KR101626059B1 - 프리코딩 및 빔포밍을 이용한 양방향 중계 시스템 및 방법 - Google Patents

프리코딩 및 빔포밍을 이용한 양방향 중계 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들이 페어를 형성하고, 복수의 페어들을 포함하는 중계 시스템에서, 중계 시스템의 안테나 개수보다 복수의 단말들의 계수가 많은 경우, 복수의 단말들 각각에 존재하는 간섭들을 제거 또는 정렬하는 가중치 벡터들 및 프리코딩 벡터들을 생성하는 중계 시스템 및 방법이 개시된다.

Description

프리코딩 및 빔포밍을 이용한 양방향 중계 시스템 및 방법{BIDIRECTIONAL RELAY SYSTEM AND METHOD USING PRECODING AND BEAMFORMING}
아래의 실시예들을 양방향 릴레이 시스템에 관한 것으로, 특히, 다중 사용자 다중 안테나(MU-MIMO) 환경에서 프리코딩 및 빔포밍을 이용하여 단말들 간의 데이터 전송을 중계하는 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 셀룰러 네트워크의 성능(throughput)과 커버리지(coverage)를 증대하기 위한 대안으로 중계(relay) 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 중계 시스템에서, 복수의 단말들 중 어느 하나가 릴레이(relay)가 되고, 릴레이는 복수의 단말들로 데이터를 전송할 수 있다. 이렇듯, 렐레이는 복수의 단말들 간의 데이터 흐름을 중계하는 허브(Hub) 역할을 한다. 일례로, 릴레이는 기존의 기지국과 같은 역할을 수행하는 이동 단말이다.
특히, 양방향 중계(Bidirectional Relaying)는 스펙트럼 효율성을 높이는 방식으로,두 트래픽(traffic) 흐름을 한번에 전송하는 방식이다. 다시 말해, 두 개의 단말들이 서로 페어(pair)를 이루는 경우, 양방향 중계 시스템, 즉, 릴레이는, 페어를 이루는 두 단말들 각각의 데이터를 동시에 두 단말들로 전송할 수 있다. 이때, 양방향 중계 시스템에 다중 사용자-다중 안테나(Multi-User MINO) 시스템을 함께 이용하는 경우, 스펙트럼 효율을 더 높일 수 있다.
그러나, 중계 시스템의 안테나 개수보다 데이터를 중계(relay)해야 할 단말들의 수가 더 많은 경우, 데이터 간의 간섭(interference)이 발생하게 된다.
따라서, 중계 시스템의 안테나 개수보다 데이터를 중계(relay)해야 할 단말들의 수가 많더라도 간섭을 제거 또는 감소시킬 수 있는 방안이 필요하다.
본 양방향 중계 방법은, 복수의 단말 페어(pair)들 -복수의 단말들 중 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들이 페어를 이룸- 간의 데이터를 중계(relay)하는 중계 방법에 있어서, 상기 페어를 이루는 단말 1 및 단말 2 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득하는 단계, 상기 획득된 공통 채널 공간을 단말 1의 채널 공간 및 단말 2의 채널 공간에서 스팬(span)하기 위한 가중치 1 및 가중치 2를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 가중치 1 및 2를 이용하여 상기 단말 1 및 단말 2의 실효 채널들을 상기 공통 채널 공간에 정렬하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 실효 채널들이 상기 공통 채널 공간에 정렬됨에 따라 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, DaF(Decode and Forward) 또는 AaF(Amplify and Forward) 중계(Relay) 방식으로 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리코딩하는 단계는, 상기 획득한 단말 1 및 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩할 수 있다.
또한, 상기 프리코딩하는 단계는, 제로포싱 빔포밍(Zero forcing Beam-Forming) 또는 RI(Regularized Channel Inversion) 프리코딩 기법을 이용하여 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 프리코딩할 수 있다.
또한, 상기 가중치 1 및 2를 계산하는, 상기 단말 1의 채널을 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)하여 상기 가중치 1을 계산하는 단계, 및 상기 단말 2의 채널을 특이값 분해하여 상기 가중치 2를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 1의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio)을 증가시키기 위한 복소 벡터 1을 결정하는 단계, 및 상기 단말 2의 SINR을 증가시키기 위한 복소 벡터 2를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 결정된 복소 벡터 1을 이용하여 상기 가중치 1을 재계산하는 단계, 및 상기 결정된 복소 벡터 2를 이용하여 상기 가중치 2를 재계산 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 양방향 중계 시스템은, 복수의 단말 페어(pair)들 -복수의 단말들 중 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들이 페어를 이룸- 간의 데이터를 중계(relay)하는 중계 시스템에 있어서, 상기 페어를 이루는 단말 1 및 단말 2 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득하는 공통 채널 획득부, 상기 획득된 공통 채널 공간을 단말 1의 채널 공간 및 단말 2의 채널 공간에서 스팬(span)하기 위한 가중치 1 및 가중치 2를 계산하는 가중치 계산부, 상기 계산된 가중치 1 및 2를 이용하여 상기 단말 1 및 단말 2의 실효 채널들을 상기 공통 채널 공간에 정렬하는 채널 정렬부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 실효 채널들이 상기 공통 채널 공간에 정렬됨에 따라 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 프리코더를 더 포함할 수 있다.
또한, DaF(Decode and Forward) 또는 AaF(Amplify and Forward) 중계(Relay) 방식으로 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 획득하는 데이터 획득부를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 프리코더는, 상기 획득한 단말 1 및 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩할 수 있다.
또한, 상기 프리코더는, 제로포싱 빔포밍(Zero forcing Beam-Forming) 또는 RI(Regularized Channel Inversion) 프리코딩 기법을 이용하여 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 프리코딩할 수 있다.
또한, 상기 가중치 계산부는, 상기 단말 1의 채널을 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)하여 상기 가중치 1을 계산하고, 상기 단말 2의 채널을 특이값 분해하여 상기 가중치 2를 계산할 수 있다.
또한, 상기 단말 1의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio)을 증가시키기 위한 복소 벡터 1을 결정하고, 상기 단말 2의 SINR을 증가시키기 위한 복소 벡터 2를 결정하는 복소 벡터 결정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가중치 계산부는, 상기 결정된 복소 벡터 1을 이용하여 상기 가중치 1을 재계산하고, 상기 결정된 복소 벡터 2를 이용하여 상기 가중치 2를 재계산할 수 있다.
페어(pair)를 이루는 단말들 각각의 채널 공간에서 공통 채널 공간으로 스팬(span)하는 가중치들을 각각 계산하고, 계산된 가중치를 이용하여 상기 단말들의 채널을 공통 채널 공간에 정렬할 수 있다.
또한, 페어를 이루는 단말들의 실효 채널을 공통 채널 공간에 정렬함에 따라, 페어를 이루는 단말들 각각의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩할 수 있다.
또한, 중계 시스템의 안테나 개수보다 데이터를 중계할 단말들의 개수가 많더라도 간섭을 제거하거나 또는 감소시켜 데이터를 상기 단말들로 전송할 수 있다.
또한, 페어를 이루는 단말들 각각의 SINR을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터를 이용하여 상기 단말들 각각의 최적 가중치를 계산할 수 있다.
도 1은 두 개의 단말들이 서로 페어(pair)를 이루는 복수의 단말 페어들 간의 데이터 흐름을 중계하는 중계 시스템을 도시한 도면이다.도 2는 양방향 중계 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 양방향 중계 시스템에서 복수의 단말들 간의 데이터 교환을 중계하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 두 개의 단말들이 서로 페어(pair)를 이루는 복수의 단말 페어들 간의 데이터 흐름을 중계하는 중계 시스템을 도시한 도면이다.
도 1에서, 1부터 M까지의 단말들과 M+1부터 2M까지의 단말들은 각각 페어(pair)를 이루고 있다. 일례로, 단말 1(S1: 110)과 단말 M+1(SM +1: 120)은 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들로, 서로 페어를 형성할 수 있다. 마찬가지로, 단말 2(S2: 130)와 단말 M+2(S M+2: 140)은 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들로, 서로 페어를 형성할 수 있다. 동일한 방법으로, 단말 3(S3: 150)부터 단말 M(SM: 170)들 각각과 단말 M+3(SM +3: 160)부터 단말 2M(S2M: 180)들 각각은 서로 페어를 형성할 수 있다. 도 1에 따르면, 중계 시스템(100)은 M개의 페어(pair)를 형성한 2M 개의 단말들 간의 데이터 흐름을 중계할 수 있다.
이때, 중계 시스템(100)은 M개의 안테나를 가지고 있으며, 2M개의 단말들은 각각 N개의 안테나를 가지고 있는 경우, 중계 시스템에서 m번째 단말로의 다운 링크 채널 행렬 Hm은 N×M의 차원으로 표현될 수 있다. 여기서, 중계 시스템(100)은 양방향 중계 시스템이다. 그러면, M개의 안테나를 가진 중계 시스템(100)은 2M개의 데이터를 2M개의 단말들로 동시에 전송할 수 있다.
이하에서는, 중계 시스템(100)에서 간섭을 제거 또는 감소하여 2M개의 데이터를 단말들로 동시에 전송하는 과정에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 이때, 중계 시스템(100)은 제1 페이즈(Phase)에서 2M개의 단말들로부터 동시에 업 링크 데이터(up-link data)를 수신할 수 있다. 그리고, 중계 시스템(100)은 제2 페이즈(Phase)에서 2M개의 단말들로 동시에 다운 링크 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 제1 및 제2 페이즈는 동일한 시간 간격으로 구분된 전송 모드이다. 이하에서는, m번째 단말과 m+M번째 단말이 서로 교환할 데이터를 가지고 있음을 가정하기로 한다. 다시 말해, M개의 페어를 이루는 단말들이 서로 데이터를 교환하는 경우를 가정하기로 한다. 이때, 중계 시스템은 DaF(Decode and Forward) 릴레이 방식 또는 AaF(Amplify and Forward) 릴레이 방식으로 M개의 페어를 이루는 단말들이 서로 데이터를 교환하도록 중계할 수 있다.
먼저, DaF 릴레이 방식을 이용하여 M개의 페어를 이루는 단말들이 서로 데이터를 교환하도록 중계하는 양방향 중계 시스템에 대해 설명하기로 한다. 이때, 양방향 중계 시스템은 업 링크 데이터를 모두 복호(decoding)한 상태임을 가정하기로 한다.
1. DaF 릴레이(Decode and Forward Relay)
DaF(Decode and Forward) 릴레이는 제1 페이즈(Phase)에서 복수의 단말들로부터 수신된 업링크 데이터를 디코딩(Decoding)하고, 디코딩에 성공하면, 제2 페이즈(Phase)에서 복수의 단말들로 다운링크 데이터를 전송하는 중계 시스템이다. 이하에서는, 중계 시스템이 DaF 릴레이이고, M개의 페어(Pair)를 이루는 2M개의 단말들의 데이터 흐름을 중계하는 경우, 중계 시스템은 채널 추정 알고리즘을 이용하여 2M개의 단말들의 채널 행렬을 알고 있다고 가정한다. 여기서, 채널 추정에 이용되는 알고리즘의 일 예로는 Maximum Likelyhood Channel Estimation을 들 수 있으며, 채널 추정 알고리즘은 이미 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 데이터 획득부(205)는 DaF 릴레이 방식에 따라 2M개의 단말들로부터 전송된 데이터들을 획득할 수 있다. 그러면, 릴레이 신호 생성부(210)는 제1 페이즈에서 업 링크 데이터의 디코딩에 성공한 경우, 제2 페이즈에서 M개의 페어를 이루는 단말들이 서로 데이터를 교환할 수 있도록 다운 링크 데이터를 2M개의 단말들로 전송할 수 있다.
일례로, m번째 단말과 m+M번째 단말이 페어를 이루는 경우, 릴레이 신호 생성부(310)는 m번째 단말의 데이터
Figure 112010057373606-pat00001
와 m+M번째 단말의 데이터
Figure 112010057373606-pat00002
을 더하여 아래의 수학식 1과 같이 릴레이 신호
Figure 112010057373606-pat00003
를 생성할 수 있다. 여기서, m번째 단말과 m+M번째 단말은 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말로서, 페어(pair) 관계이다.
Figure 112010057373606-pat00004
여기서, m은 1,2, ..., M을 포함하는 임의의 상수로서, 페어의 개수를 의미한다. 일례로, m=4인 경우, 4개의 페어를 의미하고, 총 단말의 개수는 8개가 될 수 있다. 다시 말해, 8개의 단말들 중 서로 데이터를 교환하고자 하는 2개의 단말씩 서로 페어를 형성하여 4개의 페어가 존재할 수 있다.
이때, 중계 시스템(200)에 M개의 안테나를 구비한 경우, 프리코더(260)는 제2 페이즈에서 M×1차원의 프리코딩 벡터
Figure 112010057373606-pat00005
와 릴레이 신호를 곱함으로써 프리코딩된 데이터를 2M개의 단말들로 전송할 수 있다. 그러면, M개의 페어들로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 프리코더(260)는 아래의 수학식 2와 같이, 프리코딩된 데이터를 M개의 안테나를 통해 2M개의 단말들로 전송할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00006
수학식 2에서, m은 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들 간에 형성된 페어의 개수,
Figure 112010057373606-pat00007
은 릴레이 신호,
Figure 112010057373606-pat00008
은 프리코딩 벡터이다.
수학식 2에 따르면, 프리코더(260)는 M개의 릴레이 신호
Figure 112010057373606-pat00009
와 M개의 프리코딩 벡터
Figure 112010057373606-pat00010
를 각각 곱할 수 있다. 그러면, M개의 곱
Figure 112010057373606-pat00011
이 생성될 수 있다. 그리고, 프리코더(260)는 M개의 릴레이 신호와 프리코딩 벡터의 곱을 더함으로써
Figure 112010057373606-pat00012
, 다운 링크로 전송하고자 하는 프리코딩된 데이터를 생성할 수 있다. 그러면, 프리코더(260)는 프리코딩된 데이터를 M개의 안테나를 통해 2M개의 단말들로 전송할 수 있다. 이때, 2M개의 단말들이 각각 N개의 안테나를 가지고 있는 경우, 프리코더(260)는 M×N 채널을 통해 수학식 2에 따라 프리코딩된 데이터를 2M개의 단말들로 전송할 수 있다. 그러면, 2M개의 단말들은 N개의 안테나를 통해 프리코더(260)로부터 전송된 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 2M개의 단말들은 빔포밍 벡터
Figure 112010057373606-pat00013
와 수신된 신호를 결합하여 원하는 신호를 복원할 수 있다. 여기서, 빔포밍 벡터
Figure 112010057373606-pat00014
는 N×1의 차원을 가질 수 있다.
일례로, m번째 단말에서 수신 신호
Figure 112010057373606-pat00015
와 빔포밍 벡터
Figure 112010057373606-pat00016
가 결합된 신호는 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00017
수학식 3에서,
Figure 112010057373606-pat00018
은 m번째 단말에서의 잡음 벡터, Pr은 중계 시스템에서 사용하는 전력에 대한 단말에서의 수신 전력, Hm은 중계 시스템과 m번째 단말 간의 채널 행렬을 의미한다. 이때, m번째 단말은 수학식 3에서 복원하고자 하는 릴레이 신호
Figure 112010057373606-pat00019
와 잡음 신호
Figure 112010057373606-pat00020
를 제외한 간섭 신호들을 제거함으로써 원하는 데이터를 복원할 수 있다.
이하에서는, M개의 안테나를 가진 중계 시스템에서 전송한 데이터들을 2M개의 단말에서 수신하는 경우, 간섭이 제거되어 페어를 이루는 단말들 간에 교환하고자 하는 데이터를 복원할 수 있도록 프리코딩 행렬
Figure 112010057373606-pat00021
을 생성하는 과정에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 양방향 중계 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 따르면, 양방향 중계 시스템(200)은 데이터 획득부(205) 릴레이 신호 생성부(210), 공통 채널 공간 획득부(220), 공통 채널 공간 획득부(220), 가중치 계산부(230), 채널 정렬부(240), 복소 벡터 결정부(250), 및 프리코더(260)를 포함할 수 있다.
도 2에서, 릴레이 신호 생성부(210)의 동작은 이미 앞에서 설명하였으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
공통 채널 공간 획득부(220)는 페어를 이루는 단말들 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득할 수 있다. 일례로, 공통 채널 공간 획득부(220)는 단말 1의 실효 채널과 단말 2의 실효 채널의 일부 겹쳐지는 공간을 찾을 수 있다. 이를 위해, 가중치 계산부(230)는 아래의 수학식 4와 같이, 페어를 이루는 단말들 각각의 실효 채널이 동일해지는 가중치들을 계산할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00022
수학식 4에서,
Figure 112010057373606-pat00023
은 m번째 단말의 채널 행렬,
Figure 112010057373606-pat00024
은 m번째 단말의 실효 채널(effective channel),
Figure 112010057373606-pat00025
은 m+M번째 단말의 채널 행렬,
Figure 112010057373606-pat00026
은 m+M번째 단말의 실효 채널,
Figure 112010057373606-pat00027
은 복소수 스케일러이다.
수학식 4에 따르면, 가중치 계산부(230)는 m번째 단말의 실효 채널과 스케일링된 m+M번째 단말의 실효 채널이 동일해지는 가중치 벡터들
Figure 112010057373606-pat00028
,
Figure 112010057373606-pat00029
을 계산할 수 있다. 다시 말해, 가중치 계산부(230)는 공통 채널 공간을 m번째 단말의 채널 공간과 m+M번째 채널 공간 각각에서 스팬(span)하는 가중치 벡터들을 계산할 수 있다. 그러면, 채널 정렬부(240)는 계산된 가중치 벡터들을 이용하여 페어를 이루는 단말들의 채널을 수학식 4와 같이, 공통 채널 공간에 정렬할 수 있다. 이에 따라, 수학식 4에 따라 공통 채널 공간에 정렬된 m번째 단말과 m+M번째 단말의 데이터들은 동일한 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩할 수 있다.
이때, 가중치 계산부(230)는 페어를 이루는 단말들 각각의 채널 행렬을 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)하여 페어를 이루는 두 단말의 가중치 벡터를 각각 계산할 수 있다. 일례로, 가중치 계산부(230)는 아래의 표 1에 도시된 알고리즘에 따라 가중치 벡터들을 계산할 수 있다.
Step 1. 1. m=1
2. 2. Using SVD, get
Figure 112010057373606-pat00030
and
Figure 112010057373606-pat00031

3. Again, use SVD and get
Figure 112010057373606-pat00032

4. Considering the indices of singular values with unit magnitude,
find the set S in
Figure 112010057373606-pat00033
, and form P m ,s and Q m ,s
5. Using 수학식 5, generate W m ,s and W m +M,S
Step 2. If m<M, m=m+1 and go to step 1.
Otherwise, stop.
표 1에 따르면, 가중치 계산부(230)는 m번째 단말의 채널 행렬
Figure 112010057373606-pat00034
과 m+M번째 단말의 채널 행렬
Figure 112010057373606-pat00035
을 각각 특이값 분해할 수 있다. 그리고, 가중치 계산부(230)는 특이값 분해를 통해 생성된 유니터리 행렬(Unitary Matrix)들
Figure 112010057373606-pat00036
,
Figure 112010057373606-pat00037
로 구성된 행렬을 다시 특이값 분해할 수 있다. 그리고, 가중치 계산부(230)는 첫 번째 특이값 분해를 통해 생성된 행렬들과 두 번째 특이값 분해를 통해 생성된 행렬들을 이용하여 m번째 단말의 기저 벡터(basis vector)와 m+M번째 단말의 기저 벡터를 계산할 수 있다. 일례로, 가중치 계산부(230)는 아래의 수학식 5를 이용하여 m 및 m+M 번째 단말의 기저 벡터를 계산할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00038
수학식 5에서,
Figure 112010057373606-pat00039
와
Figure 112010057373606-pat00040
는 특이값 분해를 통해 생성된
Figure 112010057373606-pat00041
와
Figure 112010057373606-pat00042
의 i번째 컬럼(column)들이고,
Figure 112010057373606-pat00043
는
Figure 112010057373606-pat00044
을 구성하는 특이값들(singular value)들 중 단위 매그니튜드(magumitude)를 갖는 특이값들에 해당하는 특이 벡터(singular vector)들로 구성된 행렬이고, 와
Figure 112010057373606-pat00045
는
Figure 112010057373606-pat00046
을 구성하는 특이값들(singular value)들 중 단위 매그니튜드(magumitude)를 갖는 특이값들에 해당하는 특이 벡터(singular vector)들로 구성된 행렬이다.
이처럼, 가중치 계산부(230)는 위의 표 1에 따라, M개의 페어를 형성하는 2M개의 단말들의 기저 벡터들 W m ,s, W m +M,S을 계산할 수 있다. 이에 따라, 공통 채널 공간은 기저 벡터들 W m ,s, W m +M,S을 각각 이용하여 단말 m의 채널 공간
Figure 112010057373606-pat00047
및 단말 m+M의 채널 공간
Figure 112010057373606-pat00048
에서 각각 스팬(span)할 수 있게 된다. 여기서, 공통 채널 공간은,
Figure 112010057373606-pat00049
및
Figure 112010057373606-pat00050
간에 공통되는 공간을 의미한다. 이때, 공통 채널 공간의 차원(dimension)은 2N-M이 되고, 기저 벡터들 W m ,s, W m +M,S의 차원은 N×(N-M)이 될 수 있다.
그리고, 가중치 계산부(230)는 기저 벡터들을 각각 정규화(normalize)하여 m번째 단말 및 m+M번째 단말의 가중치 벡터를 계산할 수 있다. 이때, 가중치 계산부(230)는 아래의 수학식 6을 이용하여 기저 벡터들을 정규화할 수 있다. 그러면, 채널 정렬부(240)는
Figure 112010057373606-pat00051
과
Figure 112010057373606-pat00052
을 각각 이용하여 m번째 단말 및 m+M번째 단말의 채널을 공통 채널 공간에 정렬할 수 있다. 다시 말해, 수학식 3과 같이, 채널 정렬부(240)는
Figure 112010057373606-pat00053
과
Figure 112010057373606-pat00054
을 이용하여 m번째 단말의 채널과 스케일링된 m+M번째 단말의 채널이 동일해지도록 정렬할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00055
수학식 6에서, a는 (2N-M)×1 차원의 복소 벡터이고,
Figure 112010057373606-pat00056
과
Figure 112010057373606-pat00057
는 단위 매그니튜드(unit magnitude)를 갖도록 스케일(scale)될 수 있다. 여기서, 복소 벡터 a는 모든 엘리먼트(element)들이 동일한 단위 벡터가 될 수 있다.
그러면, M개의 페어에 대한 실효 채널 행렬은 아래의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00058
수학식 7에서,
Figure 112010057373606-pat00059
는 1부터 M까지의 단말들을 포함하는 그룹의 채널 행렬이고,
Figure 112010057373606-pat00060
는 M+1부터 2M까지의 단말들을 포함하는 그룹의 채널 행렬이다. 여기서, S는 대각 행렬로, 수학식 3의 복소 스케일러 S와 동일하다. 수학식 7에 따르면, S를 제외하면, 1부터 M까지의 단말들을 포함하는 그룹의 채널들과 M+1부터 2M까지의 단말들을 포함하는 그룹의 채널 행렬이 동일한 구조를 갖도록 정렬(Channel alignment)된다.
이에 따라, 프리코더(260)는 페어 관계를 갖는 단말들의 데이터들은 동일한 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩할 수 있다. 다시 말해, 프리코더(260)는 M개의 페어를 갖는 2M개의 단말들의 데이터들을 M개의 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩할 수 있다. 여기서, 데이터들은 위의 수학식 1 및 2에서 설명한 릴레이 신호이다. 이에 따라, 2M개의 단말들은 간섭이 제거 또는 감소된 데이터를 각각 수신할 수 있다.
이때, 프리코더(260)는 제로포싱 빔포밍(Zero Forcing Beam Forming) 또는 RI(Regularized Channel Inversion) 등의 프리코딩 기법을 이용하여 M개의 프리코딩 벡터들로 구성된 프리코딩 행렬 V d를 생성할 수 있다. 일례로, 제로포싱 빔포밍을 이용하는 경우, 프리코더(270)에서 생성된 프리코딩 행렬 V d은 아래의 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00061
수학식 8에서,
Figure 112010057373606-pat00062
는 프리코딩 행렬 V d를 정규화(normalize)하는 계수이다.
다른 예로, RI를 이용하여 생성된 프리코딩 행렬 V d은 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다. 여기서, 프리코딩 행렬 V d는 M개의 프리코딩 벡터들로 구성될 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00063
한편, 수학식 6에서는 단위 벡터인 복소 벡터 a를 이용하여 가중치 벡터를 계산하는 것에 대해 설명하였으나, 복소 벡터 결정부(250)는 단말의 SINR(Signal-to-interfernece-pluse-Noise-Ratio)을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터 a를 결정할 수도 있다.
일례로, 복소 벡터 결정부(250)는 아래의 수학식 10을 이용하여 m번째 단말 및 m+M번째 단말 각각의 수신 SINR을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터
Figure 112010057373606-pat00064
및
Figure 112010057373606-pat00065
을 계산할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00066
수학식 10에서,
Figure 112010057373606-pat00067
는 프리코딩 행렬 V d에서 m번째 단말의 프리코딩 벡터를 포함하는 컬럼(column)이 제거된 M×(M-1) 행렬이다.
수학식 1에 따르면, m번째 단말의 SINR 및 m+M번째 단말의 SINR의 수식은 모두
Figure 112010057373606-pat00068
의 형태를 가진다. 이러한 수식의 형태를 갖는 a를 계산하는 방법은 이미 잘 알려진 generalized eigen value-vector 방법을 이용하여 계산될 수 있다. 이때, 최적의 a는 행렬 B -1 A의 고유벡터로, 최대의 고육값을 갖는 벡터이다. 여기서, 최적의 a는 단말의 SINR을 최대화하는 복소 벡터이다. 이에 따라, m번째 단말의 SINR을 최대화하는 최적의a를
Figure 112010057373606-pat00069
으로 표기하고, m+M번째 단말의 SINR을 최대화하는 최적을 a를
Figure 112010057373606-pat00070
으로 표기하는 경우, 복소 벡터 결정부(250)는
Figure 112010057373606-pat00071
과
Figure 112010057373606-pat00072
을 더하여 새로운 복소 벡터
Figure 112010057373606-pat00073
를 생성할 수 있다.
그러면, 가중치 계산부(230)는 새로운 복소 벡터
Figure 112010057373606-pat00074
와 위의 수학식 6을 이용하여 가중치 벡터들을 재계산할 수 있다. 그리고, 프리코더(260)는 가중치 벡터들을 이용하여 수학식 3과 같이 실효 채널이 정렬된 페어를 이루는 단말들의 데이터를 수학식 8 또는 9를 이용하여 프리코딩할 수 있다. 그러면, 복소 벡터 결정부(250)는 다시 새로운 복소 벡터를 결정할 수 있다. 이처럼, 가중치 계산부(230), 프리코더(260), 및 복소 벡터 결정부(250)는 수학식 7, 수학식 8 및 수학식 10 또는 수학식 7, 수학식 9 및 수학식 10의 계산 과정을 반복하여 최적의 가중치 벡터들을 계산하고, 최적의 프리코딩 벡터들을 생성할 수 있다. 다시 말해, 단말의 SINR을 개선하는 프리코딩 행렬 및 가중치 행렬 페어(pair)를 생성할 수 있다. 여기서, 프리코딩 행렬 및 가중치 행렬은 각각 M개의 프리코딩 벡터들 및 M개의 가중치 벡터들로 구성될 수 있다.
지금까지, 중계 시스템(200)이DaF 릴레이인 경우에 대해 설명하였다. 이외에, 중계 시스템(200)은 AaF 릴레이가 될 수도 있다.
2. AaF 릴레이(Amplify and Forward Relay)
먼저, 데이터 획득부(205)는 AaF 릴레이 방식에 따라 2M개의 단말들로부터 전송된 데이터들을 획득할 수 있다. 그러면, 릴레이 신호 생성부(210)는 획득한 데이터들 중 M개의 페어를 이루는 단말들의 데이터들을 더하여 M개의 릴레이 신호를 생성할 수 있다. 여기서, AaF 릴레이는 제1 페이즈(Phase)에서 복수의 단말들로부터 수신된 업링크 데이터를 디코딩하지 않고 스캐일링(scaling)한 뒤, 제2 페이즈에서 다운 링크 데이터를 전송할 수 있다. 이에 따라, M개의 페어를 이루는 2M개의 단말들은 서로 데이터를 교환할 수 있다.
이때, 복수의 단말들 각각이 제1 페이즈에서 데이터를 전송하기 위해 사용하는 가중치 벡터와 제2 페이즈에서 중계 시스템으로부터 전송된 데이터를 수신하기 위해 사용하는 가중치 벡터는 동일한 것임을 가정한다.
그러면, m번째 단말이 가중치 벡터
Figure 112010057373606-pat00075
를 사용하여 수신한 신호는 아래의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00076
수학식 10에서, yr은 제1 페이즈에서 수신한 신호, Va는 중계 시스템에서 계산된프리코딩 행렬을 이용하여 간섭이 제거 또는 감소되어 수신된 신호를 스캐일링하는 행렬이다. 이때, yr과 Va는
Figure 112010057373606-pat00077
의 관계를 만족한다. 그러면, 프리코더(260)는 DaF 릴레이 방식을 이용한 경우와 마찬가지로, 제로포싱 빔포밍(ZFBF) 또는 RI 프리코딩 기법 등을 이용하여 AaF 릴레이 방식을 위한 프리코딩 벡터들을 계산할 수 있다. 그리고, 프리코더(260)는 계산된 프리코딩 벡터들로 구성된 프리코딩 행렬을 생성할 수 있다.
일례로, 제로포싱 빔포밍을 이용하는 경우, 프리코더(260)는 아래의 수학식 12를 이용하여 프리코딩 행렬 Va을 생성할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00078
다른 예로, RI 프리코딩 기법을 이용하는 경우, 프리코더(260)는 아래의 수학식 13을 이용하여 프리코딩 행렬 Va을 생성할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00079
이때, 복소 벡터 결정부(250)는 DaF 릴레이 방식과 마찬가지로, SINR을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터 a를 alternation 방식에 따라 결정할 수 있다. 일례로, 복소 벡터 결정부(250)는 아래의 수학식 14를 이용하여 m번째 단말 및 m+M번째 단말의 SINR을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터들을 각각 결정할 수 있다.
Figure 112010057373606-pat00080
그러면, DaF 릴레이 방식과 마찬가지로, 가중치 계산부(230), 프리코더(260), 및 복소 벡터 결정부(250)는 수학식 7, 수학식 12 및 수학식 14 또는 수학식 7, 수학식 13 및 수학식 14의 계산 과정을 반복하여 최적의 가중치 벡터들을 계산하고, 최적의 프리코딩 벡터들을 생성할 수 있다. 다시 말해, AaF 릴레이 방식을 이용하는 경우, 단말의 SINR을 개선하는 프리코딩 행렬 및 가중치 행렬 페어(pair)를 생성할 수 있다. 여기서, 프리코딩 행렬 및 가중치 행렬은 각각 M개의 프리코딩 벡터들 및 M개의 가중치 벡터들로 구성될 수 있다.
이때, 2M개의 단말들은 수신된 신호에서 자신의 신호를 감산하여 교환하고자 하는 신호를 획득할 수 있다. 여기서, 수신된 신호는 프리코더에서 계산된 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩된 릴레이 신호를 의미한다. 일례로, m번째 단말은 자신의 데이터
Figure 112010057373606-pat00081
를 이미 알고 있으므로, 프리코딩된 릴레이 신호를 가중치 행렬을 이용하여 복원하고, 복원된 릴레이 신호에서 자신의 데이터
Figure 112010057373606-pat00082
을 감산함으로써 교환하고자 하는 m+M번째 단말의 신호
Figure 112010057373606-pat00083
를 획득할 수 있다.
도 3은 양방향 중계 시스템에서 복수의 단말들 간의 데이터 교환을 중계하는 과정을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
S310 단계에서, 데이터 획득부(205)는 DaF 또는 AaF 릴레이 방식에 따라 2M개의 단말들로부터 전송된 데이터들을 획득할 수 있다. 이때, 중계 시스템(200)은 2M개의 단말들의 채널 행렬을 이미 알고 있음을 가정한다.
이어, S320 단계에서, 공통 채널 공간 획득부(210)는 페어를 이루는 단말들 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득할 수 있다. 일례로, 공통 채널 공간 획득부(210)는 m번째 단말의 채널 공간과 m+M번째 단말의 채널 공간의 일부가 겹쳐지는 공통 채널 공간을 획득할 수 있다.
그리고, S330 단계에서, 가중치 계산부(230)는 공통 채널 공간을 페어를 이루는 단말들의 채널 각각에서 스팬(span)하는 가중치들을 각각 계산할 수 있다.
일례로, 가중치 계산부(230)는 위의 표 1 및 수학식 5를 이용하여 공통 채널 공간(common channel space)이 m번째 단말의 채널 공간 및 m+M번째 단말의 채널 공간에서 각각 스팬하는 가중치 벡터들
Figure 112010057373606-pat00084
,
Figure 112010057373606-pat00085
을 계산할 수 있다.
그러면, S340 단계에서, 채널 정렬부(240)는 계산된 가중치 벡터들을 이용하여 페어를 이루는 두 개의 단말들의 실효 채널을 공통 채널 공간 상에 정렬할 수 있다. 일례로, 수학식 3과 같이, 채널 정렬부(240)는 m번째 단말의 실효 채널과 스케일링한 m+M번째 단말의 실효 채널을 동일하게 만들 수 있다.
이어, S350 단계에서, 프리코더(260)는 계산된 가중치 벡터들을 이용하여 생성된 실효 채널들을 이용하여 프리코딩 벡터들을 계산할 수 있다. 일례로, 프리코더(260)는 ZFBF 또는 RI 프리코딩 기법을 이용하여 M개의 페어를 이루는 2M개의 단말들의 데이터들을 프리코딩하기 위한 M개의 프리코딩 벡터들을 계산할 수 있다. 그리고, 프리코더(260)는 M개의 프리코딩 벡터들로 구성된 프리코딩 행렬을 생성할 수 있다. 그러면, 프리코더(260)는 페어 관계에 있는 두 단말들의 데이터들, 즉, 릴레이 신호는 동일한 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩할 수 있다.
이때, S360 단계에서, 복소 벡터 결정부(270)는 페어를 이루는 단말들 각각의 SINR을 증가 또는 최대화하는 복소 벡터들을 각각 결정할 수 있다. 일례로, DaF 릴레이인 경우, 복소 벡터 결정부(270)는 위의 수학식 10을 이용하여 m번째 및 m+M 단말 각각의 SINR을 최대화하는 복소 벡터들을 결정할 수 있다. 그리고, 복소 벡터 결정부(270)는 결정된 복소 벡터들을 합하여 새로운 복소 벡터
Figure 112010057373606-pat00086
를 생성할 수 있다.
그러면, S370 단계에서, 가중치 계산부(230)는 생성된 새로운 복소 벡터를 이용하여 페어를 이루는 단말들의 가중치 벡터들을 재계산할 수 있다. 그리고, 프리코더(260)는 계산된 최적의 가중치 벡터들에 대응하는 프리코딩 벡터들을 재계산할 수 있다. 이처럼, S360 및 S370 단계를 반복하여, 가중치 계산부(230)는 m번째 단말의 채널 공간과 m+M번째 단말의 채널 공간에서 스팬하는 가중치 벡터들 중에서 m 및 m+M번째 단말들의 SINR을 증가 또는 최대화하는 최적의 가중치 벡터들을 계산할 수 있다. 이에 따라, 프리코더(260) 역시 최적의 프리코딩 벡터들을 계산할 수 있다.
그리고, S380 단계에서, 프리코더(260)는 계산된 프리코딩 벡터들을 이용하여 M개의 릴레이 신호들을 프리코딩하여 2M개의 단말들로 전송할 수 있다. 이때, 릴레이 신호를 구성하는 m번째 단말의 데이터와 m+M번째 단말의 데이터는 공통 채널 공간에 정렬 되었으므로, 동일한 프리코딩 벡터를 이용하여 전송될 수 있다. 이에 따라, 프리코더(260)는 2M개의 데이터들을 M개의 프리코딩 벡터를 이용하여 프리코딩함으로써, 간섭을 제거 또는 감소시킬 수 있다.
그러면, 2M개의 단말들 각각은 프리코딩된 릴레이 신호를 수신하고, 프리코딩된 릴레이 신호를 가중치 행렬을 이용하여 빔포밍함에 따라 간섭이 제거 또는 감소된 릴레이 신호를 복원할 수 있다. 그리고, 단말들 각각은 복원된 릴레이 신호에서 자신의 신호를 감산함으로써 교환하고자 하는 데이터를 획득할 수 있다. 다시 말해, 단말과 페어 관계인 단말에서 전송한 데이터를 복원할 수 있다. 일례로, m번째 단말은, 페어 관계인 m+M번째 단말에서 전송한 데이터를 획득하고, m+M번째 단말은 m번째 단말에서 전송한 데이터를 획득할 수 있다. 이에 따라, 페어를 이루는 m번째 단말과 m+M번째 단말 간의 데이터들이 서로 교환될 수 있다.
이상에서는, 데이터를 교환하고자 하는 단말들을 m번째 단말 및 m+M번째 단말로 일반화하여 설명하였으나, m번째 단말과 m+M번째 단말은 단말 1 및 단말 2로 각각 표현될 수도 있다. 동일한 이유에서, 가중치
Figure 112010057373606-pat00087
와
Figure 112010057373606-pat00088
는 가중치 1 및 가중치 2로 각각 표현되고, 복소 벡터 a m과 a m +M은 각각 복소 벡터 1 및 복소벡터 2로 각각 표현될 수 있다.
이상에서 설명한 양방향 중계 방법들은 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 media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 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 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
200: 양방향 중계 시스템
205: 데이터 획득부
210: 릴레이 신호 생성부
220: 공통 채널 공간 획득부
230: 가중치 계산부
240: 채널 정렬부
250: 복소 벡터 결정부
260: 프리코더

Claims (14)

  1. 복수의 단말 페어(pair)들 -복수의 단말들 중 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들이 페어를 이룸- 간의 데이터를 중계(relay)하는 중계 방법에 있어서,
    상기 페어를 이루는 단말 1 및 단말 2 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득하는 단계;
    상기 획득된 공통 채널 공간을 단말 1의 채널 공간 및 단말 2의 채널 공간에서 스팬(span)하기 위한 가중치 1 및 가중치 2를 계산하는 단계;
    상기 계산된 가중치 1 및 가중치 2를 이용하여 상기 단말 1 및 단말 2의 실효 채널들을 상기 공통 채널 공간에 정렬하는 단계; 및
    상기 단말 1 및 상기 단말 2의 실효 채널들이 상기 공통 채널 공간에 정렬됨에 따라 상기 단말 1 및 단말 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 단계
    를 포함하는 양방향 중계 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    DaF(Decode and Forward) 또는 AaF(Amplify and Forward) 중계(Relay) 방식으로 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 획득하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 프리코딩하는 단계는,
    상기 획득한 단말 1 및 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프리코딩하는 단계는,
    제로포싱 빔포밍(Zero forcing Beam-Forming) 또는 RI(Regularized Channel Inversion) 프리코딩 기법을 이용하여 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가중치 1 및 2를 계산하는,
    상기 단말 1의 채널을 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)하여 상기 가중치 1을 계산하는 단계; 및
    상기 단말 2의 채널을 특이값 분해하여 상기 가중치 2를 계산하는 단계
    를 포함하는 양방향 중계 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단말 1의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio)을 증가시키기 위한 복소 벡터 1을 결정하는 단계; 및
    상기 단말 2의 SINR을 증가시키기 위한 복소 벡터 2를 결정하는 단계
    를 더 포함하는 양방향 중계 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결정된 복소 벡터 1을 이용하여 상기 가중치 1을 재계산하는 단계; 및
    상기 결정된 복소 벡터 2를 이용하여 상기 가중치 2를 재계산 하는 단계
    를 더 포함하는 양방향 중계 방법.
  8. 복수의 단말 페어(pair)들 -복수의 단말들 중 서로 데이터를 교환하고자 하는 단말들이 페어를 이룸- 간의 데이터를 중계(relay)하는 중계 시스템에 있어서,
    상기 페어를 이루는 단말 1 및 단말 2 각각의 채널을 이용하여 공통 채널 공간을 획득하는 공통 채널 획득부;
    상기 획득된 공통 채널 공간을 단말 1의 채널 공간 및 단말 2의 채널 공간에서 스팬(span)하기 위한 가중치 1 및 가중치 2를 계산하는 가중치 계산부;
    상기 계산된 가중치 1 및 가중치 2를 이용하여 상기 단말 1 및 단말 2의 실효 채널들을 상기 공통 채널 공간에 정렬하는 채널 정렬부; 및
    상기 단말 1 및 상기 단말 2의 실효 채널들이 상기 공통 채널 공간에 정렬됨에 따라 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 프리코더
    를 포함하는 양방향 중계 시스템.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    DaF(Decode and Forward) 또는 AaF(Amplify and Forward) 중계(Relay) 방식으로 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 획득하는 데이터 획득부
    를 더 포함하고,
    상기 프리코더는,
    상기 획득한 단말 1 및 2의 데이터를 동일한 프리코딩 벡터로 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프리코더는,
    제로포싱 빔포밍(Zero forcing Beam-Forming) 또는 RI(Regularized Channel Inversion) 프리코딩 기법을 이용하여 상기 단말 1 및 상기 단말 2의 데이터를 프리코딩하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 가중치 계산부는,
    상기 단말 1의 채널을 특이값 분해(Singular Value Decomposition: SVD)하여 상기 가중치 1을 계산하고, 상기 단말 2의 채널을 특이값 분해하여 상기 가중치 2를 계산하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 단말 1의 SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise-Ratio)을 증가시키기 위한 복소 벡터 1을 결정하고, 상기 단말 2의 SINR을 증가시키기 위한 복소 벡터 2를 결정하는 복소 벡터 결정부
    를 더 포함하는 양방향 중계 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가중치 계산부는,
    상기 결정된 복소 벡터 1을 이용하여 상기 가중치 1을 재계산하고, 상기 결정된 복소 벡터 2를 이용하여 상기 가중치 2를 재계산 하는 것을 특징으로 하는 양방향 중계 시스템.
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