KR102164972B1 - Method and apparatus for opportunistic interference alignment in multi-user multi-input multi-output transmission - Google Patents
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Abstract
MU-MIMO 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 장치가 개시된다. 기회적 간접 정렬 방법은 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계, 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계, 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계, 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.Disclosed is a method and apparatus for opportunistic interference alignment in MU-MIMO transmission. The opportunistic indirect alignment method includes broadcasting a random beam, receiving feedback information determined based on the random beam from a terminal device, and at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information. Selecting, adjusting transmission power based on the feedback information; And transmitting data to the at least one selected terminal device based on the adjusted transmission power.
Description
아래의 설명은 WLAN에서의 기회적 간섭 정렬 방법 및 전송 전력 제어 기술에 관한 것이다.The following description relates to an opportunistic interference alignment method and transmission power control technology in WLAN.
근거리 통신망인 랜(LAN, Local Area Network)은 크게 유선 랜과 무선 랜으로 나누어진다. 무선 랜은 케이블을 사용하지 않고 전파를 이용하여 네트워크 상에서 통신을 수행하는 방식이다. 무선 랜의 등장은 케이블링으로 인한 설치, 유지보수, 이동의 어려움을 해소하기 위한 대안으로 대두되었으며, 이동 사용자의 증가로 인해 그 필요성이 점점 늘어나고 있는 추세이다.LAN (Local Area Network), a local area network, is largely divided into wired LAN and wireless LAN. Wireless LAN is a method of performing communication on a network using radio waves without using a cable. The emergence of wireless LAN has emerged as an alternative to solve the difficulties of installation, maintenance, and movement due to cabling, and the necessity is increasing due to the increase of mobile users.
무선 랜의 구성은 액세스 포인트(Access Point, 이하 "AP"라 칭한다)와 단말 장치(Station, STA)로 이루어진다. AP는 전송거리 이내의 무선 랜 사용자들이 인터넷 접속 및 네트워크를 이용할 수 있도록 전파를 보내는 장비로서 휴대폰의 기지국 또는 유선 네트워크의 허브와 같은 역할을 한다. ISP(Internet Service Provider)에서 제공하는 무선초고속인터넷 서비스 역시 서비스 지역 내에 AP라는 장비가 이미 설치되어 있다.The configuration of the wireless LAN consists of an access point ("AP") and a terminal device (Station, STA). The AP is a device that transmits radio waves so that wireless LAN users within the transmission distance can access the Internet and use the network, and acts as a base station of a mobile phone or a hub of a wired network. In the wireless high-speed Internet service provided by ISP (Internet Service Provider), AP equipment is already installed in the service area.
단말은 무선네트워크 통신을 수행하기 위해서 무선 랜 카드 등을 장착하고 있어야 하며, PC(노트북 포함), 셀룰러 폰 또는 PDA 등이 있다.The terminal must be equipped with a wireless LAN card or the like in order to perform wireless network communication, and may include a PC (including a laptop), a cellular phone, or a PDA.
오늘날 가장 많이 사용되는 무선 랜 표준은 IEEE 802.11인데, IEEE 802.11 표준에는 무선 랜을 구성하는 물리 계층과 매체 접근 제어(Medium Access Control)에 관한 규정이 정의되어 있다.The most widely used wireless LAN standard today is IEEE 802.11, and the IEEE 802.11 standard defines regulations on the physical layer and medium access control constituting the wireless LAN.
매체 접근 제어 계층은 공유 매체를 사용하는 단말 또는 장치가 매체를 이용/접근할 때 준수해야 할 순서(order)와 규칙을 정의함으로써 효율적으로 매체의 용량을 이용하게 만든다. The media access control layer makes efficient use of media capacity by defining an order and rules to be followed when a terminal or device using a shared media uses/accesses the media.
IEEE 802.11 네트워크의 기본 구성 블록은 기본 서비스 셋(Basic Service Set, 이하 "BSS"라 칭한다)이다. IEEE 802.11 네트워크에는 BSS 내에 있는 단말들이 서로 간에 직접 통신을 수행하는 독립 네트워크(Independent BSS)와 단말이 BSS 내외의 단말과 통신을 수행하는 과정에서 AP가 개입되는 인프라스트럭처 네트워크(Infrastructure BSS)와 BSS와 BSS를 연결함으로써 서비스영역을 확장시키는 확장 서비스 셋(Extended Service Set)이 있다.The basic building block of the IEEE 802.11 network is a basic service set (hereinafter referred to as "BSS"). The IEEE 802.11 network includes an independent BSS, in which terminals within the BSS communicate directly with each other, and an infrastructure network (Infrastructure BSS) and BSS in which an AP intervenes in the process of communicating with terminals within and outside the BSS. There is an extended service set that extends the service area by connecting the BSS.
일반적으로 IEEE 802.11 기반 무선 랜(Wireless LAN) 시스템은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 기반으로 매체에 접근하며 각 AP(Access Point)가 서로 독립적으로 동작한다. 즉, 무선 랜 시스템은 별도의 장치에 의해서 채널을 할당하는 방식이 아니며 AP가 Power ON할 때 운용자 또는 채널 할당 알고리즘에 의해 각 AP가 독립적으로 채널을 선택한다. 따라서 많은 무선 랜 시스템이 존재하는 상황에서는 각 BSS에서 사용하는 채널이 중복될 가능성이 많다. 채널이 중복되면 인접한 BSS간에 간섭이 발생하게 된다. In general, an IEEE 802.11-based wireless LAN system accesses a medium based on a CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) method, and each AP (Access Point) operates independently of each other. In other words, the wireless LAN system does not allocate a channel by a separate device, and each AP independently selects a channel by an operator or a channel allocation algorithm when the AP is powered on. Therefore, in a situation where many wireless LAN systems exist, there is a high possibility that the channels used by each BSS will overlap. When the channels overlap, interference occurs between adjacent BSSs.
동일한 BSS 내에 속한 WLAN 통신 장치들이 규칙에 따라 통신을 하고 있는 상태에서 동일한 BSS 내에 속하지 않는 전파 방사 장치들이 충분히 영향을 미칠 수 있는 근거리에서 규칙에 관계없이 전파를 방사하고 있다면 WLAN 통신 장치들은 통신에 장애를 받게 된다.If WLAN communication devices belonging to the same BSS are communicating according to the rules and radiating radio waves irrespective of the rules at a short distance where radio wave emitting devices that do not belong to the same BSS can sufficiently affect, WLAN communication devices will interfere with communication. You will receive.
기존의 간섭 환경 무선랜 네트워크에서는 CSMA을 이용하여 서로 간의 간섭을 회피하는 방식을 적용하였다. 하지만 CSMA 방식의 프로토콜에서는 전체 네트워크의 degrees-of-freedom(DoF)이 AP의 안테나 개수에 국한되게 된다.In the existing interference environment WLAN network, a method of avoiding mutual interference by using CSMA was applied. However, in the CSMA protocol, degrees-of-freedom (DoF) of the entire network is limited to the number of antennas of the AP.
일실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계; 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계; 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계; 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및 상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.An opportunistic transmission method according to an embodiment includes: broadcasting a random beam; Receiving feedback information determined based on the random beam from a terminal device; Selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information; Adjusting transmission power based on the feedback information; And transmitting data to the at least one selected terminal device based on the adjusted transmission power.
일실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.The opportunistic transmission method according to an embodiment may include transmitting a message indicating the start of MU-MIMO communication when selection of a terminal device for all subchannels or all streams is completed.
다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 단계; 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계; 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 복수의 단말 장치들로부터 수신하는 단계; 및 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계를 포함할 수 있다.An opportunistic transmission method according to another embodiment includes the steps of dividing an entire frequency band into a plurality of subchannels; Broadcasting a random beam for each subchannel; Receiving feedback information determined based on the random beam from a plurality of terminal devices; And selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information for each sub-channel.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계; 상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 단계; 및 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.An opportunistic transmission method according to another embodiment includes: when receiving a random beam from an access point, generating feedback information based on the random beam; Setting a waiting time based on the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information; And when feedback information is not received from another terminal device included in the service range of the access point during the waiting time, transmitting the generated feedback information to the access point.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 상기 대기 시간 동안 상기 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The opportunistic transmission method according to another embodiment may further include resetting the waiting time to infinity when feedback information is received from the other terminal device during the waiting time.
또 다른 실시예에 따른 기회적 전송 방법은, 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 메시지는 상기 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 재설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the opportunistic transmission method according to another embodiment, when a message indicating that the access point has received feedback information from at least one terminal device is received from the access point during the waiting time, the waiting time is infinite. It may further include the step of resetting to.
일실시예에 따른 액세스 포인트는, 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 통신부; 상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단말 장치 선택부; 및 상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 전송 전력 조절부를 포함할 수 있다.An access point according to an embodiment includes: a communication unit for broadcasting a random beam and receiving feedback information determined based on the random beam from a terminal device; A terminal device selection unit for selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information; And a transmission power adjusting unit that adjusts transmission power based on the feedback information.
일실시예에 따른 액세스 포인트는, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 주파수 밴드 분할부를 더 포함할 수 있고, 상기 단말 장치 선택부는 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다.The access point according to an embodiment may further include a frequency band dividing unit for dividing the entire frequency band into a plurality of sub-channels, and the terminal device selection unit may further include the terminal device based on the feedback information for each sub-channel. Among them, at least one terminal device to transmit data may be selected.
일실시예에 따른 단말 장치는, 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 피드백 정보 생성부; 상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 대기 시간 설정부; 및 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 통신부를 포함할 수 있다.A terminal device according to an embodiment includes: a feedback information generator configured to generate feedback information based on the random beam when receiving a random beam from an access point; A waiting time setting unit for setting a waiting time based on the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information; And a communication unit that transmits the generated feedback information to the access point when feedback information is not received from another terminal device included in the service range of the access point during the waiting time.
도 1은 일실시예에 따른 무선 랜의 간섭 환경의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 일실시예에 따른 액세스 포인트의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일실시예에 따른 단말 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 일실시예에 따른 IEEE 802.11ac의 채널 사용 범위를 도시한 도면이다.
도 5은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬 방법의 전체적인 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬의 프로토콜을 도시한 도면이다.
도 7은 일실시예에 따른 피드백을 포함하는 CTS(clear to send) 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일실시예에 따른 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 9는 일실시예에 따른 단말 장치에 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 10은 일실시예에 따른 SINR 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일실시예에 따른 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of an interference environment of a wireless LAN according to an embodiment.
2 is a diagram showing a detailed configuration of an access point according to an embodiment.
3 is a diagram showing a detailed configuration of a terminal device according to an embodiment.
4 is a diagram showing a channel use range of IEEE 802.11ac according to an embodiment.
5 is a flowchart illustrating the overall operation of a method for opportunistic interference alignment according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating a protocol for opportunistic interference alignment according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a method of transmitting a clear to send (CTS) message including feedback according to an embodiment.
8 is a flowchart illustrating an operation of an opportunistic interference alignment method performed by an access point according to an embodiment.
9 is a flowchart illustrating an operation of an opportunistic interference alignment method performed in a terminal device according to an embodiment.
10 is a diagram for explaining a method of controlling transmission power based on SINR according to an embodiment.
11 is a diagram for describing a method for controlling transmission power based on LIF according to an embodiment.
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. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description to be disclosed hereinafter together with the accompanying drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention, and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced. The following detailed description includes specific details to provide a thorough understanding of the present invention. However, one of ordinary skill in the art appreciates that the invention may be practiced without these specific details.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.The following embodiments are a combination of components and features of the present invention in a predetermined form. Each component or feature may be considered optional unless otherwise explicitly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. In addition, some components and/or features may be combined to constitute an embodiment of the present invention. The order of operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of one embodiment may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments.
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.Specific terms used in the following description are provided to aid understanding of the present invention, and the use of these specific terms may be changed in other forms without departing from the technical spirit of the present invention.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.In some cases, in order to avoid obscuring the concept of the present invention, well-known structures and devices are omitted, or are shown in block diagram form centering on core functions of each structure and device. In addition, the same components will be described with the same reference numerals throughout the present specification.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 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. Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system, and 3GPP2 system, which are radio access systems. That is, among the embodiments of the present invention, steps or parts not described in order to clearly reveal the technical idea of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in this document can be described by the standard document.
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) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 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. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.11 시스템을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.The following technologies are 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), etc. It can be used in a variety of wireless access systems. CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000. TDMA may be implemented with radio technologies such as Global System for Mobile communications (GSM)/General Packet Radio Service (GPRS)/Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE). OFDMA may be implemented with a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, and E-UTRA (Evolved UTRA). For clarity, the following description focuses on the IEEE 802.11 system, but the technical idea of the present invention is not limited thereto.
WLAN에서 간섭 정렬(Interference Alignment; IA)을 이용할 경우, 간섭 네트워크의 각 수신단이 받는 간섭 신호들을 제한된 차원(dimension)을 갖는 공간에 맵핑(mapping)함으로써 전체 네트워크 상의 DoF(degrees-of-freedom)를 간섭 액세스 포인트(Access Point; AP)의 개수에 비례하여 증가시킬 수 있고, 최종적으로는 네트워크 환경의 전송률(sum-rate)을 증가시킬 수 있다.When using Interference Alignment (IA) in WLAN, degrees-of-freedom (DoF) over the entire network is achieved by mapping the interfering signals received by each receiving end of the interfering network into a space having a limited dimension. It can be increased in proportion to the number of interfering access points (APs), and finally, the sum-rate of the network environment can be increased.
간섭 정렬은 다양한 다이버시티(diversity) 측면을 이용하여 구현될 수 있다. 간섭 정렬 중 기회적 간섭 정렬(Opportunistic Interference Alignment; OIA) 방법에서는, 멀티유저 다이버시티(multiuser diversity)를 이용하여 많은 단말 장치들 중에서 가장 간섭이 잘 정렬되어 있는 단말 장치에 전송의 기회를 제공하는 것에 의해 전체 네트워크의 DoF를 향상시킬 수 있다. 기회적 간섭 정렬은 우선순위가 높은 단말 장치의 신호에 우선순위가 낮은 단말 장치의 간섭 신호가 영향을 주지 않도록 정렬시켜서 송신하는 방법이다. 기회적 간섭 정렬의 경우, 가장 간섭이 잘 정렬되는 단말 장치만 찾으면 되기 때문에 프로토콜의 설계 방법에 따라 적은 피드백 오버헤드(feedback overhead)만을 가지고도 간섭 정렬을 구현할 수 있다.Interference alignment can be implemented using various aspects of diversity. In the Opportunistic Interference Alignment (OIA) method of interference alignment, the use of multiuser diversity is used to provide a transmission opportunity to the terminal devices with the best interference alignment among many terminal devices. Thus, the DoF of the entire network can be improved. Opportunistic interference alignment is a method of aligning and transmitting a signal of a terminal device having a high priority so that an interference signal of a terminal device having a low priority does not affect the signal. In the case of opportunistic interference alignment, since only the terminal devices with the best interference alignment need to be found, interference alignment can be implemented with only a small feedback overhead according to a protocol design method.
이하에서는 설명의 편의를 위해 다음과 같은 사항을 가정한다. 하지만, 본 발명의 범위가 아래의 가정들에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.Hereinafter, for convenience of explanation, the following items are assumed. However, the scope of the present invention should not be construed as limited by the following assumptions.
(i) 액세스 포인트(Access Point; AP)와 단말 장치(또는 스테이션(Station; STA)) 간의 채널은 상향 링크(uplink) 및 하향 링크(downlink)에 대해 동일하다고 가정한다. 즉, 채널 상호성(channel reciprocity)이 있다고 가정한다.(i) It is assumed that the channel between an access point (AP) and a terminal device (or a station (STA)) is the same for an uplink and a downlink. That is, it is assumed that there is channel reciprocity.
(ii) 송신 기회를 얻은 각 단말 장치는 동일 시간에 AP로부터 하나의 심볼 스트림(symbol stream)을 서비스 받을 수 있다고 가정한다. 단말 장치는 사용자에 대응할 수 있다.(ii) It is assumed that each terminal device having a transmission opportunity can receive one symbol stream service from the AP at the same time. The terminal device may correspond to the user.
(iii) 단말 장치는 AP에서 지정한 전송 벡터 공간(transmission vector space)에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)를 계산할 수 있다고 가정한다. 또한, 단말 장치는 다른 AP로부터의 간섭(interference), 동일 AP 네트워크에서의 사용자 간 간섭(inter-user interference; IUI)으로 인한 간섭 누출(leakage of interference, LIF)을 계산할 수 있다고 가정한다. 전송 벡터 공간은 액세스 포인트가 전송을 위해 사용하는 신호 벡터의 정보를 포함할 수 있다. LIF는 단말 장치들 사이의 채널들이 얼마나 딥 페이드(deep fade)에 있는지를 나타낼 수 있다. AP는 단말 장치의 SINR 정보 및 LIF 정보 등을 이용하여 MU-MIMO 시스템의 신호 전송 전력을 제어할 수 있다.(iii) The terminal device checks information on a transmission vector space designated by the AP, and calculates an expected Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) using the information on the transmission vector space. I assume you can. In addition, it is assumed that the terminal device can calculate a leakage of interference (LIF) due to interference from other APs and inter-user interference (IUI) in the same AP network. The transmission vector space may include information on a signal vector used by the access point for transmission. The LIF may indicate how deep the channels between terminal devices are in a deep fade. The AP may control signal transmission power of the MU-MIMO system using SINR information and LIF information of the terminal device.
(iv) 간섭 네트워크(interfering network)에서 피드백(feedback) 정보들은 시간적으로 분리되어 전송되기 때문에, 각 AP들은 자신이 속한 네트워크 및 다른 간섭 네트워크의 피드백 정보를 모두 수신할 수 있다고 가정한다.(iv) Since feedback information is temporally separated and transmitted in an interfering network, it is assumed that each AP can receive both the feedback information of the network to which it belongs and other interfering networks.
(v) 노이즈 분산(noise variance)은 다음의 수학식 1을 따른다고 가정한다.(v) It is assumed that the noise variance follows
수학식 1에서, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서의 노이즈 벡터(noise vector)를 나타낸다. E는 에너지를 나타내고, H는 채널 매트릭스(channel matrix)를 나타낸다.In
도 1은 일실시예에 따른 무선 랜의 간섭 환경의 일례를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of an interference environment of a wireless LAN according to an embodiment.
도 1에 도시된 무선 전송 환경은 AP의 수가 2개이고, AP 네트워크당 단말 장치(STA)의 수가 3개이며, 각 AP의 안테나 수가 4개이고, 단말 장치의 안테나 수가 3개인 것을 가정한 것이다.In the wireless transmission environment shown in FIG. 1, it is assumed that the number of APs is 2, the number of terminal devices (STAs) per AP network is 3, the number of antennas of each AP is 4, and the number of antennas of the terminal devices is 3.
각각의 AP들은 다중 안테나를 가지고 있고, 단말 장치의 경우도 여러 개의 안테나를 가질 수 있다. WLAN에서는 각 AP 네트워크에 여러 단말 장치들이 접속할 수 있으며, 각 단말 장치는 자신이 속한 AP 네트워크의 AP를 통해 하향링크 메시지 심볼(downlink message symbol)을 수신할 수 있다.Each AP has multiple antennas, and a terminal device may have multiple antennas. In WLAN, multiple terminal devices can access each AP network, and each terminal device can receive a downlink message symbol through an AP of the AP network to which it belongs.
각각의 단말 장치들은 다른 AP 네트워크에 의한 간섭의 영향을 줄이기 위해 메시지 심볼의 수신 과정에서 복수 개의 안테나(multi-antenna)를 이용할 수 있다. 단말 장치는 복수 개의 안테나를 이용함으로써 심볼 디코딩(symbol decoding) 과정에서 간섭의 영향을 줄일 수 있다.Each terminal device may use a plurality of antennas (multi-antenna) in the process of receiving a message symbol in order to reduce the effect of interference by other AP networks. The terminal device can reduce the influence of interference in a symbol decoding process by using a plurality of antennas.
무선 간섭 채널 환경에서는 복수 개의 단말 장치들이 서로 송수신하면서 원하는 신호뿐만 아니라 간섭 신호가 같이 수신될 수 있다. 무선 간섭 채널 환경에서, AP가 자신이 속한 AP 네트워크의 단말 장치들에게 신호를 전송할 경우, 각 단말 장치 측에서 수신된 신호는 다음의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.In a wireless interference channel environment, a plurality of terminal devices may transmit and receive each other and receive not only a desired signal but also an interference signal. In a radio interference channel environment, when an AP transmits signals to terminal devices of an AP network to which it belongs, a signal received from each terminal device may be expressed as
수학식 2에서, 는 AP 네트워크 g의 단말 장치 에서 수신한 신호 벡터를 나타내고, 는 단말 장치 와 AP 간의 무선 채널 매트릭스, 는 AP 네트워크 g에서의 s 번째 심볼 스트림을 위한 전송 벡터(transmission vector), 는 AP 네트워크 g에 속하는 단말 장치 에서의 백색 가우시안 잡음(white Gaussian noise)를 나타낸다. 여기서, 는 AP 네트워크 g에서 s 번째 심볼 스트림에 대해 수신 기회를 얻은 단말 장치를 나타낸다.In
간섭 환경 다중 AP 네트워크에서 각각의 AP 네트워크의 메시지 심볼 전송이 동시에 일어나는 경우, 간섭 현상으로 인해 전체 네트워크의 처리량(throughput)이 저하될 수 있다. 간섭 현상으로 인한 처리량의 저하를 막기 위해서는 적절한 간섭 조정(coordination)이 필요하다.Interference Environment When message symbol transmission of each AP network occurs at the same time in a multi-AP network, throughput of the entire network may decrease due to interference. Appropriate interference coordination is required to prevent degradation of throughput due to interference.
기회적 간섭 정렬(OIA)를 이용한 하향링크 MU-MIMO 기반 간섭 조정의 경우, 각 AP에서 다른 AP 네트워크로부터 가장 적은 간섭 영향을 받는 단말 장치를 선택함으로써 간섭으로 인한 처리량의 저하를 막을 수 있다. 기회적 간섭 정렬에서, 단말 장치는 모든 AP로부터 전송 벡터 공간(transmission vector space)에 대한 정보를 수신하면, 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 SINR 값을 결정할 수 있다. 이 때, 단말 장치가 각 심볼 스트림별로 기대할 수 있는 SINR 값은 다음의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.In the case of downlink MU-MIMO-based interference coordination using opportunistic interference alignment (OIA), a decrease in throughput due to interference can be prevented by selecting a terminal device that is affected by the least interference from other AP networks in each AP. In opportunistic interference alignment, when the terminal device receives information on a transmission vector space from all APs, the terminal device calculates an expected SINR value for each message symbol stream using the information on the received transmission vector space. You can decide. In this case, the SINR value that the terminal device can expect for each symbol stream may be expressed as
수학식 3에서 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서 s 번째 메시지 심볼 스트림을 디코딩할 경우의 SINR을 나타낸다. 는 AP 네트워크 g의 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림에 의해 메시지를 전송 받을 경우 사용할 수 있는 수신 벡터(receive vector)를 나타낸다. 는 Zero-Forcing 또는 MMSE(minimum mean square error)에 기초하여 각 단말 장치에서 계산될 수 있다. 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서의 노이즈 벡터를 나타내고, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP 간의 채널 매트릭스를 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타내고, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a와 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타낸다. 는 AP 네트워크 k에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타내고, 은 AP 네트워크 g에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에서의 s 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다.In
각 단말 장치에서 LIF에 의해 영향을 받는 파워는 다음의 수학식 4에 기초하여 추정될 수 있다.The power affected by the LIF in each terminal device may be estimated based on
수학식 4에서, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림을 디코딩할 경우, 다른 AP 네트워크로부터의 간섭 및 IUI(inter-user interference)의 디코딩 후의 잔여 전력을 나타낸다. 는 AP 네트워크 g의 단말 장치 a에서 s 번째 심볼 스트림에 의해 메시지를 전송 받을 경우 사용할 수 있는 수신 벡터를 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP 간의 채널 매트릭스를 나타내고, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 l과 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타낸다. 는 AP 네트워크 k에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타내고, 은 AP 네트워크 g에서의 l 번째 MU-MIMO 전송을 위해 각 단말 장치에 전송되는 초기 벡터를 나타낸다In
기회적 간섭 정렬 기반의 프로토콜에서는 가장 높은 SINR을 갖는 단말 장치가 메시지 심볼을 수신할 수 있는 기회를 얻음으로써 각 AP 네트워크 간 간섭의 영향을 최소화할 수 있다. 이 때, 각 AP들은 단말 장치의 SINR 정보를 이용하여 단말 장치를 선택할 수 있고, SINR 및 LIF를 이용하여 전력 제어를 수행할 수 있다. 전력 제어를 수행함으로써 좀더 높은 전송 효율이 획득될 수 있다.In the opportunistic interference alignment-based protocol, a terminal device having the highest SINR obtains an opportunity to receive a message symbol, thereby minimizing the influence of interference between each AP network. In this case, each AP may select a terminal device using SINR information of the terminal device, and may perform power control using SINR and LIF. Higher transmission efficiency can be obtained by performing power control.
도 2는 일실시예에 따른 액세스 포인트(210)의 세부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a detailed configuration of an
액세스 포인트(210)는 복수 개의 단말 장치들이 서로 간섭을 주는 MU-MIMO 시스템에서, 기회적 간섭 정렬을 이용하여 전송률을 증가시킬 수 있다. 액세스 포인트(210)는 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 복수의 단말 장치들 중 해당 액세스 포인트(210)와 통신할 단말 장치를 기회적으로 선택할 수 있다.The
도 2를 참조하면, 액세스 포인트(210)는 통신부(230), 단말 장치 선택부(240) 및 전송 전력 조절부(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the
통신부(230)는 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 전송 벡터 공간(transmission vector space)을 랜덤하게 선택하고, 선택된 전송 벡터 공간에 대한 정보를 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 서로 직교하는 단위 벡터들을 랜덤으로 생성하고, 생성된 단위 벡터들을 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 임의의 직교 랜덤 빔(orthogonal random beam)의 세트를 선택하여 브로드캐스트할 수 있다.The
통신부(230)는 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신할 수 있다. 단말 장치는 액세스 포인트(210)로부터 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 결정할 수 있다. 피드백 정보는 단말 장치에 의해 계산된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다. 간섭 누출은 액세스 포인트(210)의 서비스 영역 내의 다른 단말 장치에 의한 간섭 및 다른 액세스 포인트에 의한 간섭에 관한 정보를 포함할 수 있다.The
피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, 통신부(230)는 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK(acknowledgement) 메시지를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 단말 장치로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지를 수신한 이후에는 해당 서브 채널 또는 스트림에 대한 ACK 메시지를 전송할 수 있다.When receiving feedback information from a terminal device, the
단말 장치 선택부(240)는 단말 장치로부터 수신한 피드백 정보에 기초하여 복수의 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림(stream)별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택할 수 있다.The terminal
단말 장치 선택부(240)는 다른 네트워크로부터 가장 작은 간섭을 받는 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치 선택부(240)는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비들 중 가장 높은 신호대간섭 잡음비를 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다. 단말 장치 선택부(240)는 각 빔(beam)별로 가장 빠르게 CTS 메시지를 전송하는 단말 장치를 데이터를 전송할 단말 장치로 선택할 수 있다. 통신부(230)는 CTS 메시지를 수신하는 경우, 다른 단말 장치들이 해당 빔에 대한 CTS 메시지를 전송하지 않도록 ACK 메시지를 전송할 수 있다.The terminal
전송 전력 조절부(250)는 보다 높은 전송 효율을 얻기 위해 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다.The transmission
일실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치로부터 수신한 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비의 공평성을 고려하여 각 스트림별로 전송 전력을 제어할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄일 수 있다.According to an embodiment, the
다른 실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 복수의 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하고, 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치들로부터 수신한 간섭 누출 값을 이용하여 전체 네트워크에서의 간섭 영향을 알 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 평균 간섭 누출 값에 기초하여 각 스트림별로 단말 장치들이 받게 되는 간섭 누출의 상대적인 영향을 알 수 있다.According to another embodiment, the
또 다른 실시예에 따르면, 전송 전력 조절부(250)는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 정보를 모두 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 전송 전력 조절부(250)는 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비 및 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다.According to another embodiment, the
통신부(230)는 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 통신부(230)는 전송 전력 조절부(250)에 의해 조절된 전송 전력에 기초하여 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 전체 주파수 밴드 또는 스트림에 대한 제어 메시지 협상이 종료되는 경우, 단말 장치 선택부(240)에 의해 선택된 단말 장치에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다.The
전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, 통신부(230)는 MU-MIMO (multi-user multi-input multi-output) 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송할 수 있다. 통신부(230)는 MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지에 각 빔별로 선택된 단말 장치의 정보를 포함하여 전송할 수 있다.When the selection of the terminal device for all sub-channels or all streams is completed, the
다른 실시예에 따르면, 액세스 포인트(210)는 주파수 밴드 분할부(220)를 더 포함할 수 있다.According to another embodiment, the
주파수 밴드 분할부(220)는 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할할 수 있다. 이 경우, 통신부(230)는 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. 그리고, 단말 장치 선택부(240)는 서브 채널별로 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다.The
도 3은 일실시예에 따른 단말 장치(310)의 세부 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram showing a detailed configuration of a
도 3을 참조하면, 단말 장치(310)는 피드백 정보 생성부(320), 대기 시간 설정부(330) 및 통신부(340)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
통신부(340)는 액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신할 수 있다. 통신부(340)는 액세스 포인트로부터 전송 벡터 공간에 대한 정보 또는 임의의 직교 랜덤 빔에 관한 정보를 수신할 수 있다.The
피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트로부터 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 스트림별로 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트로부터 수신한 직교 랜덤 빔에 기초하여 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.The
피드백 정보 생성부(320)는 액세스 포인트에서 지정한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 모든 액세스 포인트로부터 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.The
피드백 정보 생성부(320)는 다른 액세스 포인트로부터의 간섭 및 동일 액세스 포인트의 서비스 범위 내에 존재하는 다른 단말 장치의 간섭에 의한 간섭 누출(LIF)를 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 신호 디코딩시에 예상되는 간섭 누출의 양을 결정할 수 있다. 피드백 정보 생성부(320)는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로 생성할 수 있다.The
대기 시간 설정부(330)는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 대기 시간 설정부(330)는 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 대기 시간을 설정할 수 있다.The waiting
일실시예에 따르면, 대기 시간 설정부(330)는 대기 시간 동안 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 대기 시간 설정부(330)는 대기 시간 동안 액세스 포인트로부터 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다.According to an embodiment, when receiving feedback information from another terminal device during the waiting time, the waiting
통신부(340)는 동일 네트워크에 포함된 다른 단말 장치들로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지 또는 액세스 포인트로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 수신하는 경우, 해당 서브 채널에서는 전송 시간 동안 CTS 메시지를 액세스 포인트에 전송하지 않는다.When the
단말 장치(310)는 다른 단말 장치들로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지 또는 액세스 포인트로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 통해 각 서브 채널 또는 스트림에 대한 전송 기회의 획득이 가능한지 여부를 결정할 수 있다. 단말 장치(310)는 이미 협상이 끝난 스트림에 대해서는 액세스 포인트에 CTS 메시지를 전송하지 않음으로써 제어 메시지의 플러딩(flooding)을 방지할 수 있다.The
통신부(340)는 대기 시간 설정부(330)에 의해 설정된 대기 시간 동안 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않는 경우, 피드백 정보 생성부(320)에 의해 생성된 피드백 정보를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 통신부(340)는 CTS(Clear-to-Send) 메시지 및 피드백 정보를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 통신부(340)는 각각의 서브 채널 또는 스트림별로 피드백 정보를 전송할 수 있다. 통신부(340)는 각각의 서브 채널 또는 스트림 별로 CTS 메시지를 구별하여 전송할 수 있다. 통신부(340)는 CTS 메시지를 전송할 때, 빔에 대한 인덱스, 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로서 전송할 수 있다. When the
액세스 포인트는 단말 장치(310)로부터 수신한 신호대간섭 잡음비 정보에 기초하여 데이터를 전송할 단말 장치를 선택할 수 있다. 액세스 포인트는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 액세스 포인트는 조절된 전송 전력에 기초하여 선택된 단말 장치에 데이터를 전송할 수 있다.The access point may select a terminal device to transmit data based on the signal-to-interference noise ratio information received from the
도 4는 일실시예에 따른 IEEE 802.11ac의 채널 사용 범위를 도시한 도면이다.4 is a diagram showing a channel use range of IEEE 802.11ac according to an embodiment.
IEEE 802.11ac의 경우, 최대 160MHz까지 사용할 수 있으며 넓은 대역폭(bandwidth)으로 인해 하나의 단말 장치가 모든 채널을 동시에 사용하는 것은 주파수 선택성(frequency selectivity)에 의해 비효율적일 수 있다. 따라서, AP는 전체 밴드를 여러 개의 서브 채널로 나누어서 OIA 기반의 조정을 하는 것이 바람직하다. 전체 주파수 밴드를 각 서브 채널별로 나누어서 OIA 조정을 하는 경우 크게 두 가지 장점이 존재한다.In the case of IEEE 802.11ac, up to 160 MHz can be used, and it may be inefficient due to frequency selectivity for one terminal device to simultaneously use all channels due to a wide bandwidth. Therefore, it is preferable that the AP divides the entire band into several sub-channels and performs OIA-based adjustment. There are two main advantages when OIA is adjusted by dividing the entire frequency band for each sub-channel.
첫 번째로, 멀티유저 다이버시티(multiuser diversity)의 효과가 획득될 수 있다. 전체 주파수 밴드를 하나의 단말 장치만 확보하여 이용하는 경우, 일반적으로 단말 장치와 통신하는 AP 사이의 채널에서 딥 페이딩(deep fading)이 발생하는 주파수 구간이 존재할 수 있다. 딥 페이딩이 발생하는 주파수 구간에서는 낮은 SINR로 인해 전체적인 처리량 개선을 기대하기가 어려울 수 있다. 또한, 딥 페이딩이 발생하는 주파수 구간은 간섭 링크(interfering link) 측면에서도 특정 주파수 밴드에서 강한 간섭 레벨을 유발시킬 수도 있다. 이러한 경우 특정 주파수 밴드에서는 다른 네크워크로부터 전달되는 간섭으로 인해 처리량이 저하될 수 있다. 기회적 간섭 정렬 프로토콜(OIA protocol)을 구현하는데 있어, 서브 채널로 나누어 각 서브 채널별 단말 장치 선택을 수행하는 경우, 단말 장치의 수에 따라 딥 페이딩 효과 또는 강한 간섭 효과 등을 방지할 가능성이 높아지고, 이는 전체적인 네트워크의 처리량 증가로 이어질 수 있다.First, the effect of multiuser diversity can be obtained. When the entire frequency band is secured and used by only one terminal device, in general, there may be a frequency section in which deep fading occurs in a channel between the terminal device and an AP communicating with the terminal device. In the frequency section where deep fading occurs, it may be difficult to expect an overall throughput improvement due to low SINR. In addition, a frequency section in which deep fading occurs may cause a strong interference level in a specific frequency band in terms of an interfering link. In this case, throughput may be degraded in a specific frequency band due to interference transmitted from other networks. In implementing the opportunistic interference alignment protocol (OIA protocol), when the terminal device selection is performed for each sub-channel by dividing it into sub-channels, the possibility of preventing a deep fading effect or a strong interference effect is increased depending on the number of terminal devices. , This can lead to an increase in the throughput of the overall network.
두 번째로는, 하위 호환성(backward compatibility) 측면에서 IEEE 802.11a의 통신을 보호하면서도 동시에 기회적 간섭 정렬 조정(OIA coordination)을 하는 것이 용이하다는 장점을 가진다. 전체 주파수 밴드를 여러 개의 서브 채널로 나누어서 기회적 간섭 정렬 조정을 수행할 경우, IEEE 802.11a의 단말 장치들이 사용하지 않는 서브 채널에서는 아무런 제약 없이 기회적 간섭 정렬을 조정하는 것이 용이하다.Second, it has the advantage that it is easy to perform opportunistic interference alignment adjustment (OIA coordination) at the same time while protecting the communication of IEEE 802.11a in terms of backward compatibility. In the case of performing opportunistic interference alignment adjustment by dividing the entire frequency band into several subchannels, it is easy to adjust the opportunistic interference alignment without any restrictions in a subchannel that is not used by terminal devices of IEEE 802.11a.
기존의 IEEE 802.11a 단말 장치가 통신하고 있는 서브 채널에서는 RTS(request to send)-CTS(clear to send) 교환 방식을 통해 기존 IEEE 802.11a 단말 장치와 IEEE 802.11ac 단말 장치가 서로 공존하면서 간섭 영향을 피할 수 있다.In the subchannel where the existing IEEE 802.11a terminal device communicates, the existing IEEE 802.11a terminal device and the IEEE 802.11ac terminal device coexist with each other through the RTS (request to send)-CTS (clear to send) exchange method, thereby affecting interference. Can be avoided.
도 5은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬 방법의 전체적인 동작을 도시한 흐름도이다. 도 5는 구체적으로, 하향링크(downlink; DL) MU-MIMO 전송에서의 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the overall operation of a method for opportunistic interference alignment according to an embodiment. 5 is a flowchart illustrating an operation of an opportunistic interference alignment method in downlink (DL) MU-MIMO transmission.
단계(510)에서, 액세스 포인트는 랜덤하게 전송 벡터 공간(transmission vector space)를 결정하고, 결정된 전송 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. In
단계(520)에서, 단말 장치는 스트림별로 예상되는 SINR 및 LIF를 계산하고, 최적의 수신 벡터를 계산할 수 있다.In
단계(530)에서, 단말 장치는 SINR 및 LIF를 포함하는 CTS 메시지를 액세스 포인트로 전송할 수 있다. 피드백을 위한 대기 시간은 SINR의 역(inverse)에 의해 결정될 수 있다.In
단계(540)에서, 액세스 포인트는 단말 장치로부터 CTS 메시지를 수신하고, SINR에 기초하여 최적의 성능을 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트는 가장 높은 SINR을 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다.In
단계(550)에서, 액세스 포인트는 SINR 및 LIF 중 적어도 하나에 기초하여 파워 조절 조건을 계산할 수 있다. 액세스 포인트는 단말 장치로부터 수신한 SINR, LIF 등의 피드백 정보에 기초하여 파워 조절을 수행할 수 있다. 파워 조절을 통해 전송 전력에 비해 보다 높은 처리량이 획득할 수 있다.In
단계(560)에서, 액세스 포인트는 단계(540)에서 선택된 단말 장치에 관한 정보를 단말 장치에 브로드캐스트할 수 있다.In
단계(570)에서, 액세스 포인트는 MU-MIMO를 이용하여 단계(540)에서 선택된 단말 장치에 메시지 심볼을 전송할 수 있다.In
도 6은 일실시예에 따른 기회적 간섭 정렬의 프로토콜을 도시한 도면이다.6 is a diagram illustrating a protocol for opportunistic interference alignment according to an embodiment.
단계(610)에서, AP는 전송 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 자신이 데이터 전송을 위해 사용하는 신호 벡터를 지정해주어야 한다.In
단계(620)에서, 단말 장치들은 최적의 수신 벡터를 계산하고, 각 스트림에 대한 SINR 및 LIF를 계산할 수 있다. 단말 장치들은 각 스트림에 대한 수신 벡터를 결합한 이후에 나머지 간섭(remaining interference)의 기대 레벨을 계산할 수 있다.In
단계(630)에서, 단말 장치들은 각 스트림에 대한 SINR 및 LIF를 AP에 피드백할 수 있다. 단말 장치가 제어 메시지를 전송하기 위해 대기하는 시간은 SINR의 레벨에 반비례할 수 있다. 예를 들어, AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 a의 서브 채널 f 및 스트림 s에 해당하는 SINR이 인 경우, 해당 스트림에 대한 피드백을 포함하는 CTS 메시지를 전송하기 위해 AP의 시스템 파라미터의 브로드캐스트 이후의 대기 시간은 에 의해 계산될 수 있다. 여기서, Tc는 미리 설정된 상수이다. 의 시간 동안 같은 네트워크에 속한 다른 단말 장치들이 스트림 s에 대한 피드백을 전송하지 않을 경우, 단말 장치 a는 해당 스트림에 대해 피드백을 전송할 수 있다. AP는 CTS 메시지를 받은 이후에, 해당 서브 채널 및 스트림에 대한 ACK(acknowledgement) 메시지 또는 CTS 메시지를 다른 단말 장치로부터 수신하는 경우, 해당 서브 채널에 대해서는 해당 통신 구간 동안 CTS 메시지를 송신하지 않는다. In
단계(640)에서, AP는 각 스트림에 대한 SINR에 기초하여 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 단말 장치의 SINR 레벨에 따라 각 서브 채널 및 심볼 스트림별로 데이터 서비스를 받을 수 있는 단말 장치를 선택할 수 있다.In
기회적 간섭 정렬을 이용한 간섭 조정 과정에서, AP는 LIF의 레벨이 기장 낮은 단말 장치만 식별하면 되기 때문에, 모든 단말 장치들로부터 LIF 값을 수신할 필요는 없다. 데이터 전송을 위한 제어 메시지 협상(control message negotiation) 과정에서 SINR이 가장 높은 단말 장치가 CTS 메시지 및 피드백 전송에 있어 가장 최우선의 우선 순위를 가질 경우, SINR이 높은 단말 장치가 가장 빠른 시간 내에 피드백을 전송할 수 있다. 따라서, 하나의 서브 채널 및 스트림에 대해 하나의 피드백이 전송된 이후 다른 단말 장치들에게 해당 스트림에 대해 피드백을 금지할 경우, 자연스럽게 피드백 구간(feedback duration) 및 오버헤드(overhead)를 줄일 수 있다. AP는 SINR 레벨을 이용한 CTS 스케쥴링을 통해 기회적 간섭 정렬을 위한 제어 메시지 오버헤드를 줄일 수 있다.In an interference coordination process using opportunistic interference alignment, since the AP only needs to identify terminal devices having a low LIF level, it is not necessary to receive LIF values from all terminal devices. In the process of control message negotiation for data transmission, if the terminal device with the highest SINR has the highest priority in transmitting CTS messages and feedback, the terminal device with the high SINR transmits the feedback within the fastest time. I can. Accordingly, when feedback for a corresponding stream is prohibited to other terminal devices after one feedback is transmitted for one sub-channel and stream, it is possible to naturally reduce a feedback duration and overhead. The AP can reduce control message overhead for opportunistic interference alignment through CTS scheduling using the SINR level.
단계(650)에서, AP는 전송 파워를 조절할 수 있다. AP는 SINR 및 LIF의 레벨에 기초하여 전송 파워를 제어할 수 있다. 각 서브 채널 및 스트림별로 단말 장치에 수신 기회를 할당하기 위해서는 CTS 메시지 역시 각 서브 채널 및 스트림별로 구분지어 전송될 필요가 있다. AP는 SINR 및 LIF의 레벨에 기초하여 전송 파워를 제어하는 것에 의해 전송 전력 대비 처리량을 향상시킬 수 있고, 이는 단말 장치의 배터리 수명 증가로 이어질 수 있다. 또한, 줄어든 전송 전력은 간섭 조정이 되지 않는 다른 네트워크에 대한 간섭 영향을 줄일 수 있다.In
단계(660)에서, AP는 단계(640)에서 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 전체 주파수 밴드 및 스트림에 대한 제어 메시지 협상이 끝나는 경우, AP는 기회적 전송(opportunistic transmission)을 위해 선택한 사용자들에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. 단말 장치들은 해당하는 서브 채널 및 스트림을 통해 AP로부터 메시지 심볼을 수신할 수 있다.In
단계(670)에서, AP는 MU-MIMO를 이용하여 단계(640)에서 선택된 단말 장치에 메시지 심볼을 전송할 수 있다.In
도 7은 일실시예에 따른 피드백을 포함하는 CTS(clear to send) 메시지를 전송하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram illustrating a method of transmitting a clear to send (CTS) message including feedback according to an embodiment.
도 7은 복수의 단말 장치(또는 스테이션, STA)가 있을 대의 스트림별 CTS 메시지의 전송 과정을 나타내고 있다. 각 스테이션은 스트림별 CTS 메시지를 전송하기까지 기대라는 대기 시간(waiting time)을 공통된 상수를 갖고 초기 SINR에 반비례하게 결정할 수 있다. 만약 해당 스트림에 대해 하나의 스테이션이 가장 빨리 CTS 메시지를 전송하는 경우, 해당 스테이션의 SINR이 가장 높은 것으로 결정할 수 있다고, 각 AP에서 결정한 전송 벡터 공간들에 대해 간섭 정렬이 가장 잘 이루어져 있다고 볼 수 있다. 따라서, 동일한 네트워크 상의 스테이션들은 하나의 스테이션이 하나의 스트림에 대한 CTS 메시지를 송신할 경우 다른 스테이션들은 추가적으로 AP에 CTS 메시지를 전송하지 않는다.7 shows a transmission process of a CTS message for each stream when there are a plurality of terminal devices (or stations, STAs). Each station can determine a waiting time of expectation before transmitting a CTS message for each stream with a common constant and in inverse proportion to the initial SINR. If one station transmits the CTS message at the earliest time for the corresponding stream, it can be determined that the SINR of the corresponding station is the highest, and it can be considered that interference alignment is best performed in the transmission vector spaces determined by each AP. . Accordingly, when one station transmits a CTS message for one stream, stations on the same network do not additionally transmit a CTS message to the AP.
도 8은 일실시예에 따른 액세스 포인트에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating an operation of an opportunistic interference alignment method performed by an access point according to an embodiment.
단계(810)에서, AP는 랜덤 빔을 브로드캐스트할 수 있다. AP는 전송 벡터 공간을 랜덤하게 선택하고, 선택된 전송 벡터 공간을 브로드캐스트할 수 있다. AP는 서로 직교하는 단위 벡터들을 랜덤으로 생성하고, 생성된 단위 벡터들을 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 랜덤하게 메시지를 전송하는 벡터 공간을 단말 장치들에 브로드캐스트할 수 있다. AP는 임의의 직교 랜덤 빔의 세트를 선택하여 브로드캐스트할 수 있다.In
다른 실시예에 따르면, AP는 랜덤 빔을 브로드캐스트하기 전에, 전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할할 수 있다. 이후, AP는 서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하고, 서브 채널별로 단말 장치를 선택할 수 있다.According to another embodiment, the AP may divide the entire frequency band into a plurality of subchannels before broadcasting the random beam. Thereafter, the AP broadcasts a random beam for each subchannel and may select a terminal device for each subchannel.
단계(820)에서, AP는 단말 장치들로부터 피드백 정보(또는 CTS 메시지)를 수신할 때까지 대기할 수 있다.In
단계(830)에서, AP는 수신된 CTS 메시지가 자신을 목표로 전송된 것인지 여부를 결정할 수 있다. AP는 각 서브 채널 및 스트림 별로 피드백 정보가 포함된 CTS 메시지를 수신할 수 있다.In
수신된 CTS 메시지가 자신을 목표로 하는 것인 경우, 단계(840)에서 AP는 기회적 전송을 위한 단말 장치를 선택하고, ACK 신호를 전송할 수 있다. 또한, 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, AP는 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK 메시지를 전송할 수 있다. AP는 단말 장치들로부터 수신한 피드백 정보를 이용하여 각 스트림별로 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택할 수 있다.If the received CTS message targets itself, in
AP는 다른 네트워크로부터 가장 작은 간섭을 받는 단말 장치를 선택할 수 있다. AP는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택할 수 있다. 예를 들어, AP는 단말 장치들의 신호대간섭 잡음비들 중 가장 높은 신호대간섭 잡음비를 가지는 단말 장치를 선택할 수 있다.The AP may select a terminal device that receives the least interference from other networks. The AP may select at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the magnitude of the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information. For example, the AP may select a terminal device having the highest signal-to-interference noise ratio among the signal-to-interference noise ratios of the terminal devices.
단계(850)에서, AP는 모든 스트림에 대해 단말 장치가 선택되었는지 여부를 결정할 수 있다.In
모든 스트림에 대해 단말 장치가 선택된 경우, 단계(860)에서 AP는 각 스트림에 대한 전송 전력을 조절할 수 있다. AP는 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절할 수 있다.When the terminal device is selected for all streams, in
예를 들어, AP는 단말 장치 선택부에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄일 수 있다. 다른 예로, AP는 복수의 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하고, 단말 장치 선택부에 의해 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절할 수 있다. 또 다른 예로, AP는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 정보를 모두 이용하여 전송 전력을 조절할 수도 있다. For example, the AP may reduce the transmission power based on the lowest signal-to-interference noise ratio among the signal-to-interference noise ratios of at least one terminal device selected by the terminal device selection unit. As another example, the AP determines an average interference leakage value based on the interference leakage values of a plurality of terminal devices, and transmits based on the interference leakage value and the determined average interference leakage value of at least one terminal device selected by the terminal device selection unit. Power can be adjusted. As another example, the AP may adjust the transmission power using both the signal-to-interference noise ratio and interference leakage information.
단계(870)에서, AP는 선택된 단말 장치에 대한 정보를 브로드캐스트할 수 있다. AP는 제어 메시지 협상 단계 이후에 선택된 단말 장치들의 정보를 브로드캐스트함으로써 모든 제어 메시지 협상이 끝났음과 동시에 통신 단계로 접어든 것을 단말 장치에 알릴 수 있다. 전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, AP는 MU-MIMO 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송할 수 있다.In
단계(880)에서, AP는 MU-MIMO를 이용하여 메시지를 전송할 수 있다. AP는 조절된 전송 전력에 기초하여 선택된 단말 장치로 데이터를 전송할 수 있다.In
도 9는 일실시예에 따른 단말 장치에 의해 수행되는 기회적 간섭 정렬 방법의 동작을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating an operation of an opportunistic interference alignment method performed by a terminal device according to an embodiment.
단계(910)에서, 단말 장치는 AP로부터 랜덤 빔을 수신할 때까지 대기할 수 있다. 단말 장치는 AP로부터 AP가 지정한 전송 벡터 공간 정보 또는 임의의 직교 랜덤 빔에 관한 정보를 수신할 때까지 대기할 수 있다.In
단계(920)에서, 단말 장치는 수신한 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 각 스트림에 대한 대기 시간, SINR, LIFs를 계산할 수 있다. 단말 장치는 스트림별로 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 액세스 포인트로부터 수신한 직교 랜덤 빔에 기초하여 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.In
단말 장치는 액세스 포인트에서 지정한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 확인하고, 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 예상되는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다. 단말 장치는 모든 액세스 포인트로부터 수신한 전송 벡터 공간에 대한 정보를 이용하여 각 메시지 심볼 스트림에 대해 기대할 수 있는 신호대간섭 잡음비를 결정할 수 있다.The terminal device may check information on a transmission vector space designated by the access point and determine an expected signal-to-interference noise ratio using the information on the transmission vector space. The terminal device may determine an expected signal-to-interference noise ratio for each message symbol stream using information on the transmission vector space received from all access points.
단말 장치는 다른 액세스 포인트로부터의 간섭 및 동일 액세스 포인트의 서비스 범위 내에 존재하는 다른 단말 장치의 간섭에 의한 간섭 누출(LIF)를 결정할 수 있다. 단말 장치는 신호 디코딩시에 예상되는 간섭 누출의 양을 결정할 수 있다. 단말 장치는 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 정보를 피드백 정보로 생성할 수 있다.The terminal device may determine an interference leak (LIF) due to interference from another access point and interference from another terminal device within a service range of the same access point. The terminal device may determine an expected amount of interference leakage during signal decoding. The terminal device may generate information on a signal-to-interference noise ratio and interference leakage as feedback information.
단계(930)에서, 단말 장치는 SINR에 기초하여 대기 시간을 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치는 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 대기 시간을 설정할 수 있다.In
단계(940)에서, 단말 장치는 각 스트림에 대한 대기 시간 동안 대기할 수 있다.In
단계(945)에서, 단말 장치는 다른 단말 장치로부터 피드백 정보와 관련된 CTS 메시지를 수신하였는지 여부를 결정할 수 있다.In
단말 장치가 CTS 메시지를 수신한 경우, 단계(950)에서 단말 장치는 수신한 CTS 메시지가 동일 네트워크 내에 속한 다른 단말 장치로부터 전송된 것인지 여부를 결정할 수 있다. 단말 장치는 AP의 ACK 메시지나 다른 단말 장치의 CTS 메시지를 통해 각 서브 채널 및 스트림에 대한 전송 기회 획득 가능 여부를 식별할 수 있다.When the terminal device receives the CTS message, in
수신한 CTS 메시지가 동일 네트워크 내에 속한 다른 단말 장치로부터 전송된 경우, 단계(960)에서 단말 장치는 대응하는 스트림에 대한 대기 시간을 무한대로 재설정할 수 있다. 단말 장치는 이미 협상이 끝난 스트림에 대해서는 CTS 메시지를 보내지 않음으로써(해당하는 스트림에 대해 대기 시간을 무한대로 설정) 제어 메시지의 플러딩(flooding)을 방지할 수 있다.If the received CTS message is transmitted from another terminal device in the same network, in
다시 단계(945)로 돌아가서, 단말 장치가 CTS 메시지를 수신하지 않은 경우 단계(965)에서 단말 장치는 AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신하였는지 여부를 결정할 수 있다.Returning to step 945, when the terminal device has not received the CTS message, in
AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신한 경우, 단계(980)에서, 단말 장치는 AP로부터 MU-MIMO 신호를 수신하고, 수신한 MU-MIMO 신호가 자신을 목적으로 하는 경우에 수신한 MU-MIMO 신호를 디코딩할 수 있다.When receiving a broadcast message from the AP, in
다시 단계(965)로 돌아가서, 단말 장치가 AP로부터 브로드캐스트 메시지를 수신하지 않은 경우, 단계(970)에서 단말 장치는 대응하는 서브 채널에 대한 CTS 메시지를 AP에 전송할 수 있다. CTS 메시지에는 단말 장치가 결정한 피드백 정보가 포함될 수 있다.Returning to step 965, when the terminal device has not received a broadcast message from the AP, in
AP는 제한된 피드백 정보만을 이용하여 전송 파워를 조절할 수 있다. AP는 단말 장치들의 SINR 정보 또는 단말 장치 단에서 간섭 제거 후 잔류(residual) LIF의 양에 대한 정보만을 이용하여 전송 파워를 조절할 수 있다. 도 10은 AP가 단말 장치들의 SINR 정보를 이용하여 전송 파워를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 잔류 LIF의 양에 대한 정보를 이용하여 전송 파워를 조절하는 것을 설명하기 위한 도면이다.The AP can adjust the transmission power using only limited feedback information. The AP may adjust the transmission power using only SINR information of the terminal devices or information on the amount of residual LIF after interference cancellation at the terminal device end. FIG. 10 is a diagram for explaining that the AP adjusts transmission power using SINR information of terminal devices, and FIG. 11 is a diagram for explaining that the AP adjusts transmission power using information on the amount of residual LIF.
도 10은 일실시예에 따른 SINR 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining a method of controlling transmission power based on SINR according to an embodiment.
SINR 기반의 전송 전력 제어 방법의 경우, AP는 단말 장치들의 SINR 공평성(fairness) 정도를 고려하여 각 스트림별 전송 파워를 제어할 수 있다. 각 AP에서 각 스트림별로 단말 장치들을 선택할 경우, 각 선택된 단말 장치들은 서로 다른 SINR 값을 가지게 된다. 이 때, 주어진 SINR 값을 이용하여 파워 조절을 수행하는 경우 전송 파워 대비 좀더 높은 처리량을 얻을 수 있다.In the case of the SINR-based transmission power control method, the AP may control the transmission power for each stream in consideration of the SINR fairness of terminal devices. When each AP selects terminal devices for each stream, each of the selected terminal devices has different SINR values. In this case, when power adjustment is performed using a given SINR value, a higher throughput compared to the transmission power can be obtained.
각 선택된 단말 장치들은 서로 다른 SINR 값을 가지며, 단말 장치의 공평성 정도를 고려하기 위해 각 단말 장치의 파워를 선택된 단말 장치들 중 가장 낮은 SINR을 기준으로 전송 파워를 줄인다.Each selected terminal device has a different SINR value, and in order to consider the fairness of the terminal device, the power of each terminal device is reduced based on the lowest SINR among the selected terminal devices.
예를 들어, 액세스 포인트는 다음의 수학식 5에 기초하여 전송 파워를 조절할 수 있다.For example, the access point may adjust the transmission power based on
수학식 5에서, 는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 결정된 SINR 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다. 는 선택된 단말 장치들의 SINR 최대값들 중 가장 작은 값을 나타내고, 는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 선택된 단말 장치의 SINR 최대 값을 나타낸다.In
각 단말 장치들에게 전송하는 전력을 줄임으로써 간섭의 레벨은 감소될 수 있다. 이에 따라 낮은 SINR을 갖는 단말 장치들은 줄어든 간섭의 영향으로 인해 달성할 수 있는 처리량이 크게 증가할 수 있다. 반면에, 높은 SINR을 갖는 단말 장치들은 줄어든 전송 전력으로 인해 데이터 레이트가 약간 감소할 수 있다. 하지만, 일반적인 달성 가능한 처리량은 과 같이 주어지고, SINR 값이 높을수록 데이터 레이트의 감소가 작아질 수 있다. 즉, 높은 SINR 영역의 단말 장치에서 일어나는 데이터 레이트의 감소가 낮은 SINR 영역의 단말 장치에서 일어나는 데이터 레이트 증가에 비해 작아지게 되고, 최종적으로는 전체 네트워크의 처리량이 증가할 수 있다.By reducing the power transmitted to each terminal device, the level of interference can be reduced. Accordingly, terminal devices having a low SINR can greatly increase the throughput that can be achieved due to the effect of reduced interference. On the other hand, terminal devices having a high SINR may slightly reduce the data rate due to reduced transmission power. However, the typical achievable throughput is And the higher the SINR value, the smaller the decrease in the data rate may be. That is, the decrease in the data rate occurring in the terminal device in the high SINR region becomes smaller than the increase in the data rate occurring in the terminal device in the low SINR region, and finally, the throughput of the entire network may increase.
도 11은 일실시예에 따른 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a method for controlling transmission power based on LIF according to an embodiment.
LIF 기반의 전송 전력 제어 방법의 경우, AP는 각 단말 장치들의 LIF를 분석하고, 이를 기반으로 간섭의 영향이 큰 스트림에 대해 전송 파워를 줄임으로써 전체적인 처리량을 개선시킬 수 있다.In the case of the LIF-based transmission power control method, the AP analyzes the LIF of each terminal device and, based on this, reduces the transmission power for a stream having a large interference effect, thereby improving overall throughput.
도 11은 각 단말 장치들의 간섭 영향을 도시하고 있다. 각 단말 장치가 받게 되는 LIF의 영향은 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.11 shows the interference effect of each terminal device. The influence of the LIF received by each terminal device can be expressed as
는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 d와 AP g 간의 채널 매트릭스를 나타내고, 는 AP 네트워크 g에 속한 단말 장치 d와 AP k 간의 채널 매트릭스를 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 선택된 단말 장치를 나타낸다 Denotes a channel matrix between the terminal device d and the AP g belonging to the AP network g, Represents a channel matrix between the terminal device d and the AP k belonging to the AP network g. Represents the terminal device selected for stream s in the AP network g
수학식 6을 이용하여 각 단말 장치들은 자신이 받게 되는 LIF 레벨을 계산할 수 있다. 각 단말 장치들은 AP에 CTS 메시지를 전송할 때 계산한 LIF 레벨 정보를 피드백 정보로써 포함하여 전송할 수 있다. AP는 각 단말 장치들로부터 수신한 LIF 레벨 정보를 이용하여 전체 네트워크에서의 간섭 정도를 식별할 수 있다. 평균화된 LIF 레벨의 값은 다음의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.Using
는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다. K는 전체 네트워크에서 AP의 개수를 나타내고, S는 각 AP당 MU-MIMO 스트림의 개수를 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 선택된 단말 장치를 나타낸다. Is an average interference leakage value determined based on interference leakage values of terminal devices in the network. K represents the number of APs in the entire network, and S represents the number of MU-MIMO streams per AP. Denotes a terminal device selected for stream s in AP network g.
전체로 평균화된 LIF 값을 구하면, 각 스트림별로 사용자들이 받게 되는 LIF의 상대적인 영향을 알 수 있다. AP는 LIF의 상대적인 영향에 기초하여 각 스트림별 파워 조절을 다음의 수학식 8에 따라 수행할 수 있다.When the LIF value averaged over the whole is obtained, the relative influence of the LIF received by users for each stream can be known. The AP may perform power adjustment for each stream based on the relative effect of the LIF according to Equation 8 below.
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 결정된 LIF 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다. 는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다. Is an LIF-based transmit power adjustment component determined for stream s in AP network g. Is an average interference leakage value determined based on interference leakage values of terminal devices in the network.
수학식 8에서 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값(평균 간섭 누출 값)보다 큰 경우, 해당하는 스트림이 상대적으로 다른 스트림의 전송에 간섭을 덜 주는 것으로 이해될 수 있다. 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 큰 경우, AP는 해당 스트림에 대해서는 파워 감소(power reduction)을 작게하거나 또는 파워 감소를 수행하지 않을 수 있다.In Equation 8, when the LIF value of the terminal device is greater than the average value (average interference leakage value) of the LIF for the entire network, it can be understood that the corresponding stream relatively less interferes with transmission of other streams. When the LIF value of the terminal device is larger than the average value of the LIF for the entire network, the AP may reduce power reduction or not perform power reduction for the corresponding stream.
반대로, 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 작은 경우, 해당하는 스트림이 상대적으로 다른 스트림의 전송에 많은 영향을 주는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 단말 장치의 LIF 값이 전체 네트워크에 대한 LIF의 평균값보다 작은 경우, AP는 파워 감소의 정도를 크게 하는 것에 의해 전반적인 간섭 영향의 밸런스를 조정할 수 있다. AP가 단말 장치의 LIF 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 것에 의해 네트워크 처리량이 향상될 수 있다.Conversely, when the LIF value of the terminal device is less than the average value of the LIF for the entire network, it can be understood that the corresponding stream has a relatively large influence on transmission of other streams. Accordingly, when the LIF value of the terminal device is less than the average LIF value for the entire network, the AP can adjust the balance of the overall interference influence by increasing the degree of power reduction. Network throughput may be improved by the AP adjusting the transmission power based on the LIF value of the terminal device.
SINR 기반의 전송 전력 제어 방법 및 LIF 기반의 전송 전력 제어 방법을 종합하면 다음의 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.When the SINR-based transmission power control method and the LIF-based transmission power control method are combined, it can be expressed as
는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 조절된 전송 전력을 나타내고, 는 조절되기 전의 원래(original) 전송 전력을 나타낸다. 는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 결정된 SINR 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이고, 는 AP 네트워크 g에서 스트림 s에 대해 결정된 LIF 기반 전송 전력 조절 컴포넌트이다. 는 선택된 단말 장치들의 SINR 최대값들 중 가장 작은 값을 나타내고, 는 AP 네트워크 g에서 s 번째 스트림에 대해 선택된 단말 장치의 SINR 최대 값을 나타낸다. 는 네트워크에서 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값이다. Denotes the adjusted transmit power for stream s in the AP network g, Denotes the original transmit power before being adjusted. Is the SINR-based transmission power adjustment component determined for the s-th stream in the AP network g, Is an LIF-based transmit power adjustment component determined for stream s in AP network g. Represents the smallest value among SINR maximum values of the selected terminal devices, Represents the maximum SINR value of the terminal device selected for the s-th stream in the AP network g. Is an average interference leakage value determined based on interference leakage values of terminal devices in the network.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as a system, structure, device, circuit, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.
Claims (27)
랜덤 빔을 브로드캐스트(broadcast)하는 단계;
상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 단계;
상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계;
상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계; 및
상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
상기 단말 장치는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)에 기초하여 대기 시간을 설정하고, 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정하는,
기회적 간섭 정렬 방법.In the opportunistic interference alignment method performed by an access point,
Broadcasting a random beam;
Receiving feedback information determined based on the random beam from a terminal device;
Selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information;
Adjusting transmission power based on the feedback information; And
And transmitting data to the selected at least one terminal device based on the adjusted transmission power,
The terminal device,
A waiting time is set based on a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) included in the feedback information, and during the waiting time, the access point indicates that the access point has received feedback information from another terminal device. When receiving a message indicating, to reset the waiting time to infinity,
Opportunistic interference alignment method.
상기 조절하는 단계는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR) 및 간섭 누출(Leakage of Interference; LIF) 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
The adjusting step,
Adjusting the transmission power using at least one of a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) and a Leakage of Interference (LIF) included in the feedback information
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 조절하는 단계는,
상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비에 기초하여 전송 전력을 줄이는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 2,
The adjusting step,
Reducing transmission power based on the lowest signal-to-interference noise ratio among the signal-to-interference noise ratios of the selected at least one terminal device
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 조절하는 단계는,
상기 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 평균 간섭 누출 값을 결정하는 단계; 및
상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 간섭 누출 값과 상기 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 2,
The adjusting step,
Determining an average interference leakage value based on the interference leakage values of the terminal devices; And
Adjusting transmission power based on the interference leakage value and the average interference leakage value of the selected at least one terminal device
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 조절하는 단계는,
상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치의 신호대간섭 잡음비 중 가장 낮은 신호대간섭 잡음비 및 상기 단말 장치들의 간섭 누출 값에 기초하여 결정된 평균 간섭 누출 값에 기초하여 전송 전력을 조절하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 2,
The adjusting step,
Adjusting the transmission power based on the lowest signal-to-interference noise ratio among the signal-to-interference noise ratios of the selected at least one terminal device and an average interference leakage value determined based on the interference leakage values of the terminal devices
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 선택하는 단계는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비의 크기에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
The selecting step,
Selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the magnitude of the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 선택하는 단계는,
상기 피드백 정보에 기초하여 각각의 서브 채널 또는 각각의 스트림(stream)별로 데이터를 수신할 단말 장치를 선택하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
The selecting step,
Selecting a terminal device to receive data for each sub-channel or each stream based on the feedback information
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 선택된 단말 장치에 관한 정보를 브로드캐스트하는 단계
를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
Broadcasting information on the selected terminal device
Opportunistic interference alignment method further comprising.
상기 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계는,
전송 벡터 공간(transmission vector space)을 랜덤하게 선택하는 단계; 및
상기 선택된 전송 벡터 공간에 대한 정보를 복수의 단말 장치들에 브로드캐스트하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
Broadcasting the random beam,
Randomly selecting a transmission vector space; And
Broadcasting information on the selected transmission vector space to a plurality of terminal devices
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 간섭 누출은,
상기 액세스 포인트의 서비스 영역 내의 다른 단말 장치에 의한 간섭 및 다른 액세스 포인트에 의한 간섭에 관한 정보를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 2,
The interference leakage,
Opportunistic interference alignment method including information on interference by other terminal devices and interference by other access points in the service area of the access point.
피드백 정보를 단말 장치로부터 수신하는 경우, 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 ACK(acknowledgement) 메시지를 전송하는 단계
를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
When receiving feedback information from a terminal device, transmitting an acknowledgment (ACK) message indicating that the feedback information has been received
Opportunistic interference alignment method further comprising.
전체 서브 채널들 또는 전체 스트림에 대한 단말 장치의 선택이 완료되는 경우, MU-MIMO (multi-user multi-input multi-output) 통신의 시작을 나타내는 메시지를 전송하는 단계
를 더 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 1,
Transmitting a message indicating the start of multi-user multi-input multi-output (MU-MIMO) communication when selection of a terminal device for all sub-channels or all streams is completed
Opportunistic interference alignment method further comprising.
전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 단계;
서브 채널별로 랜덤 빔을 브로드캐스트하는 단계;
상기 랜덤 빔에 기초하여 결정된 피드백 정보를 복수의 단말 장치들로부터 수신하는 단계; 및
상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단계
를 포함하고,
상기 단말 장치는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)에 기초하여 대기 시간을 설정하고, 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정하는,
기회적 간섭 정렬 방법.In the opportunistic interference alignment method performed by an access point,
Dividing the entire frequency band into a plurality of sub-channels;
Broadcasting a random beam for each subchannel;
Receiving feedback information determined based on the random beam from a plurality of terminal devices; And
Selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information for each sub-channel
Including,
The terminal device,
A waiting time is set based on a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) included in the feedback information, and during the waiting time, the access point indicates that the access point has received feedback information from another terminal device. When receiving a message indicating, to reset the waiting time to infinity,
Opportunistic interference alignment method.
액세스 포인트로부터 랜덤 빔을 수신하는 경우, 상기 랜덤 빔에 기초하여 피드백 정보를 생성하는 단계;
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 단계; 및
상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 단계; 및
상기 대기 시간 동안 상기 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하는 경우 또는 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 적어도 하나의 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 상기 대기 시간을 무한대로 설정하는 단계
를 포함하는 기회적 간섭 정렬 방법.In the opportunistic interference alignment method performed by a terminal device,
When receiving a random beam from an access point, generating feedback information based on the random beam;
Setting a waiting time based on the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information; And
Transmitting the generated feedback information to the access point when feedback information is not received from another terminal device included in the service range of the access point during the waiting time; And
When receiving feedback information from the other terminal device during the waiting time or when receiving a message indicating that the access point has received feedback information from at least one terminal device from the access point during the waiting time, the waiting time To set to infinity
Opportunistic interference alignment method comprising a.
상기 액세스 포인트는,
신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출에 관한 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 14,
The access point,
Opportunistic interference alignment method, characterized in that the transmission power is adjusted based on the feedback information on the signal-to-interference noise ratio and interference leakage.
상기 전송하는 단계는,
각각의 서브 채널 또는 스트림별로 피드백 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기회적 간섭 정렬 방법.The method of claim 14,
The transmitting step,
Opportunistic interference alignment method, characterized in that the feedback information is transmitted for each sub-channel or stream.
상기 피드백 정보에 기초하여 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 단말 장치 선택부; 및
상기 피드백 정보에 기초하여 전송 전력을 조절하는 전송 전력 조절부
를 포함하는고,
상기 단말 장치는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)에 기초하여 대기 시간을 설정하고, 상기 대기 시간 동안 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정하는,
액세스 포인트.A communication unit that broadcasts a random beam and receives feedback information determined based on the random beam from a terminal device;
A terminal device selection unit for selecting at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information; And
A transmission power adjustment unit that adjusts transmission power based on the feedback information
Including,
The terminal device,
A waiting time is set based on a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) included in the feedback information, indicating that the access point has received feedback information from another terminal device from the access point during the waiting time. When receiving a message, reset the waiting time to infinity,
Access point.
상기 전송 전력 조절부는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비 및 간섭 누출 중 적어도 하나를 이용하여 전송 전력을 조절하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.The method of claim 20,
The transmission power control unit,
And adjusting transmission power using at least one of a signal-to-interference noise ratio and interference leakage included in the feedback information.
상기 통신부는,
상기 조절된 전송 전력에 기초하여 상기 선택된 적어도 하나의 단말 장치로 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.The method of claim 20,
The communication unit,
And transmitting data to the selected at least one terminal device based on the adjusted transmission power.
전체 주파수 밴드를 복수의 서브 채널들로 분할하는 주파수 밴드 분할부
를 더 포함하고,
상기 단말 장치 선택부는, 상기 서브 채널별로 상기 피드백 정보에 기초하여 상기 단말 장치들 중 데이터를 전송할 적어도 하나의 단말 장치를 선택하는 것을 특징으로 하는 액세스 포인트.The method of claim 20,
Frequency band division unit that divides the entire frequency band into a plurality of sub-channels
Including more,
And the terminal device selection unit selects at least one terminal device to transmit data from among the terminal devices based on the feedback information for each of the sub-channels.
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비에 기초하여 대기 시간을 설정하는 대기 시간 설정부; 및
상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트의 서비스 범위에 포함된 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 상기 생성된 피드백 정보를 상기 액세스 포인트로 전송하는 통신부
를 포함하고,
상기 대기 시간 설정부는,
상기 피드백 정보에 포함된 신호대간섭 잡음비(Signal to Interference plus Noise Ratio; SINR)에 기초하여 대기 시간을 설정하고, 상기 대기 시간 동안 상기 액세스 포인트로부터 상기 액세스 포인트가 다른 단말 장치로부터 피드백 정보를 수신하였음을 나타내는 메시지를 수신하는 경우, 대기 시간을 무한대로 재설정하는
단말 장치.When receiving a random beam from an access point, a feedback information generator for generating feedback information based on the random beam;
A waiting time setting unit for setting a waiting time based on the signal-to-interference noise ratio included in the feedback information; And
Communication unit for transmitting the generated feedback information to the access point when feedback information is not received from another terminal device included in the service range of the access point during the waiting time
Including,
The waiting time setting unit,
A waiting time is set based on a Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR) included in the feedback information, and during the waiting time, the access point indicates that the access point has received feedback information from another terminal device. Resetting the waiting time to infinity when receiving a message indicating
Terminal device.
상기 대기 시간 설정부는,
상기 신호대간섭 잡음비의 크기에 반비례하도록 상기 대기 시간을 설정하는 것을 특징으로 하는 단말 장치.The method of claim 24,
The waiting time setting unit,
And setting the waiting time in inverse proportion to the magnitude of the signal-to-interference noise ratio.
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