KR102197024B1 - 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 MU-MIMO 시스템에서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법{BASE STATION AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 MU-MIMO 시스템에서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 관한 것이다.

무선 통신 환경에서는 음성 서비스를 및 멀티미디어 서비스를 포함하는 다양한 통신서비스를 제공하는데 있어서, 고품질 및 고속의 데이터 전송을 지원하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 연구의 일환으로 공간영역의 채널을 이용하는 다중입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 다중입출력(MIMO) 시스템은, 통신서비스를 제공하는 사용자(user)의 수에 따라, 단일사용자(또는, 싱글유저) 다중입출력(Single User MIMO) 및 다중 사용자(또는, 멀티유저) 다중입출력(Multi User MIMO)로 분류 할 수 있다.

여기서, MU-MIMO 시스템의 경우는, 같은 자원을 동시에 여러 사용자에게 전달하는 방식이다.

최근에는, 여러 기지국 간 협력(Coordinated)를 통해, 여러 기지국에서 동일한 여러 사용자에게 MU-MIMO를 서비스하는 방식까지 등장하여 사용되고 있다.

따라서, 협력 MU-MIMO 시스템의 경우는, 사용자 간 간섭 뿐 아니란 기지국(셀) 간 간섭이 해결해야 할 문제일 것이다.

이를 해결하기 위해서, 협력 관계의 각 기지국에서는, 각 사용자에게 전송하고자 하는 신호에 각 사용자 별로 생성한 프리코딩매트릭스(precoding Matrix)를 곱한 후 송신함으로써, 사용자 간 간섭 및 셀 간 간섭을 제거하고 있다.

이때, 사용자 별로 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식으로는, 협력 관계의 모든 기지국 각각이 자신의 각 사용자에 대한 채널정보, 신호의 위상 및 타이밍 동기정보(phase & timing synchronization)를 협력 관계의 다른 기지국과 공유하여 이를 기반으로 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식(이하, Coherent 방식)이 있고, 협력 관계의 모든 기지국 각각이 다른 기지국과의 정보 공유 없이 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식(이하, Non-Coherent 방식)이 있다.

Coherent 방식의 경우는, 백홀(Backhaul)을 통해 기지국 간 많은 정보를 공유하기 때문에 시스템 복잡도가 높은 단점이 있는 반면, MU-MIMO 시스템 성능이 뛰어나 장점을 갖는다.

한편, Non-Coherent 방식의 경우는, Coherent 방식에 비해 시스템 복잡도가 낮은 장점이 있는 반면, Coherent 방식 보다 MU-MIMO 시스템 성능이 떨어지는 단점이 있다.

이에, 본 발명에서는, MU-MIMO 시스템에서, 전술한 Non-Coherent 방식 및 Coherent 방식이 갖는 장점을 적절히 채용하여, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 MU-MIMO 시스템에서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 기지국장치는, 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 프리코딩매트릭스생성부; 상기 기지국장치와 협력하는 타 기지국으로부터, 상기 특정 단말에 대한 협력정보를 획득하는 정보획득부; 상기 협력정보에 기초하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬하는 매트릭스정렬부; 및 상기 특정 단말로 전송하는 신호에 상기 정렬한 프리코딩매트릭스를 반영하여, 상기 특정 단말에서 상기 기지국장치 및 상기 타 기지국 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 하는 신호처리부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 기지국장치에는 다수의 단말이 접속되며, 상기 프리코딩매트릭스생성부는, 상기 다수의 단말 중 상기 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 다른 단말의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 프리코딩매트릭스를 생성할 수 있다.

바람직하게는, 상기 협력정보는, 상기 타 기지국 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와, 상기 타 기지국에서 생성한 상기 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 매트릭스정렬부는, 상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스에 기초하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스를 결정하고, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스에 상기 정렬매트릭스를 곱하여, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬할 수 있다.

바람직하게는, 상기 정렬매트릭스는, 상기 기지국장치 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스가 곱해진 매트릭스일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 기지국장치의 동작 방법은, 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 프리코딩매트릭스생성단계; 상기 기지국장치와 협력하는 타 기지국으로부터, 상기 특정 단말에 대한 협력정보를 획득하는 정보획득단계; 상기 협력정보에 기초하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬하는 매트릭스정렬단계; 및 상기 특정 단말로 전송하는 신호에 상기 정렬한 프리코딩매트릭스를 반영하여, 상기 특정 단말에서 상기 기지국장치 및 상기 타 기지국 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 하는 신호처리단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 협력정보는, 상기 타 기지국 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와, 상기 타 기지국에서 생성한 상기 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 매트릭스정렬단계는, 상기 기지국장치 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스를 곱하여 정렬매트릭스를 결정하고, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스에 상기 정렬매트릭스를 곱하여, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬할 수 있다.

이에, 본 발명의 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 의하면, 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 방식으로 신호를 송수신하는 MU-MIMO 시스템에서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시키는 효과를 도출할 수 있다.

도 1은 일반적인 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치가 포함된 협력 MU-MIMO 시스템의 전체 제어 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 동작 방법을 보여주는 동작 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 시스템 성능이 향상되는 예시를 보여주는 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용될 일반적인 멀티유저 다중입출력(MU-MIMO) 시스템을 보여주는 도면이다.

특히, 도 1에 도시된 MU-MIMO 시스템은, 여러 기지국(예 : 10,20)에서 동일한 여러 사용자(예 : 단말1,2)에게 MU-MIMO를 서비스하는 협력 MU-MIMO 시스템을 보여주고 있으며, 본 발명은 이러한 협력 MU-MIMO 시스템에 적용된다.

도 1에서는, 협력 관계의 여러 기지국으로서 2개의 기지국10,20을 언급하고 있으나 이는 설명의 편의를 위한 일 실시예일 뿐이며, 협력 MU-MIMO 시스템에서는 2개 이상의 기지국(예 : 3개, 4개 등)이 상호 협력 관계를 통해 여러 사용자(예 : 단말1,2)에 MU-MIMO 방식을 통한 통신서비스를 제공할 수 있다.

또한, 도 1에서는, 여러 사용자로서 2개의 단말1,2를 언급하고 있으나 이는 설명의 편의를 위한 일 실시예일 뿐이며, 2개 이상의 단말(예 : 3개, 4개 등)이 협력 관계의 여러 기지국(예 : 10,20)로부터 MU-MIMO 방식을 통한 통신서비스를 이용할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 협력 MU-MIMO 시스템에서, 기지국10,20은 자신의 셀 커버리지 내에서 자신에 접속된 여러 사용자 즉 다수의 단말(예 : 단말1,2)에 MU-MIMO 방식을 통해 통신서비스를 제공하는 기지국으로서, 매크로기지국일 수 있고 또는 피코 또는 펨토와 같은 소형기지국일 수도 있다.

이하에서, 본 발의 기지국장치(100)를 구체적으로 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 협력 MU-MIMO 시스템 방식에 대해 간단히 설명하도록 하겠다.

협력 MU-MIMO 시스템에서, 협력 관계의 기지국10,20 각각은, 여러 사용자 즉 단말1,2 중 단말1에게 동일한 데이터(점선, X₁)를 전송하고 단말2에게 동일한 데이터(실선, X₂)을 전송함으로써, 기존의 간섭신호가 해당 단말에 필요한 신호(데이터)가 되도록 하며, 단말1,2 각각에게 전송하는 신호에 각 단말1,2 별로 생성한 프리코딩매트릭스를 곱한 후 송신함으로써, 사용자(단말) 간 간섭 및 기지국(셀) 간 간섭을 제거한다.

이때, 단말1,2 별로 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식으로는, 협력 관계의 모든 기지국10,20 각각이 자신의 각 단말1,2에 대한 채널정보, 신호의 위상 및 타이밍 동기정보(phase & timing synchronization)를 협력 관계의 다른 기지국20,10과 공유하여 이를 기반으로 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식(이하, Coherent 방식)이 있다.

또한, 단말1,2 별로 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식으로는, 협력 관계의 모든 기지국10,20 각각이 다른 기지국20,10과의 정보 공유 없이 프리코딩매트릭스를 생성하는 방식(이하, Non-Coherent 방식)이 있다.

Coherent 방식의 경우는, 백홀(Backhaul)을 통해 기지국10,20 간 많은 정보를 공유하기 때문에 시스템 복잡도가 높은 단점이 있는 반면, MU-MIMO 시스템 성능이 뛰어나 장점을 갖는다.

한편, Non-Coherent 방식의 경우는, 기지국10,20 간 정보 공유가 없어 Coherent 방식에 비해 시스템 복잡도가 낮은 장점이 있는 반면, Coherent 방식 보다 MU-MIMO 시스템 성능이 떨어지는 단점이 있다.

이에, 본 발명에서는, 협력 MU-MIMO 시스템에서, 전술한 Non-Coherent 방식 및 Coherent 방식이 갖는 장점을 적절히 채용하여, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 제안하고자 하며, 구체적으로는 이를 달성하는 기지국장치를 제안한다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 구성을 구체적으로 설명하겠다.

구체적인 설명에 앞서, 본 발명에서는, 전술한 도 1의 협력 MU-MIMO 시스템에서 협력 관계를 갖는 여러 기지국(예 : 10,20)은, 자신의 협력정보를 공유하는 하나의 기준 기지국과, 기준 기지국이 아닌 기지국(이하, 비기준 기지국)으로 구분할 수 있으며, 본 발명의 기지국장치(100)는 비기준 기지국에 해당한다.

만약, 협력 관계를 갖는 기지국이 2개 보다 많은 3개인 경우라면, 그중 하나는 기준 기지국이고, 나머지 2개의 기지국은 각각 비기준 기지국에 해당한다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 도 1의 기지국10,20 중에서 기지국10이 기준 기지국이고 기지국20이 비기준 기지국인 것으로 가정하여, 본 발명의 기지국장치(100)가 기지국20인 것을 예로서 언급하여 설명하겠다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기지국장치(100)는, 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 프리코딩매트릭스생성부(110)와, 기지국장치(100)와 협력하는 타 기지국으로부터, 상기 특정 단말에 대한 협력정보를 획득하는 정보획득부(120)와, 상기 협력정보에 기초하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬하는 매트릭스정렬부(130)와, 상기 특정 단말로 전송하는 신호에 상기 정렬한 프리코딩매트릭스를 반영하여, 상기 특정 단말에서 상기 기지국장치 및 상기 타 기지국 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 하는 신호처리부(140)를 포함한다.

이때, 전술의 타 기지국은, 본 발명의 기지국장치(100, 기지국20과 동일)와 협력 관계를 갖는 기준 기지국으로서, 도 1의 경우 기지국10이라고 볼 수 있다. 이에, 이하 설명에서는 타 기지국을 기지국10으로 언급하여 설명하겠다.

프리코딩매트릭스생성부(110)는, 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성한다.

여기서, 특정 단말이란, 기지국장치(100)에 접속되어 통신서비스를 이용하는 단말로서, 프리코딩매트릭스 생성이 필요한 단말일 것이다.

즉, 도 1을 참조하여 설명하면, 특정 단말은, 단말1,2 각각에 해당된다고 볼 수 있다.

이에, 프리코딩매트릭스생성부(110)는, 단말1,2 각각에 대한 프리코딩매트릭스를 생성한다.

보다 구체적으로, 프리코딩매트릭스생성부(110)는, 기지국장치(100)에 접속된 다수의 단말1,2 중 특정 단말 즉 단말1에 대하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 다른 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 프리코딩매트릭스를 생성한다.

또한, 프리코딩매트릭스생성부(110)는, 기지국장치(100)에 접속된 다수의 단말1,2 중 특정 단말 즉 단말2에 대하여, 단말2로 전송하게 될 신호가 다른 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 프리코딩매트릭스를 생성한다.

도 1을 참조하여, 단말1,2에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, H_ij는 i번째 사용자(단말) 및 j번째 기지국 사이의 채널정보로 정의하고, V_ij는 j번째 기지국에서 i번째 사용자(단말)에 적용하는 프리코딩매트릭스로 정의하고, X_i는 i번째 사용자(단말)를 위한 데이터로 정의하고, Y_i는 i번째 사용자(단말)에서 수신하는 수신신호로 정의할 수 있다.

기본적으로, 단말1,2 각각은, 각 기지국10,20 별로 자신이 추측한 채널정보 H_ij를 패드백한다.

즉, 단말1은, 단말1 자신 및 1번째 기지국인 기지국10 사이의 채널정보 H₁₁를 추측 및 기지국10으로 피드백하고, 단말1 자신 및 2번째 기지국인 기지국20 사이의 채널정보 H₁₂를 추측 및 기지국20으로 피드백한다.

이와 같이, 단말2 역시, 단말2 자신 및 1번째 기지국인 기지국10 사이의 채널정보 H₂₁를 추측 및 기지국10으로 피드백하고, 단말2 자신 및 2번째 기지국인 기지국20 사이의 채널정보 H₂₂를 추측 및 기지국20으로 피드백한다.

기지국10은, 단말1,2로부터 채널정보 H₁₁, H₂₁가 피드백되면, 채널정보 H₁₁, H₂₁를 기초로 단말1로 전송하게 될 신호가 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₁ 및 단말2로 전송하게 될 신호가 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₁를 생성한다.

또한, 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)은, 단말1,2로부터 채널정보 H₁₂, H₂₂가 피드백되면, 채널정보 H₁₂, H₂₂를 기초로 단말1로 전송하게 될 신호가 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂ 및 단말2로 전송하게 될 신호가 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 생성한다.

이때, 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂ 및 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 생성하는 역할을, 프리코딩매트릭스생성부(110)이 수행하게 된다.

구체적으로 설명하면, 프리코딩매트릭스생성부(110)는, 단말1,2로부터 피드백 되는 채널정보 H₁₂, H₂₂를 기초로, 다음의 조건1을 만족하는 프리코딩매트릭스 V₁₂, V₂₂를 생성하는 것이다.

조건1

물론, 기지국10 역시, 단말1,2로부터 피드백 되는 채널정보 H₁₁, H₂₁를 기초로, 다음의 조건2를 만족하는 프리코딩매트릭스 V₁₁, 프리코딩매트릭스 V₂₁를 생성할 것이다.

조건2

이렇게 되면, 단말1에서 수신하게 되는 수신신호 Y₁은, 다음의 수식1과 같이 변하게 되며, 단말2에서 수신하게 되는 수신신호 Y₂는, 다음의 수식2와 같이 변하게 된다.

수식1

->

수식2

->

여기서, N_i는, i번째 사용자(단말)에게 존재하는 노이즈(Noise)를 의미한다.

전술과 같이, 본 발명의 경우, 기지국10 및 기지국장치(100, 기지국20과 동일)에서는, 협력 관계의 다른 기지국과 정보 공유 없이, 단말1,2 각각에 대한 프리코딩매트릭스 V₁₁ 및 V₂₁와, V₁₂ 및 V₂₂를 각각 생성한다.

정보획득부(120)는, 기지국장치(100)와 협력하는 타 기지국 즉 기준 기지국인 기지국10으로부터, 특정 단말 즉 단말1,2 각각에 대한 협력정보를 획득한다.

여기서, 협력정보는, 타 기지국 즉 기지국10 및 특정 단말 사이의 채널정보와, 기지국10에서 생성한 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 포함한다.

결국, 정보획득부(120)는, 기지국10으로부터, 단말1에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₁와 기지국10에서 생성한 단말1에 대한 프리코딩매트릭스 V₁₁를 획득하고, 단말2에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말2 사이의 채널정보 H₂₁와 기지국10에서 생성한 단말2에 대한 프리코딩매트릭스 V₂₁를 획득하게 된다.

이때, 정보획득부(120)는, 기지국장치(100, 기지국20과 동일) 및 기지국(10)을 유선 또는 무선으로 연결하는 백홀(Backhaul)을 통해, 전술의 협력정보를 획득할 수 있다.

전술과 같이, 본 발명에서는, 협력 관계의 여러 기지국 중에서도 비기준 기지국(예 : 20) 만이 기준 기지국(예 : 10)으로부터 최소한의 협력정보(채널정보, 프리코딩매트릭스)만을 획득하는 방식으로, 기지국 간 정보 공유를 최소화한다.

매트릭스정렬부(130)는, 정보획득부(120)가 획득한 협력정보에 기초하여, 특정 단말 즉 단말1,2 각각으로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1,2 각각으로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록, 프리코딩매트릭스생성부(110)에서 기 생성한 단말1,2 각각의 프리코딩매트릭스 V₁₂, V₂₂를 정렬한다.

이하에서는, 단말1,2 중 단말1을 대표로 언급하여, 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬하는 과정에 대해 구체적으로 설명하겠다.

매트릭스정렬부(130)는, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁에 기초하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스를 결정한다. 이때, 정력매트릭스는 W_ij로 정의할 수 있다.

즉, 매트릭스정렬부(130)는, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁에 기초하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스 W₁₂를 결정하게 된다.

이때, 정렬매트릭스 W₁₂는, 기지국장치(100) 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₂와 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁가 곱해진 매트릭스인 것이 바람직하다.

즉, 매트릭스정렬부(130)는, 다음의 수식3에 따라서, 단말1의 정렬매트릭스 W₁₂를 결정할 수 있다.

수식3

여기서,

는 정력매트릭스는 정렬된 프리코딩매트릭스 V_ijW_ij를 정규화하기 위한 파라미터이다.

매트릭스정렬부(130)에서 결정되는 단말1의 정렬매트릭스 W₁₂는 기 설정된 송신전력 제한을 만족해야만 하며,

는 정렬매트릭스 W₁₂가 송신전력 제한(예 : 송신전력 1)을 만족하도록 정규화시키는 역할을 한다.

여기서, 수식3이 도출되는 과정에 대해 간단히 설명하면, 단말1에 대하여 협력 관계의 기지국10 및 기지국장치(100, 기지국20과 당일) 각각에서 전송되는 신호가, 상호 동일한 방향(위상)을 가지는 정렬조건을 정렬매트릭스 W_ij를 이용하여 정의하면, 다음의 조건3과 같이 정의할 수 있다.

조건3

여기서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화 하고자, 기준 기지국인 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호를 변경 없이 유지하기 위해, 정렬매트릭스 W₁₁는 identity matrix(I)로 정하는 것이 바람직하다.

이렇게 되면, 비기준 기지국인 기지국장치(100, 기지국20과 동일)에서는, 전술의 조건 3으로부터 단말1의 정렬매트릭스 W₁₂를 결정할 수 있는 전술의 수식3을 도출할 수 있게 된다.

이후, 매트릭스정렬부(130)는, 프리코딩매트릭스생성부(110)에서 기 생성한 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₁₂를 곱하여, 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬할 수 있다.

즉, 단말1의 정렬된 프리코딩매트릭스란, V₁₂W₁₂라고 할 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명에서 전술과 같이 단말1의 프리코딩매트릭스를 정렬함으로 인해 시스템 성능이 어떻게 향상되는지를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5는, 본 발명의 기지국장치(100, 기지국20과 동일)에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬하지 않은 기존의 경우를, 단말1의 관점에서 보여주고 있다.

도 5를 참조하면, H₁₁V₁₁는 기준 기지국인 기지국10에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₁를 반영하여 송신한 신호이며, H₁₂V₁₂은 비기준 기지국인 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 반영하여 송신한 신호이다.

실제로는 전술한 두 신호를 더한 결과만 단말1이 수신한 것으로 보기 때문에, 단말1은 두 신호를 더한 H₁₁V₁₁ + H₁₂V₁₂만 알 수 있다. H₁₁V₁₁ + H₁₂V₁₂으로 나타내어 지는 수신신호의 세기(power)를 보면, 두 신호를 더한 결과임에도 불구하고 수신신호 세기 측면에서 이득이 크지 않음을 알 수 있다.

이는, 전술한 기지국10 및 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)의 두 신호의 위상이 서로 동일하지 않기 때문에, 수신신호 세기 측면에서 이득이 거의 없는 것으로, 결국 시스템 성능에도 이득이 없다.

도 6은, 본 발명의 기지국장치(100, 기지국20과 동일)에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬하는 경우를, 단말1의 관점에서 보여주고 있다.

도 6을 참조하면, 기준 기지국인 기지국10의 H₁₁V₁₁는 도 5에서 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₁를 반영하여 송신한 신호 그대로이다. 반면, 비기준 기지국인 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)에서는, 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂에 정렬매트릭스 W₁₂를 곱하여 정렬한 후 정렬된 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂를 반영하여 신호를 송신하기 때문에, 비기준 기지국인 기지국20(본 발명의 기지국장치(100)와 동일)의 H₁₂V₁₂W₁₂는, 기지국10의 H₁₁V₁₁와 동일한 위상으로 변경된다. 이때의

는, H₁₁V₁₁의 수신신호 세기 5, H₁₂V₁₂의 수신신호 세기 3에 따라서, 정렬된 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂가 송신전력 제한(예 : 송신전력 1)을 만족하도록 하는 값(5/3)으로 결정된 것이다.

따라서, 전술한 두 신호를 더한 결과 H₁₁V₁₁ + H₁₂V₁₂W₁₂를 단말1이 수신하게 되는데, 두 신호 즉 H₁₁V₁₁ 및 H₁₂V₁₂W₁₂의 위상이 동일하기 때문에, 수신신호 세기 측면에서 이득이 크게 향상됨을 알 수 있다.

물론, 매트릭스정렬부(130)는, 단말2에 대해서 역시, 전술과 같은 방식으로 정렬매트릭스 W₂₂를 결정한 후, 프리코딩매트릭스생성부(110)에서 기 생성한 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₂₂를 곱하여 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 프리코딩매트릭스 V₂₂ W₂₂로 정렬할 것이다.

신호처리부(140)는, 단말1,2 각각으로 전송하는 신호에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂, V₂₂W₂₂를 각각 반영하여, 단말1,2 각각에서 기지국장치(100, 기지국20과 동일) 및 기지국10 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 한다.

즉, 신호처리부(140)는, 단말1로 전송하는 신호 X₁에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂를 곱하여 송신하고, 단말2로 전송하는 신호 X₂에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₂₂W₂₂를 곱하여 송신한다.

반면, 기준 기지국인 기지국10에서는, 단말1로 전송하는 신호 X₁에 기존과 같이 프리코딩매트릭스 V₁₁를 곱하여 송신하고, 단말2로 전송하는 신호 X₂에 프리코딩매트릭스 V₂₁을 곱하여 송신할 것이다.

이렇게 되면, 단말1에서 수신하게 되는 수신신호 Y₁은, 다음의 수식4와 같이 변하게 되며, 단말2에서 수신하게 되는 수신신호 Y₂는, 다음의 수식5와 같이 변하게 된다.

수식4

->

수식5

->

수식4 및 5에서 알 수 있듯이, 단말1은 기지국10로부터 신호 H₁₁V₁₁X₁를 수신, 기지국장치(100, 기지국20과 동일)으로부터 기지국10의 신호 H₁₁V₁₁X₁와 동일 위상의 신호 H₁₂V₁₂W₁₂X₁를 수신하게 되고, 단말2는 기지국10로부터 신호 H₂₁V₂₁X₂를 수신, 기지국장치(100, 기지국20과 동일)으로부터 기지국10의 신호 H₂₁V₂₁X₂와 동일 위상의 신호 H₂₂V₂₂W₂₂X₂를 수신하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 협력 MU-MIMO 시스템에서 본 발명에 따르면, 기지국10,20 간 많은 정보를 공유해야 하는 Coherent 방식 보다는 적은 최소한의 정보(협력정보) 만을 공유하면서, 공유한 최소한의 정보(협력정보)를 기초로 프리코딩매트릭스를 정렬하여 단말 측에서 수신하는 수신신호의 세기 이득을 향상시킴으로써 Non-Coherent 방식 보다 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.

결국, 본 발명의 기지국장치에 따르면, 협력 MU-MIMO 시스템에서, Non-Coherent 방식 및 Coherent 방식이 갖는 장점을 적절히 채용하여, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 도출할 수 있다.

이하에서는, 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치가 포함된 협력 MU-MIMO 시스템의 전체 제어 흐름을 설명하겠다.

설명의 편의를 위해 전술한 도 1과 같이, 기지국10,20과 단말1,2를 언급하여 설명하겠다.

먼저, 단말1은, 단말1 자신 및 1번째 기지국인 기지국10 사이의 채널정보 H₁₁를 추측 및 기지국10으로 피드백하고, 단말1 자신 및 2번째 기지국인 기지국20 사이의 채널정보 H₁₂를 추측 및 기지국20으로 피드백한다(S10).

이와 같이, 단말2 역시, 단말2 자신 및 1번째 기지국인 기지국10 사이의 채널정보 H₂₁를 추측 및 기지국10으로 피드백하고, 단말2 자신 및 2번째 기지국인 기지국20 사이의 채널정보 H₂₂를 추측 및 기지국20으로 피드백한다(S20).

기지국10은, 단말1,2로부터 채널정보 H₁₁, H₂₁가 피드백되면, 채널정보 H₁₁, H₂₁를 기초로 단말1로 전송하게 될 신호가 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₁ 및 단말2로 전송하게 될 신호가 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₁를 생성한다(S30).

또한, 기지국20은, 단말1,2로부터 채널정보 H₁₂, H₂₂가 피드백되면, 채널정보 H₁₂, H₂₂를 기초로 단말1로 전송하게 될 신호가 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂ 및 단말2로 전송하게 될 신호가 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 생성한다(40).

전술과 같이, 본 발명의 경우, 기지국10 및 기지국20에서는, 협력 관계의 다른 기지국과 정보 공유 없이, 단말1,2 각각에 대한 프리코딩매트릭스 V₁₁ 및 V₂₁와, V₁₂ 및 V₂₂를 각각 생성한다.

이후, 기지국10,20 중 비기준 기지국인 기지국20은, 기준 기지국인 기지국10으로부터 공유되는 단말1,2 각각에 대한 협력정보를 획득한다(S50).

즉, 기지국20은, 기지국10으로부터, 단말1에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₁와 기지국10에서 생성한 단말1에 대한 프리코딩매트릭스 V₁₁를 획득하고, 단말2에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말2 사이의 채널정보 H₂₁와 기지국10에서 생성한 단말2에 대한 프리코딩매트릭스 V₂₁를 획득하게 된다.

이후, 기지국20은, 획득한 협력정보에 기초하여, 단말1,2 각각으로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1,2 각각으로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록, 프리코딩매트릭스생성부(110)에서 기 생성한 단말1,2 각각의 프리코딩매트릭스 V₁₂, V₂₂를 정렬한다.

보다 구체적으로 설명하면, 기지국20은, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁에 기초하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스 W₁₂를 결정하게 된다(S60).

이때, 정렬매트릭스 W₁₂는, 기지국20 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₂와 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁가 곱해진 매트릭스인 것이 바람직하다.

또한, 기지국20은, 단말2에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₂₁ 및 프리코딩매트릭스 V₂₁에 기초하여, 단말2로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스 W₂₂를 결정하게 된다(S60).

이때, 정렬매트릭스 W₂₂는, 기지국20 및 단말2 사이의 채널정보 H₂₂와 단말1의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 단말2에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₂₁ 및 프리코딩매트릭스 V₂₁가 곱해진 매트릭스인 것이 바람직하다.

이후, 기지국20은, 기 생성한 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₁₂를 곱하여 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬하고, 기 생성한 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₂₂를 곱하여 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 정렬할 수 있다(S65).

즉, 단말1의 정렬된 프리코딩매트릭스란 V₁₂W₁₂라고 할 수 있고, 단말2의 정렬된 프리코딩매트릭스란 V₂₂W₂₂라고 할 수 있다.

이후에는, 기준 기지국인 기지국10은, 단말1로 전송하는 신호 X₁에 프리코딩매트릭스 V₁₁를 곱하여 송신하고, 단말2로 전송하는 신호 X₂에 프리코딩매트릭스 V₂₁를 곱하여 송신할 것이다(S70,S80).

또한, 기지국20은, 단말1로 전송하는 신호 X₁에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂를 곱하여 송신하고, 단말2로 전송하는 신호 X₂에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₂₂W₂₂를 곱하여 송신할 것이다(S70,S80).

이에, 단말1에서는, 기지국10로부터 신호 H₁₁V₁₁X₁를 수신, 기지국20으로부터 기지국10의 신호 H₁₁V₁₁X₁와 동일 위상의 신호 H₁₂V₁₂W₁₂X₁를 수신하게 될 것이고, 결국 단말1에서 수신하게 되는 수신신호 Y₁은, 전술의 수신4와 같을 것이다(S75).

또한, 단말1에서는, 기지국10로부터 신호 H₂₁V₂₁X₂를 수신, 기지국20으로부터 기지국10의 신호 H₂₁V₂₁X₂와 동일 위상의 신호 H₂₂V₂₂W₂₂X₂를 수신하게 될 것이고, 결국 단말1에서 수신하게 되는 수신신호 Y₁은, 전술의 수신5와 같을 것이다(S85).

이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기지국장치의 동작 방법을 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 내지 도 3의 참조번호를 언급하여 설명하겠다.

본 발명에 따른 기지국장치(100, 기지국20과 동일)의 동작 방법은, 기지국장치(100)에 접속된 다수의 단말 즉 단말1,2로부터 채널정보 H₁₂, 채널정보 H₂₂를 피드백 받는다(S100).

이에, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2로부터의 채널정보 H₁₂, H₂₂에 기초하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 단말2의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂ 및 단말2로 전송하게 될 신호가 단말1의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 생성한다(S110).

그리고, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 기지국장치(100)와 협력하는 타 기지국 즉 기준 기지국인 기지국10으로부터, 단말1,2 각각에 대한 협력정보를 획득한다(S120).

즉, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 기지국10으로부터, 단말1에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₁와 기지국10에서 생성한 단말1에 대한 프리코딩매트릭스 V₁₁를 획득하고, 단말2에 대한 협력정보 즉 기지국10 및 단말2 사이의 채널정보 H₂₁와 기지국10에서 생성한 단말2에 대한 프리코딩매트릭스 V₂₁를 획득하게 된다.

이후, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, S120단계에서 획득한 협력정보에 기초하여, 단말1,2 각각으로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1,2 각각으로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록, S110단계에서 기 생성한 단말1,2 각각의 프리코딩매트릭스 V₁₂, V₂₂를 정렬한다.

보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁에 기초하여, 단말1로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스 W₁₂를 결정하게 된다(S130).

또한, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말2에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₂₁ 및 프리코딩매트릭스 V₂₁에 기초하여, 단말2로 전송하게 될 신호가 기지국10에서 단말1로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스 W₂₂를 결정하게 된다(S130).

이때, 정렬매트릭스 W₁₂는, 기지국장치(100) 및 단말1 사이의 채널정보 H₁₂와 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 단말1에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₁₁ 및 프리코딩매트릭스 V₁₁가 곱해진 매트릭스인 것이 바람직하다.

이때, 정렬매트릭스 W₂₂는, 기지국장치(100) 및 단말2 사이의 채널정보 H₂₂와 단말1의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 단말2에 대한 협력정보에 포함된 채널정보 H₂₁ 및 프리코딩매트릭스 V₂₁가 곱해진 매트릭스인 것이 바람직하다.

이후, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 기 생성한 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₁₂를 곱하여 단말1의 프리코딩매트릭스 V₁₂를 정렬하고, 기 생성한 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂에 전술과 같이 결정한 정렬매트릭스 W₂₂를 곱하여 단말2의 프리코딩매트릭스 V₂₂를 정렬할 수 있다(S140).

즉, 단말1의 정렬된 프리코딩매트릭스란 V₁₂W₁₂라고 할 수 있고, 단말2의 정렬된 프리코딩매트릭스란 V₂₂W₂₂라고 할 수 있다.

이후에는, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1,2 각각으로 전송하는 신호에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂, V₂₂W₂₂를 각각 반영하여, 단말1,2 각각에서 기지국장치(100, 기지국20과 동일) 및 기지국10 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 한다(S150).

즉, 본 발명에 따른 기지국장치(100)의 동작 방법은, 단말1로 전송하는 신호 X₁에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₁₂W₁₂를 곱하여 송신하고, 단말2로 전송하는 신호 X₂에 전술의 정렬한 프리코딩매트릭스 V₂₂W₂₂를 곱하여 송신할 것이다.

이렇게 되면, 단말1에서 수신하게 되는 수신신호 Y₁은, 전술의 수식4와 같이 변하게 되며, 단말2에서 수신하게 되는 수신신호 Y₂는, 전술의 수식5와 같이 변하게 된다.

수식4 및 5에서 알 수 있듯이, 단말1은 기지국10로부터 신호 H₁₁V₁₁X₁를 수신, 기지국장치(100, 기지국20과 동일)으로부터 기지국10의 신호 H₁₁V₁₁X₁와 동일 위상의 신호 H₁₂V₁₂W₁₂X₁를 수신하게 되고, 단말2는 기지국10로부터 신호 H₂₁V₂₁X₂를 수신, 기지국장치(100, 기지국20과 동일)으로부터 기지국10의 신호 H₂₁V₂₁X₂와 동일 위상의 신호 H₂₂V₂₂W₂₂X₂를 수신하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 기지국장치의 동작 방법은, 협력 MU-MIMO 시스템에서, Non-Coherent 방식 및 Coherent 방식이 갖는 장점을 적절히 채용하여, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 도출할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 기지국장치의 동작 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 기지국장치 및 기지국장치의 동작 방법에 따르면, MU-MIMO 시스템에서, 기지국 간의 정보 공유를 최소화하면서 시스템 성능을 향상시킬 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

1,2 : 단말 10,20 : 기지국
100 : 기지국장치
110 : 프리코딩매트릭스생성부 120 : 정보획득부
130 : 매트릭스정렬부 140 : 신호처리부

Claims (8)

1. 기지국장치에 있어서,
   특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 프리코딩매트릭스생성부;
   상기 기지국장치와 협력하는 타 기지국으로부터, 상기 특정 단말에 대한 협력정보를 획득하는 정보획득부;
   상기 특정 단말에 대해 기 생성한 프리코딩매트릭스를, 상기 협력정보에 기초하여 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 정렬하는 매트릭스정렬부; 및
   상기 특정 단말로 전송하는 신호에 상기 정렬한 프리코딩매트릭스를 반영하여, 상기 특정 단말에서 상기 기지국장치 및 상기 타 기지국 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 기지국장치에는 다수의 단말이 접속되며,
   상기 프리코딩매트릭스생성부는,
   상기 다수의 단말 중 상기 특정 단말에 대하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 다른 단말의 채널에서는 0(Zero)이 되도록 하는 프리코딩매트릭스를 생성하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 협력정보는,
   상기 타 기지국 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와, 상기 타 기지국에서 생성한 상기 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 매트릭스정렬부는,
   상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스에 기초하여, 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 하는 정렬매트릭스를 결정하고,
   상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스에 상기 정렬매트릭스를 곱하여, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬하는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 정렬매트릭스는,
   상기 기지국장치 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스가 곱해진 매트릭스인 것을 특징으로 하는 기지국장치.
6. 기지국장치의 동작 방법에 있어서,
   특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 생성하는 프리코딩매트릭스생성단계;
   상기 기지국장치와 협력하는 타 기지국으로부터, 상기 특정 단말에 대한 협력정보를 획득하는 정보획득단계;
   상기 특정 단말에 대해 기 생성한 프리코딩매트릭스를, 상기 협력정보에 기초하여 상기 특정 단말로 전송하게 될 신호가 상기 타 기지국에서 상기 특정 단말로 전송되는 신호의 위상과 동일해지도록 정렬하는 매트릭스정렬단계; 및
   상기 특정 단말로 전송하는 신호에 상기 정렬한 프리코딩매트릭스를 반영하여, 상기 특정 단말에서 상기 기지국장치 및 상기 타 기지국 각각으로부터 동일 위상의 신호를 수신할 수 있게 하는 신호처리단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치의 동작 방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 협력정보는,
   상기 타 기지국 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와, 상기 타 기지국에서 생성한 상기 특정 단말에 대한 프리코딩매트릭스를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치의 동작 방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 매트릭스정렬단계는,
   상기 기지국장치 및 상기 특정 단말 사이의 채널정보와 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 곱한 매트릭스의 역행렬에, 상기 협력정보에 포함된 상기 채널정보 및 상기 프리코딩매트릭스를 곱하여 정렬매트릭스를 결정하고,
   상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스에 상기 정렬매트릭스를 곱하여, 상기 특정 단말의 프리코딩매트릭스를 정렬하는 것을 특징으로 하는 기지국장치의 동작 방법.

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