KR100865887B1 - 무선 릴레이 네트워크에서 채널 상태 정보를 얻기 위한장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
일반적으로 상기 네트워크에서는 기지국과 단말기(Mobile station) 간에 하나의 직접 링크(direct link)로 통신이 이루어지므로, 상기 단말기와 기지국 간에 신뢰도가 높은 무선 통신링크를 쉽게 구성할 수 있다.
이와 같은 단점을 극복하기 위해 주변의 여러 단말기 또는 중계국(Relay station)들을 이용하여 다중 홉 형태로서 데이터를 전달하는 중계법을 적용할 수 있다. 상기 릴레이 기법은 주변 환경변화에 대해 빠르게 네트워크를 재구성할 수 있으며, 전체 무선망을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 된다.
도 2는 일반적인 무선 릴레이 네트워크에서 데이터 흐름을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 상기 무선 릴레이 네트워크는 소스와 중계국 사이의 링크(SR링크)(211), 중계국과 목적지 사이의 링크(RD링크)(213), 소스와 목적지 사이의 링크(SD링크)(215)가 존재한다. 여기서, 상기 각 링크들은 모두 독립적이고 다른 채널을 사용한다. 더욱이 상기 각 링크의 채널은 시간에 따라 변화한다.
또한, 상기 기지국이 각 링크의 채널 상태를 인지한 경우, 각 링크의 채널 상황에 따라 적응적인 변조 및 부호화(Adaptive Modulation and Coding)방식으로 데이터를 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 무선 릴레이 네트워크에서 소스가 각 링크의 채널 정보를 인지하는 경우, 각 링크의 채널 상황에 따라 데이터를 적응적으로 전송할 수 있다.
종래 기술에 따른 상기 무선통신시스템의 기지국은 중계국과 단말의 피드백 정보를 이용하여 상기 각 링크의 채널 정보를 수집한다. 즉, 상기 기지국은 상기 중계국과 단말로부터 수신되는 피드백 정보를 이용하여 상기 SD링크, SR링크 및 RD 링크의 채널 정보를 확인한다. 이후, 상기 기지국은 상기 각 링크의 채널 상태를 고려하여 각 링크로 전송되는 데이터에 대한 스케줄링을 수행하여야한다.
이하 설명은 시분할 복신(Time Division Duplex) 및 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)방식의 무선통신시스템을 예를 들어 설명하지만, 릴레이 방식을 사용하는 다른 통신시스템에도 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 이하 설명에서 상기 기지국과 중계국 링크는 SR링크, 기지국과 단말 링크는 SD링크, 중계국과 단말 링크는 RD링크로 칭한다.
Claims (36)
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 소스(Source)에서 채널 상태 추정 방법에 있어서,중계국과 목적지로부터 수신되는 파일럿(Pilot) 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국 링크의 채널과 상기 소스와 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정과,상기 중계국으로부터 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되는지 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호가 수신되는 경우, 상기 파일럿 신호와 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 채널의 상태를 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 소스와 중계국 링크와 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정은,상기 중계국과 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호의 수신 전력을 확인하는 과정과,상기 중계국과 목적지가 상기 파일럿 신호를 전송하는 전송 전력을 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호의 수신 전력과 전송 전력을 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호의 수신을 확인하는 과정은,상기 중계국에서 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 전송하는 주기를 확인하는 과정과,상기 중계국으로부터 수신되는 파일럿 신호의 전송 주기를 확인하는 과정과,상기 전송 주기 이외에 수신되는 상기 파일럿 신호가 수신될 경우, 상기 파일럿 신호가 상기 중계국과 목적지 링크의 채널정보를 포함하는 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호는, 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보에 따라 상기 파일럿 신호의 전송 전력이 조정되어 전송된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정은,상기 중계국으로부터 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력을 측정하는 과정과,상기 목적지에서 상기 중계국으로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력을 확인하는 과정과,상기 중계국에서 상기 파일럿 신호를 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 생성한 경우, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 전송 전력을 이용하여 상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 5 항에 있어서,상기 파일럿 신호의 수신 전력은, 하기 수학식 5와 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.여기서, 상기 PR_Source은 상기 파일럿 신호의 수신전력, 상기 PT_Relay는 상기 중계국에서 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 고려하여 전송한 파일럿 신호의 전송전력, 상기 hi SR는 상기 소스와 중계국 링크의 채널 계수, 상기 PR_Relay는 상기 중계국이 상기 목적지로부터 수신한 파일럿 신호의 수신 전력, 상기 hi RD는 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 계수, 상기 PPilot는 상기 목적지에서 중계국으로 전송하는 파일럿 전송 전력을 나타냄.
- 제 5 항에 있어서,상기 중계국에서 상기 파일럿 신호를 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 생성하지 않은 경우, 상기 파일럿 신호의 수신전력에서 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 제거하는 과정과,상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 제거한 파일럿 신호의 전력과 상기 전송 전력을 이용하여 상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 수신된 파일럿 신호의 세기는, 하기 수학식 6과 같이 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.여기서, 상기 PR_Source은 상기 파일럿 신호의 수신 전력, 상기 PT_Relay는 상기 중계국에서 전송한 파일럿 신호의 전송 전력, 상기 hi SR는 상기 소스와 중계국 링크의 채널 계수, 상기 PR_Relay는 상기 중계국에서 상기 목적지로부터 수신한 파일럿 신호의 수신 전력, 상기 hi RD는 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 계수, 상기 PPilot는 상기 목적지에서 중계국으로 전송하는 파일럿 전송 전력을 나타냄.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 소스(Source)에서 채널 추정을 위한 중계국의 동작 방법에 있어서,목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 중계국과 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정과,상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 소스로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정과,상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 상기 소스로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 중계국과 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정은,상기 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호의 수신 전력을 확인하는 과정과,상기 목적지가 상기 파일럿 신호를 전송하는 전송 전력을 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호의 수신 전력과 전송 전력을 이용하여 상기 중계국과 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정은,소스와 중계국 링크의 채널정보를 확인하는 과정과,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 소스로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정은,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력과 동일하게 상기 소스로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 전송하는 과정은,소스와 중계국 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 전송하는 주기를 확인하는 과정과,상기 전송 주기마다 미리 정해진 전송 전력의 파일럿 신호를 상기 소스로 전송하는 과정과,상기 전송 주기 이외 시간 동안은 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 상기 소스로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 중계국에서 채널 상태 추정 방법에 있어서,소스와 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 상기 중계국과 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정과,상기 소스로부터 소스와 목적지 링크의 채널정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되는지 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호가 수신되는 경우, 상기 파일럿 신호와 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 소스와 중계국 링크와 상기 중계국과 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정은,상기 소스와 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호의 수신 전력을 확인하는 과정과,상기 소스와 목적지가 전송하는 상기 파일럿 신호의 전송 전력을 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 전송 전력을 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호의 수신을 확인하는 과정은,상기 소스에서 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 전송하는 주기를 확인하는 과정과,상기 소스로부터 수신되는 파일럿 신호의 전송 주기를 확인하는 과정과,상기 전송 주기 이외에 수신되는 상기 파일럿 신호가 수신될 경우, 상기 파일럿 신호가 상기 소스와 목적지 링크의 채널정보를 포함하는 것으로 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호는, 상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보에 따라 상기 파일럿 신호의 전송 전력이 조정되어 전송된 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정은,상기 소스로부터 상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력을 측정하는 과정과,상기 목적지에서 상기 소스로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력을 확인하는 과정과,상기 소스에서 상기 파일럿 신호를 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 생성한 경우, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 전송 전력을 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 소스에서 상기 파일럿 신호를 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 생성하지 않은 경우, 상기 파일럿 신호의 수신전력에서 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 제거하는 과정과,상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 제거한 파일럿 신호의 전력과 상기 전송 전력을 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 중계국에서 채널 추정을 위한 소스의 동작 방법에 있어서,목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정과,상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정과,상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 소스와 목적지 링크에 대한 채널의 상태를 추정하는 과정은,상기 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호의 수신 전력을 확인하는 과정과,상기 목적지가 상기 파일럿 신호를 전송하는 전송 전력을 확인하는 과정과,상기 파일럿 신호의 수신 전력과 전송 전력을 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정은,소스와 중계국 링크의 채널정보를 확인하는 과정과,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정은,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력과 동일하게 상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 전송하는 과정은,소스와 중계국 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 전송하는 주기를 확인하는 과정과,상기 전송 주기마다 미리 정해진 전송 전력의 파일럿 신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정과,상기 전송 주기 이외 시간 동안은 상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호를 상기 중계국으로 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 소스에서 채널 추정을 위한 중계국 장치에 있어서,상기 소스로 전송할 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성기와,중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 파일럿 전력 조정기와,상기 소스로 전송할 데이터를 부호율과 변조 방식에 따라 부호 및 변조하는 부호화기와,상기 부호 및 변조된 데이터와 상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 다중화하여 전송신호를 생성하는 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 25 항에 있어서,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력을 측정하는 수신장치를 더 포함하여,상기 파일럿 전력 조정기는, 상기 수신장치에서 측정한 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 동일한 전력으로 상기 소스로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 26항에 있어서,상기 파일럿 전력 조정기는, 상기 수신장치에서 측정한 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 소스로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 채널 추정을 위한 소스 장치에 있어서,안테나를 통해 신호가 수신될 경우, 상기 수신신호에서 파일럿(Pilot) 신호를 분리하는 역다중화기와,중계국으로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 채널 추정기는,소정 주기 마다 상기 중계국과 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하고,상기 중계국으로부터 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 목적지에서 상기 중계국으로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력을 이용하여 상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 28항에 있어서,상기 채널 추정기는,소정 주기 마다 상기 중계국과 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하고,상기 중계국으로부터 상기 중계국과 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 목적지에서 상기 중계국으로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력 및 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 중계국에서 채널 추정을 위한 소스 장치에 있어서,상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성기와,솟소스와 목적지 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 파일럿 전력 조정기와,상기 중계국으로 전송할 데이터를 부호율과 변조 방식에 따라 부호 및 변조하는 부호화기와,상기 부호 및 변조된 데이터와 상기 전송 전력이 조정된 파일럿 신호를 다중화하여 전송신호를 생성하는 다중화기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 31 항에 있어서,상기 목적지로부터 수신된 파일럿 신호의 수신 전력을 측정하는 수신장치를 더 포함하여,상기 파일럿 전력 조정기는, 상기 수신장치에서 측정한 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 동일한 전력으로 상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 32항에 있어서,상기 파일럿 전력 조정기는, 상기 수신장치에서 측정한 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 중계국으로 전송할 파일럿 신호의 전송 전력을 조정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 무선 릴레이 네트워크(Wireless Relay Networks)의 채널 추정을 위한 중계국 장치에 있어서,안테나를 통해 신호가 수신될 경우, 상기 수신신호에서 파일럿(Pilot) 신호를 분리하는 역다중화기와,소스로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 34항에 있어서,상기 채널 추정기는,소정 주기 마다 상기 소스와 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국 링크와 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하고,상기 소스로부터 상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 목적지에서 상기 소스로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력을 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제 34항에 있어서,상기 채널 추정기는,소정 주기 마다 상기 소스와 목적지로부터 수신되는 파일럿 신호를 이용하여 상기 소스와 중계국링크와 중계국과 목적지 링크의 채널을 추정하고,상기 소스로부터 상기 소스와 목적지 링크의 채널 정보를 포함하는 파일럿 신호가 수신되면, 상기 파일럿 신호의 수신 전력과 상기 목적지에서 상기 소스로 전송하는 파일럿 신호의 전송전력 및 상기 소스와 중계국 링크의 채널 정보를 이용하여 상기 소스와 목적지 링크의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.
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