KR20130016593A - 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이 - Google Patents

네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이 Download PDF

Info

Publication number
KR20130016593A
KR20130016593A KR20110078622A KR20110078622A KR20130016593A KR 20130016593 A KR20130016593 A KR 20130016593A KR 20110078622 A KR20110078622 A KR 20110078622A KR 20110078622 A KR20110078622 A KR 20110078622A KR 20130016593 A KR20130016593 A KR 20130016593A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmit
receive
pairs
relay
reception
Prior art date
Application number
KR20110078622A
Other languages
English (en)
Inventor
신원재
신창용
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR20110078622A priority Critical patent/KR20130016593A/ko
Priority to US13/495,448 priority patent/US9106303B2/en
Publication of KR20130016593A publication Critical patent/KR20130016593A/ko

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
    • H04B7/06—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
    • 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
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/086—Weighted combining using weights depending on external parameters, e.g. direction of arrival [DOA], predetermined weights or beamforming
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15521—Ground-based stations combining by calculations packets received from different stations before transmitting the combined packets as part of network coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이를 제안한다.
특히, 단일 릴레이를 통하여 신호를 교환하는 다중 송/수신 페어들 각각의 실효 채널이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정함으로써 최대한 빠르게 단말들 서로 간의 데이터들을 교환할 수 있는 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이를 제공할 수 있다.

Description

네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이{A METHOD OF PERFORMING NETWORK CODING AND A RELAY PERFORMING NETWORK CODING}
아래의 실시예들은 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이에 관한 것이다.
지금까지 통신 시스템은 주로 사람과 사람만을 연결하는 수단으로 사용되어 왔다. 때문에 현재 지구상에 존재하는 기기들 중 1% 정도만이 네트워크로 서로 연결되어 사용되고 있다. 하지만, 통신 기술의 발달과 기기 통합에 따른 단일화 추세에 따라 향후 스마트 폰, 센서 기기, 그 밖의 통신 기능을 구비한 다양한 기기들이 거대한 네트워크를 구성할 것이 예상되고 있다.
뿐만 아니라, 많은 통신 단말의 사용자들은 기기 간 직접 연결을 통해 콘텐츠 공유, 동기화, 출력 및 게임 등의 다양한 어플리케이션을 보다 쉽게 활용할 수 있을 것을 기대한다.
결국, 이러한 시장의 변화 욕구에 반응하기 위하여 기존 인프라스트럭쳐(infrastructure)를 이용한 셀룰러 통신을 넘어선 기기 간 직접 연결 (Device-to-Device 통신)을 지원할 수 있는 무선 접속 기술 개발의 중요성이 부각되고 있다.
따라서, 다중 홉을 활용하여 데이터 전송을 수행하는 Device-to-Device (D2D) 통신에 의해 기기 간 직접 연결을 지원할 수 있는, 특히 다중 노드들이 two-way relay를 이루어 보다 효율적으로 통신을 수행할 수 있는 방법이 필요하다.
일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 수행하는 방법은 K 개의 송/수신 페어들-상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함함-과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 방법에 있어서, 상기 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, 상기 K 개의 송/수신 페어들로부터 상기 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계; 상기 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출하는 단계; 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계; 및 상기 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송하는 단계를 포함한다.
상기 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은 상기 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작을 수 있다.
상기 릴레이는 제1 타임 슬롯에서 상기 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 상기 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬될 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 상기 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 상기 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 단계는 상기 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 상기 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이는 K 개의 송/수신 페어들-상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함함-과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이에 있어서, 상기 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, 상기 K 개의 송/수신 페어들로부터 상기 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 송신 빔포밍 벡터 결정부; 상기 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출하는 검출부; 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 수신 빔포밍 벡터 결정부; 및 상기 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송하는 전송부를 포함한다.
상기 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은 상기 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작을 수 있다.
상기 릴레이는 제1 타임 슬롯에서 상기 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 상기 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬될 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 상기 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 상기 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리시키는 분리부를 더 포함할 수 있다.
상기 수신 빔 포밍 벡터 결정부는 상기 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 상기 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 다중 송/수신 안테나를 가지고 있는 단일 릴레이를 통하여 신호를 교환하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이가 다중 송/수신 페어들 각각의 실효 채널이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정함으로써 효율적으로 단말들 서로 간의 데이터들을 교환할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 Multi-pair Two-way Relay 채널을 위한 네트워크 코딩이 수행되는 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 네트워크에서 다중 송/수신 페어들을 그룹핑하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
도 4는 일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 위한 제1 페이즈(phase)에서의 다중 송/수신 페어들에 포함된 단말들의 송신 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 위한 제2 페이즈에서 다중 송/수신 페어들에 포함된 단말들의 수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이의 블록도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 Multi-pair Two-way Relay 채널을 위한 네트워크 코딩이 수행되는 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크 환경을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, Two-way Relay 채널은 두 개의 단말(또는 사용자)가 릴레이를 통하여 서로 간의 데이터를 교환하는 채널을 의미한다. 또한, Multi-pair Two-way Relay 채널은 다중 노드들이 Two-way Relay 채널을 이루고 있는 것을 의미한다.
일 실시예에서는 Multi-pair Two-way Relay 채널에서 효율적 전송을 위하여 릴레이가 송/수신 빔포밍 벡터를 결정하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 방법을 제안한다.
Multi-pair Two-way Relay 채널에서의 전송을 수행하는 가장 간단한 방법은 기존 one-way relay에서도 사용하였던 Decoding & Forward 및 Amplified & Forward 기법들을 사용하는 것이다.
우선, 간단한 비교를 위하여 3쌍의 two-way relay 채널이 겹쳐있는 환경을 가정한다.
Half duplex를 가정할 경우, 모든 데이터를 교환하기 위해서는 총 12개의 타임 슬롯(time slot)이 필요하다. 이 때, 네트워크 캐패시티(network capacity) 즉, 네트워크의 전송 용량은 타임 슬롯의 수에 반비례한다. 따라서, 결과적으로 네트워크의 전송 용량은 사용자의 수에 반비례하여 감소됨을 알 수 있다. 이와 같은 결과는 적절한 간섭 관리 기술을 사용하지 않고 모든 전송 시에 매번 다른 자원(예를 들어, 타임 슬롯(time slot))들을 사용하기 때문이다.
단일 페어(pair)의 Two-way relay에서는 네트워크 코딩을 가정할 경우, 타임 슬롯은 반으로 줄어들게 된다. 하지만, 여전히 다른 페어들 간에는 자원을 분할하여 사용하였기 때문에 여전히 6 타임 슬롯이 소요 된다. 이와 같은 결과는 상술한 바와 같이 네트워크의 전송 용량이 단말(또는 사용자)의 수에 반비례하게 감소되기 때문이다. 따라서, 단말(또는 사용자)의 수가 급격히 증가할 경우, 네트워크 내의 전송 효율 감소로 인한 심각한 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 일 실시예에서는 다중 안테나를 가지고 있는 릴레이에서 모든 송/수신 페어들이 자원을 공유하여 사용하도록 함으로써 네트워크의 전송 용량을 단말의 수에 반비례 하지 않게 만드는 빔포밍 벡터를 설계한다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 네트워크에서 단말은 User 1(101), User 2(103), User 3(105), User 4(107), User 5(109) 및 User 6(111)의 총 6개가 있다. 여기서, User 1(101)은 User 4(107)와 서로 신호(또는 데이터)를 교환하고, User 2(103)은 User 5(109)과 서로 신호를 교환하며, User 3(105)은 User 6(111)와 서로 신호를 교환한다고 하자. 이 경우 총 3 개의 송/수신 페어(pair)가 존재한다. 이때, 송/수신 페어(K)에 포함된 단말 각각의 안테나 수(N)은 2개라고 가정한다.
그리고, 3 개의 송/수신 페어(pair)들은 릴레이(120)를 통하여 서로의 데이터를 동시에 교환할 수 있다. 이때, 릴레이가 포함하는 안테나의 개수(M)은 3 개라고 가정한다.
이때, 릴레이(120)와 각 단말들 간에 연결된 실선은 신호를 나타내고, 점선을 간섭을 나타낸다. 릴레이는 서로 간에 신호를 주고 받는 단말들을 아래의 도 2와 같은 방법으로 그룹핑하여 다중 쌍방향 데이터들을 한꺼번에 교환할 수 있다.
도 2는 도 1의 네트워크에서 다중 송/수신 페어들을 그룹핑하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서는 도 1과 같이 다수의 송/수신 페어들이 하나의 릴레이를 활용하여 한꺼번에 신호를 교환할 수 있다. 즉, 릴레이는 다중 송/수신 페어들을 그룹핑한 후, Multi-pair two-way relay 채널에서 2 타임 슬롯(time slot) 만에 다중 쌍방향 데이터들을 한꺼번에 교환할 수 있다.
도 2에서 서로 다른 노드들 각각은 서로 다른 단말(또는 사용자)을 의미하며, 서로 동일한 무늬를 갖는 노드들은 서로 데이터 또는 신호를 주고 받는 송/수신 페어를 의미한다.
Two-way 릴레이 채널에서 서로 다른 노드들이 서로 간에 교환할 신호들이 있을 때, 릴레이는 제1 페이즈(phase)에서 동시에 두 신호(송신 신호 및 수신 신호)들을 수신할 수 있다. 이때, 제1 페이즈(phase)는 MAC phase일 수 있다. 서로 다른 단말들로부터 동시에 두 신호(송신 신호 및 수신 신호)들을 수신한 릴레이는 이들 신호들을 송신 신호와 그에 대응하는 수신 신호 각각으로 그룹핑하여 송/수신 페어를 구성할 수 있다.
물리적 계층의 네트워크 코딩(Physical-layer network coding)은 현재까지 세 개 이상의 신호가 동시에 들어오는 경우는 개발이 되어 있지 않다. 때문에, Multi-pair Two-way Relay에서도 동일한 공간 차원(dimension)에 두 개 이상의 신호가 들어오지 않도록 유지해 주어야 한다.
이를 다르게 말하면 3쌍의 Two-way 릴레이 채널이 있다면 릴레이는 적어도 3개의 독립적인 공간 차원(independent dimension)을 필요로 한다.
만약, 3개의 독립적인 공간 차원이 확보된다면, 릴레이는 각 송/수신 페어들이 보내는 신호들을 서로 독립적인 공간 차원에 정렬(align)할 수 있다. 일 실시예에서 릴레이는 각 송/수신 페어들이 전송하는 신호들이 서로 독립적인 공간에 정렬될 수 있도록 송신 빔포밍 벡터를 결정한다.
이와 같이 각 송/수신 페어들이 전송하는 서로 다른 신호들을 서로 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 하는 것을 '신호 정렬(signal alignment) 기법'이라 부르기로 한다.
또한, 릴레이는 제2 페이즈에서 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 각각의 실효 채널이 동일한 공간 차원에 정렬되도록 수신 빔 포밍 벡터를 결정할 수 있다.
제2 페이즈는 예를 들어, 브로드캐스팅 페이즈(Broadcasting phase)일 수 있다.
이와 같이 어느 하나의 송/수신 페어에 속하는 두 단말들에게 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널(effective channel)이 같은 공간 차원에 정렬 되도록 하는 것을 '채널 정렬(channel alignment) 기법'이라고 부르기로 한다.
이때, 서로 같은 공간 차원에 정렬되는 두 단말의 신호들은 하나의 사용자 그룹 즉, 하나의 송/수신 페어로 그룹핑된 것으로 볼 수 있다.
상술한 기법들은 다중 송수신 안테나를 가지고 있는 단일 릴레이를 활용하여 다중 송/수신 쌍이 최대한 빠르게 서로의 데이터들을 교환하기 위하여 협력 빔 포밍을 수행하는 데에 적용할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 네트워크 코딩 방법을 통해 소개되는 송/수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법은 예를 들어, 셀룰러 시스템에서 셀 내의 다중 사용자 쌍들이 기지국을 이용하여 서로 간에 데이터를 교환하고자 하는 경우나 애드혹 네트워크에서 다른 사용자 쌍들이 액세스 포인트 및 모바일 릴레이 등을 이용하여 서로 간에 데이터를 교환하고자 하는 경우 등에도 적용할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 방법을 나타낸 플로우 차트이다.
K 개의 송/수신 페어들과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 릴레이가 네트워크 코딩을 수행하는 방법은 다음과 같다.
여기서, K 개의 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함할 수 있다.
릴레이는 네트워크 내에서 서로 간에 데이터를 교환하는 다수 개의 송신 노드 및 수신 노드들을 K 개의 송/수신 페어들로 그룹핑할 수 있다(301).
릴레이는 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, K 개의 송/수신 페어들로부터 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 아래에서 설명하는 [수학식 2]와 같이 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정한다(303).
이때, K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬될 수 있다.
즉, 도 1에서 서로 신호를 교환하는 단말 1(101)과 단말 4(107)는 어느 하나의 송/수신 페어를 구성할 수 있으며, 단말 1(101)과 단말 4(107) 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원(예를 들어, X 공간 차원)에 정렬될 수 있다.
달리 표현하자면, 릴레이는 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리할 수 있다.
이때, 일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 수행하기 위하여 네트워크에 포함된 각 장치들(즉, 송/수신 페어에 포함된 단말들 및 릴레이)의 안테나 구성 조건은 다음과 같다.
릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작을 수 있다.
이때, 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M이 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작을 것은 신호 정렬(signal align)을 위한 조건이고, 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M이 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같을 것을 송/수신 페어들이 서로 독립적인 공간 차원을 확보하기 위한 조건이다. 릴레이가 송신 빔 포밍 벡터를 결정하는 구체적인 방법은 도 4를 통해 상세히 설명한다.
릴레이는 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출한다(305).
릴레이는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 차원에 정렬되도록 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정한다(307).
이때, 릴레이는 아래에서 설명하는 [수학식 7]과 같이 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다. 릴레이가 수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 구체적인 방법은 도 5를 통해 상세히 설명한다.
릴레이는 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송한다(309). 이때, K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신할 수 있다. 이때, 네트워크 코딩은 물리적인 계층에서의 네트워크 코딩 및 아날로그 적인 네트워크 코딩 모두를 포함하는 의미로 사용된다.
릴레이는 제1 타임 슬롯에서 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 수신 빔포밍 벡터를 결정하여 K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송한다. 따라서, 일 실시예에 따른 릴레이는 다중 쌍방향 데이터들의 전송을 2-타임 슬롯만에 한꺼번에 교환할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 위한 제1 페이즈(phase)에서의 다중 송/수신 페어들에 포함된 단말들의 송신 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이 Two-way 릴레이 채널에서는 서로 다른 노드들이 서로 간에 교환할 신호가 있을 경우, 제1 페이즈, 즉 MAC phase에서 릴레이가 동시에 두 신호를 수신할 수 있다.
즉, 릴레이(420)는 단말 1(401)의 송신 신호(S1)와 단말 4(407)의 수신 신호(S4), 단말2(403)의 송신 신호(S2)와 단말 5(409)의 수신 신호(S5) 및 단말 3(405)의 송신 신호(S3)와 단말 6(411)의 수신 신호(S6)를 동시에 수신할 수 있다.
이때, 릴레이(420)가 신호 정렬(signal alignment)을 수행할 수 있는 조건은 아래의 [수학식 1]과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서,
Figure pat00003
는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 i 번째 단말에서 릴레이까지의 채널을 의미하고,
Figure pat00004
는 i 번째 단말의 송신 빔포밍 벡터를 의미한다.
또한,
Figure pat00005
는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 k 번째 단말에서 릴레이까지의 채널을 의미하고,
Figure pat00006
는 k 번째 단말의 송신 빔포밍 벡터를 의미한다.
span(●)는 해당 매트릭스의 열(column) 벡터를 span 하는 공간을 나타낸다.
이때,
Figure pat00007
는 정방 행렬(square matrix)이므로 어떤 방향이든 span 가능하다.
[수학식 1]에 따르면, 1번째 단말(401)에서 릴레이(420)까지의 채널과 1번째 단말의 송신 빔포밍 벡터를 span 한 결과는 4번째 단말(407)에서 릴레이(420)까지의 채널과 4번째 단말의 송신 빔 포밍 벡터를 span한 결과와 동일함을 나타낸다.
즉, 단말 1(401)의 신호와 단말 4(407)의 신호가 서로 동일한 공간 차원에 있음을 의미한다.
이때, [수학식 1]을 만족하는 송신 빔 포밍 벡터는 아래의 [수학식 2]에 의해 용이하게 구할 수 있다.
Figure pat00008
여기서,
Figure pat00009
은 항등 행렬을 나타내고,
Figure pat00010
는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 i 번째 단말에서 릴레이까지의 채널을 의미하며,
Figure pat00011
는 i 번째 단말의 송신 빔포밍 벡터를 의미한다. 또한,
Figure pat00012
는 송신 빔포밍 벡터를 포함한 실효 채널들 각각이 정렬된 방향을 나타낸다.
Figure pat00013
는 송신 신호에 i 번째 단말의 송신 빔 포밍 벡터를 곱한 i 번째 단말의 실효 송신 신호를 나타내고,
Figure pat00014
는 송신 신호에 k 번째 단말의 송신 빔 포밍 벡터를 곱한 k 번째 단말의 실효 송신 신호를 나타낸다.
이때, [수학식 2]의 해가 구해진다면 릴레이(420)는 조건에 만족할 수 있는 송신 빔포밍 벡터를 설계할 수 있다. 이때, 조건으로는 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬되고, K 개의 송/수신 페어들로부터 릴레이로의 실효 채널들 각각은 서로 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 하는 것일 수 있다.
선형 대수(Linear Algebra) 이론에 기초하면,
Figure pat00015
의 행(Row)의 수가 열(column)의 수보다 적을 때는 null space가 존재하므로
Figure pat00016
가 적어도 하나 존재할 수 있다.
즉, [수학식 2]에서 매트릭스
Figure pat00017
의 차원이 6 x 7이므로 한 차원의 널 스페이스가 존재하고, 따라서, [수학식 2]를 만족하는
Figure pat00018
가 하나 존재하게 된다.
이때, [수학식 2]를 만족하는
Figure pat00019
가 존재할 조건은 다음의 [수학식 3] 및 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00020
Figure pat00021
이때, [수학식 3]은 신호 정렬을 위한 조건이고, [수학식 4]는 각 송/수신 페어들이 독립적인 공간 차원을 확보하기 위한 조건이다.
[수학식 3] 및 [수학식 4]를 정리하여 풀어보면 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M의 범위는 아래의 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있으며, 아래 조건을 만족 할 경우에는 릴레이는 신호 정렬(signal alignment)기법을 사용할 수 있다.
Figure pat00022
마지막으로 [수학식 5]를 이용하여 구한
Figure pat00023
,
Figure pat00024
들을 power normalized 하면, 릴레이(420)는 MAC phase에서 각 송/수신 페어들에 포함된 각 단말들이 사용해야 할 송신 빔포밍 벡터들은 구할 수 있다.
이때, 각 송/수신 페어들에 포함된 단말들이 송신 빔 포밍 벡터를 사용하여 신호를 전송할 경우, 릴레이(420)에서 수신하게 되는 신호는 430과 같다.
그 후, 릴레이(420)는 제1 페이즈에서 서로 독립적인 공간 차원에 속해 있는 K개(여기서는 3개)의 신호들에 대한 수신 빔포밍 벡터를 이용하여 각각을 검출(detection)할 수 있다.
이 때, 서로 독립적인 공간 차원에 속해 있는 K개의 신호들에 대한 수신 빔포밍 벡터(
Figure pat00025
)는 아래의 [수학식 6]과 같이 제로-포싱 빔 포밍(zero-forcing beam forming) 방법을 이용하여 구할 수 있다.
Figure pat00026
여기서,
Figure pat00027
은 A라는 matrix의 null space에 해당하는 normalized된 임의의 벡터를 의미한다.
릴레이(420)는 각 단말들의 실효 채널들이 [수학식 6]과 같이 널링(nulling)되도록 수신 빔 포밍 벡터(
Figure pat00028
)를 결정할 수 있다.
이를 통해 릴레이(420)는 독립적인 공간 차원을 완전히 분리하여 two-way 릴레이 채널에서 사용하는 네트워크 코딩(network coding) 기법을 그대로 이용할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 위한 제2 페이즈에서 다중 송/수신 페어들에 포함된 단말들의 수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 제2 페이즈는 예를 들어, 브로드캐스팅 페이즈(Broadcasting phase)일 수 있다.
제2 페이즈에서는 제1 페이즈인 MAC Phase에서 획득한 K개의 네트워크 코딩 신호를 송/수신 페어들에 포함된 해당 단말들만이 수신할 수 있도록 단말의 수신 빔포밍 벡터를 결정한다.
만약, 릴레이의 안테나 개수가 2K 이상이 된다면, 2K 각각의 단말에게 브로드캐스팅 채널에서 알려진 수신 빔포밍 벡터를 이용하여 모두 다른 신호를 전송해주면 된다.
이때, 브로드캐스팅 채널에서 알려진 수신 빔포밍 벡터로는 DPC(Distribution of Power Control)나 제로 포싱(Zero-forcing) 등을 일 예로 들 수 있다.
하지만, 일 실시예에서 고려하고 있는 릴레이에 포함된 안테나의 수는
Figure pat00029
와 같다. 즉, 릴레이에 포함된 안테나의 수는 송/수신 페어들의 개수(K)보다 크거나 같고, 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수(2N)보다 작다. 따라서, 일반적인 브로드캐스팅 채널에서 사용하는 수신 빔포밍 벡터만으로는 원하는 신호를 원하는 사용자에게 전송할 수 없다.
따라서, 일 실시예에서는 채널 정렬(channel alignment)이라는 기법을 사용하여 이러한 문제점을 해결하고자 한다.
이때, 특히 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신해야 하는 특성을 이용하며, 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신해야 하는 단말들이 제2 페이즈에서의 하나의 사용자 그룹으로 그룹핑될 수 있다.
즉, 하나의 사용자 그룹에 속한 단말 1(501)과 단말 4(507)는 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신해야 한다.
이러한 경우, 릴레이의 안테나의 수 M이 네트워크 내의 단말의 수(2K)보다 작을 경우에도 전송이 가능하다. 특히, 신호(데이터)를 교환하는 두 단말 간에 수신 빔포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일하다면 릴레이에서는 이 두 단말 간의 채널을 동일시하여 K 명의 사용자들에게 서로 다른 데이터를 전송하는 간단한 문제로 변환할 수 있다.
즉, K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, 릴레이는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
여기서, 서로 다른 실효 채널들을 동일한 차원 공간에 정렬(align)하는 기법을 채널 정렬(channel alignment)이라 할 수 있다. 채널 정렬은 제1 페이즈에서 수행한 신호 정렬(signal alignment)과 유사하게 다음의 [수학식 7]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00030
여기서,
Figure pat00031
는 수신 빔포밍 벡터를 포함한 실효 채널들이 정렬(align)된 방향을 나타낸다. 또한,
Figure pat00032
는 수신 신호에 i 번째 단말의 수신 빔 포밍 벡터를 곱한 i 번째 단말의 실효 수신 신호를 나타내고,
Figure pat00033
는 수신 신호에 k 번째 단말의 수신 빔 포밍 벡터를 곱한 k 번째 단말의 실효 수신 신호를 나타낸다.
만약, 제1 페이즈에서 구한 릴레이 안테나의 수가
Figure pat00034
를 만족한다면, 제2 페이즈에서 채널 정렬을 통하여 원하는 단말들에게만 원하는 신호가 전송 될 수 있다.
도 5에서 각 송/수신 페어들(단말 1(501)과 단말 4(507), 단말2(503)과 단말 5(509) 및 단말 3(505)과 단말 6(511))은 릴레이(520)가 결정한 수신 빔 포밍 벡터에 의해 각 송/수신 페어들은 동일한 네트워크 코딩 신호를 수신한다.
즉, 단말 1(501)은 수신 신호(S4)를 수신하고, 단말 4(507)은 수신 신호(S1), 단말2(503)은 수신 신호(S5), 단말 5(509)은 수신 신호(S2), 단말 3(505)은 수신 신호(S6) 및 단말 6(511)은 수신 신호(S3)를 동시에 수신할 수 있다.
이 후, 각 단말들은 자기-간섭(self-interference)을 통해 원하는 신호를 수신할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이의 블록도이다.
일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이(600)는 송신 빔포밍 벡터 결정부(601), 검출부(603), 수신 빔 포밍 벡터 결정부(605) 및 전송부(607)를 포함한다. 또한, 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이(600)는 분리부(609)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 네트워크는 K 개의 송/수신 페어들과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하며, K 개의 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함할 수 있다.
이때, 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작을 수 있다.
송신 빔포밍 벡터 결정부(601)는 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, K 개의 송/수신 페어들로부터 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정한다.
이때, K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬될 수 있다.
검출부(603)는 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출한다.
수신 빔 포밍 벡터 결정부(605)는 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 차원에 정렬되도록 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정한다.
또한, 수신 빔 포밍 벡터 결정부(605)는 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정할 수 있다.
전송부(607)는 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송한다.
이때, K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신할 수 있다.
분리부(609)는 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이는 제1 타임 슬롯에서 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 수신 빔포밍 벡터를 결정함으로써 2 타임 슬롯 만에 다중 쌍방향 데이터들을 한꺼번에 교환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 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 가진 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.
600: 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이
601: 송신 빔 포밍 벡터 결정부
603: 검출부
605: 수신 빔 포밍 벡터 결정부
607: 전송부
609: 분리부

Claims (15)

  1. K 개의 송/수신 페어들-상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함함-과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, 상기 K 개의 송/수신 페어들로부터 상기 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계;
    상기 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출하는 단계;
    상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 단계; 및
    상기 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송하는 단계
    를 포함하는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은
    상기 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작은 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 릴레이는
    제1 타임 슬롯에서 상기 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 상기 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬되는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 상기 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 상기 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리시키는 단계
    를 더 포함하는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신 빔 포밍 벡터를 결정하는 단계는
    상기 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 상기 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신하는 네트워크 코딩을 수행하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  9. K 개의 송/수신 페어들-상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각은 N개의 안테나들을 포함함-과 M 개의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들이 동시에 신호들을 전송하는 경우, 상기 K 개의 송/수신 페어들로부터 상기 릴레이로의 실효 채널들 각각이 독립적인 공간 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 송신 빔포밍 벡터를 결정하는 송신 빔포밍 벡터 결정부;
    상기 독립적인 공간 차원에 정렬된 실효 채널들 각각을 이용하여 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각으로부터 전송된 신호들을 검출하는 검출부;
    상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 실효 채널들이 동일한 차원에 정렬되도록 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각을 위한 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 수신 빔포밍 벡터 결정부; 및
    상기 검출된 신호를 기초로 생성된, K 개의 송/수신 페어들을 위한 네트워크 코딩된 신호들을 동시에 전송하는 전송부
    를 포함하는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이에 포함된 안테나의 개수 M은
    상기 송/수신 페어들의 개수 K보다 크거나 같고, 상기 송/수신 페어들에 포함된 단말들 각각의 안테나 개수 2N보다 작은 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 릴레이는
    제1 타임 슬롯에서 상기 송신 빔포밍 벡터를 결정하고, 제2 타임 슬롯에서 상기 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들 간의 신호는 서로 동일한 공간 차원에 정렬되는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 상기 어느 하나의 송/수신 페어를 제외한 나머지 송/수신 페어들을 상기 어느 하나의 송/수신 페어와 서로 다른 공간 차원으로 분리시키는 분리부
    를 더 포함하는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 수신 빔 포밍 벡터 결정부는
    상기 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각에 대하여 상기 수신 빔 포밍 벡터를 적용한 실효 채널들이 동일함을 전제로, 상기 K 개의 송/수신 페어들 각각에 포함된 단말들 각각의 수신 빔포밍 벡터를 결정하는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 K 개의 송/수신 페어들 중 어느 하나의 송/수신 페어에 포함된 단말들은 서로 동일하게 네트워크 코딩된 신호를 수신하는 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이.
KR20110078622A 2011-08-08 2011-08-08 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이 KR20130016593A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110078622A KR20130016593A (ko) 2011-08-08 2011-08-08 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이
US13/495,448 US9106303B2 (en) 2011-08-08 2012-06-13 Relay and method for performing network coding

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110078622A KR20130016593A (ko) 2011-08-08 2011-08-08 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130016593A true KR20130016593A (ko) 2013-02-18

Family

ID=47677505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20110078622A KR20130016593A (ko) 2011-08-08 2011-08-08 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9106303B2 (ko)
KR (1) KR20130016593A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588549B1 (ko) 2015-01-09 2016-01-26 이화여자대학교 산학협력단 네트워크 코딩을 구현할 수 있는 ｔｃｐ 기반 네트워크 라우팅 노드 및 네트워크 코딩을 구현하는 ｔｃｐ 기반 데이터 스트리밍 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9287964B2 (en) * 2013-03-11 2016-03-15 Intel Corporation Millimeter-wave relay device with bounded delay and method for retransmission of symbols
US9031612B2 (en) * 2013-03-13 2015-05-12 Intel Corporation Spatial alignment for D2D interference mitigation
US9294365B2 (en) 2013-05-08 2016-03-22 Vringo, Inc. Cognitive radio system and cognitive radio carrier device
US10848216B2 (en) * 2015-06-26 2020-11-24 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for transmitting uplink beam scanning signal in wireless communication system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110715B2 (en) 2002-08-28 2006-09-19 Lucent Technologies Inc. Wireless communication network including an adaptive wireless communication device and a method of operating the same
KR20070045441A (ko) 2005-10-27 2007-05-02 에스케이 텔레콤주식회사 이기종 ｐａｎ 디바이스간의 신호를 중계하는 장치가구비된 이동통신 단말기
KR100786108B1 (ko) 2006-05-01 2007-12-18 김준식 음파통신 네트워크
US8301078B2 (en) * 2007-07-13 2012-10-30 Lg Electronics Inc. Forwarding schemes for cooperative relay groups
KR100905466B1 (ko) * 2007-10-08 2009-07-02 한국과학기술원 차세대 셀룰라 통신시스템에서의 중계 통신방법
KR101189020B1 (ko) 2008-05-13 2012-10-08 한국전자통신연구원 중앙 제어식 ｍａｃ 기반의 무선통신 시스템에서의 데이터 송수신 장치 및 방법
KR101181577B1 (ko) 2008-07-14 2012-09-10 한국전자통신연구원 중앙 제어식 ｍａｃ 기반의 무선통신 시스템에서 릴레이 디바이스를 이용한 데이터 송수신 장치 및 방법
US20100142447A1 (en) * 2008-09-04 2010-06-10 Ludger Schlicht Web applications for a mobile, broadband, routable internet
US9112575B2 (en) * 2009-03-12 2015-08-18 Futurewei Technologies, Inc. System and method for smart relay operation in a wireless communications system
KR101062662B1 (ko) 2009-07-20 2011-09-06 주식회사 옥타컴 Ｗｐａｎ 간 통신 시스템 및 방법
KR101038831B1 (ko) 2009-08-07 2011-06-03 삼성전기주식회사 무선 개인 영역 네트워크의 애드호크 네트워크의 전송경로 제공 방법
JP5446621B2 (ja) 2009-09-03 2014-03-19 富士通株式会社 無線装置、無線通信システムおよび無線通信方法
US8977309B2 (en) * 2009-09-21 2015-03-10 Kathrein-Werke Kg Antenna array, network planning system, communication network and method for relaying radio signals with independently configurable beam pattern shapes using a local knowledge
KR101754098B1 (ko) 2009-11-13 2017-07-07 한국전자통신연구원 무선 네트워크에 포함된 중재자 장치, 릴레이 장치, 소스 장치 및 데스티네이션 장치의 통신 방법
BR112012015627A2 (pt) * 2009-12-25 2018-05-29 Intel Corp "método e aparelho para transmissão mimo de multiplos usuários de enlace descendente em uma rede sem fio"
KR101636029B1 (ko) * 2010-03-23 2016-07-20 삼성전자주식회사 다중 셀 다중 안테나 시스템에서 레이트 스플리팅 기법을 사용하기 위한 빔포밍 방법 및 장치
KR20130020102A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 삼성전자주식회사 다중 송/수신 페어들과 다수의 안테나들을 포함하는 릴레이를 포함하는 네트워크에서의 릴레이와 단말 및 그 통신 방법
US9287964B2 (en) * 2013-03-11 2016-03-15 Intel Corporation Millimeter-wave relay device with bounded delay and method for retransmission of symbols

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101588549B1 (ko) 2015-01-09 2016-01-26 이화여자대학교 산학협력단 네트워크 코딩을 구현할 수 있는 ｔｃｐ 기반 네트워크 라우팅 노드 및 네트워크 코딩을 구현하는 ｔｃｐ 기반 데이터 스트리밍 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US9106303B2 (en) 2015-08-11
US20130039256A1 (en) 2013-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9264110B2 (en) Enhanced rank for outdoor to indoor coverage
US9184956B2 (en) Relay and terminal in multi-pair two-way relay network and communication method thereof
CN110380837B (zh) 非竞争随机接入的方法和装置
CN110881204B (zh) 通信系统中基于用户设备速度配置侧链路资源的方法及其装置
US20140169409A1 (en) Systems and Methods for Open-loop Spatial Multiplexing Schemes for Radio Access Virtualization
EP3940968A1 (en) A method and an apparatus for a transmission scheme
US20190238283A1 (en) Electronic device, wireless communication method and medium
KR20130016593A (ko) 네트워크 코딩을 수행하는 방법 및 네트워크 코딩을 수행하는 릴레이
US11082275B2 (en) Electrical apparatus and wireless communication method for communication device with multiple antennas
US10588138B2 (en) Device and method for multi-input multi-output wireless communication system
US20160014811A1 (en) Methods for Providing Concurrent Communications among Multiple Wireless Communications Devices
KR20130112743A (ko) 다중 셀 다중 사용자 다중 안테나 간섭 채널 환경에서 간섭 정렬에 기반한 기지국과 단말의 통신 방법 및 다중 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬 및 블록 순차적 간섭 선­제거를 이용한 통신 방법
CN112567640B (zh) 极化信息共享的方法和通信设备
KR101504506B1 (ko) 협력 다중 안테나 통신 방법
KR20130062047A (ko) 간섭 채널에서의 정렬된 간섭 중성화를 위한 릴레이 노드들 및 데스티네이션 노드들의 통신 방법
CN103517437B (zh) 一种蜂窝网中多中继分配与中继功率分配方法及系统
CN113364513B (zh) 基于无人机机阵的分布式多天线基站
JP2014236516A (ja) マルチホップネットワークにおける干渉制御方法、及び該干渉制御方法を用いたリレーノード及び目的地ノード
CN112751593B (zh) 一种资源分配方法、装置、通信系统以及存储介质
Tian et al. Signal space alignment and degrees of freedom for the two-cluster multi-way relay channel
KR20140111827A (ko) 유휴 기기들 간에 협력에 기반하여 간섭을 제거하는 방법
KR102049085B1 (ko) Ｍⅰｍｏ 시스템 기반의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어
EP2740287B1 (en) Enhanced rank for outdoor to indoor coverage
KR102177287B1 (ko) 중계기를 이용한 동기화 방법 및 장치
KR101397521B1 (ko) 편파 특성을 이용한 협력 전송 시스템 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right