KR101674638B1 - 통신 시스템, 통신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

통신 시스템, 통신 장치 및 방법이 개시된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)에 기반하여 프리코딩(precoding) 벡터(vector) 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량(capacity)을 최대화하기 위한 기법에 관한 것이다.

Description

통신 시스템, 통신 장치 및 방법{COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION APPARATUS AND METHOD}
통신 시스템, 통신 장치 및 방법이 개시된다. 특히, 본 발명의 실시예들은 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)에 기반하여 프리코딩(precoding) 벡터(vector) 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량(capacity)을 최대화하기 위한 기법에 관한 것이다.
일반적으로 통신 시스템에 존재하는 단말 장치는 서빙(serving) 기지국에 인접한 인접 기지국들로부터 간섭(interference) 신호를 수신할 수 있다. 이러한 간섭 신호는 통신 시스템의 전송 효율을 떨어뜨리는 주요한 원인 중 하나이다.
특히, 셀(cell) 가장자리(edge)에 위치하는 단말 장치는 셀 내부(interior)에 위치하는 단말 장치들보다 인접 셀의 기지국들에 의해 간섭의 영향을 더 많이 받을 수 있다.
최근에는 복수의 기지국들이 서로 간섭을 끼치면서 동시에 다수의 단말 장치로 데이터를 전송하는 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서, 시스템 용량(system capacity)를 향상시키는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
하지만, 일반적인 간섭 정렬(alignment) 기법은 다른 사용자들에게 미치는 간섭의 양을 줄이는 것에 초점이 맞춰져 있기 때문에 자신의 수신단에서의 신호대간섭잡음비(Signal to Interference Noise Ratio: SINR)를 고려하지 않는다.
따라서, 간섭 정렬 기술은 유한한 신호대잡음비 (finite SNR: Signal to Noise Ratio)영역에서 최대의 전체 용량을 보장하지 못할 수 있다.
그러므로, 간섭을 효율적으로 제거하면서 시스템 용량을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 실시예들은 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)에 기반하여 프리코딩(precoding) 벡터(vector) 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량(capacity)을 최대화할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템은 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하고, 시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하며, 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 적어도 하나의 신호 전송 장치 및 상기 적어도 하나의 신호 전송 장치로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행하는 상기 적어도 하나의 단말 장치를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치는 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하는 프리코더부, 시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 파라미터 설계부 및 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 신호 전송부를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 단말 장치는 상기 통신 장치로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 단말 장치로 전송할 스트림의 수, 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 인덱스(index)의 집합일 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 파라미터 설계부는 상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법은 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하는 단계, 시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 단계 및 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 단말 장치는 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행할 수 있다
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 단말 장치로 전송할 스트림의 수, 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 인덱스의 집합일 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 파라미터를 설계하는 단계는 상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)에 기반하여 프리코딩(precoding) 벡터(vector) 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량(capacity)을 최대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 기존의 간섭 정렬(alignment) 기법이나 신호대간섭잡음비(Signal to Interference Noise Ratio: SINR)를 최대화 시키는 기법과 결합하여 사용할 수 있고, 이를 통해 단일 사용자 디코딩(Single-user Decoding: SUD)을 할 때보다 네트워크 용량을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
간섭 정렬(alignment) 기술은 신호가 위치할 수 있는 공간(시간, 주파수, 안테나 등)을 둘로 나누고, 하나는 자신의 신호, 그리고 다른 하나는 간섭 신호들이 위치하는 공간으로 할당한 후, 수신되는 간섭 신호들을 간섭 신호 공간(interference subspace) 내에만 위치하도록 하는 기술이다.
이를 위해, 각 송신단에서는 자신의 신호가 다른 수신단들에게 수신될 때 간섭 신호가 그 수신단의 간섭 신호 공간 내에 위치하도록 프리코딩(precoding) 벡터(vector)를 설계하고, 각 수신단은 수신 신호를 간섭 신호 공간에 직교하도록 컴바이닝 (combining)한다.
이와 같이, 각 사용자는 자신의 공간 중 일부를 간섭 신호들에게 할당함으로써, 자신의 신호가 위치한 공간에서는 간섭 없이 통신을 수행할 수 있다.
전술한 바와 같이, 보통 간섭 정렬 기술은 다른 사용자들에게 미치는 간섭의 양을 줄이는 것에 초점이 맞춰져 있기 때문에 자신의 수신단에서의 신호대간섭잡음비(Signal to Interference Noise Ratio: SINR)를 고려하지 않는다.
따라서 간섭 정렬 기술은 유한한 신호대잡음비(finite SNR: signal to noise ratio)영역에서 최대의 전체 용량(capacity)을 보장하지 못할 수 있다.
이러한 간섭 정렬 기법을 보완하기 위해 최근에는 각 사용자의 수신 SINR이 최대가 되도록 프리코딩 벡터를 설계하는 방법들이 제안되고 있다.
하지만, 이 기법들은 단일 사용자 디코딩(Single-user Decoding: SUD)에 기반하여 수신되는 모든 간섭 신호들을 제거하기 때문에 시스템 전체 용량을 증가시키는데 한계가 존재한다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 다중 사용자 간섭 채널(multi-user interference channel) 환경에서 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)에 기반하여 간섭 정렬을 수행하면서 통신 시스템의 전체 용량을 최대화할 수 있는 기법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)와 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)가 도시되어 있다.
여기서, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)와 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)는 각각 M개의 안테나를 가지고 있고, 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)는 MUD를 기반으로 동작하는 것으로 가정한다.
또한, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)와 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)는 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)와 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123) 사이에 형성된 모든 채널 정보를 알고 있는 것으로 가정한다.
적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)는 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)로 전송하는 신호 중 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간(interference subspace)에 정렬(align)되도록 프리코딩(precoding) 벡터(vector)를 설계한다.
그리고 나서, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)는 시스템 용량을 고려하여 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에 의해 수행되는 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계한다.
상기 프리코딩 벡터와 상기 적어도 하나의 파라미터의 설계가 완료되면, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)는 상기 프리코딩 벡터와 상기 적어도 하나의 파라미터를 기초로 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)로 신호를 전송한다.
이때, 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)는 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행한다.
이하에서는 이상의 과정을 좀 더 상세히 설명한다.
k 번째 신호 전송 장치가 전송하는 신호 중 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 설계한 프리코딩 벡터를
Figure 112010070271204-pat00001
라 하고, 상기 k 번째 신호 전송 장치가 전송하는 신호를
Figure 112010070271204-pat00002
라 하는 경우, k 번째 단말 장치가 수신한 신호는 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112010070271204-pat00003
여기서,
Figure 112010070271204-pat00004
는 j 번째 신호 전송 장치와 k 번째 단말 장치 사이에 형성된 채널을 의미하고,
Figure 112010070271204-pat00005
는 k 번째 단말 장치에서 MUD되는 신호를 전송한 신호 전송 장치의 인덱스(index) 집합을 의미하며,
Figure 112010070271204-pat00006
는 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise: AWGN)을 의미한다.
k 번째 단말 장치가 자신이 수신해야 할 신호를 제외한 신호는 모두 간섭 신호이기 때문에 상기 k 번째 단말 장치는 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)가 K개인 경우, (K-1)개의 간섭 신호를 수신할 수 있다.
이때, 상기 k 번째 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호가 NI개라고 하는 경우, (K-1-NI)개의 간섭 신호들이 프리코딩 백터에 의해 간섭 신호 공간에 정렬되기 때문에, 상기 k 번째 단말 장치는 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 (K-1-NI)개의 간섭 신호들을 수신 프로세서(
Figure 112010070271204-pat00007
)를 이용하여 제거할 수 있다.
이와 관련하여, 상기 k 번째 단말 장치가 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거한 후 남은 신호는 하기의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112010070271204-pat00008
이때, 상기 NI개의 간섭 신호들은 상기 k 번째 단말 장치가 수신하고자 하는 신호와 함께 MUD되기 때문에 상기 k 번째 단말 장치는 (NI+1)-사용자 다중 접속 채널(Multiple Access Channel: MAC)을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 k 번째 단말 장치가 (NI+1)-사용자 MAC에서 에러 없이 모든 신호들을 디코딩할 수 있도록 하기 위해 k 번째 단말 장치에서 MUD되는 신호를 전송하는 신호 전송 장치들은 전송률 제어(rate control)를 수행할 수 있다.
j 번째 신호 전송 장치의 데이터 전송률을
Figure 112010070271204-pat00009
라 하고, k 번째 MAC에서의 용량 영역(capacity region)을
Figure 112010070271204-pat00010
라 하며, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)가 K개 있는 것으로 가정하면, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)의 데이터 전송률은 하기의 수학식 3을 만족해야 한다.
Figure 112010070271204-pat00011
이때, 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)는 시스템 전체 용량을 최대화하기 위해 수학식 3을 기초로 적어도 하나의 파라미터를 설계할 수 있다.
상기 적어도 하나의 파라미터는 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)가 전송하는 스트림 수(d), 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에서 MUD되는 간섭 신호의 개수(NI) 및 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에서 MUD되는 신호를 전송한 신호 전송 장치의 인덱스 집합(
Figure 112010070271204-pat00012
)이 될 수 있다.
상기 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 과정은 다음과 같다.
먼저, d와 NI의 임의의 초기 값을 선택한다.(단,
Figure 112010070271204-pat00013
)
그리고 나서, 주어진 (d, NI)에서 가능한
Figure 112010070271204-pat00014
를 선택한다.
다음으로, 주어진 (d, NI,
Figure 112010070271204-pat00015
)에서 상기 수학식 3을 만족하는 최대 전체 용량을 구한다.
모든 (d, NI,
Figure 112010070271204-pat00016
)의 조합에 대해 최대 전체 용량을 구하였으면, 구한 최대 전체 용량 중 최대 값을 갖는 (d, NI,
Figure 112010070271204-pat00017
) 조합을 선택하여 상기 적어도 하나의 파라미터를 설계한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 과정에 있어서, 높은 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio: SNR) 영역에서는 (d, NI)를 최대 (DoF: Degrees of Freedom)를 만족하는 값으로 설정함으로써, 상기 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 과정의 복잡도를 낮출 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예들은 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113)가 전술한 과정을 통해 프리코딩 벡터와 적어도 하나의 파라미터를 설계한 후 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 적어도 하나의 단말 장치(121, 122, 123)에 대해 신호를 전송함으로써, 효율적인 간섭 관리를 수행함과 동시에 높은 시스템 용량을 얻을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 통신 장치(210)는 프리코더부(211), 파라미터 설계부(212), 신호 전송부(213)를 포함한다.
프리코더부(211)는 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계한다.
파라미터 설계부(212)는 시스템 용량을 고려하여 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계한다.
신호 전송부(213)는 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)로 신호를 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)는 통신 장치(210)로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 파라미터는 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)로 전송할 스트림의 수, 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 적어도 하나의 단말 장치(221, 222, 223)에 의해 MUD되는 인덱스의 집합일 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 파라미터 설계부(212)는 상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택할 수 있다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치(210)는 다중 사용자 간섭 채널 환경에서 MUD에 기반하여 프리코딩 벡터 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량을 최대화할 수 있다.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치(210)에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 장치(210)는 도 1를 이용하여 설명한 적어도 하나의 신호 전송 장치(111, 112, 113) 중 어느 하나의 장치의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법을 도시한 순서도이다.
단계(S310)에서는 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계한다.
단계(S320)에서는 시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계한다.
단계(S330)에서는 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 단말 장치는 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 단말 장치로 전송할 스트림의 수, 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 인덱스의 집합일 수 있다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S330)에서는 상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택할 수 있다.
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법은 다중 사용자 간섭 채널 환경에서 MUD에 기반하여 프리코딩 벡터 및 소정의 파라미터를 설계함으로써, 간섭 관리의 효율성을 도모하고, 통신 시스템의 전체 용량을 최대화할 수 있다.
이상, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법은 도 2를 이용하여 설명한 통신 장치(210)의 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신 방법은 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 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
111, 112, 113: 적어도 하나의 신호 전송 장치
121, 122, 123: 적어도 하나의 단말 장치
210: 통신 장치
211: 프리코더부 212: 파라미터 설계부
213: 신호 전송부
221, 222, 223: 적어도 하나의 단말 장치

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하고, 시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하며, 상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 적어도 하나의 신호 전송 장치; 및
    상기 적어도 하나의 신호 전송 장치로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행하는 상기 적어도 하나의 단말 장치
    를 포함하는 통신 시스템.
  2. 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하는 프리코더부;
    시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 파라미터 설계부; 및
    상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 신호 전송부
    를 포함하는 통신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말 장치는
    상기 통신 장치로부터 상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행하는 통신 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 단말 장치로 전송할 스트림의 수, 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 인덱스(index)의 집합인 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파라미터 설계부는
    상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택하는 통신 장치.
  6. 적어도 하나의 단말 장치로 전송되는 적어도 하나의 간섭 신호 중에서 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 다중 사용자 디코딩(Multi-user Decoding: MUD)되지 않는 간섭 신호가 간섭 신호 공간에 정렬되도록 프리코딩 벡터를 설계하는 단계;
    시스템 용량을 고려하여 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 수행되는 상기 MUD와 연관된 적어도 하나의 파라미터를 설계하는 단계; 및
    상기 설계된 프리코딩 벡터와 상기 설계된 적어도 하나의 파라미터를 기초로 상기 적어도 하나의 단말 장치로 신호를 전송하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 단말 장치는
    상기 신호가 수신되면, 상기 간섭 신호 공간에 정렬된 간섭 신호를 제거하고, 상기 제거된 간섭 신호 이외의 신호에 대해 MUD를 수행하는 통신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 적어도 하나의 단말 장치로 전송할 스트림의 수, 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 간섭 신호의 개수 및 상기 적어도 하나의 단말 장치에 의해 MUD되는 인덱스(index)의 집합인 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 파라미터를 설계하는 단계는
    상기 적어도 하나의 파라미터 각각을 조정하여 상기 시스템 용량이 최대가 되는 파라미터를 선택하는 통신 방법.
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