KR101510232B1 - 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법 - Google Patents

지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법 Download PDF

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Abstract

지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법이 개시된다. 여기서, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법은 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서, 상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계, 상기 복수의 수신기로부터 지연된 채널 상태 정보가 피드백되는 단계, 상기 지연된 채널 상태 정보를 이용하여 채널 매트릭스가 기 정의된 채널 패턴을 만족하는지 판단하는 단계, 그리고 상기 채널 매트릭스가 상기 기 정의된 채널 패턴을 만족하면, 제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계를 포함한다.

Description

지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법{ERGODIC INTERFERENCE ALIGNMENT METHOD WITH DELAYED FEEDBACK}
본 발명은 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법에 관한 것이다.
요즘, 간섭 관리는 무선 통신 시스템에서 가장 주요한 이슈들중 하나이다. 높은 스펙트럼 효율을 획득하기 위해 많은 간섭 관리 기술이 제안되고 있다.
두 사용자 간섭 채널(two-user interference channel)의 경우, 용량 영역(capacity region)은 약한 간섭 영역(weak interference region) 및 강한 간섭 영역(strong interference region)에서 이미 알려져 있다. 중간 간섭 영역(moderate interference region)의 경우, 용량 영역(capacity region)은 아직 알려져 있지 않으나 1 비트 이내에 레이트 스플리팅(rate-splitting)에 의해 획득될 수 있는 몇몇의 연구들이 있다.
두 사용자 간섭 채널(two-user interference channel)에 비해 일반적인 K-사용자 간섭 채널(K-user interference channel)은 아직 잘 알려져 있지 않다. 많은 연구자들은 정확한 용량 영역(capacity region)을 발견하기 어려워 점근적 용량을 이해하기 위해 자유도(degree of freedom : DoF)를 연구해왔다.
간섭 정렬(Interference alignment, IA)은 maximal DoF를 달성하는 기법이다. 에르고딕 간섭 정렬(Ergodic Interference Alignment)은 높은(high) SNR(Signal to Noise Ratio)에서만 동작하는 간섭 정렬과는 달리 낮은(low) SNR에서도 동작하는 간섭 정렬 기법이다.
에르고딕 간섭 정렬(Ergodic Interference Alignment)은 일반적으로 완벽한 채널 상태 정보(CSI, Channel State Information)를 요구한다. 그러나 급속한 시간 다양화 채널에서 채널 상태 정보는 피드백 지연 때문에 필요없게 된다. 즉, 송신기가 현재 채널 상태 정보를 완벽히 알고서 추측하는 것은 비현실적이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 최근 연구들에서는 지연된 피드 정보 또는 송신 채널 정보(Channel Status Information Transmit, CSIT)인 불완전한 채널 상태 정보를 이용하는데만 중점을 두고 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 네트워크에서의 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법은, 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서, 상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계, 상기 복수의 수신기로부터 지연된 채널 상태 정보가 피드백되는 단계, 상기 지연된 채널 상태 정보를 이용하여 채널 매트릭스가 기 정의된 채널 패턴을 만족하는지 판단하는 단계, 그리고 상기 채널 매트릭스가 상기 기 정의된 채널 패턴을 만족하면, 제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계를 포함한다.
상기 판단하는 단계는,
상기 지연된 채널 상태 정보를 토대로 상기 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00001
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00002
)에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는지 판단하는 단계, 그리고 상기 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00003
)가 바로 이전의 시간 인스턴트인지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법은, 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서, 상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계, 상기 복수의 수신기로부터 채널 매트릭스가 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 시간 인덱스 정보를 수신하는 단계, 그리고 제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계를 포함한다.
상기 시간 인덱스 정보를 수신하는 단계는,
상기 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00004
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00005
)에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00006
) 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00007
)를 포함하는 상기 시간 인덱스 정보를 수신할 수 있다.
상기 제2 전송 모드로 동작하는 단계는,
상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00008
)의 다음 시간 인스턴트에서 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00009
)에서 송신기가 송신한 신호 벡터 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00010
)에서 송신기가 송신한 신호 벡터 간의 차이 값을 연산하여 상기 보조 데이터를 생성하는 단계, 그리고 상기 보조 데이터를 상기 복수의 수신기에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보조 데이터는
Figure 112013014939554-pat00011
-사용자 간섭 채널의 경우, 수학식(
Figure 112013014939554-pat00012
, 여기서,
Figure 112013014939554-pat00013
은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00014
)에서 송신기
Figure 112013014939554-pat00015
(100)가 송신한 신호 벡터이고,
Figure 112013014939554-pat00016
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00017
)에서 송신기
Figure 112013014939554-pat00018
(100)가 송신한 신호 벡터를 나타내고,
Figure 112013014939554-pat00019
임)을 통해 산출될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법은, 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서, 상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계, 상기 복수의 수신기로부터 채널 상태 정보가 포함되지 않은 지연된 출력 피드백 정보를 수신하는 단계, 그리고 제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계를 포함한다.
상기 지연된 출력 피드백 정보는, 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00020
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00021
)에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 수신되고,
상기 제2 전송 모드로 동작하는 단계는,
상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00022
)의 다음 시간 인스턴트에서 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00023
)에서 송신기가 송신한 신호 벡터 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00024
)에서 송신기가 송신한 신호 벡터 간의 차이 값을 연산하여 상기 보조 데이터를 생성하는 단계, 그리고 상기 보조 데이터를 상기 복수의 수신기에게 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보조 데이터는
Figure 112013014939554-pat00025
-사용자 간섭 채널에서 수학식
Figure 112013014939554-pat00026
, 여기서,
Figure 112013014939554-pat00027
은 수신기
Figure 112013014939554-pat00028
(
Figure 112013014939554-pat00029
)가 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00030
)에서 수신한 신호이고,
Figure 112013014939554-pat00031
은 수신기
Figure 112013014939554-pat00032
(
Figure 112013014939554-pat00033
)가 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00034
)에서 수신한 신호이며,
Figure 112013014939554-pat00035
는 송신기
Figure 112013014939554-pat00036
가 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00037
)에서 송신한 신호이며,
Figure 112013014939554-pat00038
는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00039
)에서 상기 채널 패턴을 만족하는 행렬 변수임)을 통해 산출될 수 있다.
상기 지연된 출력 피드백 정보는
Figure 112013014939554-pat00040
-사용자 간섭 채널에서 수학식(
Figure 112013014939554-pat00041
)을 통해 산출될 수 있다.
상기 기 정의된 채널 패턴은,
상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00042
)에서 하기 수학식을 만족하는 채널 매트릭스(
Figure 112013014939554-pat00043
) 및 상기 제2 시간(
Figure 112013014939554-pat00044
)에서 하기 수학식을 만족하는 채널 매트릭스(
Figure 112013014939554-pat00045
)를 포함할 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00046
,
Figure 112013014939554-pat00047
여기서,
Figure 112013014939554-pat00048
는 복소 상수(complex valued constant)이고,
Figure 112013014939554-pat00049
Figure 112013014939554-pat00050
이고,
Figure 112013014939554-pat00051
이며,
Figure 112013014939554-pat00052
,
Figure 112013014939554-pat00053
Figure 112013014939554-pat00054
Figure 112013014939554-pat00055
임
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법은, 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서, 제1 전송 위상에서 동작하는 제1 전송 모드에서 상기 복수의 송신기가 전송하는 데이터를 상기 복수의 수신기가 수신하는 단계, 제2 전송 위상에서 동작하는 제2 전송 모드에서 채널 매트릭스가 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00056
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00057
)에서 기 정의된 패턴을 만족하면, 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00058
)의 다음 시간 인스턴트에서 상기 복수의 송신기가 전송하는 보조 데이터를 수신하는 단계, 그리고 상기 보조 데이터를 이용하여 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00059
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00060
)에서 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에 상기 복수의 송신기에게 지연된 채널 상태 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 디코딩하는 단계는,
상기 보조 데이터를 통해 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00061
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00062
)에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고 상기 보조 데이터와 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에, 상기 기 정의된 패턴을 만족하는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00063
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00064
)를 포함하는 시간 인덱스 정보를 상기 복수의 송신기에게 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 디코딩하는 단계는,
상기 보조 데이터를 통해 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00065
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00066
)에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고 상기 보조 데이터와 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에, 상기 복수의 송신기에게 채널 상태 정보가 포함되지 않은 지연된 출력 피드백 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
상기 디코딩하는 단계는,
상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00067
)의 다음 시간 인스턴트들에서 수신된 신호를 선형 결합하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00068
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00069
)에서 송신된 신호의 차이값들을 계산하는 단계, 상기 송신된 신호의 차이값들과 상기 보조 데이터를 이용하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00070
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00071
)에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고 상기 송신된 신호의 차이값들 및 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00072
)에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00073
)에서 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지연된 피드백 기술이 적용된 에르고딕 간섭 정렬에 따르면,
Figure 112013014939554-pat00074
의 자유도(DoF)를 달성함으로써, 종래의 지연된 피드백이 있는 간섭 환경의 다른 간섭 정렬 기술보다 더 높은 자유도(DoF)를 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지연된 채널 상태 정보를 이용한 에르고딕 간섭 정렬 및 종래의 회귀 간섭 정렬 각각에 의한 자유도(DoF) 합을 비교하기 위한 그래프를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 채널 상태 정보 없이 지연된 출력 피드백을 가진 본 발명의 실시예에 따른 에르고딕 간섭 정렬 및 종래의 회귀 간섭 정렬 각각에 의한 자유도 합을 설명하기 위한 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 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 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무선 네트워크는 서로 대응하는 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00075
개)의 송신기들 및 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00076
개)의 수신기들을 포함한다.
이때, 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00077
개)의 수신기들은 각 수신기의 모든 간섭자들인 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00078
개)의 송신기들에게 지연된 출력 피드백을 한다.
여기서, 무선 네트워크의
Figure 112013014939554-pat00079
-사용자 간섭 채널의 시스템 모델은 다음과 같다. 즉, 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00080
개)의 수신기들이
Figure 112013014939554-pat00081
-사용자 간섭 채널에서 수신하는 신호
Figure 112013014939554-pat00082
는 다음 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00083
여기서,
Figure 112013014939554-pat00084
이고, 전력 제한(Power Constraint)
Figure 112013014939554-pat00085
를 가진 송신 신호 벡터
Figure 112013014939554-pat00086
이며,
Figure 112013014939554-pat00087
는 사용자 수를 나타낸다. 백색 부가 가우시안 잡음 벡터(additive white Gaussian noise vector)인
Figure 112013014939554-pat00088
Figure 112013014939554-pat00089
는 복소 가우시안 분포
Figure 112013014939554-pat00090
를 따르는 것으로 추정된다.
또한, 시변 페이딩 채널 매트릭스(time varying fading channel matrix)를 나타내는
Figure 112013014939554-pat00091
은 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00092
여기서,
Figure 112013014939554-pat00093
는 송신기
Figure 112013014939554-pat00094
로부터 수신기
Figure 112013014939554-pat00095
까지 채널 계수(channel coefficient)를 의미하고, 분포
Figure 112013014939554-pat00096
을 가진 독립 동일 분포(independent and identically distributed (i.i.d.)) 복소 가우시안 랜덤 변수(complex Gaussian random variable)를 의미한다.
복수(또는
Figure 112013014939554-pat00097
개)의 송신기들 및 복수(또는
Figure 112013014939554-pat00098
개)의 수신기들은 지연된 출력 피드백에 기초하여 에르고딕 간섭 정렬을 수행한다.
에르고딕 간섭 정렬은 유한한 신호대잡음비(SNR, Signal to Noise Ratio) 뿐만 아니라 무한한 SNR에서 동작한다. 이러한 에르고딕 간섭 정렬은 채널 매트릭스가 두 개의 다른 시간 인스턴트들 즉 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00099
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00100
)에서 수학식 3, 수학식 4를 만족할 때, 간섭이 제거된다.
Figure 112013014939554-pat00101
Figure 112013014939554-pat00102
여기서,
Figure 112013014939554-pat00103
는 복소 상수(complex valued constant)이고,
Figure 112013014939554-pat00104
Figure 112013014939554-pat00105
이고,
Figure 112013014939554-pat00106
이며,
Figure 112013014939554-pat00107
,
Figure 112013014939554-pat00108
Figure 112013014939554-pat00109
Figure 112013014939554-pat00110
이다.
제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00111
)에서 이전에 송신되었던 메시지는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00112
)에서 다시 송신기(100)로부터 송신된다. 즉, 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00113
)에서 송신된 신호 벡터
Figure 112013014939554-pat00114
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00115
)에서 송신된 신호 벡터
Figure 112013014939554-pat00116
와 동일하다.
이제, 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬을 수행하는 과정을 세가지 실시예에 따라 설명한다.
먼저, 도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 각각의 송신기(도 1의 100)는 제1 전송 위상에서 데이터 전송이 이루어지는 제1 전송 모드의 동작을 시작한다(S101). 제1 전송 모드에서는 각각의 송신기(도 1의 100)는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00117
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00118
)에서 각각 독립적으로 데이터 전송이 발생한다(S103).
각각의 송신기(100)는 각각의 수신기(도 1의 200)로부터 지연된 출력 피드백 정보를 수신(S105)하는데, 지연된 출력 피드백 정보는 송신 채널 상태 정보(Channel Status Information Transmit, CSIT)를 포함한다.
그러면, 각각의 송신기(100)는 송신 채널 상태 정보를 이용하여 채널 매트릭스가 기 정의된 패턴에 매칭되는지를 판단한다(S107). 즉, 채널 매트릭스가 전술한 수학식 3, 4를 만족하는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00119
)가 이전의 시간 인스턴트인지를 판단한다.
이때, S107 단계에서 채널 매트릭스가 기 정의된 패턴에 매칭되지 않으면, S101 단계부터 계속된다.
반면, S107 단계에서 채널 매트릭스가 기 정의된 패턴에 매칭되면, 즉 채널 매트릭스가 전술한 수학식 3, 4를 만족하는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00120
)가 이전의 시간 인스턴트임을 인지한다면, 전송 위상 2에서 동작하는 제2 전송 모드로 전환된다(S109).
제2 전송 모드로 동작하면, 각각의 송신기(100)는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00121
)의 다음 시간 인스턴트에서 수신기들(200)이 간섭 신호를 제거하는데 필요한 보조 데이터를 생성하여 전송한다(S111). 이때, 제2 전송 모드를 완료하면, 제1 전송 모드를 다시 시작한다.
여기서, 3-사용자 간섭 채널의 경우, 각각의 송신기들 1, 2, 3(100)은 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00122
)의 다음 시간 인스턴트 즉
Figure 112013014939554-pat00123
에서 수신기들(200)이 간섭 신호를 제거하는데 필요한 보조 데이터를 각각 송신한다.
즉, 송신기 1(100)이
Figure 112013014939554-pat00124
에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00125
여기서,
Figure 112013014939554-pat00126
은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00127
)에서 송신기 1(100)이 송신한 신호 벡터이고,
Figure 112013014939554-pat00128
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00129
)에서 송신기 1(100)이 송신한 신호 벡터를 나타낸다.
또한, 송신기 2(100)가
Figure 112013014939554-pat00130
에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00131
여기서,
Figure 112013014939554-pat00132
은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00133
)에서 송신기 2(100)가 송신한 신호 벡터이고,
Figure 112013014939554-pat00134
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00135
)에서 송신기 2(100)가 송신한 신호 벡터를 나타낸다.
또한, 송신기 3(100)가
Figure 112013014939554-pat00136
에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00137
여기서,
Figure 112013014939554-pat00138
은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00139
)에서 송신기 3(100)가 송신한 신호 벡터이고,
Figure 112013014939554-pat00140
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00141
)에서 송신기 3(100)가 송신한 신호 벡터를 나타낸다.
또한,
Figure 112013014939554-pat00142
-사용자 간섭 채널의 경우, 송신기
Figure 112013014939554-pat00143
(
Figure 112013014939554-pat00144
)가 전송하는 보조 데이터는 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00145
여기서,
Figure 112013014939554-pat00146
은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00147
)에서 송신기
Figure 112013014939554-pat00148
(100)가 송신한 신호 벡터이고,
Figure 112013014939554-pat00149
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00150
)에서 송신기
Figure 112013014939554-pat00151
(100)가 송신한 신호 벡터를 나타낸다.
한편, 각각의 수신기(200)는 S109 단계에서 수신한 보조 데이터를 이용하여 간섭을 제거한다(S113). 그리고 복수의 송신기(100)가 S103 단계에서 전송한 데이터를 디코딩한다(S115).
여기서, 채널 매트릭스가 수학식 3, 4의 채널 조건을 만족하는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00152
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00153
) 동안 각각 수신기들(200)이 수신하는 신호는 각각 수학식 9 및 수학식 10과 같게 표현될 수 있다.
즉, 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00154
) 동안 수신되는 신호
Figure 112013014939554-pat00155
는 수학식 9와 같다.
Figure 112013014939554-pat00156
여기서,
Figure 112013014939554-pat00157
는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00158
)에서의 채널 매트릭스이고,
Figure 112013014939554-pat00159
는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00160
)에서 송신된 신호이고,
Figure 112013014939554-pat00161
는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00162
)에서 수학식 1에서 정의된 복소 가우시안 분포를 따른다.
또한, 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00163
) 동안 수신되는 신호
Figure 112013014939554-pat00164
는 수학식 10과 같다.
Figure 112013014939554-pat00165
여기서,
Figure 112013014939554-pat00166
는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00167
)에서의 채널 매트릭스이고,
Figure 112013014939554-pat00168
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00169
)에서 송신된 신호이고,
Figure 112013014939554-pat00170
는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00171
)에서 수학식 1에서 정의된 복소 가우시안 분포를 따른다.
각각의 수신기(200)는 이와 같은 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00172
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00173
)에서 각각 수신된 신호들(
Figure 112013014939554-pat00174
,
Figure 112013014939554-pat00175
)및 보조 데이터를 토대로 간섭을 제거한다.
이때, 3-사용자 간섭 채널의 경우, 수신기 1(200)은 수학식 11과 같이 변수들을 생성한다.
Figure 112013014939554-pat00176
그리고 수신기 1(200)은 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00177
)의 다음 시간 인스턴트인
Figure 112013014939554-pat00178
,
Figure 112013014939554-pat00179
에서 수신된 신호들을 더하여 수학식 11을 생성하고, 보조 데이터를 토대로 다른 송신기들(100)로부터의 간섭 신호를 제거하여
Figure 112013014939554-pat00180
를 획득한다. 그리고 이러한
Figure 112013014939554-pat00181
및
Figure 112013014939554-pat00182
에서 수신된
Figure 112013014939554-pat00183
를 사용하여
Figure 112013014939554-pat00184
및
Figure 112013014939554-pat00185
를 디코딩할 수 있다.
또한, 수신기 2(200)는 수학식 12과 같이 변수들을 생성한다.
Figure 112013014939554-pat00186
그리고 수신기 2(200)는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00187
)의 다음 시간 인스턴트인
Figure 112013014939554-pat00188
,
Figure 112013014939554-pat00189
에서 수신된 신호들을 더하여 수학식 12를 생성하고,보조 데이터를 토대로 간섭 신호를 제거하여
Figure 112013014939554-pat00190
를 획득한다. 그리고 이러한
Figure 112013014939554-pat00191
및
Figure 112013014939554-pat00192
에서 수신된
Figure 112013014939554-pat00193
를 사용하여
Figure 112013014939554-pat00194
및
Figure 112013014939554-pat00195
를 디코딩할 수 있다.
또한, 수신기 3(200)는 수학식 13와 같이 변수들을 생성한다.
Figure 112013014939554-pat00196
그리고 수신기 3(200)는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00197
)의 다음 시간 인스턴트인
Figure 112013014939554-pat00198
,
Figure 112013014939554-pat00199
에서 수신된 신호들을 더하여 수학식 13을 생성하고,간섭 신호를 제거하여
Figure 112013014939554-pat00200
를 획득한다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00201
및
Figure 112013014939554-pat00202
에서 수신된
Figure 112013014939554-pat00203
를 사용하여
Figure 112013014939554-pat00204
및
Figure 112013014939554-pat00205
를 디코딩할 수 있다.
이와 같은 디코딩 절차에 따르면, 각 수신기(200)가 5 심볼 시간들에서 2 메시지들을 디코딩하는 것이 가능하다. 즉, 풀(Full) 6 메시지들은 5 심볼 시간들에서 디코딩이 가능하고 6/5 DoF가 달성 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지연된 채널 상태 정보를 이용한 에르고딕 간섭 정렬 및 종래의 회귀 간섭 정렬 각각에 의한 자유도(DoF) 합을 비교하기 위한 그래프를 도시한다. 도 3을 참조하면,
Figure 112013014939554-pat00206
-사용자 간섭 채널에서 사용자의 수에 따른 본 발명의 실시예에 따른 지연된 채널 상태 정보(CSIT)를 가진 에르고딕 간섭 정렬 및 회귀 간섭 정렬에 의해 달성가능한 DoF를 보여준다.
이때, 회귀 간섭 정렬에 의해 풀(Full) 달성 가능한 DoF는
Figure 112013014939554-pat00207
이다. 3-사용자 간섭 채널을 위한 9/8로부터 시작해서 K가 무한대에 이르는 1에 수렴된다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬에 의해 달성가능한 풀(Full) DoF는 6/5에서 시작해서 2에 수렴된다.
다음, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 각각의 송신기(도 1의 100)는 제1 전송 위상에서 데이터 전송이 이루어지는 제1 전송 모드로 동작한다(S201). 제1 전송 모드에서는 각각의 송신기(도 1의 100)는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00208
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00209
)에서 각각 독립적으로 데이터를 전송한다(S203).
한편, 각각의 수신기(도 1의 200)는 채널 매트릭스가 기 정의된 패턴에 매칭되는지 즉, 전술한 수학식 3, 4를 만족하는지 판단한다(S205).
이때, 각각의 수신기(200)는 풀(Full) 수신 채널 정보(CSIR, Channel Status Information Receiver)를 추정하여 채널 매트릭스가 수학식 3, 4를 만족하는 시간 인덱스들 즉 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00210
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00211
)를 찾을 수 있다.
각각의 수신기(200)는 S205 단계에서 패턴을 만족하는 시간 인덱스들을 각각의 송신기(도 1의 100)에게 전송한다(S207).
그러면, 각각의 송신기(도 1의 100)는 시간 인덱스의 피드백 여부를 판단(S209)한다. 시간 인덱스가 피드백되지 않았다면, 제1 전송 모드를 다시 수행한다.
반면, 시간 인덱스가 피드백되었다면, 전송 위상 2에서 동작하는 제2 전송 모드로 동작한(S211).
이처럼, 제2 전송 모드로 동작하면, 각각의 송신기(100)는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00212
)의 다음 시간 인스턴트에서 수신기들(200)이 간섭 신호를 제거하는데 필요한 보조 데이터를 생성하여 전송한다(S213). 이때, 제2 전송 모드를 완료하면, 제1 전송 모드를 다시 시작한다.
또한, 각각의 수신기(200)는 S213 단계에서 수신한 보조 데이터를 이용하여 간섭을 제거한다(S215). 그리고 복수의 송신기(100)가 S203 단계에서 송신한 송신 신호를 디코딩한다(S217).
여기서, S213 단계에서 전송되는 보조 데이터를 생성하는 과정, S215 단계에서 간섭 신호를 제거하는 과정 및 S217 단계에서 디코딩하는 과정은 도 2에서 설명한 내용과 동일하므로, 설명은 생략한다.
이와 같은 디코딩 절차에 따르면, 도 2에서 설명한 내용과 마찬가지로 각 수신기(200)는
Figure 112013014939554-pat00213
심볼 타임들에 대해 두 개의 메시지들을 디코딩할 수 있다. 그러므로, 풀(Full)
Figure 112013014939554-pat00214
DoF가 달성 가능하다.
마지막으로, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법을 나타낸 흐름도이다. 이때, 도 2와 동일한 설명은 자세한 기재를 생략한다.
도 5를 참조하면, 각각의 송신기(도 1의 100)는 제1 전송 위상에서 데이터 전송이 이루어지는 제1 전송 모드로 동작한다(S301). 제1 전송 모드에서는 각각의 송신기(100)는 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00215
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00216
)에서 각각 독립적으로 데이터 전송(S303)이 이루어진다.
채널 매트릭스가 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00217
) 및 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00218
)에서 수학식 3, 4를 만족하면, 각각의 수신기(200)가 수신하는 각각의 신호는 수학식 9 및 수학식 10과 같다.
각각의 수신기(200)는 도 4에서 설명한 것처럼, 풀 수신 채널 정보(Full CSIR)로 인해 채널 매트릭스가 수학식 3, 4를 만족하는 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00219
)를 알 수 있다. 따라서, 각각의 수신기(200)는 채널 매트릭스가 수학식 3, 4를 만족하는지 판단한다(S305).
이때, 패턴에 매칭되면, 각각의 수신기(200)는 패턴에 매칭되는 시간 인덱스인 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00220
)에서 송신 신호를 수신한 후에 출력 피드백 정보를 생성하여 각각의 송신기(100)에게 전송한다(S307).
이때, 3-사용자 간섭 채널의 경우, 수신기 1(200)이 생성하는 출력 피드백 정보는 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00221
또한, 수신기 2(200)가 생성하는 출력 피드백 정보는 수학식 15와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00222
또한, 수신기 3(200)이 생성하는 출력 피드백 정보는 수학식 16과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00223
이때,
Figure 112013014939554-pat00224
-사용자 간섭 채널의 경우, 수신기
Figure 112013014939554-pat00225
(
Figure 112013014939554-pat00226
)(200)이 생성하는 출력 피드백 정보는 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00227
여기서,
Figure 112013014939554-pat00228
은 수신기
Figure 112013014939554-pat00229
(
Figure 112013014939554-pat00230
)(200)가 제1 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00231
)에서 수신한 신호이고,
Figure 112013014939554-pat00232
는 수신기
Figure 112013014939554-pat00233
(
Figure 112013014939554-pat00234
)(200)가 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00235
)에서 수신한 신호이며,
Figure 112013014939554-pat00236
는 수학식 4에 정의됨.
그러면, 각각의 송신기(도 1의 100)는 이러한 출력 피드백 정보의 피드백 여부를 판단(S309)한다.
이때, 출력 피드백 정보가 수신되지 않았다면, S301 단계를 다시 수행한다.
반면, 출력 피드백 정보가 수신되었다면, 각 송신기(100)는 제2 전송 모드로 동작한다(S311). 이때, 출력 피드백 정보는 채널 상태 정보(CSIT)를 포함하고 있지 않다.
각각의 송신기(100)는 제2 전송 모드가 동작하면, 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00237
)의 다음 시간 인스턴트에서 수신기들(200)이 간섭 신호를 제거하는데 필요한 보조 데이터를 생성하여 전송한다(S313).
여기서, 3-사용자 간섭 채널의 경우, 송신기 1(100)이 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00238
)의 다음 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00239
)에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 18과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00240
또한, 송신기 2(100)가 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00241
)의 다음 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00242
)에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 19와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00243
또한, 송신기 3(100)인 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00244
)의 다음 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00245
)에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 20과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00246
또한,
Figure 112013014939554-pat00247
-사용자 간섭 채널의 경우, 송신기
Figure 112013014939554-pat00248
(100)이 제2 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00249
)의 다음 시간 인스턴트(
Figure 112013014939554-pat00250
)에서 전송하는 보조 데이터는 수학식 21과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00251
이때, 제2 전송 모드를 완료하면, 제1 전송 모드를 다시 시작한다.
한편, 각각의 수신기(200)는 S313 단계에서 수신한 보조 데이터를 이용하여 간섭을 제거한다(S315). 그리고 복수의 송신기(100)가 S303 단계에서 송신한 송신 신호를 디코딩한다(S317).
여기서, 3-사용자 간섭 채널의 경우, 수신기 1(200)은
Figure 112013014939554-pat00252
에서 수신한 신호를 선형 결합하여
Figure 112013014939554-pat00253
,
Figure 112013014939554-pat00254
,
Figure 112013014939554-pat00255
를 획득한다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00256
,
Figure 112013014939554-pat00257
의 값들을 수학식 18의
Figure 112013014939554-pat00258
에 치환시킴으로써,
Figure 112013014939554-pat00259
를 계산할 수 있다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00260
및
Figure 112013014939554-pat00261
을 이용하여
Figure 112013014939554-pat00262
및
Figure 112013014939554-pat00263
를 디코딩할 수 있다.
또한, 수신기 2(200)는
Figure 112013014939554-pat00264
에서 수신한 신호를 선형 결합하여
Figure 112013014939554-pat00265
,
Figure 112013014939554-pat00266
,
Figure 112013014939554-pat00267
를 획득한다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00268
,
Figure 112013014939554-pat00269
의 값들을 수학식 19의
Figure 112013014939554-pat00270
에 치환시킴으로써,
Figure 112013014939554-pat00271
를 계산할 수 있다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00272
및
Figure 112013014939554-pat00273
을 이용하여
Figure 112013014939554-pat00274
및
Figure 112013014939554-pat00275
를 디코딩할 수 있다.
또한, 수신기 3(200)는
Figure 112013014939554-pat00276
에서 수신한 신호를 선형 결합하여
Figure 112013014939554-pat00277
,
Figure 112013014939554-pat00278
,
Figure 112013014939554-pat00279
를 획득한다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00280
및
Figure 112013014939554-pat00281
의 값들을 수학식 20의
Figure 112013014939554-pat00282
에 치환시킴으로써,
Figure 112013014939554-pat00283
를 계산할 수 있다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00284
및
Figure 112013014939554-pat00285
를 이용하여
Figure 112013014939554-pat00286
및
Figure 112013014939554-pat00287
를 디코딩할 수 있다.
따라서, 6개의 메시지들은 5 심볼 타임들에서 디코딩되어 6/5 DoF가 달성될 수 있다.
Figure 112013014939554-pat00288
-사용자 간섭 채널의 경우도 3-사용자 간섭 채널에서와 마찬가지로 선형 결합 및 치환을 통해
Figure 112013014939554-pat00289
,
Figure 112013014939554-pat00290
를 디코딩할 수 있다. 즉,
Figure 112013014939554-pat00291
,
Figure 112013014939554-pat00292
에서 수신된 신호들을 선형 결합하여
Figure 112013014939554-pat00293
를 획득한다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00294
값들을 수학식 21의
Figure 112013014939554-pat00295
Figure 112013014939554-pat00296
Figure 112013014939554-pat00297
에 치환시킴으로써,
Figure 112013014939554-pat00298
Figure 112013014939554-pat00299
Figure 112013014939554-pat00300
를 계산할 수 있다. 그리고
Figure 112013014939554-pat00301
Figure 112013014939554-pat00302
Figure 112013014939554-pat00303
및
Figure 112013014939554-pat00304
를 이용하여
Figure 112013014939554-pat00305
,
Figure 112013014939554-pat00306
를 디코딩할 수 있다.
따라서,
Figure 112013014939554-pat00307
심볼 타임들에서 디코딩되어
Figure 112013014939554-pat00308
DoF를 달성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 채널 상태 정보 없이 지연된 출력 피드백을 가진 본 발명의 실시예에 따른 에르고딕 간섭 정렬 및 종래의 회귀 간섭 정렬 각각에 의한 자유도 합을 설명하기 위한 그래프이다.
도 6을 참조하면, 사용자의 수에 따른 채널 상태 정보(CSIT) 없이 지연된 출력 피드백을 가진 제안된 에르고딕 간섭 정렬 및 회귀 간섭 정렬에 의한 풀(Full) 달성 가능한 DoF를 보여준다.
이때, 회귀 간섭 정렬에 의해 풀(Full) 달성 가능한 DoF는
Figure 112013014939554-pat00309
이다. 즉, 3-사용자 간섭 채널에 대해
Figure 112013014939554-pat00310
에서 시작해서
Figure 112013014939554-pat00311
가 무한대에 이르는 1까지 수렴한다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬에 의한 풀(Full) 달성 가능한 DoF는
Figure 112013014939554-pat00312
에서 시작하여
Figure 112013014939554-pat00313
가 무한대에 이르는 2까지 수렴한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 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.

Claims (15)

  1. 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서,
    상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계,
    상기 복수의 수신기로부터 지연된 채널 상태 정보가 피드백되는 단계,
    상기 지연된 채널 상태 정보를 이용하여 채널 매트릭스가 기 정의된 채널 패턴을 만족하는지 판단하는 단계, 그리고
    상기 채널 매트릭스가 상기 기 정의된 채널 패턴을 만족하면, 제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 지연된 채널 상태 정보를 토대로 상기 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00314
    ) 및 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00315
    )에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는지 판단하는 단계, 그리고
    상기 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00316
    )가 바로 이전의 시간 인스턴트인지를 판단하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  3. 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서,
    상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계,
    상기 복수의 수신기로부터 채널 매트릭스가 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 시간 인덱스 정보를 수신하는 단계, 그리고
    제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 시간 인덱스 정보를 수신하는 단계는,
    상기 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00317
    ) 및 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00318
    )에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00319
    ) 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00320
    )를 포함하는 상기 시간 인덱스 정보를 수신하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 전송 모드로 동작하는 단계는,
    상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00321
    )의 다음 시간 인스턴트에서 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00322
    )에서 송신기가 송신한 신호 벡터 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00323
    )에서 송신기가 송신한 신호 벡터 간의 차이 값을 연산하여 상기 보조 데이터를 생성하는 단계, 그리고
    상기 보조 데이터를 상기 복수의 수신기에게 전송하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보조 데이터는
    Figure 112013014939554-pat00324
    -사용자 간섭 채널의 경우, 하기 수학식을 통해 산출되는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법,
    Figure 112013014939554-pat00325

    여기서,
    Figure 112013014939554-pat00326
    은 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00327
    )에서 송신기
    Figure 112013014939554-pat00328
    (100)가 송신한 신호 벡터이고,
    Figure 112013014939554-pat00329
    는 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00330
    )에서 송신기
    Figure 112013014939554-pat00331
    (100)가 송신한 신호 벡터를 나타내고,
    Figure 112013014939554-pat00332
    임.
  7. 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서,
    상기 복수의 송신기가 제1 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 데이터를 전송하는 제1 전송 모드로 동작하는 단계,
    상기 복수의 수신기로부터 채널 상태 정보가 포함되지 않은 지연된 출력 피드백 정보를 수신하는 단계, 그리고
    제2 전송 위상에서 상기 복수의 수신기에게 간섭 제거에 필요한 보조 데이터를 전송하는 제2 전송 모드로 동작하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지연된 출력 피드백 정보는, 채널 매트릭스가 서로 다른 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00333
    ) 및 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00334
    )에서 기 정의된 채널 패턴을 만족하는 경우, 수신되고,
    상기 제2 전송 모드로 동작하는 단계는,
    상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00335
    )의 다음 시간 인스턴트에서 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00336
    )에서 송신기가 송신한 신호 벡터 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00337
    )에서 송신기가 송신한 신호 벡터 간의 차이 값을 연산하여 상기 보조 데이터를 생성하는 단계, 그리고
    상기 보조 데이터를 상기 복수의 수신기에게 전송하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 데이터는
    Figure 112014030280091-pat00396
    -사용자 간섭 채널에서 하기 수학식을 통해 산출되는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법,
    Figure 112014030280091-pat00397

    여기서,
    Figure 112014030280091-pat00398
    은 수신기
    Figure 112014030280091-pat00399
    (
    Figure 112014030280091-pat00400
    )가 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00401
    )에서 수신한 신호이고,
    Figure 112014030280091-pat00402
    은 수신기
    Figure 112014030280091-pat00403
    (
    Figure 112014030280091-pat00404
    )가 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00405
    )에서 수신한 신호이며,
    Figure 112014030280091-pat00406
    는 송신기
    Figure 112014030280091-pat00407
    가 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00408
    )에서 송신한 신호이며,
    Figure 112014030280091-pat00409
    는 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00410
    )에서 상기 채널 패턴을 만족하는 행렬 변수이고,
    Figure 112014030280091-pat00411
    는 복소 상수(complex valued constant)임.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 지연된 출력 피드백 정보는
    Figure 112013014939554-pat00353
    -사용자 간섭 채널에서 하기 수학식을 통해 산출되는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법,
    Figure 112013014939554-pat00354
  11. 제2항, 제4항 또는 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기 정의된 채널 패턴은,
    상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00412
    )에서 하기 수학식 1을 만족하는 채널 매트릭스(
    Figure 112014030280091-pat00413
    ) 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112014030280091-pat00414
    )에서 하기 수학식 1을 만족하는 채널 매트릭스(
    Figure 112014030280091-pat00415
    )를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법,
    [수학식 1]
    Figure 112014030280091-pat00416
    ,
    Figure 112014030280091-pat00417

    여기서,
    Figure 112014030280091-pat00418
    는 복소 상수(complex valued constant)이고,
    Figure 112014030280091-pat00419
    Figure 112014030280091-pat00420
    ,
    Figure 112014030280091-pat00421
    ,
    Figure 112014030280091-pat00422
    ,
    Figure 112014030280091-pat00423
    Figure 112014030280091-pat00424
    Figure 112014030280091-pat00425
    이고, 제1 시간(
    Figure 112014030280091-pat00426
    )에서 송신된 신호 벡터
    Figure 112014030280091-pat00427
    는 제2 시간(
    Figure 112014030280091-pat00428
    )에서 송신된 신호 벡터
    Figure 112014030280091-pat00429
    와 동일함.
  12. 복수의 송신기 및 복수의 수신기를 포함하는 무선 네트워크에서 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법으로서,
    제1 전송 위상에서 동작하는 제1 전송 모드에서 상기 복수의 송신기가 전송하는 데이터를 상기 복수의 수신기가 수신하는 단계,
    제2 전송 위상에서 동작하는 제2 전송 모드에서 채널 매트릭스가 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00372
    ) 및 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00373
    )에서 기 정의된 패턴을 만족하면, 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00374
    )의 다음 시간 인스턴트에서 상기 복수의 송신기가 전송하는 보조 데이터를 수신하는 단계, 그리고
    상기 보조 데이터를 이용하여 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00375
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00376
    )에서 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에
    상기 복수의 송신기에게 지연된 채널 상태 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 디코딩하는 단계는,
    상기 보조 데이터를 통해 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00377
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00378
    )에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고
    상기 보조 데이터와 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에,
    상기 기 정의된 패턴을 만족하는 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00379
    ) 및 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00380
    )를 포함하는 시간 인덱스 정보를 상기 복수의 송신기에게 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 디코딩하는 단계는,
    상기 보조 데이터를 통해 간섭을 제거하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00381
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00382
    )에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고
    상기 보조 데이터와 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 수신기가 수신하는 단계와 상기 보조 데이터를 수신하는 단계 사이에,
    상기 복수의 송신기에게 채널 상태 정보가 포함되지 않은 지연된 출력 피드백 정보를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 디코딩하는 단계는,
    상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00383
    )의 다음 시간 인스턴트들에서 수신된 신호를 선형 결합하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00384
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00385
    )에서 송신된 신호의 차이값들을 계산하는 단계,
    상기 송신된 신호의 차이값들과 상기 보조 데이터를 이용하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00386
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00387
    )에서 송신된 신호의 합을 계산하는 단계, 그리고
    상기 송신된 신호의 차이값들 및 상기 송신된 신호의 합을 이용하여 상기 제1 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00388
    )에서 송신된 신호 및 상기 제2 시간 인스턴트(
    Figure 112013014939554-pat00389
    )에서 송신된 신호 각각을 디코딩하는 단계
    를 포함하는 지연된 피드백을 가진 에르고딕 간섭 정렬 방법.
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