KR20190067690A - 전이중 방식 무선 통신 네트워크에서의 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

무선 통신 네트워크에서 스케줄링 및 간섭 제어를 위한 기지국의 동작 방법이 개시된다. 기지국으로 제1 단말의 제1 위치를 지시하는 정보를 송신하는 단계; 상기 제1 위치로부터 미리 설정된 범위 내에 위치한 제2 단말의 식별자, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에 할당된 자원 정보, 및 CCI 상쇄(Co-Channel Interference Cancelation)의 수행을 지시하는 지시자를 포함하는 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 지시자에 의해 지시되는 상기 제2 단말로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 수신하는 단계; 및 상기 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 트레이닝된 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 채널 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다. 따라서, 상기 기지국을 통해 하향링크 통신 성능 및 상향링크 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

전이중 방식 무선 통신 네트워크에서의 자원 할당 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR RESOURCE ALLOCATION IN A IN-BAND FULL DUPLEX WIRELESS COMMUNICATION NETWORK}

본 발명은 무선 통신 네트워크에서의 자원 할당 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전이중 방식으로 동작하는 기지국과 반이중 방식으로 동작하는 단말 사이의 통신에서 사용할 수 있는 자원 할당 방법 및 이를 활용하는 장치에 관한 것이다.

무선 통신 네트워크에서 기지국과 단말은 다양한 통신 방식으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 동일 대역 전이중(in-band full duplex: IFD) 방식으로 동작할 수 있고, 단말들은 반이중(half duplex: HD) 방식으로 동작할 수 있다.

위와 같은 통신 방식에서 IFD 방식을 지원하는 기지국(이하 "IFD 기지국"이라 함)은 단말과 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행할 수 있다.

그 결과 이상적인 상황에서 IFD 기지국의 효율은 HD 방식을 지원하는 기지국(이하, "HD 기지국"이라 함)에 비해 스펙트럼 효율이 최대 2배 가량 향상될 수 있다.

하지만, IFD 기지국이 상향링크를 통해 신호를 수신하는 경우, 하향링크를 통해 송신하는 신호에 대하여 공동 채널 간섭(Co-Channel Interference: CCI)이 발생할 수 있다. 그 결과 무선 신호의 통신 성능이 열화될 수 있고, IFD 방식으로 동작하는 기지국은 HD 방식으로 동작하는 기지국보다 스펙트럼 효율이 더 낮을 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 무선 통신 네트워크에서 공동 채널 간섭으로 인한 통신의 성능 열화를 완화시키기 위한 프레임 구조 및 이를 활용한 자원 할당 방식을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 동일 대역 전이중(In-band Full Duplex: IFD) 방식의 기지국으로부터 신호를 수신하는 단말의 동작 방법은, 상기 기지국으로 상기 제1 단말의 제1 위치를 지시하는 정보를 송신하는 단계; 상기 제1 위치로부터 미리 설정된 범위 내에 위치한 제2 단말의 식별자, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에 할당된 자원 정보, 및 CCI 상쇄(Co-Channel Interference Cancelation)의 수행을 지시하는 지시자를 포함하는 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 지시자에 의해 지시되는 상기 제2 단말로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 수신하는 단계; 상기 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 트레이닝된 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 채널 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계; 상기 자원 정보에 의해 지시되는 시간-주파수 자원을 통해 신호를 수신하는 단계; 및 상기 CCI 상쇄를 수행함으로써 상기 신호로부터 상기 기지국의 하향링크 신호를 획득하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 무선 통신 네트워크에서의 자원 할당 방법은 선택적으로 공동 채널 간섭을 상쇄하도록 자원을 할당하는 방법으로 공동 채널 간섭에 필요한 무선 신호의 자원을 효율적으로 사용하는 동시에 신호 처리율을 높여 무선 통신 네트워크의 통신 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 네트워크에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 무선 신호의 프레임 구조를 도시한 개념도이다.
도 5는 무선 통신 네트워크에서 기지국과 단말 간의 신호 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 기지국 및 셀 내에 위치하는 복수개의 단말들의 위치를 도시한 개념도이다.
도 7은 시간 및 주파수 자원을 할당한 무선 신호의 데이터 프레임 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 시간 및 주파수 자원을 할당하는 단계의 순서의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 9는 공동 채널 트레이닝 필드의 길이에 따른 상향링크 및 하향링크 신호의 합계 비율을 도시한 그래프이다.
도 10은 상향링크 단말과 하향링크 단말의 거리에 따른 상향링크 및 하향링크 신호의 합계 비율을 도시한 그래프이다.
도 11은 상향링크 단말의 위치에 따른 반이송 방식 대비 단말의 처리 성능 증가율을 도시한 그래프이다.
도 12는 상향링크 단말의 위치에 따른 전이송 방식 대비 기지국의 제어 성능 증가율을 도시한 그래프이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 네트워크(100)는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로 구성될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 통신 네트워크에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

도 3은 제2 실시예에 따른 통신 네트워크를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 제2 실시예에 따른 통신 네트워크는 이동 통신 네트워크일 수 있다. 통신 네트워크는 기지국(310), 제1 단말(320) 및 제2 단말(330)을 포함할 수 있다. 기지국(310)은 동일 채널 동시 송수신(in-band full duplex; IFD) 방식으로 동작할 수 있다. 제1 단말(320) 및 제2 단말(330)은 반이중(half duplex; HD) 방식으로 동작할 수 있다.

기지국(310)은 미리 정해진 주파수-시간 자원에서 하향링크(down link; DL) 및 상향링크(uplink; UL)를 동시에 사용할 수 있다. 즉, 기지국(310)은 미리 정해진 주파수-시간 자원에서 신호를 동시에 송수신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(310)은 제1 단말(320)로 하향링크 신호(302)를 송신하는 동시에, 제2 단말(330)로부터 상향링크 신호(301)를 수신할 수 있다. 이때, 기지국(310)은 하향링크 신호를 송신함으로써 발생하는 자기 간섭(self-interference; SI)을 제거할 수 있다.

기지국(310)은 동일 대역 전이중 방식으로 동일한 주파수-시간 자원을 통해 동시에 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 따라서, 기지국(310)은 이상적인 환경에서 각 링크의 스펙트럼 효율을 반이중 방식의 기지국(310)에 비해 최대 2배 이상 향상시킬 수 있다.

그러나, 기지국(310)은 동일 대역 전이중 방식으로 인해 발생하는 자기 간섭으로 인해, 하향링크를 통해 신호를 송신할 경우, 상향링크를 통해 수신하는 신호의 수신 성능이 감소될 수 있다. 아울러, 기지국(310)이 하향링크를 통해 신호를 송신할 경우, 하향링크 신호로 인해 상향링크를 통해 수신하는 신호에 대하여 공동 채널 간섭(co-channel interference, CCI)이 발생할 수 있다.

따라서, 동일 대역 전이중 방식의 기지국(310)의 상향링크를 통한 수신 성능 이 열화될 수 있다. 이로 인해, 동일 대역 전이중 방식의 기지국(310)의 스펙트럼 효율은, 반이중 방식의 기지국(310)의 스펙트럼 효율보다 낮을 수 있다.

도 4는 무선 신호의 프레임 구조를 도시한 개념도이고, 도 5는 무선 통신 네트워크에서 기지국(510)과 단말 간의 신호 흐름을 도시한 순서도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 전이중 방식의 네트워크는 다음과 같이 동작할 수 있다.

도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크는 기지국(510), 하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520) 및 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)을 포함할 수 있다. 기지국(510)은 전이중 방식으로 동작할 수 있다. 또한 제1 단말(520)과 제2 단말(530)은 반이중 방식으로 동작할 수 있다.

이 때 하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520)이 기지국(510)으로부터의 하향링크 신호를 수신할 때의 통신 성능은 공동 채널 간섭에 의해 열화될 수 있다. 이러한 경우 CCI로 인한 통신 성능의 열화를 방지하기 위해 기지국(510)과 제1 단말(520) 및 제2 단말(530)은 무선 통신을 수행함에 있어 다음과 같은 동작들을 수행할 수 있다.

기지국(510)은 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)과 하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520)간의 전이중 통신을 위한 링크 셋업(link-setup)을 수행할 수 있다.

제1 단말(520)은 자신의 위치 정보를 기지국(510)에 전송할 수 있고(S501), 제2 단말(530)은 자신의 위치 정보를 기지국(510)에 전송할 수 있다(S502).

기지국(510)은 제1 단말(520) 및 제2 단말(530)로부터 제1 단말 및 제2 단말의 위치 정보를 수신할 수 있다.

기지국(510)은 제1 단말(520) 및 제2 단말(530)로부터 수신한 단말의 위치 정보에 기초하여 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다(S503-1).

예를 들어, 기지국(510)은 복수개의 하향링크 단말의 위치 정보에 기초하여 각 하향링크 단말의 보호 영역을 결정할 수 있다. 기지국(510)은 복수개의 하향링크 단말 각각의 보호 영역에 상향링크 단말이 위치하는지 여부를 결정할 수 있다. 기지국(510)은 클러스터링을 수행할 수 있고(S503-1) 그 결과 기지국(510)은 제1 단말(520)과 제1 단말의 보호영역 내에 위치하는 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)을 페어링할 수 있다.

기지국(510)은 복수개의 단말로부터 페어링된 제1 단말(520)과 제2 단말(530)간의 스케쥴링(scheduling)을 수행하여 스케쥴링 정보를 생성할 수 있다(S503-2). 스케쥴링 정보는 페어링 정보, 자원 할당 정보 및 간섭 상쇄 여부에 관한 지시자를 포함하는 정보일 수 있다.

기지국(510)은 클러스터링 결과에 기초하여 하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520)과 페어링된 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)의 ID 정보를 포함한 페어링 정보를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 페어링 정보는 "ConcurULUE.ID"형식으로 표현될 수 있다. 페어링 정보는 하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520)과 페어링된 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 기지국(510)에서 생성한 제1 단말(520)의 페어링 정보는 제1 단말(520)과 동일한 채널을 사용하는 상향링크 통신을 수행하는 단말의 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로 페어링 정보는 상향링크 통신을 수행하는 단말 중 제1 단말(520)과 동일한 채널을 사용하는 제2 단말(530)의 식별자를 포함할 수 있다.

기지국(510)은 무선 신호의 시간 및 주파수 자원을 할당할 수 있다. 기지국(510)은 자원 할당 동작을 수행한 결과 무선 신호의 자원 할당 정보를 생성할 수 있다.

자원 할당 정보는 기지국(510)이 상향링크 통신을 수행하는 단말과 하향링크 통신을 수행하는 단말에 할당된 시간-주파수 자원을 지시할 수 있다. 예를 들어, 자원 할당 정보는 무선 신호의 시간 및 주파수 자원에 관한 정보를 포함할 수 있다. 자원 할당 정보는 서브프레임 또는 슬롯 형태의 정보로 표현될 수 있다.

기지국(510)은 하향링크 채널

, 상향링크 채널

및 공동 채널 정보

에 기초하여 복수개의 단말 각각에 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다. 기지국(510)에서 자원을 할당하는 구체적인 방법은 아래에서 서술하도록 한다.

도 6은 기지국(510) 및 셀 내에 위치하는 복수개의 단말들의 위치를 도시한 개념도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 시간 및 주파수 자원을 할당한 무선 신호의 데이터 프레임 구조를 도시한 개념도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 및 주파수 자원을 할당하는 단계의 순서를 도시한 흐름도이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 기지국(510)은 무선 신호의 시간 및 주파수 자원을 할당하는 단계에서 다음과 같은 동작들을 수행할 수 있다.

도 6에서는 1개의 기지국(510), 4개의 하향링크 단말(D1(621), D2(622), D3(623) 및 D4(624))과 4개의 상향링크 단말(U1(631), U2(632), U3(633) 및 U4(634))이 있는 무선 통신 시스템을 가정한다. D1 단말(621)은 U1 단말(631)과, D2 단말(622)은 U2 단말(632)과, D3 단말(623)은 U3 단말(633)과 그리고 D4 단말(624)은 U4 단말(634)과 페어링 될 수 있다. 또한 D1 단말(621), D2 단말(622) 및 D3 단말(623)은'SCCIC.ind'값이 '0'인 신호를 수신할 수 있고, U1 단말(631), U2 단말(632) 및 U3 단말(633)은 'TxTraining.ind'값이 1인 신호를 수신할 수 있다. 그리고 D4 단말(624)은'SCCIC.ind'값이 '0'인 신호를 수신할 수 있고, U4 단말(634)은 'TxTraining.ind'값이 '0'인 신호를 수신할 수 있다. 위 경우 자원 할당에 따른 무선 신호의 프레임 구조는 도 7과 같다.

도 7은 각 단말에 할당된 공동 채널 트레이닝 필드(420), 공동 채널 피드백 필드(430) 및 전이중 데이터 전송 필드(440)를 도시한 도면이다. 도 7에서 단말이 송신하는 필드는 실선으로, 단말이 수신하는 필드는 점선으로 표현하였다.

도 7을 참조하면 상향링크 통신을 수행하는 단말이 송신하는 신호의 경우, 기지국(510)은 U1 단말(631), U2 단말(632) 내지 U3 단말(633)에 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 시간 및 주파수 자원을 할당할 수 있고, U1 단말(631), U2 단말(632), U3 단말(633) 내지 U4 단말(634)에 전이중 데이터 전송 필드(440)의 시간 및 주파수 자원을 할당할 수 있다.

하향링크 단말이 송신하는 신호의 경우, 기지국(510)은 D1 단말(621), D2 단말(622) 내지 D3 단말(623)에 공동 채널 피드백 필드(430)의 시간 및 주파수 자원을 할당할 수 있고, D1 단말(621), D2 단말(622), D3 단말(623) 내지 D4 단말(624)에 전이중 데이터 전송 필드(440)의 시간 및 주파수 자원을 할당할 수 있다.

기지국(510)은 하향링크 채널

, 상향링크 채널

및 공동 채널 정보

를 이용하여 공동 채널 트레이닝 필드(420), 공동 채널 피드백 필드(430) 및 전이중 데이터 전송 필드(440)에 자원 할당을 최적화할 수 있다.

하지만 기지국(510)은 현재 프레임에서 획득할 수 있는

,

정보와 다르게

정보를 이전 프레임에서 획득할 수 있다. 이는

정보가 현재 프레임의 무선 신호 자원 할당을 수행함에 있어 유효하지 않은 정보일 수 있음을 의미한다.

따라서 이전 프레임의

정보를 이용하여 자원 할당을 최적화할 수 있는 환경은 제한적일 수 있다. 따라서 기지국(510)은 일정한 조건을 만족하는 경우에 한해서 이전 프레임의

정보를 이용하여 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 및 주파수 자원을 할당하는 단계의 순서를 도시한 흐름도로, 도 8을 참조하면 기지국(510)은 다음과 같은 조건을 판단하여 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다.

기지국(510)은 현재 프레임의 하향링크 단말과 상향링크 단말의 페어가 이전 프레임의 하향링크 단말과 상향링크 단말의 페어와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(S801). 현재 프레임의 페어를 이루는 하향링크 단말과 상향링크 단말이 이전 프레임과 일치하지 않는 경우, 기지국(510)은 기 설정된 알고리즘에 따라서

정보를 추정하고 이에 따라 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다(S812).

현재 프레임의 페어를 이루는 하향링크 단말과 상향링크 단말이 이전 프레임과 일치하는 경우 기지국(510)은 추가적인 조건의 충족여부를 판단할 수 있다. 추가적인 조건을 판단하는 절차는 다음과 같다.

현재 프레임의 하향링크 단말과 상향링크 단말의 페어가 이전 프레임의 페어와 일치하는 경우, 기지국(510)은 페어를 이루는 현재 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말의 위치 정보가 이전 프레임의 단말의 위치 정보와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(S802).

페어를 이루는 현재 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말의 위치정보가 이전 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말의 위치정보가 일치하는 경우 기지국(510)은 이전 프레임의

정보에 기초하여 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다(S811). 그렇지 아니한 경우 기지국(510)은 별도의 조건을 판단할 수 있다. 기지국(510)에서 판단하는 별도의 조건은 아래와 같다.

기지국(510)은 현재 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말 중 하나의 단말의 위치정보가 이전 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말 중 하나의 단말의 위치정보와 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(S803). 그리고 기지국(510)은 페어를 이루는 현재 프레임의 상향링크 단말과 하향링크 단말의 거리가 임계치 이내의 값인지 여부를 판단할 수 있다(S804).

두 단말 중 하나의 단말의 위치정보 조건과 두 단말 사이의 거리 조건이 충족된 경우 기지국(510)은 이전 프레임의

정보에 기초하여 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다(S811). 만약 두 가지 조건 중 하나라도 충족하지 못한 경우 기지국(510)은 기 설정된 알고리즘에 따라서

정보를 추정하고 이에 따라 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다(S812).

기 설정된 알고리즘에 따라서 자원 할당을 수행하는 방식은 하향링크 단말과 상향링크 단말 사이의 거리와 하향링크 채널 및 상향링크 채널의 통계적 특성에 의해 결정될 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어, D1 단말(621)과 U4 단말(634), D2 단말(622)과 U2 단말(632), D3 단말(623)과 U3 단말(633) 그리고 D4 단말(624)과 U1 단말(631)이 페어링 되었다. 현재 프레임에서의 클러스터링 결과에 따라, 기지국(510)은 (D1, U4) 페어(645)에 첫 번째 타임 슬롯, (D2, U2) 페어(646)에 두 번째 타임 슬롯, (D3, U3) 페어(647)에 세 번째 타임 슬롯 그리고 (D4, U1) 페어(648)에 네 번째 타임 슬롯을 할당할 수 있다.

현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어 기지국(510)에서 자원 할당에 이용하는 하향링크 채널

, 상향링크 채널

및 공동 채널 정보

가 변경될 수 있다.

위 예시에 따르면 현재 프레임의 (D1, U4) 페어(645)와 (D4, U1) 페어(648)의 경우 이전 프레임과 단말의 페어가 변경되었다. 따라서 기지국(510)은 이전 프레임의 공동 채널 정보를 사용하지 않고 기 설정된 알고리즘에 따라서 공동 채널 정보를 추정하고 추정한 채널 정보를 기초로 현재 프레임의 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다.

현재 프레임의 (D3, U3) 페어(647)의 경우, 페어를 구성하는 단말이 이전 프레임과 동일하고 D3 단말(623), U3 단말(633)의 위치 정보가 이전 프레임과 일치한다. 따라서 기지국(510)은 이전 프레임의 공동 채널 정보를 사용하여 현재 프레임의 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다.

현재 프레임의 (D2, U2) 페어(646)의 경우, 페어를 구성하는 단말은 이전 프레임과 동일하다. 하지만 U2 단말(632)의 위치가 변경되었으며, 두 단말 사이의 거리가 이전 프레임에 비해 증가하였다. 기지국(510)은 현재 프레임의 D2 단말(622)과 U2 단말(632)의 거리를 기준으로 현재 프레임의 자원 할당에 이용할 공동 채널 정보를 결정할 수 있다.

현재 프레임의 D2 단말(622)과 U2 단말(632)의 거리가 임계치 이내인 경우, 기지국(510)은 이전 프레임의 공동 채널 정보에 기초하여 현재 프레임의 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다. 현재 프레임의 D2 단말(622)과 U2 단말(632)의 거리가 임계치를 초과한 경우 기지국(510)은 이전 프레임의 공동 채널 정보를 사용하지 않고 기 설정된 알고리즘에 따라서 공동 채널 정보를 추정하고, 추정된 공동 채널 정보를 기초로 현재 프레임의 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다.

현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어, 각 단말에 전송되는 정보 및 지시자는 이전 프레임에서 전송되는 정보 및 지시자와 차이가 있을 수 있다.

현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어 각 단말에 전송되는 페어링 정보가 변경될 수 있다. 위 예시에 따르면, D1 단말(621)에 전송되는 페어링 정보(예를 들어"ConcurULUE.ID")는 U4 단말(634)의 ID 정보를 포함할 수 있다.

현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어, 각 단말의 자원 할당 정보가 변경될 수 있다. 위 예시에 따르면, 기지국(510)은 D2(632), D3(633) 및 D4(634) 단말에 공동 채널 피드백 필드(430)를 할당할 수 있다.

현재 프레임에서의 단말간의 클러스터링 결과가 수정되어, 하향링크 단말에 전송되는 CCI 상쇄 수행 여부 지시자의 값이 변경되었다. 위 예시에 따르면, D2 단말(632), D3 단말(633) 및 D4 단말(634)에 전송되는 제1 지시자(예를 들어 "SCCIC.ind")값은 1일 수 있으며, D1 단말(631)에 전송되는 제1 지시자의 값은 0일 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 기지국(510)은 제1 단말(520)의 CCI 상쇄 수행 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로 기지국(510)은 단말로부터 획득한 제1 단말(520)과 제2 단말(530)의 위치 정보에 기초하여 제1 단말(520)의 CCI 상쇄 수행 여부를 결정할 수 있다. 서로 페어링된 제1 단말(520)과 제2 단말(530)의 거리가 일정 범위 이하인 경우, 기지국(510)은 제1 단말(520)에서 CCI를 수행할 것을 결정할 수 있다.

기지국(510)은 제1 단말(520)의 CCI 상쇄 수행 여부에 기초하여 제1 지시자와 제2 지시자를 생성할 수 있다. 제1 지시자는 제1 단말(520)의 CCI 상쇄 수행 여부를 지시할 수 있으며, 제2 지시자는 제2 단말(530)의 공동 채널 트레이닝 시퀀스의 전송 여부를 지시할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 CCI 상쇄 수행 여부를 지시하는 제1 지시자는 "SCCIC.ind"의 형식으로 표현될 수 있고, 제2 지시자는 "TxTraining.ind"의 형식으로 표현될 수 있다. "SCCIC.ind"와 "TxTraining.ind"는 1bit로 구성될 수 있다. "SCCIC.ind"지시자는 "SCCIC.ind"를 수신하는 제1 단말(520)이 CCI 상쇄를 수행할지 여부를 지시할 수 있으며, "TxTraining.ind"지시자는 "TxTraining.ind"를 수신하는 제2 단말(530)이 제1 단말(520)에 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 전송할 지 여부를 지시할 수 있다.

예를 들어, 제1 단말(520)이 "SCCIC.ind"의 값이 1인 신호를 수신하고 제2 단말(530)이 "TxTraining.ind"값이 1인 신호를 수신할 경우, 제1 단말(520)은 CCI를 상쇄할 수 있으며(S515), 제2 단말(530)은 제1 단말(520)로 공동 채널을 추정하는데 필요한 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다(S511). 제1 단말(520)과 제2 단말(530)이 수신한 신호의 "SCCIC.ind"와 "TxTraining.ind"의 값이 0인 경우, 제1 단말(520)과 제2 단말(530)은 해당 동작을 수행하지 않을 수 있다.

기지국(510)은"SCCIC.ind"지시자를 포함하는 신호를 제1 단말(520)로 송신할 수 있으며(S507), "TxTraining.ind"지시자를 포함하는 신호를 제2 단말(530)로 송신할 수 있다(S508).

이 경우 제2 단말(530)은 "TxTraining.ind"의 값이 1인 신호를 수신하였을 때 제1 단말(520)로 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다(S511). 제1 단말(520)은 "SCCIC.ind"의 값이 1인 신호를 수신하였을 때 제2 단말(530)로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 공동 채널 정보를 추정하고 추정한 공동 채널 정보를 기지국(510)으로 송신할 수 있다(S512). 제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 수신한 신호에 포함된 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 공동 채널 정보를 추정할 수 있다.

CCI 상쇄 수행 여부 지시자인 "SCCIC.ind" 와 "TxTraining.ind"가 지시하는 값은 서로 같을 수 있다. 예를 들어, 무선 신호에 포함된 "SCCIC.ind"의 값이 1일 경우 해당 신호의 "TxTraining.ind"의 값 역시 1일 수 있다. 무선 신호에 포함된 "TxTraining.ind"의 값이 0일 경우 해당 신호의"SCCIC.ind"의 값 역시 0일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제1 지시자와 제2 지시자는 동일한 형식으로 표현될 수 있다. 이 경우 CCI 상쇄 수행 여부 지시자는 "SCCIC.ind"만으로 표현될 수 있다. 기지국(510)은 "SCCIC.ind"메시지를 포함하는 신호를 제1 단말(520)과 제2 단말(530)로 송신할 수 있으며(S507, S508), 제1 단말(520)과 제2 단말(530)은 기지국(510)으로부터 "SCCIC.ind"메시지를 포함하는 신호를 수신할 수 있다.

이 경우, 제2 단말(530)은 기지국(510)으로부터"SCCIC.ind"의 값이 1인 신호를 수신하였을 때 제1 단말(520)로 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다(S508). 제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 "SCCIC.ind"의 값이 1인 신호를 수신하였을 때 공동 채널 정보를 추정하고, 공동 채널 정보를 기지국(510)으로 송신할 수 있다(S509).

기지국(510)은 상향링크 통신을 수행하는 단말과 햐향링크 통신을 수행하는 단말들로 페어링 정보, 자원 할당 정보, 제1 및 제2 지시자를 포함하는 신호를 송신할 수 있다. 구체적으로 기지국(510)은 상향링크 통신을 수행하는 단말에 자원 할당 정보 및 제2 지시자를 포함한 신호를 송신할 수 있다(S505, S508). 기지국(510)은 하향링크 통신을 수행하는 단말에 단말과 페어링된 상향링크 통신을 수행하는 단말의 ID 정보, 자원 할당 정보 및 제1 지시자를 포함한 신호를 송신할 수 있다(S504, S506, S507).

기지국(510)에서 송신하는 페어링 정보, 자원 할당 정보, 제1 및 제2 지시자는 하나의 메시지에 포함되어 복수개의 단말로 전송될 수 있다.

하향링크 통신을 수행하는 제1 단말(520)은 기지국(510)으로 페어링된 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)의 ID 정보 자원 할당 정보 및 제1 지시자를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 송신할 수 있다(S509). 또한 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)은 기지국으로 자원 할당 정보 및 제2 지시자를 수신하였음을 알리는 응답 메시지를 송신할 수 있다(S510).

기지국은 제1 단말 및 제2 단말로부터 응답 메시지를 수신할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 신호의 프레임은 초기화 필드(410)를 포함할 수 있다.

초기화 필드(410)는 기지국(510)이 복수개의 단말들로부터 위치정보를 수신하고, 링크 셋업, 클러스터링, 스케쥴링, 자원 할당을 수행하며, 공동 채널 간섭의 상쇄 여부를 지시할 수 있는 지시자를 생성하는 구간일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 신호는 LTE 시스템 상의 신호일 수 있으며, LTE 통신 신호의 초기화 필드(410)에서 기지국(510)은 RRC(Radio Resource Control) 연결 확립(RRC Connection Establishment) 동작을 수행할 수 있다.

제 2 단말은 기지국(510)으로부터 수신한 신호에 포함된 제2 지시자의 값에 따라 제 1 단말로 공동 채널을 추정하는데 필요한 정보인 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다(S511).

공동 채널 트레이닝 시퀀스는 하향링크 통신을 수행하는 단말과 상향링크 통신을 수행하는 단말이 서로 공유하는 임의의 시퀀스의 형식으로 표현될 수 있다. 구체적으로, 공동 채널 트레이닝 시퀀스는 m-시퀀스, 아다마르 시퀀스, 카작 시퀀스나 가우시안 시퀀스 등의 형식으로 표현될 수 있다.

제2 단말(530)은 기지국(510)으로부터 수신한 "TxTraining.ind"메시지 혹은 "SCCIC.ind"메시지가 지시하는 값에 따라 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 포함하는 무선 신호를 생성할 수 있다. 제2 단말(530)은 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 포함하는 무선 신호를 제1 단말(520)로 송신할 수 있다(S511).

제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 포함하는 신호를 수신할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 제 2 단말은 기지국(510)으로부터 수신한 신호에 포함된 제2 지시자의 값에 따라 기지국(510)으로 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 송신할 수 있다. 기지국(510)은 제2 단말(530)로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 수신할 수 있으며, 기지국(510)은 제2 단말(530)로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 최적 채널 트레이닝과 같은 동작을 수행할 수 있다.

제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 수신한 무선 신호의 제1 지시자의 값에 따라 제2 단말(530)로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 포함하는 신호를 수신할 수 있다.

제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 수신한 신호에 포함된 공동 채널 트레이닝 시퀀스의 정보에 기초하여 제1 단말(520)과 제2 단말(530)간의 간섭을 일으키는 공동 채널을 추정할 수 있다.

예를 들어, 제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 무선 신호의 "ConcurULUE.ID"의 값에 따라 페어링된 제2 단말(530)의 정보를 획득할 수 있다. 제1 단말(520)은 무선 신호의 제1 지시자의 값에 따라 공동 채널 트레이닝 시퀀스의 수신 여부를 결정할 수 있다. 기지국(510)으로부터 수신한 무선 신호의 "SCCIC.ind"의 값이 1인 경우 제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 수신할 수 있다. 제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 공동 채널 정보를 추정할 수 있다.

기지국(510)으로부터 수신한 무선 신호의 "SCCIC.ind"의 값이 0인 경우 제1 단말(520)은 공동 채널 정보를 추정하는 동작을 수행하지 않을 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 신호의 프레임은 공동 채널 트레이닝 필드(420)를 포함할 수 있다.

공동 채널 트레이닝 필드(420)는 상향링크 통신을 수행하는 제2 단말(530)이 초기화 필드(410)에서의 제2 지시자의 값에 따라 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 하향링크 단말로 전송하는 구간일 수 있다.

또한 공동 채널 트레이닝 필드(420)는 하향링크 통신을 수행하는 단말이 상향링크 통신을 수행하는 단말로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 공동 채널을 추정하는 구간일 수 있다.

공동 채널 트레이닝 필드(420)는 단말들의 위치 정보, 통신 채널 환경 및 단말의 클러스터링 결과에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 또한 공동 채널 트레이닝 필드(420)는 단말에 전송된 CCI 상쇄 수행 여부 지시자의 값에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 길이는 자원 할당 방식에 따라 가변적일 수 있으며, 또한 고정적일 수 있다.

제1 단말(520)은 제2 단말(530)로부터 수신한 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 추정한 제1 단말(520)과 제2 단말(530) 간의 공동 채널 정보를 기지국(510)에 송신할 수 있다(S512).

제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 수신한 제1 지시자에 기초하여 공동 채널 추정 정보의 할당 여부를 결정할 수 있다. 제1 단말(520)은 무선 신호에 공동 채널 정보를 할당한 경우, 제1 단말(520)은 공동 채널 정보가 할당된 무선 통신 신호를 기지국(510)으로 송신할 수 있다(S512).

무선 신호의 "SCCIC.ind"의 값이 1인 경우 제1 단말(520)은 공동 채널 피드백 필드(430)에 간섭을 일으키는 공동 채널의 정보를 할당할 수 있다. 또한 제1 단말(520)은 기지국(510)으로 공동 채널 정보를 포함하는 신호를 전송할 수 있다(S512). 무선 신호의 "SCCIC.ind"의 값이 0인 경우 제1 단말(520)은 공동 채널 정보를 할당하는 동작을 수행하지 않을 수 있으며, 공동 채널 정보를 포함하지 않는 신호를 전송할 수 있다.

기지국(510)은 제1 단말(520)로부터 공동 채널 정보를 포함한 무선 신호를 수신할 수 있다. 기지국(510)은 제1 단말(520)로부터 수신한 공동 채널 정보에 기초하여 복수개의 단말에 무선 신호의 자원을 할당할 수 있다. 구체적으로 기지국(510)은 현재 프레임의 공동 채널 정보와 이후 프레임의 상향링크 채널 및 하향링크 채널 정보를 기초로 복수개의 단말에 이후 프레임의 무선 신호 자원을 할당할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 신호의 프레임은 공동 채널 피드백 필드(430)를 포함할 수 있다.

공동 채널 피드백 필드(430)는 하향링크 통신을 수행하는 단말이 공동 채널 트레이닝 필드(420)에서 추정한 공동 채널 정보를 기지국(510)으로 송신하는 구간일 수 있다. 또한 공동 채널 피드백 필드(430)는 기지국(510)이 하향링크 통신을 수행하는 단말로부터 공동 채널 정보를 수신하는 구간일 수 있다.

공동 채널 피드백 필드(430)는 단말들의 위치 정보, 통신 채널 환경 및 단말의 클러스터링 결과에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 또한 공동 채널 피드백 필드(430)는 단말에 전송된 CCI 상쇄 수행 여부 지시자의 값에 따라 선택적으로 사용될 수 있다. 공동 채널 피드백 필드(430)의 길이는 자원 할당 방식에 따라 가변적일 수 있으며, 또한 고정적일 수 있다.

제2 단말(530)은 기지국(510)으로 상향링크 신호를 송신할 수 있으며(S514), 기지국(510)은 제1 단말(520)로 하향링크 신호를 송신할 수 있다(S513). 제1 단말(520)은 기지국(510)에서 할당한 자원 정보에 의해 지시되는 시간-주파수 자원을 통해 무선 신호를 수신할 수 있다.

제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 신호와 상향링크 신호 사이에 발생하는 CCI의 상쇄를 수행하여 상기 기지국(510)의 하향링크 신호를 획득할 수 있다(S515). 제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 수신한 신호의 제1 지시자의 값에 따라 기지국(510)으로부터의 신호를 수신하면서 CCI를 상쇄할 수 있다(S515).

예를 들어, 기지국(510)으로부터 수신한 신호의 "SCCIC.ind"값이 1인 경우 제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 신호를 수신하면서 CCI를 상쇄할 수 있다. 무선 신호의 "SCCIC.ind"값이 0인 경우 제1 단말(520)은 기지국(510)으로부터 신호를 수신하면서 CCI를 상쇄하지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 통신을 수행하는 단말에서 수행되는 CCI 간섭 제거 동작(S515)은 수신 전력이 가장 큰 신호부터 순차적으로 복호화한 후 다시 복원하여 수신신호로부터 제거하는 동작일 수 있다. 기지국(510)은 수신 전력이 가장 큰 신호를 제외한 나머지 신호를 노이즈로 간주했을 때의 수신 신호대 간섭 및 잡음비 (signal-to-interference and noise ratio, SINR)를 미리 설정된 임계값과 비교하여 수신 전력이 가장 큰 신호의 복호화 가능 여부를 결정할 수 있다.

특정 하향링크 통신을 수행하는 단말에게 CCI를 미치는 상향링크 단말의 숫자를 N이라 하고, 상향링크 통신 전송에 의한 모든 CCI를 그 크기에 따라 내림차순으로 정렬한 결과 i번째로 강한 CCI에 대한 복호화 가능여부는 다음과 같다.

수학식 1에서

는 하향링크 단말이 수신하는 채널을 지시할 수 있다.

는 기지국(510)의 송신 전력을 지시할 수 있다.

는 i번째로 강한 간섭을 일으키는 상향링크 채널을 지시할 수 있다.

는 하향링크 단말에 대하여 i번째로 강한 공동 채널 간섭을 일으키는 상향링크 단말의 송신 전력을 지시할 수 있다.

는 j번째로 강한 간섭을 일으키는 상향링크 채널을 지시할 수 있다.

는 하향링크 단말에 대하여 j번째로 강한 공동 채널 간섭을 일으키는 상향링크 단말의 송신 전력을 지시할 수 있다. 그리고

는 미리 설정된 임계값일 수 있다.

수학식 1은 만약 i번째로 강한 CCI를 제거할 수 있다면, 그 보다 작은 CCI는 모두 복호화가 가능하며 이미 제거된 상태임을 가정한다. 또한 수학식 1은 상향링크 CCI 신호에 대해서는 하향링크 통신을 수행하는 단말에 이미 저장되어 있거나 연산을 통해 추정할 수 있음을 의미할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 신호의 프레임은 전이중 데이터 전송 필드(440)를 포함할 수 있다.

전이중 데이터 전송 필드(440)는 상향링크 통신을 수행하는 단말이 기지국(510)으로 상향링크 신호를 송신하는 구간일 수 있다. 전이중 데이터 전송 필드(440)는 기지국(510)이 하향링크 통신을 수행하는 단말로 하향링크 신호를 송신하는 구간일 수 있다.

전이중 데이터 전송 필드(440)는 하향링크 통신을 수행하는 단말이 기지국(510)으로부터 하향링크 신호를 수신하고 기지국(510)으로부터 수신한 제1 지시자의 값에 따라 CCI 간섭을 상쇄하는 구간일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무선 통신 신호는 LTE 시스템 상의 신호일 수 있으며, LTE 통신 신호의 전이중 데이터 전송 필드(440)는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 같은 물리 채널로 구성될 수 있다. 이 경우 PDSCH, PUSCH는 전이중 통신 방식에 적합한 형태로 변형될 수 있다.

본 명세서에서는 무선 신호의 프레임 구조를 시간 단위로 구분하는 형태로 설명하였다. 하지만 본 발명의 범위는 이에 한정되지 아니하며, 무선 신호의 프레임 구조를 주파수 형태로 구분하거나, 시간 및 주파수를 모두 활용하여 구분하는 것이 가능하다.

도 9은 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 길이에 따른 상향링크 및 하향링크 신호의 합계 비율을 도시한 그래프이다. 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 길이가 길어질수록 제1 단말(520)은 공동 채널을 정확하게 추정할 수 있다. 이는 CCI 상쇄 성능을 향상시킬 수 있다. 하지만 이로 인해 전이중 데이터 전송 필드(440)에 할당할 수 있는 무선 통신 자원이 감소할 수 있다.

그 결과 도 9의 그래프를 참조하면, 트레이닝 필드의 길이가 일정 수치 이상 길어지면 전이중 데이터 전송 필드(440) 길이가 감소하여 스펙트럼 효율이 감소하게 된다. 다시 말해 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 길이와 네트워크의 스펙트럼 효율은 서로 상충되는 관계일 수 있다. 따라서 무선 신호의 공동 채널 트레이닝 필드(420)의 길이를 최적화하면 단말과 IFD 방식의 기지국(510) 사이의 네트워크에서 CCI 상쇄로 인한 이득 및 스펙트럼 효율의 향상폭이 증가하는 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

도 10은 기존 반이중 전송 방식 대비 상향링크 단말과 하향링크 단말의 거리에 따른 상향링크 및 하향링크 신호의 스펙트럼 효율을 도시한 그래프이다. 도 10은 전이중 통신 네트워크에서 공동 채널의 추정 및 상쇄(CCI-Estimation and Cancelation, CCI-EC)의 횟수(T=5, 20, 50, 200)에 따른 스펙트럼 효율을 도시한 그래프로, CCI-EC를 수행하는 전이중 방식과 전력제어에만 의존하는 기존의 전이중 방식의 스펙트럼 효율을 비교하는 그래프이다.

도 10을 참조하면, CCI의 상쇄 없이 상향링크 단말과 하향링크 단말간의 전력 제어(Power Control, PC)에만 의존하는 기존의 전이중 방식(FD(Conventional PC))의 경우, 상향링크 단말과 하향링크 단말의 거리가 일정 수치 이하인 경우 CCI로 인해 통신 성능이 열화됨을 알 수 있다. 그 결과 전력 제어에만 의존하는 IFD 방식의 데이터 전송 방법은 HD 방식의 데이터 전송 환경보다 성능이 낮은 경우가 발생할 수 있다.

하지만 본 발명의 일 실시예에 따른 방법을 사용할 경우, 상향링크 단말과 하향링크 단말의 거리가 일정 수치 이하인 경우에도 성능이 향상됨을 알 수 있다. 또한 CCI-EC의 횟수(T=5, 20, 50, 200)가 증가할수록 본 방법에 의한 자원 할당 방식의 스펙트럼 효율과 공동 채널 간섭이 완전히 상쇄된 전이중 전송 방식의 스펙트럼 효율은 그 차이가 감소한다.

도 11는 상향링크 단말의 위치에 따른 반이송 방식 대비 단말의 처리 성능 증가율을 도시한 그래프이다. 도 11에서 HD 전송 방식의 throughput 이득은 1이며, IFD 전송 방식의 throughput 이득은 2일 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 발명에서 제안하는 방법에 의해 자원을 할당할 경우, 하향링크 단말과 상향링크 단말의 거리가 일정 범위를 넘을 때의 스펙트럼 효율은 전이중 방식으로 동작하는 기지국(510)의 스펙트럼 효율과 큰 차이 없이 동작할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 방법에 의해 자원을 할당할 경우, 하향링크 단말과 상향링크 단말이 일정 정도 이상으로 근접할 경우에도 반이중 방식 기지국(510)의 스펙트럼 효율에 비해 75%가량의 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

도 12은 상향링크 단말의 위치에 따른 전이송 방식 대비 기지국(510)의 제어 성능 증가율을 도시한 그래프이다. 도 12를 참조하면, 본 발명이 제시한 방법을 사용할 경우, 하향링크 단말과 상향링크 단말의 거리가 일정 범위를 넘을 경우에 기존의 전이중 방식 기지국(510)의 스펙트럼 효율과 별 차이 없이 동작할 수 있다.

본 발명에서 제안하는 방법을 사용할 경우, 하향링크 단말과 상향링크 단말의 거리가 일정 범위 미만일 경우 기존의 전이중 방식 기지국(510)의 스펙트럼 효율에 비해 75%가량의 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. IFD(In-band Full Duplex) 방식을 지원하는 기지국으로부터 신호를 수신하는 제1 단말의 동작 방법에 있어서,
   상기 기지국으로 상기 제1 단말의 제1 위치를 지시하는 정보를 송신하는 단계;
   상기 제1 위치로부터 미리 설정된 범위 내에 위치한 제2 단말의 식별자, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에 할당된 자원 정보, 및 CCI 상쇄(Co-Channel Interference Cancelation)의 수행을 지시하는 지시자를 포함하는 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
   상기 지시자에 의해 지시되는 상기 제2 단말로부터 공동 채널 트레이닝 시퀀스를 수신하는 단계; 및
   상기 공동 채널 트레이닝 시퀀스에 기초하여 트레이닝된 상기 제1 단말과 상기 제2 단말 간의 채널 정보를 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함하는, 제1 단말의 동작 방법.

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