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WO2018110765A1 - 무선 통신 시스템에서 스케쥴링을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 스케쥴링을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Publication number
WO2018110765A1
WO2018110765A1 PCT/KR2017/000408 KR2017000408W WO2018110765A1 WO 2018110765 A1 WO2018110765 A1 WO 2018110765A1 KR 2017000408 W KR2017000408 W KR 2017000408W WO 2018110765 A1 WO2018110765 A1 WO 2018110765A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
terminal
network topology
information
interference
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2017/000408
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김희진
서창호
조제웅
강지원
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
LG Electronics Inc
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc, Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST filed Critical LG Electronics Inc
Priority to US16/467,560 priority Critical patent/US11212810B2/en
Publication of WO2018110765A1 publication Critical patent/WO2018110765A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a network topology according to another embodiment of the present invention.
  • the uplink-downlink configuration may be known to both the base station and the terminal as system information.
  • the base station may notify the terminal of the change of the uplink-downlink allocation state of the radio frame by transmitting only an index of the configuration information.
  • the configuration information is a kind of downlink control information, which may be transmitted through a physical downlink control channel (PDCCH) like other scheduling information, and is commonly transmitted to all terminals in a cell through a broadcast channel as broadcast information. May be
  • PDCCH physical downlink control channel
  • 7 illustrates a method in which a base station of each cell predicts a position of a terminal for a specific time according to an embodiment of the present invention. 7 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the invention.
  • the degree of interference can be changed by adjusting the threshold value.
  • the threshold value is set small, since a large interval of network topologies are taken into account, the central base station can more accurately handle (or eliminate) interference. However, since a large number of interference situations are considered in this case, overhead of the central base station may be generated (or processing performance of the central base station may be degraded).
  • the network topology graph 1202 may be a graph showing a network topology configured using current terminal information, mobility information of the terminal, or traffic information around the terminal.
  • the network topology graph 1202 may include information about the network topology configured using the procedure described in the section for FIG. 6.
  • the central base station can check (or check) whether the interference can be aligned between cells using the same channel.
  • vertex 1318, vertex 1322, and vertex 1324 should each be represented in a different color.
  • the central base station may use a network topology graph to check (or check) how many groups the signals received at the terminals of each cell are transmitted.
  • the terminal of each cell may receive signals from up to X (G) groups.
  • the terminal 1510 receives signals from the first group 1502 and the second group 1504. Therefore, when the number of base station groups connected to the terminal 1510 is referred to as 'm B ', the value of m B is 2.
  • 16 shows an example of a time resource indication matrix according to an embodiment of the present invention. 16 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • the central base station may process interference between cells by using a time resource indication matrix composed of X (G) row vectors including m elements.
  • 17 illustrates an example of expressing interference between cells according to an embodiment of the present invention. 17 is merely for convenience of description and does not limit the scope of the present invention.
  • terminal 1714 can receive a s 3 in a first received time slot 1722 receives the s 1 and s 2 in a, and a second receive time slot 1724.
  • s 1 is an interference signal transmitted from the base station 1702
  • s 2 is an interference signal transmitted from the base station 1704
  • s 3 is a target signal transmitted from the base station 1706.
  • signals received at each terminal may refer to signals received through a first reception time slot and a second reception time slot.
  • the terminal 1814 may remove the third interference signals 1828 by applying the zero space vector of X A to the received signals, and decode only the third target signal 1826.
  • Each base station receiving the information may transmit a signal to the terminal using a precoder assigned to each base station.
  • each base station may transmit information of a decoder vector corresponding to the terminal to support.
  • the base station may use higher layer signaling or downlink control information (DCI).
  • DCI downlink control information
  • interference between cells using the same channel can be eliminated or processed.
  • the base station may determine a first precoder vector for the first base station group and a second precoder vector for the second base station group.
  • the network node 2010 includes a processor 2011, a memory 2012, and a communication module 2013.
  • the processor 2011 implements the functions, processes, and / or methods proposed in FIGS. 1 to 19. Layers of the wired / wireless interface protocol may be implemented by the processor 2011.
  • the memory 2012 is connected to the processor 2011 and stores various information for driving the processor 2011.
  • the communication module 2013 is connected to the processor 2011 and transmits and / or receives a wired / wireless signal.
  • the communication module 2013 may include a radio frequency unit (RF) for transmitting / receiving a radio signal.
  • RF radio frequency unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명의 무선 통신 시스템에서 간섭을 처리하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 네트워크 토폴로지(network topology) 정보에 기반하여, 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정과, 상기 제1 기지국 그룹에 대한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 상기 제2 기지국 그룹에 대한 제2 프리코더 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 프리코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이며, 상기 제1 기지국 그룹으로 상기 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하는 과정과, 상기 제2 기지국 그룹으로 상기 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송하는 과정을 더 포함하고, 상기 제1 디코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 상기 제2 디코더 벡터는 상기 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함된다.

Description

무선 통신 시스템에서 스케쥴링을 수행하는 방법 및 이를 위한 장치
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 단말의 간섭 정보를 이용하여 스케쥴링을 수행하기 위한 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하였으며, 현재에는 폭발적인 트래픽의 증가로 인하여 자원의 부족 현상이 야기되고 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 이동 통신 시스템의 요구 조건은 크게 폭발적인 데이터 트래픽의 수용, 사용자 당 전송률의 획기적인 증가, 대폭 증가된 연결 디바이스 개수의 수용, 매우 낮은 단대단 지연(End-to-End Latency), 고에너지 효율을 지원할 수 있어야 한다. 이를 위하여 이중 연결성(Dual Connectivity), 대규모 다중 입출력(Massive MIMO: Massive Multiple Input Multiple Output), 전이중(In-band Full Duplex), 비직교 다중접속(NOMA: Non-Orthogonal Multiple Access), 초광대역(Super wideband) 지원, 단말 네트워킹(Device Networking) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
셀룰러 네트워크(cellular network)에서, 다수의 셀들이 동일한 채널을 이용하여 통신을 수행하는 경우, 셀 간 간섭(interference)이 발생할 수 있다. 이 경우, 단말의 현재 위치만으로 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 경우에, 상기 간섭을 처리하기 위하여 짧은 주기로 네트워크 토폴로지 그래프를 갱신해야 하는 문제가 야기된다.
본 발명의 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 무선 통신 시스템에서 단말의 현재 위치뿐만 아니라 이동성 정보 등을 이용하여 네트워크 토폴로지를 구성하기 위한 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 단말의 이동성 정보를 이용하여 특정 시간 동안의 단말의 위치를 예측하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 단말의 예측된 위치를 이용하여 지배적(dominant) 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 기지국들로부터 송신된 간섭 정보들을 통합하여 특정 시간 동안의 각 구간별 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 미리 설정된 임계 값을 이용하여 특정 시간 동안에 이용되는 통합된(combined) 네트워크 토폴로지 그래프를 결정하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 상기 셀들 간의 간섭을 처리하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 색칠 알고리즘(coloring algorithm)을 이용하여 기지국들을 그룹화(grouping)하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 각각의 그룹화된 기지국들로 선형 독립적인(linearly independent) 벡터를 할당하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명은 각 기지국에서 이용되는 프리코더 벡터(precoder vector) 및/또는 각 단말에서 이용되는 디코더 벡터(decoder vector)를 결정하는 방법을 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 간섭을 처리하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은, 네트워크 토폴로지(network topology) 정보에 기반하여, 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정과, 상기 제1 기지국 그룹에 대한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 상기 제2 기지국 그룹에 대한 제2 프리코더 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 프리코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이며, 상기 제1 기지국 그룹으로 상기 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하는 과정과, 상기 제2 기지국 그룹으로 상기 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송하는 과정을 더 포함하고, 상기 제1 디코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 상기 제2 디코더 벡터는 상기 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 상기 제1 기지국 그룹과 상기 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정은, 꼭짓점 색칠 알고리즘(vertex coloring algorithm)을 이용하여 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보를 이용하여, 각 단말이 목표 신호 또는 간섭 신호 중 적어도 하나를 수신하는 기지국 그룹의 수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 기지국 그룹의 수들 중에서 최대 값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 최대 값에 기반하여, 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원(time resource)의 수를 결정하는 과정을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 결정된 시간 자원의 수를 이용하여 시간 자원을 지시(indicate)하는 행렬을 결정하는 과정을 더 포함하고, 상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 상기 행렬에 기반하여 결정된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 각각 상기 행렬을 구성하는 행 벡터(row vector)를 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 단말에 대한 간섭 정보를 수신하는 과정과, 상기 간섭 정보는 상기 단말의 현재 위치(location)를 나타내는 위치 정보, 상기 단말의 이동 경로와 관련된 이동성(mobility) 정보, 상기 단말의 속도를 나타내는 속도 정보 또는 상기 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보 중 적어도 하나에 기반하여 예측되는 상기 단말의 위치에 따라 결정되고, 상기 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안 세부 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지의 합으로 구성되는 상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 간섭 정보는 상기 특정 시간 동안의 세부 구간별 지배적 간섭(dominant interference)을 유발하는 기지국에 대한 정보를 포함하고, 상기 지배적 간섭은 상기 세부 구간별 상기 단말의 예측된 위치 및 상기 적어도 하나의 제 2 기지국에 미리 저장된 지리적 정보를 이용하여 결정된다.
또한, 본 발명에서, 상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정은, 상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지 및 미리 설정된 임계 값(threshold value)을 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지는, 상기 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 수신된 상기 간섭 정보 간에 중첩되는(overlapped) 구간들을 결정하는 과정과, 상기 중첩된 구간들에 대한 간섭 정보를 이용하여, 상기 중첩되는 구간들에 대한 각각의 네트워크 토폴로지를 설정하여 상기 세부 구간 별 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정은, 상기 특정 시간 동안의 각 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값인지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단에 따라, 특정 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값을 갖는 적어도 하나의 세부 구간에 대한 적어도 하나의 네트워크 토폴로지를 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 포함한다.
또한, 본발명의 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 정보를 이용하여 스케쥴링을 수행하는 방법에 있어서, 제 1 기지국에 의해 수행되는 방법은, 적어도 하나의 제 2 기지국으로부터 상기 단말에 대한 간섭 정보를 수신하는 과정과, 상기 간섭 정보는 상기 단말의 현재 위치(location)를 나타내는 위치 정보, 상기 단말의 이동 경로와 관련된 이동성(mobility) 정보, 상기 단말의 속도를 나타내는 속도 정보 또는 상기 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보 중 적어도 하나에 기반하여 예측되는 상기 단말의 위치에 따라 결정되고, 상기 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안 세부 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지의 합으로 구성되는 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정과, 상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보에 기반하여 스케쥴된 자원 정보를 상기 적어도 하나의 제 2 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 간섭 정보는 상기 특정 시간 동안의 세부 구간별 지배적 간섭(dominant interference)을 유발하는 기지국에 대한 정보를 포함하고, 상기 지배적 간섭은 상기 세부 구간별 상기 단말의 예측된 위치 및 상기 적어도 하나의 제 2 기지국에 미리 저장된 지리적 정보를 이용하여 결정된다.
또한, 본 발명에서, 상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정은, 상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지 및 미리 설정된 임계 값(threshold value)을 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지는, 상기 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 수신된 상기 간섭 정보 간에 중첩되는(overlapped) 구간들을 결정하는 과정과, 상기 중첩된 구간들에 대한 간섭 정보를 이용하여, 상기 중첩되는 구간들에 대한 각각의 네트워크 토폴로지를 설정하여 상기 세부 구간 별 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정은, 상기 특정 시간 동안의 각 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값인지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단에 따라, 특정 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값을 갖는 적어도 하나의 세부 구간에 대한 적어도 하나의 네트워크 토폴로지를 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보에 기반하여, 상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정과, 상기 제1 기지국 그룹에 대한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 상기 제2 기지국 그룹에 대한 제2 프리코더 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 프리코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이며, 상기 제1 기지국 그룹으로 상기 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하는 과정과, 상기 제2 기지국 그룹으로 상기 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송하는 과정을 더 포함하고, 상기 제1 디코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 상기 제2 디코더 벡터는 상기 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 상기 제1 기지국 그룹과 상기 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정은, 꼭짓점 색칠 알고리즘(vertex coloring algorithm)을 이용하여 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보를 이용하여, 각 단말이 연결되어 있는 기지국 그룹의 수를 결정하는 과정과, 상기 결정된 기지국 그룹의 수들 중에서 최대 값을 결정하는 과정과, 상기 결정된 최대 값에 기반하여, 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원(time resource)의 수를 결정하는 과정을 더 포함한다.
또한, 본 발명에서, 상기 결정된 시간 자원의 수를 이용하여 시간 자원을 지시하는 행렬을 결정하는 과정을 더 포함하고, 상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 상기 행렬에 기반하여 결정된다.
또한, 본 발명에서, 상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 각각 상기 행렬을 구성하는 행 벡터(row vector)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 예측된 단말의 위치를 이용하여 네트워크 토폴로지가 구성되므로, 빠른 주기로 네트워크 토폴로지를 갱신(update)하지 않더라도 변경된 네트워크 환경에 따른 간섭이 효율적으로 처리될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 네트워크 토폴로지 정보만을 이용하여 간섭이 효율적으로 처리될 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시 예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 토폴로지를 구성하는 절차를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 네트워크 토폴로지를 구성하는 절차를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 각 셀의 기지국이 특정 시간 동안의 단말의 위치를 예측하는 방식을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 각 셀의 기지국이 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 방식을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 각 구간별 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 방식을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 임계 값을 이용하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 방식을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 절차를 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭 처리 방법의 동작 순서도를 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국들을 그룹화하는 방식을 나타낸다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기지국들을 그룹화하는 방식을 나타낸다.
도 15는 본 발명의 일 예시에 따른 중앙 기지국이 간섭을 정렬하는 방식을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간 자원 지시 행렬의 예를 나타낸다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 셀들 간 간섭을 표현하는 일 예를 나타낸다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 셀들 간 간섭을 표현하는 다른 예를 나타낸다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭을 처리하기 위한 기지국의 동작 순서도를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
3GPP LTE/LTE-A에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 1에서 무선 프레임의 시간 영역에서의 크기는 T_s=1/(15000*2048)의 시간 단위의 배수로 표현된다. 하향링크 및 상향링크 전송은 T_f=307200*T_s=10ms의 구간을 가지는 무선 프레임으로 구성된다.
도 1의 (a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 타입 1 무선 프레임은 전이중(full duplex) 및 반이중(half duplex) FDD에 모두 적용될 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 하나의 무선 프레임은 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 20개의 슬롯으로 구성되고, 각 슬롯은 0부터 19까지의 인덱스가 부여된다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 연속적인 2개의 슬롯(slot)으로 구성되고, 서브프레임 i는 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다. 하나의 서브프레임을 전송하는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어, 하나의 서브 프레임은 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms일 수 있다.
FDD에서 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 주파수 도메인에서 구분된다. 전이중 FDD에 제한이 없는 반면, 반이중 FDD 동작에서 단말은 동시에 전송 및 수신을 할 수 없다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 블록(resource block)은 자원 할당 단위이고, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
도 1의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다.
타입 2 무선 프레임은 각 153600*T_s=5ms의 길이의 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성된다. 각 하프 프레임은 30720*T_s=1ms 길이의 5개의 서브프레임으로 구성된다.
TDD 시스템의 타입 2 프레임 구조에서 상향링크-하향링크 구성(uplink-downlink configuration)은 모든 서브프레임에 대하여 상향링크와 하향링크가 할당(또는 예약)되는지 나타내는 규칙이다.
표 1은 상향링크-하향링크 구성을 나타낸다.
Figure PCTKR2017000408-appb-T000001
표 1을 참조하면, 무선 프레임의 각 서브프레임 별로, 'D'는 하향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내고, 'U'는 상향링크 전송을 위한 서브프레임을 나타내며, 'S'는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 3가지의 필드로 구성되는 스페셜 서브프레임(special subframe)을 나타낸다.
DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
각 서브프레임 i는 각 T_slot=15360*T_s=0.5ms 길이의 슬롯 2i 및 슬롯 2i+1로 구성된다.
상향링크-하향링크 구성은 7가지로 구분될 수 있으며, 각 구성 별로 하향링크 서브프레임, 스페셜 서브프레임, 상향링크 서브프레임의 위치 및/또는 개수가 다르다.
하향링크에서 상향링크로 변경되는 시점 또는 상향링크에서 하향링크로 전환되는 시점을 전환 시점(switching point)이라 한다. 전환 시점의 주기성(Switch-point periodicity)은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임이 전환되는 양상이 동일하게 반복되는 주기를 의미하며, 5ms 또는 10ms가 모두 지원된다. 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 스페셜 서브프레임(S)은 하프-프레임마다 존재하고, 5ms 하향링크-상향링크 전환 시점의 주기를 가지는 경우에는 첫번째 하프-프레임에만 존재한다.
모든 구성에 있어서, 0번, 5번 서브프레임 및 DwPTS는 하향링크 전송만을 위한 구간이다. UpPTS 및 서브프레임 서브프레임에 바로 이어지는 서브프레임은 항상 상향링크 전송을 위한 구간이다.
이러한, 상향링크-하향링크 구성은 시스템 정보로써 기지국과 단말이 모두 알고 있을 수 있다. 기지국은 상향링크-하향링크 구성 정보가 바뀔 때마다 구성 정보의 인덱스만을 전송함으로써 무선 프레임의 상향링크-하향링크 할당상태의 변경을 단말에 알려줄 수 있다. 또한, 구성 정보는 일종의 하향링크 제어정보로서 다른 스케줄링 정보와 마찬가지로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있으며, 방송 정보로서 브로드캐스트 채널(broadcast channel)을 통해 셀 내의 모든 단말에 공통으로 전송될 수도 있다.
표 2는 스페셜 서브프레임의 구성(DwPTS/GP/UpPTS의 길이)을 나타낸다.
Figure PCTKR2017000408-appb-T000002
도 1의 예시에 따른 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 부 반송파의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록(RB: resource block)은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 N^DL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다.
상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 식별자, 예를 들어 C-RNTI(Cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(Paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(SIB: system information block)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
EPDCCH(enhanced PDCCH)는 단말 특정(UE-specific) 시그널링을 나른다. EPDCCH는 단말 특정하게 설정된 물리 자원 블록(PRB: physical resource block)에 위치한다. 다시 말해, 상술한 바와 같이 PDCCH는 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들에서 전송될 수 있으나, EPDCCH는 PDCCH 이외의 자원 영역에서 전송될 수 있다. 서브프레임 내 EPDCCH가 시작되는 시점(즉, 심볼)은 상위 계층 시그널링(예를 들어, RRC 시그널링 등)을 통해 단말에 설정될 수 있다.
EPDCCH는 DL-SCH와 관련된 전송 포맷, 자원 할당 및 HARQ 정보, UL-SCH와 관련된 전송 포맷, 자원 할당 및 HARQ 정보, SL-SCH(Sidelink Shared Channel) 및 PSCCH(Physical Sidelink Control Channel)과 관련된 자원 할당 정보 등을 나를 수 있다. 다중의 EPDCCH가 지원될 수 있으며, 단말은 EPCCH의 세트를 모니터링할 수 있다.
EPDCCH는 하나 또는 그 이상의 연속된 진보된 CCE(ECCE: enhanced CCE)를 이용하여 전송될 수 있으며, 각 EPDCCH 포맷 별로 단일의 EPDCCH 당 ECCE의 개수가 정해질 수 있다.
각 ECCE는 복수의 자원 요소 그룹(EREG: enhanced resource element group)으로 구성될 수 있다. EREG는 ECCE의 RE에의 매핑을 정의하기 위하여 사용된다. PRB 쌍 별로 16개의 EREG가 존재한다. 각 PRB 쌍 내에서 DMRS를 나르는 RE를 제외하고, 모든 RE는 주파수가 증가하는 순서대로 그 다음 시간이 증가하는 순서대로 0 내지 15까지의 번호가 부여된다.
단말은 복수의 EPDCCH를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 단말이 EPDCCH 전송을 모니터링하는 하나의 PRB 쌍 내 하나 또는 두 개의 EPDCCH 세트가 설정될 수 있다.
서로 다른 개수의 ECCE가 병합됨으로써 EPCCH를 위한 서로 다른 부호화율(coding rate)이 실현될 수 있다. EPCCH는 지역적 전송(localized transmission) 또는 분산적 전송(distributed transmission)을 사용할 수 있으며, 이에 따라 PRB 내 RE에 ECCE의 매핑이 달라질 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다.
하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
LTE(-A) 또는 5G 무선 통신 시스템 등과 같이, 셀룰러 네트워크(cellular network)에서, 각 셀 간 동일한 채널을 이용하는 통신을 수행(또는 신호를 전송)하는 경우, 셀 간 간섭(interference)이 발생할 수 있다.
예를 들어, 제1 셀과 제2 셀이 동일한 채널을 이용하여 신호를 전송하는 경우, 제1 셀의 신호는 제2 셀의 기지국에게는 간섭으로 작용한다. 따라서, 상기 셀 간 간섭을 효율적으로 처리(또는 제거)하기 위하여 다양한 알고리즘들이 개발되어 왔다.
예를 들어, 네트워크의 간섭 환경 상태 그래프(network topology graph)를 이용하는 간섭(interference) 처리 알고리즘들이 있을 수 있다.
여기서, 상기 셀룰러 네트워크의 간섭 환경 상태 그래프는 단말과 기지국 간의 신호 교환의 경로를 나타내는 그래프일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 간섭 환경 상태 그래프는 각 셀의 단말에 영향을 미치는 지배적(dominant) 간섭이 어느 기지국 또는 셀에서 유발되는 것인지를 나타내는 그래프일 수 있다.
예를 들어, 기지국이 제1 단말 및 제2 단말로 신호를 전송하는 경우, 기지국으로부터 제1 단말 및 제2 단말로의 화살표를 이용하여 간섭 환경 상태 그래프가 구성될 수 있다.
상기 셀룰러 네트워크의 간섭 환경 상태 그래프는 '네트워크 토폴로지 그래프' 또는 '네트워크 토폴로지 정보' 등으로 지칭될 수 있으며, 이하 설명의 편의를 위해 '네트워크 토폴로지 그래프'로 통칭하여 표현하기로 한다.
상술된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하는 간섭 처리 알고리즘의 경우, 기지국이 각 셀의 단말의 위치 정보를 이용하여 현재(current)의 네트워크 토폴로지를 구성하고, 이를 이용하여 간섭을 처리한다.
이 때, 기지국 및/또는 단말들 간의 간섭 환경이 변경되는 경우에는, 기지국은 짧은 주기로 네트워크 토폴로지 그래프를 갱신(update)할 필요가 있다. 또한, 갱신된 네트워크 토폴로지에 따라 기지국은 단말로 새로운 스케줄링(scheduling)을 설정해줄 필요가 있다.
다른 방식으로는, 기지국이 단말의 위치 정보뿐만 아니라, 단말의 움직임(또는 이동성(mobility)) 및 교통 정보(예: 단말이 차량을 통해 이동하는 경우)를 함께 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
상기 교통 정보는 상기 단말의 주변 상황 또는 주변 환경 정보로 표현될 수 있다.
이 경우, 기지국은 특정 시간 동안 발생될 수 있는 간섭 환경들을 고려할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 적응적인(adaptive) 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
그 결과, 기지국은 상기 적응적인 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여, 네트워크의 간섭 환경이 변경되는 경우에도 셀간 간섭을 효율적으로(또는 로버스트(robust)하게) 처리할 수 있다.
상술한 바와 같이, 동일한 채널을 이용하는 셀들 간의 간섭을 처리하기 위하여 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 필요가 있다. 이 경우, 네트워크 토폴로지 그래프는 복수의 기지국들을 관리 또는 제어하는 중앙 기지국(central base station) 또는 별도의 장치(예: 중앙 서버(central server), 송수신 장치(예: transmitter and receiver unit, TXRU))에 의해 구성될 수 있다.
이에 따라, 간섭 처리를 위하여 이용되는 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하여 무선 자원을 스케쥴링하기 위한 방법 및 장치에 대한 내용이 이하 설명된다.
셀들 간의 간섭을 처리하기 위한 네트워크 토폴로지를 구성하는 방법
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 토폴로지를 구성하는 절차를 나타낸다. 도 5는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 5를 참고하면, 중앙 기지국이 각 셀의 기지국들로부터 정보를 수신하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 경우가 가정된다.
S505 단계에서, 각 셀의 기지국들은 셀 내에서 지원되는 단말의 위치 정보(location information)를 획득할 수 있다.
이 경우, 각 셀의 기지국은 단말로부터 위치 정보(예: GPS 정보 등)를 수신(명시적(explicit) 방식)하거나, 기지국 및/또는 단말의 빔 포밍 정보에 기반하여 단말의 위치를 예측(암시적(implicit) 방식)할 수도 있다.
각 셀의 기지국이 단말의 위치를 식별한 후, S510 단계에서, 기지국은 셀 내의 단말의 위치에 따라 지배적(dominant) 간섭을 유발하는 기지국 및/또는 잡음(noise)을 유발하는 기지국을 식별할 수 있다.
이 경우, 기지국은 식별된 기지국들에 대한 정보를 통합하여 단말에 적용되는 간섭 정보(interference information)로 생성할 수 있다.
이 후, S515 단계에서, 각 셀의 기지국들은 각각 생성된 간섭 정보를 중앙 기지국으로 전송할 수 있다. 여기에서, 중앙 기지국은 복수의 기지국들 중 하나, 중앙 서버, 또는 기지국들을 관리(또는 제어)할 수 있는 별도의 장치일 수 있다.
중앙 기지국이 간섭 정보를 수신한 후, S520 단계에서, 중앙 기지국은 수신된 간섭 정보를 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
예를 들어, 중앙 기지국은 제1 기지국으로부터 수신된 간섭 정보로부터 도출되는 제1 네트워크 토폴로지 그래프와 제2 기지국으로부터 수신된 간섭 정보로부터 도출되는 제2 네트워크 토폴로지 그래프를 병합하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
네트워크 토폴로지 그래프가 구성된 경우, 네트워크 토폴로지 그래프를 갱신하기 위하여, 중앙 기지국은 일정 시간이 경과된 후에 각 셀들의 기지국들로 S505 단계의 절차를 재수행하도록 명령(command)할 수 있다. 이 때, 중앙 기지국은 X2 인터페이스를 이용하여 다른 기지국들로 상기 명령에 대한 메시지를 전달할 수 있다.
이에 따라, 중앙 기지국에서 구성되는 네트워크 토폴로지 그래프는 주기적으로 갱신될 수 있다. 이 경우, 상기 네트워크 토폴로지 그래프가 단말의 위치 정보만을 이용하여 구성되는 점에 비추어, 상기 갱신 주기는 짧을 수 있다. 다시 말해, 상기 S505 단계 내지 S520 단계는 짧은 주기로 반복 수행될 수 있다.
중앙 기지국이 네트워크 토폴로지 그래프를 구성한 후, S525 단계에서, 중앙 기지국은 구성된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리할 수 있다.
예를 들어, 중앙 기지국은 각 셀들의 기지국들을 그룹화(grouping)하고, 각 그룹에 대하여 프리코더 벡터(precoder vector) 및 디코더 벡터(decoder vector)를 할당할 수 있다. 이 때, 각 그룹에 할당되는 프리코더 벡터들은 상호 간에 선형 독립적인(linearly independent) 관계에 있을 수 있다.
상기 예시에서 설명된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리하는 내용은 이하 도 12 내지 도 19에서 상세하게 설명된다.
또한, 네트워크 토폴로지가 구성되는 경우, 중앙 기지국은 각 셀들의 기지국으로 구성된 네트워크 토폴로지 정보를 전송할 수 있다. 이 경우, 네트워크 토폴로지 정보를 전송하기 위하여 중앙 기지국은 Xn 인터페이스(예: X2 인터페이스) 등과 같은 기지국 간 연결 인터페이스를 이용할 수 있다.
상술한 도 5의 경우, 중앙 기지국은 각 셀의 기지국들로부터 수신된 단말의 현재 위치 정보만을 이용하여 결정된 간섭 정보를 이용하여 네트워크 토폴로지를 구성한다.
그러나, 중앙 기지국은 단말의 현재 위치 정보뿐만 아니라, 단말의 이동성(mobility) 정보를 이용하여 결정된 간섭 정보를 통해 네트워크 토폴로지를 구성할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 네트워크 토폴로지를 구성하는 절차를 나타낸다. 도 6은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 6을 참고하면, 중앙 기지국이 각 셀의 기지국들로부터 정보를 수신하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 경우가 가정된다. 또한, 도 6의 경우, 기지국과 단말은 주변 지리적 요소들에 대한 정보(geographical information)(예: 도로 정보, 지형 정보, 건물의 위치 정보 등)가 미리 결정되어 있는 네트워크 시스템(예: V2X(vehicle to everything) 네트워크 시스템 등)에 포함되는 경우가 가정될 수도 있다.
상기 중앙 기지국은 다수의 기지국들 중 어느 하나의 기지국이거나 또는 상기 기지국들 이외 별도의 장치로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 기재되는 '셀의 기지국'은 '셀' 또는 '기지국'으로 간략히 표현될 수 있으며, 동일한 의미로 해석될 수 있다.
S605 단계에서, 각 셀의 기지국들은 셀 내에서 지원되는 단말의 위치 정보 및 단말의 이동성 정보를 획득할 수 있다.
이외에도, 상기 각 셀의 기지국들은 단말의 속도를 나타내는 속도 정보, 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보 등을 획득할 수 있다.
상기 주변 상황 정보는 단말 주변의 교통 상황을 나타내는 교통 정보를 포함할 수 있다.
이 경우, 각 셀의 기지국은 단말로부터 위치 정보(예: GPS 정보 등)를 수신(명시적(explicit) 방식)하거나, 기지국 및/또는 단말의 빔 포밍 정보에 기반하여 단말의 위치를 예측(암시적(implicit) 방식)할 수도 있다.
예를 들어, 각 셀의 기지국은 단말의 현재 좌표(coordinate) 값, 단말의 속도(velocity) 등에 대한 정보를 단말로부터 수신할 수 있다.
각 셀의 기지국이 단말의 위치, 이동성 정보, 속도 정보, 주변 상황 정보 중 적어도 하나를 획득한 후, S610 단계에서 각 셀의 기지국은 특정 시간(Δt) 동안에 하나 이상의 단말의 위치들을 예측할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 10초(second) 동안의 단말의 위치를 4개의 구간으로 나누어 예측할 수 있다. 보다 구체적으로 기지국은 기준 시점으로부터 3초 후의 단말의 위치, 5초 후의 단말의 위치, 6초 후의 단말의 위치, 9초 후의 단말의 위치를 예측할 수 있다.
각 셀의 기지국이 특정 시간 동안의 단말의 위치를 예측하는 것에 대한 구체적인 내용은 후술되는 도 7에 대한 부분에서 설명된다.
또한, 각 셀의 기지국은 예측된 단말의 위치마다 지배적 간섭(dominant interference)을 유발하는 기지국을 결정할 수 있다. 여기에서, 지배적 간섭이란 해당 단말에 대해 일정 수준 이상의 영향을 미치는 다른 셀의 기지국이 존재하는 경우를 의미할 수 있다.
이 경우, 상기 일정 수준은 수신 신호 품질(예: RSRP(Reference Signal received power), RSSI(Received Signal Strength Indicator), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등)에 의해 결정될 수 있다.
이 경우, 각 셀의 기지국은 미리 저장된 간섭 영역의 정보를 이용하여 단말에 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정할 수 있다. 이에 따라, 각 셀의 기지국은 특정 시간 동안의 각 구간마다 단말에 대한 간섭 정보를 생성할 수 있다.
각 셀의 기지국이 특정 시간 동안의 각 구간마다 단말에 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 것에 대한 구체적인 내용은 후술되는 도 8에 대한 부분에서 설명된다.
이 후, S615 단계에서, 각 셀의 기지국들은 각각 생성된 간섭 정보를 중앙 기지국으로 전송할 수 있다. 여기에서, 중앙 기지국은 복수의 기지국들 중 하나, 중앙 서버, 또는 기지국들을 관리(또는 제어)할 수 있는 별도의 장치일 수 있다.
또한, 상기 중앙 기지국은 제1 기지국으로, 상기 각 셀의 기지국은 제2 기지국으로 표현될 수 있다.
이 후, S620 단계에서, 중앙 기지국은 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안의 각 구간(또는 세부 구간)에 대한 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다. 이 경우, 특정 시간 동안, 하나 이상의 네트워크 토폴로지 그래프가 구성될 수 있다. 여기에서, 중앙 기지국은 지배적 간섭을 유발하는 기지국 구성이 달라지는 구간마다 네트워크 토폴로지 그래프를 다르게 구성할 수 있다.
중앙 기지국이 기지국들로부터 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안의 각 구간에 대한 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 것에 대한 구체적인 내용은 후술되는 도 9에 대한 내용에서 설명된다.
중앙 기지국이 특정 시간 동안의 각 구간마다 네트워크 토폴로지 그래프를 구성한 후, S625 단계에서, 중앙 기지국은 미리 설정된(또는 정의된) 임계 값에 따라 통합된(또는 특정 시간 동안에 이용되는) 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
이 경우, 중앙 기지국은 미리 설정된 임계 값을 특정 시간 동안의 각 구간에 대하여 적용할 수 있다. 이를 통해, 선별된 구간의 네트워크 토폴로지가 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하기 위해 이용될 수 있다.
상기 임계 값은 서비스 공급자(service provider), 네트워크 관리자(network manager), 서비스 이용자(service user) 등에 의해 설정될 수 있다.
중앙 기지국이 미리 설정된 임계 값과 특정 시간 동안의 구간들의 네트워크 토폴로지 그래프들을 이용하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 것에 대한 구체적인 내용은 후술되는 도 10에 대한 부분에서 설명된다.
통합된 네트워크 토폴로지 그래프가 구성된 후에, 네트워크 토폴로지 그래프를 갱신(update)하기 위하여, 중앙 기지국은 일정 시간이 경과한 후에 각 셀들의 기지국들로 S505 단계의 절차를 재수행하도록 명령(command)할 수 있다. 이 때, 중앙 기지국은 X2 인터페이스를 이용하여 다른 기지국들로 상기 명령에 대한 메시지를 전달할 수 있다.
이에 따라, 중앙 기지국에서 구성되는 네트워크 토폴로지 그래프는 주기적으로 갱신될 수 있다. 이 경우, 상기 네트워크 토폴로지 그래프는 각 셀의 기지국이 단말의 위치를 예측하는 시간인 특정 시간(Δt) 마다 갱신될 수 있다.
여기에서, 갱신되는 주기인 특정 시간은 도 5에서 설명된 갱신 주기보다 더 길 수 있다. 이는, 도 6의 경우, 중앙 기지국이 단말의 위치 및 이동성 정보에 기반하여 예측된 간섭 정보를 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하기 때문이다.
이에 따라, 빠른 주기로 네트워크 토폴로지 그래프가 갱신되지 않더라도, 네트워크 간섭 환경이 변경되는 경우에 발생되는 셀들 간의 간섭을 효율적으로 처리할 수 있다.
중앙 기지국이 네트워크 토폴로지 그래프를 구성한 후, S630 단계에서, 중앙 기지국은 구성된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리할 수 있다. 여기에서, 간섭을 처리하는 절차는 도 5의 S525 단계에서 설명된 절차와 유사할 수 있다.
예를 들어, 중앙 기지국은 각 셀들의 기지국들을 그룹화하고, 각 그룹에 대하여 프리코더 벡터 및 디코더 벡터를 할당할 수 있다. 이 때, 각 그룹에 할당되는 프리코더 벡터들은 상호 간에 선형 독립적인 관계에 있으며, 각 기지국이 이용하는 시간 자원을 지시하는 벡터일 수 있다.
상기 예시에서 설명된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리하는 내용은 이하 도 12 내지 도 19에서 상세하게 설명된다.
또한, 네트워크 토폴로지가 구성되는 경우, 중앙 기지국은 각 셀들의 기지국으로 구성된(또는 설정된) 네트워크 토폴로지 정보를 전송할 수 있다. 이 경우, 네트워크 토폴로지 정보를 전송하기 위하여 중앙 기지국은 X2 인터페이스 등과 같은 기지국간 연결 인터페이스를 이용할 수 있다.
상기 네트워크 토폴로지 정보는 특정 시간 구간 동안 각 (세부) 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지 (그래프)의 합으로 구성되는 네트워크 토폴로지 (그래프)를 의미할 수 있다.
도 6에 나타난 절차는, a) 각 셀의 기지국이 단말의 위치 정보와 이동성 정보를 함께 고려하는 점, b) 각 셀의 기지국이 특정 시간(Δt) 동안의 각 구간들에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 점, c) 중앙 기지국이 기지국들로부터 수신한 간섭 정보를 이용하여 각 구간마다 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 점, d) 중앙 기지국이 미리 설정된 임계 값에 따라 선별된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 점에서 도 5에 나타난 절차와 차이가 있다.
상술한 차이점들 중, a) 각 셀의 기지국이 단말의 위치 정보와 이동성 정보를 함께 고려하는 것과 관련된 구체적인 내용이 이하 설명된다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 각 셀의 기지국이 특정 시간 동안의 단말의 위치를 예측하는 방식을 나타낸다. 도 7은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 7을 참고하면, 기지국 710이 지원하는 셀 내부에서 단말 705가 이동하는 경우가 가정된다.
기지국 710은 셀 내부에 존재하는 단말 705의 위치, 단말 705의 움직임(movement), 단말 705의 속도, 및/또는 교통 정보(traffic information)을 이용하여 특정 시간(Δt) 동안의 단말의 위치를 예측할 수 있다.
도 7과 같이, 특정 시간은 'tA1'으로 표현된 구간 702, 'tA2'으로 표현된 구간 704, 'tA3'으로 표현된 구간 706, 및 'tA4'으로 표현된 구간 708로 구성될 수 있다.
예를 들어, 단말 705가 고속도로(highway) 상에서 이동하는 경우, 기지국 710은 현재 위치하고 있는 도로와 속도에 대한 정보를 이용하여 구간 702, 구간 704, 구간 706, 및 구간 708에서의 단말의 위치들을 예측할 수 있다.
다른 예를 들어, 도심(civic center, center of town)에서 골목이 많은 경우에는, 기지국 710은 이전에 통과했던 차량들에 대한 정보를 이용하여 생성된 분포(distribution)(예: 정규 분포(normal distribution), 가우시안 분포(Gaussian distribution) 등)를 이용하여 구간 702, 구간 704, 구간 706, 및 구간 708에서의 단말의 위치들을 예측할 수 있다.
기지국이 분포를 이용하여 단말의 위치를 예측하는 경우, 기지국은 랜덤워크(random walk) 기법(scheme)을 이용할 수 있다.
상술한 차이점들 중, b) 각 셀의 기지국이 특정 시간(Δt) 동안의 각 구간들에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 것과 관련된 구체적인 내용이 이하 설명된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 각 셀의 기지국이 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정하는 방식을 나타낸다. 도 8은 단지 설명을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 8을 참고하면, 기지국 810이 지원하는 셀 영역이 간섭의 영향이 없는 영역(지배적 간섭을 받지 않는 영역 또는 비 간섭 영역)(non-interference area) 802, 1개의 기지국으로부터 지배적 간섭을 받는 영역(1-interference area) 804, 및 2개의 기지국으로부터 지배적 간섭을 받는 영역(2-interference area) 806으로 분류될 수 있다.
도 8에서, 셀의 형태가 육각형 구조로 가정되어 간섭과 관련된 영역이 3개 종류로 분류되었다. 그러나, 다양한 실시 예들에서 셀의 형태가 다양하게 변경됨에 따라 간섭과 관련된 영역이 다양하게(또는 다양한 수로, 다양한 종류로) 분류될 수 있다.
또한, 영역 802, 영역 804, 및 영역 806은 수신 품질에 따라 미리 정의된 영역을 의미할 수 있다. 다시 말해, 영역 802, 영역 804, 및 영역 806에 대한 지리적 정보는 기지국 및 단말 간에 미리 공유될 수 있다.
이에 따라, 각 셀의 기지국은 예측된 단말의 위치 및 상기 지리적 정보를 이용하여 단말에 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정할 수 있다.
도 8의 (a)와 같이, 단말 805는 영역 802에 위치할 수 있다. 영역 802에 위치하는 단말 805는 기지국 810에서 송신되는 신호를 간섭 없이 수신할 수 있다. 이 경우, 기지국 810은 예측된 단말 805의 위치 및 지리적 정보를 이용하여 단말 805에 대해 지배적 간섭을 유발하는 기지국이 존재하지 않는 것을 결정할 수 있다.
도 8의 (b)와 같이, 단말 805는 영역 804에 위치할 수 있다. 여기에서, 도 8의 (b)에 나타난 영역 804와 유사한 형태로 표현된 영역들은 단말이 하나의 기지국으로부터 지배적 간섭을 받는 영역들을 의미할 수 있다.
기지국 820은 영역 804에 위치하는 단말 805에 대해 지배적 간섭을 유발할 수 있다. 이 경우, 기지국 810은 예측된 단말 805의 위치 및 지리적 정보를 이용하여 기지국 820을 단말 805에 대해 지배적 간섭을 유발하는 기지국으로 결정할 수 있다.
도 8의 (c)와 같이, 단말 805는 영역 806에 위치할 수 있다. 여기에서, 도 8의 (c)에 나타난 영역 806과 유사한 형태로 표현된 영역들은 단말이 두 개의 기지국들로부터 지배적 간섭을 받는 영역들을 의미할 수 있다.
기지국 820 및 기지국 830은 영역 806에 위치하는 단말 805에 대해 지배적 간섭을 유발할 수 있다. 이 경우, 기지국 810은 예측된 단말 805의 위치 및 지리적 정보를 이용하여 기지국 820 및 기지국 830을 단말 805에 대해 지배적 간섭을 유발하는 기지국으로 결정할 수 있다.
각 셀의 기지국이 각 구간마다 단말의 위치를 예측한 경우, 각 셀의 기지국들은 각 구간마다 단말의 예측된 위치가 도 8의(a), 도 8의 (b), 또는 도 8의 (c)의 경우에 해당되는 것인지 판단할 수 있다. 그 결과, 각 셀의 기지국들은 특정 시간 동안의 단말에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국을 결정(또는 확인)할 수 있다.
이 후, 각 셀의 기지국들은 상기 방식에 따라 결정된 간섭 정보(또는 단말에 대해 지배적 간섭을 유발하는 기지국에 대한 정보)를 중앙 기지국으로 전송할 수 있다.
상술한 차이점들 중, c) 중앙 기지국이 기지국들로부터 수신한 간섭 정보를 이용하여 각 구간마다 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 것과 관련된 구체적인 내용이 이하 설명된다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 각 구간별 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 방식을 나타낸다. 도 9는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 9를 참고하면, 도 9의 (a)와 같이, 각 셀의 기지국들이 각각 중앙 기지국으로 특정 시간(Δt) 동안 구성된 간섭 정보를 전송하는 경우가 가정된다.
도 9의 (b)는 도 9의 (a)에 나타난 각 셀의 기지국으로부터 전송된 간섭 정보를 나타낸다. 예시적으로, 도 9의 (b)는 셀 902(또는 셀 A)로부터 송신된 간섭 정보, 셀 904(또는 셀 B)로부터 송신된 간섭 정보, 및 셀 906(또는 셀 C)으로부터 송신된 간섭 정보를 나타낸다.
여기에서, 각각의 간섭 정보들은 각 셀이 지원하는 각 단말에 대한 간섭 정보를 의미할 수 있다. 다시 말해, 셀 902로부터 송신된 간섭 정보는 셀 902의 기지국이 지원하는 단말에 대한 간섭 정보를 의미하고, 셀 904로부터 송신된 간섭 정보는 셀 904의 기지국이 지원하는 단말에 대한 간섭 정보를 의미하고, 셀 906으로부터 송신된 간섭 정보는 셀 906의 기지국이 지원하는 단말에 대한 간섭 정보를 의미할 수 있다.
중앙 기지국이 각 셀의 기지국들로부터 간섭 정보를 수신한 후, 중앙 기지국은 수신된 정보들을 통합하여 특정 시간 동안의 구간 별 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
다시 말해, 도 9의 (c)와 같이, 중앙 기지국은 구간 925(또는 t1), 구간 930(또는 t2), ... 구간 935(또는 tn)에 대한 각각의 네트워크 토폴로지 그래프 912(또는 G1), 네트워크 토폴로지 그래프 914(또는 G2), ... 네트워크 토폴로지 그래프 916(또는 Gn)을 구성할 수 있다.
여기에서, t1, t2, ... , tn은 각각 단말들에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국의 구성이 변경된 구간들을 의미할 수 있다. 다시 말해, 단말들에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국의 구성에 따라 각 구간이 나누어질 수 있다.
보다 구체적으로, 도 9의 (b) 및 (c)를 참고하면, 구간 925는 셀 902의 구간 905(또는 tA1), 셀 904의 구간 910(또는 tB1), 및 셀 906의 구간 915(또는 tG1)이 겹치는 구간을 의미할 수 있다.
이에 따라, 중앙 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프 912를 셀 902의 구간 905에서의 간섭 정보(또는 단말에 대한 지배적 간섭을 유발하는 기지국에 대한 정보), 셀 904의 구간 910에서의 간섭 정보, 및 셀 906의 구간 915에서의 간섭 정보를 이용하여 구성할 수 있다.
또한, 구간 930은 셀 902의 구간 905(또는 tA1), 셀 904의 구간 920(또는 tB2), 및 셀 906의 구간 915(또는 tG1)이 겹치는 구간을 의미할 수 있다.
이에 따라, 중앙 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프 914를 셀 902의 구간 905에서의 간섭 정보, 셀 904의 구간 920에서의 간섭 정보, 및 셀 906의 구간 915에서의 간섭 정보를 이용하여 구성할 수 있다.
또한, 상술한 방식을 동일하게 적용하여, 중앙 기지국은 구간 935에 대한 네트워크 토폴로지 그래프 916을 구성할 수 있다.
상술한 방식에 따라, 중앙 기지국은 특정 시간 동안에 포함되는 각 구간별 네트워크 토폴로지들을 구성할 수 있다.
상술한 차이점들 중, d) 중앙 기지국이 미리 설정된 임계 값에 따라 선별된 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 것과 관련된 구체적인 내용이 이하 설명된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 임계 값을 이용하여 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 방식을 나타낸다. 도 10은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 10을 참고하면, 중앙 기지국이 구간 1005(또는 t1)에 대하여 네트워크 토폴로지 그래프 1002(또는 G1), 구간 1010(또는 t2)에 대하여 네트워크 토폴로지 그래프 1004(또는 G2), 및 구간 1015(또는 tn)에 대하여 네트워크 토폴로지 그래프 1002(또는 Gn)를 구성하는 경우가 가정된다.
중앙 기지국은 통합된 네트워크 토폴로지 그래프 1008을 구성하기 위하여 미리 설정된 임계 값을 이용할 수 있다. 이 경우, 중앙 기지국은 미리 설정된 임계 값의 조건을 만족하지 못하는 구간의 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하지 않을 수 있다.
여기에서, 미리 설정된 임계 값은 시간 구간의 길이를 나타내는 값일 수 있다. 예를 들어, 중앙 기지국은 설정된 임계 값보다 짧은 구간으로 판단되는 구간 1010에 대한 네트워크 토폴로지 그래프 1004를 이용하지 않을 수 있다.
보다 구체적으로, 중앙 기지국은 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 결정하기 위하여 2초(second)로 설정된 임계 값을 이용할 수 있다. 이 경우, 중앙 기지국은 통합된 네트워크 토폴로지를 구성할 때 2초 이하의 구간(예: 구간 1010)에 대한 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하지 않는다.
따라서, 상기 임계 값을 조절함에 따라 간섭이 처리되는 정도가 변경될 수 있다. 임계 값이 작게 설정되는 경우, 많은 구간의 네트워크 토폴로지들이 고려되기 때문에, 중앙 기지국이 간섭을 보다 정확하게 처리(또는 제거)할 수 있다. 그러나, 이 경우 많은 수의 간섭 상황이 고려되기 때문에, 중앙 기지국의 오버헤드가 발생될(또는 중앙 기지국의 처리 성능이 저하될) 수 있다.
반면에, 임계 값이 크게 설정되는 경우, 적은 구간의 네트워크 토폴로지들이 고려되기 때문에, 중앙 기지국이 간섭을 보다 불완전하게 처리(또는 제거)할 수 잇다. 그러나, 이 경우 적은 수의 간섭 상황이 고려되기 때문에, 중앙 기지국의 처리 성능(또는 속도)이 향상될 수 있다.
즉, 통합된 네트워크 토폴로지를 구성하기 위해 이용되는 임계 값은 요구되는 간섭의 처리 정도에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 임계 값은 현재 단말의 위치, 예측되는 지리적 정보(예: 통과하게 될 지형 지물), 단말의 네트워크 연결 상태 등에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 단말의 위치의 변화로 인해 네트워크 토폴로지가 매우 빈번하게 변하는 경우에는, 임계 값을 매우 작게 설정하여 모든 구간의 네트워크 토폴로지를 고려하는 것이 타당할 수 있다.
또한, 임계 값의 설정 방식이 특정 조건으로 고정될 수도 있다. 예를 들어, 특정 시간의 구간들 중 가장 긴 구간의 10분의 1의 값으로 임계 값이 설정될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 중앙 기지국이 통합된 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하는 절차를 나타낸다. 도 11은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 11을 참고하면, 중앙 기지국(또는 기지국)이 적어도 하나의 다른 기지국을 제어하는 경우가 가정된다.
상기 중앙 기지국은 제1 기지국으로, 상기 적어도 하나의 다른 기지국 상기 적어도 하나의 제2 기지국으로 표현될 수 있다.
S1105 단계에서, 중앙 기지국은 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 단말에 대한 간섭 정보를 수신할 수 있다.
이 경우, 간섭 정보는 적어도 하나의 다른 기지국이 지원하는 각 단말에 대한 간섭 정보를 포함할 수 있다.
여기에서, 간섭 정보는 단말의 현재 위치를 나타내는 위치 정보, 단말의 움직임 또는 이동 경로와 관련된 이동성 정보, 또는 상기 단말의 속도를 나타내는 속도 정보, 상기 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보(예:교통 상황 정보) 중 적어도 하나에 기반하여 예측된 단말의 위치에 따라 결정될 수 있다.
또한, 간섭 정보는 특정 시간 동안의 각 (세부) 구간별 지배적 간섭을 유발하는 기지국에 대한 정보를 포함할 수 있다. 지배적 간섭을 유발하는 기지국에 대한 정보를 결정하는 방식은 도 8에 대한 부분에서 설명된 방식과 유사하다.
여기에서, 지배적 간섭은 구간별 단말의 예측된 위치 및 적어도 하나의 다른 기지국에 미리 저장된 지리적 정보를 이용하여 결정될 수 있다. 미리 저장된 지리적 정보는 단말과 기지국에 의해 공유될 수 있다.
중앙 기지국이 간섭 정보를 수신한 후, S1110 단계에서, 중앙 기지국은 수신된 간섭 정보를 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 결정할 수 있다.
상기 수신된 간섭 정보를 이용하여 결정된 네트워크 토폴로지 그래프는 앞서 정의한 네트워크 토폴로지 정보를 의미할 수 있다.
즉, 네트워크 토폴로지 정보는 특정 시간 동안 각 세부 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지의 합으로 구성되는 네트워크 토폴로지 (그래프)를 의미한다.
이 경우, 중앙 기지국은 도 9 및 도 10에 대한 부분에서 설명된 방식을 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 결정할 수 있다.
따라서, 중앙 기지국은 특정 시간 동안의 각 구간 별 네트워크 토폴로지 그래프를 결정하고, 결정된 네트워크 토폴로지 그래프와 미리 설정된 임계 값을 이용하여 특정 시간 동안에 이용되는 네트워크 토폴로지 그래프를 결정할 수 있다.
이 경우, 도 9에서 설명된 바와 같이, 각 셀들에 대한 간섭 정보를 구성하는 구간들이 상호간에 겹치는 경우, 중앙 기지국은 겹쳐지는 구간들의 네트워크 토폴로지 그래프를 함께 고려하여 해당 구간의 네트워크 토폴로지를 구성할 수 있다.
여기에서, 중첩되는 구간들의 각각의 길이는 중앙 기지국 및 적어도 하나의 다른 기지국이 지원하는 단말들에 대하여 지배적 간섭을 유발하는 기지국의 변경 여부에 따라 결정될 수 있다.
또한, 도 10에서 설명된 바와 같이, 특정 시간 동안에 이용될 네트워크 토폴로지 그래프를 구성하기 위하여 미리 설정된 임계 값이 이용될 수 있다. 이에 따라, 중앙 기지국에 의한 간섭 처리의 효율성 측면이 고려될 수 있다.
중앙 기지국이 네트워크 토폴로지 그래프를 결정한 후, S1115 단계에서, 중앙 기지국은 적어도 하나의 다른 기지국으로 결정된 네트워크 토폴로지 그래프에 대한 정보를 전송할 수 있다.
이에 따라, 중앙 기지국은 기지국들 간의 간섭을 처리할 수 있으며, 각 기지국들은 단말과 효율적으로(또는 간섭의 영향이 크지 않게) 통신할 수 있다.
구성된 네트워크 토폴로지를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리하는 방법
셀들 간의 간섭을 처리하기 위하여 다양한 알고리즘들이 개발 및/또는 연구되고 있다. 그러나, 기존에 개발된 알고리즘들이 실제 통신 시스템에 적용되기 위해서는 많은 조건(또는 가정)들이 고려될 필요가 있다.
따라서, 기존에 개발된 알고리즘들은 실제 통신 시스템에 적용되기에 부적합하였다.
이에 따라, 본 발명은 셀룰러 네트워크 통신 시스템에 즉시 적용될 수 있는 효율적인 간섭 처리 알고리즘을 제안한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 앞서 설명된 바와 같이 중앙 기지국에서 네트워크 토폴로지가 구성된 경우, 중앙 기지국은 구성된 네트워크 토폴로지를 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭 처리 방법의 동작 순서도를 나타낸다. 도 12는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 12를 참고하면, 본 발명에서 제안하는 간섭 처리 방법은 기지국들을 직교 세트(orthogonal set)로 그룹화하는 단계 1204와 간섭을 정렬(alignment)하는 알고리즘을 적용하는 단계 1206으로 구성될 수 있다.
설명의 편의를 위하여, 도 12에 나타난 동작을 수행하는 주체는 기지국들을 관리하는 중앙 기지국(central base station)으로 지칭될 수 있다.
다만, 도 12에 나타난 동작의 주체가 상기 중앙 기지국으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 단말을 지원하는 기지국들을 관리(또는 제어)하는 중앙 기지국(central base station), 복수의 기지국들 중 하나의 기지국, 또는 기지국들 및/또는 단말들을 관리하는 별도의 제어 장치(예: 중앙 서버(central server)) 등이 도 12에 나타난 간섭 처리를 위한 동작들을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 중앙 기지국은 셀들 간의 간섭을 처리하기 위하여 네트워크 토폴로지 그래프 1202를 이용할 수 있다.
여기에서, 네트워크 토폴로지 그래프 1202는 현재의 단말 정보를 이용하여 구성된 네트워크 토폴로지를 나타내는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 토폴로지 그래프 1202는 도 5에 대한 부분에서 설명된 절차를 이용하여 구성된 네트워크 토폴로지에 대한 정보를 포함할 수 있다.
또는, 네트워크 토폴로지 그래프 1202는 현재의 단말 정보, 단말의 이동성 정보, 또는 단말의 주변 교통 정보 등을 이용하여 구성된 네트워크 토폴로지를 나타내는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 네트워크 토폴로지 그래프 1202는 도 6에 대한 부분에서 설명된 절차를 이용하여 구성된 네트워크 토폴로지에 대한 정보를 포함할 수 있다.
중앙 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프 1202와 그래프 색칠 알고리즘(graph coloring algorithm)을 이용하여 기지국들을 그룹화(단계 1204) 할 수 있다.
여기에서, 중앙 기지국은 그래프 색칠 알고리즘을 이용하여 서로 간섭을 일으키지 않는 기지국들을 그룹으로 형성할 수 있다.
갑섭을 처리하기 위하여 기지국들을 그룹화하는 동작에 대한 내용은 이하 도 13 및 도 14에 대한 부분에서 상세하게 설명된다.
기지국들이 그룹화된 후, 중앙 기지국은 동일한 채널을 이용하는 셀들 간의 간섭을 정렬할 수 있는지 확인(또는 체크)할 수 있다.
여기에서, 간섭을 정렬하는 절차는 단말로 수신되는 신호들을 벡터(vector) 형식으로 표현하여 상기 신호들의 벡터들이 상호 간에 독립적(independent)인지 확인하는 절차를 의미할 수 있다.
이 경우, 중앙 기지국은 기지국들 및/또는 단말들에 대한 목표 신호(desired signal)와 간섭 신호(interference signal)를 구별하여, 프리코더 및 디코더 행렬 1208을 결정할 수 있다.
여기에서, 프리코더 행렬은 각 기지국에서 이용되는 적어도 하나의 프리코더 벡터로 구성되고, 디코더 행렬은 각 기지국이 지원하는 단말에서 이용되는 적어도 하나의 디코더 벡터로 구성된다.
중앙 기지국이 간섭을 정렬하여 각 기지국에서 이용되는 프리코더 및 각 단말에서 이용되는 디코더 행렬(또는 벡터)를 결정하는 내용은 이하 도 15 내지 도 18에 대한 부분에서 상세하게 설명된다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국들을 그룹화하는 방식을 나타낸다. 도 13은 단지 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 13을 참고하면, 무선 통신 시스템에 4개의 셀이 존재하며, 각각의 셀에는 기지국 및 단말이 포함되는 경우가 가정된다. 즉, 무선 통신 시스템에서 기지국 및 단말이 각각 4개인 경우가 가정된다.
도 13의 (a)는 기지국들과 단말들간의 관계를 나타내는 네트워크 토폴로지 그래프를 나타낸다.
여기에서, 기지국 1302는 단말 1310을 지원하고, 기지국 1304는 단말 1312를 지원하고, 기지국 1306은 단말 1314를 지원하고, 기지국 1308은 단말 1316을 지원한다.
여기에서, 각 기지국이 지원하는 단말 이외에 다른 단말로 전송하는 신호(들)은 해당 단말에서 간섭 신호로 분류될 수 있다.
예를 들어, 기지국 1302로부터 단말 1314로 전송되는 신호는 단말 1314에서 간섭 신호로 분류될 수 있다. 다른 예를 들어, 기지국 1306에서 전송되는 신호는 단말 1312 및 단말 1316에서 간섭 신호로 분류될 수 있다.
간섭을 효율적으로 처리하기 위하여, 기지국들 1302, 1304, 1306, 및 1308을 관리하는 중앙 기지국은 서로 간섭을 일으키지 않는 기지국들을 동일한 그룹에 포함시키는 방식을 통해 기지국들 1302, 1304, 1306, 및 1308을 그룹화할 수 있다.
이 경우, 중앙 기지국은 그래프 색칠 알고리즘(coloring algorithm)을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 중앙 기지국은 꼭짓점 색칠 알고리즘(vertex coloring algorithm)을 이용하여 기지국들을 그룹화할 수 있다.
여기에서, 꼭짓점 색칠 알고리즘은 변으로 연결된 두 꼭짓점을 서로 다른 색으로 색칠하는 기법(scheme)을 의미할 수 있다. 이 경우, 이용되는 색의 수는 최소 값이어야 한다.
또한, 꼭짓점 색칠 알고리즘은 노드들 간의 상호 연관성(또는 연관 관계)을 나타내기 위해 이용되는 알고리즘을 의미할 수 있다. 예를 들어, 꼭짓점 색칠 알고리즘은 각 노드를 구성하는 기지국 및 단말의 쌍들 간의 간섭 관계를 나타내기 위해 이용될 수 있다.
이에 따라, 기지국들이 그룹화되는 수(또는 기지국 그룹의 수)는 그룹으로 분류할 수 있는 수들 중에서 최소 값이어야 한다. 다시 말해, 기지국 그룹의 수는 그래프의 인접한 정점이 서로 다른 색을 가지도록 모두 다른 색을 배정하는 경우에 요구되는 최소한의 색을 의미하는 색 수(chromatic number)일 수 있다.
도 13의 (b)는 도 13의 (a)에 나타난 네트워크 토폴로지 그래프에 꼭짓점 색칠 알고리즘이 적용된 예를 나타낸다.
도 13의 (b)에서, 꼭짓점은 상호 간에 간섭으로 분류되지 않는 신호를 송수신하는 기지국과 단말의 조합(또는 쌍(pair))을 의미할 수 있다. 다시 말해, 꼭짓점은 특정 기지국과 상기 특정 기지국이 지원하는 셀 내에 존재하는 단말의 쌍을 의미할 수 있다.
즉, 꼭짓점 1318은 기지국 1302 및 단말 1310의 조합을 의미하고, 꼭짓점 1320은 기지국 1304 및 단말 1312의 조합 의미하고, 꼭짓점 1322는 기지국 1306 및 단말 1314를 의미하고, 꼭짓점 1324는 기지국 1308 및 단말 1314를 의미할 수 있다.
또한, 각 꼭짓점들을 연결하는 선(line)은 꼭짓점에 포함된 기지국들 및/또는 단말들 간의 간섭 관계를 의미할 수 있다.
예를 들어, 꼭짓점 1318은 꼭짓점 1322 및 꼭짓점 1324와 간섭 관계에 있다. 보다 구체적으로, 기지국 1302가 단말 1314로 간섭 신호를 전송하므로 꼭짓점 1318과 꼭짓점 1322가 연결된다. 또한, 단말 1310이 기지국 1308로부터 간섭 신호를 수신하므로 꼭짓점 1318과 꼭짓점 1324가 연결된다.
다른 예를 들어, 꼭짓점 1324는 꼭짓점 1318 및 꼭짓점 1322와 간섭 관계에 있다. 보다 구체적으로, 기지국 1308이 단말 1310으로 간섭 신호를 전송하므로 꼭짓점 1324와 꼭짓점 1318이 연결된다. 또한, 단말 1316이 기지국 1306으로부터 간섭 신호를 수신하므로 꼭짓점 1324와 꼭짓점 1322가 연결된다.
상기 설명된 사항들을 기지국들 1302, 1304, 1306, 및 1308에 모두 적용하면, 기지국들 및/또는 단말들의 간섭 관계는 도 13의 (b)에 나타난 그래프로 표현될 수 있다.
여기에서, 꼭짓점 1318, 꼭짓점 1322, 및 꼭짓점 1324는 각각 다른 색으로 표현되어야 한다.
그러나, 꼭짓점 1320은 오직 꼭짓점 1322와 연결되어 있으므로, 꼭짓점 1320은 꼭짓점 1318 또는 꼭짓점 1324의 색으로 표현될 수 있다.
따라서, 도 13의 (b)를 참고하면, 꼭짓점 1320은 꼭짓점 1318과 동일한 색으로 표현되어 있지만, 다른 실시 예들에서 꼭짓점 1320은 꼭짓점 1324의 색으로 표현될 수도 있다.
중앙 기지국은 도 13의 (b)의 그래프의 꼭짓점들에 칠해진 색에 따라 기지국들을 그룹화할 수 있다.
도 13의 (c)를 참고하면, 꼭짓점 1318에 포함된 기지국 1302와 꼭짓점 1320에 포함된 기지국 1304은 제1 그룹 1326에 포함된다. 여기에서, 제1 그룹 1326에 포함되는 기지국 1302와 기지국 1304는 상호간에 간섭을 일으키지 않는다.
또한, 꼭짓점 1322에 포함된 기지국 1306은 제2 그룹 1328에 포함되고, 꼭짓점 1324에 포함된 기지국 1308은 제3 그룹 1330에 포함된다.
이에 따라, 기지국들 1302, 1304, 1306, 및 1308은 3개의 그룹들로 분류될 수 있다.
도 13에서는 기지국 및 단말의 수가 4개인 경우가 가정되었다. 그러나, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 기지국 및/또는 단말의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기지국들을 그룹화하는 방식을 나타낸다. 도 14는 단지 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 14를 참고하면, 무선 통신 시스템에 7개의 셀이 존재하며, 각각의 셀에는 기지국 및 단말이 포함되는 경우가 가정된다. 즉, 무선 통신 시스템에서 기지국 및 단말이 각각 7개인 경우가 가정된다.
도 14의 (a)를 참고하면, 단말 1402가 지정된 경로를 통해 이동할 것이 예측되는 경우가 가정된다. 다시 말해, 단말 1402의 이동성이 고려되어 네트워크 토폴로지가 구성되는 경우(즉, 상술한 도 6의 절차를 통해 네트워크 토폴로지가 구성되는 경우) 가정된다.
이 경우, 단말 1402를 지원하는 기지국은 저장되어 있는 지형 지물이 표시된 정보(예: 지도) 및/또는 단말의 위치 정보에 대한 데이터베이스(database, DB) 등을 이용하여 단말 1402가 특정 고속도로(highway)를 통과할 것을 예측할 수 있다.
이 후, 상기 기지국은 상기 예측을 통해 생성된 정보를 중앙 기지국으로 전송할 수 있다.
이에 따라, 도 14의 (b)와 같이, 중앙 기지국은 상기 기지국 및 다른 기지국들로부터 수신된 정보를 이용하여 네트워크 토폴로지 그래프를 구성할 수 있다.
네트워크 토폴로지 그래프가 구성된 경우, 중앙 기지국은 도 13에서 설명된 것과 동일한 방식으로(또는 꼭짓점 색칠 알고리즘을 이용하여) 기지국들을 그룹화할 수 있다.
도 14의 (c)와 같이, 기지국들은 제1 그룹 1404, 제2 그룹 1406, 및 제3 그룹 1408로 분류될 수 있다.
여기에서, 제2 그룹 1406에 포함된 기지국들은 상호 간에 간섭을 유발하지 않는다. 또한, 제3 그룹 1408에 포함된 기지국들도 상호 간에 간섭을 유발하지 않는다.
상술한 바와 같이, 중앙 기지국은 동일한 채널을 사용하는 셀들 간의 간섭을 처리하기 위하여 기지국들을 그룹화 할 수 있다. 여기에서, 그룹에 포함되는 기지국들은 서로 간섭을 일으키지 않는, 즉 직교 세트(orthogonal set)를 의미할 수 있다.
중앙 기지국은 기지국들을 그룹화 한 후, 간섭을 정렬시킬 수 있는지 확인한다. 여기에서, 간섭을 정렬하는 절차는 셀 별로 간섭을 확인하는 절차를 의미할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 예시에 따른 중앙 기지국이 간섭을 정렬하는 방식을 나타낸다. 도 15는 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 15를 참고하면, 제1 그룹 1502, 제2 그룹 1504, 및 제3 그룹 1506은 각각 도 13의 제1 그룹 1326, 제2 그룹 1328, 및 제3 그룹 1330에 대응된다.
여기에서, 그룹의 수는 'X(G)'로 표현될 수 있다. 도 15의 경우, 기지국들의 그룹의 수가 3개이므로, X(G)의 값은 3이다.
중앙 기지국은, 간섭을 정렬하기 위하여, 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 각 셀의 단말에서 수신되는 신호가 몇 개의 그룹으로부터 전송되는지를 확인(또는 체크)할 수 있다.
다시 말해, 중앙 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 각 단말이 연결된 기지국 그룹의 수를 확인할 수 있다.
이 경우, 각 셀의 단말은 최대 X(G)개의 그룹으로부터 신호를 수신할 수 있다.
도 15에 나타난 것과 같이, 단말 1508은 제1 그룹 1502 및 제3 그룹 1506으로부터 신호를 수신한다. 따라서, 단말 1508과 연결된 기지국 그룹의 수가 'mA'로 지칭되는 경우, mA의 값은 2이다.
또한, 단말 1510은 제1 그룹 1502 및 제2 그룹 1504로부터 신호를 수신한다. 따라서, 단말 1510과 연결된 기지국 그룹의 수가 'mB'로 지칭되는 경우, mB의 값은 2이다.
또한, 단말 1512는 제1 그룹 1502 및 제2 그룹 1504로부터 신호를 수신한다. 따라서, 단말 1512와 연결된 기지국 그룹의 수가 'mC'로 지칭되는 경우, mC의 값은 2이다. 여기에서, 단말 1512가 제1 그룹 1502에 포함된 두 개의 기지국 모두로부터 신호를 수신하는 점은 mC의 값의 값에 영향을 미치지 않는다.
또한, 단말 1514는 제2 그룹 1504 및 제3 그룹 1506으로부터 신호를 수신한다. 따라서, 단말 1514와 연결된 기지국 그룹의 수가 'mD'로 지칭되는 경우, mD의 값은 2이다.
상술한 절차에 따라 각 셀의 단말이 연결된 기지국들의 수(예: mA, mB, mC, mD)가 확인된 후, 중앙 기지국은 확인된 수들 중에서 가장 큰 값을 결정할 수 있다. 이 경우, 결정된 가장 큰 값은 'm'으로 지칭될 수 있다.
예를 들어, 도 15의 경우, mA, mB, mC, 및 mD의 값이 모두 2이므로, m의 값은 2이다.
중앙 기지국은 각 셀들간의 간섭을 처리하기 위하여, m만큼의 시간 슬롯(time slot)을 이용하는 시간 자원 지시 행렬(time resource indication matrix)를 이용할 수 있다.
여기에서, 상기 시간 자원 지시 행렬은 X(G)개의 행 벡터(row vector)들 중 임의의 m개의 행 벡터들이 선택되었을 때, 선택된 행 벡터들이 상호 간에 선형적으로 독립적인(linearly independent) 행렬을 의미할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시간 자원 지시 행렬의 예를 나타낸다. 도 16은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 16을 참고하면, 상기 시간 자원 지시 행렬은 X(G) x m(열의 수가 'm'인 m 시간 슬롯 1602, 행의 수가 'X(G)'인 X(G) 직교 세트 1604)인 방데르몽드 행렬(Vandermonde matrix)일 수 있다.
여기에서, X(G)는 중앙 기지국에 의해 분류된 기지국 그룹의 수를 의미할 수 있다. 보다 구체적으로, X(G)는 네트워크 토폴로지 그래프에 꼭짓점 색칠 알고리즘을 적용한 경우 필요한 최소의 색의 수를 의미할 수 있다.
따라서, 상기 방데르몽드 행렬의 X(G)개의 행 벡터는 각각 기지국 그룹들에 할당될 수 있다.
이 경우, 할당되는 행 벡터들은 상호 간에 선형적으로 독립적이다. 예를 들어, 제1 그룹에 할당된 행 벡터는 제2 그룹에 할당된 행 벡터의 서브 벡터(sub vector)가 될 수 없다.
또한, m은 각 셀의 단말이 연결된 기지국의 수 중 최대 값을 의미할 수 있다. 다시 말해, 각 셀의 단말은 최대 m개의 기지국으로부터 동시에 신호를 받을 수 있다.
이에 따라, 기지국들이 m개의 시간 슬롯에 대하여 각각 정해진 시간 슬롯을 이용하여 단말로 신호를 전송하면, 단말은 원하는 신호(desired signal)를 명확하게(clearly) 수신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 중앙 기지국은 m개의 요소(element)를 포함하는 X(G)개의 행 벡터들로 구성된 시간 자원 지시 행렬을 이용하여 셀들 간의 간섭을 처리할 수 있다.
중앙 기지국이 상기 결정된 시간 자원 지시 행렬을 이용하여 간섭을 처리하기 위한 프리코더 벡터 및 디코더 벡터를 결정하는 구체적인 과정이 이하 설명된다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 셀들 간 간섭을 표현하는 일 예를 나타낸다. 도 17은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 17을 참고하면, 각각 기지국 및 단말을 포함하는 4개의 셀들 간 간섭을 처리하기 위하여 2개의 시간 슬롯(ime slot)이 이용되는 경우가 가정된다.
이 때, 동일한 그룹으로 형성되어 있는 셀의 기지국들은 동일한 형태의 시간 자원 지시 벡터(time resource indication vector)를 이용할 수 있다. 이는, 동일한 그룹에 포함된 기지국들은 상호 간에 간섭을 유발하지 않기 때문이다.
이와 달리, 다른 그룹들 간에는 상호 간에 간섭이 유발될 수 있으므로, 각 기지국의 그룹 별로 다른 시간 자원 지시 벡터가 할당(또는 이용)되어야 한다.
여기에서, 상기 시간 자원 지시 벡터는 기지국이 단말로 심볼(symbol)을 전송할 때 이용하는 시간 슬롯을 나타내는 벡터를 의미할 수 있다.
또한, 상기 시간 자원 지시 벡터는 도 16에 나타난 방데르몽드 행렬에 포함된 하나의 행 벡터(예: 1 x m 행 벡터)를 의미할 수 있다. 다시 말해, 시간 자원 지시 행렬은 각 그룹들에 할당된 시간 자원 지시 벡터들로 구성될 수 있다.
도 17의 경우, 기지국 1702 및 기지국 1704를 포함하는 제1 그룹은 제1 전송 시간 슬롯 1718을 이용하여 적어도 하나의 단말로 신호(또는 심볼)를 전송한다. 다시 말해, 제1 그룹의 기지국들(기지국 1702 및 기지국 1704)은 시간 자원 지시 벡터 A(XA =[1 0])을 이용하여 신호를 단말로 전송할 수 있다.
이 경우, 기지국 1702에 의해 전송되는 신호는 's1'으로 지칭되고, 기지국 1704에 의해 전송되는 신호는 's2'로 지칭될 수 있다.
또한, 기지국 1706을 포함하는 제2 그룹은 제2 전송 시간 슬롯 1720을 이용하여 적어도 하나의 단말로 신호를 전송한다. 다시 말해, 제2 그룹의 기지국(기지국 1706)은 시간 자원 지시 벡터 B(XB =[0 1])을 이용하여 신호를 단말로 전송할 수 있다.
이 경우, 기지국 1706에 의해 전송되는 신호는 's3'로 지칭될 수 있다.
또한, 기지국 1708을 포함하는 제3 그룹은 제1 전송 시간 슬롯 1718 및 제2 전송 시간 슬롯 1720을 이용하여 적어도 하나의 단말로 신호를 전송할 수 있다. 다시 말해, 제3 그룹의 기지국(기지국 1708)은 시간 자원 지시 벡터 C(XC =[1 1])을 이용하여 신호를 단말로 전송할 수 있다.
이 경우, 기지국 1708에 의해 전송되는 신호는 's4'로 지칭될 수 있다.
상술한 바와 같은 방식을 통해 기지국들이 단말들로 신호를 송신하는 경우, 각 단말은 각 시간 슬롯에서 하나 이상의 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 단말은 목표 신호(desired signal)(또는 해당 단말을 지원하는 셀의 기지국으로부터 송신되는 신호)뿐만 아니라 간섭 신호(interference signal)(또는 해당 단말을 지원하지 않는 셀의 기지국으로부터 송신되는 신호)를 함께 수신할 수 있다.
도 17의 경우, 단말 1710은 제1 수신 시간 슬롯 1722에서 s1 및 s4를 수신하고, 제2 수신 시간 슬롯 1724에서 s4를 수신할 수 있다. 여기에서, s1은 기지국 1702로부터 송신된 목표 신호이고, s4는 기지국 1708로부터 송신된 간섭 신호이다.
또한, 단말 1712는 제1 수신 시간 슬롯 1722에서 s2를 수신하고, 제2 수신 시간 슬롯 1724에서 s3을 수신할 수 있다. 여기에서, s2는 기지국 1704로부터 송신된 목표 신호이고, s3은 기지국 1706으로부터 송신된 간섭 신호이다.
또한, 단말 1714는 제1 수신 시간 슬롯 1722에서 s1 및 s2를 수신하고, 제2 수신 시간 슬롯 1724에서 s3을 수신할 수 있다. 여기에서, s1은 기지국 1702로부터 송신된 간섭 신호이고, s2는 기지국 1704로부터 송신된 간섭 신호이고, s3은 기지국 1706으로부터 송신된 목표 신호이다.
또한, 단말 1716은 제1 수신 시간 슬롯 1722에서 s4를 수신하고, 제2 수신 시간 슬롯 1724에서 s3 및 s4를 수신할 수 있다. 여기에서, s3은 기지국 1706으로부터 송신된 간섭 신호이고, s4는 기지국 1708로부터 송신된 간섭 신호이다.
도 17은 단말에 의해 수신되는 신호가 단순히 문자 형식으로 표현된 예를 나타낸다. 그러나, 단말에 의해 수신되는 신호는 벡터의 형식으로 표현될 수 있다.
이를 통해, 각 단말에서 수신되는 목표 신호와 간섭 신호의 정렬(assignment) 관계가 보다 명확하게 표현될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 셀들 간 간섭을 표현하는 다른 예를 나타낸다. 도 18은 단지 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 18을 참고하면, 각 단말에서 수신되는 신호들은 벡터 형식으로 표현된다. 또한, 그룹화된 기지국들에 할당된 시간 자원 지시 벡터는 상호 간에 선형적으로 독립적인 경우가 가정된다.
또한, 수신되는 신호를 표현하는 화살표들 중에서, 실선(line) 화살표는 목표 신호를 나타내고, 점선(dotted line) 화살표는 간섭 신호를 나타낸다. 이 경우, 각 단말에서 수신되는 신호들은 제1 수신 시간 슬롯 및 제2 수신 시간 슬롯을 통해 수신된 신호들을 의미할 수 있다.
단말 1810은 기지국 1802로부터 XA = [1 0]이 적용된 제1 목표 신호 1818을 수신하고, 기지국 1808로부터 XC = [1 1]이 적용된 제1 간섭 신호 1820을 수신한다. 이 경우, 제1 목표 신호 1818과 제1 간섭 신호 1820은 상호 간에 선형적으로 독립적이다. 다시 말해, 제1 목표 신호 1818은 제1 간섭 신호 1820의 서브 벡터가 될 수 없다.
이에 따라, 단말 1810은 XC의 영 공간(null space)에 포함된 벡터를 수신된 신호들에 적용(또는 이용, 프로젝션(projection))하여 제1 간섭 신호 1820을 제거하고, 제1 목표 신호 1818만을 디코딩(decoding)할 수 있다.
또한, 단말 1812는 기지국 1804로부터 XA = [1 0]이 적용된 제2 목표 신호 1822를 수신하고, 기지국 1806으로부터 XB = [0 1]이 적용된 제2 간섭 신호 1824를 수신한다. 이 경우, 제2 목표 신호 1822와 제2 간섭 신호 1824는 상호 간에 선형적으로 독립적이다. 다시 말해, 제2 목표 신호 1822는 제2 간섭 신호 1824의 서브 벡터가 될 수 없다.
이에 따라, 단말 1812는 XB의 영 공간 벡터를 수신된 신호들에 적용하여 제2 간섭 신호 1824를 제거하고, 제2 목표 신호 1822만을 디코딩할 수 있다.
또한, 단말 1814는 기지국 1806으로부터 XB = [0 1]이 적용된 제3 목표 신호 1826을 수신하고, 기지국 1802 및 기지국 1804로부터 XA = [1 0]이 적용된 제3 간섭 신호들 1828을 수신한다.
여기에서, 제3 간섭 신호들 1828은 정렬된(aligned) 두 개의 간섭 신호를 포함할 수 있다. 상기 두 개의 신호는 동일한 시간 자원 지시 벡터가 적용된 것으로, 그 결과 상기 두 개의 신호는 상호 간에 서브 벡터 관계일 수 있다.
이 경우, 제3 목표 신호 1826과 제3 간섭 신호들 1828은 상호 간에 선형적으로 독립적이다. 다시 말해, 제3 목표 신호 1826은 제3 간섭 신호들 1828의 서브 벡터가 될 수 없다.
이에 따라, 단말 1814는 XA의 영 공간 벡터를 수신된 신호들에 적용하여 제3 간섭 신호들 1828을 제거하고, 제3 목표 신호 1826만을 디코딩할 수 있다.
또한, 단말 1816은 기지국 1806으로부터 XC = [1 1]이 적용된 제4 목표 신호 1830을 수신하고, 기지국 1806으로부터 XB = [0 1]이 적용된 제4 간섭 신호 1832를 수신한다. 이 경우, 제4 목표 신호 1830과 제4 간섭 신호 1832는 상호 간에 선형적으로 독립적이다. 다시 말해, 제4 목표 신호 1830은 제4 간섭 신호 1832의 서브 벡터가 될 수 없다.
이에 따라, 단말 1816은 XB의 영 공간 벡터를 수신된 신호들에 적용하여 제4 간섭 신호 1832를 제거하고, 제4 목표 신호 1830만을 디코딩할 수 있다.
상술한 바와 같이, 각 단말은 간섭을 유발하는 그룹에 적용(또는 할당)되는 시간 자원 지시 벡터의 영 공간 벡터를 이용하여 신호들을 디코딩할 수 있다. 이를 통해, 각 단말은 간섭 신호를 제거(또는 처리)하고 목표 신호만을 디코딩할 수 있다.
따라서, 상술한 절차들에 따라, 중앙 기지국은 셀들 간의 간섭을 처리하기 위하여 각 셀의 기지국에서 이용되는 프리코더(또는 시간 자원 지시 벡터) 벡터 및 각 셀의 단말에서 이용되는 디코더 벡터를 결정할 수 있다.
이 후, 중앙 기지국은 결정된 프리코더 벡터 및 디코더 벡터의 정보를 각 셀의 기지국으로 전송할 수 있다. 이 경우, 중앙 기지국은 X2 인터페이스(interface) 또는 임의의 기지국 간의 연결 경로(path)를 이용할 수 있다.
상기 정보를 수신한 각 기지국들은 각 기지국에 할당된 프리코더를 이용하여 단말로 신호를 전송할 수 있다. 또한, 각 기지국은 지원하는 단말로 해당하는 디코더 벡터의 정보를 전송할 수 있다. 이 경우, 기지국은 상위 계층 시그널링(higher layer signaling) 또는 하향링크 제어 정보(downlink control information, DCI)를 이용할 수 있다.
이 후, 각 단말은 적어도 하나의 기지국으로부터 전송된 신호를 상기 디코더 벡터를 이용하여 디코딩할 수 있다.
상술한 절차들에 따라, 동일한 채널을 이용하는 셀들 간의 간섭이 제거 또는 처리될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 간섭을 처리하기 위한 기지국의 동작 순서도를 나타낸다. 도 19는 단지 설명의 편의를 위한 것으로, 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다.
도 19를 참고하면, 각 셀의 기지국은 각 셀의 커버리지 내의 단말을 지원하고, 중앙 기지국은 하나 이상의 기지국을 제어하는 경우가 가정된다.
여기에서, 도 19에 나타낸 절차는 중앙 기지국에 의해 수행될 수 있다.
S1905 단계에서, 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프에 기반하여 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정할 수 있다.
이 경우, 네트워크 토폴로지 그래프는 제1 기지국 그룹 또는 제2 기지국 그룹 중 적어도 하나가 지원하는 단말의 이동성(mobility) 정보를 이용하여 결정될 수 있다.
또한, 기지국은 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정하기 위하여 꼭짓점 색칠 알고리즘을 이용할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 복수의 기지국들과 복수의 단말들의 쌍(pair)들을 노드(node)로 포함하는 그래프(graph)를 결정하고, 결정된 그래프에 대해 꼭짓점 색칠 알고리즘을 적용하여 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정할 수 있다.
S1910 단계에서, 기지국은 제1 기지국 그룹을 위한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 제2 기지국 그룹을 위한 제2 프리코터 벡터를 결정할 수 있다.
여기에서, 제1 프리코더 벡터는 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이다.
또한, 제1 프리코더 벡터는 제1 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원을 나타내고, 제2 프리코더 벡터는 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원을 나타낼 수 있다.
또한, 기지국은 네트워크 토폴로지 그래프를 이용하여 각 셀들에 포함된 단말이 연결된 기지국 그룹의 수를 결정할 수 있다. 결정된 수들 중 최대 값을 이용하여, 기지국은 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원의 수를 결정할 수 있다. 이 경우, 제1 프리코더 벡터 및 제2 프리코더 벡터는 결정된 시간 자원의 수에 기반하는 시간 자원 지시 행렬(time resource indication matrix)에 포함될 수 있다.
이 경우, 상기 시간 자원 지시 행렬의 행 벡터들은 서로 선형 독립적인 관계에 있다. 이에 따라, 제1 프리코더 벡터 및 제2 프리코더 벡터는 각각 시간 자원 지시 행렬의 행 벡터일 수 있다.
S1915 단계에서, 기지국은 제1 기지국 그룹으로 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하고, 제2 기지국 그룹으로 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송할 수 있다.
여기에서, 제1 디코더 벡터는 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 제2 디코더 벡터는 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함될 수 있다.
또한, 제1 디코더 벡터는 제1 기지국 그룹이 지원하는 적어도 하나의 단말로 전송되고, 제2 디코더 벡터는 제2 기지국 그룹이 지원하는 적어도 하나의 단말로 전송될 수 있다.
본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 20은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 20을 참조하면, 무선 통신 시스템은 네트워크 노드(2010)와 다수의 단말(UE)(2020)을 포함한다.
네트워크 노드(2010)는 프로세서(processor, 2011), 메모리(memory, 2012) 및 통신 모듈(communication module, 2013)을 포함한다. 프로세서(2011)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 유/무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2011)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2012)는 프로세서(2011)와 연결되어, 프로세서(2011)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(2013)은 프로세서(2011)와 연결되어, 유/무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 특히, 네트워크 노드(2010)가 기지국인 경우, 통신 모듈(2013)은 무선 신호를 송/수신하기 위한 RF부(radio frequency unit)을 포함할 수 있다.
단말(2020)은 프로세서(2021), 메모리(2022) 및 통신 모듈(또는 RF부)(2023)을 포함한다. 프로세서(2021)는 앞서 도 1 내지 도 19에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(2021)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(2022)는 프로세서(2021)와 연결되어, 프로세서(2021)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 통신 모듈(2023)는 프로세서(2021)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(2012, 2022)는 프로세서(2011, 2021) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(2011, 2021)와 연결될 수 있다. 또한, 네트워크 노드(2010)(기지국인 경우) 및/또는 단말(2020)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시 예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서 스케줄링 및 간섭 처리 방안은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE/LTE-A 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 간섭을 처리하는 방법에 있어서, 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    네트워크 토폴로지(network topology) 정보에 기반하여, 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정과,
    상기 제1 기지국 그룹에 대한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 상기 제2 기지국 그룹에 대한 제2 프리코더 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 프리코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이며,
    상기 제1 기지국 그룹으로 상기 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하는 과정과, 상기 제2 기지국 그룹으로 상기 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제1 디코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 상기 제2 디코더 벡터는 상기 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함되는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 상기 제1 기지국 그룹과 상기 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정은,
    꼭짓점 색칠 알고리즘(vertex coloring algorithm)을 이용하여 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보를 이용하여, 각 단말이 목표 신호 또는 간섭 신호 중 적어도 하나를 수신하는 기지국 그룹의 수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 기지국 그룹의 수들 중에서 최대 값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 최대 값에 기반하여, 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원(time resource)의 수를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 결정된 시간 자원의 수를 이용하여 시간 자원을 지시(indicate)하는 행렬을 결정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 상기 행렬에 기반하여 결정되는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 각각 상기 행렬을 구성하는 행 벡터(row vector)를 포함하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 다른 기지국으로부터 단말에 대한 간섭 정보를 수신하는 과정과,
    상기 간섭 정보는 상기 단말의 현재 위치(location)를 나타내는 위치 정보, 상기 단말의 이동 경로와 관련된 이동성(mobility) 정보, 상기 단말의 속도를 나타내는 속도 정보 또는 상기 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보 중 적어도 하나에 기반하여 예측되는 상기 단말의 위치에 따라 결정되고,
    상기 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안 세부 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지의 합으로 구성되는 상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 간섭 정보는 상기 특정 시간 동안의 세부 구간별 지배적 간섭(dominant interference)을 유발하는 기지국에 대한 정보를 포함하고,
    상기 지배적 간섭은 상기 세부 구간별 상기 단말의 예측된 위치 및 상기 적어도 하나의 제 2 기지국에 미리 저장된 지리적 정보를 이용하여 결정되는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정은,
    상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지 및 미리 설정된 임계 값(threshold value)을 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지는,
    상기 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 수신된 상기 간섭 정보 간에 중첩되는(overlapped) 구간들을 결정하는 과정과,
    상기 중첩된 구간들에 대한 간섭 정보를 이용하여, 상기 중첩되는 구간들에 대한 각각의 네트워크 토폴로지를 설정하여 상기 세부 구간 별 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정은,
    상기 특정 시간 동안의 각 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값인지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단에 따라, 특정 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값을 갖는 적어도 하나의 세부 구간에 대한 적어도 하나의 네트워크 토폴로지를 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 포함하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 단말의 간섭 정보를 이용하여 스케쥴링을 수행하는 방법에 있어서, 제 1 기지국에 의해 수행되는 방법은,
    적어도 하나의 제 2 기지국으로부터 상기 단말에 대한 간섭 정보를 수신하는 과정과,
    상기 간섭 정보는 상기 단말의 현재 위치(location)를 나타내는 위치 정보, 상기 단말의 이동 경로와 관련된 이동성(mobility) 정보, 상기 단말의 속도를 나타내는 속도 정보 또는 상기 단말의 주변 환경과 관련된 주변 상황 정보 중 적어도 하나에 기반하여 예측되는 상기 단말의 위치에 따라 결정되고,
    상기 수신된 간섭 정보를 이용하여 특정 시간 동안 세부 구간 별로 결정되는 각 네트워크 토폴로지의 합으로 구성되는 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정과,
    상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보에 기반하여 스케쥴된 자원 정보를 상기 적어도 하나의 제 2 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 간섭 정보는 상기 특정 시간 동안의 세부 구간별 지배적 간섭(dominant interference)을 유발하는 기지국에 대한 정보를 포함하고,
    상기 지배적 간섭은 상기 세부 구간별 상기 단말의 예측된 위치 및 상기 적어도 하나의 제 2 기지국에 미리 저장된 지리적 정보를 이용하여 결정되는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정은,
    상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지 및 미리 설정된 임계 값(threshold value)을 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 세부 구간 별로 결정되는 네트워크 토폴로지는,
    상기 적어도 하나의 다른 기지국으로부터 수신된 상기 간섭 정보 간에 중첩되는(overlapped) 구간들을 결정하는 과정과,
    상기 중첩된 구간들에 대한 간섭 정보를 이용하여, 상기 중첩되는 구간들에 대한 각각의 네트워크 토폴로지를 설정하여 상기 세부 구간 별 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지를 결정하는 과정은,
    상기 특정 시간 동안의 각 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값인지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단에 따라, 특정 세부 구간의 길이가 상기 미리 설정된 임계 값보다 큰 값을 갖는 적어도 하나의 세부 구간에 대한 적어도 하나의 네트워크 토폴로지를 이용하여, 상기 특정 시간 동안에 이용할 네트워크 토폴로지 정보를 설정하는 과정을 포함하는 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보에 기반하여, 상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 제1 기지국 그룹 및 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정과,
    상기 제1 기지국 그룹에 대한 제1 프리코더 벡터(precoder vector) 및 상기 제2 기지국 그룹에 대한 제2 프리코더 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 프리코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터와 선형 독립적(linearly independent)이며,
    상기 제1 기지국 그룹으로 상기 제1 프리코더 벡터 및 제1 디코더 벡터(decoder vector)를 전송하는 과정과, 상기 제2 기지국 그룹으로 상기 제2 프리코더 벡터 및 제2 디코더 벡터를 전송하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제1 디코더 벡터는 상기 제2 프리코더 벡터의 영 공간(null space)에 포함되고, 상기 제2 디코더 벡터는 상기 제1 프리코더 벡터의 영 공간에 포함되는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제1 기지국 및 상기 적어도 하나의 제2 기지국을 상기 제1 기지국 그룹과 상기 제2 기지국 그룹으로 결정하는 과정은,
    꼭짓점 색칠 알고리즘(vertex coloring algorithm)을 이용하여 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 설정된 네트워크 토폴로지 정보를 이용하여, 각 단말이 연결되어 있는 기지국 그룹의 수를 결정하는 과정과,
    상기 결정된 기지국 그룹의 수들 중에서 최대 값을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 최대 값에 기반하여, 상기 제1 기지국 그룹 및 상기 제2 기지국 그룹의 신호 전송에 이용되는 시간 자원(time resource)의 수를 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 결정된 시간 자원의 수를 이용하여 시간 자원을 지시하는 행렬을 결정하는 과정을 더 포함하고,
    상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 상기 행렬에 기반하여 결정되는 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제1 프리코더 벡터 및 상기 제2 프리코더 벡터는 각각 상기 행렬을 구성하는 행 벡터(row vector)를 포함하는 방법.
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