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MIMO를 기반으로 하는 전이중 중계 시스템을 이용한 간섭 제거 방법에 있어서, 중계 단말은 수신 안테나를 통하여 송신 단말로부터 MIMO 신호를 수신하고 송신 안테나를 통하여 수신 단말로 MIMO 신호를 송신하는 단계;상기 송신 단말로부터 MIMO 간섭 성분을 포함하여 수신된 상기 MIMO 신호와 상기 송신 안테나로부터 수신된 자기 간섭 신호를 포함한 수신 신호로부터, 상기 중계 단말과 상기 송신 단말 간 제1 채널과, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 간 제2 채널을 추정하는 단계;상기 제2 채널에 대한 특이값 분해 결과를 기초로 상기 자기 간섭 신호를 상쇄하기 위한 상쇄 행렬을 획득하고, 상기 수신 신호 내 상기 MIMO 신호 부분에 대한 상기 제1 채널의 행렬을 QR 분해 후 QH을 곱하여 Z 행렬을 획득하는 단계;상기 상쇄 행렬 및 상기 Z 행렬 각각의 제1 내지 제N 행에 대하여, 두 행렬 간 동일 행에 포함된 간섭 성분의 합이 최소인 제m 행(m={1,2,…,N})을 1차 선택하고, 상기 선택한 행을 삭제하여 순환 회전시킨 두 행렬에 대하여 다시 상기 합이 최소인 제m 행을 선택하는 동작을 2차 내지 N차까지 반복하는 단계; 및상기 수신 신호로부터 상기 자기 간섭 신호의 제m 행 성분과 상기 MIMO 신호의 제m 행에 포함된 상기 MIMO 간섭 성분을 제거한 결과로부터 m번째 송신 신호를 검출하되, 상기 1차 내지 N차 선택된 행의 순으로 순차로 수행하여 N개의 송신 신호를 순차로 검출하는 단계를 포함하는 간섭 제거 방법
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청구항 1에 있어서,상기 수신 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 간섭 제거 방법:여기서, Y는 수신 신호, HSR은 상기 제1 채널, HRR은 상기 제2 채널, XS는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호, XR은 상기 송신 안테나로부터 상기 수신 안테나로 유입된 MIMO 신호인 상기 자기 간섭 신호, N은 백색 가우시안 잡음, NSt는 송신 단말의 송신 안테나 개수, NRt 및 NRr은 각각 중계 단말의 송신 안테나 및 수신 안테나의 개수, hAB(i,j)는 A의 j번째 송신 안테나와 B의 i번째 수신 안테나 간의 채널을 나타낸다
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청구항 1에 있어서,상기 송신 단말, 상기 중계 단말 및 상기 수신 단말에 N개의 안테나가 각각 설치된 경우, 상기 Z 행렬()은 아래의 수학식으로 정의되는 간섭 제거 방법: 여기서, 는 를 만족하는 정규직교 행렬, 은 상삼각 행렬, HSR은 상기 제1 채널, XS는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호, 상기 상삼각 행렬의 대각성분 아래에 위치한 σ는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호에 포함되어 수신된 상기 MIMO 간섭 성분을 나타낸다
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청구항 3에 있어서,아래의 수학식을 이용하여 상기 간섭 성분의 합이 최소인 제m 행(km)을 선택하는 간섭 제거 방법: 여기서, Σσ는 상기 Z 행렬 내 상삼각 행렬에서 대각성분 아래에 위치한 간섭 성분 중 k번째 행에 포함된 간섭 성분, 는 상기 상쇄 행렬, (·)k는 괄호 내 행렬의 k번째 행만을 취하는 함수, HRR은 상기 제2 채널, 및 는 상기 특이값 분해를 통해 획득한 수신 필터 및 송신 필터를 나타낸다
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청구항 4에 있어서,아래의 수학식을 이용하여 상기 수신 신호로부터 상기 m번째 송신 신호()를 검출하는 간섭 제거 방법: 여기서, , Y는 상기 수신 신호, XR은 상기 자기 간섭 신호, 는 복조 함수, (·)m은 괄호 내 행렬에서 제m 행만을 취하는 함수를 나타낸다
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MIMO를 기반으로 하는 전이중 중계 시스템에 있어서,상기 전이중 중계 시스템에 포함된 중계 단말은,수신 안테나를 통하여 송신 단말로부터 MIMO 신호를 수신하고 송신 안테나를 통하여 수신 단말로 MIMO 신호를 송신하는 통신부;상기 송신 단말로부터 MIMO 간섭 성분을 포함하여 수신된 상기 MIMO 신호와 상기 송신 안테나로부터 수신된 자기 간섭 신호를 포함한 수신 신호로부터, 상기 중계 단말과 상기 송신 단말 간 제1 채널과, 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 간 제2 채널을 추정하는 채널 추정부;상기 제2 채널에 대한 특이값 분해 결과를 기초로 상기 자기 간섭 신호를 상쇄하기 위한 상쇄 행렬을 획득하고, 상기 수신 신호 내 상기 MIMO 신호 부분에 대한 상기 제1 채널의 행렬을 QR 분해 후 QH을 곱하여 Z 행렬을 획득하는 연산부;상기 상쇄 행렬 및 상기 Z 행렬 각각의 제1 내지 제N 행에 대하여, 두 행렬 간 동일 행에 포함된 간섭 성분의 합이 최소인 제m 행(m={1,2,…,N})을 1차 선택하고, 상기 선택한 행을 삭제하여 순환 회전시킨 두 행렬에 대하여 다시 상기 합이 최소인 제m 행을 선택하는 동작을 2차 내지 N차까지 반복하는 제어부; 및상기 수신 신호로부터 상기 자기 간섭 신호의 제m 행 성분과 상기 MIMO 신호의 제m 행에 포함된 상기 MIMO 간섭 성분을 제거한 결과로부터 m번째 송신 신호를 검출하되, 상기 1차 내지 N차 선택된 행의 순으로 순차로 수행하여 N개의 송신 신호를 순차로 검출하는 신호 검출부를 포함하는 MIMO 기반의 전이중 중계 시스템
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청구항 6에 있어서,상기 수신 신호는 아래의 수학식으로 정의되는 MIMO 기반의 전이중 중계 시스템:여기서, Y는 수신 신호, HSR은 상기 제1 채널, HRR은 상기 제2 채널, XS는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호, XR은 상기 송신 안테나로부터 상기 수신 안테나로 유입된 MIMO 신호인 상기 자기 간섭 신호, N은 백색 가우시안 잡음, NSt는 송신 단말의 송신 안테나 개수, NRt 및 NRr은 각각 중계 단말의 송신 안테나 및 수신 안테나의 개수, hAB(i,j)는 A의 j번째 송신 안테나와 B의 i번째 수신 안테나 간의 채널을 나타낸다
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청구항 6에 있어서,상기 송신 단말, 상기 중계 단말 및 상기 수신 단말에 N개의 안테나가 각각 설치된 경우, 상기 Z 행렬()은 아래의 수학식으로 정의되는 MIMO 기반의 전이중 중계 시스템: 여기서, 는 를 만족하는 정규직교 행렬, 은 상삼각 행렬, HSR은 상기 제1 채널, XS는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호, 상기 상삼각 행렬의 대각성분 아래에 위치한 σ는 상기 송신 단말이 전송한 MIMO 신호에 포함되어 수신된 상기 MIMO 간섭 성분을 나타낸다
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청구항 8에 있어서,상기 제어부는,아래의 수학식을 이용하여 상기 간섭 성분의 합이 최소인 제m 행(km)을 선택하는 MIMO 기반의 전이중 중계 시스템: 여기서, Σσ는 상기 Z 행렬 내 상삼각 행렬에서 대각성분 아래에 위치한 간섭 성분 중 k번째 행에 포함된 간섭 성분, 는 상기 상쇄 행렬, (·)k는 괄호 내 행렬의 k번째 행만을 취하는 함수, HRR은 상기 제2 채널, 및 는 상기 특이값 분해를 통해 획득한 수신 필터 및 송신 필터를 나타낸다
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청구항 9에 있어서,상기 신호 검출부는,아래의 수학식을 이용하여 상기 수신 신호로부터 상기 m번째 송신 신호()를 검출하는 MIMO 기반의 전이중 중계 시스템: 여기서, , Y는 상기 수신 신호, XR은 상기 자기 간섭 신호, 는 복조 함수, (·)m은 괄호 내 행렬에서 제m 행만을 취하는 함수를 나타낸다
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