KR102597605B1 - 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 - Google Patents
채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102597605B1 KR102597605B1 KR1020180124580A KR20180124580A KR102597605B1 KR 102597605 B1 KR102597605 B1 KR 102597605B1 KR 1020180124580 A KR1020180124580 A KR 1020180124580A KR 20180124580 A KR20180124580 A KR 20180124580A KR 102597605 B1 KR102597605 B1 KR 102597605B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless communication
- channel
- communication device
- information
- phase
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 241
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 144
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/0008—Modulated-carrier systems arrangements for allowing a transmitter or receiver to use more than one type of modulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
- H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
- H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
- H04L1/0005—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes applied to payload information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
- H04L1/0016—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy involving special memory structures, e.g. look-up tables
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0023—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
- H04L1/0026—Transmission of channel quality indication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0033—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the transmitter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0033—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the transmitter
- H04L1/0035—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the transmitter evaluation of received explicit signalling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0036—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
- H04L5/143—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex for modulated signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/60—Context-dependent security
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
무선 통신장치의 동작방법이 개시된다. 본 개시의 실시 예에 따른 무선 통신장치의 동작방법은, 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 송신하는 단계; 상기 무선 채널로부터 전송되고, 상기 파일럿 신호에 응답하여 추정된 채널의 진폭(amplitude) 정보 및 위상 정보를 포함하는 채널 상태 정보(Channel State Information)를 수신하는 단계; 상기 채널의 진폭 정보 및 위상 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조 방식을 설정하는 단계; 상기 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 변조 데이터를 상기 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신장치의 동작방법에 관한 것으로서, 상세하게는 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치의 동작방법에 관한 것이다.
무선 통신 네트워크는 음성 데이터, 비디오 데이터, 패킷 데이터, 메시지 데이터 등 다양한 유형의 통신 콘텐츠를 제공하기 위해 널리 제공될 수 있다. 최근 무선 통신 네트워크를 통한 모바일 서비스의 발전에 따라 데이터의 보안에 대한 요구가 급격히 증가하였고, 많은 암호화 기술이 무선 통신시스템에 적용되어 사용되고 있다. 다만, 다수의 기술들은 암호 해독의 수학적 불가능성이 아닌 계산적 어려움에 의지하고 있고, 도청자가 이용 가능한 계산 능력이 향상될수록 데이터의 보안은 취약해질 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은 무선 통신장치의 동작방법에 관한 것으로서, 채널의 진폭 및 채널의 위상에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치의 동작방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일 측면에 따른 무선 통신장치의 동작방법은, 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 송신하는 단계; 상기 무선 채널로부터 전송되고, 상기 파일럿 신호에 응답하여 추정된 채널의 진폭(amplitude) 정보 및 위상 정보를 포함하는 채널 상태 정보(Channel State Information)를 수신하는 단계; 상기 채널의 진폭 정보 및 위상 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조 방식을 설정하는 단계; 상기 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 변조 데이터를 상기 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 기술적 사상의 다른 일 측면에 따른 무선 통신장치의 동작방법은, 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 송신하고, 채널 상반성(Channel Reciprocity)에 기반하여 채널 추정을 수행함으로써 채널의 진폭에 대한 정보 및 채널의 위상에 대한 정보를 포함하는 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 진폭에 대한 정보에 기반하여 k개(k는 1 이상의 양의 정수)의 변조방식을 포함하는 집합을 형성하는 단계; 상기 위상에 대한 정보에 기반 하여, 상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 선정하는 단계; 상기 선정된 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 변조 데이터를 상기 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 개시의 기술적 사상의 또 다른 일 측면에 따른 무선 통신장치의 동작방법은, 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 수신하고, 상기 파일럿 신호에 기반하여 제1 무선 통신장치와의 무선 통신을 위한 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 채널 상태 정보에 포함된 채널의 진폭 정보에 기반하여 기 마련된 복수의 복조 방식들 중 적어도 하나를 포함하는 집합을 형성하는 단계; 상기 채널 상태 정보에 포함된 채널의 위상 정보에 기반하여 상기 집합에 포함된 복조 방식들 중 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택한 복조 방식에 기반하여 상기 제1 무선 통신장치로부터 수신한 데이터를 복조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따르면, 채널의 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식이 설정됨에 따라, 무선 통신장치는 잠재적 도청기들의 공격을 회피할 수 있다. 이로써, 무선 통신장치들 사이의 무선 통신 보안이 더욱 강화될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 변조방식 설정에 대한 순서도를 도시한다.
도 5는 도 4에서 설명된 가상의 원 및 각 영역들을 도시한다.
도 6은 서로 다른 k에 대한 각 영역들의 구분 및 변조 방식의 할당을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 성상도 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 인공위상 발생을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 13은 각 가상의 원에 할당된 가드 인터벌을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 기기의 블록도를 도시한다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 변조방식 설정에 대한 순서도를 도시한다.
도 5는 도 4에서 설명된 가상의 원 및 각 영역들을 도시한다.
도 6은 서로 다른 k에 대한 각 영역들의 구분 및 변조 방식의 할당을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 성상도 변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 인공위상 발생을 설명하는 도면이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 11은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다.
도 13은 각 가상의 원에 할당된 가드 인터벌을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 기기의 블록도를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 통신 시스템(10)은 채널을 통해서 무선 통신하는 제1 무선 통신장치(Wireless Communication Device)(100) 및 제2 무선 통신장치(200)를 포함할 수 있다.
시스템(10)은 무선 통신을 위한 임의의 시스템일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템(10)은, 비제한적인 예시로서 5G(5th generation wireless) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템, WiFi 등과 같은 무선 통신 시스템일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 시스템(10)은, 스토리지 시스템, 네트워크 시스템 등과 같은 유선 통신 시스템일 수 있다. 이하에서, 시스템(10)은 무선 통신 시스템을 주로 참조하여 설명될 것이나, 본 개시의 예시적 실시 예들이 이에 제한되지 아니하는 점이 유의된다.
예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)는 기지국(base station) 또는 기지국에 포함된 구성일 수 있다. 기지국은 단말 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 지칭할 수 있고, 단말 및/또는 다른 기지국과 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송/수신할 수 있다. 기지국은 Node B, eNB(evolved-Node B), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Pint), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등으로 지칭될 수도 있다.
예를 들어, 제2 무선 통신장치(200)는 단말(terminal) 또는 단말에 포함된 구성일 수 있다. 단말은 무선 통신 장치로서, 제1 무선 통신장치(100)와 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송/수신할 수 있는 다양한 장치들을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 단말은 사용자 기기(User Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다.
다른 예로, 제1 무선 통신장치(100)는 단말 또는 단말에 포함된 구성이고, 제2 무선 통신장치(200)는 기지국 또는 기지국에 포함된 구성일 수도 있다. 또 다른 예로, 제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200)는 단말 또는 단말에 포함된 구성일 수도 있다.
제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200) 간의 무선 통신 네트워크는 가용 네트워크 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자들이 통신하는 것을 지원할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 네트워크에서 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 방식으로 정보가 전달될 수 있다.
제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200)는 상향링크(uplink; UL)(12) 및 하향링크(downlink; DL)(14)를 통해서 상호 통신할 수 있다. LTE 시스템, LTE-Advanced 시스템과 같은 무선 시스템에서, 상향링크(12) 및 하향링크(14)는, PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel), EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel) 등과 같은 제어 채널을 통해서 제어정보를 송신할 수 있고, PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 등과 같은 데이터 채널을 통해서 데이터를 송신할 수 있다. 또한, EPDCCH(enhanced PDCCH 또는 extended PDCCH)를 이용해서 제어 정보가 송신될 수도 있다.
제1 무선 통신장치(100)는 송신 안테나(102), 송수신기(transceiver)(110), 변조방식 설정기(120) 및 변조기(130)를 포함할 수 있다. 제1 무선 통신장치(100)는 송신 안테나(102)를 통해 데이터를 송신할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)가 데이터 x(t)를 전송할 때, 제2 무선 통신장치(200) 및 n개의 잠재적 도청기(E1~En)(n은 1 이상의 양의 정수)의 수신신호 는 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
[수학식 1]에서, 는 실효 채널이득(effective channel gain)을, n(t)는 부가성 백색 가우시안 잡음(AWGN, Additive White Gaussian noise) 등 잡음을 각각 나타낼 수 있다. 또한, S는 제1 무선 통신장치(100)를, D는 제2 무선 통신장치(200)를 각각 의미할 수 있다. 다시 말해서, 는 제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200) 사이의 실효 채널이득을, 는 제1 무선 통신장치(100) 및 잠재적 도청기(E1) 사이의 실효 채널이득을 각각 의미할 수 있다. 실효채널 이득 는 [수학식 2]와 같이 채널의 진폭(amplitude) 및 채널의 위상(phase)으로 표현될 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 채널의 진폭() 및 채널의 위상()에 기반하여 변조방식을 설정하고, 이에 기반하여 생성한 변조 데이터를 제2 무선 통신장치(200)로 전송할 수 있다. 일 예로, 제1 무선 통신장치(100)는 제2 무선 통신장치(200)와의 통신을 위해 형성된 채널 상태 정보를 획득하고, 상기 채널 상태 정보에는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보가 포함될 수 있다. 변조방식 설정기(120)는 채널의 진폭() 정보에 기반하여 복수의 변조 방식들을 포함하는 집합을 형성하고, 채널의 위상() 정보에 기반하여 상기 집합에 포함된 변조 방식들 중 하나를 선정할 수 있다. 변조기(130)는 변조방식 설정기(120)에서 선정된 변조방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하고, 송수신기(110) 및 송신 안테나(102)를 통해 변조 데이터를 제2 무선 통신장치(200)로 전송할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 변조기(130)는 채널의 위상() 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 성상도를 변형할 수도 있다. 예를 들어, 변조기(130)는 성상도의 신호 성좌점들 각각에 를 곱함으로써, 성상도를 변형할 수 있다. 이로써 데이터 전송을 위한 성상도는 위상()만큼 시계방향으로 변경될 수 있다.
제2 무선 통신장치(200)는 수신 안테나(202), 송수신기(210), 복조방식 설정기(220) 및 복조기(230)를 포함할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200)는 수신 안테나(202)를 통해 제1 무선 통신장치(100)로부터 송신된 데이터를 수신할 수 있다.
제2 무선 통신장치(200)는 제1 무선 통신장치(100)로부터 송신된 파일럿 신호를 수신하고, 이에 기반하여 채널 상태를 추정할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200)는 채널 상태 추정에 따라 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 획득할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 제2 무선 통신장치(200)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보에 기반하여 변조 데이터의 복조를 위한 복조 방식을 설정할 수 있다. 예를 들어, 복조 방식 설정기(220)는 채널의 진폭() 정보에 기반하여 복수의 복조 방식들을 포함하는 집합을 형성하고, 채널의 위상() 정보에 기반하여 상기 집합에 포함된 복조 방식들 중 하나를 선정할 수 있다. 복조기(230)는 복조방식 설정기(220)에서 선정된 복조 방식에 기반하여, 수신 안테나(202) 및 송수신기(210)를 통해 수신한 변조 데이터를 복조할 수 있다. 다시 말해서, 복조 방식 설정기(220)에서 설정된 복조 방식은, 제1 무선 통신장치(100)에서 생성된 변조 데이터를 위한 변조 방식과 대응될 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 복조기(230)는 채널의 위상() 정보에 기반하여 데이터 복조를 위한 성상도를 변형할 수 있다. 예를 들어, 복조기(230)는 성상도의 신호 성좌점들 각각에 를 곱함으로써, 성상도를 변형할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 제1 무선 통신장치(100)(또는 제2 무선 통신장치(200))는 채널 상태 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조방식(또는 복조방식)을 설정함에 따라, 전송 데이터에 대한 보안의 강도를 더욱 높일 수 있다. 예를 들어, 잠재적 도청기들(E1~En)이 경험하는 무선 채널은 제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200) 사이의 무선 채널과 상이하므로, 제1 무선 통신장치(100)(또는 제2 무선 통신장치(200))는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보에 기반한 데이터 변조로써 잠재적 도청기들(E1~En)의 공격을 회피할 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 도 2는, 예를 들어 도 1의 통신 시스템(10)의 동작에 대한 순서도일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 무선 통신장치(100)는 제2 무선 통신장치(200)로 파일럿 신호를 송신할 수 있다(S10). 제2 무선 통신장치(200)는 파일럿 신호에 기반하여 제1 무선 통신장치(100)와의 무선 통신을 위한 채널을 추정하고, 이로써 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200)가 획득한 채널에 대한 정보에는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 포함할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보에 기반하여 제1 무선 통신장치(100)로부터 수신할 데이터를 위한 복조방식을 설정할 수 있다(S20).
제2 무선 통신장치(200)는 획득한 채널에 대한 정보에 기반하여, 제1 무선 통신장치(100)로 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 송신할 수 있다(S30). 예로서, 제1 무선 통신장치(100) 및 제2 무선 통신장치(200)는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식에 기반하여 무선 통신을 수행하고, 이에 따라 제2 무선 통신장치(200)가 추정된 채널에 대한 정보를 제1 무선 통신장치(100)에 피드백 할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(200)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 포함하는 채널 상태 정보(CSI)를 제1 무선 통신장치(100)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 채널 상태 정보(CSI)는 CQI(Channel Quality Indicator)를 포함하고, CQI에 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보가 포함될 수 있다.
제1 무선 통신장치(100)는 채널 상태 정보(CSI)에 포함된 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보에 기반하여 변조방식을 설정할 수 있다(S40). 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 양자화(quantization)하여 변조방식 설정에 사용할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다. 제1 무선 통신장치(100)는 설정한 변조방식에 기반하여 데이터를 변조하고, 이로써 생성된 변조 데이터를 제2 무선 통신장치(200)에 전송할 수 있다(S50).
도 3은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 예를 들어, 도 3은 도 1의 제1 무선 통신장치(100)의 동작에 대한 순서도일 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 무선 통신장치(100)는 제2 무선 통신장치(200)로 파일럿 신호를 송신할 수 있다(S100). 제1 무선 통신장치(100)는 파일럿 신호에 응답하여 제2 무선 통신장치(200)로부터 출력된 채널 상태 정보(CSI)의 수신여부를 판단(S110)하고, 채널 상태 정보(CSI)를 수신함에 따라 채널의 진폭() 및 위상() 정보에 기반하여 변조 방식을 설정할 수 있다(S120). 제1 무선 통신장치(100)는 설정한 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하고, 이를 제2 무선 통신장치(200)로 전송할 수 있다(S130).
도 4는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 변조방식 설정에 대한 순서도를 도시한다. 예를 들어, 도 4는 도 3의 S120 단계에 대한 일 예시일 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 무선 통신장치(100)는 기 마련된 복수의 변조방식들 중, 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들을 포함하는 집합을 형성할 수 있다(S122). 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)에서 형성한 집합 (k는 1 이상의 양의 정수)는 [수학식 3]으로 표현할 수 있다.
[수학식 3]에서 각각은 서로 다른 변조 방식일 수 있다. 또는, 각각은 변조 방식 및 부호화 비율(coding rate) 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 변조 방식은 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, 1024QAM, 8PSK 등의 방식일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 본 개시의 기술적 사상이 다양한 변조 방식에 적용될 수 있음이 당업자에게 충분히 이해될 것이다.
예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 기 설정된 조건에 기반하여 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들 중 일부 변조 방식들로서 집합을 형성할 수도 있다. 일 예로, 제1 무선 통신장치(100)는 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들 중 상위 차수를 기준으로 소정 개수의 변조 방식들로서 집합을 형성할 수도 있고, 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들 중 하위 차수를 기준으로 소정 개수의 변조 방식들로서 집합을 형성할 수도 있다. 또는, 제1 무선 통신장치(100)는 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들 중 짝수 차수(또는 홀수 차수)의 변조 방식들로서 집합을 형성할 수도 있다.
다음, 제1 무선 통신장치(100)는 위상 정보()에 기반하여, 집합 에 포함된 변조 방식들 중 하나를 데이터 전송을 위한 변조 방식으로서 선정할 수 있다(S124). 예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 가상의 원을 k개의 영역들로 나누고, k개의 영역들 각각에 각각을 할당할 수 있다. 제1 무선 통신장치(100)는 k개의 영역들 중 위상()에 대응하는 영역에 할당된 변조방식을 데이터 전송을 위한 변조방식으로서 선정할 수 있다.
도 5는 도 4에서 설명된 가상의 원 및 각 영역들을 도시한다. 도 5를 참조하면, 가상의 원(C)은 k개의 영역들(A1~Ak)로 구분되고, 영역들(A1~Ak) 각각은 각각이 할당될 수 있다. 본 도면에서는 영역들(A1~Ak)에 각 변조방식이 차수에 따른 오름차순으로 할당된 실시 예가 도시되나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 이에 한정되지 않는다. 다시 말해서, 영역들(A1~Ak)에는 각 변조 방식이 차수에 따른 내림차순으로 할당될 수도 있고, 또는 하나의 변조 방식이 둘 이상의 영역들에 중복되어 할당될 수도 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 k개의 영역들(A1~Ak)이 균일한 면적을 갖도록 가상의 원(C)을 나눌 수 있다. 다시 말해서, k개의 영역들(A1~Ak) 각각의 중심각은 로 동일하고, 일 수 있다. 다른 예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 k개의 영역들(A1~Ak) 각각의 면적이 불균일하도록 가상의 원(C)을 나눌 수도 있다. 다시 말해서, k개의 영역들(A1~Ak) 중 적어도 두 영역의 중심각은 서로 다를 수 있다.
제1 무선 통신장치(100)는 채널의 위상()에 기반하여 영역들(A1~Ak) 중 하나를 선정할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)는 기준선(SL)으로부터 측정된 위상()이 포함되는 영역을 선정할 수 있다. 이로써, 제1 무선 통신장치(100)는 해당 영역에 할당된 변조 방식을 데이터 전송을 위한 변조 방식으로 선정할 수 있다. 선정된 변조 방식을 이라고 할 때, 의 선정은 [수학식 4]로 표현될 수 있다.
[수학식 4]에서 n은 인 양의 정수일 수 있다.
도 6은 서로 다른 k에 대한 각 영역들의 구분 및 변조 방식의 할당을 설명하는 도면이다.
도 6을 참조하면, k가 3인 경우, 가상의 원(Ca)은 세 개의 영역들(A1a~A3a)로 구분될 수 있다. 또한, 제1 영역(A1a)에는 변조 방식 이, 제2 영역(A2a)에는 변조 방식 가, 제3 영역(A3a)에는 변조 방식 가 각각 할당될 수 있다. 예를 들어, 은 256QAM, 는 64QAM, 는 16QAM 방식일 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시 예일 뿐 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)의 변조방식 설정기(120)는 기준선(SLa)으로부터 측정된 위상()이 포함되는 영역에 할당된 변조 방식을 데이터 전송을 위한 변조 방식으로서 선정할 수 있다.
k가 4인 경우, 가상의 원(Cb)은 네 개의 영역들(A1b~A4b)로 구분될 수 있다. 또한, 제1 영역(A1b)에는 변조 방식 이, 제2 영역(A2b)에는 변조 방식 가, 제3 영역(A3b)에는 변조 방식 가, 제4 영역(A4b)에는 변조 방식 가 각각 할당될 수 있다. 예를 들어, 은 BPSK, 는 QPSK, 는 16QAM, 는 64QAM 방식일 수 있다. 다만, 이는 하나의 실시 예일 뿐 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)의 변조방식 설정기(120)는 기준선(Sla)으로부터 측정된 위상()이 포함되는 영역에 할당된 변조 방식을 데이터 전송을 위한 변조 방식으로서 선정할 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 성상도 변형을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은, 예를 들어 QPSK 방식의 성상도가 도시된다. 이하, 본 개시는 설명의 편의를 위해 QPSK 방식에 기반하여 상술되나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니다. 이하, 도 7은 도 1을 참조하여 설명된다.
도 7을 참조하면, x축은 실수 축이고 y축은 허수 축인 복소 평면이 도시되고, x축과 y축에 따라 구획된 사분면 각각에 신호 성좌점들이 각각 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)에서 송신되는 심볼들 각각은 신호 성좌점들 중 하나로 매핑됨으로써 변조될 수 있다. QPSK 방식에서, 신호 성좌점들 각각은 2비트 정보를 가질 수 있다. 예를 들어, 1 사분면의 신호 성좌점은 '00', 2 사분면의 신호 성좌점은 '10', 3 사분면의 신호 성좌점은 '11', 4 사분면의 신호 성좌점은 '01'의 정보를 가질 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100)는 채널의 위상()에 기반하여 성상도를 변형할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100)의 변조기(130)는 성상도의 각 신호 성좌점에 를 곱함으로써 성상도를 변형할 수 있다. 를 곱함으로써, 성상도의 x축, y축 및 신호 성좌점들은 시계 방향으로 채널의 위상()만큼 회전할 수 있다. 변조기(130)는 변형된 성상도에 기반하여 변조 데이터를 생성하고, 이를 제2 무선 통신장치(200)로 전송할 수 있다.
다른 예시적 실시 예에 있어서, 변조기(130)는 성상도의 각 신호 성좌점에 를 곱함으로써 성상도를 변형할 수도 있다. 다시 말해서, 채널의 위상()에 가중치 를 더 곱함으로써, 성상도의 x축, y축 및 신호 성좌점들은 시계 방향으로 만큼 회전할 수도 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템을 나타내는 블록도이다. 도 8에 도시된 내용 중, 도 1과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 제1 무선 통신장치(100a)는 송신 안테나(102a), 송수신기(110a), 변조방식 설정기(120a), 변조기(130a), 인공 위상 발생기(140a) 및 복조기(150a)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 무선 통신장치(200a)는 수신 안테나(202a), 송수신기(210a), 변조방식 설정기(220a), 변조기(230a), 인공 위상 발생기(240a) 및 변조기(250a)를 포함할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 인공 위상 발생기(140a)는 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a)가 공유하는 보안 연관 정보에 기반하여 인공 위상(Artificial Phase)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100a)는 제2 무선 통신장치(200a)로 보안 전송 요청을 송신하고, 이에 대한 제2 무선 통신장치(200a)의 응답에 기반하여 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a)는 보안 연관 정보를 공유할 수 있다. 보안 연관 정보를 공유함에 따라, 인공 위상 발생기(240a) 또한 보안 연관 정보에 기반하여 인공 위상을 생성할 수 있다.
제2 무선 통신장치(200a)는 제1 무선 통신장치(100a)로부터 전송된 파일럿 신호에 기반하여 채널 추정을 수행하고, 이에 따라 획득한 채널 상태 정보(CSI)를 변조기(250a)를 통해 변조할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 변조기(250a)는 인공 위상에 기반하여 채널 상태 정보(CSI)에 대한 변조를 수행할 수 있다. 예를 들어, 변조기(250a)는 인공 위상에 기반하여 도 5 내지 도 7에서 전술된 변조 방법에 따라 채널 상태 정보(CSI)에 대한 변조를 수행하고, 이를 제1 무선 통신장치(100a)로 송신할 수 있다. 제1 무선 통신장치(100a)에 포함된 복조기(150a)는 인공 위상 발생기(140a)로부터 생성된 인공 위상에 기반하여, 제2 무선 통신장치(200a)로부터 송신된 채널 상태 정보(CSI)를 복조할 수 있다. 본 개시의 기술적 사상에 따른 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a)는 인공 위상에 기반하여 변조된 채널 상태 정보(CSI)를 주고 받을 수 있으므로, 잠재적 도청기들(E1~En)의 채널 상태 정보(CSI)에 대한 도청 공격을 회피할 수 있다. 이로써, 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a) 사이의 무선 통신 보안이 더욱 강화될 수 있다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 인공위상 발생을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 인공위상 생성기(140a)는 보안 연관 정보들에 기반하여 인공 위상(A_phase)을 생성할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 보안 연관 정보들은 제1 무선 통신장치의 유저 정보(Tx_Info), 제2 무선 통신장치의 유저 정보(Rx_Info), 보안 전송 어플리케이션 정보(Ap_Info), 보안 레벨 정보(Lv_Info) 및 보안 전송 시 사용 가능한 타이밍 정보(Timing_Info) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예시적 실시 예에 있어서, 인공위상 생성기(140a)는 기 설정된 테이블과 보안 연관 정보들에 기반하여 인공 위상(A_phase)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 인공위상 생성기(140a)는 수신한 보안 연관 정보들에 대응하는 인공 위상(A_phase)을 테이블로부터 검색함으로써 인공 위상(A_phase)을 생성할 수 있다.
다른 예시적 실시 예에 있어서, 인공위상 생성기(140a)는 해시 함수(Hash function)와 보안 연고나 정보들에 기반하여 인공 위상(A_phase)을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 인공위상 생성기(140a)는 수신한 보안 연관 정보들을 해시 함수에 적용하여 인공 위상(A_phase)을 추출할 수도 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 도 10은, 예를 들어 도 8의 통신 시스템(10a)의 동작에 대한 순서도일 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a)는 프리-페어링(Pre-pairing) 될 수 있다(S200). 프리-페어링 됨에 따라, 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a)는 상호 연결됨을 사전에 인지할 수 있다. 프리-페어링은 다양한 형태의 무선 통신 형태로서 구현될 수 있다.
다음, 제1 무선 통신장치(100a)는 제2 무선 통신장치(200a)로 보안 전송 요청(Secure Transmission Request)을 송신(S210)하고, 제2 무선 통신장치(200a)는 이에 대한 보안 전송 응답(Secure Transmission Request)을 제1 무선 통신장치(100a)로 송신(S212)할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200a)가 보안 전송 응답을 송신함에 따라, 제1 무선 통신장치(100a)와 제2 무선 통신장치(200a)는 보안 연관 정보들을 공유할 수 있다.
다음, 제1 무선 통신장치(100a)와 제2 무선 통신장치(200a)는 각각 공유하는 보안 연관 정보들에 기반하여 인공 위상을 생성할 수 있다(S220, S230). 제2 무선 통신장치(200a)는 채널 상태 정보(CSI)의 변조를 위한 변조 방식 설정에 사용하기 위해 인공 위상을 생성할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200a)는 이에 대응하여, 수신한 채널 상태 정보(CSI)의 복조를 위한 복조 방식 설정에 사용하기 위해 인공 위상을 생성할 수 있다. 전술한 S210, S212, S220, S230의 동작들은 제1 무선 통신장치(100a) 및 제2 무선 통신장치(200a) 간의 핸드쉐이킹(Handshaking)(HS) 동작으로 명명될 수 있다.
다음, 제1 무선 통신장치(100a)는 제2 무선 통신장치(200a)로 파일럿 신호를 송신할 수 있다(S240). 제2 무선 통신장치(200a)는 파일럿 신호에 기반하여 채널을 추정할 수 있고, 채널 상태 정보(CSI)를 획득할 수 있다. 제2 무선 통신장치(200a)는 생성된 인공 위상에 기반하여 채널 상태 정보(CSI)에 대한 변조방식을 설정(S250)할 수 있다. 또한, 제1 무선 통신장치(100a)는 생성된 인공 위상에 기반하여 채널 상태 정보(CSI)의 복조를 위한 복조방식을 설정할 수 있다(S260).
제2 무선 통신장치(200a)는 설정된 변조방식에 기반하여 변조한 채널 상태 정보(CSI)를 제1 무선 통신장치(100a)로 송신할 수 있다(S270). 채널 상태 정보(CSI)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 포함할 수 있다. 제1 무선 통신장치(100a)는 설정된 복조 방식에 기반하여 채널 상태 정보(CSI)를 복조하고, 이로써 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 획득할 수 있다.
제1 무선 통신장치(100a)는 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조방식을 설정할 수 있다(S280). 제1 무선 통신장치(100a)는 설정한 변조방식에 기반하여 데이터를 변조하고, 변조 데이터를 제2 무선 통신장치(200a)로 전송할 수 있다(S290).
도 11은 본 개시의 다른 예시적 실시 예에 따른 통신 시스템의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 도 11에 도시된 내용 중, 도 2와 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 제1 무선 통신장치(100b)는 파일럿 신호를 송신할 수 있다(S300). 제2 무선 통신장치(200b)는 파일럿 신호에 기반하여 제1 무선 통신장치(100a)와의 무선 통신을 위한 채널을 추정하고, 이로써 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다(S320). 또한, 제1 무선 통신장치(100b)도 파일럿 신호의 송신에 따라 무선 통신을 위한 채널을 추정하고, 이로써 채널에 대한 정보를 획득할 수 있다(S310). 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100b) 및 제2 무선 통신장치(200b)는 TDD(Time Division Duplex) 방식에 기반하여 무선 통신을 수행하고, 이에 따라 제1 무선 통신장치(100b) 및 제2 무선 통신장치(200b)는 무선채널의 상반성(Channel Reciprocity)을 활용하여 각각 채널을 추정할 수 있다. 이로써, 제2 무선 통신장치(200b)가 별도의 채널 상태 정보 등을 송신하지 않음에도, 제1 무선 통신장치(100b)는 채널 상태 정보를 획득할 수 있다.
제1 무선 통신장치(100b)는 채널 상태 정보를 통해 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 획득하고, 이에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조방식을 설정할 수 있다(S330). 제2 무선 통신장치(200b) 또한 채널 상태 정보를 통해 채널의 진폭() 정보 및 채널의 위상() 정보를 획득하고, 이에 기반하여 수신한 데이터의 복조를 위한 복조방식을 설정할 수 있다(S340). 제1 무선 통신장치(100b)는 설정한 변조방식에 기반하여 데이터를 변조하고, 변조 데이터를 제2 무선 통신장치(200b)로 전송할 수 있다(S350).
도 12는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 제1 무선 통신장치의 동작을 설명하는 순서도를 도시한다. 도 12는, 예를 들어 도 11의 제1 무선 통신장치(100b)의 동작에 대한 순서도일 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 무선 통신장치(100b)는 기 마련된 복수의 변조방식들 중, 채널의 진폭()에 가용한 변조 방식들을 포함하는 집합을 형성할 수 있다(S400). 예를 들어, 상기 [수학식 3]으로 표현된 집합 형성 후, 제1 무선 통신장치(100b)는 가상의 원을 k개의 영역들로 나누고, k개의 영역들 각각에 각각을 할당할 수 있다. 예시적 실시 예에 있어서, 제1 무선 통신장치(100b)는 가상의 원에 구분된 k개의 영역들 중 적어도 두 영역 사이에 가드 인터벌 영역을 할당할 수 있다.
도 13은 각 가상의 원에 할당된 가드 인터벌을 나타내는 도면이다. 도 13을 더 참조하면, k가 3인 경우, 가상의 원(Cc)은 세 개의 영역들(A1c~A3c) 및 복수의 가상 인터벌 영역들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1c)과 제2 영역(A2c) 사이, 제2 영역(A2c)과 제3 영역(A3c) 사이, 제3 영역(A3c)과 제1 영역(A1c) 사이에 각각 가상 인터벌 영역이 마련될 수 있다. k가 4인 경우 또한, 가상의 원(Cd)은 네 개의 영역들(A1b~A4b) 및 복수의 가상 인터벌 영역들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 무선 통신장치(100b) 및 제2 무선 통신장치(200b)가 채널의 상반성을 활용하여 각각 채널 정보를 획득함으로써, 경우에 따라 제1 무선 통신장치(100b) 및 제2 무선 통신장치(200b)가 각각 획득한 채널의 위상에 오차가 발생할 수 있다. 본 실시 예에 따르면 가드 인터벌 영역이 각 영역 사이에 마련됨으로써, 채널의 위상 오차에 기인하여 제1 무선 통신장치(100b)와 제2 무선 통신장치(200b)가 상이한 변조 및 복조 방식을 선정 및 수행함을 방지할 수 있다.
다시 도 12를 참조하면, 제1 무선 통신장치(100b)는 채널의 위상()에 대응하는 영역이 가드 인터벌 영역인지 여부를 판단할 수 있다(S410). 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100b)는 기준선(SLc 또는 SLd)으로부터 측정된 위상()이 포함되는 영역이 가드 인터벌 영역인지 여부를 판단할 수 있다.
채널의 위상()에 대응하는 영역이 가드 인터벌 영역인 경우, 제1 무선 통신장치(100b)는 채널 재추정 동작을 수행할 수 있다(S420). 예를 들어, 제1 무선 통신장치(100b)는 채널 재추정 동작으로써 제2 무선 통신장치(200b)와 채널의 위상 정보를 서로 교환할 수 있다.
채널의 위상()에 대응하는 영역이 가드 인터벌 영역이 아닌 경우, 제1 무선 통신장치(100b)는 위상 대응 영역에 할당된 변조 방식을 선택할 수 있다(S430). 제1 무선 통신장치(100b)는 선택된 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하고, 이를 제2 무선 통신장치(200b)로 전송할 수 있다(S440).
도 14는 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신 기기의 블록도를 도시한다.
도 14를 참조하면, 무선 통신 기기(1000)는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)(1010), ASIP(Application Speific Instruction set Processor)(1030), 메모리(1050), 메인 프로세서(1070) 및 메인 메모리(1090)를 포함할 수 있다. ASIC(1010), ASIP(1030) 및 메인 프로세서(1070) 중 2개 이상은 상호 통신할 수 있다. 또한, ASIC(1010), ASIP(1030), 메모리(1050), 메인 프로세서(1070) 및 메인 메모리(1090) 중 적어도 2개 이상은 하나의 칩에 내장될 수 있다.
ASIP(1030)은 특정한 용도를 위하여 커스텀화된 집적회로로서, 특정 어플리케이션을 위한 전용의 명령어 세트(instruction set)를 지원할 수 있고, 명령어 세트에 포함된 명령어를 실행할 수 있다. 메모리(1050)는 ASIP(1030)과 통신할 수 있고, 비 일시적인 저장장치로서 ASIP(1030)에 의해서 실행되는 복수의 명령어들을 저장할 수도 있다. 예를 들면, 메모리(1050)는, 비제한적인 예시로서 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 테이프, 자기디스크, 광학디스크, 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 및 이들의 조합과 같이, ASIP(1030)에 의해서 접근가능한 임의의 유형의 메모리를 포함할 수 있다.
메인 프로세서(1070)는 복수의 명령어들을 실행함으로써 통신 기기(1000)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 메인 프로세서(1070)는 ASIC(1010) 및 ASIP(1030)를 제어할 수도 있고, MIMO 채널을 통해서 수신된 데이터를 처리하거나 통신 기기(1000)에 대한 사용자의 입력을 처리할 수도 있다. 메인 메모리(1090)는 메인 프로세서(1070)와 통신할 수 있고, 비일시적인 저장장치로서 메인 프로세서(1070)에 의해서 실행되는 복수의 명령어들을 저장할 수도 있다.
전술된 본 개시의 예시적 실시 예에 따른 무선 통신장치(예를 들어, 도 1의 100(또는 200), 도 8의 100a(또는 200a), 도 11의 100b(또는 200b))의 구성요소는 통신 기기(1000)에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나에 포함될 수 있다. 예를 들면, 도 8의 변조방식 설정기(120a), 변조기(130a), 인공위상 생성기(140a) 및 복조기(150a) 중 적어도 하나는 메모리(1050)에 저장된 복수의 명령어들로서 구현될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시 예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시 예들을 설명하였으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (10)
- 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 송신하는 단계;
상기 무선 채널로부터 전송되고, 상기 파일럿 신호에 응답하여 추정된 채널의 진폭(amplitude) 정보 및 위상 정보를 포함하는 채널 상태 정보(Channel State Information)를 수신하는 단계;
상기 채널의 진폭 정보 및 위상 정보에 기반하여 데이터 전송을 위한 변조 방식을 설정하는 단계;
상기 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 변조 데이터를 상기 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하고,
상기 변조 방식을 설정하는 단계는,
상기 채널의 진폭 정보에 기반하여 k개(k는 1 이상의 양의 정수)의 가용한 변조방식을 포함하는 집합을 형성하는 단계; 및
상기 위상 정보에 기반하여 상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 상기 데이터 전송을 위한 변조 방식으로 설정하는 단계를 포함하는, 무선 통신장치의 동작방법. - 제1 항에 있어서,
상기 무선 채널로 보안 전송 요청을 송신하는 단계;
상기 무선 채널을 통해 전송된 상기 보안 전송 요청에 대한 응답에 기반하여, 상기 무선 채널을 통해 통신하는 제1 무선 통신장치와 보안 연관 정보를 공유하는 단계; 및
상기 보안 연관 정보에 기반하여 인공 위상(Artificial Phase)을 생성하는 단계를 더 포함하는 무선 통신장치의 동작방법. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계는,
상기 위상 정보에 기반하여 상기 데이터 전송을 위한 성상도를 변형하는 단계; 및
상기 변형된 성상도에 기반하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치의 동작방법. - 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 송신하고, 채널 상반성(Channel Reciprocity)에 기반하여 채널 추정을 수행함으로써 채널의 진폭에 대한 정보 및 채널의 위상에 대한 정보를 포함하는 채널 상태 정보를 획득하는 단계;
상기 진폭에 대한 정보에 기반하여 k개(k는 1 이상의 양의 정수)의 변조방식을 포함하는 집합을 형성하는 단계;
상기 위상에 대한 정보에 기반 하여, 상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 선정하는 단계;
상기 선정된 변조 방식에 기반하여 변조 데이터를 생성하는 단계; 및
상기 변조 데이터를 상기 무선 채널을 통해 전송하는 단계를 포함하는 무선 통신장치의 동작방법. - 제5 항에 있어서,
상기 집합을 형성하는 단계는,
상기 채널의 진폭에 가용한 변조 방식들로서 상기 집합을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치의 동작방법. - 제5 항에 있어서,
상기 집합을 형성하는 단계는,
상기 k개의 변조방식 중 일부 변조방식에 가중치를 부과하는 단계를 포함하고,
상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 선정하는 단계는,
상기 가중치에 더 기반하여 상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치의 동작방법. - 제5 항에 있어서,
상기 집합에 포함된 변조 방식 중 하나를 선정하는 단계는,
가상의 원을 k개의 영역들로 나누고, 상기 k개의 영역들 각각에 상기 k개의 변조방식 각각을 할당하는 단계; 및
상기 k개의 영역들 중 상기 채널의 위상에 대응하는 영역에 할당된 변조방식을 선정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치의 동작방법. - 제5 항에 있어서,
상기 변조 데이터를 생성하는 단계는,
상기 채널의 위상에 기반하여 상기 변조 데이터 생성을 위한 성상도를 변형하는 단계; 및
상기 변형된 성상도에 기반하여 상기 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신장치의 동작방법. - 무선 채널을 통해 파일럿 신호를 수신하고, 상기 파일럿 신호에 기반하여 제1 무선 통신장치와의 무선 통신을 위한 채널 상태 정보를 획득하는 단계;
상기 채널 상태 정보에 포함된 채널의 진폭 정보에 기반하여 기 마련된 복수의 복조 방식들 중 적어도 하나를 포함하는 집합을 형성하는 단계;
상기 채널 상태 정보에 포함된 채널의 위상 정보에 기반하여 상기 집합에 포함된 복조 방식들 중 하나를 선택하는 단계; 및
상기 선택한 복조 방식에 기반하여 상기 제1 무선 통신장치로부터 수신한 데이터를 복조하는 단계를 포함하는 무선 통신장치의 동작방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180124580A KR102597605B1 (ko) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 |
| US16/655,567 US10819463B2 (en) | 2018-10-18 | 2019-10-17 | Wireless communication with modulation and demodulation set based on channel information |
| CN201910986676.5A CN111083076A (zh) | 2018-10-18 | 2019-10-17 | 基于信道信息设置调制和解调的无线通信 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180124580A KR102597605B1 (ko) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200043770A KR20200043770A (ko) | 2020-04-28 |
| KR102597605B1 true KR102597605B1 (ko) | 2023-11-02 |
Family
ID=70278971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180124580A KR102597605B1 (ko) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10819463B2 (ko) |
| KR (1) | KR102597605B1 (ko) |
| CN (1) | CN111083076A (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022081771A1 (en) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | Intel Corporation | Constellation enhancements for secure sounding signal |
| KR102555056B1 (ko) * | 2021-10-27 | 2023-07-17 | 전북대학교산학협력단 | 폐루프 다중 안테나 시스템 및 폐루프 다중 안테나 통신 보안 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130077514A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Esmael Hejazi Dinan | Channel State Information Transmission |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6771706B2 (en) * | 2001-03-23 | 2004-08-03 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for utilizing channel state information in a wireless communication system |
| US7804912B2 (en) | 2004-09-23 | 2010-09-28 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for encryption of over-the-air communications in a wireless communication system |
| WO2007069071A2 (en) * | 2005-01-14 | 2007-06-21 | Piping Hot Networks Limited | Dual payload and adaptive modulation |
| CN101288260A (zh) | 2005-01-27 | 2008-10-15 | 美商内数位科技公司 | 使用未由他人分享联合随机衍生秘钥方法及系统 |
| WO2010020834A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Freescale Semiconductor, Inc. | Security key generator |
| JP5676596B2 (ja) | 2009-07-03 | 2015-02-25 | アップル インコーポレイテッド | 無線システムのための上りリンク制御信号の設計 |
| GB2472013B (en) * | 2009-07-20 | 2015-04-29 | Nvidia Technology Uk Ltd | Adaptive transmission |
| EP2666269B1 (en) | 2011-01-20 | 2015-03-11 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) | Receiving nodes and methods for determining channel estimate |
| JP5706528B2 (ja) * | 2011-08-15 | 2015-04-22 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 無線基地局、ユーザ端末、無線通信システム及び無線通信方法 |
| US20130326630A1 (en) | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Whisper Communications, LLC | Pre-processor for physical layer security |
| KR101446629B1 (ko) | 2013-07-17 | 2014-10-06 | 한국전자통신연구원 | 무선 통신 시스템에서 보안 데이터 전송 장치 및 방법 |
| KR101437296B1 (ko) | 2013-12-04 | 2014-09-02 | 한국과학기술원 | 물리계층에서의 메시지 보안 방법 및 이를 이용하는 보안 메시지 송신 장치 |
| KR102208226B1 (ko) | 2014-03-25 | 2021-01-27 | 한국전자통신연구원 | 송수신 방법 및 장치 |
| KR101645204B1 (ko) | 2015-08-28 | 2016-08-04 | 고려대학교 산학협력단 | 물리 계층 보안을 고려한 무선 인지 통신 시스템에서의 최적보조전송자 선정 방법 및 장치 |
| KR101726085B1 (ko) | 2015-12-18 | 2017-04-12 | 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 | 하드웨어 왜곡을 고려한 물리계층보안 무선통신 시스템 |
| IL244737A0 (en) * | 2016-03-23 | 2016-07-31 | Celeno Communications (Israel) Ltd | Secret key generation across multiple input and output wireless channels |
| US10404457B2 (en) | 2016-05-20 | 2019-09-03 | Qatar University | Method for generating a secret key for encrypted wireless communications |
| CN107979396A (zh) * | 2016-10-25 | 2018-05-01 | 索尼公司 | 用于多用户空间调制的通信装置及方法 |
| KR20180090658A (ko) * | 2017-02-03 | 2018-08-13 | 삼성전자주식회사 | 이동통신 시스템에서 다중 연결을 사용한 핸드오버 시 보안 키를 처리하는 방법 및 장치 |
-
2018
- 2018-10-18 KR KR1020180124580A patent/KR102597605B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-10-17 CN CN201910986676.5A patent/CN111083076A/zh active Pending
- 2019-10-17 US US16/655,567 patent/US10819463B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130077514A1 (en) * | 2011-09-23 | 2013-03-28 | Esmael Hejazi Dinan | Channel State Information Transmission |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20200127759A1 (en) | 2020-04-23 |
| CN111083076A (zh) | 2020-04-28 |
| KR20200043770A (ko) | 2020-04-28 |
| US10819463B2 (en) | 2020-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11870551B2 (en) | Multi-codeword transmission method and apparatus | |
| US20210160785A1 (en) | Power Control Method and Apparatus | |
| KR102450969B1 (ko) | 무선 통신 시스템에서 경로감쇄 결정 방법 및 장치 | |
| CN109792430B (zh) | 一种用于无线通信的方法及装置 | |
| US9197385B2 (en) | Systems and methods for demodulation reference signal selection | |
| KR102336880B1 (ko) | 통신 프로세스에서 자원 요소들의 수량을 획득하기 위한 방법 및 관련 장치 | |
| CN108810964B (zh) | 功率余量的上报方法和装置 | |
| WO2018227572A1 (en) | Frequency selective uplink precoding for new radio | |
| US8620340B2 (en) | Interference avoidance in mobile communication network employing distributed antenna system | |
| GB2562462A (en) | Phase tracking reference signal | |
| EP3217712B1 (en) | Base station device, terminal device, and communication method | |
| JP6482093B2 (ja) | 端末装置および方法 | |
| KR102597605B1 (ko) | 채널 정보에 기반하여 변조방식 및 복조방식을 설정하는 무선 통신장치 및 이의 동작방법 | |
| JP2020515142A (ja) | アップリンク伝送方法、装置、端末装置、アクセスネットワーク装置及びシステム | |
| JP2021513275A5 (ko) | ||
| CN111727642B (zh) | 通信方法、通信装置和系统 | |
| CN108966333B (zh) | 一种功率控制方法及设备 | |
| EP3846560B1 (en) | Resource allocation method and communication device | |
| US10568042B2 (en) | Data transmission method and network device thereof | |
| KR102080605B1 (ko) | 통신 시스템에서 피드백 정보의 송수신 방법 및 장치 | |
| US20230261830A1 (en) | Terminal, base station, and communication method | |
| US9407411B2 (en) | Control station apparatus, wireless communication system, allocation method and program | |
| CN111193581A (zh) | 发送和接收物理下行控制信道的方法以及通信装置 | |
| KR20140139665A (ko) | 무선 통신 시스템에서 상향링크 제어 채널 송수신 방법 및 장치 | |
| JP7284303B2 (ja) | アップリンク伝送方法、装置、端末装置、アクセスネットワーク装置及びシステム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |