KR102184074B1 - 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법 및 장치가 개시되어 있다. 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법은 기지국이 단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하는 단계와 기지국이 부적절한 디코딩 벡터를 기반으로 부적절한 신호를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있되, 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고, 부적절한 디코딩 벡터는 부적절한 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고, 부적절한 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리할 수 있다.

Description

셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법 및 장치{ METHOD AND APPARATUS OF INTERFERENCE ALIGNMENT IN CELLULAR NETWORK}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 인터넷 등 초고속 무선 통신을 필요로 하는 서비스가 급증하고 있다. 이에 따라 차세대 무선 통신 시스템을 위한 초고속 무선 통신을 보장할 수 있는 통신 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 여러명의 사용자가 통신을 위한 시간, 주파수, 공간 등의 자원을 효율적으로 사용하기 위한 연구가 많이 진행되었다. 하지만 기존의 주파수 분할 접속, 시분할 접속, 코드 분할 접속 기법 등의 기술로는 주어진 자원에 비해 사용자가 많을 때 사용자간 간섭으로 인해 초고속 통신을 위한 높은 채널 용량을 얻을 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 사용자간 간섭으로 인해 높은 채널 용량을 얻을 수 없는 문제점을 해결하기 위해 원하는 신호와 원하지 않는 간섭을 서로 다른 공간으로 나누어 전송하게 되는 간섭 정렬(interference alignment: IA) 기술이 제안되어 송수신 기법상의 이론적 발전을 거듭하고 있다. 이러한 기법은 일반적인 간섭 채널의 다중 사용자 환경에서 복잡한 오류 정정 부호화 없이 간섭에 의한 성능 저하를 방지하고, 동시에 주어진 자원의 이용을 극대화하여 최대 자유도(degree-of-freedom)를 얻고, 이에 따라 높은 채널 용량을 얻을 수 있음이 증명되었다.
구체적으로, 이러한 간섭 정렬 기술은 신호 대 잡음비가 매우 높은 상황에서 간섭 채널의 채널용량을 거의 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 이러한 간섭 정렬 기술은 비단 간섭 채널뿐 아니라 셀룰러 네트워크로 확장되어 연구되고 있다. 두 개의 셀로 이루어진 셀룰러 네트워크에서 다른 셀에 위치한 사용자들이 현재 셀의 기지국으로 미치는 간섭 신호들이 특정한 신호 공간으로 정렬되어 수신되도록 할 수 있음이 밝혀졌으며, 이에 따라 현재 셀 내의 사용자들을 위한 신호 공간을 많이 확보할 수 있게 된다. 예를 들어 각 사용자들이 하나의 스트림을 전송한다고 할 경우, 이 사용자들이 다른 셀의 기지국으로 미치는 간섭 신호가 한 차원의 신호공간으로 정렬되어 수신되도록 할 수 있다.
본 발명의 목적은 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법을 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법은 기지국이 단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하는 단계와 상기 기지국이 부적절한 디코딩 벡터를 기반으로 상기 부적절한 신호를 디코딩하는 단계를 포함할 수 있되, 상기 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고, 상기 부적절한 디코딩 벡터는 부적절한 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고, 상기 부적절한 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬을 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은, 무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부와 상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하고, 부적절한 디코딩 벡터를 기반으로 상기 부적절한 신호를 디코딩하도록 구현될 수 있되, 상기 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고, 상기 부적절한 디코딩 벡터는 부적절한 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고, 상기 부적절한 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리할 수 있다.
본 발명에 따르면 부적절함을 갖는 심볼을 기반으로 한 간섭 정렬 반복 알고리즘을 사용하여 사용자 숫자가 포화된 셀룰러 네트워크에서 기존의 방법보다 향상된 성능을 가지고 데이터를 송신 및 수신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 간섭 채널을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 네트워크를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 심볼을 기반으로 간섭 정렬에 대한 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
단말(User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
최근 무선 인터넷 등 초고속 무선 통신을 필요로 하는 서비스 및 이용자가 급증하고 있다. 특히 도심지의 유동 인구 밀집 지역에서는 통신 시스템이 지원하는 용량보다 많은 이용자가 존재해 개개인의 서비스 품질 (Quality of Service)를 만족시키기 어렵다. 다수의 단말이 요구하는 서비스 품질을 만족시키기 위해 간섭 정렬(interference alignment) 기술이 연구되고 있다.
간섭 정렬 기술은 원하는 신호와 원하지 않는 간섭을 서로 다른 공간으로 나누어 전송하는 기술이다. 간섭 정렬 기술을 사용할 경우, 다중 사용자 환경에서 간섭에 의한 성능 저하를 방지하고, 동시에 주어진 자원의 이용을 극대화하여 최대 자유도(degree-of-freedom)를 얻을 수 있다. 따라서 간섭 정렬 기술을 사용함으로써 높은 채널 용량을 얻을 수 있다. 하지만, 무선 통신 네트워크에서 현재까지 알려진 간섭 정렬 기술들은 아래와 같은 문제점을 가지고 있다.
기존의 간섭 정렬 기술의 경우, 간섭 채널(Interference channel)만이 고려되고 다이렉트 채널(direct channel)이 고려되지 않았다. 다이렉트 채널은 상향링크의 경우, 단말(또는 MS(mobile station))이 자신이 속한 기지국(또는 BS(base station))으로 신호를 전송하는 채널, 하향링크의 경우 BS(base station)이 자신의 영역 내에 있는 MS(mobile station)으로 신호를 전송하는 채널을 지시한다. 셀룰러 네트워크 간섭 정렬(cellular network interference alignment)뿐만 아니라 간섭 네트워크 간섭 정렬도 가장 주된 목적이 간섭의 정렬이기 때문에 간섭 채널만이 고려가 되고 다이렉트 채널은 고려되지 않는 것이 일반적이다.
하지만, 이러한 간섭 정렬 방법은 무한한 SNR(infinite SNR)이 아닌 유한한 SNR(finite SNR) 구간에서는 최적이 아닐 수 있다. 만약, 간섭 정렬 방법에서 다이렉트 채널이 고려될 경우, 단말 또는 기지국에서 요구되는(desired) 신호를 수신시 이득(gain)을 높일 수 있다. 따라서, 간섭 정렬 방법에서 다이렉트 채널이 고려될 경우, 다이렉트 채널이 고려되지 않을 경우와 비교하여 상대적으로 더 높은 썸-레이트(sum-rate)를 달성할 수 있다. 간섭 정렬 방법에서 다이렉트 채널이 고려되는 경우, 글로벌(global) 채널 정보가 필요할 수 있다.
최근 많은 간섭 정렬 방법들에서 글로벌 채널 정보를 가지고 있는 특정 노드가 존재하고 이러한 특정 노드가 각 기지국이나 단말에게 간섭 정렬을 위한 전송 방법을 알려주는 것이 일반적이다. 하지만 이러한 글로벌 채널 정보를 특정 노드가 알기는 현실적으로 어려울 수 있다.
분산 간섭 정렬(Distributed IA)는 위와 같은 기존의 간섭 채널에서의 간섭 정렬 문제점을 해결하려는 대표적인 알고리즘이다. 간섭 채널에서의 분산 간섭 정렬 방법은 대표적으로 Max-SINR(signal to interference-plus-noise ratio) 알고리즘과 MMSE(minimum mean square error)-IA 및 이와 유사한 반복 알고리즘(iterative algorithm) 등이 존재한다. 이러한 분산 간섭 정렬 방법은 채널의 상보성(reciprocity)을 기반으로 수행될 수 있다. 채널의 상보성은 일반적으로 TDD(time-division duplexing)를 사용하는 환경에서 성립할 수 있다.
채널의 상보성이 성립하는 경우, 수신기에서 최소한의 간섭을 받으려고 설정한 수신 빔의 방향은 수신기가 반대로 송신을 수행시 다른 송신기들에게 최소한의 간섭을 미치는 방향이 된다.
하지만 다수의 단말로 인해 포화된 상태의 네트워크에서는 신호 공간의 부족으로 원하는 신호와 원하지 않는 간섭 신호의 분리가 힘들어진다. 따라서, 기존의 Max-SINR, MMSE-IA 알고리즘만으로는 만족할만한 성능을 달성할 수 없다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 셀 내 사용자들의 수가 포화 상태로 신호 공간이 부족한 경우, 분산 간섭 정렬을 활용할 수 있는 신호 공간을 임의로 확보하는 방법에 대해 개시한다.
상보적 자기 상관 관계 계수가 0인 확률 변수(또는 랜덤 변수)를 적절하다(proper) 또는 적절한 확률 변수라고 할 수 있다. 반대로 상보적 자기 상관 관계 계수가 0이 아닌 확률 변수를 부적절하다(improper), 부적절한 확률 변수라고 할 수 있다. 일반적으로 통신에 사용하는 심볼은 복소수(complex) 값을 가지는 적절한 확률 변수이다. 즉, 통신에 사용되는 심볼은 실수 부분의 파워와 허수 부분의 파워를 가지며 서로 상관 관계가 0인 특성을 갖는다. 하지만 포화된 상태의 셀룰러 네트워크에서 신호 공간의 부족으로 원하는 간섭 정렬 성능을 얻기 위해서는 신호 공간의 확보가 필요하다. 이를 해결하기 위해서는 송신 심볼의 부적절함을 이용해 신호 공간을 확보하는 것이 필요하다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 간섭 정렬 방법에서는 포화된 상태의 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬의 성능을 확보하기 위해 부적절한 심볼을 고려해 사용자 숫자가 포화된 셀룰러 네트워크에서 기존의 방법보다 향상된 성능을 신호 공간을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 간섭 채널을 나타내는 개념도이다.
도 1에서는 K개의 송신기(300-1, 300-2, …, 300-k)와 K개의 수신기(350-1, 350-2, …, 350-k) 간의 통신시 간섭 채널에 대해 개시한다.
도 1을 참조하면, K개의 송신기(300-1, 300-2, …, 300-k)와 K개의 수신기(350-1, 350-2, …, 350-k)가 존재하며 각각의 송신기에서는 모든 K개의 수신기(350-1, 350-2, …, 350-k)로 신호가 전달이 될 수 있다. 예를 들어 특정한 수신기(예를 들어, 제1 수신기(350-1))을 기준으로 보면 특정한 송신기(예를 들어, 제1 송신기(300-1))로부터의 신호만이 다이렉트 채널을 통해 전송되는 원하는 신호이고 나머지 송신기(예를 들어, 제2 송신기(300-2) 내지 제k 송신기(300-k))로부터 전송되는 신호는 간섭 채널을 통해 전송되는 간섭 신호일 수 있다.
기존 간섭 채널의 간섭 정렬 알고리즘의 경우, 채널의 상보성(channel reciprocity)을 기반으로 간섭 정렬을 수행할 수 있다. 채널의 상보성은 일반적으로 TDD(time-division duplexing) 기반의 통신 환경에서 성립할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 채널의 상보성을 셀룰러 네트워크에 확장시켜 동등한 간섭 채널 환경을 가정하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 네트워크를 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 셀룰러 상향링크 채널을 확장하여 동등한 간섭 채널로 변형할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 간섭 정렬 방법에서는 셀룰러 상향링크 채널을 확장하여 변형된 동등한 간섭 채널에 대하여 채널 상보성을 기반으로 분산 간섭 정렬을 수행할 수 있다.
아래의 수학식 1은 기지국에서 상향링크 데이터를 수신하는 것을 모델링한 것이다.
<수학식 1>
Figure 112014031948442-pat00001
수학식 1 각 변수는 아래와 같은 의미를 가질 수 있다.
Figure 112014031948442-pat00002
는 b번째 기지국에서 수신하는 신호 벡터
Figure 112014031948442-pat00003
는 l번째 셀에 있는 k번째 사용자 단말이 b번째 기지국에 보낼 때의 채널,
Figure 112014031948442-pat00004
는 l번째 셀에 있는 k번째 사용자 단말의 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00005
는 l번째 셀에 있는 k번째 사용자 단말의 송신 심볼
Figure 112014031948442-pat00006
는 b번째 기지국의 노이즈
B는 기지국의 개수, K는 사용자 단말의 개수를 기반으로 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 Max-SINR(signal to interference-plus-noise ratio) 알고리즘과 MMSE(minimum mean square estimation)-IA(interference alignment) 알고리즘을 심볼의 부적절함을 기반으로 확장하여 신호 공간을 확보하기 위하여 기존 적절성을 전제로 모델링 한 상향링크 수신 신호 모델인 수학식 1을 수학식 2와 같이 확장할 수 있다.
<수학식 2>
Figure 112014031948442-pat00007
Figure 112014031948442-pat00008
본 발명의 실시예에 따르면, 이와 같이 실수 부분과 허수 부분을 이어 붙인 벡터로 확장하여 모든 값이 실수 값만을 갖는 벡터로 변환할 수 있다. 또한, 보내지는 사용자의 송신 심볼
Figure 112014031948442-pat00009
을 실수 값으로만 제한을 하여 프리코딩 벡터 디자인만으로 부적절한 심볼을 기반으로 한 통신을 수행할 수 있다.
기존의 적절한 심볼을 기반으로 통신을 수행하는 경우, 적절성만을 갖는 프리코딩 벡터와 역시 적절성을 갖는 복소수 심볼(complex symbol)을 기반으로 통신을 하게 된다. 기존의 적절한 심볼을 기반으로 통신을 수행하는 경우, 부적절성을 가지는 실수 값과 허수 값 및 그 둘의 상관 관계를 이용한 새로운 신호 공간을 활용할 수 없다. 반면에 본 발명의 실시예와 같이 수학식 2에서 구해지는 실수 값만을 가지는 부적절한 프리코딩 벡터와 부적절한 심볼(예를 들어, 실수 심볼)을 이용하게 되면 상황에 따라 최적의 실수 값과 허수 값 및 그 둘의 상관 관계를 이용할 수 있다. 특히, 포화된 셀룰러 네트워크 상황에서 부족한 신호 공간을 잘게 나누어 활용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 실수값만을 가지는 벡터를 이용하여 SINR을 최대화하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00010
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00011
를 결정하는 방법에 대해 개시한다.
또한, 이하, 본 발명의 실시예에서는 실수값만을 가지는 벡터를 이용하여 MMSE를 최소화하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00012
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00013
를 결정하는 방법에 대해 개시한다.
아래의 수학식 3은 SINR을 최대화 하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00014
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00015
를 결정하는 방법을 나타낸다.
<수학식 3>
Figure 112014031948442-pat00016
Figure 112014031948442-pat00017
: b번째 기지국의 k번째 사용자 단말의 디코딩 벡터이다.
전술한 바와 같이
Figure 112014031948442-pat00018
는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 y번째 셀에 있는 z번째 사용자가 x번째 기지국에 데이터를 송신시 송신 채널 함수이고,
Figure 112014031948442-pat00019
는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 x번째 셀에 있는 y번째 사용자의 부적절한 프리코딩 벡터일 수 있다.
수학식 3의 알고리즘을 통해 반복(iteration)을 수행하는 경우, 부적절성을 갖는 프리코딩 벡터가 결정될 수 있다. 신호 공간이 충분하지 못한 경우 수학식 3의 알고리즘을 통해 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터가 결정될 수 있다. 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터는 실수와 허수 부분의 신호 공간을 나누어 간섭을 회피하는 효과를 통해 더욱 효율적으로 간섭 정렬을 수행할 수 있다.
수학식 3에서
Figure 112014031948442-pat00020
와
Figure 112014031948442-pat00021
는 벡터의 크기를 1로 만들기 위한 변환 상수이다.
Figure 112014031948442-pat00022
는 노이즈의 분산이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에서는 SINR을 최대화하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00023
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00024
를 결정하는 방법에 대해 개시한다.
도 3을 참조하면, 프리코딩 벡터를 초기화한다(단계 S300).
프리코딩 벡터는
Figure 112014031948442-pat00025
로 초기화될 수 있다.
디코딩 벡터를 업데이트한다(단계 S310).
디코딩 벡터는 전술한 수학식 3의
Figure 112014031948442-pat00026
를 통해 업데이트 될 수 있다.
디코딩 벡터의 크기를 조정한다(단계 S320).
단계 S310을 통해 업데이트된 디코딩 벡터의 크기는
Figure 112014031948442-pat00027
를 기반으로 조정될 수 있다.
프리코딩 벡터를 업데이트한다(단계 S330).
프리코딩 벡터는 전술한 수학식 3의
Figure 112014031948442-pat00028
를 통해 업데이트될 수 있다.
업데이트된 프리코딩 벡터에 대한 크기 조정을 수행한다(단계 S340).
단계 S330을 통해 업데이트된 프리코딩 벡터의 크기는
Figure 112014031948442-pat00029
를 기반으로 조정될 수 있다.
크기 조정을 수행한 후 다시 단계 S310로 돌아가 업데이트된 프리코딩 벡터를 기반으로 디코딩 벡터에 대한 업데이트를 수행할 수 있다.
아래의 수학식 4는 MMSE를 최소화하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00030
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00031
를 결정하는 방법을 나타낸다.
[수학식 4]
Figure 112014031948442-pat00032
이 수식에서
Figure 112014031948442-pat00033
는 프리코딩 벡터의 크기를 1로 만들기 위해 사용되는 값이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 프리코딩 벡터 및 부적절한 디코딩 벡터를 결정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4에서는 MMSE를 최소화하는 알고리즘을 사용하여 부적절성을 가지는 프리코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00034
와 부적절성을 가지는 디코딩 벡터
Figure 112014031948442-pat00035
를 결정하는 방법에 대해 개시한다.
도 4를 참조하면, 프리코딩 벡터를 초기화한다(단계 S400).
프리코딩 벡터는
Figure 112014031948442-pat00036
로 초기화될 수 있다.
디코딩 벡터를 업데이트한다(단계 S410).
디코딩 벡터는 전술한 수학식 4의
Figure 112014031948442-pat00037
를 통해 업데이트 될 수 있다.
프리코딩 벡터를 업데이트한다(단계 S420).
프리코딩 벡터는 전술한 수학식 4의
Figure 112014031948442-pat00038
를 통해 업데이트될 수 있다.
단계 S420에서 프리코딩 벡터를 업데이트시
Figure 112014031948442-pat00039
를 만족하는
Figure 112014031948442-pat00040
를 선택할 수 있다.
단계 S420을 통해 업데이트된 프리코딩 벡터를 기반으로 단계 S410을 다시 수행하여 디코딩 벡터를 업데이트할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 심볼을 기반으로 간섭 정렬에 대한 시뮬레이션한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5에서는 셀이 3개, 셀 당 유저 수가 3명, 전송 안테나 4개, 수신 안테나가 2개인 경우의 시뮬레이션 결과이다.
간섭 정렬을 위한 공간이 부족한 환경에서 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 심볼을 기반으로 간섭 정렬을 수행한 결과와 종래의 적절한 심볼을 기반으로 한 간섭 정렬을 수행한 경우를 비교한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 부적절한 심볼을 기반으로 간섭 정렬을 수행하는 경우, 적적절한 심볼을 기반으로 간섭 정렬을 수행하는 경우와 비교하여 SNR이 증가함에 따라 섬-레이트(sum-rate)가 높아지는 것을 확인할 수 있다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 기지국(600)은 프로세서(processor, 610), 메모리(memory, 620) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 630)을 포함한다. 메모리(620)는 프로세서(610)와 연결되어, 프로세서(610)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(620)는 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(610)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 기지국의 동작은 프로세서(610)에 의해 구현될 수 있다.
마찬가지로 단말(650)은 프로세서(660), 메모리(670) 및 RF부(680)을 포함한다. 메모리(670)는 프로세서(660)와 연결되어, 프로세서(660)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(680)는 프로세서(660)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(660)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 단말의 동작은 프로세서(660)에 의해 구현될 수 있다.
예를 들어, 프로세서(610, 660)는 셀룰러 네트워크에서 부적절한 신호를 기반으로 간섭 정렬을 수행할 수 있다. 프로세서(610, 660)는 단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하고, 부적절한 디코딩 벡터를 기반으로 부적절한 신호를 디코딩하도록 구현되되, 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고, 부적절한 디코딩 벡터는 부적절한 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고, 부적절한 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리할 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. B개의 기지국과 K개의 단말을 포함하는 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법에 있어서,
    기지국이 단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하되,
    상기 부적절한 신호는 실수 부분의 파워와 허수 부분의 파워의 상관 관계가 0이 아닌 신호인, 단계; 및
    상기 기지국이 디코딩 벡터를 기반으로 상기 부적절한 신호를 디코딩하는 단계를 포함하되,
    상기 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고,
    상기 디코딩 벡터는 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고,
    상기 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리하고,
    상기 디코딩 벡터는
    Figure 112020067019885-pat00091
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00092
    는
    Figure 112020067019885-pat00093
    이고
    상기
    Figure 112020067019885-pat00094
    는 상기 프리코딩 벡터로써
    Figure 112020067019885-pat00095
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00096
    는
    Figure 112020067019885-pat00097
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00098
    는 b번째 기지국의 k번째 단말의 디코딩 벡터이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00099
    및
    Figure 112020067019885-pat00100
    은 임의의 상수이고,
    Figure 112020067019885-pat00101
    는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 y번째 셀에 있는 z번째 사용자가 x번째 기지국에 데이터를 송신시 송신 채널 함수이고,
    Figure 112020067019885-pat00102
    는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 x번째 셀에 있는 y번째 사용자의 프리코딩 벡터이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00103
    와 상기
    Figure 112020067019885-pat00104
    는 벡터의 크기를 1로 만들기 위한 변환 상수이고, 상기
    Figure 112020067019885-pat00105
    는 노이즈의 분산인 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. B개의 기지국과 K개의 단말을 포함하는 셀룰러 네트워크에서 간섭 정렬을 수행하는 기지국에 있어서, 상기 기지국은,
    무선 신호를 송신 및 수신하기 위해 구현된 RF(radio frequency)부; 및
    상기 RF부와 선택적으로 연결되는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,
    단말로부터 부적절한(improper) 신호를 수신하고,
    상기 부적절한 신호는 실수 부분의 파워와 허수 부분의 파워의 상관 관계가 0이 아닌 신호이고; 그리고
    디코딩 벡터를 기반으로 상기 부적절한 신호를 디코딩하도록 구현되되,
    상기 부적절한 신호는 실수값에 해당하는 변조 심볼만으로 생성된 신호이고,
    상기 디코딩 벡터는 프리코딩 벡터를 기반으로 결정되고,
    상기 프리코딩 벡터는 실수값만을 가지고, 수신 신호의 실수 공간 및 허수 공간을 분리하고,
    상기 디코딩 벡터는
    Figure 112020067019885-pat00106
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00107
    는
    Figure 112020067019885-pat00108
    이고
    상기
    Figure 112020067019885-pat00109
    는 상기 프리코딩 벡터로써
    Figure 112020067019885-pat00110
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00111
    는
    Figure 112020067019885-pat00112
    이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00113
    는 b번째 기지국의 k번째 단말의 디코딩 벡터이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00114
    및
    Figure 112020067019885-pat00115
    은 임의의 상수이고,
    Figure 112020067019885-pat00116
    는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 y번째 셀에 있는 z번째 사용자가 x번째 기지국에 데이터를 송신시 송신 채널 함수이고,
    Figure 112020067019885-pat00117
    는 실수 공간과 허수 공간으로 분리한 x번째 셀에 있는 y번째 사용자의 프리코딩 벡터이고,
    상기
    Figure 112020067019885-pat00118
    와 상기
    Figure 112020067019885-pat00119
    는 벡터의 크기를 1로 만들기 위한 변환 상수이고, 상기
    Figure 112020067019885-pat00120
    는 노이즈의 분산인,
    기지국.
  5. 삭제
  6. 삭제
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