In this thesis we study the degrees of freedom (DoF) of interference
alignment with an instantaneous relay. The instantaneous relay can have
its transmitting signal based on its received signal in the same
timeslot. The conventional relay has the transmitting signal based only on
the previous received signals, and have been proved to be helpless for the
interference channel from the perspective of DoF. However, the
instantaneous relay has been shown to be able to provide a DoF gain for
two-user interference channel. We consider a more general setting of
two-user interference channel, where each transmitter and receiver equips $M$
antennas and an instantaneous relay equips $N$ and $L$ antennas for receiving
and transmitting, respectively. We find a set of schemes that provide DoF
gain by having the cooperation of the instantaneous relay and the
transmitters, for different settings of the channel. We also compare the
interference alignment scheme and interference neutralization scheme for
this two-user interference channel with an instantaneous relay and show the
similarity of their achievability. Moreover, we consider the role of
instantaneous relay in three-user interference channel. The study shows that
under some settings there is no DoF gain provided by the
instantaneous relay. We also propose a scheme for the instantaneous relay that achieves a higher DoF
compared with the original interference alignment scheme for this three-user
interference channel without instantaneous relay.
본 논문에서는 무지연 릴레이를 사용하는 사용한 2-사용자, 3-사용자 간섭채널에 대하여 연구하였다. 우리는 먼저 사용자가 2명인 간섭채널에서 무지연 릴레이와 송신기들의 협력을 이용하여 간섭을 중화 기법을 제안하였다. 주어진 간섭채널에서 송신기/수신기, 릴레이의 수신부분, 릴레이의 전송부분의 안테나의 개수에 따라 달성할 수 있는 DoF를 결과로 제시하였다. 이는 채널의 노드들이 모두 같은 개수의 안테나를 가질 경우 달성할 수 있는 DoF에 대한 이전 연구를 포함하는 결과이다. 또한, 우리는 이러한 채널에서 간섭 정렬 방식이 간섭 중화 방식보다 더 높은 DoF를 달성할 수 없음을 보였다. 뿐만 아니라 우리는 무지연 릴레이를 사용하며 사용자가 3명인 간섭채널의 경우도 연구하였다. 이 경우 또한 송신기/수신기, 릴레이의 수신부분, 릴레이의 전송부분의 안테나의 개수가 다른 상황에서의 기법을 제안하였다. 우리는 특정 조건에서 무지연 릴레이가 없는 간섭 채널에서 간섭 정렬을 사용한 결과보다 향상된 DoF를 얻을 수 있다는 것을 결과로 보였다.
