KR101481065B1 - Ｍｉｍｏ 브로드캐스트 채널에서 블럭 대각 재킷 행렬을 이용한 프리 코딩 방법 및 이를 적용한 통신 시스템 - Google Patents

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이문호
칸하심알리
김경진
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전북대학교산학협력단
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Abstract

MIMO 브로드캐스트 채널에서 블럭 대각 재킷 행렬을 이용한 프리 코딩 방법 및 이를 적용한 통신 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 통신 방법은, IA(Interference alignment : 간섭 정렬) 기법 및 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩한다. 이에 의해, 다중 사용자 다중 셀 간섭 환경에서, 셀 간 간섭과 사용자 간 간섭 모두를 제거 및 관리하여 다중 셀 다중 사용자 공동 채널 문제를 해결함으로서, 궁극적으로 송수신 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

ＭＩＭＯ 브로드캐스트 채널에서 블럭 대각 재킷 행렬을 이용한 프리 코딩 방법 및 이를 적용한 통신 시스템{Precoding Method with Block Diagonal Jacket Matrices for MIMO Broadcast Channels and Communication System using the same}
본 발명은 프리 코딩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 브로드캐스트 채널에서 프리 코딩 방법 및 이를 적용한 통신 시스템에 관한 것이다.
하다마드 행렬(HADAMARD matrices)과 하다마드 변환(Hadamard transforms)은 통신 신호, 이미지 처리, 신호 표현과 에러 정정 코딩 이론에 적용된다. EVD(eigenvalue decomposition : 고유값 분해)를 요구하는 어떠한 알고리즘도 많은 양의 계산을 필요로 하는 단점이 있음은 잘 알려져 있다. MIMO 기술이 활용되는 모바일 무선 통신 시스템에서, 채널 특성은 순간적으로 변화하는 채널 행렬의 EVD를 기반으로 한 프리 코딩/디코딩 알고리즘의 계산 처리 보다 더 빠르게 변화한다. 재킷 행렬 분해에 기반한 MIMO 채널 프리 코딩/디코딩에서, 대각 유사 행렬을 획득하는데 요구되는 연산량이 기존의 EVD에 필요한 연산량 보다 작다.
정의 1 :
Figure 112013069680568-pat00001
을
Figure 112013069680568-pat00002
행렬이라 할 때,
Figure 112013069680568-pat00003
이면 재킷 행렬이라 한다.
정의 2 :
Figure 112013069680568-pat00004
는
Figure 112013069680568-pat00005
행렬이라 한다. 만약,
Figure 112013069680568-pat00006
(
Figure 112013069680568-pat00007
은 대각 행렬)인 재킷 행렬
Figure 112013069680568-pat00008
가 존재한다면,
Figure 112013069680568-pat00009
는 대각 행렬
Figure 112013069680568-pat00010
에 유사한 재킷이라 한다. 또한,
Figure 112013069680568-pat00011
는 재킷 대각화 되어 있다.
정리 1 :
Figure 112013069680568-pat00012
가 아래의 형식일 때,
Figure 112013069680568-pat00013
행렬
Figure 112013069680568-pat00014
는 대각 행렬에 유사한 재킷이다.
Figure 112013069680568-pat00015
(1)
즉, 행렬의 주 대각선의 요소들은 동일하다.
다중 사용자 MIMO 브로드캐스트 채널에서 최대 합 속도는 DPC(dirty paper coding)에 의해 이루어진다. 하지만, DPC는 높은 계산 복잡도로 인해 실제 시스템에서 구현하기가 어렵다. Tomlinson-Harashima 프리 코딩은 알고리즘이 비선형 모듈로 연산에 기반하기 때문에, 복잡하여 DPC의 차선책으로 비실용적이다.
선형 처리 시스템에서, 여러 실제 프리 코딩 기법은 일반적으로 채널 반전 기법(channel inversion method)과 BD(Block diagonalization : 블록 대각 화) 기법으로 제안되었다. 간섭 완화 기법은 무선 네트워크 설계의 중요한 부분이 되었다.
IA(interference alignment) 기법은 효율적인 용량 확보와 높은 SNR을 위해 최근에 제안되었다. IA의 기본 개념은 간섭 없는 직교 부 공간만이 데이터 전송에 할당되도록 하기 위해, 각 수신기의 특정 부 공간(subspace)에서 간섭 신호를 정렬하는 것이다. 다중 셀 및 다중 사용자 다운링크 전송 방식이 차세대 셀룰러 네트워크를 위해 적극적으로 논의된 바 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, IA(Interference alignment : 간섭 정렬) 기법과 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍을 결합하여 신호를 프리 코딩 및 디코딩하는 방법 및 이를 적용한 통신 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 통신 방법은, IA(Interference alignment : 간섭 정렬) 기법 및 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩하는 단계; 및 프리 코딩된 신호를 전송하는 단계;를 포함한다.
그리고, 상기 IA 기법은, 셀 간 간섭을 제거하기 위해 이용될 수 있다.
또한, 상기 MU MIMO 빔 포밍은, 셀 내 사용자 간 간섭을 제거하기 위해 이용될 수 있다.
그리고, 상기 IA 기법은, 셀 간 간섭 채널 정렬을 통해 생성한 송신 빔 포밍 벡터를 상기 신호에 곱하는 기법일 수 있다.
또한, 상기 IA 기법으로, 셀 간 간섭 채널 정렬을 통해 수신 빔 포밍 벡터를 생성하여 상기 신호를 디코딩하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 통신 장치는, IA(Interference alignment : 간섭 정렬) 기법 및 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩하는 프리 코딩부; 및 상기 프리 코딩부에서 프리 코딩된 신호를 송신하는 송신부;를 포함한다.
그리고, 상기 IA 기법은, 셀 간 간섭을 제거하기 위해 이용될 수 있다.
또한, 상기 MU MIMO 빔 포밍은, 셀 내 사용자 간 간섭을 제거하기 위해 이용될 수 있다.
그리고, 상기 IA 기법은, 셀 간 간섭 채널 정렬을 통해 생성한 송신 빔 포밍 벡터를 상기 신호에 곱하는 기법일 수 있다
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 다중 사용자 다중 셀 간섭 환경에서, 셀 간 간섭과 사용자 간 간섭 모두를 제거 및 관리하여 다중 셀 다중 사용자 공동 채널 문제를 해결함으로서, 궁극적으로 송수신 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 다중 셀 MIMO 간섭 브로드캐스트 채널의 설명에 제공되는 도면,
도 2는 2단계의 간섭 관리를 나타낸 도면,
도 3은
Figure 112013069680568-pat00016
MIMO-IFBC에서의 IA를 나타낸 도면,
도 4는
Figure 112013069680568-pat00017
MIMO-IFBC에 대한 DoF를 나타낸 그래프, 그리고,
도 5는 본 발명이 적용가능한 통신 장치의 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
BD(Block diagonalization : 블록 대각 화)는 다중 사용자 간섭을 완전하게 제거하기 위한 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 브로드캐스트 채널을 위한 선형 프리 코딩 기법이다. 셀 간 간섭과 사용자 간 간섭 모두를 잘 관리하기 위해, 다중 셀 다중 사용자 공동 채널 전송의 문제를 해결하여야 한다.
IA(Interference alignment : 간섭 정렬)은 이론적으로 공동 채널 간섭 관리를 위한 유망한 기술로 입증된 바 있다. 본 발명의 실시예에서는, IA가 고성능 다중 셀 협력 전송을 수행하기 위해 MU-MIMO와 결합함에 있어, 효율적인 다중 셀 조정 선형 빔 포밍 방법을 제시한다. 다중 셀 시나리오를 확장하여 반복적인 계산 없이 닫혀진 형태의 식(closed form expression)을 이용하여 송신 및 수신 빔 포밍 벡터를 함께 제시한다. 이는, IA 알고리즘으로
Figure 112013069680568-pat00018
의 경우 최적의
Figure 112013069680568-pat00019
의 DoF(degrees of freedom)를 이룰 수 있다. 또한, 블럭 대각 재킷 행렬(block diagonal Jacket matrices decomposition)라 명명된 행렬 분해를 MIMO 브로드캐스트 채널 용량을 달성할 수 있도록 확장한다.
협력 전송은 협력 가능한 셀들로부터의 강한 간섭 뿐만 아니라 협력 불가능한 셀로부터의 상당한 양의 간섭을 수신하는 셀 주변 사용자에게 적용된다. 본 발명의 실시예에 따른 방법은, MU-MIMO 빔 포밍 방법과 IA를 포함한다. IA 방법은 셀 간 간섭을 제거하고 MU-MIMO 기술은 셀 내 사용자 간 간섭을 관리할 뿐만 아니라, 원하는 신호의 강도를 유지한다.
다중 셀 다중 사용자 MIMO-IFNC에서 IA 알고리즘은 두 부분을 포함한다. 하나는 효과적인 ICI 채널 정렬을 위한 수신 빔 포밍 벡터 설계이고, 다른 하나는 ICI와 IUI 제거를 위한 송신 빔 포밍 벡터 설계이다.
MIMO 프리 코딩/디코딩은 두 단계로 나누어진다. 첫 번째 단계는 자원을 최소한으로 증가시켜 셀 내 간섭을 제거하기 위해 IA 기법을 이용한다. 두 번째 단계는 효율적인 공동 채널 다중 전송을 구현하기 위해 기존의 강력한 MU-MIMO 기술을 활용한다.
IA 기반 방법에서는, 원하는 신호에 대한 간섭의 모든 소스, 즉, 셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 직교 간섭을 직교화하고, IUI를 제거하기 위해 블록 대각화 기법을 사용한다.
I. 시스템 모델
도 1에는 다중 셀 MIMO-IFBC 시스템 모델을 도시하였다. L-셀 K-사용자 MIMO-IFBC 시스템은, 셀에서 BS 당 M개의 안테나를 갖는 L개의 BS들과 각 사용자당 N개의 수신 안테나를 갖는 K명의 사용자들로 구성된다.
각 BS는 자신의 사용자에게 사용자 당 하나의 데이터 스트림을 전달하는 것을 상정한다. 즉,
Figure 112013069680568-pat00020
이다. BS로부터의 전송 심볼 벡터
Figure 112013069680568-pat00021
는 다음과 같이 생성된다.
Figure 112013069680568-pat00022
(1)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00023
는 i 번째 BS의 전송 프리 코딩 행렬이고,
Figure 112013069680568-pat00024
는 셀 i에서 사용자 K에 대한 데이터 심볼들을 나타낸다. 전송 빔 포밍 행렬은
Figure 112013069680568-pat00025
로 나타낼 수 있고, 데이터 심볼 벡터는
Figure 112013069680568-pat00026
로 나타낼 수 있는데, 여기서,
Figure 112013069680568-pat00027
와
Figure 112013069680568-pat00028
는 셀 i에서 k번째 사용자에 대한 전송 빔 포밍 벡터와 데이터 심볼을 나타낸다. BS i에서 총 전송 전력은 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00029
(2)
사용자에서 수신 신호는 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00030
(3)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00031
는 셀 i에서 기지국과 사용자 k 간의 MIMO 채널을 나타내고,
Figure 112013069680568-pat00032
은 셀 i에서 사용자 k의 수신기의 잡음과 비협력 셀들로부터의 잔여 간섭을 나타낸다. 선형 수신 빔 포밍은 원하는 신호를 복원하는 수신 측에 적용된다.
Figure 112013069680568-pat00033
(4)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00034
는 수신기의 빔 포밍 행렬이고,
Figure 112013069680568-pat00035
은 실제 잡음 벡터이다.
Figure 112013069680568-pat00036
는 블록 대각 행렬로서, 다음과 같이 주어진다.
Figure 112013069680568-pat00037
(5)
식 (3)에서, 첫 번째 항은 원하는 신호를 나타내고, 두 번째 항은 셀 간 사용자 간 간섭과 전체 셀 간 간섭을 나타낸다. 송신기와 수신기의 빔 포밍 행렬을 적절하게 설계하면, 간섭을 효과적으로 억제하고 원하는 신호를 잘 보호된다. 결과적으로, 시스템은 더 나은 성능의 전송률 합(sum rate)을 얻을 수 있다.
또한, 전송률 합의 pre-log factor인 DoF(degree of freedom)를 정의한다. 이는, 높은 SNR에서 다중 안테나 시스템의 시스템 성능을 평가하기 위한 주요 측정 지표 중 하나이로, 다음과 같이 정의된다.
Figure 112013069680568-pat00038
(6)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00039
는 신호 대 잡음 비율
Figure 112013069680568-pat00040
에서 전송률 합을 나타낸다. 이 전송률 합은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112013069680568-pat00041
(7)
II. 동등 채널의 블럭 대각 재킷 행렬의 분해(BLOCK DIAGONAL JACKET MATRICES DECOMPOSITION OF EQUIVALENT CHANNEL)
채널 행렬인 식 (5)로부터 블록 대각 재킷 행렬 분해를 논의한다. 대각 재킷 행렬이라는 특수한 Jacket 행렬을 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112013069680568-pat00042
(8)
역행렬은 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00043
(9)
물론, 단위 행렬은 대각 재킷 행렬로 취급된다.
Figure 112013069680568-pat00044
는
Figure 112013069680568-pat00045
의 주 대각아
Figure 112013069680568-pat00046
블럭 행렬인 행렬을 나타낸다. 그러면, 식 (5)는 다음과 같이 쓸 수 있다.
Figure 112013069680568-pat00047
(10)
Figure 112013069680568-pat00048
(11)
Figure 112013069680568-pat00049
은
Figure 112013069680568-pat00050
의 단위 행렬이고,
Figure 112013069680568-pat00051
는 크로네커 곱(Kronecker product)이다.
이 식 (5)에서 행렬의 대각에서 각 블록은 정리 1의 조건을 만족하는
Figure 112013069680568-pat00052
행렬이고,
Figure 112013069680568-pat00053
는 재킷 행렬을 이용하여 분해된 고유값이다.
Figure 112013069680568-pat00054
는 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00055
(12)
Figure 112013069680568-pat00056
는 다음과 같이 대각 분해된다.
Figure 112013069680568-pat00057
(13)
Figure 112013069680568-pat00058
(14)
Figure 112013069680568-pat00059
(15)
Figure 112013069680568-pat00060
(16)
Figure 112013069680568-pat00061
(17)
크로네커 채널에 대해서는 후술한다.
III. IA와 MU-MIMO 기반 3-셀 조정 빔 포밍 기법
전송 모델, 즉 식 (3)으로부터, 원하는 신호의 손상이 셀 간 간섭, 셀 내 사용자 간 간섭 및 잡음에 의해 발생함을 알 수 있었다. 이하에서, 이러한 요인의 악영향을 억제하는 방법에 대해 설명한다. 설계를 단순화하기 위해, 두 개의 연속하는 단계로 간섭 관리를 분할한다.
- 셀 간 간섭 제거
- 사용자 간 간섭 치유
간섭 관리 절차는 약간의 성능 손실을 유발할 수 있지만, 조정 빔 포밍 설계를 단순화할 수 있다. 도 2는 2 단계 간섭 관리 기법을 나타낸 도면이다.
A. 셀 간 간섭(Inter-cell interference) 관리
MIMO 선형 프리 코딩 및 디코딩 행렬에 캐스케이드 구조를 부과한다. 더 구체적으로, MIMO 프리 코딩 행렬
Figure 112013069680568-pat00062
를 두 행렬의 곱으로 아래와 같이 정의한다.
Figure 112013069680568-pat00063
(18)
여기서, 행렬
Figure 112013069680568-pat00064
는 셀 i 내에서 모든 이동국들에 대한 공통 프리 코딩 행렬이고, 행렬
Figure 112013069680568-pat00065
는 이동국에 특정된 프리 코딩 행렬이다. 셀 간 간섭을 제거하기 위해
Figure 112013069680568-pat00066
를 사용하고, 셀 내 K 사용자 전송을 제어하기 위해
Figure 112013069680568-pat00067
를 사용한다.
수신기 측에서, MIMO 수신기 빔 포밍 행렬
Figure 112013069680568-pat00068
는 다음과 같다.
(19)
여기서, 행렬
Figure 112013069680568-pat00070
는 셀 간 간섭을 제거하기 위해 적용되고,
Figure 112013069680568-pat00071
는 스트림 S를 사용자 데이터로 복원하기 위해 사용된다.
(3), (4), (18) 및 (19)를 결합하면 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00072
(20)
효율적으로 유용한 신호를 디코딩하기 위해, ICI와 IUI 모두 수신기에서 간섭 공간으로 정렬되어야 한다. ICI와 IUI 모두
Figure 112013069680568-pat00073
에 직교하는 부 공간(subspace)으로 정렬된다.
따라서, 다음과 같은 조건이 i 번째 셀에서 k 번째 사용자에 대해 만족하여야 한다.
Figure 112013069680568-pat00074
(21)
B. MU-MIMO 빔 포밍(MU-MIMO Beamforming)
식 (9)에 의해 주어진 조건을 만족하기 위해, 첫 번째로 사용자 k를 제외한 모든 사용자에 대한 채널 행렬을 다음과 같이 정의한다.
Figure 112013069680568-pat00075
(22)
이제,
Figure 112013069680568-pat00076
의 SVD(singular value decomposition : 특이 값 분해)를 수행한다.
Figure 112013069680568-pat00077
(23)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00078
는 음이 아닌 특이 값
Figure 112013069680568-pat00079
를 갖는
Figure 112013069680568-pat00080
이다.
동등 채널은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112013069680568-pat00081
(24)
Figure 112013069680568-pat00082
(25)
셀 간 간섭을 전체적으로 제거하여 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.
Figure 112013069680568-pat00083
(26)
이는 표준 단일 셀 MU-MIMO 시스템의 채널 입출력 관계를 나타낸다.
IV. 간섭 정렬 기법(INTERFERENCE ALIGNMENT SCHEME)
이하에서, 사용자 협력을 통해 동시에 ICI와 IUI 모두를 제거하는 L-셀 K-사용자 MIMO-IFBC 네트워크에 대한 간섭 정렬 방법을 설명하고, DoF 관점에서 사용자의 협력의 이점을 설명한다.
A.
Figure 112013069680568-pat00084
에 적용
도 3에 도시된 바와 같이, 각 셀에서 BS 당 3개의 전송 안테나가 장착된 3개의 BS들과 사용자 당 2개의 수신 안테나를 갖는 2명의 사용자로 구성되는 MIMO-IFBC를 상정하고, 이를
Figure 112013069680568-pat00085
로 표기한다.
BS 2는 2개의 심볼
Figure 112013069680568-pat00086
와
Figure 112013069680568-pat00087
를 전송 빔 포밍 벡터
Figure 112013069680568-pat00088
와
Figure 112013069680568-pat00089
를 이용하여, 사용자 [1,2]와 사용자 [2,2]에 전달하기 원한다.
Figure 112013069680568-pat00090
(27)
여기서, null(
Figure 112013069680568-pat00091
)은 행렬의 널 공간에 대한 직교 베이시스를 나타낸다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 ICI 채널 정렬을 수행하여 3개의 송신 안테나로 ICI와 IUI를 모두 제거할 수 있다.
1 단계: 수신 빔 포밍 벡터
사용자 [1,2]와 사용자 [2,2]가 각각 간섭하는 BS로부터의 ICI 채널들을 다음과 같이 정렬하기 위한 수신 빔 포밍 벡터
Figure 112013069680568-pat00092
와
Figure 112013069680568-pat00093
를 설계한다.
Case I: BS 1
Figure 112013069680568-pat00094
(28)
Figure 112013069680568-pat00095
(29)
Case II: BS 2
Figure 112013069680568-pat00096
(30)
Figure 112013069680568-pat00097
(31)
Case III: BS 3
Figure 112013069680568-pat00098
(32)
Figure 112013069680568-pat00099
(33)
여기서, span (
Figure 112013069680568-pat00100
)은 행렬의 열 벡터에 스팬된 공간을 의미한다.
다음의 행렬 방정식을 풀어, 식 (28) - (33) 조건을 만족하는 교차 부 공간을 찾을 수 있다.
Case I: BS 1
Figure 112013069680568-pat00101
(34)
Case II: BS 2
Figure 112013069680568-pat00102
(35)
일반적으로, 주어진 수신 빔 포밍 벡터에 대해, 송신 빔 포밍 벡터가 모든 ICI와 IUI를 제거하기 위한 최소 송신 안테나의 개수는 4이다.
예를 들어, 다른 사용자들과 어떠한 간섭도 발생시키지 않고 심볼 S[1,2]를 전송하기 위해, 빔 포밍 벡터
Figure 112013069680568-pat00103
는 다음의 조건을 만족해야 한다.
Case III: BS 3
Figure 112013069680568-pat00104
(36)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00105
는 정렬된 효과적인 간섭 채널의 방향을 의미한다. 따라서, ICI 채널 정렬을 위한 수신 빔 포밍 벡터를 얻을 수 있다.
2 단계 : 송신 빔 포밍 벡터
각 간섭 기지국으로부터 효과적인 ICI 채널이 정렬되어 있기 때문에, 송신 빔 포밍 벡터는 다음과 같이 효과적인 채널로 설계된다.
Case I: BS 1
Figure 112013069680568-pat00106
(37)
Figure 112013069680568-pat00107
(38)
Case II: BS 2
Figure 112013069680568-pat00108
(39)
Figure 112013069680568-pat00109
(40)
Case III: BS 3
Figure 112013069680568-pat00110
(41)
Figure 112013069680568-pat00111
(42)
아래의 행렬 방정식을 풀어 식 (37) - (42) 조건을 만족하는 교차 부 공간을 찾을 수 있다.
Figure 112013069680568-pat00112
(43)
V. 크로네커 채널
이동 통신 대각 채널 행렬은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112013069680568-pat00113
(A-1)
Figure 112013069680568-pat00114
Figure 112013069680568-pat00115
(A-2)
4×4 블럭 단위 재킷 행렬은 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00116
(A-3)
채널 행렬
Figure 112013069680568-pat00117
는 SVD에 의해 분해된다.
Figure 112013069680568-pat00118
(A-4)
따라서, 고유값 분해는 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00119
(A-5)
여기서,
Figure 112013069680568-pat00120
이고,
Figure 112013069680568-pat00121
의 대각 성분은 다음과 같다.
Figure 112013069680568-pat00122
(A-6)
따라서, 고유값 분해는 블럭 대각 재킷 행렬에 적용될 수 있다.
VI. 시뮬레이션 결과
도 4는
Figure 112013069680568-pat00123
MIMO-IFBC에 대한 DoF를 나타낸 그래프이다. 도 4를 통해 합 전송률 성능은 4, 8, 12, 16 및 20에 따라 선형적으로 증가함을 확인할 수 있는데, 이는 합 전송률 성능이 최적의 DoF에 일치함을 보여준다.
VII. 통신 장치
도 5는 본 발명이 적용가능한 통신 장치의 블럭도이다. 본 발명이 적용 가능한 통신 장치(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 프리 코딩부(110) 및 송신부(120)를 구비한다.
프리 코딩부(110)는 IA 기법 및 MU MIMO 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩한다. IA 기법은 셀 간 간섭을 제거하기 위해 이용되고, MU MIMO 빔 포밍은 셀 내 사용자 간 간섭을 제거하기 위해 이용되며, 구체적인 내용에 대해서는 상세히 전술한 바 있다.
송신부(120)는 프리 코딩부(110)에서 프리 코딩된 신호를 전송한다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100 : 통신 장치
110 : 프리 코딩부
120 : 송신부

Claims (9)

  1. IA(Interference Alignment : 간섭 정렬) 기법 및 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩하는 단계; 및
    프리 코딩된 신호를 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 프리 코딩 단계는,
    셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭을 수신 빔 포밍 벡터에 직교하는 부 공간으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 IA 기법으로, 셀 간 간섭 채널 정렬을 통해 수신 빔 포밍 벡터를 생성하여 상기 신호를 디코딩하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. IA(Interference alignment : 간섭 정렬) 기법 및 MU MIMO(Multi-User Multi-Input Multi-Output) 빔 포밍으로, 신호를 프리 코딩하는 프리 코딩부; 및
    상기 프리 코딩부에서 프리 코딩된 신호를 송신하는 송신부;를 포함하고,
    상기 프리 코딩부는,
    셀 간 간섭과 셀 내 사용자 간 간섭을 수신 빔 포밍 벡터에 직교하는 부 공간으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
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Title
NA, CHONGNING et al., "Two-Cell Coordinated Transmission Scheme Based on Interference Alignment and MU-MIMO Beamforming", 2012 IEEE VTC(Spring), pages 1-5 (2012.05.06. 공개) *
NA, CHONGNING et al., "Two-Cell Coordinated Transmission Scheme Based on Interference Alignment and MU-MIMO Beamforming", 2012 IEEE VTC(Spring), pages 1-5 (2012.05.06. 공개)*

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CN115441907B (zh) * 2021-06-02 2023-06-20 大唐移动通信设备有限公司 一种mu-mimo系统波束赋形传输的方法及网络设备

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