WO2016024655A1 - 2셀, k 사용자 셀룰러 네트워크에서 아웃데이티드 채널 상태 정보를 이용한 통신 방법 - Google Patents

2셀, k 사용자 셀룰러 네트워크에서 아웃데이티드 채널 상태 정보를 이용한 통신 방법 Download PDF

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WO2016024655A1
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WO
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base station
cell
terminal
time interval
signals
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PCT/KR2014/007568
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이길봄
서창호
신세윤
조제웅
강지원
김기태
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엘지전자 주식회사
한국과학기술원
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    • H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Definitions

  • the present invention relates to a method in which a terminal and a base station communicate using outdated channel state information in a cellular network environment in which two cells exist and multiple users exist in each cell.
  • Interference is one of the important reasons for reducing performance in wireless network environment. This interference problem occurs especially in a multi-user environment where there are several transmit-receive pairs. This is because transmission signals transmitted simultaneously at each transmitting end are delivered not only to the target receiving end but also to non-intended receivers. Interference Alignment (IA) technology has received much attention as a potential solution to this interference problem.
  • the interference alignment technique was originally developed under the model of the interference channel between the X-channel and the K-user, and has been developed for the practically-relevant network model related to various real situations. In particular, interference alignment techniques have been developed that achieve almost the same performance as the degree of freedom (DoF) performance under interference-free conditions.
  • DoF degree of freedom
  • the multi-antenna broadcast channel described above represents only the s ingle cell downlink scenario. Accordingly, it is not known whether the communication capacity can be increased with the updated channel state information in a typical situation in a seller network.
  • antennas are distributed at different positions in the transmitting end. Therefore, it may be impossible for the transmitter to reconstruct a signal that is helpful to several receivers simultaneously by combining the past received signals at each receiver. This is because, when each transmitter is reconstructing a signal that is helpful to several receivers at the same time, the antennas of each transmitter are distributed so that the signals transmitted from other transmitters become inaccessible.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an uplink channel model of a 2-cell and a K-user according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a time interval associated with one embodiment of the present invention.
  • 3 is a graph showing the relationship between the number of users and DoF in relation to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for a terminal to communicate using updated channel state information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a method for a base station to communicate using updated channel state information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • a communication method for solving the above technical problem includes performing nine different first linear combinations on seven data symbols each time during a first time interval including nine time slots. Transmitting from the slot to the first base station, receiving a first feedback signal for the first linear combination from a second base station that received the first linear combination as an interference signal during the first time interval, and a third time interval Transmitting four different second linear combinations of six data symbols from each time slot to the first base station during the first sub time interval including 4 ′ time slots, during the first sub time interval.
  • These signals are generated using the first feedback signal and are signals related to only the first terminal among signals received from the three terminals included in the first cell by the first base station during the first time interval, and the first feedback signal is the first time. It includes information about the channel coefficient between the first terminal and the second base station during the interval, and the second feedback signal includes information about the channel coefficient between the first terminal and the second base station during the first sub time interval.
  • the method further includes repeating the first linear combinations to the first base station and receiving the first feedback signal a total of three times. Steps can be performed by changing seven data symbols each time.
  • the reconstruction signals may include a null space vector for the second UE or the third UE.
  • three terminals included in the first cell may not transmit data.
  • Another communication method for solving the technical problem includes three terminals included in a first cell in each time slot during a first time interval including nine time slots. Receiving each of nine different first linear combinations for seven data symbols from the second base station, wherein the three terminals included in the second cell in each time slot during a second time interval comprising nine time slots Receiving linear combinations transmitted as a first interference signal, transmitting first feedback signals for the first interference signal to three terminals included in the second cell, and four time slots in a third time interval Receiving four different second linear combinations of six data symbols from the first terminal and the second terminal included in the first cell in each time slot during the first sub time interval, respectively, the third time Linear set transmitted by the first terminal and the second terminal included in the second cell to the second base station in each time slot during the second sub time interval including four time slots of the interval.
  • each time slot is generated based on the second feedback signal from the first terminal included in the first cell and the first terminal included in the second cell, and includes eight data symbols.
  • the second terminal is a signal related only to each of the first feedback signal is the "first time, obtain and including information about the channel coefficients between the three terminals the second feedback signal from the first base station and second cells during liver is the second sub-time It may include information on the channel coefficient between the three terminals of the first base station and the second cell during the interval.
  • the communication method further includes repeating the first linear combinations, receiving the first interference signal, and transmitting the first feedback signals three times in total, each repetition.
  • the data symbols of the first linear combinations and the first interference signals may be changed each time.
  • the communication method may further include repeating the third time interval a total of three times, and two terminals for transmitting and receiving a signal by the first base station may be changed every repetition.
  • the reconstruction signals may be signals related to each of the first terminal included in the first cell and the first terminal included in the second cell. [Best form for implementation of the invention]
  • each component or feature may be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network composed of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a mobile station is a user equipment (UE), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS), a mobile terminal, an advanced mobile terminal. It may be replaced with terms such as Station, AMS) or Terminal.
  • the mobile station can be used in the same sense as M2M device 3 ⁇ 41.
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station can be a receiver and a base station can be a transmitter.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the IEEE 802.11 system, the 3GPP system, the 3GPP LTE system, and the 3GPP2 system. That is, obvious steps or parts which are not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an uplink channel model of a 2-cell, K-user according to the present invention.
  • K-user K is 3 or more
  • the technology is described first in a basic 2-cell, 3-user uplink scenario.
  • a recursive solution considering the 2-cell, K-1- user scenario is proposed.
  • the channel model shown in FIG. 1 considers a situation in which there are three users in each of two cells.
  • the user terminal (transmitter) and the base station (receiver) each have one antenna.
  • the users of Sal ⁇ and ⁇ transmit signals to base stations a and b, respectively.
  • the received signal arriving at the time t in the BS may be expressed as Equation 1 below.
  • the superscript and subscript of each character represent a receiver and a transmitter, respectively
  • ke ⁇ 1,2 ⁇ refers to a user index.
  • k e C and g k e C is the coefficients of the direct channel (channel from the user terminal to the intended BS) and the cross channel (channel from the user terminal to the non-intended BS), respectively.
  • V ak G ( C lxn and x ak e C nxl refers to an nX l vector containing a lxn precoder vector and any n data symbols, respectively
  • w a 6 C denotes a complex Gaussian noise
  • the transmitting end transmits information about a channel from time t to time t-1.
  • Channel coefficient is known.
  • the transmitter acquires delayed channel state information at the transmitters (CSIT).
  • CSIT delayed channel state information at the transmitters
  • the received signals in Equation 1 are expressed for each phase.
  • a phase meaning a predetermined time period is composed of a plurality of time slots.
  • Sulrot time refers to the "time unit of one data thimble is transmitted, and the time interval (or phase) may be composed of two or more time sulrot.
  • the data symbol means a transmission unit of data.
  • the received signals of the base stations may be expressed by Equation 2 below.
  • y b M ⁇ Hg k [n] Vp k [n] xp k [n] + ⁇ G ⁇ k [n] V ak [n] x ak [n] + w b [n]
  • the channel coefficient matrix, the precoder matrix, and the transmission data symbol may be expressed as in Equation 3 below.
  • V ak [n] [v ak T (t 1 ),-, v ak T (t 4 )] T (9 xn precoder matrix) xa k [ n ] (nx 1 vector)
  • the transmission method according to an embodiment of the present invention is a method of reconstructing a signal helpful to both the base stations a and b by using the past received signals at the receiving end (base stations a and b).
  • the reconstruction of these signals occurs in a limited form because users and antennas are distributed in different places. Therefore, it may be impossible to reconstruct a signal helpful to the two base stations at each transmitter.
  • a signal that is helpful to both base stations includes a signal transmitted from another transmitter that is inaccessible to each transmitter. That is, since each transmitter cannot grasp information about signals transmitted from other transmitters, a method for effectively reconstructing such a signal will be described through the following embodiments.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of a time interval associated with one embodiment of the present invention.
  • the time structure according to is is composed of three phases,
  • phase 1 210 is composed of a total of nine time slots.
  • user terminals 1, 2, and 3 in cell ⁇ transmit signals, and user terminals in cell ⁇ do not send any signals.
  • Each user terminal simultaneously sends seven independent data symbols to nine time slots in linear combinations.
  • the transmission data symbol may be expressed as Equation 4 below.
  • signals received from base stations a and b may be expressed as Equation 5 below.
  • signals arrive at the base station b as well as the base station a in phase 1. That is, the base station b overhears the signal transmitted from the user terminal of the cell to the base station a and receives it as an interference signal. Although these signals are signals transmitted from the cell ⁇ assigned to the base station a, the base station b stores the fishery signals for the sake of demonstration.
  • Phase 2 (220) is composed of nine time slots, such as fem 1, and user terminals 1, 2, and 3 in cell ⁇ symmetrically with phase 1 transmit signals to base station b.
  • 3 ⁇ 4 ⁇ user terminals do not send any signals.
  • Each user terminal of cell ⁇ simultaneously transmits seven new data symbols independent of each other in nine time slots in linear combination form.
  • the signals received by the base stations a and b while ignoring the noise may be expressed by Equation 6 below.
  • both base stations a and b receive signals of nine linear equations containing 21 variables (independent data symbols) from three user terminals of cell ⁇ .
  • the base station b is the radix Shinhan from those signals is required independent of 12, the signal of the additional linear equation form.
  • phase 2 signals arrive at base station a as well as base station b. That is, the base station a is the uu transmitted by the user terminals of the base station cell ⁇ to the base station b
  • Base station a is the signals received from cell ⁇ assigned to base station b, but store these signals for later.
  • the proposed embodiment uses a signal received from the receiving end to send a signal to the transmitting end.
  • the signal received by the base station in phase 1 and phase 2 is in the form of a linear combination of data symbols of user terminals 1, 2 and 3 of each cell. If this signal itself is used, uu received by the base station at each transmitter is used.
  • the T T a a signal cannot be reconstructed because one user cannot access a symbol transmitted by another user and thus cannot know information about another user's data symbol.
  • each user of each cell consumed nine time slots to transmit seven data symbols. This is to enable the signaling process. That is, the base station b in the Find two null space vector (null space vector) u all ⁇ fu al2 satisfying the equation (7) below, these two additional time slots from the received signal the user of the Sal 1 site robu using ex You can pay:
  • null space vectors Ua21 , u a22 , u a31 and u a32 that satisfy the following Equation 8 can be found from the signals received from users 2 and 3 of cell a.
  • base station b When phase 2 ends, base station b generates a null space vector for the interference signals received in phase 1 (correspondence received but not desired to decode at base station) to obtain the following equation (9). can do. Equation (9) can be obtained by the base station b multiplying the entire received signal by two null space vectors for the signal received from each user. The base station b uses Equation 9 below as side information ⁇ S. Save it.
  • Equation 9 ie ⁇ 1,2 ⁇ i G ⁇ 1,2 ⁇ [68]
  • u ⁇ iy b [l] Is a symbol for user 2 of cell cx
  • u iG ⁇ [l] V a3 [l] x a3 [l] is a symbol for user 3 of cell a.
  • base station a uses the null space vector for the interference signal received from 3 ⁇ 4 ⁇ to generate Equation 10 below and store it as side information.
  • each equation of Equation 10 is a signal composed of symbols received from two users. Note that the equations 9 and 10 in phase 3 230 cannot be reconstructed by each user immediately. [71] Instead, each user can reconstruct in phase 3 a rum related to only one user, and the symbols for this team are linearly independent of the signals received by each base station in phase ' 2 ' . . In this way, when the 12 terms are reconfigured and transmitted in Equation 9, the base station a can decode all data symbols. Similarly, by applying similarly to Equation 10, a total of 24 symbols can be reconstructed and transmitted.
  • the base station a may further acquire 12 signals regarding one user from Equation 9 among the signals received by the base station b in phase 1, and these 12 signals reach the base station a in phase 1. It is linearly independent of nine signals (since three users send a total of 21 symbols in nine time slots). Thus, these twelve signals constitute a total of 21 linear independent signals with nine signals received by base station a in phase 1, and base station a decodes a total of 21 symbols. Similarly, base station b also obtains 12 additional signals for one user from Equation 10 of the signals received in phase 2, which are linearly independent of the signals that base station 1 has reached in phase 2. to be.
  • these 12 signals together with the nine signals received at phase 2 by base station b, constitute a total of 21 linearly independent signals, allowing base station b to decode a total of 21 symbols. Accordingly, the two base stations a and b can decode a total of 42 data symbols (six users transmit seven symbols).
  • phase 3 230 is related to how to effectively transmit reconstructed signals to the base station.
  • Phase 3 ( 23 0) is repeated three times in total, each consisting of 16 time slots.
  • user terminals do not transmit new data symbols, but reconfigure and transmit a signal having a term related to only one user.
  • Twelve signals stored as side information are represented by the sum of two terms, and these terms are included in the side information in total, which is related to one user.
  • a description will be given of how the user terminal effectively delivers such terms for 24 single users.
  • Phase 3 consisting of 16 time slots has a total of 16 time slots repeated three times (total of 4 8 time slots), and each phase 3 consists of three sub phases.
  • Sub phase one (232) is composed of a total of four time slots.
  • users 1 and 2 in cell ⁇ transmit signals, while users in cell ⁇ do not send any signals.
  • the users transmit symbols of 12 users (6 each of users 1 and 2) of the side information calculated by the base station b in a linear combination in four time slots. Since the DoF performance is taken into consideration, the signal received from the base stations a and b without ignoring the noise can be expressed as Equation 11 below.
  • V al and V a2 refer to precoder matrices of 4x1 and 4 tanks, and distribute 12 signals from each user in four combinations of time slots.
  • base stations a and b receive four linear equations including 6 cells (independent data symbols) from X.
  • base station a needs eight additional linear equations independent of the signals originally arrived.
  • base station b receive the same data symbols as interference signals, and base station b stores the signals received from the cell ⁇ for later.
  • base station b already has six signals independent of the signals received at sub-phase 1 of phase 3. These signals are for the users 1 and 2 of the cell ⁇ calculated by nulling the signals received in phase 1 (3 repetitions) (6 times in total, 3 repetitions of 2 each). Therefore, we can construct new matrices to express ⁇ ! ⁇ from all of these as ⁇ [ ⁇ + ⁇ , which is expressed as Equation 12 below.
  • Equation 12 pb _ G ⁇ JS V ⁇ CSJ
  • Sub phase 2 234 is composed of four time slots, such as sub phase 1, while users 1 and 2 in cell ⁇ send signals symmetrically to sub phase 1, Do not send a signal.
  • Each user in cell ⁇ At the same time, 12 symbols (6 for each of users 1 and 2), which are signals of one user of side information previously stored in the base station a, are distributed and transmitted in a linear combination form in four time slots.
  • base station b needs 8 additional linear equations independent of the signals originally arrived.
  • the base station a configures ⁇ ⁇ , ⁇ ⁇ and through the nulling process, can generate and store eight signals consisting of only one user.
  • Sub phase three (236) consists of eight time slots.
  • the users of each cell reconfigure and simultaneously transmit one side information stored by the base stations in sub phase 1 and sub phase 2, respectively.
  • base phases 1 and 2 when base station b stores L al and base station a stores! ⁇ ⁇ , user 1 of cell ⁇ and cell ' ⁇ reconstructs L al and! ⁇ for one time slot, respectively.
  • the signals received from the base stations a and b are expressed as in Equation 13 below.
  • the first time slot in is the ninth time slot in phase three.
  • the base station a can obtain L al from the y a (9 ') signal, because at the end of the sub phase 2, the base station a calculates and stores L pi as described above (each Since the base station receives feedback on the information of the last channel coefficient), the base station b obtains L pi from y b (9 ').
  • base stations a and b obtain one additional linear independent equation for decoding a total of 24 data symbols, each of 12 at the same time.
  • subphase 3 uses 8 time slots to produce a total of 8 linear equations.
  • Send independent signals Accordingly, 24 signals about one user generated in each base station while repeating Phase 1 (210) and Phase 2 (220) can be successfully delivered by writing 16 time slots in Phase 3 (230).
  • the method of transmitting signals consisting of two different users can be applied symmetrically, resulting in 48 times at each base station.
  • the cues are used to pass 72 linearly independent equations.
  • each base station obtains 72 equations that are linearly independent of the existing 54 equations, which are the equations that the base stations a and b divide into 126 symbols at the same time.
  • the DoF when expanded to the 2-sal, K-user scenario can be expressed by the following two equations ( 14 ).
  • DoF (2, K) refers to performance in 2-cell
  • DoF side (2, K) refers to performance when each base station has the above-described side information.
  • 3 is a graph showing the relationship between the number of users and DoF in relation to the present invention. 3 shows the performance for the number of users K by solving equation (14).
  • the base station may set an arbitrary threshold value for the DoF and calculate a K value, which is the number of users satisfying the DoF. K number of users
  • the base station may schedule as many user terminals as K in each cell. Accordingly, when the communication environment is good, more user terminals can be scheduled at once by setting a higher threshold value of the DoF, thereby improving communication performance. On the contrary, when the communication environment is not good, only a small number of user terminals may be scheduled in order to simplify calculation complexity and scheduling.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a method for a terminal to communicate using updated channel state information in accordance with one embodiment of the present invention.
  • the description will be made based on the first terminal (user terminal 1) included in the cell ⁇ , but the contents may be similarly applied to the user terminals of the cell ⁇ as well as other user terminals of the cell ⁇ .
  • cells ⁇ and ⁇ are described as first cells and second cells, respectively, and base stations a and b are described as first base station and second base station, respectively.
  • Three terminals included in each cell are described as a first terminal, a second terminal, and a third terminal.
  • a first terminal included in a first cell transmits seven data symbols in nine linear combinations to a first base station during a first time interval (that is, phase 1) including nine time slots. (S410).
  • the second terminal and the third terminal included in the first cell also transmit data symbols to the first base station.
  • data symbols transmitted by the first terminal to the first base station are overridden by the second base station. That is, the second base station receives data symbols transmitted to the first base station as interference signals.
  • the second base station generates a first feedback signal for the received interference signal, and the first feedback signal may include information on channel coefficients between the first terminal and the second base station during the first time interval.
  • the second base station transmits the first feedback signal to the first terminal, and the first terminal receives the first feedback signal (S420).
  • the first terminal transmits no signal during the second time interval (phase 2) including nine time slots.
  • the second time interval three terminals included in the second cell transmit data symbols to the second base station. Similar to the first time interval, data symbols transmitted by the terminals of the second cell to the second base station are overheared by the first base station and received as an interference signal by the first base station.
  • the first terminal repeats the above-described process two more times for the first time interval and the second time interval, and performs a total of three times.
  • Data symbols transmitted to the first base station Is changed for each iteration process, and accordingly, the feedback signal received from the second base station is also changed.
  • the third time interval (phase 3) is composed of three sub time intervals as described above.
  • the first terminal transmits four different second linear combinations for six data symbols to the first base station ( S 430).
  • the second linear combinations are signals generated by using the first feedback signal received earlier, and the first terminal reconstructs the first linear combinations transmitted by itself from the channel coefficient information included in the first feedback signal.
  • Two linear combinations can be generated.
  • the second linear combinations are signals related only to the first terminal among the signals received by the first base station from the three terminals of the first cell during the first time interval. That is, the first terminal may configure the second linear combination from the first linear combinations that the first terminal transmits three times to the first base station. Meanwhile, in the first sub time interval of the third time interval, the second terminal similarly transmits the second linear combination to the first base station.
  • the second base station receives the second linear combination as an interference signal. Accordingly, the second base station generates a second feedback signal for the second linear combination, and transmits a second feedback signal to the first terminal and the second terminal, respectively (S440).
  • the second feedback signal may include information about channel coefficients between the first terminal and the second terminal and the second base station during the first sub time interval.
  • the first terminal generates a reconstruction signal including eight data symbols based on the second feedback signal received from the second base station. Subsequently, during the body 3 sub time interval including the first time slot, the first terminal includes: The reconstruction signals are transmitted to the first base station in each time slot (S 450).
  • the reconfiguration signal transmitted by the first terminal may include a null space vector for the second terminal or the third terminal. That is, the reconstruction signal is generated by configuring a signal related only to the first terminal by using the second feedback signal, and related to only the first terminal by utilizing a null space vector for the second terminal or a null space vector for the third terminal.
  • the reconstruction signal can be generated.
  • the process for the third time interval described above is repeated three times, and the first terminal transmits the reconstruction signal two times in a total of three iterations. That is, on the first run In this case, the first terminal-the second terminal transmits the reconfiguration signal, the second terminal transmits the reconfiguration signal in the second operation, and the third terminal transmits the reconfiguration signal in the third operation.
  • 5 is a diagram illustrating a method for a base station to communicate using updated channel state information according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the description will be made based on the first base station, but the description may be similarly applied to the second base station.
  • the first base station receives nine linear combinations, respectively, from three terminals of the first cell during the first time interval (S510). Seven data symbols may be distributed in nine linear combinations and transmitted in each time slot. Meanwhile, in the first time interval, the second base station receives a signal transmitted from three terminals of the first cell to the first base station as an interference signal.
  • the first base station receives the interference signal by overhearing the linear combinations transmitted to the second base station (S520). Subsequently, the first base station generates a first feedback signal for the interference signal and transmits it to each of the first terminal included in the second cell by feeding back (S530).
  • the first feedback signal may include information about a channel coefficient between the terminals of the first base station and the second cell during the second time interval.
  • the operation of the first time interval and the second time interval may be performed three times in total.
  • repeat the course of a first linear combination may be continuously changed to be received in, the thimble data received from the terminal of the second cell is also 'changes.
  • the first base station receives the second linear combinations from two terminals (eg, the first terminal and the second terminal) of the first cell ( S540).
  • the second linear combinations may be signals generated by the first feedback signal and associated with each terminal only.
  • two terminals of the second cell transmit second linear combinations to the second base station.
  • the first base station to the second base station The second linear combinations are transmitted as the second interference signal (S550), and the second feedback signal for the second interference signal is transmitted to the first terminal and the second terminal included in the second cell (S560).
  • the second feedback signal may include information on channel coefficients between two terminals of the first base station and the second cell during the second sub time interval.
  • the first base station transmits reconstruction signals consisting of eight data symbols during eight time slots to the first terminal of the first cell and the first cell of the second cell.
  • the reconstruction signal is a signal generated based on the second feedback signal, and a reconstruction signal related to only the first terminal of each cell may be generated by using a null space vector for the second terminal or a null space vector for the third terminal. .
  • the above-described processes of the first, second and third sub time intervals of the third time interval are repeated three times in total. That is, in the first implementation, a reconstruction signal is received from the first terminal—the second terminal, in the second implementation, the reconstruction signal is received from the second terminal-third terminal, and in the third implementation, the third terminal-first terminal do. By performing three iterations, the base station 1 can obtain data symbols that are sufficient to decode the first linear combination and the second linear combination.
  • the first base station decodes the second linear combinations using the received reconstruction signals. Subsequently, the first base station can decode the first linear combinations from the decoding result of the second linear combinations (S580).
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 and the base station 200 may include radio frequency (RF) units 110 and 210, processors 120 and 220, and memories 130 and 230, respectively.
  • FIG. 6 illustrates a 1: 1 communication environment between the terminal 100 and the base station 200, a communication environment may also be established between a plurality of terminals and the base station 200.
  • the base station 200 illustrated in FIG. 6 may be applied to both the macro cell base station and the small cell base station.
  • Each RF unit 110, 210 may include a transmitter 112, 212 and a receiver 114, 214, respectively.
  • the receiving unit 114 is configured to transmit and receive signals with the base station 200 and other terminals, and the processor 120 transmits Functionally connected to the unit ll 2 and the receiver ll 4 may be configured to control the process of the transmitter 112 and the receiver 114 > transmitting and receiving signals to and from other devices. After performing various processes for the signal to be transmitted to the transmitter 112, the receiver 114 performs a process for the received signal.
  • the processor 120 may store information included in the exchanged message in the memory 130.
  • the terminal 100 may perform the method of various embodiments of the present invention described above.
  • the transmitter 212 and the receiver 214 of the base station 200 are configured to transmit and receive signals with other base stations and terminals, and the processor 220 is functionally functional with the transmitter 212 and the receiver 214.
  • the controller 220 may be configured to control a process of transmitting and receiving signals to and from other devices by being connected to the transmitter 212 and the receiver 214.
  • the processor 220 may also perform various processes on a signal to be transmitted, and then transmit the signal.
  • the processor 220 may store the information included in the exchanged message in the memory 230, if necessary, and transmit the received signal to the memory unit 212. With the base station 200 may perform the method of the various embodiments described above.
  • Processors 120 and 220 of the terminal 100 and the base station 200 respectively instruct (eg, control, adjust, manage, etc.) operations at the terminal 100 and the base station 200.
  • Respective processors 120 and 220 may be connected to memories 130 and 230 that store program codes and data.
  • Memory 130, 230 is coupled to processor 120, 220 to store the operating system, applications, and general files. :
  • the processor 120 or 220 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processor 120, 220 may be implemented by hardware (hardware) or firmware (firmware), software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable
  • logic devices programmable programmable gate arrays
  • FPGAs programmable programmable gate arrays
  • the above-described method can be written as a program that can be executed in a computer, it can be implemented in a general-purpose digital computer to operate the program using a computer readable medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on the computer-readable medium through various means.
  • Program storage devices that may be used to describe storage devices that include executable computer code for performing the various methods of the present invention are not understood to include transient objects, such as carrier waves or signals. Should not.
  • the computer readable medium includes storage media such as magnetic storage media (eg, names, floppy disks, hard disks, etc.), and optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.).

Landscapes

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Abstract

제1 시간 구간 동안 9 개의 서로 다른 제1 선형 조합들을 각 타임 슬롯에서 제1 기지국으로 전송하고, 제1 선형 조합을 간섭 신호로서 수신한 제2 기지국으로부터 제1 피드백 신호를 수신하고, 제3 시간 구간 중 제1 서브 시간 구간 동안 4 개의 서로 다른 제2 선형 조합들을 제1 기지국으로 전송하고, 제2 선형 조합들을 간섭 신호로서 수신한 제2 기지국으로부터 제2 피드백 신호를 수신하고, 제3 시간 구간 중 3 서브 시간 구간 동안 8 개의 데이터 심볼로 구성되는 재구성 신호들을 제1 기지국으로 전송하는, 2-셀 3-사용자 네트워크 환경에서 아웃데이티드 채널 정보를 활용하는 단말의 통신 방법이 개시된다. 또한, 이러한 단말에 대응하는 기지국의 통신 방법 또한 개시된다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
2 셀 , K 사용자 셀를러 네트워크에서 아웃데이티드 채널 상태 정보를 이용한 통 신 방법
【기술분야】
[1] 본 발명은 두 개의 셀이 존재하고, 각 샐에 여러 명의 사용자가 존재하는 샐를러 네트워크 환경에서 단말과 기지국이 outdated 채널 상태 정보를 활용하 여 통신하는 방법과 관련된 기술이다.
【배경기술】
[2] 간섭은 무선 네트워크 환경에서의 성능올 감소시키는 중요 원인 중 하나이 다. 이러한 간섭 문제는 특히 송신 -수신 페어 (pair)들이 여럿 존재하는 다중 사 용자 (multi-user) 환경에서 주로 발생한다. 왜냐하면, 각 송신단에서 동시에 전송된 송신 신호가 목표 수신단 뿐 아니라 원하지 않는 수신단 (non-intended receivers) 들에게도 전달되기 때문이다. 간섭 정렬 ( Interference Alignment, IA) 기술은 이러한 간섭 문제를 해결하는 잠재적인 해결방법으로 많은 관심을 받아왔다. 간섭 정렬 기술은 본래 X-channel 과 K— user 간의 간 섭 채널 (interference channel)의 모델 하에서 개발되었고, 다양한 실제 상 황과 관련된 네트워크 (practically-relevant network) 모델에 대해 개발되 어 왔다 . 특히 샐를러 네트워크 상황하에서는 간섭이 없는 상황 (interference- free)에서의 DoF (degree of freedom) 성능과 거의 동일한 성능을 달성하는 간섭 정렬 기술이 개발되었다 .
[3] 이러한 간섭 정렬 기술들이 통신 용량을 증가시키는데 공헌을 하는 것은 맞지만, 이를 실제 환경에 적용시키기 위해서는 여러 가지 과제들이 존재한다, 그 증 하나는 송신단에서 현재 채널 상태 정보 (CSI) 를 정확히 알아야 한다는 점이다 . 종래의 FDD (Frequency Division Duplex) 통신 시스템에서 이러한 채널 정보들은 보통 수신단으로부터 송신단으로 피드백을 받아 얻어지는데, 피드 백을 수신하기 위한 추가로 소요되어 딜레이가 발생한다. 따라서, 종래의 통신 시스템에서는 이와 같이 아웃데이티드 채널 정보 (outdated channel state information, outdated CSI)를 탕으로 현재 채널 정보를 예측한 후 예측 된 채널 정보를 바탕으로 간섭 정렬 기술을 적용하였다. 하지만 채널 환경이 빠 르게 변화하는 fast-fading 시나리오에서는 현재의 채널 상태가 피드백으로부 터 예측한 채널 상태와 완전히 다를 수 있으며, 이 경우에는 현재 채널 상태를 예측하는 방법이 통신 용량을 개선 ( DoF gain 향상)하는 데에 실패하게 된다.
[ 4 ] 그러나, Maddah-Ali 와 Tse 가 제안한 논문에서는 멀티-안테나 브로드 캐스트 채널에서 아웃데이티드 채널 상태 정보를 가지고도 통신 용량을 개선할 수 있다는 결과를 발표하였다. 특히 그들은 혁신적인 전송 방법을 개발하였는데, 이 기술은 각 수신단에서 과거에 받았던 신호들 ( the past received signals ) 을 조합하여 여러 수신단에 동시에 도움이 되는 신호를 생성하여 보냄으로써 통신 용량을 상당히 증가시킬 수 있다.
【발명의 상세한 설명】
【기술적 과제】
[5 ] 이상에서 설명한 멀티-안테나 브로드캐스트 채널은 결과적으로 성글샐 다 운링크 ( s ingle cell downlink ) 시나리오만 대변하게 된다. 이에 따라, 샐를 러 네트워크에서의 일반적인 상황에서는 아웃데이티드 채널 상태 정보를 가지고 통신 용량을 증가시킬 수 있는지에 대한 여부가 밝혀지지 않았다. 특히, 멀티-안 테나 브로드캐스트 채널과는 달리, 셀를러 네트워크의 상향링크 시나리오 하에서 는 송신단에서 안테나들이 서로 다른 위치에 분산되어 존재하게 된다. 그렇기에 각 수신단에서 과거에 받았던 신호들 ( the past received signals ) 을 조합 하여 여러 수신단에 동시에 도움이 되는 신호를 재구성하는 것이 송신단에서 불가 능할 수 있다. 왜냐하면 각 송신단에서 여러 수신단에 동시에 도움이 되는 .신호 를 재구성할 때, 각 송신의 안테나가 분산되어 존재하기 때문에 다른 송신단에서 보내는 신호들에 대해 접근할 수 없게 되기 때문이다.
【기술적 해결방법】
[ 6] 이와 같은 기술적 과제를 '해결하기 위하여 우리가 제안하는 기술은 샐를러 네트워크 상황에서 아웃데이티드 채널 상태 점보를 가지고 통신용량을 증가시키는 전송 방식이다. 우리는 2 샐, 2 사용자 상향링크 시나리오에서 개발한 기술을 2 샐, K사용자 상향링크 ( K > 3 ) 시나리오로 일반화한 기술을'소개하려 한다. 【유리한 효과】
[7 ] 본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
[8】 첫째로, 모든 사용자 수 K 에 대해서, CSI 를 이용하지 않았을 경우 ( DoF=l ) 보다 더 높은 성능을 달성할 수'있다. [ 9] 둘째로, 사용자 수 K 가 증가할수록 더 높은 성능 ( DoF)을 달성할 수 있게 된다. 이러한 효과는, 결과적으로 다양한 셀를러 네트워크 시나리오에서 아웃데 이티드 채널 상태 정보를 이윷하였을 때 통신용량을 증가시킬 수 있다는 것을 의 미한다.
[101 본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들 에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자 에 의해 도출될 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
[11] 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세 한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며 > 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호 ( reference numerals )들은 구조적 구성요소 ( structural elements )를 의 미한다.
[12] 도 1 은 본 발명과 관련된 2—셀, K-사용자의 상향링크 채널 모델을 도시 하는 도면이다.
[13] 도 2 는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 시간 구간의 구조를 도시하는 도 면이다.
[14] 도 3 은 본 발명과 관련하여 사용자 수와 DoF 간의 관계를 도시하는 그래 프이다.
[15] 도 4 는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 단말이 아웃데이티드 채널 상태 정보를 이용하여 통신하는 방법을 도시하는 도면이다.
[16] 도 5 는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 기지국이 아웃데이티드 채널 상 태 정보를 이용하여 통신하는 방법을 도시하는 도면이다.
[17] 도 6 은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시하 는 도면이다.
【발명의 실시를 위한 형태】 [18] 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 통신 방법은, 9 개의 타임 술롯을 포 함하는 제 1 시간 구간 동안 7 개의 데이터 심볼에 대한 9 개의 서로 다른 제 1 선형 조합 ( linear combinat i on )들을 각 타임 슬롯에서 제 1 기지국으로 전송 하는 단계, 제 1 시간 구간 동안 제 1 선형 조합을 간섭 신호로서 수신한 제 2 기 지국으로부터 제 1 선형 조합에 대한 제 1 피드백 신호를 수신하는 단계, 제 3 시 간 구간 중 4' 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 서브 시간 구간 동안 6 개의 데이 터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조합들을 각 타임 슬릇에서 제 1 기 지국으로 전송하는 단계, 제 1 서브 시간 구간 동안 제 2 선형 조합들을 간섭 신 호로서 수신한 제 2 기지국으로부터 제 2 선형 조합들에 대한 제 2 피드백 신호를 수신하는 단계 및 제 2 시간 구간 중 8 개의 타임 술릇을 포함하는 제 3 서브 시 간 구간 동안 제 2 피드백 신호에 기초하여 생성되고 8 개의 데이터 심볼로 구성 되는 재구성 신호들을 각 타임 슬틋에서 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 포함하 고, 제 2 선형 조합들은 제 1 피드백 신호를 이용하여 생성되고 제 1 기지국이 제 1 시간 구간 동안 제 1 셀에 포함된 세 단말로부터 수신한 신호들 중에서 제 1 단 말에만 관련된 신호이며, 제 1 피드백 신호는 제 1 시간 구간 동안 제 1 단말 및 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하고 제 2 피드백 신호는 제 1 서 브 시간 구간 동안 제 1 단말 및 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함 한다.
[ 19] 통신 방법은 제 1 선형 조합들을 제 1 기지국으로 전송하는 단계 및 제 1. 피드백 신호를 수신하는 단계를 총 3 회 반복하여 수행하는 단계를 더 포함하고, 반복하여 수행하는 단계는 매 반복마다 7 개의 데이터 심볼을 변경해가며 단계들 을 수행할 수 있다.
[20] 총 3 회 반복하여 수행되는 제 3 시간 구간 동안에 제 2 선형 조합들을 제 1 기지국으로 전송하는 단계, 제 2 피드백 신호를 수신하는 단계 및 재구성 신호 들을 제 1 기지국으로 전송하는 단계는 총 2회 반복하여 수행될 수 있다.
[21 ] 재구성 신호들은 제 2 ᅳ단말 또는 제 3 단말에 대한 널 스페이스 백터를 포 함할 수 있다.
[22 ] 9 개의 타임 술롯을 포함하는 제 2 시간 구간 동안, 제 1 셀에 포함된 세 단말은 데이터를 송신하지 않을 수 있다.
[ 23 ] 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 또 다른 통신 방법은, 9 개의 타임 슬 롯을 포함하는 제 1 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서 제 1 셀에 포함된 세 단말 로부터 7 개의 데이터 심볼에 대한 9 개의 서로 다른 제 1 선형 조합들올 각각 수신하는 단계, 9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 2 시간 구간 동안 각 타임 슬롯 에서 제 2 셀에 포함된 세 단말이 제 2 기지국으로 전송하는 선형 조합들을 제 1 간섭 신호로써 수신하는 단계, 제 1 간섭 신호돌에 대한 제 1 피드백 신호들을 제 2 셀에 포함된 세 단말에 각각 전송하는 단계, 제 3 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 서브 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서 제 1 샐에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말로부터 6 개의 데이터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조합들을 각각 수신하는 단계, 제 3 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함 하는 제 2 서브 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서 제 2 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말이 제 2 기지국으로 전송하는 선형 조합들을 제 2 간섭 신호로써 수신하 는 단계, 제 2 간섭 신호들에 대한 제 2 피드백 신호들을 제 2 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말에 각각 전송하는 단계, 제 3 시간 구간 중 8 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 3 서브 시간 구간 동안 각 타임 슬롯께서 제 1 셀에 포함된 제 1 단 말 및 제 2 샐에 포함된 제 1 단말로부터 제 2 피드백 신호에 기초하여 생성되고 8 개의 데이터 심볼로 구성되는 재구성 신호들을 각각 수신하는 단계 및 재구성 신호들을 이용하여 제 2 선형 조합들을 디코딩하고 제 2 선형 조합들의 디코딩된 결과를 이용하여 제 1 선형 조합들을 디코딩하는 단계를 포함하고, 제 2 선형 조 합들은 제 1 피드백 신호를 이용하여 생성되고 제 1 기지국이 제 1 시간 구간 동 안 제 1 셀에 포함된 세 단말로부터 수신한 신호들 중에서 제 1 샐에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말 각각에만 관련된 신호이며, 제 1 피드백 신호는 제 ' 1 시간 구 간 동안 제 1 기지국 및 제 2 셀의 세 단말 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하 고 제 2 피드백 신호는 제 2 서브 시간 구간 동안 제 1 기지국 및 제 2 샐의 세 단 말 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[24] 통신 방법은 제 1 선형 조합들을 수신하는 단계, 제 1 간섭 신호를 수신하 는 단계 및 제 1 피드백 신호들을 전송하는 단계를 총 3 회 반복하여 수행하는 단 계를 더 포함하고, 매 반복마다 제 1 선형 조합들 및 제 1 간섭 신호들의 데이터 심볼들은 변경될 수 있다.
[25 ] 통신 방법은 제 3 시간 구간을 총 3 회 반복하여 수행하는 단계를 더 포함 하고, 매 반복마다 제 1 기지국이 신호를 송수신하는 두 단말은 변경될 수 있다.
[26] 재구성 신호들은 제 1 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 셀에 포함된 제 1 단 말 각각에만 관련된 신호일 수 있다. 【발명의 실시를 위한 최선의 형태】
[27] 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현 재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기 술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
[28] 이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것 으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되 지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및 /또는 특징들을 결합 하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실 시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체 될 수 있다.
[29] 도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등 은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단 계는 또한 기술하지 아니하였다.
[30] 명세서 전체에서 , 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함 ( compris ing 또는 including ) "한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요 소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 어떠한 구성이 다른 구성에 "연결"된다고 할 때, 이는 물 리적 연결뿐 아니라 전기적 연결 또한 포함할 수 있으며, 나아가 논리적인 연결 관계에 있음을 의미할 수도 있다. 또한, 명세서에 기재된 " · ··부" , " ..·기" , "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하 드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일 ( a 또는 an ) " , "하나 ( one ) " , "그 ( the ) " 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 (특히 , 이하의 청구항의 문맥에서 ) 본 명세서에 달리 지 시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하 는 의미로 사용될 수 있다. [31] 본 명세서에서 본 발명의 실시 예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수 신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드 (terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서 에서 기지국에 의해 수행되는 것으로.설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국 의 상위 노드 (upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
[32] 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들 (network nodes)로 이루 어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국' 은 고정국 (fixed station) , Node B, eNode B(eNB) , 발전된 기지국 (Advanced Base Station, ABS) 또는 액세스 포인트 (access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
[33] 또한, ' 이동국 (M이 Dile Station, MS) ' 은 UE (User Equipment) , SS (Subscriber Station) , MSS (Mobile Subscriber Station) , 이동 단 말 (Mobile Terminal) , 발전된 이동단말 (Advanced Mobile Station, AMS) 또는 단말 (Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다. 특히 , 본 발명에서는 이동 국은 M2M 기기와 동일한 의미로 사용될 수 ¾1다.
[34] 또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및 /또 는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및 /또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수 신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다,
[35] 본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802. XX 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 .중 적어도 하나에 개시된 표 준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다.
[36] 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문 서'인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16.1, P802.16p 및 P802.16.lb 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
[37] 이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세 하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예 시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
[38] 또한, 본 발명의 실시 예들에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상 을 벗어나지 않는 범위에서 다론 형태로 변경될 수 있다.
[39] 도 1 은 본 발명과 관련된 2-셀, K-사용자의 상향링크 채널 모델을 도시 하는 도면이다.
[40] 2-셀, K-사용자 (K는 3 이상) 상향링크 시나리오에서의 기술을 소개하기 에 앞서, 가장 기본이 되는 2-셀, 3-사용자 상향링크 시나리오에서 기술을 먼저 설명한다. 이하에서는 2-셀, K-사용자 시나리오를 해결하기 위하여 2-샐, K-1- 사용자 시나리오를 고려하는 리커시브 (recursive)한 해결 방법을 제안한다.
[41] 도 1 에 도시된 채널 모델은 2 개의 셀 각각에 3 명의 사용자가 있는 상황 을 고려한다. 사용자 단말 (송신단)과 기지국 (수신단)은 각각 1 개의 안테나를 가 지고 있다. 샐 α 와 β 의 사용자들은 각각 기지국 a 와 b로 신호를 전송하며 , 각
BS에 시간 t에 도착한 수신 신호는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[42] 수학식 1
3 3
ya(t) = ^ h^k(t)vKk(t)xak(t) + ^ g^k(t)vpk(t)xpk(t) + wa(t) k=l k=l
3 3
yb(t) = ^ hgk(t)vpu(t)xpk(t) + ^ g^(t)vak(t)xak(t) + wb(t) k=l k=l
[43] 여기서 각 문자의 윗첨자와 아래첨자는 각각 수신단과 송신단을 나타내고, k e {1,2} 는 사용자 인덱스 (user index)를 지칭한다. k e C 와 g k e (C 는 각각 다이렉트 채널 (사용자 단말로부터 목적 기지국 (intended BS)으로의 채널) 과 크로스 채널 (사용자 단말로부터 비목적 기지국 (non-intended BS)으로의 채 널) 계수들을 지칭한다. vak G (Clxn 와 xak e Cnxl는 각각 l x n 프리코더 백터 (precoder vector)와 임의의 n 개의 데이터 심볼을 포함한 nX l 백터를 지칭 한다. 그리고 wa 6 C는 복소 가우시안 잡음 (complex Gaussian noise)를 지 칭한다. 또한, 도 1 에서 송신단은 시간 t 에 시간 t— 1 까지의 채널에 대한 정보 (채널 계수)를 알고 있다. 즉, 송신단이 지연된 채널 상태 정보를 획득하는 상황 (delayed channel state information at the transmitters (CSIT) ) 을 가정한다. 또한, 모든 의 사용자와 모든 기지국은 모든 프리코더 백터에 대 해서 미리 알고 있음을 가정한다 .
[44] 이하에서는 수학식 1 에서의 수신 신호들을 페이즈 (phase) 별로 표현한 다. 소정의 시간 구간 (time period)을 의미하는 페이즈는 복수의 타임 술롯 (time slot)으로 구성되어 있다. 타임 술롯은 1 개의 데이터 심블이 전송되는 ' 시간 단위를 의미하며 , 시간 구간 (또는 페이즈)은 둘 이상의 타임 술롯으로 구성 될 수 있다. 데이터 심볼은 데이터의 전송 단위를 의미한다. n번째 페이즈에서 기지국들의 수신 신호는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
[45] 수학식 1
3 3
Figure imgf000011_0001
3 3
ybM = ^ Hgk[n]Vpk[n]xpk[n] + ^ G^k[n]Vak[n]xak[n] + wb[n]
k=l k=l
[46] 가령 n 페이즈가 9개의 타임 슬롯으로 구성된다면, 채널 계수 행렬, 프리 코더 행렬 및 송신 데이터 심볼은 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
[47] 수학식 3
Figure imgf000011_0002
(9x 9 diagonal matrix)
G„k[n] = ^3 ( ^(^); -^^(14)) (9 9 diagonal matrix)
Vak[n] = [vak T(t1),--,vak T(t4)]T (9 x n precoder matrix) xak[n] (n x 1 vector)
[48] 이하에서는, 경과한 채널 상태 정보를 활용함으로써 송신단에서 채널 상태 정보를 피드백 하지 않았을 때의 성능 (DoF=l) 보다 확연히 성능이 좋은 통신용 량인 21/17 의 DoF 를 달성하는 기술을 설명한다. 본원 발명의 일 실시 예에 의 한 전송 방식은 수신단 (기지국 a,b)에서 기수신한 신호 (the past received signals)를 이용하여 기지국 a 와 b 모두에게 도움이 되는 신호를 재구성하는 방식이다. [49] 그러나, 앞서 언급한 것처럼 이러한 신호들의 재구성은 사용자들와 안테나 가 서로 다른 장소에 분산되어 위치하기 때문에 제한된 형태로 일어나게 된다. 따라서, 각 송신단에서 두 기지국에 도움이 되는 신호를 재구성하는 것이 불가능 할 수 있다. 이것은, 두 기지국에 모두 도움이 되는 신호는 각 송신단에서 접근 할 수 없는 다른 송신단에서 보냈던 신호를 포함하기 때문이다. 즉, 각 송신단은 다른 송신단에서 전송했던 신호에 대한 정보를 파악할 수 없기 때문에, 이하의 실시 예를 통해 이러한 신호의 재구성을 효과적으로 할 수 있는 방법을 설명한다.
[50] 도 2 는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 시간 구간의 구조를 도시하는 도 면이다. 본 발명의 일 실시 예에'따른 시간 구조는 3 개의 페이즈로 구성되어 있 다'
[51] 먼저 , 페이즈 1 (210)은 총 9 개의 타임 슬롯으로 구성되어 있다. 페이즈 1 에서는 셀 α 에 있는 사용자 단말 1, 2 및 3 이 신호들을 전송하며, 셀 β 의 사용자 단말들은 아무런 신호를 보내지 않는다. 각 사용자 단말은 동시에 서로 독립된 7 개의 데이터 심볼들을 9 개의 타임 술롯에 선형 조합 (linear combinations)형태로 분산시켜 보내게 된다. 본 실시 예에서, 송신 데이터 심 볼은 아래의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
[52] 수학식 4
Xalltl] ½3l[l] x«i[l] = χ α2[ι] = χ α3[ΐ] =
■Χαΐ7[1] Ι 7[1] .Χ(Χ37[1] x(3i[l] =
Figure imgf000012_0001
[53] DoF 성능만을 고려하기 때문에, 잡음을 무시하면 기지국 a 와 b 에서 받 은 신호는 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
[54] 수학식 5 ya[i] =^¾k[i]vak[i]xak[i]
yb[i] = > G^k[i]vak[i]xak[i] [55] 수학식 5 에서 Val 과 Va2 는 9 x 7 의 탱크 3 인 프리코더 매트릭스를 지 칭하고, 각 사용자로 하여금 7 개의 신호를 9 개의 타,임 슬롯에 선형 조합 형태 로 분산시켜주는 역할을 한다. 위 식에서도 알 수 있듯이, 기지국 a , b 모두는 셀 α 에 위치하는 세 사용자 단말로부터 변수 (독립된 데이터 심볼) 21 개가 포 함된 9 개의 선형 방정식 형태의 신호를 수신한다. 한편, ¾ α 가 사용자 단말 1 2 및 3 에서 송신한 21 개의 데이터 심볼들을 수신 신호로부터 디코딩하려면, 기 지국 a는 기수신한 신호들과는 독립된 12 개의 추가적인 선형 방정식 형태의 신 호가 필요하다.
[56] 한편, 페이즈 1 에는 기지국 a 뿐만 아니라 기지국 b 에도 신호들이 도달 한다. 즉, 기지국 b 는 샐 ct 의 사용자 단말돌로부터 기지국 a 로 전송되는 신호 를 오버히어 ( overhear ) 하여 간섭 신호로써 수신한다. 비록 이 신호들이 기지 국 a에 할당된 셀 α 로부터 전달된 신호들이지만, 기지국 b 는 나증을 위해 수산 신호들올 저장한다.
[57] 페이즈 2 ( 220 )는 페미즈 1 과 같이 9 개의 타임 슬롯으로 구성되어 있으 며 , 페이즈 1 과 대칭적으로 셀 β 에 있는 사용자 단말 1 , 2 및 3 이 신호들을 기지국 b 로 전송한다. 반면, ¾ α 의 사용자 단말들은 아무런 신호를 보내지 않 는다. 셀 β 의 각 사용자 단말은 동시에 서로 독립된 7 개의 새로운 데이터 심볼 들을 9 개의 타임 슬롯에 선형 조합 형태로 분산시켜 전송한다. 페이즈 2 에서 잡음을 무시하고 기지국 a 와 b 가 수신한 신호는 아래의 수학식 6 와 같이 표현 될 수 있다.
[58] 수학식 6
3
ya[2] = ^ G^u[2]Vpk[2]xpk[2]
k=i
3
yb[2] = ^ Hgk[2]Vpk[2]xpk[2]
k=i
[ 59] 페이즈 1 과 마찬가지로 기지국 a 및 b 모두 셀 β 의 세 사용자 단말로부 터 변수 (독립된 데이터 심볼) 21 개가 포함된 9 개의 선형 방정식 형태의 신호 를 수신한다. 기지국 b이 셀 β 의 사용자 단말 1 , 2 및 3 에서 보낸 21 개의 심 볼들을 디코딩하려면, 기지국 b는 기수신한 신호들과는 독립된 12 개의, 추가적인 선형방정식 형태의 신호가 필요하다.
[ 60] 한편, 페이즈 2 에서도 기지국 b 뿐만 아니라 기지국 a 에도 신호들이 도 달한다. 즉, 기지국 a 는 기지국 셀 β 의 사용자 단말들이 기지국 b 로 전송하는 u u
신호를 오버히어 T Ta a하고 간섭 신호로씨 수신한다. 기지국 a 는 비톡 이 신호들이 기 지국 b에 할당된 셀 β 로부터 수신된 신호들이지만, 이 신호들을 나중을 위해 저 장해둔다.
[ 61] 제안하는 실시 예는 수신단에서 기수신한 신호를 이용하여 송신단에서 기 u
T a
지국 a 와 b 모두에게 동시에 도움이 되는 신호를 재구성하는 방식이다. 그러나, 기지국이 페이즈 1 및 페이즈 2 에서 기수신한 신호는 각 셀의 사용자 단말 1 , 2 및 3의 데이터 심볼들의 선형 조합형태로 존재하게 된다. 이 신호 자체를 이용하 는 경우에는 각 송신단에서 기지국이 수신한 u u
T T a a신호를 재구성해줄 수 없게 되는데, 그 이유는 한 사용자는 다른 사용자가 전송한 심볼에 대해 접근할 수 없어 다른 사용자의 데이터 심볼에 대한 정보를 알 수 없기 때문이다.
[ 62 ] 페이즈 1 , 2 에서 각 셀의 각 사용자는 7 개의 데이터 심볼을 전송하기 위 해 9 개의 타임 슬롯을 소모하였다. 이는 널링 과정을 가능케 하기'위함이다. 즉, 기지국 b에서는 이러한 2 개의 추가 타임 슬롯을 이용하여 샐 ex 의 사용자 1로부 터 수신된 신호로부터 아래의 수학식 7 을 만족하는 두 개의 널 스페이스 백터 ( null space vector ) uall≤f ual2를 찾아낼 수 있다:
[ 63] 수학식 7
[l]V l[l]Xai[l] = 0
Figure imgf000014_0001
[ 64] 마찬가지로, 셀 a 의 사용자 2 와 3 으로부터 수신된 신호로부터 아래의 수학식 8 을 만족하는 네 개의 널 스페이스 백터 Ua21 , ua22 , ua31 및 ua32를 찾 아낼 수 있다.
[ 65] 수학식 8
G: [l]Va2[l]xa2[l] = 0 G [i]va2 [i] [1] = 0
G [l]Va3 [l]xa3 [l] = 0 G [1]V„3 ]x = 0 [66] 페이즈 2 가 종료하면, 기지국 b는 페이즈 1 에서 수신한 간섭 신호 (기지 국에서 디코딩하기를 원하지 않지만 수신된 산호들)들에 대한 널 스페이스 백터 를 생성하여 아래 6 개의 수학식 9 를 획득할 수 있다. 수학식 9 는 기지국 b 가 각 사용자로부터 수신된 신호에 대한 2 개씩의 널 스페이스 백터를 전체 수신 신 호에 각각 곱함으로써 획득할 수 있다. 기지국 b 는 아래의 수학식 9 를 사이드 정보 (side information) ^S. 저장한다.
[67] 수학식 9 uLi7b[l] = ^ ( [1]\^[1] 2[1] + nT aliGb a3[l)Va3[l]xa3[ll i e {1,2}
i e {1,2}
Figure imgf000015_0001
i G {1,2} [68] 위 수학식 9 의 각 신호들을 살펴보면 각각의 수학식들은 2 개의 사용자로 부터 수신된 심볼들로 구성된 것을 알 수 있다. 가령 u^iyb[l] 에서
Figure imgf000015_0002
는 셀 cx 의 사용자 2 에 관한 심볼이고, u iG^[l]Va3[l]xa3[l]는 셀 a의 사용자 3 에 관한 심볼이다. 이렇게 수학식 9 에 서 각각의 사이드 정보는 두 사용자에 관한 심볼들로 표현된다. 셀 a 에 위치하 는 총 3 명의 사용자에 관련된 심볼들은 2 개의 널 스페이스 백터 (i = 1, 2)를 적용하는 과정을 거쳐 총 12 개의 팀 (term)으로 표현된다. 비슷하게, 기지국 a 는 ¾ β로부터 수신된 간섭 신호에 대한 널 스페이스 백터를 이용하여, 아래의 수학식 10을 생성하고 사이드 정보로써 저장한다.
[69] 수학식 10
Figure imgf000015_0003
a[2] = u 2iGa pi[2]Vpi[2]xpi[2] +
Figure imgf000015_0004
i e {1.2}
Figure imgf000015_0005
[70] 마찬가지로 수학식 10 의 각 수학식들은 2 개의 사용자로부터 수신한 심볼 들로 구성된 신호이다. 여기서 주목할 점은, 페이즈 3 (230)에서 수학식 9, 10 의 식들은 각 사용자가 바로 재구성할 수 없다는 것이다. [ 71] 대신에, 각 사용자는 한 사용자에만 관련된 럼을 페이즈 3 에 재구성할 수 있고, 이 팀에 대한 심볼들은 각 기지국이 페이즈 1 , '2 에서 수산한 신호들과 선형 독립적 ( linearly independent )이다. 이와 같이 수학식 9 에서 12 개의 텀을 각각 재구성하여 전송하면, 기지국 a 는 전체 데이터 심볼들을 디코딩할 수 있다. 마찬가지로, 수학식 10 에 대해서도 유사하게 적용함으로써, 총 24 개의 심볼들을 재구성하여 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국 a 는 기지국 b 가 페이 즈 1에서 수신한 신호들 중 수학식 9에서 1개의 사용자에 관한 신호 12개를 추 가로 획득할 수 있으며, 이러한 12 개의 신호는 페이즈 1 에서 기지국 a 에 도달 한 9 개의 신호들 ( 3 명의 사용자가 총 9 개의 타임 슬롯에서 총 21 개의 심볼들 을 전송하므로)과 선형 독립적이다. 따라서 , 이러한 12 개의 신호들은 페이즈 1 에서 기지국 a가 수신한 9 개의 신호들과 함께 총 21개의 선형 독립적인 신호들 을 구성하고, 기지국 a 는 총 21 개의 심볼들을 디코딩하게 된다. 마찬가지로, 기지국 b도 페이즈 2 에서 수신한 신호들 중 수학식 10 에서 1 개의 사용자에 관 한 신호 12 개를 추가적으로 획득하며, 이러한 12 개의 신호는 페이즈 2 에 기지 국 1이에 도달한 신호들과 선형 독립적이다. 따라석, 이러한 12 개의 신호들은 기 지국 b 가 페이즈 2 에서 수신한 9 개의 신호와 함께 총 21 개의 선형 독립적인 신호들을 구성하며, 기지국 b는 총 21개의 심보들을 디코딩할 수 있게 된다. 이 에 따라, 두 기지국 a , b 는 총 42 ( 6 명의 사용자가 7 개의 심볼들을 전송)개의 데이터 심볼들을 디코딩할 수 있게 된다.
[72] 따라서, 페이즈 3 ( 230 )의 목적은 재구성된 신호들을 기지국으로 어떻게 효과적으로 전송하는가에 관련된다. 페이즈 3 에 앞서, 페이즈 1 과 페이즈 2 를 3 회 반복한다. 각 페이즈는 9 개의 타임 술롯으로 구성되어 있기 때문에 결과적 으로 총 54 개의 타임 슬롯을 사용하며, 페이즈 1 을 반복할 때마다 셀 α의 각 사용자 단말이 전송하는 7 개의 데이터 심볼들은 새롭게 설정된다. 마찬가지로, 페이즈 2 를 반복할 때마다 샐 β의 각 사용자 단말이 전송하는 7 개와 데이터 심 볼들도 새롭게 설정된다. 이에 따라, 54 개의 타임 슬롯 동안 총 42 x 3 = 126개 의 데이터 심볼이 기지국으로 전송된다.
[73] 이하에서는, 위와 같은 126 개의 데이터 심볼을 디코딩하기 위한 총 24 x 3 = 72개의 재구성 신호를, 48 개의 타임 슬롯 동안의 페이 3에서 전송하 는 과정을 설명한다. [74] 페이즈 3 (230)은 총 3번 반복되며, 각각의 페이즈 3은 16 개의 타임 슬 롯으로 구성된다. 페이즈 3에서 사용자 단말들은 새로운 데이터 심볼들을 전송하 지 않고, 한명의 사용자에만 관련된 텀으로 이루어진 신호를 재구성하여 전송한 다. 먼저, 기지국 a와 b에서 사이드 정보로 저장한신호들 중사용자 1과 2에 관한신호는 총 4 X 3 = 12 개이다 (페이즈 1과 2를 3 회 반복함에 따라 기지 국 a와 b 각각 6개씩 존재) . 사이드 정보로 저장된 12 개의 신호들은 각각 2개 텀들의 합으로 나타나며, 이러한 텀들은 한명의 사용자에만 관련된 ¾으로써 사 이드 정보에 총 24 개 포함된다. 이하에서는, 사용자 단말이 이와 같은 24 개의 단일 사용자에 대한 텀들을 효과적으로 전달하는 방법을 설명한다 .
[75] 16 개의 타임 슬롯으로 구성되는 페이즈 3 은 총 16 개의 타임 슬롯이 3 회 반복되며 (총 48 타임 슬롯), 각 페이즈 3은 3개의 서브 페이즈로 구성된다.
[76] 먼저, 각 셀에 사용자 단말 1과 2 만존재하는상황을 고려한다. 다른 두 명의 사용자 (단말 2, 3 의 경우와 단말 1, 3 의 경우)로 이루어져있는 신호들을 전달하는 방법은 이에 대칭적으로 적용할 수 있다. 따라서, 이하에서는 2-샐, 3-사용자 문제를 해결하는 과정에서 2-셀, 2—사용자의 시나리오를 고려한다. 다만, 일반적인 2-셀, 2-사용자 시나리오와의 차이점은 각 기지국에서 각 샐에 서 기지국으로 전송하고자 하는 심볼들을사이드 정보로써 미리 가지고 있는 점이 다 (수학식 10) .
[77] 서브 페이즈 1 (232)은 총 4 개의 타임 슬롯으로 구성된다. 서브 페이즈 1 에서 셀 α 에 있는 사용자 1 과 2 가신호들을 전송하는 반면, 샐 β 의 사용자 들은 아무런 신호를 보내지 않는다. 사용자들은 기존에 기지국 b에서 계산했던 사이드 정보 중 12 개 (사용자 1, 2 가 각각 6 개씩)의 한명의 사용자에 관한 심 블들을 4 개의 타임 슬롯에 선형 조합 형태로 분산시켜 전송한다. DoF 성능을 고려하기 때문에 잡음을 무시하고 기지국 a 와 b 에서 수신한 신호는 아래의 수 학식 11과 같이 표현될 수 있다.
[78] 수학식 11
2
ya[l] =^¾k[31]Vak[31]yak[31]
Figure imgf000017_0001
[79] 수학식 11에서 Val 과 Va2 는 4x 1, 탱크 4 인 프리코더 매트릭스를 지칭 하고, 각 사용자에서 보내는 12 개의 신호를 4 개의 타임 슬롯에 선형 조합 형태 로 분산시켜주는 역할을 한다. 수학식 11 에서도 알 수 있듯이 기지국 a 와 b 모 두 셀 (X 로부터 변수 (독립된 데이터 심볼) 6 개가 포함된 4 개의 선형 방정식들 을 수신한다.
[80] 한편, 샐 α 의 사용자 1 과 2 에서 전송한 12 개의 심볼들을 디코딩하려면, 기지국 a는 원래 도달했던 신호들과는 독립된 8 개의 추가적인 선형 방정식들이 필요하다. 서브 페이즈 1 에는 기지국 a 뿐만 아니라 기지국 b 에도 동일한 데이 터 심볼들이 간섭 신호로써 수신되며, 기지국 b 는 셀 α 로부터 수신된 신호들을 나중을 위해 저장한다. 주목해야 할 다른 점은 기지국 b는 이미 페이즈 3 의 서 브 페이즈 1 에서 수신한 신호들과 독립된 6 개의 신호들을 가지고 있다는 점이다. 이 신호들은 페이즈 1 (3 번 반복) 에서 받은 신호들에 널링 과정을 거쳐 계산된 셀 α 의 유저 1과 2에 관한 신호들이다 (2개씩 3번 반복해서 총 6개) . 그렇기 때문에 이 모두들로부터 ^！^ 를 ^^^[^ + ᅵ와 같이 표현하기 위한 새로운 매트릭스들 들을 구성할 수 있으며, 아래의 수학식 12 와 같이 표 현된다.
[81] 수학식 12 pb _ G^JS V^CSJ
Γαΐ— ι6χ6 '(10 x 6 precoder matrix)
a2 ― j > (10 x 6 precoder matrix)
[82] 1¾, 2는 탱크가 6 이기 때문에 각각 서로 다른 네개의 백터들을 사용하여 널링 과정올 거치면, 한 유저의 심볼만 가지는 형태를 각각 4 개씩 총 8 개를 생 성해 낼 수 있다. 기지국 b 는 한 유저의 심볼만 갖는 텀을 8개 생성하여 저장한 다.
[83] 서브 페이즈 2 (234)는 서브 페이즈 1 과 같이 4 개의 타임 슬롯으로 구성 되며, 서브 페이즈 1 과 대칭적으로 셀 β 에 있는 사용자 1 과 2 가 신호들을 보 내는 반면 샐 α 의 사용자들은 아무런 신호를 보내지 않는다. 셀 β 의 각 사용자 는 동시에 기존에 기지국 a에서 저장했던 사이드 정보 중 한명의 사용자에 관한 신호인 12 개의 심볼들을 (사용자 1 , 2 에 대해 각각 6 개), 4 개의 타임 슬롯에 선형 조합 형태로 분산시켜 전송한다.
[ 84] 한편, 셀 β 의 사용자 1 과 2 에서 보낸 12 개의 데이터 심볼들을 디코딩 5 하려면, 기지국 b는 원래 도달했던 신호들과는 독립된 8 개의 추가적인 선형 방 정식들이 필요하다. 또한, 서브 페이즈 1 과 마찬가지로 기지국 a에서는 Ρ^, Ρ^ 를 구성하고 널링 과정을 거쳐, 한명의 사용자로만 이루어진 신호 8 개를 생성하 여 저장할 수 있다.
[ 85] 서브 페이즈 3 ( 236 )은 8 개의 타임 슬롯으로 구성된다. 서브 페이즈 3에0 서, 각 샐의 사용자들은 각각 앞서 서브 페이즈 1 , 서브 페이즈 2 에서 기지국들 이 저장한 사이드 정보를 한 개씩 재구성하여 동시에 전송한다. 예를 들어, 서브 페이즈 1 과 2 에서 기지국 b는 Lal , 기지국 a는 ！^^을 저장한 경우, 셀 α 와 셀 ' β의 사용자 1 은 1 개의 타임 슬롯 동안 각각 Lal와 ！^ 를 재구성하여 동시에 전 송한다. 잡음을 무시하면 기지국 a와 b에서 받은 신호는 아래의 수학식 13 과 같5 이 표현된다.
[86] 수학식 13
, ya(9') = ½1(9')Lal + g (9')Lpi
Figure imgf000019_0001
[ 87 ] 수학식 13 에서 9 '는 페이즈 3 내에서의 9 번째 타임 슬롯을 의미한다.0 즉, 셀 a 와 샐 β의 사용자 1 이 각각 Lal와 Lpi를 전송하는 서브 페이즈 3 ( 236 ) 의 첫 번째 타임 슬롯은, 전체 페이즈 3 에서의 9 번째 타임 슬롯이 된다. 한편, 기지국 a 는 ya(9') 신호로부터 Lal을 얻을 수 있게 되는데, 그 이유는 서브 페이 즈 2 의 끝에서 기지국 a는 앞서 언급한 것과 같이 Lpi를 계산하여 저장하기 때문 이다 (각 기지국에서 지난 채널 계수에 대한 정보를 피드백 받아 알고 있으므로) .5 마찬가지로 기지국 b 도 yb(9')로부터 Lpi를 얻는다. 결과적으로 기지국 a와 b는 동시에 12 개씩 총 24 개의 데이터 심볼올 디코딩하기 위한 추가적인 한 개의 선 형 독립적인 방정식을 얻게 된다.
[88 ] 12 개의 데이터 심볼을 디코딩하기 위하여 총 8 개의 추가적안 선형 방정 식이 요구되므로, 서브 페이즈 3에서는 8 개의 타임 술롯을 써서 총 8 개의 선형 독립적인 신호들을 전송한다. 이에 따라, 페이즈 1 (210) , 페이즈 2 (220)를 반 복하면서 각 기지국에서 생성한 한명의 사용자에 관한 신호 24 개를 페이즈 3 (230)에서 16개의 타임 술롯을 써서 성공적으로 전달할 수 있게 된다.
[89] 다른 두명의 사용자 (사용자 2, . 3 의 경우와 사용자 1, 3 의 경우)로 이 루어져있는 신호들을 전달하는 방법은 대칭적으로 적용할 수 있으며, ^ 결과 각 기지국에서 48 개의 타임 슬릇을 써서 72 개의 선형 독립적인 방정식들을 전달하 게 된다. 수학식 10 과 관련하여 설명한 바와 같이, 각 기지국은 기존의 54 개의 방정식과 선형 독립적인 72 개의 방정식을 획득하게 되고, 이는 기지국 a와 b가 동시에 126 개의 심볼을 디코딩하기 위해 층분한 방정식들이 된다. 따라서, 각 기지국에서는 전체 데이터 심볼들을 성공적으로 디코딩할 수 있게 된다. 이에 126 개의 심볼들을 총 54 + 48 = 102 개의 타임 술롯을 써서 전송하였으므로, 126/102 = 21/17 의 DoF를 달성할수 있다.
[90] 이를 바탕으로 2-샐, K-사용자 시나리오로 확장했을 때의 DoF 는 다음의 두 수학식 14을 통해 표현될 수 있다.
[91] 수학식 14
DoF (2, K) =
{κ-iy
DoFsi e{2,K-l)
Figure imgf000020_0001
DoFside(2,K) =
DoFside(2,K ~ l)
[92] DoF(2,K)는 2-셀, K-사용자에서의 성능 (DoF) , DoFside(2, K)는 각 기지국 이 상술한 형태의 사이드 정보를 가지고 있는 경우의 성능을 지칭한다.
[93] 도 3 은 본 발명과 관련하여 사용자 수와 DoF 간의 관계를 도시하는 그래 프이다. 도 3에서는 수학식 14 를 풀어 사용자수 K에 대한성능을도시한다.
[94] 도 3 에서도 알 수 있듯이, 채널 상태 정보를 아예 피드백하지 않았을 경 우 (DoF=l) 보다 모든 사용자 수 K 에 대해 더 높은 성능을 달성 할 뿐만 아니 라, 결과적으로 사용자수 K가증가할수록 더 높은 성능을달성하는 기술을 개발 하였음을 알 수 있다.
[95] 한편, 일 실시 예에 의하면 기지국은 DoF에 대한 임의의 임계값을 설정하 고 해당 DoF 를 만족하는 사용자 수인 K 값을 계산할 수 있다. 사용자 수 K 가 결정되면 , 기지국은 각 셀에서 K 만큼의 사용자 단말을 스케줄링할 수 있다. 이 에 따라, 통신 환경이 좋은 경우에는 DoF 의 임계값을 높게 설정하여 더 많은 사 용자 단말을 한번에 스케쥴링할 수 있어 통신 성능올 향상시킬 수 있다. 반대로, 통신 환경이 좋지 않은 경우에는 계산의 복잡도와 스케즐링을 간소화하기 위하여 적은 수의 사용자 단말만을 스케쥴링할 수도 있다.
[ 96] 도 4 는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 단말이 아웃데이티드 채널 상태 정보를 이용하여 통신하는 방법을 도시하는 도면이다. 이하에서는 셀 α 에 포함 된 제 1 단말 (사용자 단말 1 )을 기준으로 설명하나, 해당 내용은 셀 α 의 다른 사용자 단말뿐 아니라 셀 β 의 사용자 단말들에 대해서도 유사하게 적용될 수 있 다. 설명의 편의상 셀 α, β를 각각 제 1셀, 제 2샐로 설명하고, 기지국 a , b를 각각 제 1기지국, 제 2기지국으로 설명한다. 각 샐에 포함된 세 단말은 제 1단말, 제 2단말, 제 3단말로 설명한다.
[ 97 ] 제 1 셀에 포함된 제 1 단말은 9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 시간 구 간 (즉, 페이즈 1 ) 동안 7 개의 데이터 심볼을 9 개의 선형 조합으로 분산시켜 제 1 기지국으로 전송한다 ( S410 ) . 또한, 제 1 시간 구간 동안 제 1 단말 이외에 도 제 1 셀에 포함된 제 2 단말, 제 3 단말 또한 제 1 기지국으로 데이터 심볼들을 전송한다.
[ 98 ] 한편, 제 1 단말이 제 1 기지국으로 전송하는 데이터 심볼들은 제 2 기지국 에 의해 오버히어 된다. 즉, 제 2 기지국은 제 1 기지국으로 전송되는 데이터 심 볼들을 간섭 신호로써 수신한다. 제 2 기지국은 수신된 간섭 신호에 대한 제 1 피 드백 신호를 생성하며 , 제 1 피드백 신호는 제 1 시간 구간 동안 제 1 단말과 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 제 2기지국은 제 1피드백 신호를 제 1단말로 전송하고, 제 1단말은 제 1피드백 신호를 수신한다 ( S420 ) .
[ 99] 이어서, 제 1 단말은 9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 2 시간 구간 (페이 즈 2 ) 동안 아무런 신호를 전송하지 않는다. 제 2 시간 구간 동안에는 제 2 샐에 포함된 세 단말들이 제 2 기지국으로 데이터 심블들을 전송한다. 제 1 시간 구간 과 유사하게, 제 2 셀의 단말들이 제 2기지국으로 전송하는 데이터 심볼들은 제 1 기지국에 의해 오버히어 되어, 제 1 기지국에 간섭 신호로써 수신된다.
[ 100 ] 제 1 단말은 제 1 시간 구간과 제 2 시간 구간에 대하여 상술한 과정을 2 회 더 반복 수행하여 총 3 회 수행한다. 제 1 기지국으로 전송하는 데이터 심볼들 은 반복 수행 과정마다 변경되며, 이에 따라 제 2 기지국으로부터 수신되는 피드 백 신호 또한 변경된다.
[ 101 ] 이어서 , 제 3 시간 구간 (페이즈 3 )은 상술한 바와 같이 3개의 서브 시간 구간으로 구성된다 . 3개의 서브 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 서브 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서, 제 1 단말은 6 개의 데이터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조합들을 제 1 기지국으로 전송한다 ( S 430 ) .
[ 102 ] 제 2 선형 조합들은 앞서 수신한 제 1 피드백 신호를 이용하여 생성된 신 호로, 제 1 단말은 제 1 피드백 신호에 포함된 채널 계수 정보로부터 자신이 전송 했던 제 1 선형 조합들을 재구성하여 제 2 선형 조합들을 생성할 수 있다. 제 2 선형 조합들은 제 1 기지국이 제 1 시간 구간 동안 제 1 샐의 세 단말로부터 수신 한 신호들 중에서 제 1 단말에만 관련된 신호이다. 즉, 제 1 단말은 자신이 제 1 기지국으로 총 3 번 전송한 제 1 선형 조합들로부터 제 2 선형 조합을 구성할 수 있다. 한편, 제 3 시간 구간의 제 1 서브 시간 구간에서 제 2 단말도 마찬가지로 제 2 선형 조합을 동시에 제 1 기지국으로 전송한다.
[ 103] 제 1 서브 시간 구간에서 제 1 단말과 제 2 단말이 제 1 기지국으로 제 2 선형 조합을 전송하는 동안, 제 2 기지국은 제 2 선형 조합을 간섭 신호로써 수신 한다. 이에 따라, 제 2 기지국은 제 2 선형 조합에 대한 제 2 피드백 신호를 생성 하고, 제 1 단말과 제 2 단말로 각각 제 2 피드백 신호를 전송한다 ( S440 ) . 제 2 피드백 신호는 제 1 서브 시간 구간 동안 제 1 단말 및 제 2 단말과 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[ 104 ] 제 1 단말은 제 2 기지국으로부터 수신한 제 2 피드백 신호에 기초하여 8 개의 데이터 심블을 포함하는 재구성 신호를 생성한다. 이어서, 제 1 단말은 8 개의 타임 술롯을 포함하는 체 3 서브 시간 구간 동안,. 재구성 신호들을 각 타임 슬롯에서 제 1 기지국으로 전송한다 ( S 450〉 .
[ 105] 제 1 단말이 전송하는 재구성 신호는 제 2 단말 또는 제 3 단말에 대한 널 스페이스 백터를 포함할 수 있다. 즉, 재구성 신호는 제 2 피드백 신호를 이용하 여 제 1 단말에만 관련된 신호를 구성함으로써 생성되며, 제 2 단말에 대한 널 스 페이스 백터 또는 제 3 단말에 대한 널 스페이스 백터를 활용하여 제 1 단말에만 관련된 재구성 신호가 생성될 수 있다.
[ 106] 상술한 제 3 시간 구간에 대한 과정은 총 3 회 반복되며, 총 3 번의 반복 수행 증에서 제 1 단말은 2번 재구성 신호를 전송하게 된다. 즉, 첫 번째 수행에 서는 제 1단말 -제' 2단말이 재구성 신호를 전송하고, 두 번째 수행에서는 제 2단 말-제 3단말이, 세 번째 수행에서는 제 3단말ᅳ제 1단말이 재구성 신호를 전송한 다. [ 107 ] 도 5 는 본 발명의 일 실시 예와 관련하여 기지국이 아웃데이티드 채널 상 태 정보를 이용하여 통신하는 방법을 도시하는 도면이다. 이하에서는 제 1 기지국 을 기준으로 설명하나, 설명하는 내용은 제 2 기지국에 대해서도 유사하게 적용될 수 있다.
[108] 제 1 기지국은 제 1 시간 구간 동안 제 1 셀의 세 단말로부터 각각 9 개의 선형 조합들을 수신한다 ( S 510 ) . 7 개의 데이터 심볼들은 9 개의 선형 조합으로 분산되어 각 타임 슬롯마다 전송될 수 있다. 한편, 제 1 시간 구간에서 제 2 기지 국은 제 1 샐의 세 단말이 제 1 기지국으로 전송하는 신호를 간섭 신호로써 수신 한다.
[ 109 ] 제 2 시간 구간에서 제 2 셀의 세 단말은 제 2 기지국으로 데이터 심볼들의 선형 조합을 전송한다. 제 2 시간 구간에서, 제 1 기지국은 제 2 기지국으로 전송 되는 선형 조합들을 오버히어 함으로써 간섭 신호를 수신하게 된다 ( S 520 ) . 이 어서, 제 1 기지국은 간섭 신호에 대한 제 1 피드백 신호를 생성하고 제 2 셀에 포함된 서 1 단말로 각각 피드백하여 전송한다 ( S530 ) . 상술한 바와 같이, 제 1 피드백 신호는 제 2 시간 구간 동안 제 1 기지국과 제 2 셀의 단말들과의 채널 계 수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[ 110 ] 한편, 상술한 바와 같이 제 1 시간 구간과 제 2 시간 구간의 동작은 총 3 회 반복하여 수행될 수 있다. 또한, 반복 수행되는 과정에서 수신되는 제 1 선형 조합들은 계속하여 변경되며, 제 2 셀의 단말들로부터 수신되는 데이터 심블들 또 ' 한 변경된다.
[ 111】 이어서, 제 3 시간 구간의 제 1 서브 시간 구간에서, 제 1 기지국은 제 1 셀의 두 단말 (예를 들어 , 제 1 단말 및 제 2 단말)로부터 제 2 선형 조합들을 수 신한다 ( S540 ) . 6 개의 데이터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조할들 이 수신될 수 있으며, 제 2 선형 조합들은 제 1 피드백 신호에 의해 생성되고 각 각의 단말에만 관련된 신호일 수 있다.
[ 112 ] 유사하게, 제 3 시간 구간의 제 2 서브 시간 구간에서, 제 2 샐의 두 단말 은 제 2 기지국으로 제 2 선형 조합들을 전송한다. 제 1 기지국은 제 2 기지국으로 전송되는 제 2 선형 조합들을 제 2 간섭 신호로써 수신하며 (S550) , 제 2 간섭 신호에 대한 제 2 피드백 신호를 제 2 셀에 포함된 제 1 단말, 제 2 단말로 각각 전송한다 (S560) . 제 2 피드백 신호는 제 2 서브 시간 구간 동안 제 1 기지국과 제 2 셀의 두 단말 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
[113] 이어서, 제 3 시간 구간의 제 3 서브 시간 구간에서, 제 1기지국은 8 개의 타임 슬롯 동안 8 개의 데이터 심볼로 구성되는 재구성 신호들을 제 1 샐의 제 1 단말과 제 2 셀의 제 1 단말로부터 수신한다 (S570) . 재구성 신호는 제 2 피드백 신호에 기초하여 생성된 신호이며, 제 2 단말에 대한 널 스페이스 백터 또는 제 3 단말에 대한 널 스페이스 백터를 활용하여 각 셀의 제 1 단말에만 관련된 재구성 신호가 생성될 수 있다.
[114] 상술한 제 3 시간 구간의 제 1, 2, 3 서브 시간 구간의 과정은 총 3회 반 복 수행된다. 즉, 첫 번째 수행에서는 제 1단말—제 2단말으로부터 재구성 신호를 수신하고, 두 번째 수행에서는 제 2 단말-제 3 단말, 세 번째 수행에서는 제 3 단 말-제 1 단말로부터 각각 재구성 신호를 수신한다. 3 회의 반복 수행을 통해서, 기지국 1 은 제 1 선형 조합과 제 2 선형 조합을 디코딩하기에 층분한 데이터 심 볼을 획득할 수 있다.
[115] 먼저, 제 1 기지국은 수신한 재구성 신호들을 이용하여 제 2 선형 조합들 을 디코딩한다. 이어서 , 제 1 기지국은 제 2 선형 조합들의 디코딩 결과로부터 제 1 선형 조합들올 디코딩할 수 있게 된다 (S580) .
[116] 도 6 은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말 및 기지국의 구성을 도시하 는 도면이다.
[117] 도 6 에서 단말 (100) 및 기지국 (200)은 각각 무선 주파수 (RF) 유닛 (110, 210) , 프로세서 (120, 220) 및 메모리 (130, 230)를 포함할 수 있다. 도 6 에서는 단말 (100)과 기지국 (200) 간의 1:1 통신 환경올 도시하였으나, 다 수의 단말과 기지국 (200) 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다. 또한, 도 6 에 도시된 기지국 (200)은 매크로 셀 기지국과 스몰 셀 기지국에 모두 적용될 수 있 다.
[118] 각 RF 유닛 (110, 210)은 각각 송신부 (112, 212) 및 수신부 (114, 214) 를 포함할 수 있다. 단말 (100)의 송신부 (112) 및 .수신부 (114)는 기지국 (200) 및 다른 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며 , 프로세서 (120)는 송신 부 (ll2) 및 수신부 (ll4)와 기능적으로 연결되어 송신부 (112> 및 수신부 (114> 가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서 (120〉는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부 (112)로 전 송하며 , 수신부 (114)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행한다.
[119] 필요한 경우 프로세서 (120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리 (130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말 (100)은 이상에서 설명 한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
[120] 기지국 (200)의 송신부 (212) 및 수신부 (214)는 다른 기지국 및 단말들과 신호를 송신 및 수신하도록 구성되며 , 프로세서 (220〉는 송신부 (212) 및 수신부 (214)와 기능적으로 연결되어 송신부 (212) 및 수신부 (214)가 다른 기기들과 신 호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서 (220)는 전 송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한,후 송신부 (212)로 전송하며 수신부 (214) 가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서 (220)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리 (230)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조 를 가지고 기지국 (200)은 앞서 설명한 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있 다.
[121] 단말 (100) 및 기지국 (200) 각각의 프로세서 (120, 220)는 각각 단말 (100) 및 기지국 (200)에서의 동작을 지시 (예를 들어 , 제어 , 조정 , 관리 등)한 다. 각각의 프로세서들 (120, 220)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메 모리 (130, 230)들과 연결될 수 있다. 메모리 (130, 230)는 프로세서 (120, 220)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일 (general files)들을 저장한다. ：
[122] 본 발명의 프로세서 (120, 220)는 컨트를러 ( controller ) , 마이크로 컨 트틀러 (microcontroller) , 마이크로 프로세서 (microprocessor) , 마이크로 컴퓨터 (microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서 (120, 220) 는 하드웨어 (hardware) 또는 펌웨어 ( firmware ) , 소프트웨어, 또는 이들의 결 합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs (application specific integrated circuits ) 또는 DSPs (digital signal processors) , DSPDs (digital signal processing devices) , PLDs (programmable logic devices ) , FPGAs ( fie ld programmable gate arrays ) 등이 프로세 서 ( 120 , 220 )에 구비될 수 있다.
[ 123 ] 한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가 능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디 지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조 는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단올 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다 양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스 를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은, 반송파 ( carrier waves )나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체 (예를 들면, 름, 플로피 디스크, 하드 디스크 등) , 광학적 판독 매체 (예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같 은 저장 매체를 포함한다.
[ 124 ] 본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아 닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

【청구의 범위】
【청구항 1】
3 개의 단말을 각각포함하는 2 개의 셀과 2 개의 기지국으로 구성된 네 트워크 환경에서 , 제 1 셀에 포함된 제 1 단말이 아웃데이티드 ( outdated ) 채널 상태 정보를 이용하여 통신하는 방법에 있어서,
9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 시간 구간 동안, 7 개의 데이터 심볼 에 대한 9 개의 서로 다른 제 1 선형 조합 ( l inear combination )들을 각 타임 슬롯에서 제 1 기지국으로 전송하는 단계;
상기 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 선형 조합을 간섭 신호로서 수신한 제 2 기지국으로부터, 상기 제 1 선형 조합에 대한 제 1 피드백 신호를 수신하는 단계；
제 3 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 서브 시간 구간 동 안, 6 개의 데이터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조합들을 각 타임 슬롯에서 제 1 기지국으로 전송하는 단계;
상기 제 1 서브 시간 구간 동안 상기 제 2 선형 조합들을 간섭 신호로서 수신한 상기 제 2 기지국으로부터, 상기 제 2 선형 조합들에 대한 제 2 피드백 신 호를 수신하는 단계 ; 및
제 3 시간 구간 중 8 개의 타임 술롯을 포함하는 제 3 서브 시간 구간 동 안, 상기 제 2 피드백 신호에 기초하여 생성되고 8 개의 데이터 심볼로 구성되는 재구성 신호들을 각 타임 슬롯에서 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계를 포함하 고,
상기 저 1 2 선형 조합들은 상기 제 1 피드백 신호를 이용하여 생성되고, 상기 제 1 기지국이 상기 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 셀에 포함된 세 단말로 부터 수신한 신호들 중에서 상기 제 1 단말에만 관련된 신호이며,
상기 제 1 피드백 신호는 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하고, 상기 제 2 피드백 신호는 상기 제 1 서브 시간 구간 동안 상기 제 1 단말 및 상기 제 2 기지국 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하는, 통신 방법.
【청구항 2】
제 1항에 있어서, 상기 제 1 선형 조합들올 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 제 1 피드백 신호를 수신하는 단계를 총 3 회 반복하여 수행하는 단계를 더 포함 하고, '
상기 반복하여 수행하는 단계는 매 반복마다 상기 7 개의 데이터 심볼을 변경해가며 상기 단계들을 수행하는 것인, 통신 방법.
【청구항 3】 . .
제 2항에 있어서,
총 3회 반복하여 수행되는 상기 제 3 시간 구간 동안에 ,
상기 제 2 선형 조합들을 상기 제 1 기자국으로 전송하는 단계 , 상기 제 2 피드백 신호를 수신하는 단계 및 상기 재구성 신호들을 상기 제 1 기지국으로 전송하는 단계는 총 2회 반복하여 수행되는 것인, 통신 방법.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
상기 재구성 신호들은 상기 제 2 단말 또는 상기 제 3 단말에 대한 널 스 페이스 백터를 포함하는 것인, 통신 방법.
【청구항 5】 .
제 1항에 있어서,
9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 2 시간 구간 동안, 상기 제 1 샐에 포 함된 세 단말은 데이터를 송신하지 않는 것인, 통신 방법 .
【청구항 6】
3 개의 단말을 각각 포함하는 2 개의 셀과 2 개의 기지국으로 구성된 네 트워크 환경에서 , 제 1 기지국이 아웃데이티드 ( outdated) 채널 상태 정보를 이 용하여 통신하는 방법에 있어서,
9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서, 제 1 셀에 포함된 세 단말로부터 7 개의 데이터 심볼에 대한 9 개의 서로 다른 제 1 선형 조합들을 각각 수신하는 단계;
9 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 2 시간 구간 동안 각 타임 슬롯에서, 제 2 셀에 포함된 세 단말이 제 2 기지국으로 전송하는 선형 조합들을 제 1 간섭 신호로써 수신하는 단계; ' 상기 제 1 간섭 신호들에 대한 제 1 피드백 신호들을 상기 제 2 셀에 포 함된 세 단말에 각각 전송하는 단계; 제 3 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 1 서브 시간 구간 동 안 각 타임 슬롯에서, 상기 제 1 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말로부터 6 개 의 테이터 심볼에 대한 4 개의 서로 다른 제 2 선형 조합들을 각각 수신하는 단계;
상기 제 3 시간 구간 중 4 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 2 서브 시간 구 간 동안 각 타임 슬롯에서, 상기 제 2 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말이 상 기 제 2 기지국으로 전송하는 선형 조합들을 제 2 간섭 신호로써 수신하는 단계;
상기 제 2 간섭 신호들에 대한 제 2 피드백 신호들을 상기 제 2 셀에 포 함된 제 1 단말 및 제 2 단말에 각각 전송하는 단계 ;
상기 제 3 시간 구간 중 8 개의 타임 슬롯을 포함하는 제 3 서브 시간 구 간 동안 각 타임 술롯에서, 상기 제 1 샐에 포함된 제 1 단말 및 상기 제 2 셀에 포함된 제 1 단말로부터 상기 제 2 피드백 신호에 기초하여 생성되고 8 개의 데이 터 심볼로 구성되는 재구성 신호들을 각각 수신하는 단계; 및
상기 재구성 신호들을 이용하여 상기 제 2 선형 조한들을 디코딩하고 , 상기 제 2 선형 조합들의 디코딩된 결과를 이용하여 상기 제 1 선형 조합들을 디 코딩하는 단계를 포함하고,
상기 제 2 선형 조합들은 상기 제 1 피드백 신호를 이용하여 생성되고, 상기 제 1 기지국이 상기 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 셀에 포함된 세 단말로 부터 수신한 신호들 중에서 상기 제 1 셀에 포함된 제 1 단말 및 제 2 단말 각각 에만 관련된 신호이며,
상기 제 1 피드백 신호는 상기 제 1 시간 구간 동안 상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 셀의 세 단말 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하고, 상기 제 2 피드 백 신호는 상기 제 2 서브 시간 구간 동안 상기 제 1 기지국 및 상기 제 2 셀의 세 단말 간의 채널 계수에 대한 정보를 포함하는, 통신 방법 .
【청구항 7】
제 6항에 있어서,
상기 제 1 선형 조합들을 수신하는 단계, 상기 제 1 간섭 신호를 수신하 는 단계 및 상기 제 1 피드백 신호들을 전송하는 단계를 총 3 회 반복하여 수행하 는 단계를 더 포함하고,
매 반복마다 상기 제 1 선형 조합들 및 상기 제 1 간섭 신호들의 데이터 심블들은 변경되는 것인, 통신 방법.
【청구항 8】 제 6항에 있어서,
상기 제 3 시간 구간을 총 3 회 반복하여 수행하는 단계를 더 포함하고, 매 반복마다 상기 제 1 기지국이 신호를 송수신하는 두 단말은 변경되는 것인, 통 신 방법 .
【청구항 9]
제 6항에 있어서,
상기 재구성 신호들은 상기 제 1 셀에 포함된 제 1 단말 및 상기 제 2 셀 에 포함된 제 1 단말 각각에만 관련된 신호인 것인, 통신 방법 .
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