KR20060107817A - 진보된 멀티센서 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 네트워크 내의 기지국과 같은 복수의 수신 노드(120-1, 120-2, 120-3)를 고려한다. 각 수신 노드(120)는 이동 단말기(10)와 같은 복수의 송신 노드로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성한다. 본 발명에 따르는 기본 개념은 예컨대, 중앙 노드(130)에서 고려한 복수의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하고, 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 복수의 송신 노드(10)의 적어도 하나의 서브세트로부터 송신된 신호 정보를 공동으로 검출하는 것이다. 수집된 소프트 신호 정보는 일반적으로 위상 및 진폭 정보를 보유하고, 송신된 신호는 바람직하게는 복소 채널 표시 및 수집된 소프트 신호 정보에 기초하여 공동 검출 프로세스에서 검출된다. 진정한 분배 실현 시에, 인접하는 수신 노드나 기지국은 서로 소프트 복소 신호 정보를 교환하며, 그에 따라 각 기지국에서 정보의 분배 수집, 검출 및 이후의 디코딩을 위해 적어도 부분적으로 중첩하는 그룹을 형성한다.
무선 통신 네트워크, 송신 노드, 수신 노드, 중앙 노드, 이동 단말기, 기지국

Description

진보된 멀티센서 처리 방법{ADVANCED MULTI-SENSOR PROCESSING}
본 발명은 일반적으로 디지털 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크에 관한 것으로, 특히 무선 네트워크에서의 업링크 신호 처리 및 검출 및 디코딩에 관한 것이다.
네트워크 성능을 향상시키는 하나의 방법은 네트워크 내의 다수의 센서나 안테나로부터의 신호를 이용하는 것이다. 특히 셀룰러 네트워크에서의 업링크와 관련하여, 다수의 센서나 안테나로부터의 신호를 이용하는 다양한 기존의 기술이 존재한다.
시스템 성능을 향상시키기 위해 적응형 안테나 시스템 및 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템과 같은 진보된 안테나 해결법이 사용될 수 있다. 참조문헌 [1], [2] 및 [3]에 의해 제시되는 바와 같은 공간-시간 부호화가 다중 송신 및/또는 수신 안테나를 사용하여 무선 페이딩(fading) 채널에 다이버시티(diversity)를 제공하는 방법으로 간주될 수 있다. 도 1은 종래의 MIMO 시스템의 일례를 개략적으로 도시하며, 여기에서 송신 노드(10)는 다수의(m개의) 송신 안테나를 갖고, 수신 노드(20)는 다수의(n개의) 수신 안테나를 갖는다. 매트릭스 형태로, 채널 모델은:
y = Hx + w
x = G(c1, …, cp)로 표현될 수 있으며,
여기에서 y는 수신된 신호 벡터이고, H는 n×m 복소 채널 매트릭스이며, x는 송신된 신호 벡터이고, w는 백색 노이즈의 벡터 표시이며, G는 코드 매트릭스이고, c는 코드북의 기호이며, p는 블록당 기호의 수이다. 복소 채널 이득 매트릭스 H는:
Figure 112006044422949-PCT00001
여기에서, hij는 송신 노드의 송신 안테나 j로부터 수신 노드의 수신 안테나 I까지의 복소 채널 이득이다.
소프트 핸드오버(soft handover)는 소위 멀티센서 정보를 이용하는 완전히 다른 방법이고, 현재 더 나아가서 다수의 기지국으로부터의 정보에 기초하여 합성 포인트에서의 네트워크에까지 이른다. 소프트 핸드오버에서, 이동 단말기로부터의 신호가, 각각의 디코딩된 데이터를 합성하기 위해 RNC(Radio Network Controller)에 전송하는 2 이상의 기지국에 의해 수신된다.
WCDMA에서의 소프트 핸드오버는, 이동 단말기가 기지국의 2 이상의 인접한 섹터의 오버랩핑한 수신 가능 영역에 있을 때의 상황에 관한 것으로, 이동 단말기로부터의 신호가 각 섹터에 의해 수신된 후, 최대 비율 합성을 위한 동일한 RAKE 수신기에 전송된다.
실제로, WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)는 통상적으로 이상적인 소프트 핸드오버가 아닌 매크로(macro) 선택 다이버시티로 공지된 "하드(hard)" 핸드오버를 채용한다. 이것은 일반적으로 CRC 체크섬(checksum), 수신된 파일롯(pilot) 신호 강도 또는 프레임 신뢰도 지표와 같은 일부 품질 또는 신뢰도 지표가 기지국으로부터 더 나은 데이터 및/또는 프레임의 동적 선택을 가능하게 하기 위해 사용된다.
도 2는 WCDMA 시스템에서의 업링크 다이버시티를 개략적으로 도시하고, 여기에서 이동 단말기(10)는 다수의 기지국(또는 노드 B;s)(20-1, 20-2) 및/또는 섹터와의 동시 라디오 링크를 확립한다. 여기에서 인터섹터(intersector) 다이버시티라고도 하는 소프트 핸드오버는 채널 디코더(24)에서 채널 디코딩하기 전에 MRC 합성기(22)에서 소프트 기저대역 신호에 최대 비율 합성(MRC)이 뒤따르는 동일한 기지국(20) 내의 상이한 섹터에서 이동 단말기로부터의 신호의 수신을 수반한다.
인터셀 사이트(intercell site) 다이버시티라고도 하는 소프트 핸드오버는 일반적으로 예컨대, 참조문헌 [4]에 기재되어 있는 바와 같이, 신뢰도 정보에 따라 디코딩된 데이터의 사용자당 선택 합성을 위해 다수의 기지국(20-1, 20-2)으로부터 RNC(Radio Network Controller)(30)로 관련 신뢰도 정보와 함께 채널 디코딩 후에 하드 결정 데이터의 송신을 수반한다.
이상적인 소프트 핸드오버는 예컨대, 참조문헌 [5] 및 [6]에 기재되어 있는 바와 같이, (다른 기지국으로부터 노이즈 및 간섭이 상관되지 않을 때) 최대 비율 합성 또는 유사한 사용자당 합성을 위해 기지국으로부터 합성 포인트로 전송되는 소프트 기저대역 신호에 작용한다.
참조문헌 [5]는 기지국과 이동 단말기 사이의 다대일 관계에 기초하여 업링크 프로토콜을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 업링크 프로토콜은 다수의 수신 기지국(20-1, 20-2)으로부터 소위 제어 기지국(20-3)으로 디코딩되지 않은 양자화된 정보를 전송하는 것을 수반한다. 제어 기지국(20-3)은 그 후 이동 단말기(10)의 최적의 디코딩을 위해 수신된 양자화 정보의 대부분(majority) 합성, 최대 비율 합성 또는 최대 확률 합성을 채용한다.
참조문헌 [6]은 또한 기지국과 이동 단말기 사이의 다대일 관계에 관련되고, 이동 단말기로부터 신호를 수신하여 정보를 이동 단말기의 디코딩을 위한 중앙 교환 노드에 전송하는 여러 기지국의 상황에 관한 것이다.
모든 공지된 소프트 핸드오버에 공통인 것은 사용자당 합성이 채용되는 것과, 다른 이동 단말기로부터의 간섭이 일반적으로 정비되지 않은 노이즈로 취급되므로 수신 기지국에서의 실제 상황을 최적으로 반영 및 고려하는 것에 실패한 것이다.
참조문헌 [7]은 다중 경로 페이딩 무선 채널에서 동작하는 CDMA 시스템에서의 다중 접속 간섭 및 원근 발생을 억압할 수 있는 선형 최소 평균 제곱 에러(LMMSE) 수신기에 관한 것이다.
참조문헌 [8]은 WCDMA 시스템에서의 디코딩 및 소프트 검출의 대상에 대한 최근에 발표된 권위 있는 논문이다.
본 발명은 종래 기술의 배열의 이들 및 다른 결점을 극복한다.
본 발명의 전반적인 목적은 디지털 셀룰러 네트워크와 같은 무선 통신 네트워크의 성능을 향상시키는 것이다.
본 발명의 하나의 목적은 무선 네트워크에서의 다수의 기지국이나 유사한 수신 노드로부터의 신호를 더욱 최적으로 이용하는 것이다. 특히, 셀룰러 네트워크에서의 업링크 신호 처리를 개선하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적은 업링크 신호 처리를 위해 필요한 데이터를 전송하는 비용을 적당한 레벨로 유지하는 방법을 찾는 것이다.
특별한 목적은 무선 통신 네트워크에서의 신호 정보의 검출 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 하나의 목적은 무선 통신 네트워크에서의 신호 검출을 위한 네트워크 노드를 제공하는 것이다.
이들 및 다른 목적은 첨부하는 특허 청구의 범위에 의해 정해지는 바와 같이 본 발명에 의해 충족된다.
본 발명은 무선 네트워크 내의 기지국과 같은 복수의 수신 노드를 고려한다. 각 수신 노드는 이동 단말기와 같은 복수의 송신 노드로부터 수신된 신호의 중첩(superposition)을 변환하여 소프트 복소(soft complex) 신호 정보를 생성한다. 본 발명에 따르는 기본 개념은 예컨대, 중앙 노드(130)에서 고려한 복수의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하고, 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 송신된 신호 정보를 공동으로 검출하는 것이다. 수집된 소프트 신호 정보는 일반적으로 위상 및 진폭 정보를 보유하고, 송신된 신호는 바람직하게는 복소 채널 표시 및 수집된 소프트 신호 정보에 기초하여 공동 검출 프로세스에서 검출된다. 진정한 분배 실현 시에, 인접하는 수신 노드나 기지국은 서로 소프트 복소 신호 정보를 교환하며, 그에 따라 각 기지국에서 정보의 분배 수집, 검출 및 이후의 디코딩을 위해 적어도 부분적으로 중첩하는 그룹을 형성한다.
소프트 신호 정보는, 위상 및 진폭 정보를 보유하는 임의의 다른 종류의 소프트 정보가 본 발명에서 이용될 수 있지만, 일반적으로 소프트 복소 기저대역 신호로 표시된다. 복소 샘플은 항상 실수 및 허수 성분(직교 좌표계)으로, 또는 등가적으로 진폭 및 위상(극 좌표계)으로 표시될 수 있다. 소프트 정보는 일반적으로 검출되거나 디코딩된 정보보다 높은 정보 콘텐츠를 갖고, 일반적으로 신호 성분당 다진(종종 이진)수로 표시된다.
사용자당 합성 대신에, 본 발명은 복수의 송신 노드나 이동 단말기의 공동 검출을 제공한다. 본 발명은 현재의 셀룰러 시스템과 명백하게 대비하여, 체계적으로 구성되지 않은 노이즈로서 다른 송신 노드로부터의 간섭을 다루지 않는다. 사실상, 본 발명에 의해 제안된 신호 처리법은 오히려 그러한 간섭을 소거하려고 노력한다.
신호 정보를 공동으로 검출하는 프로세스는 바람직하게는 복수의 고려된 수신 및 송신 노드에 관련된 복소 채널 표시 및 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초한다. 복소 채널 표시는 바람직하게는 복소 채널 이득 매트릭스로 표시된다.
실제의 구현 시에, 복소 채널 이득 매트릭스는 명시적인 채널 추정에 의해 결정될 수 있다. 다른 방법으로는, 복소 채널 이득 매트릭스와 기호 가설 벡터의 다른 조합이 이후에 검출된 신호 정보를 나타내는 최적의 기호 가설 벡터를 찾기 위한 공동 검색 절차에서 테스트될 수 있다. 제로 포싱(ZF), 최우 검출 - 다중 사용자 검출(MLD-MUD) 및 선형 최소 평균 제곱 에러(LMMSE)와 같은 임의의 일반적인 검출 알고리즘이 본 발명에서 사용될 수 있다. 검출되면, 신호 정보는 에러 검출 디코딩 및 소스 디코딩과 같은 후속 디코딩 프로세스에 대한 근거로 사용될 수 있다. 선택적으로, 디코딩 프로세스는 예컨대, 다중 사용자 기반 디코딩에 의해 검출 프로세스의 통합 부분으로 고려될 수 있다. 이것은 다수의 사용자에 대해 검출이 비트나 기호당 또는 비트나 기호의 시퀀스당 행해질 수 있는 것을 의미한다.
다른 최신 기술에 대해, 이 방법의 주된 이점은 특히 무선 네트워크 내의 모든 노드가 중앙 집중법에서의 고려 하에 있는 경우, 업링크 신호 처리를 위한 최적의 공식을 인에이블/제공하는 것이다.
중앙 집중법에서, 소프트 복소 신호 정보는 고려된 수신 노드로부터 수집되어 중앙 노드에서 처리된다. 신호 처리 관점으로부터 최적이지만, 중앙 집중 멀티센서 처리법은 (네트워크의 사이즈에 의존하여) 비교적 장거리를 전송되어야 하는 대량의 정보로 인해 네트워크 운영자에 대한 다소 높은 전송 비용을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 신규의 멀티센서 처리 스켐에 대한 분배법을 제안한다. 분배법은 수신 노드를 다수의 그룹으로 분할하고, 각 그룹에 대해 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하며, 마지막으로 수집된 정보에 기초하여 그룹 방식 공동 검출을 실행하는 것에 기초한다. 더욱 특별하게는, 그룹 레벨에 대해, 바람직하게는, 고려된 그룹과 관련된 수집된 소프트 복소 신호 정보, 및 그룹의 수신 노드와 관련 송신 노드에 관련된 복소 채널 이득 매트릭스와 같은 복소 채널 표시에 기초하여 공동 검출이 실행된다. 이 분배법의 근본적 이유는 매우 장거리에서는 간섭만이 제한된 의미를 가지므로, 어느 정도까지의 국소적인 근방을 벗어나 소프트 정보를 분배하는 것을 깨닫지 못하게 하는 것이다.
진정한 분배 실현 시에, 인접한 수신 노드나 기지국은 서로 소프트 복소 신호 정보를 교환하며, 그에 따라 각 기지국에서 분배된 정보의 수집, 검출 및 이후의 디코딩을 위해 적어도 부분적으로 중첩하는 그룹을 형성한다. 다른 방법으로는, 소프트 정보를 수집하고, 공동 검출을 실행하며, 또한 선택적으로 디코딩하는 작업은 그룹과 관련되는 신호 처리 노드에 할당된다. 그러한 신호 처리 노드는 물론 대응하는 그룹에 속하는 지정된 기지국일 수 있다.
동일한 디코딩된 정보의 다수의 카피가 네트워크를 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 디코딩된 정보는 (하드) 합성 포인트에 전송될 수 있고, 여기에서 ARQ(Automatic Repeat ReQuest)와 같은 상위 계층 프로토콜이 다루어질 수 있다.
분배법의 실행은 일부 기지국만을 포함하는 비교적 작은 그룹에 대해서도 중앙 집중 멀티센서 처리에 점근선적으로 가까워지고, 또한 소프트 정보가 국소적인 근방 내에서 전송되어야만 하는 것을 의미한다. 전송 네트워크에서의 더 짧은 거리는 일반적으로 운영자에 대한 비용이 저감된 것을 의미한다.
본 발명은 또한 분배 연속 간섭 소거에 기초하여 신호 정보의 반복 검출을 실행하는 절차를 제공한다.
전송 네트워크를 통해 전송될 필요가 있는 정보량은, 검출 및 디코딩 프로세스에서 완전하게 이용될 수 있도록 전송 네트워크를 통해 전송되기 전에 소프트 복소 신호 정보를 압축하고 이후에 압축된 소프트 복소 신호 정보를 압축 해제함으로써 현저하게 감소될 수 있다는 것이 또한 인식되어 왔다.
본 발명은 아래의 이점을 제공한다:
· 향상된 네트워크 성능;
· 디지털 셀룰러 네트워크에서의 업링크 신호 처리를 위한 최적의 공식;
· 다수의 기지국으로부터의 신호의 더욱 최적의 이용;
· 소프트 복소 신호 정보를 전송하는 비용을 저감하기 위한 대안(분배법 및/또는 압축)
· 업링크 신호 처리에서의 통합 간섭 소거; 및
· 송신 전력이 노이즈 플로어를 참조하여 제어될 수 있기 때문에(간섭이 넓은 범위로 소거되기 때문에), 감소된 송신 전력 소비.
본 발명에 의해 제공되는 다른 이점은 이하의 본 발명의 실시예의 설명을 볼 때 이해될 것이다.
본 발명은 그 부가적인 목적 및 이점들과 함께, 첨부하는 도면과 함께 취해진 이하의 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 종래의 MIMO 시스템의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 2는 종래 기술의 WCDMA 시스템 내의 업링크 다이버시티를 도시하는 개략도이다.
도 3은 기지국과 이동 단말기 사이의 다대일 관계에 기초하여 종래 기술의 업링크 프로토콜을 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중 설계 구조(Centralized Architecture) 및 신호 처리법의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 방법을 도시하는 개략적인 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따르는 멀티센서 처리를 위한 바람직한 실현의 일례를 도시하는 개략적인 블록도이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 검출 및 디코딩 유닛의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 대체 실시예에 따르는 예시적인 설계 구조 및 신호 처리법을 도시하는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 분배 설계 구조 및 신호 처리법의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 대체 실시예에 따르는 분배 설계 구조 및 신호 처리법의 일례를 도시한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 선택적인 연속 간섭 소거에 의해 분배 실현 시의 신호 교환의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 소프트 정보의 압축 및 압축해제를 포함하는 멀티센서 처리의 실현을 도시하는 개략적인 블록도이다.
도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 시스템에서의 전력 제어 및 링크 모드 피드백을 도시한다.
도면 전체에 걸쳐, 대응하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중앙 집중 시스템 설계 구조 및 신호 처리법의 일례를 도시하는 개략도이다. 네트워크는 기지국과 같은 복수의 수신 노드(120-1, 120-2, 120-3)와, 무선 네트워크 내의 이동 단말기와 같은 복수의 송신 노드(10)를 포함한다. 각 수신 노드(120)는 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성하고, 소프트 복소 신호 정보를 일반적으로 전송 네트워크를 통해 중앙 노드(130)에 전송한다. 중앙 노드(130)는 전용 네트워크 노드일 수 있거나, RNC(Radio Network Controller), BSC(Base Station Controller) 또는 SHOD(Soft Hnadover Device)로 실시될 수 있다. 중앙 노드(130)는 수집된 소프트 신호 정보에 근거한 복수의 송신 노드로부터의 신호 정보를 공동으로 검출하고, 일반적으로 검출된 신호 정보에 기초하여 에러 정정 디코딩 및/또는 소스 디코딩과 같은 후속 디코딩을 실행한다.
그러나, 검출이라는 용어는 넓은 의미로 해석되어야 한다. 검출은 비트 레벨, 기호 레벨 또는 비트나 기호의 시퀀스에 대해 일어날 수 있다. 검출은 부호화된 정보나 정보 비트에 대해 일어날 수도 있다. 전자는 일반적으로 디코딩이 검출 후에 사용자마다 실행되는 것을 의미하는 반면에, 후자는 디코딩이 통합된 후 다수의 사용자에 대해 실행되는 것을 의미한다. 이하에서 이해되는 바와 같이, 본 발명은 또한 연속 또는 병렬 간섭 소거로 실시될 수도 있다.
다른 종래의 기술에 대한 이 방법의 주요 이점은, 특히 무선 네트워크 내의 모든 노드가 중앙 집중 방법에서의 고려 하에 있는 경우, 업링크 신호 처리를 위한 최적의 공식을 인에이블/제공하는 것이다. 사용자당 합성 대신에, 본 발명은 복수의 송신 노드 또는 이동 단말기의 공동 검출을 제공한다. 본 발명은 오늘날의 셀룰러 시스템과 명확히 대비하여, 일정한 체계가 없는 노이즈와 같은 다른 송신 노드로부터의 간섭을 다루지 않는다. 사실상, 본 발명에서 제안된 신호 처리 방법은 그러한 간섭을 소거하려고 노력한다.
M개의 송신 노드와 N개의 수신 노드를 가정하여, "업링크"에 대한 공동 검출을 위한 최적의 공식은 바람직하게는 아래와 같은 주파수 도메인에 기입된다.
Figure 112006044422949-PCT00002
여기에서 Ri는 수신 노드 i로부터의 소프트 복소 정보를 나타내고, Hij는 송신 노드 j로부터 수신 노드 i까지의 채널의 복소 추정(페이딩 및 위상 편이 정보 포함)을 나타내며, Sj는 송신 노드 j로부터 송신된 신호를 나타내고, Nj는 수신 노드 j와 관련된 백색 복소 가우스 채널 노이즈를 나타낸다. 이하에서, 복소 채널 응답 추정 Hij는 송신 노드 j로부터 수신 노드 i까지의 복소 채널 이득으로 표시된다. 주파수 도메인 표시는 주로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)에 적합하고, 여기에서 각 부반송파는 상기 공식에 따라 처리될 수 있다. 그러나, 본 발명은 다수의 신호의 공동 검출의 주파수 도메인 핸들링에 제한되는 것이 아니라, 상당한 기호간 간섭(ISI)이 존재할 때 일반적으로 증가된 복잡성을 여전히 갖는 시간 도메인에서 달성될 수도 있다. 시간 도메인 신호는 기호간 간섭이 존재할 때 다소 더욱 복잡하지만, 아래와 같이 기입될 수 있다.
Figure 112006044422949-PCT00003
여기에서,
Figure 112006044422949-PCT00004
는 시간 인덱스(예컨대, 기호 레이트와 동일한 레이트를 갖는 샘플링을 가정하여)이다.
업링크 신호 처리 표현을 위한 앞의 주파수 도메인 공식은 간단히 아래와 표현될 수도 있다.
R = H·S + N
여기에서 R은 소프트 복소 정보의 벡터 표시이고, H는 N×M 복소 채널 이득 매트릭스이며, S는 송신된 신호의 벡터 표시이고, N은 백색 복소 가우스 노이즈의 벡터 표시이다.
사실상, 복소 채널 이득 매트릭스의 추정
Figure 112006044422949-PCT00005
는 명목적인(explicit) 채널 추정에 의해 결정될 수 있고, 송신된 신호는 제로 포싱(ZF), 최우 검출-다중 사용자 검출(MLD-MUD) 및 선형 최소 평균 제곱 에러(LMMSE)와 같은 임의의 일반적인 검출 알고리즘을 사용하여 결정된 채널 매트릭스에 기초하여 검출된다.
제로 포싱(ZF) 검출에 있어서, 송신된 신호 벡터의 추정
Figure 112006044422949-PCT00006
는 아래와 같이 밝혀질 수 있다.
Figure 112006044422949-PCT00007
시스템 와이드 채널 매트릭스에 제로 포싱 등화를 사용하여 노이즈 증폭을 유도할 수 있지만, 이것은 그러한 인자를 고려하는 전력 제어 스트레티지(strategy)에 의해 보상될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
최우 검출-다중 사용자 검출(MLD-MUD)에 있어서, 송신된 신호 벡터의 추정
Figure 112006044422949-PCT00008
는 아래와 같이 밝혀질 수 있다.
Figure 112006044422949-PCT00009
여기에서
Figure 112006044422949-PCT00010
는 송신된 신호의 벡터의 가설이다. 상기 벡터에서의 각 요소는 일반적으로 변조 알파벳으로부터 취해진다. 그러나, 가설
Figure 112006044422949-PCT00011
는
Figure 112006044422949-PCT00012
의 각 요소가 부호화된 정보의 시퀀스(코드워드)가 되도록 확장될 수 있다. 그 후의 작업은 가장 가능성 높은 송신된 기호를 찾는 것이 아닌, 가장 가능성 높은 시퀀스를 찾는 것이다. 이것은 일반적으로 긴 시퀀스에 대해 매우 복잡하지만, 상당히 짧은 시퀀스들 을 다루는 것이 가능해져야 한다. 상기 관계에서, 기준은 전체 시퀀스에 대해 결정되고, 즉 나머지 에러 에너지를 최소화한 유효 코드워드에 대한 검색이다. 다른 방법으로는, 하나 이상의 안테나를 채용하는 다중 사용자 디코딩 구조에서의 진보가 장래에 통합될 수 있다. 부호화된 시퀀스에 대해 가능한 전송 에러 정정 부호화 스켐은 블록 코드, 트렐리스(Trellis) 코드, 터보 코드 등이 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
또한, 검출된 신호 정보를 정하는 최적의 기호 가설 벡터를 찾기 위해, 복소 채널 이득 매트릭스 및 기호 가설 벡터의 다른 조합이 테스트될 수도 있다. 이것은 최적의 조합이 발견될 때까지 송신된 신호의 가설 벡터와 복소 채널 이득 매트릭스의 양자를 동조시킬 수 있다는 것을 의미한다. MLD-MUD 검출의 예로서, 이것은 아래의 방식으로 표현될 수 있다.
Figure 112006044422949-PCT00013
어떤 점에서는, 이것은 채널 추정이 공동 검출 프로세스의 일부를 형성하는 것을 의미한다. 시퀀스들이 검출되면, 채널 매트릭스는 시퀀스 지속기간동안 느리게 변화하도록 허용될 수도 있다.
수집된 소프트 신호 정보는 일반적으로 다수의 수신 노드/기지국으로부터의 위상 및 진폭 정보를 보유한다. 통상적으로, 각 수신 노드/기지국은 수신된 신호들의 중첩을 복소 샘플로 표시된 디지털화된 소프트 기저대역 신호로 변환한다. 복소 샘플은 항상 실수 및 허수 성분으로 표시될 수 있거나, 등가적으로 진폭 및 위상으로 표시될 수 있다. 소프트 정보는 일반적으로 최종적으로 검출 또는 디코딩된 정보보다 높은 정보 콘텐츠를 갖고, 일반적으로 신호 성분당 다진수(종종 이진수)로 표시된다. 원하는 경우, 소프트 정보는 수신된 전력 레벨이나 정보의 신뢰도를 나타내는 다른 정보와 같은 소위 확률 또는 신뢰도 정보를 포함할 수도 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 다중 사용자 검출을 위한 예시적인 멀티센서 처리 절차의 전체 흐름을 도 5를 참조하여 요약 설명한다. 단계 S1에서, 다수의 수신 노드(기지국)의 각각은 수신된 신호의 중첩을 디지털화된 복소 기저대역 신호와 같은 소프트 복소 정보로 변환한다. 단계 S2에서, 복소 기저대역 신호 또는 유사한 소프트 수신 노드들로부터 수집된다. 단계 S3에서, 수신 노드와 송신 노드 사이의 복소 채널 이득 매트릭스는 일반적으로 예컨대, 명목적인 채널 추정에 의해 또는 수집된 복소 기저대역 정보에 기초하여 결정된다. 단계 S4에서, 다수의 송신 노드로부터 기호나 시퀀스(코드 워드)와 같은 신호 정보의 공동 검출은 바람직하게는 수집된 소프트 복소 정보 및 추정된 복소 채널 이득 매트릭스에 기초하여 실행된다. 앞서 설명한 바와 같이, 단계 S3 및 S4는 통합되어 공동으로 실행되어도 된다.
도 6은 셀룰러 라디오 네트워크에서 실시되는 본 발명에 따르는 멀티센서 처리를 위한 바람직한 일 구현예를 도시하는 개략적인 블록도이다. 다수의 이동 단말기(10-1, …, 10-M)의 각각이 다수의 기지국(120-1, …, 120-N)에 디지털 정보를 나타내는 라디오 신호를 송신한다고 가정한다. 각 기지국은 일반적으로 라디오 주 파수 섹션(RF)(122), 중간 주파수 섹션(MF)(124) 및 아날로그/디지털 컨버터(A/D)(126)과 같은 종래의 기지국 설비를 포함한다. 기지국이 하나의 수신 안테나를 구비하는 것으로 도시되어 있지만, 기지국이 진보된 멀티안테나 시스템을 사용하는 것을 방지하고자 하는 것은 아니다. 이러한 예시적인 실시예에서, 수신된 신호는 예컨대, 64 QAM의 4진 진폭 변조(QAM)이라고 가정한다. 이것은 A/D 컨버터(126)가 동상(I) 및 4진 위상(Q) 성분의 양자를 포함하는 디지털 기저대역 신호를 생성하고, 그 각각이 예컨대, 10∼15 비트(이하나 이상의 비트도 가능)의 분해능을 갖는 것을 의미한다. 이 실시예에서, 이들 I 및 Q 성분은 중앙 디코딩 노드(130) 예컨대, RNC, BSC 또는 SHOD에 전송될 소프트 정보를 나타낸다. 소프트 정보는, 전송 네트워크를 통해 RNC/BSC(130)에 전송하기에 적합한 패킷으로 정보를 삽입하는 인캡슐레이팅(encapsulating) 유닛(128)에 전송된다. RNC/BSC(130)에서, 기지국(120-1, …, 120-N)으로부터의 소프트 정보가 소프트 정보를 복구시키는 하나 이상의 디캡슐레이팅(decapsulating) 유닛(132)에 의해 수신된다. 기지국으로부터의 소프트 I 및 Q 성분은 검출 및 디코딩 유닛(134)에 전송되며, 검출 및 디코딩 유닛(134)은 이동 단말기(10-1, …, 10-M)으로부터 송신된 신호를 공동으로 검출한 후 검출된 신호를 디코드한다. 다른 방법으로는, 앞에서 설명한 바와 같이, 디코딩은 전체 공동 검출 프로세스의 통합부로서 실행될 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따르는 검출 및 디코딩 유닛의 일례를 도시하는 개략도이다. 이 특정예에서, 검출 및 디코딩 유닛(134)은 복소 채널 이득 매트릭스를 검출하는 모듈(135), 공동 검출 모듈(136) 및 디코딩 모듈(137)을 포함한다. 검출 및 디코딩 유닛(134)은 기지국과 같은 다수의 수신 노드로부터의 소프트 복소 기저대역 신호를 수신한다. 예를 들면, 복소 소프트 기저대역 신호는 다수의 기지국으로부터의 I 및 Q 성분(또는 신뢰도를 나타내는 다른 소프트 정보)를 포함할 수도 있다. I 및 Q 성분은 종래의 채널 추정 기술에 의해 하나 이상의 샘플에 대해(예컨대, 전체 프레임에 대해) 각각의 복소 채널 이득 추정치를 추정하기 위한 채널 이득 매트릭스 결정 모듈(135)에 전송된다. 복소 채널 이득 추정치는 통상적으로 검색 절차에서 기지국당 또는 모든 기지국에 대해 1회만 동시에 결정된다. 추정된 복소 채널 이득 매트릭스는, 이 복소 채널 이득 매트릭스 및 소프트 I 및 Q 성분에 기초하여 이동 단말기로부터의 기호 정보를 공동으로 검출하는 검출 모듈(136)에 전송된다. 다른 방법으로는, 각 기지국은 송신 이동 단말기에 관련된 각각의 복소 채널 추정치를 결정하고, 소프트 정보 내의 채널 추정 기호를 중앙 노드에 전송한다. 다중 사용자 채널 추정 기술에 대한 더 많은 정보는 예컨대, 참조 문헌 [9, 10]에서 찾을 수 있다. 검출되면, 복구된 기호는, 생성한 디코딩된 데이터에 대해 채널 디코딩/에러 정정 디코딩 및/도는 소스 디코딩과 같은 디코딩을 실행하는 디코딩 모듈(137)에 전송된다. 다중 사용자 검출이 기호에 대해 실행되고 이어서 사용자당 디코딩이 실행되지만, 다중 사용자 디코딩에 등가인 시퀀스에 대한 다중 사용자 검출을 실행할 수도 있다. 검출 프로세스의 통합부로서 디코딩을 실행하는 것은 검출 모듈(136)이 공동 검출 및 디코딩을 위해 구성될 수 있고, 별개의 디코딩 유닛(137)이 생략될 수 있다는 것을 의미한다.
도 8은 본 발명의 대체 실시예에 따르는 예시적인 설계 구조 및 신호 처리법 을 도시하는 개략도이다. 도 4의 예와 유사하게, 네트워크는 기지국과 같은 복수의 수신 노드(120-1, 120-2, 120-3)과 이동 단말기와 같은 복수의 송신 노드(10)를 포함한다. 각 수신 노드(120)는 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성한다. 이 실시예에서, 다수의 수신 기지국(120-1 및 120-3)은 소프트 복소 신호 정보를 소위 제어 기지국(120-2)에 전송한다. "수퍼(super) 기지국"으로 간주될 수 있는 제어 기지국은 자신의 소프트 복소 정보를 가지고, 그 정보를 송신 이동 단말기로부터의 신호 정보를 검출하기 위한 공동 검출 프로세스에서 다른 기지국으로부터 수신된 소프트 복소 정보와 합성한다.
일반적으로, 수신 노드는 통상적으로 별개의 라디오 기지국이다. 그러나, 하나 이상의 수신 노드가 예컨대, 파이버 투 더 안테나(fiber-to-the-antenna: FTTA)의 개념에 기초하여 분배 라디오 기지국 시스템에서의 원격 라디오 유닛이 되는 것이 가능하다는 것을 이해해야 한다. 후자의 경우에, 아날로그/디지털 RF 신호나 IF 신호는, 여러 라디오 유닛으로부터 디지털 기저대역 정보가 추출될 수 있는 분배 기지국 시스템의 메인 유닛에 원격 유닛으로부터 분배될 수 있다. 하나 이상의 메인 유닛으로부터 추출된 디지털 기저대역 정보는 그 후, 도 4 및 도 6의 예들과 유사하게 신호 검출 및 디코딩을 위해 RNC 노드와 같은 중앙 노드에 전송될 수 있다. 그러나, 다른 방법으로는, 그러한 분배 기지국 시스템의 메인 유닛은 도 8의 예에서 제어 기지국에 유사하게, 신호 검출 및 디코딩을 할 책임이 있다.
중앙 집중법에서, 소프트 복소 신호 정보는 수신 노드로부터 수집되어 중앙 노드에서 처리된다. 신호 처리 관점에서 최적이지만, 중앙 집중 멀티센서 처리법은 비교적 장거리를 전송될 수도 있는 대량의 정보로 인해 네트워크 운영자에 대한 다소 비싼 전송 비용을 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명은 또한 신규의 멀티센서 처리 스켐에 대한 분배법을 제안한다. 이 분배법은 수신 노드를 다수의 그룹으로 분할하고, 각 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하며, 마지막으로 수집된 정보에 기초하여 그룹형 공동 검출을 실행하는 것에 기초한다. 수신 노드는 예컨대, 기하학적 위치나 상관 특성에 기초하여 그룹으로 분할될 수 있다. 더욱 특별하게는, 그룹 레벨에 대해, 바람직하게는, 고려된 그룹과 관련된 수집된 소프트 복소 신호 정보, 및 그룹의 수신 노드와 관련 송신 노드에 관련된 복소 채널 이득 매트릭스와 같은 복소 채널 표시에 기초하여 공동 검출이 실행된다. 이 분배법의 숨겨진 의도는 매우 장거리에서는 간섭만이 제한된 의미를 가지므로, 어느 정도까지의 국소적인 근방을 벗어나 소프트 정보를 분배하는 것을 깨닫지 못하게 하는 것이다.
전송 네트워크를 통해 대량의 신호 데이터의 전송과 관련된 문제점은 사용자당 합성의 문맥에서 참조 문헌 [8]에서 분석되었다. 그러나, 참조 문헌 [8]에서 제안된 해결법은, 각 기지국이 이동 단말기로부터 수신된 신호를 디코드하여 디코딩된 신호를 중앙 교환 노드에 전송하는 것을 의미하고, 여기에서 디코딩된 신호는 다시 인코딩되어, 합성되고 마지막으로 디코딩된다. 반면에, 본 발명은 분배 공동 다중 사용자 검출에 기초하여 이러한 종류의 문제점에 대한 해결법을 제안한다.
진정한 분배 실현 시에, 인접한 수신 노드나 기지국은 서로 소프트 복소 신 호 정보를 교환하며, 그에 따라 도 9에 개략적으로 도시된 바와 같이, 분배된 정보의 수집을 위한 적어도 부분적으로 중첩하는 그룹을 형성하고, 각 기지국에서 검출 및 디코딩한다. 도 9의 네트워크는 기지국과 같은 복수의 수신 노드(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)와, 이동 단말기와 같은 복수의 송신 노드(10)를 포함한다. 각 기지국(120)은 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성한다. 이 예에서는, 기지국(120-1, 120-2, 120-3, 120-4)은 인접한 기지국이 다수의 적어도 부분적으로 중첩하는 그룹을 형성하도록 그룹들로 분할된다. 하나의 그룹 내의 기지국은 서로 소프트 복소 신호 정보를 교환한 후, 각 기지국은 다수의 이동 단말기(10)로부터의 정보의 공동 검출 및 디코딩을 실행한다. 디코딩 프로세스는 별도로 실행될 수 있거나, 검출 프로세스(시퀀스 검출)의 통합된 일부로서 실행될 수 있다.
도 9에 도시된 소프트 복소 정보의 교환에 의해, 업링크 신호 처리를 위한 아래의 예시적인 공식이 가능해진다.
Figure 112006044422949-PCT00014
검출된 정보에 기초하여, 각 기지국은 그 후 디코딩을 실행하여 디코딩된 정보를 생성할 수 있거나, 다른 방법으로는, 디코딩이 공동 검출 프로세스에 통합된다. 디코딩된 동일 정보의 다수의 카피들이 네트워크를 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 디코딩된 정보는 기지국으로부터 예컨대, 선택 합성이나 대부분 합성에 의해 디코딩된 정보를 합성하는 (하드) 합성 포인트(140)로 전송될 수 있다. 합성 포인트는 기지국, BSC/RNC, 또는 이동 단말기가 이동함에 따라 이동 단말기를 추종하는 플로팅 신호 처리 에이전트(agent)에서도 실시될 수 있다.
분배법의 실행은 일부 기지국만을 포함하는 비교적 작은 그룹에 대해서도 중 앙 집중 멀티센서 처리에 점근선적으로 가까워지고, 또한 소프트 정보가 국소적인 근방 내에서 전송되어야만 하는 것을 의미한다. 전송 네트워크에서의 더 짧은 거리는 일반적으로 운영자에 대한 비용이 저감된 것을 의미한다.
선택적으로, 소프트 복소 정보를 수집하고 공동 검출 및 또한 선택적으로 디코딩을 실행하는 작업은 그룹과 관련있는 신호 처리 노드에 할당될 수 있다. 그러한 신호 처리 노드는 물론 대응하는 그룹에 속하는 지정된 기지국일 수도 있다.
도 10은 본 발명의 대체 실시예에 따르는 분배 설계 구조 및 신호 처리법의 일례를 도시하고, 이 때 수신 노드(120)(예컨대, 기지국)가 어떻게 그룹으로 분할될 수 있는지의 다소 더 느슨한 요건을 갖는다. 그룹은 중간 이웃뿐만 아니라 더욱 먼 이웃을 포함할 수 있다. 그러나, 소프트 정보가 서로 매우 멀리 위치되는 노드로부터 교환/분배될 필요가 없도록 어떤 형태의 소재지(locality)가 필요하다. 도 10의 예에서, 3개의 메인 그룹 A, B 및 C가 형성된다. 상술한 바와 같이, 어떤 그룹 여기에서는 그룹 A와 그룹 B가 소프트 복소 정보를 수집하고 필요한 신호 처리를 실행할 책임이 있는 지정된 신호 처리 노드(130)와 관련될 수 있다. 그룹 B에서, 지정된 수신 노드(120)는 소프트 복소 정보를 수집하여 신호 처리를 실행할 책임이 있다. 이들 3개의 그룹으로부터 디코딩된 데이터는, 동일한 디코딩된 데이터의 다수의 카피를 "합성"하고 그에 따라 어떤 형태의 복제 필터링을 실행하는 소위 합성 유닛(140)에 분배될 수 있다. 복제 필터링 후에, ARQ와 같은 상위 계층 프로토콜이 사용될 수 있다.
고련된 이동 단말기로부터의 모든 관련 신호 정보를 직접 검출할 수 없으면, 본 발명은 소프트 복소 신호 정보로부터 현재 검출된 신호 정보의 분배된 연속 소거에 기초하여 신호 정보의 중복 검출을 실행하는 절차를 제공한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따르는 선택적인 연속 간섭 소거에 의해 분배 실현 시의 신호 교환의 일례를 도시하는 개략도이다.
1. 각 기지국/셀은 여러 이동 단말기로부터의 신호의 중첩을 수신하여, 대응하는 소프트 복소 기저대역 정보나 다른 소프트 복소 정보를 생성한다.
2. 각 기지국/셀은 소프트 복소 기저대역 정보를 하나 이상의 인접한 기지국/셀에 분배한다.
3. 각 기지국/셀은 교환된 소프트 기저대역 정보를 이용함으로써 다수의 이동 단말기로부터 송신된 신호를 공동으로 검출한다.
상기 절차에 대한 선택적인 확장은 아래의 단계를 포함한다:
4. 검출된 신호 및/또는 나머지 소프트 기저대역 신호(검출된 신호가 소거된 것)을 인접 기지국/셀에 분배하는 단계.
5. 나머지 기저대역 신호로부터 검출된 신호를 소거하는 단계. 통상적으로, 각 기지국/셀은 나머지 소프트 기저대역 신호로부터 앞서 기지국에 사용 가능하지 않았던 수신한 검출된 신호 정보를 소거한다.
모든(바람직한) 신호가 검출될 때까지, 또는 소정의 반복 제한에 도달될 때까지 연속적인 소거를 반복하는 단계.
다른 방법으로는, 일반적인 방법에서, 각 기지국은 먼저, 검출된 정보가 소거되는 나머지 소프트 기저대역 정보를 전송하기 전에 자신의 소프트 복소 신호 정 보에 기초하여 검출된 신호 정보를 검출하려고 시도할 수 있다. 바꿔 말하면, 기지국이 이동 단말기의 일부로부터 신호 정보를 검출하면, 현재 검출된 신호 정보의 소거에 의해 나머지 소프트 복소 신호 정보를 결정할 수 있다. 나머지 소프트 정보를 포함하는 수집된 소프트 복소 정보는 그 후 모든 고려된 이동 단말기로부터의 신호 정보가 검출될 때까지 검출하기 위한 근거로서 사용될 수 있다.
전체 반복 검출 프로세스는 병렬로 동작하고 분배된 연속 간섭 소거를 이용하는 검출기의 범위로 이해될 수 있다.
전송 네트워크를 통해 전송될 필요가 있는 정보량은 전송 네트워크를 통해 전송되기 전에, 검출 및 디코딩 프로세스에서 사용될 수 있도록 소프트 복소 신호 정보를 압축한 후 압축된 소프트 복소 정보를 압축 해제함으로써, 현저하게 감소될 수 있다는 것이 또한 인식되어 왔다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 소프트 정보의 압축 및 압축해제를 포함하는 멀티센서 처리의 실현을 도시하는 개략적인 블록도이다. 도 12의 블록도는, 기지국측에서의 압축과 검출 및 디코딩측에서의 대응하는 압축 해제를 제외하고는, 도 6의 블록도와 유사하다. 예로서, A/D 컨버터(126)가 동상(I) 및 4진 위상(Q) 성분 양자를 포함하는 디지털 기저대역 신호를 생성한다고 다시 한번 가정한다. 이들 I 및 Q 성분은 중앙 RNC/BSC 노드에 전송되기 전에, 소프트 정보를 압축하는 압축기(127)에 전송된다. 압축된 소프트 정보는, 전송 네트워크를 통해 RNC/BSC(130)에 전송하기에 적합한 패킷으로 정보를 삽입하는 인캡슐레이팅 유닛(128)에 전송된다. RNC/BSC(130)에서, 기지국(120-1, …, 120-N)으로부터의 소 프트 정보가 소프트 정보를 복구시키는 하나 이상의 디캡슐레이팅 유닛(132)에 의해 수신된다. 이러한 압축된 소프트 정보는 각각의 기지국으로부터 최초에 전송된 I 및 Q 성분을 적어도 근사적으로 복구하는, 압축 해제기(133)의 세트에서 압축 해제된다. 복구된 I 및 Q 성분은 그 후 검출 및 디코딩 유닛(134)에 전송된다.
압축은 일반적으로 가장 가능성이 높은 압축을 얻는 데는 손실이 있다. 이것은 압축 해제된 소프트 정보가 원래의 소프트 정보와 정확하게 일치하지 않아도 되는 것을 의미한다. 대신에, 이 정보의 근사를 나타낼 수 있다. 그러나, 압축은 압축 해제된 소프트 정보가 통상적으로 전송된 하드 부호화된 비트보다 더 많은 정보를 포함하도록 되어야 한다. 또한, 간섭이 억압될 수 있고 신호 대 노이즈 비가 최대화되도록 압축이 위상 및 진폭 관계를 유지하는 것도 중요하다.
적절한 압축 방법은 I 및 Q 성분에 의해 표시되는 복소값의 벡터 양자화이다. 이 벡터 양자화는 각 I, Q 쌍에 대해 실행될 수 있다. 대체 방법 및 더욱 효율적인 방법은 여러 I, Q 쌍을 복소값 성분을 갖는 다중 차원 벡터로 그룹화하여, 이 다중 차원 벡터의 벡터 양자화를 실행하는 것이다.
벡터 양자화는 소정의 벡터의 테이블(코드 북이라고 통칭한다)을 사용하는 잘 공지된 압축 방법이다. 양자화는 테이블 내의 각 벡터와 양자화될 벡터를 비교함으로써 달성된다. 원하는 벡터로부터의 최소 편이를 갖는 테이블 내의 벡터가 선택된다. 그러나, 선택된 벡터 자체를 전송하는 대신에, 그 테이블 인덱스가 벡터를 나타내도록 선택된다(이것은 압축이 획득된 경우이다). 압축 해제가 종료하여 동일한 테이블을 저장하고 테이블에서 일람하도록 수신된 인덱스를 사용하여 근 사 벡터를 검색한다.
본 발명의 이 양태는 중앙 집중 설계 구조 및 신호 처리법에 대해 설명하지만, 각 기지국에 압축기 뿐만 아니라 압축 해제기가 제공되어 분배 실현을 위해서도 소프트 복소 신호 정보의 압축/압축 해제를 지원할 수 있는 것은 명백하다.
중앙 집중 및 분배 설계 구조의 양자에 있어서, 전력 제어 뿐만 아니라 링크 모드 제어(변조, 부호화 및 확산 포함)가 새로운 신호 처리 설계 구조의 이점을 취하도록 조정될 수 있다. 그렇게 할 때, 전력 제어는 또한 다수의 기지국들간에 동작할 수 있다. 도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르는 시스템에서의 전력 제어 및 링크 모드 피드백을 도시한다. 간단한 네트워크에서, 소프트 복소 정보는 공동 검출 및 후속 디코딩을 위해 수집된다. 검출 유닛(136) 및/또는 선택 분리 디코딩 유닛(137)로부터의 여러 가지 적절한 품질 지시기들이 이동 단말기(10)에 대한 적절한 전력 제어 및/또는 링크 모드 피드백을 위해 라디오 리소스 관리 유닛(138)에 전송될 수 있다. 통상적인 전력 제어 스켐에서는, 전력 제어 정책은 다소의 마진을 갖는 임의의 간섭 신호를 초과하는 것이다. 그러나, 본 발명은 진보된 멀티센서 처리에 이해 간섭을 소거하기 위해 노력하기 때문에, 송신 전력은 노이즈 플로어(floor)를 참조하여 제어된다. 이러한 전력 제어 대상의 변화는 전력 제어 프로토콜에 영향을 줄 수 있고, 여기에서 전력 제어 결정이 행해지고 전력 제어 PDU가 전송된다. 전력 소비가 감소된다는 사실은, 송신 전력이 노이즈 플로어를 참조하여 제어될 수 있기 때문에, 더욱 효율적인 검출 및 디코딩을 유도한다. 이것은 물론 더 나은 전력 제어 설정을 유도하여, 차례로 더 나은 간섭 소거 등을 유도한다. 전력 제어는 여러 가지 방법으로, 예컨대, 신호 대 간섭(및 노이즈) 비와 같은 순간적인 신호 품질을 목표값 Γ와 비교하는 내부 전력 제어 루프를 통해 달성될 수 있다. 송신 전력을 빠르게 적응시킴으로써, 고속 페이딩으로 인한 신호 품질의 어떠한 저하도 상쇄될 수 있다. 전력 제어는 또한 평균 전력 레벨을 참조하여 더 느리게 실행될 수도 있다. 외부 루프 전력 제어는 패킷 에러 레이트 또는 블록 에러 레이트 지수로부터 자신의 입력을 도출하여, 각 링크에 대한 원하는 성능 기준을 충족하는 데 응답하여 신호 대 간섭 비 목표를 조정할 수 있다. 전력 제어는 기존의 셀룰러 시스템과 유사하게, 분배 방식으로 동작할 수 있으며, 즉, 각 링크는 개별적으로 제어되거나, 다른 방법으로는 부분적으로 또는 전적으로 중앙 집중 방법이 채택될 수 있다.
이상 설명한 실시예는 단순히 일례로서 제공되었을 뿐, 본 발명이 그것에 제한되는 것이 아님을 이해해야 한다. 본 명세서에 개시되고 청구되는 기본적인 중요한 원리를 보유하는 추가의 변형, 변경 및 개량은 본 발명의 범위 내에 있다.
Figure 112006044422949-PCT00015

Claims (37)

  1. 다수의 통신용 노드를 갖는 무선 통신 네트워크에서 신호 정보를 검출하는 방법에 있어서:
    복수의 수신 노드(120)의 각각이 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성하는 단계;
    전송 네트워크를 통해 상기 복수의 수신 노드(120)와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 단계;
    수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 신호 정보를 공동으로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 신호 정보를 공동으로 검출하는 상기 단계는 상기 복수의 수신 노드(120) 및 상기 복수의 송신 노드(10)에 관련된 복소 채널 표시를 더 기초로 하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복소 채널 표시는 복소 채널 이득 매트릭스인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 복소 신호 정보는 위상 및 진폭 정보를 보유하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 복소 신호 정보는 중앙 노드(130)에서 상기 복수의 수신 노드(120)로부터 수집되고, 신호 정보를 공동으로 검출하는 상기 단계는 중앙 노드(130)에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 수신 노드(120)는 다수의 그룹으로 분할되고, 상기 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 단계는 각 그룹에 대해 상기 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 단계를 포함하며, 상기 공동으로 검출하는 단계는 각 그룹에 대해 상기 그룹과 관련된 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 신호 정보의 공동 검출을 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    각 그룹에 대해 신호 정보의 공동 검출을 실행하는 상기 단계는 그룹의 수신 노드 및 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트와 관련된 복소 채널 표시를 더 기초로 하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 다수의 그룹 중 적어도 2개는 부분적으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    각 그룹에 대해 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 상기 단계는 그룹의 수신 노드간에 소프트 복소 신호 정보를 교환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    각 그룹은 다수의 인접하는 수신 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    하나의 그룹 내의 인접하는 수신 노드의 각각은 교환된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 송신된 신 호 정보의 공동 검출을 실행하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    각 그룹에 대해 공동 검출을 실행하는 상기 단계는 수신 노드의 그룹과 관련된 신호 처리 노드에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 신호 처리 노드는 대응하는 그룹에 속하는 지정된 수신 노드인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  14. 제6항에 있어서,
    각 그룹에 대해 디코딩된 신호 정보를 생성하는 단계;
    각 그룹에 대해 동일한 디코딩된 신호 정보의 다수의 카피를 합성하기 위한 합성 포인트(140)에 대응하는 디코딩된 신호 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  15. 제6항에 있어서,
    소프트 복소 신호 정보로부터 현재 검출된 신호 정보의 분배 연속 소거에 기초하여 신호 정보의 반복 검출을 실행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    각 수신 노드가 자신의 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 신호 정보를 검출하려고 시도하고, 상기 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터의 신호 정보의 검출이 성공하면, 현재 검출된 신호 정보의 소거 후에 나머지 소프트 복소 신호 정보를 결정하는 단계;
    나머지 소프트 복소 신호 정보 및 현재 검출된 신호 정보를 수집하는 단계;
    수집된 나머지 소프트 복소 신호 정보 및 현재 검출된 신호 정보에 기초하여 신호 정보를 공동으로 검출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    수신 노드측의 소프트 복소 신호 정보를 압축하는 단계;
    전송 네트워크를 통해 압축된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 단계; 및
    신호 정보를 공동으로 검출하기 전에 압축된 소프트 복소 신호 정보를 압축 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 방법.
  18. 다수의 통신용 노드를 갖는 무선 통신 네트워크에서 신호 정보를 검출하는 시스템에 있어서:
    복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하도록 각각 구성되 어 소프트 복소 신호 정보를 생성하는 복수의 수신 노드(120);
    전송 네트워크를 통해 상기 복수의 수신 노드(120)와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단;
    수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 신호 정보를 공동으로 검출하는 수단(134)을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 공동으로 검출하는 수단은 상기 복수의 수신 노드(120) 및 상기 복수의 송신 노드(10)에 관련된 복소 채널 표시와 조합하여 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복소 채널 표시는 복소 채널 이득 매트릭스인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 소프트 복소 신호 정보는 위상 및 진폭 정보를 보유하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 소프트 복소 신호 정보는 중앙 노드(130)에서 상기 복수의 수신 노드(120)로부터 수집되고, 신호 정보를 공동으로 검출하는 상기 단계는 중앙 노드(130)에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 무선 통신 네트워크는 셀룰러 네트워크이고, 상기 복수의 수신 노드(120)는 기지국이며, 상기 복수의 송신 노드(10)는 이동국인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 수신 노드(120)는 다수의 그룹으로 분할되고, 상기 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단은 각 그룹에 대해 상기 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단을 포함하며, 상기 공동으로 검출하는 수단은 각 그룹에 대해 상기 그룹과 관련된 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 신호 정보의 공동 검출을 실행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    각 그룹에 대해 공동 검출을 실행하는 상기 수단은 그룹과 관련된 수집된 소 프트 복소 신호 정보와 그룹의 수신 노드 및 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트에 관련된 복소의 채널 표시에 기초하여 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 다수의 그룹 중 적어도 2개는 부분적으로 중첩하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  27. 제24항에 있어서,
    각 그룹에 대해 그룹의 수신 노드와 관련된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 상기 수단은 그룹의 수신 노드간에 소프트 복소 신호 정보를 교환하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    각 그룹은 다수의 인접하는 수신 노드를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  29. 제28항에 있어서,
    하나의 그룹 내의 인접하는 수신 노드의 각각은 교환된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 상기 복수의 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터 송신된 신 호 정보의 공동 검출을 실행하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  30. 제24항에 있어서,
    각 그룹에 대해 공동 검출을 실행하는 상기 수단은 수신 노드의 그룹과 관련된 신호 처리 노드에서 실시되는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 신호 처리 노드는 대응하는 그룹에 속하는 지정된 수신 노드인 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  32. 제24항에 있어서,
    각 그룹에 대해 디코딩된 신호 정보를 생성하는 수단; 및
    각 그룹에 대해 동일한 디코딩된 신호 정보의 다수의 카피를 합성하기 위한 합성 포인트(140)에 대응하는 디코딩된 신호 정보를 전송하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  33. 제24항에 있어서,
    소프트 복소 신호 정보로부터 현재 검출된 신호 정보의 분배 연속 소거에 기초하여 신호 정보의 반복 검출을 실행하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  34. 제18항에 있어서,
    각 수신 노드에서 자신의 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 신호 정보를 검출하려고 시도하고, 상기 송신 노드의 적어도 하나의 서브세트로부터의 신호 정보의 검출이 성공하면, 현재 검출된 신호 정보의 소거 후에 나머지 소프트 복소 신호 정보를 결정하는 수단;
    나머지 소프트 복소 신호 정보 및 현재 검출된 신호 정보를 수집하는 수단; 및
    수집된 나머지 소프트 복소 신호 정보 및 현재 검출된 신호 정보에 기초하여 신호 정보를 공동으로 검출하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  35. 제18항에 있어서,
    수신 노드측의 소프트 복소 신호 정보를 압축하는 수단(127);
    전송 네트워크를 통해 압축된 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단; 및
    신호 정보를 공동으로 검출하는 상기 수단(134)에 압축 해제된 소프트 복소 신호 정보의 입력을 위해 압축된 소프트 복소 신호 정보를 압축 해제하는 수단(133)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 정보 검출 시스템.
  36. 무선 통신 네트워크에서의 네트워크 노드(120; 130)에 있어서:
    복수의 수신 노드(120)의 각각으로부터, 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩에서 생성된 대응하는 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단; 및
    상기 복수의 수신 노드(120)와 상기 복수의 송신 노드(10)에 관련된 복소 채널 표시와 수집된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 상기 복수의 송신 노드(10)로부터 신호 정보를 공동으로 검출하는 수단(134)을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
  37. 무선 통신 네트워크에서의 네트워크 노드(120)에 있어서:
    복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩을 변환하여 소프트 복소 신호 정보를 생성하는 수단;
    상기 복수의 송신 노드(10)로부터 수신된 신호의 중첩으로부터 보충 소프트 복소 신호 정보를 각각 생성하는 적어도 하나의 관련 노드(120)로부터 보충 소프트 복소 신호 정보를 수집하는 수단; 및
    네트워크 노드, 각 관련 노드 및 상기 복수의 송신 노드(10)에 관련된 복소 채널 표시와 획득된 소프트 복소 신호 정보에 기초하여 신호 정보를 공동으로 검출하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 노드.
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