KR101103482B1 - 공간 스케줄링에 대한 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 세트의 공간 트랜스포트 포맷을 결정하는 단계 및 선택된 액티브 세트의 트랜스포트 포맷을 하나 또는 복수의 이동 전화 단말기로 시그날링 하는 단계를 포함하는 방법이다. 트랜스포트 포맷은 품질 및 공정한 요구 조건을 필요로 하는 수집된 데이터 작업 처리량을 최적화하기 위해서 수집된 채널 관리 정보, 예컨대 이동 전화 단말기로부터 수신된 피드백 정보를 평가함으로써 그들의 복소 전송 웨이트계수 및 또는 그들의 전송 전력의 파라미터를 적응하는 것에 의해서 조정가능하다. 더욱이, 본 발명은 트랜스포트 포맷에 관련된 각각의 데이터 스트림에 대한 적용 가능한 데이터 레이트를 결정하고, 상기 이동 전화 단말기로 데이터 스트림을 스케줄링하기 위한 스케줄링 방식을 상기 평가로부터 결정하며, 상기 각각의 스케줄링된 데이터 스트림으로 적용 가능한 데이터 레이트를 할당하는, 여러 이동 전화 단말기로부터 수신된 복수의 피드백 정보를 평가하도록 한다.
트랜스포트 포맷, 데이터 레이트, 스트림

Description

공간 스케줄링에 대한 측정 방법{A MEASUREMENT METHOD FOR SPATIAL SCHEDULING}
본 발명은 네트워크에서 복수의 전송 안테나 및 이동 전화 단말기를 포함하는 네트워크 전송 유닛에 있어서의 이동 전화 단말기의 증진된 스케줄링을 성취하기 위한 방법 및 구성에 관한 것이다.
복수의 안테나 엘리멘트는 효과적인 방사 패턴을 채널 및 간섭 상태에 적응시키기 위해서 사용될 수 있다. 그것의 가장 단순한 형태에서, 이것은 안테나에 특정한 복소 웨이트계수를 갖는 모든 안테나로부터 신호를 전송한다는 것을 암시한다:
종래 빔 형성 기술들은 상대적으로 근접하게 이격된 엘리멘트를 갖는 어레이를 사용하고, 단말기로의 방향의 기능인 위상 이동을 적용한다. 빔 형성 기술들은 전형적으로 어느 정도의 교정 및/또는 널리-행해지는 전파 상태를 요구하여, 오직 평균 상호 관계, 또는 방향만을 고려하도록 하는데, 수신된 신호 상호 관계가 전송 주파수로 변화될 수 있다.
폐루프 전송 다이버시티는 채널에 일치하도록 선택되는 복소 안테나 특정 웨이트계수를 사용하는 다른 예이다. 전형적으로, 서로 관련되지 않은 페이딩을 갖는 안테나 구성이 사용된다. 이런 경우에, 단말기로부터의 피드백은 순간적인 다운링크 채널에 일치하는 전송 웨이트계수를 선택하기 위해서 사용된다. 단말기는 기지국으로부터의 채널을 각각의 안테나로부터 추정하고 웨이트계수 벡터(weight vector)가 최상의 채널에 일치하는 것을 확인하기 위해서 소정 세트의 웨이트계수 벡터를 테스트한다. 그 후에 단말기는 기지국으로 다시 이것을 시그날링한다. 폐루프 전송 다이버시티 기술들은 광범위한 전파 시나리오에 적용 가능한 원리이고, 교정시 비교적 적은 요구 조건을 갖는다.
안테나 특정 웨이트계수를 갖는 복수의 전송 안테나는 어떤 품질 목표를 충족하기 위해서 보다 작은 전력이 요구된다는 이점을 제공한다. 이것은 에너지가 셀의 평균 범위에 걸쳐 동일하게 확산되는 것이 아니라 전송 패턴이 평균 채널 또는 순간적인 채널에 일치된다는 사실을 부분적으로 따른다. 다른 가능성은 복수의 데이터 스트림을 복수의 사용자에 대해서 또는 복수의 수신 안테나를 갖는 단일 사용자에 대해서 병행하여 송신하는 것이다. 이것은 작업 처리량이 증가하도록 하고 복수의 사용자에 대해서 송신하는 것을 공간 분할 다원 접속(SDMA,spatial division multiple access) 및 복수의 안테나를 갖는 단일 사용자에 대해 송신하는 것을 다중-입력-다중-출력(MIMO,multiple-input-multiple-output) 기술로서 각각 불려진다.
미국-특허 US 5886988은 공간 분할 다원 접속 시스템에 대한 채널 할당 및 호출 승인 제어에 관한 것이다. 상기 특허는 다운링크 채널 할당 방법을 설명하는데, 예약 리포트, 공간 서명 및 웨이트계수 벡터로부터 다운링크 간섭-플러스-잡음 레벨을 추정함으로써 그리고 이미 예측되는 다운링크 수신된 신호 레벨을 계산함으로써 통상적인 채널을 새로운 접속에 승인한다.
미국-특허 US 5515378은 공간 분할 다원 접속 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 기지국에서 수신하는 안테나의 어레이로부터 측정은 사용자들의 속도 및 포지션을 획득하기 위해서 사용된다. 위치 정보는 또한 적합한 공간 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱 전략들을 계산하기 위해서 사용될 수 있다.
고속 채널 의존 스케줄링 및 고출력/ 고 데이터 레이트 채널의 링크 적응이라고 하는 진보된 적응 전송 개념을 빔 형성 안테나 또는 전송 다이버도시와 결합할 때, 여러 사용자에 의해 형성되는 간섭레벨은 전송 웨이트계수가 변화되는 바와 같이 동일한 비율로 변한다. 제 3세대 통신 시스템에 대한 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA)의 연구에서, 이것은 측정된 채널 품질 및 전송 동안에 경험되는 품질 사이의 심한 불일치를 야기할 수 있다는 것이 드러났다. 고정된 멀티 빔 안테나 또는 폐루프 전송 다이버시티를 갖는 수행은 동시에 상이한 전송 웨이트계수/빔을 갖는 사용자만이 스케줄링되는 경우에 단일 안테나 전송을 갖는 수행보다 양호하지 않을 수 있다. 이것을 해결하기 위한 한 방법은 여러 사용자가 스케줄링되고 여러 웨이트계수가 사용될 것이라는 사실에 관계없이, 발생되는 간섭레벨이 항상 유사하게 되도록 하는 것이다. 하나의 단순한 접근방법은 스케줄링에 의해서 항상 "모든 방향"으로 에너지를 전송하는 것이다.
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공간 다중 통신 시스템에 있어서 복수 웨이트계수에 의한 트랜스포트 포맷을 정의할 때, 이와 같은 시스템에서 이동 전화 단말기에 의한 채널 측정의 피드백 정보가 특히 채널 의존 링크 적응 및 전송 리소스의 고속 스케줄링을 이용하는 진보된 전송 채널 처리에 관해서 효율적이지 않다는 단점이 발견되어 왔다.
일반적으로, 이와 같은 단말기에서의 측정은 오직 그들 자신의 현재 전송 상태만을 고려할 수 있지만, 예컨대, 데이터 스트림의 수 및 그들에 관련된 복소 전송 웨이트계수가 변경된다는 의미에서 트랜스포트 포맷을 기지국이 변경할 때의 결과를 예측할 수는 없다. 이것 외에도, 기지국은 단말기가 가장 적합하게 여겨지는 복소 전송 웨이트계수에 의해서, 트랜스포트 포맷을 이용하는 것을 전제로서, 단말기들은 단일 링크 관점으로부터 기대되는 채널 품질을 단지 리포트할 것이다.
그러므로 본 발명의 목적은 이용 가능한 트랜스포트 리소스의 할당을 보다 유연하게 증가시키는 방법을 포함하는 공간 다중 시스템을 실현하는 것이다.
본 발명은 두 개의 기본적인 아이디어로부터 시작된다: 공간 다중 시스템에서 사용 가능한 전송 전력 및 전송 웨이트계수에 대한 한정된 공간 트랜스포트 포맷의 수 및 자신의 포맷은 고정되어야만 하는 것이 아니라 오히려 가변 파라미터, 그중에서도 특히 간섭 관리 상태 외의 이동 전화 단말기 및 셀 범위의 채널 상태 및 트래픽 요구조건에 좌우되는 가변 파라미터에 관한 것이다. 게다가, 리소스 할당의 효율성은 기지국에 대해 적응된 트랜스포트 포맷의 적절한 피드백에 많이 의존한다.
간략하게, 복수의 전송 안테나를 포함하는 기지국 또는 액세스 포인트에서, 본 발명에 따르는 방법은 적절한 공간 트랜스포트 포맷 세트가 정의된다. 각각의 포맷은 스트림 전력 외에도 웨이트계수 벡터의 세트에 의해 표현된다. 이런 웨이트계수벡터는 주목되는 스트림에 대한 공간 다중되는 다른 스트림에 대해서 0, 1 또는 그 이상 복수 개로부터 된다. 이런 세트는 상기 기지국에 관련된 이동 전화 단말기에 제공된다. 액세스 포인트는 트랜스포트 포맷 세트에 적합하고 나타나는 웨이트계수 벡터 및 관련된 전력의 값을 변화시킨다. 트랜스포트 포맷 세트는 웨이트계수 벡터 및 전력을 변화시키는 것에 의해서 트랜스포트 포맷을 바꾸는 것에 적응될 수 있다. 할당된 전력은 여러 셀 들 사이의 상호셀 간섭을 제어하기 위해서 또는 액세스 포인트가 다른 채널 예컨대, 다른 주파수 채널와 자신의 총 사용 가능한 전력을 공유해야만 하기 때문에 바뀔 수 있다. 게다가, 서비스되는 이동 전화 단말기의 다운링크 채널 통계 예컨대, 업링크 측정에 의해서, 액티브 트랜스포트 포맷 상에서 품질 측정을 나타내는 적절한 피드백 정보 또는 단말기 피드백의 다운링크 채널 통계에 대해 획득된 정보는 다운링크 채널에 더 양호하게 일치하는 웨이트계수 벡터 세트를 결정하도록 적용될 수 있다.
본 발명에 따르는 방법에 적용되는 이동 전화 단말기는 트랜스포트 포맷 세트의 수신된 지표에 대응하고, 그래서 단말기의 능력에 관해서, 상기 포맷 세트중의 전체 또는 서브세트에 대한, 예컨대 ,신호-대-잡음 및 간섭비등의 특정 서브세트중의 트랜스포맷의 소정의 품질지표를 결정한다. 단말기는 또한 트랜스포트 포맷이 이러한 멀티플렉싱 스트림을 포함한다면 다른 멀티플렉싱된 스트림의 간섭을 고려한다. 상기 트랜스포트 포맷 세트는 액세스 포인트에 의해서 비교적 "낮은" 빈도로 업데이트되는 반면 이동 전화 단말기는 현재의 트랜스포트 포맷 세트의 측정을 더 높은 빈도 즉, 스케줄링 및 링크 적응처리의 레이트로 실행된다. 품질 측정된 지표는 액세스 포인트에 피드백 정보로서 제공된다.
액세스 포인트는, 품질 측정 리포트에 기초하여 어느 공간 트랜스포트 포맷을 사용할지를 결정하고 적어도 전송에 대해 스케줄링하는 단말기로 이것을 시그날링할 수 있다. 그럴 경우 단말기는 어느 사용자가 어느 전송 웨이트계수 및 스트림 수를 수신하는 것이 알수 있을 것이다.
본 발명의 제 1 장점은 공간 멀티플렉싱 시스템에서 트랜스포트 리소스는 더 유연하고 효율적인 방법으로 할당될 수 있어서, 피드백하는 결합에서 급속 링크 적응 및 급속 채널 의존 스케줄링이 복소 안테나 웨이트계수를 선택하도록 한다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 리소스 할당 및 총 시스템 작업 처리량이 액세스 관점으로부터 최적화될 수 있다는 것인데, 개별적으로 각 단말기에 의해 수행되는 링크 당 기본 상에서 최적화에 의해 반드시 성취될 수 없다.
본 발명의 또 다른 장점은 트랜스포트 포맷 세트의 사용된 웨이트계수가 고정된 양은 아니지만, 서비스되는 이동 전화 단말기의 채널 및 간섭 상태에 더 양호하게 일치하기 위해서 업데이트될 수 있다.
그러므로 본 발명의 또 다른 장점은 순간적인 채널 상태로의 전송이 적응될 수 있고 그것도 채널 품질의 예측이 총 전송된 다운링크 전력의 신중한 변화에 의해서 시행될 수 있다. 이것은 안테나의 전송 전력이 제어된다는 것뿐만 아니라 사용되는 복소 웨이트계수 및 스트림의 전송 전력의 함수인, 여러 안테나로부터 전송된 신호들 사이의 상호관계를 의미한다.
본 발명의 다른 목적, 장점 및 새로운 특징은 첨부된 도면 및 청구항에 관하여 고려될 때, 다음의 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
더 양호한 이해를 위해서, 참조는 본 발명의 다음의 도면 및 바람직한 실시예에서 행해진다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 통신 시스템의 일부.
도 2는 전송 네트워크 유닛에서 수행되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 방법 단계.
도 3은 이동 전화 단말기에서 수행되는 본 발명에 따르는 방법 단계.
본 발명은 어떤 지리적인 범위를 커버하는 하나 이상의 무선 기지국에 의해서 서비스되는 복수의 이동 전화 단말기에 효율적으로 통신 서비스를 제공하기 위한 방법 및 구성에 관한 것이다. 상기 서비스는 다운 링크 채널 특성을 바꾸기 위해서 최적화된 매칭을 성취하기 위해서 여러 안테나 웨이트계수를 갖는 다양한 이동 전화 단말기로 데이터를 전송하는 것에 의해서, 가능하다면, 더 높은 순서의 트랜스포트 포맷에 대해 공간 멀티플렉싱을 사용하는 것이 가능하기 위해서 다양한 이동 전화 단말기에 대해서 채널 특성의 차이를 고려하는 것이다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 시스템(10) 일부의 간략도이다. 무선 기지국은 각각 하나 이상의 안테나가 장착되는, 하나 또는 복수의 이동 전화 단말기(MS1,…,MSk)로의 데이터 전송을 위한 복수의 안테나(A1,A2,…,AM)를 포함하는 액세스 포인트(11)으로 표현된다. 상기 액세스 포인트(11)에 의해 서비스될 수 있는 범위는 셀이라 언급된다. 간결하게 하기 위해서, 다음은 비-주파수 선택 채널의 경우를 고려할 것이다. 본 발명의 기본 원리는 OFDM과 같은 다중-반송파 시스템에서 세트의 반송파에 적용된다. 넓은 대역폭은 복수의 반송파 블록에서 총 주파수 대역을 분할함으로써 처리될 수 있다.
액세스 포인트는 적어도 일부 서비스되는 이동 전화 단말기(MS1,…,MSk)에 M개의 안테나(A1,A2,…,AM)를 사용하여 N 개의 데이터 스트림(s1,…,sN)을 전송한다. 전형적으로 N개의 데이터 스트림은 M 개의 안테나보다 적거나 동일하다. 이동 전화 단말기, 예컨대 복수의 안테나 및/또는 고성능 수신기를 포함한 단말기 MS2는 복수의 스트림을 동시에 수신할 수 있다. 다운링크 채널은 이동 전화 단말기에 공지된 전송 안테나 특성 파일럿 신호(c1,…,cM)로부터 추정될 수 있는 적합한 측정에 의해서 식별가능하게 된다. 이와 같은 파일럿 신호는 예컨대, 액세스 포인트 및 이동 전화 단말기들 그리고 잡음 및 간섭 레벨들 사이의 채널의 전송 특성을 추정하기 위해서 사용될 수 있다. 파일럿 신호들은 공지의 심볼 시퀀스도 될 수 있지만 대신에 파일럿 심볼을 이용하지 않은 블라인드 추정 또는 파일럿 심볼을 거의 이용하지 않는 세미 블라인드 추정에 의해 요구되는 오버헤드를 피하거나 적어도 감소시키기 것도 고려할 만하다.
본 발명은 이와 같은 통신 시스템을 현재 트래픽 상황에 적응시켜, 이동 전화 단말기를 스케줄링하고, 및 채널상태 및 간섭 상태를 이용하는 것에 있다. 이런 적응을 성취하기 위해서 데이터 스트림(si) 동안에 변화될 수 있는 파라미터는 안테나(A1,A2,…,AM)를 통한 각각의 경로, 액세스 포인트에 대한 웨이트계수 벡터(wi=(wi1,…,wiM)), 상기 데이터 스트림(si) 동안에 다운링크 전력(Pi) 및 특정한 하나의 이동 전화 단말기에 데이터 전송 스트림(si) 동안에 적용될 수 있는 데이터 레이트(Ri)이다. 각 웨이트계수(wim)의 각 웨이트계수 벡터는 안테나(Am)를 통한 전송 비해비어(behavior)를 설명하고, 적어도 진폭(
Figure 112011058844117-pct00001
) 및 안테나 전송의 위상 이동(
Figure 112011058844117-pct00002
)을 나타내는 파라미터, 및 상기 안테나(Am)를 통한 데이터 전송하는 것에 대한 임의의 시간 지연 값을 나타내는 파라미터(
Figure 112011058844117-pct00003
)를 포함하는, 임펄스 응답(
Figure 112011058844117-pct00004
)하는 비-주파수 선택 필터와 같이 임의의 데이터 스트림(si) 동안에 표현될 수 있다. 일반적으로, 여러 안테나를 통한 데이터 스트림의 웨이팅은 안테나 및 스트림에 대해 하나씩 갖추고 주파수 선택성 필터의 세트도 갖추고 상기 스트림을 디지탈 필터링 하는 것으로 이해된다.
본 발명의 범위 내에서는, 셀의 지리적인 표면 또는 이웃 셀로 인한 셀 형태에 영향같은 셀 상태 또는 셀내의 이동단말기위치에 대한 이동단말기의 분포 및 일시등의 트래픽 상태에 관련된 외적상태에 관해서 무선기지국으로부터 데이터스트림의 송신이 이해되지않으면 안된다.
도 1에 나타나는 바와 같이 액세스 포인트는 공간 멀티플렉싱에 의해서 가능하게 이동 전화 단말기로 다운링크 스트림을 전송한다. 그러므로 적합한 공간 트랜스포트 포맷 세트를 결정하고 적합한 방법으로 상기 세트를 이동국으로 전송하는 것이 본 발명의 주된 특징이다. 본 발명의 환경에서 트랜스포트 포맷은 복조될 스트림에 대해서 하나의 웨이트계수 백터 및 각각 관련된 웨이트계수 벡터를 갖는 0, 1, 그 이상 복수개의 멀티플랙싱된 동일채널 스트림으로 구성된다. 더욱이, 트랜스포트 포맷은 복조될 스트림 및 동일 채널 스트림 둘 다에 관련된 전력 값을 포함한다. 상기 각각의 웨이트계수 벡터는 M 개의 안테나를 갖고, 만일 적합하다면, 일정한 지연 값을 갖는 경우에는 M 개의 복소 웨이트계수로 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 방법의 제 2 중요한 특징은 트랜스포트 포맷이 잠시 품질 또는 서비스되는 비트 레이트에 의해서 최상으로 여겨지도록 결정하기 위해서 이동 전화 단말기로부터 액세스 포인트으로 되돌아가는 피드백 메커니즘이다. 본 발명에 따라 액세스 포인트는 세트로 복수의 또는 전체의 여러 트랜스포트 포맷에 대한 품질 리포트를 수신하는 것이다. 각각의 공간 트랜스포트 포맷은 복수의 스트림에 의해서 특징지어지고, 전송 웨이트계수 벡터 및 전송 파워 각각에 관련된다. 세트의 전송 웨이트계수는 안테나 구성의 특성, 전파 상태, 간섭 및 트래픽 상태를 고려할 수 있는 액세스 포인트에 의해서 결정된다. 처음에, 액세스 포인트는 예컨대, 복수의 기본 트랜스포트 포맷(TFi)을 결정할 수 있는데, 여기서 i는 할당된 전송 전력 값(Pi)을 각각 갖는 이와 같은 포맷의 수를 나타내고, 시작 웨이트계수 벡터(wi=wi1,…,wiM)에서, M은 액세스 포인트의 전송 포트의 수, 즉, 안테나의 수를 나타낸다. 각각의 트랜스포트 포맷에 대한 웨이트계수 벡터는 여러 전송 로브(lobe)를 발생시킴으로써 판단될 수 있다. 본 발명의 하나의 중요한 양상은 이런 웨이트계수 벡터를 액세스 포인트에 의해서 서비스되는 사용 가능한 이동 전화 단말기에서 이런 웨이트계수 벡터를 만드는 것이다. 액세스 포인트는 공간 트랜스포트 포맷 세트, 또는 그들의 표현을 예컨대 무선을 통해 서비스되어야 할 이동 전화 단말기로 시그날링한다. 다른 대안은 이동 전화 단말기가 이미 코드 북 종류의 트랜스포트 포맷을 소유하고 액세스 포인트이 상기 포맷의 지시를 따른다는 것을 가정하는 것이다. 시그날링을 위해서, 트랜스포트 포맷은 적합하게 퀀타이즈(quantize)되어 인코딩된다. 이것은 복수의 여러 트랜스포트 포맷을 파라미터로 나타냄으로써 실현될 수 있고, 그 후에 고려될 수 있는 서브 세트의 상기 트랜스포트 포맷을 시그날링한다. 상태 변화에 따라 액세스 포인트는 전용 채널 또는 브로드캐스트 채널 중 하나의 채널 상에서 세트의 현재 액티브 공간 트랜스포트 포맷의 업데이트를 이동 전화 단말기에 시그날링할 수 있다. 이런 시그날링은 시간, 주파수 및 코드에 대한 여러 리소스를 사용하여 다른 물리적인 채널 상에서 행해질 수 있다. 공간 트랜스포트 포맷의 업데이트 레이트는 측정 레이트에 관하여 상대적으로 느릴 것이라고 기대된다. 많은 세트의 트랜스포트 포맷이 시그날링되거나 이미 한정된다면, 업데이트, 예컨대 상대적인 전송 전력 또는 사용될 서브 세트의 트랜스포트 포맷의 시그날링이 더 단순하게 그리고 자주 행해질 수 있다.
이동 전화 단말기는 단말기가 채널을 고려할 때, 각각의 트랜스포트 포맷에 대한, 다운링크 채널 및 동의된 품질 지표, 예컨대, 코딩 및 변조 방식에 관한 신호-대-잡음 및 간섭 비(SNIR) 또는 서비스되는 비트 레이트를 추정하기 위해서 사용하는 파일럿 신호(c1,…,cM)를 수신한다. 이것은 현재 액티브 세트의 이동 전화 단말기에서 모든 공간 트랜스포트 포맷을 시도함으로써 행해지고 예컨대, 변조 및 채널 코딩 방식에 의해서 서비스되는 데이터 레이트로 변환될 수 있는 상술된 SNIR-값과 같은 상기 포맷에 대한 품질 지표를 얻는다. 상기 측정의 도움으로 단말기는 상기 트랜스포트 포맷에 대한 미리 한정된 품질 지표와 함께 충분히 양호하게 여겨지는, 오직 최상의 트랜스포트 포맷 또는 복수의 트랜스포트 포맷 중 하나의 적어도 임의의 트랜스포트 포맷에 대한 액세스 포인트 피드백 정보를 다시 리포트할 수 있다. 다른 생각할 수 있는 대안으로, 단말기는 최상의 트랜스포트 포맷 외에도, 예컨대, SNIR-값의 형태로 나타내지는, 가장 낮은 품질 지표를 갖는 세트의 트랜스포트 포맷을 다시 시그날링한다. 이것은 오직 단일 스트림 포맷이 사용되는 경우에 가치가 있을 수 있다. 이런 단일 스트림 포맷의 측정으로부터, 액세스 포인트는 데이터 스트림이 임의의 사용자에 의해서 양호하지 않게 수신되는 공간 트랜스포트 포맷 상에서 다른 사용자로 전송되는 제어된 간섭을 갖는 다중-스트림 공간 트랜스포트 포맷을 동기화한다. 이것은 본 발명의 제 3 실시예에서 더 부연설명될 것이다. 피드백 정보는 상기 트랜스포트 포맷이 적용될 때, 단말기가 액세스 포인트으로부터 데이터를 수신하는데 유용한 비트 레이트의 표시로서 사용될 수 있다.
예를 들어, 이동 전화 단말기는 그것의 액티브 세트에서 각각의 트랜스포트 포맷에 대한 품질 지표를 결정하기 위한 매트릭으로서 신호-대-잡음 및 간섭 비(SNIR)를 적용할 수 있다.
Figure 112006044195418-pct00005
이런 수식에서, 분자는 할당된 전력 값(P)을 갖는 관심있는 스트림을 표현하는 반면에 분모는 다른 트랜스포트 포맷에 따르는 스트림으로부터 간섭의 기여 및 잡음의 추정(N)을 포함한다. h는 액세스 포인트 및 이동전화 단말기 사이의 다운링크 채널의 추정 벡터를 나타낸다. w는 관심있는 스트림에 대한 웨이트계수 벡터를 나타내는 반면
Figure 112011058844117-pct00006
는 동일채널 스트림의 웨이트계수 벡터 행렬이다.
Figure 112011058844117-pct00007
는 동일채널 스트림의 전력을 포함하는 대각 행렬이다. 더 긴-기간 측정이 요구되거나 측정기간 동안에 예컨대, 단말기의 이동성으로 인해 변하는 경우라면, 채널 및 잡음의 통계가 대신 사용될 수 있다. 액세스 포인트이 현재 세트의 액티브 공간 트랜스포트 포맷의 서브 세트만을 고려하도록 단말기에 지시한다. 상기 예는 하나의 반송파만이 이동전화 단말기로의 전송에 적용될 때의 경우를 언급한다. 다중 반송파 시나리오의 경우에, 이동 전화 단말기는 복수의 반송파에 대한 품질 측정을 수행할 수 있고 바람직하게 이동 전화 단말기에서 구현되는 적합한 알고리즘에 의해서 나타나는 하나의 품질 값을 얻는다.
액세스 포인트는 단말기로부터 측정 리포트에 기초하여, 어떤 사용자를 스케줄링하기 위한 것인지 및 어떤 공간 트랜스포트 포맷을 사용할 것인지를 결정할 수있다. 또한, 액세스 포인트는 변조 및 채널 코딩 방식의 관점에서 사용하기 위한 데이터 레이트를 결정한다. 이런 스케줄링 및 링크 적응처리에 의해 사용자와 서포트되는 복수의 레이트의 총합을 최대로 하는 포맷을 선택해서 예를들어, 시스템 작업 처리량을 최대화할 수가 있다. 더욱이 예컨대, 지연 요구 조건 및 최소 비트 레이트와 같은 서비스 품질조건을 공정성(fairness) 조건으로 고려될 수 있다. 그 결과 의도된 사용자에게는 코딩 및 변조 방식과 또한 적어도 주목된 스트림에 대해서는 선택된 공간 트랜스포트 포맷도 송신이 가능하다. 이런 시그날링은 다른 무선 리소스를 사용하여 제어 채널을 통해 행해질 수 있다. 선택된 공간 트랜스포트 포맷을 알게 됨으로써 단말기는 안테나 고유의 파일럿을 사용할 수가 있게 된다. 더욱이, 그 결과 단말기는 또한 동일채널 간섭 스트림의 수뿐만 아니라 그들의 채널의 수를 인식할 수 있다. 액세스 포인트는 또한 소정의 트랜스포트 포맷 스트림의 전송 전력을 바꾸는 것을 선택하고 또한 이동 전화 단말기가 이런 포맷을 알아차리지 못한다는 사실에도 불구하고 복수의 스트림 트랜스포트 포맷을 합성할 수가 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 액세스 포인트에 수행되는 방법의 단계를 도시한다. 액세스 포인트는 처음에, 공간 트랜스포트 포맷, 상기 포맷의 수 및 특성 둘 다를 상술된 바와 같이 결정한다(블록21). 이런 트랜스포트 포맷으로부터, 다음이 액티브 세트에서 설명되는 적합한 서브 세트는 상기 액세스 포인트에 의해 서비스되는 이동 전화 단말기에서 선택되어 시그날링된다(블록23). 이런 목적을 위해서, 트랜스포트 포맷은 적합하게 퀀타이즈되어 인코딩되거나, 대안으로는 세트의 트랜스포트 포맷이 효율적인 방법으로 파라미터로 나타내지고 그 결과 선택된 액티브 서브 세트의 지시가 시그날링된다. 액세스 포인트는 또한 이동 전화 단말기가 다운링크 채널의 품질 지표를 결정하기 위해서 측정을 수행하는 동안의 시간 기간을 결정한다. 그 결과 액세스 포인트는 이동 전화 단말기의 스케줄링 및 대응하는 링크 적응을 수행하고(블록24), 이동 전화 단말기로의 데이터 전송을 위한 액티브 세트의 트랜스포트 포맷을 적용한다(블록25). 액세스 포인트는 이동 전화 단말기 및 액티브 세트의 공간 트랜스포트 포맷에 대한 다운링크 채널의 측정에 관련된 다른 정보로부터 피드백 정보를 계속 수신하여 수집할 것이다(블록22). 이동 전화 단말기로부터의 피드백 정보는 상술된 바와 같은 품질 지표에 의해 제공된다. 상기 간섭 관리에 관련될 수 있는 다른 정보는 예컨대 그룹의 셀에 대한 전송 상태를 최적화하도록 하는 상호셀 관리에 따르는 요구 조건들을 지시하기 위해서 이웃 셀 들 또는 상위 네트워크 제어 유닛에 의해 제공될 수 있다. 또 다른 종류의 수집된 정보는 다운링크 채널 통계의 측정에 관한 것이다. 액세스 포인트는 임의의 시간 순간에서 또는 임의의 이벤트에 응답해서, 액티브 세트의 트랜스포트 포맷에 관한 수집된 채널 관리 정보의 평가를 시작한다(블록26). 수집된 정보로부터 액세스 포인트는 예컨대, 액티브 세트의 트랜스포트 포맷을 적응시킬 수 있고(블록29), 다시 이동 전화 단말기로 상기 적응된 세트를 시그날링할 수 있다(블록23).
다음은 본 발명의 두 개의 실시예를 설명한다: 제 1 실시예의 액세스 포인트는 비상관된 페이딩을 갖는 두 개의 안테나를 포함하고, 단일 스트림 전송을 갖는 네 개의 트랜스포트 포맷(Tfi,i=1,…,4)을 한정한다. 처음에, 제 1 안테나의 전송 웨이트계수가 값(1)을 갖는 반면에 제 2 안테나의 전송 웨이트계수는 세트의 복소 전송 웨이트계수로부터 선택되고, 각각은 완전한 값(1)을 갖으며, 값의 π/2 만큼 위상 이동된다. 그러므로 각각의 이런 네 개의 전송 포맷에 할당되는 웨이트계수 벡터(w i)는
Figure 112006044195418-pct00008
으로 표현될 수 있다.
또한 세트의 네 개, 두 개 스트림 트랜스포트 포맷(four two stream transport format)이 한정될 수 있고 여기서 동일채널 스트림은 직교 웨이트계수 백터로 전송된다. 이것은 쌍의 웨이트계수 벡터에 의해 특징지어지는 부가적인 많은 트랜스포트 포맷을 가져온다:
Figure 112006044195418-pct00009
여기서, 세트의 두 개의 벡터를 제외한 제 1 벡터는 관심있는 신호를 웨이트계수하는데 사용되는 반면에, 제 2 웨이트계수 벡터는 동일채널 스트림의 웨이트계수에 관한 것이다. 액세스 포인트는 이제 최상의 수행이 하나 이상의 스트림 전송에 의해 획득되는지 여부를 결정할 수 있다. 그러나 이것은 방사된 상호셀 간섭에 영향을 미치기 때문에 스트림 수를 바꿀 때, 주의해야만 한다. 두 개의 스트림이 전송된다면, 액세스 포인트는 최상의 결합을 선택할 수 있다. 이것은 액세스 포인트이 웨이트계수 결합을 선택하도록 하는데, 상기 결합은 최상의 수행을 제공하므로 링크 관점 대신에 시스템 관점으로부터의 작업처리량을 최대화한다.
본 발명의 다른 실시예는 고정된 멀티 빔 시스템 또는 여러 방향을 가리키는 세트의 안테나에 관한 것이다. 이런 경우에, 트랜스포트 포맷은 0 및 1인 벡터를 포함할 수 있으므로써, 0이 아닌 값은 임의의 안테나가 스트림을 전송하도록 사용된다는 것을 나타낸다. 여러 방향을 가리키는 두 개의 고정 빔을 갖는 경우를 고려할 때, 두 개의 기본 단일 스트림 포맷
w 1 =
Figure 112006044195418-pct00010
, w 2 =
Figure 112006044195418-pct00011
을 결정하는 것 및 두 개의 이중 스트림 포맷(dual stream format)
{w 1,w 2},{w 2,w 1}
을 결정하는 것이 가능하다.
측정 리포트에 기초하여, 액세스 포인트는 하나 또는 두 개의 빔에서 전송하는지, 각각의 빔에서 어떤 데이터 레이트로 어느 사용자로 전송하는지 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 제 3 실시예는 단일 안테나를 포함하는 이동 전화 단말기 및 오직 단일 스트림 트랜스포트 포맷만이 시그날링 되어 측정된다는 것을 가정한다. 또한, 모든 한정된 트랜스포트 포맷의 전송 전력이 동일한 값(Po)으로 선택되고 단말기들이 신호-대-잡음 및 간섭 비(SNIR)을 리포트한다는 것이 가정된다. 이런 경우에, 트랜스포트 포맷(TFi)에 대한 품질 지표는
Figure 112006044195418-pct00012
로 표현된다.
wi는 트랜스포트 포맷에 관련된 웨이트계수 벡터이고, h는 단말기의 채널 추정을 나타내며, N은 단말기의 잡음 레벨을 나타낸다. 이런 가정으로부터, 액세스 포인트는 다중 스트림 포맷을 구성하여 평가하는 것이 가능하다. 이와 같은 포맷이 전송 웨이트계수(wn)을 갖는 데이터 스트림의 전력(Pn/Po)을 사용자에 전송할 수 있다고 가정하고, 스트림(j)이 관심있는 하나의 특정 사용자로 전송된다고 가정하자. 그 후에 액세스 포인트는 후보자 다중 스트림 포맷을 갖는 이런 사용자로 전송되는 스트림(j)에 대한 SNIR을 예측할 수 있다:
Figure 112006044195418-pct00013
복수의 이런 예측에 기초하여, 액세스 포인트는 서비스되는 단일 스트림 측정으로부터 여러 구성된 다중 스트림 포맷에 대한 데이터 레이트를 예측할 수 있다. 이런 방법으로, 액세스 포인트는 여러 사용자로 전송되는 스트림을 갖는 여러 트랜스포트 포맷에 대한 서비스되는 레이트를 평가할 수 있고 트랜스 포트의 포맷 및 서비스받는 사용자, 예컨대 서비스되는 레이트가 가능한 높을 때 서비스받는 사용자의 결합을 선택한다.

Claims (25)

  1. 통신 시스템(10)의 액세스 포인트(11)에서, 상기 액세스 포인트(11)가 하나 이상의 안테나세트(A1,…,AM)를 사용하여 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기(MS1,…,MSk)로 전송하는 방법에 있어서,
    각각이 복소 전송 웨이트계수 및 지연으로 된 하나 또는 복수의 벡터로부터 구성된 공간 트랜스포트 포맷의 세트에 있어서, 각 벡터는 하나의 대상 신호 또는 복수의 멀티플렉싱된 동일 채널 신호의 하나의 전송과 관련되며 또한 관계된 신호의 전송 전력 값에 관련되며, 각 벡터 엘리멘트가 하나의 안테나와 관련되는 공간트랜스포트 포맷의 세트를 결정하는 단계(21),
    상기 트랜스포트 포맷의 서브세트를 하나 또는 복수의 상기 이동전화 단말기로의 데이터 전송을 위한 액티브 세트로서 선택하는 단계, 및
    상기 트랜스포트 포맷의 액티브 세트를 하나 또는 복수의 이동 전화 단말기로 신호전송하는 단계(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트가 하나 이상의 안테나세트를 사용하여 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    벡터의 노름(norm)은 상기 관련된 신호의 전송 전력을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    벡터의 신호전송 팩터는 상기 관련된 신호의 전송 전력을 나타내는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호전송(23)이 액세스 포인트의 커버리지 범위 내에서 모든 사용자에 의해 디코딩될 수 있는 공통 제어 채널을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    신호전송(23)이 액세스 포인트의 커버리지 범위에 걸쳐 특정 사용자로 전송되는 전용 제어 채널을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  6. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 이동 전화 단말기 또는 복수의 이동 전화 단말기의 복수의 그룹은 다른 세트의 트랜스포트 포맷에 할당되는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    선택된 다운링크 채널 특성에 적용될 메트릭에 대해서 상기 이동 전화 단말기에 통지하며 하나 이상의 트랜스포트 포맷의 품질지표를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 적용된 메트릭에 관한 최상의 트랜스포트 포맷 또는 최상의 트랜스포트 포맷세트의 품질 지표를 제공하기 위해서 이동 전화 단말기에 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 적용된 메트릭에 관한 최악의 트랜스포트 포맷 또는 최악의 트랜스포트 포맷세트의 품질 지표를 제공하기 위해서 이동 전화 단말기에 알리는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    적용된 메트릭이 신호-대-잡음 및 간섭비인 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    적용된 메트릭이 채널 인코딩 및 변조 방식에 의해서 서비스되는 비트 레이트의 추정인 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  12. 제 1항에 있어서, 각 안테나에 대한 웨이트계수가 동일한 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    오직 하나의 복소 웨이트계수 및 지연이 각 안테나에 할당되는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  14. 제 1항에 있어서,
    하나의 고정된 지연 값이 모든 안테나에 할당되는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    고정된 지연 값이 액티브 세트의 트랜스포트 포맷의 신호전송에 포함되지 않는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 액세스 포인트는,
    수신된 채널 관리 정보(22)를 평가하는 것(26)에 의하여, 복소 전송 웨이트계수의 및 전송전력의 내에 파라미터를 적응시키는 것(29)에 의한 액티브 세트의 트랜스포트 포맷을 조정하는 단계,
    조정된 트랜스포트 포맷의 표시를 하나 또는 복수의 이동 전화 단말기에 신호전송하는 단계(23)를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    수신된 채널 관리 정보(22)가 트랜스포트 포맷에 관련된 다운링크 채널의 이동 전화 단말기에 결정된 품질 지표를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  18. 제 16항 또는 제 17항에 있어서,
    수신된 채널 관리 정보(22)가 간섭 관리 요구 조건 및 다운링크 채널 통계의 표시를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 트랜스포트 포맷의 선택 및 조정은 품질 및 지연 요구조건과 최소 비트 레이트와 같은 공정한 요건에 따르는 총 데이터 작업 처리량을 최대화하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  20. 제 1항에 있어서,
    액세스 포인트가, 여러 이동 전화 단말기로부터 수신되는 복수의 품질 지표를 평가하는 단계(26) 및 액티브 세트내에서 트랜스포트 포맷과 관련된 각각의 데이터 스트림에 대한 적용 가능한 데이터 레이트를 결정하는 단계(24),
    상기 평가로부터 스케줄링 방식 및 이동 전화 단말기로의 스케줄링 데이터 스트림을 결정하는 단계(24), 및
    적용 가능한 데이터 레이트를 각각의 스케줄링된 데이터 스트림에 할당하는 단계를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 스케줄링 방식에 의해 액세스를 데이터 스트림에 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 스케줄링 방식에 의해 주기적인 액세스를 데이터 스트림에 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  23. 제 20항에 있어서,
    리포트된 품질 지표가 양호하다면 상기 스케줄링 방식에 의해 상기 데이터 스트림의 액세스만을 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호들을 복수의 이동 전화 단말기로 전송하는 방법.
  24. 통신 시스템(10)에서, 하나 이상의 안테나(A1,…,AM)를 포함하는 다중 안테나 액세스 포인트(11)으로부터 데이터 스트림을 수신하는 이동전화 단말기(MS1,…,MSk) 을 위한 방법에 있어서,
    적용 가능한 공간 트랜스포트 포맷의 지표를 액세스 포인트으로부터 수신하는 단계(31),
    채널 및 간섭 상태를 고려하여 수신된 트랜스포트 포맷에 대한 품질 지표를 추정하는 단계(32), 및
    하나 또는 복수의 수신된 각각의 트랜스포트 포맷에 대한 품질지표를 포함한 품질 리포트를 전송하는 단계(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하나 이상의 안테나(A1,…,AM)를 포함하는 것을 특징으로하는 하나 이상의 안테나를 포함하는 다중 안테나 액세스 포인트으로부터 데이터 스트림을 수신하는 이동전화 단말기를 위한 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    수신된 트랜스포트 포맷을 적용할 때, 이동 전화 단말기가 신호-대-잡음 및 간섭비로부터 품질 지표자를 결정하는 단계를 특징으로 하는 방법.
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