KR101696322B1 - Capacity Enhancement Method using Interference Coordination Method between V2V Network and Cellular Network Based on Interference Alignment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간섭정렬을 기반으로 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭을 제어하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템과 혼재된 환경에서 셀룰러 시스템은 이동체 간 통신 시스템을 고려하지 않고 데이터를 전송한다. 만일 이동체 간 통신 시스템 내 이동체들이 간섭정렬 기법을 사용하는 경우 이동체 간 간섭을 제거할 수 있으나 셀룰러 시스템이 이동체 간 통신 시스템에 미치는 간섭과 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 제어할 수 없다. 따라서 종래의 간섭정렬 기법 적용 시에는 셀룰러 시스템과 이동체 간 통신 시스템 사이의 간섭에 의해서 전체 시스템의 수율이 감소하는 문제점이 있다.In an environment where a mobile communication system is mixed with a cellular system, the cellular system transmits data without considering a mobile communication system. If the mobile bodies in the inter-mobile communication system use the interference alignment technique, inter-mobile interference can be eliminated, but interference between the cellular system and the inter-mobile communication system can not be controlled. Therefore, when the conventional interference alignment technique is applied, there is a problem that the yield of the entire system is reduced due to interference between the cellular system and the mobile communication system.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 간섭정렬을 기반으로 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭을 제어하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법을 제공하는 것이다.A first problem to be solved by the present invention is to provide a method of controlling interference of a mobile transmitter that controls interference between a mobile communication system and a cellular system based on interference alignment.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 간섭정렬을 기반으로 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭을 제어하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법을 제공하는 것이다.A second problem to be solved by the present invention is to provide an interference control method for a mobile receiver that controls interference between a mobile communication system and a cellular system based on interference alignment.
본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는 전체 시스템의 수율 향상을 위해 간섭정렬을 기반으로 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭을 고려하여 이동체 간 스트림 개수를 결정하는 방법을 제공하는 것이다.A third problem to be solved by the present invention is to provide a method for determining the number of streams between mobile stations considering the interference between the mobile communication system and the cellular system based on interference alignment in order to improve the throughput of the entire system.
본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계; 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계; 및 상기 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 전처리 행렬은, 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬인 것을 특징으로 하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a mobile communication system, the method comprising: obtaining channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular receiver; A first pre-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular receiver and a transmission interference minimization matrix for minimizing interference to the cellular system of the mobile transmitter step; And deriving a second pre-processing matrix using the first pre-processing matrix and the transmit interference minimization matrix, wherein the second pre-processing matrix is configured to remove interference in a mobile communication system of a mobile transmitter, Wherein the interference matrix is a pre-processing matrix for minimizing interference.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계는, 상기 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 및 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 제 1 전처리 행렬, 상기 셀룰러 수신기의 후처리 행렬, 및 상기 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계를 포함하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, deriving the transmit interference minimization matrix may include deriving channel information between the post-processing matrix of the cellular receiver and the cellular receiver from the channel information of the cellular receiver; And deriving a transmit interference minimization matrix that minimizes interference to the cellular system of the mobile transmitter using the derived first pre-processing matrix, the post-processing matrix of the cellular receiver, and channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver, And may be an interference control method of a mobile transmitter including the base station.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제 2 전처리 행렬을 이용하여 송신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 수신기로 송신하는 단계를 더 포함하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include transmitting data to the mobile receiver using the second pre-processing matrix to remove transmission interference.
본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보를 획득하는 단계; 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계; 및 상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계; 상기 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 후처리 행렬은, 이동체 수신기에 대한 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 후처리 행렬인 것을 특징으로 하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법을 제공한다.In order to achieve the second object of the present invention, there is provided a method of controlling a mobile communication system, comprising: obtaining channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular transmitter; Deriving a first post-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular transmitter and a reception interference minimization matrix for minimizing interference from the cellular transmitter; And deriving a stream interference minimization matrix that minimizes inter-stream interference in the mobile receiver from the first post-processing matrix, the received interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter; And deriving a second post-processing matrix using the first post-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the stream interference minimization matrix, wherein the second post-processing matrix comprises: Processing matrix for eliminating interference in a system, minimizing interference from a cellular transmitter, and minimizing inter-stream interference.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계는, 상기 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 및 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 제 1 후처리 행렬, 상기 셀룰러 송신기의 전처리 행렬, 및 상기 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계를 포함하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, deriving the reception interference minimization matrix may comprise: deriving a pre-processing matrix of the cellular transmitter and channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver from the channel information of the cellular transmitter; And deriving a receive interference minimization matrix that minimizes interference from the cellular transmitter using the derived first post-processing matrix, the pre-processing matrix of the cellular transmitter, and channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver, Receiver interference < / RTI > control method.
본 발명의 실시예에 의하면, 이동체 송신기로부터 수신한 데이터에서 상기 제 2 후처리 행렬을 이용하여 수신 간섭을 제거하는 단계를 더 포함하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method may further include removing reception interference using the second post-processing matrix from data received from a mobile transmitter.
본 발명은 상기 세 번째 과제를 달성하기 위하여, 셀룰러 송신기 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계; 및 이동체 간 스트림 개수의 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율의 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율의 증가를 산출하여 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계는, 상기 스트림 개수의 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 셀룰러 시스템에 대한 간섭이 임계치 이하인 경우에만 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 것을 특징으로 하는 이동체 간 스트림 개수 결정방법을 제공한다.In order to achieve the third object of the present invention, there is provided a method of controlling a mobile communication system, comprising: obtaining channel information of a cellular transmitter and a cellular receiver; And deriving a decrease in the yield of the cellular system and an increase in the yield of the inter-mobile communication system as the number of streams between the mobile bodies increases, thereby deriving a stream number at which the overall system yield is maximized, The step of deriving the maximum number of streams may include increasing the number of streams only when the interference to the cellular system of the inter-mobile communication system with the increase in the number of streams is equal to or less than the threshold, The number of streams to be determined is determined.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 스트림 개수를 도출하는 단계는, 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 간섭을 미치지 않는 최대 스트림 개수를 초기 스트림 개수를 설정하는 단계; 스트림 개수를 증가시키고, 현재 스트림 개수에 따른 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 산출하는 단계; 및 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치 이하인 경우, 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계를 포함하고, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 클 경우, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않을 때까지, 상기 스트림 개수를 증가시키는 단계 내지 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계를 반복하며, 상기 현재 스트림 개수가 스트림 개수 임계치보다 크거나 같은 경우, 상기 스트림 개수 임계치를 최종 스트림 개수로 도출하고, 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치보다 크거나 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않은 경우, 이전 스트림 개수를 최종 스트림 개수로 도출하는 것을 특징으로 하는 이동체 간 스트림 개수 결정방법일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of deriving the number of streams comprises the steps of: setting an initial number of streams, the maximum number of streams not interfering with the cellular system; Increasing the number of streams and calculating the interference of the inter-mobile communication system according to the current number of streams to the cellular system; And calculating a yield reduction of the cellular system and an increase in the yield of the inter-mobile communication system when the inter-mobile communication system's interference to the cellular system is less than or equal to the interference threshold, wherein the increase in the yield of the inter- Increasing the number of streams until the yield increase of the inter-mobile communication system is not greater than the yield reduction of the cellular system, or decreasing the yield of the cellular system and increasing the yield of the inter-mobile communication system And if the current number of streams is greater than or equal to the stream number threshold, deriving the stream number threshold value as the number of final streams, and if the interference of the inter-mobile communication system to the cellular system is larger than the interference threshold Or between the moving body If the yield increase in the new system is not greater than the yield reduction of the cellular system, it may be a number of inter-stream moving object determination method, characterized in that for deriving the old stream number to the final number of streams.
본 발명에 따르면, 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어함으로써 전체 통신 시스템의 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the yield of the entire communication system by controlling the interference between the inter-mobile communication system and the cellular system.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어하는 시스템의 블록도이다.
도 2는 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 간 스트림 개수 결정과정의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어하는 방법의 실험결과이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 송신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.
도 6 내지 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 송신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 수신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.
도 9 내지 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 수신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 스트림 개수 결정방법의 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 간 스트림 개수 결정방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of a system for controlling interference between a mobile communication system and a cellular system according to an embodiment of the present invention.
2 shows the interference between the inter-mobile communication system and the cellular system.
3 is a flow chart of a process of determining the number of streams between moving objects according to an embodiment of the present invention.
4 is an experimental result of a method of controlling interference between a mobile communication system and a cellular system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a method of controlling interference of a mobile transmitter according to an embodiment of the present invention.
6 to 7 are flowcharts of a method of controlling interference of a mobile transmitter according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart of a method of controlling interference of a mobile receiver according to an embodiment of the present invention.
9 to 10 are flowcharts of a method of controlling interference of a mobile receiver according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart of a method of determining the number of streams among a moving object according to an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart of a method for determining the number of streams between moving objects according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 관한 구체적인 내용의 설명에 앞서 이해의 편의를 위해 본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안의 개요 혹은 기술적 사상의 핵심을 우선 제시한다.Prior to the description of the concrete contents of the present invention, for the sake of understanding, the outline of the solution of the problem to be solved by the present invention or the core of the technical idea is first given.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 송신기의 간섭 제어 방법은, 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계, 및 상기 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 전처리 행렬은, 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬인 것을 특징으로 한다.A method of controlling interference of a mobile transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention includes acquiring channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular receiver and obtaining channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver, Deriving a first pre-processing matrix for eliminating inter-mobile communication system interference from channel information and a transmission interference minimization matrix for minimizing interference to a cellular system of a mobile transmitter; and deriving a first pre-processing matrix and a transmit interference minimization matrix And the second pre-processing matrix is a preprocessing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system of the mobile transmitter and minimizing interference to the cellular system using the second pre-processing matrix.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 수신기의 간섭 제어 방법은, 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계, 상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계, 및 상기 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고, 상기 제 2 후처리 행렬은, 이동체 수신기에 대한 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 후처리 행렬인 것을 특징으로 한다.A method for controlling interference of a mobile receiver according to an embodiment of the present invention includes the steps of obtaining channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular transmitter and obtaining channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver, Deriving a first post-processing matrix that removes interference in the inter-mobile communication system from the channel information and a received interference minimization matrix that minimizes interference from the cellular transmitter; and deriving a first post-processing matrix, a received interference minimization matrix, Deriving a stream interference minimization matrix that minimizes inter-stream interference in the mobile receiver from the pre-processing matrix of the first post-processing matrix, and using the first post-processing matrix, the received interference minimization matrix, and the stream interference minimization matrix, , And wherein the second post-processing matrix Removing the mobile communications system, interference for the mobile receiver and to then characterized in that the processing matrix that minimize the interference from the cellular transmitter, minimize the interference between the streams.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 스트림 개수 결정방법은, 셀룰러 송신기 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계, 및 이동체 간 스트림 개수의 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율의 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율의 증가를 산출하여 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계를 포함하고, 상기 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계는, 상기 스트림 개수의 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 셀룰러 시스템에 대한 간섭이 임계치 이하인 경우에만 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 것을 특징으로 한다. A method for determining the number of streams in a moving object according to an embodiment of the present invention includes: acquiring channel information of a cellular transmitter and a cellular receiver; reducing a yield of a cellular system as the number of streams between the moving objects increases; Wherein the step of deriving the number of streams at which the yield of the total system is maximized includes calculating the increase of the yield so as to derive the number of streams at which the yield of the entire system is maximized, The number of streams in which the yield of the entire system is maximized while increasing the number of streams only when the interference to the cellular system of the communication system is below the threshold value is derived.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art, however, that these examples are provided to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀둔다. 아울러 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명 그리고 그 이외의 제반 사항이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: It is to be noted that components are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings, and components of different drawings can be cited when necessary in describing the drawings. In the following detailed description of the principles of operation of the preferred embodiments of the present invention, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of the known functions and configurations, and other matters may be unnecessarily obscured, A detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어하는 시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a system for controlling interference between a mobile communication system and a cellular system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어하는 시스템은 셀룰러 시스템을 구성하는 셀룰러 송신기(110) 및 셀룰러 수신기(120)와 이동체 간 통신 시스템을 구성하는 이동체 송신기(111 내지 113) 및 이동체 수신기(121 내지 123)로 이루어진다. 도 2와 같이, 이동체 송신기 및 수신기가 자동차라고 한다면, 셀룰러 시스템을 구성하는 기지국과 핸드폰간 통신과 자동차간 통신은 서로 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 도 1의 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭 및 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제어하기 위하여, 이동체 송신기(111)에서 셀룰러 수신기(120) 및 다른 이동체 수신기(122, 123)에 미치는 간섭(114)를 제어하고, 이동체 수신기(121)에서 셀룰러 송신기(110) 및 다른 이동체 송신기(112, 113)로부터 받는 간섭을 제어한다. A system for controlling interference between a mobile communication system and a cellular system according to an embodiment of the present invention includes a
먼저, 이하 상세한 설명에서 사용되는 변수들은 다음 표 1과 같이 정의하도록 한다.First, variables used in the following description are defined as shown in Table 1 below.
편의상, 셀룰러 시스템 내 송수신기 쌍과 이동체 간 통신 시스템 내 송수신기 쌍 인덱스를 k로 표기하며, 0은 셀룰러 시스템 내 송수신기 쌍, 1에서 3까지는 이동체 간 통신 시스템 내 송수신기 쌍을 의미한다. k 번째 송수신기 쌍에서 송신기 안테나의 개수 Mk와 k 번째 송수신기 쌍에서 수신기 안테나의 개수 Nk가 항상 동일한 경우 (Mk=Nk) 만을 고려하며, 이동체 간 통신 시스템 내 모든 이동체 송신기, 이동체 수신기는 동일한 개수의 안테나를 사용하여야 한다.For convenience, transceiver pairs within the cellular system and the transceiver pair index in the inter-mobile communication system are denoted by k, where 0 is the transceiver pair in the cellular system and 1 to 3 is the transceiver pair within the inter-mobile communication system. If k-th transmitter and receiver pair in a number M k and the k-th transceiver pair of transmitter antennas, the number N k of the receiver antenna is always the same in (M k = N k) only taken into account and, in any mobile transmitter mobile communications system, the mobile receiver The same number of antennas shall be used.
일례로, 만일 셀룰러 송신기와 셀룰러 수신기가 각각 16개의 안테나를 사용하며, 이동체 송신기와 이동체 수신기가 모두 8개의 안테나를 사용하는 경우 각 변수의 크기를 표 2에 정리하였다.For example, if the cellular transmitter and the cellular receiver each use 16 antennas, and the mobile transmitter and the mobile receiver both use 8 antennas, the size of each variable is summarized in Table 2.
이 때, 표 2에서 M×N은 행이 M개이고 열이 N개인 행렬을 의미한다.In this case, MxN in Table 2 means a matrix having M rows and N columns.
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 전처리 행렬과 후처리 행렬은 시스템의 수율을 증가시키거나 간섭을 제거하기 위해서 송신기와 수신기에 곱해지는 행렬이다. 특히, 간섭정렬 기법에서의 전처리 행렬과 후처리 행렬은 다수개의 송신 안테나와 다수개의 수신 안테나 중 일부 안테나는 데이터를 전송하고 일부 안테나는 간섭을 제거함으로써 시스템의 수율을 증가시키도록 한다.In a multiple-input multiple-output (MIMO) system, a preprocessing matrix and a post-processing matrix are matrices multiplied by a transmitter and a receiver to increase the yield of the system or to eliminate interference. In particular, the pre-processing matrix and the post-processing matrix in the interference alignment scheme increase the throughput of the system by transmitting data among a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas, and eliminating interference from some antennas.
이동체 송신기(111)가 이동체 수신기(121)로 데이터를 전송할 때, 이동체 간 통신 시스템 내 간섭과 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 제어하기 위하여, 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬을 이용한다.In order to control the interference in the inter-mobile communication system and the interference to the cellular system when the
이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬은 하기의 과정을 통해 도출된다.A preprocessing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system of the mobile transmitter and minimizing interference to the cellular system is derived through the following process.
이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득한다. 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출한 후, 상기 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 최종적으로 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬인 제 2 전처리 행렬을 도출한다.Acquires channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular receiver. A first pre-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular receiver, and a transmission interference minimization matrix for minimizing the interference to the cellular system of the mobile transmitter A second pre-processing matrix, which is a pre-processing matrix for eliminating the inter-mobile communication system interference and minimizing the interference to the cellular system, is finally derived using the first pre-processing matrix and the transmission interference minimization matrix.
제 2 전처리 행렬 등은 이동체 송신기의 처리부에서 도출될 수 있고, 상기 각 정보와 데이터는 이동체 송신기의 통신부를 통해 송수신될 수 있으며, 각 처리 결과는 저장부에 저장될 수 있다. 또는 별도의 처리서버에서 처리될 수도 있다.A second pre-processing matrix, and the like can be derived from the processing unit of the mobile transmitter, and the information and data can be transmitted and received through the communication unit of the mobile transmitter, and the respective processing results can be stored in the storage unit. Or may be processed in a separate processing server.
먼저, 이동체 송신기는 스캔을 통해 통신을 수행하는 다른 이동체 송신기와 이동체 수신기 쌍에 대한 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득한다.First, the mobile transmitter acquires channel information of a mobile transmitter and a mobile receiver pair and channel information of a cellular receiver that perform communication through a scan.
이후 이동체 송신기가 셀룰러 수신기에 미치는 간섭을 고려하지 않고 이동체 간 통신 시스템 내 간섭만을 제거하는 제 1 전처리 행렬을 도출한다. 따라서, 각 이동체 송신기는 셀룰러 시스템의 정보를 사용하지 않은 다음 수학식 1에 의해서 제 1 전처리 행렬을 도출한다.Thereafter, a first pre-processing matrix is derived that removes interference only in the inter-mobile communication system without considering the interference of the mobile transmitter to the cellular receiver. Therefore, each mobile transmitter derives the first pre-processing matrix by using Equation (1) without using the information of the cellular system.
여기서, Vk ( prev )는 제 1 전처리행렬이고, span(X)는 x의 열 벡터로부터 생성된 벡터 공간을 가리키며, 이때, 
따라서, 이동체 송신기는 이동체 간 통신 시스템 내 채널 정보들을 사용하여 제 1 전처리 행렬을 도출한다. 일례로써, 첫 번째 이동체 송신기의 제 1 전처리 행렬은 다음과 같은 정보를 통해 도출된다.Accordingly, the mobile transmitter derives a first pre-processing matrix using channel information in the inter-mobile communication system. As an example, the first preprocessing matrix of the first mobile transmitter is derived from the following information.
① 첫 번째 이동체 송신기와 세 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보The channel information between the first mobile transmitter and the third mobile receiver
② 두 번째 이동체 송신기와 세 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보(2) Channel information between the second mobile transmitter and the third mobile receiver
③ 두 번째 이동체 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보③ Channel information between the second mobile transmitter and the first mobile receiver
④ 세 번째 이동체 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보(4) Channel information between the third mobile transmitter and the first mobile receiver
⑤ 세 번째 이동체 송신기와 두 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보⑤ Channel information between the third mobile transmitter and the second mobile receiver
⑥ 첫 번째 이동체 송신기와 두 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보⑥ Channel information between the first mobile transmitter and the second mobile receiver
상기와 같이, 제 1 전처리 행렬을 도출한 후, 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출한다. After deriving the first pre-processing matrix, a transmission interference minimization matrix is derived that minimizes the interference to the cellular system of the mobile transmitter as described above.
상기 송신간섭 최소화 행렬은 상기 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 및 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 도출하고, 상기 도출된 제 1 전처리 행렬, 상기 셀룰러 수신기의 후처리 행렬, 및 상기 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 도출한다.Wherein the transmit interference minimization matrix derives the post-processing matrix of the cellular receiver and channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver from the channel information of the cellular receiver, and outputs the derived first pre-processing matrix, And derives using channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver.
이후, 상기 제 1 전처리 행렬과 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출한다.Then, a second pre-processing matrix is derived using the first pre-processing matrix and the transmission interference minimization matrix.
송신간섭 최소화 행렬은 다음 수학식 3에 의해 도출될 수 있다.The transmit interference minimization matrix can be derived by the following equation (3).
여기서, vk ,i ( prop )는 제 2 전처리 행렬 Vk ( prop )의 i 번째 열, 즉 
여기서, tr(X)는 행렬 X의 대각합, XH는 행렬 X의 에르미트 행렬, ck ,i는 Ck의 i 번째 열, 즉 
이와 같은 제약 조건이 있는 이차형 최적화 문제의 해는 P-1Q의 고유벡터이다. 그러므로 최적의 간섭 제어 행렬 C* k는 다음 수식과 같이 표현될 수 있다.The solution of the quadratic optimization problem with this constraint is the eigenvector of P -1 Q. Therefore, the optimal interference control matrix C * k can be expressed as:
여기서, ud(X)는 X의 가장 작은 고유값과 일치하는 d 개의 고유벡터를 포함하는 행렬, normc(X)는 행렬 X의 열을 정규화한 것을 의미한다. 결과적으로, 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하며, 이동체 송신기가 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 최소화하기 위한 제 2 전처리 행렬은 제 1 전처리 행렬과 송신간섭최소화 행렬을 곱하여 도출될 수 있다.Here, u d (X) is a matrix including d eigenvectors matching the smallest eigenvalue of X, and normc (X) means a normalized column of matrix X. As a result, the second pre-processing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system and minimizing the interference of the mobile transmitter to the cellular system can be derived by multiplying the first pre-processing matrix by the transmission interference minimization matrix.
각 이동체 송신기들은 이동체 간 채널 정보, 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 정보, 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 사이 채널 정보를 사용하여 제 2 전처리 행렬을 도출한다. 일례로써, 첫 번째 이동체 송신기는 제 2 전처리 행렬을 위해 다음과 같은 정보를 사용한다.Each mobile transmitter derives a second pre-processing matrix using inter-mobile channel information, post-processing matrix information of the cellular receiver, and channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver. As an example, the first mobile transmitter uses the following information for the second pre-processing matrix.
① 제 1 전처리 행렬 결정을 위해서 사용한 이동체 간 통신 시스템 내 채널 정보1) Channel information in inter-mobile communication system used for determining the first pre-processing matrix
② 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 정보② Post processing matrix information of cellular receiver
③ 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 사이 채널 정보③ Channel information between mobile transmitter and cellular receiver
이때, 이동체 송신기는 ② 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 정보를 확인할 수 없으나, 셀룰러 시스템 내 수신기로부터 채널을 스캔함으로써 ② 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 정보와 ③ 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 사이 채널 정보의 곱을 구할 수 있다.At this time, the mobile transmitter can not confirm the post-processing matrix information of the (2) cellular receiver, but it can obtain the product of the post-processing matrix information of (2) cellular receiver and channel information of (3) mobile transmitter and cellular receiver by scanning channels from the receiver in the cellular system .
상기와 같이 도출된 제 2 전처리 행렬을 이용하여 송신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 수신기로 송신하여 간섭을 제거함으로써 전체 시스템의 수율을 높일 수 있다.The data obtained by removing the transmission interference using the second pre-processing matrix derived as described above is transmitted to the mobile receiver to remove the interference, thereby improving the yield of the entire system.
이동체 수신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템으로부터 간섭을 최소화하는 후처리 행렬은 하기의 과정을 통해 도출된다.A post-processing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system of the mobile receiver and minimizing interference from the cellular system is derived through the following process.
이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보를 획득한다. 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하고, 상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출한 후, 상기 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 최종적으로, 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 이동체 수신기의 후처리 행렬인 제 2 후처리 행렬을 도출한다.And acquires channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular transmitter. Deriving a first post-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile transmitter and channel information of the cellular transmitter, and a reception interference minimization matrix for minimizing interference from the cellular transmitter, Processing matrix, the received interference minimization matrix, and the pre-processing matrix of the mobile transmitter are derived from the first post-processing matrix, the received interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter, Finally, a second post-processing matrix, which is a post-processing matrix of a mobile receiver that minimizes interference from the cellular transmitter and minimizes inter-stream interference, eliminates inter-mobile communication system interference using the stream interference minimization matrix .
제 2 후처리 행렬 등은 이동체 수신기의 처리부에서 도출될 수 있고, 상기 각 정보와 데이터는 이동체 수신기의 통신부를 통해 송수신될 수 있으며, 각 처리 결과는 저장부에 저장될 수 있다. 또는 별도의 처리서버에서 처리될 수도 있다.The second post-processing matrix, and the like can be derived from the processing unit of the mobile receiver, and the information and data can be transmitted and received through the communication unit of the mobile receiver, and each processing result can be stored in the storage unit. Or may be processed in a separate processing server.
먼저, 이동체 수신기는 스캔을 통해 통신을 수행하는 다른 이동체 송신기와 이동체 수신기 쌍에 대한 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보를 획득한다.First, a mobile receiver acquires channel information of a mobile transmitter and a mobile receiver pair and channel information of a cellular transmitter that perform communication through a scan.
이후, 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보로부터 이동체 수신기가 셀룰러 수신기에 미치는 간섭을 고려하지 않고 이동체 간 통신 시스템 내 간섭만을 제거하는 제 1 후처리 행렬을 도출한다. 따라서, 각 이동체 수신기는 셀룰러 시스템의 정보를 사용하지 않은 다음 수학식 8에 의해서 제 1 후처리 행렬을 도출한다.Then, a first post-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system is derived without considering the interference of the mobile receiver on the cellular receiver from the acquired channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver. Therefore, each mobile receiver derives a first post-processing matrix by using Equation (8) without using the information of the cellular system.
따라서, 이동체 수신기들은 이동체 송신기와 이동체 수신기 사이의 채널 정보와 이동체 송신기의 제 1 전처리 행렬 정보를 이용하여 제 1 후처리 행렬을 결정한다. 일례로써, 첫 번째 이동체 수신기는 제 1 후처리 행렬을 위해 다음과 같은 정보를 사용한다.Therefore, the mobile receiver determines the first post-processing matrix using the channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver and the first preprocessing matrix information of the mobile transmitter. As an example, the first mobile receiver uses the following information for the first post-processing matrix.
① 첫 번째 이동체 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보The channel information between the first mobile transmitter and the first mobile receiver
② 첫 번째 이동체 송신기의 제 1 전처리 행렬The first preprocessing matrix of the first mobile transmitter
③ 두 번째 이동체 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보③ Channel information between the second mobile transmitter and the first mobile receiver
④ 두 번째 이동체 송신기의 제 1 전처리 행렬④ The first preprocessing matrix of the second mobile transmitter
상기와 같이, 제 1 후처리 행렬을 도출한 후, 이동체 수신기의 셀룰러 시스템으로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬과 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출한다.After deriving the first post-processing matrix as described above, a stream interference minimization matrix that minimizes the interference between the receiving interference minimizing matrix minimizing the interference from the cellular system of the mobile receiver and the stream in the mobile receiver is derived.
상기 수신간섭 최소화 행렬은 상기 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 및 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 도출하고, 상기 도출된 제 1 후처리 행렬, 상기 셀룰러 송신기의 전처리 행렬, 및 상기 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출한다.Wherein the receive interference minimization matrix derives from the channel information of the cellular transmitter a preprocessing matrix of the cellular transmitter and channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver and provides the derived first post-processing matrix, the preprocessing matrix of the cellular transmitter, Derives a receive interference minimization matrix that minimizes interference from the cellular transmitter using channel information between the transmitter and the mobile receiver.
상기 스트림 최소화 행렬은 상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 도출한다.The stream minimization matrix is derived from the first post-processing matrix, the received interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter.
이후, 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출한다.Then, a second post-processing matrix is derived using the first post-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the stream interference minimization matrix.
수신간섭 최소화 행렬은 다음 수학식 9에 의해 도출될 수 있다.The reception interference minimization matrix can be derived by the following equation (9).
위 수식의 계산을 통한 수신간섭최소화 행렬 Bk *는 다음 수식과 같이 표현된다.The reception interference minimization matrix B k * through calculation of the above equation is expressed as the following equation.
따라서, 이동체 수신기들은 이동체 간 채널 정보, 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 정보와 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 사이 채널 정보를 사용하여 수신간섭최소화 행렬을 도출한다. 일례로써, 첫 번째 이동체 수신기의 수신간섭최소화 행렬 도출을 위해 다음과 같은 정보를 사용한다.Accordingly, the mobile receivers derive the reception interference minimization matrix using the inter-mobile channel information, the preprocessing matrix information of the cellular transmitter, and the channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver. For example, the following information is used to derive a reception interference minimization matrix of the first mobile receiver.
① 제 1 후처리 행렬 결정을 위해서 사용한 이동체 간 통신 시스템 내 채널 정보(1) Channel information in the inter-mobile communication system used for determining the first post-processing matrix
② 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 정보② Preprocessing matrix information of cellular transmitter
③ 셀룰러 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보③ Channel information between the cellular transmitter and the first mobile receiver
이 때, 송신간섭최소화 행렬의 경우와 마찬가지로 첫 번째 이동체 수신기는 ② 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 정보를 확인할 수 없으나, 셀룰러 송신기로부터 채널을 스캔함으로써 ② 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 정보와 ③ 셀룰러 송신기와 첫 번째 이동체 수신기 사이 채널 정보의 곱을 구할 수 있다.In this case, as in the case of the transmit interference minimization matrix, the first mobile receiver can not confirm the pre-processing matrix information of the (2) cellular transmitter, but by scanning the channel from the cellular transmitter, (2) the preprocessing matrix information of the cellular transmitter, The product of the channel information between the receivers can be obtained.
다음으로, 이동체 수신기가 수신간섭최소화 행렬을 사용하는 경우 동일 이동체 송수신기 쌍의 이동체 송신기로부터 수신하는 신호는 
따라서, 이동체 수신기들은 이동체 간 채널 정보, 수신간섭최소화 행렬과 이동체 간 통신 시스템의 같은 송수신기 쌍 내 이동체 송신기의 전처리 행렬정보를 사용하여 스트림간섭 최소화 행렬을 결정한다. 일례로써, 첫 번째 이동체 수신기는 스트림간섭최소화 행렬 결정을 위해 다음과 같은 정보를 사용한다.Therefore, mobile receiver receivers determine the stream interference minimization matrix using channel information, interferer minimization matrix, and preprocessing matrix information of a mobile transmitter in the same transceiver pair of a mobile communication system. As an example, the first mobile receiver uses the following information to determine the stream interference minimization matrix.
① 제 1 후처리 행렬 결정을 위해서 사용한 이동체 간 통신 시스템 내 채널 정보(1) Channel information in the inter-mobile communication system used for determining the first post-processing matrix
② 수신간섭최소화 행렬 정보(2) Minimize reception interference matrix information
③ 첫 번째 이동체 송신기의 전처리 행렬 정보③ The preprocessing matrix information of the first mobile transmitter
결론적으로 이동체 간 통신 시스템 내 간섭 제거와 이동체 수신기가 셀룰러 송신기로부터 받는 간섭을 최소화하기 위한 제 2 후처리 행렬은 다음 수식과 같다.In conclusion, the second post-processing matrix for minimizing the interference in the inter-mobile communication system and the interference received from the cellular transmitter by the mobile receiver is expressed by the following equation.
상기와 같이 도출된 제 2 후처리 행렬을 이용하여 다른 이동체 송신기로부터의 간섭, 셀룰러 송신기로부터의 간섭, 및 데이터 스트림 간 간섭을 제거함으로써 전체 시스템의 수율을 높일 수 있다.By using the second post-processing matrix derived as described above, it is possible to improve the yield of the entire system by eliminating interference from other mobile transmitters, interference from the cellular transmitter, and interference between data streams.
상기와 같이, 이동체 송신기에서 제 2 전처리 행렬을 이용하고, 이동체 수신기에서 제 2 후처리 행렬을 이용하여 전체 시스템의 수율을 높이면서, 동시에 하기의 방법을 통해 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 고려하여 이동체 송수신기 쌍에서 사용하는 스트림의 개수를 동적으로 변화시켜 전체 시스템의 수율을 최대화할 수 있다.As described above, while the second preprocessing matrix is used in the mobile transmitter and the second post-processing matrix is used in the mobile receiver to increase the yield of the entire system, the mobile transceiver It is possible to maximize the yield of the entire system by dynamically changing the number of streams used in the pair.
셀룰러 시스템의 스트림 개수는 변경이 불가능하므로 셀룰러 시스템이 사용하는 스트림 개수에 의한 셀룰러 시스템의 수율과 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템으로부터 받는 간섭은 동일하다. 반면, 이동체 간 통신 시스템 내 각 이동체 쌍이 사용하는 스트림의 개수를 제어함으로써 각 이동체 쌍의 수율과 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 제어할 수 있다. 만일, 이동체 송수신기 쌍이 스트림의 개수를 증가시키면 이동체 송수신기 쌍의 수율이 증가하는 반면, 이동체 송수신기 쌍이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭 세기의 증가로 셀룰러 시스템의 수율이 크게 감소한다. 반대로 이동체 송수신기 쌍이 스트림의 개수를 감소시키면 이동체 송수신기 쌍의 수율이 감소하는 반면, 이동체 송수신기 쌍이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭 세기의 감소로 셀룰러 시스템의 수율은 조금 감소한다.Since the number of streams in the cellular system can not be changed, the yield of the cellular system by the number of streams used by the cellular system and the interference received from the cellular system by the inter-mobile communication system are the same. On the other hand, by controlling the number of streams used by each mobile unit pair in the inter-mobile communication system, it is possible to control the yield of each mobile unit pair and the interference caused by the inter-mobile communication system to the cellular system. If the mobile transceiver pair increases the number of streams, the yield of the mobile transceiver pair increases, while the mobile cellular transceiver pair increases the interference intensity on the cellular system, which greatly reduces the yield of the cellular system. Conversely, if the mobile transceiver pair reduces the number of streams, the yield of the mobile transceiver pair decreases while the yield of the cellular system decreases slightly due to the reduction of the interference strength of the mobile transceiver pair on the cellular system.
이동체 쌍이 사용하는 스트림의 개수에 따른 셀룰러 시스템의 수율과 이동체 간 통신 시스템의 수율 사이의 트레이드오프를 고려하여 전체 시스템의 수율을 최대화시키도록 스트림 개수를 결정한다.The number of streams is determined so as to maximize the yield of the entire system considering the tradeoff between the yield of the cellular system and the yield of the inter-mobile communication system depending on the number of streams used by the mobile body pair.
이를 위하여, 셀룰러 송신기 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하고, 이동체 간 스트림 개수의 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율의 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율의 증가를 산출하여 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출한다. 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출함에 있어서, 스트림 개수의 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 셀룰러 시스템에 대한 간섭이 임계치 이하인 경우에만 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출한다.To this end, the channel information of the cellular transmitter and the cellular receiver is obtained, and the decrease in the yield of the cellular system and the increase in the yield of the inter-mobile communication system as the number of streams between the mobile objects increases, And derives the number. In deriving the number of streams in which the overall system yield is maximized, only when the interference to the cellular system of the inter-mobile communication system with the increase in the number of streams is less than or equal to the threshold value, And derives the number.
전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수는 이동체 송신기의 처리부에서 도출될 수 있고, 상기 각 정보와 데이터는 이동체 송신기의 통신부를 통해 송수신될 수 있으며, 각 처리 결과는 저장부에 저장될 수 있다. 또는 별도의 처리서버에서 처리될 수도 있다.The number of streams in which the throughput of the entire system is maximized can be derived from the processing unit of the mobile transmitter, and the information and data can be transmitted and received through the communication unit of the mobile transmitter, and the processing results can be stored in the storage unit. Or may be processed in a separate processing server.
상기 스트림 개수를 도출하는 구체적인 과정은 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 간섭을 미치지 않는 최대 스트림 개수를 초기 스트림 개수를 설정하고, 스트림 개수를 증가시키면서, 증가된 스트림 개수에 따른 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 산출하며, 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치 이하인 경우, 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출한다. 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 클 경우, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않을 때까지, 상기 스트림 개수를 증가시키는 단계 내지 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계를 반복하며, 상기 현재 스트림 개수가 스트림 개수 임계치보다 크거나 같은 경우, 상기 스트림 개수 임계치를 최종 스트림 개수로 도출하고, 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치보다 크거나 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않은 경우, 이전 스트림 개수를 최종 스트림 개수로 도출한다.A concrete procedure for deriving the number of streams is to set an initial number of streams in which the inter-mobile communication system does not interfere with the cellular system as an initial number of streams, increase the number of streams, And calculates the decrease in the yield of the cellular system and the increase in the yield of the inter-mobile communication system when the interference of the mobile communication system to the cellular system is below the interference threshold. Increasing the number of streams until the yield increase of the inter-mobile communication system is not greater than the yield reduction of the cellular system when the increase of the yield of the inter-mobile communication system is greater than the reduction of the yield of the cellular system; , And deriving the stream number threshold value as a final stream number when the current stream number is greater than or equal to the stream number threshold value, If the interference on the cellular system is greater than the interference threshold or if the increase in the yield of the inter-mobile communication system is not greater than the decrease in the yield of the cellular system, then the number of previous streams is derived as the number of final streams.
상기 스트림 개수를 결정하는데 이용되는 전처리 행렬 또는 후처리 행렬은 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬 또는 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 후처리 행렬일 수 있다.The pre-processing matrix or the post-processing matrix used for determining the number of streams removes interference in the inter-mobile communication system of the mobile transmitter, and eliminates interference in the inter-mobile communication system of the preprocessing matrix or mobile transmitter that minimizes interference to the cellular system Processing matrix that minimizes interference from the cellular transmitter and minimizes inter-stream interference.
상기 스트림의 개수를 결정하는 과정은 도 3과 같이 나타낼 수 있다. 도 3에서 스트림 개수 결정 방법은 각 이동체 송수신기 쌍이 사용하는 스트림의 개수가 증가할 때 전체 시스템의 수율이 스트림의 개수가 증가하기 전 전체 시스템의 수율보다 높으면 스트림의 개수를 증가시키는 것이다. 하지만, 셀룰러 시스템의 수율을 특정값 이상으로 보장하기 위해 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭의 크기가 일정 값 이상으로 증가하는 경우 이동체 송수신기 쌍의 스트림의 개수가 증가하지 않도록 하였다.The process of determining the number of streams can be illustrated in FIG. In the method of determining the number of streams in FIG. 3, when the number of streams used by each mobile transceiver pair increases, the yield of the entire system increases when the yield of the entire system is higher than the yield of the entire system before the number of streams increases. However, in order to guarantee the yield of the cellular system above a certain value, the number of streams of the mobile transceiver pair is not increased when the inter-mobile communication system increases the interference level on the cellular system beyond a predetermined value.
이동체 송수신기는 스트림 개수 결정 전 셀룰러 시스템의 스트림 개수와 셀룰러 송신기의 전송 전력 정보를 알아야 하며, 해당 정보를 아는 경우 스트림 개수 결정을 위한 세부적인 단계는 아래와 같다.The mobile transceiver needs to know the number of streams of the cellular system and the transmission power of the cellular transmitter before determining the number of streams, and detailed steps for determining the number of streams when knowing the information are as follows.
① 각 이동체 쌍의 초기 스트림 개수를 결정한다. 이때, 초기 스트림 개수 
② 이동체 송신기는 셀룰러 수신기, 이동체 수신기는 셀룰러 송신기를 센싱하여, 채널 정보를 예측한다.(2) The mobile transmitter and the mobile receiver sense the cellular transmitter and predict the channel information, respectively.
③ 이동체 송수신기 쌍이 사용하는 스트림의 개수가 특정 스트림 개수보다 큰 경우 스트림의 개수는 특정 스트림의 개수로 결정하고 종료한다. 이 때, 특정 스트림의 개수는 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거할 수 있는 최대 스트림 개수인 송신기 안테나 개수의 반으로 하였다.(3) When the number of streams used by a mobile transceiver pair is larger than the number of streams, the number of streams is determined as the number of specific streams and ends. At this time, the number of specific streams is half of the number of transmitter antennas, which is the maximum number of streams that can eliminate interference in the inter-mobile communication system.
④ 스트림 개수 증가에 따라 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭의 크기를 예측하며, 예측을 위한 수식은 다음과 같다.(4) The size of the interference caused by the inter-mobile communication system to the cellular system according to the increase in the number of streams is predicted, and the formula for prediction is as follows.
⑤ 만일 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭의 크기가 특정 값 이상이면 이전 스트림 개수 값으로 스트림 개수를 결정한다.(5) If the inter-mobile communication system has a certain interference level on the cellular system, the number of streams is determined by the previous stream number.
⑥ 만일 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭의 크기가 특정 값 이하이면 스트림 개수 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율 감소 크기를 예측하며 수식은 다음과 같다.(6) If the inter-mobile communication system has less interference than the cellular system, the reduction in the yield of the cellular system due to the increase in the number of streams is estimated.
여기서, δ는 ΔC0가 무한대로 발산하지 않도록 하는 매우 작은 값을 의미한다.Here, 隆 means a very small value such that? C 0 does not diverge to infinity.
⑦ 스트림 개수 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가 크기를 예측하며 수식은 다음과 같다.⑦ Estimate the increase rate of the inter-mobile communication system due to the increase in the number of streams, and the formula is as follows.
여기서, 
⑧ 스트림 개수 증가에 의해 전체 시스템의 수율이 증가하면, 이동체 송수신기 쌍이 사용하는 스트림의 개수를 하나 증가시키고, ③ 과정부터 반복하며, 스트림 개수 증가에 의해 전체 시스템의 수율이 감소하면, 이전 스트림 개수 값으로 스트림 개수를 결정한다.If the yield of the overall system is increased by increasing the number of streams, the number of streams used by the mobile transceiver pair is increased by one. If the yield of the entire system is reduced by increasing the number of streams, To determine the number of streams.
상기 스트림 개수 결정기법을 통해서 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 제한하면서 전체 시스템의 수율을 최대화할 수 있다.Through this stream number determination technique, the interference of the inter-mobile communication system to the cellular system can be restricted, and the yield of the entire system can be maximized.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이의 간섭을 제어하는 방법의 실험결과이다.4 is an experimental result of a method of controlling interference between a mobile communication system and a cellular system according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 보이는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 간섭정렬 기법 기반 이동체 간 통신 시스템과 셀룰러 시스템 사이 간섭을 제어하여 수율을 향상시키는 방법을 사용할 때 셀룰러 시스템이 사용하는 스트림의 개수와 관계없이 기존 방식(검은색, 간섭 제어 행렬을 사용하지 않는 방식)을 사용할 때보다 성능이 뛰어남을 알 수 있다. 특히, 이동체의 안테나 개수가 더 많은 경우 기존 방식 대비 수율 상승이 더 큰 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 4, when a method of improving the throughput by controlling the interference between the inter-mobile communication system and the cellular system based on the interference alignment technique according to the embodiment of the present invention is used, (Black, which does not use the interference control matrix). In particular, when the number of antennas of the moving body is larger, the increase in the yield relative to the existing system is larger.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 송신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.5 to 7 are flowcharts of a method of controlling interference of a mobile transmitter according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.5 to 7 correspond to the detailed description of FIGS. 1 to 4, and overlapping descriptions will be omitted.
510 단계는 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계이다.Step 510 is a step of acquiring channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular receiver.
520 단계는 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계이다. In
보다 구체적으로, 510 단계에서 획득한 정보를 이용하여 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출한다. More specifically, a first pre-processing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system using the information obtained in
송신간섭 최소화 행렬을 도출하기 위한 구체적인 과정은 도 6과 같다. 610 단계에서 상기 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 및 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 도출하고, 620 단계에서 상기 도출된 제 1 전처리 행렬, 상기 셀룰러 수신기의 후처리 행렬, 및 상기 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출한다.A concrete procedure for deriving the transmit interference minimization matrix is shown in FIG. In
530 단계는 상기 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출한다. In
보다 구체적으로, 520 단계에서 도출된 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출한다. 여기서, 상기 제 2 전처리 행렬은 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬이다.More specifically, a second pre-processing matrix is derived using the first pre-processing matrix derived in
710 단계는 상기 제 2 전처리 행렬을 이용하여 송신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 수신기로 송신하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 이동체 송신기에서 데이터를 쌍을 이루는 이동체 수신기에 송신할 때, 530 단계에서 도출한 제 2 전처리 행렬을 이용하여 송신 간섭을 제거하고, 송신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 수신기로 송신한다.More specifically, when a mobile transmitter transmits data to a paired mobile receiver, transmission interference is removed using a second pre-processing matrix derived in
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이동체 수신기의 간섭 제어 방법의 흐름도이다.8 to 10 are flowcharts of a method of controlling interference of a mobile receiver according to an embodiment of the present invention.
도 8 내지 도 10에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.8 to 10 correspond to the detailed description of Figs. 1 to 4, and a duplicate description will be omitted.
810 단계는 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보를 획득하는 단계이다.Step 810 is to acquire channel information between the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular transmitter.
820 단계는 상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 810 단계에서 획득한 정보를 이용하여 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출한다.More specifically, a first post-processing matrix for eliminating interference in the inter-mobile communication system using the information acquired in
상기 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 구체적인 과정은 도 9와 같다. 910 단계에서 상기 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 및 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 도출하고, 920 단계에서 상기 도출된 제 1 후처리 행렬, 상기 셀룰러 송신기의 전처리 행렬, 및 상기 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출한다.A concrete procedure of deriving the reception interference minimization matrix is shown in FIG. In
830 단계는 상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계이다.Step 830 is a step of deriving a stream interference minimization matrix that minimizes inter-stream interference in the mobile receiver from the first post-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter.
보다 구체적으로, 820 단계에서 도출된 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출한다.More specifically, a stream interference minimization matrix that minimizes the inter-stream interference in the mobile receiver is derived from the first post-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter derived in
840 단계는 상기 제 1 전처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출하는 단계이다.Step 840 is a step of deriving a second post-processing matrix using the first pre-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the stream interference minimization matrix.
보다 구체적으로, 820 단계에서 도출된 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬 및 830 단계에서 도출된 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출한다. 여기서, 제 2 후처리 행렬은 이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 후처리 행렬이다.More specifically, a second post-processing matrix is derived using the first post-processing matrix derived in
1010 단계는 이동체 송신기로부터 수신한 데이터에서 상기 제 2 후처리 행렬을 이용하여 수신 간섭을 제거하는 단계이다.In
보다 구체적으로, 이동체 수신기에서 데이터를 쌍을 이루는 이동체 송신기로부터 데이터를 수신할 때, 840 단계에서 도출한 제 2 후처리 행렬을 이용하여 수신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 송신기로부터 수신한다.More specifically, when receiving data from a mobile transmitter paired with data in a mobile receiver, data from which the receive interference is removed is received from the mobile transmitter using a second post process matrix derived in
도 11 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동체 간 스트림 개수 결정방법의 흐름도이다.11 to 12 are flow charts of a method for determining the number of streams among a moving object according to an embodiment of the present invention.
도 11 내지 도 12에 대한 상세한 설명은 도 1 내지 도 4에 대한 상세한 설명에 대응하는바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.11 to 12 correspond to the detailed description of Figs. 1 to 4, and a duplicate description will be omitted.
1110 단계는 셀룰러 송신기 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득하는 단계이다.
보다 구체적으로, 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 확인하고, 전체 시스템의 수율을 확인하기 위하여, 셀룰러 송신기 및 셀룰러 수신기의 채널 정보를 획득한다.More specifically, the channel information of the cellular transmitter and the cellular receiver is obtained in order to confirm the interference to the cellular system and confirm the yield of the entire system.
1120 단계는 이동체 간 스트림 개수의 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율의 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율의 증가를 산출하여 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계이다.
보다 구체적으로, 이동체 간 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출한다. 상기 스트림 개수의 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 셀룰러 시스템에 대한 간섭이 임계치 이하인 경우에만 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출한다. 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 구체적인 과정은 도 12와 같다.More specifically, the number of streams in which the yield of the entire system is maximized while increasing the number of streams among the moving objects is derived. The number of streams in which the total system yield is maximized while increasing the number of streams is derived only when the interference to the cellular system of the inter-mobile communication system with the increase in the number of streams is below the threshold value. The concrete procedure for deriving the number of streams at which the overall system yield is maximized is shown in FIG.
1210 단계는 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 간섭을 미치지 않는 최대 스트림 개수를 초기 스트림 개수를 설정하는 단계이다.In
1220 단계는 스트림 개수를 증가시키고, 현재 스트림 개수에 따른 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 산출하는 단계이다. 상기 현재 스트림 개수가 스트림 개수 임계치보다 크거나 같은 경우, 상기 스트림 개수 임계치를 최종 스트림 개수로 도출한다.
1230 단계는 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치 이하인 경우, 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계이다. 상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치보다 크면 이전 스트림 개수를 최종 스트림 개수로 도출한다.The
1240 단계는 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 큰지를 확인하는 단계로, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 클 경우, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않을 때까지, 상기 스트림 개수를 증가시키는 1220 단계 내지 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 1230 단계를 반복한다. 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않은 경우, 이전 스트림 개수를 최종 스트림 개수로 도출한다.If the yield increase of the inter-mobile communication system is greater than the reduction of the yield of the cellular system,
본 발명의 실시예들은 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.Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed on various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
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. As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains.
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.Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
110: 셀룰러 송신기
120: 셀룰러 수신기
111, 112, 113: 이동체 송신기
121, 122, 123: 이동체 수신기110: cellular transmitter
120: cellular receiver
111, 112 and 113: mobile transmitter
121, 122, 123: mobile receiver
Claims (9)
상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 전처리 행렬 및 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계; 및
상기 제 1 전처리 행렬 및 상기 송신간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 전처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 전처리 행렬은,
이동체 송신기의 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 전처리 행렬인 것을 특징으로 하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법.Acquiring channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular receiver;
A first pre-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular receiver and a transmission interference minimization matrix for minimizing interference to the cellular system of the mobile transmitter step; And
And deriving a second pre-processing matrix using the first pre-processing matrix and the transmit interference minimization matrix,
Wherein the second pre-processing matrix comprises:
Wherein the mobile station transmitter is a preprocessing matrix that removes interference in the inter-mobile communication system of the mobile transmitter and minimizes interference to the cellular system.
상기 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계는,
상기 셀룰러 수신기의 채널 정보로부터 셀룰러 수신기의 후처리 행렬 및 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 도출하는 단계; 및
상기 도출된 제 1 전처리 행렬, 상기 셀룰러 수신기의 후처리 행렬, 및 상기 이동체 송신기와 셀룰러 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 이동체 송신기의 셀룰러 시스템에 대한 간섭을 최소화하는 송신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계를 포함하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법.The method according to claim 1,
Wherein deriving the transmit interference minimization matrix comprises:
Deriving a post-processing matrix of the cellular receiver and channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver from the channel information of the cellular receiver; And
Deriving a transmit interference minimization matrix that minimizes interference to the cellular system of the mobile transmitter using the derived first pre-processing matrix, the post-processing matrix of the cellular receiver, and channel information between the mobile transmitter and the cellular receiver Wherein the mobile station transmitter is a mobile station.
상기 제 2 전처리 행렬을 이용하여 송신 간섭을 제거한 데이터를 이동체 수신기로 송신하는 단계를 더 포함하는 이동체 송신기의 간섭 제어 방법.The method according to claim 1,
And transmitting the data with the transmission interference removed using the second pre-processing matrix to the mobile receiver.
상기 획득한 이동체 송신기와 이동체 수신기 간 채널 정보 및 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하는 제 1 후처리 행렬 및 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계;
상기 제 1 후처리 행렬, 수신간섭 최소화 행렬, 및 이동체 송신기의 전처리 행렬로부터 이동체 수신기 내 스트림 간 간섭을 최소화하는 스트림간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계; 및
상기 제 1 후처리 행렬, 상기 수신간섭 최소화 행렬, 및 상기 스트림간섭 최소화 행렬을 이용하여 제 2 후처리 행렬을 도출하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 후처리 행렬은,
이동체 수신기에 대한 이동체 간 통신 시스템 내 간섭을 제거하고 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하며, 스트림 간 간섭을 최소화하는 후처리 행렬인 것을 특징으로 하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법.Obtaining channel information between a mobile transmitter and a mobile receiver and channel information of a cellular transmitter;
Deriving a first post-processing matrix for removing interference in the inter-mobile communication system from the obtained channel information of the mobile transmitter and the mobile receiver and channel information of the cellular transmitter and a reception interference minimization matrix for minimizing interference from the cellular transmitter;
Deriving a stream interference minimization matrix that minimizes inter-stream interference in the mobile receiver from the first post-processing matrix, the received interference minimization matrix, and the preprocessing matrix of the mobile transmitter; And
And deriving a second post-processing matrix using the first post-processing matrix, the reception interference minimization matrix, and the stream interference minimization matrix,
Wherein the second post-
A post-processing matrix for eliminating intra-mobile communication system interference to a mobile receiver, minimizing interference from a cellular transmitter, and minimizing inter-stream interference.
상기 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계는,
상기 셀룰러 송신기의 채널 정보로부터 셀룰러 송신기의 전처리 행렬 및 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 도출하는 단계; 및
상기 도출된 제 1 후처리 행렬, 상기 셀룰러 송신기의 전처리 행렬, 및 상기 셀룰러 송신기와 이동체 수신기 간의 채널 정보를 이용하여 셀룰러 송신기로부터의 간섭을 최소화하는 수신간섭 최소화 행렬을 도출하는 단계를 포함하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법.5. The method of claim 4,
Wherein deriving the receive interference minimization matrix comprises:
Deriving a preprocessing matrix of the cellular transmitter and channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver from the channel information of the cellular transmitter; And
Deriving a received interference minimization matrix that minimizes interference from a cellular transmitter using the derived first post-processing matrix, a pre-processing matrix of the cellular transmitter, and channel information between the cellular transmitter and the mobile receiver, / RTI >
이동체 송신기로부터 수신한 데이터에서 상기 제 2 후처리 행렬을 이용하여 수신 간섭을 제거하는 단계를 더 포함하는 이동체 수신기의 간섭 제어 방법.5. The method of claim 4,
And removing the reception interference using the second post-processing matrix from the data received from the mobile transmitter.
이동체 간 스트림 개수의 증가에 따른 셀룰러 시스템의 수율의 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율의 증가를 산출하여 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계를 포함하고,
상기 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 단계는,
상기 스트림 개수의 증가에 따른 이동체 간 통신 시스템의 셀룰러 시스템에 대한 간섭이 임계치 이하인 경우에만 스트림 개수를 증가시키면서 전체 시스템의 수율이 최대가 되는 스트림 개수를 도출하는 것을 특징으로 하는 이동체 간 스트림 개수 결정방법.Obtaining channel information of a cellular transmitter and a cellular receiver; And
Calculating a decrease in the yield of the cellular system and an increase in the yield of the inter-mobile communication system as the number of streams between the moving bodies increases, thereby deriving a stream number at which the yield of the entire system is maximized;
The step of deriving the number of streams at which the yield of the overall system is maximized,
Wherein the number of streams that maximizes the yield of the entire system is derived while increasing the number of streams only when the interference to the cellular system of the inter-mobile communication system with the increase in the number of streams is less than or equal to a threshold value .
상기 스트림 개수를 도출하는 단계는,
이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 간섭을 미치지 않는 최대 스트림 개수를 초기 스트림 개수를 설정하는 단계;
스트림 개수를 증가시키고, 현재 스트림 개수에 따른 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭을 산출하는 단계; 및
상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치 이하인 경우, 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계를 포함하고,
상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 클 경우, 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않을 때까지, 상기 스트림 개수를 증가시키는 단계 내지 셀룰러 시스템의 수율 감소 및 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가를 산출하는 단계를 반복하며,
상기 현재 스트림 개수가 스트림 개수 임계치보다 크거나 같은 경우, 상기 스트림 개수 임계치를 최종 스트림 개수로 도출하고,
상기 이동체 간 통신 시스템이 셀룰러 시스템에 미치는 간섭이 간섭 임계치보다 크거나 상기 이동체 간 통신 시스템의 수율 증가가 상기 셀룰러 시스템의 수율 감소보다 크지 않은 경우, 이전 스트림 개수를 최종 스트림 개수로 도출하는 것을 특징으로 하는 이동체 간 스트림 개수 결정방법.8. The method of claim 7,
The step of deriving the stream number comprises:
Setting an initial number of streams to a maximum number of streams that the inter-mobile communication system does not interfere with the cellular system;
Increasing the number of streams and calculating the interference of the inter-mobile communication system according to the current number of streams to the cellular system; And
Calculating a decrease in the yield of the cellular system and an increase in the yield of the inter-mobile communication system when the inter-mobile communication system's interference to the cellular system is below the interference threshold,
Increasing the number of streams until the yield increase of the inter-mobile communication system is not greater than the yield reduction of the cellular system when the increase of the yield of the inter-mobile communication system is greater than the reduction of the yield of the cellular system; Lt; RTI ID = 0.0 > inter-mobile < / RTI > communication system,
If the current stream number is greater than or equal to the stream number threshold, deriving the stream number threshold as a final stream number,
Wherein the number of previous streams is derived as the number of final streams when the interference of the inter-mobile communication system to the cellular system is greater than the interference threshold or the increase of the throughput of the inter-mobile communication system is not larger than the reduction of the efficiency of the cellular system. A method for determining the number of streams between moving objects.
A computer-readable recording medium storing a program for causing a computer to execute the method according to any one of claims 1 to 8.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150111706A KR101696322B1 (en) | 2015-08-07 | 2015-08-07 | Capacity Enhancement Method using Interference Coordination Method between V2V Network and Cellular Network Based on Interference Alignment |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR101696322B1 true KR101696322B1 (en) | 2017-01-13 |
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ID=57835398
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| KR (1) | KR101696322B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110068802A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus of codebook transformation for interference mitigation in codebook-based mimo precoding |
| KR101530201B1 (en) * | 2009-03-03 | 2015-06-19 | 삼성전자주식회사 | Signal transmission method and system for transmitting signal by using interference control method and/or transmission power control method |
-
2015
- 2015-08-07 KR KR1020150111706A patent/KR101696322B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101530201B1 (en) * | 2009-03-03 | 2015-06-19 | 삼성전자주식회사 | Signal transmission method and system for transmitting signal by using interference control method and/or transmission power control method |
| KR20110068802A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus of codebook transformation for interference mitigation in codebook-based mimo precoding |
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