KR101210332B1 - 증폭-순방향 릴레이 시스템의 릴레이 전력 제어 장치 및 그방법 - Google Patents

증폭-순방향 릴레이 시스템의 릴레이 전력 제어 장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

릴레이 전력 제어 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명의 릴레이 전력 제어 장치는 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해, 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신하는 신호 수신부, 상기 소스와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 상기 릴레이와 상기 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득하는 채널 정보 획득부, 상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성하는 전력 제어 신호 생성부 및 상기 생성된 전력 제어 신호를 상기 릴레이로 전송하여 상기 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어하는 릴레이 전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 수신 다이버시티를 향상시킬 수 있다.
릴레이, SNR, 전력 제어, 수신 모드

Description

증폭-순방향 릴레이 시스템의 릴레이 전력 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING POWER OF RELAY IN AMPLIFY-FORWARD RELAY SYSTEM AND METHOD USING THE SAME}
도 1은 본 발명에 따른 릴레이 전력 제어 장치를 설명하기 위한 릴레이 시스템도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 전력 제어 장치에 대한 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 릴레이 및 수신 안테나의 개수에 대한 수신 성능을 표시한 일 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 및 수신 안테나의 개수에 대한 수신 모드 적용 여부의 수신 성능을 표시한 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 전력 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
210: 신호 수신부
220: 채널 정보 획득부
230: 전력 제어 신호 생성부
240: 릴레이 전력 제어부
250: 수신 모드 결정부
본 발명은 릴레이(Relay) 전력 제어에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증폭-순방향(Amplify-Forward) 릴레이 시스템에서의 릴레이 전력 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
무선통신 시스템에서 소스(source)와 목적지(destination) 사이에 데이터를 전송하는 방법에는 여러 가지가 있다.
가장 기본적인 방법으로는 데이터가 소스 에서 목적지까지 직접 전송되는 방법이 있다.
또한, 릴레이를 이용하여 소스에서 먼저 릴레이로 데이터를 전송한 후 릴레이에서 목적지로 데이터를 전송하는 방법이 있다.
이때, 릴레이를 이용하여 데이터를 좀더 효율적으로 전송하는 방법에는 증폭-순방향(Amplify-Forward, 이하 "AF"라 칭함)와 디코드-순방향(Decode-Forward) 방법이 있다.
릴레이를 이용하는 방법 중 AF 방법은 소스가 릴레이 및 목적지에 데이터를 동시에 전송하고, 이후 릴레이가 수신한 신호를 증폭하여 목적지에 전송하는 방법으로, 릴레이는 단순히 수신된 신호를 증폭하여 재전송하기만 한다.
따라서, 릴레이에서 증폭된 송신 신호 전력에 따라 목적지에서의 수신 성능이 결정된다. 목적지에서의 수신 성능을 향상시키기 위해서는 릴레이의 송신 신호 전력에 대한 제어를 목적지에서 수행하는 것이 필요하다.
따라서, 목적지에서 릴레이의 송신 신호 전력을 제어하여 수신 성능을 향상시킬 수 있는 장치의 필요성이 대두된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 목적지에서 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)을 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어할 수 있는 릴레이 전력 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 목적지에서 수신되는 신호의 신호 대 잡음비(SNR)가 최대가 될 수 있도록 릴레이의 송신 신호 전력을 제어하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수 개의 수신 모드를 제공하고, 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비의 비교를 통해 수신 모드를 선택함으로써, 수신 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 릴레이 전력 제어 장치는 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해, 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신하는 신호 수신부, 상기 소스와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 상기 릴레이와 상기 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득하는 채널 정보 획득부, 상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성하는 전력 제어 신호 생성부 및 상기 생성된 전력 제어 신호를 상기 릴레이로 전송하여 상기 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어하는 릴레이 전력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 최대 신호 대 잡음비는 상기 릴레이로부터 수신된 신호가 콤바인(combine)되기 전의 최대 신호 대 잡음비(SNR)일 수 있다.
이때, 상기 전력 제어 신호 생성부는 상기 획득한 채널 정보 및 상기 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 상기 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 릴레이 전력 제어 장치는 상기 채널 정보 및 상기 릴레이에 대한 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정하는 수신 모드 결정부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 수신 모드 결정부는 상기 채널 정보 및 상기 전력 제어 신호를 기초로 하여 상기 소스로부터 전송된 신호만을 상기 복수 개의 수신 안테나에서 직접 수신받는 수신 모드, 상기 소스 및 상기 릴레이를 통해 전송된 신호를 상기 복수 개의 수신 안테나에서 수신받는 수신 모드 및 상기 소스 및 상기 릴레이들로부터 전송된 신호를 상기 복수 개의 수신 안테나 중 한 수신 안테나에서만 수신받는, 상기 수신 안테나 각각에 대응하는 복수 개의 수신 모드 중 하나의 수신 모드를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 전력 제어 방법은 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해, 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신하는 단계, 상기 소스(source)와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 상기 릴레이와 상기 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 전력 제어 신호를 상기 릴레이로 전송하여 상기 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 전력 제어 신호를 생성하는 단계는 상기 획득한 채널 정보 및 상기 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 상기 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
이때, 상기 릴레이 전력 제어 방법은 상기 생성된 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 릴레이 전력 제어 장치를 설명하기 위한 릴레이 시스템도이다.
도 1을 참조하면, 릴레이 시스템은 소스(110), 복수 개의 릴레이(121~123) 및 목적지(130)를 포함한다.
소스(110)인 기지국은 목적지(130) 및 릴레이(121~123)로 신호를 전송한다.
릴레이(121~123)는 소스로부터 전송된 신호를 수신하고, 전력을 증폭하여 목적지로 전송한다.
이때, 릴레이로 수신된 신호는 소스와 릴레이간의 채널 정보(h1~hm) 및 노이즈 정보를 포함한다. 즉, 릴레이는 채널 정보가 포함된 신호 및 노이즈 신호를 증폭하여 목적지로 전송한다.
이때, 릴레이는 소스로부터 전송된 신호를 첫번째 심볼 시간에 수신하여 두번째 심볼 시간에 목적지로 전송한다.
목적지(130)인 무선 단말기는 복수 개의 수신 안테나를 구비하고, 소스에서 각 릴레이로의 채널정보 및 각 릴레이에서 목적지로의 채널정보를 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어한다.
이때, 릴레이의 송신 신호 전력에 대한 제어는 단말기로 수신된 신호들의 채널 정보 및 신호 대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)를 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어한다.
이때, 채널 정보는 소스와 릴레이간의 채널 정보(h1~hm) 및 릴레이와 목적지의 수신 안테나간의 채널 정보(H)를 포함한다.
이때, 신호 대 잡음비(SNR)는 릴레이로부터 수신된 신호들이 단말기에 구비된 콤바이너(combiner)를 통과하기 전의 최대 신호 대 잡음비(SNR)일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 전력 제어 장치에 대한 구성 블록도이다. 여기서, 릴레이 전력 제어 장치는 도 1에 도시한 목적지에 구성된다.
도 2를 참조하면, 릴레이 전력 제어 장치는 신호 수신부(210), 채널 정보 획득부(220), 전력 제어 신호 생성부(230), 릴레이 전력 제어부(240) 및 수신 모드 결정부(250)를 포함한다.
신호 수신부(210)는 소스로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이를 통해 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신한다.
채널 정보 획득부(220)는 소스와 릴레이 간의 채널 정보, 릴레이와 수신 안테나간의 채널 정보 및 소스와 수신 안테나간의 채널 정보(h0)를 획득한다.
전력 제어 신호 생성부(230)는 채널 정보 획득부(220)에서 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성한다.
여기서, 목적지에 구성된 콤바이너(미도시)를 통해 콤바인된 신호의 신호 대 잡음비는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006070502015-pat00001
여기서, ES는 소스로부터 전송된 신호 에너지를 의미하고, NR은 릴레이의 잡음 전력 스펙트럼 밀도(density)를 의미하고, h는 M개의 릴레이와 소스간의 채널 정보에 대한 벡터를 의미하고, H는 M개의 릴레이와 N개의 수신 안테나간의 채널 정 보 행렬을 의미하고, N은 수신 안테나 개수를 의미하고, +는 허미션(hermition) 행렬을 의미하고, r은 N개의 수신 안테나로 수신된 신호의 콤바인(combine) 벡터를 의미하고, I는 아이덴터티(identity) 행렬을 의미하고, D는 M개의 릴레이에 대한 전력 제어 신호의 다이아고널(diagonal) 행렬을 의미한다.
[수학식 1]에서 알 수 있듯이, 신호 대 잡음비가 최대화되기 위해서는 r이 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)을 갖는 일반화된 고유 벡터(generalized eigen vector)여야 한다. 하지만, r에 대한 위상이 앰비규어스(ambiguous)하고, [수학식 1]이 r과 D에 대한 함수로 되기 때문에 콤바이너에 의해 콤바인된 신호를 이용하여 신호 대 잡음비가 최대화되는 릴레이 각각에 대한 전력 제어 신호를 생성하기 힘들다.
따라서, 본 발명은 복수 개(N)의 수신 안테나로 수신된 신호의 콤바인되기 전의 신호 대 잡음비가 최대화되는 전력 제어 신호를 생성한다.
즉, 전력 제어 신호 생성부(230)는 콤바이너를 통과하기 전의 신호에 대한 신호 대 잡음비가 최대화되는 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호를 생성한다.
이때, 콤바이너를 통과하기 전의 신호에 대한 신호 대 잡음비가 최대화되는 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호는 [수학식 2]를 이용하여 생성할 수 있다.
Figure 112006070502015-pat00002
여기서, SNR은 콤바이너에 의해 콤바인되기 전의 신호에 대한 최대 신호 대 잡음비를 의미하고, ND는 수신 안테나의 잡음 전력 스펙트럼 밀도 (density)를 의미하고,
Figure 112006070502015-pat00003
는 i번째 수신 안테나와 릴레이간의 채널 정보에 대한 다이아고널(diagonal) 행렬을 의미하고, t는 전치(transpose) 행렬을 의미하고, d는 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호 행렬을 의미하고, λ는 소스와 릴레이들간의 기 결정된 전력 분배 값을 의미한다.
[수학식 2]에서 알 수 있듯이, 수신 안테나로 수신된 신호가 콤바이너를 통과하기 전의 신호 대 잡음비가 최대화되기 위해서는 릴레이 각각에 대한 전력 제어 신호 행렬인 d가 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 해당하는 고유벡터가 되어야 한다.
즉, 소스와 릴레이간의 채널 정보, 릴레이와 수신 안테나간의 채널 정보 및 콤바인되기 전의 신호에 대한 최대 신호 대 잡음비를 이용하여 최대 신호 대 잡음비를 갖는 전력 제어 신호를 생성할 수 있다.
따라서, 전력 제어 신호 생성부(230)는 상기 [수학식 2]를 통해 신호 대 잡음비를 최대화시키도록 릴레이의 송신 신호에 대한 전력 제어 신호를 생성한다.
릴레이 전력 제어부(240)는 전력 제어 신호 생성부에 의해 생성된 전력 제어 신호를 릴레이로 전송하여 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어한다.
상기에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 릴레이 전력 제어 장치는 최대 일반화된 고유 값을 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어한다.
도 3은 본 발명에 따른 릴레이 및 수신 안테나의 개수에 대한 수신 성능을 표시한 일 예시도이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 릴레이의 개수가 증가할수록 수신 다이버시티(diversity)가 더 증가하는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 릴레이가 1개인 경우에 비해 5개인 경우가 높은 수신 이득을 얻는다.
반면, 수신 안테나 개수가 2개일 때는 릴레이가 1개인 경우보다 릴레이가 없는 경우의 수신 다이버시티가 더 좋은 것을 알 수 있다. 이는 릴레이에 대한 전력 제어 신호만으로 릴레이와 목적지간의 채널 벡터를 충분히 조정(steer)할 수 없기 때문이다.
따라서, 수신 성능을 향상시키기 위해 도 2에 도시한 수신 모드 결정부(250)를 통해 릴레이 전력 제어 장치로 수신되는 신호의 수신 모드를 결정한다.
수신 모드 결정부(250)는 채널 정보 획득부에서 획득한 채널 정보 및 전력 제어 신호 생성부에서 생성된 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정한다.
이때, 수신 모드 결정부(250)는 수신 안테나의 개수가 N개인 경우 N+2가지의 수신 모드 중 한 수신 모드를 결정할 수 있다.
즉, 소스로부터 전송된 신호만을 N개의 수신 안테나에서 직접 수신받는 수신 모드, 소스 및 릴레이를 통해 전송된 신호를 N개의 수신 안테나에서 수신받는 수신 모드 및 소스 및 릴레이들로부터 전송된 신호를 N개의 수신 안테나 중 한 수신 안테나에서만 수신받는, 수신 안테나 각각에 대응하는 N개의 수신 모드 중 하나의 수신 모드를 결정한다.
이때, 수신 모드 결정부(250)는 N+2개의 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비(SNR)를 계산하고, 그 계산된 신호 대 잡음비 중 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 결정할 수 있다.
즉, 수신 모드 결정부는 [수학식 3]을 이용하여 수신 모드를 결정할 수 있다.
Figure 112006070502015-pat00004
여기서, h0는 소스와 수신 안테나간의 채널 정보를 의미하고,
Figure 112006070502015-pat00005
는 j번째 수신 안테나와 릴레이간의 채널 정보에 대한 다이아고널(diagonal) 행렬을 의미한다.
[수학식 3]에서 알 수 있듯이, 수신 모드 결정부는 릴레이없이 소스로부터 직접 신호를 수신받는 수신 모드, N개의 수신 안테나를 모두 사용하는 수신 모드 및 N개의 수신 안테나 중 수신 안테나 각각에 대한 N개의 수신 모드 중에서 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 결정한다.
도 4는 본 발명에 따른 릴레이 및 수신 안테나의 개수에 대한 수신 모드 적용(Adap.) 여부의 수신 성능을 표시한 일 예시도이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 수신 모드 결정부에 의해 결정된 수신 모드가 적용 될 때의 수신 다이버시티가 수신 모드가 적용되지 않았을 때에 비해 더 좋은 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 릴레이의 송신 신호 전력을 목적지에서 결정하여 릴레이로 전송하고, 소스로부터 직접 또는 릴레이를 통해 전송된 신호에 대한 수신 모드를 결정하여 수신 다이버시티를 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 전력 제어 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 릴레이 전력 제어 방법은 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신한다(S510).
상기 수신된 신호를 통해 소스와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 릴레이와 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득한다(S520).
그 다음, 상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성한다(S530).
이때, 전력 제어 신호는 릴레이로부터 수신된 신호가 콤바인(combine)되기 전의 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 생성될 수 있다.
이때, 전력 제어 신호는 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 해당하는 고유벡터의 전력 제어 신호일 수 있다.
여기서, 전력 제어 신호는 상술한 [수학식 2]를 이용하여 생성할 수 있다.
상기 생성된 전력 제어 신호는 릴레이로 전송되어 릴레이의 송신 신호 전력 을 제어한다(S540). 즉, 목적지에서 생성된 전력 제어 신호를 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어한다.
또한, 목적지로 수신되는 신호의 수신 다이버시티를 향상시키기 위해 상기 생성된 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정할 수 있다.
이때, 수신 모드는 수신 안테나의 개수가 N개인 경우 N+2개의 수신 모드를 구비할 수 있다. 즉, 채널 정보 및 전력 제어 신호를 기초로 하여 소스로부터 전송된 신호만을 N개의 수신 안테나 모두에서 직접 수신받는 수신 모드, 소스 및 릴레이를 통해 전송된 신호를 N개의 수신 안테나 모두에서 수신받는 수신 모드 및 소스 및 릴레이들로부터 전송된 신호를 N개의 수신 안테나 중 한 수신 안테나에서만 수신받는, 수신 안테나 각각에 대응하는 N개의 수신 모드 중 하나의 수신 모드를 결정할 수 있다.
이때, 수신 모드는 N+2개의 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비(SNR)를 계산하고, 그 계산된 신호 대 잡음비 중 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 결정할 수 있다.
여기서, 수신 모드는 상술한 [수학식 3]를 이용하여 결정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 릴레이 전력 제어 방법은 릴레이의 송신 신호 전력을 목적지에서 생성하여 릴레이로 전송하고, 복수 개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호에 대한 수신 모드를 결정하여 수신 다이버시티를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 릴레이 전력 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있 다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해 져야 한다.
본 발명의 릴레이 전력 제어 장치 및 그 방법은, 목적지에서 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)을 이용하여 릴레이의 송신 신호 전력을 제어하여 수신 다이버시티를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 목적지에서 수신되는 신호의 신호 대 잡음비(SNR)가 최대가 되도록 릴레이의 송신 신호 전력을 제어하여 수신 다이버시티를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 개의 수신 모드를 제공하고, 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비의 비교를 통해 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 선택함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해, 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 소스와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 상기 릴레이와 상기 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득하는 채널 정보 획득부;
    상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성하는 전력 제어 신호 생성부; 및
    상기 생성된 전력 제어 신호를 상기 릴레이로 전송하여 상기 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어하는 릴레이 전력 제어부
    를 포함하고,
    상기 최대 신호 대 잡음비(SNR)는 수신된 신호가 콤바인(combine)되기 이전에 계산된 것이고,
    상기 전력 제어 신호 생성부는 상기 채널 정보 및 상기 최대 신호 대 잡음비를 기초로 상기 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 대응하는 고유 벡터에 따라 상기 전력 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이 전력 제어 장치는
    상기 채널 정보 및 상기 릴레이에 대한 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정하는 수신 모드 결정부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수신 모드 결정부는
    상기 채널 정보 및 상기 전력 제어 신호를 기초로 하여 상기 소스로부터 전송된 신호만을 상기 복수 개의 수신 안테나에서 직접 수신받는 수신 모드, 상기 소스 및 상기 릴레이를 통해 전송된 신호를 상기 복수 개의 수신 안테나에서 수신받는 수신 모드 및 상기 소스 및 상기 릴레이들로부터 전송된 신호를 상기 복수 개의 수신 안테나 중 한 수신 안테나에서만 수신받는, 상기 수신 안테나 각각에 대응하는 복수 개의 수신 모드 중 하나의 수신 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신 모드 결정부는
    상기 복수 개의 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비(SNR)를 계산하고, 상기 계산된 신호 대 잡음비 중 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 결정하는 것은 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 장치.
  8. 삭제
  9. 소스(source)로부터 직접 또는 하나 이상의 릴레이(relay)를 통해, 복수 개의 수신 안테나로 전송된 신호를 수신하는 단계;
    상기 소스(source)와 상기 릴레이 간의 채널 정보 및 상기 릴레이와 상기 수신 안테나 간의 채널 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 채널 정보 및 최대 신호 대 잡음비(SNR)를 기초로 하여 전력 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 전력 제어 신호를 상기 릴레이로 전송하여 상기 릴레이에 대한 송신 신호 전력을 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 최대 신호 대 잡음비(SNR)는 수신된 신호가 콤바인(combine)되기 이전에 계산된 것이고,
    상기 전력 제어 신호를 생성하는 단계는
    상기 채널 정보 및 상기 최대 신호 대 잡음비를 기초로 상기 릴레이 각각에 대한 최대 일반화된 고유 값(maximum generalized eigen value)에 대응하는 고유 벡터에 따라 상기 전력 제어 신호를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이 전력 제어 방법은
    상기 생성된 전력 제어 신호를 기초로 하여 수신 모드를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 수신 모드를 결정하는 단계는
    상기 채널 정보 및 상기 전력 제어 신호를 기초로 하여 상기 소스로부터 전송된 신호만을 상기 수신 안테나 모두에서 직접 수신받는 수신 모드, 상기 소스 및 상기 릴레이를 통해 전송된 신호를 상기 수신 안테나 모두에서 수신받는 수신 모드 및 상기 소스 및 상기 릴레이들로부터 전송된 신호를 상기 복수 개의 수신 안테나 중 한 수신 안테나에서만 수신받는, 상기 수신 안테나 각각에 대응하는 복수 개의 수신 모드 중 하나의 수신 모드를 결정하는 것을 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수신 모드를 결정하는 단계는
    상기 복수 개의 수신 모드 각각에 대한 신호 대 잡음비(SNR)를 계산하고, 상기 계산된 복수 개의 신호 대 잡음비 중 가장 큰 값의 신호 대 잡음비를 갖는 수신 모드를 결정하는 것은 특징으로 하는 릴레이 전력 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 제9항 또는 제13항 내지 제15항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11122542B2 (en) * 2016-06-24 2021-09-14 Lg Electronics Inc. Signal transmission method for V2X communication in wireless communication system, and device therefor

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008109912A1 (en) * 2007-03-14 2008-09-18 The University Of Sydney Distributed turbo coding and relaying protocols
KR101383049B1 (ko) * 2008-05-27 2014-04-09 에스케이텔레콤 주식회사 초소형 기지국의 송신 전력 제어 방법 및 이에 적용되는초소형 기지국
JP4990343B2 (ja) * 2009-12-03 2012-08-01 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム及び無線通信方法
US8488562B2 (en) * 2009-12-18 2013-07-16 Qualcomm Incorporated Transmission power control in multi-hop networks
WO2016074709A1 (en) * 2014-11-12 2016-05-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Control device, communication node and methods thereof
CN107251618B (zh) * 2015-01-16 2021-05-14 梁平 具有中继器的多用户多入多出无线通信系统中的波束成形
US11075740B2 (en) 2018-05-07 2021-07-27 ENK Wireless, Inc. Systems/methods of communications using a plurality of cooperative devices
US10681716B2 (en) * 2018-05-07 2020-06-09 ENK Wireless, Inc. Systems/methods of providing increased wireless capacity, vehicular safety, electrical power wirelessly, and device control responsive to geographic position
US11100796B2 (en) 2018-05-07 2021-08-24 ENK Wireless, Inc. Systems/methods of improving vehicular safety

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040266339A1 (en) 2003-05-28 2004-12-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ). Method and architecture for wireless communication networks using cooperative relaying

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731904B1 (en) 1999-07-20 2004-05-04 Andrew Corporation Side-to-side repeater
US6690657B1 (en) * 2000-02-25 2004-02-10 Berkeley Concept Research Corporation Multichannel distributed wireless repeater network
ES2160087B1 (es) 2000-02-18 2003-03-01 Mier Comunicaciones S A Procedimiento para la repeticion de señales en insofrecuencia y repetidor de señales en isofrecuencia.
CA2323881A1 (en) 2000-10-18 2002-04-18 Dps Wireless Inc. Adaptive personal repeater
AU2003302720B9 (en) 2002-07-19 2008-08-21 Smiths Detection-Pasadena, Inc. Non-specific sensor array detectors
US7280625B2 (en) 2002-12-11 2007-10-09 Qualcomm Incorporated Derivation of eigenvectors for spatial processing in MIMO communication systems
US20040229563A1 (en) * 2003-02-14 2004-11-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication network for indoor environment
JP4394474B2 (ja) * 2004-02-16 2010-01-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線中継システム、無線中継装置及び無線中継方法
US20050255808A1 (en) 2004-03-29 2005-11-17 Nokia Corporation Method and apparatus to provide power control with finite rate feedback for cooperative relay networks
US7555035B2 (en) 2004-08-31 2009-06-30 Ntt Docomo, Inc. Communication system and method using a relay node
JP2006246202A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Nec Corp 最適中継ノード選択方法、ノード及びマルチホップ無線通信ネットワークシステム
JP4657290B2 (ja) * 2005-03-14 2011-03-23 パナソニック株式会社 無線通信システム
EP1863199A4 (en) * 2005-03-29 2008-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION RELAY APPARATUS, AND COMMUNICATION RELAY METHOD
EP1734664B1 (en) * 2005-06-17 2008-08-20 Fujitsu Limited Power control in multi-hop communication system
KR100975743B1 (ko) * 2005-07-14 2010-08-12 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 신호 릴레이 방법 및 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040266339A1 (en) 2003-05-28 2004-12-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ). Method and architecture for wireless communication networks using cooperative relaying

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11122542B2 (en) * 2016-06-24 2021-09-14 Lg Electronics Inc. Signal transmission method for V2X communication in wireless communication system, and device therefor

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