WO2015141901A1 - 자원 할당 방법 및 단말의 신호 처리 방법 - Google Patents

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WO2015141901A1
WO2015141901A1 PCT/KR2014/006343 KR2014006343W WO2015141901A1 WO 2015141901 A1 WO2015141901 A1 WO 2015141901A1 KR 2014006343 W KR2014006343 W KR 2014006343W WO 2015141901 A1 WO2015141901 A1 WO 2015141901A1
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priority
signal
base station
resource
frame structure
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PCT/KR2014/006343
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변일무
고현수
박경민
조희정
최혜영
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엘지전자 주식회사
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    • H04L5/0058—Allocation criteria
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Definitions

  • the present invention relates to a resource allocation method and a signal processing method of a terminal, and more particularly, to a resource allocation method applying a codebook-based beamforming and a signal processing method of a terminal.
  • the LTE system is spreading more quickly after the need to support high-quality services for high-quality services as well as voice services while ensuring the activity of terminal users.
  • the LTE system provides low transmission delay, high data rate, system capacity and coverage improvement.
  • the transceiver is equipped with a plurality of antennas to obtain additional spatial area for resource utilization to obtain diversity gain or transmit data in parallel through each antenna.
  • the so-called multi-antenna transmission and reception technology for increasing the capacity has been actively developed recently with great attention.
  • beamforming and precoding may be used as a method for increasing the signal-to-noise ratio (SNR), and the beamforming and precoding are feedback in a closed-loop system in which feedback information is available at a transmitter. The information is used to maximize the signal-to-noise ratio.
  • SNR signal-to-noise ratio
  • One embodiment of the present invention proposes a resource allocation method capable of stably receiving a signal even when a mobile station in a dense small cell structure is located at a cell edge, that is, an adjacent area between cells.
  • An embodiment of the present invention proposes a resource allocation method capable of performing beamforming having a plurality of beam widths.
  • Another embodiment of the present invention proposes a resource allocation method capable of performing beamforming having different beamwidths according to the importance of a signal.
  • Another embodiment of the present invention proposes a resource allocation method in which a plurality of base stations allocates resources that are orthogonal to each other according to a predetermined resource frame structure.
  • Another embodiment of the present invention proposes a resource allocation method that applies different modulation schemes according to the beam width of a signal.
  • Another embodiment of the present invention provides a signal processing method of a terminal in which a terminal receiving signals having different beamwidths transmits one piece of feedback information on the signal.
  • a resource allocation method comprising: allocating a signal having a first beamwidth to a predetermined resource at a first base station that manages a first cell; Allocating a signal having a second beamwidth different from the first beamwidth to the resource at a second base station hosting a second cell adjacent to the first cell, wherein the signal having the first beamwidth is first priority.
  • the signal having a rank and the signal having the second beam width may be a signal having a second priority different from the first priority.
  • the beam width of the signal having the first priority may be greater than the beam width of the signal having the second priority.
  • the transmit power of the signal having the first priority may be higher than the transmit power of the signal having the second priority.
  • the signal having the first priority may be allocated to an outer resource of the first cell, and the signal having the second priority may be allocated to an outer resource of the second cell.
  • the first base station and the second base station may allocate more resources to the signal having a higher priority.
  • the first base station When the first base station allocates N signals having 1 to N priorities according to a preset first resource frame structure, the first base station has an n th priority, which is any one of 1 to N, in the first resource frame structure.
  • the signal is allocated to cyclically move on the time axis and the frequency axis according to a predetermined pattern
  • the second base station allocates N signals having 1 to N priorities according to a preset second resource frame structure
  • the second In the resource frame structure a signal having an n-th priority, which is any one of 1 to N, is allocated to cyclically move on the time axis and the frequency axis according to the pattern, and the first resource frame structure and the second resource frame structure
  • the priority of the signal allocated by the first base station and the priority of the signal allocated by the second base station may not be equal to a predetermined resource of.
  • the first base station When the first base station allocates N signals having 1 to N priorities according to a preset first resource frame structure, the first base station has an n th priority, which is any one of 1 to N, in the first resource frame structure.
  • the second resource frame structure when the signal is allocated to cyclically move on the frequency axis and the second base station allocates N signals having 1 to N priority according to a preset second resource frame structure, A signal having an n-th priority, which is any one of N, is allocated to cyclically move on the frequency axis, and priority of a signal allocated by the first base station to predetermined resources of the first resource frame structure and the second resource frame structure.
  • the priority and the priority of the signal allocated by the second base station may not be the same.
  • the modulation method may be modulated with a lower modulation method than a modulation method of a signal having a.
  • the first base station may know more resources to the signal having the first priority than the signal having the second priority.
  • a signal processing method of a terminal includes a first beam formed by a first base station and a second beam formed by a second base station adjacent to the first base station according to a predetermined frame structure for resource allocation.
  • the signal processing method receives N signals having 1 to N priorities according to a preset first resource frame structure from the first base station and 1 to N according to a preset second resource frame structure from the second base station. Receiving N signals having priority.
  • a signal having an n-th priority which is any one of 1 to N
  • a signal having an n-th priority which is any one of 1 to N
  • a signal having an n-th priority which is any one of 1 to N
  • the priority of the signal allocated by the first base station to the resource may not be the same as the priority of the signal allocated by the second base station.
  • the signal processing method receives N signals having 1 to N priorities according to a preset first resource frame structure from the first base station and 1 to N according to a preset second resource frame structure from the second base station. Receiving N signals having priority.
  • a signal having an n-th priority which is any one of 1 to N, is allocated to cyclically move on a frequency axis
  • any one of 1 to N is A signal having an nth priority is allocated to cyclically move on the frequency axis, and the priority of the signal allocated by the first base station to the predetermined resource of the first resource frame structure and the second resource frame structure and the second resource.
  • the priority of the signal allocated by the base station may not be the same.
  • the method may further include transmitting one codebook feedback information for the plurality of beams.
  • a resource allocation method for stably receiving a signal even when a mobile station in a dense small cell structure is located at a cell edge, that is, an adjacent area between cells is proposed.
  • a resource allocation method capable of performing beamforming having a plurality of beamwidths is proposed.
  • a resource allocation method for performing beamforming having different beamwidths according to the importance of a signal is proposed.
  • a resource allocation method for allocating resources orthogonal to each other according to a predetermined resource frame structure is proposed.
  • a resource allocation method for applying a different modulation scheme according to the beam width of a signal is proposed.
  • a signal processing method of a terminal in which a terminal receiving signals having different beam widths transmits one piece of feedback information on the signal.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating signals of adjacent regions between cells when using wide beamforming.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating signals in adjacent regions between cells when narrow beamforming is used.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining differential beamforming according to an embodiment of the present invention.
  • 3A is a diagram illustrating resources allocated to terminal A of cell A according to an embodiment of the present invention.
  • 3B is a diagram illustrating resources allocated to terminal B of cell B according to an embodiment of the present invention.
  • 4A is a diagram illustrating a resource allocated to terminal A of cell A according to another embodiment of the present invention.
  • 4B is a diagram illustrating resources allocated to terminal B of cell B according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a cell located adjacently in accordance with the present invention.
  • FIG. 6 shows a resource allocation frame structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an extended frame structure of two terminals having a resource allocation frame structure of FIG. 7.
  • FIG. 9 illustrates an extended frame structure of three terminals having a resource allocation frame structure of FIG. 7.
  • FIG. 10 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • 13 is a control flowchart illustrating resource allocation and signal processing according to the present invention.
  • the present specification describes a communication network, and the work performed in the communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to the network. Work can be done in a system (for example, a base station) that manages the communication network, or a terminal linked to
  • Dense small cell structure (Dense small cell) is a technology for satisfying the data traffic required in the future, if the data rate and channel capacity for the compact small cell structure is expressed as Equation 1 below.
  • Equation 1 m represents the number of spatial streams, W represents bandwidth, and n represents the number of users assigned to the base station.
  • the transmission rate per user may be increased.
  • the relative magnitude of interference may increase as the distance between base stations gets closer. That is, interference rather than noise may be a major factor of lowering the transmission rate, and as the size of the cell becomes smaller, the user terminal may experience frequent handover.
  • the UE may perform signal cancellation (interference cancellation) for suppressing or eliminating an interference signal.
  • the terminal should know the channel of the interference signal. That is, it is necessary to know a reference signal of an interference signal, for example, a pilot, a modulation order, and the like.
  • the interference signal should be synchronized with the received signal, and if the received signal uses orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), the interference signal should enter the guard interval.
  • the terminal can recover the interference only if the interference signal can be recovered in the state including the received signal. As such, if information on the interference signal is shared, a large amount of interference is advantageous for recovering the interference signal.
  • the interference signal is very weak or that the magnitude of the interference is large to facilitate interference cancellation.
  • FIG. 1A is a diagram illustrating signals of adjacent cells between cells when using wide beamforming
  • FIG. 1B is a diagram illustrating signals of adjacent cells between cells when using narrow beamforming.
  • the terminal A and the terminal B are adjacent areas, that is, cells, which are likely to receive signals transmitted from the base station A and the base station B at the same time. It may be located in the edge area.
  • the terminal may receive a signal transmitted from the base station, which is advantageous in ensuring the mobility of the terminal.
  • the beam width is wide, there is a high probability that interference between the signals received at the terminal A and the terminal B occurs.
  • the interference signal is likely to be large. Therefore, when the terminal can know the channel information as described above, since the interference can be easily removed, the signal-to-noise ratio can be increased. However, since the beam width is narrow, there is a high possibility that the beamforming direction of the received signal is shifted when the terminal is moved, thereby deteriorating the reception performance of the signal.
  • the present invention proposes a differential beamforming for transmitting a signal having a different beam width in order to ensure the mobility of the terminal.
  • the base station may differentially apply beamforming according to the importance of the signal to be transmitted.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining differential beamforming according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal A receives a signal transmitted from the base station A
  • the terminal B receives a signal transmitted from the base station B.
  • the device stations A and B apply the beamforming to the main information that the terminal should always receive, and the information transmitted further may narrow the width of the beamforming according to the importance. That is, a priority may be set according to the importance of a signal to be transmitted, and the beam width may be adjusted according to the priority.
  • priorities are set according to the importance of data, and signals having different priorities have different beamwidths.
  • the beam may have three priorities, and the beam having the first priority may be broadest and the beam having the lowest priority may be narrowly formed. Signals having different priorities may be allocated to orthogonal resources.
  • a high priority may be set for information bits and a low priority may be set for parity bits.
  • the channel code can recover a signal using only information bits and can easily generate rate-compatible code by adjusting the length of the parity bits.
  • information bits are generally more important than parity bits. If the information bits are degraded while passing through the channel, the performance is worse than if the parity bits are degraded through the channel.
  • the first priority can be set to the information bits, which are more important information
  • the second priority can be set to the parity bits
  • the base station can form the beam width of the signal for the information bit wider than the beam width of the signal for the parity bit. Can be.
  • differential beamforming may be applied to hierarchical video coded signals.
  • video coding including a plurality of layers
  • the information on the most basic base layer is most important.
  • An enhancement layer which can be coded based on the base layer, cannot be normally received or decoded when information about the base layer is lost or degraded.
  • the highest priority is given to the base layer.
  • the widest beamforming may be applied, and as the layer is increased, the beamwidth may be reduced by setting a lower priority to the enhancement layer.
  • the priority of the beams may be set in various ways depending on the type and importance of the data. Priorities may be set according to audio and video signals.
  • the terminal may receive the core information even when the terminal moves or the channel information held by the base station is incorrect.
  • the terminal can decode the additional signal by receiving the additional information, thereby improving the reliability, accuracy, quality, etc. of the received information.
  • the beamwidth may be determined by a precoder used for precoding processing for processing a signal according to a predetermined intention at the transmitting end. That is, the beamwidth may be reflected in the precoding matrix, and the beamwidth may be determined corresponding to the specific precoding index.
  • interference between the beam transmitted from the device station A and the beam transmitted from the device station B may occur in a cell edge region where the cells A and B are adjacent to each other.
  • the base station A and the base station B may allocate signals having different priorities to adjacent areas of the cell so that the terminal A and the terminal B can remove the interference signal.
  • base station B When base station A, which manages cell A, allocates a high priority signal to a predetermined resource, base station B, which manages neighbor cell B, may allocate a low priority signal to the corresponding resource. For example, if the base station A and the base station B can transmit a signal having a priority of 1 to N, the signals are allocated in reverse order from the priority N for the terminal B to the resource to which the priority 1 is allocated for the terminal A. Can be.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating resources allocated to terminal A of cell A according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a diagram illustrating resources allocated to terminal B of cell B according to an embodiment of the present invention. to be.
  • base station A may assign a signal having two priorities, that is, a first priority and a second priority, to a band region on the time axis.
  • the base station B allocates a signal having a second priority to the terminal B to a resource to which a signal having a first priority is assigned to the terminal A, and conversely, a signal having a second priority to the terminal A. Allocates a signal having a first priority to the terminal B to the allocated resource. That is, base station A and base station B allocate signals having different priorities to the same resource.
  • signals having different priorities have different beamwidths, which means differential beamforming.
  • the interference signal is strong, when the terminal A knows the reference signal of the terminal B, it is easy to remove the signal of the terminal B.
  • the terminal A receives a signal having a low priority, the reception power of the signal is greater than the high priority interference signal from the base station B, which is advantageous for signal recovery.
  • FIG. 4A illustrates a resource allocated to terminal A of cell A according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 4B illustrates a resource allocated to terminal B of cell B according to an embodiment of the present invention. to be.
  • the transmission power can be differentially applied according to the importance of the information.
  • the higher the priority the higher power can be allocated.
  • the base station A and the base station B can transmit a signal having a priority of 1 to N
  • the signals are allocated in reverse order from the priority N for the terminal B to the resource to which the priority 1 is allocated for the terminal A. Can be.
  • the base station A and the base station B allocate a higher transmission power as the priority becomes higher.
  • the high power signal is allocated in the terminal A
  • the low power signal is allocated to the terminal B.
  • the base station A may allocate a signal having three priorities, that is, a first priority, a second priority, and a third priority, to a band region on a time axis.
  • the base station B allocates a signal having a second priority and a third priority for the terminal B to a resource to which the signal having the first priority is allocated for the terminal A, and vice versa.
  • a signal having a first priority with respect to the terminal B may be allocated to a resource to which a signal having a priority and a third priority is allocated.
  • the transmission power is differentially allocated to the differential beamforming as in the present embodiment, since the strength of the interference entering the high priority signal is weak, it is possible to stably receive the high priority signal. In addition, since the strength of interference entering a low priority signal is strong, it is easy to remove the interference when the terminal knows the channel information of the interference signal.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a cell located adjacently in accordance with the present invention. As shown, the cells B and C are arranged adjacently in a triangular structure with respect to the cell A.
  • the individual base stations hosting each cell use a preset frame structure to place signals with different priorities on the same resource.
  • the resources supplied to each cell are divided into an inner resource having a low probability of signal interference and an outer resource which is expected to have interference between cells.
  • an inner resource represents a resource provided in an inner region of a cell
  • an outer resource represents a resource provided in a boundary of a cell, an edge region of a cell, and an adjacent region between cells.
  • the resource of the cell is utilized in the form of partial frequency reuse divided into an inner resource and an outer resource, and the partial frequency allocated to the outer resource may be allocated to a signal having a plurality of priorities.
  • all cells may use all frequency resources instead of partially utilizing the frequency resources. 6 shows a resource allocation frame structure according to an embodiment of the present invention.
  • the horizontal direction represents orthogonal resources.
  • a signal having a first priority for the same resource is allocated to an outer resource of cell A
  • a signal having a second priority is allocated to an outer resource of cell B
  • a cell C Inside resources are allocated.
  • the signal with the second priority is assigned to the outer resource of cell A for the same resource, the signal with the first priority is assigned to the outer resource of cell C, and the inner resource is assigned to cell B. .
  • the base station A, the base station B, and the base station C may share resource allocation frames as shown in FIG. 6 and allocate resources according to the shared frame structure.
  • the fourth column of FIG. 6 shows that an inner resource is allocated to each cell.
  • FIG. 7 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • Each square of FIG. 7 represents a resource and a number represents a priority.
  • priorities in the frame structure for obtaining time and frequency diversity may be arranged in the form of a cyclic matrix. If a cell can be assigned a signal with a priority of 1 to n, the frame can be of the form F0 through Fn-1. The specific priority may be cyclically shifted according to a predetermined pattern from the frame to the time axis and the frequency axis. As shown, priorities cyclically move in the horizontal direction of the time axis and in the vertical direction of the frequency axis, that is, in the diagonal direction.
  • FIG. 8 shows an extended frame structure of two terminals having the resource allocation frame structure of FIG. 7
  • FIG. 9 shows an extended frame structure of three terminals having the resource allocation frame structure of FIG. 7.
  • both the terminal A and the terminal B may receive signals having two priorities, and in this case, resources may be allocated according to an extended frame structure in which F0 and F1 of FIG. 7 are repeatedly arranged. Can be.
  • resources when resources are allocated to terminal A according to the first resource frame structure F0, resources may be allocated to terminal B according to the second resource frame structure F1.
  • a specific priority is cyclically moved along the time axis and the frequency axis according to a predetermined pattern.
  • priorities of signals allocated to predetermined resources of the first resource frame structure and the second resource frame structure, that is, the same resource are not the same. That is, the priority of signals allocated to the same resource does not overlap.
  • the terminal A, the terminal B, and the terminal C may all receive signals having three priorities, and in this case, resources may be allocated according to an extended frame structure in which F0, F1, and F2 of FIG. 7 are repeatedly arranged.
  • resources are allocated to terminal A according to the first resource frame structure F0, resources are allocated to terminal B according to the second resource frame structure F1 and terminal C is allocated according to the third resource frame structure F2.
  • Resources can be allocated.
  • specific priorities cyclically move on the time axis and the frequency axis according to a predetermined pattern.
  • priorities of signals allocated to the same resource that is, predetermined resources of the first resource frame structure, the second resource frame structure, and the third resource frame structure may be different.
  • the resource allocation frame structures F0, F1, and F2 of FIGS. 8 and 9 are not limited to the resource allocation frame structure of FIG. Various forms of resource deployment are possible to support diversity.
  • FIG. 10 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • the priority of the signal is allocated to cyclically move along the frequency axis. That is, a signal having the same priority is assigned to a specific frequency axis, and the priority moves vertically on the frequency axis. Even in this case, the priorities of the signals allocated to the predetermined resources of the first resource allocation frame structure F0 and the second resource allocation frame structure F1 are different from each other.
  • each base station performs beamforming according to a predetermined resource allocation frame structure.
  • FIG. 11 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • each base station can allocate more resources to a signal having a high priority. Since the signal having a high priority has a wide beam width, the strength of the received signal of the terminal may be weakened. By allocating more resources to a higher priority signal, the weakness of the signal strength can be compensated for. However, even in this case, it is desirable to minimize the arrangement of the same priority signal in the same resource.
  • a signal having a first priority is allocated to an outer region of each cell. That is, the signal with the first priority is allocated to more resources than the signal with the second priority.
  • the third to fifth columns of FIG. 11 may be additionally repeated.
  • the inner signals are additionally arranged in the same resources.
  • a column in which an inner resource is allocated to each cell may be added to FIG. 11.
  • FIG. 12 shows a resource allocation frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • resources having three priorities are arranged in the first resource allocation frame structure F0, the second resource allocation frame structure F1, and the third resource allocation frame structure F2. In this case, the inner and outer resources are not distinguished.
  • each resource allocation frame structure F0, F1, F2 most resources are allocated to the signal with the highest priority, that is, the signal with the first priority. In other words, when the base station allocates a signal having 1 to N priority, the base station may allocate more resources to the signal having a higher priority.
  • FIG. 13 is a control flowchart illustrating resource allocation and signal processing according to the present invention.
  • a resource allocation method of a base station and a signal processing method of a terminal will be described with reference to FIG. 13.
  • the base station A and the base station B can provide a signal having a plurality of priorities to the terminal A
  • the terminal A is an adjacent area of the cell A managed by the base station A and the cell B managed by the base station B.
  • a terminal mainly receives a signal of cell A in.
  • base station A and base station B may adjust the modulation scheme of the signal differently for each priority for differential beamforming. That is, the base station A and the base station B modulate a modulation method of a signal having a high priority lower than a signal having a low priority (S1310 and S1311).
  • the priority may be determined according to the importance of the signal, that is, the importance of the data. The higher the priority signal, the wider the beam width in order to secure the mobility of the terminal.
  • the high priority signal is preferably modulated by a low modulation scheme.
  • MCS Modulation and Coding Seletion
  • the base station A and the base station B allocate more resources to the high priority signal by lowering the modulation method. Ensure that the same amount of data sent by the lower priority signal is sent.
  • SNRi the received SNR of the i + 1th priority signal
  • a represents a weight greater than zero arbitrarily set.
  • the base station A and the base station B beamform signals having a plurality of priorities according to a predetermined frame structure for resource allocation (S1320 and S1321).
  • the resource allocation frame structure includes information about the priority of the first beam to be formed at the base station A and the priority of the second beam to be formed at the base station B.
  • Each base station does not allocate a signal having the same priority to the same resource. This makes it possible to easily allocate resources to remove interference.
  • the terminal A When the terminal A receives the signal having the first priority transmitted from the base station A, the first beam, and the signal having the second priority transmitted from the base station B, the second beam, the terminal A receives the second beam. Interference with respect to the second beam may be removed using the reference information on the S1330. Since the second beam has a low priority and is formed in a sharp shape with a thin beam width, the interference size is large, and in this case, the signal for the second beam can be easily restored using reference information.
  • Terminal A may transmit the feedback information for the signal having a plurality of priorities to the base station A (S1340).
  • the terminal A does not distinguish codebook feedback information for each priority and only one codebook feedback information is transmitted to the base station A. I can send it. Since only one codebook feedback information is transmitted, the amount of information fed back can be reduced.
  • the base station A which has received one piece of codebook feedback information from the terminal A, determines different codebooks according to priorities based on the received one piece of codebook feedback information, and performs beamforming using different codebooks (S1350). That is, the base station A may apply different codebooks for each priority based on the received codebook information, thereby generating signals having different beamwidths.
  • the base station A may apply different codebooks to resources according to priority. If a codebook for beamforming a signal having an i th priority is Ci and a fi (a) is a weight vector of each antenna, the codebook may be expressed as Equation (2).
  • terminal A may transmit codebook feedback information corresponding to each priority to base station A.
  • the base station A may determine the main direction of the beam having the lower priority using the feedback information having the higher priority.
  • beamforming of the signal having the i-th priority is determined using feedback information of the i-th priority from the first priority.
  • Ci is a codebook for beamforming the i-th priority signal
  • f (x, y, z) denotes a weight of each antenna.
  • all feedback information (i feedback information) from the first priority to the i-th priority may be used, and a smaller number of feedback information than i may be used.
  • the present invention proposes a resource allocation method capable of stably receiving a signal even when a mobile station in a dense small cell structure is located at a cell edge, that is, an adjacent area between cells.
  • beamforming having a plurality of beamwidths is performed, and the beamwidth may be determined according to the importance of the signal.
  • Adjacent base stations allocate resources orthogonal to each other according to a predetermined resource frame structure, and may adjust a modulation method, power amount, or resource allocation amount of a signal according to priority.

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Abstract

본 발명에 따른 자원 할당 방법은 제1셀을 주관하는 제1 기지국에서 소정의 자원에 제1 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계와; 상기 제1 셀과 인접한 제2 셀을 주관하는 제2 기지국에서 상기 자원에 상기 제1 빔폭과 상이한 제2 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계를 포함하고, 상기 제1 빔폭을 갖는 신호는 제1 우선순위를 갖는 신호이고, 상기 제2 빔폭을 갖는 신호는 상기 제1 우선순위와 다른 제2 우선순위를 갖는 신호일 수 있다. 이를 통해 밀집된 소형 셀 구조에서 이동하는 단말이 셀 에지, 즉 셀 간 인접 영역에 있는 경우에도 안정적으로 신호를 수신할 수 있는 자원 할당 방법이 제안된다.

Description

자원 할당 방법 및 단말의 신호 처리 방법
본 발명은 자원 할당 방법 및 단말의 신호 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 코드북 기반의 빔포밍을 적용한 자원 할당 방법 및 단말의 신호 처리 방법에 관한 것이다.
최근 차세대 무선 통신 시스템인 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 상용화가 본격적으로 지원되고 있는 상황이다. 이러한 LTE 시스템은 단말 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스뿐만 아니라 사용자의 요구에 대한 대용량 서비스를 고품질로 지원하고자 하는 필요성이 인식된 후, 보다 빨리 확산되고 있는 추세이다. 상기 LTE 시스템은 낮은 전송 지연, 높은 전송율, 시스템 용량과 커버리지 개선을 제공한다.
이러한 고품질 서비스의 출현등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 무엇보다도 통신 시스템의 용량이 증대되어야 하는데, 무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 가용 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 한정된 자원에 대한 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다.
이 중 한정된 자원에 대한 효율성을 높이는 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보함으로써 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 높이는 이른바 다중 안테나 송수신 기술이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다.
다중 안테나 시스템에서는 신호대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 높이기 위한 방법으로 빔 포밍 및 프리코딩이 사용될 수 있고, 빔 포밍 및 프리코딩은 송신단에서 피드백 정보를 이용할 수 있는 폐-루프 시스템에서 해당 피드백 정보를 통해 신호대 잡음비를 최대화하기 위해 사용된다.
본 발명의 일 실시예는 밀집된 소형 셀 구조에서 이동하는 단말이 셀 에지, 즉 셀 간 인접 영역에 있는 경우에도 안정적으로 신호를 수신할 수 있는 자원 할당 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 빔폭을 갖는 빔포밍을 수행할 수 있는 자원 할당 방법을 제안한다.
본 발명의 다른 실시예는 신호의 중요도에 따라 서로 다른 빔폭을 갖는 빔 포밍을 수행할 있는 자원 할당 방법을 제안한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 복수의 기지국이 기설정된 자원 프레임 구조에 따라 서로 직교한 자원을 할당하는 자원 할당 방법을 제안한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 신호의 빔폭에 따라 상이한 변조 방식을 적용하는 자원 할당 방법을 제안한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 서로 다른 빔폭을 갖는 신호를 수신한 단말이 신호에 대한 하나의 피드백 정보를 전송하는 단말의 신호 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 방법은 제1셀을 주관하는 제1 기지국에서 소정의 자원에 제1 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계와; 상기 제1 셀과 인접한 제2 셀을 주관하는 제2 기지국에서 상기 자원에 상기 제1 빔폭과 상이한 제2 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계를 포함하고, 상기 제1 빔폭을 갖는 신호는 제1 우선순위를 갖는 신호이고, 상기 제2 빔폭을 갖는 신호는 상기 제1 우선순위와 다른 제2 우선순위를 갖는 신호일 수 있다.
상기 제1 우선순위가 상기 제2 우선순위보다 높은 경우, 상기 제1 우선순위를 갖는 신호의 빔폭은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 빔폭보다 클 수 있다.
상기 제1 우선순위를 갖는 신호의 송신 전력은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 송신 전력보다 높을 수 있다.
상기 제1 우선순위를 갖는 신호는 상기 제1 셀의 외측 자원에 할당되고, 상기 제2 우선순위를 갖는 신호는 상기 제2 셀의 외측 자원에 할당될 수 있다.
상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 각각 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 우선순위가 높은 신호에 더 많은 자원을 할당할 수 있다.
상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제2 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 패턴에 따라 상기 시간축 및 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않을 수 있다.
상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제2 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않을 수 있다.
상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 단말로부터 하나의 코드북 피드백 정보를 수신하는 단계와; 상기 코드북 피드백 정보에 기초하여 우선순위에 따라 서로 다른 코드북을 결정하는 단계와; 상기 서로 다른 코드북을 적용하여 서로 다른 빔폭을 갖는 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 단말로부터 각 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보를 수신하는 단계와; 상기 1 내지 n번째(1=<n=<N) 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보에 기초하여 n번째 우선순위를 갖는 신호에 적용할 코드북을 결정하는 단계와; 상기 결정된 코드북을 적용하여 상기 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기지국이 제1 우선순위 및 제2우선순위를 갖는 신호를 할당하고, 상기 제1 우선순위가 상기 제2 우선순위보다 높은 경우, 상기 제1 우선순위를 갖는 신호는 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 변조방식보다 낮은 변조방식으로 변조될 수 있다.
이 때, 상기 제1 기지국은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호보다 상기 제1 우선순위를 갖는 신호에 더 많은 자원을 할당알 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 단말의 신호 처리 방법은 자원 할당에 대한 소정의 프레임 구조에 따라 제1 기지국에서 포밍한 제1 빔 및 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국에서 포밍한 제2빔을 수신하는 단계와; 상기 제1 빔의 빔폭이 상기 제2 빔의 빔폭보다 큰 경우, 상기 제2 빔에 대한 참조 정보를 이용하여 상기 제2 빔에 대한 간섭을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 프레임 구조는 소정의 자원에 할당되는 상기 제1빔의 우선순위 및 상기 제2 빔의 우선순위에 대한 정보를 포함할 수 있다.
상기 신호 처리 방법은 상기 제1 기지국으로부터 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하고, 상기 제2 기지국으로부터 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 시간축에 대하여 상기 패턴에 따라 상기 시간축 및 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않을 수 있다.
상기 신호 처리 방법은 상기 제1 기지국으로부터 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하고, 상기 제2 기지국으로부터 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고, 상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않을 수 있다.
상기 제1 기지국으로부터 1 내지 N 우선순위를 갖는 복수의 빔을 수신하는 단계와; 상기 복수의 빔에 대하여 하나의 코드북 피드백 정보를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 밀집된 소형 셀 구조에서 이동하는 단말이 셀 에지, 즉 셀 간 인접 영역에 있는 경우에도 안정적으로 신호를 수신할 수 있는 자원 할당 방법이 제안된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 빔폭을 갖는 빔포밍을 수행할 수 있는 자원 할당 방법이 제안된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 신호의 중요도에 따라 서로 다른 빔폭을 갖는 빔 포밍을 수행할 있는 자원 할당 방법이 제안된다..
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 복수의 기지국이 기설정된 자원 프레임 구조에 따라 서로 직교한 자원을 할당하는 자원 할당 방법이 제안된다..
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 신호의 빔폭에 따라 상이한 변조 방식을 적용하는 자원 할당 방법이 제안된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 서로 다른 빔폭을 갖는 신호를 수신한 단말이 신호에 대한 하나의 피드백 정보를 전송하는 단말의 신호 처리 방법이 제공된다.
도 1a는 넓은 빔포밍을 사용하는 경우 셀 간 인접 영역의 신호를 도시한 도면이다.
도 1b는 좁은 빔포밍을 사용하는 경우 셀 간 인접 영역의 신호를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차등 빔포밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 A의 단말 A에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 B의 단말 B에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 셀 A의 단말 A에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 B의 단말 B에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 인접하게 위치하고 있는 셀을 설명하기 위한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 8은 도 7의 자원 할당 프레임 구조를 갖는 두 개 단말의 확장된 프레임 구조를 나타낸다.
도 9는 도 7의 자원 할당 프레임 구조를 갖는 세 개 단말의 확장된 프레임 구조를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 자원 할당 및 신호 처리를 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 한정하려는 의도로 사용되는 것은 아니다.
이하, 본 명세서에서는 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서는 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 네트워크에 링크된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
밀집된 소형 셀 구조(Dense small cell)는 향후 요구되는 데이터 트래픽을 만족시키기 위한 기술로서, 밀집된 소형 셀 구조에 대한 데이터 전송률과 채널 용량을 표현하면 하기 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2014006343-appb-M000001
수학식 1에서 m은 공간적 스트림의 개수를 나타내고, W는 대역폭을 나타내고, n은 기지국에 할당된 사용자의 수를 나타낸다.
수학식 1과 같이, 기지국의 개수를 늘려 기지국당 사용자 수(n)가 감소되면 사용자 당 전송률을 높일 수 있다.
한편, 이러한 밀집된 소형 셀 구조는 기지국간 거리가 가까워짐에 따라 간섭의 상대적 크기가 증가할 수 있다. 즉, 노이즈 보다 간섭이 전송률 저하의 주요한 요인이 될 수 있고, 셀의 크기가 작아짐에 따라 사용자 단말은 잦은 핸드오버를 경험하게 된다. 또한, 기지국간 거리가 가까워짐에 따라 셀 에지 사용자의 수신 신호가 가드 인터벌(Guard Interval) 안에 들어오기 쉬운 문제점이 존재할 수 있다.
이렇듯 셀 간 간섭이 발생하면 단말은 간섭 신호를 억제하거나 없애는 신호 제거(Interference cancellation)를 수행할 수 있다.
단말이 간섭을 제거하기 위해서는 몇 가지 조건이 요구된다. 우선, 단말은 간섭 신호의 채널을 알아야 한다. 즉, 간섭 신호의 참조 신호(Reference signal), 예를 들어 파일롯(Pilot), 변조 순서(modulation order) 등을 알아야 한다. 또한, 간섭 신호와 수신 신호의 동기가 맞아야 하고, 수신된 신호가 OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing)을 사용할 경우 가드 인터벌 안에 간섭 신호가 들어와야 한다. 또한, 단말은 수신 신호를 포함한 상태에서 간섭 신호를 복원할 수 있어야 간섭 제거가 가능하다. 이와 같이, 간섭 신호에 대한 정보가 공유된다면 간섭의 크기가 큰 것이 간섭 신호를 복원하는데 유리하다.
즉, 수신 신호의 신호대 잡음비를 높이기 위해서는 간섭 신호가 아주 약하거나 간섭 제거를 용이하도록 간섭의 크기가 큰 것이 좋다.
도 1a는 넓은 빔포밍을 사용하는 경우 셀 간 인접 영역의 신호를 도시한 도면이고, 도 1b는 좁은 빔포밍을 사용하는 경우 셀 간 인접 영역의 신호를 도시한 도면이다.
도 1a와 도 1b에 도시된 바와 같이, 단말 (A)와 단말 (B)는 기지국 A(Node A)와 기지국 B(Node B)에서 전송한 신호를 동시에 수신할 가능성이 있는 인접 영역, 즉 셀 에지 영역에 위치할 수 있다.
도 1a와 같이 넓은 빔포밍이 이루어지는 경우, 단말이 이동하더라도 단말은 기지국에서 송신한 신호를 수신할 수 있기 때문에 단말의 이동성 보장에 유리하다. 하지만, 빔폭이 넓기 때문에 단말 (A)와 단말 (B)에서 수신되는 신호 간의 간섭이 발생할 확률이 높다.
반면, 도 1b와 같이 폭이 좁은 빔포밍이 이루어지는 경우, 신호간 간섭이 발생하면 간섭 신호가 클 가능성이 높다. 따라서, 상술한 바와 같이 단말이 채널 정보를 알 수 있는 경우, 간섭 제거가 용이하기 때문에 신호대 잡음비가 증가될 수 있다. 하지만, 빔폭이 좁기 때문에 단말이 이동하는 경우 수신 신호의 빔포밍 방향이 어긋날 가능성이 높고, 이로써 신호의 수신 성능이 열화 될 확률이 높다.
따라서, 본 발명은 단말의 이동성을 보장하기 위하여 상이한 빔폭을 갖는 신호를 전송하는 차등 빔포밍을 제안한다. 기지국은 전송할 신호의 중요도에 따라 빔 포밍을 차등적으로 적용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차등 빔포밍을 설명하기 위한 도면이다.
기기국 A는 셀 A를 주관하고, 기기국 B는 셀 B를 주관하고, 단말 (A)는 기지국 A에서 송신한 신호를 수신하고, 단말 (B)는 기지국 B에서 송신한 신호를 수신한다고 가정하자.
기기국 A와 기기국 B는 단말이 항상 수신해야 하는 주요 정보에 대하여 빔포밍을 넓게 적용하고, 추가적으로 전송되는 정보는 중요도에 따라 빔포밍의 폭을 단계적으로 좁힐 수 있다. 즉, 전송할 신호의 중요도에 따라 우선순위(Priority)를 설정하고, 우선순위에 따라 빔폭이 조정될 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 데이터의 중요도에 따라 우선순위가 설정되고, 다른 우선순위를 갖는 신호는 서로 다른 빔폭을 갖는다. 우선순위가 높을수록 빔의 폭은 커지고, 우선순위가 낮을수록 빔폭은 감소한다.
일 예에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 빔은 세 개의 우선순위를 가질 수 있고, 제1 우선순위를 갖는 빔이 가장 넓게, 가장 낮은 우선순위를 갖는 빔이 가장 좁게 포밍될 수 있다. 서로 다른 우선순위를 갖는 신호들은 서로 직교한 자원(orthogonal resource)에 할당될 수 있다.
본 발멸의 일 예에 따르면 인코딩 데이터가 입력 데이터를 포함하는 채널 코드에서, 정보비트에 높은 우선순위를 설정하고, 패리티비트에 낮은 우선순위를 설정할 수 있다. 채널 코드는 정보비트 만으로 신호를 복원할 수 있고, 패리티비트의 길이를 조절함으로써 쉽게 부호율 호환 코드(rate-compatible code)를 생성할 수 있는 특징을 갖는다. 채널 코드에서는 일반적으로 정보비트가 패리티비트보다 중요하다. 만약, 정보비트가 채널을 통과하는 과정에서 열화가 되면, 패리티비트가 채널을 통과하여 열화된 경우보다 성능이 나쁘다.
따라서, 보다 중요한 정보인 정보비트에 제1 우선순위를 설정하고, 패리티비트에 제2 우선순위를 설정할 수 있고, 기지국은 정보비트에 대한 신호의 빔폭을 패리티비트에 대한 신호의 빔폭보다 넓게 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 계층적 비디오 코딩 신호에도 차등 빔포밍이 적용될 수 있다. 복수의 계층을 포함하는 비디오 코딩의 경우, 가장 기본이 되는 기본 계층(Base Layer)에 대한 정보가 가장 중요하다. 기본 계층에 기초하여 코딩될 수 있는 향상 계층(Enhancement layer)은 기본 계층에 대한 정보가 손실되거나 열화되는 경우 정상적으로 수신 또는 디코딩될 수 없다.
시간적 스케일러빌러티(Temporal Scalability), 공간적 스케일러빌러티 (Spatial Scalability) 또는 화질적 스케일러빌러티(Quality Scalability) 등과 같이 서로 다른 스케일러빌러티가 적용되는 비디오 코딩에서 기본 계층에 가장 높은 제1 우선순위를 설정하여 가장 넓은 빔포밍을 적용하고, 계층이 높아질수록 향상 계층에 낮은 우선순위를 설정하여 빔폭을 감소시킬 수 있다.
상술한 예 이외에도 빔의 우선순위는 데이터의 종류 및 중요도에 다양하게 설정될 수 있다. 음성 및 영상 신호에 따라 우선순위가 설정될 수 있다.
정보의 중요도에 따라 이와 같이 차등 빔포밍을 적용하면, 단말이 이동하거나 기지국이 보유한 채널 정보가 부정확한 경우에도 단말은 핵심 정보를 수신할 수 있다. 또한, 기지국의 채널 정보가 정확한 경우에는 추가적인 정보를 수신함으로써 단말은 추가적인 신호를 복호할 수 있으므로 수신 정보의 신뢰도, 정확도, 품질 등을 향상시킬 수 있다.
빔폭은 송신단에서 소정의 의도에 따라 신호를 가공하는 프리 코딩 프로세싱에 사용되는 프리 코더에 의하여 결정될 수 있다. 즉, 빔폭은 프리 코딩 매트릭스에 반영될 수 있고, 특정 프리 코딩 인덱스에 대응하여 빔폭이 결정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 셀 A와 셀 B가 인접한 셀 에지 영역에서는 기기국 A에서 송신한 빔과 기기국 B에서 송신한 빔 사이의 간섭이 발생할 수 있다. 이런 경우, 단말 A와 단말 B에서 간섭 신호를 제거할 수 있도록 기지국 A 및 기지국 B는 셀의 인접 영역에 서로 다른 우선순위를 갖는 신호를 할당할 수 있다.
셀 A를 주관하는 기지국 A에서 우선순위가 높은 신호를 소정 자원에 할당한경우, 인접 셀 B를 주관하는 기지국 B는 해당 자원에 우선순위가 낮은 신호를 할당할 수 있다. 예를 들어, 기지국 A와 기지국 B가 1부터 N의 우선순위를 갖는 신호를 송신할 수 있다면, 단말 A를 위하여 우선순위 1이 할당된 자원에 단말 B를 위하여 우선순위 N부터 역순으로 신호가 할당될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 A의 단말 A에 할당되는 자원을 도시한 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 B의 단말 B에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 기지국 A는 두 개의 우선순위, 즉 제1 우선순위와 제2 우선순위를 갖는 신호를 시간축에 대한 밴드 영역에 할당할 수 있다. 이 때, 기지국 B는 단말 A에 대하여 제1 우선순위를 갖는 신호가 할당된 자원에 단말 B에 대하여 제2 우선순위를 갖는 신호를 할당하고, 반대로, 단말 A에 대하여 제2 우선순위를 갖는 신호가 할당된 자원에 단말 B에 대하여 제1 우선순위를 갖는 신호를 할당한다. 즉, 기지국 A 와 기지국 B는 동일한 자원에 서로 다른 우선순위를 갖는 신호르 할당한다. 상술한 바와 같이, 서로 다른 우선순위를 갖는 신호는 서로 다른 빔폭을 가지며, 이는 차등 빔포밍을 의미한다.
이와 같이, 차등 빔포밍이 수행되는 경우 단말 A의 신호에 단말 B의 신호 간섭이 미칠 확률은 감소된다.
또는, 제1 우선순위를 갖는 신호에 제2 우선순위를 갖는 신호의 간섭이 발생하더라도 빔폭이 좁은 신호에 의하여 강한 간섭이 발생할 수 있다. 간섭 신호가 강한 경우에는 단말 A가 단말 B의 참조 신호를 알면 단말 B의 신호를 제거하기 용이하다. 또한, 단말 A가 낮은 우선순위를 갖는 신호를 수신하는 경우에는 신호의 수신 파워가 기지국 B로부터 오는 높은 우선순위의 간섭 신호보다 크므로 신호 복원에 유리하다.
도 4a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 셀 A의 단말 A에 할당되는 자원을 도시한 도면이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 B의 단말 B에 할당되는 자원을 도시한 도면이다.
본 실시예에 따를 경우, 정보의 중요도에 따라 송신 전력을 차등 적용할 수있다. 즉, 우선순위가 높은 신호일수록 높은 전력이 할당될 수 있다. 예를 들어, 기지국 A와 기지국 B가 1부터 N의 우선순위를 갖는 신호를 송신할 수 있다면, 단말 A를 위하여 우선순위 1이 할당된 자원에 단말 B를 위하여 우선순위 N부터 역순으로 신호가 할당될 수 있다. 이 때, 기지국 A와 기지국 B는 우선순위가 높을수록 높은 송신 전력을 할당한다. 단말 A에서 높은 전력의 신호가 할당되면 단말 B에는 낮은 전력의 신호가 할당된다.
도 4a와 같이, 기지국 A는 세 개의 우선순위, 즉 제1 우선순위, 제2 우선순위와 제3 우선순위를 갖는 신호를 시간축에 대한 밴드 영역에 할당할 수 있다. 이 때, 기지국 B는 단말 A를 위하여 제1 우선순위를 갖는 신호가 할당된 자원에 단말 B를 위하여 제2 우선순위 및 제3 우선순위를 갖는 신호를 할당하고, 반대로, 단말 A를 대하여 제2 우선순위 및 제3 우선순위를 갖는 신호가 할당된 자원에 단말 B에 대하여 제1 우선순위를 갖는 신호를 할당할 수 있다.
본 실시예와 같이 차등적인 빔포밍에 차등적으로 송신 전력을 할당하면, 우선순위가 높은 신호에 들어오는 간섭의 세기가 약하므로 우선순위가 높은 신호를 안정적으로 수신할 수 있다. 또한, 우선순위가 낮은 신호에 들어오는 간섭의 세기는 강하므로 단말이 간섭 신호의 채널 정보를 알면 간섭을 제거하기 용이하다.
도 5는 본 발명에 따라 인접하게 위치하고 있는 셀을 설명하기 위한 개략도이다. 도시된 바와 같이, 셀 A를 중심으로 셀 B과 셀 C가 삼각형 구조로 인접하게 배열되어 있다.
각 셀을 주관하는 개별적인 기지국은 동일한 자원에 서로 다른 우선순위를 갖는 신호를 배치하기 위하여 사전에 설정된 프레임 구조를 이용한다.
각 셀에 공급되는 자원은 신호 간섭 가능성이 낮은 내측 자원(Ineer)와 셀 간 간섭이 예상되는 외측 자원(Outer)으로 나누어진다. 본 발명에서 내측 자원은 셀의 안쪽 영역에 제공되는 자원을 나타내고, 외측 자원은 셀의 경계, 셀의 에지 영역, 셀 간의 인접한 영역으로 제공되는 자원을 나타낸다. 셀의 자원은 내측 자원과 외측 자원으로 나누어진 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency reuse) 형태로 활용되고, 외측 자원에 할당된 부분 주파수는 복수의 우선순위(Priority)를 갖는 신호에 할당될 수 있다. 다만, 본 발명에 따를 경우, 자원이 내측 자원과 외측 자원으로 나누어 지지만, 모든 셀은 주파수 자원을 부분적으로 활용하는 것이 아니라 모든 주파수 자원을 사용할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 6에서 가로 방향은 직교하는 자원축(Orthogonal resources)을 나타낸다. 도 6의 첫 번째 열을 보면, 동일한 자원에 대하여 제1 우선순위를 갖는 신호가 셀 A의 외측 자원에 할당되고, 제2 우선순위를 갖는 신호가 셀 B의 외측 자원에 할당되며, 셀 C에는 내측 자원이 할당된다.
두 번째 열에서는 동일한 자원에 대하여 제2 우선순위를 갖는 신호가 셀 A의 외측 자원에 할당되고, 제1 우선순위를 갖는 신호가 셀 C의 외측 자원에 할당되며, 셀 B에는 내측 자원이 할당된다.
즉, 기지국 A, 기지국 B, 기지국 C는 도 6과 같은 자원 할당 프레임을 서로 공유하고, 공유된 프레임 구조에 따라 자원을 할당할 수 있다.
내측 영역에 더 많은 사용자가 존재하여 내측 신호가 더 많이 할당되어야 하는 경우에는 동일한 자원에 내측 신호들을 추가적으로 배치한다. 도 6의 네 번째 열에는 각 셀에 내측 자원이 할당되는 것이 나타나 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다. 도 7의 각 네모칸은 자원을 나타내고, 숫자는 우선순위를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 시간과 주파수 다이버시티를 얻기 위한 프레임 구조에서우선순위는 순환 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 셀에 1부터 n까지의 우선순위를 갖는 신호가 할당될 수 있다면, 프레임은 구조의 형태는 F0부터 Fn-1까지 가능하다. 특정 우선순위는 프레임에서 시간축 및 주파수축으로 소정 패턴에 따라 순환 이동(cyclic shift) 할 수 있다. 도시된 바와 같이 우선순위는 시간축의 수평 방향 및 주파수축의 수직 방향, 즉 대각선 방향으로 순환 이동한다.
도 8은 도 7의 자원 할당 프레임 구조를 갖는 두 개 단말의 확장된 프레임 구조를 나타내고, 도 9는 도 7의 자원 할당 프레임 구조를 갖는 세 개 단말의 확장된 프레임 구조를 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, 단말 A와 단말 B는 모두 두 개의 우선순위를 갖는 신호를 수신할 수 있고, 이 경우 도 7의 F0와 F1이 반복적으로 배치되는 확장 프레임 구조에 따라 자원이 할당될 수 있다.
즉, 단말 A에 대하여 제1 자원 프레임 구조인 F0에 따라 자원이 할당되는 경우, 단말 B에 대하여 제2 자원 프레임 구조인 F1에 따라 자원이 할당될 수 있다. 제1 자원 프레임 구조와 제2 자원 프레임 구조 모두 특정 우선순위가 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동한다. 하지만, 제1 자원 프레임 구조와 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원, 즉 동일한 자원에 할당되는 신호의 우선순위는 동일하지 않다. 즉, 동일한 자원에 할당되는 신호의 우선순위는 겹치지 않는다.
도 9 역시 도 8과 유사하게 설명될 수 있다. 단말 A, 단말 B 및 단말 C는 모두 세 개의 우선순위를 갖는 신호를 수신할 수 있고, 이 경우 도 7의 F0, F1, F2가 반복적으로 배치되는 확장 프레임 구조에 따라 자원이 할당될 수 있다.
단말 A에 대하여 제1 자원 프레임 구조인 F0에 따라 자원이 할당되는 경우, 단말 B에 대하여 제2 자원 프레임 구조인 F1에 따라 자원이 할당되고, 단말 C에 대하여 제3 자원 프레임 구조인 F2에 따라 자원이 할당 될 수 있다. 제1 자원 프레임 구조, 제2 자원 프레임 구조와 제3 자원 프레임 구조 모두 특정 우선순위가 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동한다. 하지만, 제1 자원 프레임 구조, 제2 자원 프레임 구조, 제3 자원 프레임 구조의 소정 자원, 즉 동일한 자원에 할당되는 신호의 우선순위는 서로 다를 수 있다.
각 단말에 대하여 우선순위가 동일한 신호가 동일한 자원에 할당되지 않는 구조라면 도 8과 도 9의 자원 할당 프레임 구조(F0, F1, F2)는 도 7의 자원 할당 프레임 구조에 한정되지 않으며 시간과 주파수 다이버시티를 지원할 수 있는 다양한 형태의 자원 배치가 가능하다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도 10의 자원 할당 프레임 구조에서, 신호의 우선순위는 주파수축으로 순환 이동하도록 할당된다. 즉, 특정 주파수축으로 동일한 우선순위를 갖는 신호가 할당되고, 우선순위는 주파수축으로 수직 이동한다. 이 경우에도 제1 자원 할당 프레임 구조(F0)와 제2 자원 할당 프레임 구조(F1)의 소정 자원에 할당되는 신호의 우선순위는 서로 다르다.
도 10의 제1 자원 할당 프레임 구조(F0)와 제2 자원 할당 프레임 구조(F1)를 적용하여 도 8 및 도 9와 같은 확장된 자원 할당 프레임 구조를 형성하는 것도 가능하다. 각 기지국은 미리 정해진 자원 할당 프레임 구조에 따라 빔포밍을 수행한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
본 실시예에 따를 경우, 각 기지국은 높은 우선순위를 갖는 신호에 더 많은 자원을 할당할 수 있다. 높은 우선순위를 갖는 신호는 빔폭이 넓기 때문에 단말의 수신 신호의 세기가 약해질 수 있다. 우선순위가 높은 신호에 보다 많은 자원을 할당함으로써 신호의 세기가 약해지는 단점을 보완할 수 있다. 다만, 이 경우에도, 동일 자원에 동일한 우선순위의 신호가 배치되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다.
도 11을 참조하면, 각 셀에는 제1 우선순위를 갖는 신호, 제2 우선순위를 갖는 신호 및 내측 영역의 신호가 할당된 후, 각 셀의 외측 영역에는 제1 우선순위를 갖는 신호가 할당된다. 즉, 제2 우선순위를 갖는 신호보다 제1 우선순위를 갖는 신호가 더 많은 자원에 할당된다.
제1 우선순위를 갖는 신호가 더 많이 할당되기 위하여 도 11의 세 번째 열부터 다섯 번째 열이 추가적으로 반복될 수 있다.
또한, 내측 자원이 더 많이 제공되어야 하는 경우에는 동일한 자원에 내측 신호를 추가적으로 배치한다. 각 셀에 내측 자원을 할당한 열이 도 11에 추가될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자원 할당 프레임 구조를 나타낸다.
도시된 바와 같이 제1 자원 할당 프레임 구조(F0), 제2 자원 할당 프레임 구조(F1) 및 제3 자원 할당 프레임 구조(F2)에는 세 개의 우선순위를 갖는 자원이 배열되어 있으며, 본 실시예에 따를 경우 내측 자원과 외측 자원이 구별되지 않는다.
각 자원 할당 프레임 구조(F0, F1, F2) 내에서, 가장 높은 우선 순위를 갖는 신호, 즉 제1 우선순위를 갖는 신호에 가장 많은 자원이 할당되어 있다. 다시 말해, 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 기지국은 우선순위가 높은 신호에 더 많은 자원을 할당할 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 자원 할당 및 신호 처리를 설명하기 위한 제어 흐름도이다. 도 13을 참조하여 기지국의 자원 할당 방법 및 단말의 신호 처리 방법을 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위하여 기지국 A 및 기지국 B는 복수의 우선순위를 갖는 신호를 단말 A에 제공할 수 있다고 가정하고, 단말 A는 기지국 A가 주관하는 셀 A와 기지국 B가 주관하는 셀 B의 인접 영역에서 셀 A의 신호를 주로 수신하는 단말로 가정한다.
우선, 기지국 A와 기지국 B는 차등 빔포밍을 위하여 신호의 변조방식을 우선순위마다 다르게 조절할 수 있다. 즉, 기지국 A와 기지국 B는 높은 우선순위를 갖는 신호의 변조방식을 낮은 우선순위를 갖는 신호보다 낮추어 변조한다(S1310, S1311). 우선순위는 신호의 중요도 즉, 데이터의 중요도에 따라 결정될 수 있다. 우선순위가 높은 신호일수록 단말의 이동성 확보를 위하여 빔폭이 넓게 형성된다.
우선순위가 높은 신호가 우선순위가 낮은 신호보다 넓게 빔포밍되는 경우, 상대적으로 빔폭이 작은 우선순위가 낮은 신호의 세기는 우선순위가 높은 신호의 세기보다 크다. 따라서, 단말이 셀 경계에서 우선순위가 높은 신호를 안정적으로 수신하기 위하여 우선순위가 높은 신호는 낮은 변조방식으로 변조되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 기지국 A와 기지국 B은 표 1과 같이 서로 다른 우선순위를 갖는 신호의 신호대 잡음비(SNR)을 모두 고려하는 MCS(Modulation and Coding seletion) 테이블을 설계할 수 있다. 즉, SNR를 변수로 하여 MCS를 매핑하는 함수 f는 f(SNR1, SNR2, …, SNRn) =(MCS1,MCS2, …, MCSn)으로 표현될 수 있다.
표 1
SNR MCS
(5dB, 10dB,..., 20dB) ([QPSK, 1/3], [QPSK, 1/2],...,[16QAM, 1/3])
(5dB, 6dB,..., 20dB) ([QPSK, 1/3], [QPSK, 1/3],...,[16QAM, 2/3])
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상술한 바와 같이 우선순위 가 높은 신호의 변조방식을 낮춘 경우, 기지국 A와 기지국 B는 변조방식을 낮춘만큼 우선순위 가 높은 신호에 더 많은 자원을 할당하여 우선순위가 낮은 신호가 보내는 데이터 양과 동일한 양이 송신되도록 한다.
예를 들어, 수신되는 신호의 SNR를 변수(x)로 하여 SNR을 MCS옵션에 매핑하는 함수를 f(x)로 하는 경우, i번째 우선순위 신호의 수신 SNR이 SNRi이면 MCS옵션을 MCSi=f(SNRi), i+1번째 우선순위 신호의 수신 SNR이 SNRi+1이면 MCS옵션은 MCSi+1=f(SNRi+1)로 표현할 수 있다. 이 때, i번째 우선순위 신호에 i+1번째 우선순위 신호보다 a*MCSi+1/MCSi배 많은 자원을 할당할 수 있다. a는 임의로 설정된 0보다 큰 가중치를 나타낸다.
그런 후, 기지국 A와 기지국 B는 자원 할당에 대한 기설정된 프레임 구조에 따라 복수의 우선순위를 갖는 신호를 빔포밍한다(S1320, S1321).
자원 할당 프레임 구조는 기지국 A에서 포밍할 제1 빔의 우선순위 및 기지국 B에서 포밍할 제2 빔의 우선순위에 대한 정보를 포함하고 있다. 각 기지국은 동일한 자원에 우선순위가 같는 신호를 할당하지 않는다. 이로써, 간섭 제거가 용이한 자원 할당이 가능해진다.
자원 할당 프레임 구조는 상술한 도 3a 내지 도 12를 참조하여 설명되었으므로 중복된 설명은 생략한다.
단말 A가 기지국 A에서 송신한 제1 우선순위를 갖는 신호, 제1 빔을 수신하면서, 기지국 B에서 송신한 제2 우선순위를 갖는 신호, 제2빔을 수신하는 경우, 단말 A는 제2 빔에 대한 참조 정보를 이용하여 제2 빔에 대한 간섭을 제거할 수 있다(S1330). 제2 빔은 우선순위가 낮아 빔폭이 얇은 샤프한 형태로 형성되기 때문에 간섭 크기가 크고, 이러한 경우 참조 정보를 이용하여 제2 빔에 대한 신호를 쉽게 복원할 수 있다.
단말 A는 복수의 우선순위를 갖는 신호에 대한 피드백 정보를 기지국 A로 전송할 수 있다(S1340).
기지국 A에 의하여 복수의 우선순위를 갖는 빔포밍이 수행되지만, 신호가 지향하고자 하는 빔의 방향은 동일하므로, 단말 A는 우선순위 별로 코드북 피드백 정보를 구분하지 않고 하나의 코드북 피드백 정보만 기지국 A에 송신할 수 있다. 하나의 코드북 피드백 정보만 전송되기 때문에 피드백되는 정보의 양을 줄일 수 있다.
단말 A로부터 하나의 코드북 피드백 정보를 수신한 기지국 A는 수신된 하나의 코드북 피드백 정보에 기초하여 우선순위에 따라 서로 다른 코드북을 결정하고, 서로 다른 코드북을 이용하여 빔포밍을 수행한다(S1350). 즉, 기지국 A는 수신된 코드북 정보에 기초하여 우선순위 별로 다른 코드북을 적용할 수 있고, 이에 따라 서로 다른 빔폭을 갖는 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 단말 A로부터 수신된 코드북 정보가 a=[a1, a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8]이라면 기지국 A는 우선순위에 따라 서로 다른 코드북을 자원에 적용할 수 있다. i번째 우선순위를 갖는 신호의 빔포밍을 위한 코드북을 Ci라고 하고, fi(a)를 각 안테나의 가중 벡터라고 하면, 코드북은 수학식 2과 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2014006343-appb-M000002
또 다른 실시예에 따르면, 기지국 A가 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호에 대한 빔포밍을 수행하는 경우, 단말 A는 각 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보를 기지국 A로 전송할 수 있다.
기지국 A는 수신한 복수의 코드북 피드백 정보를 이용하여 빔포밍을 수행함에 있어, 우선순위가 낮은 빔의 주요 방향성을 우선순위가 높은 피드백 정보를 이용하여 결정할 수 있다. 기지국 A는 1 내지 n번째(1=<n=<N) 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보에 기초하여 n번째 우선순위를 갖는 신호에 적용할 코드북을 결정할 수 있다.
즉, i번째 우선순위를 갖는 신호의 빔포밍은 제1 우선순위부터 제i 우선순위의 피드백 정보를 이용하여 결정된다. 예를 들어, 제1 우선순위 신호의 피드백 정보가 a=[a1,1, a1,2] 이고, 제2 우선순위 신호의 피드백 정보가 a=[a2,1, a2,2] 이며, 제3 우선순위 신호의 피드백 정보가 a=[a3,1, a3,2]라고 가정하고, 기지국의 안테가 개수가 8개라고 하면, 수학식 3과 같이 코드북이 결정될 수 있다.
수학식 3
Figure PCTKR2014006343-appb-M000003
수학식 3에서 Ci는 i번째 우선순위 신호의 빔포밍을 위한 코드북이고, f(x,y,z)는 각 안테나의 가중치를 의미한다.
빔포밍을 결정하기 위하여 제1 우선순위부터 제i 우선순위에 대한 모든 피드백 정보(i개의 피드백 정보)가 사용될 수도 있고, i보다 작은 개수의 피드백 정보가 사용될 수도 있다.
도 13은 설명의 편의를 위하여 단말 A의 입장에서 기술되었으나. 단말 B와 기지국 B에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 밀집된 소형 셀 구조에서 이동하는 단말이 셀 에지, 즉 셀 간 인접 영역에 있는 경우에도 안정적으로 신호를 수신할 수 있는 자원 할당 방법을 제안한다. 이를 위하여 복수의 빔폭을 갖는 빔포밍이 수행되고, 빔폭은 신호의 중요도에 따라 결정될 수 있다. 인접한 기지국들은 기설정된 자원 프레임 구조에 따라 서로 직교한 자원을 할당하며, 우선순위에 따라 신호의 변조 방식 또는 전력량 또는 자원 할당량을 조절할 수 있다.
상술한 실시예에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 자원 할당 방법에 있어서,
    제1셀을 주관하는 제1 기지국에서 자원 할당에 대한 소정의 프레임 구조에따라 소정의 자원에 제1 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계와;
    상기 제1 셀과 인접한 제2 셀을 주관하는 제2 기지국에서 상기 프레임 구조에 따라 상기 자원에 상기 제1 빔폭과 상이한 제2 빔폭을 갖는 신호를 할당하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 빔폭을 갖는 신호는 제1 우선순위를 갖는 신호이고, 상기 제2 빔폭을 갖는 신호는 상기 제1 우선순위와 다른 제2 우선순위를 갖는 신호인 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 우선순위가 상기 제2 우선순위보다 높은 경우, 상기 제1 우선순위를 갖는 신호의 빔폭은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 빔폭보다 큰 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 우선순위가 상기 제2 우선순위보다 높은 경우, 상기 제1 우선순위를 갖는 신호의 송신 전력은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 송신 전력보다 높은 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 우선순위를 갖는 신호는 상기 제1 셀의 외측 자원에 할당되고, 상기 제2 우선순위를 갖는 신호는 상기 제2 셀의 외측 자원에 할당되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국이 각각 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우,
    상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국은 우선순위가 높은 신호에 더 많은 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제2 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 패턴에 따라 상기 시간축 및 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제2 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 할당하는 경우, 상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 단말로부터 하나의 코드북 피드백 정보를 수신하는 단계와;
    상기 코드북 피드백 정보에 기초하여 우선순위에 따라 서로 다른 코드북을 결정하는 단계와;
    상기 서로 다른 코드북을 적용하여 서로 다른 빔폭을 갖는 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 할당하는 경우, 단말로부터 각 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보를 수신하는 단계와;
    상기 1 내지 n번째(1=<n=<N) 우선순위에 대응하는 코드북 피드백 정보에 기초하여 n번째 우선순위를 갖는 신호에 적용할 코드북을 결정하는 단계와;
    상기 결정된 코드북을 적용하여 상기 1 내지 N 우선순위를 갖는 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 제1 우선순위 및 제2우선순위를 갖는 신호를 할당하고, 상기 제1 우선순위가 상기 제2 우선순위보다 높은 경우,
    상기 제1 우선순위를 갖는 신호는 상기 제2 우선순위를 갖는 신호의 변조방식보다 낮은 변조방식으로 변조되는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 제2 우선순위를 갖는 신호보다 상기 제1 우선순위를 갖는 신호에 더 많은 자원을 할당하는 것을 특징으로 하는 자원 할당 방법.
  12. 단말의 신호 처리 방법에 있어서,
    자원 할당에 대한 소정의 프레임 구조에 따라 제1 기지국에서 포밍한 제1 빔 및 상기 제1 기지국과 인접한 제2 기지국에서 포밍한 제2빔을 수신하는 단계와;
    상기 제1 빔의 빔폭이 상기 제2 빔의 빔폭보다 큰 경우, 상기 제2 빔에 대한 참조 정보를 이용하여 상기 제2 빔에 대한 간섭을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 프레임 구조는 소정의 자원에 할당되는 상기 제1빔의 우선순위 및 상기 제2 빔의 우선순위에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 신호 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기지국으로부터 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하고,
    상기 제2 기지국으로부터 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 소정의 패턴에 따라 시간축 및 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 시간축에 대하여 상기 패턴에 따라 상기 시간축 및 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 단말의 신호 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기지국으로부터 기설정된 제1 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하고,
    상기 제2 기지국으로부터 기설정된 제2 자원 프레임 구조에 따라 1 내지 N 우선순위를 갖는 N개의 신호를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제2 자원 프레임 구조에서, 1 내지 N 중 어느 하나인 n번째 우선순위를 갖는 신호는 상기 주파수축으로 순환 이동하도록 할당되고,
    상기 제1 자원 프레임 구조와 상기 제2 자원 프레임 구조의 소정 자원에 상기 제1 기지국에서 할당한 신호의 우선순위와 상기 제2 기지국에서 할당한 신호의 우선순위는 동일하지 않는 것을 특징으로 하는 단말의 신호 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 기지국으로부터 1 내지 N 우선순위를 갖는 복수의 빔을 수신하는 단계와;
    상기 복수의 빔에 대하여 하나의 코드북 피드백 정보를 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 신호 처리 방법.
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