KR101877754B1 - 멀티 홉 네트워크에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법 및 그 단말들 - Google Patents

멀티 홉 네트워크에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법 및 그 단말들 Download PDF

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Abstract

멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단하여 전송 스킴에 따라 채널 정보를 구성하고, 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송 프레임을 이용하여 동시에 전송하는 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법을 제공할 수 있다.

Description

멀티 홉 네트워크에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법 및 그 단말들{COMMUNICATION METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING CHANNEL INFORMATION IN A MULTI-HOP NETWORK AND TERMINALS THEREOF}
아래의 실시예들은 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법 및 그 단말들에 관한 것이다.
일반적으로 멀티 홉(multi-hop) 전송은 애드 혹(ad-hoc) 네트워크에서 주로 고려될 수 있다. 그러나 애드 혹 네트워크의 경우, 효율적인 단말 간 멀티 홉 협력을 수행하기 위해서 제어 유닛이 존재하는 네트워크(예를 들어 셀룰러 기반의 네트워크)에 대비할 때 여러 가지 어려움이 있을 수 있다. 그 중에서도 채널 정보의 전달 혹은 교환은 채널 정보의 교환에 따른 오버헤드(overhead), 채널 추정과 데이터 전송 사이의 채널의 변화로 인한 채널 정보의 불일치 등의 관점에서 볼 때 시스템 관점에서 가장 어려운 과정 중의 하나이다.
애드 혹 네트워크와 비교하면, 제어 유닛이 존재하는 네트워크는 기본적으로 단말들 간의 동기(sync)가 맞아 있는 경우가 많으며, 채널 정보의 교환을 위해 할당된 자원이 있는 등, 멀티 홉 전송에 보다 용이한 구조라고 볼 수 있다. 그러나 제어 유닛이 관장하는 전송 범위 내의 사용자의 수가 증가함에 따라 채널 정보의 전달 혹은 교환에 따른 오버헤드도 증가할 것으로 예상할 수 있다. 따라서, 채널 정보의 전달 혹은 교환에 따른 오버헤드는 멀티 홉 전송을 활성화 하기 위해서 해결해야 할 문제 중 하나이다.
특히, 다수의 사용자가 동시에 멀티 홉 전송을 하기 위해서는 서로 간에 미치는 간섭을 최소화 시키는 노력이 필요하고, 효율적인 멀티 홉 전송을 위해서는 채널 정보의 전달 혹은 교환이 필요하다.
일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법은 상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과를 기초로 상기 전송 스킴에 따라 채널 정보를 구성하는 단계; 및 상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 상기 송신 단말 고유의 파일럿을 수신 단말에게 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 멀티 홉 네트워크의 구조를 기초로 상기 데이터를 전송하고자 하는 수신 단말 혹은 제어 유닛에게 상기 채널 정보를 요청하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송하는 단계는 상기 전송 스킴에 따라 프리코딩이 필요한 경우, 상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 프리코딩하여 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송하는 단계는 파일럿 구간, 채널 정보 구간 및 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 이용하여 상기 채널 정보 및 상기 데이터를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 파일럿 구간은 상기 송신 단말의 고유의 패턴을 가지는 파일럿을 포함하고, 상기 채널 정보 구간은 상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보를 포함하며, 상기 데이터 구간은 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 전송 스킴을 기초로 상기 데이터를 전송하는 데에 상기 채널 정보가 필요하지 않다고 판단되는 경우, 상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 가공하지 않은 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보는 상기 전송 스킴에 따라 상기 멀티 홉 네트워크의 멀티 홉들을 거치며 누적된 채널 정보를 포함할 수 있다.
상기 전송 스킴은 앰플리파이 앤 포워드(Amplify and Forward) 방식 또는 디코드 앤 포워드(Decode and Forward) 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 방법은 상기 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 이용하여 상기 적어도 하나의 송신 단말로부터 상기 수신 단말에 이르는 채널을 추정하는 단계; 및 상기 추정한 채널을 통해 상기 적어도 하나의 송신 단말로부터 전송된 누적된 채널 정보 및 상기 누적된 채널 정보가 포함된 데이터를 포함하는 전송 프레임을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 상기 데이터에 대한 디코딩이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과를 기초로 상기 데이터를 디코딩하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 누적된 채널 정보는 상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 구성될 수 있다.
상기 누적된 채널 정보는 상기 적어도 하나의 송신 단말이 측정한 이전 전송 구간의 채널 정보 또는 상기 적어도 하나의 송신 단말부터 상기 수신 단말까지 상기 데이터가 거쳐온 채널들에 대한 채널 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 누적된 채널 정보 및 상기 데이터를 이용하여 상기 채널에 해당하는 채널 정보를 복원하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 송신 단말 혹은 제어 유닛으로부터 상기 채널에 해당하는 채널 정보에 대한 피드백 요청을 수신하는 단계; 및 상기 요청에 응답하여 상기 복원된 채널 정보를 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전송 프레임은 상기 적어도 하나의 송신 단말 고유의 패턴을 가지는 적어도 하나의 파일럿을 포함하는 파일럿(pilot) 구간; 상기 멀티 홉 네트워크를 통해 수신한 채널 정보 혹은 상기 적어도 하나의 파일럿을 이용하여 추정된 적어도 하나의 채널 정보를 포함하는 채널 정보 구간들; 및 상기 멀티 홉 네트워크를 통해 전송할 데이터를 포함하는 데이터 구간을 포함할 수 있다.
상기 파일럿 구간, 상기 채널 정보 구간 및 상기 데이터 구간의 크기 및 개수는 상기 멀티 홉 네트워크에서 동일 홉에 동시에 전송하는 단말의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 파일럿은 상기 멀티 홉 네트워크에서 동일 홉에 동시에 전송을 시도하는 송신 단말들이 있는 경우, 상기 수신 단말에서 상기 동시에 전송을 시도하는 송신 단말들을 구분하기 위하여 상호 직교하는 패턴을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 단말은 상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단하는 판단부; 상기 판단 결과를 기초로 상기 전송 스킴에 따라 채널 정보를 구성하는 구성부; 및 상기 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말은 상기 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 수신하는 수신부; 및 상기 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 이용하여 상기 적어도 하나의 송신 단말로부터 상기 수신 단말에 이르는 채널을 추정하는 추정부를 포함하고, 상기 수신부는 상기 추정한 채널을 통해 상기 적어도 하나의 송신 단말로부터 전송된 누적된 채널 정보 및 상기 누적된 채널 정보가 포함된 데이터를 수신할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크의 개념도이다.
도 2는 일반적인 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 채널 정보를 전달 혹은 교환하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 3은 일반적인 셀룰러 네트워크에서 채널 정보를 전달 혹은 교환하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 6은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 멀티 홉 전송에 이용되는 전송 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 전송 프레임에 의해 각 단말들에게 전달되는 채널 정보 및 데이터를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법에 따라 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 채널 정보 및 데이터를 전달하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법에 따라 셀룰러 네트워크에서 채널 정보 및 데이터를 전달하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 11은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 12는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 단말의 블록도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 멀티 홉 네트워크에서는 다수의 송신 노드들(110)이 각각 다수의 중계 노드들(130)을 통해 다수의 수신 노드들(150)에게 데이터를 전송할 수 있다. 이하에서, '노드'는 예를 들어, 이동 단말, 액세스 포인트, 라우터, 중계기 혹은 기지국 등과 같이 통신 기능을 구비하는 모든 장치들을 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
멀티 홉 네트워크의 일 예로는 셀룰러 시스템의 다중 사용자들이 다수의 릴레이를 통해 다수의 기지국들에게 데이터를 전송하는 경우를 들 수 있다. 이때, 다수의 송신 노드들(110)과 다수의 중계 노드들(130) 간의 채널을 H1(120)이라고 하고, 다수의 중계 노드들(130)과 다수의 수신 노드들(150) 간의 채널을 H2(140)이라고 할 수 있다.
하지만, 이와 같이 다수의 송, 수신 노드들의 페어들이 한꺼번에 신호를 전송하는 때에는 서로 다른 송, 수신 노드들의 페어들 간의 신호(또는 데이터 스트림(stream))가 멀티 홉 과정에서 섞이면서 스트림 간 간섭(inter-stream interference)이 발생할 수 있다.
따라서, 멀티 홉 네트워크에서 협력 기술의 원활한 구현을 위해서는 효율적인 채널 정보의 전달 혹은 교환이 필요하다. 신호 전달의 경로 상에 있는 단말들이 간섭 중화(Interference Neutralization) 등의 기술을 통해 이득을 조정하기 위해서는 필수적으로 신호가 전달되는 경로에 대한 채널 정보가 필요하기 때문이다.
따라서, 일 실시예에서는 후술하는 도 6을 통해 점-대-점(point-to-point) 통신을 위한 채널 정보의 전달 혹은 교환 방식이 아닌 멀티 홉 네트워크에서의 효율적인 협력 통신의 제어 채널을 위한 프레임 구조를 제안한다.
이하에서, '채널 정보'는 각 노드들 간 혹은 각 노드와 제어 유닛 간의 채널에 대한 정보로 이해될 수 있다.
일반적으로 협력 전송을 하고자 하는 노드(혹은 단말)들은 채널 정보를 전달 혹은 교환하기 위해서 협력하여 각각의 전송 순서를 정하고, 정해진 전송 순서에 따라 단말 간 1:1로 채널 정보를 전달 혹은 교환할 수 있다.
이 밖에도, 협력 전송을 하고자 하는 단말들은 각각의 단말이 전송 스킴에 따라 필요로 하는 채널 정보를 제어의 주체(예를 들어, 기지국 혹은 제어 유닛)에게 알려줄 수 있다. 그리고, 단말들은 제어의 주체로부터 전달 받은 채널 정보를 이용하여 책임을 가지는 주체(예를 들어, 중계 노드 등)가 다시 각각의 단말 혹은 단말의 그룹에게 채널 정보를 전달하는 방식을 이용할 수 있다. 여기서, 제어의 주체는 책임을 가지고 채널 정보를 수집하고, 수집된 채널 정보를 전달 혹은 교환을 담당할 수 있다.
하지만, 이와 같은 방법은 후술하는 도 2에 따른 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크 및 도 3에 따른 셀룰러 네트워크에서 단말들의 수가 늘어남에 따라 채널 정보의 전달에 따른 오버헤드(overhead) 및 복잡도의 증가, 채널 추정과 데이터 전송 사이의 시간차 등이 급격히 커질 수 있다. 이하, 도 2 및 도 3을 통해 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크 및 셀룰러 네트워크에서 채널 정보를 전달 혹은 교환하는 과정을 살펴본다.
도 2는 일반적인 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 채널 정보를 전달 혹은 교환하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 도식화된 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 중계 노드들(RLY1, RLY2, RLY3, RLY4) 중 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)가 2-홉(hop)을 거쳐서 온 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)의 신호를 가공하여 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)에게 전달하는 과정을 살펴볼 수 있다.
기술에 따라 차이는 있지만 신호를 가공하기 위해서 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)는 신호가 통과하는 경로의 채널 H1, H2, H3에 대한 정보를 필요로 할 수 있다.
이때, 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 단순히 신호를 받아서 전달해 주는 역할을 한다고 하면, 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)가 필요로 하는 채널 정보는 복합 채널(compound channel) H2H1에 대한 채널 정보 및 채널 H3에 대한 채널 정보일 수 있다.
여기서, 복합 채널 H2H1에 대한 채널 정보는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)가 전송한 신호가 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)에게 도달 할 때까지의 채널에 대한 정보일 수 있다. 그리고, 채널 H3에 대한 채널 정보는 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)로부터 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)까지의 채널일 수 있다.
제3 중계 노드(RLY3)에 초점을 맞춰 설명을 하면, 복합 채널 H2H1에 대한 정보를 얻기 위해서 제1 소스 노드(SRC1)는 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)에게 파일럿(pilot)을 전송하고(210), 제2 소스 노드(SRC2) 또한 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)에게 파일럿을 전송할 수 있다(220).
이후, 제2 중계 노드(RLY2)는 파일럿을 이용하여 추정(측정)한 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터의 채널 값을 제1 중계 노드(RLY1)로 전송할 수 있다(230).
제1 중계 노드(RLY1)는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터의 채널 측정(추정)값을 이용하여 채널 H1을 예측하고(240), 예측된 채널(채널 H1)에 대한 정보를 제3 중계 노드(RLY3)에게 전달할 수 있다(250).
이와 유사하게 제3 중계 노드(RLY3)는 260, 270 및 280의 과정을 통해 채널 H2에 대한 정보를 얻고(290), H1 및 H2 에 대한 정보를 이용해서 복합 채널 H2H1을 예측할 수 있다. 이후, 제1 데스티네이션 노드(DST1)가 채널 H3에 대한 정보를 얻는 과정도 이와 유사하게 수행될 수 있다.
이러한 과정 이후, 실제 데이터는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)로 전달되어 멀티 홉 전송이 마무리될 수 있다.
하지만, 도 2의 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크의 경우, 추정한 채널 정보를 전달 혹은 교환 하기 위한 메시지 전달로 인해 오버헤드가 너무 크게 발생할 수 있으며, 채널 추정과 메시지 전달 사이에 지연이 길어져 실제 전송에는 채널 추정 결과에 의해 설정된 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)의 동작이 유효하지 않을 수 있다.
도 3은 일반적인 셀룰러 네트워크에서 채널 정보를 전달 혹은 교환하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 예를 들어 셀룰러 네트워크와 같이 제어 유닛을 갖는 네트워크에서 제3 중계 노드(RLY3)를 중심으로 채널 정보를 전달하는 과정을 살펴볼 수 있다.
제1 소스 노드(SRC1)는 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)에게 파일럿(pilot)을 전송하고(310), 제2 소스 노드(SRC2) 또한 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)에게 파일럿을 전송할 수 있다(320).
제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 310 및 320을 통해 전송된 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 각자에게 할당된 채널을 통해 제어 유닛으로 채널 측정(추정)값을 전송할 수 있다(330).
제어 유닛은 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)로부터 수신한 채널 측정(추정) 값을 이용하여 채널 H1을 추정할 수 있다(340).
이와 유사하게 제어 유닛은 350, 360 및 370 과정을 통해 채널 H2를 추정 하고, 제3 중계 노드(RLY3)에게 추정된 채널 H1, H2 혹은 복합 채널 H2H1에 대한 정보를 전송할 수 있다(390).
이후, 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)로 실제 데이터를 전달할 수 있다.
도 3의 경우도 도 2에서와 마찬가지로 메시지 전달로 인한 오버헤드가 크게 발생하거나, 채널 추정과 데이터 전달 사이에 지연이 길어질 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 멀티 홉 네트워크에서의 통신을 효율적으로 수행하기 위해 채널 정보를 효율적으로 전달하고, 채널 추정과 데이터 전달 사이의 지연을 줄이는 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 단말(이하, 송신 단말)은 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단할 수 있다(410). '송신 단말'은 예를 들어, 수신 단말, 중계기, 기지국 등을 포함하는 수신단에게 채널 정보 및 데이터를 송신하는 단말로 이해될 수 있다.
여기서, 전송 스킴은 예를 들어 앰플리파이 앤 포워드(Amplify and Forward) 방식 또는 디코드 앤 포워드(Decode and Forward) 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 멀티 홉 네트워크에서 사용되는 전송 스킴이 앰플리파이 앤 포워드 방식인 경우, 송신 단말은 단순히 신호를 증폭하여 포워딩하기만 하면 되므로 채널 정보를 필요로 하지 않을 수 있다. 하지만, 전송 스킴이 디코드 앤 포워드 방식인 경우, 송신 단말은 데이터를 디코딩한 후, 포워딩해야 하므로 채널 정보를 필요로 할 수 있다.
410의 판단 결과, 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요하다고 판단되면, 송신 단말은 전송 스킴에 따라 채널 정보를 구성할 수 있다(420).
송신 단말은 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 수신 단말에게 전송할 수 있다(430). 여기서, '수신 단말'은 를 들어, 송신 단말이 송신한 채널 정보 및 데이터를 수신하는 단말, 중계기, 기지국 등을 모두 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
430에서 송신 단말은 도 6을 통해 후술하는 멀티 홉 전송을 위한 전송 프레임을 이용하여 채널 정보 및 데이터를 전송할 수 있다. 즉, 송신 단말은 파일럿 구간, 채널 정보 구간 및 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 이용하여 채널 정보 및 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 파일럿 구간은 송신 단말의 고유의 패턴을 가지는 파일럿을 포함하고, 채널 정보 구간은 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구간은 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 포함할 수 있다. 전송 프레임의 구조에 대하여는 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
이때, 송신 단말은 430에 앞서 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 송신 단말 고유의 파일럿을 수신 단말에게 송신할 수 있다.
하지만, 410의 판단 결과, 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요하지 않다고 판단되면, 송신 단말은 수신 단말에게 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 가공하지 않은 데이터를 전송할 수 있다(440).
도 5는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말(이하, 수신 단말)은 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 수신할 수 있다(510).
수신 단말은 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 이용하여 적어도 하나의 송신 단말로부터 수신 단말에 이르는 채널을 추정할 수 있다(520).
수신 단말은 추정한 채널을 통해 적어도 하나의 송신 단말로부터 전송된 누적된 채널 정보 및 누적된 채널 정보가 포함된 데이터를 포함하는 전송 프레임을 수신할 수 있다(530). 여기서, 누적된 채널 정보는 적어도 하나의 송신 단말이 측정한 이전 전송 구간의 채널 정보 및 적어도 하나의 송신 단말부터 수신 단말까지 데이터가 거쳐온 채널들에 대한 채널 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 누적된 채널 정보는 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 구성될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 멀티 홉 전송에 이용되는 전송 프레임의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 멀티 홉 전송을 위한 전송 프레임(600)은 파일럿(Pilot) 구간(610), 채널 정보 구간(620)들(CI1, CI2) 및 데이터(Data) 구간(630)을 포함할 수 있다.
파일럿(Pilot) 구간(610)은 채널 추정을 위해 사용되며, 적어도 하나의 송신 단말 고유의 패턴을 가지는 적어도 하나의 파일럿을 포함할 수 있다. 이때, 파일럿(Pilot) 구간(610)에 포함된 적어도 하나의 파일럿은 멀티 홉 네트워크에서 동일 홉에 동시에 전송을 시도하는 송신 단말들이 있는 경우, 수신 단말에서 동시에 전송을 시도하는 각 송신 단말들을 구분하기 위하여 상호 직교하는 패턴을 가질 수 있다.
채널 정보 구간(620)들(CI1, CI2) 은 멀티 홉 네트워크를 통해 수신한 채널 정보 혹은 적어도 하나의 파일럿을 이용하여 추정된 적어도 하나의 채널 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 채널 정보 구간(620)의 개수는 같은 전송 스킴에 참여한 단말 중 각 홉에서 동시에 전송하는 최소 전송 단말의 수와 같아야 하며, 더 클 수도 있다.
또한, 채널 정보 구간(620)에서 전송하는 채널 정보는 전송 스킴에 따라 송신 단말에서 복원 가능한 어떠한 채널 정보도 담을 수 있다. 예를 들어, 채널 정보 구간에서 전송하는 채널 정보는 수신 단말 자신이 파일럿을 이용해 측정(추정)한 채널 정보, 수신 단말이 전송 프레임을 통해 수신한 채널 정보 및 수신 단말 자신이 측정(추정)한 채널 정보 및 전송 프레임을 통해 수신한 채널 정보를 이용하여 가공, 생산 가능한 채널 정보 등을 포함할 수 있다.
데이터(Data) 구간(630)은 실제 데이터를 전송하는 구간으로 멀티 홉 네트워크를 통해 전송할 데이터를 포함할 수 있다. 또한 데이터 구간(630)은 전송 스킴에 따라 디코딩한 데이터 혹은 디코딩하지 않은 데이터를 포함할 수 있다.
여기서, 파일럿 구간(610), 채널 정보 구간(620)들 및 데이터 구간(630)의 크기 및 개수는 멀티 홉 네트워크에서 동일 홉에 동시에 전송하는 단말의 개수를 기초로 결정될 수 있다.
예를 들어, 2개의 데이터 흐름(data flow)이 일 실시예에 따른 전송 프레임에 의해 멀티 홉 협력 전송으로 전달되는 상황을 가정하자.
이러한 경우 같은 홉에서 동시에 전송을 시도하는 두 송신 단말은 서로를 동시에 구분할 수 있는, 상호 직교하는 파일럿 패턴을 전송 프레임 내의 파일럿 구간으로 전송하여 수신 단말에서 동시에 채널 추정이 가능하도록 할 수 있다.
그리고, 송신 단말은 각 수신 단말에게 할당된 채널 정보 구간들(CI1 및 CI2)를 이용하여 데이터가 송신 단말에게 수신되기 전에 거쳐 온 채널에 대한 정보를 분석 및 추정하고, 추정한 채널에 대한 정보를 데이터와 함께 수신 단말로 전달할 수 있다.
그 후, 송신 단말은 데이터 구간을 이용하여 실제 전달하고자 하는 데이터를 전달할 수 있다. 이때, 데이터 구간을 통해 전달되는 데이터는 전송 프레임에 포함된 파일럿 및 채널 정보와 동시에 다음 수신 단말로 전송될 수 있다. 따라서, 채널 추정과 데이터 전달 사이에 지연이 길어짐에 따라 발생하는 추정된 채널에 대한 정보와 데이터가 겪은 (누적된) 채널 정보의 불일치를 최소화할 수 있다.
일 실시예에서는 이와 같이 하나의 전송 프레임을 이용하여 추정된 채널에 대한 정보(즉, 채널 정보)와 데이터를 동시에 전송함으로써 채널 추정 당시의 채널 정보와 전송하는 데이터 지연에 따른 불일치를 최소화할 수 있다.
이 밖에도, 일 실시예에서는 멀티 홉 전송 시에 채널 디코딩이 필요 없다면, 멀티 홉을 통해 누적된 채널 정보와 멀티 홉을 겪어온 데이터를 디코딩하지 않고 전송함으로써 누적된 채널 정보가 필요한 단말에서 누적된 채널 정보와 그에 맞는 데이터가 겪은 채널 정보의 불일치가 최소화되도록 할 수 있다.
이 밖에 도 6의 전송 프레임을 이용한 구체적인 동작의 예시는 아래의 도 7을 참조한다.
도 7은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 전송 프레임에 의해 각 단말들에게 전달되는 채널 정보 및 데이터를 나타낸 도면이다.
도 7에 나타난 H2[1, :][X1, X2]T에서 H는 채널 메트릭스이며 H[a,:]는 a번째 row vector를 의미할 수 있다. 이와 유사하게. column vector 도 표현할 수 있다. 뒤에 [X1,X2]는 벡터(or matrix) X1 과 X2로 만들어지는 augmented matrix를 의미할 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 실제 두 개의 데이터 플로우(data flow)가 동시에 전송될 때의 동작을 살펴볼 수 있다. 이때, 각 단말은 데이터를 디코딩(decoding) 하지 않고 증폭(Amplify)만 하여 다음 홉(hop)으로 전송하는 앰플리파이 앤 포워드(Amplify and Forward) 방식의 전송 스킴을 이용할 수 있다.
제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)는 데이터 x1, x2를 생성하여 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)로 각각 전송하고자 한다.
이때, 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)가 처음 데이터를 전송하는 시점의 전송 프레임에는 채널 정보(예를 들어, CI1, CI2)가 존재하지 않는다. 따라서, 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)는 각 채널 정보 구간을 널(null)로 설정하고, 각각의 데이터 구간에 데이터만을 실어서 보낼 수 있다.
제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 전송 프레임을 수신할 수 있다.
이때, 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 수신한 전송 프레임의 파일럿 구간을 통해 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)로 들어오는 채널을 추정할 수 있다. 그리고, 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 다음 전송을 위해 전송 프레임을 구성(생성)할 수 있다.
제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 전송 프레임에서 자신에게 할당된 채널 정보 구간에 자신이 추정한 채널(즉, 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)로 들어오는 채널)에 대한 정보를 담을 수 있다. 또한, 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 수신한 데이터, 즉, 채널 H1을 거쳐 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2) 각각으로 들어온 데이터를 그대로 데이터 구간에 실을 수 있다. 이러한 과정을 통해서 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)가 추정한 채널에 대한 정보 및 데이터가 동시에 전송될 수 있다.
이후, 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4) 또한 유사한 과정을 통해 데이터를 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)으로 전달 할 수 있다.
도 7의 실시예에서는 각 중계 노드가 데이터를 디코딩(decoding) 하지 않고 증폭(Amplify)만 한다고 가정하자. 따라서, 제1 데스티네이션 노드(DST1) 및 제2 데스티네이션 노드(DST2)는 각 중계 노드들로부터 전달받은 채널 정보 및 데이터를 이용하여 원하는 정보를 추출하고자 시도할 수 있다.
이러한 과정은 각 중계 노드가 특정 전송 스킴에 따라서 동작할 때도 유사하게 적용될 수 있다. 다만 이 경우, 각 중계 노드가 원하는 채널 정보의 종류에 따라 채널 정보의 값이 달라질 수는 있다.
일반적으로 멀티 홉 네트워크를 포함하는 모든 무선 전송에서는 채널 추정과 데이터 전송 사이에 발생하는 시간 차이가 문제될 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 데이터를 전송할 때 해당하는 채널 정보를 동시에 전송함으로써 채널 추정과 데이터 전송 사이에 발생하는 시간 차이를 해소할 수 있다.
특히, 멀티 홉 전송의 경우, 단말은 전송 스킴에 따라 데이터를 디코딩(decoding)하지 않고, 수신한 그대로 증폭하여 전송하는 과정만을 수행할 수 있다. 또한, 단말은 데이터와 더불어 누적된 채널 정보를 함께 전송할 수 있다.
그러므로, 일 실시예에서는 채널 추정과 데이터 전송 사이의 시간 차이를 더욱 줄일 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면 추가적으로 채널 정보와 데이터를 동시에 전송함으로 두 정보를 이론적으로 무한정 수신기 혹은 송신기의 시스템 메로리에 보관할 수 있으며, 다음 전송에 있어서 충분한 시간차를 둘 수 있다. 이를 통해, 타임 다이버시티(time diversity) 등의 추가 이득(gain)을 얻을 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법에 따라 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 채널 정보 및 데이터를 전달하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 전송 프레임을 이용하여 애드-혹(Ad-hoc) 네트워크에서 단말들 간의 메시지를 전달 혹은 교환하는 경우를 살펴볼 수 있다. 도 8에서는 두 개의 데이터 플로우(data flow)가 동시에 전송되고, 제3 중계 노드(RLY3)가 복합 채널 H2H1에 대한 정보를 요청한 경우를 가정한다.
도 8의 애드 혹 네트워크에서는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)는 각각 생성한 전송 프레임을 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)에게 전송할 수 있다(810). 그리고, 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2)는 제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2)로부터 수신한 전송 프레임에 포함된 정보에 따라 각각 생성한 전송 프레임을 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4)에게 전송할 수 있다(820).
이후, 제4 중계 노드(RLY4)는 제3 중계 노드(RLY3)에게 자신이 가지고 있는 채널 정보를 전달할 수 있다(830). 이에 따라 제3 중계 노드(RLY3)는 자신이 원하는 채널(복합 채널 H2H1)에 대한 정보를 생성할 수 있다(840).
도 9는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송, 수신하는 방법에 따라 셀룰러 네트워크에서 채널 정보 및 데이터를 전달하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 8의 애드-혹 네트워크와 마찬가지로 두 개의 데이터 플로우(data flow)가 동시에 전송되고, 제3 중계 노드(RLY3)가 복합 채널 H2H1에 대한 정보를 요청한 경우를 가정한다.
각 송신 단말들(제1 소스 노드(SRC1) 및 제2 소스 노드(SRC2) 혹은 제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2))은 원하는 정보를 해당 수신 단말들(제1 중계 노드(RLY1) 및 제2 중계 노드(RLY2) 혹은 제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4))에게 전송할 수 있다(910,920).
그리고, 각 송신 단말들(제3 중계 노드(RLY3) 및 제4 중계 노드(RLY4))은 930의 과정을 통해서 제어 유닛에게 자신이 가지고 있는 채널 정보를 전송할 수 있다.
이 후, 제어 유닛은 각 송신 단말들로부터 수신한 채널 정보 및 데이터를 이용하여 복합 채널(H2H1)에 대한 정보를 생성하고(940), 자신이 생성한 복합 채널에 대한 정보를 제3 중계 노드(RLY3)에게 전달할 수 있다(950).
일 실시예에서는 채널 정보를 획득하기 위해 단말들 서로 간 혹은 단말과 제어 유닛 간에 수행되는 정보 교환을 줄이기 위해 항상 단말들 서로 간 혹은 단말과 제어 유닛 간에 채널 정보를 보내는 방식, 즉 전송 스킴에 따라 실제 채널 정보가 필요한 단말에서만 채널 정보를 요청하거나 교환하도록 할 수 있다.
도 10은 다른 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말(이하, 수신 단말)은 전송 프레임의 파일럿 구간을 통해서 들어오는 송신 단말 고유의 파일럿들을 이용하여 송신 단말들로부터 자신까지의 채널을 추정할 수 있다(1010).
수신 단말은 추정한 채널을 통해 적어도 하나의 송신 단말로부터 전송된 전송 프레임의 채널 정보 구간들을 통해 송신 단말들의 누적된 채널 정보를 수신할 수 있다(1020). 이때, 누적된 채널 정보는 송신 단말이 전송하는 채널 정보에 따라 상이할 수 있으나, 예를 들어, 적어도 하나의 송신 단말이 측정(추정)한 이전 전송 구간의 채널 정보 혹은 적어도 하나의 송신 단말로부터 수신 단말까지 데이터가 거쳐온 채널들에 대한 채널 정보 등을 포함할 수 있다.
필요에 따라 수신 단말은 이러한 정보들(예를 들어, 누적된 채널 정보 및 데이터 등)을 이용하여 송신 단말로부터 수신 단말에 이르는 채널에 해당하는 채널 정보, 즉 송신 단말로부터 수신된 신호가 겪은 채널 정보를 복원할 수도 있다.
수신 단말은 전송 프레임의 데이터 구간을 통해 데이터를 수신할 수 있다(1030).
이때 수신 단말은 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터에 대한 디코딩이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(1040). 1040에서 데이터에 대한 디코딩이 필요하다고 판단되면, 수신 단말은 수신한 정보(예를 들어, 데이터 및 채널 정보 등)를 디코딩할 수 있다(1050). 하지만, 1040에서 정보를 디코딩하지 않아도 된다고 판단되면, 수신 단말은 해당 정보를 디코딩하지 않을 수 있다.
이후, 수신 단말은 적어도 하나의 송신 단말 혹은 제어 유닛으로부터 송신 단말로부터 수신 단말에 이르는 채널에 해당하는 채널 정보에 대한 피드백 요청을 수신했는지 여부를 판단할 수 있다(1060). 만약, 채널 정보에 대한 피드백 요청을 수신했다면, 수신 단말은 정보를 요청한 단말 혹은 제어 유닛으로 요청에 맞는 채널 정보(예를 들어, 복원된 채널 정보)를 피드백할 수 있다(1070). 수신 단말은 채널 정보의 피드백한 후, 다시 돌아오는 채널 정보를 수신할 수 있다(1080). 만약, 1060에서 채널 정보에 대한 피드백 요청을 수신하지 않았다면, 수신 단말은 채널 정보를 피드백하지 않고 동작을 종료할 수 있다.
예를 들어, 모든 단말이 채널 정보의 피드백에 참여한다면, 채널 정보의 피드백은 멀티 홉 네트워크에서 전송에 참여하는 단말의 수에 따라 증가할 수 있다. 하지만, 전송 스킴에 따라서 항상 모든 단말이 채널 정보를 피드백할 필요는 없으며, 단지 일부의 단말만이 특별한 중계(relaying) 동작을 수행하기 위해서 채널을 필요로 할 수도 있다.
따라서, 일 실시예에서는 전송에 참여하는 모든 단말들이 채널 정보를 피드백할 필요가 없는 경우, 채널 정보를 데이터와 함께 전송 프레임에 실어 다음 수신 단말에게 전달하도록 할 수 있다. 이러한 방법은 멀티 홉 네트워크에서 채널 정보의 피드백 양을 줄일 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
일 실시예에 따른 채널 정보를 송신하는 단말(이하, '송신 단말' )에서 전송 스킴 상 어떠한 역할을 하는지에 따라 송신 시퀀스가 달라질 수 있다.
따라서, 송신 단말은 도 11과 같이 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단할 수 있다(1110). 여기서, 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한 경우로는 예를 들어, 송신 단말이 채널 정보를 이용하여 데이터를 가공하여 전달해야 하는 경우를 들 수 있다.
1110의 판단 결과, 채널 정보가 필요한 것으로 판단되면, 송신 단말은 채널 정보를 요청할 수 있다(1120). 이때, 송신 단말은 멀티 홉 네트워크의 구조를 기초로 직접 필요한 단말들(예를 들어, 데이터를 전송하고자 하는 수신 단말들) 혹은 제어 유닛에게 채널 정보를 요청할 수 있다.
즉, 멀티 홉 네트워크의 구조가 제어 유닛을 포함하는 셀룰러 네트워크인 경우, 송신 단말은 제어 유닛에게 채널 정보를 요청할 수 있다. 반면에, 멀티 홉 네트워크의 구조가 애드-혹 네트워크인 경우, 송신 단말은 직접 송신을 위해 채널 정보가 필요한 단말들(예를 들어 수신 단말들)에게 채널 정보를 요청할 수 있다.
반면에, 1110에서 채널 정보가 필요하지 않은 것으로 판단되면, 송신 단말은 바로 1130 이후의 전송 시퀀스를 시작할 수 있다.
송신 단말은 1120의 요청에 따른 채널 정보를 수신할 수 있다(1130).
이후, 송신 단말은 채널 정보를 이용하여 전송 시퀀스를 시작할 수 있다.
우선, 송신 단말은 전송 프레임의 파일럿(Pilot) 구간에 송신 단말 고유의 패턴을 갖는 파일럿을 전송할 수 있다(1140). 그리고, 송신 단말은 전송 프레임에서 자신에게 할당된 채널 정보 구간에, 전송 스킴에 따라 자신이 보유한 채널 정보를 구성하여 전송할 수 있다(1150).
송신 단말은 전송 스킴에 따라 현재 수행해야 하는 중계(relay) 동작이 있는지 여부를 판단할 수 있다(1160). 이때, 중계 동작을 수행하기 위해서는 프리코딩이 필요할 수 있다.
따라서, 송신 단말은 1160에서 전송 스킴에 따라 현재 수행해야 하는 중계 동작이 있어 프리코딩이 필요하다고 판단되면, 송신 단말은 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 프리코딩을 수행할 수 있다(1170). 그리고, 프리코딩 된 데이터를 데이터 구간을 통해 전송할 수 있다(1180). 이때, 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보는 전송 스킴에 따라 멀티 홉 네트워크의 멀티 홉들을 거치며 누적된 채널 정보를 포함할 수 있다.
반면에, 1160에서 전송 스킴에 따라 현재 수행해야 하는 중계 동작이 없다고 판단되면, 송신 단말은 데이터를 프리코딩하지 않고 바로 수신 단말에게 전달할 수 있다(1180).
만약, 송신 단말이 특별한 동작없이 데이터를 전달하는 역할만을 한다면, 송신 단말은 고유의 패턴을 가진 파일럿을 전송하고, 이어 채널 정보를 보내고, 마지막으로 가공하지 않은 데이터를 보낼 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 단말의 블록도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송신하는 단말(1200)은 판단부(1210), 구성부(1230) 및 전송부(1250)를 포함할 수 있다.
판단부(1210)는 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 데이터를 전송하는 데에 채널 정보가 필요한지 여부를 판단할 수 있다.
구성부(1230)는 판단부(1210)의 판단 결과를 기초로 전송 스킴에 따라 채널 정보를 구성할 수 있다.
전송부(1250)는 전송 스킴에 따라 구성한 채널 정보 및 채널 정보를 이용하여 가공한 데이터를 전송 프레임을 이용하여 전송할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말의 블록도이다.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 수신하는 단말(1300)은 수신부(1310) 및 추정부(1330)를 포함할 수 있다.
수신부(1310)는 멀티 홉 네트워크에서 채널을 추정하는 데에 이용되는 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 수신할 수 있다.
추정부(1330)는 적어도 하나의 송신 단말의 고유의 파일럿을 이용하여 적어도 하나의 송신 단말로부터 수신 단말에 이르는 채널을 추정할 수 있다.
이때, 수신부(1310)는 추정한 채널을 통해 적어도 하나의 송신 단말로부터 전송된 누적된 채널 정보 및 누적된 채널 정보가 포함된 데이터를 수신할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 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 실시예를 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 다수의 송신 노드들
120: 다수의 송신 노드들과 다수의 중계 노드들 간의 채널
130: 다수의 중계 노드들
140: 다수의 중계 노드들과 다수의 수신 노드들 간의 채널
150: 다수의 수신 노드들

Claims (22)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)의 통신 장치에서 채널 정보를 송수신하는 방법에 있어서,
    동시 송신을 시도하는 소스 장치들로부터 송신된 고유 파일럿들이 직교패턴을 가지고 동시에 수신되는 파일럿 구간, 대응하는 소스 장치로부터 송신된 누적된 채널 정보가 수신되는 복수의 채널 구간 및 상기 소스 장치들로부터 전송된 데이터가 동시에 수신되는 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 수신하는 단계;
    상기 파일럿 구간을 통해 수신된 고유의 파일럿들을 기반하여 현재 전송 구간의 채널 정보를 추정하는 단계;
    상기 복수의 채널 구간들을 통해 수신된 누적된 채널정보에 기초하여 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 획득하는 단계;
    상기 통신 장치에 대한 고유 파일럿을 다음 전송 구간으로 송신하는 단계;
    상기 현재 전송 구간의 채널 정보 및 상기 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 포함하는 누적된 채널 정보를 상기 다음 전송 구간으로 전송하는 단계; 및
    상기 데이터 구간에 기초하여 준비된 데이터를 상기 다음 전송 구간으로 전송하는 단계
    를 포함하는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 상기 데이터에 대한 디코딩이 필요한지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 디코딩이 필요한지 여부를 판단한 결과를 기초로 상기 데이터를 디코딩하는 단계
    를 더 포함하는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 누적된 채널 정보는
    상기 멀티 홉 네트워크에서 이용되는 전송 스킴을 기초로 구성되는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 누적된 채널 정보 및 상기 데이터를 이용하여 상기 채널에 해당하는 채널 정보를 복원하는 단계
    를 더 포함하는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 단말 혹은 제어 유닛으로부터 상기 채널에 해당하는 채널 정보에 대한 피드백 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 요청에 응답하여 상기 복원된 채널 정보를 피드백하는 단계
    를 더 포함하는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  15. 삭제
  16. 제9항에 있어서,
    상기 파일럿 구간, 상기 채널 구간 및 상기 데이터 구간의 크기 및 개수는
    상기 멀티 홉 네트워크에서 동일 홉에 동시에 전송하는 단말의 개수를 기초로 결정되는 채널 정보를 송수신하는 방법.
  17. 삭제
  18. 제9항, 제10항, 제11항, 제13항, 제14항, 및 제16항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
  19. 삭제
  20. 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송수신하는 단말에 있어서,
    동시 송신을 시도하는 소스 장치들로부터 송신된 고유 파일럿들이 직교패턴을 가지고 동시에 수신되는 파일럿 구간, 대응하는 소스 장치로부터 송신된 누적된 채널 정보가 수신되는 복수의 채널 구간 및 상기 소스 장치들로부터 전송된 데이터가 동시에 수신되는 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 수신하는 수신부;
    상기 파일럿 구간을 통해 수신된 고유의 파일럿들을 기반하여 현재 전송 구간의 채널 정보를 추정하고, 상기 복수의 채널 구간들을 통해 수신된 누적된 채널정보에 기초하여 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 획득하는 추정부; 및
    상기 단말에 대한 고유 파일럿을 다음 전송 구간으로 송신하고, 상기 현재 전송 구간의 채널 정보 및 상기 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 포함하는 누적된 채널 정보를 상기 다음 전송 구간으로 전송하고, 상기 데이터 구간에 기초하여 준비된 데이터를 상기 다음 전송 구간으로 전송하는 전송부
    를 포함하는 채널 정보를 송수신하는 단말.
  21. 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)의 통신 장치에서 채널 정보를 송수신하는 방법에 있어서,
    동시 송신을 시도하는 소스 장치들로부터 송신된 고유 파일럿들이 직교패턴을 가지고 동시에 수신되는 파일럿 구간, 대응하는 소스 장치로부터 송신된 누적된 채널 정보가 수신되는 복수의 채널 구간 및 상기 소스 장치들로부터 전송된 데이터가 동시에 수신되는 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 수신하는 단계;
    상기 파일럿 구간을 통해 수신된 고유의 파일럿들을 기반하여 현재 전송 구간의 채널 정보를 추정하는 단계;
    상기 복수의 채널 구간들을 통해 수신된 누적된 채널정보에 기초하여 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 현재 전송 구간의 채널 정보와 상기 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보에 기초하여 상기 데이터 구간에 포함된 데이터를 디코딩하는 단계
    를 포함하는 채널 정보를 수신하는 방법.
  22. 멀티 홉 네트워크(Multi-Hop Network)에서 채널 정보를 송수신하는 단말에 있어서,
    동시 송신을 시도하는 소스 장치들로부터 송신된 고유 파일럿들이 직교패턴을 가지고 동시에 수신되는 파일럿 구간, 대응하는 소스 장치로부터 송신된 누적된 채널 정보가 수신되는 복수의 채널 구간 및 상기 소스 장치들로부터 전송된 데이터가 동시에 수신되는 데이터 구간을 포함하는 전송 프레임을 수신하는 수신부;
    상기 파일럿 구간을 통해 수신된 고유의 파일럿들을 기반하여 현재 전송 구간의 채널 정보를 추정하고, 상기 복수의 채널 구간들을 통해 수신된 누적된 채널정보에 기초하여 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보를 획득하는 추정부; 및
    상기 현재 전송 구간의 채널 정보와 상기 적어도 하나의 이전 전송 구간의 채널 정보에 기초하여 상기 데이터 구간에 포함된 데이터를 디코딩하는 복호부
    를 포함하는 채널 정보를 수신하는 단말.
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