KR100708454B1 - Ｓｎｒ크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템 및 방법 - Google Patents

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주미
박용완
유용태
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영남대학교 산학협력단
쓰리에스디지털(주)
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Abstract

본 발명에 따르면, V-BLAST 시스템의 간섭을 제거하는 시스템에 있어서, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 수신부; 수신부로부터 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 수신신호에 부여하는 오름차순정렬부; 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출하는 추정신호검출부; 및 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출하는 결과신호검출부를 포함하고, 결과신호검출부는, 소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고, 첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템 및 방법이 개시된다. 개시된 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템 및 방법에 의하면, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 신호가 하나 이상의 수신안테나로 전송되는 도중에 발생하는 간섭을 제거함에 있어 제거과정을 수행할수록 성능이 향상된 제거결과를 창안해 낼 수 있다.

Description

ＳＮＲ크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템 및 방법{System of Parallel Interference Cancellation using magnitude of SNR and method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템의 블록 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법에 대한 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 실시예와 기존의 병렬간섭 제거 기법간의 비트 에러율을 비교한 결과 그래프,
도 4 및 도 5는 4×4 MIMO와 8×8 MIMO의 비트 에러율을 비교한 결과 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...수신부 120...오름차순정렬부
130...추정신호검출부 140...결과신호검출부
150...추정신호승산부 160...결과신호승산부
본 발명은 병렬간섭 제거 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 신호가 하나 이상의 수신안테나로 전송되는 도중에 발생하는 간섭을 용이하게 제거할 수 있는 병렬간섭 제거 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근, 통신 기술을 이용한 산업 및 개인 생활이 활발해지면서 영상 및 정보 전송에 대한 중요성이 커지고 있다. 그로 인해 고속으로 정보를 전송할 필요성이 높아지고 있으나, 고속으로 정보를 전송하기 위해 필요한 주파수에 대한 자원이 상대적으로 부족하여 단위 주파수당 정보 전송율을 높이는 기술이 요구되고 있다.
상기 단위 주파수당 정보 전송율을 높이기 위해, 하나 이상의 송수신 안테나를 사용하여 정보를 병렬로 전송하는 다중입력 다중출력 시스템(Multi-Input Multi-Output:MIMO)이 활발하게 연구되어 왔고, 상기와 같은 다중입력 다중출력 시스템을 위한 효율적인 수신기로 V-BLAST(Veritical Bell Laboratories Layered Space Time)시스템이 개발되었다.
상기 V-BLAST 시스템은 다중입력 다중출력 시스템의 일종으로 송신단에서는 다수개의 안테나를 사용하여 각각 다른 안테나에서 다른 신호를 송신하도록 하고, 수신단에서는 별도의 알고리즘을 사용하여 상기 송신단에서 전송된 신호를 다수개의 안테나로 수신하여 상기 송신단의 각각 다른 안테나에서 다르게 전송된 신호를 검출하는 것이다.
그러나, 상기 V-BLAST 기법을 사용하면, 수신된 신호에 대응하는 송신된 신호를 검출하기 위한 수신기의 연산 복잡도가 급격히 증가될 뿐만 아니라 송신안테 나로부터 송신되는 신호는 수신안테나를 이용하여 각각 동시에 전송되기 때문에 신호가 전송되는 도중에 간섭이 생길 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 여러가지 방법이 시도되고 있으며 그 중 하나의 방법으로 병렬간섭 제거 기법(PIC. Parallel Interference Cancellation)이 제안되고 있다.
상기 병렬간섭 제거 기법(PIC)은 다른 안테나의 간섭을 병렬로 제거하는 방법으로서 송신신호를 선형적으로 찾아내는 기법인 ZF(Zero-forcing)과 같은 검출 알고리즘을 사용한 다음 수신신호를 결정하고 결정된 수신신호에 이용하여 송신안테나로부터 수신안테나로 전송된 신호에 발생할 수 있는 간섭을 제거하는 방법이다.
즉, 상기와 같은 PIC 기법을 이용하여 간섭을 제거하는 방법은, 다수개의 송신안테나로부터 송신되는 다수개의 송신신호를 다수개의 수신안테나를 이용하여 수신한 다음, ZF 기법으로 수신된 신호에 대응하는 송신신호를 추정하여 추정신호를 검출한 후 상기 추정신호를 이용하여 간섭이 제거된 결과신호를 검출할 수 있다.
여기서, 검출할 결과신호에 대응하는 상기 추정신호를 제외한 나머지 추정신호로부터 간섭을 제거하여 상기 결과신호를 검출할 수 있다.
그러나, 상기와 같은 병렬간섭 제거 기법으로 상기 추정신호를 검출하여 간섭을 제거하는 방법은, 상기 수신된 신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 상기 추정신호를 사용하여 간섭을 제거하기 때문에 용이하게 간섭을 제거할 수 없을 뿐만 아니라 ZF 기법에 문제가 발생할 경우 상기 송신신호를 용이하게 검출할 수 없어 전체적인 성능이 나빠지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 송신안테나로부터 수신안테나로 전송되는 도중에 발생하는 간섭을 용이하게 제거할 수 있는 병렬간섭 제거 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기의 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템 및 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 V-BLAST(Vertical Bell laboratories Layered Space Time)시스템의 간섭을 제거하는 시스템으로서, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 수신부; 상기 수신부로부터 전송받은 수신신호를 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio:이하 SNR)의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여하는 오름차순정렬부; 상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출하는 추정신호검출부; 및 상기 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출하는 결과신호검출부를 포함하고, 상기 결과신호검출부는, 소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고, 첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출한다.
또한, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은, 상기 검출된 추정신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 추정신호승산부를 더 포함하고, 상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신호를 검출하는 것이 바람직하다.
게다가, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은, 상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 결과신호승산부를 더 포함하고, 상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 결과신호는, 아래의 식을 이용하여 검출되는 것이 바람직하다.
Figure 112006015555090-pat00001
여기서, Hn은 n번째 채널행렬, S1 l은 l번째 결과신호, r은 수신신호, m은 총 수신신호의 갯수, S0 l은 l번째 추정신호이다.
더욱이, 상기 추정신호검출부는, ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출되는 것이 바람직하다.
한편, V-BLAST(Vertical Bell laboratories Layered Space Time)시스템의 간섭을 제거하는 방법에 있어서, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 신호수신단계; 상기 신호수신단계에서 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여하는 오름차순정렬단계; 상기 오름차순정렬단계에서 상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출하는 추정신호검출단계; 및 상기 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출하는 결과신호검출단계를 포함하고, 상기 결과신호검출단계는, 소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고, 첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출한다.
또한, 상기 결과신호검출단계는, 상기 검출된 추정신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신 호를 검출하는 것이 바람직하다.
게다가, 상기 결과신호검출단계는, 상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출하는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 결과신호는,
아래의 식을 이용하여 검출되는 것이 바람직하다.
Figure 112006015555090-pat00002
여기서, Hn은 n번째 채널행렬, S1 l은 l번째 결과신호, r은 수신신호, m은 총수신신호의 갯수, S0 l은l번째 추정신호이다.
또한, 상기 추정신호검출단계는, ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한 다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템의 블록 구성도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법에 대한 흐름도를 나타낸다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은, 수신부(110), 오름차순정렬부(120), 추정신호검출부(130) 및 결과신호검출부(140)를 포함한다.
상기 수신부(110)는 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신한다.
여기서, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 시스템은 다중 입력 다중 출력 시스템으로서 단일 안테나 대 단일 안테나 또는 다수의 안테나 대 단일 안테나 시스템에 비해 용이하게 신호를 검출할 수 있다.
상기 오름차순정렬부(120)는 상기 수신부(110)로부터 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여한다.
예를 들어, 상기 수신부(110)로부터 전송받은 제A, B, C 수신신호의 SNR의 크기가 1,4,3 라면, 상기 A,B,C 수신신호를 상기 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하면 A, C, B 순으로 되며, 상기와 같은 순서로 검출순서가 부여될 수 있다.
여기서, 상기 SNR이란, 신호전력 / 잡음전력의 간단한 수식으로서, RF에서는 잡음이 가득한 공간을 통해 신호가 송수신되기 때문에 잡음에 대한 해결책이 요구되어 상기 잡음의 영향이나 수준을 알아보기 위한 지표로서 SNR이 많이 사용된다.
상기 잡음을 절대값이 아닌 신호전력과의 비로 나타내는 이유는, 잡음의 영향이 절대적인 레벨값이 아니라 상기 신호의 크기에 따라 비례적으로 영향을 주기 때문에 상기와 같은 SNR을 통해 잡음이 어느정도 인지를 평가하는 것으로 상기 SNR은 클수록 잡음의 영향이 적다는 의미가 된다.
상기 추정신호검출부(130)는 상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출한다.
여기서, 소정의 방법은 송신 및 수신 안테나의 정밀성, 시스템의 복잡성, 운용되는 해당 시스템의 중요성 등에 따라 다양한 방법으로 결정될 수 있으며 바람직하게는 ZF기법이 이용될 수 있다.
상기 결과신호검출부(140)는 상기 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출한다.
여기서, 상기 간섭이란 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 상기 수신부(110)로 동시에 전송하기 때문에 발생하는 간섭으로, 일반적으로 병렬간섭 제거 기법을 이용하여 상기 간섭을 제거할 수 있다.
상기 병렬간섭 제거 기법(Parallel Interference Cancellation:PIC)이란 직렬간섭 제거 기법(Successive Interference Cancellation:SIC)과는 달리 모든 사용자에 대하여 동시에 일시적 판정을 내리고 이 값들을 이용하여 수신된 신호에서 자신을 제외한 다음 보다 정확한 판정 값을 얻어내는 기법이다. 따라서, 기본적으로 모든 병렬간섭 제거 기법은 다단의 구조를 갖는다고 할 수 있다.
한편, 상기 결과신호검출부에서, 소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고, 첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출할 수 있다.
예를 들면, 검출순서가 첫번째부터 다섯번째인 추정신호를 제1,2,3,4 및 5 추정신호라 한다면, 첫번째 SNR 크기를 가지는 제1 추정신호에 대응하는 결과신호인 제1 결과신호는 상기 제2 추정신호부터 제5 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출할 수 있다. 또한, 두번째 SNR 크기를 가지는 제2 추정신호에 대응하는 결과신호인 제2 결과신호는 상기 제3, 4 및 5 추정신호와 제1 결과신호로부터 간섭을 제거하여 검출할 수 있다.
이러한 방식에 의할 경우 세번째 SNR 크기를 가지는 제3 추정신호에 대응하는 결과신호인 제3 결과신호는 상기 제4 및 5 추정신호와 제1 및 2 결과신호로부터 간섭을 제거할 수 있다.
동일한 방법에 의하여 네번째 SNR 크기를 가지는 제4 추정신호에 대응하는 결과신호인 제4 결과신호는 상기 제5 추정신호와 제1, 2 및 3 결과신호로부터 간섭을 제거할 수 있다.
마지막 순서인 다섯번째 SNR 크기를 가지는 제5 추정신호에 대응하는 결과신호인 제5 결과신호는 상기 제1, 2, 3, 및 4 결과신호로부터 간섭을 제거할 수 있다.
한편, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은, 상기 검출된 추정신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 추정신호승산부를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신호를 검출할 수 있다.
또한, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은, 상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 결과신호승산부를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 결과신호를 구하는 [수학식1]은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112006015555090-pat00003
상기 [수학식1]에서 Hn은 n번째 채널행렬, S1 l은 l번째 결과신호, r은 수신신호, m은 총수신신호의 갯수, S0 l은 l번째 추정신호이며, 상기 [수학식1]은 n이 2 이상인 경우에만 해당될 수 있다.
예를 들어, 총 갯수가 4개인 수신신호 중 검출순서가 3번째인 결과신호를 구하는 식은 다음과 같이 표현된다.
Figure 112006015555090-pat00004
여기서, H3은 3번째 채널행렬, S1 1은 1번째 결과신호, S1 2은 2번째 결과신호, r은 수신신호, 4는 총수신신호의 갯수, S0 4은 4번째 추정신호이다.
한편, 상기 추정신호검출부(130)는, 상기 송신신호를 선형적으로 곧바로 찾아내는 기법인 ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출될 수 있다. 상기 ZF 기법은 검파하는 과정이 간단하기 때문에 많이 이용되고 있다.
또한, 상기 추정신호검출부(130)는 MMSE(Minimum Mean Square Error)기법으로 검출될 수 있는데, 상기 MMSE 기법은 잡음의 특성까지 고려한 기법으로 잡음이 증폭되는 현상은 없으나, 잡음 전력을 미리 알아야 하는 제약이 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법에 대한 흐름도이다. 이하의 설명에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 부재를 지칭한다.
먼저, 상기 수신부(110)는, 하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신한다(S200).
그 후, 상기 오름차순정렬부(120)는, 상기 신호수신단계(S200)에서 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여한다(S210).
다음으로, 상기 추정신호검출부(130)는, 상기 오름차순정렬단계(S210)에서 상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출한다(S220).
그러면, 상기 결과신호검출부(140)는, 상기 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출한다(S230).
여기서, 상기 결과신호검출단계(S230)는, 소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고, 첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출할 수 있다.
또한, 상기 결과신호검출단계(S230)는, 상기 검출된 추정신호에 상기 송신안 테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신호를 검출한다.
게다가, 상기 결과신호검출단계(S230)는, 상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출한다.
여기서, 상기 결과신호를 구하는 수학식은 상기의 [수학식1]과 같다.
한편, 상기 추정신호검출단계(S220)는, ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출될 수 있다. 상기 ZF 기법은 검파하는 과정이 간단하기 때문에 많이 이용되고 있다.
또한, 상기 추정신호검출단계(S220)는 MMSE(Minimum Mean Square Error)기법으로 검출될 수 있는데, 상기 MMSE 기법은 잡음의 특성까지 고려한 기법으로 잡음이 증폭되는 현상은 없으나, 잡음 전력을 미리 알아야 하는 제약이 있다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예와 종래의 병렬간섭 제거 기법간의 비트 에러율을 비교한 결과 그래프, 도 4 및 도 5는 4×4 MIMO와 8×8 MIMO의 비트 에러율을 비교한 결과 그래프를 나타낸다.
도 3 내지 도 5는 모의실험 결과를 나타낸 그래프로 레일레이 채널 모델과 QPSK 변조 기법을 사용하였다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래에 의한 결과신호는 Lay 4 PIC 내지 Lay 1 PIC로 표시하였고, 본 발명에 의한 결과신호는 Lay 4 AO-SPIC 내지 Lay 1 AO-SPIC로 표시하였다.
이때, 첫번째 검출되는 결과신호인 Lay 4 AO-SPIC는 나머지 3개의 추정신호 에 의해서 결과신호가 검출되기 때문에 종래의 병렬간섭 제거 기법과 비교하여 성능의 변화가 없으나, 비트 에러율(BER)이 10-3일 경우 두번째 검출되는 결과신호인 Lay 3 AO-SPIC은 SNR이 30dB로 종래의 두번째 검출신호인 Lay 3 PIC의 32dB보다 더 많이 간섭이 제거되었다.
세번째 검출되는 결과신호인 Lay 2 AO-SPIC은 두번째 검출되는 결과신호인 Lay 3 AO-SPIC보다 더 좋은 성능향상을 보여주며, 네번째 검출되는 결과신호인 Lay 1 AO-SPIC은 세번째 검출되는 결과신호인 Lay 2 AO-SPIC보다 더 좋은 성능향상을 보여준다.
상기와 같은 방법으로 검출된 3개의 결과신호로 인한 성능향상은 시스템의 전체 평균 성능을 향상시킨다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4의 4×4 MIMO 시스템일 경우 본 발명인 AO-SPIC 시스템은 비트 에러율(BER)이 10-3일 경우 종래의 PIC시스템보다 1.5dB 향상된 SNR을 보여주며, 도 5의 8×8 MIMO 시스템일 경우 본 발명인 AO-SPIC 시스템은 비트 에러율(BER)이 10-3일 경우 종래의 PIC시스템보다 2.2dB 향상된 SNR을 보여준다.
상기한 바와 같이, 상기 8×8 MIMO 시스템이 더 많은 간섭을 제거하는 과정으로 상기 결과신호가 검출되기 때문에 8개의 결과신호로 인한 성능향상은 4개의 결과신호로 인한 성능향상보다 전체 평균 성능은 더 향상된다.
따라서, 8×8 MIMO 시스템이 4×4 MIMO 시스템보다 더 좋은 성능 향상을 보 여준다.
한편, 상기 본 발명은 결과신호를 검출하여 다음 순서의 결과신호를 검출하기 위해 시간이 더 필요하여 지연될 수 있으나 시간적 지연은 종래의 병렬간섭 제거 기법과 비교하여 보았을 때 비슷하다.
따라서, 전체 시스템 측면에서 볼 때 상기 시간적 지연은 무시될 수 있다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 매체로서 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CO-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 병렬간섭 제거 시스템 및 방법은, 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬함으로써 송신안테나로부터 수신안테나로 전송되는 신호에 발생하는 간섭을 기존의 병렬간섭 제거 방법에 비하여 효율적이고 용이하게 제거할 수 있다.
즉, 송신안테나로부터 수신안테나로 전송되는 신호에 발생하는 간섭으로 인한 성능저하를 수신부에서 용이한 신호 처리방법으로 극복하여 통신의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. V-BLAST(Vertical Bell laboratories Layered Space Time)시스템의 간섭을 제거하는 시스템에 있어서,
    하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 수신부;
    상기 수신부로부터 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여하는 오름차순정렬부;
    상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출하는 추정신호검출부; 및
    상기 수신신호에서 간섭이 제거된 신호인 결과신호를 검출하는 결과신호검출부를 포함하고,
    상기 결과신호검출부는,
    소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고,
    첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은,
    상기 검출된 추정신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 추정신호승산부를 더 포함하고,
    상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템은,
    상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산하는 결과신호승산부를 더 포함하고,
    상기 결과신호검출부는 상기 채널행렬이 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템.
  4. 제 3항에 있어서 상기 결과신호는,
    아래의 식을 이용하여 검출되는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭제거 시스템.
    Figure 112006015555090-pat00005
    여기서, Hn은 n번째 채널행렬, S1 l은 l번째 결과신호, r은 수신신호, m은 총 수신신호의 갯수, S0 l은 l번째 추정신호이다.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 추정신호검출부는,
    ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출되는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 시스템.
  6. V-BLAST(Vertical Bell laboratories Layered Space Time)시스템의 병렬간섭을 제거하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 송신안테나로부터 송신되는 하나 이상의 송신신호를 하나 이상의 수신안테나를 이용하여 수신하는 신호수신단계;
    상기 신호수신단계에서 전송받은 수신신호를 SNR의 크기에 따라 오름차순으로 정렬하여 정렬된 순서대로 검출순서를 상기 수신신호에 부여하는 오름차순정렬단계;
    상기 오름차순정렬단계에서 상기 오름차순으로 정렬된 수신신호에 대응하는 송신신호를 추정한 신호인 추정신호를 소정의 방법에 의하여 검출하는 추정신호검출단계; 및
    상기 수신신호에서 간섭신호가 제거된 신호인 결과신호를 검출하는 결과신호검출단계를 포함하고,
    상기 결과신호검출단계는,
    소정번째 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는, 소정번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호와 소정번째 SNR크기보다 작은 SNR크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호로부터의 간섭을 제거하여 검출하고,
    첫번째 SNR 크기를 가지는 추정신호에 대응하는 결과신호는 상기 첫번째 SNR크기보다 큰 SNR크기를 가지는 추정신호로부터 간섭을 제거하여 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 결과신호검출단계는,
    상기 검출된 추정신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬이 승산된 추정신호를 이용하여 결과신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 결과신호검출단계는,
    상기 검출된 결과신호에 상기 송신안테나와 수신안테나의 채널상태를 나타내는 채널행렬을 승산된 결과신호를 이용하여 다음 순서의 결과신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법.
  9. 제 8항에 있어서 상기 결과신호는,
    아래의 식을 이용하여 검출되는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭제거 방법.
    Figure 112006015555090-pat00006
    여기서, Hn은 n번째 채널행렬, S1 l은 l번째 결과신호, r은 수신신호, m은 총수신신호의 갯수, S0 l은l번째 추정신호이다.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 추정신호검출단계는,
    ZF(Zero-forcing) 기법으로 검출되는 것을 특징으로 하는 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거 방법.
  11. 제 6항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 SNR크기를 이용한 병렬간섭 제거방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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