KR100679859B1 - 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한ｍｉｍｏ 시스템 - Google Patents

2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한ｍｉｍｏ 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100679859B1
KR100679859B1 KR1020050021139A KR20050021139A KR100679859B1 KR 100679859 B1 KR100679859 B1 KR 100679859B1 KR 1020050021139 A KR1020050021139 A KR 1020050021139A KR 20050021139 A KR20050021139 A KR 20050021139A KR 100679859 B1 KR100679859 B1 KR 100679859B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
jovsf
code
orthogonal variable
spreading
seed
Prior art date
Application number
KR1020050021139A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060088801A (ko
Inventor
손호경
김종호
최용석
김창주
이문호
이광재
후자
Original Assignee
한국전자통신연구원
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원, 전북대학교산학협력단 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US11/175,692 priority Critical patent/US7535821B2/en
Publication of KR20060088801A publication Critical patent/KR20060088801A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100679859B1 publication Critical patent/KR100679859B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J11/00—Teats
    • A61J11/0035—Teats having particular shape or structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J11/00—Teats
    • A61J11/001—Teats having means for regulating the flow rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61J—CONTAINERS SPECIALLY ADAPTED FOR MEDICAL OR PHARMACEUTICAL PURPOSES; DEVICES OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR BRINGING PHARMACEUTICAL PRODUCTS INTO PARTICULAR PHYSICAL OR ADMINISTERING FORMS; DEVICES FOR ADMINISTERING FOOD OR MEDICINES ORALLY; BABY COMFORTERS; DEVICES FOR RECEIVING SPITTLE
    • A61J11/00—Teats
    • A61J11/04—Teats with means for fastening to bottles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한 MIMO 시스템에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 광대역 CDMA 방식 등에서 서로 다른 사용자에 대해 상관 특성이 우수한 직교 다중 부호를 효율적으로 적용함으로써 동기식 시스템뿐만 아니라 비동기 다중 사용자 시스템에 대해서도 통신용량을 유연하게 달성할 수 있고, 다양한 데이터 전송률을 요구하는 MIMO 시스템 등의 가변 전송률 지원을 위한 가변 확산 방식에서도 직교성의 상실 없이 우수한 상관 특성을 유지할 수 있는 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)의 생성 방법 및 이를 이용한 채널부호 확산/역확산 장치 그리고 이를 포함하는 MIMO 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템으로서, 다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하고 직교 채널 신호로 확산하여 다수의 안테나로 전송하기 위한 송신 수단; 상기 송신 수단으로부터 전송된 신호를 안테나를 통해 수신하여 시공간 복호하고 역확산하기 위한 수신 수단을 포함하되, 상기 송신 수단은, 다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하여 소정의 개수의 STC 스트림을 생성 하여 출력하기 위한 STC 부호화 수단; 및 상기 STC 부호화 수단으로부터 입력받은 STC 스트림을 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 이용하여 직교 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 채널부호 확산 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호화 시스템 등에 이용됨.
직교가변확산, MIMO(multiple input multiple output), DS-CDMA

Description

2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한 ＭＩＭＯ 시스템{Method for Generating Two Dimensional Orthogonal Variable Spreading Codes and MIMO System using it}
도 1은 본 발명에 따른 2차원 JOVSF를 이용한 MIMO 시스템의 일실시예 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 확산장치의 일실시예 상세 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 JOVSF 확산부의 일실시예 상세 구조도,
도 4는 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 역확산장치의 일실시예 상세 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 JOVSF 역확산부의 일실시예 상세 구조도,
도 6은 본 발명에 따른 JOVSF 생성부의 일실시예 상세 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 JOVSF 시드 생성부의 일실시예 상세 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 JOVSF 생성 과정에 대한 일실시예 흐름도,
도 9는 본 발명에 따른 JOVSF의 일실시예 구조를 종래의 HOVSF 구조와 비교하여 나타내는 예시도,
도 10은 본 발명에 따른 JOVSF의 부호 생성 트리(tree)를 나타내는 예시도,
도 11은 본 발명에 따른 JOVSF와 종래의 HOVSF의 주기적 자기 상관을 비교하 여 나타내는 예시도,
도 12는 본 발명에 따른 JOVSF의 BER 성능을 종래의 HOVSF와 비교하여 나타내는 예시도이다.
*도면 주요 부분에 대한 설명*
ANT : 안테나 100 : 송신부
200 : 수신부 300 : JOVSF 생성부
110 : STC 부호화부 120 : JOVSF 채널부호 확산장치
210 : JOVSF 채널부호 역확산장치 220 : STC 복호화부
310 : JOVSF 시드 생성부 121 : JOVSF 확산부
211 : JOVSF 역확산부
본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광대역 CDMA 방식 등의 다중 사용자 시스템에 있어서 서로 다른 사용자에 대해 직교 다중 부호를 효율적으로 적용하기 위한 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function) 생성 방법 및 상기 JOVSF를 이용한 MIMO 시스템에 관한 것이다.
차세대 무선 시스템에서는 버스트(burst) 데이터가 트래픽(traffic)의 대부분을 차지할 것으로 예상되며, 이는 2세대 이동 통신 시스템에서 음성 트래픽이 주를 이루고 있는 것과는 커다란 차이를 갖게 됨을 의미한다. 멀티미디어 응용의 혼합 데이터를 엑세스하기 위해서는 사용자마다 다양한 데이터 전송 속도를 제공하여야 한다. 이러한 흐름을 반영하여 W-CDMA 방식을 채용하고 있는 UMTS/IMT-2000등의 제 3 세대 이동 무선 시스템에서는 멀티미디어 응용을 위한 가변 데이터 전송률과 더욱 높은 데이터 전송률을 지원하고 있다.
DS-CDMA(direct sequence code division multiple access) 시스템에서는 각 다원 접속 사용자에 대해서는 고유한 시그너처 부호(signature code)를 할당하고, 순방향 채널에 대해서는 상호 직교 부호를 할당하고 있다. 또한, IS-95등의 제 2 세대 무선 CDMA 시스템에서는 각 이동 사용자에 대해 단일 직교 상수 확산 부호(OCSF; orthogonal constant spreading factor)를 할당하고 있다.
DS-CDMA 시스템에서보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위해서 각 사용자에 대해 여러 개의 OCSF를 할당하는 다중 부호(multicode) CDMA(MC-CDMA) 기법과 각 사용자에 대해 하나의 직교 가변 확산 부호(OVSF; orthogonal variable spreading factor) 만을 할당하는 OVSF-CDMA 기법이 있다.
MC-CDMA 기법은 시스템 전체적으로는 우수한 스펙트럼 효율을 얻을 수 있는 장점이 있지만, 다수의 송신기를 요구하여 하드웨어 복잡도가 증가하는 문제점이 있다.
반면, 하나의 송신기만을 필요로 하기 때문에 상기 MC-CDMA 기법의 문제점을 해결할 수 있는 OVSF-CDMA는 다양한 데이터 전송률을 요구하는 다중 사용자 시스템에서 통신용량을 달성하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다[참조 문서 : F. Adachi, M. Sawahashi and K. Okawa, Tree-structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA mobile radio, IEE Electronics Letters, vol.33, no.1, Jan., 1997, pp.27-28.], [P.Z. Fan, and M. Darnell, Sequence Design for communications applications, John Wiley, Inc., 1996.].
상기 OVSF는 가변 전송률과 가변 확산을 지원하는 등의 우수한 특성이 있지만, 직교성을 유지하기 위해서는 송신부와 수신부 간의 동기 유지가 매우 중요하며, 완벽한 동기를 가정할 경우에만 최적의 성능을 보증하는 문제점이 있다. 또한, 이러한 문제점으로 인해 비동기 환경에서도 우수한 성능을 얻기 위한 복소 직교 확산 부호 등이 제안되어 있지만 이러한 부호들은 최적의 상관 특성을 갖는 장점이 있는 반면, 가변 전송률을 지원하지 못하기 때문에 비동기 시스템 및 MIMO 시스템에 적용하기 어려운 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 광대역 CDMA 방식 등에서 서로 다른 사용자에 대해 상관 특성이 우수한 직교 다중 부호를 효율적으로 적용함으로써 동기식 시스템뿐만 아니라 비동기 다중 사용자 시스템에 대해서도 통신용량을 유연하게 달성할 수 있는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다양한 데이터 전송률을 요구하는 MIMO 시스템 등의 가변 전송률 지원을 위한 가변 확산 방식에서도 직교성의 상실 없이 우수한 상관 특성을 유지할 수 있는 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)의 생성 방법 및 이를 이용한 채널부호 확산/역확산 장치 그리고 이를 포함하는 MIMO 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 더욱 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템으로서, 다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하고 직교 채널 신호로 확산하여 다수의 안테나로 전송하기 위한 송신 수단; 상기 송신 수단으로부터 전송된 신호를 안테나를 통해 수신하여 시공간 복호하고 역확산하기 위한 수신 수단을 포함하되, 상기 송신 수단은, 다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하여 소정의 개수의 STC 스트림을 생성하여 출력하기 위한 STC 부호화 수단; 및 상기 STC 부호화 수단으로부터 입력받은 STC 스트림을 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 이용하여 직교 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 채널부호 확산 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치로서, 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및 외부로부터 입력받은 스트림을 상기 JOVSF 생성 수단으로부터 생성한 JOVSF를 이용하여 직교 부호 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 확산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 역확산 장치로서, 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및 외부로부터 입력받은 신호를 상기 JOVSF 생성 수단으로부터 생성한 JOVSF와 곱셈 연산하여 직교 부호 채널 신호로 역확산하기 위한 JOVSF 역확산수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 채널부호 확산 또는 역확산에 이용되는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법으로서, 재킷 행렬 및 치환 행렬을 입력받는 단계; 상기 재킷 행렬과 치환 행렬의 곱을 계산하여 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function) 루트(root)의 시드(seed)를 생성하는 단계; 및 상기 JOVSF 시드를 입력받아 크로넥커(Kronecker) 곱셈을 수행하여 JOVSF를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 JOVSF는 재킷(Jacket) 행렬을 토대로 하는 새로운 OVSF 구성으로서, 두 개의 영역을 포함하며, 하나는 종래의 이진 확산 부호, 즉 HOVSF (Hadamard orthogonal variable spreading function)와 동일한 부분과, 다른 하나는 HOVSF 와 직교하는 다중위상(poly-phase) OVSF로 구성됨을 특징으로 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 더욱 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 2차원 JOVSF를 이용한 MIMO 시스템의 일실시예 전체 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2차원 JOVSF를 이용한 MIMO 시스템은 크게 다수의 안테나로 STC 부호화하고 직교 채널 신호로 확산하여 전송하기 위한 송신부(100) 및 레일라이 페이딩 채널(Rayleigh Fading Channel)을 통해 전송된 신호를 안테나를 통해 수신하여 STC 복호하고 역확산하기 위한 수신부(200)로 구성된다.
송신부(100)는 다수의 사용자 데이터를 STC(space time code) 부호화하기 위한 STC 부호화부(110) 및 STC 부호화부로부터 입력받은 신호 각각을 JOVSF를 이용하여 2차원 직교 부호 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 채널부호 확산장치(120)를 포함한다.
수신부(200)는 안테나를 통해 수신한 신호를 JOVSF를 이용하여 역확산하기 위한 JOVSF 채널부호 역확산장치(210) 및 JOVSF 채널부호 역확산장치(210)로부터 입력받은 신호를 STC 복호하기 위한 STC 복호화부(220)를 포함한다.
본 실시예의 STC 부호화부(110) 및 STC 복호화부(220)는 일반적인 STC(space time code) MIMO 시스템의 STC 부호화/복호화부를 그대로 적용 가능하므로, 더 이상 상술하지 않기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 확산장치의 일실시예 상세 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 확산장치(120)는 입력받은 스트림을 직교 부호 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 확산부(121) 및 JOVSF를 생성하기 위한 JOVSF 생성부(300)를 포함한다.
STC 부호화부(110)는 k 개의 사용자 데이터를 시공간 부호화하여 NT 개의 출력 스트림(STC1, STC2, … , STC NT)을 생성하는 종래의 일반적 동작을 따른다.
JOVSF 확산부(121)는 상기 출력 스트림(이하, STC 스트림) 각각을 입력받아 JOVSF 생성부(300)로부터 입력받은 JOVSF를 이용하여 확산하여 직교 부호 채널 신호를 형성한 후 해당 안테나로 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 JOVSF 확산부의 일실시예 상세 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 확산부는 곱셈기(125)를 이용하여 구현할 수 있다.
즉, STC 부호화부(110)로부터 시공간 부호화되어 출력되는 STC 스트림과 JOVSF 생성기(300)로부터 입력받은 JOVSF를 곱셈기(125)를 이용하여 곱하면 직교 부호화된 채널 신호를 얻게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 역확산장치의 일실시예 상세 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 채널부호 역확산장치(210)는 수신 신호를 역확산하여 STC 스트림을 출력하기 위한 다수의 JOVSF 역확산부(211) 및 전술한 JOVSF 생성부(300)를 포함한다.
NT개의 JOVSF 역확산부(211)는 안테나를 통해 수신되는 신호를 JOVSF 생성부(300)로부터 입력받은 JOVSF를 이용하여 역확산하여 STC 스트림을 생성하여 출력함으로써, STC 복호화부(220)에서 NT 개의 역확산된 출력 스트림을 시공간 복호화하여 k 개의 사용자 데이터를 복원하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 JOVSF 역확산부의 일실시예 상세 구조도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 역확산부(211)는 곱셈기(215)를 이용하여 구현할 수 있다.
안테나를 통해 수신된 신호와 송신부에서 사용된 JOVSF와 동일한 JOVSF인 JOVSF 생성기(300)에서 생성한 JOVSF를 곱셈기(215)를 이용하여 곱하면 역확산된 STC 스트림을 얻게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 JOVSF 생성부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 생성부는 JOVSF 시드를 생성하기 위한 JOVSF 시드(Seed) 생성부(310), 생성된 JOVSF 시드를 저장하기 위한 JOVSF 시드 저장부(320) 및 JOVSF 시드를 크로넥커 연산하여 JOVSF를 생성하기 위한 크로넥커 연산부(330)를 포함한다. 크로넥커 연산에 대하여는 관련 수학식을 참조하여 후술하기로 한다.
상기 생성된 JOVSF는 JOVSF 확산부 또는 JOVSF 역확산부로 출력되어 부호 채널의 직교 확산 신호 및 역확산 신호로 이용됨은 전술한 바와 같다.
도 7은 본 발명에 따른 JOVSF 시드 생성부의 일실시예 상세 구성도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 JOVSF 시드 생성부(310)는 재킷 행렬을 저장하기 위한 재킷행렬 저장부(311), 열 치환 행렬 및 행 치환 행렬을 포 함하는 치환 행렬을 저장하기 위한 치환 행렬 저장부(313) 및 상기 재킷 행렬 및 치환 행렬을 곱셈 연산하여 JOVSF 시드를 계산하기 위한 시드 계산부(315)를 포함한다.
이렇게 생성된 JOVSF 시드는 JOVSF 시드 저장부(320)에 저장되어 JOVSF 생성을 위한 시드(seed)로서 이용된다.
도 8은 본 발명에 따른 JOVSF 생성 과정에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 시드 계산부(315)는 재킷 행렬 저장부(311) 및 치환 행렬 저장부(313(에 저장되어 있는 재킷 행렬, 열 치환 행렬 및 행 치환 행렬을 읽어 들인다.
이어서, 재킷 행렬과 치환 행렬의 곱을 계산함으로써 JOVSF 루트(root)의 시드(seed)를 생성한다(20). 이렇게 생성된 JOVSF 시드(seed)는 JOVSF 시드 저장부(320)에 저장되어 JOVSF의 반복 생성을 위한 시드로서 이용된다(30).
이어서, 크로넥커 연산부(330)는 JOVSF 시드 저장부에 저장되어 있는 JOVSF 시드를 읽어 들인 후(40), 크로넥커(Kronecker) 곱셈을 수행한다(50).
이어서, 상기 크로넥커 곱셈의 결과값이 소정의 부호길이(N)를 만족하는지를 판단하여(60), 이에 만족하지 않는 경우에는 크로넥커 곱셈을 반복 수행한다.
한편, 상기 판단 결과(60), 소정의 부호길이를 만족하는 경우에는 그 결과값인 JOVSF 저장하고 출력한다(70). 상기 반복 연산을 통해 원하는 길이의 JOVSF를 생성할 수 있으며, 이렇게 생성된 JOVSF는 전술한 바와 같이, 메모리 소자에 저장되거나 또는 JOVSF 확산 장치 또는 역확산 장치로 전달되어 직교 확산 신호 및 및 역확산신호로 이용된다.
이하, 본 발명에 따른 2차원 JOVSF를 이용한 MIMO 시스템의 전반적인 동작을 수학적 이론을 이용하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예는 전체 사용자 수 k, 송신 안테나 수 NT, 그리고 레일라이 페이딩 채널 상에서 하나의 수신 안테나를 포함한다.
안테나 i에 대한 시공간 부호화 심벌은 Sk i로 쓸 수 있으며, MIMO 시스템의 송신 다이버시티를 얻기 위한 방법으로 알라모우티(Alamouti) 부호를 고려한다. 예를 들어, k 번째 사용자에 대한 시공간 부호 심벌은 다음과 같이 표시된다.
Figure 112005013375985-pat00001
본 발명에 따른 길이 N의 JOVSF 부호는 k 사용자들에 할당된다(단, 1≤k≤N).
송신 안테나 1의 JOVSF 확산 과정의 수학적 모델은 아래의 [수학식 1] 및 [수학식 2]와 같다.
Figure 112005013375985-pat00002
Figure 112005013375985-pat00003
또한, 송신 안테나 2의 JOVSF 확산 과정의 수학적 모델은 아래의 [수학식 3] 및 [수학식 4]와 같다.
Figure 112005013375985-pat00004
Figure 112005013375985-pat00005
여기서, hi는 i 번째 송신 안테나에서 사용된 j 번째 시간에서의 전송 신호를 나타내며, CN(l)은 길이 N의 번째 JOVSF로부터의 확산 부호이다. 또한, 수신 신 호는 시간 1 및 시간 2에 따라 아래의 [수학식 5] 및 [수학식 6]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00006
시간 2 :
Figure 112005013375985-pat00007
여기서, hi는 i 번째 송신 안테나의 경로이득을 나타낸다. 따라서, t 번째 사용자에 대한 역확산 함수는 다음의 [수학식 7] 및 [수학식 8]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00008
Figure 112005013375985-pat00009
여기서,
Figure 112005013375985-pat00010
와
Figure 112005013375985-pat00011
는 각각 아래의 [수학식 9] 및 [수학식 10]과 같다.
Figure 112005013375985-pat00012
Figure 112005013375985-pat00013
여기서, a(t)i와 b(t)i는 각각 시컨스 CN(t)와 CN(l)의 i 번째 원소를 나타낸다. 따라서, 완벽한 동기를 가정할 경우 상기 [수학식 9] 및 [수학식 10]을 이용하여 상기 [수학식 7] 및 [수학식 8]을 아래의 [수학식 11] 및 [수학식 12]와 같이 다시 표현할 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00014
Figure 112005013375985-pat00015
결국, i 번째 사용자의 데이터는 아래의 [수학식 13] 및 [수학식 14]를 이용함으로써 간단하게 송신 다이버시티(diversit)를 얻기 위해 시공간 복호를 이용할 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00016
Figure 112005013375985-pat00017
전술한 [수학식 1] 내지 [수학식 14]로부터 레일라이 페이딩 채널 상에서의 성능 개선을 위한 JOVSF MIMO 시스템에 의한 완전 다이버시티 효과는 완벽하게 증명된다. 다만, 본 발명의 기법을 간략하게 기술하기 위해 상기 수학적 모델에서는 AWGN의 영향은 고려하지 않았다.
도 9는 본 발명에 따른 JOVSF의 일실시예 구조를 종래의 HOVSF(Hadamard orthogonal variable spreading function) 구조와 비교하여 나타내는 예시도로서, 본 발명에 따른 JOVSF와 종래의 HOVSF의 시드(seed) 및 이들 구성의 차이를 비교하여 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2차원 JOVSF의 생성은 기존 하다마드(Hadamard) 행렬 상에서의 OVSF 생성, 즉 HOVSF(Hadamard orthogonal variable spreading function)와 동일하지만, 코드 루트(code root)의 시드(seed)가 다르다. 일반적으로 HOVSF는 1차원 신호 "+1" 이지만, 본 발명에 따른 JOVSF의 시드는 2차원 행렬로 구성된다.
본 발명에 따른 2차원 JOVSF의 생성은 기존 하다마드(Hadamard) 행렬 상에서의 OVSF 생성, 즉 HOVSF(참조 문서 : F. Adachi, M. Sawahashi and K. Okawa, "Tree-structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA mobile radio," IEEElectronics Letters, vol.33, no.1, Jan., 1997, pp.27-28.)와 동일하다. 하지만, 코드 루트(code root)의 시드가 다르며, 일반적으로 HOVSF는 "1"에서부터 root를 가지며 도시된 바와 같이 하다마드(Hadamard)행렬을 따른다. 예를 들어, HOVSF의 초기화는 아래의 [수학식 15]와 같이 계산된다.
Figure 112005013375985-pat00018
여기서, HOVSF의 시드는 1차원 신호 "+1"이다.
N 칩 길이의 쿼드리 페이즈(quadri-phase) N 확산부호 집합{CN(n)}N n=1 을 CN 이라 하자. 여기서, CN(n)은 N 개의 원소를 갖는 행 벡터이며, N=2K, K는 양의 정수 이다. 이는 CN/2 으로부터 아래의 [수학식 16]과 같이 생성된다. 전술한 크로넥커 연산부(330)는 아래의 [수학식 16]에 따른 연산을 수행함으로써, JOVSF를 생성한다.
Figure 112005013375985-pat00019
여기서, N≥8, l={1,2,...,N/2}는 크로넥커(Kronecker) 연산자이고, 본 발명에 따른 JOVSF의 시드는 아래의 [수학식 17]과 같이 주어진다.
Figure 112005013375985-pat00020
여기서
Figure 112005013375985-pat00021
이며, 시드는 2차원 행렬이다. 따라서 이의 직교성은 아래의 [수학식 18]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00022
여기서 [C]H 는 행렬 [C]의 Hermitian 켤레(conjugate)를 나타낸다. 시드(Seed_ 행렬 [C]4 는 전술한 바와 같이 재킷 행렬[참조 문서 : Moon Ho Lee, “A new reverse jacket transform and its fast algorithm,” IEEE Trans. on Circuit and Sys. II, vol. 47, no.1, Jan. 2000, pp. 39-47],[ Moon Ho Lee, B. Sunder Rajan and J. Y. Park, “A generalized reverse jacket transform,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 48, no.7 , 2001, pp. 684-690.]로부터 생성된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 HOVSF와 본 발명에 따른 JOVSF의 시드 및 이들 구성의 차이를 명확히 알 수 있다. 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, l=2, N=8인 경우 [수학식 15]로부터 HOVSF는 아래의 [수학식 19]와 같이 쓸 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00023
한편, l=3, N=8인 경우 [수학식 16]으로부터 JOVSF는 HOVSF와 유사한 방법으로 아래의 [수학식 20]과 같이 쓸 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00024
정방행렬
Figure 112005013375985-pat00025
에 대해 이의 역행렬을 각 원소 단위의 역으로 간단하게 얻을 수 있는 경우, 즉,
Figure 112005013375985-pat00026
, 이면 이를 "재킷"으로 부르기로 한다. Hadamard, DFT 등 많은 유용한 행렬들 역시 재킷 행렬의 특수한 경우로 볼 수 있다(참조 문서 : Moon Ho Lee, B. Sunder Rajan and J. Y. Park, “A generalized reverse jacket transform,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 48, no.7, 2001, pp.684-690.)
전형적인 차수 4의 재킷 행렬은 다음과 같으며,
Figure 112005013375985-pat00027
이의 역행렬은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112005013375985-pat00028
또한, JOVSF의 루트(root)는 아래의 [수학식 21]과 같이 계산된다.
Figure 112005013375985-pat00029
여기서, PN r은 전술한 치환행렬 저장부(313)에 저장되어 있는 행 치환행렬, PN c는 열 치환행렬을 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 JOVSF의 부호 생성 트리(tree)를 나타내는 예시도이며, 상기 트리 구조의 확산 부호가 반복적으로 생성된다.
도 10에 도시된 바와 같이, C4에서 시작하여, 위로부터 k 번째 계층(단,k=1,2,..,K)에서 집합의 확산 부호가 생성된다. k 번째 계층의 부호 길이는 2k chip이며, 최소 데이터 율의 2(K-k) 에 해당하는 전송 데이터 채널을 위한 확산 부호로 사용될 수 있다.
상기 [수학식 16]으로부터 동일 계층에서 생성된 부호는 Hadamard 함수로 구성되어 있음을 알 수 있으며, 따라서 이들은 직교한다. 또한, 다른 계층으로부터의 두 부호는 두 부호 중 하나가 다른 부호의 모 부호(mother code)가 아닌 경우, 서로 직교하며, 이는 문헌[F. Adachi, M. Sawahashi and K. Okawa, “Tree-structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA mobile radio,” IEE Electronics Letters, vol.33, no.1, Jan., 1997, pp.27-28.]에서 제시된 제약 조건과 동일하다.
본 발명에 따른 JOVSF는 두 개의 영역으로 구성되며, 이 중 하나는 {C4(1), C4(2)}와 이의 확장에 근거하고 기존 부호 설계 방법과 동일하며 단지 {±1}만을 포함한다.
다른 하나는 {±1 ,±i}을 포함하는 {C4(3), C4(4)}에 근거한다. 따라서, 본 발명에 따른 JOVSF는 2차원의 구조를 갖는다. 서로 다른 차원으로부터의 부호들 역시 직교하며 가변 데이터율 또는 가변 확산 특성을 갖게 된다(참조 문헌 : F. Adachi, M. Sawahashi and K. Okawa, “Tree-structured generation of orthogonal spreading codes with different lengths for forward link of DS-CDMA mobile radio,” IEE Electronics Letters, vol.33, no.1, Jan., 1997, pp.27-28.)
도 11은 본 발명에 따른 JOVSF와 종래의 HOVSF의 주기적 자기 상관을 비교하여 나타내는 예시도이다.
시컨스의 주기적 자기 상관은 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00030
또한, 주기적 상호 상관은 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112005013375985-pat00031
여기서, ai, bi는 각각 시컨스 a, b의 i 번째 원소이며, L은 시컨스 a, b의 길이, τ는 지연 계수이며 0≤τ≤L의 범위를 갖는다. HOVSF와 JOVSF의 상관은 아래의 [수학식 22]과 같은 직교성을 갖는다.
Figure 112005013375985-pat00032
아래의 [표 1]은 길이 4의 HOVSF 및 JOVSF에 대한 수치해석 결과이며, 아래의 [표 2]는 길이 8의 HOVSF 및 JOVSF에 대한 수치해석 결과이다.
Figure 112005013375985-pat00033
Figure 112005013375985-pat00034
도 11에 도시된 바와 같이, HOVSF와 JOVSF의 주기적 자기상관을 비교해 볼 때 JOVSF가 더 우수함을 알 수 있다. 예를 들어, 길이 4의 JOVSF 부호는 상기 [표 1]에 나타낸 것처럼 자기 상관의 최대치의 수를 삼분의 일((12-8)/12=1/3)로 줄일 수 있으며, 상호 상관의 최대치 역시 1/2로 줄일 수 있다.
또한, 길이 8의 JOVSF 부호는 상기 [표 2]에 나타낸 것처럼 자기 상관의 최대치의 수를 1/8로 줄일 수 있으며, 상호 상관의 최대치 역시 1/2로 줄일 수 있다.
특히, 기존 HOVSF는 항상 두 시컨스 간의 상호 상관이 몇몇 최악의 경우(worst case)를 포함하게 됨을 수치 해석 결과로부터 확인할 수 있으며, 길이 4의 부호인 경우 C4(2), C4(4), 길이 8의 부호인 경우 C8(3), C8(7) 에 해당한다.
하지만, 이러한 문제는 본 발명에 따른 JOVSF 부호를 이용하면 쉽게 해결되며, 2차원 신호 (2+2i)와 (4+4i)를 이용하면 최대치는 각각 4와 8이 된다. JOVSF 설계에 의해 낮은 최대 상관 값을 얻을 수 있음을 분명히 알 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 JOVSF의 BER 성능을 종래의 HOVSF와 비교하여 나타내는 예시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 완벽한 동기를 가정하면 다중 사용자 CDMA 시스템에서 직교성의 상실 없이 JOVSF는 기존 HOVSF와 동일한 BER(bit error rate) 성능을 나타낸다.
하지만, 비동기 환경에서는 JOVSF가 HOVSF에 비해 최악의 상황에서 대략 20% 정도의 BER 성능 개선을 나타낸다. 기타 복소 확산 부호(참조 문서 : Moon Ho Lee, B. Sunder Rajan and J. Y. Park, “A generalized reverse jacket transform,” IEEE Trans. Circuits Syst. II, vol. 48, no.7 , 2001, pp. 684-690.)와는 다르게, JOVSF는 두 개의 영역으로 구성된다.
하나는 이진 직교 시컨스 부분으로 기존 HOVSF와 동일하며, 다른 하나는 4-위상 직교 복소 확산 시컨스로 구성되지만 이들 모두 서로 직교한다.
또한, 본 발명에 따른 JOVSF와 HOVSF는 직교성의 상실 없이 가변 전송율의 확산을 지원하지만, 다른 복소 직교 확산 부호의 경우에는 최적의 상관 값을 갖지만 가변 전송율을 지원하지 못하고 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 광대역 CDMA 방식 등에서 서로 다른 사용자에 대해 상관 특성이 우수한 직교 다중 부호를 효율적으로 적용함으로써 동기식 시스템뿐만 아니라 비동기 다중 사용자 시스템에 대해서도 통신용량을 유연하게 달성할 수 있는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다양한 데이터 전송률을 요구하는 MIMO 시스템 등의 가변 전송률 지원을 위한 가변 확산 방식에서도 직교성의 상실 없이 우수한 상관 특성을 유지할 수 있는 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function) 및 이를 이용한 채널부호 확산/역확산 장치 그리고 이를 포함하는 MIMO 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 종래의 HOVSF에 비해 직교성의 상실 없이 최대 상관 값을 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 시컨스 길이의 증가에 따라 상호 상관의 최대값의 수가 항상 1/2로 줄어들게 되므로, 비동기 환경에서 다중 사용자를 검출하는데 매우 유용할 뿐만 아니라 송신 전력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (29)

  1. 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로서,
    다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하고 직교 채널 신호로 확산하여 다수의 안테나로 전송하기 위한 송신 수단;
    상기 송신 수단으로부터 전송된 신호를 안테나를 통해 수신하여 시공간 복호하고 역확산하기 위한 수신 수단
    을 포함하되,
    상기 송신 수단은,
    다수의 사용자 데이터를 시공간 부호화하여 소정의 개수의 STC(Space Time Code) 스트림을 생성하여 출력하기 위한 STC 부호화 수단; 및
    상기 STC 부호화 수단으로부터 입력받은 STC 스트림을 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 이용하여 직교 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 채널부호 확산 수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신 수단은,
    안테나를 통해 수신한 신호를 상기 JOVSF를 이용하여 역확산하기 위한 JOVSF 채널부호 역확산 수단; 및
    상기 JOVSF 채널부호 역확산 수단으로부터 입력받은 신호를 STC 복호하기 위한 STC 복호화 수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 JOVSF 채널부호 확산 수단은,
    JOVSF를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및
    상기 STC 스트림을 상기 JOVSF 생성 수단으로부터 생성한 JOVSF를 이용하여 직교 부호 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 확산부
    를 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 JOVSF 확산부는
    상기 STC 스트림과 JOVSF를 곱셈 연산하는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 JOVSF 채널부호 역확산 수단은,
    JOVSF를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및
    상기 수신 신호를 JOVSF 생성 수단으로부터 입력받은 JOVSF과의 곱셈 연산을 이용 역확산하여 STC 스트림을 출력하기 위한 JOVSF 역확산부
    를 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 JOVSF 생성 수단은,
    JOVSF 시드를 생성하기 위한 JOVSF 시드 생성 수단;
    상기 JOVSF 시드를 저장하기 위한 JOVSF 시드 저장 수단; 및
    상기 JOVSF 시드를 크로넥커 연산하여 JOVSF를 생성하기 위한 크로넥커 연산수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 JOVSF 시드 생성 수단은,
    재킷 행렬을 저장하기 위한 재킷행렬 저장 수단;
    열 치환 행렬 및 행 치환 행렬을 포함하는 치환 행렬을 저장하기 위한 치환 행렬 저장 수단; 및
    상기 재킷 행렬 및 치환 행렬을 곱셈 연산하여 JOVSF 시드를 계산하기 위한 시드 계산 수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 재킷 행렬은,
    정방행렬에 대한 역행렬을 각 원소 단위의 역으로 아래의 수식 1과 같이 간단하게 얻을 수 있는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
    [수식 1]
    Figure 112005013375985-pat00035
    (여기서, 정방행렬
    Figure 112005013375985-pat00036
    )
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 크로넥커 연산수단은,
    아래의 수식 2를 이용하여 크로넥커 연산하는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
    [수식 2]
    Figure 112005013375985-pat00037
    (여기서, CN은 N 칩 길이의 쿼드리 페이즈(quadri-phase) N 확산부호 집합({CN(n)}N n=1)이며, CN(n)은 N 개의 원소를 갖는 행 벡터이며, N=2K, K는 양의 정수임)
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 JOVSF 시드는,
    상기 N이 8인 경우, 아래의 수식 3과 같은 2차원 행렬로 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
    [수식 3]
    Figure 112005013375985-pat00038
    (여기서
    Figure 112005013375985-pat00039
    )
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    Figure 112006074845075-pat00061
    =3, N=8인 경우에 아래의 [수식 4]와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
    [수식 4]
    Figure 112006074845075-pat00040
  12. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    서로 직교하는 이진 직교 시컨스 부분과 다중 위상 직교 복소 확신 시컨스 부분으로 구성되는 2차원 구조인 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신 수단 및 수신 수단은,
    레일라이 페이딩 채널을 통해 송수신하는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 MIMO 시스템.
  14. 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치로서,
    2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및
    외부로부터 입력받은 스트림을 상기 JOVSF 생성 수단으로부터 생성한 JOVSF를 이용하여 직교 부호 채널 신호로 확산하기 위한 JOVSF 확산수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 JOVSF 생성 수단은,
    JOVSF 시드를 생성하기 위한 JOVSF 시드 생성 수단;
    상기 JOVSF 시드를 저장하기 위한 JOVSF 시드 저장 수단; 및
    상기 JOVSF 시드를 크로넥커 연산하여 JOVSF를 생성하기 위한 크로넥커 연산수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 JOVSF 시드 생성 수단은,
    재킷 행렬을 저장하기 위한 재킷행렬 저장 수단;
    열 치환 행렬 및 행 치환 행렬을 포함하는 치환 행렬을 저장하기 위한 치환 행렬 저장 수단; 및
    상기 재킷 행렬 및 치환 행렬을 곱셈 연산하여 JOVSF 시드를 계산하기 위한 시드 계산 수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 크로넥커 연산수단은,
    아래의 수식 2를 이용하여 크로넥커 연산하는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
    [수식 2]
    Figure 112005013375985-pat00041
    (여기서, CN은 N 칩 길이의 쿼드리 페이즈(quadri-phase) N 확산부호 집합({CN(n)}N n=1)이며, CN(n)은 N 개의 원소를 갖는 행 벡터이며, N=2K, K는 양의 정수임.)
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 JOVSF 시드는,
    상기 N이 8인 경우, 아래의 수식 3과 같은 2차원 행렬로 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
    [수식 3]
    Figure 112005013375985-pat00042
    (여기서
    Figure 112005013375985-pat00043
    )
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    Figure 112006074845075-pat00062
    =3, N=8인 경우에 아래의 [수식 4]와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
    [수식 4]
    Figure 112006074845075-pat00044
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    서로 직교하는 이진 직교 시컨스 부분과 다중 위상 직교 복소 확신 시컨스 부분으로 구성되는 2차원 구조인 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 확산 장치.
  21. 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 역확산 장치로서,
    2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function)를 생성하기 위한 JOVSF 생성 수단; 및
    외부로부터 입력받은 신호를 상기 JOVSF 생성 수단으로부터 생성한 JOVSF와 곱셈 연산하여 직교 부호 채널 신호로 역확산하기 위한 JOVSF 역확산수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 역확산 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 JOVSF 생성 수단은,
    재킷 행렬을 저장하기 위한 재킷행렬 저장 수단;
    열 치환 행렬 및 행 치환 행렬을 포함하는 치환 행렬을 저장하기 위한 치환 행렬 저장 수단;
    상기 재킷 행렬 및 치환 행렬을 곱셈 연산하여 JOVSF 시드를 계산하기 위한 시드 계산 수단;
    상기 JOVSF 시드를 저장하기 위한 JOVSF 시드 저장 수단; 및
    상기 JOVSF 시드를 크로넥커 연산하여 JOVSF를 생성하기 위한 크로넥커 연산수단
    을 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 역확산 장치.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    서로 직교하는 이진 직교 시컨스 부분과 4위상 직교 복소 확신 시컨스 부분으로 구성되는 2차원 구조인 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호를 이용한 채널부호 역확산 장치.
  24. 채널부호 확산 또는 역확산에 이용되는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법으로서,
    재킷 행렬 및 치환 행렬을 입력받는 단계;
    상기 재킷 행렬과 치환 행렬의 곱을 계산하여 2차원 직교 가변 확산 부호인 JOVSF(Jacket orthogonal variable spreading function) 루트(root)의 시드(seed)를 생성하는 단계; 및
    상기 JOVSF 시드를 입력받아 크로넥커(Kronecker) 곱셈을 수행하여 JOVSF를 생성하는 단계
    를 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 크로넥커 곱셈을 수행하는 단계는,
    크로넥커 곱셈의 결과값이 소정의 부호길이를 만족하는지를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과, 소정의 부호 길이를 만족하지 않는 경우에는 크로넥커 곱셈을 반복 수행하는 단계; 및
    상기 판단 결과, 소정의 부호길이를 만족하는 경우에는 그 결과값으로 JOVSF 를 생성하는 단계
    를 포함하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 크로넥커 연산수단은,
    아래의 수식 1을 이용하여 크로넥커 연산하는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
    [수식 1]
    Figure 112005013375985-pat00045
    (여기서, CN은 N 칩 길이의 쿼드리 페이즈(quadri-phase) N 확산부호 집합({CN(n)}N n=1)이며, CN(n)은 N 개의 원소를 갖는 행 벡터이며, N=2K, K는 양의 정수임)
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 JOVSF 시드는,
    상기 N이 8인 경우, 아래의 수식 2와 같은 2차원 행렬로 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
    [수식 2]
    Figure 112005013375985-pat00046
    (여기서
    Figure 112005013375985-pat00047
    )
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    Figure 112006074845075-pat00063
    =3, N=8인 경우에 아래의 [수식 3]와 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
    [수식 3]
    Figure 112006074845075-pat00048
  29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 JOVSF는,
    서로 직교하는 이진 직교 시컨스 부분과 다중 위상 직교 복소 확신 시컨스 부분으로 구성되는 2차원 구조인 것을 특징으로 하는 2차원 직교 가변 확산 부호의 생성 방법.
KR1020050021139A 2005-02-02 2005-03-14 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한ｍｉｍｏ 시스템 KR100679859B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/175,692 US7535821B2 (en) 2005-02-02 2005-07-07 Method for generating two-dimensional orthogonal variable spreading code and MIMO system using the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20050009331 2005-02-02
KR1020050009331 2005-02-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060088801A KR20060088801A (ko) 2006-08-07
KR100679859B1 true KR100679859B1 (ko) 2007-02-07

Family

ID=37177122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050021139A KR100679859B1 (ko) 2005-02-02 2005-03-14 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한ｍｉｍｏ 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100679859B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101219308B1 (ko) * 2011-09-15 2013-01-21 전북대학교산학협력단 재킷 행렬을 이용하여 신호를 처리하는 송신기 및 이에 적용되는 송신방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060065355A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 한국전자통신연구원 Ｍｉｍｏ-ｏｆｄｍ 시스템에서의 송신 장치 및 그 방법,수신 장치 및 그 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060065355A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 한국전자통신연구원 Ｍｉｍｏ-ｏｆｄｍ 시스템에서의 송신 장치 및 그 방법,수신 장치 및 그 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020060065355

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060088801A (ko) 2006-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2248330T3 (es) Aparato y metodo para la diversidad de transmision que utilizan mas de dos antenas.
US6510173B1 (en) Method for the orthogonal and offset transmission-reception of a signal and device for realizing the same
RU2316119C2 (ru) Высокоскоростная передача в режиме передачи и приема с разнесением
US5881056A (en) Method and apparatus of a multi-code code division multiple access receiver having shared accumulator circuits
JP4616030B2 (ja) 無線送信装置、無線受信装置、送受信方法並びにコンピュータプログラム
JP4619604B2 (ja) 多数のマルチプレクシング方式に適応可能なソフトウェア−ベースのデジタル受信機
US20050073976A1 (en) System and method for transmitting common data in a mobile communication system
EP1858171B1 (en) Method and apparatus for reducing peak-to-average ratio in a CDMA communication system
KR100369801B1 (ko) 씨디엠에이이동통신시스템의의사직교부호를이용한대역확산신호발생장치및방법
US6091761A (en) Despreading method and arrangement in communication system
KR20010071698A (ko) 다중 전송률 코드 분할 다중 접속의 비 재귀적으로 생성된직교 의사 잡음 코드
US7535821B2 (en) Method for generating two-dimensional orthogonal variable spreading code and MIMO system using the same
JP3599708B2 (ja) 直交伝送ダイバーシティを使用する符号分割多重接続通信システムでのチャネルデータ拡散装置及び方法
KR100587788B1 (ko) 정진폭 다중부호 이진직교 변조 신호의 최적 복조와준최적 복조방법, 및 그 장치
EP2141820A2 (en) Method for generating complex quasi-orthogonal code and apparatus and method for spreading channel data using the quasi-orthogonal code in CDMA communication system
KR100679859B1 (ko) 2차원 직교 가변 확산 부호 생성 방법 및 이를 이용한ｍｉｍｏ 시스템
Popovic Efficient despreaders for multi-code CDMA systems
US7586835B2 (en) Apparatus for generating 2D spreading code and method for the same
US7769077B2 (en) Diversity transmitter-receiver in CDMA system using space-time code, and method thereof
CN101355373A (zh) 无干扰准同步码分多址通信系统的信号生成方法
Burr Capacity improvement of CDMA systems using M-ary code shift keying
US7609749B1 (en) Method and apparatus for generating non-recursive variable rate orthogonal spreading codes
Sreesudha et al. Design of multi-carrier cdma-mimo system by various spreading strategies
Donelan et al. Large families of ternary sequences with aperiodic zero correlation zones for a MC-DS-CDMA system
KR100686626B1 (ko) 직접수열 확산대역 통신시스템에 적합한 유니터리 시공간부호화와 복호화 방법 및 그 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee