KR101155505B1 - 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법 - Google Patents

유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법 Download PDF

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Abstract

유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법을 공개한다. 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템은 하나 또는 그 이상의 단말기, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나, 및 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결되고, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보를 인가받아 분석하여 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하는 제어 장치를 구비한다. 따라서 끊김없는 고속 데이터 전송을 수행할 수 있으며, 핸드오버를 제거할 수 있고, 전력 소비를 줄일 수 있다.

Description

유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법{System and mothod for mobile communication based on organic topology}
본 발명은 이동 통신 시스템 및 통신 방법에 관한 것으로 특히 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법에 관한 것이다.
현재 이동 통신 서비스는 3세대 이동 통신(3G : 3rd generation mobile communication)에서 4세대 이동 통신(이하 4G)으로 전환 중에 있다. 4G 시스템의 무선망 기술은 크게 다중 접속(Multiple access) 기술, 안테나 기술, 코딩 및 변조 기술, 무선 자원 관리 기술, 링크 적응(link adaptation) 기술로 분류할 수 있다.
다중 접속 기술은 시간, 주파수, 부호 등의 한정된 무선 자원을 여러 사용자나 시스템이 공유/분할하여 사용하는 것으로서, 3G 시스템에서는 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access) 방식이 다중 접속 기술로 사용되었으나, 4G 시스템의 고속 데이터 전송을 위한 광대역 시스템을 위해서는 주파수를 분할하여 사용하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), MC-CDMA, OFCDM 등의 방식이 연구되고 있다.
그리고 4G 시스템에서는 높은 주파수 효율성을 위하여 다중 안테나 기술이 사용될 계획이며, 시스템의 대용량화를 위해 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 기술이 적용된다. 다중 안테나를 사용하면 어레이 이득, 간섭 제거 이득, 다이버시티 이득, 다중화 이득을 얻을 수 있으며 이는 모두 고속 데이터 전송을 위한 장점이 된다.
4G 시스템에서 고려하고 있는 코딩 및 변조 기술 중 채널 코딩은 터보 코드와 LDPC(Low density parity check), Trellis coded modulation, Space-time coding등이 있으며, 이중 LDPC가 유력한 기술로 대두되고 있다. LDPC code는 Tanner graph 위에서 decoding 되며 병렬 처리가 가능하므로 병렬 하드웨어 구현에 매우 적합하다.
링크 적응 기술은 채널 상태의 변화에 적합하게 전송 파라미터를 변화시키는 기술로 전송률과 주파수 효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다. 전송 파라미터는 MCS 레벨( Modulation & Coding Selection Level), 전송 전력, Spreading Factor 등이 있다. 링크 적응 기술의 대표적인 기법으로는 AMC(Adaptive Modulation and Coding), H-ARQ (Hybrid Automatic ReQuest), 전력 제어 기법 등이 있다.
그러나 스마트 폰의 보급으로 인하여 점점 보편화 되고 있는 대용량 데이터 전송 서비스와 다양한 성격의 모바일 서비스의 요구조건을 만족시키기 위해서, 그리고 IT 선도국으로서의 국가 이미지를 부각하기 위하여, 4G 이후의 차세대 이동 통신에 대한 앞선 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 상기 목적을 달성하기 위한 통신 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 이동 통신 시스템은 하나 또는 그 이상의 단말기, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나, 및 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결되고, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보를 인가받아 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하고, 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 대응하는 상기 자기중심 전파 클러스터를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기와 통신을 수행하는 하나 또는 그 이상의 제어 장치를 구비한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 장치는 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 변화에 따라 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나의 조합을 가변하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 장치는 상기 단말기의 이동 방향을 감지하고, 상기 이동 방향에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 장치는 상기 단말기의 데이터 전송량을 감지하고, 상기 데이터량에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 장치는 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 서로 다른 우선순위를 부여하고, 상기 단말기 각각에 대한 우선순위에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 각각은 상기 제어 장치의 제어에 따라 극다중 안테나기반 간섭 정렬/제거/협력 기법을 적용하여 세밀 빔을 형성하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 사이의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 제어 장치는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 단말기와 통신을 수행할 때 압축 샘플링 기법을 이용하여 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 이동 통신 시스템은 상기 하나 또는 그 이상의 단말기를 다른 단말기에 대한 추가 서브 안테나로서 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 통신 방법은 하나 또는 그 이상의 단말기, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나, 및 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결 제어 장치를 구비하는 이동 통신 시스템의 통신 방법에 있어서, 상기 제어 장치가 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보를 인가받아 분석하는 단계, 분석된 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보에 따라 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하는 단계, 및 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 대응하는 상기 자기중심 전파 클러스터를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기와 통신을 수행하는 단계를 구비한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 자기중심 전파 클러스터를 설정하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 변화에 따라 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나의 조합을 가변하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 통신을 수행하는 단계는 상기 제어 장치의 제어에 따라 극다중 안테나기반 간섭 정렬/제거/협력 기법을 적용하여 세밀 빔을 형성하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 사이의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 상태 정보를 분석하는 단계는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 단말기와 통신을 수행할 때 압축 샘플링 기법을 이용하여 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 이동 통신 시스템 및 통신 방법은 하나 또는 그 이상의 제어 장치와 유선 백홀 링크를 통해 연결되는 복수개의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 복수개의 서브 안테나를 구비하고, 제어 장치가 단말기의 상황을 고려하여 유기적 토폴로지 관리 기법을 통해 하나 또는 그 이상의 거점 안테나 및 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 다양한 조합으로 그룹화하고, 그룹화된 안테나들을 자기중심 전파 클러스터로 설정한다. 따라서 사용자의 단말기는 자기중심 전파 클러스터내에서 통신을 수행하므로, 자기중심 전파 클러스터에 포함되는 다수의 안테나를 통해 고속 데이터 전송을 수행할 수 있으며, 핸드오버를 제거할 수 있다. 그리고 단말기가 고속으로 이동하는 동안에도 끊김없는 서비스를 제공 할 수 있으며, 안테나간의 간섭을 극다중 안테나 기반 간섭 정렬/제거/협력 기법으로 억제하여 열화를 방지할 수 있으며 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 각각의 단말기를 이동식 안테나로 이용하여 안테나를 설치하기 위한 비용을 줄일 뿐만 아니라 통신 음영 지역 및 핫 존을 최소화 할 수 있다.
도1 은 본 발명의 일예에 따른 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템의 개념을 나타내는 도면이다.
도2 는 자기중심 전파 클러스터의 개념을 나타내는 도면이다.
도3 은 본 발명의 일예에 따른 이동 통신 시스템의 통화 품질을 나타내는 도면이다.
도4 는 본 발명의 일예에 따른 이동 통신 시스템에서 간섭 제거 방법을 나타내는 도면이다.
도5 는 본 발명의 다른 예에 따른 이동 통신 시스템으로 옥내 단말기에 대한 서비스 개요를 나타내는 도면이다.
도6 은 본 발명의 다른 예에 따른 이동 통신 시스템의 일예로 옥외 단말기에 대한 서비스 개요를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템 및 통신 방법을 설명하면 다음과 같다.
도1 은 본 발명의 일예에 따른 유기적 토폴로지 기반의 이동 통신 시스템의 개념을 나타내는 도면이다.
도1 을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 이동 통신 시스템은 복수개의 거점 안테나(BANT)는 각각에 대해 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)를 구비한다.
복수개의 거점 안테나(BANT)는 각각 광케이블(Optical Cable)과 같은 유선 백홀 링크(wire backhaul link)를 통해 유선 백본망(wire backbone network)(WBN)에 직접 연결되고, 서브 안테나(SANT)는 무선 백홀 링크(wireless backhaul link)를 통해 거점 안테나(BANT)와 연결된다. 유선 백본망(WBN)은 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)에 연결되고, 사용자의 단말기(UT)는 무선으로 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)와 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)와 통신을 수행한다.
하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)는 단말기(UT)의 위치 및 이동 상태와 데이터 전송량 등을 고려하여 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)와 선택된 거점 안테나(BANT)에 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)를 선택하여 무선 네트워크 그룹을 형성한다. 여기서 무선 네트워크 그룹은 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)만으로 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)만으로 구성될 수도 있으며, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)와 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)가 혼합되어 구성될 수도 있다.
하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)가 단말기(UT)의 상태에 따라 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)와 선택된 거점 안테나(BANT)에 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)를 다양한 형태의 조합으로 선택하여 그룹화할 수 있으므로, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 특정 형태로 지정되는 토폴로지(topology)를 갖지 않고, 단말기의 상태에 따라 토폴로지가 유기적(organic)으로 변화된다. 따라서 본 발명의 이동 통신 시스템에서 사용되는 토폴로지는 유기적 토폴로지(organic topology)라고 부를 수 있다.
각각 그룹은 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT) 및 하나 및/또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)를 포함할 수 있다. 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)는 유기적 토폴로지 관리를 통해 무선 네트워크 그룹으로 그룹화 되는 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)의 조합을 특정한 형태로 지정하는 것이 아니라, 단말기(UT)와 단말기(UT) 주변의 상황 변화를 파악하고, 파악된 변화에 기초하여 계속적으로 가변한다.
즉 하나의 거점 안테나(BANT)와 4개의 서브 안테나(SANT)가 단말기(UT)를 위한 무선 네트워크 그룹(WNG)으로 제공되는 상태에서, 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)는 단말기(UT)의 데이터 전송량이 증가하거나, 단말기(UT)가 이동하는 경우에 제어 장치(CU)는 이전에 선택된 하나의 거점 안테나(BANT)와 4개의 서브 안테나(SANT)에 하나 또는 그 이상의 인접한 거점 안테나(BANT) 및/또는 서브 안테나(SANT)를 추가로 그룹화 하여 무선 네트워크 그룹으로 지정할 수 있다. 반대로 하나의 거점 안테나(BANT)와 4개의 서브 안테나(SANT)가 무선 네트워크 그룹으로 지정한 상태에서, 일부 서브 안테나(SANT)를 그룹에서 제거하여 무선 네트워크 그룹으로 지정할 수 있다.
기본적으로 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)는 사용자의 이동에 따른 단말기의 위치 변화를 감지하고, 단말기(UT)의 위치가 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)의 조합으로 구성되는 무선 네트워크 그룹의 중심이 되도록 계속적으로 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)의 조합을 조절한다. 즉 위치 기반 서비스(location based service : LBS) 기술에 기초하여 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)의 조합을 조절한다. 따라서 단말기(UT)는 항시 무선 네트워크 그룹의 중심이 된다. 본 발명에서는 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)는 유기적 토폴로지 관리를 통해 단말기(UT)가 항시 무선 네트워크 그룹의 중심이 되도록 설정하므로, 무선 네트워크 그룹을 자기중심 전파 클러스터(I-Centric Air Cluster)(ICAC)라 부를 수 있다.
따라서 복수개의 기지국을 구비하고, 복수개의 기지국 각각에 의해 물리적으로 지정되는 셀 영역을 갖는 기존의 이동 통신 시스템과 달리, 본 발명의 이동 통신 시스템에서는 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)의 유기적 토폴로지 관리 하에 자기중심 전파 클러스터(I-Centric Air Cluster)가 다양한 크기와 형태로 가변될 수 있다.
도1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 자기중심 전파 클러스터(I-Centric Air Cluster)를 기반으로 통신을 수행하며, 하나 또는 그 이상의 제어 장치(CU)가 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하는 거점 안테나(BANT) 및/또는 서브 안테나(SANT)의 조합을 선택하므로, 물리적인 셀 영역에 기반하는 기존의 이동 통신 시스템과 달리 기지국(base station)을 필요로 하지 않는다.
기존의 이동 통신 시스템은 마이크로 셀(microcell) 또는 매크로 셀(macrocell) 단위로 각각 기지국을 구비하고, 각각의 기지국에서 단말기(UT)와의 통신을 수행하기 위한 주파수 대역을 할당하였다. 그러나 기지국을 이용하여 통신을 수행하는 경우에 사용자의 이동에 따른 핸드오버(hand-over) 지연이 필연적으로 발생할 뿐만 아니라 셀 네트워크의 영역이 크기 때문에 주파수를 효율적으로 사용하기 어려울 뿐만 아니라, 전력 소모가 컸다. 또한 셀 간의 경계 지역에서는 급격한 통화 품질 저하가 발생하였다. 이에 최근에는 주파수 부하와 전력 소모를 줄이고, 네트워크 구축비용을 절감하기 위하여 펨토셀(Femtocell)을 사용하여 셀 영역을 더욱 세분화 하였다. 그러나 펨토셀 이용 시 무작위로 설치되는 액세스 포인트(Access Point : 이하 AP)로 인하여 극심한 간섭이 발생되어 성능에 열화가 발생한다.
그러나 본 발명에 따른 자기중심 전파 클러스터(ICAC) 기반의 이동 통신 시스템은 기지국을 구비하지 않고, 제어 장치(CU)가 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하는 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)의 조합을 가변적으로 선택하므로 주파수를 효율적으로 사용할 수 있고, 전력 소모를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)가 광케이블(OC)과 같은 유선 백홀 링크(BLH)로 연결되므로 핸드오버에 의한 지연을 없앨 수 있다.
도1 을 상세히 참조하여, 본 발명의 이동 통신 시스템을 설명하면, 단말기(UT)가 초기 단말기(UT0)에 위치하는 경우에 제어 장치(CU)는 단말기(UT0)의 위치 및 데이터 전송량, 트래픽(traffic), 서비스 품질(QoS) 등을 고려하여 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 거점 안테나(BANT)로 3개의 서브 안테나(SANT)가 초기 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)로 설정되었음을 통지한다. 거점 안테나(BANT)는 3개의 서브 안테나(SANT)로 무선 백홀 링크(WBHL)를 통해 초기 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)로 설정되었음을 통지하고, 해당 단말기(UT0)와 협력적으로 통신을 수행하도록 한다. 이때 거점 안테나(BANT)는 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)로 설정된 서브 안테나(SANT)로 직접 통지할 수도 있으나, 인접한 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)를 통해서 간접적으로 통지할 수도 있다. 즉 서브 안테나(SANT)는 거점 안테나(BANT)와 인접한 다른 서브 안테나(SANT) 사이의 중계기 역할을 수행할 수 있다.
이후 단말기(UT)가 단말기(UT1)로 이동하는 경우에, 제어 장치(CU)는 초기 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)로 설정된 3개의 서브 안테나(SANT)로부터 인가되는 단말기의 상태 정보를 설정된 거점 안테나(BANT)를 통해 인가받아 분석하여 단말기(UT1)로의 이동을 감지한다. 단말기(UT1)의 이동을 감지한 제어 장치(CU)는 이동된 단말기(UT1)의 위치 및 데이터 전송량, 트래픽(traffic), 서비스 품질(QoS) 등을 고려하여 초기 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)에서 2개의 서브 안테나(SANT)를 제외하고, 초기 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)에 포함되지 않은 3개의 서브 안테나(SANT)를 새로이 포함하여 새로운 자기중심 전파 클러스터(ICAC1)를 설정하여 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 전송한다. 거점 안테나(BANT)는 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 인가되는 새로운 자기중심 전파 클러스터(ICAC1)를 설정을 인가받아 무선 백홀 링크(WBHL)로 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)로 전송한다. 새로운 자기중심 전파 클러스터(ICAC1)를 설정을 인가받은 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)는 새로운 자기중심 전파 클러스터(ICAC1)를 설정에 자기 자신이 포함되어 있으면, 이동된 단말기(UT1)와 통신을 수행한다.
상기에서는 서브 안테나(SANT)만이 단말기(UT)와 통신을 수행하는 것처럼 설명하였다. 그러나 본 발명에서 거점 안테나(BANT)는 유선 백홀 링크(BHL)가 연결되어 제어 장치(CU)로부터 인가되는 설정을 서브 안테나(SANT)로 전송하고, 서브 안테나(SANT)에서 전송되는 단말기 상태의 상태 정보를 제어 장치(CU)로 전송하는 역할을 추가로 수행할 뿐, 나머지 기능은 서브 안테나(SANT)와 동일하다. 따라서 하나 또는 그 이상의 거점 안테나(BANT)도 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에 포함될 수 있다. 즉 거점 안테나(BANT) 또한 다른 거점 안테나(BANT) 및 하나 또는 그 이상의 서브 안테나(SANT)와 함께 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하여 협력적으로 단말기(UT)와 통신을 수행할 수 있다. 상기한 바와 같이 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에는 복수개의 서브 안테나(SANT) 뿐만 아니라 복수개의 거점 안테나(BANT)가 포함될 수 있으며, 각각 서로 다른 거점 안테나(BANT)와 무선 백홀 링크(WBHL)를 통해 연결되는 복수개의 서브 안테나(SANT)가 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에 포함될 수도 있다.
그리고 거점 안테나(BANT)는 안정적인 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 유지하기 위하여 서브 안테나(SANT)와의 무선 백홀 링크(WBHL)가 정상적으로 동작하는 지 정기적 또는 비정기적으로 감시할 수 있다.
도2 는 자기중심 전파 클러스터의 개념을 나타내는 도면이다.
도2 에서 사용자가 사용하는 단말기(UT0)가 초기 위치에서 이동하여 단말기(UT1)의 위치로 이동하게 되면, 제어 장치(CU)의 유기적 토폴로지 관리에 의해 하나 또는 그 이상의 안테나(ANT)가 초기 단말기(UT0)를 중심으로 자기중심 전파 클러스터(ICAC0)를 형성하고, 이후 단말기(UT0) 이동에 따라 단말기(UT1)가 자기중심 전파 클러스터(ICAC)의 중심이 되도록 자기중심 전파 클러스터(ICAC1)에 포함되는 하나 또는 그 이상의 안테나(ANT)를 가변한다. 따라서 단말기(UT0)의 사용자는 안테나(ANT)가 교체되는 것이 아니라, 하나 또는 그 이상의 안테나(ANT)가 자신을 따라 이동하는 것처럼 느낄 수 있으며, 언제나 안정적인 통화 품질을 보장 받을 수 있게 된다.
그리고 본 발명에서 복수개의 거점 안테나(BANT)와 복수개의 서브 안테나(SANT)는 기지국이 아니라 단순히 안테나이기 때문에 제조 및 설치가 용이하다. 따라서 안테나(ANT) 사이의 간격을, 예를 들면 10 ~ 50m 정도로, 조밀하게 설치할 수 있다. 안테나(ANT) 사이의 간격이 좁아짐에 따라 각각의 안테나(ANT)가 무선 신호를 송출 할 수 있는 거리가 짧아질 수 있다. 그리고 무선 신호를 송출 할 수 있는 거리가 짧아지면, 안테나(ANT)가 저전력(예를 들면 23 dBm 이하)으로 무선 신호를 송출하여도 단말기(UT)는 안테나(ANT)와 원활하게 무선 통신을 수행할 수 있다. 즉 이동 통신 시스템의 소비 전력을 절감 할 수 있다. 뿐만 아니라 안테나(ANT)간 자동 구성(self-organizing) 기술을 적용하여 효율적인 저전력화를 통해서 자본 지출(Capital Expenditure : CAPEX) 및 운영 지출(Stock exchange : OPEX)을 대폭 절감 할 수 있다.
안테나(ANT)가 짧은 거리에 대해 무선 신호를 송출하므로, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 전파 등의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한 기존의 셀 단위의 이동 통신 시스템이 아니므로 핸드 오버(hand-over)가 원천적으로 존재하지 않는다. 따라서 핸드오버에 의한 지연 및 통화 품질 저하가 발생하지 않는다.
도3 은 본 발명의 일예에 따른 이동 통신 시스템의 통화 품질을 나타내는 도면으로, 단말기의 위치에 따른 통화 품질을 기존의 이동 통신 시스템에 대비하여 나타낸 도면이다.
도3 에서, (a)는 사용자가 일반적으로 요구하는 통화 품질 수준을 나타내며, (b)는 기존의 이동 통신 시스템의 통화 품질 수준을 나타내고, (c)는 본 발명에 따른 유기적 토폴로지 기반 이동 통신 시스템의 통화 품질 수준을 나타낸다. (a)로 표시된 바와 같이, 사용자는 어떠한 위치에서든 상관없이 항시 동일한 수준의 통화 품질을 요구한다. 그러나 셀 영역 기반의 기존의 이동 통신 시스템은 (b)로 표시된 바와 같이 기지국을 주변에서는 무선 신호의 세기가 매우 강하지만, 기지국에서 멀어질수록 통화 품질은 급격히 저하되며, 특히 셀 간의 경계 지역에서는 매우 열악한 통화 품질을 나타낸다. 그에 비하여 본 발명에 따른 유기적 토폴로지 기반 이동 통신 시스템은 조밀하게 배치된 복수개의 안테나(ANT)가 상호 협력을 통해 단말기(UT)로 무선 통신 서비스를 제공하므로, 항시 사용자의 요구 이상의 통화 품질을 장소에 구애받지 않고 제공 할 수 있다.
한편 제어 장치(CU)는 복수개의 단말기(UT)에 각각 대하여 서로 다른 우선순위를 부여하고, 우선순위에 따라 차등화된 서비스를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 높은 우선순위를 갖는 단말기(UT)에 대해 더 많은 개수의 거점 안테나(BANT)와 서브 안테나(SANT)를 포함하는 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 제공하여, 넓은 범위에서 안정적으로 대용량 데이터 전송이 용이하도록 서비스 할 수 있다. 여기서 각 단말기에 대한 우선순위는 이동 통신 서비스 제공자가 결정할 수 있다.
도4 는 본 발명의 일예에 따른 이동 통신 시스템에서 간섭 제거 방법을 나타내는 도면이다.
상기한 바와 같이 본 발명의 이동 통신 시스템은 복수개의 거점 안테나(BANT) 및 서브 안테나(SANT)가 조밀하게 배치되어 단말기(UT)와 통신을 수행한다. 따라서 복수개의 안테나(ANT)에 의해 간섭이 발생할 수 있다. 본 발명의 이동 통신 시스템은 극다중 안테나 기반 간섭 정렬/제거/협력 기술을 통해 세밀 빔을 형성하여 무간섭 무선 접속 기술을 제공한다. 극다중 안테나 기반 간섭 정렬/제거/협력 기술을 시용하여 세밀 빔을 형성하면, 각각의 안테나(ANT)가 방출하는 무선 신호의 지향성이 극대화되어 특정 위치의 단말기(UT)와 안테나(ANT) 사이의 무선 통신 성능은 극대화 되는 반면, 무선 신호가 확산되지 않으므로, 주변 안테나(ANT)와의 간섭이 줄어들게 된다. 즉 무선 통신을 유선 통신과 유사하게 간섭없이 사용할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 무선 신호의 지향성이 극대화되어 저전력으로 원활하게 무선 통신이 가능하다.
이때 복수개의 안테나(ANT)가 하나의 단말기(UT)로 협력하여 무선 신호를 송출하여 통신을 수행할 수 있으며, 하나의 안테나(ANT)가 복수개의 단말기(UT)와 통신을 수행 할 수도 있다.
도5 는 본 발명의 다른 예에 따른 이동 통신 시스템으로 옥내 단말기에 대한 서비스 개요를 나타내는 도면이다.
이동 통신 시스템에서 단말기의 상황은 크게 단말기(UT)가 옥내(屋內)에 있는 상황과 옥외(屋外)에 있는 상황으로 구분될 수 있다. 옥내의 경우에, 벽이나 가구 등의 다양한 옥내 시설에 의해 하나의 안테나(ANT)가 통신을 수행할 수 있는 영역이 옥외보다 제한될 가능성이 크다. 그러므로 옥내의 안테나(ANT)는 옥외 보다 상대적으로 밀집되어 설치될 것이다. 그리고 옥내의 안테나(ANT)는 밀집되어 설치되므로, 도1 과 달리 모든 안테나(ANT)가 거점 안테나(BANT)와 유사하게 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 유선 백본망(WBN)에 직접 연결될 수 있다. 다만 옥내의 모든 안테나(ANT)가 직접 유선 백홀 링크(BHL)에 연결되고, 서브 안테나(SANT)가 없으므로 무선 백홀 링크(WBHL)를 통해 다른 안테나(ANT)로 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에 대한 설정을 전송할 필요가 없다.
또한 옥내에는 다수의 단말기(UT)가 서로 인접한 거리에 있을 가능성이 높다. 즉 단말기(UT) 또한 밀집되어 있을 가능성이 높다. 뿐만 아니라, 옥내에 있는 단말기(UT)는 이동하는 범위는 크지 않을 것이며, 사용자가 단말기(UT)를 통해 대용량의 데이터를 전송할 가능성이 단말기(UT)가 옥외에 있는 경우보다 높을 것이다. 따라서 이동 통신 시스템은 단말기(UT)가 옥외에 있는 상태보다 대용량 데이터를 전송할 수 있도록 고려되어야 한다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 제어 장치(CU)가 복수개의 안테나(ANT)를 이용하여 직접 단말기(UT)와의 통신을 제어할 수 있으므로, 제어 장치(CU)는 가정 내의 사용자의 상황 변화에 대응하여 동적으로 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성한다. 단말기(UT)가 가정 내에 있는 경우, 사용자의 이동 범위 및 데이터 전송량은 시간대에 따라 달라 질 것이다. 예를 들어, 새벽 시간에 단말기(UT)가 이동할 가능성은 크지 않으며, 전송할 데이터의 양도 많지 않을 것이다. 그러나 오히려 복수개의 단말기(UT)가 밀집되어 있을 가능성이 높다. 따라서 제어 장치(CU)는 최소 개수(예를 들면 1개)의 안테나(ANT)를 자기중심 전파 클러스터(ICAC)로 구축할 수 있다. 반면 오후 8 ~ 10 사이에는 상대적으로 데이터 전송량이 많을 뿐만 아니라 사용자가 이동할 가능성이 높으므로, 도5 에 도시된 바와 같이, 3개의 안테나(ANT)를 자기중심 전파 클러스터(ICAC)로 구축할 수 있다.
옥내에는 안테나(ANT)가 밀집되어 배치되므로 자기중심 전파 클러스터(ICAC) 내의 안테나(ANT) 사이에 동일 채널 간섭(co-channel interference)이 발생할 수 있으며, 제어 장치(CU)가 다수의 안테나(ANT)를 통해 사용자의 정보를 획득할 때 피드백 오버헤드(feedback overhead)가 발생 할 수 있다. 상기한 바와 같이, 본 발명의 이동 통신 시스템은 동일 채널 간섭을 줄이기 위하여 극다중 안테나 기반 간섭 정렬(interference alignment)을 이용하여 안테나(ANT) 사이의 간섭을 제어하도록 한다. 더불어 압축 샘플링(Compressive sampling)기법에 기반하여 간섭 및 사용자 정보를 감지하도록 하여 피드백 오버헤드를 줄인다.
한편 본 발명에 따른 이동 통신 시스템은 단말기의 소비 전력을 줄일 수 있도록 고려하여 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성한다. 본 발명에서 자기중심 전파 클러스터(ICAC)는 포함되는 안테나(ANT)가 계속적으로 가변될 수 있으므로, 불필요하게 많은 개수의 안테나(ANT)가 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에 포함되거나, 복수개의 안테나(ANT) 중 상대적으로 단말기에서 먼거리에 있는 안테나(ANT)를 통해 단말기(UT)가 통신을 수행하지 않도록 관리한다. 또한 하나의 안테나(ANT)가 하나의 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하는 경우와, 복수개의 안테나(ANT)가 하나의 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하는 경우를 모두 고려하여 통신 프로토콜을 제공한다.
도5 에서는 옥내의 모든 안테나(ANT)가 유선 백홀 링크(BHL)에 직접 연결되는 것으로 설명하였으나, 도1 과 마찬가지로, 유선 백홀 링크(BHL)에 연결되는 거점 안테나(BANT)와 무선 백홀 링크(WBHL)를 통해 거점 안테나(BANT)에 연결되는 서브 안테나(SANT)를 구비할 수도 있다.
도6 은 본 발명의 다른 예에 따른 이동 통신 시스템의 일예로 옥외 단말기에 대한 서비스 개요를 나타내는 도면이다.
도6 에서도 도5 에서와 마찬가지로, 모든 안테나(ANT)가 거점 안테나(BANT)와 유사하게 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 유선 백본망(WBN)에 직접 연결될 수 있다. 일반적으로 옥외의 경우에는 안테나(ANT)가 넓은 지역에 분산 배치될 수 있으므로, 일반적으로 유선 백홀 링크(BHL)보다 무선 백홀 링크(WBHL)를 이용하는 것이 효율적일 수 있다. 그러나 안테나(ANT)가 설치되는 위치에 따라서는 모든 안테나(ANT)가 직접 유선 백홀 링크(BHL)에 연결되는 것이 더욱 효율적일 수 있다.
예를 들어 유선 백홀 링크(BHL)가 미리 설치되어 있는 자동차용 도로의 경우에 각각의 안테나(ANT)가 직접 유선 백홀 링크(BHL)를 통해 제어 장치(CU)와 연결되면, 무선 백홀 링크(BHL)를 통해 제어 장치(CU)와 연결되는 경우보다 안테나 간 간격을 넓힐 수 있다. 그리고 이를 위하여 제어 장치(CU)는 각각의 안테나(ANT)의 무선 신호 송출 거리가 다르도록 설정 할 수 있다. 즉 제어 장치(CU)는 각각의 안테나(ANT)와 직접 유선 백홀 링크(BHL) 통해 연결되고, 안테나들의 무선 신호 송출 전력을 높임으로서, 설치되어야 하는 안테나의 수를 크게 줄 일 수 있다.
옥외의 경우에, 안테나(ANT)가 통신을 수행할 수 있는 영역이 옥내보다 크지만, 단말기(UT)가 넓은 범위에서 이동하고 있을 가능성이 옥내에 비하여 상대적으로 크다. 특히 사용자가 자동차와 같은 고속 이동 수단을 이용하여 이동하고 있을 수 있다. 그러나 안테나(ANT)가 넓게 분산되어 배치되어도 되므로, 안테나(ANT) 사이의 간섭은 적어지게 된다.
따라서 이동 통신 시스템은 단말기(UT)가 옥외에 있는 경우에, 대용량 데이터 전송과 더불어 고속 이동 단말기에 대해 끊김없는(seamless) 통신을 제공할 수 있도록 고려되어야 한다.
이를 위하여 본 발명의 이동 통신 시스템은 단말기(UT)의 이동 방향을 고려하여 자기중심 전파 클러스터(ICAC)를 구성하는 안테나(ANT)의 조합을 계속적으로 가변한다. 제어 장치(CU)는 단말기(UT)가 이동하는 방향을 감지하고, 감지된 단말기의 이동 방향으로 단말기(UT)에 앞에 설치된 소정 개수의 안테나(ANT)를 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에 포함하는 반면 단말기(UT)가 이미 지나친 위치에 설치된 안테나(ANT)는 즉시적으로 자기중심 전파 클러스터(ICAC)에서 제외하여, 이동하는 단말기의 통신 안정성을 제공함과 동시에 주파수를 효율적으로 관리하고, 전력 소모를 줄일 수 있다. 또한 상기한 바와 같이 본 발명의 이동 통신 시스템은 기지국을 구비하지 않고, 제어 장치(CU)가 복수개의 안테나(ANT)를 직접 관리하므로, 단말기(UT)가 이동 중에 기지국을 전환하기 위한 핸드오버가 불필요하여 끊김없는 통신 서비스를 제공 할 수 있다. 다만 자기중심 전파 클러스터(ICAC) 내의 안테나(ANT) 들이 협력적인 데이터 전송할 수 있도록 제어 장치(CU)의 관리를 필요로 한다.
그리고 도6 의 이동 통신 시스템 또한 유선 백홀 링크(BHL)에 연결되는 거점 안테나(BANT)와 무선 백홀 링크(WBHL)를 통해 거점 안테나(BANT)에 연결되는 서브 안테나(SANT)를 구비할 수도 있다.
그리고 본 발명의 이동 통신 시스템은 단말기(UT)를 안테나(ANT)와 유사하게 사용할 수 있도록 한다. 도6 에 도시된 바와 같이, 주변에 안테나(ANT)가 없는 위치에 단말기(UT)가 있는 경우에, 본 발명의 이동 통신 시스템은 단말기(UT)와 가장 가까운 안테나(ANT) 사이에 존재하는 하나 또는 그 이상의 단말기(UT)를 거점 안테나(BANT) 또는 서브 안테나(SANT)와 유사하게 이용하여 제어 장치(CU)와 단말기(UT) 사이에 통신을 수행할 수 있다. 즉 복수개의 단말기(UT)가 협력하여 데이터를 전송할 뿐만 아니라, 안테나(ANT)의 설치를 최소화 할 수 있다.
그리고 도시하지 않았으나, 본 발명의 이동 통신 시스템은 제어 유닛(CU)과 안테나(ANT), 및 단말기(UT) 등의 하드웨어의 복잡도를 감소하기 위하여 압축 샘플링 기술을 적용할 수 있으며, 추후 개발 환경에 따라 편파 기반 자기장 통신 및 양자 통신 기법을 이용할 수도 있다.

Claims (15)

  1. 하나 또는 그 이상의 단말기;
    하나 또는 그 이상의 거점 안테나;
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결되고, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보를 인가받아 분석하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하고, 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 대응하는 상기 자기중심 전파 클러스터를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기와 통신을 수행하는 하나 또는 그 이상의 제어 장치를 구비하는 이동 통신 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 변화에 따라 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나의 조합을 가변하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 단말기의 이동 방향을 감지하고, 상기 이동 방향에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 단말기의 데이터 전송량을 감지하고, 상기 데이터 전송량에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  5. 제3 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 서로 다른 우선순위를 부여하고, 상기 단말기 각각에 대한 우선순위에 대응하여 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되지 않은 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에 추가하거나, 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함된 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 상기 자기중심 전파 클러스터에서 제외하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 각각은
    상기 제어 장치의 제어에 따라 극다중 안테나기반 간섭 정렬/제거/협력 기법을 적용하여 세밀 빔을 형성하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 사이의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 제어 장치는
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 단말기와 통신을 수행할 때 압축 샘플링 기법을 이용하여 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  8. 제2 항에 있어서, 상기 이동 통신 시스템은
    상기 하나 또는 그 이상의 단말기를 다른 단말기에 대한 추가 서브 안테나로서 이용하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1 내지 제8 항 중 어느 한 항의 이동 통신 시스템을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 저장하는 기록 매체.
  10. 하나 또는 그 이상의 단말기, 하나 또는 그 이상의 거점 안테나, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나, 및 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결 제어 장치를 구비하는 이동 통신 시스템의 통신 방법에 있어서,
    상기 제어 장치가 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 위치 및 데이터 전송량, 트래픽(traffic), 서비스 품질(QoS)에 관한 상태 정보를 인가받아 분석하는 단계;
    분석된 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보에 따라 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하는 단계; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 대응하는 상기 자기중심 전파 클러스터를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기와 통신을 수행하는 단계를 구비하는 이동 통신 시스템의 통신 방법.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 자기중심 전파 클러스터를 설정하는 단계는
    상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 변화에 따라 상기 자기중심 전파 클러스터에 포함되는 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나의 조합을 가변하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 통신 방법.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 통신을 수행하는 단계는
    상기 제어 장치의 제어에 따라 극다중 안테나기반 간섭 정렬/제거/협력 기법을 적용하여 세밀 빔을 형성하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나 사이의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 통신 방법.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 상태 정보를 분석하는 단계는
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 단말기와 통신을 수행할 때 압축 샘플링 기법을 이용하여 오버헤드를 줄이는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템의 통신 방법.
  14. 하나 또는 그 이상의 단말기;
    하나 또는 그 이상의 거점 안테나;
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 무선 백홀 링크를 통해 연결되는 하나 또는 그 이상의 서브 안테나; 및
    상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 유선 백홀 링크 및 유선 백본망을 통해 연결되고, 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각의 상태 정보와 시간의 변화를 고려하여 상기 하나 또는 그 이상의 거점 안테나와 상기 하나 또는 그 이상의 서브 안테나를 서로 다른 조합으로 선택하고 그룹화하여 하나 또는 그 이상의 자기중심 전파 클러스터를 설정하고, 상기 하나 또는 그 이상의 단말기 각각에 대응하는 상기 자기중심 전파 클러스터를 통해 상기 하나 또는 그 이상의 단말기와 통신을 수행하는 하나 또는 그 이상의 제어 장치를 구비하는 이동 통신 시스템.
  15. 청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제14 항의 이동 통신 시스템을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 저장하는 기록 매체.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100756985B1 (ko) 2006-08-30 2007-09-07 삼성전자주식회사 광대역 무선통신 시스템에서 중계국을 선택하기 위한 장치및 방법
KR20080037241A (ko) * 2006-10-25 2008-04-30 삼성전자주식회사 분산 무선 통신 시스템에서의 직교 공간 시간 블록 코드 겸빔 형성을 위한 적응식 전송 파워 할당 방법
KR20090117244A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 삼성전자주식회사 중계 단말들을 이용한 통신 시스템 및 통신 방법
WO2010019613A1 (en) 2008-08-13 2010-02-18 Ntt Docomo, Inc. A method of combined user and coordination pattern scheduling over varying antenna and base-station coordination patterns in a multi-cell environment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100756985B1 (ko) 2006-08-30 2007-09-07 삼성전자주식회사 광대역 무선통신 시스템에서 중계국을 선택하기 위한 장치및 방법
KR20080037241A (ko) * 2006-10-25 2008-04-30 삼성전자주식회사 분산 무선 통신 시스템에서의 직교 공간 시간 블록 코드 겸빔 형성을 위한 적응식 전송 파워 할당 방법
KR20090117244A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 삼성전자주식회사 중계 단말들을 이용한 통신 시스템 및 통신 방법
WO2010019613A1 (en) 2008-08-13 2010-02-18 Ntt Docomo, Inc. A method of combined user and coordination pattern scheduling over varying antenna and base-station coordination patterns in a multi-cell environment

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