KR20140112391A - 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어 방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어 - Google Patents

멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어 방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어 Download PDF

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KR20140112391A KR1020140008318A KR20140008318A KR20140112391A KR 20140112391 A KR20140112391 A KR 20140112391A KR 1020140008318 A KR1020140008318 A KR 1020140008318A KR 20140008318 A KR20140008318 A KR 20140008318A KR 20140112391 A KR20140112391 A KR 20140112391A
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노원종
임종부
장경훈
살만 아베스티메흐르 에이.
이싸 이브라힘
엘. 퐁 실라스
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삼성전자주식회사
코넬 유니버시티
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Abstract

멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어 방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어가 개시된다. 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제거 방법에서, 릴레이 노드들은 노드 페어들이 동시에 적어도 하나의 심볼을 전송하는 경우, 심볼 전송 과정을 통하여 소스 노드들로부터 적어도 하나의 심볼을 수신할 수 있고, 채널 계수를 조절하여 데스티네이션 노드들로 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다.

Description

멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어 방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어{METHOD OF CONTROLLING INTERFERENCE IN A MULTI-HOP NETWORK AND THE METHOD ENABLING A RELAY NODE AND NODE PAIR}
아래의 실시예들은 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 방법 및 간섭 제어 방법을 이용한 릴레이 노드 및 노드 페어에 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 스마트 폰, 센서 기기, 그 밖의 통신 기능을 구비한 다양한 기기들이 거대한 네트워크를 구성하고 있다. 뿐만 아니라, 많은 통신 단말의 사용자들은 기기 간 직접 연결을 통해 컨텐츠 공유, 동기화, 출력 및 게임 등의 다양한 어플리케이션을 보다 쉽게 활용하고 있다. 이러한 시장의 변화 요구에 반응하기 위하여 기존 인프라 스트럭처(infra-structure)를 이용한 셀룰러 통신을 넘어선 기기 간 직접 연결 (Device-to-Device 통신)을 지원할 수 있는 무선 접속 기술들이 있다.
초기의 D2D 통신의 형태는 단일 홉을 가정한 전송 기법이었지만, 앞으로의 D2D 통신은 멀티 홉을 활용할 것으로 보인다. 또한, 현재까지의 중계 기술은 주로 소스 노드가 1개이고 데스티네이션 노드가 1개일 경우를 가정하여 다이버시티 게인(diversity gain) 이나 멀티플렉싱 게인(multiplexing gain)을 획득하기 위하여 다수의 릴레이 노드들을 사용하여 왔다. 하지만 앞으로는 MULTIPLE UNICAST MULTI-HOP NETWORK와 같이 다수의 노드 페어(node pair)들이 한꺼번에 신호를 전송하는 경우가 빈번히 발생될 것으로 예상된다. 이에 따라, 다수의 노드 페어들 및 다수의 릴레이 노드들간의 간섭을 제어하기 위한 연구가 계속되고 있다.
일 실시예에 따른 복수의 노드 페어(pair)들 - 복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸 - 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법은 상기 노드 페어들이 동시에 적어도 하나의 심볼을 전송하는 경우, 상기 소스 노드들로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계; 및 채널 계수를 조절하여 상기 데스티네이션 노드들로 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 단계들은, 상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들간의 상기 심볼 전송 과정에서 수행될 수 있다.
상기 심볼 전송 과정의 수는, 상기 적어도 하나의 심볼의 수 이상일 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 채널 계수를 기초로 증폭 및 포워드 (Amplify and Forward: AF) 기법, 양자화 및 포워드 (Quantize and Forward: QF) 기법 또는 컴퓨트 및 포워드 (Compute and Forward: CF) 기법 중 어느 하나를 이용할 수 있다.
상기 심볼 전송 과정은, 적어도 하나의 타임 슬롯과 대응될 수 있다.
상기 심볼 전송 과정은, 적어도 하나의 주파수 대역과 대응될 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 채널 계수를 조절하여, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들 중 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 간섭 채널이 제거된 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계는, 상기 소스 노드들 중 적어도 하나의 소스 노드로부터, 상기 적어도 하나의 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계; 상기 데스티네이션 노드들 중 적어도 하나의 데스티네이션 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드에 전송하는 단계; 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및 상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 소스 노드들과 상기 릴레이 노드들 사이의 제1 채널 매트릭스, 상기 릴레이 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 제2 채널 매트릭스 및 상기 채널 계수를 이용하여 종단간 채널 매트릭스를 생성하는 단계; 및 상기 종단간 채널 매트릭스를 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 상기 소스 노드들로부터 상기 데스티네이션 노드들로 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노드 페어들의 개수가 2개인 경우, 상기 단계들은, 제1 심볼 전송 과정 내지 제3 심볼 전송 과정에서 수행될 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계; 상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계; 및 상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계는, 상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드로부터, 상기 제1 심볼 전송 과정에서 상기 제1 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신하고, 상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드로부터, 상기 제2 심볼 전송 과정에서 상기 제2 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신할 수 있다.
상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 제2 소스 노드로부터 상기 제2 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계; 상기 릴레이 노드들과 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 상기 제1 데스티네이션 노드에 전송하는 단계; 상기 제1 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및 상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 제2 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 제1 소스 노드로부터 상기 제1 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계; 상기 릴레이 노드들과 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 상기 제2 데스티네이션 노드에 전송하는 단계; 상기 제2 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및 상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 노드 페어들의 개수가 3개인 경우, 상기 단계들은, 제1 심볼 전송 과정 및 제2 심볼 전송 과정에서 수행될 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는, 상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널 및 상기 제1 소스 노드와 상기 제3 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계; 및 상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계는, 상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드 각각으로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신하고, 상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드 및 제3 소스 노드 각각으로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법은, 심볼 전송 과정마다, 상기 소스 노드들이 상기 릴레이 노드들에 상기 적어도 하나의 심볼을 동시에 전송하는 단계; 상기 심볼 전송 과정마다, 상기 데스티네이션 노드들이 채널 계수가 조절되는 상기 릴레이 노드들로부터 신호를 수신하는 단계; 및 상기 릴레이 노드들로부터 수신한 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 심볼을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법은, 상기 소스 노드들로부터 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 수신하는 단계; 및 채널 계수를 조절하여 상기 데스티네이션 노드들로 상기 실수 성분 심볼 및 상기 허수 성분 심볼을 중계하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 단계들은, 상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들간의 상기 심볼 전송 과정에서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법은, 심볼 전송 과정마다, 상기 소스 노드들이 상기 릴레이 노드들에 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 동시에 전송하는 단계; 상기 심볼 전송 과정마다, 상기 데스티네이션 노드들이 채널 계수가 조절되는 상기 릴레이 노드들로부터 신호를 수신하는 단계; 및 상기 릴레이 노드들로부터 수신한 신호를 기초로 상기 실수 성분 심볼 및 상기 허수 성분 심볼을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크 및 얼터네이팅 토폴로지를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 2 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 3 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 신호의 분리를 이용한 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 노드 페어의 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
이하, 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.
일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크 및 얼터네이팅 토폴로지
도 1은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크 및 얼터네이팅 토폴로지(alternating topology)를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 멀티 홉 네트워크(그림(110)은 투 홉 네트워크를 도시함)(110)는 복수의 소스 노드들, 복수의 릴레이 노드들 및 복수의 데스티네이션 노드들을 포함한다. 예를 들어, 멀티 홉 네트워크는 K개의 소스 노드들, K개의 릴레이 노드들 및 K개의 데스티네이션 노드들을 포함할 수 있다. 멀티 홉 네트워크에서, 소스 노드들은 릴레이 노드들을 통해 데스티네이션 노드들에게 신호를 전송할 수 있다. 멀티 홉 네트워크의 일 예로는 셀룰러 시스템의 다중 사용자들이 다수의 릴레이를 통해 다수의 기지국들에게 데이터를 전송하는 경우를 들 수 있다. 다수의 노드 페어들이 한꺼번에 신호를 전송하는 때에는 서로 다른 노드 페어들 간의 신호(또는 심볼, 스트림(stream))가 멀티 홉 과정에서 섞이면서 스트림 간 간섭(inter-stream interference)이 발생할 수 있다. 따라서, 일 실시예에서는 릴레이 노드들 및 노드 페어들간의 협력을 이용하여 멀티 홉 네트워크에서 간섭을 제어할 수 있도록 한다.
멀티 홉 네트워크(110)에서,
Figure pat00001
및
Figure pat00002
는 각각의 소스 노드를 나타낼 수 있고,
Figure pat00003
및
Figure pat00004
는 릴레이 노드를 나타낼 수 있으며,
Figure pat00005
및
Figure pat00006
는 데스티네이션 노드를 나타낼 수 있다. 이 때, 소스 노드
Figure pat00007
이 데스티네이션 노드
Figure pat00008
로 심볼을 전송하고자 하는 경우에는 소스 노드
Figure pat00009
과 데스티네이션 노드
Figure pat00010
는 페어를 이룰 수 있다. 각각의 소스 노드
Figure pat00011
는 페어를 이루는 각각의 데스티네이션 노드
Figure pat00012
Figure pat00013
에 전송하기 위한 각각의 메시지(또는, 심볼)
Figure pat00014
를 포함할 수 있다. 또한, 소스 노드들과 릴레이 노드들 간의 채널 매트릭스를 H1이라고 할 수 있고,
Figure pat00015
로 나타낼 수 있으며, 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드들 간의 채널을 H2라고 할 수 있고,
Figure pat00016
로 나타낼 수 있다. 일 실시예에서. 채널 이득(channel gain)들은 실수일 수 있고, 연속 분포(continuous distribution)에 의해 도출될 수 있다. 노드 페어들 및 릴레이 노드들이 통신을 수행하는 동안 채널 매트릭스들은 고정될 수 있고, 채널 매트릭스들은 모든 노드들에게 알려질 수 있다.
타임 슬롯 k에서 소스 노드
Figure pat00017
의 전송 신호는
Figure pat00018
로 정의될 수 있고, 릴레이 노드 r에서의 전송 신호는
Figure pat00019
로 정의될 수 있다. 타임 슬롯 k에서 릴레이 노드 r이 수신하는 신호를 의미하는
Figure pat00020
는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있고, 타임 슬롯 k에서 데스티네이션 노드
Figure pat00021
이 수신하는 신호를 의미하는
Figure pat00022
는 아래의 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00023

[수학식 2]
Figure pat00024

여기서,
Figure pat00025
및
Figure pat00026
는 각각 릴레이 노드에서의 i.i.d(independently and indentically distributed) 노이즈 및 데스티네이션 노드에서의 i.i.d 노이즈를 나타낼 수 있고,
Figure pat00027
의 분포를 따를 수 있다. 또한,
Figure pat00028
및
Figure pat00029
는 메시지들
Figure pat00030
과 독립적일 수 있다.
Figure pat00031
는 랜덤 컬럼 벡터
Figure pat00032
를 정의하기 위해 나타낼 수 있고,
Figure pat00033
일 때,
Figure pat00034
는
Figure pat00035
로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 상호간의 협력을 이용하여 멀티 홉 네트워크에서 간섭을 제어할 수 있다. 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들은 채널 계수(Channel Coefficient)를 조절하여 간섭 채널을 제거함으로써 토폴로지(120) 내지 토폴로지(150)와 같은 얼터네이팅 토폴로지를 생성할 수 있다. 여기서, 얼터네이팅 토폴로지는 간섭 채널의 연결성(connectivity)이 시간 또는 주파수에 따라 변함으로 인해 등가적으로 나타낼 수 있는 소스 노드들 및 데스티네이션 노드들 간의 네트워크를 의미할 수 있다.
노드 페어는 얼터네이팅 토폴로지를 이용하여 적어도 하나의 심볼을 송수신할 수 있다. K 개의 노드 페어들이 동시에 N 개의 심볼들을 전송하는 경우, K 개의 소스 노드들은 M(≥N) 개의 심볼 전송 과정을 거쳐 N 개의 심볼들을 릴레이 노드에 전송할 수 있다. 이 때, 각각의 심볼 전송 과정마다 릴레이 노드들의 채널 계수는 상이하게 조절될 수 있고, 이에 따라, 각각의 심볼 전송 과정마다 K 개의 데스티네이션 노드들이 페어가 아닌 소스 노드들로부터 받는 간섭 신호의 정도는 달라질 수 있다. 이는 각각의 심볼 전송 과정들마다 복수의 소스 노드들로부터 복수의 데스티네이션 노드들로의 간섭 채널이 달라지는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 토폴로지(120)에서, 소스 노드
Figure pat00036
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00037
로의 간섭 채널 및 소스 노드
Figure pat00038
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00039
으로의 간섭 채널은 모두 존재할 수 있다. 토폴로지(130)에서, 소스 노드
Figure pat00040
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00041
으로의 간섭 채널은 존재하지만 소스 노드
Figure pat00042
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00043
로의 간섭 채널은 존재하지 않을 수 있고, 토폴로지(140)에서, 소스 노드
Figure pat00044
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00045
로의 간섭 채널은 존재하지만 소스 노드
Figure pat00046
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00047
으로의 간섭 채널은 존재하지 않을 수 있다. 토폴로지(150)에서, 소스 노드
Figure pat00048
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00049
로의 간섭 채널 및 소스 노드
Figure pat00050
에서 데스티네이션 노드
Figure pat00051
으로의 간섭 채널은 모두 존재하지 않을 수 있다. 복수의 데스티네이션 노드들은 얼터네이팅 토폴로지에 따라, M 개의 심볼 전송 과정들마다 간섭 채널로부터 수신된 신호들을 이용하여 N 개의 심볼들을 디코딩할 수 있다.
일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 2 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법
도 2a 내지 도 2c는 일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 2 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참조하면, 멀티 홉 네트워크(210)는 2 개의 소스 노드들, 2 개의 데스티네이션 노드들 및 2 개의 릴레이 노드들을 포함할 수 있다. 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 선형 시변 증폭 및 포워드(Linear Time-Varying Amplify and Forward, 이하 Linear Time-Varying AF) 기법을 이용할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 선형 시변 양자화 및 포워드(Linear Time-Varying Quantize and forward) 기법 또는 선형 시변 컴퓨트 및 포워드(Linear Time-Varying compute and forward) 기법을 이용할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 적어도 하나의 타임 슬롯 대신 적어도 하나의 주파수 대역을 기초로 멀티 홉 네트워크에서의 간섭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 선형 주파수 선택 증폭 및 포워드(Linear Frequency-Selecting AF) 기법, 선형 주파수 선택 양자화 및 포워드(Linear Frequency-Selecting QF) 기법 또는 선형 주파수 선택 컴퓨트 및 포워드(Linear Frequency-Selecting CF) 기법을 이용할 수도 있다. 이하에서는 Linear Time-Varying AF 기법을 기초로 설명한다.
노드 페어의 개수가 2 개일 때, 릴레이 노드들 및 노드 페어들이 Linear Time-Varying AF 기법을 이용하는 경우, 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서 컨디션 (c-1), (c-2) 및 (c-3)이 가정될 수 있다. 여기서, 컨디션 (c-1)은 모든 채널 이득들이 0이 아닌 것을 의미할 수 있다. 컨디션 (c-2) 및 (c-3)는 다음과 같은 수학식 3으로 나타낼 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00052

타임 슬롯 k에서 데스티네이션 노드들이 수신하는 신호는 아래의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00053

여기서,
Figure pat00054
및
Figure pat00055
는 타임 슬롯 k에서의 채널 계수(또는, AF 계수)들을 의미할 수 있고,
Figure pat00056
는 데스티네이션 노드
Figure pat00057
(
Figure pat00058
)에서의 유효 노이즈(effective noise)를 의미할 수 있고,
Figure pat00059
Figure pat00060
로 나타낼 수도 있다.
Figure pat00061
는 등가적인 종단간 채널 매트릭스(end to end channel matrix)를 의미할 수 있고,
Figure pat00062
로 나타낼 수 있다.
또한,
Figure pat00063
는 다음의 수학식 5로 나타낼 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00064

또한,
Figure pat00065
는
Figure pat00066
로 나타낼 수 있다.
Figure pat00067
는 틸드 부호
Figure pat00068
를 제거하여
Figure pat00069
로 나타낼 수도 있다. 이에 따라, 릴레이 노드들은 종단간 채널 매트릭스를 이용하여 적어도 하나의 심볼을 소스 노드들로부터 데스니테이션 노드들로 중계할 수 있다. 타임 슬롯 k에서 데스티네이션 노드들이 수신하는 신호는 수학식 6와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00070

여기서,
Figure pat00071
는 오직 채널 계수들 및 AF 팩터들에만 의존적일 수 있다. 이에 따라,
Figure pat00072
는 전력 상수(power constraint) P에 의해 스케일이 변화되지 않을 수 있다.
멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들이 Linear Time-Varying AF 기법을 이용하고 노드 페어가 전송하기 위한 심볼의 수가 2 개 일 때, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 3 개의 심볼 전송 과정에 따라 간섭을 제어할 수 있다.
Linear Time-Varying AF 기법에서, 서브셋
Figure pat00073
및 서브셋
Figure pat00074
는 실수 집합
Figure pat00075
의 유한한 서브셋을 의미할 수 있다. 서브셋
Figure pat00076
는 제1 릴레이 노드의 채널 계수들을 포함할 수 있고(
Figure pat00077
), 서브셋
Figure pat00078
는 제2 릴레이 노드의 채널 계수들을 포함할 수 있다(
Figure pat00079
). 서브셋
Figure pat00080
는
Figure pat00081
로 설정될 수 있고, 서브셋
Figure pat00082
는
Figure pat00083
로 설정될 수 있다. 여기서, 상수 c는 실수 집합
Figure pat00084
에 포함되고, 릴레이 노드들에서 전력 상수 P를 만족시키도록 선택될 수 있다. 전력 상수 c는
Figure pat00085
와 같이 나타낼 수 있다. 여기서,
Figure pat00086
은
Figure pat00087
를 의미할 수 있다. 이 때, 컨디션 (c-1)에 따라, 분모들은 0이 아닐 수 있다.
도 2b는 멀티 홉 네트워크에서의 제1 심볼 전송 과정(220) 내지 제3 심볼 전송 과정(240)을 나타낸다.
도2b를 참조하면, 제1 심볼 전송 과정(220)에서, 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00088
및 소스 노드
Figure pat00089
로부터 각각 심볼
Figure pat00090
및 심볼
Figure pat00091
을 수신할 수 있다. 여기서,
Figure pat00092
및
Figure pat00093
는 전력 상수 P 이하일 수 있다
Figure pat00094
. 이 때, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00095
로부터 데스티네이션 노드
Figure pat00096
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이에 따라, 릴레이 노드 R1의 채널 계수
Figure pat00097
은
Figure pat00098
로 설정될 수 있고, 릴레이 노드 R2의 채널 계수
Figure pat00099
은
Figure pat00100
로 설정될 수 있다. 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00101
로부터 데스티네이션 노드
Figure pat00102
사이의 간섭 채널이 제거된, 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 심볼
Figure pat00103
및 심볼
Figure pat00104
을 중계할 수 있다. 상술한 수학식 6에
Figure pat00105
및
Figure pat00106
를 대입하는 경우, 제1 심볼 전송 과정(220)에서 데스티네이션 노드들이 수신하는 신호는 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00107

여기서,
Figure pat00108
은 제1 심볼 전송 과정(220)에서 데스티네이션 노드
Figure pat00109
이 수신하는 신호를 의미할 수 있고,
Figure pat00110
는 제1 심볼 전송 과정(220)에서 데스티네이션 노드 가 수신하는 신호를 의미할 수 있으며, 상술한 컨디션 (c-1) 내지 (c-3)에 따라,
Figure pat00112
및
Figure pat00113
는 0이 아닐 수 있다.
Figure pat00114
는
Figure pat00115
로 나타낼 수 있다. 이 때,
Figure pat00116
는 심볼
Figure pat00117
및 심볼
Figure pat00118
이 선형적으로 결합된 선형 방정식을 의미할 수 있다.
또한, 제2 심볼 전송 과정(230)에서, 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00119
및 소스 노드
Figure pat00120
로부터 각각 심볼
Figure pat00121
및 심볼
Figure pat00122
을 수신할 수 있다. 여기서,
Figure pat00123
및
Figure pat00124
는 전력 상수 P 이하일 수 있다
Figure pat00125
. 이 경우, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00126
으로부터 데스티네이션 노드
Figure pat00127
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이에 따라, 릴레이 노드 R1의 채널 계수
Figure pat00128
은
Figure pat00129
로 설정될 수 있고, 릴레이 노드 R2의 채널 계수
Figure pat00130
은
Figure pat00131
로 설정될 수 있다. 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00132
으로부터 데스티네이션 노드
Figure pat00133
사이의 간섭 채널이 제거된, 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 심볼
Figure pat00134
및 심볼
Figure pat00135
를 중계할 수 있다. 상술한 수학식 6에
Figure pat00136
및
Figure pat00137
를 대입하는 경우, 제2 심볼 전송 과정(330)에서 데스티네이션 노드들이 수신하는 신호는 아래의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 8]
Figure pat00138

여기서,
Figure pat00139
은 제2 심볼 전송 과정(230)에서 데스티네이션 노드
Figure pat00140
이 수신하는 신호를 의미할 수 있고,
Figure pat00141
는 제2 심볼 전송 과정(230)에서 데스티네이션 노드
Figure pat00142
가 수신하는 신호를 의미할 수 있으며, 상술한 컨디션 (c-1) 내지 (c-3)에 따라,
Figure pat00143
및
Figure pat00144
는 0이 아닐 수 있다.
Figure pat00145
는
Figure pat00146
로 나타낼 수 있다. 이 때,
Figure pat00147
는 심볼
Figure pat00148
및 심볼
Figure pat00149
가 선형적으로 결합된 선형 방정식을 의미할 수 있다.
또한, 제3 심볼 전송 과정(240)에서, 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00150
으로부터, 제1 심볼 전송 과정(220)에서 소스 노드
Figure pat00151
으로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼인 심볼
Figure pat00152
을 수신할 수 있고, 소스 노드
Figure pat00153
로부터, 제1 심볼 전송 과정(220)에서 소스 노드
Figure pat00154
로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼인 심볼
Figure pat00155
을 수신할 수 있다. 이에 따라, 제3 심볼 전송 과정(240)에서, 데스티네이션 노드
Figure pat00156
이 심볼
Figure pat00157
및 심볼
Figure pat00158
가 선형적으로 결합된
Figure pat00159
를 수신할 수 있고, 심볼
Figure pat00160
는 상술한 수학식 7 및 수학식 8로부터 추출될 수 있다. 데스티네이션 노드
Figure pat00161
는
Figure pat00162
를 수신할 수 있고, 심볼
Figure pat00163
은 상술한 수학식 7 및 8을 이용하여 추출될 수 있다. 릴레이 신호들은 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 심볼
Figure pat00164
및 심볼
Figure pat00165
를 중계할 수 있다. 이에 따라, 제3 심볼 전송 과정(240)에서, 소스 노드
Figure pat00166
이 심볼
Figure pat00167
을 전송하고, 소스 노드
Figure pat00168
가 심볼
Figure pat00169
를 전송하며, 릴레이 노드 R1의 채널 계수
Figure pat00170
가 c로 설정되고, 릴레이 노드 R2의 채널 계수
Figure pat00171
가 0으로 설정되는 경우, 데스티네이션 노드
Figure pat00172
및 데스티네이션 노드
Figure pat00173
가 수신하는 신호는 다음의 수학식 9로 나타낼 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00174

여기서,
Figure pat00175
은 제3 심볼 전송 과정(240)에서 데스티네이션 노드
Figure pat00176
이 수신하는 신호를 의미할 수 있고,
Figure pat00177
는 제3 심볼 전송 과정(240)에서 데스티네이션 노드
Figure pat00178
가 수신하는 신호를 의미할 수 있으며, 상술한 컨디션 (c-1) 내지 (c-3)에 따라,
Figure pat00179
및
Figure pat00180
은 0이 아닐 수 있다.
이에 따라, 상술한 제1 심볼 전송 과정(220) 내지 제3 심볼 전송 과정(240)를 수행한 후에, 데스티네이션 노드
Figure pat00181
은 수신한 신호
Figure pat00182
로부터 아래의 수학식 10과 같은 신호를 추출할 수 있다.
[수학식 10]
Figure pat00183

여기서,
Figure pat00184
은 소스 노드
Figure pat00185
이 전송한 심볼
Figure pat00186
에 관한 신호이고,
Figure pat00187
는 소스 노드
Figure pat00188
이 전송한 심볼
Figure pat00189
에 관한 신호를 의미할 수 있다.
Figure pat00190
및
Figure pat00191
을 신호
Figure pat00192
및 신호
Figure pat00193
에서의 노이즈의 분산(variance)이라 한다면,
Figure pat00194
및
Figure pat00195
은 채널 계수들 및 AF 팩터들에만 의존할 수 있다. 따라서, 이들은 전력 상수 P에 의해 스케일이 변화되지 않을 수 있고, 미리 정해진 아우터코드(outercode)를 이용하여 수학식 11과 같은 레이트(rate)를 추출할 수 있다.
[수학식 11]
Figure pat00196

상술한 수학식 11에 따라, 데스티네이션 노드
Figure pat00197
은 2/3의 DoF(Degrees of Freedom)을 획득할 수 있다. 데스티네이션 노드
Figure pat00198
역시 2/3의 DoF를 획득할 수 있으므로, 멀티 홉 네트워크(210)의 전체 DoF(sum-DoF)는 4/3이 될 수 있다. 이는 시분할 다중 방식(Time Division Multiplexer: TDM)보다 33% 증가된 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 심볼 전송 과정들(220 내지 240)은 순서에 상관없이 수행될 수 있다. 이에 따라, 앞서 검토한 순서와 역순으로 제3 심볼 전송 과정(240)을 먼저 수행한 후, 제2 심볼 전송 과정(230) 및 제1 심볼 전송 과정(220)를 수행할 수도 있고, 제2 심볼 전송 과정(230)를 먼저 수행한 후, 제3 심볼 전송 과정(240) 및 제1 심볼 전송 과정(220) 순으로 수행할 수도 있다.
일 실시예에서, 심볼 전송 과정들(220 내지 240)은 시간 또는 주파수 등의 orthogonal dimension을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 심볼 전송 과정들(220 내지 240)은 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplex: OFDM) 에서 다중 서브 캐리어(subcarrier) 및 서브 밴드(subband)를 이용하여 수행될 수 있다.
멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들은 일부의 채널 정보를 이용하여 소스 노드 및 데스티네이션 노드 간의 간섭 신호를 제거할 수 있다. 이에 대해서는 도 2c에서 상세하게 설명한다.
도 2c를 참조하면, 제1 심볼 전송 과정(250)은 도 2b의 제1 심볼 전송 과정(220)에서의 채널 정보 피드백을 나타낸다. 도 2b의 제1 심볼 전송 과정(220)에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00199
와 데스티네이션 노드
Figure pat00200
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00201
와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드
Figure pat00202
사이의 채널 정보를 이용하여 채널 계수를 조절할 수 있다.
제1 심볼 전송 과정(250)에서, 릴레이 노드 R1은 소스 노드
Figure pat00203
로부터 소스 노드
Figure pat00204
와 릴레이 노드 R1 사이의 채널 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 노드 R2는 소스 노드
Figure pat00205
로부터 소스 노드
Figure pat00206
와 릴레이 노드 R2 사이의 채널 정보를 수신할 수 있다. 이 때, 소스 노드
Figure pat00207
와 릴레이 노드 R1 사이의 채널 정보 및 소스 노드
Figure pat00208
와 릴레이 노드 R2 사이의 채널 정보는 CSIR(Channel State Information at Receiver) 정보일 수 있다. 릴레이 노드 R1은 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00209
사이의 채널 정보를 추정하여 추정된 채널 정보를 데스티네이션 노드
Figure pat00210
에 전송할 수 있고, 릴레이 노드 R2는 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00211
사이의 채널 정보를 추정하여 추정된 채널 정보를 데스티네이션 노드
Figure pat00212
에 전송할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00213
사이의 채널 정보 및 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00214
사이의 채널 정보는 CSIT(Channel State Information at Transmitter)일 수 있다. 릴레이 노드 R1은 데스티네이션 노드
Figure pat00215
으로부터 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00216
사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있고, 릴레이 노드 R2는 데스티네이션 노드
Figure pat00217
으로부터 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00218
사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있다. 릴레이 노드 R1 및 R2는 피드백 받은 채널 정보를 기초로 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00219
와 데스티네이션 노드
Figure pat00220
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이에 따라, 제1 심볼 전송 과정(250)에서, 릴레이 노드들은 노드 페어들과 릴레이 노드들 사이의 전체 채널 정보가 아닌 일부의 채널 정보(소스 노드
Figure pat00221
와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드
Figure pat00222
사이의 채널 정보)를 이용하여 소스 노드
Figure pat00223
와 데스티네이션 노드
Figure pat00224
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다.
도 2b의 제2 심볼 전송 과정(230)에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00225
과 데스티네이션 노드
Figure pat00226
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 소스 노드
Figure pat00227
와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드
Figure pat00228
사이의 채널 정보를 이용하여 채널 계수를 조절할 수 있다.
제2 심볼 전송 과정(260)에서, 릴레이 노드 R1은 소스 노드
Figure pat00229
로부터 소스 노드
Figure pat00230
와 릴레이 노드 R1 사이의 채널 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 노드 R2는 소스 노드
Figure pat00231
로부터 소스 노드
Figure pat00232
와 릴레이 노드 R2 사이의 채널 정보를 수신할 수 있다. 이 때, 소스 노드
Figure pat00233
와 릴레이 노드 R1 사이의 채널 정보 및 소스 노드
Figure pat00234
와 릴레이 노드 R2 사이의 채널 정보는 CSIR 정보일 수 있다. 릴레이 노드 R1은 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00235
사이의 채널 정보를 추정하여 추정된 채널 정보를 데스티네이션 노드
Figure pat00236
에 전송할 수 있고, 릴레이 노드 R2는 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00237
사이의 채널 정보를 추정하여 추정된 채널 정보를 데스티네이션 노드
Figure pat00238
에 전송할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00239
사이의 채널 정보 및 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00240
사이의 채널 정보는 CSIT일 수 있다. 릴레이 노드 R1은 데스티네이션 노드
Figure pat00241
로부터 릴레이 노드 R1과 데스티네이션 노드
Figure pat00242
사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있고, 릴레이 노드 R2는 데스티네이션 노드
Figure pat00243
으로부터 릴레이 노드 R2와 데스티네이션 노드
Figure pat00244
사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있다. 릴레이 노드 R1 및 R2는 피드백 받은 채널 정보를 기초로 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00245
과 데스티네이션 노드
Figure pat00246
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이에 따라, 제2 심볼 전송 과정(260)에서, 릴레이 노드들은 노드 페어들과 릴레이 노드들 사이의 전체 채널 정보가 아닌 일부의 채널 정보(소스 노드
Figure pat00247
과 릴레이 노드들 사이의 채널 정보 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드
Figure pat00248
사이의 채널 정보)를 이용하여 소스 노드
Figure pat00249
과 데스티네이션 노드
Figure pat00250
사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다.
도 2b의 제3 심볼 전송 과정(240)에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널을 이용하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 도 2b의 제3 심볼 전송 과정(240)에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 간섭 채널을 제거하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제3 심볼 전송 과정(270)에서, 소스 노드들과 릴레이 노드들 사이의 채널 정보 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널 정보는 필요하지 않을 수 있다.
노드 페어 및 릴레이 노드의 수가 2개일 때, 채널 정보 피드백은 제1 심볼 전송 과정(250) 내지 제3 심볼 전송 과정(270)의 3개의 타임 슬롯마다 주기적으로 수행될 수 있다. 또한, 각 심볼 전송 과정 마다, 릴레이 노드들은 전체 채널 정보 중 일부의 채널 정보만을 피드백받을 수 있으므로, 업링크 전송률(uplink throughout)은 향상될 수 있다.
일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 3 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법
도 3a 및 도 3b는 일 실시예에 따른 노드 페어의 개수가 3 개일 때의 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 멀티 홉 네트워크(310)는 3 개의 소스 노드들, 3 개의 데스티네이션 노드들 및 3 개의 릴레이 노드들을 포함할 수 있다. 이 경우, 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 노드 페어의 수 및 릴레이 노드의 수의 증가에 따라 더욱 많은 사용자 간섭이 제어될 수 있으므로, 토폴로지는 더욱 다양하게 변화될 수 있다. 노드 페어의 수가 2 개일 때와 마찬가지로, 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들 및 노드 페어들은 Linear Time-Varying AF 기법, Linear Time-Varying QF 기법, Linear Time-Varying CF 기법, Linear Frequency-Selecting AF 기법, Linear Frequency-Selecting QF 기법 및 Linear Frequency-Selecting CF 기법 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 이하에서는 Linear Time-Varying AF 기법을 기초로 설명한다.
타임 슬롯 k에서 데스티네이션 노드들은 소스 노드들과 릴레이 노드들 사이의 제1 채널 매트릭스, 릴레이 노드들의 채널 계수들 및 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 제2 채널 매트릭스를 통하여 신호를 수신할 수 있고, 이는 아래의 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 12]
Figure pat00251

여기서,
Figure pat00252
는 제1 심볼 전송 과정에서의 릴레이 노드 R1의 채널 계수,
Figure pat00253
는 릴레이 노드 R2의 채널 계수,
Figure pat00254
는 릴레이 노드 R3에서의 채널 계수를 의미할 수 있다. 멀티 홉 네트워크에서의 간섭 제어 기법에서, 릴레이 노드들은 제1 채널 매트릭스, 제2 채널 매트릭스 및 채널 계수를 이용하여 종단간 채널 매트릭스 G를 생성할 수 있고, 제1 심볼 전송 과정에서의 종단간 채널 매트릭스는
Figure pat00255
와 같이 나타낼 수 있다. 이에 따라, 릴레이 노드들은 종단간 채널 매트릭스를 이용하여 적어도 하나의 심볼을 소스 노드들로부터 데스니테이션 노드들로 중계할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 심볼 전송 과정(320)에서, 소스 노드
Figure pat00256
및 소스 노드
Figure pat00257
는 각각 심볼
Figure pat00258
및 심볼
Figure pat00259
를 전송할 수 있다. 이 경우, 소스 노드 S3(321)는 심볼 전송을 수행하지 않을 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드
Figure pat00260
으로부터 데스티네이션 노드
Figure pat00261
로의 간섭 채널 및 소스 노드
Figure pat00262
으로부터 데스티네이션 노드 d3로의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이 때, 소스 노드 S3(321)는 심볼을 전송하지 않으므로, 종단간 채널 매트릭스
Figure pat00263
에서,
Figure pat00264
및
Figure pat00265
는 0일 수 있다. 이에 따라, 제1 심볼 전송 과정(320)에서의 채널 계수는
Figure pat00266
일 수 있다. 여기서, 기호
Figure pat00267
는 Element-wise multiplier를 의미할 수 있다. 이에 따라, 데스티네이션 노드 d1이 수신하는 신호는 심볼 a 및 심볼 b가 선형적으로 결합된 L1(a,b)일 수 있고, 데스티네이션 노드 d2가 수신하는 신호는 심볼 b 일 수 있으며, 데스티네이션 노드 d3가 수신하는 신호 역시 심볼 b 일 수 있다.
또한, 제2 심볼 전송 과정(330)에서, 소스 노드 S2 및 소스 노드 S3는 각각 심볼 b 및 심볼 c를 전송할 수 있다. 이 때, 소스 노드 S1(331)은 심볼 전송을 수행하지 않을 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드 S3 로부터 데스티네이션 노드 d1으로의 간섭 채널 및 소스 노드 S3 로부터 데스티네이션 노드 d2로의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이에 따라, 제2 심볼 전송 과정(330)에서의 채널 계수는
Figure pat00268
로 조절될 수 있다. 따라서, 데스티네이션 노드 d1이 수신하는 신호는 심볼 b 일 수 있고, 데스티네이션 노드 d2가 수신하는 신호는 심볼 b 및 심볼 c가 선형적으로 결합된 L2(b,c)일 수 있고, 데스티네이션 노드 d3가 수신하는 신호는 심볼 b 및 심볼 c가 선형적으로 결합된 L3(b,c)일 수 있다. 데스티네이션 노드 d1은 제1 심볼 전송 과정(320)에서 L1(a,b)을 수신하였지만, 제2 심볼 전송 과정(330)에서 심볼 b를 수신하였으므로, L1(a,b)에서 심볼 a를 추출할 수 있다. 마찬가지로, 데스티네이션 노드 d3는 제2 심볼 전송 과정(330)에서 L3(b,c)를 수신하였지만, 제1 심볼 전송 과정(320)에서 심볼 b를 수신하였으므로 L3(b,c)에서 심볼 c를 추출할 수 있다. 데스티네이션 노드 d2는 제1 심볼 전송 과정(320)에서 심볼 b를 수신하였으므로, 데스티네이션 노드들은 릴레이 노드들로부터 수신한 신호를 기초로 소스 노드들이 전송한 심볼을 추출할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 심볼 전송 과정(320) 및 제2 심볼 전송 과정(330)를 통하여 데스티네이션 노드 d1은 1/2의 DoF를 획득할 수 있고, 데스티네이션 노드 d2, d3 역시 각각 1/2의 DoF를 획득할 수 있다. 이에 따라, 멀티 홉 네트워크(310)의 전체 DoF(sum-DoF)는 3/2이 될 수 있다. 이는 시분할 다중 방식(TDM)보다 50% 증가되고, 간섭 정렬(Interference Alignment:IA) 기법에서의 DoF와 동일한 것일 수 있다.
노드 페어의 수가 2 개인 것과 마찬가지로 심볼 전송 과정들(320, 330)은 순서에 상관없이 수행될 수 있다.
일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서 신호의 분리를 이용한 간섭 제어 기법
도 4는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 신호의 분리를 이용한 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 릴레이 노드는 노드 페어들 중 소스 노드로부터 수신한 심볼을 소스 노드들과 페어인 목적지 노드들로 중계할 수 있다. 소스 노드는 심볼을 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼로 분리하여 소스 노드와 페어인 목적지 노드에 전송할 수 있다. 릴레이 노드는 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 소스 노드들과 페어인 목적지 노드들로 중계할 수 있다. 일 실시예에서, 데스티네이션 노드가 수신하는 신호는 아래의 수학식 13과 같이 나타날 수 있다.
[수학식 13]
Figure pat00269

여기서, YR은 데스티네이션 노드가 수신하는 실수 성분 심볼을 나타내고, YI는 데스티네이션 노드가 수신하는 허수 성분 심볼을 나타내며, XR은 소스 노드가 전송하는 실수 성분 심볼을 나타내고, XI는 소스 노드가 전송하는 허수 성분 심볼을 나타낼 수 있다.
Figure pat00270
는 소스 노드와 데스티네이션 노드 사이의 채널 매트릭스를 의미할 수 있고, nR은 노이즈 신호의 실수 성분을 나타내고, nI는 노이즈 신호의 허수 성분을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 노드 페어의 개수가 2개이고, 릴레이 노드의 개수가 2개일 때, 릴레이 노드는 소스 노드들로부터 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 수신할 수 있고, 채널 계수를 조절하여 데스티네이션 노드들로 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 중계할 수 있다. 데스티네이션 노드들은 릴레이 노드들로부터 신호를 수신할 수 있고, 릴레이 노드로부터 수신한 신호를 기초로 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 심볼 전송 과정을 통하여 노드 페어들에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 중계할 수 있다. 예를 들어, 노드 페어 및 릴레이 노드는 제1 심볼 전송 과정 내지 제3 심볼 전송 과정을 통하여, 신호를 전송할 수 있다.
제1 심볼 전송 과정(410)에서, 제1 소스 노드는 실수 성분 심볼 aR1 및 허수 성분 심볼 aI1을 제1 릴레이 노드에 전송하고, 제2 소스 노드는 실수 성분 심볼 bR1 및 허수 성분 심볼 bI1을 제2 릴레이 노드에 전송할 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다. 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 전체 간섭 채널들 중 제1 소스 노드로부터 제2 데스티네이션 노드 사이의 실수 성분 심볼 aR1에 대한 간섭 채널만을 허용하고, 나머지 간섭 채널은 제거할 수 있다. 릴레이 노드들은 제거된 간섭 채널을 제외한 나머지 채널들을 이용하여 소스 노드들로부터 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다.
제2 심볼 전송 과정(420)에서, 제1 소스 노드는 실수 성분 심볼 aR2 및 허수 성분 심볼 aI2을 제1 릴레이 노드에 전송하고, 제2 소스 노드는 실수 성분 심볼 bR2 및 허수 성분 심볼 bI2를 제2 릴레이 노드에 전송할 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다. 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 전체 간섭 채널들 중 제2 소스 노드로부터 제1 데스티네이션 노드 사이의 실수 성분 심볼 bR2에 대한 간섭 채널만을 허용하고, 나머지 간섭 채널은 제거할 수 있다. 릴레이 노드들은 제거된 간섭 채널을 제외한 나머지 채널들을 이용하여 소스 노드들로부터 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다.
제3 심볼 전송 과정(430)에서, 제1 소스 노드는 실수 성분 심볼 aR1 및 허수 성분 심볼 aI3을 제1 릴레이 노드에 전송하고, 제2 소스 노드는 실수 성분 심볼 bR2 및 허수 성분 심볼 bI3를 제2 릴레이 노드에 전송할 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다. 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 전체 간섭 채널들 중 제1 소스 노드로부터 제2 데스티네이션 노드 사이의 실수 성분 심볼 aR1에 대한 간섭 채널 및 제2 소스 노드로부터 제1 데스티네이션 노드 사이의 실수 성분 심볼 bR2에 대한 간섭 채널만을 허용하고, 나머지 간섭 채널은 제거할 수 있다. 릴레이 노드들은 제거된 간섭 채널을 제외한 나머지 채널들을 이용하여 소스 노드들로부터 수신한 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼들을 데스티네이션 노드들에 중계할 수 있다.
일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법
도 5는 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에서, 복수의 노드 페어들이 동시에 적어도 하나의 심볼을 전송하는 경우, 릴레이 노드들은 소스 노드들로부터 적어도 하나의 심볼을 수신할 수 있다(510). 여기서, 복수의 노드 페어들은 K 개의 노드 페어로 표현하고, 적어도 하나의 심볼은 N 개의 심볼로 표현할 수 있다. 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에서, 릴레이 노드들은 심볼 전송 과정을 통하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 심볼 전송 과정은 M 개의 심볼 전송 과정으로 나타낼 수 있다. M 개의 심볼 전송 과정의 수는 K 개의 노드 페어가 전송하는 N 개의 심볼의 수 이상일 수 있다. M 개의 심볼 전송 과정은 M 개의 타임 슬롯과 대응될 수 있다. 이에 따라, 각 심볼 전송 과정은 시간이 변화되면서 수행될 수 있다. 또한, M 개의 심볼 전송 과정은 M 개의 주파수 대역과 대응될 수 있다. 예를 들어, 각 심볼 전송 과정들은 OFDM에서 다중 서브 캐리어 및 서브 밴드를 이용하여 진행될 수 있다.
일 실시예에서, 릴레이 노드들은 릴레이 노드들과 소스 노드들 사이의 채널 매트릭스를 이용하여 소스 노드를 수신할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들로부터 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 수신할 수 있다.
또한, 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 소스 노드들로부터 데스티네이션 노드들로 적어도 하나의 심볼을 전송할 수 있다(520). 여기서, 채널 계수는 M 개의 심볼 전송 과정에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 기초로 증폭 및 포워드 (Amplify and Forward: AF) 기법, 양자화 및 포워드 (Quantize and Forward: QF) 기법 또는 컴퓨트 및 포워드 (Compute and Forward: CF) 기법 중 어느 하나를 이용할 수 있다. 이 경우, AF 기법은 소스 신호에 전력 스케일링(power scaling)을 이용하여 증폭하고, 이를 데스티네이션 노드에 전송하는 기법을 의미할 수 있고, QF 기법은 소스 신호를 양자화 한 후에 압축(compression)된 신호를 전송하는 기법을 의미할 수 있다. CF 기법은 소스 신호를 기초로 래티스 코드(lattice code)를 이용하여 새로운 신호를 생성한 후 이를 데스티네이션 노드에 전송하는 기법을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 릴레이 노드들은 노드 페어들 및 릴레이 노드들 사이의 채널들을 이용하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여, 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들 중 적어도 하나의 간섭 채널을 제거할 수 있다. 이 경우, 릴레이 노드들은 소스 노드들 중 적어도 하나의 소스 노드로부터, 적어도 하나의 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신할 수 있고, 데스티네이션 노드들 중 적어도 하나의 데스티네이션 노드와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드에 전송할 수 있다. 또한, 릴레이 노드들은 적어도 하나의 데스티네이션 노드로부터 릴레이 노드들과 적어도 하나의 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있고, 피드백받은 채널 정보를 기초로 채널 계수를 조절하여 적어도 하나의 간섭 채널을 제거할 수 있다.
릴레이 노드들은 적어도 하나의 간섭 채널이 제거된 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들과 릴레이 노드들 사이의 제1 채널 매트릭스, 릴레이 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 제2 채널 매트릭스 및 채널 계수를 이용하여 종단간 채널 매트릭스를 생성할 수 있고, 종단간 채널 매트릭스를 이용하여 적어도 하나의 심볼을 소스 노드들로부터 데스티네이션 노드들로 중계할 수 있다.
일 실시예에서, 노드 페어들의 개수가 2개인 경우, 릴레이 노드들은 제1 심볼 전송 과정 내지 제3 심볼 전송 과정을 통하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다.
제1 심볼 전송 과정에서, 릴레이 노드들은 제2 소스 노드와 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 제2 소스 노드로부터 제2 소스 노드와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 노드들과 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 제1 데스티네이션 노드에 전송할 수 있다. 또한, 릴레이 노드들은 제1 데스티네이션 노드로부터 릴레이 노드들과 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있고, 피드백받은 채널 정보를 기초로 채널 계수를 조절하여 제2 소스 노드와 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다.
제2 심볼 전송 과정에서, 릴레이 노드는 제1 소스 노드와 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 제1 소스 노드로부터 제1 소스 노드와 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신할 수 있고, 릴레이 노드들과 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 제2 데스티네이션 노드에 전송할 수 있다. 또한, 릴레이 노드들은 제2 데스티네이션 노드로부터 릴레이 노드들과 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받을 수 있고, 피드백받은 채널 정보를 기초로 채널 계수를 조절하여 제1 소스 노드와 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거할 수 있다.
제3 심볼 전송 과정에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 제1 소스 노드로부터, 제1 심볼 전송 과정에서 제1 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신할 수 있고, 제2 소스 노드로부터, 제2 심볼 전송 과정에서 제2 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 노드 페어들의 개수가 3개인 경우, 릴레이 노드들은 제1 심볼 전송 과정 및 제2 심볼 전송 과정을 통하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다.
제1 심볼 전송 과정에서, 릴레이 노드들은 제1 소스 노드와 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널 및 제1 소스 노드와 제3 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드 각각으로부터 적어도 하나의 심볼을 수신할 수 있다.
제2 심볼 전송 과정에서, 릴레이 노드들은 소스 노드들과 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 적어도 하나의 심볼을 중계할 수 있다. 이 때, 릴레이 노드들은 제2 소스 노드 및 제3 소스 노드 각각으로부터 적어도 하나의 심볼을 수신할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 릴레이 노드들은 채널 계수를 조절하여 데스티네이션 노드들로 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 중계할 수 있다.
도 5에 도시된 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에는 도 1 내지 도 4를 통해 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 노드 페어의 간섭 제어 방법
도 6은 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 노드 페어의 간섭 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 노드 페어의 간섭 제어 방법에서, 소스 노드들은 심볼 전송 과정마다 릴레이 노드들에 적어도 하나의 심볼을 동시에 전송할 수 있다(610). 이 경우, M 개의 심볼 전송 과정의 수는 K 개의 노드 페어가 전송하는 N 개의 심볼의 수 이상일 수 있다. 또한, M 개의 심볼 전송 과정은 M 개의 타임 슬롯과 대응될 수 있고, M 개의 주파수 대역과 대응될 수도 있다.
다른 일 실시예서, 소스 노드들은 심볼 전송 과정마다 릴레이 노드들에 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 동시에 전송할 수 있다.
또한, 노드 페어의 간섭 제어 방법에서, 데스티네이션 노드들은 심볼 전송 과정마다, 채널 계수가 조절되는 릴레이 노드들로부터 신호를 수신할 수 있다(620).
또한, 노드 페어의 간섭 제어 방법에서, 데스티네이션 노드들은 수신한 신호를 기초로 적어도 하나의 심볼을 추출할 수 있다(630). 이에 따라, 데스티네이션 노드들은 M 개의 심볼 전송 과정마다 수신한 신호를 기초로 데스티네이션 노드들과 페어인 소스 노드들이 전송한 N 개의 심볼을 추출(또는 디코딩)할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 데스티네이션 노드들은 수신한 신호를 기초로 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 추출할 수 있다.
도 6에 도시된 일 실시예에 따른 멀티 홉 네트워크에서의 노드 페어의 간섭 제어 방법에는 도 1 내지 도 4를 통해 설명된 내용이 그대로 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 복수의 노드 페어(pair)들 - 복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸 - 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에 있어서,
    상기 노드 페어들이 동시에 적어도 하나의 심볼을 전송하는 경우, 상기 소스 노드들로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계; 및
    채널 계수를 조절하여 상기 데스티네이션 노드들로 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단계들은, 상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들간의 심볼 전송 과정에서 수행되는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 심볼 전송 과정의 수는,
    상기 적어도 하나의 심볼의 수 이상인,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 채널 계수를 기초로 증폭 및 포워드 (Amplify and Forward: AF) 기법, 양자화 및 포워드 (Quantize and Forward: QF) 기법 또는 컴퓨트 및 포워드 (Compute and Forward: CF) 기법 중 어느 하나를 이용하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 심볼 전송 과정은,
    적어도 하나의 타임 슬롯과 대응되는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 심볼 전송 과정은,
    적어도 하나의 주파수 대역과 대응되는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 채널 계수를 조절하여, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들 중 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 간섭 채널이 제거된 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계는,
    상기 소스 노드들 중 적어도 하나의 소스 노드로부터, 상기 적어도 하나의 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계;
    상기 데스티네이션 노드들 중 적어도 하나의 데스티네이션 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드에 전송하는 단계;
    상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 적어도 하나의 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및
    상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 적어도 하나의 간섭 채널을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 소스 노드들과 상기 릴레이 노드들 사이의 제1 채널 매트릭스, 상기 릴레이 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 제2 채널 매트릭스 및 상기 채널 계수를 이용하여 종단간 채널 매트릭스를 생성하는 단계; 및
    상기 종단간 채널 매트릭스를 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 상기 소스 노드들로부터 상기 데스티네이션 노드들로 중계하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 노드 페어들의 개수가 2개인 경우,
    상기 단계들은, 제1 심볼 전송 과정 내지 제3 심볼 전송 과정에서 수행되는, 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계;
    상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계; 및
    상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계는,
    상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드로부터, 상기 제1 심볼 전송 과정에서 상기 제1 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신하고,
    상기 제3 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드로부터, 상기 제2 심볼 전송 과정에서 상기 제2 소스 노드로부터 수신한 심볼과 동일한 심볼을 수신하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 제2 소스 노드로부터 상기 제2 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계;
    상기 릴레이 노드들과 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 상기 제1 데스티네이션 노드에 전송하는 단계;
    상기 제1 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및
    상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 제2 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 제1 소스 노드로부터 상기 제1 소스 노드와 상기 릴레이 노드들 사이의 채널 정보를 수신하는 단계;
    상기 릴레이 노드들과 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 상기 제2 데스티네이션 노드에 전송하는 단계;
    상기 제2 데스티네이션 노드로부터 상기 릴레이 노드들과 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 채널 정보를 피드백받는 단계; 및
    상기 피드백받은 채널 정보를 기초로 상기 채널 계수를 조절하여 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 노드 페어들의 개수가 3개인 경우,
    상기 단계들은, 제1 심볼 전송 과정 및 제2 심볼 전송 과정에서 수행되는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계는,
    상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드와 상기 제2 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널 및 상기 제1 소스 노드와 상기 제3 데스티네이션 노드 사이의 간섭 채널을 제거하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계; 및
    상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 소스 노드들과 상기 데스티네이션 노드들 사이의 채널들을 이용하여 상기 적어도 하나의 심볼을 중계하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는 단계는,
    상기 제1 심볼 전송 과정에서, 상기 제1 소스 노드 및 제2 소스 노드 각각으로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신하고,
    상기 제2 심볼 전송 과정에서, 상기 제2 소스 노드 및 제3 소스 노드 각각으로부터 상기 적어도 하나의 심볼을 수신하는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  18. 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법에 있어서,
    심볼 전송 과정마다, 상기 소스 노드들이 상기 릴레이 노드들에 상기 적어도 하나의 심볼을 동시에 전송하는 단계;
    상기 심볼 전송 과정마다, 상기 데스티네이션 노드들이 채널 계수가 조절되는 상기 릴레이 노드들로부터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 릴레이 노드들로부터 수신한 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 심볼을 추출하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법.
  19. 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법에 있어서,
    상기 소스 노드들로부터 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 수신하는 단계; 및
    채널 계수를 조절하여 상기 데스티네이션 노드들로 상기 실수 성분 심볼 및 상기 허수 성분 심볼을 중계하는 단계
    를 포함하고,
    상기 단계들은, 상기 노드 페어들 및 상기 릴레이 노드들간의 심볼 전송 과정에서 수행되는,
    멀티 홉 네트워크에서 릴레이 노드의 간섭 제어 방법.
  20. 복수의 노드 페어(pair)들-복수의 소스 노드들 중 제1 소스 노드가 복수의 데스티네이션 노드들 중 제1 데스티네이션 노드로 심볼을 전송하고자 하는 경우 상기 제1 소스 노드와 상기 제1 데스티네이션 노드는 페어를 이룸- 및 복수의 릴레이 노드들을 포함하는 멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법에 있어서,
    심볼 전송 과정마다, 상기 소스 노드들이 상기 릴레이 노드들에 동시에 실수 성분 심볼 및 허수 성분 심볼을 동시에 전송하는 단계;
    상기 심볼 전송 과정마다, 상기 데스티네이션 노드들이 채널 계수가 조절되는 상기 릴레이 노드들로부터 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 릴레이 노드들로부터 수신한 신호를 기초로 상기 실수 성분 심볼 및 상기 허수 성분 심볼을 추출하는 단계
    를 포함하는,
    멀티 홉 네트워크에서 노드 페어의 간섭 제어 방법.
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