KR101487456B1 - 광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해발생하는 간섭을 이용한 효율적인 간접 제거 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해발생하는 간섭을 이용한 효율적인 간접 제거 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 협력 및 성공적인 간섭 제거에 관한 것으로 같은 무선자원을 사용하는 통신시스템의 신호 수신 방법에 있어서 제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하는 과정과 중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정과 상기 중계국이 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 재전송하는 과정을 포함하는 것으로 인접 셀에서 같은 채널을 사용하는 두 사용자가 중계국을 이용한 협력을 통해 한 사용자는 전송 협력 다이버시티(transmit cooperative diversity)를 얻을 수 있게 하고, 나머지 사용자는 어떠한 대역폭의 손실 없이 성공적인 간섭 제거(SIC:Successive Interference Cancelation)를 통해 1 이상의 주파수 재사용 계수를 사용한 것과 동일한 성능 향상을 얻게 할 수 있다.
FRF, Frequency Reuse Factor, 중계국, relay node, ICI.

Description

광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭을 이용한 효율적인 간접 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR INTERFERENCE CANCELLATION USING CO-CHANNEL INTERFERRENCE IN BROADBAND WIRELESS ACCESS SYSTEM}
본 발명은 주파수 재사용 계수(FRF:Frequency Reuse Factor)가 1인 환경에서 발생하는 셀 외곽 지역에서의 극심한 셀 간 간섭(ICI:Inter-Cell Interference), 또는 중계국(Relay Node)을 이용한 코아퍼레이션(Cooperation) 시에 중계국에 의해 발생하는 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭(co-channel interference)을 이용하여 협력 및 간섭을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
주파수 재사용 계수가 1인 통신환경에서는 각 셀이 전체 대역폭을 다 사용함으로써 셀 전체의 스루풋(throughput)면에서는 가장 높은 성능을 가진다.
도 1은 종래의 주파수 재사용 계수가 1인 상황에서 간섭이 발생한 경우를 도 시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 주파수 재사용 계수가 1인 상황에서는 각 셀의 기지국(100, 110)이 전체 대역폭을 다 사용함으로써 셀 전체의 스루풋 면에서는 가장 좋은 성능을 보이나 외곽 사용자는 극심한 셀 간의 간섭으로 인해 각각의 타임 슬롯에서 단말의 성능이 저하된다.
특히, OFDMA 와 같은 환경에서 셀 가장자리에서의 간섭은 심각한 성능저하의 요인이 된다. 하지만, 성능 저하의 원인이 되는 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭을 자원의 손실없이 제거하는 것은 불가능하다.
이러한 셀 외곽지역에서 극심한 셀 간 간섭을 피하기 위해서는 주파수 재사용 계수를 3 이상의 값으로 사용하여, 인접 셀 간에 사용하는 대역폭을 겹치지 않도록 함으로써 셀 외곽 지역에서 극심한 셀 간 간섭의 발생을 줄일 수 있다.
도 2는 종래의 주파수 재사용 계수를 통한 간섭 제어의 한계를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 각 셀은 주파수 재사용 계수에 따른 셀 별 주파수 대역폭이 할당된다. 이 경우, 할당된 자원에 따라 셀 간 간섭이 발생하는 것을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 주파수 재사용 계수가 1인 경우, 도면과 같이 모든 셀이 주파수 전 영역을 다 같이 사용하므로 넓은 대역폭을 할당받아 높은 스루풋을 가질 수 있다.
하지만, 이 경우, 셀 간 간섭의 영향으로 인해 셀 가장자리에서 성능 저하가 발생한다. 주파수 재사용 계수가 3인 경우, 도면과 같이 전체 대역폭을 삼 등분 하여 각 셀에 할당하게 된다.
이 경우, 0 번째 셀을 중심으로 주파수 밴드(B1, B2, B3)를 할당하게 되며, 셀 간 간섭이 발생하는 셀은 첫 번째 티어(1st tier)에서는 존재하지 않는다. 그러므로 셀 가장자리에서는 주파수 재사용 계수가 1인 경우보다 좋은 성능을 보일 수 있으나, 전체 주파수 대역을 나누어 사용함으로써 전체 스루풋 측면에서는 주파수 재사용 계수가 1인 경우보다 성능이 저하되게 되는 문제점이 있다.
도 3은 종래의 중계국을 이용한 경우에 발생하는 간섭의 예를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 중게국(302)을 사용한 동작시에 발생하는 간섭을 도시한 것으로, 2 번째 타임 슬롯에서 전송되는 신호가 같은 무선 자원을 사용하는 인접 기지국(BS;Base Station)B(310)에서 서비스받고 있는 단말(단말:Mobile Station) B(306)에 간섭을 주게 된다.
단말 A(304)의 입장에서는 같은 무선 자원을 사용하는 단말 B(302)의 신호에 의한 간섭을 받는다.
전술한 바와 같이, 단말에서 기지국 및 중계국들을 통해 수신하는 시그널을 조합하여 전송 협력 다이버시티(transmit cooperative diversity)를 얻는 전통적인 방법에서는 같은 무선 자원 사용으로 인한 한계가 있고, 이로 인해 전체 사용자의 성능향상은 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭의 영향을 이용한 효율적인 간접 제거 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭의 영향을 이용하여 간섭을 제거하고 협력에 의해 전체 스루풋을 향상시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 같은 무선자원을 사용하는 통신시스템의 신호 수신 방법에 있어서 제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하는 과정과 중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정과 상기 중계국이 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 계층적 변조를 사용하는 통신 시스템의 수신 방법에 있어서 제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하는 과정과 중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정과 상기 중계국이 타임 슬롯 2에서 수신한 신호에 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 인접 셀에서 같은 채널을 사용하는 두 사용자가 중계국을 이용한 협력을 통해 한 사용자는 전송 협력 다이버시티(transmit cooperative diversity)를 얻을 수 있게 하고, 나머지 사용자는 어떠한 대역폭의 손실 없이 성공적인 간섭 제거(SIC:Successive Interference Cancelation)를 통해 1 이상의 주파수 재사용 계수를 사용한 것과 동일한 성능 향상을 얻게 할 수 있다.
또한, 주파수 사용 계수를 통한 이점(양쪽 기지국으로부터의 신호를 안정적으로 수신하는 점)을 극대화하기 계층적 변조 방식을 적용시킴으로써, 중계국-단말 간 채널이 좋은 상황에서 협력 및 성공적인 간섭 제거로 인한 이득을 모두 얻을 수 있게 한다.
이는 셀 외곽 지역에서 성능저하의 원인이 되는 간섭을 효과적으로 이용하여 성공적인 간섭 제거를 통한 이득을 얻으며, 동시에, 협력적 이득(cooperation gain) 또한 얻게 함으로써 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있는 이점이 있다.
즉, 본 발명의 기술은 간섭이 있는 환경들에서 기존에 간섭을 받는 사용자에 게는 성공적인 간섭 제거(successive interference cancelation)를 통한 성능 향상을 주며, 간섭을 발생시켰던 사용자에게는 전송 협력 다이버시티(transmit cooperative diversity)를 통한 성능 향상을 이룬다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 발명은 광대역 무선 접속 시스템에서 같은 무선 자원 사용을 통해 발생하는 간섭의 영향을 이용한 효율적인 간접 제거 장치 및 방법에 대해 설명할 것이다.
본 발명은 셀 외곽 지역에서 가시거리 내의(LOS:Line Of Sight) 채널을 통해 들어오는 양쪽의 기지국 신호 중 효율적으로 한쪽의 신호를 안정적으로 수신하기 위해서, 중계국이 안테나를 이용하여 수신된 신호들 중 한쪽 데이터를 또는, 계층적 변조를 이용하여 양쪽 데이터를 디코딩하고 포워딩함으로써(DF:Decoded and Forward)함으로써, 같은 채널을 사용하는 사용자들이 전송 협력 다이버시티 및 성공적인 간섭제거가 가능하게 한다.
먼저 계층적인 변조(Hierarchical Modulation)를 사용하지 않는 경우에 대해 설명하면 하기와 같다.
도면 4는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 구조 및 이의 동작과정을 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 먼저, 1 단계로, 단말(MS:Mobile Station)A(404)과 단말 B(406)는 타임 슬롯 1 기간 안에 자신이 속한 서빙 기지국(각각 400, 410)의 신호를 수신한다. 그리고, 동시에 인접 기지국(각각 410, 400)의 간섭 신호를 수신한다.
이후, 2 단계로, 중계국(402)은 타임 슬롯 1에서 전송한 신호를 수신한 경우, 수신 빔 포밍(Beam-forming)을 이용하여 기지국 A(400)의 신호를 수신한다.
이후, 3 단계로, 타임 슬롯 2에서 상기 중계국(402)은 자신이 수신한 신호를 재전송한다.
마지막으로, 4 단계로 단말 A(404)는 자신의 신호에 대한 협력(Cooperaton)을 수행하고, 단말 B(406)는 중계국(402)으로부터의 간섭 신호를 검출하여, 타임 슬롯 1에서 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 자신의 신호를 검출하여 이득을 얻는다.
본 발명에서 중계국(402)은 변조 및 복조만을 수행한다. 즉, 채널 코딩이 고려된다면, 중계국(402)은 코딩한 비트를 수신한 후, 다시 변조하여 전송한다. 기지국(400, 410)과 중계국(402) 사이의 채널이 안정적인 경우, 채널 코딩 자체는 각 기지국(400, 410)과 단말(각각 404, 406)사이의 채널 상황에 맞게 적용해도 무방하다.
단말 B(406)는, 타임 슬롯 1에서 수신한 신호의 복소 값(complex value)을 저장하고 있고, 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 복조하고, 다시 변조하여 기지국 A (400)와 단말 B(406) 사이의 추정된 채널 값을 곱하여 간섭 제거를 수행한다.
그리고, 타임 슬롯 2에서 수신한 중계국(402)의 신호는 어떠한 상황에서도 같은 무선 채널을 사용하는 경우의 간섭을 발생시키지 않는다. 왜냐하면, 전송하는 타임 슬롯이 다르기 때문이며, 필요에 따라 사용 여부 결정은 단말 B(406)가 할 수 있기 때문이다.
본 발명은 같은 무선 자원을 사용하는 단말이 같은 지역의 중계국에 연결되어 있어야 효율적 사용이 가능하며, 이것은 하나의 제약이 될 수 있으나, 지역에 따른 자원 할당 등을 통해 충분히 해결 가능하다.
상기의 과정에서와 같이, 전송 단에서는 어떠한 채널 정보 없이 신호의 송신이 이루어진다. 이는 기존의 전통적인 협력(cooperation) 과정과 유사하다. 그리고, 상기 도 4는 하나의 기지국을 기준으로 하여 협력 및 성공적인 간섭 제거를 수행할 단말을 결정하였는데, 기준되는 기지구이 바뀔 경우, 협력 및 성공적인 간섭 제거를 수행할 단말도 바뀔 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국의 안테나는 일렬일 경우를 가정하고, 안테나를 물리적으로 트는 각도(α)에 따른 채널이득을 도시한 것이다.
상기 도 5를 참조하면, 각도가 40도인 경우, 채널 이득이 최대가 되는 것을 확인 할 수 있다. 이렇게 설치가 된 이후에는 널 스티어링(null steering) 혹은 ZF 수신 빔 포밍(ZF-receive beam-forming)을 통해 셀 외곽에서도 안정적으로 양쪽 신호를 수신할 수 있다.
상기의 과정을 수식화하면 하기와 같다.
Figure 112008026034018-pat00001
Figure 112008026034018-pat00002
Figure 112008026034018-pat00003
여기서, YA1은 단말 A 가 타임슬롯 1에서 수신한 신호를 나타내고, dA는 기지국 A와 단말 A 사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hA는 기지국 A와 단말 A 사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, xA는 기지국 A가 전송한 신호를 나타내고, dB I 는 기지국 B와 단말 A 사이의 경로 손실을 나티내고, hB I 는 기지국 B와 단말 A 사이의 레일리 채널을 나타내고, xB는 기지국 B가 전송한 신호를 나타내고, n은 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 부가 백색 가우시안 잡음을 나타낸다.
그리고, YB1은 단말 B 가 타임슬롯 1에서 수신한 신호를 나타내고, dB는 기지 국 B와 단말 B 사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hB는 기지국 B와 단말 B 사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, dA I 는 기지국 A와 단말 B 사이의 경로 손실을 나티내고, hA I 는 기지국 A와 단말 B 사이의 레일리 채널을 나타낸다.
그리고, YR은 중계국이 양쪽 기지국으로부터 수신한 신호를 나타내고, dR은 기지국과 중계국 사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, H(θD)는 바람직한 신호의 입력 각도에 따른 LOS 채널을 나타내고, H(θI)는 간섭 신호의 입력 각도에 따른 LOS 채널을 나타낸다
상기 수식은 타임 슬롯 1에서 각각의 단말 및 중계국이 수신한 신호를 나타낸다. 상기 신호는 기지국이 전송한 것이다.
Figure 112008026034018-pat00004
Figure 112008026034018-pat00005
,
Figure 112008026034018-pat00006
Figure 112008026034018-pat00007
여기서,
Figure 112008026034018-pat00008
는 널 스티어링 가중치(Null Steering Weight)를 나타내고,
Figure 112008026034018-pat00009
는 널 스티어링을 통해 검출한 신호(심볼)를 나타낸다.
상기 수식은 타임 슬롯 1에서 양쪽 기지국으로부터 전송되는 신호 중 협력을 위한 신호를 바람직한(desired) 신호라고 가정하며, 나머지 기지국으로부터의 신호를 간섭신호로 가정하고, 널 스티어링(null steering) 또는 ZF 수신 가중치 벡터(ZF receive weight vector)를 구하는 수식을 나타낸다.
Figure 112008026034018-pat00010
Figure 112008026034018-pat00011
여기서,
Figure 112008026034018-pat00012
는 중계국과 각각의 단말 사이의 경로 손실 및 레일리 채널을 나타낸다.그리고, xA C 는 검출한 신호를 복조하고, 변조 후 다시 재구축한 신호(심볼)을 나타낸다. xA C 위에 ~가 붙은 것은 이에 대한 추정치를 나타낸다.
상기 수식은 타임 슬롯 2에서 각각의 단말이 중계국으로부터 수신하는 신호 를 나타낸다.
Figure 112008026034018-pat00013
Figure 112008026034018-pat00014
Figure 112008026034018-pat00015
여기서,
Figure 112008026034018-pat00016
는 MRC(Maximum Ration Combing)등을 이용하여 검출한 신호, 수신 단에서 추정한 채널을 나타낸다. 그리고 *는 켤레 복소수를 나타낸다.
상기 수식은 타임 슬롯 1 과 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 바탕으로 각 단말이 협력 또는 성공적인 간섭 제거를 수행하는 과정을 나타낸다.
이제, 계층적 변조가 적용된 경우를 고려하면 하기와 같다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 4/16 QAM 계층적 변조의 예를 도시한 것이다.
상기 도 6을 참조하면, 4/16 QAM의 성상도에서 앞의 두 비트의 경우는(hard decision의 경우) x와 y의 축을 기준으로 변조되며, 뒤의 두 비트의 경우는 16QAM 심볼의 성상도 사이의 축 값을 기준으로 복조된다.
이는 결국 앞의 두 비트의 경우 뒤의 2 비트보다 오류 확률이 낮을 수 밖에 없다 따라서, 안정적인 전송이 가능하다.
여기서도 마찬가지로 성상도 간 거리의 조정으로 비트에 실리는 전력을 조절할 수 있다.
본 발명에서는 계층적 변조를 사용하지 않는 경우에서 한쪽 사용자는 협력을 통한 이득을, 한쪽 사용자는 성공적인 간섭 제거를 통한 이득을 얻을 수 있다.
하지만 기지국들과 중계국 사이의 데이터는 중계국의 안테나 설치 및 수신 빔 포밍을 통해 안정적으로 두 기지국으로부터 데이터를 복원해 낼 수 있으므로, 그 이점을 최대한 활용하여 협력 및 성공적인 간섭 제거가 동시에 가능하게 하기 위해 계층적 변조 방식을 사용한다.
일반적으로 중계국과 단말 사이의 채널이 기지국과 단말 사이의 채널보다 안정적이므로, 양쪽 기지국으로부터의 데이터가 2 비트씩이라고 가정할 경우, 중계국은 총 4 비트를 계층적 변조를 사용하여 전송함으로써 양쪽 사용자는 중계국과 단말 사이의 채널이 안정적일 때, 협력 이득 및 성공적인 간섭 제거를 통한 이득을 동시에 얻을 수 있다.
계층적 변조를 사용하지 않는 경우와 모든 것이 동일한 상황에서 중계국은 수신한 비트들 중에서 한쪽 사용자의 비트만을 DF(Decode and Forward)하는 것이 아니라, 양쪽 모든 비트를 DF함으로써 그 이득을 최대화시킬 수 있다. 여기서 DF는 복조 및 변조만을 의미한다.
만약 중계국에서 채널코딩을 새롭게 하게 된다면, 기지국 A 와 단말 A 사이의 채널 코딩과 동일하게 중계국에서 단말 A의 데이터가 같은 방식으로 인코딩되어 야 한다(기지국 B 및 단말 B의 경우도 마찬가지임). 하지만, 전술한 바와 같이 기지국과 단말 사이의 LOS에 의해 채널이 안정적인 경우, 채널 코딩을 통해서 얻는 이득 자체가 그리 크지 않을 것이고, 중계국의 복잡도 감소를 위해 중계국에서 채널 코딩을 하지 않고 변조 및 복조 기능만으로도 충분한 성능향상을 가질 수 있다.
본 발명은 기지국과 중계국 즉, 송신 단에서는 수신 단의 어떠한 정보를 모르는 상황에서 적용이 가능하며, 중계국 - 단말 사이의 부분적인 피드백(partial feedback(채널의 SNR값 등)) 또는 완전한 피드백(full feedback(완벽히 채널 정보를 아는 경우))을 받을 경우보다 안정적으로 계층적 변조를 적용할 수 있다.
본 발명을 중계국-단말 사이의 피드백에 따라 세분화하여 나타내면 하기와 같다.
먼저, 피드백이 없는 경우를 고려하면 하기와 같다.
먼저 첫 번째로, 계층적 변조가 적용되지 않는 경우, 상기 도 4와 같이 단말 A는 협력을 통한 이득 얻으며, 단말 B는 성공적인 간섭 제거를 통한 이득을 얻는다.
두 번째로, 수신 단에서 CRC 혹은 채널 추정정보 등을 통해 오류 예측이 가능하면, 피드 백이 없는 경우에도 계층적 변조를 이용한 전송이 가능하다. 이 경우, 피드백정보가 없으므로, 송신 단에서는 계층적 변조 방식에서의 전력 제어가 불가능하므로, 높은 우선순위(high priority) 비트의 BER(Bit Error Rate) 성능 저하가 나타나지 않는 범위 내에서 전력을 조절해야 한다.
도 12에서와 같이, λ가 1/7일 때, 4/16 QAM 계층적 변조의 앞 두 비트와 4-QAM의 BER 성능이 거의 유사한 것을 볼 수 있다.
여기서 λ는 상기 도 6에서의 계층적인 변조에서 각 심볼 간의 거리인 d2/d1의 비율을 나타낸다. d2/d1 = 0.5인 경우 4/16 QAM 계층적 변조는 유니폼(uniform) 16 QAM이 되며, d2/d1 = 0인 경우는 QPSK 혹은 4 QAM이 되는 것이다.
따라서, 중계국 - 단말 사이의 채널의 정보가 중계국에 없는 경우에도 협력할 데이터 및 성공적인 간섭 제거를 할 데이터가 계층적 변조를 통해 동시에 전송이 가능하다. 그리고, 이는 기존의 단말 A는 협력만을 하며, 단말 B는 성공적인 간섭 제거만을 하는 시스템에서와 비교하여 성능저하가 없으며, 동시에 단말 A에게는 성공적인 간섭 제거의 기회를 단말 B에게는 협력의 기회를 줄 수 있다. 그러므로 두 단말에게 모두 성능향상의 기회를 제공할 수 있다.
이제, 부분적인 피드백이 있는 경우를 고려하면 하기와 같다.
상기 부분적인 피드백은 채널의 크기 혹은 이득만을 중계국에서 아는 상태임을 나타낸다. 그러므로 피드백이 없는 경우에서는 계층적 변조에서의 전력 조절이이 불가능했으나, 부분적인 피드백을 통해 채널의 SNR(Signal to Noise Ratio)값을 아는 경우, 이를 바탕으로 중계국에서 계층적 변조에서의 비트간 전력 조절이 가능하다. 따라서, 계층적 변조를 통한 성능 향상을 기대할 수 있다. 단, 중계국에서 단말 A와 단말 B로 데이터들을 방송하는 상황이므로, 높은 우선순위 비트에 협력 비트가 포함될 경우 반대편 사용자에게는 성공적인 간섭 제거를 위한 비트가 포함 되게 되어, 주요하게 얻는 이득은 협력 혹은 성공적인 간섭 제거 한쪽에 맞추어 지게 된다는 제약을 지닐 수 있다.
이제, 완전한 피드백이 있는 경우를 고려하면 하기와 같다.
상기 완전한 피드백은 중계국에서 단말 A와 단말 B와의 채널 값을 정확하게 아는 경우를 나타낸다.
중계국은 전송 가중치 벡터(transmit weight vector) 및 전송 빔 포밍(transmit beam-forming)를 기반으로 양쪽 단말에게 독립적인 데이터 서비스 제공이 가능하다. 즉, 각 단말의 채널 상황에 맞추어 협력 또는 성공적인 간섭 제거 선택하여 서비스를 제공할 수 있다.
상기의 두 가지 경우에서는 단말 A가 협력을 통한 이득만을 얻거나 혹은 협력을 통해 주된 성능 향상을 얻는 경우, 단말 B는 성공적인 간섭 제거를 통한 이득만을 얻거나 혹은 성공적인 간섭 제거를 통해 주된 성능 향상을 얻게 된다.
하지만, 전송 가중치 벡터의 구성을 통해 각 사용자의 데이터의 구별이 가능하게 됨으로써, 중계국에서는 각 사용자의 채널 상황에 맞는 기술 즉, 협력 및 성공적인 간섭 제거를 선택하여, 독립적으로 데이터를 전송할 수 있다.
즉, 간섭의 영향이 큰 환경(중계국의 전력이 제한적인 경우 협력 이득이 성공적인 간섭 제거에 의한 이득보다 작아질 수 있는 환경 등)에서, 협력 이득을 많이 얻을 수 있도록 능동적인 적용이 가능하다.
피드백이 없거나 부분적인 경우에서는 각 단말로 전송하는 신호가 동일하였 으나, 완전한 피드백이 있는 경우에는 각 단말에게 다른 신호를 전송하는 것이 가능하므로, 협력 또는 성공적인 간섭 제거를 선택하고, 해당 비트들을 각 단말에게 독립적으로 전송할 수 있다.
이는, 협력과 성공적인 간섭 제거를 모두 수행하기 위해 계층적 변조를 이용하여 전송시, 높은 우선 순위 비트에 협력을 위한 비트를 포함시킬지, 성공적인 간섭 제거를 위한 비트를 포함시킬지를 채널 상황 및 통신 환경에 맞게 선택하여 넣을 수 있음을 나타낸다.
계층적 변조에서의 전력 조절은 각 중계국 - 단말간 채널 상황에 맞게 각 단말들에게 독립적으로 적용 가능하므로, 최적화된 성능을 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 구조 및 네트워크 구조 내의 엔터티들에 대한 블록 구성을 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 본 발명의 네트워크는 기지국(700), 중계국(710), 단말(720)로 구성된다. 그리고, 본 발명의 기지국(700)은 변조부(702), RF부(704), 제어부(706)로 구성된다. 그리고, 본 발명의 중계국(710)은 수신부(712), DF부(714), 송신부(716)로 구성된다. 그리고 단말은 RF부(722), 복조부(724), 제어부(725)로 구성된다.
상기 변조부(702) 및 상기 복조부(724)는 정해지 수준(MCS 레벨)에 따라 수신한 신호를 각각 변조하고 복조한다.
RF부(704, 724)는 각각 변조한 신호를 안테나를 통해 전송하기 위해 RF 신호 로 변환하고, 안테나를 통해 수신한 RF신호를 복조부(724)로 제공한다. 제어부(706, 726)는 다른 노드(702, 704, 722, 724)를 제어한다.
상기 수신부(712)는 상기 기지국(700)이 전송한 신호를 정해지 타임 슬롯에 수신하고, 상기 DF부(714)는 상기 수신부(712)가 수신한 신호를 복조하고 변조한다. 그리고, 상기 송신부(716)은 상기 DF부(714)가 변조한 신호를 정해진 타임 슬롯에 전송한다.
계층적 변조를 사용하지 않은 경우, 상기 단말기(720)의 복조부(724)는 상기 제어부(726)의 제어하에 전술한 협력 및 성공적인 간섭 제거를 수행한다. 상기 협력 및 성공적인 간섭 제거는 상기 수식에 기술되어 있다.
계층적 변조를 사용하는 경우, 상기 도 7에는 미 도시되었지만, 중계국의 DF부(714)는 단말로부터의 피드백 정보를 수신하고 하기와 같은 결정을 내린다.
만약, 피드백이 없는 경우는 높은 우선순위의 비트를 협력을 수행하는 단말에 할당할 것인지, 아니면 성공적인 간섭 제거를 수행하는 단말에 할당한 것인지를 결정하여 사용한다.
만약, 부분적인 피드백이 있는 경우에는, 상기 부분적인 피드백 정보를 기반으로 높은 우선순위의 비트를 협력을 수행하는 단말에 할당할 것인지, 아니면 성공적인 간섭 제거를 수행하는 단말에 할당한 것인지를 결정하여 사용한다. 예들 들어, SNR값이 높은 단말을 낮은 우선순위의 비트에 할당하는 것이 가능하다. 그리고, 이 반대의 경우도 가능하다. 이에 대한 결정은 구현 환경, 디플로이 정책에 따라 변할 수 있다.
만약, 완전한 피드백이 있는 경우에는 상기 완전한 피드백 정보를 기반으로 단말에 대해 협력을 수행할 것인지 아니면, 성공적인 간섭 제거를 수행할 것인지 독립적으로 결정한다. 그리고, 높은 우선순위의 비트를 협력을 수행하는 단말에 할당할 것인지, 아니면 성공적인 간섭 제거를 수행하는 단말에 할당한 것인지를 결정하여 사용한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 없는 경우의 동작 과정을 도시한 흐름도이다.
상기 도 8을 참조하면, 단말 A와 단말 B는 타임슬롯 1 동안에 각각의 서빙지기국의 신호 및 주변 기지국의 간섭 신호를 수신한다(810 단계).
이후, 중계국은 타임 슬롯 1 동안에 전송된 신호를 수신하고, 수신 빔포밈을 이용하여 기지국 A의 신호를 수신한다(820 단계). 그리고, 상기 중계국은 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 재전송한다(830 단계).
이후, 상기 단말 A는 자신의 신호에 대해 협력을 수행하고, 상기 단말 B는 중계국으로부터의 신호를 검출하여 타임 슬롯 1에서 수신한 신호에 대해 간섭 제거후 자신의 신호를 검출한다(840 단계). 즉, 성공적인 간섭 제거를 수행한다.
상기의 과정은 임의의 단말 A 는 협력을 수행하고, 임의의 단말 B는 성공적인 간섭 제거를 수행하는 경우를 가정한 것이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우 및 피드백이 없 는 경우의 동작 과정을 도시한 것이다.
상기 도 9를 참조하면, 중계국은 성공적인 간섭 제거 또는 협력을 사용할 단말을 선택한다(910 단계). 이후, 선택한 결과에 따라 해당 방식을 단말에 적용한다(920 단계).
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우, 및 부분적인 피드백 정보가 있는 경우의 동작 과정을 도시한 것이다.
상기 도 10을 참조하면, 중계국은 부분 피드백 정보를 기준으로 성공적인 간섭 제거를 수행할 단말을 선택한다(1010 단계). 그리고, 다른 단말은 협력을 선택한다(1020 단계). 이후, 각각의 정해진 해당 방식을 적용한다(1030 단계).
상기의 과정에서 높은 우선 순위의의 비트 및 낮은 우선순위의 비트를 어떤 단말에 할당할 것인지를 결정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우 및 완전한 피드백 정보가 있는 경우의 동작 과정을 도시한 것이다.
상기 도 11을 참조하면, 중계국은 완전한 피드백 정보를 기준으로 성공적인 간섭 제거를 수행할 단말 및 협력을 수행할 단말을 독립적으로 선택한다(1110 단계). 즉, 각각의 단말에 대한 처리방식을 결정한다
이후, 각각의 단말에 대해 정해진 해당 방식을 적용한다(1120 단계).
상기의 과정에서 높은 우선 순위의의 비트 및 낮은 우선순위의 비트를 어떤 단말에 할당할 것인지를 결정할 수 있다.
도면 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 성능을 도시한 도면이다.
상기 도 13은 본 발명에서 제안된 기술과 상기 도 1에서 제안된 셀 간 간섭이 있는 상태 및 상기 도 2에서 주파수 재사용 계수가 3인 경우, 즉, 1 tier에서 셀간 간섭이 없는 경우에 대한 BER 성능을 비교한 그래프이다.
중계국으로부터,자신의 데이터를 수신한 단말의 경우, 협력 다이버 시티(cooperative diversity)에 의해 성능이 향상됨을 알 수 있다. 그리고 중계국으로부터 간섭 신호를 수신한 단말의 경우, 성공적인 간섭 제거의 효과로 주파수 재사용 계수가 3인 경우와 동일한 성능을 얻을 수 있음을 알 수 있다.
성공적인 간섭 제거를 통해 성능 향상을 얻은 단말의 경우, 주파수 재사용 계수가 3인 경우의 BER 성능은 동일하지만, 대역폭 활용(bandwidth utilization) 측면에서는 3배의 이득이 있으므로, 스루풋(throughput) 측면에서는 3배 정도의 이득을 예상할 수 있다.
최소 상기 도 13과 같이 계층적 변조가 적용되는 경우의 성능의 경우는 최소한 도면 13과 같은 성능을 얻을 수 있음을 상기 도 12를 통해 확인 가능하며, 성공적으로 계층적 변조된 신호가 수신된다면, 더 큰 성능 향상을 기대할 수 있으며, 통신환경에 유연하게 적용 가능하다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래의 주파수 재사용 계수가 1인 상황에서 간섭이 발생한 경우를 도시한 도면,
도 2는 종래의 주파수 재사용 계수를 통한 간섭 제어의 한계를 도시한 도면,
도 3은 종래의 중계국을 이용한 경우에 발생하는 간섭의 예를 도시한 도면,
도면 4는 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 구조 및 이의 동작과정을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계국의 안테나는 일렬일 경우를 가정하고, 안테나를 물리적으로 트는 각도(α)에 따른 채널이득을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 4/16 QAM 계층적 변조의 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 네트워크 구조 및 네트워크 구조 내의 엔터티들에 대한 블록 구성을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 없는 경우의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우 및 피드백이 없는 경우의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우, 및 부분적인 피드백 정보가 있는 경우의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층적 변조가 있는 경우 및 완전한 피드 백 정보가 있는 경우의 동작 과정을 도시한 흐름도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 4/16 QAM 계층적 변조의 앞 두 비트와 4-QAM의 BER 성능을 도시한 도면, 및,
도면 13은 본 발명의 실시 예에 따른 기술의 성능을 도시한 도면.

Claims (22)

  1. 같은 무선자원을 사용하는 통신시스템의 신호 수신 방법에 있어서,
    제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하는 과정과,
    중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정과,
    상기 중계국이 상기 각각의 서빙 기지국으로부터 수신한 신호를 타임 슬롯 2에서 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하는 과정과,
    상기 제 2 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정은,
    상기 중계국이 타임 슬롯 1에서 수신 빔 포밍(Beam-forming)을 이용하여 상기 제 1 기지국의 신호를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하는 과정과,
    상기 제 2 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정은,
    상기 중계국이 타임 슬롯 1에서 수신 빔 포밍(Beam-forming)을 이용하여 상기 제 2 기지국의 신호를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 서빙 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하는 과정과, 상기 제 2 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하는 과정은 하기 <수학식 5>를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112014022176366-pat00017
    Figure 112014022176366-pat00018
    Figure 112014022176366-pat00019
    여기서, YA은 제 1 단말이 수신한 신호를 나타내고, dA는 제 1 기지국과 제 1 단말사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hA는 제 1 기지국과 제 1 단말 사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, xA는 제 1 기지국이 전송한 신호를 나타내고, dB I 는 제 2 기지국과 제 1 단말 사이의 경로 손실을 나티내고, hB I 는 제 2 기지국과 제 1 단말 사이의 레일리 채널을 나타내고, xB는 제 2 기지국이 전송한 신호를 나타내고, n은 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 부가 백색 가우시안 잡음을 나타낸다.
    그리고, YB은 제 2 단말이 수신한 신호를 나타내고, dB는 제 2 기지국과 제 2 사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hB는 제 2 기지국과 제 2 단말사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, dA I 는 제 1기지국과 제 2 단말 사이의 경로 손실을 나티내고, hA I 는 제 1 기지국과 제 2 단말 사이의 레일리 채널을 나타낸다. 여기서,
    Figure 112014022176366-pat00020
    는 MRC(Maximum Ration Combing)을 이용하여 검출한 신호, 수신 단에서 추정한 채널을 나타낸다. 그리고 *는 켤레 복소수를 나타낸다.
  7. 같은 무선자원을 사용하여 신호를 수신하는 통신시스템에 있어서,
    타임 슬롯 1 동안 신호를 송신하는 제 1 기지국과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 신호를 송신하는 제 2 기지국과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하고, 타임 슬롯 2에서 수신한 신호를 재전송하는.중계국과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 제 1 기지국의 신호 및 상기 제 2 기지국의 간섭 신호를 수신하는 제 1 단말과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 제 2 기지국의 신호 및 상기 제 1 기지국의 간섭 신호를 수신하는 제 2 단말을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 제 1 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하고,
    상기 제 2 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 중계국은 타임 슬롯 1에서 수신 빔 포밍(Beam-forming)을 이용하여 상기 제 1 기지국의 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하고,
    상기 제 2 단말은 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 제 2 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 중계국은 타임 슬롯 1에서 수신 빔 포밍(Beam-forming)을 이용하여 상 기 제 2 기지국의 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 단말이 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 상기 제 1 기지국으로부터 수신한 신호와 상기 중계국으로부터 수신한 신호를 결합하여 신호를 검출하고, 상기 제 2 단말이 상기 중계국이 전송한 신호를 수신한 후, 수신한 신호에 대해 성공적인 간섭 제거를 수행하여 신호를 검출하는 것은 하기 <수학식 6>를 이용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
    Figure 112014085354138-pat00021
    Figure 112014085354138-pat00022
    Figure 112014085354138-pat00023
    여기서, YA은 제 1 단말이 수신한 신호를 나타내고, dA는 제 1 기지국과 제 1 단말사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hA는 제 1 기지국과 제 1 단말 사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, xA는 제 1 기지국이 전송한 신호를 나타내고, dB I 는 제 2 기지국과 제 1 단말 사이의 경로 손실을 나티내고, hB I 는 제 2 기지국과 제 1 단말 사이의 레일리 채널을 나타내고, xB는 제 2 기지국이 전송한 신호를 나타내고, n은 AWGN(Additive White Gaussian Noise), 부가 백색 가우시안 잡음을 나타낸다.
    그리고, YB은 제 2 단말이 수신한 신호를 나타내고, dB는 제 2 기지국과 제 2 사이의 경로 손실(Path Loss)를 나타내고, hB는 제 2 기지국과 제 2 단말사이의 레일리 채널(Rayleigh channel)을 나타내고, dA I 는 제 1기지국과 제 2 단말 사이의 경로 손실을 나티내고, hA I 는 제 1 기지국과 제 2 단말 사이의 레일리 채널을 나타낸다. 여기서,
    Figure 112014085354138-pat00024
    는 MRC(Maximum Ration Combing)을 이용하여 검출한 신호, 수신 단에서 추정한 채널을 나타낸다. 그리고 *는 켤레 복소수를 나타낸다.
  13. 계층적 변조를 사용하는 통신 시스템의 수신 방법에 있어서,
    제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하는 과정과,
    중계국이 상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하는 과정과,
    상기 중계국이 상기 각각의 서빙 기지국으로부터 수신한 신호를 타임 슬롯 2에서 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 중계국으로 ,
    제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하기 전에 부분적인 피드백 정보를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 중계국이 타임 슬롯 2에서 수신한 신호에 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 과정은,
    상기 계층적 변조에서 다수의 비트들 중 적어도 하나의 상위 비트를 할당할 단말과, 상기 다수의 비트들 중 상기 적어도 하나의 상위 비트를 제외한 나머지 비트를 할당할 단말을 결정하는 과정과,
    상기 부분적인 피드백 정보를 이용하여 협력을 선택할 단말과 성공적인 간섭 제거를 선택할 단말을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 중계국으로 ,
    제 1 단말과 제 2 단말이 타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하기 전에 완전한 피드백 정보를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 중계국이 타임 슬롯 2에서 수신한 신호에 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 과정은,
    상기 계층적 변조에서 다수의 비트들 중 적어도 하나의 상위 비트를 할당할 단말과, 상기 다수의 비트들 중 상기 적어도 하나의 상위 비트를 제외한 나머지 비트를 할당할 단말을 결정하는 과정과,
    상기 완전한 피드백 정보를 이용하여 협력을 선택할 단말과 성공적인 간섭 제거를 선택할 단말을 독립적으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 계층적 변조를 사용하여 수신하는 통신 시스템에 있어서,
    타임 슬롯 1 동안 신호를 송신하는 제 1 기지국과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 신호를 송신하는 제 2 기지국과,
    상기 타임 슬롯 1 동안 전송한 신호를 수신하고, 상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 기지국으로부터 수신한 신호를 타임 슬롯 2에서 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 중계국을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제 18항에 있어서,
    타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하기 전에, 상기 중계국으로 부분적인 피드백 정보를 전송하는 제 1 단말 및 제 2 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 중계국은,
    상기 계층적 변조에서 다수의 비트들 중 적어도 하나의 상위 비트를 할당할 단말과, 상기 다수의 비트들 중 상기 적어도 하나의 상위 비트를 제외한 나머지 비트를 할당할 단말을 결정하고, 상기 부분적인 피드백 정보를 이용하여 협력을 선택할 단말과 성공적인 간섭 제거를 선택할 단말을 결정하여, 상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 기지국으로부터 수신한 신호를 타임 슬롯 2에서 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 제 18항에 있어서,
    타임 슬롯 1 동안 각각의 서빙 기지국의 신호 및 인접 기지국의 간섭 신호를 수신하기 전에, 상기 중계국으로 부분적인 피드백 정보를 전송하는 제 3 단말 및 제 4 단말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 중계국은,
    상기 계층적 변조에서 다수의 비트들 중 적어도 하나의 상위 비트를 할당할 단말과, 상기 다수의 비트들 중 상기 적어도 하나의 상위 비트를 제외한 나머지 비트를 할당할 단말을 결정하고, 완전한 피드백 정보를 이용하여 협력을 선택할 단말과 성공적인 간섭 제거를 선택할 단말을 결정하여, 상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 기지국으로부터 수신한 신호를 타임 슬롯 2에서 계층적 변조를 적용하여 재전송하는 것을 특징으로 하는 시스템.
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