KR101342760B1 - 노드, 릴레이 노드 및 이의 제어 방법 - Google Patents

노드, 릴레이 노드 및 이의 제어 방법 Download PDF

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KR101342760B1
KR101342760B1 KR1020110127570A KR20110127570A KR101342760B1 KR 101342760 B1 KR101342760 B1 KR 101342760B1 KR 1020110127570 A KR1020110127570 A KR 1020110127570A KR 20110127570 A KR20110127570 A KR 20110127570A KR 101342760 B1 KR101342760 B1 KR 101342760B1
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Abstract

노드, 릴레이 노드 및 이의 제어 방법이 개시된다. 개시된 릴레이 노드는 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하는 수신 안테나; 상기 수신된 다수의 데이터를 저장하는 저장부; k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 상기 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 상기 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송하는 전송 안테나; 및 상기 소스 노드에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거하는 간섭 제거부를 포함하되, 상기 수신 안테나의 데이터 수신과 상기 전송 안테나의 데이터 전송은 동시에 수행될 수 있고, 상기 수신 안테나는 상기 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신하며, 상기 간섭 제거부는 상기 전송 안테나에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행한다.

Description

노드, 릴레이 노드 및 이의 제어 방법{NODE, RELAY NODE AND METHOD FOR CONTROLLING THE RELAY NODE}
본 발명의 실시예들은 목적 노드로서 동작 가능한 노드, 릴레이 노드 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 목적 노드에서의 심볼 복원의 성능을 높일 수 있도록 소스 노드로부터 수신한 데이터를 중계하는 릴레이 노드 및 이의 제어 방법과, 목적 노드로 동작 가능한 노드에 관한 것이다.
협력 릴레이 시스템은 소스 노드가 직접 목적 노드로 데이터를 전송함과 동시에 릴레이 노드가 소스 노드로부터 수신한 데이터를 목적 노드로 전달함으로써 소스 노드와 릴레이 노드가 협력하여 데이터를 목적 노드로 전달하는 시스템을 의미한다.
이러한 협력 릴레이 시스템은 릴레이 노드가 소스 노드로부터의 데이터의 수신 및 목적 노드로의 데이터의 전송을 동시에 수행할 수 있는지 여부에 따라 반이중(Half Duplex) 방식 및 전이중(Full Duplex) 방식으로 구분된다.
상기한 2가지 방식 중 전이중 방식은 데이터의 송신과 수신이 동시에 이루어지도록 하는 통신 기법으로서, 도 1을 참조하면 전이중 방식으로 동작하는 릴레이 노드(120)는 소스 노드(110)로부터 데이터를 수신함과 동시에 목적 노드(130)로 데이터를 전송할 수 있다.
그런데, 도 1에 도시된 바와 같이 릴레이 노드(120)의 전송 안테나(Tx)를 통해 전송된 데이터는 목적 노드(130)의 수신 안테나(Rx)로 수신됨과 동시에 릴레이 노드(120)의 수신 안테나로도 수신되며, 이는 소스 노드(110)로부터 전송된 데이터에 대해 간섭(귀환 루프 간섭(Self Loop Interference))으로 작용하는 문제점이 있다.
한편, 시공간 블록 부호(STBC: Space Time Block Code) 기법은 다중 안테나 시스템에서 이용되는 공간 다중화 기법의 한 종류로서, 시공간 블록 부호 기법 중 하나인 직교 시공간 블록 부호(O-STBC: Orthogonal STBC)에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 소스 노드(210)는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00001
) 및 제2 심볼의 복소 공액(Complex Conjugate)(
Figure 112011095581071-pat00002
)을 포함하는 데이터들(230)과 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00003
) 및 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00004
)을 포함하는 데이터들(240)을 2개의 전송 안테나(Tx1, Tx2)를 통해 동시에 목적 노드(220)로 전송한다. 이 때, 목적 노드(220)는 시공간 블록 부호화 기법을 통해 데이터들(230)과 데이터들(240)로부터 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00005
)과 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00006
)을 복원함으로써, 심볼 복원의 성능을 향상시킨다. 그러나, 상기한 종래의 시공간 블록 부호 기법은 데이터의 전송 주체인 노드(즉, 소스 노드)가 반드시 2 이상의 전송 안테나를 구비한 경우에만 적용 가능하다는 단점이 있다.
한편, 상기한 STBC 기법을 이용하는 또 다른 종래 기술로서, 소스 노드가 하나의 안테나를 이용하여 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 구성되는 다수의 데이터를 타임슬롯 단위로 순차적으로 목적 노드로 전송하고, 목적 노드가 수신된 다수의 데이터를 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 시간적으로 프로세싱한 후 STBC 기법에 따라 심볼을 복원하는 방식이 존재한다.
그러나, 상기한 전송 방식은 도 1과 같은 릴레이 네트워크 환경에서 각 채널 환경이 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)의 특성을 가지는 경우, 목적 노드에서의 수신 성능(심볼 복원 성능)이 좋지 않은 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 하나의 전송 안테나를 구비한 소스 노드와 협력하여 데이터를 목적 노드로 전송하되, 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에서도 목적 노드에서의 수신 성능(심볼 복원 성능)을 높일 수 있도록 하는 릴레이 노드 및 이의 제어 방법과 목적 노드로서 동작하는 노드를 제안하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전이중 방식에 따라 동작하는 릴레이 노드에서의 귀환 루프 간섭(Self Loop Interference)를 효과적으로 제거할 수 있는 릴레이 노드를 제어하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하는 수신 안테나; 상기 수신된 다수의 데이터를 저장하는 저장부; k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 상기 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 상기 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송하는 전송 안테나; 및 상기 소스 노드에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거하는 간섭 제거부를 포함하되, 상기 수신 안테나의 데이터 수신과 상기 전송 안테나의 데이터 전송은 동시에 수행될 수 있고, 상기 수신 안테나는 상기 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신하며, 상기 간섭 제거부는 상기 전송 안테나에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드가 제공된다.
상기 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고, 상기 복수의 데이터 블록 각각은 상기 2k개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하며, 상기 제1 서브 데이터 블록 및 상기 제2 서브 데이터 블록은 다중 안테나 시스템에서 서로 다른 전송 안테나를 통해 동시에 전송될 수 있다.
상기 2k개의 데이터는 k개의 심볼을 표현하기 위한 데이터일 수 있다.
상기 k는 2의 값을 가지고, 상기 제1 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제1 심볼 및 제2 심볼의 복소 공액을 포함하고, 상기 제2 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제2 심볼 및 제1 심볼의 복소 공액을 포함할 수 있다.
상기 목적 노드는 상기 소스 노드에서 전송된 다수의 데이터 및 상기 전송 안테나에서 전송된 다수의 데이터를 수신하고, 시공간 블록 부호(STBC: Space Time Block Code) 기법에 따라 상기 소스 노드에서 전송된 다수의 데이터 및 상기 전송 안테나에서 전송된 다수의 데이터로부터 상기 k개의 심볼을 복원할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 제1 데이터 및 릴레이 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 제2 데이터를 수신하는 수신 안테나; 및 시공간 블록 부호 기법에 따라 상기 다수의 제1 데이터 및 상기 다수의 제2 데이터로부터 2 이상의 심볼을 복원하는 심볼 복원부를 포함하되, 상기 다수의 제2 데이터는 상기 릴레이 노드에서 상기 다수의 제1 데이터를 수신하여 간섭을 제거한 후, k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간 동안 지연시켜 전송한 것이되, 상기 릴레이 노드는 상기 다수의 제1 데이터의 수신과 상기 다수의 제2 데이터의 전송을 동시에 수행할 수 있고, 상기 다수의 제2 데이터는 상기 릴레이 노드로 귀환하여 수신되며, 상기 릴레이 노드는 상기 귀환하여 수신된 다수의 제2 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 노드가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 수신 안테나, 저장부 및 전송 안테나를 포함하는 릴레이 노드의 제어 방법에 있어서, 상기 수신 안테나를 통해 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신된 다수의 데이터를 저장하는 상기 저장부에 저장하는 단계; 상기 전송 안테나를 통해 k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 상기 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 상기 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송하는 단계; 및 상기 소스 노드에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거하는 단계를 포함하되, 상기 수신하는 단계 및 상기 전송하는 단계는 동시에 수행될 수 있고, 상기 수신 안테나는 상기 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신하며, 상기 제거하는 단계는 상기 전송 안테나에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 제어 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 릴레이 노드가 포함된 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에서도 목적 노드에서의 수신 성능(심볼 복원 성능)을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 전이중 방식에 따라 동작하는 릴레이 노드에서의 귀환 루프 간섭을 효과적으로 제거할 수 있다.
도 1은 종래의 전이중 방식의 협력 릴레이 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 시공간 블록 부호 기법을 이용한 다중 안테나 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 STBC 기법을 이용하여 데이터를 전송하는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 릴레이 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 노드에서 전송되는 다수의 데이터의 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드의 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 목적 노드에서 수신하는 데이터의 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드의 제어 방법에 관한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 릴레이 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 협력 릴레이 시스템(400)은 소스 노드(410), 릴레이 노드(420) 및 목적 노드(430)를 포함한다. 여기서, 소스 노드(410)는 하나의 전송 안테나(411)를 구비하고, 목적 노드는 하나의 수신 안테나(421), 하나의 전송 안테나(422), 저장부(423) 증폭부(424) 및 간섭 제거부(425)를 구비하며, 목적 노드(430)는 하나의 수신 안테나(431) 및 심볼 복원부(432)를 구비한다.
한편, 본 실시예에서, 협력 릴레이 시스템(400)이 동작하는 무선 채널 환경은 주파수 선택 페이딩(Frequency- Selective Fading) 환경으로 가정한다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
소스 노드(410)는 전송 안테나(411)를 통해 타임슬롯(Time Slot) 단위로 순차적으로 다수의 데이터를 외부로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 노드(410)에서 전송되는 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고, 복수의 데이터 블록 각각은 2k(k는 2 이상의 정수임)개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하며, 제1 서브 데이터 블록 및 제2 서브 데이터 블록은 다중 안테나 시스템에서 서로 다른 전송 안테나를 통해 동시에 전송될 수 있는 것일 수 있다. 이 경우, 2k개의 데이터는 k개의 심볼을 표현하기 위한 데이터일 수 있다.
이에 대해 보다 상세하게 설명하면, 앞서 도 2에서 설명한 바와 같이 시공간 블록 부호를 이용하여 동작하는 종래의 소스 노드(210)는 2개의 전송 안테나(Tx1, Tx2)를 통해 2개의 타임슬롯을 이용하여 2개의 심볼(
Figure 112011095581071-pat00007
,
Figure 112011095581071-pat00008
)을 표현하기 위한 4개의 데이터를 전송하는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 노드(410)는 주파수 선택적 페이딩 채널 환경에서도 하나의 전송 안테나(411)를 통해 시공간 블록 부호에 따른 데이터의 전송과 유사한 효과를 얻기 위하여 앞서 설명한 바와 같이 다수의 데이터를 구성하여 타임슬롯 단위로 순차적으로 외부로 전송한다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 노드(410)에서 전송되는 다수의 데이터의 구조의 일례를 도시하고 있다. 보다 상세하게, 도 5는 k가 2의 값을 가지는 경우의 다수의 데이터의 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소스 노드(410)에서 전송되는 다수의 데이터의 구조를 살펴보면, 다수의 데이터는 4개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록(510)으로 구분될 수 있다. 그리고, 복수의 데이터 블록(510) 각각에 포함된 4개의 데이터 중 처음 2개의 데이터는 제1 서브 데이터 블록(520)을 구성하고, 다음 2개의 데이터는 제2 서브 데이터 블록(530)을 구성한다. 여기서, 제1 서브 데이터 블록(520) 및 제2 서브 데이터 블록(530)은 다중 안테나 시스템에서 서로 다른 안테나를 통해 동시에 전송될 수 있는 것으로서, 앞서 도 2에서 설명한 데이터들(230) 및 데이터들(240)과 각각 대응된다.
그리고, 하나의 데이터 블록(510)에 포함된 4개의 데이터는 2개의 심볼을 표현하기 위한 데이터일 수 있으며, 제1 서브 데이터 블록(520)은 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00009
/
Figure 112011095581071-pat00010
/
Figure 112011095581071-pat00011
) 및 제2 심볼의 복소 공액(Complex Conjugate)(
Figure 112011095581071-pat00012
/
Figure 112011095581071-pat00013
/
Figure 112011095581071-pat00014
)과 대응되는 2개의 데이터를 포함하고, 제2 서브 데이터 블록(530)은 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00015
/
Figure 112011095581071-pat00016
/
Figure 112011095581071-pat00017
) 및 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00018
/
Figure 112011095581071-pat00019
/
Figure 112011095581071-pat00020
)과 대응되는 2개의 데이터를 포함한다.
소스 노드(410)에서 전송된 데이터는 릴레이 노드(420) 및 목적 노드(430) 모두 수신될 수 있으며, 릴레이 노드(420)는 소스 노드(410)로부터 전송된 데이터를 목적 노드(430)로 전달한다.
보다 상세하게, 릴레이 노드(420)는 수신 안테나(421)를 통해 소스 노드(410)에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하며, 수신된 다수의 데이터를 저장부(423)(일례로, 버퍼)에 임시적으로 저장한다.
이 후, 릴레이 노드(420)는 전송 안테나(422)를 이용하여 k개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 수신 안테나(421)를 통해 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 저장부(423)에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드(430)로 전송한다.
이 경우, 릴레이 노드(420)는 증폭부(424)를 통해 다수의 데이터를 증폭한 후 저장부(423)에 저장할 수도 있고, 저장부(423)에 저장된 데이터를 증폭한 후에 전송 안테나(422)를 이용하여 목적 노드(430)로 전송할 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드(420)는 증폭 후 전달(Amplify and Forward) 방식에 소스 노드(410)로부터 수신한 데이터를 목적 노드(430)로 전달할 수 있다.
그리고, 릴레이 노드(420)는 수신 안테나(421)를 통한 데이터의 수신과 전송 안테나(422)를 통한 데이터의 전송을 동시에 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드(420)는 전이중 방식으로 동작하는 릴레이 노드일 수 있다. 따라서, 릴레이 노드(420)는 수신 안테나(421)를 통해 i+k(i는 1 이상의 정수임)번째 타임슬롯에 포함된 데이터를 소스 노드(410)로부터 수신함과 동시에 전송 안테나(422)를 통해 i번째 타임슬롯에 포함된 데이터를 목적 노드(430)로 전송할 수 있다.
그리고, 간섭 제어부(425)는 소스 노드(410)에서 전송되어 수신 안테나(421)를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거한다.
보다 상세하게, 전송 안테나(422)를 통해 전송된 데이터는 목적 노드(430) 뿐만 아니라 릴레이 노드(420)의 수신 안테나(421)로도 수신되며, 이는 소스 노드(410)에서 전송된 데이터에 대해 간섭으로 작용하는데(귀환 루프 간섭(Self Loop Interference)), 릴레이 노드(420)의 간섭 제거부(425)는 상기와 같은 귀환 루프 간섭을 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 간섭 제거부(425)는 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행할 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여, 간섭 제거부(425)의 동작을 보다 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드(420)의 수신 안테나(421)를 통해 수신되는 데이터 구조의 일례를 도시한 도면이다.
보다 상세하게, 도 6은 k가 2의 값을 가지는 경우의 릴레이 노드(420)에서의 수신 데이터 구조를 도시한 것으로서, 도 6을 참조하면 릴레이 노드(420)의 수신 안테나(421)는 소스 노드(410)로부터 전송된 다수의 데이터(610) 및 릴레이 노드(420)의 전송 안테나(422)로부터 전송된 다수의 데이터를 동시에 수신한다.
이 경우, 짝수 번째 서브 시간 블록(630)에서 릴레이 노드(420)의 수신 안테나(421)는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00021
)과 제2 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00022
)이 포함된 제1 서브 데이터 블록(릴레이 노드(420)로부터 수신함) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00023
)과 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00024
)이 포함된 제2 서브 데이터 블록(소스 노드(410)로부터 수신함)를 동시에 수신한다. 이 때,
Figure 112011095581071-pat00025
과
Figure 112011095581071-pat00026
는 동일한 제1 심볼이고,
Figure 112011095581071-pat00027
과
Figure 112011095581071-pat00028
는 동일한 제2 심볼이므로, 이는 앞서 도 2에서 설명한 시공간 블록 부호 기법을 이용하여 서로 다른 2개의 전송 안테나에서 전송된 신호를 수신하는 경우와 동일하다. 그리고, 이와 같은 관계는 짝수 번째 서브 시간 블록(640)에서 수신되는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00029
/
Figure 112011095581071-pat00030
) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00031
/
Figure 112011095581071-pat00032
)과 짝수 번째 서브 시간 블록(650)에서 수신되는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00033
/
Figure 112011095581071-pat00034
) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00035
/
Figure 112011095581071-pat00036
)에서도 동일하게 적용된다. 즉, 짝수 번째 서브 시간 블록(630, 640, 650)에서 수신되는 데이터들은 시공간 블록 부호 기법의 적용이 가능한 구조를 가진다.
그러나, 홀수 번째 서브 시간 블록(660)에서 릴레이 노드(420)의 수신 안테나(421)는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00037
)과 제2 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00038
)이 포함된 제1 서브 데이터 블록(소스 노드(410)로부터 수신함) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00039
)과 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00040
)이 포함된 제2 서브 데이터 블록(소스 노드(410)로부터 수신함)를 동시에 수신하지만,
Figure 112011095581071-pat00041
과
Figure 112011095581071-pat00042
는 서로 상이한 제1 심볼이고,
Figure 112011095581071-pat00043
과
Figure 112011095581071-pat00044
역시 서로 상이한 제2 심볼이므로, 이에 대해서는 앞서 도 2에서 설명한 시공간 블록 부호 기법이 적용될 수 없다(이는 홀수 번째 시간 블록(670)에서 수신되는 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00045
/
Figure 112011095581071-pat00046
) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00047
/
Figure 112011095581071-pat00048
)에서도 동일하게 적용됨). 즉, 홀수 번째 서브 시간 블록(660, 670)에서 수신되는 데이터들은 시공간 블록 부호 기법이 적용될 수 없는 구조를 가진다.
따라서, 간섭 제거부(425)는 시공간 블록 부호 기법의 적용이 가능한 짝수 번째 서브 시간 블록(630, 640, 650)에서 수신된 귀환 루프 간섭과 대응되는 데이터들을 제거하지 않고, 홀수 번째 서브 시간 블록(650, 660)에서 수신된 귀환 루프 간섭과 대응되는 데이터들은 제거하여 부분적인 간섭의 제거를 수행할 수 있다. 이에 따라, 짝수 번째 서브 시간 블록(630, 640, 650)에서 릴레이 노드(420)는 소스 노드(410)로부터 수신한 데이터들과 귀환하여 수신된 데이터들을 동시에 목적 노드(430)로 전송하고, 홀수 번째 서브 시간 블록(660, 570)에서는 소스 노드(410)로부터 수신한 데이터들만을 목적 노드(430)로 전송한다.
이 경우, 간섭 제어부(425)는 수신 안테나(421)에서 간섭으로 작용하는 데이터(즉, 전송 안테나(422)에서 전송된 데이터)를 미리 알고 있으므로, 미리 알고 있는 데이터를 이용하여 수신 안테나(421)와 전송 안테나(422) 사이의 채널 파라미터를 예측하고, 예측된 채널 파라미터와 미리 알고 있는 간섭 데이터(즉, 저장부(423)에 저장되어 있는 데이터)를 이용하여 간섭의 제거를 수행할 수 있다.
계속하여, 목적 노드(430)는 소스 노드(410)에서 전송된 다수의 데이터(이하, "제1 데이터"라고 함) 및 릴레이 노드(420)가 소스 노드(410)로부터 수신하여 전달한 다수의 데이터(이하, "제2 데이터"라고 함)를 수신 안테나(431)를 통해 동시에 수신한다.
이 때, 릴레이 노드(420)는 k개의 타임슬롯과 대응되는 시간 동안 소스 노드(410)로부터 수신한 다수의 데이터를 버퍼링한 후 목적 노드(430)로 전달하며, 전달되는 데이터에는 k개의 타임슬롯 단위로 번갈아가면서 귀환 루프 간섭과 대응되는 데이터들이 포함되어 있다. 그리고, 목적 노드(430)는 심볼 복원부(432)를 통해 다수의 제1 데이터 및 다수의 제2 데이터로부터 2 이상의 심볼을 복원한다.
일례로서, k가 2의 값을 가지는 경우, 목적 노드(430)는 도 7에 도시된 바와 같은 방식으로 소스 노드(410) 및 릴레이 노드(420)로부터 제1 데이터(710) 및 제2 데이터(720)를 동시에 수신한다.
이 때, 도 7에 도시된 바와 같이 목적 노드(430)는 짝수 번째 서브 시간 블록(730, 740, 750)에서 제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00049
/
Figure 112011095581071-pat00050
/
Figure 112011095581071-pat00051
), 제2 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00052
/
Figure 112011095581071-pat00053
/
Figure 112011095581071-pat00054
), 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00055
/
Figure 112011095581071-pat00056
/
Figure 112011095581071-pat00057
), 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00058
/
Figure 112011095581071-pat00059
/
Figure 112011095581071-pat00060
)이 포함된 제1 서브 데이터 블록(릴레이 노드(420)로부터 수신함) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00061
/
Figure 112011095581071-pat00062
/
Figure 112011095581071-pat00063
)과 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00064
/
Figure 112011095581071-pat00065
/
Figure 112011095581071-pat00066
)이 포함된 제2 서브 데이터 블록(소스 노드(410)로부터 수신함)를 동시에 수신한다. 이는 앞서 도 2에서 설명한 시공간 블록 부호 기법을 이용하여 서로 다른 2개의 전송 안테나에서 전송된 신호를 수신하는 경우에 부가하여 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00067
/
Figure 112011095581071-pat00068
/
Figure 112011095581071-pat00069
)과, 제1 심볼의 복소 공액(
Figure 112011095581071-pat00070
/
Figure 112011095581071-pat00071
/
Figure 112011095581071-pat00072
)이 추가적으로 더 수신되는 구조를 가진다. 따라서, 목적 노드(430)는 4개의 데이터를 이용하는 시공간 블록 부호 기법(일례로, 직교 시공간 블록 부호) 보다 더욱 높은 수신 성능(심볼 복원 성능)으로 2개의 심볼(제1 심볼(
Figure 112011095581071-pat00073
/
Figure 112011095581071-pat00074
/
Figure 112011095581071-pat00075
) 및 제2 심볼(
Figure 112011095581071-pat00076
/
Figure 112011095581071-pat00077
/
Figure 112011095581071-pat00078
))을 복원할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 릴레이 노드의 제어 방법에 관한 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 이 때, 릴레이 노드는 앞서 도 4에서 설명한 릴레이 노드(420)와 동일한 구성을 가진다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명한다.
먼저, 단계(S810)에서 릴레이 노드는 수신 안테나를 통해 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소스 노드에서 전송된 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고, 복수의 데이터 블록 각각은 2k개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하며, 제1 서브 데이터 블록 및 제2 서브 데이터 블록은 다중 안테나 시스템에서 서로 다른 전송 안테나를 통해 동시에 전송될 수 있는 것일 수 있다.
또한, 2k개의 데이터는 k개의 심볼을 표현하기 위한 데이터일 수 있는데, k는 2의 값을 가진다면, 제1 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제1 심볼 및 제2 심볼의 복소 공액을 포함하고, 제2 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제2 심볼 및 제1 심볼의 복소 공액을 포함할 수 있다.
계속하여, 단계(S820)에서 릴레이 노드는 수신된 다수의 데이터를 저장부에 저장한다.
그리고, 단계(S830)에서 릴레이 노드는 전송 안테나를 통해 k개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(S810) 및 단계(S830)는 동시에 수행될 수 있고, 단계(S810)에서 수신 안테나는 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신할 수 있다. 이 경우, 전송 안테나에서 전송된 데이터는 소스 노드에서 전송된 데이터에 대해 간섭으로 작용하게 된다.
마지막으로, 단계(S840)에서 릴레이 노드는 간섭 제거부를 통해 전송 안테나로부터 수신한 데이터를 간섭으로서 제거한다.
일례로서, 단계(S840)에서 간섭 제거부는 릴레이 노드의 전송 안테나에서 전송되어 릴레이 노드의 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하여 간섭을 부분적으로 제거할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 릴레이 노드의 제어 방법의 실시예들에 대하여 설명하였으며, 이에는 앞서 도 4에서 설명한 릴레이 노드(420)에 관한 구성이 그대로 적용될 수 있다. 따라서, 커플링 잡음 전압 산출 방법에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 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), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 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 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하는 수신 안테나;
    상기 수신된 다수의 데이터를 저장하는 저장부;
    k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 상기 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 상기 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송하는 전송 안테나; 및
    상기 소스 노드에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거하는 간섭 제거부를 포함하되,
    상기 수신 안테나의 데이터 수신과 상기 전송 안테나의 데이터 전송은 동시에 수행될 수 있고, 상기 수신 안테나는 상기 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신하며,
    상기 간섭 제거부는 상기 전송 안테나에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고,
    상기 복수의 데이터 블록 각각은 상기 2k개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 2k개의 데이터는 k개의 심볼을 표현하기 위한 데이터임을 특징으로 하는 릴레이 노드.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 k는 2의 값을 가지고, 상기 제1 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제1 심볼 및 제2 심볼의 공액을 포함하고, 상기 제2 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제2 심볼 및 제1 심볼의 공액을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 목적 노드는 상기 소스 노드에서 전송된 다수의 데이터 및 상기 전송 안테나에서 전송된 다수의 데이터를 수신하고, 시공간 블록 부호(STBC: Space Time Block Code) 기법에 따라 상기 소스 노드에서 전송된 다수의 데이터 및 상기 전송 안테나에서 전송된 다수의 데이터로부터 상기 k개의 심볼을 복원하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드.
  6. 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 제1 데이터 및 릴레이 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 제2 데이터를 수신하는 수신 안테나; 및
    시공간 블록 부호 기법에 따라 상기 다수의 제1 데이터 및 상기 다수의 제2 데이터로부터 2 이상의 심볼을 복원하는 심볼 복원부를 포함하되,
    상기 다수의 제2 데이터는 상기 릴레이 노드에서 상기 다수의 제1 데이터를 수신하여 간섭을 제거한 후, k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간 동안 지연시켜 전송한 것이되,
    상기 릴레이 노드는 상기 다수의 제1 데이터의 수신과 상기 다수의 제2 데이터의 전송을 동시에 수행할 수 있고, 상기 다수의 제2 데이터는 상기 릴레이 노드로 귀환하여 수신되며, 상기 릴레이 노드는 상기 귀환하여 수신된 다수의 제2 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 노드.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고,
    상기 복수의 데이터 블록 각각은 상기 2k개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드.
  8. 수신 안테나, 저장부 및 전송 안테나를 포함하는 릴레이 노드의 제어 방법에 있어서,
    상기 수신 안테나를 통해 소스 노드에서 타임슬롯 단위로 순차적으로 전송된 다수의 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신된 다수의 데이터를 저장하는 상기 저장부에 저장하는 단계;
    상기 전송 안테나를 통해 k(2 이상의 정수임)개의 타임슬롯과 대응되는 시간이 경과한 시점부터 상기 수신 안테나로 수신된 순서에 따라 타임슬롯 단위로 순차적으로 상기 저장부에 저장된 다수의 데이터를 목적 노드로 전송하는 단계; 및
    상기 소스 노드에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 다수의 데이터에 대해 간섭으로 작용하는 데이터를 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 수신하는 단계 및 상기 전송하는 단계는 동시에 수행될 수 있고, 상기 수신 안테나는 상기 전송 안테나에서 전송된 데이터를 더 수신하며,
    상기 제거하는 단계는 상기 전송 안테나에서 전송되어 상기 수신 안테나를 통해 수신되는 데이터를 간섭으로서 제거하되, 상기 k개의 타임슬롯을 단위로 하여 간섭의 제거와 간섭의 비제거를 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 데이터는 2k개의 데이터를 각각 포함하는 복수의 데이터 블록으로 구분되고,
    상기 복수의 데이터 블록 각각은 상기 2k개의 데이터 중 처음 k개의 데이터가 포함된 제1 서브 데이터 블록 및 다음 k개의 데이터가 포함된 제2 서브 데이터 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 2k개의 데이터는 k개의 심볼을 표현하기 위한 데이터임을 특징으로 하는 릴레이 노드의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 k는 2의 값을 가지고, 상기 제1 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제1 심볼 및 제2 심볼의 공액을 포함하고, 상기 제2 서브 데이터 블록에 포함된 2개의 데이터는 제2 심볼 및 제1 심볼의 공액을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴레이 노드의 제어 방법.
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