[go: up one dir, main page]

KR102310974B1 - 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치 - Google Patents

전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102310974B1
KR102310974B1 KR1020150097069A KR20150097069A KR102310974B1 KR 102310974 B1 KR102310974 B1 KR 102310974B1 KR 1020150097069 A KR1020150097069 A KR 1020150097069A KR 20150097069 A KR20150097069 A KR 20150097069A KR 102310974 B1 KR102310974 B1 KR 102310974B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
self
interference
beam combination
uplink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020150097069A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170006449A (ko
Inventor
이병환
임종부
설지윤
임채희
정수룡
홍성남
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020150097069A priority Critical patent/KR102310974B1/ko
Priority to US15/742,699 priority patent/US10425215B2/en
Priority to PCT/KR2016/007015 priority patent/WO2017007172A1/ko
Publication of KR20170006449A publication Critical patent/KR20170006449A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102310974B1 publication Critical patent/KR102310974B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/14—Two-way operation using the same type of signal, i.e. duplex
    • H04L5/1461—Suppression of signals in the return path, i.e. bidirectional control circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H04B1/50—Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • H04B1/52—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • H04B1/525—Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B15/00—Suppression or limitation of noise or interference
    • H04B15/02—Reducing interference from electric apparatus by means located at or near the interfering apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0626—Channel coefficients, e.g. channel state information [CSI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/063—Parameters other than those covered in groups H04B7/0623 - H04B7/0634, e.g. channel matrix rank or transmit mode selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H04B7/0632—Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0686—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission
    • H04B7/0695—Hybrid systems, i.e. switching and simultaneous transmission using beam selection
    • H04B7/06952—Selecting one or more beams from a plurality of beams, e.g. beam training, management or sweeping
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0868—Hybrid systems, i.e. switching and combining
    • H04B7/088—Hybrid systems, i.e. switching and combining using beam selection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0014—Three-dimensional division
    • H04L5/0023—Time-frequency-space
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
    • H04J11/0026—Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference
    • H04J11/0036—Interference mitigation or co-ordination of multi-user interference at the receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0032—Distributed allocation, i.e. involving a plurality of allocating devices, each making partial allocation
    • H04L5/0035—Resource allocation in a cooperative multipoint environment
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0058—Allocation criteria
    • H04L5/006—Quality of the received signal, e.g. BER, SNR, water filling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/046—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource the resource being in the space domain, e.g. beams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.
본 발명은 전이중(full-duplex) 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 방법에 있어서, 아날로그 간섭 제거 회로를 통해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 기반으로 상향링크 채널의 채널 상태와 하향링크 채널의 채널 상태를 추정하고, 상기 추정한 상향링크 채널 상태와 하향링크 채널 상태를 기반으로 모든 가능한 빔 조합들 각각에 대한 채널 용량을 추정하고, 상기 모든 가능한 빔 조합들로부터 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하고, 상기 선택된 빔 조합을 기반으로 수신 신호로부터 자기 간섭을 제거한다.

Description

전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SELF INTERFERENCE CANCELLATION IN FULL-DUPLEX COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 전이중(full-duplex) 통신 방식을 이용하는 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G(4th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 포스트(post) LTE 시스템 이후의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM(hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 전이중 통신 방식을 이용하는 전이중 통신 시스템은 동일 주파수 자원을 이용하여 송신과 수신을 동시에 수행함으로써 채널 용량(Capacity)을 2배로 증가시킬 수 있는 혁신적인 시스템이다. 상기 전이중 통신 시스템은 이러한 양방향 통신이 가능한 속성으로 인해 자신의 송신 신호가 다시 수신되어 일으키는 자기 간섭(self-interference: SI)을 회피할 수 없으며 이로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 연구가 계속적으로 이루어져 왔다.
그 중에서 최근 가장 주목 받고 있는 방식은 자기 간섭의 영향을 회로적으로 제거하는 방식이며, 이러한 간섭 제거 방식은 자기 간섭을 일으키는 자기 간섭 신호의 크기가 디지털 방식으로 수신할 수 있는 동적 범위(dynamic range) 내에 있는지 또는 동적 범위 밖에 있는지에 따라 디지털 신호 처리를 이용한 디지털 간섭 제거(Digital Cancellatioin) 방식과 아날로그 간섭 제거 회로를 이용한 아날로그 간섭 제거(Analog Cancellation) 방식으로 세분화된다. 통상적으로 시스템 레벨에서의 자기 간섭을 제거하기 위해서는 상기 디지털 간섭 제거 방식과 상기 아날로그 간섭 제거 방식을 동시에 사용하는 것이 일반적이다.
상기 디지털 간섭 제거 방식은 디지털 송신 신호로부터 분기한 신호와 디지털 수신 신호를 이용하여 송수신 신호의 차이로부터 채널 특성을 검출하고, 검출된 채널 특성을 디지털 수신 신호에 적용하여 자기 간섭 신호를 제거하는 방식이다.
상기 아날로그 간섭 제거 방식은 수신되는 자기 간섭 신호가 이미 알고 있는 고정된 지연 시간 이후에 수신되는 유한한 개수의 신호라는 가정으로부터, 아날로그 송신 회로로부터 분기한 송신 신호에 이득(gain) 조정과 위상(phase) 조정, 고정된 지연시간을 가지는 회로를 적용하여 수신 신호로부터 자기 간섭 신호를 제거하는 방식이다. 이때, 회로를 통해 조정하는 이득과 위상은 추정된 간섭 특성으로부터 얻어낸다.
그런데 상기 아날로그 간섭 제거 방식과 상기 디지털 간섭 제거 방식은 하드웨어 구성에 의해 성능의 한계가 결정되기 때문에, 출력 전력이 큰 경우에는 아날로그 간섭 제거 방식과 디지털 간섭 제거 방식만으로 원하는 자기 간섭 제거의 성능을 만족 시킬 수가 없게 된다. 이러한 한계를 극복하기 위해서 송신 안테나와 수신 안테나를 분리하거나, 송수신 안테나의 편파(Polarization) 특성을 이용하는 방식이 고려되고 있다. 그러나 송수신 안테나를 분리하는 방식은 상기 안테나가 장착된 장치의 크기가 커지거나 설치가 복잡해지는 문제가 있으며, 송수신 안테나의 편파 특성을 이용하는 방식은 반사에 의한 자기 간섭 신호를 효과적으로 제거하기 어렵다는 한계가 있다.
따라서 송수신 안테나를 분리하는 방식이나 송수신 안테나의 편파 특성을 이용하는 방식이 아닌 다른 방식으로 전이중 통신 시스템에서의 자기 간섭 신호를 제거하는 방안이 요구된다.
한편, 상기와 같은 데이터는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 데이터로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 방법 및 장치를 제안한다.
또한 본 발명의 일 실시예는 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하기 위한 최적의 빔을 선택하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 전이중(full-duplex) 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 방법에 있어서, 아날로그 간섭 제거 회로를 통해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 기반으로 상향링크 채널의 채널 상태와 하향링크 채널의 채널 상태를 추정하고, 상기 추정한 상향링크 채널 상태와 하향링크 채널 상태를 기반으로 모든 가능한 빔 조합들 각각에 대한 채널 용량을 추정하는 과정과, 상기 모든 가능한 빔 조합들로부터 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하는 과정과, 상기 선택된 빔 조합을 기반으로 수신 신호로부터 자기 간섭을 제거하는 과정을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 전이중(full-duplex) 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 장치에 있어서, 아날로그 간섭 제거 회로를 통해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 기반으로 상향링크 채널의 채널 상태와 하향링크 채널의 채널 상태를 추정하고, 상기 추정한 상향링크 채널 상태와 하향링크 채널 상태를 기반으로 모든 가능한 빔 조합들 각각에 대한 채널 용량을 추정하고, 상기 모든 가능한 빔 조합들로부터 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하고, 상기 선택된 빔 조합을 기반으로 수신 신호로부터 자기 간섭을 제거하는 제어부와, 상기 제어부 동작에 관련된 신호를 송수신하는 송수신부를 포함한다.
본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.
하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”과 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고 '및/또는'을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 ““~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.
본 발명의 일 실시예는 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 것이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하기 위한 최적의 빔을 선택하는 것이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 아날로그 간섭 제거 회로의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거에 최적화된 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 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.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표현들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 IEEE 802.11 통신 시스템과, IEEE 802.16 통신 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS)과, LTE 통신 시스템과, LTE-A(LTE-advanced) 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA) 이동 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.
후술할 본 발명의 실시예에서는 전이중 통신 시스템을 가정하여 설명하도록 한다. 또한 상기 전이중 통신 시스템은 기지국과 단말을 포함하며, 상기 기지국은 동일한 주파수 자원을 이용하여 송신과 수신을 동시에 수행할 수 있으나, 상기 단말은 하드웨어 구성의 제약으로 인해 동일한 주파수 자원을 사용하여 송신과 수신을 동시에 수행할 수 없다고 가정한다. 또한 동일 주파수 자원을 이용한 양방향 통신으로 인해 발생되는 자기 간섭 신호는 아날로그 디지털 변환기(analog-digital converter: ADC)의 입력 범위 내에 포함되는 한 디지털 간섭 제거 방식을 이용하여 모두 제거할 수 있다고 가정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 아날로그 간섭 제거 회로의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 도시된 아날로그 간섭 제거 회로(100)는 자기 간섭 채널을 모사하고 상기 자기 간섭 채널을 거친 송신 신호를 수신 신호로부터 제거하기 위해 다수의 탭(tap)들을 가진 회로 형태로 구현된다. 아날로그 간섭 제거 회로(100)에서 d는 자기 간섭 채널 특정 탭의 지연 시간을 나타내고, a는 자기 간섭 채널 특정 탭의 이득을 나타내고, b는 자기 간섭 채널 특정 탭의 위상을 나타내고, 하나의 자기 간섭 채널 탭은 이러한 지연 시간, 이득, 위상의 조합에 의해 구성된다.
자기 간섭 채널은 선형 채널로써 하나 이상의 자기 간섭 채널 탭 형태를 가지며, 상기 자기 간섭 채널 hSI(t,τ)은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00001
수학식 1에서 δ(t)는 디랙 델타 함수(dirac delta function)를 나타내고, α(t)는 다중 경로(muti-path) 탭 이득을 나타내고, β(t)는 다중 경로 탭 위상을 나타내고, τ(t)는 다중 경로 탭 지연 시간을 나타낸다.
아날로그 간섭 제거 회로(100)에서의 간섭 제거는 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00002
즉 간섭 채널 hSI(t,τ)을 거친 송신 신호 s(t)로부터 모사된 간섭 채널
Figure 112015066100902-pat00003
을 거친 송신 신호 s(t)를 뺌으로써, 수신 신호로부터 간섭 채널에 의한 간섭 신호를 제거할 수 있다.
아날로그 간섭 제거 회로(100)는 유한한 지연 시간을 가질 수 밖에 없는 한정된 회로이며, 이러한 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계로 인해 아날로그 간섭 제거 회로(100)를 통해 간섭을 제거한다 하더라도 잔여 자기 간섭(residual self-interference)이 남게 된다. 상기 잔여 자기 간섭을 설명하기에 앞서, 기지국 수신 신호 R은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00004
수학식 3에서 R은 수신 신호를 나타내고, H는 상기 수신 신호의 채널을 나타내고, SRF는 송신 무선 주파수(radio frequency: RF) 신호를 나타내고, NTx는 송신 잡음을 나타내고, SI는 자기 간섭 성분을 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타낸다.
기지국의 수신 신호 R에는 단말에서 보내는 송신 신호와 잡음 신호 외에 양방향 통신으로 인해 동시에 수신되는 자기 간섭 신호가 수신 잡음과 함께 포함된다. 기지국 수신 신호 R에는 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계로 인해 잔여 자기 간섭이 포함될 수 있으며, 아날로그 간섭 제거를 수행한 이후에 수신되는 기지국 수신 신호 RASIC은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00005
수학식 4에서 RASIC은 아날로그 간섭 제거를 수행한 이후의 수신 신호를 나타내고, H는 상기 수신 신호의 채널을 나타내고, SRF는 송신 RF 신호를 나타내고, NTx는 송신 잡음을 나타내고, SI는 자기 간섭 성분을 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIAC는 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 나타낸다.
한편, 아날로그 간섭 제거 회로(100)를 통해 아날로그 간섭 제거가 수행된 수신 신호는 주파수 하향 변환기(down converter)(102)를 통해 기저대역(baseband) 신호로 변환되고, ADC(104)를 통해 샘플링되어 디지털 신호로 변환된다. 이 과정에서 수신 신호의 왜곡(Saturation)을 막기 위해 수신 신호의 이득을 조절할 수 있으며, 조절되는 이득은 ADC 부품 및 관련 회로에 의해서 부과되는 디지털 동적 범위에 비례하여 결정된다. 이때 수신 신호의 크기는 단말의 송신 신호 및 송신 잡음과 기지국의 잔여 자기 간섭 신호 및 수신 잡음에 의해서 결정되는데, 단말의 송신 신호 및 송신 잡음이 상기 기지국의 잔여 자기 간섭 신호보다 크거나 같은 경우에는 송신 신호의 열화 없이 잔여 자기 간섭 신호가 디지털 간섭 제거에 의해서 제거될 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 기지국의 잔여 자기 간섭 신호가 단말의 송신 신호 및 송신 잡음보다 큰 경우를 가정하며, 이에 따른 수신 신호RBB는 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00006
수학식 5에서 RBB는 아날로그 간섭 제거를 수행한 이후에 수신 신호가 주파수 하향 변환된 후 샘플링된 디지털 신호, 즉 ADC(104)에서 출력된 신호를 나타내고, DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, H는 수신 신호의 채널을 나타내고, SBB는 송신 기저대역 신호를 나타내고, NTx는 송신 잡음을 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 나타내고, SIresidual _BB는 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 기저대역 잔여 자기 간섭 성분을 나타낸다.
기저대역 신호를 ADC(104)를 통해 샘플링 한 이후에 디지털 간섭 제거기(106)를 통해 디지털 간섭 제거를 수행한 최종 수신 신호 RDSIC는 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00007
수학식 6에서 RDSIC는 아날로그 간섭 제거 및 디지털 간섭 제거를 수행한 최종 신호, 즉 디지털 간섭 제거기(106)에서 출력된 신호를 나타내고, DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, H는 수신 신호의 채널을 나타내고, SBB는 송신 기저대역 신호를 나타내고, NTx는 송신 잡음을 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 나타내고, SIresidual _BB는 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 기저대역 잔여 자기 간섭 성분을 나타낸다.
최종 수신 신호 RDSIC에 대한 채널 추정 및 등화를 수행한 이후 SINR은 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00008
수학식 7에서 DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, SBB는 송신 기저대역 신호를 나타내고, NTx는 송신 잡음을 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 나타낸다.
수학식 7에 의하면 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위 DRADC를 넘는 잔여 자기 간섭 성분 SIresidual의 크기만큼 SINR이 열화되므로 단순 SINR이 아닌 잔여 자기 간섭의 양이 빔포밍의 척도(metric)가 되어야만 한다.
한편, 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의한 자기 간섭 제거 능력의 한계, 즉 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계는 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다..
Figure 112015066100902-pat00009
수학식 8에서 δ(t)는 디랙 델타 함수(dirac delta function)를 나타내고, N은 연속 간섭 제거(successive interference cancellation: SIC) 탭 지연 개수를 나타내고, α’은 아날로그 SIC 탭 이득을 나타내고, β’은 아날로그 SIC 탭 위상을 나타내고, τ’은 아날로그 SIC 탭 지연 시간을 나타낸다.
자기 간섭 채널과 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계로부터 얻어지는 잔여 자기 간섭 신호 rresidual _SI(t)는 하기 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00010
수학식 9에서 s(t)는 송신 신호를 나타내고, rresidual _SI(t)는 잔여 자기 간섭 신호를 나타낸다.
아날로그 자기 간섭 제거 능력을 최대한 활용한다는 관점에서 잔여 자기 간섭 신호 rresidual_SI(t)는 자기 간섭 채널에서 지연 시간이 긴 자기 간섭 신호에 관련된 Tap에 해당하는 신호 성분으로 볼 수 있다.
상기 수학식 9로부터 빔포밍의 척도로 사용되는 잔여 자기 간섭 성분은 하기 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00011
또한 빔포밍의 척도로 사용되는 잔여 자기 간섭 성분과, 동일 주파수 자원을 이용하여 송수신을 동시에 수행하는 전이중 통신 방식의 특성으로부터 최적화된 채널 용량은 하기 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00012
수학식 11에서 SINRDL은 하향링크의 신호 대 간섭 및 잡음비(signal-to-interference-plus-noise ratio)를 나타내고, SINRUL은 상향링크의 신호 대 간섭 및 잡음비를 나타내고, SUL _ UE는 상향링크로 연결되는 단말의 신호를 나타내고, NUL _ Tx는 상향링크로 연결되는 단말의 송신 잡음을 나타내고, DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분이다.
상기 수학식 11에서는 전이중 통신 시스템의 용량 최적화를 위하여 단말의 수신신호(또는 하향링크 신호)와 기지국의 수신신호(또는 상향링크 신호) 각각에 대한 SINR을 기반으로 하여 채널 용량을 추정한다. 이때 SINR 척도에는 잔여 자기 간섭이 포함되어 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영한다. 따라서 수학식 11에 의해 계산되는 채널 용량을 기반으로 기지국과 단말 간의 모든 빔들 중 채널 용량이 최대가 되는 빔을 선택하면 시스템 성능을 최대화할 수 있다.
한편, 전이중 통신 시스템의 채널 용량은, 상기 전이중 통신 시스템이 동일 주파수 자원을 이용하여 양방향 통신을 수행한다는 특성과 상향링크 트래픽과 하향링크 트래픽의 비율이 비대칭을 이루는 특성을 기반으로 보다 개선될 수 있다.
일반적으로 상향링크는 하향링크에 비해 트래픽 양이 적고 자기 간섭에 의해 SINR이 낮아질 가능성이 존재하기 때문에, 하향링크에 비해 상향링크의 트래픽 양이 적을 때 상향링크의 가중치를 줄이는 것은 자기 간섭에 의한 영향을 감소시키는 것과 동일한 효과를 발휘한다.
상향링크와 하향링크의 트래픽 양의 비율에 따라서 채널 용량을 조정하기 위해, 최적화된 채널 용량을 나타낸 수학식 11에 가중치를 적용한 예는 하기 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00013
수학식 12에서 SINRDL은 하향링크의 신호 대 간섭 및 잡음비를 나타내고, SINRUL은 상향링크의 신호 대 간섭 및 잡음비를 나타내고, SUL _ UE는 상향링크로 연결되는 단말의 신호를 나타내고, NUL _ Tx는 상향링크로 연결되는 단말의 송신 잡음을 나타내고, DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual은 아날로그 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 나타내고, α는 상향링크와 하향링크의 트래픽 양이 비율을 반영하기 위한 가중치를 나타낸다.
상기 수학식 12에 의해 계산되는 채널 용량을 기반으로 기지국과 단말 간의 모든 빔들 중 채널 용량이 최대가 되는 빔을 선택하면 시스템 성능을 최대화할 수 있다.
한편, 하향링크 또는 상향링크가 다중 입력 다중 출력(multi input multi output: MIMO)를 지원하는 경우 MIMO 랭크(rank)에 따른 각 스트림은 독립적인 SINR을 가질 수 있다. 이 경우 각각의 독립적인 SINR을 고려하여 채널 용량이 최대화되도록 할 수 있다. 하향링크 또는 상향링크가 MIMO 채널에서 복수의 랭크를 가지는 경우 채널 용량은 하기 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015066100902-pat00014
수학식 13에서 SINRDL _ R1은 하향링크 1번 스트림의 신호 대 간섭 및 잡음비를 나타내고, SINRDL_RN은 하향링크 N번 스트림의 신호 대 간섭 및 잡음비를 나타내고, SUL _ UE _ R1은 상향링크로 연결되는 단말의 1번 스트림 신호를 나타내고, SUL _ UE _ R1은 상향링크로 연결되는 단말의 N번 스트림 신호를 나타내고, NUL _ Tx1은 상향링크로 연결되는 단말의 1번 스트림의 송신 잡음을 나타내고, NUL_Tx1은 상향링크로 연결되는 단말의 N번 스트림의 송신 잡음을 나타내고, DRADC는 아날로그 간섭 제거 회로(100) 상의 ADC 동적 범위를 나타내고, NRx는 수신 잡음을 나타내고, SIresidual1은 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 1번째 잔여 자기 간섭 성분, SIresidualN은 간섭 제거 회로(100)에 의해 제거가 가능한 자기 간섭 성분을 제외하고 남은 N번째 스트림의 잔여 자기 간섭 성분을 나타내고, α는 트래픽 비율을 반영하기 위한 가중치를 나타낸다.
상기 수학식 13에 의해 계산되는 채널 용량을 기반으로 기지국과 단말 간의 모든 빔들 중 채널 용량이 최대가 되는 빔을 선택하면 시스템 성능을 최대화할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 전이중 통신 방식을 이용하는 전이중 통신 시스템을 일례로 설명하였다. 그러나 전이중 통신 방식의 운용으로 발생하는 자기 간섭의 영향으로 인해 경우에 따라서는 반이중(half-duplex) 통신 방식의 운용이 전이중 통신 방식보다 효율적일 수도 있다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 전체 간섭 크기와 채널 용량을 고려하여 전이중 통신 방식과 반이중 통신 방식 중 하나를 선택하여 적용하는 방안을 포함한다.
전이중 통신 방식과 반이중 통신 방식 중 어느 하나를 선택할 때 고려되는 척도 중 전체 간섭 크기는 간섭 신호가 시스템이 처리할 수 있는 자기 간섭 제거의 한계 이내에 있는 지를 판단하는 것이다. 상기 시스템에서 처리할 수 있는 자기 간섭 제거의 한계는 시스템의 구성에 의해 달라질 수 있다.
일례로 수신된 자기 간섭 신호에 대하여 아날로그 자기 간섭 제거 성능이 50dB이고, 디지털 자기 간섭 제거 성능이 50dB 인 경우, 잡음 지수(noise figure)를 더한 수신기의 감도(sensitivity)로부터 100dB 더 큰 자기 간섭을 처리할 수 있다. 그러나 100dB를 초과한 자기 간섭 신호가 수신되는 경우에는 전이중 통신 방식 대신 반이중 통신 방식을 선택하여 적용할 수 있다.
전이중 통신 방식과 반이중 통신 방식 중 어느 하나를 선택할 때 고려되는 척도 중 채널 용량은 전이중 통신 방식에서 추정한 채널 용량이 반이중 방식에서 상향 링크와 하향 링크 각각의 SINR에 기반한 채널 용량의 합보다 큰지를 판단하는 것이다.
일례로 전이중 통신 방식에서 추정한 채널 용량이 8.0 이고, 반이중 방식에서 상향 링크 SINR에 기반한 채널 용량이 4.0이고 하향 링크 SINR에 기반한 채널 용량이 5.0인 경우, 반이중 방식의 상향링크/하향링크 채널 용량의 합은 9.0이므로, 이 경우에는 전이중 통신 방식 대신 채널 용량이 상대적으로 큰 반이중 통신 방식을 선택하여 적용할 수 있다.
한편, 전이중 통신 시스템에서 채널 용량을 기반으로 빔을 선택하기 위해서는 송신 빔과 수신 빔을 탐색하고 결정하는 과정이 필요하다.
이러한 빔 운용 방법에는 기지국과 단말이 모두 빔을 운용하는 방법과 기지국만이 빔을 운용하는 방법이 있다. 기지국과 단말이 모두 빔을 운용하는 방법이 시스템의 성능을 최적화할 수 있으나 단말의 제약에 따라서 기지국만이 빔을 운용하는 방법을 선택할 수도 있다.
전이중 통신 시스템의 자기 간섭에 최적화된 송신 빔/수신 빔을 탐색하는 방법에는 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려하여 탐색하는 방법과 송신 빔과 수신 빔을 별도로 탐색하는 방법이 있다. 송신 빔과 수신 빔을 모두 고려하여 탐색하는 방법이 시스템의 성능을 최적화할 수 있으나, 다른 제약에 의해서 송신 빔과 수신 빔을 별도로 탐색하는 방법을 선택할 수도 있다.
본 발명에서 제안한 최적의 빔을 선택하는 과정은 송신 빔과 수신 빔을 동시에 모든 가능한 빔 방향으로 송수신하고, 모든 가능한 송신 빔/수신 빔 조합에 대해 자기 간섭을 추정하고, 상향링크와 하향링크 각각의 SINR과 MIMO 랭크를 추정하여 채널 용량이 가장 큰 빔을 선택하는 과정이다. 후술할 본 발명의 실시예에서는 기지국이 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, 단말이 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신하는 것을 빔 스위핑(sweeping)이라 정의한다. 이때 추정하는 자기 간섭에는 잔여 자기 간섭이 포함되며, 상기 잔여 자기 간섭은 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계가 반영된다.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이 송신 빔과 수신 빔을 별도로 탐색하여 기지국이 송신 가능한 모든 방향의 빔 또는 단말이 수신 가능한 모든 방향의 빔에 대한 자기 간섭을 추정하고, 상향링크와 하향링크 각각의 신호 대 간섭 잡음 비와 MIMO 랭크를 추정하여 채널 용량이 가장 큰 빔을 선택할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 기지국(evolved node b: eNB)(200), 하향링크(downlink: DL) 단말(user equipment: UE)(210), 상향링크(uplink: UL) UE(220)를 포함한다.
eNB(200)는 DL UE(210)와 하향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(201단계) 즉 eNB(200)는 DL UE(210)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(210)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신한다.
또한 eNB(200)는 UL UE(220)가 송신하는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신한다.
DL UE(210)는 하향링크의 채널 상태 정보(channel state information: CSI), 일례로 채널 품질 지시자(channel quality indicator: CQI)와 랭크 지시자(rank indicator: RI)를 추정하고, 추정한 CQI와 RI를 eNB(200)로 피드백한다.(203단계)
eNB(200)는 DL UE(210)로부터 피드백되는 CSI를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(205단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(200)는 205단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(200)는 UL UE(220)와 상향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(207단계) 즉 UL UE(220)는 eNB(200)가 상향링크의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정할 수 있도록 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, eNB(200)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(209단계)
eNB(200)는 203단계에서 수신한 하향링크 CSI와 209단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정하고,(211단계) 결정된 최적의 빔 조합에 관련한 정보를 DL UE(210)와 UL UE(220)에 각각 전송한다.(213단계, 215단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 3을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 302단계에서 기지국은 하향링크 송신 빔과 상향링크 수신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대한 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
304단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
306단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 308단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔으로 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함한다.
310단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 312단계로 진행하여 308단계에서 선택한 빔 조합에 관련된 정보를 단말에게 전송한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 314단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 선택한다.
316단계에서 기지국은 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 eNB(400), DL UE(410), UL UE(420)를 포함한다.
eNB(400)는 DL UE(410)와 하향링크 송신(Tx) 빔 스위핑을 수행한다.(401단계) 즉 eNB(400)는 DL UE(410)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(410)는 상기 신호를 수신하여 하향링크의 CSI, 일례로 CQI와 RI를 추정한다. 이후 DL UE(410)는 상기 추정한 CQI와 RI를 eNB(400)로 피드백한다.(403단계)
eNB(400)는 DL UE(410)로부터 피드백되는 하향링크 CSI를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(405단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(400)는 405단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(400)는 UL UE(420)와 상향링크 수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(407단계) 즉 eNB(400)는 UL UE(220)로부터 송신되는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(409단계)
eNB(400)는 403단계에서 수신한 하향링크 CSI와 409단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정한다.(411단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 5를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔과 수신 빔 모두를 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 502단계에서 기지국은 하향링크 송신 빔과 상향링크 수신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
504단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
506단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 508단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔으로 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함한다.
510단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 514단계로 진행하여 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 512단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거에 사용될 빔 조합을 선택한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거에 최적화된 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 도시된 통신 시스템은 eNB(600), DL UE(610), UL UE(620)를 포함한다.
eNB(600)는 DL UE(610)와 하향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(601단계) 즉 eNB(600)는 DL UE(610)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(610)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신한다.
DL UE(210)는 하향링크의 CSI, 일례로 CQI와 RI를 추정하고, 추정한 CQI와 RI를 eNB(600)로 피드백한다.(603단계)
eNB(600)는 DL UE(610)로부터 피드백되는 CSI를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(605단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(600)는 605단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(600)는 UL UE(620)와 상향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(607단계) 즉 UL UE(620)는 eNB(600)가 상향링크의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정할 수 있도록 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, eNB(600)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(609단계)
eNB(600)는 603단계에서 수신한 하향링크 CSI와 609단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정하고,(611단계) 결정된 최적의 빔 조합에 관련한 정보를 DL UE(610)와 UL UE(620)에 각각 전송한다.(613단계, 615단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 7을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 702단계에서 기지국은 하향링크 송신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대한 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
704단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
706단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 708단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함한다.
710단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 712단계로 진행하여 708단계에서 선택한 빔 조합에 관련된 정보를 단말에게 전송한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 714단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거에 사용될 빔 조합을 선택한다.
716단계에서 기지국은 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 도시된 통신 시스템은 eNB(800), DL UE(810), UL UE(820)를 포함한다.
eNB(800)는 DL UE(810)와 하향링크 송신(Tx) 빔 스위핑을 수행한다.(801단계) 즉 eNB(800)는 DL UE(810)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(810)는 상기 신호를 수신하여 하향링크의 CSI, 일례로 CQI와 RI를 추정한다. 이후 DL UE(810)는 상기 추정한 CQI와 RI를 eNB(800)로 피드백한다.(803단계)
eNB(800)는 DL UE(810)로부터 피드백되는 하향링크 CSI를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(805단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신빔/수신빔 조합, 상향링크에서의 송신빔/수신빔 조합, 하향링크에서의 송신빔/수신빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(800)는 805단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(800)는 UL UE(820)와 상향링크 수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(807단계) 즉 eNB(800)는 UL UE(820)로부터 송신되는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(809단계)
eNB(800)는 803단계에서 수신한 하향링크 CSI와 809단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정한다.(811단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 9를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 송신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 902단계에서 기지국은 하향링크 송신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
904단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
906단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 908단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔으로 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함한다.
910단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 914단계로 진행하여 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 912단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거에 사용될 빔 조합을 선택한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 도시된 통신 시스템은 eNB(1000), DL UE(1010), UL UE(1020)를 포함한다.
eNB(1000)는 DL UE(1010)와 하향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(1001단계) 즉 eNB(1000)는 DL UE(1010)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(1010)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신한다.
DL UE(1010)는 하향링크의 CSI, 일례로 CQI와 RI를 추정하고, 추정한 CQI와 RI를 eNB(1000)로 피드백한다.(1005단계) 이때 DL UE(1010)는 eNB(1000)로부터 송신된 신호의 수신에 관련된 수신 빔들 중 최적의 채널 환경을 보장하는 수신 빔을 하향링크 최적빔으로 결정하고,(1003단계) 결정된 최적빔에 관련된 정보를 상기 하향링크의 CSI와 함께 피드백한다.(1005단계)
또한 eNB(1000)는 UL UE(1020)와 상향링크 수신 빔 스위핑을 수행한다.(1007단계) 즉 eNB(1000)는 UL UE(1020)가 송신하는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신한다.
eNB(1000)는 DL UE(1010)로부터 피드백되는 하향링크 CSI와 하향링크 최적빔에 관련된 정보를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(1009단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신빔/수신빔 조합, 상향링크에서의 송신빔/수신빔 조합, 하향링크에서의 송신빔/수신빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(1000)는 1009단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(1000)는 UL UE(1020)와 상향링크 송신(Tx) 빔/수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(1011단계) 즉 UL UE(1020)는 eNB(1000)가 상향링크의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정할 수 있도록 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, eNB(1000)는 수신 가능한 모든 빔 방향으로 상기 신호를 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(1013단계)
eNB(1000)는 1005단계에서 수신한 하향링크 CSI와 1013단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정하고,(1015단계) 결정된 최적의 빔 조합에 관련한 정보를 DL UE(1010)와 UL UE(1020)에 각각 전송한다.(1017단계, 1019단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 11을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국과 단말이 모두 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 11을 참조하면, 1102단계에서 기지국은 상향링크 수신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대한 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
1104단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
1106단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 1108단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔으로 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함한다.
1110단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 1112단계로 진행하여 1108단계에서 선택한 빔 조합에 관련된 정보를 단말에게 전송한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 1114단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 선택한다.
1116단계에서 기지국은 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔을 결정하는 절차를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 도시된 통신 시스템은 eNB(1200), DL UE(1210), UL UE(1220)를 포함한다.
eNB(1200)는 DL UE(1210)와 하향링크 송신(Tx) 빔 스위핑을 수행한다.(1201단계) 즉 eNB(1200)는 DL UE(1210)의 SINR 및 MIMO 랭크를 측정하기 위한 목적으로 송신 가능한 모든 빔 방향으로 신호를 한번 이상 송신하고, DL UE(1210)는 상기 신호를 수신하여 하향링크의 CSI, 일례로 CQI와 RI를 추정한다. 이후 DL UE(1210)는 상기 추정한 CQI와 RI를 eNB(1200)로 피드백한다.(1205단계) 이때 DL UE(1210)는 eNB(1100)로부터 송신된 신호의 수신에 관련된 수신 빔들 중 최적의 채널 환경을 보장하는 수신 빔을 하향링크 최적빔으로 결정하고,(1203단계) 결정된 최적빔에 관련된 정보를 상기 하향링크의 CSI와 함께 피드백한다.(1205단계)
또한 eNB(1200)는 UL UE(1220)와 상향링크 수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(1207단계) 즉 eNB(1200)는 UL UE(1220)가 송신하는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신한다.
eNB(1200)는 DL UE(1210)로부터 피드백되는 하향링크 CSI와 하향링크 최적빔에 관련된 정보를 기반으로, 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.(1209단계) 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 등을 포함하며, 상기 하향링크 CSI는 CQI와 RI 등을 포함한다. 이후 eNB(1200)는 1209단계에서 추정된 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 잔여 자기 간섭을 획득할 수 있다.
eNB(1200)는 UL UE(1220)와 상향링크 수신(Rx) 빔 스위핑을 수행한다.(1211단계) 즉 eNB(1200)는 UL UE(1220)로부터 송신되는 신호를 수신 가능한 모든 빔 방향으로 수신하여 상향링크의 CSI, 즉 CQI와 RI를 추정한다.(1213단계)
eNB(1200)는 1205단계에서 수신한 하향링크 CSI와 1213단계에서 추정한 상향링크 CSI를 고려하여 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔 조합을 결정한다.(1215단계) 상기 최적의 빔 조합을 결정하는 구성에 대해서는 하기 도 13을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전이중 통신 시스템에서 기지국만 빔포밍을 수행하는 경우에 수신 빔을 고려해서 자기 간섭을 제거하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 13을 참조하면, 1302단계에서 기지국은 상향링크 수신 빔 탐색을 통해 모든 빔 조합에 대해 상향링크 자기 간섭 채널을 추정한다.
1304단계에서 기지국은 자기 간섭 채널에 아날로그 자기 간섭 제거 능력의 한계를 반영하여 상기 자기 간섭 채널의 잔여 자기 간섭을 추정한다.
1306단계에서 기지국은 모든 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 1308단계로 진행하여 이중 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 자기 간섭 제거를 위한 최적의 빔으로 선택한다. 상기 모든 빔 조합은 기지국의 송신빔/수신빔 조합, 상향링크에서의 송신빔/수신빔 조합, 하향링크에서의 송신빔/수신빔 조합 등을 포함한다.
1310단계에서 기지국은 상기 선택된 빔 조합의 채널 용량, 즉 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 상향링크 채널 용량과 하향링크 채널 용량의 합, 즉 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰지 여부를 검사한다.
검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 큰 경우, 기지국은 1314단계로 진행하여 선택된 빔 조합을 기반으로 자기 간섭을 제거한다.
또한 검사 결과 전이중 시스템에서 추정한 채널 용량이 반이중 시스템에서 추정한 채널 용량보다 작거나 같은 경우, 기지국은 1312단계로 진행하여 일반적인 빔 선택 방법으로 자기 간섭 제거에 사용될 빔 조합을 선택한다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ROM이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 RAM이라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 데이터 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전이중(full-duplex) 통신 시스템에서 기지국이 자기 간섭을 제거하는 방법에 있어서,
    상향링크 채널의 채널 상태와 하향링크 채널의 채널 상태를 추정하는 과정;
    상기 추정된 상향링크 채널의 채널 상태 및 상기 추정된 하향링크 채널의 채널 상태를 기반으로 적어도 하나의 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하는 과정; 상기 적어도 하나의 빔 조합으로부터 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하는 과정;
    상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 큰지 여부를 식별하는 과정; 및
    상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 클 경우, 상기 선택된 빔 조합을 기반으로 수신 신호로부터 자기 간섭을 제거하는 과정을 포함하는 자기 간섭 제거 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 용량을 추정하는 과정은:
    상기 상향링크 채널의 트래픽 양과 상기 하향링크 채널의 트래픽 양의 비율을 기반으로 가중치를 적용하여 상기 적어도 하나의 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 용량을 추정하는 과정은:
    상기 상향링크 채널 또는 상기 하향링크 채널이 다중 입력 다중 출력(multi input multi output: MIMO) 채널일 경우, 상기 상향링크 채널 또는 상기 하향링크 채널의 MIMO 랭크(rank)에 관련된 각 스트림에 대한 채널 상태를 기반으로 상기 적어도 하나의 빔 조합 각각에 대한 채널 용량을 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 빔 조합에 관련된 정보를 단말에게 송신하는 과정을 더 포함하는 자기 간섭 제거 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 빔 조합은 상기 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량은 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 상기 상향링크 채널의 채널 용량 및 상기 하향링크 채널의 채널 용량의 합을 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 작거나 같을 경우, 새로운 빔 조합을 선택하는 과정; 및
    상기 새로운 빔 조합을 기반으로 상기 수신 신호로부터 상기 자기 간섭을 제거하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하는 과정은:
    송신 빔과 수신 빔 모두를 탐색하는 과정 또는 상기 송신 빔과 상기 수신 빔 중 어느 하나만을 탐색하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상향링크 채널의 채널 상태 및 상기 하향링크 채널의 채널 상태가 단말과의 빔 스위핑을 기반으로 추정되는 것을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 하향링크 채널의 채널 상태를 기반으로 상기 빔 조합에 대한 상향링크 자기 간섭 채널을 추정하는 과정; 및
    상기 추정된 상향링크 자기 간섭으로부터 아날로그 간섭 제거 회로에 의해 제거가 가능한 자기 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 획득하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 자기 간섭 제거 방법.
  11. 전이중(full-duplex) 통신 시스템에서 자기 간섭을 제거하는 기지국에 있어서,
    상향링크 채널의 채널 상태와 하향링크 채널의 채널 상태를 추정하고, 상기 추정된 상향링크 채널의 채널 상태와 상기 추정된 하향링크 채널의 채널 상태를 기반으로 적어도 하나의 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정하고, 상기 적어도 하나의 빔 조합으로부터 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하고, 상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 큰지 여부를 식별하고, 상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 클 경우, 상기 선택된 빔 조합을 기반으로 수신 신호로부터 자기 간섭을 제거하는 제어부와,
    상기 제어부 동작에 관련된 신호를 송수신하는 송수신부를 포함하는 기지국.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 상향링크 채널의 트래픽 양과 상기 하향링크 채널의 트래픽 양의 비율을 기반으로 가중치를 적용하여 상기 적어도 하나의 빔 조합에 대한 채널 용량을 추정함을 특징으로 하는 기지국.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 상향링크 채널 또는 상기 하향링크 채널이 다중 입력 다중 출력(multi input multi output: MIMO) 채널일 경우, 상기 상향링크 채널 또는 상기 하향링크 채널의 MIMO 랭크(rank)에 관련된 각 스트림에 대한 채널 상태를 기반으로 상기 적어도 하나의 빔 조합 각각에 대한 채널 용량을 추정함을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 송수신부는 상기 선택된 빔 조합에 관련된 정보를 단말에게 송신함을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 빔 조합은 상기 기지국의 송신 빔/수신 빔 조합, 상향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합, 하향링크에서의 송신 빔/수신 빔 조합 중 적어도 하나를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량은 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 상기 상향링크 채널의 채널 용량 및 상기 하향링크 채널의 채널 용량의 합을 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 선택된 빔 조합에 대한 채널 용량이 상기 반이중 통신 시스템에서 추정된 채널 용량보다 작거나 같을 경우, 새로운 빔 조합을 선택하고, 상기 새로운 빔 조합을 기반으로 상기 수신 신호로부터 상기 자기 간섭을 제거함을 특징으로 하는 기지국.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는, 송신 빔과 수신 빔 모두를 탐색하여 상기 채널 용량이 가장 큰 빔 조합을 선택하거나, 상기 송신 빔과 상기 수신 빔 중 어느 하나만을 탐색하여 상기 채널 용량이 가장 큰 빔 조합 선택함을 특징으로 하는 기지국.
  19. 제 11항에 있어서,
    상기 상향링크 채널의 채널 상태 및 상기 하향링크 채널의 채널 상태가 단말과의 빔 스위핑을 기반으로 추정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 하향링크 채널의 채널 상태를 기반으로 상기 빔 조합에 대한 상향링크 자기 간섭 채널을 추정하고, 상기 추정된 상향링크 자기 간섭으로부터 아날로그 간섭 제거 회로에 의해 제거가 가능한 자기 성분을 제거하고 남은 잔여 자기 간섭 성분을 획득하는 기지국.
KR1020150097069A 2015-07-08 2015-07-08 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치 Active KR102310974B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150097069A KR102310974B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치
US15/742,699 US10425215B2 (en) 2015-07-08 2016-06-30 Method and device for self-interference cancellation in full-duplex communication system
PCT/KR2016/007015 WO2017007172A1 (ko) 2015-07-08 2016-06-30 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150097069A KR102310974B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170006449A KR20170006449A (ko) 2017-01-18
KR102310974B1 true KR102310974B1 (ko) 2021-10-12

Family

ID=57685824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150097069A Active KR102310974B1 (ko) 2015-07-08 2015-07-08 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10425215B2 (ko)
KR (1) KR102310974B1 (ko)
WO (1) WO2017007172A1 (ko)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102287100B1 (ko) 2013-12-24 2021-08-06 엘지전자 주식회사 Fdr 통신 환경에서 자기 간섭을 완화하는 방법
US20180213547A1 (en) 2017-01-26 2018-07-26 Electronics And Telecommunications Research Instit Ute Communication node for scheduling and interference control in wireless communication network, and operation method therefor
US10714828B2 (en) * 2017-02-27 2020-07-14 Raytheon Company Microwave analog cancellation for in-aperture simultaneous transmit and receive
CN108990153B (zh) 2017-06-02 2021-05-14 维沃移动通信有限公司 一种针对终端自干扰的传输方法、相关设备和系统
US11258575B2 (en) * 2017-11-09 2022-02-22 Qualcomm Incorporated Duplexing modes based on beam configurations for wireless communications
WO2019098398A1 (ko) * 2017-11-15 2019-05-23 엘지전자 주식회사 분산 안테나 기반의 통신 장치가 패널 간 간섭에 기초한 통신을 수행하는 방법
US10924253B2 (en) * 2017-12-18 2021-02-16 Arris Enterprises Llc Full duplex expander in a full duplex network
KR102408875B1 (ko) * 2018-04-24 2022-06-14 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 자기 간섭 신호의 제거 방법 및 장치
US10979132B2 (en) * 2018-08-10 2021-04-13 Qualcomm Incorporated Organization of inter-relay discovery reference signals
JP7206734B2 (ja) * 2018-09-20 2023-01-18 富士通株式会社 基地局装置、選択方法及び無線システム
US11722351B2 (en) 2019-01-17 2023-08-08 Qualcomm Incorporated Interference mitigation for full-duplex communication
US10868661B2 (en) * 2019-03-14 2020-12-15 Kumu Networks, Inc. Systems and methods for efficiently-transformed digital self-interference cancellation
WO2020237612A1 (en) * 2019-05-31 2020-12-03 Qualcomm Incorporated Csi report configuration for full-duplex communications
KR102628043B1 (ko) * 2019-07-24 2024-01-23 삼성전자주식회사 Full duplex 통신 시스템에서 자기 간섭 신호를 제거하기 위한 방법 및 장치
US11152966B1 (en) * 2019-09-10 2021-10-19 Amazon Technologies, Inc. Digital active interference cancellation for full duplex transmit-receive (TX-RX) concurrency
CN111211882B (zh) * 2020-01-13 2021-03-19 北京邮电大学 一种极化全双工通信实验平台
EP4147396A4 (en) * 2020-05-05 2024-02-07 Qualcomm Incorporated ENHANCED TRANSMISSION CONFIGURATION INDICATOR STATUS FOR REPORTING CHANNEL STATUS INFORMATION IN FULL DUPLEX SYSTEMS
US11838778B2 (en) 2020-05-20 2023-12-05 Qualcomm Incorporated Wireless node self-interference measurements and uplink beam management for full duplex transmissions
US12349092B2 (en) 2020-06-19 2025-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for signal processing in a wireless communication system
US11665683B2 (en) * 2020-11-30 2023-05-30 Qualcomm Incorporated User equipment reporting for full duplex multi-beam selection
EP4445568A1 (en) 2021-12-09 2024-10-16 Qualcomm Incorporated System and method for interference cancellation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130301487A1 (en) 2012-05-13 2013-11-14 Amir Keyvan Khandani Full Duplex Wireless Transmission with Self-Interference Cancellation
US20140161018A1 (en) 2014-02-18 2014-06-12 Juo-Yu Lee Multi-user mimo via frequency re-use in smart antennas
WO2015046895A1 (ko) 2013-09-27 2015-04-02 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송수신 장치 및 방법
WO2015096027A1 (en) 2013-12-24 2015-07-02 Nec Corporation Method and apparatus for transmission mode selection

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7286855B2 (en) * 1995-02-22 2007-10-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Jr. University Method and apparatus for adaptive transmission beam forming in a wireless communication system
US20030125040A1 (en) * 2001-11-06 2003-07-03 Walton Jay R. Multiple-access multiple-input multiple-output (MIMO) communication system
US7944985B2 (en) * 2006-08-24 2011-05-17 Interdigital Technology Corporation MIMO transmitter and receiver for supporting downlink communication of single channel codewords
KR101424697B1 (ko) * 2007-09-03 2014-08-05 삼성전자주식회사 다중 사용자 다중 입출력 무선통신 시스템에서 간섭 제거를위한 신호 처리 장치 및 방법
EP2129173B1 (en) * 2008-05-30 2011-07-20 Alcatel Lucent Method and base station for controlling beam forming in a mobile cellular network
IL206008A0 (en) * 2010-05-27 2011-02-28 Amir Meir Zilbershtain Transmit receive interference cancellation
US9584294B2 (en) * 2012-12-11 2017-02-28 Lg Electronics Inc. Method for transceiving signal in wireless communication system, and apparatus therefor
KR102270450B1 (ko) 2015-03-23 2021-06-29 삼성전자주식회사 빔 포밍을 지원하는 풀 듀플렉스 통신 시스템에서 통신을 수행하는 장치 및 방법
WO2016172651A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 Skylark Wireless, Llc Technique for full-duplex transmission in many-antenna mu-mimo systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130301487A1 (en) 2012-05-13 2013-11-14 Amir Keyvan Khandani Full Duplex Wireless Transmission with Self-Interference Cancellation
WO2015046895A1 (ko) 2013-09-27 2015-04-02 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송수신 장치 및 방법
WO2015096027A1 (en) 2013-12-24 2015-07-02 Nec Corporation Method and apparatus for transmission mode selection
US20140161018A1 (en) 2014-02-18 2014-06-12 Juo-Yu Lee Multi-user mimo via frequency re-use in smart antennas

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017007172A1 (ko) 2017-01-12
US10425215B2 (en) 2019-09-24
KR20170006449A (ko) 2017-01-18
US20180205533A1 (en) 2018-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102310974B1 (ko) 전이중 통신 시스템에서 자기 간섭 제거 방법 및 장치
US10944451B2 (en) Apparatus and method for operating full-duplex scheme in communication system supporting beam-forming scheme
US10484040B2 (en) Apparatus and method for cancelling self-interference signal in communication system supporting full-duplex scheme
US10659134B2 (en) Apparatus and method for performing beamforming operation in wireless communication system
US10305551B2 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving transmission beam information and channel quality information in communication system supporting multi-user multi-input multi-output scheme
US10194465B2 (en) Apparatus and method for performing user terminal selection operation and beam forming operation in wireless communication system supporting MIMO technology
US10182356B2 (en) Method and apparatus for selecting beam in wireless communication system supporting beamforming scheme
US10516448B2 (en) Beam operation device and method in communication system supporting hybrid multiple-input multiple-output mode
US9590717B2 (en) Signal receiving method and electronic device
US10945102B2 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving in communication system
US10425145B2 (en) Device and method for transmitting/receiving reference signal in communication system supporting full-dimension multiple input multiple output mode
KR102267723B1 (ko) 이동 통신 시스템에서 유효 잡음을 기반으로 채널 복호 동작을 수행하는 장치 및 방법
US10616898B2 (en) Apparatus and method for mitigating interference in wireless communication system
US10056928B2 (en) Method and apparatus for controlling interference in mobile communication system
US9854521B2 (en) Apparatus and method for cancelling interference in communication system supporting multi-user multiple-input multiple-output scheme
EP3526908B1 (en) Relative uplink channel estimation
KR102416738B1 (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법
KR102425095B1 (ko) 주파수 분할-다중 입력 다중 출력 방식을 지원하는 통신 시스템에서 빔 포밍 동작을 수행하는 장치 및 방법
US9628198B2 (en) Apparatus and method for canceling multi-user interference in wireless communication system
KR20180007729A (ko) 무선 통신 시스템에서 신호를 송/수신하는 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20150708

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20200702

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20150708

Comment text: Patent Application

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210802

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20211001

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20211005

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration