KR101008937B1 - 다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 입출력 통신 기술을 개시한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법은 기요청된 실데이터를 주파수 용량 초과로 인하여 드롭시킨 제 2 셀의 제 2 기지국 대신에 제 1 셀의 제 1 기지국에 기할당된 주파수 용량 중 여분을 이용하여 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기와 순차적으로 연결된 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리함으로써, 중계 통신에서의 끊김없는 실데이터의 입출력에 대한 신뢰성을 향상시키고, 셀 간의 기할당된 주파수 용량을 자동 조절하여 통화 봉쇄율 및 주파수 용량에 대한 활용도를 높인다.
Figure R1020080103104
제 1, 2 중계기, 제 1 기지국, 송수신 안테나 간섭, 필요전력

Description

다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법{Multiple-Input Multiple-Output Relay System and Method of the Same}
본 발명은 다중 입출력 통신 기술에 관한 것으로, 특히 기요청된 실데이터를 주파수 용량을 초과로 인하여 드롭시킨 기지국 대신 다른 기지국에 기할당된 주파수 용량 중 여분을 이용하여 복수의 중계기와 순차적으로 연결된 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리하는 다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 셀룰러 시스템(Cellular System)은 전체 서비스 지역(Coverage Region)을 다수의 기지국 영역으로 분할하여 소규모의 서비스 영역인 셀(cell)들로 구성하고, 이러한 기지국들을 이동 교환국(Mobile Station Center : MSC)으로 집중 제어하여 사용자 통신 단말기(User Mobile Station)가 셀 간을 이동하면서도 통화를 계속할 수 있도록 한다.
이때, 셀룰러 시스템에 존재하는 다수의 사용자 통신 단말기가 각 셀마다 모 두 다르게 분포되어 형성하는 까닭에 채널 용량(Capacity)을 초과한 기지국(Base Station)를 보유한 해당 셀에 적어도 하나 이상의 사용자 통신 단말기가 존재하는 경우가 자주 발생한다.
채널 용량(Capacity)을 초과한 기지국(Base Station)를 보유한 해당 셀에 다른 사용자 통신 단말기가 추가적으로 합류한다 하더라도, 당해 셀 내 기지국은 한정된 채널 용량만을 구비함으로 추가된 사용자 통신 단말기를 더 이상 수용하지 못한다.
즉, 종래의 셀룰러 시스템은 이와 같이 한정된 채널 용량(Capacity)을 갖는 기지국과 추가된 사용자 통신 단말기 간에 불균형적인 채널 할당이 이루어짐에 따라, 통화 봉쇄율(Call Drop Probability) 및 채널 주파수 효율(Spectral Efficiency)의 저하 현상이 발생되는 문제점이 있으며, 이를 통한 이동 통신망 상의 신뢰성이 보장받기 힘든 문제점도 발생한다.
본 발명의 다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 기요청된 실데이터를 주파수 용량 초과로 인하여 드롭시킨 제 2 셀의 제 2 기지국 대신에 제 1 셀의 제 1 기지국에 기할당된 주파수 용량 중 여분을 이용하여 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기와 순차적으로 연결된 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리함으로써, 중계 통신에서의 끊김없는 실데이터의 입출력에 대한 신뢰성을 향상시키고, 셀 간의 기할당된 주파수 용량을 자동 조절하여 통화 봉쇄율 및 주파수 용량에 대한 활용도를 높이기 위함이다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같은 구성을 포함한다.
즉, 본 발명의 다중 입출력 중계 시스템은, 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되며, 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중에 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되어 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로, 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 이미 주파수 용량이 초과된 제 2 기지국에 접근하여 실데이터의 수신을 요청함에 따라, 상기 기요청된 실데이터를 드롭시킨 제 2 기지국를 대신하여 상기 제 1 기지국에 기할당된 주파수 용량 중에 여분을 이용하여 상기 제 1, 2 중계기와 순차적으로 연결된 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템은, 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로, 상기 제 1 MIMO 채널 형성시 제 1 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송신 안테나를 구비하며, 상기 N개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거한 후 서로 다른 N개의 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 따라. 증폭 변환된 N개의 정보치로부터 상기 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하는 제 1 기지국; 상기 제 2 MIMO 채널 형성시 제 2 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송신 안테나를 구비하며, 제 1 타임 슬롯 동안 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 제 1 중계기 증폭 이득을 인가함에 따라, 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 출력하고, 제 2 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 기지국으로부터 입력받는 제 1 중계기; 및 상기 MISO 채널 형성시 제 3 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송신 안테나를 구비 하며, 제 3 타임 슬롯 동안 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에서 제 2 중계기 증폭 이득을 인가함에 따라, 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하고, 제 4 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 1 중계기로부터 입력받는 제 2 중계기;를 포함하며, 상기 제 1 기지국은 상기 증폭 변환된 N개의 정보치에서 상기 제 2, 3 송신 안테나 간섭도 제거시킴에 따라 신호 처리된 상기 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템은, 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로, 상기 제 1 MIMO 채널 형성시 제 1 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송신 안테나를 구비하며, 상기 N개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거한 후 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 따라, 증폭 변환된 N개의 제 1 정보치로부터 상기 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하는 제 1 기지국; 상기 제 1 MIMO 채널 형성시 수신 안테나 간섭을 유발시키고 상기 제 2 MIMO 채널 형성시 제 2 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송수신 안테나를 구비하며, 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 상기 수신 안테나 간섭을 제거한 후 제 1 타임 슬롯 동안 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 따라, 증폭 변환된 N개의 제 2 정보치로부터 상기 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성하고, 제 2 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 기지국으로부터 수신하는 제 1 중계기; 및 상기 MISO 채널 형성시에 제 3 송신 안테나 간섭을 유발시키는 다수의 송신 안테나를 구비하며, 제 3 타임 슬롯 동안 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에서 제 2 중계기 증폭 이득을 인가함에 따라, 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하고, 제 4 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 1 중계기로부터 수신하는 제 2 중계기;를 포함하며, 상기 제 1 중계기는 상기 증폭 변환된 N개의 정보치에서 상기 제 3 송신 안테나 간섭도 제거시킴에 따라 신호 처리된 상기 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 입출력 중계 방법은, 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 방법으로, 상기 제 1 기지국이 상기 N개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거하여 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 1 기지국이 상기 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가하여 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 1 기지국이 상기 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭을 인식하는 단계; 상기 제 1 중계기가 상기 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 제 1 수신 안테나 간섭을 인식하고, 상기 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 2 송신 안테나 간섭을 인식하는 단계; 상기 제 2 중계기가 상기 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 제 2 수신 안테나 간섭을 인식하고, 상기 MISO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 3 송신 안테나 간섭을 인식하는 단계; 상기 제 1 기지국이 상기 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터에서 상기 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송하는 단계; 상기 제 1 중계기가 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 상기 제 1 수신 안테나 간섭을 제거하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 1 중계기가 제 1 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 의해 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 1 중계기가 상기 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 상기 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송하는 단계; 상기 제 1 중계기가 제 2 타임 슬롯 동안 상기 제 1 기지국으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신하는 단계; 상기 제 2 중계기가 상기 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 상기 제 2 수신 안테나 간섭을 제거하여 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 2 중계기가 제 3 타임 슬롯 동안 상기 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 서로 다른 N개의 제 3 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 의해 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터를 생성하는 단계; 상기 제 2 중계기가 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터에서 상기 제 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하는 단계; 및 상기 제 2 중계기가 제 4 타임 슬롯 동안에 상기 제 1 중계기로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 다중 입출력 중계 시스템 및 그 방법은 기요청된 실데이터를 주파 수 용량 초과로 인하여 드롭시킨 제 2 셀의 제 2 기지국 대신에 제 1 셀의 제 1 기지국에 기할당된 주파수 용량 중 여분을 이용하여 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기와 순차적으로 연결된 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리함으로써, 중계 통신에서의 끊김없는 실데이터의 입출력에 대한 신뢰성을 향상시키고, 셀 간의 기할당된 주파수 용량을 자동 조절하여 통화 봉쇄율 및 주파수 용량에 대한 활용도를 높이는 효과를 준다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 다중 입출력 중계 시스템(1000)은 제 1 기지국(100), 제 2 기지국(500), 제 1 중계기(200), 제 2 중계기(300) 및 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)를 포함한다.
다중 입출력 중계 시스템(1000)은 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)가 다수의 사용자 통신 단말기 사용으로 기할당된 주파수 용량을 초과한 제 2 기지국(500)에 접근하여 실데이터의 수신을 요청함에 따라, 제 2 기지국(500)은 기할당된 주파수 용량 초과로 인하여 요청된 실데이터의 전송을 드롭(drop)시키고, 제 1 셀의 제 1 기지국(100)은 기할당된 자신의 주파수 용량 중에 여분을 이용하여 전송하고자 하는 실데이터를 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기(200)와 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기(300)를 경유하여 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)에 전달케 함으로써, 중계 통신에서의 끊김없는 실데이터의 입출력에 대한 신뢰성을 향상시키고, 셀 간의 기할당된 주파수 용량을 자동 조절하여 통화 봉쇄율 및 주파수 용량에 대한 활용도를 높이는 통신 시스템이다.
하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)는 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)를 포함하는 제 2 셀의 당해 제 2 기지국(500)으로부터 멀리 떨어져 있거나 혹은 제 2 기지국(500)이 다수의 사용자 통신 단말기의 사용으로 인하여 기할당된 주파수 용량을 초과하거나 음영 지역에 위치하고 있음을 조건으로 제 2 기지국(300)으로부터 직접 실데이터를 전달받지 못한 경우로부터 본 발명의 실시예는 진행된다.
즉, 제 1 셀 내에 위치한 제 1 기지국(200)은 아직 사용되지 않고 남아 있는 자신의 주파수 용량을 제 2 셀에 존재하는 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기(400)에게 할당하여 수신받고자 하는 실데이터를 제 1 중계기와 제 2 중계기를 거쳐 전송받게끔 한다.
또한, 동일 셀인 제 2 셀 내에 위치한 제 2 기지국과 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간의 거리가 먼 경우에 있어서도 제 2 기지국은 제 1 중계기(200)와 제 2 중계기(300)를 이용하여 사용자 통신 단말기(400)에게 수신받고자 하는 실데이터를 전송한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템(1000)은 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 1 기지국(Base Station 1 : BS1, 100), 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 1 중계기(Relay Station 1 : RS1, 200), 제 2 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 2 중계기(Relay Station 2 : RS2, 300) 및 제 2 셀 내에 위치한 사용자 통신 단말기(Mobile Station : MS, 400)를 포함한다.
추가적으로, 제 2 셀 내에 다수의 안테나를 갖는 제 2 기지국(Base Station 2 : BS2, 500)를 더 포함한다.
제 1 셀 내에 속한 제 1 기지국(100)과 제 1 중계기(200) 양단 간은 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H1을 형성하며, 제 1 셀 내에 속한 제 1 중계기(200)과 제 2 셀 내에 존재하는 제 2 중계기(300) 양단 간은 제 2 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H2을 형성한다.
제 2 중계기(300)와 사용자 통신 단말기(400) 양단 간은 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널 H3을 형성한다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에 대한 이동 통신 환경하에서, 제 1 기지국(100)은 서로 다른 멀티미디어 정보값이 N개 만큼 저장된 실데이터(Real Data 혹 은 Payload)를 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 최종적으로 전송하고자 함에 있어, 제일 먼저 제 2 셀에 위치한 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭(User Interference)을 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부(Zero-Forcing Dirty Paper Coding Part : ZF-DPC Part, 110)에 적용하여 미리 제거시킨다.
제 1 기지국(100)은 N개의 실데이터에 포함된 사용자 간섭을 각각 제거함에 따라 변환 생성된 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기(200)에 전송하기 위하여 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)을 N 개의 사용자 간섭제거 실데이터에 각각 1:1로 매칭 인가시킨다.
이 때, N개의 사용자 간섭제거 실데이터는 제 1 기지국(100) 내부 구성된 제1 필요전력 공급부(120)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)과 각각 1:1 매칭적으로 합성 연산됨에 의해 서로 다른 N개의 필요 전력분 실데이터로 증폭 변환된다.
계속해서, 제 1 기지국(100)은 제 1, 2 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H1, H2 및 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널 H3 형성시, 자체 기구비된 다수의 송신 안테나, 제 1 중계기(200)에 구비된 다수의 송신 안테나 및 제 2 중계기(300)에 구비된 다수의 송신 안테나에 각각 기생하는 제 1, 2, 3 송신 안테나 간섭(Antenna Interference 1, 2, 3)을 내부 구성된 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 통해 인식한다.
제 1 기지국(100)은 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 이용하여 서로 다른 N개의 필요 전력 인가분 실데이터에서 각각의 제 1, 2, 3 송신 안테나 간섭을 모두 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하여 제 1 셀에 기형성된 제 1 중계기(200)에 전송한다.
제 1 중계기(200)는 송신과 수신을 시간으로 나눠 수행하는 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 사용하여 제 1 기지국(100)으로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 신호 처리한다.
즉, 제 1 중계기(200)는 제 1 타임 슬롯(time slot 1 : ts1) 동안 내부 구성된 제 2 필요전력 공급부(200)로부터 제공되는 동일 크기의 전송 전력값인 제 1 중계기 증폭이득 g1을 제 1 기지국(100)으로부터 수신된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에 인가하여 신호 증폭시킨다.
제 1 중계기(200)는 신호 증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성시킨 후, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기(300)에 전송한다.
또한, 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에서의 제 1 중계기(200)는 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
재정리하면, 제 1 중계기(200)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 기지국(100)으로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안 증폭시킴으로 이에 표출된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 2 중계기(300)에 전송시킨다.
제 1 중계기(200)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
이어서, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)에서 기적용된 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 그대로 따른다.
제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)로부터 입력받은 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터 내부에 포함되어 있는 제 1 중계기 증폭 이득 g1을 중계 전송시 이미 소진한 까닭에, 재증폭 및 사용자 통신 단말기(400)에 전송하는데 필요한 제 2 중계기 증폭 이득 g2을 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 새로 인가시킨다.
즉, 제 2 중계기(300)는 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안 내부 구성된 제 3 필요전력 공급부(300)로부터 제공되는 같은 크기의 전송 전력값인 제 2 중계기 증폭 이득 g2을 제 1 중계기(200)로부터 수신된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 인가하여 신호 재증폭시킨다.
제 2 중계기(200)는 신호 재증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성시킨 후, 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 전송한다.
또한, 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에서의 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다
여기서, 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터는 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 경유함을 통해 최종단인 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송되게끔 신호 처리된 서로 다른 N개의 멀티미디어 정보값이다.
재정리하면, 제 2 중계기(300)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 중계기(200)로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안에 재증폭시킴으로 이에 표출된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 전송시킨다.
제 2 중계기(300)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 제 1 실시예의 다중 입출력 중계 방법은 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기는 제 2 셀에 포함되며, 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 또는 제 2 중계기와 다수의 사용자 통신 단말기들 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 이동 통신망 환경하에 이하와 같이 구동된다.
먼저, 제 1 기지국은 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기로 전송코자 하는 N개의 실데이터를 대상으로, 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거하여 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성한다(S10).
제 1 기지국은 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가하여 증폭 변환된 서로 다른 N개의 필요 전력분 실데이터를 생성한다(S20)
제 1 기지국은 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭을 인식한다(S30).
제 1 중계기는 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 2 송신 안테나 간섭을 인식한다(S40).
제 2 중계기는 MISO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 3 송신 안테나 간섭을 인식한다(S50).
제 1 기지국은 서로 다른 N개의 필요 전력분 실데이터에서 제 1, 2, 3 송신 안테나 간섭 모두를 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 중계기에 전송한다(S60).
제 1 중계기는 제 1 타임 슬롯 동안 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 동일 크기의 제 1 중계기 증폭 이득을 인가함에 의해 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 외부에 전송한다(S70).
제 1 중계기는 제 2 타임 슬롯 동안 시분할적으로 제 1 기지국으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다(S80).
제 2 중계기는 제 3 타임 슬롯 동안 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실 데이터에서 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가함에 의해 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송한다(S90).
제 2 중계기는 제 4 타임 슬롯 동안에 시분할적으로 상기 제 1 중계기로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다(S100).
여기서, 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기에 내부 구성된 장치들에 대한 추가 동작으로는 다음과 같다.
제 1 기지국은 내부에 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부, 제 1 필요전력 공급부 및 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함한다.
즉, 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부는 N 개의 실데이터에 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성하며, 제 1 필요전력 공급부는 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 필요 전력분 실데이터를 생성한다.
안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 필요 전력분 실데이터에서 각각의 제 1, 2, 3 송신 안테나 간섭을 모두 제거시킴에 따라 신호 변환된 상기 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성한다.
또한, 제 1 중계기는 제 2 필요전력 공급부를 내부에 포함하며, 제 2 중계기는 제 3 필요전력 공급부를 내부에 포함한다.
즉, 제 1 중계기의 제 2 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실 데이터에 동일 크기의 제 1 중계기 증폭 이득을 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성하며, 제 2 중계기의 제 3 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가시켜 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템(1000)은 제 1 실시예에서 설명된 구성요소와 동일 구성요소를 갖는 중계 시스템인 것으로, 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 1 기지국(BS1, 100), 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 1 중계기(RS1, 200), 제 2 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 2 중계기(RS2, 300) 및 제 2 셀 내에 위치한 사용자 통신 단말기(MS, 400)를 포함한다.
추가적으로, 제 2 셀 내에 다수의 안테나를 갖는 제 2 기지국(BS2, 500)를 더 포함한다.
제 1 셀 내에 속한 제 1 기지국(100)과 제 1 중계기(200) 양단 간은 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H1을 형성하며, 제 1 셀 내에 속한 제 1 중계기(200)와 제 2 셀 내에 존재하는 제 2 중계기(300) 양단 간은 제 2 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H2을 형성한다.
제 2 중계기(300)와 사용자 통신 단말기(400) 양단 간은 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널 H3을 형성한다.
제 1 실시예와 동일한 조건의 통신 환경 하에서, 제 2 실시예에서 언급될 다중 입출력 중계 시스템(1000)에서의 신호 처리 과정은 제 1 실시예에서 이미 기술된 다중 입출력 중계 시스템(1000)에서의 신호 처리 과정과 다르게 실시된다.
즉, 제 1 기지국(100)이 실데이터를 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 최종적으로 전송함에 있어, 제 1 중계기(200) 또는 제 2 중계기(300)를 어떻게 중계하여 신호 처리할 것인가에 따라 제 1 실시예와 차별화됨에 유의한다.
먼저, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 기지국(100)은 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)로 서로 다른 멀티미디어 정보값이 N개 만큼 저장된 실데이터(Real Data 혹은 Payload)를 최종적으로 전송하기 위해 제 2 셀에 위치한 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭(User Interference)을 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부(Zero-Forcing Dirty Paper Coding Part : ZF-DPC Part, 110)에 적용하여 미리 제거시킨다.
제 1 기지국(100)은 N개의 실데이터에 포함된 각각의 사용자 간섭을 제거함에 따라 변환 생성된 N 개의 사용자 간섭제거 실데이터를 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기(200)에 전송하기 위하여 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)을 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에 각각 1:1로 매칭 인가시킨다.
이 때, N개의 사용자 간섭제거 실데이터는 제 1 기지국(100) 내부 구성된 제 1 필요전력 공급 제어부(120)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)과 각각 1:1 매칭적으로 합성 연산됨에 의해 서로 다른 N개의 필요 전력 인가분 실데이터로 증폭 변환된다.
계속해서, 제 1 기지국(100)은 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H1 형성시, 자체 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭(Antenna Interference 1)을 내부 구성된 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 통해 인식한다.
제 1 기지국(100)은 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 이용하여 서로 다른 N개의 필요 전력 인가분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하여 제 1 셀에 기형성된 제 1 중계기(200)에 전송한다.
이어서, 제 1 중계기(200)는 제 1 기지국(100)과 제 1 MIMO 채널 H1 형성시, 자체 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 수신 안테나 간섭을 내부 구성된 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부(210)를 통해 인식한다.
제 1 중계기(200)는 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부(210)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 1 중계기(200)는 송신과 수신을 시간으로 나누어 수행하는 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 사용하여 전(前)단계 결과치인 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 신호 처리한다.
제 1 중계기(200)는 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안 내부 구성된 제 2 필요전력 공급부(230)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력분(k11, K12,..,K1N)을 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 각각 1:1 매칭 인가하여 신호 증폭시킨다.
제 1 중계기(200)는 신호 증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한 후, 제 2 MIMO 채널 H2 및 MISO 채널 H3 형성시, 자체 구비된 다수의 송신 안테나 및 제 2 중계기(300)에 구비된 다수의 송신 안테나에 각각 기생하는 제 2, 3 송신 안테나 간섭(Antenna Inteference 2, 3)을 내부 구성된 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부(230)를 통해 인식한다.
제 1 중계기(200)은 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부(230)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 각각의 제 2, 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성하여 제 2 셀에 기형성된 제 2 중계기(300)에 전송한다.
또한, 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에서의 제 1 중계기(200)는 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
재정리하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 제 1 중계기(200)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 기지국(100)으로부터 전송된 서로 다른 N 개의 제 1 기지국 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시키고 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안에 서로 다른 N개의 필요 전력분(k11, K12 ,..,K1N)를 각각 1:1 매칭으로 신호 증폭한 후, 제 2, 3 송신 안테나 간섭이 제거된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 2 중계기(300)에 전송한다.
제 1 중계기(200)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
이어서, 제 2 셀에 위치한 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)에서 기적용된 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 그대로 따른다.
제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)로부터 입력받은 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터 내부에 포함되어 있는 서로 다른 N 개의 필요 전력분(k11, K12 ,..,K1N)을 소진한 까닭에 재증폭 및 사용자 통신 단말기(400)에 전송하는데 필요한 제 2 중계기 증폭 이득 g2을 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 인가시킨다.
즉, 제 2 중계기(300)는 제 1 타임 슬롯 동안 내부 구성된 제 3 필요전력 공급부(310)로부터 제공되는 같은 크기의 전송 전력값인 제 2 중계기 증폭 이득 g2을 제 1 중계기(200)로부터 수신된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 인가하여 신호 재증폭시킨다.
제 2 중계기(300)는 신호 재증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성시킨 후, 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 전송 한다
또한, 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에서의 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다.
여기서, 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터는 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 경유함을 통해 최종단인 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송되게끔 신호 처리된 서로 다른 N개의 멀티미디어 정보값이다.
재정리하면, 제 2 중계기(300)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 중계기(200)로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 1 타임 슬롯 동안에 재증폭시킴으로 이에 표출된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 전송시킨다.
제 2 중계기(300)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 제 2 실시예의 다중 입출력 중계 방법은 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기는 제 2 셀에 포함되며, 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 또는 제 2 중계기와 다수의 사용자 통신 단말기들 중 하나 이상 선택 된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 이동 통신망 환경하에 이하와 같이 구동된다.
먼저, 제 1 기지국은 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기로 전송코자 하는 N개의 실데이터를 대상으로, 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거하여 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성한다(S10').
제 1 기지국은 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가하여 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터를 생성한다(S20').
제 1 기지국은 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭을 인식한다(S30').
제 1 중계기는 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 수신 안테나 간섭을 인식하고, 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 2 송신 안테나 간섭을 인식한다(S40').
제 2 중계기는 MISO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 3 송신 안테나 간섭을 인식한다(S50').
제 1 기지국은 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송한다(S60').
제 1 중계기는 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에 수신 안테나 간섭을 제거하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성 한다(S70')
제 1 중계기는 제 1 타임 슬롯 동안 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 의해 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한다(S80').
제 1 중계기는 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 제 2, 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송한다(S90').
제 1 중계기는 제 2 타임 슬롯 동안 시분할적으로 제 1 기지국으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다(S100').
제 2 중계기는 제 3 타임 슬롯 동안 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에서 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가함에 의해 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송한다(S110').
제 2 중계기는 제 4 타임 슬롯 동안에 시분할적으로 제 1 중계기로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다(S120').
여기서, 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기에 내부 구성된 장치들에 대한 추가 동작으로는 다음과 같다.
제 1 기지국은 내부에 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부, 제 1 필요전력 공급부 및 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함한다.
즉, 제 1 기지국의 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부는 N 개의 실데이터에 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 1 필요전력 공급부는 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터를 생성한다.
제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 상기 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성한다.
또한, 제 1 중계기는 내부에 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부, 제 2 필요전력 공급부 및 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함하며, 제 2 중계기는 제 3 필요전력 공급부를 포함한다.
즉, 제 1 중계기의 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에 자체 기구비된 다수의 수신 안테나로부터 발생된 수신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 2 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한다.
제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 각각의 제 2, 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다 른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성한다.
제 2 중계기의 제 3 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가시켜 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성한다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 다중 입출력 중계 시스템(1000)은 제 1, 2 실시예에서 설명된 구성요소와 동일 구성요소로 이루어진 중계 시스템인 것으로, 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 1 기지국(100), 제 1 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 송수신 제 1 중계기(200), 제 2 셀 내에 다수의 송수신 안테나를 갖는 제 2 중계기(300), 제 2 셀 내에 위치한 사용자 통신 단말기(400)를 포함한다.
추가적으로, 제 2 셀 내에 다수의 안테나를 갖는 제 2 기지국(500)를 더 포함한다.
제 1 셀 내에 속한 제 1 기지국(100)과 제 1 중계기(200) 양단 간은 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H1을 형성하며, 제 1 셀 내에 속한 제 1 중계기(200)와 제 2 셀 내에 존재하는 제 2 중계기(300) 양단 간은 제 2 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널 H2을 형성한다.
제 2 중계기(300)와 사용자 통신 단말기(400) 양단 간은 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널 H3을 형성한다.
제 1, 2 실시예와 동일한 조건의 통신 환경 하에서, 제 3 실시예에서 언급될 다중 입출력 중계 시스템(1000)에서의 신호 처리 과정은 제 1, 2 실시예에서 이미 설명된 다중 입출력 중계 시스템(1000)에서의 신호 처리 과정과 또 다르게 실시된다.
즉, 제 1 기지국(100)이 실데이터를 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 최종적으로 전송함에 있어, 제 1 중계기(200) 또는 제 2 중계기(300)를 어떻게 중계 처리하여 신호 처리할 것인가에 따라 제 1, 2 실시예와 차별화됨에 유의한다.
먼저, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 기지국(100)은 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)로 서로 다른 멀티미디어 정보값이 N개 만큼 저장된 실데이터(Real Data 혹은 Payload)를 최종적으로 전송하기 위해 제 2 셀에 위치한 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭(User Interference)을 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부(Zero-Forcing Dirty Paper Coding : ZF-DPC, 110)에 적용하여 미리 제거시킨다.
제 1 기지국(100)은 N개의 실데이터에 포함된 각각의 사용자 간섭을 제거함에 따라 변환 생성된 N 개의 사용자 간섭제거 실데이터를 제 1 셀에 위치한 제 1 중계기(200)에 전송하기 위하여 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)을 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에 각각 1:1로 매칭 인가시킨다.
이 때, N개의 사용자 간섭제거 실데이터는 제 1 기지국(100) 내부 구성된 제 1 필요전력 공급 제어부(120)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력분(P1,P2,..,PN)과 각각 1:1 매칭적으로 합성 연산됨에 의해 서로 다른 N개의 필요 전력 인가분 실데이터로 증폭 변환된다.
계속해서, 제 1 기지국(100)은 제 1 MIMO(Multiple-Iutput Multiple-Output) 채널 H1 형성시, 자체 구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭(Antenna Interference 1)을 내부 구성된 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 통해 인식한다.
제 1 기지국(100)은 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부(130)를 이용하여 서로 다른 N개의 필요 전력 인가분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성시켜 제 1 셀에 기형성된 제 1 중계기(200)에 전송한다.
이어서, 제 1 중계기(200)는 제 1 기지국(100)과 제 1 MIMO 채널 H1 형성시, 자체 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 수신 안테나 간섭을 내부 구성된 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부(210)를 통해 인식한다.
제 1 중계기(200)는 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부(210)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 1 중계기(200)는 송신과 수신을 시간으로 나누어 수행하는 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 사용하여 전(前)단계 결과치인 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 신호 처리한다.
제 1 중계기(200)는 제 1 타임 슬롯(ts1)동안 내부 구성된 제 2 필요전력 공급부(220)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력분(k11, K12 ,..,K1N)을 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 각각 1:1 매칭 인가하여 신호 증폭시킨다.
제 1 중계기(200)는 신호 증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한 후, 제 2 MIMO 채널 형성시 자체 구비된 송신 안테나에 기생하는 제 2 송신 안테나 간섭(Antenna Interference 2)을 내부 구성된 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부(230)를 통해 인식한다.
제 1 중계기(200)은 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부(230)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성하여 제 2 셀에 기형성된 제 2 중계기(300)에 전송한다.
또한, 제 2 타임 슬록(ts2) 동안에서의 제 1 중계기(200)는 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
재정리하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 1 중계기(200)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 기지국(100)으로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시키고, 제 1 타임 슬록(ts1) 동안에 서로 다른 N개의 필요 전력분(k11, K12,..,K1N)을 각각 1:1 매칭으로 신호 증폭한 후, 제 2 송신 안테나 간섭이 제거된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 제 2 중계기(300)에 전송한다.
제 1 중계기(200)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에 제 1 기지국(100)으로부터 서로 다른 제 1 기지국 실데이터를 수신한다.
이어서, 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)와 제 2 MINO 채널 H2 형성시, 자체 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 수신 안테나 간섭을 내부 구성된 제 4 안테나 간섭 인식 및 제거부(310)를 통해 인식한다.
제 2 중계기(300)는 제 4 안테나 간섭 인식 및 제거부(310)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N 개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)에서 기적용된 반이중 통신 방식(half time-division transmission)과 증폭 후 전달(amplify-and-forward : AF)하는 방식을 그대로 따른다.
제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)에 의해 인가된 서로 다른 N개의 필요 전력분(k11, K12,..,K1n)이 이미 소진하였으므로, 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안 내부 구성된 제 3 필요전력 공급부(320)로부터 제공된 서로 다른 N개의 필요 전력 분(k21,k22,..k2N)을 서로 다른 N 개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 각각 1:1 매칭 인가하여 신호 재증폭시킨다.
제 2 중계기(300)는 신호 증폭에 따라 변환 처리된 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터를 생성한 후, MISO 채널 H3 형성시 자체 구비된 송신 안테나에 기생하는 제 3 송신 안테나 간섭(Antenna Interference 3)을 내부 구성된 제 5 안테나 간섭 인식 제거부(330)를 통해 인식한다.
제 2 중계기(300)는 제 5 안테나 간섭 인식 제거부(330)를 이용하여 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터에서 제 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성하여 제 2 셀에 위치한 사용자 통신 단말기(400)에 전송한다.
또한, 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안에서의 제 2 중계기(300)는 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다.
여기서, 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터는 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 경유함을 통해 최종단인 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송되게끔 신호 처리된 서로 다른 N개의 멀티미디어 정보값이다.
재정리하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 제 2 중계기(300)는 반이중 통신 방식 및 AF 방식을 적용함에 따라, 제 1 중계기(200)로부터 전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에서 수신 안테나 간섭을 제거시키고 제 1 타임 슬롯(ts1) 동안에 서로 다른 N 개의 필요 전력분(K21,K22,..,K2N)를 각각 1:1 매칭으로 신호 재 증폭한 후, 제 3 송신 안테나 간섭이 제거된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 사용자 통신 단말기(400)에 전송한다.
제 2 중계기(300)는 제 2 타임 슬롯(ts2) 동안엔 제 1 중계기(200)로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 제 3 실시예의 다중 입출력 중계 방법은 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기는 제 2 셀에 포함되며, 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 또는 제 2 중계기와 다수의 사용자 통신 단말기들 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 이동 통신망 환경 하에 이하와 같이 구동된다.
먼저, 제 1 기지국은 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기로 전송코자 하는 N개의 실데이터를 대상으로, 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거하여 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성한다(S10'').
제 1 기지국은 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가하여 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터를 생성한다(S20'').
제 1 기지국은 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 1 송신 안테나 간섭을 인식한다(S30'').
제 1 중계기는 제 1 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 제 1 수신 안테나 간섭을 인식하고, 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 2 송신 안테나 간섭을 인식한다(S40'').
제 2 중계기는 제 2 MIMO 채널 형성시 기구비된 다수의 수신 안테나에 기생하는 제 2 수신 안테나 간섭을 인식하고, MISO 채널 형성시 기구비된 다수의 송신 안테나에 기생하는 제 3 송신 안테나 간섭을 인식한다(S50'').
제 1 기지국은 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 중계기에 전송한다(S60'').
제 1 중계기는 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에서 제 1 수신 안테나 간섭을 제거하여 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다(S70'').
제 1 중계기는 제 1 타임 슬롯 동안 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 의해 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한다(S80'').
제 1 중계기는 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송한다(S90'').
제 1 중계기는 제 2 타임 슬롯 동안 시분할적으로 제 1 기지국으로부터 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 수신한다(S100'').
제 2 중계기는 기전송된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 제 2 수신 안테나 간섭을 제거하여 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다(S110'').
제 2 중계기는 제 3 타임 슬롯 동안 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 서로 다른 N개의 제 3 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가함에 의해 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터를 생성한다(S120'').
제 2 중계기는 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터에서 제 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라, 산출된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송한다(S130'').
제 2 중계기는 제 4 타임 슬롯 동안에 시분할적으로 제 1 중계기로부터 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 수신한다(S140'').
여기서, 제 1 기지국, 제 1 중계기 및 제 2 중계기에 내부 구성된 장치들에 대한 추가 동작으로는 다음과 같다.
제 1 기지국은 내부에 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부, 제 1 필요전력 공급부 및 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함한다.
즉, 제 1 기지국의 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부는 N 개의 실데이터에 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 1 필요전력 공급부는 N개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터를 생성한다.
제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 필요 전력분 실데이터에서 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터를 생성한다.
또한, 제 1 중계기는 내부에 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부, 제 2 필요전력 공급부 및 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함한다.
제 1 중계기의 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 기지국 실데이터에 자체 기구비된 다수의 수신 안테나로부터 발생된 제 1 수신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 2 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 2 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성한다.
제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터를 생성한다.
또한, 제 2 중계기는 내부에 제 4 안테나 간섭 인식 및 제거부, 제 3 필요전력 공급부 및 제 5 안테나 간섭 인식 및 제거부를 포함한다.
제 2 중계기의 제 4 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 1 중계 실데이터에 자체 기구비된 다수의 수신 안테나로부터 발생된 제 2 수신 안테나 간섭을 제거시켜 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성한다.
제 3 필요전력 공급부는 서로 다른 N개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터에서 서로 다른 N개의 제 3 필요 전력분을 1:1로 매칭 인가시켜 재증폭 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터를 생성한다.
제 5 안테나 간섭 인식 및 제거부는 서로 다른 N개의 제 2 중계 증폭 실데이터에서 제 3 송신 안테나 간섭을 제거시킴에 따라 신호 변환된 서로 다른 N개의 제 2 중계 실데이터를 생성한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동 통신망 상의 다중 입출력 중계 방법을 나타낸 순서도이다.

Claims (15)

  1. 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되며, 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중에 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되어 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로,
    상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 이미 주파수 용량이 초과된 제 2 기지국에 접근하여 실데이터의 수신을 요청함에 따라, 상기 기요청된 실데이터를 드롭시킨 제 2 기지국를 대신하여 상기 제 1 기지국에 기할당된 주파수 용량 중에 여분을 이용하여 상기 제 1 중계기 및 제 2 중계기를 거쳐 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전달되도록 신호 처리하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 중계 시스템.
  2. 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N(N은 1 이상의 정수)개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로,
    상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들 간의 간섭을 제거한 후, N(N은 1 이상의 정수)개의 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 제 1 MIMO 채널, 제 2 MIMO 채널 및 MISO 채널에서의 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송하는 제 1 기지국;
    제 1 타임 슬롯 동안 기전송된 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 중계기 증폭 이득을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 출력하고, 제 2 타임 슬롯 동안 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 기지국으로부터 수신하는 제 1 중계기; 및
    제 3 타임 슬롯 동안 기전송된 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 제 2 중계기 증폭 이득을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 2 중계기 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하고, 제 4 타임 슬롯 동안 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 1 중계기로부터 수신하는 제 2 중계기를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 기지국은,
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 실데이터에 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성하는 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부;
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터에 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 필요 전력값 실데이터를 생성하는 제 1 필요전력 공급부; 및
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 필요 전력값 실데이터에서 상기 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하는 안테나 간섭 인식 및 제거부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 중계기는,
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터에 동일 크기의 제 1 중계기 증폭 이득을 인가시켜 증폭 변환된 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 생성하는 제 2 필요전력 공급부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제 2 중계기는,
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터에 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가시켜 재증폭 변환된 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 실데이터를 생성하는 제 3 필요전력 공급부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N(N은 1이상의 정수)개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 시스템으로,
    상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들 간의 간섭을 제거한 후, N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 제 1 MIMO 채널에서의 제 1 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송하는 제 1 기지국;
    기전송된 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터에서 상기 제 1 MIMO 채널에서의 수신 안테나 간섭을 제거한 후, 제 1 타임 슬롯 동안 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 2 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 제 2 MIMO 채널 및 MOSO 채널에서의 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송하고, 제 2 타임 슬롯 동안 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 제 1 기지국으로부터 수신하는 제 1 중계기; 및
    제 3 타임 슬롯 동안 기전송된 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 제 2 중계기 증폭 이득을 이용하여 증폭함으로써 재증폭 변환된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 2 중계기 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하고, 제 4 타임 슬롯 동안 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 1 중계기로부터 수신하는 제 2 중계기를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 기지국은,
    상기 N(N은 1이상의 정수) 개의 실데이터에 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성하는 제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부;
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력 실데이터를 생성하는 제 1 필요전력 공급부; 및
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력 실데이터에서 상기 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하는 제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 중계기는,
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터에 상기 제 1 MIMO 채널에서의 수신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성하는 제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부;
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에서 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성하는 제 2 필요전력 공급부; 및
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 상기 제 2 MIMO 채널 및 MISO 채널에서의 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 생성하는 제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 중계기는,
    상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터에 동일 크기의 제 2 중계기 증폭 이득을 인가시켜 재증폭 변환된 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 실데이터를 생성하는 제 3 필요전력 공급부;를 포함하는 다중 입출력 중계 시스템.
  11. 삭제
  12. 제 1 기지국과 제 1 중계기는 제 1 셀에 포함되고, 기요청된 N(N은 1이상의 정수)개의 실데이터를 드롭시키는 제 2 기지국, 제 2 중계기 및 다수의 사용자 통신 단말기 중 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기가 제 2 셀에 포함되며, 상기 제 1 기지국과 제 1 중계기 간에 제 1 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 채널, 상기 제 1 중계기와 제 2 중계기 간에 제 2 MIMO 채널 및 상기 제 2 중계기와 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기 간에 MISO(Multiple-Input Single-Output) 채널을 형성하는 다중 입출력 중계 방법으로,
    상기 제 1 기지국이 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 실데이터에서 상기 다수의 사용자 통신 단말기들 간의 간섭을 제거한 후, N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 제 1 MIMO 채널에서의 제 1 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 상기 제 1 중계기에 전송하는 단계;
    상기 제 1 중계기가 상기 제 1 기지국으로부터 전송된 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터에서 상기 제 1 MIMO 채널에서의 제 1 수신 안테나 간섭을 제거한 후, N(N은 1 이상의 정수)개의 제 2 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 제 2 MIMO 채널에서의 제 2 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 상기 제 2 중계기에 전송하는 단계; 및
    상기 제 2 중계기가 상기 제 1 중계기로부터 전송된 상기 N(N은 1 이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터에서 상기 제 2 MIMO 채널에서의 제 2 수신 안테나 간섭을 제거한 후, N(N은 1 이상의 정수)개의 제 3 필요 전력값을 이용하여 증폭하고 상기 MISO 채널에서의 제 3 송신 안테나 간섭을 제거하여 생성된 제 2 중계 실데이터를 상기 하나 이상 선택된 사용자 통신 단말기에 전송하는 단계를 포함하는 다중 입출력 중계 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 기지국에 내부 구성된,
    제로 포싱 더티 페이퍼 코딩부가 상기 N(N은 1이상의 정수) 개의 실데이터에 상기 다수의 사용자 통신 단말기들로부터 발생된 사용자 간섭을 각각 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계;
    제 1 필요전력 공급부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 사용자 간섭제거 실데이터에서 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값 실데이터를 생성하는 단계; 및
    제 1 안테나 간섭 인식 및 제거부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 필요 전력값 실데이터에서 상기 제 1 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터를 생성하는 단계;를 더 포함하는 다중 입출력 중계 방법.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 중계기에 내부 구성된,
    제 2 안테나 간섭 인식 및 제거부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 기지국 실데이터에서 상기 제 1 수신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계;
    제 2 필요전력 공급부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 수신단 간섭제거 실데이터에서 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 증폭 실데이터를 생성하는 단계; 및
    제 3 안테나 간섭 인식 및 제거부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 증폭 실데이터에서 상기 제 2 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터를 생성하는 단계;를 더 포함하는 다중 입출력 중계 방법.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 중계기에 내부 구성된,
    제 4 안테나 간섭 인식 및 제거부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 1 중계 실데이터에서 상기 제 2 수신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터를 생성하는 단계;
    제 3 필요전력 공급부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 수신단 간섭제거 실데이터에 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 3 필요 전력값을 이용하여 증폭함으로써 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 증폭 실데이터를 생성하는 단계; 및
    제 5 안테나 간섭 인식 및 제거부가 상기 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 증폭 실데이터에서 상기 제 3 송신 안테나 간섭을 제거시켜 N(N은 1이상의 정수)개의 제 2 중계 실데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 다중 입출력 중계 방법.
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