KR20100120942A

KR20100120942A - Apparatus and method for mode selection in multiple input multiple output system

Info

Publication number: KR20100120942A
Application number: KR1020090039827A
Authority: KR
Inventors: 류관웅; 박재원
Original assignee: (주)카이로넷
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-11-17
Also published as: KR101005018B1

Abstract

PURPOSE: A mode selection apparatus for a MIMO(Multiple Input Multiple Output) system and a method thereof for maintaining channel capacity are provided to select a transmission mode by using a lockup table. CONSTITUTION: A pilot memory(100) stores a pilot signal received through reception antennas. An antenna correlation value calculating unit(200) receives a message average CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio). The antenna correlation value calculating unit calculates the antenna correlation value by using a noise power value estimation table. A transmission mode selecting unit(300) selects a transmission mode by using a mode selection table.

Description

Mode selection apparatus and method for multiple input / output systems {APPARATUS AND METHOD FOR MODE SELECTION IN MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT SYSTEM}

본 발명은 모드 선택 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 입출력(multiple input multiple output, MIMO) 시스템을 위한 모드 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mode selection apparatus and method, and more particularly, to a mode selection apparatus and method for a multiple input multiple output (MIMO) system.

일반적으로 무선채널에서 데이터를 전송할 경우 다중경로 페이딩 (multipath fading) 등의 영향으로 인해 높은 비트 오류율을 갖게 된다.In general, when data is transmitted in a wireless channel, a high bit error rate is obtained due to effects such as multipath fading.

하나의 송신 안테나와 하나의 수신 안테나를 통해 무선 통신을 수행하는 SISO(single input single output) 시스템의 경우에는, 송신 안테나와 수신 안테나 사이에 형성되는 단 하나의 채널을 통해 심볼을 송수신하므로, 전파 경로상의 장애물로 인한 다중경로 페이딩으로 인한 통신 품질 저하가 발생하기 쉽고 전송 속도에도 한계가 있다.In the case of a single input single output (SISO) system that performs wireless communication through one transmit antenna and one receive antenna, since a symbol is transmitted and received through a single channel formed between the transmit antenna and the receive antenna, a propagation path Communication quality deteriorates easily due to multipath fading due to obstacles in the network, and transmission speed is limited.

이에 반해, 복수의 송신 안테나들과 복수의 수신 안테나들을 통해 무선 통신을 수행하는 MIMO(multiple input multiple output) 시스템의 경우에는, 송신기에서는 상기 복수의 송신 안테나들을 통해 심볼을 전송하고 수신기에서는 상기 복수 의 수신 안테나들 각각이 상기 복수의 송신 안테나들을 통해 전송된 심볼을 수신함으로써 무선 채널의 페이딩 현상을 효율적으로 극복할 수 있고 전송 속도를 향상시킬 수도 있다.In contrast, in the case of a multiple input multiple output (MIMO) system that performs wireless communication through a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas, a transmitter transmits a symbol through the plurality of transmit antennas and a receiver transmits a plurality of symbols. Each of the receiving antennas may receive a symbol transmitted through the plurality of transmitting antennas to effectively overcome the fading phenomenon of the wireless channel and improve the transmission speed.

이러한 MIMO 시스템은 심볼의 전송 방식에 따라, 전송될 심볼들을 블록들 내에서 부호화하고, 다음에 시간과 공간적으로 분리된 안테나들을 사용하여 전송하는 시공간 블록 코딩(space time block coding, STBC) 모드와 각 송신 안테나에서 독립적인 심볼을 전송하고 수신기에서는 채널의 독립적인 특성을 이용하여 각 송신 안테나에서 병렬 전송된 심볼을 분리, 검출하는 공간 다중화(spacial multiplexing, SM) 모드로 나눌 수 있다.Such a MIMO system encodes symbols to be transmitted in blocks according to a symbol transmission scheme, and then uses a space time block coding (STBC) mode in which signals are transmitted using antennas separated in time and space. An independent symbol is transmitted by a transmitting antenna, and a receiver may be divided into a spatial multiplexing (SM) mode that separates and detects symbols transmitted in parallel in each transmitting antenna by using independent characteristics of a channel.

STBC 모드는 무선 채널의 페이딩 현상을 극복하고자 하는 방식이고, SM 모드는 주파수 대역을 증가시키지 않으면서 전송율을 증가시키고자 하는 방식이다.STBC mode is to overcome the fading phenomenon of the wireless channel, SM mode is to increase the transmission rate without increasing the frequency band.

따라서 MIMO 시스템에서는 채널의 상태에 따라 적절히 전송 모드를 선택하는 Therefore, in MIMO system, the transmission mode is appropriately selected according to the channel state.

것이 중요하다.It is important.

이에 따라, 본 발명의 일 목적은 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a mode selection apparatus for a MIMO system.

본 발명의 일 목적은 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 방법을 제공하는 데 있다.One object of the present invention is to provide a mode selection method for a MIMO system.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치는 제1 내지 제m(m은 2이상의 정수) 수신 안테나들을 통해 수신된 신호에 포함된 파일럿(pilot) 신호를 저장하는 파일럿 메모리부, 평균 신호대 간섭 및 잡음비(carrier to interference and noise ratio, CINR)를 수신하고, 상기 평균 CINR, 상기 파일럿 메모리부에 저장된 파일럿 신호 및 미리 작성된 잡음 전력값 추정 테이블을 사용하여 안테나 상관값(antenna correlation)을 계산하는 안테나 상관값 계산부 및 상기 안테나 상관값, 상기 평균 CINR 및 미리 작성된 모드 선택 테이블을 사용하여 전송 모드를 선택하는 전송 모드 선택부를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a mode selection apparatus for a MIMO system according to an embodiment of the present invention is included in the signal received through the first to m (m is an integer of 2 or more) receiving antennas Receives a pilot memory unit for storing a pilot signal, an average signal-to-interference and noise ratio (CINR), estimates the average CINR, a pilot signal stored in the pilot memory unit and a pre-written noise power value An antenna correlation calculation unit for calculating an antenna correlation using a table, and a transmission mode selection unit for selecting a transmission mode using the antenna correlation value, the average CINR, and a previously prepared mode selection table.

실시예에 있어서, 상기 안테나 상관값 계산부는 상기 파일럿 메모리부에 저장된, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호를 사용하여, 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 송신 안테나들 각각과 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각 사이의 채널이득들을 원소로 갖는 채널 행렬(channel matrix)을 생성하는 채널 행렬 생성부, 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬(conjugate transpose)의 곱에 대한 행렬식(determinant)을 제공하는 행렬식 계산부, 상기 행렬식을 누적평균하여 누적평균값을 제공하는 누적평균부, 상기 평균 CINR 및 상기 잡음 전력값 추정 테이블을 사용하여 상기 수신된 신호에 포함된 잡음 전력값을 제공하는 잡음 전력값 계산부 및 상기 누적평균값에서 상기 잡음 전력값을 감산하여 상기 안테나 상관값을 제공하는 가감기를 포함할 수 있다.In example embodiments, the antenna correlation value calculation unit may include first to n th (n is an integer of 2 or more) transmission antennas using pilot signals included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit. A channel matrix generator for generating a channel matrix having element gains between each of the first and m-th reception antennas as an element, the conjugate matrix of the channel matrix and the channel matrix A determinant calculation unit that provides a determinant for a product, a cumulative average unit that accumulates the determinant to provide a cumulative mean value, and the noise included in the received signal using the average CINR and the noise power value estimation table A noise power value calculator for providing a power value and subtracting the noise power value from the cumulative average value to provide the antenna correlation value It may include a cold.

실시예에 있어서, 상기 채널 행렬은 제p(p는 2이상 m이하의 정수) 행, 제q(q는 2이상 n이하의 정수) 열의 원소가 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 중의 제p 수신 안테나 및 상기 제1 내지 제n 송신 안테나들 중의 제q 송신 안테나 사이의 채널이득일 수 있다.In an exemplary embodiment, the channel matrix may include p (p is an integer greater than or equal to 2 and less than m), and an element of the qth (q is an integer greater than or equal to 2 and less than or equal to n) columns is equal to p from the first to mth reception antennas. It may be a channel gain between a receiving antenna and a qth transmitting antenna among the first to nth transmitting antennas.

실시예에 있어서, 상기 잡음 전력값 추정 테이블은 CINR에 따른 잡음 전력값을 저장할 수 있다.In an embodiment, the noise power value estimation table may store the noise power value according to CINR.

실시예에 있어서, 상기 잡음 전력값 계산부는 상기 잡음 전력값 추정 테이블로부터 상기 평균 CINR에 대한 잡음 전력값을 독출하고 상기 독출된 잡음 전력값을 제공할 수 있다.The noise power value calculator may read the noise power value for the average CINR from the noise power value estimation table and provide the read noise power value.

실시예에 있어서, 상기 모드 선택 테이블은 CINR 구간별로 선택될 전송 모드를 저장하는 복수의 룩업(lookup) 테이블들을 포함하고, 상기 복수의 룩업 테이블들 각각은 동일한 전송 모드가 선택되기 위한 CINR 구간이 서로 상이할 수 있다.The mode selection table may include a plurality of lookup tables that store transmission modes to be selected for each CINR interval, and each of the plurality of lookup tables may have different CINR intervals for selecting the same transmission mode. Can be different.

실시예에 있어서, 상기 전송 모드 선택부는 상기 안테나 상관값에 따라 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 선택하고, 상기 선택된 룩업 테이블로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택할 수 있다.The transmission mode selector may select one lookup table from among the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value, and select a transmission mode for a section to which the average CINR belongs from the selected lookup table. .

실시예에 있어서, 상기 전송 모드는 공간시간 블록코딩(space time block coding, STBC) 모드 및 공간 다중화(spatial multiplexing, SM) 모드를 포함할 수 있다.In an embodiment, the transmission mode may include a space time block coding (STBC) mode and a spatial multiplexing (SM) mode.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 방법은 제1 내지 제m(m은 2이상의 정수) 수신 안테나들을 통해 수신된 신호에 포함된 파일럿(pilot) 신호들을 파일럿 메모리부에 저장하는 파일럿 저장 단계, 평균 신호대 간섭 및 잡음비(carrier to interference and noise ratio, CINR)를 수신하고, 상기 평균 CINR, 상기 파일럿 메모리부에 저장된 파일럿 신호 및 미리 작성된 잡음 전력값 추정 테이블을 사용하여 안테나 상관값(antenna correlation)을 계산하는 안테나 상관값 계산 단계 및 상기 안테나 상관값, 상기 평균 CINR 및 미리 작성된 모드 선택 테이블을 사용하여 전송 모드를 선택하는 전송 모드 선택 단계를 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, the mode selection method for the MIMO system according to an embodiment of the present invention is included in the signal received through the first to m (m is an integer of 2 or more) receiving antennas A pilot storage step of storing pilot signals in a pilot memory unit, receiving a carrier to interference and noise ratio (CINR), receiving the average CINR, a pilot signal stored in the pilot memory unit and a pre-written An antenna correlation value calculation step of calculating antenna correlation using a noise power value estimation table and a transmission mode selection step of selecting a transmission mode using the antenna correlation value, the average CINR, and a previously prepared mode selection table It includes.

실시예에 있어서, 상기 안테나 상관값 계산 단계는 상기 파일럿 메모리부에 저장된, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호를 사용하여, 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 송신 안테나들 각각과 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각 사이의 채널이득들을 원소로 갖는 채널 행렬(channel matrix)을 생성하는 채널 행렬 생성 단계, 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬(conjugate transpose)의 곱에 대한 행렬식(determinant)을 제공하는 행렬식 계산 단계, 상기 행렬식을 누적평균하여 누적평균값을 제공하는 누적평균 단계, 상 기 평균 CINR 및 상기 잡음 전력값 추정 테이블을 사용하여 상기 수신된 신호에 포함된 잡음 전력값을 제공하는 잡음 전력값 계산 단계 및 상기 누적평균값에서 상기 잡음 전력값을 감산하여 상기 안테나 상관값을 제공하는 가감 단계를 포함할 수 있다.In an exemplary embodiment, the antenna correlation value calculating step may include a first to n th (n is an integer of 2 or more) transmission antennas using pilot signals included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit. A channel matrix generation step of generating a channel matrix having elemental gains between each of the first and m th antennas, respectively, and a conjugate transpose of the channel matrix and the channel matrix. A determinant calculation step of providing a determinant for the product of, a cumulative average step of accumulating the determinant to provide a cumulative mean value, including the average CINR, and the noise power value estimation table, in the received signal A noise power value calculation step of providing a noise power value and subtracting the noise power value from the cumulative average value to correlate the antenna It may include a modification step of providing.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치 및 방법에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다.Hereinafter, a mode selection apparatus and method for a MIMO system according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments, Those skilled in the art will be able to implement the present invention in various other forms without departing from the spirit of the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts or combinations thereof. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.On the other hand, when an embodiment is otherwise implemented, a function or operation specified in a specific block may occur out of the order specified in the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be performed substantially simultaneously, and the blocks may be performed upside down depending on the function or operation involved. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력(multiple input multiple output, MIMO) 시스템을 위한 모드 선택 장치를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a mode selection apparatus for a multiple input multiple output (MIMO) system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치(1000)는 파일럿 메모리부(pilot memory, PM, 100), 안테나 상관값 계산부(antenna correlation calculating unit, ACCU, 200), 전송 모드 선택부(mode selection unit, MSU, 300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the mode selection apparatus 1000 for a MIMO system includes a pilot memory unit (PM, 100), an antenna correlation calculating unit (ACCU, 200), and a transmission mode selection unit ( mode selection unit, MSU, 300).

파일럿 메모리부(100)는 제1 내지 제m(m은 2이상의 정수) 수신 안테나들을 통해 수신된 신호에 포함된 파일럿(pilot) 신호를 저장한다.The pilot memory unit 100 stores a pilot signal included in a signal received through the first to mth (m is an integer of 2 or more) reception antennas.

안테나 상관값 계산부(200)는 평균 신호대 간섭 및 잡음비(carrier to interference and noise ratio, CINR)를 수신하고, 상기 평균 CINR, 파일럿 메모리부(100)에 저장된 파일럿 신호(pilot signal, PS) 및 미리 작성된 잡음 전력값 추 정 테이블을 사용하여 안테나 상관값(antenna correlation, AC)을 계산한다.The antenna correlation calculation unit 200 receives an average signal-to-interference and noise ratio (CINR), the average CINR, a pilot signal (PS) stored in the pilot memory unit 100, and a preliminary signal. The antenna correlation value (AC) is calculated using the prepared noise power estimation table.

전송 모드 선택부(300)는 상기 안테나 상관값, 상기 평균 CINR 및 미리 작성된 모드 선택 테이블(mode selection table, MST, 310)을 사용하여 전송 모드를 선택한다.The transmission mode selection unit 300 selects a transmission mode by using the antenna correlation value, the average CINR, and a previously prepared mode selection table (MST, 310).

상기 전송 모드는 공간시간 블록코딩(space time block coding, STBC) 모드 및 공간 다중화(spatial multiplexing, SM) 모드를 포함할 수 있다.The transmission mode may include a space time block coding (STBC) mode and a spatial multiplexing (SM) mode.

도 2는 도 1의 안테나 상관값 계산부(200)의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the antenna correlation value calculator 200 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 안테나 상관값 계산부(200)는 채널 행렬 생성부(channel matrix generating unit, CMGU, 210), 행렬식 계산부(determinant calculating unit, DCU, 220), 누적평균부(cumulative averaging unit, CAU, 230), 잡음 전력값 계산부(noise power calculating unit, NPCU, 240) 및 가감기(250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the antenna correlation calculator 200 may include a channel matrix generating unit (CMGU) 210, a determinant calculating unit (DCU) 220, and a cumulative averaging unit. , CAU 230), a noise power calculating unit (NPCU) 240, and a regulator 250.

채널 행렬 생성부(210)는 파일럿 메모리부(100)에 저장된, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호를 사용하여, 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 송신 안테나들 각각과 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각 사이의 채널이득들을 원소로 갖는 채널 행렬(channel matrix)을 생성한다.The channel matrix generator 210 uses pilot signals included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit 100 to transmit the first through n th antennas (n is an integer of 2 or more). And a channel matrix having, as elements, channel gains between the first to m-th receive antennas.

행렬식 계산부(220)는 아래의 [수학식 1]의 연산을 통해 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬(conjugate transpose)의 곱에 대한 행렬식(determinant)을 제공한다.The determinant calculator 220 provides a determinant for the product of the channel matrix and the conjugate transpose of the channel matrix through the operation of Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

여기서, H는 상기 채널 행렬을 나타내고, H^H는 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬을 나타낸다. Where H denotes the channel matrix and H ^H denotes the conjugate transpose of the channel matrix.

누적평균부(230)는 상기 행렬식을 누적평균하여 누적평균값을 제공한다.The cumulative average unit 230 accumulates the determinant and provides a cumulative average value.

잡음 전력값 계산부(240)는 상기 평균 CINR 및 잡음 전력값 추정 테이블(noise power estimating table, NPET, 241)을 사용하여 상기 수신된 신호에 포함된 잡음 전력값을 제공한다.The noise power calculator 240 provides a noise power value included in the received signal using the average CINR and a noise power estimating table (NPET, 241).

잡음 전력값 추정 테이블(241)은 CINR에 따른 잡음 전력값을 저장하고, 잡음 전력값 계산부(240)는 상기 잡음 전력값 추정 테이블로부터 상기 평균 CINR에 대한 잡음 전력값을 독출하고 상기 독출된 잡음 전력값을 제공한다.The noise power value estimation table 241 stores the noise power value according to the CINR, and the noise power value calculator 240 reads the noise power value for the average CINR from the noise power value estimation table and reads the noise. Provide the power value.

가감기(250)는 상기 누적평균값에서 상기 잡음 전력값을 감산하여 상기 안테나 상관값을 제공한다.An adder 250 subtracts the noise power value from the cumulative average value to provide the antenna correlation value.

도 3은 도 2의 채널 행렬 생성부(210)가 상기 채널 행렬을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of generating the channel matrix by the channel matrix generator 210 of FIG. 2.

도 3은 두 개의 송신 안테나 및 두 개의 수신 안테나로 구성된 2*2 MIMO 시스템을 예로 들어 설명하고 있다.3 illustrates a 2 * 2 MIMO system composed of two transmit antennas and two receive antennas as an example.

도 3을 참조하면, 송신 안테나는 제1 송신 안테나(Tx ant 0) 및 제2 송신 안테나(Tx ant 1)로 구성되고, 수신 안테나는 제1 수신 안테나(Rx ant a) 및 제2 수신 안테나(Rx ant b)로 구성된다.Referring to FIG. 3, the transmit antenna is composed of a first transmit antenna Tx ant 0 and a second transmit antenna Tx ant 1, and the receive antenna is a first receive antenna Rx ant a and a second receive antenna ( Rx ant b).

도 3의 MIMO 시스템에서는, 상기 제1 송신 안테나(Tx ant 0) 및 상기 제1 수 신 안테나(Rx ant a) 사이, 상기 제1 송신 안테나(Tx ant 0) 및 상기 제2 수신 안테나(Rx ant b) 사이, 상기 제2 송신 안테나(Tx ant 1) 및 상기 제1 수신 안테나(Rx ant a) 사이 및 상기 제2 송신 안테나(Tx ant 1) 및 상기 제2 수신 안테나(Rx ant b) 사이에 채널이 형성되고, 상기 채널들 각각의 채널이득은 h_0a, h_0b, h_1a 및 h_1b로 표현된다. In the MIMO system of FIG. 3, between the first transmit antenna Tx ant 0 and the first receive antenna Rx ant a, the first transmit antenna Tx ant 0 and the second receive antenna Rx ant. b) between, between the second transmit antenna Tx ant 1 and the first receive antenna Rx ant a and between the second transmit antenna Tx ant 1 and the second receive antenna Rx ant b. A channel is formed and the channel gain of each of the channels is represented by h _0a , h _0b , h _1a and h _1b .

또한, 도 3은 상기 제1 수신 안테나(Rx ant a) 및 제2 수신 안테나(Rx ant b)가 수신한 신호들을 각각 시간축(symbol) 및 주파수축(subcarrier)을 사용하여 2차원적으로 도시하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 수신 안테나(Rx ant a) 및 제2 수신 안테나(Rx ant b) 각각은 상기 제1 송신 안테나(Tx ant 0) 및 제2 송신 안테나(Tx ant 1)가 전송한 신호를 모두 수신한다.3 shows two-dimensionally the signals received by the first and second receiving antennas Rx ant a and Rx ant b using a time axis and a frequency axis, respectively. have. As shown in FIG. 3, each of the first reception antenna Rx ant a and the second reception antenna Rx ant b includes the first transmission antenna Tx ant 0 and the second transmission antenna Tx ant 1. Receives all signals sent by.

채널 행렬 생성부(210)는 파일럿 메모리부(100)에 저장된, 상기 제1 수신 안테나(Rx ant a) 및 제2 수신 안테나(Rx ant b) 각각이 상기 제1 송신 안테나(Tx ant 0) 및 제2 송신 안테나(Tx ant 1)로부터 수신한, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호(211, 213)를 사용하여 상기 채널들의 채널이득들을 계산한다.The channel matrix generator 210 stores each of the first and second receive antennas Rx ant a and Rx ant b stored in the pilot memory 100 and the first transmit antenna Tx ant 0 and Channel gains of the channels are calculated using the pilot signals 211 and 213 included in the same subcarrier of the same symbol received from the second transmit antenna Tx ant 1.

그 후, 채널 행렬 생성부(210)는 상기 채널이득들을 원소로 갖는 채널 행렬(215)을 생성한다. 이 때, 제1 행, 제1 열의 원소는 채널이득 h_0a가 되고, 제1 행, 제2 열의 원소는 채널이득 h_1a가 되고, 제2 행, 제1 열의 원소는 채널이득 h_0b가 되고, 제2 행, 제2 열의 원소는 채널이득 h_1b가 된다.Thereafter, the channel matrix generator 210 generates a channel matrix 215 having the channel gains as elements. At this time, the elements of the first row and the first column become the channel gain h _0a , the elements of the first row and the second column become the channel gain h _1a , and the elements of the second row and the first column become the channel gain h _0b . , The second row and the second column have channel gain h _1b .

m*n MIMO 시스템의 경우에는, 상기 채널 행렬은, 제p(p는 2이상 m이하의 정수) 행, 제q(q는 2이상 n이하의 정수) 열의 원소가 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 중의 제p 수신 안테나 및 상기 제1 내지 제n 송신 안테나들 중의 제q 송신 안테나 사이의 채널이득이 된다.In the case of an m * n MIMO system, the channel matrix may be configured such that an element of the pth row (p is an integer of 2 or more and m or less) and the qth (q is an integer of 2 or more and n or less) column receive the first to mth elements. Channel gain is obtained between the pth receive antenna of the antennas and the qth transmit antenna of the first to nth transmit antennas.

이하, 전송 모드 선택부(300)의 동작에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the transmission mode selection unit 300 will be described in detail.

MIMO 시스템에서는 전송 모드를 적절히 선택하여 채널 용량(channel capacity)을 크게 유지하는 것이 중요하다.In a MIMO system, it is important to maintain a large channel capacity by appropriately selecting a transmission mode.

MIMO 시스템에서는 채널들 사이의 상관도가 증가하면 채널 용량이 감소하게 된다. SM 모드에서의 채널들 사이의 상관도 증가에 따른 채널 용량의 감소는 STBC 모드에서의 채널들 사이의 상관도 증가에 따른 채널 용량의 감소보다 크게 나타난다. 데이터 송수신 과정에서 채널 상태는 실시간으로 변화하므로 전송 모드 선택시 변화하는 채널들 사이의 상관도를 고려하여 전송 모드를 선택하는 경우 채널 용량을 크게 유지할 수 있다. In the MIMO system, the channel capacity decreases as the correlation between the channels increases. The decrease in channel capacity with increasing correlation between channels in SM mode is greater than the decrease in channel capacity with increasing correlation between channels in STBC mode. Since the channel state changes in real time during data transmission and reception, the channel capacity can be largely maintained when the transmission mode is selected in consideration of the correlation between the changing channels.

따라서 전송 모드 선택부(300)는 채널들 사이의 상관도 변화에 적응적으로 대응하기 위해 복수의 테이블들을 사용하여 전송 모드를 선택한다.Accordingly, the transmission mode selector 300 selects a transmission mode using a plurality of tables to adaptively respond to the change in the correlation between the channels.

구체적으로, 모드 선택 테이블(310)은 CINR 구간별로 선택될 전송 모드를 저장하는 복수의 룩업(lookup) 테이블들을 포함하는데, 상기 복수의 룩업 테이블들 각각은 동일한 전송 모드가 선택되기 위한 CINR 구간이 서로 상이하다.In detail, the mode selection table 310 includes a plurality of lookup tables that store transmission modes to be selected for each CINR interval. Each of the plurality of lookup tables has a CINR interval for selecting the same transmission mode. It is different.

전송 모드 선택부(300)는 상기 안테나 상관값에 따라 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 선택하고, 상기 선택된 룩업 테이블로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택한다.The transmission mode selector 300 selects one lookup table among the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value, and selects a transmission mode for a section to which the average CINR belongs from the selected lookup table.

예를 들면, 상기 안테나 상관값이 큰 경우에 선택되는 룩업 테이블은 상기 안테나 상관값이 작은 경우에 선택되는 룩업 테이블에 비해 SM 모드가 선택되기 위한 CINR 임계값이 높게 정의될 수 있을 것이고, 이에 따라 전송 모드 선택부(300)는 상기 안테나 상관값이 커질수록 보다 높은 상기 평균 CINR에서 SM 모드를 선택하도록 동작할 수 있을 것이다.For example, the lookup table selected when the antenna correlation value is large may have a higher CINR threshold for selecting the SM mode than the lookup table selected when the antenna correlation value is small. The transmission mode selector 300 may operate to select an SM mode in the average CINR higher as the antenna correlation value increases.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a mode selection method for a MIMO system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, MIMO 시스템을 위한 모드 선택 방법은 제1 내지 제m(m은 2이상의 정수) 수신 안테나들을 통해 수신된 신호에 포함된 파일럿(pilot) 신호들을 파일럿 메모리부(100)에 저장하는 파일럿 저장 단계(S510), 평균 신호대 간섭 및 잡음비(carrier to interference and noise ratio, CINR)를 수신하고, 상기 평균 CINR, 파일럿 메모리부(100)에 저장된 파일럿 신호 및 미리 작성된 잡음 전력값 추정 테이블(241)을 사용하여 안테나 상관값(antenna correlation)을 계산하는 안테나 상관값 계산 단계(S520) 및 상기 안테나 상관값, 상기 평균 CINR 및 미리 작성된 모드 선택 테이블(310)을 사용하여 전송 모드를 선택하는 전송 모드 선택 단계(S530)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the mode selection method for the MIMO system stores pilot signals included in a signal received through the first to m th signals (where m is an integer of 2 or more) in the pilot memory unit 100. Receiving a pilot storage step (S510), an average signal-to-interference and noise ratio (CINR), the average CINR, a pilot signal stored in the pilot memory unit 100, and a previously prepared noise power value estimation table ( An antenna correlation calculation step (S520) for calculating an antenna correlation using an antenna correlation (S241) and a transmission for selecting a transmission mode using the antenna correlation value, the average CINR, and a pre-created mode selection table 310. A mode selection step S530 is included.

도 5는 도 4의 안테나 상관값 계산 단계(S520)를 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an antenna correlation value calculation step S520 of FIG. 4.

도 5를 참조하면, 안테나 상관값 계산 단계(S520)는 파일럿 메모리부(100)에 저장된, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호를 사용하여, 제1 내지 제n(n은 2이상의 정수) 송신 안테나들 각각과 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각 사이의 채널이득들을 원소로 갖는 채널 행렬(channel matrix)을 생성하는 채널 행렬 생성 단계(S521), 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬(conjugate transpose)의 곱에 대한 행렬식(determinant)을 제공하는 행렬식 계산 단계(S523), 상기 행렬식을 누적평균하여 누적평균값을 제공하는 누적평균 단계(S525), 상기 평균 CINR 및 잡음 전력값 추정 테이블(241)을 사용하여 상기 수신된 신호에 포함된 잡음 전력값을 제공하는 잡음 전력값 계산 단계(S527) 및 상기 누적평균값에서 상기 잡음 전력값을 감산하여 상기 안테나 상관값을 제공하는 가감 단계(S529)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the antenna correlation value calculating step (S520) may be performed by using pilot signals included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit 100, where n is 2. Above)) A channel matrix generation step (S521) of generating a channel matrix having elemental channel gains between each of the transmit antennas and each of the first to m-th receive antennas (S521), the channel matrix and the channel matrix. A determinant calculation step (S523) of providing a determinant for the product of conjugate transpose of (S523), a cumulative average step (S525) of cumulative averaging the determinant to provide a cumulative mean value, the average CINR and the noise power A noise power value calculating step (S527) of providing a noise power value included in the received signal using the value estimation table 241, and subtracting the noise power value from the cumulative average value; And a subtraction step of providing an antenna correlation value (S529).

상기 채널 행렬은 제p(p는 2이상 m이하의 정수) 행, 제q(q는 2이상 n이하의 정수) 열의 원소가 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 중의 제p 수신 안테나 및 상기 제1 내지 제n 송신 안테나들 중의 제q 송신 안테나 사이의 채널이득이 된다.The channel matrix is a p (p is an integer of 2 or more m) and the element of the q (q is an integer of 2 or more n) is a p-th receiving antenna and the first of the first to m-th receiving antenna Channel gain between the qth transmit antennas of the 1st to nth transmit antennas is obtained.

잡음 전력값 추정 테이블(241)은 CINR에 따른 잡음 전력값을 저장하고, 잡음 전력값 계산 단계(S527)는 잡음 전력값 추정 테이블(241)로부터 상기 평균 CINR에 대한 잡음 전력값을 독출하고 상기 독출된 잡음 전력값을 제공한다.The noise power value estimation table 241 stores the noise power value according to the CINR, and the noise power value calculation step S527 reads the noise power value for the average CINR from the noise power value estimation table 241 and reads the noise power value. Noise power value.

모드 선택 테이블(310)은 CINR 구간별로 선택될 전송 모드를 저장하는 복수 의 룩업(lookup) 테이블들을 포함하고, 상기 복수의 룩업 테이블들 각각은 동일한 전송 모드가 선택되기 위한 CINR 구간이 서로 상이하고, 전송 모드 선택 단계(S530)는 상기 안테나 상관값에 따라 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 선택하고, 상기 선택된 룩업 테이블로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택한다.The mode selection table 310 includes a plurality of lookup tables that store transmission modes to be selected for each CINR interval, and each of the plurality of lookup tables has different CINR intervals for selecting the same transmission mode. The transmission mode selection step S530 selects one lookup table from the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value, and selects a transmission mode for a section to which the average CINR belongs from the selected lookup table.

도 6은 도 4의 전송 모드 선택 단계(S530)를 나타내는 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a transmission mode selection step S530 of FIG. 4.

도 6을 참조하면, 전송 모드 선택 단계(S530)는 상기 안테나 상관값과 미리 정의된 제1 임계값(a1)과의 크기를 비교하여 상기 안테나 상관값이 상기 제1 임계값보다 작은 경우에는 모드 선택 테이블(310)에 포함된 제1 룩업 테이블(LUT 1)로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택하고, 상기 안테나 상관값과 미리 정의된 제2 임계값(a2)과의 크기를 비교하여 상기 안테나 상관값이 상기 제2 임계값보다 작고 상기 제1 임계값(a1)보다 크거나 같은 경우에는 모드 선택 테이블(310)에 포함된 제2 룩업 테이블(LUT 2)로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택하는 방법을 사용하여, 상기 안테나 상관값에 따라 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 선택하고, 상기 선택된 룩업 테이블로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택한다.Referring to FIG. 6, the step of selecting a transmission mode (S530) may be performed when the antenna correlation value is smaller than the first threshold value by comparing a magnitude between the antenna correlation value and a predefined first threshold value a1. From the first lookup table (LUT 1) included in the selection table 310, a transmission mode for a section to which the average CINR belongs is selected, and the magnitude of the antenna correlation value and a second predefined threshold value a2 is determined. In comparison, when the antenna correlation value is less than the second threshold value and greater than or equal to the first threshold value a1, the average CINR is determined from the second lookup table LUT 2 included in the mode selection table 310. By using a method of selecting a transmission mode for a section to belong, one lookup table is selected from the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value, and the average CINR belongs to the selected lookup table. Select the transmission mode for the interval.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 방법 및 장치(1000)의 동작에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an operation of the mode selection method and apparatus 1000 for a MIMO system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.

제1 내지 제m(m은 2이상의 정수) 수신 안테나들을 통해 수신된 신호에 포함된 파일럿 신호가 파일럿 메모리부(100)에 저장된다(S510).The pilot signal included in the signal received through the first to mth (m is an integer of 2 or more) receiving antennas is stored in the pilot memory unit 100 (S510).

채널 행렬 생성부(210)는 파일럿 메모리부(100)에 저장된, 상기 제1 내지 제n 송신 안테나들 각각으로부터 전송되어 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각이 수신한, 동일한 심볼의 동일한 부반송파(subcarrier)에 포함된 파일럿 신호를 사용하여 상기 제1 내지 제n 송신 안테나들 각각과 상기 제1 내지 제m 수신 안테나들 각각 사이에 형성되는 m*n 개의 채널들에 대한 채널이득들을 원소로 갖는 상기 채널 행렬을 생성한다(S521). 채널 행렬 생성부(210)는 상기 설명한 동작을 파일럿 메모리부(100)에 저장된 각각의 파일럿 심볼들에 대해 반복적으로 수행한다.The channel matrix generator 210 transmits from each of the first to nth transmit antennas and is received by each of the first to mth receive antennas stored in a pilot memory unit 100, and the same subcarrier of the same symbol ( the channel gains as elements of m * n channels formed between each of the first to nth transmit antennas and each of the first to mth receive antennas using a pilot signal included in a subcarrier; A channel matrix is generated (S521). The channel matrix generator 210 repeatedly performs the above-described operation on each pilot symbol stored in the pilot memory unit 100.

행렬식 계산부(220)는 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬(conjugate transpose)의 곱에 대한 행렬식(determinant)을 제공한다(S523).The determinant calculator 220 provides a determinant for the product of the channel matrix and the conjugate transpose of the channel matrix (S523).

상기 행렬식을 계산하는 방법을 상세히 설명하면, 상기 채널 행렬이 아래의 [수학식 2]와 같이 표현된다면, 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬은 아래의 [수학식 3]과 같이 표현된다.The method of calculating the determinant will be described in detail. If the channel matrix is expressed as Equation 2 below, the conjugate transpose matrix of the channel matrix is expressed as Equation 3 below.

[수학식 2][Equation 2]

[수학식 3]&Quot; (3) "

따라서 상기 채널 행렬의 행렬식은 아래의 [수학식 4]와 같이 표현된다.Therefore, the determinant of the channel matrix is expressed as Equation 4 below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

여기서,

,

라 하면, 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬의 곱에 대한 행렬식은 아래의 [수학식 5]와 같이 된다.here,

,

In this case, the determinant of the product of the channel matrix and the conjugate transpose of the channel matrix is given by Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

행렬식 계산부(220)는 상기 설명한 바와 같은 연산을 통해 상기 채널 행렬 및 상기 채널 행렬의 켤레 전치행렬의 곱에 대한 행렬식을 제공한다.The determinant calculator 220 provides a determinant for the product of the channel matrix and the conjugate prefix matrix of the channel matrix through the operation described above.

누적평균부(230)는 상기 행렬식을 누적평균하여 누적평균값을 제공한다(S525). 따라서 누적평균부(230)는 파일럿 메모리부(100)에 저장된 파일럿 신호들 각각으로부터 생성된 상기 채널 행렬들 및 상기 채널 행렬들의 켤레 전치행렬들의 곱에 대한 행렬식들을 누적평균한 값을 제공한다.The cumulative average unit 230 accumulates the determinant and provides a cumulative average value (S525). Therefore, the cumulative average unit 230 provides a cumulative average value of the determinants of the product of the channel matrixes generated from each of the pilot signals stored in the pilot memory unit 100 and the conjugate prefix matrices of the channel matrices.

한편, 잡음 전력값 추정 테이블(241)은 CINR에 따른 잡음 전력값을 저장한다. 잡음이 없는 경우의

는 평균 CINR이 무한대에서의

의 특성을 나타내는 것으로 채널의 고유값이 된다. 따라서 실제 측정된

에서 잡음이 없는 경우의

를 감산하면 현재 CINR에서의 잡음 전력값이 된다. 잡음 전력값 추정 테이블(241)은 상기 설명한 방법을 사용하여 CINR에 따른 잡음 전력값을 미리 저장하고 있다.Meanwhile, the noise power value estimation table 241 stores the noise power value according to the CINR. When there is no noise

The average CINR is at infinity

It represents the characteristic of, which is the unique value of the channel. So the actual measured

When there is no noise

Subtracting N gives the noise power in the current CINR. The noise power value estimation table 241 stores the noise power value according to CINR in advance using the above-described method.

잡음 전력값 계산부(240)는 상기 평균 CINR 및 상기 설명한 방법을 사용하여 미리 작성된 잡음 전력값 추정 테이블(241)을 사용하여 상기 수신된 신호에 포함된 잡음 전력값을 제공한다(S527). The noise power value calculator 240 provides a noise power value included in the received signal using the average CINR and the noise power value estimation table 241 prepared in advance using the method described above (S527).

가감기(250)는 상기 누적평균값에서 상기 잡음 전력값을 감산하여 상기 안테나 상관값을 제공한다(S529).The adder 250 subtracts the noise power value from the cumulative average value to provide the antenna correlation value (S529).

전송 모드 선택부(300)는, 상기 도 6과 관련하여 설명한 방법을 사용하여, 상기 안테나 상관값에 따라 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 선택하고, 상기 선택된 룩업 테이블로부터 상기 평균 CINR이 속하는 구간에 대한 전송 모드를 선택한다.The transmission mode selector 300 selects one lookup table from among the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value using the method described with reference to FIG. 6, and selects the average CINR from the selected lookup table. Select the transmission mode for this section.

상기 설명한 바와 같은 구성과 동작을 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치(1000) 및 방법은, 전송 모드 선택시, 실시간으로 변화하는 상기 안테나 상관값에 따라 전송 모드 선택 테이블(310)에 포함되는 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 사용하여 전송 모드를 선택함으로써, 채널들 사이의 상관도 변화에 적응적으로 대응할 수 있어 채널 용량을 크게 유지할 수 있게 된다.Through the configuration and operation as described above, the mode selection apparatus 1000 and the method for the MIMO system according to an embodiment of the present invention, when the transmission mode is selected, the transmission mode selection in accordance with the antenna correlation value that changes in real time By selecting a transmission mode using one lookup table among the plurality of lookup tables included in the table 310, the channel capacity can be maintained largely by adaptively responding to a change in correlation between channels.

본 발명의 실시예에 따른 MIMO 시스템을 위한 모드 선택 장치 및 방법은 전송 모드 선택시에 실시간으로 변화하는 상기 안테나 상관값에 따라 전송 모드 선택 테이블에 포함되는 상기 복수의 룩업 테이블들 중에서 하나의 룩업 테이블을 사용 하여 전송 모드를 선택함으로써, 채널들 사이의 상관도 변화에 적응적으로 대응할 수 있어 채널 용량을 크게 유지할 수 있으므로, MIMO 시스템에서 효과적으로 사용될 수 있다.An apparatus and method for mode selection for a MIMO system according to an embodiment of the present invention includes one lookup table among the plurality of lookup tables included in a transmission mode selection table according to the antenna correlation value that changes in real time when a transmission mode is selected. By selecting the transmission mode by using, it is possible to adaptively cope with the change in the correlation between the channels to maintain a large channel capacity, which can be effectively used in the MIMO system.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be understood that modifications and changes can be made.

도 2는 도 1의 안테나 상관값 계산부의 구성을 나타내는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an antenna correlation value calculator of FIG. 1.

도 3은 도 2의 채널 행렬 생성부가 채널 행렬을 생성하는 방법을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a method of generating a channel matrix by the channel matrix generator of FIG. 2.

도 5는 도 4의 안테나 상관값 계산 단계를 나타내는 순서도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an antenna correlation value calculation step of FIG. 4.

도 6은 도 4의 전송 모드 선택 단계를 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a transmission mode selection step of FIG. 4.

Claims

A pilot memory unit for storing a pilot signal included in a signal received through the first to mth (m is an integer of 2 or more) receiving antennas;

Receiving an average signal-to-interference and noise ratio (CINR), and using the averaged CINR, a pilot signal stored in the pilot memory unit, and a previously prepared noise power value estimation table, an antenna correlation is obtained. An antenna correlation value calculator for calculating; And

And a transmission mode selection unit configured to select a transmission mode using the antenna correlation value, the average CINR, and a pre-created mode selection table.

The method of claim 1, wherein the antenna correlation value calculation unit,

Each of the first to n th (n is an integer of 2 or more) transmit antennas and the first to m th receive antennas using a pilot signal included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit. A channel matrix generator for generating a channel matrix having channel gains between elements as elements;

A determinant calculator for providing a determinant of the product of the channel matrix and the conjugate transpose of the channel matrix;

A cumulative average unit which accumulates the determinant and provides a cumulative average value;

A noise power value calculator for providing a noise power value included in the received signal using the average CINR and the noise power value estimation table; And

And a subtractor for subtracting the noise power value from the cumulative average value to provide the antenna correlation value.

The method of claim 2, wherein the channel matrix,

The elements of the pth row (p is an integer of 2 or more and m or less) and the qth (q is an integer of 2 or more and n or less) column are the pth reception antennas of the first to mth reception antennas and the first to nth. And a channel gain between the qth transmit antennas of the transmit antennas.

The method of claim 2, wherein the noise power value estimation table,

A mode selection device for a MIMO system, characterized in that for storing the noise power value according to the CINR.

The method of claim 4, wherein the noise power value calculator,

And a noise power value for the average CINR is read from the noise power value estimation table and the read noise power value is provided.

The method of claim 1, wherein the mode selection table,

A plurality of lookup tables for storing the transmission mode to be selected for each CINR interval, each of the plurality of lookup tables is a mode for a MIMO system, characterized in that the CINR interval for selecting the same transmission mode is different from each other Optional device.

The method of claim 6, wherein the transmission mode selection unit,

Selecting one lookup table from among the plurality of lookup tables according to the antenna correlation value, and selects a transmission mode for the section to which the average CINR belongs from the selected lookup table .

The method of claim 1, wherein the transmission mode,

Mode selection apparatus for a MIMO system comprising a space time block coding (STBC) mode and a spatial multiplexing (SM) mode.

A pilot storing step of storing pilot signals included in a signal received through the first to mth m, wherein m is an integer of 2 or more, in a pilot memory unit;

Receiving an average signal-to-interference and noise ratio (CINR), and using the averaged CINR, a pilot signal stored in the pilot memory unit, and a previously prepared noise power value estimation table, an antenna correlation is obtained. Calculating an antenna correlation value; And

And a transmission mode selection step of selecting a transmission mode by using the antenna correlation value, the average CINR, and a pre-created mode selection table.

The method of claim 9, wherein the calculating of the antenna correlation value comprises:

Each of the first to n th (n is an integer of 2 or more) transmit antennas and the first to m th receive antennas using a pilot signal included in the same subcarrier of the same symbol stored in the pilot memory unit. A channel matrix generating step of generating a channel matrix having channel gains between elements as elements;

A determinant calculation step of providing a determinant for the product of the channel matrix and the conjugate transpose of the channel matrix;

A cumulative average step of accumulating the determinant and providing a cumulative average value;

A noise power value calculating step of providing a noise power value included in the received signal using the average CINR and the noise power value estimation table; And

And subtracting the noise power value from the cumulative average value to provide the antenna correlation value.