초록 ▼

Ⅳ. 연구결과
o 다점대다점 환경 (간섭채널) 이론적 전송 한계 연구
- 3 사용자 간섭채널에서 점대점 한계도달 방식은 랜덤부호화를 적용한 경우, 독립적으로 전송 가능한 데이터 수의 한계 (자유도)는 1/3이며, 간섭채널 용량을 달성할 수 없음을 규명

- 이론적 한계도달을 위한 방식으로, 간섭의 합을 복호하기 위한 구조화된 선형 부호화 방안 제시

- 구조화된 선형 부호화를 통해 간섭채널 자유도의 이론적 한계인 1/2 도달 가능성 규명을 위한 전단계로서, 2 사용자 다중접속 채널 (multiple

Ⅳ. 연구결과
o 다점대다점 환경 (간섭채널) 이론적 전송 한계 연구
- 3 사용자 간섭채널에서 점대점 한계도달 방식은 랜덤부호화를 적용한 경우, 독립적으로 전송 가능한 데이터 수의 한계 (자유도)는 1/3이며, 간섭채널 용량을 달성할 수 없음을 규명

- 이론적 한계도달을 위한 방식으로, 간섭의 합을 복호하기 위한 구조화된 선형 부호화 방안 제시

- 구조화된 선형 부호화를 통해 간섭채널 자유도의 이론적 한계인 1/2 도달 가능성 규명을 위한 전단계로서, 2 사용자 다중접속 채널 (multiple access channel) 이론적 한계인 자유도 1/2 달성 가능함을 규명

o 간섭채널 빔성형 기술
- 다중안테나 간섭채널 자유도 이론적 한계 도달 방식인 간섭정렬의 단점인 낮은 신호대잡음비에서 우수한 성능 달성이 가능한 신호 최대화 빔성형 방식 개발 및 시뮬레이션을 통한 성능 검증

- 고도의 복잡도를 요하는 무선전송기술을 통신시스템에 적용하기 위한 방안으로 딥러닝 기반 무선전송기술 개발 및 활용 가능성 검증

o 간섭채널 채널 부호화 기술 연구
- 점대점 환경 한계도달 방식인 극 부호화를 간섭채널에 적용하기 위한 알고리즘 해석 및 다양한 부호화율 지원을 위한 알고리즘 설계

- 극 부호화를 간섭채널에 적용하기 위한 사전 연구로써, 복호 연산 간소화를 위한 최소 연산 근사화 및 경로 메트릭 계산 근사화 알고리즘 개발 및 성능 검증

- 향후 간섭채널 용량에 근접하는 저복잡도 무선전송방식 설계를 위한 기반 기술 제시

o 유망 무선전송 기술 연구
- 사물인터넷 환경에서 각 사물의 위치 추정이 가능한 저복잡도/고정확도 행렬완성 알고리즘 개발 및 성능 검증

- 다중셀 전이중 셀룰라 시스템에서 이론적 한계 규명 및 한계 달성 방안으로 간섭제어 및 간섭정렬 방식 제시

- 클라우드 스몰셀 환경에서 효율적인 사용자 등록 기법 활용 가능성 검토

- 기존 다중접속채널 환경 해석 기법으로 활용한 계산 및 전달 체계 (computeand-forward framewok)를 간섭채널로 확장하는 위한 가능성 제시

- 이진 비메모리 대칭 채널에서채널용량 달성 규명을 위한 이론적 근거로 사용가능한 Reed-Muller 부호화의 무게 분포 분석을 통한 용량 한계 달성 가능성 제시

(출처 : 요약문 9p)

Abstract ▼

4. Research Results
o Research for the theoretical transmission limit of multipoint-to-multipoint environment (interference channel)
- In the case of 3-user interference channels, the number of data streams that can be independently transmitted (Degree of Freedom) is 1/3 when random coding is

4. Research Results
o Research for the theoretical transmission limit of multipoint-to-multipoint environment (interference channel)
- In the case of 3-user interference channels, the number of data streams that can be independently transmitted (Degree of Freedom) is 1/3 when random coding is applied, which is not optimal capacity of interference channel.

- In order to reach the theoretical limit, we proposed a structured linear coding scheme which decodes the sum of interferences.

- Through structured linear coding, we have shown that it is possible to get close to the optimal degree of freedom of 2-user multiple access channel with the gap of 1/2, which is the theoretical limit, as a pre-stage to reach the theoretical limit of the DoF of interference channel.

o Beamforming techniques for interference channel
- We develop a signal maximization beamforming scheme that achieves superior performance overcoming low performance at low signal-to-noise ratios, a disadvantage of interference alignment that approaches the theoretical limit of degrees of freedom in a multi-antenna interference channel, and verify performance through simulation.

- We develop and apply the wireless transmission technology based on deep learning as a method to apply the high complexity wireless transmission technology to the real communication system.

o Study on channel coding technology in interference channel
- We analyze the algorithm to apply the polar coding, a scheme that reaches the capacity limit in point-to-point environment, to the interference channel and design an algorithm to support various coding rates.

- As a preliminary study to apply polar coding to interference channels, we have developed a minimum operation approximation and a path metric calculation approximation algorithm to simplify the decoding operation and verify the performance.

- We propose a base technology for designing a low complexity wireless transmission scheme that closely approximates the capacity of interference channel.

o Research on promising wireless transmission technology
- We develop a low complexity / high accuracy matrix completion algorithm that can estimate the position of each object in the IoT environment and verify its performance.

- Theoretical limitations are clarified in a multi - cell full - duplex cellular system and interference management & interference alignment schemes are suggested as a way of achieving the limit.

- We investigate the feasibility of efficient user association technique in cloud small cell environment.

- We propose the possibility of expanding compute-and-forward framework, which is used to analyze multiple access channel environment, to interference channel.

- We present the possibility of achieving the capacity limit by analyzing the weight distribution of Reed-Muller coding which can be used as a rationale for the verification of channel capacity in a binary memoryless symmetric channel.

(출처 : SUMMARY 14p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 인사말씀 ... 5
• 제출문 ... 7
• 요약문 ... 9
• SUMMARY ... 14
• CONTENTS ... 19
• 목차 ... 20
• 그림목차 ... 21
• 제 1 장 서 론 ... 25
• 제 1 절 연구개발의 필요성 및 목적 ... 27
• 제 2 절 연구개발 내용 ... 29
• 제 3 절 연구개발 동향 ... 33
• 제 4 절 연구개발 추진체계 ... 47
• 제 2 장 간섭채널 이론적 한계 및 최적 부호화 ... 49
• 제 1 절 개요 ... 51
• 제 2 절 사용자 간섭 채널 문헌 조사 ... 52
• 제 3 절 사용자 간섭 채널 부호화 방안 ... 56
• 제 3 장 간섭채널 빔성형 기술 ... 69
• 제 1 절 개요 ... 71
• 제 2 절 연구범위 ... 72
• 제 3 절 기술개발 현황 ... 72
• 제 4 절 신호최대화 빔성형 방식 ... 77
• 제 5 절 기계학습 기반 빔성형 방식 구현 ... 81
• 제 4 장 간섭채널 채널 부호화 기술 ... 87
• 제 1 절 개요 ... 89
• 제 2 절 간섭환경 극부호화 기술 ... 92
• 제 3 절 가변 부호율 극부호 설계 방안 ... 146
• 제 5 장 유망 무선전송 기술 ... 171
• 제 1 절 개요 ... 173
• 제 2 절 대용량 IoT 환경 전송기술 ... 177
• 제 3 절 클라우드 스몰셀 전이중 간섭 제어 기술 ... 213
• 제 4 절 한계용량 무선전송 기술 ... 255
• 제 6 장 결 론 ... 275
• 부록 ... 285
• 부록1. 연구 결과물 ... 287
• 부록2. 참고문헌 ... 289
• 부록3. 약어표 ... 301
• 끝페이지 ... 306