KR20120025319A - 계층 셀 환경에서 부분적 데이터 공유를 이용한 통신 방법 및 장치 - Google Patents

계층 셀 환경에서 부분적 데이터 공유를 이용한 통신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

계층 셀 환경에서 부분적 데이터 공유를 이용한 통신 방법 및 장치가 제공된다. 대상 송신기는 대상 메시지 및 이웃 송신기가 전송하는 이웃 메시지에 기초하여 네트워크 코딩을 이용하여 생성된 메시지를 전송할 수 있다. 대상 수신기는 대상 송신기 및 이웃 송신기로부터 수신된 신호를 네트워크 디코딩할 수 있다.

Description

계층 셀 환경에서 부분적 데이터 공유를 이용한 통신 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF COMMUNICATION USING PARTIAL SHARING OF DATA IN HIERARCHICAL CELL ENVIRONMENT}
본 발명의 실시예들은 계층 셀 환경에서 데이터 공유를 이용한 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 다양한 무선 통신 기술과 장비의 등장으로 인하여 무선 통신에 대한 수요가 급격히 증가하고 있다. 이는 곧 한정되어 있는 주파수 자원에 대한 부족을 초래하여 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하고자 하는 요구들이 증가하고 있다.
계층 셀 환경은, 매크로 셀(macro cell) 내에, 소형 기지국에 의하여 형성되는 소형 셀들이 self organizing network 형태로 구축되는 환경을 말한다. 이때, 소형 기지국에 의하여 형성되는 소형 셀은, 예를 들어, 릴레이 셀, 펨토 셀, 피코 셀, Home Node-B(HNB)에 의한 셀, Home enhanced Node-B(HeNB)에 의한 셀, RRH(remote radio head)에 의한 셀 등이 있다.
계층셀 환경은 전체 시스템 용량 증대를 가능하게 하지만, 매크로 기지국과 소형 기지국 간 간섭으로 인해 사용자의 서비스 품질이 떨어질 수 있다. 따라서 매크로 셀과 소형 셀 간 간섭을 효율적으로 관리할 필요가 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 대상 송신기의 통신 방법은 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하는 단계; 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 대상 송신기의 통신 방법은 상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 프리코딩 매트릭스는 상기 이웃 송신기의 이웃 프리코딩 매트릭스 고려하여 생성될 수 있다.
상기 대상 송신기의 통신 방법은 상기 대상 수신기로부터 상기 대상 송신기의 상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator; PMI)를 수신하는 단계; 및 상기 프리코딩 매트릭스 지시자를 기초로 상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 송신기의 통신 방법은 상기 대상 수신기로부터 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 수신하는 단계; 및 상기 이웃 프리코딩 매트릭스를 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 송신기의 통신 방법은 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기에 관한 동기(Synchronization) 정보를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 대상 송신기의 통신 방법은 상기 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 파일럿과 직교하는(orthogonal) 파일럿을 대상 수신기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 메시지를 생성하는 단계는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 메시지에 배타적 논리합(Exclusive OR; XOR) 연산을 적용함으로써 상기 제1 메시지를 생성하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기의 통신 방법은 상기 대상 송신기가 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하고, 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 경우, 상기 프리코딩 매트릭스에 대응하는 수신 빔포밍 매트릭스를 이용하여 수신된 메시지를 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합으로부터 상기 대상 메시지를 검출하는 단계를 포함한다.
상기 대상 메시지를 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지에 대한 네트워크 디코딩을 이용하여 상기 대상 메시지를 검출하는 단계일 수 있다.
상기 대상 메시지를 검출하는 단계는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지의 관계를 정의하는 테이블을 이용하여 상기 대상 메시지를 검출하는 단계일 수 있다.
상기 수신된 메시지를 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계는 제로포싱(Zero Forcing) 기법을 이용하여 수신된 메시지를 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계일 수 있다.
상기 대상 수신기의 통신 방법은 상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계; 및 상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 상기 대상 송신기로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계는 상기 제1 메시지 및 상기 적어도 하나의 이웃 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계일 수 있다.
상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계는 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 상기 대상 수신기로의 채널들을 기초로 상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계일 수 있다.
상기 대상 수신기의 통신 방법은 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 파일럿들을 수신하는 단계; 및 상기 파일럿들을 기초로 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 상기 대상 수신기로의 채널들을 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 파일럿들은 서로 직교할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 대상 송신기는 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하는 네트워크 코딩부; 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 프리코딩을 수행하는 프리코딩부; 및 프리코딩된 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 전송부를 포함한다.
상기 프리코딩부는 상기 대상 수신기로부터 수신된 상기 대상 송신기의 상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator; PMI)를 기초로 상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 대상 송신기.
본 발명의 일 실시예에 의한 대상 송신기는 대상 메시지 및 이웃 송신기가 전송하는 이웃 메시지에 기초하여 네트워크 코딩을 이용하여 생성된 메시지를 전송함으로써, 이웃 송신기로부터 대상 수신기로의 간섭을 줄일 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 방법은 계층 셀 환경과 같이 한 방향으로 데이터 공유가 가능한 환경에서도 조인트 프로세싱(Joint Processing; JP)을 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 대상 수신기는 대상 송신기 및 이웃 송신기로부터 수신된 메시지를 네트워크 디코딩함으로써 이웃 송신기로부터 대상 수신기로의 간섭을 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 통신 방법에 따르면 계층 셀 환경에서 매크로 기지국은 소형 기지국이 전송하는 데이터를 이미 알고 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 의한 통신 방법은 간섭 제어를 위한 데이터 공유에 대한 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 1은 계층 셀 통신 시스템 및 계층 셀 통신 시스템에 대한 간섭 채널 모델링의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 대상 송신기 및 두 이웃 송신기가 존재하는 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 3은 대상 송신기 및 이웃 송신기가 존재하는 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분적 데이터 공유를 이용하여 간섭을 제어하는 방법에 대한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 특성에 따른 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 송신기의 기능블록도이다.
도 7을 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 수신기의 기능블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고, 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 계층 셀 통신 시스템 및 계층 셀 통신 시스템에 대한 간섭 채널 모델링의 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 계층 셀 통신 시스템은 매크로 기지국, 매크로 기지국에 대응하는 매크로 단말, 피코 기지국들 및 각 피코 기지국에 대응하는 피코 단말을 포함한다.
위와 같은 계층 셀 통신 시스템의 모델링된 간섭 채널을 보면, 각 기지국이 각 해당 단말에게 전송하고자 하는 신호는 굵은 선으로, 간섭은 점선으로 표시되어 있다. 그리고 간섭의 세기에 따라 강한 간섭은 굵은 점선으로, 약한 간섭은 가는 점선으로 표시되어 있다. 즉, 각 피코 단말은 매크로 기지국 및 다른 피코 기지국으로부터의 간섭을 적게 받고 있다. 하지만 매크로 단말은 피코 기지국들로부터 강한 간섭을 받는다.
이처럼 펨토 셀들을 이용하는 계층 셀 통신 시스템에서는 피코 셀 등의 소형 셀들로부터의 간섭으로 인해 매크로 사용자의 서비스 품질이 떨어지는 음영 영역(dead-zone, coverage hole) 문제가 발생할 수 있다.
그런데 계층 셀 통신 시스템에서 매크로 기지국이 매크로 단말로 서비스할 데이터를 소형 기지국이 알기 위해서는 추가적인 데이터 공유 절차가 필요하지만, 매크로 기지국은 소형 기지국이 서비스할 데이터를 추가적인 데이터 공유 절차 없이도 알 수 있다. 즉 계층 셀 통신 시스템에서는 비대칭적 데이터 공유 상황이 발생한다.
본 발명의 실시예들은 이와 같이 부분적으로 공유된 데이터를 이용하여 소형 기지국으로부터 매크로 단말로의 간섭을 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 그리고 본 발명의 실시예들은 소형 기지국의 데이터 전송을 위한 매크로 기지국의 협력 또는 소형 기지국으로부터의 간섭 제어 등을 가능하게 하는 통신 방법 및 자원 할당 방안을 제공한다. 물론 데이터 공유의 대상은 소형 기지국과 매크로 기지국에 한정되지 않으며 간섭 제어의 대상도 매크로 단말에 한정되지 않는다. 물론 계층 셀 통신 시스템이 아닌 멀티 셀 통신 시스템에도 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 계층 셀 통신 시스템에서 마크로 기지국이 소형 기지국이 서비스하는 데이터를 부분적으로 알고 있는 경우, 매크로 단말이 느끼는 소형 기지국으로부터의 간섭을 효율적으로 제거하는 송수신 프리코딩 및 디코딩 방법을 구체적인 예를 들어 설명한다.
도 2는 대상 송신기 및 두 이웃 송신기가 존재하는 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 대상 송신기(220)는 대상 수신기(250)를 서비스하고, 이웃 송신기(210)는 이웃 수신기(240)를 서비스하며, 이웃 송신기(230)는 이웃 수신기(260)를 서비스한다. 대상 송신기(220)는 4개의 안테나를 가지고 있고, 이웃 송신기들(210,230), 대상 수신기(250) 및 이웃 수신기들(240,260)은 각각 2개씩의 안테나를 가지고 있다고 가정한다.
이때, 대상 송신기(220)는 매크로 기지국일 수 있고, 이웃 송신기들(210,230)은 피코 기지국 등의 소형 기지국들일 수 있다. 이에 따라 대상 수신기(250)는 매크로 단말이고 이웃 수신기들(240,260)은 소형 기지국들에 대응하는 피코 단말들 등의 소형 단말일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘은 계층 셀 통신 시스템에 적용될 수 있다.
그리고 대상 송신기(220)는 대상 수신기(250)에게 W2 및 W4를 서비스하고, 이웃 송신기(210)는 이웃 수신기(240)에게 W1을, 이웃 송신기(230)는 이웃 수신기(260)에게 W4를 서비스하는 것으로 가정한다.
<파일럿 전송 및 채널 추정>
우선, 대상 송신기(220) 및 이웃 송신기들(210,230) 각각은 대상 수신기(250)로 각각의 파일럿을 전송한다. 파일럿들은 서로 직교(orthogonal)할 수 있다. 그리고 파일럿들은 동시에 전송될 수도 있다.
대상 수신기(250)는 대상 송신기(220) 및 이웃 송신기들(210,230)로부터 수신된 파일럿들을 통해 대상 송신기(220) 및 이웃 송신기들(210,230) 각각으로부터 대상 수신기(250)로의 채널들을 추정한다.
<PMI 생성 및 피드백>
대상 수신기(250)는 추정된 채널들에 대한 정보를 기초로 대상 송신기(220)이 사용할 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Index; PMI) 및 이웃 송신기들(210,230)이 사용할 이웃 프리코딩 매트릭스들을 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자들을 생성한다. 그리고 PMI 및 이웃 PMI들을 대상 송신기(220)로 피드백한다.
PMI 및 이웃 PMI들을 생성하는 과정을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
대상 송신기(220)와 대상 수신기(250) 사이의 채널을 H22, 이웃 송신기(210)와 대상 수신기(250) 사이의 채널을 H21, 이웃 송신기(230)와 대상 수신기(240) 사이의 채널을 H24라 하자. 그러면, PMI 및 이웃 PMI들은 아래 [수학식 1]을 기초로 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
Figure pat00002

여기서 v1은 이웃 송신기(210)의 프리코딩 벡터를, v2 및 v3는 대상 송신기(220)의 프리코딩 벡터들을, v4는 이웃 송신기(240)의 프리코딩 벡터이다.
대상 수신기(250)는 H22를 특이값 분해(Singular Value Decomposition; SVD) 작업(operation)을 통해 [수학식 2]와 같이 분해할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003

그러면 [수학식 2]에 기초하여 대상 수신기(250)는 대상 송신기(220)에 대한 수신 빔포밍 벡터 u2 및 u3를 결정할 수 있다. 즉, 대상 송신기(220)에 대한 수신 빔포밍 매트릭스 U22가 결정될 수 있다.
그리고 대상 수신기(250)는 대상 송신기(220)로부터의 신호가 u2 및 u3에 대응하는 공간 방향에 도달하도록 대상 송신기(220)의 프리코딩 벡터(송신 빔포밍 벡터) v2 및 v3를 [수학식 3]과 같이 결정할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00004
Figure pat00005

v2 및 v3에 따라서 대상 송신기(220)의 PMI가 결정될 수 있다.
그리고 대상 수신기(250)는 이웃 송신기(210)로부터 수신되는 간섭 신호의 공간 방향이 u2와 동일한 공간 방향으로 정렬되도록 이웃 송신기(210)의 프리코딩 벡터 v1을 결정할 수 있다. 마찬가지로 대상 수신기(250)는 이웃 송신기(230)로부터의 수신되는 간섭 신호의 공간 방향이 u3와 동일한 공간 방향으로 정렬되도록 이웃 송신기(230)의 프리코딩 벡터 v4를 결정할 수 있다. 즉 v1 및 v4는 [수학식 4]와 같이 결정될 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00006
Figure pat00007

v1 및 v4에 따라서 이웃 송신기들(210,230)의 이웃 PMI가 결정될 수 있다.
즉, 대상 수신기(250)는 이와 같이 결정된 각 기지국들(210,220,230)의 프리코딩 벡터들 v1, v2, v3 및 v4를 대상 수신기(250)가 가진 코드북(codebook)을 기초로 PMI 및 이웃 PMI로 변환할 수 있다.
대상 수신기(250)는 위와 같은 방법으로 생성된 PMI 및 이웃 PMI들을 대상 송신기(220)에게 피드백할 수 있다.
<이웃 기지국에게 이웃 PMI 전달>
대상 송신기(220)는 대상 수신기(250)로부터 수신한 이웃 PMI들을 해당되는 이웃 송신기들(210,230)에게 전달한다. 대상 송신기(220)는 X2 Interference 채널을 이용하여 이웃 PMI들을 전달할 수 있다. 이웃 기지국들(210,230)이 대상 기지국(220)으로부터의 다운링크 수신이 가능하다면 대상 기지국(220)은 무선 채널을 이용하여 이웃 PMI들을 전달할 수 있다.
<네트워크 코딩을 이용한 대상 송신기의 전송 메시지 생성>
대상 송신기(220)는 이웃 송신기(210)가 전송하는 이웃 메시지 W1를 알고 있다. 따라서 대상 송신기(220)는 대상 수신기(250)에게 서비스하고자 하는 대상 메시지 W2 및 이웃 송신기(210)가 전송하는 이웃 메시지 W1에 배타적 논리합(Exclusive OR; XOR) 연산을 적용하여 [수학식 5]와 같은 대상 송신기(220)가 전송할 제1 메시지 S1을 생성할 수 있다.
[수학식 5]
S1 =
Figure pat00008

마찬가지로 대상 송신기(220)는 이웃 송신기(230)가 전송하는 이웃 메시지 W4를 알고 있다. 따라서 대상 송신기(220)는 대상 수신기(250)에게 서비스하고자 하는 대상 메시지 W3 및 이웃 송신기(230)가 전송하는 이웃 메시지 W4에 XOR 연산을 적용하여 [수학식 6]과 같은 대상 송신기(220)가 전송할 제2 메시지 S2를 생성할 수 있다.
[수학식 6]
S2 =
Figure pat00009

<메시지 전송>
대상 송신기(220) 및 이웃 송신기들(210,230)은 동기(synchronization)를 맞추어 PMI 및 이웃 PMI들에 기초하여 제1 메시지, 제2 메시지 및 이웃 메시지들을 대상 수신기(250) 및 이웃 수신기들(240,260)로 전송한다.
<대상 수신기(250)의 디코딩>
1)공간 별 간섭 제거(inter-signal space interference cancellation)
대상 수신기의 수신 신호(251) 중에서, 대상 송신기(220)로부터의 제1 메시지 S1 및 이웃 송신기(210)로부터의 이웃 메시지 W1은 대상 수신기(250)의 u2에 대응하는 공간 방향에서 수신되고, 대상 송신기(220)로부터의 제2 메시지 S2 및 이웃 송신기(230)로부터의 이웃 메시지 W4는 대상 수신기(250)의 u3에 대응하는 공간 방향에서 수신된다. 따라서 대상 수신기(250)는 제로포싱(Zero Forcing; ZF) 기법을 이용하여 각 공간 방향 별 간섭을 제거할 수 있다. 즉, 대상 수신기(250)는 각 공간 방향 별 수신 신호를 분리할 수 있다.
2)조인트 디텍션 및 디코딩(Joint Detection and Decoding)
대상 수신기(250)의 각 공간 방향에는 대상 송신기(220)로부터의 제1 메시지 S1 및 이웃 송신기(210)로부터의 W1과 대상 송신기(220)로부터의 제2 메시지 S2 및 이웃 송신기(230)로부터의 W4가 정렬된다. 대상 수신기(250)는 대상 송신기(220)로부터 전송되는 대상 메시지 W2 및 W3을 얻기 위해 조인트 디텍션 및 디코딩 기법을 이용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 수신기(250)는 일종의 네트워크 코딩에 대한 디코딩 기법을 응용하여 W2 및 W3를 얻을 수 있다.
구체적으로, 대상 수신기(250)의 두 공간 방향 중 하나의 공간 방향에 정렬된 제1 메시지 S1 및 W1의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지 W2의 관계는 XOR 연산의 특성에 의하여 아래 [표 1]과 같이 정리될 수 있다.
메시지 종류 논리값 변조 신호
이웃 메시지 W1 0 0 1 1 -1 -1 1 1
대상 메시지 W2 0 1 0 1 -1 1 -1 1
제1 메시지 S1 =
Figure pat00010
 0 1 1 0 -1 1 1 -1
u2 방향의 수신 신호
Figure pat00011
=
Figure pat00012
 0 1 0 1 -2 0 2 0
[표 1]을 참조하면, u2 방향의 수신 신호
Figure pat00013
의 논리값은 대상 메시지 W2의 논리값과 일치함을 알 수 있다. 그리고 변조 신호를 보면, W2가 1일 때
Figure pat00014
는 0이고 W2가 -1일 때는 W1의 값에 따라 -2 또는 2가 된다. 이는 W1과 W2의 XOR 연산에 의하여 제1 메시지 S1을 생성했기 때문이다. 따라서 이러한 관계를 이용하면 대상 수신기(250)는 대상 메시지 W2를 얻을 수 있다. 따라서 이웃 송신기(210)로부터 대상 수신기(250)로의 간섭이 제거될 수 있다.
마찬가지로, 대상 수신기(250)의 나머지 하나의 공간 방향에 정렬된 제2 메시지 S2 및 W4의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지 W3의 관계는 [표 2]와 같이 정리될 수 있다.
메시지 종류 논리값 변조 신호
이웃 메시지 W4 0 0 1 1 -j -j j j
대상 메시지 W3 0 1 0 1 -j j -j j
제2 메시지 S2 =
Figure pat00015
 0 1 1 0 -j j j -j
u3 방향의 수신 신호
Figure pat00016
=
Figure pat00017
 0 1 0 1 -j2 0 j2 0
[표 2]를 참조하면, u3 방향의 수신 신호
Figure pat00018
의 논리값은 대상 메시지 W3의 논리값과 일치함을 알 수 있다. 그리고 변조 신호를 보면, W3가 j일 때
Figure pat00019
는 0이고 W2가 -j일 때는 W1의 값에 따라 -j2 또는 j2가 된다. 이는 W1과 W2의 XOR 연산에 의하여 제2 메시지 S2를 생성했기 때문이다. 따라서 이러한 관계를 이용하면 대상 수신기(250)는 대상 메시지 W3를 얻을 수 있다. 따라서 이웃 송신기(230)로부터 대상 수신기(250)로의 간섭이 제거될 수 있다.
위 예에서는 대상 송신기(220)가 변조 방법으로 QPSK를 이용한 경우를 예로 들었으나 다른 변조 방법이 이용될 수 있음은 당연하다.
또한, 설명의 편의를 위하여 이웃 송신기의 수 및 각 송신기와 수신기의 안테나 수를 위와 같은 경우를 예로 들었으나, 본 발명의 일 실시예에 의한 간섭 제어 알고리즘은 다양한 수의 수신기 및 다양한 수의 안테나가 존재하는 경우에도 적용될 수 있다. 아래 도 3에서 다른 실시예를 설명한다.
도 3은 대상 송신기 및 이웃 송신기가 존재하는 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 3를 참조하면, 대상 송신기(310)는 대상 수신기(330)를 서비스하고, 이웃 송신기(320)는 이웃 수신기(340)를 서비스한다. 대상 송신기(310)는 4개의 안테나를 가지고 있고, 이웃 송신기(320), 대상 수신기(330) 및 이웃 수신기(340)는 각각 2개씩의 안테나를 가지고 있다고 가정한다.
이때, 대상 송신기(310)는 매크로 기지국일 수 있고, 이웃 송신기(320)는 피코 기지국 등의 소형 기지국들일 수 있다. 이에 따라 대상 수신기(340)는 매크로 단말이고 이웃 수신기(340)는 소형 기지국들에 대응하는 피코 단말 등의 소형 단말일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 제어 알고리즘은 계층 셀 통신 시스템에 적용될 수 있다.
그리고 대상 송신기(310)는 대상 수신기(330)에게 W1 및 W2를 서비스하고, 이웃 송신기(320)는 이웃 수신기(340)에게 W3 및 W4를 서비스하는 것으로 가정한다.
간섭 제어 알고리즘의 원리는 도 2에서 설명된 것과 같으므로 이하에서 중복되는 부분은 간략히 설명한다.
우선 대상 수신기(330)는 대상 송신기(310) 및 이웃 송신기(320)로부터 수신된 파일럿들을 기초로 대상 송신기(310) 및 이웃 송신기(320)로부터의 채널들을 추정한다.
그리고 대상 수신기(330)는 추정된 채널들에 대한 정보를 기초로 대상 송신기(310)를 위한 PMI 및 이웃 송신기(320)를 위한 이웃 PMI를 생성한다. 그리고 대상 수신기(330)는 PMI 및 이웃 PMI를 대상 송신기(310)로 피드백한다.
PMI 및 이웃 PMI를 생성하는 과정을 구체적으로 살펴보면 아래와 같다.
대상 송신기(310)와 대상 수신기(330) 사이의 채널을 H11, 이웃 송신기(320)와 대상 수신기(330) 사이의 채널을 H12라 하자. 그러면 PMI 및 이웃 PMI는 아래 [수학식 7]을 기초로 결정될 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00020
Figure pat00021

여기서 v1 및 v2는 대상 송신기(310)의 프리코딩 벡터들이고, v3 및 v4는 이웃 송신기(320)의 프리코딩 벡터들이다.
대상 수신기(330)는 H11을 SVD operation을 통해 [수학식 8]과 같이 분해할 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00022

대상 수신기(330)는 [수학식 8]에 기초하여 대상 송신기(310)에 대한 수신 빔포밍 벡터 u1 및 u2를 결정할 수 있다. 즉, 대상 송신기(310)에 대한 수신 빔포밍 매트릭스 U11가 결정될 수 있다.
그리고 대상 수신기(330)는 대상 송신기(310)로부터의 신호가 u1 및 u2에 대응하는 공간 방향에 도달하도록 대상 송신기(310)의 프리코딩 벡터 v1 및 v2를 [수학식 9]와 같이 결정할 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00023

v1 및 v2에 따라서 대상 송신기(310)의 PMI가 결정될 수 있다.
그리고 대상 수신기(330)는 이웃 송신기(320)로부터 수신되는 이웃 메시지들 W3 및 W4의 공간 방향이 각각 u1 및 u2와 동일한 공간 방향으로 정렬되도록 이웃 송신기(320)의 프리코딩 벡터 v3 및 v4를 [수학식 10]과 같이 결정할 수 있다.
[수학식 10]
Figure pat00024
Figure pat00025

v3 및 v4에 따라서 이웃 송신기(320)의 이웃 PMI가 결정될 수 있다.
즉, 대상 수신기(330)는 v1, v2, v3 및 v4를 대상 수신기(330)가 가진 코드북을 기초로 PMI 및 이웃 PMI로 변환할 수 있다.
그리고 대상 수신기(330)는 PMI 및 이웃 PMI를 대상 송신기(310)에게 피드백할 수 있다. 그러면 대상 수신기(330)는 이웃 PMI를 이웃 송신기(320)에게 전달한다.
대상 송신기(310)는 이웃 송신기(320)가 전송하는 이웃 메시지들 W3 및 W4를 알고 있다. 따라서 대상 송신기(310)는 대상 메시지 W1 및 이웃 메시지 W3에 XOR 연산을 적용하고, 대상 메시지 W2 및 이웃 메시지 W4에 XOR 연산을 적용하여 [수학식 11]과 같이 대상 송신기(310)가 전송할 제1 메시지 S1 및 제2 메시지 S2를 생성할 수 있다.
[수학식 11]
S1 =
Figure pat00026
S2 =
Figure pat00027

대상 송신기(310) 및 이웃 송신기(320)는 동기를 맞추어 PMI 및 이웃 PMI에 기초하여 제1 메시지, 제2 메시지 및 이웃 메시지들을 대상 수신기(330) 및 이웃 수신기(340)로 전송한다.
대상 수신기의 수신 신호(331) 중에서, S1 및 W3는 u1에 대응하는 공간 방향에서 수신되고 S2 및 W4는 u2에 대응하는 공간 방향에서 수신된다. 따라서 대상 수신기(330)는 제로포싱 기법을 이용하여 각 공간 방향 별 간섭을 제거할 수 있다. 즉, 대상 수신기(330)는 각 공간 방향 별 수신 신호를 분리할 수 있다.
대상 수신기(330)는 XOR 연산의 특성을 이용하여 분리된 신호들로부터 대상 메시지 W1 및 W2를 얻을 수 있다. 이때, u1에 대응하는 공간 방향으로 정렬된 S1 및 W3의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지 W1의 관계를 정리한 [표 3] 및 u2에 대응하는 공간 방향으로 정렬된 S2 및 W4의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지 W2의 관계를 정리한 [표 4]가 이용될 수 있다.
메시지 종류 논리값 변조 신호
이웃 메시지 W3 0 0 1 1 -1 -1 1 1
대상 메시지 W1 0 1 0 1 -1 1 -1 1
제1 메시지 S1 =
Figure pat00028
 0 1 1 0 -1 1 1 -1
u1 방향의 수신 신호
Figure pat00029
=
Figure pat00030
 0 1 0 1 -2 0 2 0
메시지 종류 논리값 변조 신호
이웃 메시지 W4 0 0 1 1 -j -j j j
대상 메시지 W2 0 1 0 1 -j j -j j
제2 메시지 S2 =
Figure pat00031
 0 1 1 0 -j j j -j
u2 방향의 수신 신호
Figure pat00032
=
Figure pat00033
 0 1 0 1 -j2 0 j2 0
이와 같은 관계를 이용하면 대상 수신기(330)는 대상 메시지 W1 및 W2를 얻을 수 있다. 따라서 이웃 송신기(320)로부터 대상 수신기(330)로의 간섭이 제거될 수 있다.
위 예에서 대상 송신기(310)가 변조 방법으로 QPSK를 이용한 경우를 예로 들었으나 다른 변조 방법이 이용될 수 있음은 당연하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 부분적 데이터 공유를 이용하여 간섭을 제어하는 방법에 대한 순서도이다.
도 4를 참조하면, 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기는 대상 수신기로 각각의 파일럿을 전송한다(411,421).
대상 수신기는 수신된 파일럿들을 기초로 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 대상 수신기로의 채널들을 추정한다(431).
대상 수신기는 추정된 채널들을 기초로 대상 송신기의 PMI 및 적어도 하나의 이웃 송신기의 이웃 PMI를 생성한다(432).
대상 수신기는 PMI 및 적어도 하나의 이웃 PMI를 대상 송신기로 전송한다(433).
대상 송신기는 적어도 하나의 이웃 PMI를 해당되는 적어도 하나의 이웃 송신기로 전송한다(422).
그리고 대상 송신기는 적어도 하나의 이웃 송신기와의 동기 정보를 적어도 하나의 이웃 송신기로 전송할 수 있다(423).
대상 송신기는 XOR 연산에 기초한 네트워크 코딩을 이용하여 전송할 메시지를 생성하고(424), PMI를 기초로 프리코딩을 수행한다(425).
그리고 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기는 동기를 맞추어 네트워크 코딩된 메시지 및 적어도 하나의 이웃 메시지들을 전송한다(412,426).
메시지들을 수신한 대상 수신기는 제로포싱을 이용하여 공간 방향 별 신호를 분리하고(433), 네트워크 코딩된 메시지와 적어도 하나의 이웃 메시지의 합의 범위와 대상 메시지와의 관계를 이용하여 대상 메시지를 검출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부분적 데이터 공유를 이용하여 간섭을 제어하는 방법을 수행하기 위하여, 이웃 송신기가 전송할 메시지를 대상 송신기의 버퍼에 저장하고 있다가 ack를 받은 후 버퍼에서 제거하는 버퍼링 메커니즘(Buffering Mechanism) 장치가 이용될 수 있다.
또한, 다운링크 환경에서 동기화를 위하여 이웃 송신기는 보관하고 있는 데이터에 대한 프레임 시퀀스 넘버(frame sequence number)를 대상 송신기로 전송할 수 있다. 그리고 대상 송신기는 이웃 송신기로부터 수신한 정보를 기초로 대상 송신기 및 이웃 송신기에 대한 스케줄링을 수행하고, 스케줄링 정보를 이웃 송신기로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 데이터 특성에 따른 자원 할당 방법을 도시한 도면이다.
각 자원 할당 예의 세로축은 주파수 자원 또는 시간 자원일 수 있다. M으로 표시된 영역은 매크로 기지국이 사용하는 자원을 나타내고, P로 표시된 영역은 피코 기지국이 사용하는 자원을 나타낸다. 하지만 아래의 설명은 매크로 기지국 및 피코 기지국에 한정되지 않는다.
자원 할당 예(510)는 매크로 기지국과 피코 기지국이 서로 다른 자원을 사용하는 경우를 나타낸 것이고, 자원 할당 예(520)는 매크로 기지국과 피코 기지국이 동일한 자원을 사용하는 경우를 나타낸 것이다.
자원 할당 예(530)은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 특성에 기초하여 자원을 할당하는 경우를 나타낸 것이다. 매크로 기지국 및 피코 기지국은 비 실시간 데이터나 best effort 데이터의 경우 공용 자원(531)을 함께 사용하고, 실시간 정보(데이터, 음성 등)나 서비스 품질(Quality of Service; QoS)가 보장되어야 하는 정보는 비 공용 자원(532)을 사용한다. 즉 비 공용 자원(532) 내에서 매크로 기지국이 사용할 자원(533)과 피코 기지국이 사용할 자원(534)이 서로 중복되지 이용될 수 있다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 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.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 송신기의 기능블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 송신기는 네트워크 코딩부(610), 프리코딩부(620), 수신부(630) 및 전송부(640)을 포함한다.
네트워크 코딩부(610)는 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성한다.
프리코딩부(630)는 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 제1 메시지 및 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 대상 수신기에서 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 프리코딩을 수행한다. 프리코딩부(630)는 대상 수신기로부터 수신된, 대상 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 PMI를 기초로 상기 프리코딩 매트릭스를 생성할 수 있다.
수신부(630)는 대상 수신기로부터 대상 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 PMI 및 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 PMI를 수신할 수 있다.
전송부(640)는 제1 메시지 및 제2 메시지를 대상 수신기로 전송한다. 그리고 전송부(640)는 이웃 PMI 및 동기 정보를 적어도 하나의 이웃 송신기로 전송할 수 있다.
도 7을 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 수신기의 기능블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 대상 수신기는 수신부(710), 채널 추정부(720), PMI 결정부(730), 전송부(740) 및 디코딩부(750)를 포함한다.
수신부(710)는 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 파일럿들을 수신한다. 그리고 수신부(710)는 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 제1 메시지, 제2 메시지 및 적어도 하나의 이웃 메시지를 수신한다.
채널 추정부(720)는 수신된 파일럿들을 기초로 대상 송신기 및 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 대상 수신기로의 채널들을 추정한다.
PMI 결정부(730)는 대상 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 PMI 및 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 PMI를 생성한다. PMI 결정부(730)는 추정된 채널들에 대한 정보를 기초로 제1 메시지 및 적어도 하나의 이웃 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 PMI 및 이웃 PMI를 생성할 수 있다. 여기서 제1 메시지는 도 6에서 설명한 것과 같으며, 제2 메시지, 대상 메시지 및 이웃 메시지도 마찬가지이다.
전송부(740)는 PMI 및 이웃 PMI를 대상 송신기로 전송한다.
디코딩부(750)는 수신된 신호를 제로포싱 및 XOR 연산에 기초한 테이블 등을 이용하여 대상 메시지를 디코딩한다.
지금까지 본 발명에 따른 대상 송신기 및 대상 수신기에 대해 설명하였다. 본 송신기 및 대상 수신기에는 앞서 도 1 내지 도 5와 관련하여 다양한 실시예를 통하여 상술한 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
220: 대상 송신기

Claims (18)

  1. 대상 송신기의 통신 방법에 있어서,
    적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하는 단계; 및
    상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 단계
    를 포함하는 대상 송신기의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 프리코딩 매트릭스는 상기 이웃 송신기의 이웃 프리코딩 매트릭스 고려하여 생성되는 대상 송신기의 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대상 수신기로부터 상기 대상 송신기의 상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator; PMI)를 수신하는 단계; 및
    상기 프리코딩 매트릭스 지시자를 기초로 상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 대상 송신기의 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대상 수신기로부터 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 수신하는 단계; 및
    상기 이웃 프리코딩 매트릭스를 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 대상 송신기의 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 송신기로 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기에 관한 동기(Synchronization) 정보를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 대상 송신기의 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 파일럿과 직교하는(orthogonal) 파일럿을 대상 수신기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 대상 송신기의 통신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 메시지를 생성하는 단계는
    상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 메시지에 배타적 논리합(Exclusive OR; XOR) 연산을 적용함으로써 상기 제1 메시지를 생성하는 단계인 대상 송신기의 통신 방법.
  8. 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기의 통신 방법에 있어서,
    상기 대상 송신기가 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하고, 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 경우,
    상기 프리코딩 매트릭스에 대응하는 수신 빔포밍 매트릭스를 이용하여 수신된 메시지를 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합으로부터 상기 대상 메시지를 검출하는 단계
    를 포함하는 대상 수신기의 통신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대상 메시지를 검출하는 단계는
    상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지에 대한 네트워크 디코딩을 이용하여 상기 대상 메시지를 검출하는 단계인 대상 수신기의 통신 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 대상 메시지를 검출하는 단계는
    상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합이 가질 수 있는 값들과 대상 메시지의 관계를 정의하는 테이블을 이용하여 상기 대상 메시지를 검출하는 단계인 대상 수신기의 통신 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 수신된 메시지를 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계는
    제로포싱(Zero Forcing) 기법을 이용하여 수신된 메시지를 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지의 합과 상기 제2 메시지로 분리하는 단계인 대상 수신기의 통신 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계; 및
    상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 상기 대상 송신기로 전송하는 단계
    를 더 포함하는 대상 수신기의 통신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계는
    상기 제1 메시지 및 상기 적어도 하나의 이웃 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계인 대상 수신기의 통신 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기의 프리코딩 매트릭스를 지시하는 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계는
    상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 상기 대상 수신기로의 채널들을 기초로 상기 프리코딩 매트릭스 지시자 및 이웃 프리코딩 매트릭스 지시자를 생성하는 단계인 대상 수신기의 통신 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 파일럿들을 수신하는 단계; 및
    상기 파일럿들을 기초로 상기 대상 송신기 및 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 상기 대상 수신기로의 채널들을 추정하는 단계
    를 더 포함하는 대상 수신기의 통신 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 파일럿들은 서로 직교하는 대상 수신기의 통신 방법.
  17. 적어도 하나의 이웃 송신기에 대응하는 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 대상 송신기에 대응하는 대상 메시지에 네트워크 코딩을 적용하여 제1 메시지를 생성하는 네트워크 코딩부;
    상기 대상 송신기에 대응하는 대상 수신기에서 상기 제1 메시지 및 상기 제1 메시지와 구별되는 제2 메시지가 서로 다른 방향에 배치되고, 상기 대상 수신기에서 상기 적어도 하나의 이웃 송신기로부터 전송되는 상기 적어도 하나의 이웃 메시지 및 상기 제1 메시지가 동일한 방향으로 정렬되도록 하는 프리코딩 매트릭스를 이용하여 프리코딩을 수행하는 프리코딩부; 및
    프리코딩된 상기 제1 메시지 및 상기 제2 메시지를 전송하는 전송부
    를 포함하는 대상 송신기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프리코딩부는
    상기 대상 수신기로부터 수신된 상기 대상 송신기의 상기 프리코딩 매트릭스를 지시하는 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator; PMI)를 기초로 상기 프리코딩 매트릭스를 생성하는 대상 송신기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140050569A (ko) * 2012-10-19 2014-04-29 삼성전자주식회사 다중 사용자 무선 시스템과 하이브리드 자동 재전송에서의 채널 출력 피드백 적용

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