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다중입력 다중출력(Multiple Input Multiple Output:MIMO) 가우시안 채널의 안전 용량(secrecy capacity)을 계산하는 방법에 있어서,
(a) 상기 다중입력 다중출력 가우시안 채널을 다수의 단일입력 다중출력(Single Input Multiple Output:SIMO) 채널로 분할하는 단계;
(b) 상기 분할한 다수의 단일입력 다중출력 채널을 각각 스칼라 채널로 변형하는 단계;
(c) 상기 스칼라 채널의 주 통신채널 파라미터와 도청 통신채널 파라미터를 이용하여 상기 다수의 단일입력 다중출력 채널 각각의 안전 용량을 계산하는 단계; 및
(d) 상기 계산한 다수의 단일입력 다중출력 채널 각각의 안전 용량을 서로 합산하여 상기 다중입력 다중출력 가우시안 채널의 안전 용량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신채널의 안전 용량 계산 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 다중입력 다중출력 가우시안 채널은
주 통신채널과 도청 통신채널로 구성되어 있으며,
상기 다중입력 다중출력 가우시안 채널의 주 통신채널을 통해 수신되는 신호는 아래의 수학식(1)로 표현되며,
[수학식 1]
상기 다중입력 다중출력 가우시안 채널의 도청 통신채널을 통해 수신되는 신호는 아래의 수학식(2)로 표현되며,
[수학식 2]
여기서 x[k]는 k 슬랏에서 송신되는 신호이고, y[k]는 k 슬랏에서 수신되는 신호이고, n[k]는 주 통신채널을 통해 수신한 신호에 첨가된 잡음 신호이고, w[k]는 도청 통신채널을 통해 수신한 신호에 첨가된 잡음 신호이고, H와 G는 각각 주 통신채널과 도청 통신채널의 채널 이득 파라미터인 것을 특징으로 하는 통신채널의 안전 용량 계산 방법
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제 2 항에 있어서,
상기 분할한 다수의 단일입력 다중출력 채널들 중 i번째 단일입력 다중출력 채널의 주 통신채널과 도청 통신채널은 각각 아래의 수학식(3)과 수학식(4)로 표현되며,
[수학식 3]
[수학식 4]
여기서 xi[k]는 i번째 단일입력 다중출력 채널을 통해 k 슬랏에서 송신되는 신호이고, yi[k]는 i번째 단일입력 다중출력 채널을 통해 k 슬랏에서 수신되는 신호이고, ni[k]는 i번째 단일입력 다중출력 채널의 주 통신채널을 통해 수신한 신호에 첨가된 잡음 신호이고, wi[k]는 i번째 단일입력 다중출력 채널의 도청 통신채널을 통해 수신한 신호에 첨가된 잡음 신호이고, Hi와 Gi는 각각 i번째 단일입력 다중출력 채널의 주 통신채널과 도청 통신채널의 채널 이득 파라미터인 것을 특징으로 하는 통신채널의 안전 용량 계산 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 (b) 단계에서
상기 단일입력 다중출력 채널의 주 통신채널과 도청 통신채널에 각각 스칼라 인자를 곱하여 상기 단일입력 다중출력 채널을 스칼라로 변형하는 것을 특징으로 하는 통신채널의 안전 용량 계산 방법
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