KR20120126572A - 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 - Google Patents
다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120126572A KR20120126572A KR1020110044463A KR20110044463A KR20120126572A KR 20120126572 A KR20120126572 A KR 20120126572A KR 1020110044463 A KR1020110044463 A KR 1020110044463A KR 20110044463 A KR20110044463 A KR 20110044463A KR 20120126572 A KR20120126572 A KR 20120126572A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cognitive radio
- matrix
- base station
- weight vector
- beamforming weight
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0426—Power distribution
- H04B7/043—Power distribution using best eigenmode, e.g. beam forming or beam steering
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
- H04B7/0452—Multi-user MIMO systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0617—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal for beam forming
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
- H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
본 발명의 일실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서, 제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산하는 단계; 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계를 포함한다.
Description
아래의 실시예들은 다중 사용자 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 인지 무선 (cognitive radio, CR) 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법에 관한 것이다.
인지 무선(Cognitive radio; 이하 CR) 통신 기술은 데이터 통신 서비스의 증가로 인해 서비스가 용이한 가용 주파수가 포화되어, 특정 주파수 밴드에 허가된 기존의 일차 통신시스템이 그 밴드를 사용하지 않을 때 일차(Primary) 통신 시스템의 통신을 방해하지 않는 조건 하에 허가되지 않은 이차(Secondary) 통신 시스템이 특정 주파수 밴드를 사용할 수 있도록 한다.
인지 무선(Cognitive radio; 이하 CR) 통신 환경에서는 제한된 가용 주파수를 보다 효율적으로 사용하고 데이터 전송률을 높이는 동시에 일차 통신 시스템의 통신에 간섭을 주지 않기 위해 다중 안테나를 이용한 공간적 자유도를 활용하는 것이 필요하다.
이를 위해 인지 무선 기지국과 인지 무선 단말들에서 다중 안테나를 사용하는 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 기반 빔 형성(beam-forming) 기법을 고려한다.
하지만, 인지 무선 단말에서 일차 통신 시스템에 간섭을 주지 않고, 단말의 최소 수신 신호 대 간섭 및 잡음 비(signal to interference and noise ratio, SINR)를 최대로 하는 빔 형성 기법의 경우, 빔 형성 가중치를 획득하기 위해 매우 복잡한 반복(iteration)을 필요로 하는 최적화 과정이 필요로 하게 된다. 따라서 최소 SINR을 최대로 하는 빔 형성 기법에 비해 적은 복잡도를 가지면서 인지 무선 시스템의 채널 용량을 증가시킬 수 있는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 방법 및 이와 관련된 전력 제어 방법이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는 다중 사용자 (multi-user) 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output, MIMO) 인지 무선(cognitive radio, CR) 통신 시스템에서 채널 용량 개선을 위해 낮은 계산 복잡도로 빔 형성 가중치 벡터를 구할 수 있는 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 인지 무선 통신 시스템에서 일차 사용자에 간섭을 주지 않기 위한 전처리(preprocessing) 및 전력 제어(power control)를 수행하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서, 제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산하는 단계; 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계를 포함한다.
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬(K)을 설정하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬(K)을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 우측 특이 행렬 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및 상기 우측 특이벡터 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 직교 투영 행렬을 기초로 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 직교 투영 행렬 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 행렬의 최대 특이값에 해당하는 특이 벡터를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서, 일차 사용자의 집합에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산하는 단계; 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계; 상기 빔 형성 가중치 벡터가 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 상기 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과에 기초하여 누출 조건을 만족하지 않는 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 계산하고, 상기 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계를 포함한다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신 하는 단계는 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터가 상기 누출 조건을 만족하지 못하면, 상기 제1 일차 사용자에 대응하는 벡터 값을 이용하여 상기 직교 투영 행렬(orthogonal projection matrix)을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 직교 투영 행렬을 기초로 상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신 하는 단계는 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터가 상기 누출 조건을 만족하지 못하면, 상기 제1 일차 사용자를 상기 일차 사용자의 집합에 포함시킴으로써 상기 일차 사용자의 집합을 갱신하는 단계; 상기 갱신된 일차 사용자의 집합에 포함된 상기 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 상기 직교 투영 행렬을 재계산하는 단계; 및 상기 재계산된 직교 투영 행렬을 기초로 상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 이용하여 매개 행렬(K)을 설정하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 매개 행렬(K)을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 우측 특이 행렬 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및 상기 우측 특이 벡터 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 직교 투영 행렬을 기초로 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서, 상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널에 기초하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계; 상기 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 상기 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스를 산출하는 단계; 및 상기 제1 매트릭스를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터를 구하는 단계를 포함한다.
상기 최적화된 파워 벡터를 구하는 단계는 상기 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제1 매트릭스를 갱신하는 단계; 및 상기 갱신된 제1 매트릭스의 고유 벡터를 이용하여 상기 다수의 인지 무선 단말들 각각에 대한 파워 벡터를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널(
)및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 이용하는 매개 행렬(K)을 설정하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 매개 행렬(K)을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계일 수 있다.
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는 상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및 상기 우측 특이 벡터를 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 기지국은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서, 제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산하는 계산부; 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부를 포함한다.
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 부행렬 산출부를 더 포함하고, 상기 획득부는 상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 기지국은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서, 일차 사용자의 집합에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산하는 계산부; 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부; 상기 빔 형성 가중치 벡터가 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단 결과에 기초하여 상기 누출 조건을 만족하지 않는 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 계산하고, 상기 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 갱신부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 기지국은 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서, 상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널에 기초하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부; 상기 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 상기 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스를 산출하는 산출부; 및 상기 제1 매트릭스를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터를 구하는 파워 벡터 산출부를 포함한다.
상기 파워 벡터 산출부는 상기 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 판단 수단; 상기 판단 결과에 기초하여 상기 제1 매트릭스를 갱신하는 갱신 수단; 및 상기 갱신된 제1 매트릭스의 고유 벡터를 이용하여 상기 다수의 인지 무선 단말들 각각에 대한 파워 벡터를 조절하는 조절 수단을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 닫힌 형태의 해를 이용함으로써 반복(iteration)이 없이 간단히 빔 형성 벡터를 구할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage and Noise Ratio; SLNR)를 최대화함으로써 반복(iteration) 없이 적은 복잡도에 의해 인지 무선 시스템의 채널 용량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 최대 일차 사용자의 수만큼만 추가적인 반복(iteration)을 수행함으로써 인지 무선 시스템의 채널 용량을 더 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 인지 무선 단말들의 신호 대 간섭 및 잡음 비 (SINR)를 최대로 하는 파워 벡터를 구함으로써 인지 무선 시스템의 채널 용량을 더 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 네트워크의 시스템 블록을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 4의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 6의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 8의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 네트워크를 위한 일반화된 특이값 분해(Generalized Singular Value Decomposition; GSVD)에 기초한 알고리즘에 따른 빔 포밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 도 4의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 6의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 도 8의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 네트워크를 위한 일반화된 특이값 분해(Generalized Singular Value Decomposition; GSVD)에 기초한 알고리즘에 따른 빔 포밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
이하에서 특정 주파수 밴드에 허가된 기존의 통신 시스템을 '일차(Primary) 통신 시스템'이라고 한다. 그리고, 일차 통신 시스템이 특정 주파수 밴드를 사용하지 않을 때 인지 무선(Cognitive Radio, CR) 통신에 의해 특정 주파수 밴드를 사용하는 허가되지 않은 통신 시스템을 '이차(Secondary) 통신 시스템' 또는 ' 인지 무선 통신 시스템'이라고 한다. 이차(Secondary) 통신 시스템은 일차(Primary) 통신 시스템의 통신을 방해하지 않는 조건 하에 일차 통신 시스템의 특정 주파수 밴드를 사용할 수 있다. 일차 통신 시스템의 단말을 '일차 사용자(또는 단말)', 이차 통신 시스템의 단말을 '이차 사용자(또는 단말)' 또는 '인지 무선 사용자(또는 단말)'라고 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 네트워크의 시스템 블록을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 허가된 일차 통신 시스템과 비허가된 이차 통신 시스템이 동일한 주파수 밴드에서 공존할 수 있음을 볼 수 있다. 일차 통신 시스템에는 다수의 일차 사용자들이 존재하며, 이차 통신 시스템도 역시 다중 안테나를 가진 다수의 인지 무선 사용자들이 존재할 수 있다. 다중 안테나를 가진 이차 통신 시스템의 기지국(이차 기지국 또는 인지 무선 기지국)은 여러 인지 무선 단말기에게 서로 다른 데이터를 전송하는 환경을 고려한다.
여기서 Frequency flat fading channel을 가정하면 
번째 일차 사용자와 이차 기지국 사이의 채널을 
라 할 수 있으며, 이차 기지국과 
번째 이차 사용자(인지 무선 사용자) 간의 채널을 
라 할 수 있다. 따라서, 
번째 이차 사용자(인지 무선 사용자)가 이차 기지국으로부터 수신하는 수신 신호(
)는 아래의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
또한, 모든 이차 사용자에서 받는 수신 신호(X)는 [수학식 2]와 같이 쓸 수 있다.
여기서, 
이때, 빔 형성 송신 신호 (X)는 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 
는 
번째 이차 사용자를 위한 송신 빔 형성 가중치 벡터(weight vector)이고, 
는 
번째 이차 사용자에게 보낼 데이터 심볼이다.
여기서 송신 빔 형성 가중치 벡터는 이차 기지국의 송신 전력 조건(
)과 각각의 일차 기지국에서의 간섭 조건(
)을 만족시켜야 한다. 이를 수식으로 나타내면 다음의 [수학식 4] 및 [수학식 5]와 같다.
여기서, 
는 이차 기지국의 최대 송신 전력을 나타낸다.
여기서,
는 
번째 일차 사용자와 이차 기지국 사이의 채널(
)의 켤레 전치(Conjugate transpose)를 뜻하고, 
는 
번째 이차 사용자를 위한 송신 빔 형성 가중치 벡터이며, 
는 각각의 일차 기지국에서의 간섭을 나타낸다.
[수학식 3]을 [수학식 1]에 대입하면 
번째 이차 사용자(인지 무선 사용자)가 이차 기지국으로부터 수신하는 수신 신호(
)는 [수학식 6]과 같이 다시 쓸 수 있다.
여기서, 
는 신호(Signal)를, 
는 간섭(Interference)을, 
는 노이즈(Noise)를 나타낸다.
따라서 최소 수신 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 최대화하는 빔 형성 기법 (minimum SINR maximizing beam forming problem)을 아래의 [수학식 8]과 같이 나타낼 수 있다.
하지만 [수학식 8]과 같은 최적화 문제의 경우, 닫힌 해가 존재하지 않기 때문에 복잡한 반복적인 알고리즘(iterative algorithm)을 통해 해를 구해야 한다. 따라서, 최적화 문제의 경우, 계산의 복잡도가 매우 높다.
이것은 [수학식 7]의 
번째 이차 사용자의 SINR이 모든 
, 
에 의존하고, 일차 사용자에서의 간섭 조건을 만족해야 하기 때문이다. 이하에서는 상술한 두 조건을 해결하기 위한 방법을 설명하기에 앞서 도 2 내지 도 3을 통해 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)와 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 신호 대 간섭 및 노이즈 비(SINR)에서 이차 기지국이 채널 
을 통해 이차 사용자들에게 전송하는 신호는 
이다.
이때, 제1 이차 사용자(SU 1)에 대한 신호 성분 
를 제외한 나머지 신호 성분들(즉, 
)은 제1 이차 사용자(SU 1)에게 간섭(Interference)으로 작용하게 된다.
반면에 도 3의 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)에서 이차 기지국이 제1 이차 사용자에게 전송하는 신호로는 채널 
을 통해서 제1 이차 사용자에게 전송되는 신호
와 채널 
를 통해서 Ms 번째 이차 사용자(SU Ms)에게 전송되는 신호 
를 예로 들 수 있다.
이때, 이차 기지국이 제1 이차 사용자에게 전송하려고 하였으나, 실제는 채널 
를 통해서 Ms 번째 일차 사용자(SU Ms)에게 전송된 신호 
는 다른 일차 사용자들에 대한 제1 이차 사용자의 신호 노출(Leakage)로 작용한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 도 4의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
일차 사용자에 대한 간섭 조건은 선형 제로 포싱 선처리(Linear Zero forcing preprocessing) 기법(이하, 제로 포싱(ZF) 처리 기법)을 통해 만족시킬 수 있다.
즉, 일차 사용자와 이차 기지국 사이의 간섭 채널을
라 하고 
,
를 
의 Null space에 투영(projection) 시키면 일차 사용자에서의 간섭을 없앨 수 있다. 이때 Null space (
)로 투영하는 직교 투영 행렬(orthogonal projection matrix)(
)은 [수학식 9]와 같이 주어진다.
따라서 
는 [수학식 10]과 같은 형태를 가질 수 있다.
여기서 
는 투영된 빔 포밍 벡터(projected beam forming vector)이며 [수학식 10]을 [수학식 7]에 대입하면 SINR은 [수학식 11]과 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 유효 채널(effective channel)
에 대해 SINR을 최대로 하는 최적화 문제를 풂으로써 일차 사용자에서의 간섭 조건을 만족시킬 수 있다. 하지만 [수학식 11]의 경우 여전히 모든 
,
이 SINR에 커플링(coupling)되어 나타난다. 따라서 이를 해결하기 위해 신호 대 누출 및 노이즈 비(signal-to-leakage-and-noise ratio; SLNR)를 [수학식 12]와 같이 정의할 수 있다.
[수학식 11]의 SINR과 [수학식 12]의 SLNR에 대한 개념적인 차이는 상술한 도 2 및 도 3의 설명을 참조한다.
[수학식 12]에서 주목할 점은
번째 이차 사용자의 SLNR은 단지 
에만 의존하며, 
번째 이차 사용자의 SLNR에 대한 해(solution)는 matrix pair (
)의 가장 큰 일반화된 고유값(generalized eigenvalue)에 해당하는 고유 벡터(eigenvector)로 주어진다. 여기서
이다.
본 발명의 일 실시예에서는 모든 사용자의 빔 형성 가중치 벡터를 구하기 위해 일반화된 고유값 분해(Generalized Eigen Value Decomposition; GEVD)를 모든 이차 사용자(Secondary User; SU)에 대해 반복하기 보다, 제곱 연산(squaring operation)을 피하는 동시에 효율적으로 빔 형성 가중치 벡터를 구하기 위해 다중 사용자 MIMO 환경을 고려하여 일반화된 특이값 분해(Generalized Singular Value Decomposition; GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용한다.
이하에서는 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용하여 이차 사용자의 빔 형성 가중치 벡터를 구하는 방법에 대하여 설명한다.
도 4 또는 도 5를 참조하면, 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국은 상술한 제로 포싱(zero forcing, ZF) 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬(orthogonal projection matrix)(
)을 계산한다(410),(510). 직교 투영 행렬을 계산하는 데에는 상술한 [계산식 9]를 이용할 수 있다.
인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬(
)에 기초한 유효 채널(
) 및 인지 무선 단말들 사이의 노이즈(
)를 포함하는 매개 행렬(K)을 설정할 수 있다(420),(520).
예를 들어, 매개 행렬(K)은 
와 같이 상위 블록에는 유효 채널(
) 를 포함하고, 하위 블록에는 인지 무선 단말들 사이의 노이즈(
)를 포함할 수 있다.
인지 무선 기지국은 매개 행렬(K)을 QR 분해(430),(530)하면 매개 행렬(K)은 
와 같이 분해할 수 있고, 이때 
는 산출된 Q(=
)매트릭스의 부행렬(submatrix)이다. 그리고 이 부행렬 
에 기초한 우측 특이 행렬(
)을 산출할 수 있다(440),(540). 이때, 우측 특이 행렬(
)은 
의 특이값 분해를 통해 얻을 수 있다.
또한,
의 특이값 분해는 
와 같이 나타낼 수 있으며, 행렬
는 좌측 특이 행렬이고 
는 우측 특이 행렬, 
는 특이값을 대각 구성원(diagonal element)으로 가지는 대각 행렬이다.
인지 무선 기지국은 우측 특이 행렬(
)의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터(
)를 획득하고, 우측 특이 벡터(
) 및 직교 투영 행렬(
)을 이용하여 제
이차 사용자를 위한 빔 형성 가중치 벡터(
)를 획득할 수 있다(450),(550).
빔 형성 가중치 벡터(
)는 
와 같이 나타낼 수 있다. 이 때, 우측 특이 벡터(
)은 우측 특이 행렬(
)의 첫 번째 칼럼(column)에 해당하는 값일 수 있다.
인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬을 기초로 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득할 수 있다.
정리하자면, 인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬 및 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 행렬의 최대 특이값에 해당하는 특이 벡터를 이용하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 최대화하는 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 획득할 수 있다.
도 4 또는 도 5의 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘에서 제로 포싱 처리 기법은 일차 사용자에서 이차 사용자의 송신 신호로 인한 간섭을 완벽하게 제거 해주지만 동시에 이차 사용자의 송신 신호 역시 왜곡시킬 수 있다.
따라서 이차 사용자에 대한 신호 송신 신호 왜곡을 최소화 하기 위해 먼저 제로 포싱 처리 기법을 수행하지 않고 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 최대화 하는 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 구할 수 있다.
이때, 빔 형성 가중치 벡터가 특정한 일차 사용자에서의 간섭 조건을 만족시킨다면 특정한 일차 사용자에 대해서는 간섭 채널
를 널 스페이스(Null space)로 투영(projection)할 필요가 없으며, 제로 포싱 처리 기법에 의한 왜곡을 줄일 수 있다.
제로 포싱 처리 기법에 의한 왜곡을 줄일 수 있는 인지 무선 기지국의 통신 방법에 대하여는 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 7은 도 6의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
상술한 바와 마찬가지로 같이 도 6 또는 도 7에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 반복(iteration)을 필요로 하지만 그 횟수는 최대 일차 사용자의 개수만큼만 이루어진다. 따라서, 일반적인 SINR 최대화 빔 형성 알고리즘에서 계산 시에 필요한 반복의 수보다 훨씬 더 적은 반복만을 수행하게 된다.
인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법은 다음과 같다.
우선, 인지 무선 기지국은 일차 사용자의 집합(
)을 공집합(
)으로 설정한다(610),(710).
그 후, 인지 무선 기지국은 일차 사용자의 집합(
)에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널(
)에 기초하여 직교 투영 행렬(
)을 계산한다(620),(720).
인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬(
)에 기초한 유효 채널(
) 및 인지 무선 단말들 사이의 노이즈(
)를 포함하는 매개 행렬(K)을 설정할 수 있다(630),(730).
예를 들어, 매개 행렬(K)은 
와 같이 나타낼 수 있다.
인지 무선 기지국은 매개 행렬(K)을 QR 분해(QR Decomposition)(640),(740)하여 Q 매트릭스의 부행렬 
를 산출하고, Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬(
)을 산출할 수 있다(650),(750).
이때, 
의 특이값 분해는 
와 같이 나타낼 수 있으며, 행렬 
는 좌측 특이 행렬이고 
는 우측 특이 행렬, 
는 특이값을 대각 구성원(diagonal element)으로 가지는 대각 행렬이다.
인지 무선 기지국은 우측 특이 행렬(
)의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터(
)를 획득하고, 우측 특이 벡터(
) 및 직교 투영 행렬(
)을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터(
)를 획득할 수 있다(660),(760).
빔 형성 가중치 벡터(
)는 
와 같다.
우측 특이 벡터(
)는 우측 특이 행렬(
)의 첫 번째 칼럼에 해당하는 값일 수 있다.
인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬을 기초로 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득할 수 있다.
인지 무선 기지국은 획득된 빔 형성 가중치 벡터(
)가 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건(leakage constraints)을 만족하는지 여부를 판단한다(670),(770).
인지 무선 기지국은 판단 결과에 기초하여 제1 일차 사용자(
)를 일차 사용자의 집합(
)에 포함시킨다(680),(780). 이때 제1 일차 사용자(
)는 누출 전력이 가장 큰 일차 사용자가 될 수 있다.
즉, 670(또는 770)에서 빔 형성 가중치 벡터가 모든 일차 사용자에서 누출 조건을 만족하면, 인지 무선 기지국은 해당 과정을 종료한다. 반면에 670(또는 770)에서 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터가 누출 조건을 만족하지 못하면, 제1 일차 사용자(
)를 일차 사용자의 집합(
)에 포함시킨 뒤 인지 무선 기지국은 620(또는 720)으로 가서 갱신된 일차 사용자의 집합(
)에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널(
)에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산한다. 그 후, 인지 무선 기지국은 직교 투영 행렬을 이용하여 630 내지 660(또는 730 내지 760)의 과정을 반복해 빔 형성 가중치 벡터를 갱신한다.
갱신된 빔 형성 가중치 벡터가 누출 조건을 만족하면 해당 과정을 종료하고, 만족하기 못하면, 상술한 680(또는 780) 및 620 내지 670(720 내지 770) 과정을 반복한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 도 8의 통신 방법을 구체적인 수학식으로 표현한 흐름도이다.
지금까지는 송신 신호 전력에 대한 제약 조건인 [수학식 4]를 만족시키기 위해 각각의 이차 사용자를 위한 송신 빔 형성 가중치 벡터는 동일한 전력을 가진다고 가정하였다. 즉 
를 가정하였다.
하지만, 제로 포싱 처리 기법을 이용하지 않고 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 구한 뒤, 각각의 이차 사용자의 가중치 파워(weight Power)를 조절하여 일차 사용자의 간섭 조건을 만족시킬 수 있다.
우선 각각의 사용자에 대한 파워 벡터(power vector)를 
라 한다.
제로 포싱 처리 기법을 이용하지 않고 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 통해 구한 빔 형성 가중치 벡터 
, 
를 이용하면 
번째 이차 사용자의 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)값을 [수학식 13]과 같이 나타낼 수 있다.
즉 파워 벡터(power vector) 
를 구하는 문제는 아래와 같이 여러 개의 선형조건(linear constraint)이 주어져 있을 때 SINR을 최대화 하는 
를 구하는 문제로 볼 수 있다.
문제를 보다 간단하게 하기 위하여 하나의 선형 조건(linear constraint)이 주어졌다고 가정하고 
로 두면, 하나의 조건에 대해 등식을 둔 뒤 유도 과정을 거쳐 닫힌 형태의 해를 구할 수 있다.
예를 들면 (13-1)과 같이 이차 기지국의 송신 전력 조건이 주어졌다고 가정하면, 아래의 [수학식 14] 및 [수학식 15]와 같은 수식을 세울 수 있다.
이때 
은 임의의 상수이다.
여기서, 
, 
이며 
는 모든 구성원(element)를 1로 가지는 
벡터이다.
또한, [수학식 14] 및 [수학식 15]로부터 각각 [수학식 16] 및 [수학식 17]을 얻을 수 있다.
여기서 
은 아래의 [수학식 18]과 같이 나타낼 수 있다.
여기서 
이다.
또한, [수학식 18]을 이용하여 [수학식 16]과 [수학식 17]을 합치면 아래의 [수학식 19]와 같이 나타낼 수 있다.
이때, [수학식 19]의 해는 
의 가장 큰 고유값(eigenvalue)에 해당하는 고유 벡터(eigenvector)를 통해 얻을 수 있다. 여기서는 상술한 (13-1)의 단일 조건(single constraint)을 가정하고 해를 구했지만, (13-2)의 조건에 대해서도 [수학식 15] 및 아래의 [수학식 20]와 같이 
와 
를 정의할 수 있다.
상술한 수학식들을 이용하여 고유값 문제(eigenvalue problem)를 풂으로써 [수학식 21]과 같은 해를 구할 수 있다.
이때 각각의 단일 조건(single constraint)을 만족하는 해들 중에 항상 다른 조건(constraint)을 동시에 만족하는 해는 유일하게 존재한다. 그러므로, 각각의 단일 조건 문제를 푼 뒤 그 해가 다른 조건을 만족하는지 여부를 확인할 수 있다.
만약 해가 단일 조건 및 다른 조건을 만족하면 그 해가 다중 조건(예를 들어, [수학식 13]에 대한 조건 (13-1) 및 (13-2))의 최종 해가 되고, 그렇지 않으면 만족하는 해를 찾을 때까지 [수학식 20]의 고유값 문제(eigenvalue problem)를 반복해서 풀게 된다.
이하에서는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국이 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 구한 뒤, 각각의 이차 사용자의 가중치 파워(weight Power)를 조절하여 일차 사용자의 간섭 조건을 만족시키는 방법에 대하여 설명한다.
인지 무선 기지국은 인지 무선 기지국과 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널()를 이용하는 매개 행렬(K)을 설정한다(810),(910).
인지 무선 기지국은 매개 행렬(K)을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬 
를 산출할 수 있다(820),(920).
인지 무선 기지국은 Q 매트릭스의 부행렬 
에 기초한 우측 특이 행렬(
)을 획득하고(830),(930), 우측 특이 행렬(
)의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터(
)를 이용하여 빔 형성 가중치 벡터(
)를 획득한다(840),(940).
상술한 810 내지 840(또는 910 내지 940)의 과정을 일반화된 특이값 분해(GSVD)에 기초한 알고리즘이라 부를 수 있다.
인지 무선 기지국은 반복(iteration) 횟수를 가리키는 파라미터 i를 1로 설정한다(850),(950). 여기서 반복횟수 i는 [수학식 15]와 [수학식 20]의 
와 
를 가리키는 색인(index)이기도 하다.
인지 무선 기지국은 i번째 반복에서 
와 
를 이용해 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스(
)를 산출한다(860), (960).
인지 무선 기지국은 제1 매트릭스의 고유 벡터를 산출하고 이를 이용하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터(
)를 구한다(870),(970).
인지 무선 기지국은 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단한다(880),(980).
인지 무선 기지국은 판단 결과에 기초하여 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하지 않는다면 i를 1증가시켜 제1 매트릭스(
)를 갱신한다 (890,860(또는 990,960)).
인지 무선 기지국은 갱신된 제1 매트릭스 
의 고유벡터를 산출하고 이를 이용하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터(
)를 갱신한다(870),(970).
정리하자면, 인지 무선 기지국은 인지 무선 기지국과 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널(
)에 기초하여 제로 포싱 기법을 이용하지 않고, GSVD 알고리즘을 이용하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터(
, 
)를 한 후, i 를 1로 설정한다.
그 후, 인지 무선 기지국은 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스(
)를 산출한다. 인지 무선 기지국은 제1 매트릭스의 고유 값 문제에 대한 해를 통해 구한 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터가 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단한다. 인지 무선 기지국은 판단 결과에 기초하여 제1 매트릭스(
)의 고유값을 갱신하고, 갱신된 제1 매트릭스의 고유값을 이용하여 파워 벡터를 조절할 것인지 여부를 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 인지 무선 네트워크를 위한 일반화된 특이값 분해(Generalized Singular Value Decomposition; GSVD)에 기초한 알고리즘에 따른 빔 포밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 이차 기지국에서 제로 포싱 처리 기법을 통해서 일차 네트워크에 간섭을 주지 않도록 한 뒤, 신호 대 누출 및 간섭 비(SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 일반화된 특이값 분해를 통해 구하여 송수신하는 것을 볼 수 있다.
이때, 제로 포싱 처리 기법을 대신하여 파워 할당(power allocation)을 이용함으로써 인지 무선 기지국은 일차 네트워크에 간섭을 주지 않도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 일 실시예에 따른 인지 무선 기지국(1100)은 계산부(1110), 부행렬 산출부(1130) 및 획득부(1150)를 포함한다.
계산부(1110)는 제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산한다.
부행렬 산출부(1130)는 직교 투영 행렬을 이용하여 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득한다.
또한, 부행렬 산출부(1130)는 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출할 수 있다.
획득부(1150)는 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 획득할 수 있다.
이 밖에 인지 무선 기지국(1100)의 구체적인 동작에 대하여는 도 4 또는 도 5의 설명을 참조한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 다른 실시예에 따른 인지 무선 기지국(1200)은 계산부(1210), 획득부(1230), 판단부(1250) 및 갱신부(1270)를 포함한다.
계산부(1210)는 일차 사용자의 집합에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산한다.
획득부(1230)는 직교 투영 행렬을 이용하여 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득한다.
판단부(1250)는 빔 형성 가중치 벡터가 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건을 만족하는지 여부를 판단한다.
갱신부(1270)는 판단 결과에 기초하여 누출 조건을 만족하지 않는 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 계산하고, 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 갱신한다.
이 밖에 인지 무선 기지국(1200)의 구체적인 동작에 대하여는 도 6 또는 도 7의 설명을 참조한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 블록도이다.
인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 또 다른 실시예에 따른 인지 무선 기지국은 획득부(1310), 산출부(1330) 및 파워 벡터 산출부(1350)를 포함한다.
획득부(1310)는 인지 무선 기지국과 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널에 기초하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터를 획득한다.
산출부(1330)는 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스를 산출한다.
파워 벡터 산출부(1350)는 제1 매트릭스를 이용하여 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터를 구한다.
또한, 파워 벡터 산출부(1350)는 판단 수단(1351), 갱신 수단(1353) 및 조절 수단(1355)을 포함할 수 있다.
판단 수단(1351)은 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단한다.
갱신 수단(1353)은 판단 수단(1351)의 판단 결과에 기초하여 제1 매트릭스를 갱신한다.
조절 수단(1355)은 갱신된 제1 매트릭스의 고유 벡터를 이용하여 다수의 인지 무선 단말들 각각에 대한 파워 벡터를 조절한다.
이 밖에 인지 무선 기지국(1200)의 구체적인 동작에 대하여는 도 8 또는 도 9의 설명을 참조한다.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1100: 인지 무선 기지국
1110: 계산부
1130: 부행렬 산출부
1150: 획득부
1110: 계산부
1130: 부행렬 산출부
1150: 획득부
Claims (25)
- 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서,
제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산하는 단계; 및
상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬을 설정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제3항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 우측 특이 행렬 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제3항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및
상기 우측 특이 벡터 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 직교 투영 행렬을 기초로 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제6항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 직교 투영 행렬 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 행렬의 최대 특이값에 해당하는 특이 벡터를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서,
일차 사용자의 집합에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산하는 단계;
상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계;
상기 빔 형성 가중치 벡터가 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단 결과에 기초하여 상기 누출 조건을 만족하지 않는 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 계산하고, 상기 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신 하는 단계는
상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터가 상기 누출 조건을 만족하지 못하면, 상기 제1 일차 사용자에 대응하는 벡터 값을 이용하여 상기 직교 투영 행렬(orthogonal projection matrix)을 계산하는 단계; 및
상기 계산된 직교 투영 행렬을 기초로 상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계
를 더 포함하는 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신 하는 단계는
상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터가 상기 누출 조건을 만족하지 못하면, 상기 제1 일차 사용자를 상기 일차 사용자의 집합에 포함시킴으로써 상기 일차 사용자의 집합을 갱신하는 단계;
상기 갱신된 일차 사용자의 집합에 포함된 상기 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 상기 직교 투영 행렬을 재계산하는 단계; 및
상기 재계산된 직교 투영 행렬을 기초로 상기 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 단계
를 더 포함하는 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 이용하여 매개 행렬을 설정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제11항에 있어서,
상기 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제12항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 우측 특이 행렬 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제12항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및
상기 우측 특이 벡터 및 상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제8항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 직교 투영 행렬을 기초로 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 신호 대 누출 및 노이즈 비(Signal-to-Leakage-and Noise Ratio; SLNR)를 최대화 하는 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법에 있어서,
상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널에 기초하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계;
상기 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 상기 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스를 산출하는 단계; 및
상기 제1 매트릭스를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터를 구하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제16항에 있어서,
상기 최적화된 파워 벡터를 구하는 단계는
상기 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 판단 결과에 기초하여 상기 제1 매트릭스를 갱신하는 단계; 및
상기 갱신된 제1 매트릭스의 고유 벡터를 이용하여 상기 다수의 인지 무선 단말들 각각에 대한 파워 벡터를 조절하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제16항에 있어서,
상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 이용하는 매개 행렬을 설정하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 매개 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제18항에 있어서,
상기 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 단계
를 더 포함하고,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계인 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제19항에 있어서,
상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계는
상기 우측 특이 행렬의 최대 특이값에 해당하는 우측 특이 벡터를 획득하는 단계; 및
상기 우측 특이 벡터를 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 단계
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서,
제로 포싱 처리 기법을 이용하여 간섭 채널로부터 일차 사용자에서의 간섭을 제거하는 데에 사용되는 직교 투영 행렬을 계산하는 계산부; 및
상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국. - 제21항에 있어서,
상기 직교 투영 행렬에 기초한 유효 채널 및 상기 인지 무선 단말들 사이의 노이즈를 포함하는 매개 행렬을 QR 분해하여 Q 매트릭스의 부행렬을 산출하는 부행렬 산출부를 더 포함하고,
상기 획득부는
상기 Q 매트릭스의 부행렬에 기초한 우측 특이 행렬을 이용하여 상기 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국. - 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서,
일차 사용자의 집합에 포함된 제1 일차 사용자에 대한 간섭 채널에 기초하여 직교 투영 행렬을 계산하는 계산부;
상기 직교 투영 행렬을 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부;
상기 빔 형성 가중치 벡터가 상기 인지 무선 단말들 각각을 위한 빔 형성 가중치 벡터로 인해 모든 일차 사용자에서 발생하는 누출 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 판단부; 및
상기 판단 결과에 기초하여 상기 누출 조건을 만족하지 않는 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 계산하고, 상기 제1 일차 사용자에 대한 직교 투영 행렬을 이용하여 빔 형성 가중치 벡터를 갱신하는 갱신부
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국. - 인지 무선 기지국 및 인지 무선 단말들을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국에 있어서,
상기 인지 무선 기지국과 상기 인지 무선 단말들 사이의 무선 채널에 기초하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 빔 형성 가중치 벡터를 획득하는 획득부;
상기 인지 무선 단말들의 파워 벡터 및 상기 빔 형성 가중치 벡터에 대한 신호 대 간섭 및 잡음 비(SINR)를 기초로 정의되는 제1 매트릭스를 산출하는 산출부; 및
상기 제1 매트릭스를 이용하여 상기 인지 무선 단말들 각각에 대한 최적화된 파워 벡터를 구하는 파워 벡터 산출부;
를 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법. - 제24항에 있어서,
상기 파워 벡터 산출부는
상기 파워 벡터가 일차 사용자에게 대한 누출 조건 및 간섭 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 판단 수단;
상기 판단 결과에 기초하여 상기 제1 매트릭스를 갱신하는 갱신 수단; 및
상기 갱신된 제1 매트릭스의 고유 벡터를 이용하여 상기 다수의 인지 무선 단말들 각각에 대한 파워 벡터를 조절하는 조절 수단
을 포함하는 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국의 통신 방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110044463A KR20120126572A (ko) | 2011-05-12 | 2011-05-12 | 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 |
| US13/469,566 US9160432B2 (en) | 2011-05-12 | 2012-05-11 | Cognitive radio base station and communication method thereof in multi-user multiple-input multiple output cognitive radio network system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110044463A KR20120126572A (ko) | 2011-05-12 | 2011-05-12 | 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120126572A true KR20120126572A (ko) | 2012-11-21 |
Family
ID=47142204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110044463A KR20120126572A (ko) | 2011-05-12 | 2011-05-12 | 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9160432B2 (ko) |
| KR (1) | KR20120126572A (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101456941B1 (ko) * | 2014-01-29 | 2014-10-31 | 한국과학기술원 | 낮은 복잡도를 가지는 사용자 선택 방법 |
| KR20200091603A (ko) | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 국방과학연구소 | Mimo 인지 무선 통신 시스템의 서브 단말의 수신기 성능 제어 장치 및 그 방법 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8891604B2 (en) * | 2011-09-28 | 2014-11-18 | Nec Laboratories America, Inc. | Coordinated multi-point transmission |
| US9467871B2 (en) | 2012-09-28 | 2016-10-11 | Qualcomm Incorporated | Iterative coordinated beamforming systems and methods |
| CN104185956B (zh) * | 2013-01-11 | 2017-04-12 | 华为技术有限公司 | 下行多输入多输出发射方法及基站 |
| CN107710838B (zh) * | 2015-06-28 | 2021-09-03 | 梁平 | 一种在无线通信系统中进行功率分配和预编码矩阵计算的方法 |
| WO2018119943A1 (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-05 | 深圳天珑无线科技有限公司 | 一种信道识别方法及装置 |
| US10070322B2 (en) * | 2017-01-30 | 2018-09-04 | Cable Television Laboratories, Inc. | Dynamic frequency planning in shared spectrum |
| US11018744B2 (en) * | 2017-07-31 | 2021-05-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Block-diagonalization based beamforming |
| CN108039900B (zh) * | 2017-12-07 | 2021-04-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于子空间估计的预编码干扰消除方法 |
| CN109818662A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-28 | 电子科技大学 | 全双工云接入数能一体化网络中混合波束成形方法 |
| EP4128557A1 (en) | 2020-03-25 | 2023-02-08 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | Projection matrix based mu-mimo precoding |
| CN113949424B (zh) * | 2021-10-22 | 2023-12-22 | 杭州红岭通信息科技有限公司 | 一种下行空分干扰消除的方法 |
| CN115065386B (zh) * | 2022-06-10 | 2023-11-17 | 杭州红岭通信息科技有限公司 | 基于zf和svd混合预编码的波束赋形优化方法及装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7555035B2 (en) * | 2004-08-31 | 2009-06-30 | Ntt Docomo, Inc. | Communication system and method using a relay node |
| US8290089B2 (en) * | 2006-05-22 | 2012-10-16 | Qualcomm Incorporated | Derivation and feedback of transmit steering matrix |
| US7610036B2 (en) * | 2007-01-08 | 2009-10-27 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Space-time-frequency sensing of RF spectrum in cognitive radios |
| US7965641B2 (en) * | 2008-02-14 | 2011-06-21 | Lingna Holdings Pte., Llc | Robust cooperative spectrum sensing for cognitive radios |
| KR101527110B1 (ko) | 2009-04-13 | 2015-06-16 | 삼성전자주식회사 | 분산 다중 입출력 무선통신 시스템에서 전력 제어 장치 및 방법 |
| KR101576915B1 (ko) * | 2009-12-28 | 2015-12-14 | 삼성전자주식회사 | 낮은 복잡도의 공동의 유출 억압 기법을 사용하는 통신 시스템 |
-
2011
- 2011-05-12 KR KR1020110044463A patent/KR20120126572A/ko not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-05-11 US US13/469,566 patent/US9160432B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101456941B1 (ko) * | 2014-01-29 | 2014-10-31 | 한국과학기술원 | 낮은 복잡도를 가지는 사용자 선택 방법 |
| KR20200091603A (ko) | 2019-01-23 | 2020-07-31 | 국방과학연구소 | Mimo 인지 무선 통신 시스템의 서브 단말의 수신기 성능 제어 장치 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120289266A1 (en) | 2012-11-15 |
| US9160432B2 (en) | 2015-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20120126572A (ko) | 다중 사용자 다중 입출력 인지 무선 통신 시스템에서 인지 무선 기지국 및 인지 무선 기지국의 통신 방법 및 장치 | |
| JP5671634B2 (ja) | 無線セルラネットワークの端末において干渉を低減する方法、無線セルラネットワーク、無線ネットワークのノード及び中央ノード | |
| US20110176633A1 (en) | Method and system for orthogonalized beamforming in multiple user multiple input multiple output (mu-mimo) communication systems | |
| EP2229740B1 (en) | Zero-forcing linear beamforming for coordinated cellular networks with distributed antennas | |
| JP5173573B2 (ja) | 無線通信装置及び無線通信方法 | |
| CN112804695A (zh) | 可重构智能表面辅助的无线通信方法及装置 | |
| JP5340634B2 (ja) | 無線通信装置及び無線通信方法 | |
| JP6161333B2 (ja) | 干渉アラインメントに基づくプリコーディング方法、送信機およびデバイス | |
| US20130272445A1 (en) | Precoding method and apparatus | |
| Guillaud et al. | Interference alignment in the partially connected K-user MIMO interference channel | |
| KR20110075182A (ko) | 낮은 복잡도의 공동의 유출 억압 기법을 사용하는 통신 시스템 | |
| EP2341638B1 (en) | Iterave method and system for multiple user multiple input multiple output (Mu-Mimo) communication | |
| WO2015112883A1 (en) | System and method for early termination in iterative null-space directed singular value decomposition for mimo | |
| CN104393964A (zh) | 基于信道信息协方差的预编码方法和协作通信方法 | |
| CN103378945A (zh) | 多用户多输入多输出系统的预编码方法及装置 | |
| CN114285444A (zh) | 一种去蜂窝大规模mimo系统的功率优化方法 | |
| Hellings et al. | Gradient-based power minimization in MIMO broadcast channels with linear precoding | |
| US20070121749A1 (en) | Method for pre-filtering training sequences in a radiocommunication system | |
| KR20160000222A (ko) | 다운링크 mu-mimo을 위한 반복적 간섭 정렬 방법 및 장치 | |
| CN102130753B (zh) | 一种处理信号的方法和系统 | |
| CN115549745B (zh) | Ris相移设计方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN113271124B (zh) | 一种应用于大规模mimo系统的混合迭代检测方法 | |
| CN103346867A (zh) | 基于三角分解和slnr算法的多小区多用户同频干扰抑制方法 | |
| CN113676225B (zh) | 一种大规模mimo预编码传输方法与装置 | |
| US20230125744A1 (en) | Multi-user pre-coding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |