전체 이중 통신 시스템: 간섭이 두 배가 되면 용량도 두 배가 될 것인가?

안테나 및 RF 회로 설계의 최근 발전은 무선 장치의 송신기와 수신기 회로 간의 크로스토크를 크게 감소시켰는데, 이를 통해 라디오가 같은 주파수에서 동시에 송신 및 수신할 수 있게 되었습니다. 이러한 전체 이중 라디오는 점대점 라디오 링크의 주파수 효율성을 두 배로 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 현재의 셀룰러 시스템(3GPP LTE)에서 이러한 라디오를 적용하는 것에 대한 포괄적인 분석은 이루어지지 않았습니다. 이 문서에서는 전체 이중 통신의 잠재력을 최대한 활용하기 위해 셀룰러 네트워크에 전체 이중 라디오를 통합하는 데 관한 근본적인 도전 과제를 다룹니다. 우리는 신중한 계획 없이 전체 이중 전송이 업링크와 다운링크 모두에서 훨씬 높은 간섭을 초래할 수 있으며, 이는 잠재적 이득을 크게 제한한다는 것을 관찰합니다. 또 다른 도전 과제는 최대 용량 이득을 달성하려는 표준 스케줄링 방법이 에너지 효율성에서 심각한 손실을 초래한다는 것입니다. 이 문서에서는 전체 이중 활성화 라디오 네트워크를 설계할 때의 새로운 트레이드오프를 식별하고, 전체 이중 모드로 작동하기 위한 유리한 조건을 논의합니다. 용량 이득과 에너지 효율성을 극대화하는 데 필수적인 새로운 스케줄링 알고리즘과 고급 간섭 제거 기술에 대해 논의합니다. 이러한 새로운 설계 하에서 대부분의 이득은 전체 이중 활성화 기지국에서 얻을 수 있으며, 사용자 장비는 여전히 반 이중 모드로 작동합니다.