KR100411919B1 - 이동 무선 전화기 응용 분야를 위한 수신 방법 및 수신기 - Google Patents

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Abstract

이동 무선 분야를 위한 수신 방법에 있어서, 특정 사용자 데이터 신호와 동일 주파수 내역 내에 위치하는 적어도 하나의 추가적인 사용자 데이터 신호가 수신된다. 이들 두 사용자 데이터 신호는 적응적인 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와, 피드백 경로(R)를 통해 상기 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)에 접속되어 있는 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)에 의해 등화된다. 특정 사용자 데이터 신호의 잡음의 감소는 등화된 추가의 사용자 데이터 신호를 고려하여 달성된다.

Description

이동 무선전화기 응용 분야를 위한 수신 방법 및 수신기{RECEPTION METHOD AND RECEIVER FOR MOBILE RADIOTELEPHONE APPLICATIONS}
셀룰러 이동 무선 시스템은 무선 통신을 제공받으며 셀로 나누어진 지리학적 영역에 바탕을 두고 있다. 셀로 분할하는 이유는 주파수를 재사용함으로써, 가능한 한 가장 폭넓은 영역(셀룰러 네트워크)에 무선 통신을 제공하고자 할 뿐 아니라, 전체 전송 대역폭이 제한되어 있는 셀룰러 네트워크 상의 다수의 사용자(고용량)를 대비하고자 하기 위함이다.
주파수 재사용의 원리는 셀룰러 네트워크 상의 (가능한 한 멀리 떨어져 있어야 하는) 특정 셀들이 전체 전송 대역폭 중에서 동일한 주파수 부대역을 사용하는 것을 의미한다. 각 주파수 부대역은 다시 다수 개의 사용자 채널로 분할된다. 동일한 주파수 부대역이 할당되어 있는 셀(공통-채널 셀)들의 동일 채널에서 활동하는 사용자가 송출하는 신호들의 중첩은 공통채널 간섭(cochannel interference)이라고 한다.
공통채널 간섭은 대역을 확산시키지 않는 셀룰러 이동 통신 시스템(즉, 코드분할 다중접속(Code Division Multiple Access, 이하, CDMA라고 칭함) 방법을 사용하지 않는 시스템), 예를 들어, 범유럽 셀룰러 이동 통신 시스템(Global System for Mobile communication, 이하, GSM이라고 칭함)과 같은 이동 통신 시스템의 서비스 품질을 손상시킬 뿐 아니라, 일반적으로, 셀룰러 네트워크의 용량을 제한하기 때문에 불리하다.
Z. Zvonar, P. Jung 및 K. Kammerlander가 발표한 책 "GSM-Evolution towards 3rd Generation Systems(보스톤, 1999년, pp. 153-186)"에서, P. A. Ranta와 M. Pukkila가 집필한 제 2 장 "Interference suppression by joint demodulation of cochannel signals"에는 JD(Joint Detection)라고 불리는 공동검색 방법이 제안되며, 이하에서, JD는 공통채널 간섭을 억제하기 위한 다중사용자 검색이라고 지칭된다.
D. Raphaeli와 Y. Zarai가 발표한 논문 "Combined Turbo Equalization and Turbo Decoding(IEEE Communication Letters, Vol. 2, No. 4, 1998년, pp. 107-109)"에는 반복 수신 방법이 설명된다. MAP(Maximum A Posteriori) 심볼 추정기는 적응적 채널 추정에 이용되고, MAP 심볼 추정기의 추정에 이어 터보 디코더가 복호화에 이용된다. MAP 심볼 추정기와 터보 디코더는 피드백 루프 내에 배치되고, 반복 단일-사용자 등화를 수행한다.M. C. Valenti 등의 가장 관련된 종래 분야를 나타내는 문헌 "Combined Multiuser Reception and Channel Decoding for TDMA Cellular systems (Ottawa, Canada, May 18-21, 1998, New York, NY: IEEE, US, Vol. CONF. 48, 18 May 1998 (1998-05-18), pages 1915-1919)"에는 다중사용자 데이터 탐지기 및 채널 디코더로 구성되는 루프에 의해 반복 등화가 수행되는 다중사용자 수신 방법이 설명된다.유럽 특허 출원 번호 EP 0 866 568 A1에는 신호 수신을 위해 다수 개의 수신용 안테나가 사용되는 다중사용자 수신 방법이 설명되고 있다.이러한 방법들은 수신된 데이터의 지향적 선택 검색을 대비한다.
본 발명은 이동 무선 시스템에서 사용하기 위한 수신 방법 및 수신 장치에 관한 것이다.
도 1은 이동 무선 시스템의 무선 인터페이스의 개략도,
도 2는 셀룰러 무선 네트워크의 가능한 셀 구조의 개략도,
도 3은 반복 다중사용자 등화기를 구비하는 본 발명에 따른 수신 장치의 블록도, 및
도 4는 도 3에 도시된 반복 다중사용자 등화기의 블록도이다.
본 발명은 CDMA 다중접속 방법을 사용하지 않는 이동 무선 시스템에서의 효율적인 수신 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 이 수신 방법 및장치는 대다수의 사용자로부터의 수신, 즉, 고용량 수신이 가능하다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1 및 6의 특징이 제공된다.
다중사용자 검색 원리와 반복등화 기술이 신호 대 잡음 비를 개선하기 위하여 보완 결합된다. 다중사용자 검색은 공통채널 간섭의 일부분을 유용한 신호로 간주하는 것, 즉, 공통채널 간섭을 선택적으로 검색하여 실제로 중요한 어떤 사용자 데이터 신호로부터 제거하는 것(이것은 공통채널 간섭이 그 자체로 결정적이기 때문에 가능하다)에 기초를 두고 있는 반면, 반복등화는 데이터를 검색하는 동안에 복호화된 정보를 활용하여 에러 감소를 달성하는 원리에 바탕을 두고 있다. 반복등화는 다중사용자 복호화 동안에 얻어진 신뢰정보가 다중사용자 데이터 검색기로 반복하여 피드백되는 과정을 통해 수행된다. 에러를 감소시키기 위한 반복등화는 본 발명에 따라 결합된 두 가지 원리(다중사용자 검색 및 반복등화)가 상호 영향을 끼치고 서로를 뒷받침함에 따라, 특정 사용자 데이터 신호, 즉, "실재"의 유용한 신호와, 다른 사용자 데이터 신호, 즉, JD 동안 유용한 신호로 취급되는 공통채널 간섭 신호 성분 모두에 대해 수행된다. 또한, 반복등화 동안 얻어지는 결과를 개선하기 위해, 소스 복호화 동안 생성되는 외부 정보 항목이 이용된다.
반복등화가 수행되는 동안에, 바람직하게는 상관성(coherent) 데이터 검색이 수행된다. 상관성 데이터 검색은 본 발명에 따른 수신 방법에 의해 달성될 수 있는 잡음 면역성(immunity) (또는, 본 발명에 따른 수신 장치의 잡음 면역성)을 더욱 증가시킨다.
적응적인 데이터 검색에서, 바람직하게는, 공간적으로 분리되어 있는 수신 센서들로부터 얻어지는 다수의 데이터 신호가 고려된다. 수신 센서들의 공간적 분리는 개개의 데이터 신호들이 (수신 센서의 거리에 어느 정도 의존하는) 다른 전송 특성, 즉, 다른 임펄스 응답을 갖는 다른 전송 채널을 통해 전송되는 효과를 갖게 한다. 이와 같이 공간적으로 분리된 수신 센서로부터 얻어지는 다수의 사용자 데이터 신호를 고려함으로써, 데이터 검색의 결함허용능력을 더욱 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예들은 종속항에 기술된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명할 것이다.
도 1은 단일 무선 셀에 대한 셀룰러 이동 무선 시스템의 무선 인터페이스를 나타내는 개략도이다. 양방향성 통신 링크는 세 개의 이동국(mobile station)(MS1, MS2, MS3)과 공통 기지국(BS) 사이에 설립될 수 있으며, 각 이동국은 개개의 사용자와 연관된다. 무선 인터페이스의 각각의 전송 특성은 세 개의 무선 채널(K1, K2, K3)로 설명된다.
트렁크 통신 네트워크에 접속되어 있는 기지국(BS)과 이동국(MS1, MS2, MS3)사이의 통신 링크는 직접전파경로 뿐 아니라, 예를 들어, 건물 또는 수목에 의한 반사에 따른 다중경로 전파(propagation)에도 적용된다. 이동국(MS1, MS2, MS3)이 (고정 기지국(BS)에 대해 상대적으로) 이동하고 있다고 가정하면, 다중경로 전파는 여러 전파 경로를 통해 전송되어 수신국(MS1, MS2, MS3 및 BS)에서 다른 교란 인자와 함께 시간-의존적 방식으로 중첩되게 되는 사용자 데이터 신호의 성분이 된다.
중요한 점은 무선 채널(K1, K2, K3)의 전송 특성이 변화한다는 것이다.
또한, 업링크 및 다운링크 모두에서, 많은 사용자 데이터 신호(즉, 다른 사용자로부터 또는 다른 사용자로 송출되는 무선 신호)가 중첩된다. 이동국(MS1, MS2, MS3) 및 기지국(BS)의 수신 장치에서 수행되는 사용자 분리는 CDMA 방법과는 다른 기존의 방법 중의 하나, 즉, 예를 들어, 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access, 이하, FDMA라고 칭함), 시분할 다중 접속(Time Division Multiple Access, 이하, TDMA라고 칭함) 또는 하이브리드 다중 접속 방식으로 수행된다.
도 2는 이와 같이 네트워크의 일부분으로서 셀룰러 네트워크의 구조를 도시한다. 설명의 편의를 위하여, 육각형 셀을 기초로 이용한다. 셀에 속하는 기지국(BS, BSX, BSY)은 각 셀의 중앙에 도시되어 있다. 도 2는 전체 전송 대역폭이 세 개의 다른 주파수 부대역으로 분할되어 있음을 가정하는 경우의 도면이다. 동일한 빗금과 괄호가 쳐져 있는 주파수 부대역 식별 번호 (1), (2) 또는 (3)이 표기된 셀은 각각 같은 주파수 부대역을 사용한다.
처음에 이미 언급했던 바와 같이, 각각의 주파수 부대역은 시스템 설계시 미리 결정되어 있는 서로 소인 다수 개의 사용자 채널을 포함한다. GSM에서 이용되는 하이브리드 FDMA/TDMA 접속방법은 예를 들어, 주파수 대역에 124개의 FDMA 사용자 채널이 할당된다. 또한, 8개의 TDMA 타임 슬롯이 제공되므로, 무선 셀당 최대 약 1000명 정도의 사용자 용량이 얻어진다.
두 개의 이동국(MSX, MSY)(사용자)은 같은 주파수 부대역을 갖는 두 개의 셀(공통-채널 셀)(X, Y)에 위치하며, 또한, 동일 사용자 채널에서 동시에 작동한다. 공통채널 간섭 때문에, 서비스 품질은 두 사용자(MSX, MSY) 모두에게서 손상될 수 있다. 도 2는 다운링크에서의 공통채널 간섭을 나타낸다. 이동국(MSX)은 (셀(X)의) 기지국(BSX)으로부터 송출되는 사용자 데이터 신호(SX)와는 별도로, (셀(Y)의) 기지국(BSY)으로부터 송출되는 사용자 데이터 신호(SY)도 수신한다. 그러나, 이동국(MSX)과 기지국(BSX) 사이의 거리보다 이동국(MSX)과 기지국(BSY)사이의 거리가 더 멀기 때문에, 이동국(MSX)이 수신하는 사용자 데이터 신호(SY)의 에너지는 사용자 데이터 신호(SX)의 에너지보다 더 적게 나타난다.
사용자 데이터 신호(SX, SY)는 일련의 데이터 심볼을 구성하며, 이들 중 일부는 정보-전송 데이터 심볼이고, 남은 부분은 일반적으로 부수적인 정보-전송 데이터 심볼로 표시된다. 이하에서, (이동 무선 채널의 입력 측인) 기지국(BSX)에서 송출되는 사용자 데이터 신호(SX)의 정보 전송-데이터 심볼은 dx, (이동 무선 채널의 입력 측인) 기지국(BSY)에서 송출되는 사용자 데이터 신호(SY)의 정보 전송 데이터 심볼은 dy라고 부를 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 수신 장치(E)의 블록도를 나타낸다. 수신 장치(E)는이동국(MS)과 기지국(BS) 모두에 설치될 수 있다. 이하에서, 수신 장치(E)는 (다른 설명이 없는 한) 이동국(MSX)에 설치되어 있다고 가정한다. 수신 장치(E)는 무선 주파수 수신단(HFE), 저장장치(SPE)를 구비하는 제어 수단(SEE), 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD) 및 다중사용자 채널 디코더(JE-KDECOD)를 구비하는 복조 수단(DMOD) 및 복조 수단(DMOD)의 후단에 연결된 소스 디코더(QDECOD)를 포함한다. 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 다중사용자 채널 추정기(JD-KS)를 장착하고 있다.
무선 주파수 수신단(HFE)은 안테나를 통해 모든 사용자 데이터 신호, 특히, 이동국(MSX)으로 송출되는 (해당 채널의 출력 측에서 교란 변환된 형태로 나타나는 dx를 포함하는) 사용자 데이터 신호(SX)와 이동국(MSY)으로 송출되는 (해당 채널의 출력 측에서 교란 변환된 형태로 나타나는 dy를 포함하는) 사용자 데이터 신호(SY)도 포함하는 전파를 수신한다. 수신된 신호는 무선 주파수 수신단(HFE)에서 (도시되지 않은) 아날로그 필터에 의해 대역폭이 제한된 후, 다운 변환에 의한 통상적인 방식으로 아날로그 기저대역 수신 신호(또는, 중간 주파수 수신 신호)로 변환된다.
아날로그 기저대역 수신 신호는 적어도 데이터 신호의 심볼 비에 해당하는 충분히 높은 샘플링 비를 갖는 아날로그/디지털 변환기에 의해 도시되지 않은 방식으로 디지털화되고, (도시되지 않은) 다음 단의 디지털 필터에 의해 대역폭이 다시 한번 제한된다.
이와 같이 얻어진 대역폭이 제한된 디지털 신호는 필요한 사용자 데이터 신호(SX) 뿐 아니라, 간섭 신호로 작동하는 "불필요한" 사용자 데이터 신호(SY)도 포함하며, 이 때의 주파수 대역에는 그 외의 다른 "불필요한" 사용자 데이터 신호가 나타날 수도 있다. 주파수 대역이 제한된 디지털 신호는 복조 수단(DMOD)의 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)로 제공된다.
이하에서, 설명의 편의를 위하여, 다중사용자 검색은 두 사용자 검색에 대해 설명되는데, 다시 말해, 한 개의 불필요한 공통채널 간섭 신호, 즉, 사용자 데이터 신호(SY)만이 존재하는 것으로 가정한다.
다중사용자 채널 추정기(JD-KS)를 사용하여, 다중채널 데이터 검색기(JD-DD)는 적응적인 데이터 검색, 즉, 두 개의 사용자 데이터 신호(SX, SY)에 대한 각각의 전송 채널의 순간 상태에 적응되는 데이터 검색를 수행한다.
상세히 말해, 이 과정은 다음과 같이 수행되는데, 정보 전송 데이터 심볼(dx, dy) 뿐 아니라, 다중사용자 채널 추정기(JD-KS)가 그 (데이터 심볼의) 구성 요소를 알고 있는 트레이닝 시퀀스(TR)라고 불리우는 특수한 데이터 시퀀스가 사용자 데이터 신호(SX, SY) 모두에 계속적으로 반복 전송된다. 예를 들어, 각각의 전송된 데이터 블록은 하나의 트레이닝 시퀀스(TR)를 정확하게 포함할 수 있다. 트레이닝 시퀀스(TR)는 저장 수단(SPE)에 저장될 수 있다.
다중사용자 채널 추정기(JD-KS)는 알려진 트레이닝 시퀀스(TR)를 교란 변환된 형태의 트레이닝 시퀀스(TR)와 상관시킴으로써, 각 트레이닝 시퀀스(TR)에 관하여 (즉, 일반적으로 각 데이터 블록에 대하여) 각각의 트레이닝 시퀀스(TR)가 전송되는 이동 무선 채널의 현재 채널 파라미터를 산출한다.
채널 파라미터는 각각의 이동 무선 채널의 순시 전송 상태를 설명한다. 각채널 파라미터는 예를 들어, 채널 임펄스 응답(hx, hy)의 함수 변화를 파라미터화한 파라미터 세트의 형태로 제공될 수 있다. 채널 임펄스 응답(hx, hy)은 시간 t-τ에서 각각의 채널(신호(SX, SY)의 전송 채널)로 전달되는 디락(Dirac) 펄스에 대한 시간 t에서의 이동 무선 채널의 응답이다.
각 채널 추정 이후에, 새롭게 결정된 채널 파라미터는 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)로 전달된다. 수신자에게 전송되었으나 아직 알려지지 않은 수신된 형태의 각 정보 전송 데이터 심볼(dx와 dy)과 (채널 파라미터에서 파라미터화된 각각의) 현재 채널 임펄스 응답(hx, hy)을 합성함으로써, 상관 데이터 검색기는 관련된 전송된 데이터 심볼(dx, dy)의 재구성된 시퀀스(이하,,라고 칭함)를 결정한다. 바람직하게는, 상관성 데이터 검색이 주로 이용된다. 상관성은 적응적 데이터 검색에서 시간-이산 채널 임펄스 응답(hx와 hy)의 크기 및 위상이 각각 고려되어야 한다는 것을 의미한다. 이것은 다중사용자 채널 추정기(JD-KS)가 해당 크기 및 위상 정보를 포함하는 적합한 채널 파라미터를 생성하는 것과, 또한, 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)가 이 정보(크기와 위상)를 다음 데이터 검색에서 이용하는 것을 전제로 한다.
상관, 적응적인 데이터 검색은 비상관적 적응적인 데이터 검색에 비하여 그 신호 대 잡음 비를 증가시킬 수 있으므로 바람직하다.
또한, 이미 설명한 바와 같이, 데이터 검색에서에서는 데이터 심볼의 블록 구조가 고려되어야 한다. 즉, 검색된 데이터 심볼 중 어떤 것이 정보 전송 데이터심볼(와)(즉, 재구성된 정보-전송 데이터 신호(dx와 dy))이고, 검색된 데이터 심볼 중 어떤 것이 다른 부수적인 정보-전송 데이터 심볼(예를 들어, 제어 정보 등)인지가 구별되어야 한다. 이를 위해, (다른 것들 중에서 데이터 블록 당 데이터 심볼이 N개인) 사용된 블록 구조에 대한 해당 정보는 저장수단(SPE)에 저장되고 변조기(DMOD)로 전달된다.
다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)의 출력단에서, (재구성된) 디지털 사용자 데이터 신호는 특정 사용자, 즉, 본원에서 설명되고 있는 이동국(MSX)에서 유용할 수 있고, (재구성된) 디지털 사용자 데이터 신호는 다른 사용자(MSY)에서 유용할 수 있다. (만일, 수신기(E)가 기지국(BS)에 설치되면, 특정 이동국(MSX)로부터의 (재구성된) 디지털 사용자 신호와 다른 사용자(MSY)로부터의 재구성된 디지털 사용자 신호가 유용할 수 있다.)
이하, 적응적인 데이터 검색을 통해 얻어진 재구성된 정보-전송 데이터 심볼(두 사용자 검색에 대한와)은 일반적으로로 나타낸다. 데이터 심볼()은 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)로 제공된다.
고리로 된 화살표 X는 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와 다중 사용자 채널 디코더(JD-KDECOD) 사이의 접속이 순환적임을 나타낸다. 이것은 회귀특성으로 인해 초기 채널 복호화 이후에 데이터 검색이 한 번 이상 반복되기 때문에 데이터 검색 및 채널 복호화 사이의 전형적인 구별이 없어지는 반복 등화라는 과정을 위해 제공된다.
다중사용자 채널 추정기(JD-KS)를 구비하는 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는 점선으로 경계를 나타내고 있으며 반복 다중사용자 등화기(JD-IE)라고 불린다. 반복등화는 도 4에서 상세히 설명된다.
반복 다중사용자 등화기(JD-IE)에 의해 출력된 (도 4에서라고 표시된) 데이터 신호는 (도시되지 않은) 블록 디인터리브(deinterleaving)된 이후에 선택적인 소스 디코더(QDECOD)로 제공된다. 이 소스 디코더는 전송 단에서 수행되었을 수 있는 어떤 소스 암호를 복호화한다. 이 소스 디코더(QDECOD)는 원래의 소스 데이터 신호, 즉, 디지털화된 음성 신호 또는 비디오 신호 등의 재구성 데이터 신호를 출력한다. 또한, 도 3에서 도시되고, 도 4에서 상세히 설명되는 소스 디코더(QDECOD)는 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)로 제공되는 신뢰 정보 항목을 생성한다.
도 4는 반복 다중사용자 등화기(JD-IE)의 블록도를 나타낸다. 도 4에 도시된 다중사용자 등화기(JD-IE)는 다른 수신 센서(안테나)에 할당되어 있는 다수 개의 신호 입력(E1, E2, ..., EK)이 선택적으로 제공된다는 점에서 도 3에 도시된 다중사용자 등화기(JD-IE)와 다르다. 이것은 차후에 설명될 것이며, 이 때, 무선-주파수 수신단(HFE)에 의한 기저대역 신호가 출력되는 곳에는 하나의 입력(E1)만이 존재한다고 가정한다.
도 4는 코드비트/심볼 변환기(CSM) 다음의 인터리버(IL)가 피드백 접속(R)을 통해 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)로부터 다중사용자 데이터 디코더(JD-DD)로 접속된 경우에 있어서, 디인터리버(DIL) 다음의 심볼/코드비트 변화기(SCM)가 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD) 사이에서 선택적으로 사용될 수 있음을 나타낸다.
반복 다중사용자 등화기(JD-IE)는 다음과 같이 동작한다.
입력(E1) 뿐 아니라, 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 데이터 검색 동안 사전 지식(priori knowledge)으로써 유용한 외부 정보 항목(Zex)을 수신하는 입력(EAP)을 포함한다. 검색될 데이터 심볼에 관한 (또는 한정된 일련의 검색될 데이터 심볼에 관한) 사전 지식을 이용하는 데이터 검색기는 이 분야에서 APRI 검색기라고 불린다.
입력(EAP)은 피드백 접속(R)을 통해 외부 정보 항목(Zex)을 제공하는 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)로 접속된다.
다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 각각의 검색 결과()와 관련된 신뢰 정보 항목()을 산출한다. 데이터 시퀀스()와 관련된 신뢰 정보 항목()의 시퀀스는 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)의 출력단에서 제공된다. 시퀀스(와)는 모든 수신된 사용자 데이터 신호로부터 검색된 데이터 심볼에 근거한다. 예를 들어, 일련의 검색된 데이터 심볼()(과 해당하는 시퀀스())은 연속 형태로 모든 검색된 사용자의 검색 결과와 함께 교차적으로 생성된다. 즉, 두 사용자 검색의 경우에, 일련의 검색된 데이터 심볼()은,,,, ... 형태를 가질 수 있다.
시퀀스(와)를 계산하기 위한 데이터 검색 도중, 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 모든 수신된 사용자 데이터 신호(SX, SY)에 관해 (이용할 수 있다면) 전송된 데이터 심볼에 관한 사전 지식으로써 외부 정보 항목(Zex)을 사용한다.중요한 사용자 데이터 신호(SX, SY)의 정보-전송 데이터 심볼()의 검색 동안에 JD의 원리를 응용하는데, 다시 말해, 검색된 다른 사용자 데이터 신호(SY)를 이용하여, 교란시킬 여지가 있는 잡음 성분을 제거함으로써 이 사용자 데이터 신호(SX)의 잡음을 감소시킨다.
두 데이터 시퀀스(와)는 결합된 심볼 코드 비트 변환기/디인터리버 (SCM/DIL)로 제공되어 일련의 2진 데이터()와 이 2진 데이터()에 관한 일련의 신뢰 정보 항목()으로 변환된다. 또한, 시퀀스(와)는 모든 수신된 사용자 데이터 신호로부터 검색된 데이터 심볼에 기초를 두고 있다. 결합된 심볼 코드 비트 변환기/디인터리버(SCM/DIL)은 선택적이고, 또한, 해당 2진 데이터가 전송단에서 이용되고 있을 때에만 필요하다.
다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는 처음에 사용자 데이터 신호(SX)에 관한 전송단의 (채널) 암호화되지 않은 데이터 시퀀스의 추정()과 가능하다면 추가적으로 연관된 일련의 신뢰 정보 항목()이 출력되는 방식으로 상기 시퀀스(와)를 처리한다.
이 추정에서, 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는 적합한 신호 처리의 결과로서, (도 3 참조) 소스 디코더(QDECOD)로부터 제공되는 외부 정보 항목(Zc)를 사용할 수 있다.
또한, 다중 사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는, 그 성분이 필수적으로 모든 사용자 데이터 신호(SX, SY)에 관한 선행 데이터 검색의 히트 또는 연속 비(hit orsuccess rate)(즉, d=및 c=일 확률)의 추정을 나타내는, 일련의 신뢰 정보 항목()을 결정한다. 신뢰 정보 항목()은 결합된 코드비트 심볼 변환기/인터리버(CSM/IL)에서 시퀀스(Zex)로 변환된다.
이하에서, 반복등화 동안 반복루프를 통과하는 경로가 기술된다.
첫 번째 반복 단계에서, 아직 시퀀스(Zex)는 존재하지 않는다. 그러므로, 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 초기에(즉, 입력(E1)에서 사용자 데이터 신호를 수신하자 마자) 사전 지식을 고려하지 않고 동작한다. 이미 설명된 바와 같이, 검색 결과(와)는 시퀀스(와)로 변환된다. 또한, 어떠한 사전 지식(시퀀스 Zc)도 갖고 있지 않은 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는, 첫 번째 추정 시, 시퀀스(,,)에 관한 값을 결정한다. 시퀀스(,)는 소스 디코더(QDECOD)로 제공되고(도 3 참조), 시퀀스()는 (CSM/IL에서 심볼 시퀀스(Zex)로 변환된 후) 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)로 제공된다. 수신된 시퀀스(,)를 기준으로, 소스 디코더(QDECOD)는 신뢰 정보 항목(Zc)을 결정하고, 동시에 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 이미 입력단(E1)에 나타난 시퀀스와 지금 나타나는 외부 정보 항목(Zex)으로부터 개선된 형태의 시퀀스(와)를 결정한다. 이 시퀀스들(와)은 SCM/DIL에서 다시 개선된 형태의 시퀀스(,)로 변환된다. 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)는 지금 나타나는 사전 지식(Zc)과 함께, 이들 개선된 시퀀스를 처리하여, 개선된 형태의 시퀀스(,,)를 형성한다.
추가로 반복되는 단계는 설명 과정에 따라 수행된다.
수신 품질을 개선하기 위한 방법은 다수(K) 개의 안테나로부터의 신호를 사용하여 구성한다.
이들은 전방향성 안테나 또는 수신 지향 패턴을 갖는 안테나가 될 수 있다. 이동국(MSX)이 수신기인 경우에 있어서, 예를 들어, 몸체의 뒷면에 부착된 통상적인 막대형 또는 평면 형태인 두 개의 필수적 전방향성 안테나가 제공될 수 있다. 또한, 기지국(BS)의 경우에 있어서, 전방향성 안테나 대신에 수신의 방향성 패턴을 갖는 안테나가 주로 이용된다.
K개의 안테나로부터 수신된 기저대역 신호는 입력단(E1, E2, ..., EK)에 나타난다. 공간의 다양성으로 인해 자신만의 전송 특성을 갖는 분리된 전송 채널은 각 안테나와 연관된다. 이 경우에 있어서, 다중사용자 채널 추정기(JD-KS)는 각 입력(E1, E2, ...EK)과 각 검색된 사용자 데이터 신호(SX, SY)에 대한 채널 추정을 수행한다. 이 "다중-안테나 검색"에서, 검색 이득은 (가능하다면 독립적인) K개의 채널을 고려할 때 개선된 통계를 근거로 하고, K가 증가함에 따라 증가한다.
도 3 및 4에 도시된 수신 장치(E)와 반복 다중사용자 등화기(JD-IE)는 여러 종류의 변경이 가능하다.
충분한 계산용량이 있다면, 터보 디코더가 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)로서 이용될 수 있다. 터보 디코더는 회귀적으로 상호접속되고 이러한 방법으로 반복 채널 복호화를 수행하는 두 개의 개별적인 디코더로 구성된다. 하나의 터보 디코더가 사용될 때, 반복 채널 복호화는 상술한 반복등화 과정의 한 처리 과정으로서 수행된다.
채널 파라미터(즉, 채널 임펄스 응답(hx, hy,...))를 추정하기 위해, 다수 개의 다른 알고리즘, 특히, P. Jung, Stuttgart, B. G. Teubner 등의 서적 "Analysis and design of digital mobile radio systems(pp. 201-206, 5.2.3장, 1997)"에 기술된 알고리즘이 사용될 수 있다. 참고로 이러한 알고리즘들은 본 응용분야의 주제 내용이 된다. 그들은 신호-적응 필터링, 가우시안(Gaussian) 추정, ML 추정 및 MAP 추정에 대한 알고리즘이다.

Claims (9)

  1. 이동 무선 분야를 위한 수신 방법에서,
    특정 사용자에 의해 전송되거나 수신 사용자(MSX)를 위한 사용자 데이터 신호(SX)와, 동일 주파수 대역 내의 적어도 하나의 추가적인 사용자 데이터 신호(SY)를 수신하는 단계; 및
    적응적인 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와, 피드백 경로(R)를 통해 상기 적응적인 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)에 접속된 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)에서, 상기 특정 사용자 데이터 신호(SX) 및 상기 추가의 사용자 데이터 신호(SY) 모두를 반복등화하고,
    상기 추가의 사용자 데이터 신호(SY)를 고려하여, 상기 반복등화된 특정 사용자 데이터 신호(SX)의 잡음의 감소를 달성하는 단계를 포함하며, 상기 채널 복호화 동안에, 소스 복호화 동안 생성된 외부 정보 항목(Zc)이 이용되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반복 다중사용자 등화 단계에서 상관 데이터 검색이 수행되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 적응적인 다중사용자 데이터 검색 단계에서 공간적으로 분리되어 있는 수신 센서를 통해 수신된 다수 개의 데이터 신호를 고려하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 다중 채널 복호화에서 터보 복호화가 이용되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  6. 이동 무선 분야를 위한 수신 장치에 있어서,
    특정 사용자에 의해 전송되거나 또는 수신 사용자(MSX)를 위한 사용자 데이터 신호(SX)와, 동일 주파수 대역에 위치하는 적어도 하나의 추가적인 사용자 데이터 신호(SY)를 수신하는 무선-주파수 단(HFE); 및
    상기 특정 사용자 데이터 신호(SX) 및 상기 추가의 사용자 데이터 신호(SY)를 등화하기 위하여 적응적 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)와, 피드백 경로(R)를 통해 상기 적응적 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)에 접속된 다중사용자 채널 디코더(JD-KDECOD)를 구비하며, 소스 복호화 동안 생성된 외부 정보 항목(Zc)을 채널 복호화하는 데 사용하도록 설계된 반복등화기(JD-IE)를 포함하는 수신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적응적 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)는 상관 데이터 검색를 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 적응적 다중사용자 데이터 검색기(JD-DD)가, 사용자 데이터 신호(SX, SY)에 관하여, 공간적으로 분리되어 있는 다수 개의 수신 센서를 통해 제공되는 다수 개의 데이터 신호를 위한 채널 추정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 다중 채널 복호화에서 터보 복호화가 이용되는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
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