KR100511293B1 - 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것으로 특히, 다수의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용하는 다중 입출력 통신 시스템에 있어서 수신단에서 고유치 분리를 통해 얻은 고유치들의 상대적인 비교를 통해 송신단의 각 안테나의 채널 상황에 맞게 다른 변조 및 코딩의 조합을 결정함으로써 각 안테나에서 전송되는 데이터의 량을 채널 상황에 맞게 선택할 수 있도록 함에 목적이 있다. 이러한 목적의 본 발명은 적어도 둘 이상의 송신 안테나와 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하여 복수의 송수신 안테나(단, 송신안테나 개수 > 수신안테나 개수)를 구비하는 다중 입출력 통신 시스템의 송신 방법에 있어서, 전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하는 단계와, 상기 채널 행렬의 고유치를 분리하는 단계와, 상기에서 분리된 각 채널 행렬의 고유치들을 상대 비교하는 단계와, 상기 비교 결과에 따라 가장 고유치의 송신 안테나부터 가장 높은 차수의 변조 및 코딩 방식을 할당하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 및 코딩 방식을 다르게 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법 및 장치{SIGNAL PROCESSING METHOD AND APPARATUS OF MULTI INPUT MULTI OUTPUT COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 다수의 안테나를 송신단과 수신단에서 공히 사용하는 다중 입출력(Multi Input and Multi Output) 시스템(이하, MIMO 시스템이라 약칭함)에 관한 것으로 특히, 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 다중 입출력 통신 시스템은 단일 안테나 시스템 즉, 단일 안테나 대 단일 안테나 또는 다수의 안테나 대 단일 안테나 시스템에 비해 크게 개선된 능력을 달성할 수 있다.

그러나, 이러한 개선을 달성하기 위해서는 풍부한 산란 환경이 존재하여 다수의 수신 안테나에 도달하는 다수의 신호들이 상관되지 않는 것이 바람직하다. 만일, 신호들이 어느 정도의 상관을 가짐에도 그 상관이 무시된다면 성능은 저하되고 용량이 감소될 것이다.

종래의 PARC(Per-Antenna Rate Control) 기술을 적용한 다중 입출력 통신 시스템은 도1 및 도2에 도시하였다.

여기서, 도1은 송신단의 구성을 도시한 것이고 도2는 수신단의 구성을 도시한 것이다.

도1을 참조하여 PARC 기술을 적용한 다중 입출력 통신 시스템의 송신단의 동작을 설명하면 다음과 같다.

송신단에서 순차적으로 발생되는 고속의 데이터 스트림은 다수의 전송 안테나에서 각기 전송되도록 하기 위하여 디멀티플렉서(DEMUX)(110)에서 역다중화된다. 여기서, 역다중화라 함은 일관성있는 데이터를 정해지는 규칙에 따라 복수의 서브 데이터로 분할하는 것을 의미한다. 도1에서는 2개의 안테나를 예로 들었다.

이후, 역다중화된 각 서브 스트림들은 신호 처리기(121)(122)에서 코딩과 인터리빙이 되고 심벌로 매핑 된다.

상기에서 매핑된 심벌들은 확산기(131)로 입력되어 확산 코드(Spreading Code1)가 곱해진 후 스크램블링 코드 부호에 의해 코딩된 후 각각 전송 안테나(161)(162)를 통해 송신된다.

만일 사용자가 확산 코드로 구분되는 10개의 채널을 점유한다면 도1과 같이 분할된 각각의 서브 스트림을 다시 10개로 분할하여 각각의 분할된 데이터 심벌들은 확산기(131~133)로 입력되어 각각의 확산 코드들(Spreading Code 1~10)이 곱해진 후 합산기(141)(142)에 의해 다시 합해지고 스크램블링 코드 부호에 의해 코딩된 후 각각 전송 안테나(161)(162)를 통해 송신된다. 여기서 통상 스크램블링 코드는 사용자당 하나를 할당하게 된다.

각 전송 안테나(161)(162)에 할당되는 비트 수는 지정된 데이터 속도에 따라서 다를 수 있다.

상기에서 코딩은 단지 시간적 차원에서만 이루어지므로 Single-rate 시스템에서 사용되는 Space-time 코딩처럼 데이터 복원 성능이 강력하지 않지만, 시간 영역에서의 코딩은 Post-decoding interference cancellation을 허용하며 이로 인해 수신기의 성능을 향상시킨다.

또한, 도2를 참조하여 PARC 기술을 적용한 다중 입출력 통신 시스템의 수신단의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도1의 송신단에서 데이터가 역다중화 된 후에 스크램블링 코드로 코딩되면 각 전송 안테나별 신호들은 도2의 수신단에서 독립적으로 디코딩 될 수 있다.

즉, 도2에서 수신 안테나(211)(212)에서 수신된 심볼에 대해 심볼 검출기(230)에서 최소 평균 오차측정(MMSE : Minimum Mean Square Error) 방법으로 각 채널의 심볼이 추정된 후 역확산기(241)(242)와 멀티플렉서(250)에 의해 역확산과 다중화되어 하나의 안테나에 대한 신호가 검출되고 그 검출된 신호는 신호 처리기(260)에서 재할당(demap), 디인터리빙(deinterleave), 디코딩 된다.

이후, 디코딩된 비트들을 기초로 하여 신호 제거기(270)에서 안테나에 대한 신호가 재구성된다.

다른 안테나의 신호에 대하여도 동일한 방법과 동일한 경로로 처리되어 결국 결합기(280)에 의해 결합되게 된다.

한편, PARC는 Lucent에 의해 제안된 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access : 고속 하향 패킷 접속)을 위한 MIMO 시스템 기술로서, V-BLAST와 달리 각 전송 안테나별로 다른 데이터 전송 속도를 사용할 수 있도록 하여 전송 용량을 증가시킨다. 이때 송신단에서는 각 전송 안테나별로 독립적으로 인코딩된 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

이러한 PARC 시스템은 각 안테나마다 데이터 전송 속도(Modulation과 Coding)가 다를 수 있다는 점에서 이전의 Single-rate MIMO 기술인 V-BLAST 시스템과는 다르다.

즉, PARC 시스템은 각 안테나별로 독립적으로 데이터 전송 속도를 제어할 때 좀더 세밀하게 제어하는 것이 가능하며 이는 전체 시스템의 실질 전송 용량(Throughput)을 높일 수 있도록 한다. 이 경우, 안테나별 채널의 상태를 알려주기 위해 필요한 비트 수는 Single rate MIMO 시스템을 위해 제안된 기술들보다 많이 필요하지만, 기준이 되는 집합을 정할 수 있다. 다시 말해서, PARC 시스템에서는 각 안테나에서 유효한 MCS 세트(set)를 결정하기 위해 수신 안테나에서 수신된 각 송신 안테나의 SINR(Signal to Interference Noise Ratio : 간섭 신호 및 잡음 대 신호비)을 계산하도록 한다.

도4의 표는 (4,4) PARC 시스템에 해당되는 전송 속도와 MCS 조합의 예를 도시한 것이다.

예를 들어, (4,4) PARC 시스템일 일 경우, Highest geometries(인덱스 1부터 38까지)에서는 Code re-use order '4'를 선택하고 Lower geometries(인덱스 39부터 54까지)에 대해서는 선택(Selection)과 Code re-use order '2'를 동시에 사용한다. 그리고, Lowest geometries에 대해서는 선택적 다이버시티와 단일 안테나 전송 방식을 사용한다.

그러나, 종래 기술은 송신단에서 각 송신 안테나에서 전송할 MCS 세트(set)를 결정하는데 있어서, 수신단에서 각 송신 안테나의 SINR을 보고 결정하도록 되어 있으므로 각 안테나에 대해 SINR을 결정하는 계산을 해야 하지만, 각 안테나의 SINR을 계산한 후 MCS 세트(set)를 결정하기 위한 알고리즘이 명확하게 제시되어 있지 않다.

또한, 종래 기술은 실험을 통해 얻은 테이블만으로 송신단의 각 안테나의 변조(modulation) 및 코딩(coding)을 결정하는 경우 모든 채널 상황을 고려할 수 없고 아울러 각 송신 안테나의 SINR을 추정하여 송신단의 각 안테나의 변조 및 코딩을 결정한다 하여도 각 안테나에서의 SINR을 계산하는 것이 수월치 않고 각 송신 안테나의 SINR이 비교적 빠르게 변할 수 있기 때문에 귀환 속도를 빨리 변경하여야 하는 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 다수의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용하는 다중 입출력 무선 통신 시스템에 있어서 수신단에서 무선 채널의 상태에 대한 행렬(이하 '채널 행렬'이라 한다)의 고유치 분리를 통해 얻은 고유치들의 상대적인 비교를 통해 송신단의 각 안테나에 귀속되는 채널의 채널 상황에 맞게 다른 변조 방식 또는 변조 및 코딩의 조합을 결정하여 각 안테나에서 전송된 데이터의 량을 채널 상황에 맞게 선택할 수 있도록 창안한 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법 및 장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 적어도 둘 이상의 송신 안테나와 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하여 복수의 송수신 안테나(단, 송신안테나 개수 > 수신안테나 개수)를 구비하는 다중 입출력 통신 시스템의 송신 방법에 있어서, 전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하는 단계와, 상기 추정된 채널 행렬의 고유치를 분리하는 단계와, 상기에서 분리된 각 채널 행렬의 고유치들을 상대 비교하여 가장 큰 고유치의 송신안테나부터 가장 높은 차수의 변조 방식 및 코딩 방식을 할당하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 방식 또는 변조 및 코딩 방식을 다르게 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 적어도 둘 이상의 송신 안테나와 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하여 복수의 송수신 안테나(단, 송신안테나 개수 > 수신안테나 개수)를 구비하는 다중 입출력 통신 시스템의 송신 방법에 있어서, 전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하는 단계와, 상기 추정된 채널 행렬의 고유치를 분리하는 단계와, 상기에서 분리된 각 채널 행렬의 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 적어도 둘 이상의 송신 안테나와 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하여 복수의 송수신 안테나(단, 송신안테나 개수 > 수신안테나 개수)를 구비하는 다중 입출력 통신 시스템에 있어서, 각 송신 안테나별로 전송할 심볼들에 대해 각기 다른 변조 및 코딩 방식을 적용하고 그에 따른 심볼들을 전송하는 송신단과, 각 수신 안테나별로 수신되는 심볼의 채널 행렬을 추정하여 고유치를 분리하고 그 고유치의 상대적인 크기에 따라 각 송신 안테나별로 할당한 변조 및 코딩 방식을 결정하여 상기 송신단으로 귀환시키는 수신단으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 수신단은 전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하고 그 채널 행렬의 고유치를 분리하는 수단과, 상기에서 분리된 각 채널 행렬의 고유치들을 상대 비교하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 및 코딩 방식을 결정하는 수단과, 상기에서 결정된 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 송신단으로 귀환시키는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 수신단은 전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하고 그 채널 행렬의 고유치를 분리하는 수단과, 상기에서 분리된 각 채널 행렬의 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 결정하는 수단과, 상기에서 결정된 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 송신단으로 귀환시키는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기에서 각 송신 안테나별로 결정된 변조 및 코딩 방식에 대응하는 인덱스를 귀환시키도록 구성할 수 있으며, 이 경우 송,수신단에는 그 인덱스에 대한 변조 및 코딩 방식을 판별하기 위한 변조 할당 테이블이 구비되어야 한다.

그리고, 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 적어도 둘 이상의 송신 안테나와 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하여 복수의 송수신 안테나(단, 송신안테나 개수 > 수신안테나 개수)를 구비하는 다중 입출력 통신 시스템에 있어서, 각 수신 안테나별로 심볼을 수신함에 있어서 각 심볼의 채널 행렬로부터 각기 고유치를 분리하여 귀환시키는 수신단과, 각 송신 안테나별로 심볼을 전송함에 있어서 상기 수신단에서 귀환되는 각 채널별 고유치의 상대적인 크기를 판별하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 및 코딩 방식을 결정하는 송신단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 송신단은 수신단에서 귀환된 각 전송 채널에 대한 고유치들을 상대 비교하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 및 코딩 방식을 결정하는 수단과, 상기에서 결정된 변조 및 코딩 방식에 따라 각 송신 안테나로 전송할 심볼을 변조 및 코딩하여 각 송신 안테나를 통해 전송하는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

또한, 상기 송신단은 수신단에서 귀환된 각 전송 채널에 대한 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 결정하는 수단과, 상기에서 결정된 변조 및 코딩 방식에 따라 각 송신 안테나로 전송할 심볼을 변조 및 코딩하여 각 송신 안테나를 통해 전송하는 수단을 구비하여 구성함을 특징으로 한다.

이와같이 본 발명은 다수 입출력 통신 시스템에 있어서, 수신단에서 추정하는 채널 행렬의 고유치 분리를 통해 각 고유치 값들의 크기를 살펴본 후 고유치가 큰 안테나에 대해서는 64QAM 또는 16QAM 등의 높은 차수의 변조(higher order modulation)를 사용하도록 하고 상대적으로 고유치가 작은 안테나에 대해서는 BPSK 혹은 QPSK 등의 낮은 차수의 변조(lower order modulation)를 사용하도록 하는 것이다.

다시 말하면, 각 송신 안테나에서 전송되는 심볼이 모두 동일한 변조(modulation) 방식을 사용하는 것이 아니라 각 송신 안테나의 채널 상황을 이동통신 단말기로부터 귀환(feedback)받아 채널 상황에 맞게 각 송신 안테나에서 사용할 변조(modulation) 방식을 결정하도록 하는 것이다. 이 경우, 수신단에도 송신단에서 결정한 각 송신 안테나별로 사용하기 위한 변조 방식을 알기 위해서 송신단에 탑재된 동일한 알고리즘을 탑재하여야 한다.

또한, 채널 행렬의 고유치들이 특정값 이하로 작은 안테나에 대해서는 심볼을 전송하지 않도록 하여 송신 안테나에서 전송한 심볼이 수신단에서 에러를 유발할 가능성을 미리 배제하도록 한다.

이렇게 구현하는 이유는 채널 상황이 좋은 안테나에 높은 차수의 변조 방식을 사용하도록 심볼을 할당함으로써 오히려 전체 송신 안테나에서 전송할 비트수가 증가하여 시스템 처리율(throughput)을 향상시킬 것이며 아울러 심볼을 전송하여도 에러가 발생할 수 있는 안테나에 대해서는 송신단에서 미리 심볼 전송을 차단함으로써 전체적인 통신 품질을 향상시킬 수 있기 때문이다.

즉, 수신단에서 채널 행렬을 추정한 후 수신단에서 분리된 각 고유치들을 송신단으로 귀환시키거나 또는 고유치들 간의 비교를 통해 송,수신단에서 미리 약속된 변조 할당 테이블을 탑재하고 있다가 각 송신 안테나에서 사용할 변조 방식에 대응하는 인덱스(index)를 귀환시키도록 하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도5의 동작 순서도에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 우선 M개의 송신 안테나, N개의 수신 안테나를 가진 MIMO 시스템을 가정한다. 단, M>N

그리고, M개의 송신 안테나를 통해 각각 다르게 송신된 신호 벡터를 라고 하고 송신 신호 벡터가 수신단에 수신되기 전 거치게 되는 이동 통신 채널 행렬을 라고 할 때 N개의 수신 안테나를 가진 MIMO 시스템의 수신단에서 수신되는 신호 벡터 은 아래의 [수학식 1]과 같이 정의할 수 있다.

여기서, 는 가우시안 잡음을 나타낸다.

이때, M개의 송신 안테나 각각에서 송신된 신호 각각은 각각 다른 경로를 거쳐 각각 다른 N개의 수신 안테나에 수신되므로 채널 행렬()은 행렬이 된다.

그리고, M개의 송신 안테나를 통해 각각 다르게 전송된 신호들(,,..., 즉, 벡터)이 각각 다른 채널()를 거쳐 수신단에서는 N개의 수신 안테나에 수신되므로 상기 [수학식 1]에 포함된 가우시안 잡음()은 벡터가 된다.

또한, 본 발명의 실시예에서 송신단은 M개의 송신 안테나를 사용하므로 아래의 [수학식 2]와 같이 M개의 심볼로 구성된 신호 벡터(s)를 구성하여 그 각각의 심볼을 각기 다른 송신 안테나로 전송하게 된다.

이때, 송신단의 각 송신 안테나에서 송/수신단에서 미리 알고 있는 파일롯(pilot) 심볼 혹은 별도의 파일롯 채널(pilot channel)을 전송한다고 할 경우 수신단에서는 채널 행렬()의 각 성분을 추정할 수 있다.

즉, 수신단은 다음과 같은 과정으로 채널 행렬()에 대해 고유치 분해(Eigen-Decomposition)을 실행한다.

그런데, 본 발명의 실시예에서는 송신단의 안테나 어레이의 안테나 개수가 수신단의 안테나 어레이의 안테나 개수보다 많은 시스템을 가정하였기 때문에 채널 행렬()은 정방행렬이 아니므로 채널 행렬 자체를 고유치 분해를 할 수 없다.

따라서, 아래의 [수학식 3]과 같은 행렬()의 고유치 분해를 실시하도록 한다.

여기서, 는 허미션(Hermitian) 연산을 의미하고, 는 행렬()의 고유치(eigenvalue)들을 나타내며, 는 고유벡터(eigenvector)들을 나타낸다.

이후, 각 안테나에 할당할 변조 방식을 결정하기 위해 아래의 [수학식 4]와 같이 각 고유치들의 상대적인 비를 결정한다.

이에 따라, 채널 행렬의 고유치를 분리한 후 고유치가 큰 안테나에 대해서는 높은 차수의 변조(higher order modulation) 방식을 할당하고 고유치가 상대적으로 작은 안테나에 대해서는 낮은 차수의 변조(lower order modulation) 방식을 할당하도록 한다.

이때, 상대적인 비를 결정한 후 가장 작은 고유치(eigenvalue)가 특정 문턱값(threshold) 이하이면 그 고유치에 해당하는 송신 안테나에서는 심볼이 전송되지 않도록 그 고유치를 제외한 후 가장 작은 고유치에 대응하는 안테나에 대해 가장 낮은 차수의 변조 및 코딩 조합을 할당하고 가장 큰 고유치에 대응하는 안테나에 대해서는 가장 높은 차수의 변조 및 코딩 조합을 할당하며 상기 가장 작은 고유치와 가장 큰 고유치의 중간에 존재하는 고유치에 대응하는 안테나들에 대해서는 상대적인 값들의 비교 결과에 따라 중간 차수의 변조 및 코딩 조합을 할당한다.

그런데, 상기와 같은 과정으로 각 송신 안테나에 대해 서로 다른 변조 및 코딩 방식을 할당하기 위하여 송신단과 수신단에 미리 여러 채널 상황을 시뮬레이션 및 실험을 통해 확인한 후 변조 및 코딩 방식의 할당에 필요한 도4의 표와 같은 테이블(table)을 미리 탑재하거나 실제 사용 가능한 변조 및 코딩의 종류가 제한적이므로 각 안테나에 할당한 변조 및 코딩의 조합을 인덱스로 알리도록 도3의 표와 같은 테이블을 탑재할 수도 있다.

또한, 채널 행렬()의 고유치들은 비교적 천천히 변하므로 이를 감안하여 고유치 전체를 천천히 귀환시킬 수도 있다. 이 경우에는 송신단은 수신단으로부터 귀환된 고유치들을 참조하여 각 송신 안테나에서 사용할 변조 및 코딩 방식을 결정하게 된다.

따라서, 송신단은 각 송신 안테나에서 전송되는 심볼에 대해 모두 동일한 변조(modulation)을 할당하는 것이 아니라 각 송신 안테나의 채널 상황을 이동통신 단말기과 같은 수신단으로부터 귀환받아 채널 상황에 맞게 각 송신 안테나에서 사용할 변조 방식을 결정함으로써 상기 [수학식 2]의 신호 벡터(~)는 채널 행렬의 고유치 값들의 비교를 통해 각각 다른 변조(modulation)을 사용하게 된다.

이에 따라, 수신단은 각 수신 안테나에 수신된 신호의 경로로부터 추정된 신호 벡터(~)에 대해 각기 사용된 변조 방식에 맞게 복조(demodulation)하여 각 심볼로 할당하기 전의 비트(bit)들을 알아내고 아울러 각 송신 안테나에서 전송된 심볼의 비트(bit)들을 알아낸 후 다중화(multiplexing)를 통해 송신단에서 전송한 비트 스트림(bit stream)을 알아내게 된다.

상기에서 상세히 설명한 본 발명은 각 전송 채널에 대한 고유치들의 상대적인 비교를 통해 각 송신 안테나에 대한 변조 및 코딩 방식을 결정하여 각 송신 안테나의 채널 상황에 맞도록 데이터 전송량을 선택하도록 함으로써 각 송신 안테나에서 독립적인 심볼 전송이 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 채널 행렬의 고유치 분리를 통해 고유치들의 상대적인 값들을 비교하여 각 송신 안테나에 대한 변조 및 코딩 방식을 결정함으로써 각 송신 안테나의 SINR이 비교적 빠르게 변할지라도 귀환 속도를 아주 빠르지 않아도 되므로 간단히 구현할 수 있는 효과가 있다.

도1은 다중 입출력 통신 시스템의 송신단을 보인 구성도.

도2는 다중 입출력 통신 시스템의 수신단을 보인 구성도.

도3은 전송 속도에 대응하는 변조/코딩 방식을 예시한 표.

도4는 실험에 의해 변조 할당 테이블을 예시한 표.

도5는 본 발명의 실시예에서 변조 및 코딩 방식 할당을 위한 동작 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *

110 : 디멀티플렉서 121,122,260 : 신호 처리기

131~133 : 확산기 141,142 : 합산기

151,152 : 스크램블러 230 : 심볼 검출기

241,242 : 역확산기 250 : 멀티플렉서

270 : 신호 제거기

Claims (13)

1. M개의 송신안테나와 N개의 수신안테나(단, M>N)를 구비한 다중 입출력 통신 시스템의 송신 방법에 있어서,

   전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하는 단계와,

   상기 추정된 채널 행렬의 고유치를 분리하는 단계와,

   상기 분리된 채널 행렬의 고유치들을 상대 비교하는 단계와,

   상기 비교 결과에 따라 고유치가 가장 큰 송신안테나부터 가장 높은 차수의 변조 방식을 할당하여 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 방식을 다르게 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법.
2. 제1항에 있어서, 변조 방식 결정 단계는

   심볼의 변조방식과 함께 코딩방식을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법.
3. 제1항에 있어서, 변조 방식 결정 단계는

   각 고유치 중 특정 문턱값 보다 작은 고유치를 제외하여 해당 송신 안테나에서의 심볼 전송을 차단하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법.
4. M개의 송신안테나와 N개의 수신안테나(단, M>N)를 구비한 다중 입출력 통신 시스템의 송신 방법에 있어서,

   전송 심볼의 신호 벡터로부터 채널 행렬을 추정하는 단계와,

   상기 추정된 채널 행렬의 고유치를 분리하는 단계와,

   상기 분리된 각 채널 행렬의 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별로 변조 및 코딩 방식을 결정하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 방법.
5. M개의 송신안테나와 N개의 수신안테나(단, M>N)를 구비한 다중 입출력 통신 시스템에 있어서,

   각 송신 안테나별로 전송할 심볼들에 대해 최소한 2 이상의 변조 방식을 적용하고 그에 따른 심볼들을 복수의 안테나를 통하여 전송하는 송신부와,

   상기 복수의 안테나를 통하여 송신되는 신호의 채널 행렬을 추정하여 그 채널 행렬에서 분리한 고유치를 수신장치로부터 귀환받는 수신부와,

   그 고유치의 크기에 따라 각 송신 안테나별로 적용할 변조 방식을 결정하는 결정부로 이루어진 복수의 송신 안테나를 구비한 무선 통신 장치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
6. 제5항에 있어서, 결정부는

   변조 방식과 함께 코딩 방식을 결정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
7. 제6항에 있어서, 결정부는

   각 고유치 중 특정 문턱값 보다 작은 고유치를 제외하여 해당 송신안테나에서의 심볼 전송을 차단하고 아울러 특정 문턱값 보다 큰 고유치를 상대 비교하여 고유치가 가장 큰 송신안테나부터 가장 높은 차수의 변조 방식을 할당하도록 구성하는 것을 특징으로하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
8. 제6항에 있어서, 결정부는

   채널 행렬에서 분리한 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
9. M개의 송신안테나와 N개의 수신안테나(단, M>N)를 구비한 다중 입출력 통신 시스템에 있어서,

   복수의 송신안테나를 가진 송신 장치로부터 전송되는 전송 심볼의 신호를 수신하는 수단과,

   복수의 수신 신호 벡터로부터 각각의 채널 행렬을 추정하고 그 각각의 채널 행렬의 고유치를 분리하는 수단과,

   상기 각각의 고유치의 크기에 따라 각 송신 안테나별로 전송할 심볼의 변조 방식을 결정하는 수단과,

   상기에서 결정된 각 송신 안테나별 변조 방식을 상기 송신장치로 귀환시키는 수단으로 이루어진 복수의 수신 안테나를 구비한 무선 통신 장치를 구비하여 구성함을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 변조 방식을 결정하는 수단은

    결정된 변조 방식에 대응하는 코딩 방식을 결정하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 변조 방식을 결정하는 수단은 각 고유치 중 특정 문턱값 보다 작은 고유치를 제외하여 해당 송신 안테나에서의 심볼 전송을 차단하고 아울러 특정 문턱값 보다 큰 나머지 고유치에 대해 고유치가 가장 큰 송신 안테나부터 가장 높은 차수의 변조 방식을 할당하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
12. 제10항에 있어서, 상기 변조 방식을 결정하는 수단은

    상기 고유치를 미리 저장된 변조 방식 설정 테이블과 비교하여 각 송신 안테나별 변조 및 코딩 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.
13. 제10항에 있어서, 각 송신 안테나별 변조 방식을 송신장치로 귀환시키는 수단은 송신 안테나별로 결정된 변조 및 코딩 방식에 대응하는 인덱스를 귀환시키도록 구성함을 특징으로 하는 다중 입출력 통신 시스템의 신호 처리 장치.