KR100712344B1

KR100712344B1 - 무선 중계 네트워크에서의 간섭 소거

Info

Publication number: KR100712344B1
Application number: KR1020057021491A
Authority: KR
Inventors: 피터 라슨; 니클라스 요한슨
Original assignee: 텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2007-05-02
Also published as: BRPI0410212B1; ZA200507981B; CN1826761A; JP4771952B2; US20060229017A1; RU2005139137A; BRPI0410212A; CN1826761B; JP2007515843A; EP1625697B1; ES2395561T3; EP1625697A1; PL1625697T3; WO2004102891A1; KR20060018848A; HK1097126A1; US7336930B2; BRPI0410212B8; RU2340094C2

Abstract

본 발명에 따르면, 적어도 하나의 링크를 통해 한번 이상 송신되는 정보의 제 1 세트를 나타내는 신호 정보는 선험적 알려진 신호 정보로서 기억된다. 이것은, 노드 내에서, 이전에 수신 및/또는 검출된 정보, 자체 송신된 정보 또는 이용 가능 관련 신호 정보일 수 있다. 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보가 수신되며, 여기서, 정보의 제 1 세트의 송신은 정보의 제 2 세트의 수신을 간섭한다. 이 간섭에도 불구하고, 정보의 제 2 세트의 적어도 부분은 수신된 신호 정보 및 이전에 기억된 선험적 알려진 신호 정보의 적어도 부분을 활용함으로써 성공적으로 검출될 수 있다. 이 정보는 수신된 신호 정보 및 선험적 알려진 정보의 관련 부분에 기초하여 간섭 소거에 의해 검출된다. 선험적 알려진 신호 정보의 세트는 바람직하게는 새롭게 검출된 정보를 연속 기억함으로써 갱신된다.

신호 정보, 무선 중계 네트워크, 간섭 소거, 데이터 패킷.

Description

무선 중계 네트워크에서의 간섭 소거{INTERFERENCE CANCELLATION IN WIRELESS RELAYING NETWORK}

본 발명은 일반적으로 통신 네트워크에 관한 것으로서, 특히, 멀티홉(multi-hop), 애드혹(ad-hoc) 및 공동 중계 네트워크와 같은 무선 네트워크에 관한 것이며, 여기서, 다수의 사용자는 공동 통신 매체를 공유하고, 본 발명은 이와 같은 네트워크에서의 성능 향상을 목표로 한다.

다수의 사용자 간에 무선 매체를 효율적으로 공유하기 위한 프로토콜은 일반적으로 다중 접근 프로토콜, 채널 접근 기법(scheme) 또는 매체 접근 기법을 나타낸다. 무선 매체의 효율적인(종종 공평한) 공유를 위해, 특히 멀티홉/애드혹 네트워크와 같은 네트워크를 분산하는 것을 목표로 수년에 걸쳐 각종 채널 접근 기법이 개발되었다.

종래의 다중 접근 프로토콜은 2개의 주 카테고리, 즉, 충돌없는(conflict-free) 프로토콜 및 경쟁 기반(contention-based) 프로토콜로 분할될 수 있다.

충돌없는 다중 접근 프로토콜

때때로 스케줄된 채널 접근 프로토콜로서 지칭되는 충돌없는 프로토콜은 송신이 행해질 때마다 성공적이도록 한다. 즉, 다른 송신에 의해 간섭을 받지 않도록 한다. 충돌없는 송신은, 채널을 사용자에게 정적 또는 동적으로 할당함으로써 달성될 수 있다. 이것은 종종 제각기 고정 또는 동적 스케줄링을 나타낸다. 스테이션 간의 정확한 조정에 대한 이득으로, 고 효율을 달성한 것으로 생각하였지만, 복잡성과, 때때로 상당한 제어 트래픽량의 교환을 갖게 되었다.

[1]에서, Kleinrock와 Sylvester는 TDMA 타임 슬롯을 스케줄링하여 공간적으로 재사용하는 것을 제시하였다. 이 착상은, 서로 유해한 간섭을 유발하지 않고, 동시에 이용될 수 있는 링크의 그룹(또한, 충돌없는 다수의 벡터 또는 클리크(clique)라 함)을 어셈블(assemble)하는 것이다. 이와 같은 많은 그룹이 식별될 수 있어, 이들 그룹은 TDMA 프레임과 같은 방식을 통해 순환된다. 이런 기법은 일반적으로 STDMA를 나타내며, 공간 TDMA를 의미한다.

경쟁 기반 다중 접근 프로토콜

경쟁 기반 프로토콜은 원리적으로 송신이 성공적으로 보증되지 않는다는 점에서 충돌없는 프로토콜과 상이하다. 그래서, 이 프로토콜은, 충돌이 일어나면, 모든 메시지가 궁극적으로 성공적으로 송신되도록 충돌을 해결하는 절차를 지시해야 한다.

패킷 무선 네트워크 또는 애드혹 네트워크에서의 종래의 문제는 소위 숨은 단말기(hidden terminal)가 존재한다는 것이다. 도 1에서, 숨은 단말기 문제는, B로 송신하는 노드 A가 B에서의 A 송신을 간섭하는 D(또는 B)로의 다른 노드 C의 송신을 알지 못한다는 것을 의미한다. 그 결과, 모든 각도(처리율, 지연 등)에서 성능을 저하시키는 B에서 명백히 충돌이 일어난다. 이 문제를 다루는 수단이 1970년 중반 이래 제시되어, 종래의 "솔루션"을 간략히 고찰할 것이다. 그러나, 먼저, CSMA[1]는, 정의마다(per definition) C 및 A가 각 다른 송신을 도청(overhear)하지 못하기 때문에, 이 문제를 처리하지 못한다는 것에 주목한다. 그래서, 반송파 감지(carrier sensing)는 패킷 무선 네트워크[3]에 적절하지 않은 것으로 생각된다. 최악의 경우에, CSMA의 성능은 ALOHA[1]의 성능으로 저하한다.

숨은 단말기의 문제를 처리하는 각종 경쟁 지향 방법은 아래에 기술된다.

Multiple Access With Collision Avoidance (WACA)

Karn[4]에 의해 WACA (Multiple Access With Collision Avoidance)라 하는 방법은 송신 요구(Request to Send; RTS) 및 송신 가능(Clear to Send; CTS)의 송신에 기초하여, B의 이웃자리(neighbors)가 송신할 대상을 확실히 알게 한다. A는 RST를 송신하고, B는 RST를 수신한 경우에 CTS에 응답하는 것으로 추정한다. 노드 A는 CTS 메시지를 수신하여, 데이터 송신을 개시한다. 한편, C는 노드 B로부터 CTS를 청취하였을 시에 어떤 것을 송신하지 않는다. 마찬가지로, RTS 메시지를 청취한 노드 A의 근처의 노드는 A가 CTS 메시지를 대기할 시에 어떤 것을 송신하지 않는다. RTS 메시지의 충돌을 다시 발생시키는 충격(impact)을 완화시키는 백-오프(back-off) 기법이 채용된다.

MACAW

[5]에서, Bhargawan 등은 MACA 프로토콜을 개선시켰고, 그것을 MACAW라 명명하였다. 이들은 링크 층 Acks 뿐만 아니라 RTS 메시지를 위한 CSMA를 소개하였다. 이들은 또한 노드보다는 오히려 발신지-수신지(source-destination) 쌍에 기초하여 백-오프 기법을 실행함으로써 공정성(fairness)을 개선하였다. 혼잡(congestion) 제어 수단이 또한 추가되었다. IEEE 802.11은 그의 동작 모드 중 하나에서 DFWMAC라 하는 매우 유사한 RTS-CTS 기법을 채용한다.

Busy Tone Multiple Access (BTMA)

MACA로의 유사한 접근법은 Busy Tone Multiple Access, BTMA [6]이다. CTS 메시지를 송신하기보다는, 노드 B는 어떤 병렬 채널 상에서 어떤 신호음(tone)에 의해 통화 중임(다른 주파수 판독)을 나타낸다. 이것은, B가 그의 주소 내용을 수신하였을 경우에 행해질 수 있다. 그러나, 선택적으로 제안된 다른 다소 유용한 방법은, 패킷 송신을 검출하는 모든 노드가 통화 중 신호음(busy tone)을 송출한다는 것이다. 후자의 선택적인 사항은 큰 영역의 심각한 두절(blockage)을 유발시킬 것이다. 어느 한 기법의 실제적인 사용은 오히려 제한되고, 주로 비실용적인 종이에 장식된다.

다른 종래의 다중 접근 프로토콜

다른 매체 접근 기술은 Direct Sequence Code Division Multiple Access, DS-CDMA에 기초한다. 원리적으로, 2개의 접근법이 가능하다.

예컨대, 도 1을 다시 한번 참조하면, 노드 A 및 C가 직교 코드를 이용하여, 서로 간섭하지 않도록 하는 메카니즘이 구현될 수 있다.

다른 접근법은 수신기 지향 확산 코드(spreading code)를 이용하는 것이다. 후자는 C가 그의 데이터를 노드 D로 송신하는 것으로 추정한다. 직교 코드를 이용하여, 이용 가능한 대역폭 자원은 송신기에 의해 분할되는 것을 알 수 있다.

다수의 사용자 지향 다중 접근 프로토콜

[7]에서, STDMA와 다수의 사용자 검출을 조합하는 다중 접근 프로토콜이 기술된다. 이 방법에서는, 시간, 공간 및 수신 전력에 맞게 송신이 스케줄링된다. 송신 전력은, 다중 송신이 동시에 수신되어, 다수의 사용자 검출기를 이용하여 디코드될 수 있도록 선택된다. 이점은 종래의 채널 기법에 비해 네트워크의 처리율이 개선된다는 것이다.

본 발명은 종래의 장치의 이들 및 다른 결점을 극복하는 것이다.

본 발명의 일반적인 목적은, 멀티홉, 애드혹, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크와 같은 무선 중계 네트워크의 성능 향상을 위한 것이며, 여기서, 다수의 사용자는 공동 통신 매체를 공유한다.

특히, 처리율 및 지연에 대해 네트워크 성능을 향상시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적은 무선 중계 네트워크에서 신호 정보를 검출하는 개선된 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적은 첨부한 특허청구범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명에 의해 충족된다.

본 발명은, 특히 멀티홉 네트워크, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크와 같은 무선 중계 네트워크에서, 적어도 하나의 링크 및 보통 하나 이상의 링크를 통해 여러 번 송신되는 패킷이 가장 많은 간섭을 유발시킨다는 관찰에 기초로 한다. 예컨대, 멀티홉 네트워크에서, 발신지와 수신지 간의 다중 홉(hop) 또는 세그먼트로 정보가 송신될 수 있다. 재송신으로 인해 다수의 송신이 행해질 수 있지만, 주 원인은 동일한 패킷 또는 정보가 수신지에 도달될 때까지 노드 간에 전송될 수 있기 때문이다.

신호 검출 프로세스에서 이미 이용 가능한 정보의 활용을 목표로 하는 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 적어도 하나의 데이터 유닛을 포함하는 정보의 제 1 세트를 나타내는 신호 정보는 선험적 알려진(priori known) 신호 정보로서 기억된다. 이것은, 노드 내에서, 이전에 수신 및/또는 검출된 정보, 자체 송신된(또한, 포워드된) 정보 또는 이용 가능 및 관련 신호 정보일 수 있다. 후속하여, 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보가 수신되며, 여기서, 정보의 제 1 세트의 하나 이상의 데이터 유닛의 송신은 정보의 제 2 세트의 수신을 간섭한다. 이 간섭에도 불구하고, 정보의 제 2 세트의 적어도 부분은 수신된 신호 정보 및 이전에 기억된 선험적 알려진 신호 정보의 적어도 부분을 활용하여 성공적으로 검출될 수 있다. 이 정보는, 바람직하게는, 수신된 신호 정보 및 선험적 알려진 정보의 관련 부분에 기초하여 간섭 소거함으로써 검출된다.

예컨대, 기억된 선험적 알려진 신호 정보는 자체 송신된 정보, 이전에 수신 및 검출된 정보, 이전에 도청된 정보를 포함할 수 있다.

많은 응용에서, 정보의 제 1 세트는 하나 이상의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 하나 이상의 데이터 유닛을 포함한다.

바람직하게는, 새롭게 검출된 정보를 포함하고, 이전의 정보를 제거함으로써 선험적 알려진 신호 정보의 세트를 연속 갱신하는 것이 유리하다.

따라서, 본 발명은, 선험적 알려진 정보를 기억 및 활용하여, 네트워크 성능을 향상시키고, 종래의 숨은 단말기의 문제를 효과적으로 해결하는 신규 메카니즘을 통해 채널 접근 문제에 새로운 차원(dimension)을 부가한다. 특히, 본 발명은 고 처리율 및 지연 감축을 제공하는 것으로 나타나 있다.

단일 사용자 또는 다수의 사용자를 위해, 비트 또는 심볼 마다. 또는 비트 또는 심볼의 시퀀스 마다 검출이 행해질 수 있다. 부호화 정보 또는 정보 비트에 의해 검출이 행해질 수 있다. 이것은, 검출된 정보가 사실상 복조된 부호화 정보 및/또는 복조 및 복호화된 정보일 수 있음을 의미한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 멀티홉 네트워크, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크와 같은 무선 중계 네트워크에 적용 가능하다.

본 발명은, 명백한 및 암시적인 간섭 소거 기술을 포함하는 많은 상이한 타입의 간섭 소거를 이용할 수 있음을 알 수 있다. 예컨대, 검출 프로세스는 수신된 신호 정보로부터 선험적 알려진 신호 정보를 제거하여 잔여 신호를 생성시켜, 잔여 신호를 복호화하는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 정보는, 현재 수신된 기저대 신호 정보와 함께 이전에 수신된 기저대 신호 정보의 형식으로 선험적 알려진 정보를 공동으로 처리함으로써, 검출될 수 있다.

검출 프로세스는 송신 스케줄 정보에 기초하여, 선험적 알려진 신호 정보의 사용 효율(utilization)을 간섭 신호 정보의 송신 인스턴스(instance)와 더욱 정확히 상관시킬 수 있다.

본 발명은 다음의 이점을 제공한다.

- 향상된 네트워크 성능;

- 고 처리율 및 감소된 지연;

- 종래의 숨은 단말기 문제에 대한 효과적인 솔루션;

- 더욱 높은 확률의 성공적인 신호 검출;

- 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 특별히 설계된 MAC (매체 접근 제어) 프로토콜, 루팅 방법, RRM (무선 자원 관리) 기법을 개시.

본 발명에 의해 제공되는 다른 이점은 본 발명의 실시예에 대한 아래의 설명으로부터 알 수 있다.

본 발명은, 그의 다른 목적 및 이점과 함께, 첨부한 도면과 함께 취해진 다음의 설명을 참조로 이해될 것이다.

도 1은 종래의 숨은 단말기 문제를 설명한 것이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 본 발명의 기본적인 원리를 도시한 개략적인 흐름도이다.

도 3은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 특히 다수의 사용자 검출에 기초하여 본 발명의 기본적인 원리를 도시한 개략적인 흐름도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 선험적 알려진 정보에 기초하여 간섭 소거를 위한 장치를 포함하는 네트워크 노드를 도시한 개략적인 블록도이다.

도 5는 자체 포워드된 데이터에 의해 유발된 간섭을 소거하는 예시적인 경우를 도시한 개략적인 시퀀스 다이어그램이다.

도 6은, 제안된 간섭 소거 기술을 가지고, 그리고 이 기술을 가지지 않고, 신호 대 잡음비의 함수로서 도 5의 시스템에 대한 처리율 수행의 일례를 도시한 그래프이다.

도 7A-7D는 도청 데이터에 의해 유발된 간섭을 소거하는 예시적인 경우를 도시한 개략적인 시퀀스 다이어그램이다.

도 8은 2개의 참조(reference) 기법을 포함하는 5개의 예시적인 기법에 대해 2-홉(hop) 중계 채널에서의 선험적 알려진 정보의 간섭 소거를 설명한 개략적인 시퀀스 다이어그램이다.

도 9는 도 8의 5개의 예시적인 기법에 대한 신호 대 잡음비의 함수로서 처리율 수행을 설명한 그래프이다.

도 10A-10B는 공동 중계의 개념의 일례를 도시한 개략도이다.

도 11은 공동 중계의 경우에 본 발명의 실시예에 따라 간섭 소거를 설명한 시퀀스 다이어그램이다.

도 12A-12B는 동시에 발생하는 업링크 및 다운링크 트래픽의 공동 중계의 개념을 도시한 개략도이다.

도 13은 동시에 발생하는 업링크 및 다운링크 트래픽의 공동 중계의 경우에 본 발명의 실시예 따라 간섭 소거를 설명한 시퀀스 다이어그램이다.

도 14는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 특히 공동 처리 절차에 기초하여, 본 발명의 기본적인 원리를 설명한 개략적인 흐름도이다.

도 15는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 선험적 알려진 정보로서 잔여 기저대 신호를 복호화하여 기억하는 명백한 간섭 소거의 하이브리드의 기본적인 원리를 설명한 개략적인 흐름도이다.

도면에서, 동일한 참조 문자는 대응 또는 유사한 소자에 이용될 것이다.

상술한 바와 같이, 현재의 기술 수준의 방법은 처리율 및 지연에 대해 최적이 아니다. 본 발명은 특히, 멀티홉 네트워크, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크와 같은 무선 중계 네트워크에서, 하나 이상의 링크를 통해 여러 번 송신되는 패킷이 가장 많은 간섭을 유발시킨다는 관측에 기초로 한다.

본 발명은 신호 검출 프로세스에서 이미 이용 가능한 정보의 활용을 목표로 하며, 바람직하게는,

- 적어도 하나의(종종 하나 이상의) 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 적어도 하나의 데이터 유닛을 포함하는 정보의 제 1 세트를 나타내는 신호 정보를 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하고,

- 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보를 수신하는데, 여기서, 정보의 제 1 세트의 하나 이상의 데이터 유닛의 송신은 정보의 제 2 세트의 수신을 간섭하며,

- 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을, 수신된 신호 정보 및 이전에 기억된 선험적 알려진 신호 정보의 적어도 부분에 기초하여 간섭을 소거함으로써 검출하는 것에 기초한다.

정보의 제 1 및 2 세트는 제각기 하나 이상의 데이터 유닛을 포함할 수 있고, 단일 사용자 검출 및 다수의 사용자 검출의 양방은 응용 및 설계 선택에 따라 선택될 수 있는 가능한 검출 대안(alternatives)이다. 본 발명은 명백한 및 암시적인 간섭 소거 기술을 포함하는 많은 상이한 타입의 간섭 소거를 이용할 수 있음을 알 수 있다.

이런 식으로, 선험적 알려진 신호 정보를 유지 및 활용함으로써, 종래의 숨은 단말기 문제는 효과적으로 해결되어, 결과적으로 전체 네트워크 성능을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명은 다수의 송신을 이용하는 수신기 및/또는 신호 검출 모듈(디코더)을 제공한다. 이것은 또한 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 특별히 설계된 MAC (매체 접근 제어) 프로토콜, 루팅 방법, RRM (무선 자원 관리) 기법의 개발을 개시한다.

종래의 다수의 사용자의 검출기 접근법은 최대의 처리율을 위한 상당한 성과가 있지만, 이용 가능한 정보를 이용하지 못한다.

또한, 하이브리드 ARQ (Automatic Repeat reQuest) 기법은 이전에 송신된 구 정보를 이용할 수 있음에 주목한다. 그러나, 하이브리드 ARQ에서, 이전에 송신된 정보 및 후속하여 재송신된 정보는, 상이한 타임 슬롯에서, 동일한 링크를 통해 동일한 노드로 송신되고, 이 기법은 간섭 소거 목적을 위해서가 아니라 유효한 ARQ에 간단히 이용된다.

아래의 초점은 멀티홉 네트워크 및 소위 공동 중계 네트워크에 관한 것이지만, 본 발명은 일반적으로, 다수의 링크를 통해 여러 번 동일한 정보를 송신할 수 있고, 또한 중계기 기반 네트워크를 포함하는 무선 중계 네트워크에 적용 가능하 다.

다음에는, 2개의 기본적인 예시적 개념이 기술된다. 제 1 개념은 검출된 패킷을 이용하는 약간 더 실제적인 접근법에 초점을 맞춘다. 이것은 주 테마(theme)의 도입(introduction) 및 동기 부여(motivation) 역할을 한다. 제 2 개념은 더욱 일반적이고, 필연적으로, 더욱 많은 정보를 보유하고, 활용하지만, 더욱 더 복잡성을 나타낼 시에 더욱 양호하게 수행한다. 제 3 하이브리드 버전은 후속하여 제 1 개념의 저 복잡성과 제 2 개념에 의해 제공된 고 성능 간의 균형을 스트라이크(strike)하기 위해 제공된다.

예시적인 개념 1

상술한 바와 같이, 멀티홉 네트워크에서의 약간의 간섭은, 다시 한번 송신되는 다른 통신 노드로부터 이전에 수신 및 전송된 패킷 또는 방금 도청한 패킷에 의해 유발된다. 이 정보가 어떤 점으로는 선험적 알려진 정보임에 따라, 수신 신호로부터 제거되어, 잔여 신호를 복호화시킬 수 있다. 그래서, 신호 대 잡음 및 간섭비(SINR)가 개선됨에 따라, 시스템 성능이 개선될 것이다. 이와 같은 성능 향상은 처리율을 증대시켜, 지연을 감소시키고, 및/또는 수신 시에 로버스트니스(robustness)을 향상시킨다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기본적인 원리는 선험적 알려진 데이터를 활용하는 검출기에 대해 도 2의 흐름도에서 약술되어 있다. 단계(S1)에서, 신호가 수신되고, 이 신호와 관련되는 선험적 알려진 데이터의 존재 및 량이 결정된다. 단계(S2A)에서, 선험적 알려진 정보에 기초하여 신호 검출이 실행된다. 이것은, 나중 에 상세히 설명되는 바와 같이, 선험적 알려진 데이터에 의해 유발된 간섭을 수신 신호로부터 소거(감산)하여, 잔여 신호를 생성시킴으로써 달성될 수 있다. 데이터가 보통 패킷, 즉 1 및 0의 워드로 표시되지만, 그것은 통상적으로 수신 신호로부터 감산되는 변조된 선험적 알려진 데이터 시퀀스의 하나 이상의 사본이다. 그러나, 다수의 검출 방법은 (나중에 더 기술되는 바와 같이) 계획될 수 있다. 후속하여, 잔여 신호는 복호화되고, 그의 유효성은, 예컨대, CRC (Cyclic Redundancy Check)를 통해 검사된다. 이 검사가 통과되면, 새롭게 검출되거나 복호화된 데이터는 단계(S3)에서 이전에 검출되거나 복호화된 데이터 시퀀스와 함께 기억됨으로써, 선험적 알려진 신호 정보는 계속적으로 갱신된다. 이 정보는, 응답을 위해, 바람직하게는 (나중에 기술되는 간섭 감산 방법이 이용되면) 변조된 시퀀스로서 기억될 수 있지만, 기억을 제한하는 경우 및 속도가 논점이 아닐 시에는 1 및 0을 가진 순수 데이터 시퀀스로서 기억된다. 단계(S4)에서, 복호화된 데이터는 또한 통상적으로 더욱 상위 계층(higher layer)일 수 있는 다음의 적절한 기능으로 전송된다. 이 데이터를 더욱 상위 계층으로 송신한 후에, 그것은 다른 노드로 경로 지정될 수 있거나 노드 내에 존재하는 응용에 의해 이용될 수 있다. 선택적으로, 계층 1의 전송이, 예컨대, 재생 중계기 기능에 의해 사용될 경우, 복호화된 데이터는 계층 1의 버퍼로 송신되어 연속적으로 송신될 수 있다. 비재생 중계기 기능을 사용하는 다른 계층 1의 전송 예에서, 잔여 신호(즉, 선험적 알려진 시퀀스의 간섭이 소거된 후)는 계층 1의 버퍼로 송신되어 연속적으로 송신될 수 있다. 복호화된 데이터의 명백한 사용은 여기서 관심사가 아님을 주목한다. 데이터가 기억되어 다음 계층으로 전 송되는 순서는 임의적이다. 최종으로, 약간의 데이터가 더 입수되고, 더 제거되어, 고려된 수신기에서 어떤 유해한 간섭을 유발시키지 않거나, 궁극적으로 수신지 노드에 도달하여, 더 이상 송신되지 않을 시에는, 이와 같은 데이터의 조작을 소거하는 것이 무익하다. 그래서, 단계(S5)에서, 이 데이터는 선험적 검출된 시퀀스의 리스트로부터 제거될 수 있다. 이런 제거에 의해, 예컨대, 타이머가 개시되거나(상당한 구 메시지는, 보증되지 않지만, 구식이 될 수 있다) 명백한 신호 전송에 의해 트리거될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기법은 다수의 사용자 검출의 경우에 적합/확장될 수 있다. 일반적 형식의 검출기는 다수의 패킷을 동시에 수신하여, 수신 신호로부터 특정수의 메시지 또는 가능한 많은 메시지를 검출하고자 하는 다수의 사용자 검출기(MUD)이다. 바람직한 실시예에 따르면, 단계(S2B)에 나타낸 바와 같이, 검출되거나 복호화된 선험적 알려진 패킷을 고려함으로써, 다수의 사용자 검출이 실행된다. 후속하여, 검출되거나 복호화된 패킷의 세트는 새롭게 검출되거나 복호화된 패킷을 포함하도록 갱신된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 선험적 알려진 정보에 기초하여 간섭 소거를 위한 장치를 포함하는 네트워크 노드를 도시한 개략적인 블록도이다. 네트워크 노드(100)는 논리적으로 수신부 및 송신부로 분할되고, 기본적으로, 종래의 수신기 체인(10)에 접속되는 안테나, 검출기 유닛(20), 선험적 알려진 신호 정보를 위한 기억 유닛(30), 송신 스케줄 정보 유닛(40), 다른 (상위 계층) 기능부(50), 갱신 제어 유닛(60), 송신 대기 행렬부(70), 캡슐화 유닛(80), 변조 및 코딩 부(90) 및, 안테나에 접속된 송신 체인(95)을 포함한다.

본 발명은 주로 네트워크 노드(100)의 수신기 구조에 관계하며, 주 신규성(novelty)은 기억 유닛(30) 내에 선험적 알려진 신호 정보를 유지시켜, 검출기 유닛(20)에 의해 실행되는 비트 및/또는 시퀀스 검출 (복조 및/또는 복호화) 프로세스에서 이 정보를 활용하는 것이다. 검출기 유닛(20)은 단일 사용자 검출기 또는 다수의 사용자 검출기일 수 있고, 수신기 체인(10)으로부터의 신호 정보 및, 기억 유닛(30)으로부터의 선험적 알려진 신호 정보에 기초하여 간섭 소거에 의해 신호 정보를 검출한다. 예컨대, 검출 프로세스는, 수신된 신호 정보로부터 선험적 알려진 신호 정보를 제거하여 잔여 신호를 생성시켜, 잔여 신호를 복호화하는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 신호 정보는, 현재 수신된 기저대 신호 정보와 함께 이전에 수신된 기저대 신호 정보의 형식으로 선험적 알려진 정보를 공동으로 처리함으로써, 검출될 수 있다. 나중에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 검출 프로세스는 유닛(40)으로부터의 송신 스케줄 정보에 기초하여 더 행해질 수 있다.

검출 후에, 검출되거나 복호화된 데이터는 통상적으로 상위 계층에 존재할 수 있는 다음 적절한 기능부(50)로 전송된다. 이 데이터를 상위 계층으로 송신한 후, 그것은 다른 노드로 경로 지정될 수 있거나 노드 내에 존재하는 응용에 의해 이용될 수 있다. 데이터가 다른 노드로 송신될 수 있을 시에, 그것은 송신 대기 행렬부(70) 내에 배치된다. 이것으로부터, 데이터는 캡슐화 및 주소 지정을 위한 캡슐화 유닛(80)으로 전송된다. 그 후, 캡슐화된 데이터는 유닛(90)에 의해 변조 및 부호화되어, 최종으로 송신 체인(95) 및 안테나를 통해 송신된다.

이 특정 예에서, 노드는 멀티홉 패킷 무선 네트워크에 사용하는데 적합하다. 공동 중계 및 어떤 멀티홉 구현은 패킷 헤더를 반드시 사용할 필요가 없음을 알 수 있다. 또한, 변조와 같은 상기 동작 중 일부가 생략될 수 있다는 것을 의미하는 비재생 중계에 기초로 하는 공동 중계 기법이 있다.

본 발명을 잘 이해하기 위해, 본 발명이 이용할 수 있는 몇몇 예시적인 시나리오를 설명하는 것이 유용할 것이다. 첫째로, 자체 포워드된 데이터의 간섭 소거의 전체 기법은 도 5 및 도 6을 참조로 기술되며, 둘째로, 이전에 도청된 데이터의 간섭 소거는 도 7A-C를 참조로 기술된다.

자체 포워드된 /송신된 데이터

설명을 위해, 타임 슬롯된 매체 접근 기법이 이용된다. 도 5의 메시지 시퀀스 다이어그램에 관련하여, 시간 T₁에서, 신호 S₁로 부호화된 데이터는 노드 A에서 노드 B로 송신되는데, 여기서, 데이터는 정확히 복호화되는 것으로 추정할 수 있다. 시간 T₂에서, S₁은 노드 B에서 노드 C로 송신되는데, 여기서, 데이터는 다시 정확히 복호화되는 것으로 추정된다. 시간 T₃에서, S₁ 및 S₂로 제각기 부호화되는 2개의 데이터의 패킷은 송신된다. 종래의 기술에서, 노드 A로부터의 노드 B의 수신은 노드 C의 송신에 의해 간섭을 받는다. 그러나, 본 발명에서, 신호 S₁의 영향이 제거될 시에, 신호 S₂의 수신 및 검출, 심볼 또는 시퀀스 검출은 OK일 것이다.

T₃에서의 간섭은 본 발명이 채용될 경우에 중요할 수 있다. T₃에서 노드 A에 서 노드 B로의 패킷 송신을 위해 섀넌(Shannon) 채널 용량을 고려함으로써, 매우 단순하지만, 유익한 예가 제공된다. 본 발명에 의하면, 노드 B는 신호 대 잡음비 SNR = P·G/N을 경험할 것이며, 여기서, P는 송신 전력이고, G는 노드 A에서 노드 B로의 경로 이득이고, N은 잡음 전력이다. 그러나, 본 발명이 이용되지 않고, 노드 C가 전력 P로 전송하며, 노드 B로의 경로 이득이 또한 G인 경우, 효율적인 신호 대 잡음비는 SNR_eff = SNR/(SNR + 1)이다.

섀넌 용량 한계는 도 6에서 작성되어, 제안된 간섭 소거 방법을 가지고, 그리고 이 방법을 가지지 않고, 처리율 수행의 일례를 도시한다. 실제적인 멀티홉 시스템에서, 이것은 심각한 문제이어서, 재사용 간격(distance)이 증대되어, 이와 같은 효과적인(devastating) 간섭 효과를 유발시키지 않는다. 이것은 처리율 감소를 의미한다.

도청 데이터

도 5에 도시된 예에 부가하여, 상이한 시나리오에 대한 몇몇 예가 도 7A-D에 도시되며, 여기서, 도청 데이터가 연속 간섭 소거 시에 이용된다.

특히, 도 7A에서, 신호 S₁ 및 S₂로 부호화된 2개의 데이터 시퀀스는 상이하지만 인접한 경로를 통해 송신된다. 시간 T₁에서, 노드 F는 링크를 통해 노드 A에서 노드 B로 송신되는 신호 S₁을 도청한다(정확히 복호화한다). 신호 S₁는 선험적 알려진 정보로서 노드 F에 기억된다. 시간 T₂에서, 노드 B는 다른 링크를 통해 신호 S₁ 을 노드 C로 송신하여, 노드 F에 관하여 간섭을 유발시킨다. 노드 F는, 노드 B에서 노드 C로 송신되는 간섭 송신 신호 S₁을 소거함으로써 노드 E로부터 송신되는 신호 S₂를 수신하여 복호화한다.

성능 개선은 분석적으로 판단하기 어렵지만, 초기 시뮬레이션이 선험적 알려진 신호가 전체 처리율을 향상하기 위해 성공적으로 억압될 수 있음을 나타낸다. 그러나, 성능은, 통상적으로, 누가 수신하고, 누가 송신하며, 무엇을 송신하고, 언제 송신하는 스케줄링에 의존한다. 그것은 본 발명이 통신 충실도를 개선함을 이론상 보증되고 측정될 수 있는 일반적인 케이스에 대해 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 멀티홉 케이스의 이득은 하나 이상의 메시지가 일반적으로 소거되므로 더욱 더 높고, 최근의 도청 또는 포워드된 트래픽은 일반적으로 국부적으로 유해한 간섭을 생성시킬 것으로 예상된다.

도 7B는, 시간 T1이 신호 S₁을 여기서 B로 나타내는 어떤 다른 노드로 송신하는 소위 멀티캐스트 노드 A의 시나리오를 도시한 것이다. 이 신호는, 신호 S₁을 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하는 인접한 노드 F에 의해 도청된다(그리고 정확히 복호화된다). 시간 T₂에서, 노드 A는 S₁을 여기서 C라 하는 또 다른 노드로 송신하여, 노드 F에 관하여 간섭을 유발시키며, 이때 노드 F는 노드 E로부터 송신된 신호 S₂를 수신한다. 노드 F는 간섭 송신 신호 S₁을 소거함으로써 노드 E로부터 송신되는 신호 S₂를 적절히 복호화한다.

도 7C는, 노드 A가 2개의 병렬 경로를 따라 신호 S₁을 노드 D로 송신하는 또 다른 시나리오를 도시한 것이다. 시간 T₁에서, 노드 A는 S₁을 노드 B 및 C로 송신하고, 시간 T₂에서는 노드 B 및 C가 S₁을 노드 D로 중계한다. 시간 T₁에서, 신호 S₁은, 신호 S₁을 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하는 인접한 노드 F에 의해 도청된다. 시간 T₂에서, 노드 F는, 노드 B 및 C로부터 노드 D로 송신된 간섭 송신 신호 S₁을 소거함으로써 노드 E로부터 송신되는 신호 S₂를 수신하여 복호화한다.

도 7D는, 2개의 상이한 인스턴스 T₁ 및 T₂에서 노드 A 및 노드 B 사이로 동일한 링크를 통해 신호 S₁을 송신하는 예시적인 시나리오를 도시한 것이다. 시간 T₁에서, 이 신호는, 신호 S₁을 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하는 인접한 노드 F에 의해 도청된다(그리고 정확히 복호화된다). 시간 T₂에서, 노드 A는 다시 한번 S₁을 노드 B로 송신하여, 노드 F에 관하여 간섭을 유발시키며, 이때 노드 F는 노드 E로부터 송신된 신호 S₂를 수신한다. 노드 F는 간섭 송신 신호 S₁을 소거함으로써 노드 E로부터 송신되는 신호 S₂를 적절히 복호화한다.

중계: 양방향 트래픽

중계 채널은 정보 이론[9]에서의 종래의 문제점이다. 특히, 3개의 노드를 가진 일반적인 시나리오는 연구를 위한 주제이다. 여기서, 3개의 노드를 가진 중계 채널에 관하여, 특히 2개의 노드 A 및 B 간의 (일반적으로 종래의 중계 채널에 관련하여 처리되지 않는) 양방향 트래픽에 대해 본 발명을 예시하는데, 여기서, 노드 C는 2개의 소스 노드 간의 중간에 배치된다. 도 8은 5개의 예시적인 기법 a-e에 대해 2-홉 중계 채널에서의 선험적 알려진 정보의 간섭 소거를 개략적으로 도시한 것으로서, 여기서, 기법 a, b 및 e는 본 발명을 이용하고, 잔여 케이스 c 및 d는 2개의 참조 케이스로서 고려될 수 있다. 본 발명의 기법 a, b 및 e에서, 노드 C는 정보 S₁ 및 S₂ 간의 이용 가능한 송신 전력을 분할한다. 다수의 사용자의 검출은 필요할 때마다 사용된다. 케이스 a 및 e에서, 신호 교환은 2 단계(phases)에서 일어나고, 케이스 b 및 c에서는 3 단계에서 일어나며, 케이스 d에서는 4 단계에서 일어난다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 노드 A는 자체 송신 신호 S1를 기억하고, 노드 B는 자체 송신 신호 S2 또는 그의 적절한 표현(representation)을 기억한다. 이것은 중간 중계 노드 C가 수신 신호 S1 및 S2를 노드 A 및 노드 B로 (개별 송신 대신에) 동시에 송신하도록 하는데, 그 이유는 노드 A가 S1을 소거하고, 노드 B가 동시 송신 신호 S1 및 S2로부터 S2를 소거하기 때문이다. 이런 식으로, 노드 A는 S2를 적절히 복호화하고, 노드 B는 S1을 적절히 복호화한다. 케이스 a)에서, 전체 절차는, 중간 중계 노드 C에서는 다수의 사용자 검출 및, 노드 A 및 B에서는 간섭 소거에 의해 중간 중계 노드로 및 그로부터 동시 송신을 채용하는 2개의 단계만을 포함한다.

더욱 정밀한 조사에서, 선험적 알려진 정보의 간섭 소거를 이용한다는 것은 이전에는 결코 제공되지 않은 정보 이론 중계 채널의 신규 확장(extension)을 나타내는 것을 알게 되었다.

따라서, 일반적으로, 중간 중계 노드는 통신 노드로부터 수신되는 신호 정보를 동시에 전송하기 위해 구성되며, 이 통신 노드의 각각은, 자체 송신 신호 정보를 선험적 알려진 정보로서 이용하여 간섭 소거에 의해 다른 노드로부터 신호 정보를 검출하기 위해 구성된다.

또한, 본 발명은 다수의 잘 알려진 확장과 조합될 수 있다. 예컨대, 기법 b에서, 노드 A 및 B가 기억할 경우에는, 나중에 제각기 노드 B 및 A로부터의 단일 송신으로부터 수신된 에너지를 활용한다. 그러나, 그렇게 행할 시의 이득은 일반적으로 매우 낮고, 노력할 가치가 없을 수 있다.

노드 A 내지 C 및 노드 B 내지 C를 등거리 분리하고, 각 노드가 전체 송신 전력 P, 전파 지수 α=4를 가진 멱수 법칙(power-law) 경로 손실 모델로 송신하며, 섀넌 용량 식이 이용되면, 전체 시스템 처리율은 도 9에 도시된 그래프에 따른다. 상세히 유도한 부록 A를 참조한다.

a) 및 e)가 상이한 SNR 범위를 통해 명백히 최상으로 실행한다. 1 b/Hz/s 이상의 채널 효율의 경우, 본 발명을 활용하는 최상의 기법(a, b 및 e)에 대한 이득은 최상의 종래의 기법(c 또는 d)에 대해 2 내지 8 dB 사이에 있다. 보다 저 전파 손실 상수의 경우, 예컨대, α=2이면, 이득은 더욱 낮고, SNR에 대해 1.5 내지 3 dB 사이 및, 중요한 레이트 범위(rate range)에 있다. 이득이 전체적으로 명백하지 않을 지라도, 종래 기술에 비해 성능이 개선되었음이 명백히 입증되었다. 그러나, 기법 a) 및 e)이 넓은 SNR 범위에 걸쳐 가장 유망하게 보인다.

고정된 송신 전력 레벨과 다른 조건은, 고정된 평균 전력(또는 주기당 등적 에너지 아웃테이크(outtake))와 같은 기법을 비교할 시에 이용될 수 있다. 그렇게 행할 시에, 도 8의 2 단계 기법에 대해, b)는 그의 성능을

로 개선하고, c)는 그의 성능을

로 저하한다.

공동 중계

선험적 지식에 기초한 간섭 소거 개념은 또한 공동 중계 네트워크에 이용될 수 있다.

공동 중계의 더욱 최근의 개념은, 어느 정도까지, 2개의 홉만을 포함하는 멀티홉의 퇴보된(degenerated) 케이스로서 보여질 수 있지만, 동시에, 병렬 경로 뿐만 아니라 신호 처리를 활용할 수 있도록 추론될 수 있다. 게다가, 공동 중계는, 기본적인 중계기 (비재생) 기능과 같은 각종 형식의 중계 정보를 활용하거나, 멀티홉 네트워크에서 통상적으로 행해지는 바와 같이 "복호화 및 포워드" (재생)할 수 있다.

공동 중계에서의 더욱 많은 정보는 예컨대 참조[10]에서 발견될 수 있다.

도 10A-10B는 공동 중계의 개념의 일례를 도시한 개략도로서, 여기서는 양방향(동시) 트래픽으로 예시된다. 도 10A에서, 기지국(BS)(100-1) 및 이동국(MT)(100-2)은 양자 모두 병렬 경로를 따라 슬롯 n에서 동시에 송신하며, 각 경로 는 적어도 하나의 중간 노드를 갖는다. 그 후, 수신 신호는, 도 10B에 도시된 바와 같이, 슬롯 n+1에서 중계국에 의해 재송신되기 전에 처리된다. 이 처리는, MUD의 활용, 알라모아(Alamouti) 다이버시티, 지연 다이버시티와 같은 여러 다이버시티 기법의 유도, 공역(conjugation), 부정(negation), 데이터의 재주문(reorder), 상이한 증폭 및 선택적 위상 계수의 이용의 어떤 조합을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않을 수 있다.

MT 및 BS은 양자 모두 그들 자신 뿐만 아니라 다른 국에 의해 생성되는 정보의 중첩(superposition)을 수신할 것이다. 여기서, 중요한 부분은, 각각의 어떤 국이 송신하는 지의 선험적 지식에 기초하여, 이들이 각각의 영향을 소거할 수 있다는 것이다. 이 기본적 원리는 도 11에 도시되어 있으며, 도 11은 공동 중계의 경우에 본 발명의 실시예에 따라 간섭 소거를 설명한 시퀀스 다이어그램이다. 도 11은 중간 중계 노드 C, D 및 E에 의해 서로 통신하는 2개의 노드 A 및 B의 경우를 도시한 것이다. 각 중간 노드는 상술한 어떤 처리 동작을 완수하는(encompassing) "처리 블록"을 갖는다. 타임 슬롯 n+1의 수신 시에, 각각의 노드 A 및 B 중 하나는 어떤 노드가 타임 슬롯 n에서 송신하는 지의 선험적 지식에 기초하여 간섭 영향을 삭제할 수 있다.

여기서 상술한 방법은 중계기의 클러스터를 통해 통신하는 2 이상의 국을 포함하도록 확장될 수 있음을 강조한다. 이것은 또한 다수의 2-홉 공동 중계 세트의 체인으로 확장되어, 결과적으로 간섭 소거를 활용하는 멀티-홉 공동 중계 하이브리드를 생성시킨다.

공동 중계: "동시" 업링크 및 다운링크 트래픽

공동 중계 기반 네트워크에서의 선험적 알려진 정보의 간섭 소거의 다른 사용에 대해서는 도 12A-B 및 도 13에 도시된다. 여기서 착상은, 업링크 및 다운링크에서 "동시" 송신을 허용함으로써, 2개의 메시지가 2개의 타임 슬롯에서 그들의 수신지국에 도달하여, 하나의 사용 효율(utilization of one), 즉, 2개의 타임 슬롯마다 2개의 패킷을 산출한다. 이것은, 한 방향으로 2 홉을 통해 트래픽을 전송할 시와 비해 2배의 효율을 갖는다.

타임 슬롯 N의 송신을 도시하는 도 12A에서, 제 1 이동 단말기(MT)(200-1)는 기지국(BS)(100)을 향한 방향의 다수의 중계 노드로 송신한다. 기지국(100)은 제 2 이동 단말기(MT)(200-2)의 방향의 다수의 중간 중계 노드로 송신한다.

타임 슬롯 N+1의 송신을 도시하는 도 12B에서, 제 1 이동 단말기(200-1)로부터 신호 정보를 수신한 중간 중계 노드는 기지국(100)으로 송신한다. 기지국(100)으로부터 신호 정보를 수신한 중계 노드는 제 2 이동 단말기(200-2)로 송신하고, 동시에, 기지국(100)에 대한 간섭을 유발시킨다. MT₁(200-1)로부터 MT₂(200-2)에 근접한 중계기로의 간섭은 일반적으로 보다 작아, 어떤 문제를 유발시키지 않을 것이다. 그러나, 상당한 간섭이 유발되면, 적당한 RRM 및 스케줄링 단계가 취해질 필요가 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 기지국 노드 E에서 소거되는 간섭은 도중에 중간 중계기로부터 노드 A로 송신될 시에 신호 S₁의 간섭이다. 도 13에 도시된 처리는 상 술한 어떤 기법에 대한 것이다. 도 12A-B 및 도 13에 기술된 바와 같이, 동일한 방법이 또한 멀티-홉 관계에 적용될 수 있다.

간섭 소거

이 부분의 목적은, 본 발명에 적용 가능한 다수의 실제적 간섭 소거 기술을 예시하는 것이다. 그러나, 다른 잘 알려지거나 미래의 간섭 소거 기술이 이용될 수 있음을 강조해야 한다.

첫째로, 예시적인 시스템 모델을 필요로 한다. 예컨대, 간략화를 위해, 시스템이 동기화되고, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex; 직교 주파수 분할 다중)이 매우 정확한(타이밍) 동기화 및 Inter Symbol Interference(ISI) 문제에 관해 불필요한 상세 기술을 회피하기 위해 이용된다고 가정한다. 이 착상은 일반적으로 다른 변조 방법 및 완전히 비동기 시스템으로 확장하기에 충분하며, 이의 각각은 특정 고려를 필요로 한다.

네트워크에서 총 d_max 데이터 패킷을 갖는다고 하면, 여기서, 각 데이터 패킷 D^d는 유일하게 인덱스 d = {1,...,d_max}에 의해 식별된다. 모든 패킷의 전체 세트는

로 표시된다.

S^d = f_mod(D^d)에 따라 데이터 패킷을 변조된 심볼로 맵하는 유일 함수 f_mod가 존재한다고 가정한다. 특정 노드 v_j가 패킷 D^d를 송신할 시, 패킷 및 송신 노드는, (부호화/미가공(raw)) 데이터 패킷에 대한 표기 D_j ^d 및 대응하는 (부호화) 변조된 신호에 대한 표기 S_j ^d를 이용함으로써 상호 접속된다. 또한, 세트 V = {v_j; j={1,...j_max}}는 타임 슬롯 n에서 송신하는 모든 노드를 포함한다.

이제는, 중요한 타임 슬롯에서, 노드 v_i가 신호 R_i를 수신하여 아래와 같이 계산될 수 있다고 가정한다:

여기서,H_ij는 노드 v_j 및 v_i 간의 복소 채널 이득이고, P_j는 노드 v_j에 의해 이용되는 송신 전력이다.

동시에, 기억 버퍼는 이전에 복조 및/또는 복호화 (및 추정) 패킷

의 세트를 포함한다. 이 세트를 아래와 같이 나타낸다.

여기서, δ는 인덱스로서 이용되고, δ_max는 기억된 데이터 패킷의 수이다.

선택적으로, 복호화 패킷에 대한 대응하는 신호가 기억될 수 있다. 즉,

또는 등가적으로:

본 발명에 따라 검출(심볼 또는 시퀀스 검출)을 이용할 시에, 선험적 알려진 정보가 활용된다. 검출 프로세스는 기본적으로 수신 신호 R_i 및 선험적 알려진 정보

를 포함하고, 아래에 따라 복호화 데이터 패킷의 세트를 생성시킨다.

따라서, 목적 함수 f에 의해, R_i 및

에서

로의 최적 맵핑이 존재하며, 이 식은 아래와 같이 가장 일반적인 형식으로 기록한다:

아래에서, 여러 방법이 복호화를 실행하는데 이용될 수 있지만, 개념 1의 경우, 검출 프로세스가 2개의 단계로 전념(dive)되는 경우에 주로 초점을 맞출 것이다. 즉, 선험적 알려진 정보의 제 1 간섭은 제거되거나 소거되며, 통상의 MUD/SUD(다수의 사용자 검출 또는 단일 사용자 검출)가 실행된다.

후속하여, 기억된 데이터는,

을 통해 새롭게 복호화된 데이터를 포함함으로써 갱신되며, 여기서, 시간이 명백히 표시된다.

예시적인 방법 1 - 알려지지 않은 송신 패킷 및 알려지지 않은 채널

여기서, 복소 채널은 알려지지 않는 것으로 가정한다. 또한, 송신되는 (이전의 복호화) 패킷도 알려지지 않는다.

목적 함수 f_1opt로 표시되는 최적화 조건 하에 유도되는 한 세트의 웨이트 파라미터

및 함수 f₁를 통해 잔여 신호가 생성되며, 여기서, 이전에 복호화된 패킷 의 영향은 잔여 신호로부터 최소화된다. 그것의 가장 일반적인 형식에서, 이것은 아래와 같이 기록될 수 있다:

여기서,

함수 f₁의 특정 케이스는 모든 인덱스에 대해 아래와 같다.

목적 함수 f_1opt는 R_i'의 분산(variance)의 기대값(의 최대화)으로서 정의될 수 있다. 다른 항에서는 다음과 같다:

또는

이에 대한 해법은

의 각 요소가 아래와 같이 기록될 수 있을 시에 비교적 간단하다.

이것은 채널

과, 데이터 메시지 D^δ를 송신하는 노드 v_j로부터의 송신 진폭

의 곱의 추정값과 동일하다. 메시지 D^δ가 송신되지 않으면, 항 a^δ은 거의 0이다. 상기에서의 현저한 가정(salient assumption)은 데이터 메시지가 상관되지 않은 것으로 추정되어, 일반적으로 스크램블링(scrambling)을 통해 보증되고, 통계적으로 보증될 수 있다.

예시적인 방법 2 - 알려지지 않은 송신 패킷이지만 알려지지 않은 채널

채널이, 예컨대, 파일럿(pilot)에 기초하여 채널 추정을 통해 알려지는 경우에, 다른 방법(strategy)은 잔여 신호를 추정하는데 이용될 수 있다. 가장 일반적인 형식에서, 이것은 다음과 같은 목적 최적화 함수 f_2opt 및 함수 f₂를 통해 공식화될 수 있다.

여기서,

는 세트

의 기수 j_max의 부분 집합의 멱집합이다.

함수 f₂의 특정 케이스는 결정된 이전의 복호화 시퀀스의 직접 감산이다.

f_2opt는 k로 인덱스된 샘플을 가진) 잔여 신호의 제곱 합(최소화)이다.

또는 더욱 명백하게는,

부가적인 양태

송신 스케줄과 같은 다른 정보 및, 패킷이 현재 속하는 정보는 또한 간섭 소거 절차를 개선하여 가능한 간략화시키기 위해 활용될 수 있다. 이것은, 회선 교환 멀티홉 네트워크에서와 같이 정확한 송신 스케줄을 알 경우에, 이들 패킷이 이전에 수신되었을 지라도 고려될 필요가 없음을 의미한다. 게다가, 평균 경로 손실의 어떤 선험적 지식(적어도 추정)을 가질 수 있다. 송신 스케줄의 이용은 또한 상술한 도 2 및 3의 흐름도에 나타나 있다.

채널 식별의 경우, 표준 채널 추정 기술이 이용될 수 있으며, 예컨대, 추정은 파일럿(a.k.a. 트레이닝 심볼)에 기초하지만, 블라인드(blind) 채널 추정은 변조 시와 유사하게 구조를 활용하여 전개될 수 있다.

예시적인 개념 2

본 발명의 제 2 개념에서는, 현재 수신된 신호 정보와 함께 이전에 수신된 신호 정보의 형식으로 선험적 알려진 정보에 기초하여 공동 처리 절차를 이용하는 것이 제시된다. 수신된 신호 정보는 통상적으로 기저대 신호의 형식이며, 이 신호 의 각각은 일반적으로 다중 송신의 중첩을 포함한다. 수신된 기저대 신호 정보가 주로 다수의 타임 슬롯에 관련되는 것으로 예시되지만, 보다 일반적으로 수신된 정보는 주파수가 통신 인스턴스 간에 변화할 수 있으므로 통신 인스턴스에 관련될 수 있다.

실행 가능한 구현의 일례는 멀티홉 네트워크에 관하여 기술될 것이다. 그러나, 멀티홉 네트워크에서 다중 송신의 예시적인 수신 모델로 개시하는 것이 유용할 수 있다.

송신은 타임 슬롯에서 일어나고, 주파수 플랫(flat) 채널은 (예컨대, OFDM에서 협대역 신호 또는 반송파 방향(subcarrier-wise)을 통해) 고려되는 것으로 가정한다. 첫째로, 모든 데이터 패킷은 시간 연속 시퀀스이고, 네트워크 내의 패킷을 유일하게 식별하는 d에 의해 인덱스되는 것으로 가정한다. 다음에서, 시간 인덱스는 간결을 위해 표기로부터 삭제된다. 타임 슬롯 n에서, 패킷 D^d는 송신될 수 있거나 송신될 수 없다. 송신되는 노드는 인덱스 j에 의해 식별되고, 패킷을 수신하는 노드는 인덱스 i에 의해 식별된다. 이 경우에, 패킷 D^d이 송신되면, 그의 대응하는 변조된 신호는 인수 x_i ^(d)(n)로 승산되며, 이 인수는 특히 노드 i와 노드 j 간의 복소 (준 안정(quasi stationary)) 채널 이득 H_ij(n)을 포함하며, 그렇지 않으면, 어떤 송신이 없을 시에는 0이다. 인수 x_i ^(d)(n)는 또한, 노드 i가 예컨대 휴면 모드에 있거나 송신 중에 있기 때문에 수신하지 않을 시에는 0의 값을 추정한다. 데이터 패킷 D^d은 패킷 D^d의 아이덴티티(identity)와 같은 인수의 세트 때문에 송신될 때마다 변화할 수 있는 시퀀스 S^(d)(n,i,j,cnt_ret,cnt_tot)로 변조되며, 여기서, (패킷 및 노드마다) 재송신 카운터 cnt_ret의 함수로서 또는 송신되는 전체 횟수 cnt_tot에 따라, 노드(j)는 송신하고, 노드(i)는 송신된 패킷이며, 타임 슬롯(n)은 송신된 패킷이다. 여기서, 수신기 지향 확산 코드가 이용될 경우에 일례가 있다. 그러나, 다음에서, 데이터 패킷 D^d에 대한 신호 파형은 복소 곱셈(multiplication) 시퀀스 C(n,d,i,j,cnt_retr,cnt_tot)와 별개로 항상 동일하게 유지함으로써, 아래와 같이 된다:

곱셈 시퀀스는, 주파수 호핑, DS-CDMA 확산, n에 따라 변화하는 복소 상수(complex constant), 또는 1의 간단한 고정 값을 포함하기 위해 이용될 수 있다. 예컨대, 복소 상수 변화는 패킷이 동일한 국으로부터 재송신될 경우에 간단한 선형 시간-공간 코딩의 정렬(sort)을 생성하기 위해 이용될 수 있다. 가장 일반적인 경우에, 동일한 타임 슬롯의 다수의 국에 의해 동일한 패킷이 송신될 수 있다. 이것은, 실제로 [8]에 예시되어 있는 바와 같이 가능하지만, 유니캐스트(unicast) 루팅을 위한 통상의 멀티홉 루팅 기법에서는 일반화되어 있지 않지만, 플러드된(flooded) 브로드캐스트 또는 멀티캐스트 트래픽에 대해서는 일반적이다. DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)의 PRnet에서, 패킷의 다중 버전의 루팅은 어떤 경우에 일어난다. 노드 i에 대한 타임 슬롯 n에서의 수신 신호는 아래 식에 따라 모든 가능 패킷이 패킷 d_max까지 합산된다:

여기서,

그 후, 이것은 아래와 같이 타임 슬롯 n-m 내지 타임 슬롯 n에 대해 매트릭스 형식의 방정식의 시스템으로 기록될 수 있다.

또는 등가적으로,

여기서, 바는 벡터를 나타내고, 바의 부재는 매트릭스를 나타낸다. 단일 노드 i에 대해서는 관찰할 수 없지만, 전체 멀티홉 시스템에 대한 모든 송신, 즉, 모든 V 노드에 대한 수신 벡터는 아래와 같이 기록될 수 있다:

또는 보다 간단한 매트릭스 형식으로는,

(노드 i 및 전체 시스템에 대해) 상술한 방정식의 시스템은 주어진 데이터 패킷이 상이한 홉에 걸쳐 간섭을 여러번 유발시킬 수 있음을 나타내는 데이터 패킷 지향 공식화이다는 것을 여기서 기본 메시지를 반복한다. 따라서, 이런 더욱 완전한 정보의 픽처(picture)를 대조(collate)하고 활용함으로써, 통상의 검출/복호화에 관한 검출 프로세스가 향상된다.

본 발명의 예시적인 제 2 개념에서, 노드 i의 검출 모듈은 (최후에 수신된 신호를 포함하는)

을 공동 처리하여, 중요한 데이터를 복호화한다. Zero Forcing (ZF), Maximum Likelihood Detection - Multi-User Detection (MLD-MUD) 및 Linear Minimum Mean Squared Error (LMMSE)와 같은 어떤 일반적인 검출 알고리즘은 본 발명에 의해 변조된 시퀀스

를 찾기 위해 이용될 수 있다. 순수 신호 처리 관점으로부터, 이것은, (MIMO와 같은) 공간-시간 부호화된 통신 기반 시스템에서와 같이 처리 멀티-센서 정보와 유사하여, 그 분야에서 어떤 인스턴스에서 찾아진 검출 또는 복호화 방법을 이용할 수 있다. 도 14의 흐름도에서, 단계(S2C)에 나타낸 바와 같이, 공동 처리에 의해 정보가 검출된다. 또한, 선험적 알려진 정 보를 위한 기억 버퍼는 통상적으로, 단계(S3C)에 나타낸 바와 같이, 이전에 수신된 기저대 신호 정보를 유지한다. 또한, 도 14로부터, 단일 사용자 검출 또는 다수의 사용자 검출의 더욱 일반적인 케이스가 사용될 수 있음을 알 수 있다.

개념 1 및 2의 예시적인 하이브리드

도 15에서 개략적으로 도시되는 선택적인 실시예에서, 개념 2에서와 같이 모든 정보가 보유되지만, 개념 1에서와 같이 이 정보가 최대 범위까지 복호화되며, 그의 적절한 표현(representation)은 기억된다는 점에서, 개념 1 및 2는 조합된다. 이것을 행할 시의 이점은, 정보가 기억되는 잔여 신호에 보유될 동안에 복호화 복잡도가 (개념 2에 비해) 감소된다는 것이다. 도 15는 선험적 알려진 데이터 및 선험적 알려진 잔여 기저대 신호를 활용하는 하이브리드 개념의 일례를 도시한 것이다.

추가 정보

선험적 알려진 정보도에 관한 주석

채용된 루팅 기법에 따라, 예컨대 헤더 및/또는 CRC의 최소 부분은 링크에 의존할 수 있거나 의존하지 않을 수 있다. 예컨대, 루팅 기법은 패킷이 포워딩 노드를 이용함을 필요로 할 경우, 송신자 및 수신자 ID는 홉 대 홉과 상이할 것이다. 그러나, 경로 및 ID는 (예컨대, 표 구동형 프로토콜(table driven protocol)이 흐름 ID가 필요할 시에만 이용되는 경우에) 미리 정해질 수 있거나 전혀 필요하지 않을 수 있다. 그래서, 선험적 알려지지 않을 수 있는 (헤더 또는 트레일러에 한정되는) 전체 데이터의 5%까지 가능하다. 5% 케이스의 경우, 어떤 인터리버 (interleaver) 설계에 관련한 양호한 코딩은 소수의 에러의 처리를 제공할 것이다. 게다가, 회선 교환 기반 멀티홉 네트워크에서, 필드는 각 홉에 대해 변화될 필요가 없어, 100% 간섭 소거를 허용함을 강조한다. 많은 경우에, 경로가 선험적 알려져 있을 시에, ID 및 CRC와 같은 여러 필드가 알려진 정보를 전송할 시와 얼마나 같은 지를 판단할 수 있다. 더욱이, 경로가 선험적 알려지지 않을 시에, 각 노드는, 그것이 자신의 근처 내의 어떤 노드 쌍 사이로 송신된다는 가정 하에 간섭을 소거하는 프로세스의 가장 최적의 하나를 이용하여 이전에 정확히 복호화된 패킷의 많은 버전을 계산할 수 있다. 이 경우에, 간섭의 100%는 또한 정확한 버전이 이용될 경우에 소거될 수 있다.

또한, (필드 변화에 따른) 패킷 교환 데이터의 경우, 개별적인 비충돌 제어 채널은 패킷에 관련되는 정보를 송신하기 위해 이용될 수 있고, 패킷이 경로 지정될 시에 변화할 수 있다. 예컨대, 어드레스 필드 및 CRC는 이와 같은 제어 채널 상에서 송신될 수 있다. 이것은 일반적으로 데이터에 대한 소량의 정보를 포함하여, 상대적으로 많은 에너지를 반드시 소비하지 않는다. 그래서, 충돌없는 프로토콜의 활용은 데이터 송신에 대해서만큼 효율성 관점으로부터 중요하지 않다.

요약하면, 본 발명의 제 1 양태는 적어도 하나의 수신국 및 적어도 하나의 송신국을 포함하는 통신 시스템에 관계하는데, 여기서, 수신국은 이전에 송신된 데이터를 기억하고, 자체 수신으로부터 데이터를 복호화하며, 및/또는 어떤 도청 통신으로부터 데이터를 복호화한다. 기억된 데이터는 연속 수신 시에 활용되어, 어떤 기억된 데이터가 적어도 하나의 다른 국에 의해 송신될 경우에 유발되는 간섭을 소 거한다. 이것은 이전에 복호화된 데이터를 소거하는 기본적 착상이다.

바람직하게는, 기억된 데이터는 구식이 될 시에 제거된다. 이것은 타이머에 기초하거나, 수신지 노드로부터의 지시, 또는 데이터가 상당한 간섭을 유발시키지 않도록 멀리 떨어져 있다는 지시에 의해 제어될 수 있다.

특히, 적어도 하나의 데이터 유닛은 수신 신호로부터 복호화될 수 있고, 다중 송신의 중첩으로 이루어지며, 제공된 선험적 알려지고 기억된 데이터를 활용한다.

기억된 선험적 알려진 신호 정보는, 예컨대, 자체 송신된(또한, 포워드된) 정보, 이전에 수신 및 검출된 정보, 이전의 도청 정보를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 선험적 알려진 정보를 기억 및 활용하는 신규 메카니즘을 통해 채널 접근 문제에 새로운 차원을 부가한다. 본 발명은 네트워크 성능을 명백히 향상시키고, 종래의 숨은 단말기 문제를 효율적으로 해결한다.

상술한 바와 같이, 단일 사용자 또는 다수의 사용자를 위해, 비트 또는 심볼 마다. 또는 비트 또는 심볼의 시퀀스 마다 검출이 행해질 수 있다. 부호화 정보 또는 정보 비트에 의해 검출이 행해질 수 있다.

예시적인 실시예에서, 무선 중계 통신 시스템은, 적어도 2개의 "양방향" 통신 노드 또는 국 및 적어도 하나의 중계 노드 또는 국을 포함하는데, 적어도 2개의 양방향 통신국은 동시에 제 1 단계 또는 순차적으로 2 단계에서 적어도 하나의 중 계국으로 송신한다. 다른 단계에서, 중계국 또는 다수의 국은 수신 신호를 동시에 (지금 수신하는) 적어도 2개의 양방향 통신국으로 재송신한다. 각 양방향 통신국은, 중간 중계 노드로부터의 동시 송신 신호 정보 및 자체 송신 신호 정보에 기초하여 간섭 소거에 의해 다른 통신 노드로부터 신호 정보를 검출하기 위해 구성된다.

바람직하게는, 수신 신호는 중계기에 의해 재송신 전에 처리되고, 이 처리는 이점으로 수신 노드에서 조합하는 SNR 향상 및/또는 다이버시티를 확실하게 한다.

본 발명의 또 다른 예시적인 실시예는, (서로 후에) 데이터를 송수신하는 국, 데이터를 수신하는 국, 데이터를 송신하는 국 및 중계기 역할을 하는 다수의 국을 포함하는 통신 시스템에 관계하는데, 여기서, 데이터를 송수신하는 국은 자체 송신 데이터의 영향을 소거한다. 이것은, 예컨대, 동시 업링크 및 다운링크 통신에 따른 공동 중계 케이스에 관계하지만, 또한 멀티홉을 위해 이용될 수 있다.

명백한 및 암시적인 간섭 소거 기술을 포함하는 많은 상이한 타입의 간섭 소거는 본 발명에 의해 이용될 수 있음을 알 수 있다.

본 발명의 제 2 양태에서, 신호 정보는, 현재 수신된 기저대 신호 정보와 함께 이전에 수신된 기저대 신호 정보의 형식으로 선험적 알려진 정보를 공동으로 처리함으로써, 검출될 수 있다. 이것은, 수신국이 가장 최근에 수신된 기저대 신호를 복호화하는 프로세스에서 이전에 수신된 어떤 기저대 정보를 이용한다는 것을 의미한다.

제 1 및 2 양태는 기저대 및 복호화 데이터의 양방의 기억을 포함하는 하이 브리드 개념으로 조합될 수 있음을 알 수 있다.

요약하면, 본 발명은, 네트워크, 즉 멀티홉, 공동 중계 또는 중계기 기반 네트워크에 관계없이 검출 (복조 및/또는 복호화) 또는 기저대 형식으로, 예컨대, 이전에 알려진 정보의 "제거" 때문에 수신 시의 개선 사항을 제공한다.

본 발명의 예시적인 이점은 다음과 같다:

- 선험적 알려진 정보가 어떤 간섭을 유발시키지 않을 시에, 본래 처리율, 종단간(end-to-end) 지연, 통신 로버스트니스 및 그의 어떤 조합을 향상시킨다.

- 지적한 흥미 있는 케이스는, 제안된 본 발명이, 대부분은 아닐지라도, 많은 통상의 "숨은 단말기 문제"를 완화시킨다는 것이다. 이것은 이전의 지적에 해당하지만, 본질적으로 가치있는 지적이다.

본 발명이 주로 무지향성 안테나의 암시적인 추정하에 기술되었지만, 또한, SDMA (Spatial Diversity Multiple Access)와 같은 안테나-어레이-지향-채널 접근 기법을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명은 빔 형성 또는 MIMO처럼 여러 차세대 안테나 기법으로 이용될 수 있다.

상술한 실시예는 주로 예로서 제공되고, 본 발명이 이것에 제한되지 않음을 알 수 있다. 여기에 개시되고 청구된 기본적인 근원적 원리를 보유하는 다른 수정, 변경 및 개선은 본 발명의 범주내에서 가능하다.

부록 A

개념 1에 대한 어떤 채널 용량 계산

도 9의 곡선을 결정할 시에, 다음의 산술적 관계가 이용된다:

하나의 홉 SNR은 다음과 같이 정의된다

여기서, P는 송신 전력이고, G는 하나의 홉 경로 이득이며, N은 수신기에서의 잡음 전력이다.

멱수 법칙 경로 손실 모델에 전파 지수 α를 제공하고, 경로 손실이 낮고, 2개의 등거리 홉에 활용되면, 노드 C에서의 SNR은 다음과 같다:

SNR' = SNR·2^α

3개의 기본적 타입의 송신은 제일 중요하다. 첫째로, 단일 송신은 다음의 속도를 갖는다:

R₁ = lg₂(1 + SNR')

MUD 수신은 동일한 속도 케이스에 대해 나타내어, 다음의 각 송신으로부터 최대 속도 R₂를 제공한다:

2R₂ = lg₂(1 + 2·SNR')

선험적 알려진 신호가 소거되는 2개의 겹쳐진(super-positioned) 신호를 송 신함으로써, 아래에 따라 (전력의 절반을 가진) 각 개별 메시지에 속도 R₃가 제공된다:

R₃ = lg₂(1 + SNR'/2)

이것이 제공되고, 송신 및 사이클에 이용된 슬롯의 수의 양방을 고려하면, 도 8에서 기법 a) 내지 d)에 대한 최대 처리율은 아래에 의해 주어진다:

도 9의 기법 e)에 대한 처리율을 결정할 시에, 수신 신호 및 잡음은 송신 전에 송신 전력 P로 표준화된다. 간섭 소거 후에 노드 A 및 B의 양방에서의 생성된 SNR은 아래와 같이 나타날 수 있다:

각 정보 흐름에 대한 속도는 R_Analog = lg₂(1 + SNR_Analog)이어서, 처리율은

이다.

참고 문헌

[1]. R.Nelson and L.Kleinrock. "Spatial-TDMA: A collision free multi-hop channel access protocol", in IEEE Trans. Commun. vol. 33, no. 9, pp 934-944, September 1985.

[2]. A. S. Tanenbaum, "Computer Networks", Prentice Hall, 1996, pp. 246-254.

[3]. Bertsekas et al., "Data Networks", Prentice Hall, 1991, pp. 350-351.

[4]. P. Karn "MACA A new channel access method for packet radio", Proc. ARRLICRRL Amateur Radio 9th Computer Networking Conference, pp. 134-140, London, UK, September 1990.

[5]. V. Bhargawan et al."MACAW: A media access protocol for wireless LAN's" in Proc. ACM SIGCOMM'94, pp. 212-225, London, UK, August-September 1994.

[6]. F.A. Tobagi et al, "Packet switching in radio channels: part ii hidden terminal problem in carrier sense multiple access modes and busy-tone solution" IEEE trans. Commun., vol. 23, no. 12, pp. 1417-1433, December 1975.

[7]. S. Brooke and T. Giles. "Scheduling and performance of multi-hop radio networks with multi user detection", in Proc. Second Swedish Workshop on Wireless Ad-Hoc Networks, Stockholm, March 2002.

[8]. M. Steenstrup and G.S. Lauer, "Routing in communications networks", Prentice Hall, 1995, pp. 357-396.

[9]. A. El Carnal, "Multiple user information theory", Proc. Of the IEEE, Vol. 68, December 1980.

[10]. P. Larsson, "Large-Scale Cooperative Relaying Network with Optimal Coherent Combining under Aggregate Relay Power Constraints", December 2003.

Claims

무선 중계 네트워크에서 신호 정보를 검출하는 방법으로서,

하나 이상의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 하나 이상의 데이터 유닛을 포함하는 정보의 제 1 세트를 나타내는 이전에 수신된 신호 정보를 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하는 단계,

후속하여, 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보를 수신하는 단계로서, 상기 하나 이상의 데이터 유닛의 송신은 상기 정보의 제 2 세트의 수신을 간섭하는 단계 및,

상기 정보의 제 2 세트를 나타내는 수신된 신호 정보 및 상기 이전에 기억된 선험적 알려진 정보의 적어도 부분에 기초하여 간섭 소거에 의해 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 간섭 소거는 명백한 및 암시적인 간섭 소거 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 데이터 유닛은 하나 이상의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 중계 네트워크는 무선 멀티홉 네트워크, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 중계 네트워크는 무선 멀티홉 네트워크인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 검출 단계는 단일 사용자 검출 및 다수의 사용자 검출 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 단계는 식
에 따라 이전에 검출된 데이터 패킷 및 수신된 신호 정보 R_i를 나타내는 세트
를 처리하는 단계를 포함하는데, 여기서, f는 미리 정해진 목적 함수이고,
는 검출된 데이터 패킷의 생성된 세트인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 단계는,

잔여 신호를 생성시키도록 수신된 신호 정보로부터 선험적 알려진 신호 정보를 제거하는 단계 및,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하도록 상기 잔여 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선험적 알려진 신호 정보는 이전에 수신된 기저대 신호 정보를 포함하고, 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 단계는 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하도록 상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보 및 후속하여 수신된 기저대 신호 정보를 공동으로 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보는 많은 이전의 통신 인스턴스에 관계하고, 후속하여 수신된 기저대 신호 정보는 현재의 통신 인스턴스에 관계하며, 상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보 및 상기 후속하여 수신된 기저대 신호 정보는 하나 이상의 검출된 데이터 패킷의 추정을 결정하도록 복소 채널 이득 정보와 함께 처리되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선험적 알려진 신호 정보는 이전에 수신 및 검출된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 이전에 수신 및 검출된 정보는 이전에 도청된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 단계는 송신 스케줄 정보에 기초하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 정보의 제 1 세트는 다수의 데이터 패킷을 포함하고, 상기 송신 스케줄 정보는, 상기 이전에 기억된 선험적 알려진 정보의 적당한 부분이 상기 검출 단계에서 활용되도록 상기 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보를 수신할 시에 송신되는 어느 데이터 패킷에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검 출 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 선험적 알려진 신호 정보를 연속적으로 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
무선 중계 네트워크에서 신호 정보를 검출하는 장치로서,

하나 이상의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 하나 이상의 데이터 유닛을 포함하는 정보의 제 1 세트를 나타내는 이전에 수신된 신호 정보를 선험적 알려진 신호 정보로서 기억하는 수단,

정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보를 수신하는 수단으로서, 상기 하나 이상의 데이터 유닛의 송신은 상기 정보의 제 2 세트의 수신을 간섭하는 수단 및,

상기 정보의 제 2 세트를 나타내는 수신된 신호 정보 및 상기 이전에 기억된 선험적 알려진 정보의 적어도 부분에 기초하여 간섭 소거에 의해 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 간섭 소거는 명백한 및 암시적인 간섭 소거 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 하나 이상의 데이터 유닛은 하나 이상의 링크를 통해 총 한번 이상 송신되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 무선 중계 네트워크는 무선 멀티홉 네트워크, 공동 중계 네트워크 및 중계기 기반 네트워크 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 무선 중계 네트워크는 무선 멀티홉 네트워크인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 검출 수단은 단일 사용자 검출 및 다수의 사용자 검출 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 수단은 식
에 따라 이전에 검출된 데이터 패킷 및 수신된 신호 정보 R_i를 나타내는 세트
를 처리하는 수단을 포함하는데, 여기서, f는 미리 정해진 목적 함수이고,
는 검출된 데이터 패킷의 생성된 세트인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 수단은,

잔여 신호를 생성시키도록 수신된 신호 정보로부터 선험적 알려진 신호 정보를 제거하는 수단 및,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하도록 상기 잔여 신호를 처리하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 선험적 알려진 신호 정보는 이전에 수신된 기저대 신호 정보를 포함하고, 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 수단은 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하도록 상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보 및 후속하여 수신된 기저대 신호 정보를 공동으로 처리하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 24 항에 있어서,

상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보는 많은 이전의 통신 인스턴스에 관계하고, 후속하여 수신된 기저대 신호 정보는 현재의 통신 인스턴스에 관계하며, 상기 공동으로 처리하는 수단은, 하나 이상의 검출된 데이터 패킷의 추정을 결정하도록 복소 채널 이득 정보와 함께, 상기 이전에 수신된 기저대 신호 정보 및 상기 후속하여 수신된 기저대 신호 정보를 처리하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 선험적 알려진 신호 정보는 이전에 수신 및 검출된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 이전에 수신 및 검출된 정보는 이전에 도청된 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출하는 상기 수단은 송신 스케줄 정보에 기초하여 동작하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 28 항에 있어서,

상기 정보의 제 1 세트는 다수의 데이터 패킷을 포함하고, 상기 송신 스케줄 정보는 상기 정보의 제 2 세트를 나타내는 신호 정보를 수신할 시에 송신되는 어느 데이터 패킷에 관한 정보를 포함하며, 상기 검출 수단은, 상기 송신 스케줄 정보에 기초하여, 상기 정보의 제 2 세트의 적어도 부분을 검출할 시에 이용하는 상기 이전에 기억된 선험적 알려진 정보의 적당한 부분을 선택하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

새롭게 검출된 정보를 포함하고, 구 신호 정보를 제거함으로써, 상기 선험적 알려진 신호 정보를 연속적으로 갱신하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
제 16 항에 있어서,

상기 장치는 상기 무선 중계 네트워크의 네트워크 노드에서 구현되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 장치.
삭제
삭제
삭제