 컬럼 벡터를 전송 빔 포밍 벡터로 결정할 수 있다.
안테나 선택 기법에서 최적의 전송 빔 포밍 벡터는 수학식 3에서의 간섭량 정보가 최소가 되는 벡터로 생각할 수 있다.
따라서, 안테나 선택 기법에 따른 최적의 전송 빔 포밍 벡터
Figure PCTKR2012009029-appb-I000050
가 항등 행렬(identity matrix)중에서 어느 하나의 컬럼 벡터로 결정된다면, 컬럼 벡터의 인덱스는 하기 수학식 4에 따라서 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000051
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000052
는 크기가 L x L 크기의 항등 행렬 중에서 전송 빔 포밍 벡터로 결정되는 컬럼 벡터의 인덱스이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000053
는 크로스 링크(cross-link) 채널 행렬
Figure PCTKR2012009029-appb-I000054
의 l번째 컬럼 벡터이다.
이 경우에, 단계(351)에서 단말기(320)는 하기 수학식 5와 같이 간섭량 정보를 계산할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000055
2) 특이값 분해 기법
특이값 분해 기법에 따르면, 단말기(320)는 단말기(320)가 다른 셀로 전송하는 간섭의 양이 최소가 되도록 전송 빔 포밍 벡터를 결정할 수 있다.
특이값 분해 기법을 사용하는 경우에, 단말기(320)가 다른 셀로 전송하는 간섭의 양은 하기 수학식 6과 같이 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000056
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000057
는 특이값 분해 기법을 사용하는 경우에, 단말기(320)가 다른 셀로 전송하는 간섭의 양이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000058
는 하기 수학식 7과 같이 근사화 될 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000059
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000060
는 하기 수학식 8과 같이 특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition) 될 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000061
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000062
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000063
의 좌특이 벡터(left singular vectors)로서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000064
인 특성을 가진다. 또한,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000065
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000066
의 우특이 벡터(right singular vectors)로서
Figure PCTKR2012009029-appb-I000067
인 특성을 가진다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000068
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000069
인 특성을 가지며,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000070
들은
Figure PCTKR2012009029-appb-I000071
의 고유값(eigen value)들이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000072
이다.
이 경우에 단계(350)에서 단말기(320)은 특이값 분해 기법을 사용한 경우의 최적 전송 빔 포밍 벡터
Figure PCTKR2012009029-appb-I000073
를 하기 수학식 9와 같이 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000074
Figure PCTKR2012009029-appb-I000075
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000076
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000077
의 우특이 벡터
Figure PCTKR2012009029-appb-I000078
중에서 L 번째 컬럼 벡터이다.
이 경우에 단계(351)에서, 단말기(320)는 간섭량에 대한 정보를 하기 수학식 10과 같이 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000079
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000080
는 특이값 분해 기법을 사용한 경우의 간섭량에 대한 정보이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000081
는
Figure PCTKR2012009029-appb-I000082
의 고유값들 중에서 가장 작은 값이다.
1) 벡터 양자화 기법
벡터 양자화 기법에 따르면 단계(350)에서, 단말기(320)는 미리 결정된 코드북 행렬에 포함된 복수의 컬럼 벡터들 중에서 어느 하나의 컬럼 벡터를 전송 빔 벡터로 결정할 수 있다.
코드북 행렬은 하기 수학식 11과 같이 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000083
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000084
는 코드북 행렬에 포함된 컬럼 벡터의 개수이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000085
이다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000086
개의 컬럼 벡터들 중에서 결정된 전송 빔 벡터를 구분하기 위해서는 하기 수학식 12와 같이
Figure PCTKR2012009029-appb-I000087
개의 비트들이 필요하다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000088
여기서, 벡터 양자화 기법에 따르면, 단계(350)에서, 단말기(320)는 하기 수학식 13과 같이 단말기(320)가 다른 셀로 전송하는 간섭의 양이 최소가 되도록 전송 빔 포밍 벡터를 결정할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000089
Figure PCTKR2012009029-appb-I000090
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000091
는 벡터 양자화 기법을 적용한 경우에, 최적의 전송 빔 포밍 벡터이다.
만약 코드북의 크기가 충분히 크다면,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000092
는 수학식 9의
Figure PCTKR2012009029-appb-I000093
에 근접한다. 이 경우에, 수학식 13은 하기 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000094
이 경우에 단계(351)에서, 단말기(320)는 간섭량에 대한 정보를 하기 수학식 15와 같이 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000095
단계(360)에서, 기지국(310)은 각 단말기들로부터 수신한 간섭량에 대한 정보에 기반하여 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택한다. 일측에 따르면, 기지국은 각 단말기가 다른 셀에 속한 기지국으로 전송하는 간섭의 양이 작은 단말기들만을 데이터 전송 단말기로 선택할 수 있다. 이하 단말기(320)가 데이터 전송 단말기로 선택된 것으로 가정한다.
단계(361)에서, 기지국(310)은 데이터 전송 단말기로 선택된 단말기들로 데이터 전송 단말기로 선택되었음을 통보한다.
단계(370)에서, 데이터 전송 단말기는 데이터를 기지국(310)으로 전송한다. 일측에 따르면, 데이터 전송 단말기는 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 데이터에 대한 전송 빔 포밍을 수행하고, 전송 빔 포밍된 데이터를 기지국(310)으로 전송할 수 있다.
단계(380)에서, 기지국(310)은 복수의 데이터 수신 안테나를 이용하여 전송 빔 포밍된 데이터를 수신한다. 기지국(310)이 수신한 신호는 하기 수학식 16과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000096
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000097
는 i 번째 기지국이 수신한 신호임을 나타낸다.
또한,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000098
는 i 번째 셀 내에 포함된 데이터 전송 단말기들이 전송한 신호로서, 기지국이 원하는 신호(desired signal)이다. 그러나,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000099
는 다른 셀 내에 포함된 데이터 전송 단말기들이 전송한 신호로서, 셀간 간섭(inter-cell interference)이다. 그리고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000100
는 평균이 0이고, SNR에 의해 분산이 결정되는 복소 가우시안 잡음이다.
일측에 따르면, 기지국(310)은 수신된 신호
Figure PCTKR2012009029-appb-I000101
에서 셀간 간섭을 제거하기 위하여
Figure PCTKR2012009029-appb-I000102
를 이용한 수신 빔포밍을 수행하고, ZF(Zero Forcing) 이퀄라이저를 이용하여 디코딩을 수행할 수 있다. 수신 빔포밍이 수행되고, ZF 이퀄라이저가 적용된 수신 신호는 하기 수학식 17과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000103
여기서,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000104
는 이퀄라이저가 적용된 수신 신호이고,
Figure PCTKR2012009029-appb-I000105
는 ZF 이퀄라이저의 탭 계수를 원소로 하는 행렬로서 하기 수학식 18과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2012009029-appb-I000106
수학식 18을 참고하면, 기지국(310)이 ZF 이퀄라이저를 이용하여 수신 신호를 디코딩 하기 위해서는 i 번째 셀에 포함된 j 번째 데이터 전송 단말기가 사용한 전송 빔 포밍 벡터
Figure PCTKR2012009029-appb-I000107
를 알아야 한다.
이 경우에, 기지국(310)은 전송 빔 포밍 벡터
Figure PCTKR2012009029-appb-I000108
를 단말기(310)로부터 수신할 수 있다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(410)에서, 기지국은 복수의 단말기들로 파일럿 신호를 전송한다. 일측에 따르면, 파일럿 신호는 기지국과 단말기들간의 채널 상태를 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
단계(420)에서, 기지국은 복수의 단말기들로부터 기지국과 단말기들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신한다. 여기서, 기지국은 복수의 데이터 수신 안테나들을 구비하고, 각 단말기들은 복수의 데이터 전송 안테나들을 구비할 수 있다. 이 경우에, 기지국과 각 단말기들간의 채널은 채널 상태 행렬로 표현할 수 있다.
단계(430)에서, 기지국은 기지국과 단말기들간의 채널에 대하여 간섭 공간 행렬을 생성한다. 또한, 기지국은 기지국과 단말기들간의 채널에 대한 널 공간 행렬을 생성한다. 여기서, 널 공간 행렬에 포함된 컬럼 벡터들은 간섭 공간 행렬에 포함된 컬럼 벡터들과는 서로 직교할 수 있다.
일측에 따르면, 기지국은 임의의 특이 행렬(singular matrix)을 이용하여 간섭 공간 행렬 및 널 공간 행렬을 생성할 수 있다. 예를 들어, 단계(430)에서, 기지국은 M x M 크기의 임의의 특이 행렬(singular matrix)을 설정할 수 있다. 여기서 M은 기지국에 구비된 데이터 수신 안테나의 개수이다. 기지국은 임의의 특이 행렬에서 좌측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하거나, 우측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하여 간섭 공간 행렬을 생성할 수 있다. 또한, 기지국은 임의의 특이행렬에서 간섭 공간 행렬로 선택되지 않고 남은 S개의 컬럼 벡터들로 널 공간 행렬을 생성할 수 있다.
단계(440)에서, 기지국은 널 공간 행렬을 단말기들로 전송한다.
단말기들은 널 공간 행렬에 기반하여 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 간섭량에 대한 정보는, 각 단말기들이 다른 기지국으로 전송하는 간섭의 양에 대한 정보이다. 일측에 따르면, 각 단말기들은 각 단말기들이 데이터를 기지국으로 전송하기 위한 전송 빔 포밍 벡터를 결정하고, 결정된 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 기지국으로 데이터를 전송한 경우에, 다른 기지국들로 전송될 간섭의 양에 대한 정보를 간섭량으로 결정할 수 있다.
일측에 따르면, 각 단말기들은 각 단말기로부터 다른 셀간의 채널 상태와 널 공간 행렬에 기반하여 전송 빔 포밍 벡터를 결정할 수 있다. 전송 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법으로는 1)안테나 선택 기법, 2)특이값 분해 기법, 3)벡터 양자화 기법 등이 있으며, 상기 기법들에 대해서는 위에서 상세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단계(450)에서, 기지국은 각 단말기로부터 간섭량에 대한 정보를 수신한다.
단계(460)에서, 기지국은 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택한다. 일측에 따르면, 기지국은 단말기들 중에서 간섭량이 적은 단말기들을 데이터 전송 단말기로 선택할 수 있다.
단계(470)에서, 기지국은 데이터 전송 단말기들로부터 데이터를 수신한다. 일측에 따르면, 기지국이 수신하는 데이터는 데이터 전송 단말기가 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍한 데이터일 수 있다. 일측에 따르면, 기지국은 복수의 데이터 수신 안테나를 이용하여 전송된 데이터에 대하여 수신 빔 포밍을 수행할 수 있다. 일측에 따르면, 기지국은 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 데이터를 수신할 수 있다.
단계(480)에서 기지국은 수신된 데이터를 디코딩 한다. 일측에 따르면, 기지국은 수신된 데이터에 대한 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 기지국은 단말기가 데이터를 전송하기 위하여 사용한 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 이퀄라이징을 수행할 수 있다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 데이터 전송 방법을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(510)에서, 단말기는 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신한다. 일측에 따르면, 단말기는 파일럿 신호를 이용하여 단말기와 기지국간의 채널 상태를 추정할 수 있다. 만약 기지국이 복수의 데이터 수신 안테나를 구비하고, 단말기가 복수의 데이터 전송 안테나를 구비한 경우에, 추정된 채널 상태는 채널 상태 행렬로 표현될 수 있다.
단계(520)에서, 단말기는 채널 상태에 대한 정보를 기지국으로 전송한다.
단계(530)에서, 단말기는 기지국으로부터 널 공간 행렬을 수신한다.
단계(540)에서, 단말기는 널 공간 행렬을 이용하여 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 간섭량에 대한 정보는 단말기가 기지국에 인접한 다른 기지국으로 전송하는 간섭의 양에 대한 정보이다. 일측에 따르면, 단말기는 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 간섭량에 대한 정보를 생성할 수 있다. 전송 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법으로는 1)안테나 선택 기법, 2)특이값 분해 기법, 3)벡터 양자화 기법 등이 있으며, 상기 기법들에 대해서는 위에서 상세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
단계(550)에서, 단말기는 간섭량에 대한 정보를 기지국으로 전송한다. 기지국은 복수의 단말기들로부터 각 단말기의 간섭량에 대한 정보를 수신하고, 수신된 간섭량에 대한 정보에 기반하여 복수의 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택할 수 있다. 이 경우에, 기지국은 간섭량이 적은 단말기를 데이터 전송 단말기로 선택할 수 있다.
일측에 따르면, 단계(550)에서, 단말기는 간섭량에 대한 정보를 소정의 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따라서 간섭량에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말기는 간섭량에 대한 정보가 임계치보다 큰 값 일때만 간섭량에 대한 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 이 경우에, 단말기로부터 기지국까지의 시그널링 오버헤드가 감소하므로, 단말기와 기지국간의 무선 채널을 좀더 효율적으로 사용할 수 있다.
단계(560)에서, 데이터 전송 단말기로 선택된 단말기는 기지국으로 데이터를 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 단말기는 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 데이터를 전송 빔 포밍하고, 전송 빔 포밍된 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다.
기지국은 전송 빔 포밍된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 대한 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 기지국은 단말기가 사용한 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 단말기는 단계(570)에서 전송 빔 포밍 벡터를 기지국으로 전송할 수 있다.
도 6은 예시적 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 기지국(600)은 채널 상태 정보 수신부(610), 간섭 공간 행렬 생성부(620), 전송부(630), 간섭량 정보 수신부(640), 제어부(650), 데이터 수신부(660) 및 디코딩부(670)를 포함할 수 있다.
기지국(600)은 복수의 단말기들(681, 682)로 파일럿 신호를 전송한다. 일측에 따르면, 파일럿 신호는 기지국(600)과 단말기(681, 682)들간의 채널 상태를 추정하기 위하여 사용될 수 있다.
채널 상태 정보 수신부(610)는 복수의 단말기들(681, 682)로부터 기지국(600)과 단말기(681, 682)들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신한다. 여기서, 기지국(600)은 복수의 데이터 수신 안테나들을 구비하고, 각 단말기(681, 682)들은 복수의 데이터 전송 안테나들을 구비할 수 있다. 이 경우에, 기지국(600)과 각 단말기(681, 682)들간의 채널은 채널 상태 행렬로 표현할 수 있다.
간섭 공간 행렬 생성부(620)는 기지국(600)과 단말기(681, 682)들간의 채널에 대하여 간섭 공간 행렬을 생성한다. 또한, 간섭 공간 행렬 생성부(620)는 기지국(600)과 단말기들(681, 682)간의 채널에 대한 널 공간 행렬을 생성한다. 여기서, 널 공간 행렬에 포함된 컬럼 벡터들은 간섭 공간 행렬에 포함된 컬럼 벡터들과는 서로 직교할 수 있다.
일측에 따르면, 간섭 공간 행렬 생성부(620)는 임의의 특이 행렬(singular matrix)을 이용하여 간섭 공간 행렬 및 널 공간 행렬을 생성할 수 있다. 예를 들어, 간섭 공간 행렬 생성부(620)는 M x M 크기의 임의의 특이 행렬(singular matrix)을 설정할 수 있다. 여기서 M은 기지국(600)에 구비된 데이터 수신 안테나의 개수이다. 간섭 공간 행렬 생성부(620)는 임의의 특이 행렬에서 좌측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하거나, 우측의 M-S개의 컬럼 벡터들을 선택하여 간섭 공간 행렬을 생성할 수 있다. 또한, 간섭 공간 행렬 생성부(620)는 임의의 특이행렬에서 간섭 공간 행렬로 선택되지 않고 남은 S개의 컬럼 벡터들로 널 공간 행렬을 생성할 수 있다.
전송부(630)는 널 공간 행렬을 단말기(681, 682)들로 전송한다.
단말기(681, 682)들은 널 공간 행렬에 기반하여 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 간섭량에 대한 정보는, 각 단말기(681, 682)들이 다른 기지국으로 전송하는 간섭의 양에 대한 정보이다. 일측에 따르면, 각 단말기(681, 682)들은 각 단말기(681, 682)들이 데이터를 기지국(600)으로 전송하기 위한 전송 빔 포밍 벡터를 결정하고, 결정된 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 기지국(600)으로 데이터를 전송한 경우에, 다른 기지국들로 전송될 간섭의 양에 대한 정보를 간섭량으로 결정할 수 있다.
일측에 따르면, 각 단말기(681, 682)들은 각 단말기(681, 682)로부터 다른 셀간의 채널 상태와 널 공간 행렬에 기반하여 전송 빔 포밍 벡터를 결정할 수 있다. 전송 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법으로는 1)안테나 선택 기법, 2)특이값 분해 기법, 3)벡터 양자화 기법 등이 있으며, 상기 기법들에 대해서는 위에서 상세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
간섭량 정보 수신부(640)는 각 단말기(681, 682)들로부터 간섭량에 대한 정보를 수신한다.
제어부(650)는 단말기(681, 682)들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택한다. 일측에 따르면, 제어부(650)는 단말기(681, 682)들 중에서 간섭량이 적은 단말기(681)들을 데이터 전송 단말기로 선택할 수 있다. 이하 단말기(681)가 데이터 전송 단말기로 선택되었다고 가정한다.
데이터 수신부(660)는 데이터 전송 단말기(681)로부터 데이터를 수신한다. 일측에 따르면, 데이터 수신부(660)가 수신하는 데이터는 데이터 전송 단말기(681)가 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍한 데이터일 수 있다. 일측에 따르면, 데이터 수신부(660)는 복수의 데이터 수신 안테나를 이용하여 전송된 데이터에 대하여 수신 빔 포밍을 수행할 수 있다. 일측에 따르면, 데이터 수신부(660)는 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 데이터를 수신할 수 있다.
디코딩부(670)는 수신된 데이터를 디코딩 한다. 일측에 따르면, 디코딩부(670)는 수신된 데이터에 대한 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 디코딩부(670)는 데이터 전송 단말기(681)가 데이터를 전송하기 위하여 사용한 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 이퀄라이징을 수행할 수 있다.
도 7은 예시적 실시예에 따른 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 단말기(700)는 파일럿 수신부(710), 채널 상태 정보 전송부(720), 널 공간 행렬 수신부(730), 간섭량 정보 생성부(740), 간섭량 정보 전송부(750) 및 데이터 전송부(760)를 포함한다.
파일럿 수신부(710)는 기지국(780)으로부터 파일럿 신호를 수신한다. 일측에 따르면, 기지국(780)은 복수의 데이터 수신 안테나들(781, 782, 783, 784)을 구비하고, 복수의 데이터 수신 안테나들(781, 782, 783, 784)을 이용하여 파일럿 신호를 전송할 수 있다. 이 경우에, 단말기(700)은 복수의 데이터 전송 안테나들을 구비하고, 복수의 데이터 전송 안테나를 이용하여 파일럿 신호를 수신할 수 있다.
파일럿 수신부(710)는 파일럿 신호를 이용하여 단말기와 기지국간의 채널 상태를 추정할 수 있다. 만약 기지국이 복수의 데이터 수신 안테나를 구비하고, 단말기가 복수의 데이터 전송 안테나를 구비한 경우에, 추정된 채널 상태는 채널 상태 행렬로 표현될 수 있다.
채널 상태 정보 전송부(720)는 채널 상태에 대한 정보를 기지국(780)으로 전송한다.
널 공간 행렬 수신부(730)는 기지국으로부터 널 공간 행렬을 수신한다.
간섭량 정보 생성부(740)는 널 공간 행렬을 이용하여 간섭량에 대한 정보를 생성한다. 여기서, 간섭량에 대한 정보는 단말기(700)가 기지국(780)에 인접한 다른 기지국으로 전송하는 간섭의 양에 대한 정보이다. 일측에 따르면, 단말기(700)는 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 간섭량에 대한 정보를 생성할 수 있다. 전송 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법으로는 1)안테나 선택 기법, 2)특이값 분해 기법, 3)벡터 양자화 기법 등이 있으며, 상기 기법들에 대해서는 위에서 상세히 설명하였으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
간섭량 정보 전송부(750)는 간섭량에 대한 정보를 기지국으로 전송한다. 기지국(780)은 복수의 단말기들로부터 각 단말기의 간섭량에 대한 정보를 수신하고, 수신된 간섭량에 대한 정보에 기반하여 복수의 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택할 수 있다. 이 경우에, 기지국은 간섭량이 적은 단말기를 데이터 전송 단말기로 선택할 수 있다.
일측에 따르면, 간섭량 정보 전송부(750)는 간섭량에 대한 정보를 소정의 임계치와 비교하고, 그 비교 결과에 따라서 간섭량에 대한 정보를 기지국(780)으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 간섭량 정보 전송부(750)는 간섭량에 대한 정보가 임계치보다 큰 값 일때만 간섭량에 대한 정보를 기지국(780)으로 전송할 수 있다. 이 경우에, 단말기(700)로부터 기지국(780)까지의 시그널링 오버헤드가 감소하므로, 단말기(700)와 기지국(780)간의 무선 채널을 좀더 효율적으로 사용할 수 있다.
데이터 전송부(760)는 기지국(780)으로 데이터를 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 데이터 전송부(760)는 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 데이터를 전송 빔 포밍하고, 전송 빔 포밍된 데이터를 기지국(780)으로 전송할 수 있다.
기지국(780)은 전송 빔 포밍된 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 대한 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 기지국(780)은 단말기가 사용한 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 이퀄라이징을 수행할 수 있다. 이 경우에, 데이터 전송부(760)는 전송 빔 포밍 벡터를 기지국(780)으로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (29)

  1. 복수의 단말기들로부터 기지국과 상기 단말기들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 간섭 공간 행렬을 생성하는 단계;
    상기 간섭 공간 행렬의 널 공간 행렬을 상기 단말기들로 전송하는 단계;
    상기 단말기들로부터 상기 널 공간 행렬에 기반하여 생성된, 상기 단말기가 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 간섭량에 대한 정보에 기반하여 상기 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택하는 단계;
    상기 선택된 데이터 전송 단말기로부터 데이터를 수신하는 단계
    를 포함하는 기지국의 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단말기들로 파일럿 신호를 전송하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것인 기지국의 데이터 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터를 수신하는 단계는 상기 단말기로부터 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 수신하고,
    상기 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 상기 수신된 데이터를 디코딩하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 데이터 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 간섭 공간 행렬을 생성하는 단계는 임의의 특이 행렬(singular matrix)의 좌측 또는 우측에 위치한 컬럼 벡터들을 선택하여 상기 간섭 공간 행렬로 생성하고,
    상기 널 공간 행렬은 상기 임의의 특이 행렬에서 간섭 공간 행렬로 선택되지 않고 남은 컬럼 벡터들로 생성되는 기지국의 데이터 수신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는 상기 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 상기 데이터를 수신하는 기지국의 데이터 수신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정되는 기지국의 데이터 수신 방법.
  7. 기지국과 단말기간의 채널 상태에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 생성된 널 공간 행렬을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 널 공간 행렬에 기반하여 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 생성하는 단계;
    상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 간섭량에 기반하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계
    를 포함하는 단말기의 데이터 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것인 단말기의 데이터 전송 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 간섭량에 대한 정보를 전송하는 단계는 상기 간섭량이 소정의 임계치와 비교하고, 상기 간섭량에 대한 정보가 상기 소정의 임계치보다 더 큰 값인 경우에 상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단말기의 데이터 전송 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 단계는 복수의 데이터 전송 안테나들 중에서 어느 하나의 안테나만으로 상기 데이터를 전송하는 단말기의 데이터 전송 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 데이터를 전송하는 단계는 전송 빔 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 전송하는 단말기의 데이터 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정되는 단말기의 데이터 전송 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태를 포함하는 행렬간의 곱을 특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition)하여 결정되는 단말기의 데이터 전송 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 미리 결정된(pre-determined) 코드북 행렬의 복수의 컬럼 벡터들 중에서 선택되는 단말기의 데이터 전송 방법.
  15. 복수의 단말기들로부터 기지국과 상기 단말기들간의 채널 상태에 대한 정보를 수신하는 채널 상태 정보 수신부;
    상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 간섭 공간 행렬을 생성하는 간섭 공간 행렬 생성부;
    상기 간섭 공간 행렬의 널 공간 행렬을 상기 단말기들로 전송하는 전송부;
    상기 수신부는 상기 단말기들로부터 상기 널 공간 행렬에 기반하여 생성된, 상기 단말기가 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 수신하는 간섭량 정보 수신부,
    상기 제어부상기 간섭량에 대한 정보에 기반하여 상기 단말기들 중에서 데이터 전송 단말기를 선택하는 제어부; 및
    상기 선택된 데이터 전송 단말기로부터 데이터를 수신하는 데이터 수신부
    를 포함하는 기지국.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 단말기들로 파일럿 신호를 전송하고,
    상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것인 기지국.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 데이터 수신부는 상기 단말기로부터 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 수신하고,
    상기 전송 빔 포밍 벡터를 이용하여 상기 수신된 데이터를 디코딩하는 디코딩부
    를 더 포함하는 기지국.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 데이터 수신부는 상기 널 공간 행렬을 수신 빔 형성 벡터로 사용하여 상기 데이터를 수신하는 기지국.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 간섭 공간 생성부는 임의의 특이 행렬(singular matrix)의 좌측 또는 우측에 위치한 컬럼 벡터들을 선택하여 상기 간섭 공간 행렬로 생성하고,
    상기 널 공간 행렬은 상기 임의의 특이 행렬에서 간섭 공간으로 선택되지 않고 남은 컬럼 벡터들로 생성되는 기지국.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정되는 기지국.
  21. 기지국과 단말기간의 채널 상태에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 채널 상태 정보 전송부;
    상기 채널 상태에 대한 정보에 기반하여 생성된 널 공간 행렬을 상기 기지국으로부터 수신하는 널 공간 행렬 수신부;
    상기 널 공간 행렬에 기반하여 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀로 전송하는 간섭량에 대한 정보를 생성하는 간섭량 정보 생성부;
    상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 간섭량 정보 전송부; 및
    상기 간섭량에 기반하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 데이터 전송부
    를 포함하는 단말기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 파일럿 신호를 수신하는 파일럿 수신부
    를 더 포함하고,
    상기 채널 상태는 상기 파일럿 신호에 기반하여 생성된 것인 단말기.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 간섭량 정보 전송부는 상기 간섭량에 대한 정보를 소정의 임계치와 비교하고, 상기 간섭량에 대한 정보가 상기 소정의 임계치보다 큰 값인 경우에 상기 간섭량에 대한 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단말기.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 데이터 전송부는 복수의 데이터 전송 안테나들 중에서 어느 하나의 안테나만으로 상기 데이터를 전송하는 단말기.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 데이터 전송부는 전송 빔 벡터를 이용하여 빔 포밍된 데이터를 전송하는 단말기.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태에 따라서 결정되는 단말기.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 상기 널 공간 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬과 상기 단말기로부터 상기 기지국에 인접한 다른 셀간의 채널 상태를 포함하는 행렬간의 곱을 특이값 분해(SVD: Singular Value Decomposition)하여 결정되는 단말기.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 전송 빔 벡터는 미리 결정된(pre-determined) 코드북 행렬의 복수의 컬럼 벡터들 중에서 선택되는 단말기.
  29. 제1항 내지 제14항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
PCT/KR2012/009029 2012-06-29 2012-10-31 다중 셀 환경에서 간섭 정렬 기법을 이용한 통신 시스템 WO2014003256A1 (ko)

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KR1020120071020A KR101290918B1 (ko) 2012-06-29 2012-06-29 다중 셀 환경에서 간섭 정렬 기법을 이용한 통신 시스템
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