KR20130028090A - 모바일 또는 무선 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법, 대응하는 모바일 단말 및 기지국 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 안테나 시스템을 갖는 기지국 및 적어도 두 이용자들을 포함하는 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법에 관한 것으로서, 기지국은 다중 안테나 시스템에서 프리코딩 가중들을 이용하여 이용자들과 통신하고, 제 1 이용자와의 통신을 위해 이용될 프리코딩 가중들에 대한 표시는 제 1 이용자에 의해 피드백 채널 상에서 기지국으로 전송된다. 본 발명에 따르면, 본 방법은: 
두 유형들의 프리코딩 가중들인 롱 텀 채널 정보에 관한 제 1 유형의 프리코딩 가중들 및 숏 텀 채널 변경들에 관한 제 2 유형의 프리코딩 가중들의 조합으로서 다중 안테나 시스템에서 이용된 프리코딩 가중들을 표현하는 단계; 및 
제 2 이용자와의 통신을 위해 다중 안테나 시스템에서 이용된 경우, 제 1 이용자 및 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 제 1 이용자로부터 피드백 채널 상에서 전송하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 원격통신의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 공간 분할 다중 액세스(space division multiple access)를 이용하여 모바일 또는 무선 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법에 관한 것이다.
공간 분할 다중 액세스(SDMA) 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서, 다수의 이용자들이 충분히 공간적으로 분리될 때 이용자들이 동일한 리소스에 대해 스케줄링될 수 있다. 공간적 분리는 빔들이 상이한 이용자들을 향하게 하여 상이한 빔들이 서로와 간섭하지 않게 하기 위해 이용된다. 이러한 빔들은 송신기에서 다수의 안테나 시스템을 이용할 때 획득될 수 있다. 상이한 가중들은 적절한 이용자 방향으로 향하는 빔들을 생성할 수 있게 하는 상이한 안테나 소자들에 적용된다.
특히 다중 입력 다중 출력(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 시스템들에서, 적어도 두 개의 송신 안테나들이 이용되고, 각 송신 안테나당 별개로 인코딩된 데이터 신호들이 동일한 리소스들에 대한 다운링크 채널의 두 개 이상의 다운링크 빔들을 통해 송신될 수 있다.
LTE 릴리스 8(3GPP TS 36.213 V8.2.0)에서의 MIMO에 대해, 코드북 기반의 프리코딩(precoding)/빔포밍(beamforming)이 이용될 것이고, 단일 이용자 MIMO 피드백 정보는 두 개의 파라미터, CQI(CQI=채널 품질 표시(channel quality indication)) 및 PMI(PMI=프리코딩 행렬 표시자(precoding matrix indicator))를 포함한다. CQI는 가장 큰 평균의 수신 변조 반송파 전력을 갖는 다운링크 빔의 채널 품질을 나타내는 파라미터이다. LTE 릴리스 8에 대해, CQI 파라미터는 다운링크 채널의 반송 포맷에 대한 인덱스이다. PMI는 채널 품질이 리포트되는 다운링크 빔의 프리코딩 벡터에 대응하는 빔 인덱스를 나타내는 파라미터이다. 빔 인덱스는 모든 허용되는 Tx 안테나 가중들 조합들을 갖는 프리코딩 벡터들을 포함하는 코드북의 엔트리에 속한다.
이 상황은 도 1에 도시되고, 여기서 기지국(BS)은 이용자 단말(UE1)에 의해 평가되는 다운링크 참조 신호들(파일롯들)을 전송한다. 그 후, 이용자 단말(UE1)은, 기지국과 이용자(UE1) 사이에서 공유되는 코드북에 기초하여, 이용될 최선의 적응 프리코딩 가중들을 결정하고, 기지국이 선택된 프리코딩 가중들을 이용하여 데이터를 전송한다면 경험될 대응 채널 품질을 결정한다. 이 평가를 수행하면, 이용자 단말은 대응 채널 품질에 대한 표시자(CQI) 뿐만 아니라 선택된 프리코딩 벡터에 대한 표시자(PMI)를 피드백 채널 상에서 전송한다. PMI는 코드북 크기에 의존하는 다수의 비트들 상에서 코딩될 수 있다(16개의 프리코딩 벡터들을 포함하는 코드북은 4비트-PMI로 된다). 유사하게 일정 수의 비트들은 CQI를 송신하기 위해 이용된다.
멀티 이용자 MIMO 기술은 다수의 모바일 단말들을 향하는 다수의 다운링크 빔들(또는 프리코딩 벡터들)을 이용한다. 특정 모바일 단말을 향하는 다운링크 빔이 다른 모바일 단말들을 향하는 다운링크 빔들에 대해 가능한 한 거의 간섭을 생성하지 않는다면, 이 기술은 라디오 셀에서 또는 라디오 셀의 섹터에서 성능 및 종합적인 데이터 처리량에 대해 유리하다. 그러므로, 기지국은 동일한 주파수/시간 리소스를 이용하고 있는 한 세트의 적합한 모바일 단말들을 구축할 수 있다. 이것은 이러한 세트의 모바일 단말들이 동일한 주파수를 이용하지만 다운링크 빔들의 공간적 분리를 이용하여 동시에 스케줄링되어 다운링크 빔들이 서로 간에 가장 작은 간섭을 생성함을 의미한다.
2개의 적합한 프리코딩 가중들을 연관시키는 것을 겨냥한 "최선의 컴패니언(best companion)" 방식은 도 2에 도시된다. PMI CQI 외에도, 이용자 단말(UE1)은, 또한 상이한 프리코딩 벡터가 다수의 안테나 시스템에서 송신 중에 이용된다면, 간섭과 관련하여 동일한 리소스 상에서의 추가적인 송신이 이에 미치는 영향을 더 계산한다. 이용자(UE1)는 가장 적은 간섭을 야기할 프리코딩 벡터를 선택하고, 또한 이 최선의 컴패니언 프리코딩 벡터를 이용하여 다른 이용자(UEk)에 의한 송신의 경우에 경험하게 될 간섭의 레벨을 평가한다. PCI와 CQI 둘 모두는 피드백 채널 상에서 다시 리포트된다. 동일한 리소스(BCI) 상에서의 송신의 경우에 최선의 적응 프리코딩 가중들의 표시자는 간섭 평가, 또는 보다 정확히는 하나의 단일 송신이 리소스 상에서 발생하는 경우와 비교되는 채널 품질(델타 CQI)에 대한 저하와 함께 리포트된다.
최선의 컴패니언만이 리포트되는 것은 종종 효율적인 스케줄링에 충분하지 않다. 특히, BMI에 대응하는 빔에 의해 커버되는 각도 섹터(angular sector)에 이용자가 위치하지 않는 경우, 이 방법은 동일한 리소스 상에서 스케줄링될 수 있는 이용자들에 대한 양호한 정보를 제공하기에 충분하지 않다. 해결책은 하나 이상의 최선의 컴패니언, 예를 들면, 대응 채널 품질 저하와 함께 일 목록의 가능한 컴패니언들을 리포트하는 것으로 이루어질 수 있다. 그러나, 이 해결책은 피드백 양을 크게 증가시킬 것이고, 업링크 데이터 레이트를 희생해서 일어나기 때문에 불리할 것이다.
본 발명의 특정 목적은 SDMA 네트워크에서 이용자들을 효율적으로 스케줄링할 수 있으면서도 업링크 이용자 데이터 송신에 영향을 미치지 않을 합리적인 레벨로 피드백의 양을 유지하기 위해 관련 피드백 정보를 개선할 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이러한 메커니즘들을 지원하도록 구성된 기지국 및 모바일 단말을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 하나 이상의 문제점들의 영향들을 해결하는 것에 관한 것이다. 본 발명의 몇몇 양태들에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해 이하는 본 발명에 대한 단순화된 요약을 제공한다. 이 요약은 본 발명의 전체 개관은 아니다. 본 발명의 키 또는 중요 소자들을 식별하거나 본 발명의 범위를 기술하도록 의도된 것은 아니다. 그 유일한 목적은 후술되는 보다 상세한 설명의 서두로서 몇몇 개념들을 단순화된 형식으로 제공하는 것이다.
전술한 이들 목적들, 및 이하에 나타나는 다른 목적들은 청구항 제 1 항에 따른 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법, 청구항 제 13 항에 따른 모바일 단말, 및 청구항 제 14 항에 따른 기지국에 의해 특히 달성된다.
본 발명에 따르면, 롱 텀 채널 정보 부분을 나타내는 프리코딩 가중들은 분리되어 피드백 채널 상에서 피드백 정보로서 홀로 송신된다. 이것은 이 정보가 꽤 천천히 진화(evolve)하고 있으므로, 신뢰성있는 피드백 정보를 보증하면서 피드백의 양을 감소시키는 이점을 제공한다. 숏 텀 채널 변경들을 추가하는 것은 일부 상황에서는 특히 채널이 빠르게 변경하고 있을 때에는(예를 들면, 고속으로 이동하는 모바일 단말들에 있어서) 완전 불필요할 수 있다. 또한, 롱 텀 채널 정보의 업데이트들이 리포트되는 레이트는 종래 기술의 해결책들과 비교할 때 감소될 수 있다.
본 발명은 제 2 이용자가 동일한 리소스 상에서 스케줄링되고 제 1 이용자에 의해 리포트되는 프리코딩 가중들을 이용한다면, 임계치 미만의 간섭이 제 1 이용자(최선의 컴패니언)에서 경험될 것임을 나타내는 본 목표와 함께 롱 텀 채널 정보를 나타내는 프리코딩 가중들이 피드백 채널 상에서 리포트되는 것임을 예견한다.
대안적으로, 제 2 이용자가 동일한 리소스 상에서 스케줄링되고 제 1 이용자에 의해 리포트되는 프리코딩 가중들을 이용하지 않는다면, 임계치 미만의 간섭이 제 1 이용자(최악의 컴패니언(worst companion))에서 경험될 것임을 나타내는 본 목표와 함께 롱 텀 채널 정보를 나타내는 프리코딩 가중들이 리포트된다.
두 대안들(최선의 컴패니언 또는 최악의 컴패니언) 중 어느 하나는, 이용자와 기지국 사이에서 바람직하게 미리 합치되어야 하는 또는 시스템 파라미터이어야 하는 특정 경우에 관련된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 롱 텀 채널 정보 부분을 나타내는 프리코딩 가중들은 피드백 채널 상에서 제 1 레이트로 송신되는 한편, 숏 텀 채널 변경들을 나타내는 프리코딩 가중들은 피드백 채널 상에서 제 2 레이트로 송신되고, 제 1 레이트는 제 2 레이트보다 훨씬 낮다. 이 실시예에서, 롱 텀 정보 및 숏 텀 정보 둘 모두가 리포트되므로, 보다 정확한 피드백을 달성하고, 이것은 채널 변경들이 그리 빠르지 않게 일어날 때 유리하다. 이 실시예는 숏 텀 채널 변경들과 비교할 때 롱 텀 채널 정보가 리포트되는 레이트를 선택적으로 선택할 수 있다는 이점을 제공한다. 롱 텀 채널 정보를 리포트하기 위한 레이트를 감소시키는 것은 이로 하여금 피드백 채널 상에서 리소스들을 절감할 수 있게 한다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 롱 텀 채널 정보를 나타내는 프리코딩 가중들을 포함하는 제 1 코드북 및 숏 텀 채널 변경들을 나타내는 프리코딩 가중들을 포함하는 제 2 코드북을 결정하는 방식이 제시된다. 이것은 제 1 코드북 프리코딩 가중들에서 다중 안테나 시스템의 안테나 소자들 사이의 상관을 이용하여 모든 스트림들에 대해 동일한 방향으로 지향성 빔포밍을 계속 수행하는 한편, 제 2 코드북은 주축(principal axis) 변환을 수행하도록 구성된 프리코딩 가중들을 포함하는 것으로 이루어진다.
본 발명에서, 리포트된 프리코딩 가중들은 인트라 셀 간섭 감소를 위해 이용될 수 있으며, 여기서 동일한 기지국은 리포트된 최선의 컴패니언 또는 최악의 컴패니언을 그 자신의 셀에서 수신하고 적용한다. 대안적으로, 리포트된 프리코딩 가중들은 인트라 셀 간섭을 위해 이용될 수 있으며, 여기서 이 정보를 수신한 기지국은 동일한 리소스 상에서 추가적인 이용자들을 스케줄링하기 위해 리포트된 정보를 교대로 처리하는 인근 기지국에 이를 포워딩한다.
본 발명의 추가적인 이로운 특징들은 종속 청구항들에서 규정된다.
본 발명의 다른 특성들 및 이점들은 비한정적인 설명들에 의해 그리고 첨부된 도면들로부터 주어지는 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명을 참조할 때 나타날 것이다.
도 1은 종래의 프리코딩 가중들의 피드백 방법을 도시한 도면.
도 2는 최선의 컴패니언 표시자들을 포함하는 개선된 종래의 프리코딩 가중들의 피드백 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 프리코딩 가중들의 피드백 방법의 구현을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방법이 구현될 수 있는 프레임워크에서의 두 개의 예시적인 다중 안테나 구성들을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 단말의 구현을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 기지국의 구현을 도시한 도면.
도 2는 최선의 컴패니언 표시자들을 포함하는 개선된 종래의 프리코딩 가중들의 피드백 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 프리코딩 가중들의 피드백 방법의 구현을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방법이 구현될 수 있는 프레임워크에서의 두 개의 예시적인 다중 안테나 구성들을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 단말의 구현을 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 기지국의 구현을 도시한 도면.
'프로세서들'로서 라벨링되는 임의의 기능 블록들을 포함하는 도면들에 나타낸 다양한 소자들의 기능들은, 적절한 소프트웨어와 연관되어 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어 뿐만 아니라 전용 하드웨어의 이용을 통해 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 기능들은 단일의 전용 프로세서에 의해, 단일의 공용 프로세서에 의해, 또는 그 일부가 공유될 수 있는 복수의 개별 프로세서들에 의해 제공될 수 있다. 또한, '프로세서' 또는 '제어기'라는 용어의 명시적인 이용은 소프트웨어를 실행할 수 있는 하드웨어를 오로지 지칭하는 것으로 이해되어야 하는 것은 아니며, 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 네트워크 프로세서, 주문형 반도체(ASIC), FPGA(field programmable gate array), 소프트웨어를 저장하기 위한 ROM(read only memory), RAM(random access memory), 및 비휘발성 저장장치를 묵시적으로 포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다. 종래의 및/또는 관습적인 다른 하드웨어가 또한 포함될 수 있다. 유사하게, 도면들에 나타낸 임의의 박스들은 개념적인 것에 불과하다. 이들의 기능은 프로그램 로직의 동작을 통해, 전용 로직을 통해, 프로그램 제어와 전용 로직의 상호 작용을 통해, 또는 심지어 수동적으로 수행될 수도 있으며, 문맥으로부터 보다 구체적으로 이해되는 바와 같은 도구에 의한 특정 기술이 선택될 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술과 관련하여 이미 설명되었다.
이하에서, "최선의 컴패니언" 방식에 대해 설명하기로 한다. 이것은 리포트된 가중들이 이용되어, 제 1 이용자 상에 낮은 간섭을 야기하는 제 1 이용자와 동일한 리소스 상에서의 제 2 이용자를 스케줄링하는 상황에 설명을 집중할 것임을 의미한다.
설명된 리포트가 "최악의 컴패니언"을 시그널링하기 위해 유사하게 이용될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 최악의 컴패니언은, 리포트된 가중들이 제 1 이용자와 동일한 리소스 상에서의 제 2 이용자를 스케줄링하여 제 1 이용자에서 경험되는 간섭을 일정 임계치 미만으로 유지하기 위해 이용되어서는 아니됨을 의미한다. 보다 정확히는, 가능한 간섭 프리코딩 가중들의 세트에 대해 계산된 평균 간섭은, 리포트된 최악의 컴패니언이 이용되지 않은 경우에 일정 값만큼 감소될 것이다.
이하에서는 인트라 셀 방식을 설명하기로 한다. 이것은 리포트된 프리코딩 가중들이 동일한 리소스 상에서의 동일한 셀에서 또 다른 이용자를 스케줄링하기 위해 기지국에 의해 이용될 것임을 의미한다.
이 방법은 또한 인트라 셀 방식에서 이용될 수도 있음은 당업자들에 의해 이해될 것이다. 이것은, 제 2 기지국에 의해 이용되어 리포트한 이용자와 동일한 리소스 상에서 이용자들을 스케줄링하기 위해, 리포트된 프리코딩 가중들이 기지국에 의해 인근 기지국에, 바람직하게는 기지국을 통해 기지국 인터페이스에 포워딩될 수 있음을 의미한다.
도 3은 본 발명에 따른 프리코딩 가중들의 피드백 방법의 구현을 나타낸다.
도 3은 다중 안테나 시스템 및 복수의 이용자들(UE1 ,.., UEn)을 갖는 기지국(BS)을 나타낸다. BS의 임무는 가능한 한 효율적으로 UE들을 스케줄링하는 것이다. 다중 안테나 시스템을 이용하기 위해, SDMA 및 MIMO 기술들이 BS에서 이용될 수 있다. 특히, BS이, 일정 조건들이 충족된다면 서로에 대해 지나치게 많이 간섭하지 않으면서 UE들을 동일한 리소스 상에서 스케줄링할 수 있다.
본 발명의 프레임워크에서는 두 개 유형의 프리코딩 가중들이 이용된다. 제 1 코드북을 형성하는 제 1 유형의 프리코딩 가중들은 BS와 UE들 사이에서의 채널의 롱 텀 에볼루션을 나타내고 있다. 제 2 코드북을 형성하는 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 BS와 UE들 사이에서의 채널의 숏 텀 채널 변경들을 나타내고 있다. 이들 두 개 유형의 프리코딩 가중들은 조합되어 BS와 각 UE 사이에서의 채널의 완성된 재현을 생성한다. 이 조합은, 롱 텀과 숏 텀 채널 추정을 적절히 조합하기 위해, 제 1 유형의 프리코딩 가중들과 제 2 유형의 프리코딩 가중들의 단순한 행렬 곱이거나 이들의 크로네커 곱(Kronecker product) 또는 당업자에 의해 알려진 임의의 다른 유형의 조합일 수 있다.
보다 정확히는, 새로운 두 개의 스테이지 코드북 구조가 본 발명과 관련하여 설명된다. 이 콘텍스트에서, 
는 어떤 행렬 맵핑 함수이고, 
은 채널 상관 속성들(따라서 롱 텀 및/또는 광대역)을 나타내기에 적합한 제 1 코드북의 프리코딩 가중들 행렬이고, 
는 순간적인 채널 특성들(따라서 주파수 선택성 및/또는 숏 텀)을 처리하기에 적합한 제 2 코드북의 프리코딩 가중들 행렬인 
를 고려해본다.
어떤 안테나 구성들에 포함되는 안테나 소자 상관 속성들은 이 모델에 있어서 중요하고; 결과적으로 안테나 소자들의 두 개의 상이한 카테고리들, 즉 상관성 및 비상관성을 구별한다. 상관된 안테나 소자들은 하나의 서브세트 각각에서 모인다. 반대로, 두 개의 이러한 서브세트들 사이에 상관이 없다고 가정해보자. 요약하면, 안테나 소자들이 동일한 편파 방향을 가지며 서로 근접하여 이격되어 있다면, 이를 상관된 것으로 간주한다.
제 1 코드북에 대한 설계 원리:
각각의 편파 방향에 대한 서브-어레이 소자들이 상관될 때, 최적의 선형 프리코딩 가중들 벡터는 모바일을 향한 출발 특성들의 각도에 의존한다. 이 방향은 단지 매우 느리게 변화한다.
빔포밍, 또는 환언하면 교정된 서브-어레이에 대한 원하는 지향성을 생성하기 위해 프리코딩 가중들을 적용하는 것은 다음과 같이 행해지는 것이 바람직하다.
빔 
의 원하는 빔 방향 
에 대해, 제 1 복소 가중는 1이고, 제 2 복소 가중는 위상 팩터 
에 의존하고, 여기서 
는 파수이고 
은 소자 간격인 
로 나타낼 수 있다.
이 표기법은 2개 이상의 안테나들로 용이하게 일반화될 수 있다. 이 빔포밍 방식은 특정 안테나 어레이 소자 서브세트: 동일한 편파 방향을 갖는 모든 근접 이격된 소자들에 대해 유용하다. 도 4는 본 발명에 따른 방법이 구현될 수 있는 프레임워크에서의 두 개의 예시적인 다중 안테나 구성들을 나타낸다. 앞서 설명된 방식은 도 4(좌측) 상에 나타낸 바와 같은 듀얼-x-폴-안테나-어레이들로 구현되는 한편, 도 4(우측) 상에 나타낸 바와 같은 수직 편파된 서브 어레이 쌍들로 또한 이용될 수 있다.
제 2 코드북에 대한 설계 원리:
도 4(좌측)에서의 상이한 편파 - 또는 도 4(우측)에서의 이격된 소자 그룹들이 상관되지 않을 때, 제 2 코드북은 이들 상관되지 않은 서브세트들에 대한 최적의 송신 가중을 발견하는 것을 처리한다. 이것은 채널의 진폭들 및 위상 회전들을 처리하는 직교정규화된 벡터들을 이용하는 주축 변환에 의해 행해진다. 이로 인해 유니터리(unitary) 행렬이 생성된다.
결과적으로, (도 4(좌측) 상에 나타낸 바와 같은)두 배의 크로스-폴 안테나들에 대해, 듀얼-레이어 공간 멀티플렉싱의 경우에서의 프리코딩은 다음과 같이 유도된다.
여기서, 
은 제 1 코드북 
에 속하고 빔포밍 컴포넌트(롱 텀 채널 정보)를 나타내는 제 1 유형의 프리코딩 가중들인 반면, 
는 제 2 코드북 
에 속하고 두 개의 스트림들에 필요한 주축 변환을 나타내는 제 2 유형의 프리코딩 가중들이다. 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 비상관된 세트들의 안테나 소자들에 대한 빠른 페이딩(fading) 조건들에 적응한다.
동등한 표기법은 적절하게 수정된 코드북 
을 이용하여 크로네커 곱으로 실현될 수 있다.
두 개의 상이한 유형들의 두 개의 프리코딩 가중들에서의 존재하는 분해가 4개 이상의 안테나 소자들로 일반화될 수 있음은 분명할 것이다.
도 3으로 되돌아오면, 이하에서, 복합 프리코딩 가중들 행렬은 한 쌍의 표시자들로 표현되고, 제 1 표시자는 제 1 유형의 프리코딩 가중들
을 나타내고, 제 2 표시자는 제 2 유형의 프리코딩 가중들
을 나타낸다. 종래 기술에서 통상의 프리코딩 가중 표시자들이 N개의 비트들 상에서 코딩된다면, 제 1 표시자는 N-M개의 비트들 상에서 코딩될 수도 있고 제 2 표시자는 M 개의 비트들 상에서 코딩될 수 있다. N1<N 일 때 제 1 표시자로 하여금 N1-M개의 비트들 상에서 코딩되게 하고, 제 2 표시자로 하여금 M개의 비트들 상에서 코딩되게 하는 것이 제외되지는 않을 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 제 2 이용자와의 통신을 위해 BS의 다중 안테나 시스템에서 이용된 경우, UE1과 제 2 이용자들 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 UE1 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 가장 적절한 프리코딩 가중들을 나타내는 UE1에 의해, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시자만이 피드백된다.
동일한 리소스들이라는 용어는 동시 슬롯(same time slot) 또는 동일한 주파수 부반송파 또는 동일한 확산 코드(spreading code) 또는 이들의 임의의 동일 조합 중 어느 하나가 UE1과 제 2 이용자를 스케줄링하기 위해 이용됨을 의미한다.
유형 1의 프리코딩 가중들이 롱 텀 채널 정보를 반영하고 있다는 사실로 인해, 유형 1 피드백의 프리코딩 가중들에 대한 두 개의 표시자들 사이의 간격은 종래 기술의 프리코딩 가중들 표시자 피드백과 비교할 때 증가될 수 있다. 일례로서, 종래 기술에서, 표시자는 5ms마다 피드백되었다. 본 발명에 따르면, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시자들은 단지 100ms마다 일어날 수 있다.
유리하게도, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시자 외에도, 이용자(UE1)는 또한 제 2 이용자(UE k)가 최선의 컴패니언으로서 리포트되면서도 UE1과 동일한 리소스 상에서 스케줄링되는 제 1 유형의 프리코딩 가중들을 이용한다면 예상되는 채널 품질의 변화에 대한 표시를 역전송한다. 이 품질의 계산은 제 2 코드북의 모든 가능한 엔트리들에 대해 평균을 내는 한편 제 1 코드북의 인덱스마다 행해지는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 그리고 피드백 레이트에서의 이득을 활용하기 위해, 유형 1의 몇몇 프리코딩 가중들 및 UE1에서의 간섭 상의 이들의 대응 영향 델타 
는 BS으로의 피드백 채널 상에서 순차적으로 리포트될 수 있다. 이것은, 피드백의 양을 증가시키지 않고도 BS이 이용할 유형 1의 프리코딩 가중들에 대해 가장 넓은 선택의 범위를 가질 것이라는 이점을 제공할 것이다. 가장 양호하게 리포트된 프리코딩 가중들은, 유형 1의 가장 양호하게 리포트된 프리코딩 가중들을 이용하기에 유리할 위치에 다른 이용자가 공간적으로 위치하지 않는 낮은 로드된 셀들에서 특히 항상 이용가능한 것은 아님은 사실상 제외되지 않는다. 결과적으로, 이것은, 유형 1의 가장 양호한 프리코딩 가중들의 피드백을 위해 예견되는 시간의 간격에서의 이들의 대응 델타 
과 함께 3개 또는 4개의 유형 1의 프리코딩 가중들의 목록을 피드백하는 것이 유리할 것이다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 가장 양호한 구성된 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시를 피드백하는 것과 더불어, 피드백을 개선하고 또한 단기 채널 변경들에 대한 정보를 주기 위해 유형 2의 프리코딩 가중들에 관한 표시가 리포트될 수 있다. 유형 2의 프리코딩 가중들이 제 2 이용자(UEk)와의 통신을 위해 다중 안테나 시스템에서 유형 1의 프리코딩 가중들과 조합하여 이용된다면, 제 1 이용자(UE1)에 대한 간섭은 UE1과 UEk가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 
+델타
+델타
와 동일한 임계치 미만일 것이다.
추가적인 바람직한 실시예에서, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시는 유형 2의 프리코딩 가중들에 대한 표시들보다 낮은 레이트로 피드백된다. 예를 들면, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 표시들은 100 ms마다 리포트될 수 있는 한편, 유형 2의 프리코딩 가중들은 종래 기술에서와 같이 5 ms마다 리포트될 수 있다. N-M개의 비트들이 100 ms마다 리포트되고 M개의 비트들이 5 ms마다 리포트된다고 간주하면, 피드백의 정확성을 감소시키지 않고도 종래 기술의 방법들과 비교할 때 감소된 피드백 레이트를 여전히 획득한다.
기지국에서, 유형 1의 프리코딩 가중들과 유형 2의 프리코딩 가중들의 조합의 새로운 계산은 유형 2의 프리코딩 가중들의 피드백 레이트로 수행되어, 유형 1의 프리코딩 가중들의 2개의 피드백들 사이에서의 모든 평가들에 대한 동일한 유형 1의 프리코딩 가중들을 저장하고 이용하는 것이 바람직하다.
대안적으로, 그리고 더 높은 정확성을 제공하기 위해, 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 값의 외삽법이 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 2개의 피드백들 사이에서의 간격으로 수행될 수 있다. 이 외삽법은 유리하게도 유형 1의 앞서 리포트된 프리코딩 가중들을 이용할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 유형 2의 프리코딩 가중들에 대한 표시들은 채널 품질 델타 
의 예측된 변화와 함께 리포트될 수 있다. 결과적으로, 유형 1의 프리코딩 가중들과 유형 2의 프리코딩 가중들 둘 모두를 조합할 때, 기지국은 또한 채널 품질의 총 예측된 변화를 델타 
및 델타 
의 합으로서 결정할 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 유형 1 및 유형 2의 프리코딩 가중들의 적절한 쌍을 선택하도록 기지국에 더 많은 유연성을 제공하기 위해, 유형 2의 프리코딩 가중들의 리포팅 레이트로 이들의 대응 델타 
와 함께 한 세트의 유형 2의 프리코딩 가중들을 리포트하는 것이 예견된다. 이것은, 기지국이 이 세트 중 리포트된 유형 2의 프리코딩 가중들 중 어느 하나를 리포트된 유형 1의 프리코딩 가중들에 연관시키기 위한 유연성을 갖는다는 이점을 가질 것이다.
유형 2의 프리코딩 가중의 세트는 숏 텀 채널 변경들을 나타내고, 유형 1의 프리코딩 가중들을 리포트하기 위해 이용되는 레이트보다 더 높은 레이트로 전송되어야 한다.
세트의 크기는 기지국 선택 유연성과 피드백의 양 사이에서의 양호한 트레이드오프를 발견하기 위해 선택되어야 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 유형 2의 4개의 프리코딩 가중들 및 이들의 대응 델타 
를 포함하는 세트가 적절할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 모바일 단말의 구현을 나타낸다. 모바일 단말은 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용되도록 구성된다. 모바일 단말은 또한 다중 안테나 시스템을 갖춘 기지국과 통신하도록 구성된다.
모바일 단말은 기지국이 모바일 단말과 통신할 때 기지국에 의해 이용될 프리코딩 가중들에 대한 표시를 전송하기 위한 수단(51)을 포함한다.
모바일 단말은 또한 두 개의 유형들의 프리코딩 가중들, 즉 롱 텀 채널 정보와 관련된 제 1 유형의 프리코딩 가중들 및 숏 텀 채널 변경들과 관련된 제 2 유형의 프리코딩 가중들의 조합으로서의 프리코딩 가중들을 저장하기 위한 수단(52a, 52b)을 포함한다. 수단(52a 및 52b)은 바람직하게 각각의 코드북, 즉 유형 1의 프리코딩 가중들을 포함하는 제 1 코드북 및 유형 2의 프리코딩 가중들을 포함하는 제 2 코드북을 포함한다.
모바일 단말은 또한 제 2 이용자와의 통신을 위해 다중 안테나 시스템에서 이용된 경우, 제 1 이용자 및 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 피드백 채널 상에서 전송하기 위한 수단(53a)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 모바일 단말은 제 2 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 피드백 채널 상에서 전송하여 기지국이 숏 텀 및 롱 텀 피드백 정보 둘 모두를 조합할 수 있게 하기 위한 수단(53b)을 포함한다.
수단(53a 및 53b)은 분리된 엔티티들일 수 있지만, 동일한 모듈을 이용하여 구현될 수 있다. 전술한 방법의 상이한 구현은 수단(53a 및 53b)에 의해 지원될 수 있어서 모든 제공된 대안들이 모바일 단말에 의해 실현될 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
선택적으로, 모바일 단말은 상이한 프리코딩 가중들의 유형들에 대한 피드백 레이트를 설정하는 수단(54)을 포함하고, 수단(54)은 수단(53a 및 53b)의 피드백 레이트를 제어한다.
바람직하게는, 수단(54)은 유형 1의 프리코딩 가중들에 대한 피드백 레이트와 비교된 유형 2의 프리코딩 가중들에 대해 더 높은 피드백 레이트를 설정한다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국의 구현을 나타낸다. 기지국은 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용되고 적어도 두 이용자들과 통신하도록 적응된 다중 안테나 시스템(61)을 갖춘다.
기지국은 두 개의 유형들의 프리코딩 가중들, 즉 롱 텀 채널 정보에 관한 제 1 유형의 프리코딩 가중들 및 숏 텀 채널 변경들에 관한 제 2 유형의 프리코딩 가중들의 조합으로서 다중 안테나 시스템에서 이용된 프리코딩 가중들을 저장하기 위한 수단(62a, 62b)을 포함한다. 수단(62a 및 62b)은 바람직하게 각각의 코드북, 즉 유형 1의 프리코딩 가중들을 포함하는 제 1 코드북 및 유형 2의 프리코딩 가중들을 포함하는 제 2 코드북을 포함한다.
기지국은 제 2 이용자와의 통신을 위해 다중 안테나 시스템(61)에서 이용되는 경우, 제 1 이용자 및 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 유형 1의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 제 1 이용자로부터 피드백 채널 상에서 수신하기 위한 수단(63)을 포함한다.
바람직한 실시예에서, 수단(63)은 또한 유형 2의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 수신한다.
바람직하게는, 유형 2의 프리코딩 가중들이 수신되는 레이트는 유형 1의 프리코딩 가중들이 수신되는 레이트보다 높다. 선택적으로, 기지국은 상이한 프리코딩 가중들의 유형들에 대한 피드백 레이트를 정확히 검출하거나 설정하기 위한 수단을 포함한다.
기지국은 또한 유형 1의 프리코딩 가중들에 관한 표시에 의존하여 동일한 리소스 상에서 스케줄링될 이용자들을 선택하기 위한 수단(64)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 기지국이 유형 2의 프리코딩 가중들에 관한 표시들을 수신하고 있을 때, 기지국은 스케줄링 모듈(64)에서 결정하기 위해 숏 텀 및 롱 텀 피드백 정보 둘 모두를 조합할 수 있다.
본 방법의 설명과 관련된 전술한 임의의 종류의 피드백 구성들은 본 발명에 따라 기지국에 의해 지원될 수 있다.
Claims (14)
- 다중 안테나 시스템을 갖는 적어도 하나의 기지국 및 적어도 두 이용자들을 포함하는 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법에 있어서,
상기 기지국은 상기 다중 안테나 시스템에서 프리코딩 가중들을 이용하여 이용자들과 통신하고, 제 1 이용자와의 통신을 위해 이용될 프리코딩 가중들에 대한 표시는 상기 제 1 이용자에 의해 피드백 채널 상에서 상기 기지국으로 전송되고,
상기 방법은 또한,
두 유형들의 프리코딩 가중들의 조합으로서 상기 다중 안테나 시스템에서 이용된 상기 프리코딩 가중들을 표현하는 단계로서, 제 1 유형의 프리코딩 가중들은 롱 텀 채널 정보에 관한 것이고, 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 숏 텀 채널 변경들에 관한 것인, 상기 표현 단계;
제 2 이용자와의 통신을 위해 상기 다중 안테나 시스템에서 이용된 경우, 상기 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 상기 제 1 이용자로부터 전송하는 단계, 또는 제 2 이용자와의 통신을 위해 이용되지 않는 경우, 이용자들 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하는 단계를 포함하는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서,
제 2 이용자와의 통신을 위해 상기 다중 안테나 시스템에서 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들과 조합하여 이용되는 경우, 상기 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하는 단계, 또는 제 2 이용자와의 통신을 위해 상기 다중 안테나 시스템에서 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들과 조합하여 이용되는 경우, 상기 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하는 단계를 추가로 포함하는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 상기 표시는 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들에 관한 상기 표시보다 낮은 레이트로 상기 피드백 채널 상에서 전송되는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들은 제 1 코드북의 일부이고, 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 제 2 코드북의 일부이고, 상기 코드북들은 상기 기지국 및 상기 이용자들에 알려진, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 두 유형의 프리코딩 가중들의 조합은 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들의 제 2 유형의 프리코딩 가중들과의 행렬 곱으로 이루어지는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 코드북은 모든 스트림들에 대해 동일한 방향으로 지향성 빔포밍(beamforming)을 수행하도록 구성되어, 상기 다중 안테나 시스템의 안테나 소자들 사이의 상관을 이용하고, 상기 제 2 코드북은 (평행 송신 스트림들의) 주축(principal axis) 변환을 수행하도록 구성되어, (비상관된 안테나 소자 부분들을 이용하는), 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프리코딩 가중들이 상기 기지국과 상기 제 1 이용자 사이에서의 통신에서 이용된다면, 상기 제 1 이용자는 예측된 채널 품질에 대한 표시를 역전송하고, 상기 제 2 이용자가 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들을 이용하고 상기 제 1 이용자와 동일한 리소스 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자는 또한 예측된 상기 채널 품질의 변화에 대한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하고, 상기 임계치는 상기 예측된 채널 품질 및 상기 채널 품질의 변화에 관한 것인, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 이용자는 각각이 채널 품질의 대응 예측된 변화와 연관된 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들의 목록을 전송하고, 상기 목록은 상기 제 1 이용자와 상기 기지국 사이의 피드백 채널 상에서 전송되는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 이용자와의 통신을 위해 이용될 상기 프리코딩 가중들은 상기 제 1 유형만의 프리코딩 가중들 또는 상기 제 1 유형 및 상기 제 2 유형 둘 모두의 프리코딩 가중들 또는 조합된 프리코딩 가중들인, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들의 표시는 채널 품질의 예측된 변화와 함께 피드백되고, 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 대응하는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
프리코딩 가중들에 대한 상기 표시는 프리코딩 행렬 표시자에 대응하는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피드백 채널 상에서 제 1 기지국에 리포트된 상기 제 1 유형 및 또는 상기 제 2 유형의 프리코딩 가중들에 관한 상기 표시는, 상기 제 1 기지국으로부터 제 2 기지국으로 포워딩되고, 상기 제 2 기지국은 그 커버리지(coverage) 하의 이용자들을 스케줄링할 때 상기 정보를 고려하는, 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용자들을 스케줄링하기 위한 방법. - 다중 안테나 시스템을 갖춘 적어도 하나의 기지국을 포함하는 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용되도록 구성된 모바일 단말에 있어서,
상기 모바일 단말과의 통신을 위해 상기 기지국에 의해 이용될 프리코딩 가중들에 대한 표시를 전송하기 위한 수단을 포함하고,
상기 모바일 단말은 또한:
두 유형들의 프리코딩 가중들의 조합으로서의 프리코딩 가중들을 저장하기 위한 수단으로서, 제 1 유형의 프리코딩 가중들은 롱 텀 채널 정보에 관한 것이고, 제 2 유형의 프리코딩 가중들은 숏 텀 채널 변경들에 관한 것인, 상기 저장 수단;
제 2 이용자와의 통신을 위해 상기 다중 안테나 시스템에서 이용된 경우, 상기 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하기 위한 수단, 또는 제 2 이용자와의 통신을 위해 이용되지 않는 경우, 이용자들 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면, 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 전송하기 위한 수단을 포함하는, 모바일 단말. - 모바일 또는 무선 라디오 통신 시스템에서 이용되고 적어도 두 이용자들과 통신하도록 적응된 다중 안테나 시스템을 갖춘 기지국에 있어서:
두 유형들의 프리코딩 가중들의 조합으로서 상기 다중 안테나 시스템에서 이용된 프리코딩 가중들을 저장하기 위한 수단으로서, 제 1 유형의 프리코딩 가중들은 롱 텀 채널 정보에 관한 것이고, 제 2 유형의 가중들은 숏 텀 채널 변경들에 관한 것인, 상기 저장 수단;
제 2 이용자와의 통신을 위해 이용되는 경우, 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 상기 제 1 이용자로부터 수신하기 위한 수단, 또는 제 2 이용자와의 통신을 위해 이용되지 않는 경우, 제 1 이용자 및 상기 제 2 이용자 둘 모두가 동일한 리소스들 상에서 스케줄링된다면 상기 제 1 이용자 상에 임계치 미만의 간섭을 야기할 상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 표시를 상기 피드백 채널 상에서 상기 제 1 이용자로부터 수신하기 위한 수단; 및
상기 제 1 유형의 프리코딩 가중들에 관한 상기 표시에 의존하여 동일한 리소스 상에서 스케줄링될 이용자들을 선택하기 위한 수단을 포함하는, 기지국.
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