| 1 |
1
무선 백홀(backhaul)을 운용하는 방법에 있어서,MC 기지국이 자신과 SMC들과의 공간 상관도 및 시간 상관도를 기반으로 백홀 링크의 전송 주파수 효율을 최대화하도록 상기 SMC들에게 백홀 전송 자원을 할당하는 단계;상기 MC 기지국이 자신과 상기 SMC들과의 공간 상관도 변화 및 시간 상관도 변화를 주기적으로 추정하여 상기 SMC들에게 할당된 백홀 전송 자원을 갱신하는 단계; 및상기 MC 기지국이 상기 SMC들의 이동성에 따른 채널 변화를 고려하여 신호 대 누수간섭 및 잡음 비(signal-to-leakage-plus-noise ratio)를 최대화하도록 백홀 신호를 생성하여 상기 SMC들에게 전송하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 2 |
2
제1항에 있어서,상기 MC 기지국이 자신과 SMC들과의 공간 상관도 및 시간 상관도를 기반으로 백홀 링크의 전송 주파수 효율을 최대화하도록 상기 SMC들에게 백홀 전송 자원을 할당하는 단계는,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도 및 상기 시간 상관도를 기반으로 가용한 백홀 전송 자원의 전송 주파수 효율을 추정하는 단계; 및상기 MC 기지국이 상기 추정된 전송 주파수 효율을 최대화하는 SMC들에게 상기 백홀 전송 자원을 할당하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 3 |
3
제2항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도 및 상기 시간 상관도를 기반으로 무선 백홀 전송의 전송 주파수 효율을 추정하는 단계는,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도를 기반으로 백홀 신호 전송으로 발생하는 간섭을 평균적으로 최소화하는 다중 전송 빔의 가중치를 결정하는 단계;상기 MC 기지국이 상기 결정된 다중 전송 빔의 가중치를 기반으로 상기 시간 상관도가 근사적으로 0과 1인 경우의 전송 주파수 효율을 추정하는 단계; 및상기 추정된 시간 상관도가 근사적으로 0과 1인 SMC k의 전송 주파수 효율을 각각 ,이라 할 때, 상기 MC 기지국이 자신과 SMC k의 시간 상관도가 주어진 임계값 이하일 경우 , 이상일 경우 로 전송 주파수 효율을 추정하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 4 |
4
제3항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도를 기반으로 백홀 신호 전송으로 발생하는 간섭을 평균적으로 최소화하는 다중 전송 빔의 가중치를 결정하는 단계는,상기 MC 기지국이 SMC k에게 전송하는 백홀 신호로 인해 다른 SMC들에게 발생되는 간섭을 평균적으로 최소화하도록 다중 전송 빔의 가중치를 상기 공간 상관도를 기반으로 결정하는 단계; 및상기 MC 기지국이, 와 를 각각 SMC k를 제외한 나머지 SMC들과 상기 MC 기지국과의 공간 상관도들의 합의 고유방향 및 고유값 행렬, 를 상기 의 크기가 0에 가까운 고유값들에 대응하는 고유방향들의 행렬, 를 SMC 안테나 수, 를 SMC 수, 를 백색 잡음 크기, 를 상기 MC 기지국의 송신 전력, 를 행렬 의 첫번째부터 번째 열벡터들로 이루어진 행렬이라 하고, 의 대각성분들이 크기가 큰 순으로 정렬되어 있다고 가정할 때, MMSE(minimum mean-square error) 전송 기법을 사용하는 경우 SMC k의 다중 전송 빔의 가중치를 로 결정하고, ZF(zero-forcing) 전송 기법을 사용하는 경우 SMC k의 다중 전송 빔의 가중치를 로 결정하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 5 |
5
제2항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 추정된 전송 주파수 효율을 최대화하는 SMC들에게 상기 백홀 전송 자원을 할당하는 단계는,상기 MC 기지국이, 상기 백홀 전송 자원을 할당 받은 SMC가 없는 경우에는 상기 백홀 전송 자원을 사용할 때 전송 주파수 효율을 가장 크게 하는 SMC에게 상기 백홀 전송 자원을 할당하는 단계;상기 MC 기지국이, 상기 백홀 전송 자원을 할당 받은 SMC들이 있는 경우에는 상기 백홀 전송 자원을 상기 SMC들과 동시에 할당 받을 때 상기 전송 주파수 효율을 가장 크게 증가시키는 SMC에게 상기 백홀 전송 자원을 할당하는 단계; 및상기 MC 기지국이 전송 주파수 효율을 증가시키는 SMC가 존재하지 않을 때까지 상기 과정을 반복하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 6 |
6
제1항에 있어서,상기 MC 기지국이 자신과 상기 SMC들과의 공간 상관도 변화 및 시간 상관도 변화를 주기적으로 추정하여 상기 SMC들에게 할당된 백홀 전송 자원을 갱신하는 단계는,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도의 동질성(coherence)이 유지될 수 있는 최대 시간 간격보다 같거나 작은 값을 주기로 하여 공간 상관도를 추정하고, 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향(eigen-direction)들을 상기 SMC들의 전송 빔 개수를 고려하여 추정하는 단계;상기 MC 기지국이 순시 채널 정보의 추정 주기에 맞추어 상기 시간 상관도를 추정하고, 상기 시간 상관도의 변화에 따른 백홀 링크의 전송 주파수 효율의 변화율을 고려하여 상기 추정된 시간 상관도를 양자화하는 단계; 및상기 MC 기지국이 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도가 변한 SMC가 존재하는 경우, 상기 SMC의 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도의 변화로 인하여 백홀 신호 전송 성능이 변하는 SMC들의 할당된 백홀 전송 자원을 갱신하는 단계를 포함하는 무선 백홀 방법
|
| 7 |
7
제6항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도의 동질성(coherence)이 유지될 수 있는 최대 시간 간격보다 같거나 작은 값의 주기에 맞추어 공간 상관도를 추정하고, 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향(eigen-direction)들을 상기 SMC들의 전송 빔 개수를 고려하여 추정하는 단계는,상기 MC 기지국이 자신과 상기 SMC들과의 상기 공간 상관도의 주요한 고유방향 개수 을 백홀 신호의 평균 전송 빔 개수로 결정하는 단계; 및SMC k의 추정된 공간 상관도 행렬을 , SMC들의 공간 상관도 행렬을 근사적으로 대각화하는 행렬을 라 할 때, 상기 MC 기지국이 자신과 SMC k와의 공간 상관도의 주요한 고유방향들을 의 상기 개의 가장 큰 대각 성분에 대응하는 상기 의 열벡터들의 색인들로 이루어진 집합으로 결정하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 8 |
8
제6항에 있어서,상기 MC 기지국이 순시 채널 정보의 추정 주기에 맞추어 상기 시간 상관도를 추정하고, 상기 시간 상관도의 변화에 따른 백홀 링크의 전송 주파수 효율의 변화율을 고려하여 상기 추정된 시간 상관도를 양자화하는 단계는,를 0차 제1종 베셀 함수, 를 SMC k의 이동속도, 를 캐리어 주파수(carrier frequency), 를 상기 MC 기지국의 백홀 채널 추정 시점으로부터 백홀 신호 전송까지의 지연시간,를 빛의 속도라 할 때, 상기 MC 기지국이 자신과 SMC k와의 시간 상관도를 로 추정하는 단계;상기 MC 기지국이 상기 시간 상관도의 변화에 따른 백홀 링크의 전송 주파수 효율의 변화율을 고려하여 상기 추정된 시간 상관도를 양자화하기 위한 코드북 으로 생성하는 단계; 및상기 MC 기지국이 상기 추정된 시간 상관도를 상기 결정된 코드북 에 속한 원소 중 가장 가까운 원소로 양자화하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 9 |
9
제8항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 시간 상관도의 변화에 따른 백홀 링크의 전송 주파수 효율의 변화율을 고려하여 상기 추정된 시간 상관도를 양자화하기 위한 코드북 으로 생성하는 단계는, 상기 MC 기지국이 자신과 SMC k와의 시간 상관도가 일 때 추정된 전송 주파수 효율을 라 하고, 임의의 코드북 에 속한 임의의 코드 가 를 만족하며, 상기 의 코드들이 크기가 작은 순으로 정렬되어 있다고 가정할 때, 임의의 연속된 코드 에 대하여, 상기 시간 상관도가 에서 로 변할 때의 전송 주파수 효율의 변화율 가 주어진 임계값보다 작으면서, 코드북의 크기를 최소화하는 상기 코드북 를 상기 추정된 시간 상관도를 양자화하기 위한 코드북으로 생성하는 단계; 및 상기 MC 기지국이 상기 공간 상관도의 추정 주기에 맞추어 상기 코드북 를 갱신하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 10 |
10
제6항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도가 변한 SMC가 존재하는 경우, 상기 SMC의 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도 변화로 인하여 백홀 신호 전송 성능이 변하는 SMC들의 백홀 전송 자원을 갱신하는 단계는,상기 MC 기지국이 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도가 변한 SMC들 및, 상기 추정된 공간 상관도의 주요한 고유방향이나 상기 양자화된 시간 상관도가 변한 SMC들과 평균적으로 채널이 직교하지 않는 SMC들의 할당된 백홀 전송 자원을 갱신하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 11 |
11
제1항에 있어서,상기 MC 기지국이 SMC들의 이동성에 따른 채널 변화를 고려하여 신호 대 누수간섭 및 잡음 비(signal-to-leakage-plus-noise ratio)를 최대화하는 전송 빔을 생성하여 SMC들에게 신호를 전송하는 단계는,상기 MC 기지국이, 자신과 SMC k와의 백홀 채널의 순시 채널 정보를 , 공간 상관도 행렬을 , 시간 상관도를 라 할 때, SMC k에게 전송하는 백홀 신호로 인해 다른 SMC에게 야기시키는 간섭 채널의 공분산(covariance) 행렬을 상기 SMC들의 채널 변화에 따라 로 추정하는 단계;상기 MC 기지국이 상기 간섭 채널의 누수간섭을 최소화하는 빔 가중치 를 상기 공분산 행렬 를 기반으로 결정하는 단계;상기 MC 기지국이 SMC k의 유효(effective) 전송 채널 의 공분산을 상기 SMC의 채널 변화를 고려하여 로 추정하는 단계;상기 MC 기지국이 상기 유효 전송 채널에서의 전송 주파수 효율을 최대화하는 빔 가중치 를 상기 유효 전송 채널의 공분산 의 고유방향으로 결정하는 단계; 및 상기 MC 기지국이, 와 를 각각 상용의 전력 분배 방법에 의해 결정된 SMC k의 전송 빔 개수와 전력 분배 행렬이라 할 때, 상기 신호 대 누수간섭 및 잡음 비를 최대화하도록 SMC k의 전송 빔 가중치를 로 결정하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
| 12 |
12
제 11 항에 있어서,상기 MC 기지국이 상기 간섭 채널의 누수간섭을 최소화하는 빔 가중치 를 상기 공분산 행렬 를 기반으로 결정하는 단계는, 상기 MC 기지국이, 및 를 상기 공분산 행렬 의 고유방향 및 고유값 행렬, 를 상기 공분산 행렬 의 크기가 0에 가까운 고유값들에 대응하는 고유방향들의 행렬이라 할 때, MMSE 전송 기법을 사용하는 경우 상기 간섭 채널의 누수간섭을 최소화하는 빔 가중치를로 결정하고, ZF 전송 기법을 사용하는 경우 상기 간섭 채널의 누수간섭을 최소화하는 빔 가중치를 으로 결정하는 단계를 포함하는 무선 백홀 운용 방법
|
