KR101509098B1 - 루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템 - Google Patents

루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템 Download PDF

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KR101509098B1 KR20140031702A KR20140031702A KR101509098B1 KR 101509098 B1 KR101509098 B1 KR 101509098B1 KR 20140031702 A KR20140031702 A KR 20140031702A KR 20140031702 A KR20140031702 A KR 20140031702A KR 101509098 B1 KR101509098 B1 KR 101509098B1
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이재홍
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서울대학교산학협력단
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 중계기는 상호간에 신호의 송수신을 원하는 두 개의 단말기로부터 동시에 신호를 수신하는 중계기 수신 안테나, 상기 중계기 수신 안테나로 수신된 신호에서 불완전 채널 정보에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하고, 증폭하는 중계기 제어부 및 증폭된 신호된 신호를 상기 두 개의 단말기로 전송하는 중계기 송신 안테나를 포함한다.

Description

루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템{APPARATUS AND SYSTEM FOR DELECTING LOOF INTERFERENCE SIGNAL}
본 발명은 루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템에 관한 것이다.
근래에는 통신 시스템에서 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service, 이하 QoS 칭함)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위하여 활발한 연구가 진행되고 있다.
특히, 현재 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성과 QoS을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 또한, 그 대표적인 통신 시스템이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신 시스템이다.
IEEE 802.16 통신 시스템은 무선통신 시스템의 물리 채널(Physical Channel)에 광대역(Broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식을 적용한 통신 시스템이다. IEEE 802.16 통신 시스템에서 단말의 이동성 및 무선망 구성의 유연성을 확보하고, 트래픽 분포나 통화 요구량 변화가 심한 무선 환경에서 더욱 효율적인 서비스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중 하나의 방법으로 중계기(Relay Station)을 이용하는 방식이 제안되고 있다.
무선통신 시스템에는 중계기를 사용함으로써 기지국의 커버리지(Coverage) 증대, 전송률(Throughput) 개선 등의 효과가 발생한다. 즉, 열악한 채널 환경을 가지는 특정 지역에 중계국을 위치시켜 전송률을 향상시킬 수 있다. 또한, 셀 경계 부근에 중계기를 위치시켜 기지국의 커버리지 밖에 있는 단말과 기지국이 통신할 수 있도록 서비스할 수 있다.
일반적인 릴레이 시스템에서 중계기가 기지국으로부터 신호를 받는 채널자원과, 중계기가 단말기로 신호를 보내는 채널자원은 분리되어 있다. 예를 들어, 채널자원이 시간으로 분리되어 있다면 먼저 기지국에서 중계기로의 전송이 이루어지고 난 뒤에 이어서 중계기에서 단말기로의 전송이 이루어진다. 이와 같이, 자원이 분리되어 각각이 릴레이 하는 것을 반이중 릴레이(Half Duplex Relay) 시스템이라고 한다.
그러나 반이중 릴레이 시스템은 중계기 입장에서 보면 채널자원을 나누어 사용하므로 전체 시스템의 주파수 효율이 낮아지는 문제가 있었다.
따라서 근래에는 주파수의 효율을 높이기 위해 전이중 릴레이 방식의 중계기 및 중계 시스템이 요구되고 있다.
선행문헌1: 한국 공개특허: 제10-2010-0003173호(발명의 명칭: 주파수 분할 이중 중계국을 포함하는 무선통신 시스템 및 이 무선통신 시스템에서의 무선자원의 이용 방법)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전이중 릴레이 방식의 중계기 및 중계 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 중계기는 상호간에 신호의 송수신을 원하는 두 개의 단말기로부터 각각 전송된 신호를 동시에 수신하는 중계기 수신 안테나; 상기 중계기 수신 안테나로 수신된 신호에서 불완전 채널 정보에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하고, 증폭하는 중계기 제어부; 및 상기 중계기 제어부에 의해 증폭된 신호된 신호를 상기 두 개의 단말기로 전송하는 중계기 송신 안테나를 포함한다.
상기 중계기 수신 안테나에 수신된 신호는 수식 1에 기초할 수 있다.
(수식1)
Figure 112014026008768-pat00001
(
Figure 112014026008768-pat00002
는 중계기 수신 안테나에 수신된 신호,
Figure 112014026008768-pat00003
는 i단말기로부터 j단말기의 채널계수,
Figure 112014026008768-pat00004
는 단말기 i의 전송 전력,
Figure 112014026008768-pat00005
는 단말기 i의 전송 데이터,
Figure 112014026008768-pat00006
는 중계기 r에서의 평균이 0이고 분산이
Figure 112014026008768-pat00007
인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise), a 및 b는 단말기, r은 중계기)
상기 제어부는 수식 2 및 수식 3에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거할 수 있다.
(수식 2)
Figure 112014026008768-pat00008
(수식 3)
Figure 112014026008768-pat00009
(
Figure 112014026008768-pat00010
는 중계기의 수신 안테나에 수신된 신호 중 루프 간섭 신호가 제거 된 신호,
Figure 112014026008768-pat00011
는
Figure 112014026008768-pat00012
의 채널 추정,
Figure 112014026008768-pat00013
는
Figure 112014026008768-pat00014
의 채널 추정 오류)
상기 중계기 제어부는 상기 수식 2에 기초하여
Figure 112014026008768-pat00015
를 구하고,
Figure 112014026008768-pat00016
를 증폭 계수로 하여
Figure 112014026008768-pat00017
를 증폭시킬 수 있다.
상기
Figure 112014026008768-pat00018
는 수식 4에 기초할 수 있다.
(수식 4)
Figure 112014026008768-pat00019
상기 중계기 송신 안테나가 상기 두 개의 단말기로 전송하는 신호
Figure 112014026008768-pat00020
는 수식 5에 기초할 수 있다.
(수식 5)
Figure 112014026008768-pat00021

본 발명의 실시예에 따른 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 중계 시스템은 상호간에 신호의 송수신을 원하는 두 개의 단말기; 및 두 개의 단말기로부터 각각 전송된 신호를 동시에 신호를 수신하고, 수신된 신호에서 루프 간섭 신호를 불완전 채널 정보에 기초하여 제거하고, 제거된 신호를 증폭하여, 증폭된 신호를 상기 두 개의 단말기에 전송하는 중계기를 포함하고, 상기 두 개의 단말기는 각각 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한다.
상기 중계기의 중계기 수신 안테나에 수신된 신호는 수식 1에 기초할 수 있다.
(수식1)
Figure 112014026008768-pat00022
(
Figure 112014026008768-pat00023
는 중계기 수신 안테나에 수신된 신호,
Figure 112014026008768-pat00024
는 i단말기로부터 j단말기의 채널계수,
Figure 112014026008768-pat00025
는 단말기 i의 전송 전력,
Figure 112014026008768-pat00026
는 단말기 i의 전송 데이터,
Figure 112014026008768-pat00027
는 중계기 r에서의 평균이 0이고 분산이
Figure 112014026008768-pat00028
인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise), a 및 b는 단말기, r은 중계기)
상기 중계기는 수식 2 및 수식 3에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거할 수 있다.
(수식 2)
Figure 112014026008768-pat00029
(수식 3)
Figure 112014026008768-pat00030
(
Figure 112014026008768-pat00031
는 중계기의 수신 안테나에 수신된 신호 중 루프 간섭 신호가 제거 된 신호,
Figure 112014026008768-pat00032
는
Figure 112014026008768-pat00033
의 채널 추정,
Figure 112014026008768-pat00034
는
Figure 112014026008768-pat00035
의 채널 추정 오류)
상기 중계기는 상기 수식 2에 기초하여
Figure 112014026008768-pat00036
를 구하고,
Figure 112014026008768-pat00037
를 증폭 계수로 하여
Figure 112014026008768-pat00038
를 증폭시킬 수 있다.
상기
Figure 112014026008768-pat00039
는 수식 4에 기초할 수 있다.
(수식 4)
Figure 112014026008768-pat00040
상기 중계기가 수식 5에 기초하여 상기 두 개의 단말기로 전송하는 신호
Figure 112014026008768-pat00041
를 구할 수 있다.
(수식 5)
Figure 112014026008768-pat00042
상기 두 대의 단말기의 각각의 수신 안테나가 각각 수신하는 각각의 신호
Figure 112014026008768-pat00043
및
Figure 112014026008768-pat00044
는 각각 수식 6 및 수식 7에 기초할 수 있다.
(수식 6)
Figure 112014026008768-pat00045
(수식 7)
Figure 112014026008768-pat00046
상기 두 대의 단말기는 각각 수식 8 및 수식 9에 기초하여 각각의 수신 안테나에서 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호가 제거된 각각의 신호
Figure 112014026008768-pat00047
및
Figure 112014026008768-pat00048
를 구할 수 있다.
(수식 8)
Figure 112014026008768-pat00049
(수식 9)
Figure 112014026008768-pat00050
상기 두 대의 단말기는 각각 수식 8 및 수식 9에 기초하여 각각의 단말기가 원하는 수신 신호
Figure 112014026008768-pat00051
및
Figure 112014026008768-pat00052
를 구할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 전이중 릴레이 방식의 중계기 및 중계 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면 수신 신호에서 불완전 채널 정보에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하는 중계기 및 중계 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면 단말기에서의 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거하는 중계 시스템을 제공한다.
도 1은 이상적인 양방향 전이중 중계 네트워크에서 중계 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 전이중 중계 네트워크에서 중계 시스템의 블록도이다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 제1 단말기의 블록도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 중계기의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 단말기의 블록도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템의 동작 방법의 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 중계기 및 그 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 양방향 전이중 중계 네트워크에서 이상적인 양방향 중계 시스템의 블록도이다.
중계 시스템은 복수의 단말기(100, 300) 및 중계기(200)를 포함한다.
복수의 단말기(100, 300)는 상호간에 신호를 송수신하기 위해 중계기(200)를 이용한다.
이상적인 전이중 릴레이 방식을 사용하는 중계 시스템에서는 도 1에 도시된 바와 같이 루프 간섭(Loop Interference) 신호가 발생하지 않는다.
일반적으로 전이중 릴레이(Full Duplex Relay) 시스템은, 일반적인 반이중 릴레이(Half Duplex Relay) 시스템에 비해 단말기에 간섭을 유발할 가능성이 크다.
반이중 릴레이 시스템에서는, 시간을 반으로 나누어 중계기에 사용하므로 주파수 효율은 낮으나 단말기 입장에서 보면 릴레이과정 중에 동일 채널 자원에 대해서는 중계기 혹은 단말기만 송신을 하게 되므로 기지국과 중계기간의 간섭은 고려하지 않아도 된다.
그러나, 주파수 효율이 반으로 감소하는 효과를 만회하기 위해 전이중 릴레이 방식을 사용하는 경우, 단말기에서 기지국과 중계기의 송신신호가 동일 채널 자원을 점유하게 된다. 따라서 일반적인 전이중 릴레이 방식에서는 기지국의 송신신호와 중계기의 송신신호가 동일한 채널자원을 점유하게 되어 간섭이 일어나게 되는 문제점이 있다. 특히 중계기(200) 자신의 전송 신호가 중계기(200)에 수신되어 발생하는 루프 간섭 신호가 발생되는 문제가 있다. 또한 각각의 단말기(100, 300)의 수신 안테나(130, 330)에서 루프 간섭 신호 또는 단말기(100, 300) 자신의 전송 신호로 인하여 자가 간섭(self-interference) 신호가 수신되는 문제가 있었다.
다음은 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 양방향 전이중 중계 네트워크에서 중계 시스템의 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템은 양방향 전이중 중계 네트워크(two--y full duplex relay network)에서 동작한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템 및 중계기(200)는 전이중 릴레이 방식에 기초하여 동작한다.
본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템은 제1 단말기(100), 중계기(200) 및 제2 단말기(300)를 포함한다. 그러나 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 중계 시스템이 구현될 수도 있다. 특히 본 명세서에서는 두 개의 단말기(100, 300) 및 하나의 중계기(200)를 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 도 2에 도시된 단말기보다 더 많은 수의 단말기가 중계 시스템에 있는 경우에도 적용이 가능하고, 도 2에 도시된 중계기보다 더 많은 수의 중계기가 중계 시스템에 있는 경우에도 적용 가능하다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기(100, 300)는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기(100, 300)에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 실시예에 따른 단말기(100, 300)는 네트워크나 무선 통신을 이용하여 신호를 송수신할 수 있는 장치를 포함할 수 있다.
이와 같은 단말기(100, 300는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 단말기(100, 300) 및 중계기에는 각각 신호를 송수신할 수 있는 안테나(110, 130, 210, 230, 310, 330)가 구비된다.
도 2에 도시된 것과 같이 제1 단말 송신 안테나(110)에서 발생된 신호는 중계기 수신 안테나(230)로 전송된다. 그러나 제1 단말 송신 안테나(110)에서 발생된 송신 신호에 의하여, 제1 단말 수신 안테나(130)에 자가 간섭 신호가 수신된다.
중계기 송신 안테나(210)에서 발생된 신호는 제1 단말 수신 안테나(130) 및 제2 단말 수신 안테나(330)로 전송된다. 그러나 중계기 송신 안테나(210)에서 발생된 송신 신호에 의하여, 중계기 수신 안테나(230)에 루프 간섭 신호가 수신된다. 또한 루프 간섭 신호는 각 단말기(100, 300)의 수신 안테나(130, 330)가 수신하는 신호에도 영향을 미칠 수 있다.
제2 단말 송신 안테나(210)에서 발생된 신호는 중계기 수신 안테나(230)로 전송된다. 그러나 제2 단말 송신 안테나(210)에서 발생된 송신 신호에 의하여, 제2 단말 수신 안테나(330)에 자가 간섭 신호가 수신된다.
즉 전이중 릴레이 방식에 따르면 자신의 송신 안테나에서 발생된 신호의 영향으로 자신의 수신 안테나에 간섭 신호가 수신된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 단말기의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 단말기(100)는 제1 단말 송신 안테나(110), 제1 단말 제어부(120) 및 제1 단말 수신안테나(130)을 포함한다. 그러나 도 3에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 제1 단말기가 구현될 수도 있다.
제1 단말 송신 안테나(110)는 중계기 수신 안테나(230)로 신호 또는 데이터를 송신한다. 제1 단말 제어부(120)는 제1 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제1 단말 제어부(120)는 제1 단말 수신 안테나(130)가 수신한 신호에서 루프 간섭 신호를 제거한다. 제1 단말 수신 안테나(130)는 중계기 송신 안테나(210)로부터 신호를 수신한다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 중계기의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 중계기(200)는 중계기 송신 안테나(210), 중계기 제어부(220) 및 중계기 수신안테나(230)을 포함한다. 그러나 도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 중계기가 구현될 수도 있다.
중계기 송신 안테나(210)는 제1 단말 수신 안테나(130) 또는 제2 단말 수신 안테나(330)로 신호 또는 데이터를 송신한다. 중계기 제어부(220)는 중계기(200)의 전반적인 동작을 제어한다. 중계기 제어부(220)는 중계기 수신 안테나(230)가 수신한 신호에서 루프 간섭 신호를 제거한다. 중계기 수신 안테나(230)는 제1 단말 송신 안테나(210) 또는 제2 단말 송신 안테나(310)로부터 신호를 수신한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 단말기의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2 단말기(300)는 제2 단말 송신 안테나(310), 제2 단말 제어부(320) 및 제2 단말 수신 안테나(330)을 포함한다. 그러나 도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 제1 단말기가 구현될 수도 있다.
제2 단말 송신 안테나(310)는 중계기 수신 안테나(230)로 신호 또는 데이터를 송신한다. 제2 단말 제어부(320)는 제2 단말기(300)의 전반적인 동작을 제어한다. 제2 단말 제어부(320)는 제2 단말 수신 안테나(330)가 수신한 신호에서 루프 간섭 신호를 제거한다. 제2 단말 수신 안테나(330)는 중계기 송신 안테나(210)로부터 신호를 수신한다.
다음은 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 중계 시스템의 동작 방법을 설명한다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 중계 시스템의 동작 방법의 흐름도이다.
중계기(200)의 수신 안테나(230)는 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(300)로부터 각각 전송된 신호를 동시에 수신한다(S101).
중계기 수신 안테나(230)에 수신된 신호는 수식 1에 기초한다.
[수식 1]
Figure 112014026008768-pat00053
본 발명의 실시예에 따르면
Figure 112014026008768-pat00054
는 중계기 수신 안테나에 수신된 신호,
Figure 112014026008768-pat00055
는 i단말기로부터 j단말기의 채널계수,
Figure 112014026008768-pat00056
는 단말기 i의 전송 전력,
Figure 112014026008768-pat00057
는 단말기 i의 전송 데이터,
Figure 112014026008768-pat00058
는 중계기 r에서의 평균이 0이고 분산이
Figure 112014026008768-pat00059
인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise), a 및 b는 단말기, r은 중계기이다. 본 발명의 실시예에 따르면 a는 제1 단말기(100)를 b는 제2 단말기(300)를 r을 중계기(200)를 나타낼 수 있다.
중계기(200)의 제어부(220)는 중계기 수신 안테나(230)에서 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 불완전 채널 정보에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거한다(S103).
중계기 제어부(220)는 수식 2 및 수식 3에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거한다.
[수식 2]
Figure 112014026008768-pat00060
[수식 3]
Figure 112014026008768-pat00061
본 발명의 실시예에 따르면, (
Figure 112014026008768-pat00062
는 중계기의 수신 안테나에 수신된 신호 중 루프 간섭 신호가 제거 된 신호,
Figure 112014026008768-pat00063
는
Figure 112014026008768-pat00064
의 채널 추정,
Figure 112014026008768-pat00065
는
Figure 112014026008768-pat00066
의 채널 추정 오류이다.
중계기(200)의 제어부(220)는 루프 간섭 신호가 제거된 신호를 증폭한다.
중계기 제어부(220)는 수식 2에 기초하여
Figure 112014026008768-pat00067
를 구하고,
Figure 112014026008768-pat00068
를 증폭 계수로 하여
Figure 112014026008768-pat00069
를 증폭시킨다.
본 발명의 실시예에 따르면 상기
Figure 112014026008768-pat00070
는 수식 4에 기초한다.
[수식 4]
Figure 112014026008768-pat00071
중계기(200)의 송신 안테나(210)는 증폭된 신호를 각각의 단말기(100, 300)로 전송한다(S105).
중계기 송신 안테나(210)가 각각의 단말기(100, 300)로 전송하는 신호
Figure 112014026008768-pat00072
는 수식 5에 기초한다.
[수식 5]
Figure 112014026008768-pat00073
각각의 단말기(100, 300)의 제어부(120, 320)는 각각 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한다(S107).
제1 단말기(100)의 수신 안테나(130)에서 수신된 신호(
Figure 112014026008768-pat00074
)는 수식 6에 기초할 수 있다.
[수식 6]
Figure 112014026008768-pat00075
제2 단말기(300)의 수신 안테나(330)에서 수신된 신호(
Figure 112014026008768-pat00076
)는 수식 7에 기초할 수 있다.
[수식 7]
Figure 112014026008768-pat00077
제1 단말기(100)의 제어부(120)는 수식 8에 기초하여 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한다.
[수식 8]
Figure 112014026008768-pat00078
제1 단말 제어부(120)는 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한 신호
Figure 112014026008768-pat00079
를 구할 수 있다.
제2 단말기(300)의 제어부(320)는 수식 9에 기초하여 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한다.
[수식 9]
Figure 112014026008768-pat00080
제2 단말 제어부(320)는 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거한 신호
Figure 112014026008768-pat00081
를 구할 수 있다.
또한 각각의 단말기(100, 300)의 제어부(120, 320)는 각각 수식 8 및 수식 9에 기초하여 각각의 단말기가 원하는 수신 신호
Figure 112014026008768-pat00082
및
Figure 112014026008768-pat00083
를 구할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 제1 단말기 110: 제1 단말 송신 안테나
120: 제1 단말 제어부 130: 제1 단말 수신 안테나
200: 중계기 210: 중계기 송신 안테나
220: 중계기 제어부 230: 중계기 수신 안테나
310: 제2 단말 송신 안테나 320: 제2 단말 제어부
330: 제2 단말 수신 안테나

Claims (15)

  1. 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 중계기에 있어서,
    상호간에 신호의 송수신을 원하는 두 개의 단말기로부터 각각 전송된 신호를 동시에 수신하는 중계기 수신 안테나;
    상기 중계기 수신 안테나에서 수신된 신호로 불완전 채널 정보에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하고, 증폭하는 중계기 제어부; 및
    상기 중계기 제어부에 의해 증폭된 신호된 신호를 상기 두 개의 단말기로 전송하는 중계기 송신 안테나를 포함하고,
    상기 중계기 수신 안테나에 수신된 신호는 수식 1에 기초하고,
    (수식1)
    Figure 112014123901713-pat00142

    (
    Figure 112014123901713-pat00143
    는 중계기 수신 안테나에 수신된 신호,
    Figure 112014123901713-pat00144
    는 i단말기로부터 j단말기의 채널계수,
    Figure 112014123901713-pat00145
    는 단말기 i의 전송 전력,
    Figure 112014123901713-pat00146
    는 단말기 i의 전송 데이터,
    Figure 112014123901713-pat00147
    는 중계기 r에서의 평균이 0이고 분산이
    Figure 112014123901713-pat00148
    인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise), a 및 b는 단말기, r은 중계기)
    상기 제어부는 수식 2 및 수식 3에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하는 중계기.
    (수식 2)
    Figure 112014123901713-pat00149

    (수식 3)
    Figure 112014123901713-pat00150

    (
    Figure 112014123901713-pat00151
    는 중계기의 수신 안테나에 수신된 신호 중 루프 간섭 신호가 제거 된 신호,
    Figure 112014123901713-pat00152
    는
    Figure 112014123901713-pat00153
    의 채널 추정,
    Figure 112014123901713-pat00154
    는
    Figure 112014123901713-pat00155
    의 채널 추정 오류)
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중계기 제어부는 상기 수식 2에 기초하여
    Figure 112014123901713-pat00098
    를 구하고,
    Figure 112014123901713-pat00099
    를 증폭 계수로 하여
    Figure 112014123901713-pat00100
    를 증폭시키는 중계기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기
    Figure 112014026008768-pat00101
    는 수식 4에 기초하는 중계기.
    (수식 4)
    Figure 112014026008768-pat00102
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중계기 송신 안테나가 상기 두 개의 단말기로 전송하는 신호
    Figure 112014026008768-pat00103
    는 수식 5에 기초하는 중계기.
    (수식 5)
    Figure 112014026008768-pat00104
  7. 양방향 전이중 중계 네트워크에서의 중계 시스템에 있어서,
    상호간에 신호의 송수신을 원하는 두 개의 단말기; 및
    상기 두 개의 단말기로부터 각각 전송된 신호를 동시에 신호를 수신하고, 수신된 신호에서 루프 간섭 신호를 불완전 채널 정보에 기초하여 제거하고, 제거된 신호를 증폭하여, 증폭된 신호를 상기 두 개의 단말기에 전송하는 중계기를 포함하고,
    상기 두 개의 단말기는 각각 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호를 제거하고,
    상기 중계기의 중계기 수신 안테나에 수신된 신호는 수식 1에 기초하고,
    (수식1)
    Figure 112014123901713-pat00156

    (
    Figure 112014123901713-pat00157
    는 중계기 수신 안테나에 수신된 신호,
    Figure 112014123901713-pat00158
    는 i단말기로부터 j단말기의 채널계수,
    Figure 112014123901713-pat00159
    는 단말기 i의 전송 전력,
    Figure 112014123901713-pat00160
    는 단말기 i의 전송 데이터,
    Figure 112014123901713-pat00161
    는 중계기 r에서의 평균이 0이고 분산이
    Figure 112014123901713-pat00162
    인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise), a 및 b는 단말기, r은 중계기)
    상기 중계기는 수식 2 및 수식 3에 기초하여 루프 간섭 신호를 제거하는 중계 시스템.
    (수식 2)
    Figure 112014123901713-pat00163

    (수식 3)
    Figure 112014123901713-pat00164

    (
    Figure 112014123901713-pat00165
    는 중계기의 수신 안테나에 수신된 신호 중 루프 간섭 신호가 제거 된 신호,
    Figure 112014123901713-pat00166
    는
    Figure 112014123901713-pat00167
    의 채널 추정,
    Figure 112014123901713-pat00168
    는
    Figure 112014123901713-pat00169
    의 채널 추정 오류)
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 중계기는 상기 수식 2에 기초하여
    Figure 112014123901713-pat00119
    를 구하고,
    Figure 112014123901713-pat00120
    를 증폭 계수로 하여
    Figure 112014123901713-pat00121
    를 증폭시키는 중계 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기
    Figure 112014026008768-pat00122
    는 수식 4에 기초하는 중계 시스템.
    (수식 4)
    Figure 112014026008768-pat00123
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중계기가 수식 5에 기초하여 상기 두 개의 단말기로 전송하는 신호
    Figure 112014026008768-pat00124
    를 구하는 중계 시스템.
    (수식 5)
    Figure 112014026008768-pat00125
  13. 제12항에 있어서,
    상기 두 대의 단말기의 각각의 수신 안테나가 각각 수신하는 각각의 신호
    Figure 112014026008768-pat00126
    및
    Figure 112014026008768-pat00127
    는 각각 수식 6 및 수식 7에 기초하는 중계 시스템.
    (수식 6)
    Figure 112014026008768-pat00128

    (수식 7)
    Figure 112014026008768-pat00129
  14. 제13항에 있어서,
    상기 두 대의 단말기는 각각 수식 8 및 수식 9에 기초하여 각각의 수신 안테나에서 수신된 신호에서 루프 간섭 신호 또는 자가 간섭 신호가 제거된 각각의 신호
    Figure 112014026008768-pat00130
    및
    Figure 112014026008768-pat00131
    를 구하는 중계 시스템.
    (수식 8)
    Figure 112014026008768-pat00132

    (수식 9)
    Figure 112014026008768-pat00133
  15. 제14항에 있어서,
    상기 두 대의 단말기는 각각 수식 8 및 수식 9에 기초하여 각각의 단말기가 원하는 수신 신호
    Figure 112014026008768-pat00134
    및
    Figure 112014026008768-pat00135
    를 구하는 중계 시스템.
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