KR101277332B1 - 단일 송수신 안테나 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템 및 그 방법 - Google Patents

단일 송수신 안테나 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 단일 송수신 안테나 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템 및 효율적인 공간 분할 다중 접속을 구현하기 위한 방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면 단일 송수신 안테나를 갖는 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템은 하향 링크를 위한 다중 송신 안테나를 통하여 영역 내에 있는 상기 무선 중계기로 다수의 데이터 스트림 신호를 선별적으로 전송하는 기지국과 상기 기지국 영역 내에서 무선 중계기 그룹을 이루며 상기 기지국으로부터 선별적으로 전달되는 상기 데이터 스트림 신호를 단말기로 중계하는 적어도 하나의 무선 중계기를 포함한다.
이로써, 본 발명에 따르면 기존의 단일 안테나 무선 중계기를 그대로 활용하면서 다중 안테나 기지국에서 스트림 신호를 전송시 신호처리를 수행하여 각 중계기 영역에 속한 단말기들이 기지국의 특정 스트림 신호를 선별적으로 강하게 수신하게 됨으로 공간 분할 다중 접속을 가능하게 하는 효과가 있다.
다중 안테나, 기지국, 단말기, 중계기, 공간 분할 다중 접속(SDMA)

Description

단일 송수신 안테나 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템 및 그 방법{System and method for space division multiple access(SDMA) using single transmit/receive antenna wireless repeaters}
본 발명은 이동통신의 기지국, 무선 중계기, 그리고 단말기가 포함된 시스템에서 공간 분할 다중 접속을 구현하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로는 상기 시스템에서 공간 분할 다중 접속이 가능하게 하는 기지국의 신호처리 및 신호 전송 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-002-01, 과제명: 차세대 전술국방통신 원천기술개발].
무선 전송 기술 중에서 다중 안테나를 이용하여 섹터 처리량(throughput)을 올려주는 많은 기술들이 연구되고 있다. 하나의 기지국이 여러 대의 단말에 각각 하나 혹은 그 이상의 데이터 스트림을 동일한 자원을 할당하여 송신 혹은 수신하는 것을 공간 분할 다중 접속(SDMA: Spatial Division Multiple Access)이라 한다. 이때 SDMA를 이용하여 섹터 처리량을 증가시키는 효과를 얻기 위해서는 최대한 다수 의 데이터 스트림을 동시에 전송하여야 하며, 이는 다중 전송에 참여하는 다수의 단말의 수신 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio)가 높아야만 가능하다. 그러나 단말의 수신 신호대 잡음비가 높은 기지국과 가까운 지역에서만 공간 다중화가 가능하며, 기지국과 멀리 떨어져 있는 단말에는 적용하기 어렵다. 즉, 셀 내의 일부 영역에서만 공간 다중화를 적용할 수 있다는 문제점이 있다.
중계기는 주로 셀 내의 음영 지역을 해소시켜 주거나 커버리지(coverage) 확장을 위해 사용된다. 즉, 음영 지역에 중계기를 설치하면 신호대 잡음 비가 증가하기 때문에 음영 지역이 해소되며, 기지국 셀 반경 외의 지역에 중계기를 설치할 경우 커버리지가 확장된다.
무선 중계기는 기지국에서 셀 내에 전송되는 반송파(carrier)를 그대로 수신 증폭하여 중계하는 RF(Radio Frequency) 중계기가 많이 사용된다. 그러나, 기존의 RF 중계기는 기지국에서 중계기를 위한 신호처리를 수행하지 않으므로 섹터 처리량을 증가시켜주는 용도로는 활용하지 못한다는 문제점이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 기존의 무선 중계기를 그대로 활용하면서 다중안테나 기지국에서 신호를 전송 시 신호처리를 수행하여 각 중계기 영역에 속한 단말기들을 공간 분할 다중 접속을 가능하게 하는 공간 분할 다중 접속 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 단일 송수신 안테나를 갖는 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템은,
하향 링크를 위한 다중 송신 안테나를 통하여 영역 내에 있는 상기 무선 중계기로 다수의 데이터 스트림 신호를 선별적으로 전송하는 기지국; 및 상기 기지국 영역 내에서 무선 중계기 그룹을 이루며 상기 기지국으로부터 선별적으로 전달되는 상기 데이터 스트림 신호를 단말기로 중계하는 적어도 하나의 무선 중계기를 포함한다.
그리고, 상기 기지국은 각각의 상기 무선 중계기와 상기 기지국의 다중 송신 안테나 사이의 하향 링크 채널을 수집하는 채널 수집부; 및 상기 다수의 데이터 스트림을 동시에 전송시 수집된 상기 하향 링크 채널을 바탕으로 각각의 상기 무선 중계기에 해당하는 각각의 상기 데이터 스트림을 선택적으로 전송하도록 신호 처리를 수행하는 신호 처리부를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 단일 송수신 안테나를 갖는 무선 중계기를 이용하여 공간 분할 다중 접속을 수행하는 방법은,
a) 자신의 영역 내에 있는 적어도 하나의 상기 무선 중계기로부터 하향 링크 채널을 수집하는 단계; b) 상기 공간 분할 다중 접속을 위해 단말기들이 속한 중계 영역을 파악하는 단계; 및 c) 하향 링크를 위한 다중 송신 안테나를 통하여 상기 무선 중계기로 상기 다수의 데이터 스트림 신호를 선별적으로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면 기존의 단일 안테나 무선 중계기를 그대로 활용하면서 다중 안테나 기지국에서 스트림 신호를 전송시 신호처리를 수행하여 각 중계기 영역에 속한 단말기들이 기지국의 특정 스트림 신호를 선별적으로 강하게 수신하게 됨으로 공간 분할 다중 접속을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 무선 중계기를 사용함으로써 기존의 광 중계기에 비해 설치 장소 선정이 비교적 자유로우며 광선로 임대 비용 같은 추가 비용이 발생하지 않아 경제적인 효과가 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말기는 이동국(Mobile Station, MS), 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템을 나타낸 네트워크 구성도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템은 다중안테나를 가지는 기지국(100), 이 기지국(100)으로부터 전송 신호를 수신하여 증폭한 후 재전송하는 다수의 중계기(200-1 ~ 200-N, 200), 그리고 이 중계기(200) 영역에 속하는 다수의 단말기(10-1 ~ 10-N, 10)를 포함한다.
중계기(200)는 기지국(100)과의 송신/수신을 위한 하나의 안테나와 단말기(10)와의 송신/수신을 위한 하나의 안테나를 포함하는 것을 가정한다. 이하, 기지국(100)을 대향하는 안테나를 제1 안테나(210)로 칭하고 단말기(10)를 대향하는 안테나를 제2 안테나(220)로 각각 칭한다.
한편, 첨부된 도 1에서는 각 중계 그룹(영역)이 하나의 중계기(200)를 포함 하는 경우를 예로 들어 설명하나, 이는 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명은 각 중계기 그룹이 복수의 중계기(200)를 포함하는 경우에도 적용이 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국(100)은 하향 링크의 경우에 기지국(100)의 안테나 수만큼 데이터 스트림을 송신할 수 있다. 특히, 기지국(100)의 송신단에서는 특정 스트림이 특정 중계기(200)에 선별적으로 수신되도록 신호처리 기법을 적용하며, 타 안테나에서 전송되는 신호를 최대한 억제하거나 제거하도록 처리한다.
중계기(200)는 수신된 신호를 증폭하여 대응하는 중계 영역으로 전송하는데, 이 때, 각 중계기(200)에 속하는 단말기(10)들은 기지국(100)의 상기 특정 스트림 신호를 선별적으로 강하게 수신하게 됨으로 공간 분할 다중 접속이 가능하게 된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(100)은 단말기(10)들의 중계 영역 정보를 획득하고, 이를 이용하여 공간 분할 다중 접속을 위한 단말기(10) 선정을 할 수 있다. 즉, 기지국(100)은 상기 중계 영역 정보를 바탕으로 중계 영역을 겹치지 않게 설정할 수 있는 것을 이용하여 각 중계기(200) 영역에서의 단말기(10)를 하나씩 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 단말기(10)들에 대한 적절한 자원 할당을 하고 동시에 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템의 기지국(100)은 데이터 발생부(110), 채널 수집부(120), 신호 처리부(130) 및 다수의 기지국 안테나(다중 송신 안테나)(140)를 포함한다.
데이터 발생부(110)는 다수의 중계기(200-1 ~ 200-N)로 전송되는 다수의 데이터 스트림 S1, S2,…, S N 을 발생한다.
채널 수집부(120)는 다수의 기지국 안테나(140)와 다수의 중계기(200) 사이의 채널 값을 수집한다. 즉, 기지국(100)은 각 중계기(200)로부터 주기적으로 피드백 되는 하향 채널 값을 수집하여 저장할 수 있다.
한편, 중계기(200)로부터 수집되는 다수의 기지국 안테나(140)와 다수의 중계기(200) 사이의 채널 값은 다음의 수학식 1을 통해 구할 수 있다.
만약, M (< N )개의 중계기(200)와 N개의 기지국 안테나(140)와의 채널을 H 라 하면 다음과 같다.
Figure 112009069931595-pat00001
여기서,
Figure 112009069931595-pat00002
는 i 번째 중계기(200)의 기지국(200)을 대향 하는 제1 안테나(수신 안테나)(210)와 j번째 기지국 안테나(140) 사이의 채널 값을 각각 의미한다.
또한, 기지국(100)은 시분할듀플렉스(Time Division Duplex, 이하 'TDD'라 칭함) 시스템의 경우 중계기(200)로부터 전송되는 파일 신호를 수신하여 상향채널을 추정함으로써 하향 채널 값을 획득할 수 도 있다. 즉, TDD 시스템에서는 채널 가역성(Reciprocity)이 성립하여 상향 채널 값은 곧 하향 채널 값이 된다.
신호 처리부(130)는 프리코딩 벡터 발생기라 할 수 있으며, 채널 수집부(120)에서 수집된 하향 링크 채널 행렬 H를 받아와서 기지국(100)의 특정 데이터 스트림을 특정 중계기(200)가 선별적으로 수신할 수 있도록 프리코딩 벡터 set(행렬)을 발생시킨다. 이 때, 신호 처리부(130)는 각 프리코딩 벡터를 기지국(100)의 데이터 스트림에 각각 곱한다. 그리고, 데이터 스트림 별로 곱하여 얻어진 벡터들은 기지국 안테나(140) 전단에서 합하여져 기지국 안테나(140)를 통해 외부로 전송한다.
한편, 본 발명의 따른 기지국(100)이 기지국 안테나(140)를 통해 특정 스트림을 특정 중계기에 선택적으로 중계하는 방법을 다음의 실시 예들을 통하여 설명한다.
하향 링크의 경우에 기지국(100)은 기지국 안테나(140) 수만큼 데이터 스트림을 송신할 수 있다. 기지국(100)의 송신단에서는 특정 스트림이 특정 중계기에 선별적으로 수신되도록 신호처리 기법을 적용한다. 그러면, 각 중계기(200)에 속하는 단말기(10)들은 기지국(100)의 특정 스트림 신호를 선별적으로 강하게 수신하게 됨으로써 공간 분할 다중접속이 가능하게 된다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 기지국(100)의 송신단에서의 신호처리 기법은 다음과 같다.
기지국(100)이 n번째 스트림을 n번째 중계기에 선택적으로 중계하고자 할 때의 행렬(T)은 최소평균제곱오차(Minimum Mean Square Error, MMSE) 기법을 이용하면 다음의 수학식 2처럼 얻어진다.
Figure 112009069931595-pat00003
여기서, H는 N번째 기지국 안테나(140)와 중계기(200) 안테나 사이의 채널 값을 의미하고, 어깨문자(Superscript) H는 행렬 혹은 벡터에 대한 복소켤레(complex conjugate)와 전치(transpose)를 가한 것을 의미하며
Figure 112009069931595-pat00004
는 중계기의 잡음 전력(noise power)을 의미한다.
또한, 기지국(100)의 기지국 안테나(140) 중 N번째 안테나를 선택적으로 중계하고자 하는 경우 제로 포싱(zero forcing, ZF) 방법으로 기지국 안테나(140)의 선택 벡터를 구하면 수학식 3과 같이 얻을 수 있다.
Figure 112009069931595-pat00005
전술한 바와 같이, 기지국(100)의 신호 처리부(130)는 중계기(200)로부터 수집된 하향 링크 채널 행렬(H)을 기초로 프리코딩 벡터 set(행렬)을 산출하면, 이를 데이터 발생부(110)에서 발생되는 데이터 스트림에 곱한다. 그리고, 데이터 스트림 별로 곱하여 얻어진 벡터들은 기지국 안테나(140) 전단에서 합하여져 기지국 안테나(140)를 통해 외부로 전송한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템의 기지국(100)은 Tomlison-Harashima 프리코딩(precoding)을 적용한 신호처리 기법을 수행할 수 있다. 이는 브로드캐스트(broadcast) 채널에 적용 시 좋은 성능을 발휘하 는 것으로 알려져 있어서, 브로드캐스팅되는 스트림 데이터의 전송에 바람직하다.
한편, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Tomlison-Harashima 프리코딩이 적용된 기지국의 블록도이다.
중계기(200)로부터 수집되는 채널 H는 QR decomposition에 의해 다음의 수학식 4와 같이 분해가 가능하다.
Figure 112009069931595-pat00006
여기서, L은 하삼각 행렬(lower triangular matrix)이고 F는 단위(unitary) 행렬이다. B는 피드백 행렬로 B=GHF이며 G 는 diag(L) 행렬의 역행렬이다.
기지국(100)의 신호 처리부(130)는 송신단에서 F 행렬을 구하여 곱해주며 그 전에 수학식 5와 같이 신호를 발생시킨다.
Figure 112009069931595-pat00007
여기서
Figure 112009069931595-pat00008
은 n번째 중계기로 전송하고자 하는 데이터 심벌,
Figure 112009069931595-pat00009
은 M-ary 성상(constellation)의 평균 크기에 임의의 정수 복소수를 곱한 것이다. 즉
Figure 112009069931595-pat00010
이다.
한편, 도 4를 통하여 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(100)이 공간 분할 다중 접속을 지원하기 위하여 단말기(10)가 속한 중계 영역을 판단하는 방법을 설명 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 중계 영역을 판단하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(100)의 채널 수집부(120)는 하향 링크 채널 값을 수집하여 저장한다(S401). 이 때, 채널 수집부(120)는 기지국(100) 영역 내에 있는 중계기(200)들로부터 하향 링크 채널 값을 직접 피드백 받거나, 혹은 TDD 시스템의 경우 중계기(200)로부터 수신되는 파일럿 신호를 바탕으로 상향 링크 채널을 추정함으로써 하향 링크 채널 값을 획득할 수 있다.
기지국(100)은 자신의 영역에 있는 중계기(200)들의 인덱스를 각각 결정하고(S402), 상기 제1 실시 예 혹은 제2 실시 예의 신호처리 방법을 통해 각 중계 영역에 해당하는 중계 영역 식별자 정보를 생성하여 전송한다(S403). 이 때, 상기 중계 영역 식별자 정보에는 기지국 안테나(140)정보 및 상기 인덱스 정보가 포함될 수 있으며 중계기(200)는 수신된 상기 중계 영역 식별자 정보를 증폭하여 단말기(10)로 재전송된다.
단말기(10)는 수신되는 중계 영역 식별자 정보를 검파하여 모든 식별자와의 상관을 취하고, 최대 상관을 나타내는 인덱스 정보를 선정한다(S404). 그리고, 선정된 인덱스 정보를 기지국(100)으로 피드백 한다(S405).
즉, 각각의 중계 영역의 단말기(10)들은 기지국 안테나(140) 별로 전송된 신호의 전력을 비교하여, 가장 큰 전력의 신호를 전송한 송신 안테나를 통해 자신이 기지국(100)의 몇 번째 송신 안테나에 연결된 중계기(200-1 ~ 200-N)의 중계 영역에 위치해 있는지를 확인할 수 있다. 그러므로, 단말기(10)는 자신에게 가장 큰 전력의 신호를 전송한 특정 중계기의 인덱스 정보를 선정하여 자신이 속한 영역 정보를 피드백할 수 있다.
기지국(100)은 단말기(10)로부터 피드백 되는 인덱스 정보를 토대로 단말기(10)의 중계 영역(위치)를 파악할 수 있으며, 단말기(10)에 대한 자원 할당 및 SDMA를 통해 해당하는 스트림 데이터를 전송한다(S406).
이처럼, 기지국(100)은 상기 중계 영역 정보를 바탕으로 중계 영역을 겹치지 않게 설정할 수 있는 것을 이용하여 각 중계기(200) 영역에서의 단말기(10)를 하나씩 선택할 수 있다. 그리고, 선택된 단말기(10)들에 대한 적절한 자원 할당을 하고 동시에 데이터를 전송할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템은 기존의 단일 안테나 무선 중계기(200)를 그대로 활용하면서 다중 안테나 기지국(100)에서 신호를 전송 시 신호처리를 수행하여 각 중계기(200) 영역에 속한 단말기(10)들의 공간 분할 다중 접속을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한, 무선 중계기(200)를 사용함으로써 기존의 광 중계기에 비해 설치 장소 선정이 비교적 자유로우며 광선로 임대 비용 같은 추가 비용이 발생하지 않아 경제적인 효과가 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프 로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공간 분할 다중 접속 시스템을 나타낸 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 Tomlison-Harashima 프리코딩이 적용된 기지국의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말기의 중계 영역을 판단하는 방법을 나타낸 흐름도이다.

Claims (12)

  1. 단일 송수신 안테나를 갖는 무선 중계기를 이용한 공간 분할 다중 접속 시스템에 있어서,
    하향 링크를 위한 다중 송신 안테나를 통하여 영역 내에 있는 상기 무선 중계기로 다수의 데이터 스트림 신호를 선별적으로 전송하는 기지국; 및
    상기 기지국 영역 내에서 무선 중계기 그룹을 이루며 상기 기지국으로부터 선별적으로 전달되는 상기 데이터 스트림 신호를 단말기로 중계하는 적어도 하나의 무선 중계기를 포함하되,
    상기 기지국은, 하향 링크 채널 값에 프리코딩(Precoding) 기법을 수행하여 상기 다중 안테나 중 하나를 선택하기 위한 선택 벡터를 구하고, 상기 다수의 데이터 스트림 신호에 상기 선택 벡터를 각각 곱하여 얻어진 벡터들을 상기 다중 안테나 전단에서 합하여 송신하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국은,
    각각의 상기 무선 중계기와 상기 기지국의 다중 송신 안테나 사이의 하향 링크 채널을 수집하는 채널 수집부; 및
    상기 다수의 데이터 스트림을 동시에 전송시 수집된 상기 하향 링크 채널을 바탕으로 각각의 상기 무선 중계기에 해당하는 각각의 상기 데이터 스트림을 선택적으로 전송하도록 신호 처리를 수행하는 신호 처리부
    를 포함하는 공간 분할 다중 접속 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 채널 수집부는,
    상기 무선 중계기로부터 상기 하향 링크 채널 값들을 주기적으로 피드백 받아 상기 하향 링크 채널 값을 획득하거나, 혹은
    시분할듀플렉스(TDD) 시스템의 경우 상기 무선 중계기로부터 수신되는 파일럿 신호를 바탕으로 상향 링크 채널을 추정하여 상기 하향 링크 채널 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 하향 링크 채널 값에 최소평균제곱오차(MMSE) 기법 혹은 제로 포싱(ZF)기법을 수행하여 상기 다중 안테나 중 하나를 선택하기 위한 선택 벡터를 구하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    각각의 상기 무선 중계기의 중계 영역에 해당하는 식별자 정보를 상기 단말기로 하향 전송하고, 상기 단말기로부터 선정된 무선 중계기의 인덱스 정보를 피드백 받아 상기 단말기의 중계 영역(위치)를 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 시스템.
  8. 기지국이 단일 송수신 안테나를 갖는 무선 중계기를 이용하여 공간 분할 다중 접속을 수행하는 방법에 있어서,
    a) 자신의 영역 내에 있는 적어도 하나의 상기 무선 중계기로부터 하향 링크 채널을 수집하는 단계;
    b) 상기 공간 분할 다중 접속을 위해 단말기들이 속한 중계 영역을 파악하는 단계; 및
    c) 하향 링크를 위한 다중 송신 안테나를 통하여 상기 무선 중계기로 다수의 데이터 스트림 신호를 선별적으로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 c) 단계는, 하향 링크 채널 값에 프리코딩(Precoding) 기법을 수행하여 상기 다중 안테나 중 하나를 선택하기 위한 선택 벡터를 구하는 단계 및 상기 다수의 데이터 스트림 신호에 상기 선택 벡터를 각각 곱하여 얻어진 벡터들을 상기 다중 안테나 전단에서 합하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 단계는,
    상기 무선 중계기로부터 상기 하향 링크 채널 값들을 주기적으로 피드백 받아 저장하는 단계; 혹은
    시분할듀플렉스(TDD) 시스템의 경우 상기 무선 중계기로부터 수신되는 파일럿 신호를 바탕으로 상향 링크 채널을 추정하여 상기 하향 링크 채널 값을 획득하는 단계
    를 포함하는 공간 분할 다중 접속 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    상기 무선 중계기들의 인덱스 정보를 정하는 단계;
    상기 하향 링크 채널 값을 신호처리 하여 각 중계 영역에 중계 영역 식별자 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 단말기로부터 피드백 되는 제1 인덱스 정보--여기서, 상기 제1 인덱스 정보는 상기 단말기가 상기 중계 영역 식별자 정보를 검파 선정한 정보임--를 토대로 상기 단말기의 중계 영역을 파악하는 단계
    를 포함하는 공간 분할 다중 접속 방법.
  11. 삭제
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 선택 벡터를 구하는 단계는,
    상기 하향 링크 채널 값에 최소평균제곱오차(MMSE) 기법, 제로 포싱(ZF) 기법 및 프리코딩(Precoding) 기법 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 공간 분할 다중 접속 방법.
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