KR100710891B1 - 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치 - Google Patents

차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100710891B1
KR100710891B1 KR1020040082099A KR20040082099A KR100710891B1 KR 100710891 B1 KR100710891 B1 KR 100710891B1 KR 1020040082099 A KR1020040082099 A KR 1020040082099A KR 20040082099 A KR20040082099 A KR 20040082099A KR 100710891 B1 KR100710891 B1 KR 100710891B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
transmission
noise ratio
space
snr
Prior art date
Application number
KR1020040082099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060033140A (ko
Inventor
송형규
Original Assignee
송형규
하나로텔레콤 주식회사
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 송형규, 하나로텔레콤 주식회사 filed Critical 송형규
Priority to KR1020040082099A priority Critical patent/KR100710891B1/ko
Publication of KR20060033140A publication Critical patent/KR20060033140A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100710891B1 publication Critical patent/KR100710891B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621Feedback content
    • H04B7/0632Channel quality parameters, e.g. channel quality indicator [CQI]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • H04B7/0417Feedback systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

본 발명은 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그 장치를 개시한다.
본 발명에 의하면, 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단인 안테나 어레이를 통해 소정의 신호를 수신하고, 복수의 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하며, 계산된 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역에 따라 전송방식을 결정하고, 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송하여, 수신된 신호를 바탕으로 신호 대 잡음비를 측정함으로써, 채널환경에 적합한 송신방식을 선택하여 신호의 전송률과 품질향상을 효과적으로 증가시켜 차세대 휴대 인터넷에서의 성능을 대폭적으로 개선시킬 수 있다.

Description

차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그 장치{Method for the intelligent receiving and transmitting in the 2.3 GHz Wibro and method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법의 흐름을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다.
도 3은 종래의 시공간 다이버시티 기법의 기본적인 구조를 도시한 것이다.
도 4는 종래의 VBLAST 기법의 기본적인 구조를 도시한 것이다.
도 5는 종래의 하이브리드 전송기법의 기본적인 구조를 도시한 것이다.
도 6은 종래의 다중 전송기법의 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프이다.
도 7은 종래의 다중 전송기법의 평균 처리량을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 다중 전송기법의 시뮬레이션 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 다중 전송기법의 평균 처리량을 보여주는 그래프이다.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 변조 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access : OFDMA) 방식을 사용하는 2.3GHZ 휴대인터넷에서 데이터 전송률 및 품질 향상을 위한 적응형 다중 송수신장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수신단에서는 수신된 신호의 전력(또는 신호대 잡음비)을 측정하여 피드백 채널을 이용하여 송신단으로 정보를 전송하여, 채널 환경에 따라 전송방식을 변경하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 무선 시스템 전송 기술로 현재 가장 주목을 받는 것은 송??수신단에 설치된 여러 개의 안테나를 이용해 대역폭의 증가없이 전송 속도 및 용량 증대, 성능 개선 등이 가능한 다중 입출력 방식이다.
종래의 다중 송수신장치들은 전송 속도 및 용량 증대, 커버리지 확대 (또는 성능 개선) 등을 위해 시공간 다이버시티, Spatial Division Multiplexing 기술인 VBLAST, 또는 하이브리드 전송기법을 적용한다.
시공간 다이버시티 기법은 2개 또는 4개의 전송 안테나를 가지는 시공간 부호를 이용하여 변조기를 통과한 정보를 서로 한 심볼 간격의 지연을 가지면서 두 개의 출력 채널 심볼신호가 동시에 전송한다. 시공간 다이버시티 기법은 간단한 연산으로 전송 다이버시티 효과를 얻을 수 있어 성능개선으로 인한 안정성의 증가는 가능하지만, 전송률을 증대시키지 못한다는 단점이 있다.
한편, Bell Labs에서 제안한 시공간 멀티플렉싱 전송 기법인 VBLAST 기법은 송신단과 수신단에 각각 다중 안테나를 사용하는 구조로 이루어지며, 데이터 비트들은 M개의 전송 안테나에 동일하게 할당되며, 각 전송 안테나에서의 변조와 부호화는 다른 전송 안테나와 독립적으로 처리된다. VBLAST은 다중의 안테나를 사용하여 데이터를 동시에 전송함으로써 전송률의 증가는 가능하지만, BER(Bit Error Rate) 성능 면에서 시공간 다이버시티 기법보다 이득을 보지 못한다는 단점이 있다.
VBLAST 기법의 각 송신 데이터마다 시공간 다이버시티 기법을 적용하는 하이브리드 전송 기법은 성능이나 구현 복잡도 면에서 볼 때 가장 효과적인 전송 방식으로 제안되고 있다. 그러나 이 기법도 시공간 다이버시티 기법보다는 BER 성능면에서 떨어지는 약점이 있다.
즉, 차세대 무선 시스템의 전송 기술로 종래에 3가지 정도가 사용되고 있으나, 각 전송 방식마다 BER 혹은 전송 성능 면에서 약점이 있는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점을 해결하기 위해 채널환경에 따라 전송기법을 변경하여 BER 성능은 증가시키면서도 결과적으로 전송되는 전송 용량을 증대할 수 있는 차세대 휴대인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법은, (a) 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단인 안 테나 어레이를 통해 소정의 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 복수의 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널 추정하는 단계; (c) 상기 계산된 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역에 따라 전송방식을 결정하는 단계; 및 (d) 상기 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때에 상기 (a) 단계에서 수신하는 소정의 신호는 역고속 프리에 변환된 형식의 신호이며, 상기 (b) 단계에서 상기 각각의 안테나에 의해 수신되는 심볼신호를 기반으로 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호 대 잡음비를 계산하여 채널 추정을 하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 (c) 단계에서 결정된 전송 방식은 시공간 다이버시티, VBLAST 혹은 하이브리드 전송 방식의 어느 하나이며, 상기 (c) 단계의 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역은 신호 대 잡음비인 SNR이 0 dB 내지 10 dB, 10 dB 내지 20 dB 및 20 dB 내지 30 dB인 영역들을 포함하며, SNR이 0 dB 내지 10 dB의 영역인 경우 전송 방식은 시공간 다이버시티 방식으로, SNR이 10 dB 내지 20 dB의 영역인 경우 시공간 하이브리드 방식으로 그리고 SNR이 20 dB 내지 30 dB의 영역인 경우에는 VBLAST 방식으로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 장치는, 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단을 포함하며, 역고속 프리에 변환된 소정 형식의 신호를 수신하는 안테나 어레이; 상기 안테나 어레이를 통해 다중 경로로 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음 비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및 상기 채널 추정부에서 계산된 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값이 속한 영역에 따라 적절한 전송 방식을 결정하여 신호를 전송하는 전송기법설정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법의 흐름을 도시한 것이다.
이 방법은 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단인 안테나 어레이를 통해 소정의 신호를 수신하고(100 단계), 상기 복수의 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하며(110 단계), 상기 계산된 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역에 따라 전송방식을 결정하여(120 단계), 상기 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송한다(130 단계).
도 2는 본 발명에 따른 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 장치의 구성을 블록으로 도시한 것으로, 도 1의 방법을 실시한다.
이 장치는 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단을 포함하며, 역고속 프리에 변환된 소정 형식의 신호를 수신하는 안테나 어레이(200), 안테나 어레이(200)를 통해 다중 경로로 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하는 채널 추정부(210) 및 그 계산 결과가 속한 영역에 따 라 적절한 전송 방식을 결정하여 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송하는 전송기법설정부(220)를 포함한다.
전송기법설정부(220)는 역고속 프리에 변환된 소정 형식의 신호를 시공간 다이버시티 방식으로 전송하는 제1전송부(230), 시공간 하이브리드 방식으로 전송하는 제2전송부(240) 및 VBLAST 방식으로 전송하는 제3전송부(250)를 포함한다.
도 2에서는 전송기법설정부(220)가 제1전송부 내지 제3전송부(250)와 별개로 도시되어 있으나 이는 이해와 편이를 위한 것일 뿐이다.
이하 도 1의 방법을 도 2의 구성을 통해 실시하는 예에 대해 설명한다.
안테나 어레이(200)는 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단으로 구성된다. 230 내지 250의 전송부들은 안테나 어레이(200)를 통해 역고속 프리에 변환된 소정 포맷의 데이터신호를 송신한다.
신호 수신시에 안테나 어레이(200)에 구비된 각각의 안테나를 통해 데이터 신호를 수신한다(100 단계).
채널 추정부(210)는 각 수신 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호 대 잡음 비를 계산하여 채널을 추정한다(110 단계).
전송기법설정부(220)는 채널 추정부(210)에서 계산된 결과를 소정의 임계값과 비교하여 이를 기초로 전송 방식을 결정하고(120 단계), 결정된 최적의 전송 기법에 따라 제1전송부 내지 제3전송부(230 내지 250)의 어느 하나를 통해 신호를 전송한다(130 단계). 임계값에 대해서는 이하에서 상세하게 설명될 것이다.
전송기법설정부(220)가 안테나 어레이(200)를 통해 수신된 신호로부터 얻은 정보를 바탕으로 다시 전송 방법을 결정하는 것은 일종의 피드백으로 정보를 수신하는 것으로 볼 수 있다.
상술한 구성을 갖는 다중 송수신장치는 송신단과 수신단 각각을 단독으로 구성할 수도 있다. 이 때, 송신단에는 안테나 어레이(200)와 전송기법 설정부(220) 및 제1-3전송부(230 내지 250)가 포함되며, 수신단에는 안테나 어레이(200)와 채널추정부(210)가 포함된다. 이를 통해 차세대 휴대인터넷에서 채널환경에 따라 전송 기법을 변경하여 용량을 증대할 수 있는 적응형 다중 송수신장치 및 방법을 적용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 다중 송수신장치가 동작하는 다중 전송 채널 환경에서는 효과적인 전송기법 설정을 위해 채널환경에 대한 정보가 요구된다.
다중 안테나를 이용하는 전송방식들은 다음의 3가지 방식 중 하나를 선택하여 보낸다.
먼저, 시공간 다이버시티 기법의 전송 패턴은 다음의 수학식에 의해 표현될 수 있다.
Figure 112004046643775-pat00001
여기서, 행은 시간 다이버시티를 열은 공간 다이버시티를 나타내며 이때 전 송률은 1이다.
두 번째 전송 패턴은 VBLAST 기법을 사용하여 전송률 4를 가지며 다음의 수학식으로 표현된다.
Figure 112004046643775-pat00002
세 번째로 전송 다이버시티와 공간 다중 기법을 조합한 형태의 하이브리드 전송방식은 전송률 2를 가지며 아래의 수학식으로 나타낸다.
Figure 112004046643775-pat00003
안테나로 전송되는 OFDMA 심볼을 시간 함수로 표현하면 다음의 수학식과 같다.
Figure 112004046643775-pat00004
여기서, t는
Figure 112004046643775-pat00005
로 OFDMA 심볼 시작점 이후 경과한 시간을 나타내며,
Figure 112004046643775-pat00006
는 OFDMA 심볼 중 주파수 오프셋 인덱스가 k인 부반송파에 전송되는 데이터를 나타내며,
Figure 112004046643775-pat00007
는 보호구간을,
Figure 112004046643775-pat00008
는 부반송파의 주파수 간격을 나타낸다.
상기에 설명된 각종의 전송 기법에 대한 설명은 차세대 휴대 인터넷의 표준에 규정된 것이며, 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 필요한 내용을 알 수 있는 것이다. 예를 들면 전송 기법에 대한 내용을 포함하고 있는 도서로 Introduction to Space-Time Wireless Communications, Cambridge, 2003. (저자 Arogyaswami Paulraj, Rohit Nabar and Dhananjay Gore)가 있으며, 시공간 다이버시티 기법에 대한 상세 내용은 이 책의 120 페이지부터, BLAST 기법 혹은 VBLAST 기법에 대한 내용은 123 페이지부터 그리고 하이브리드 기법에 대한 상세 내용은 228 페이지부터 기재되어 있다.
따라서 이하에선 전송 기법 각각에 대한 설명은 별도로 하지 않을 것이다.
일반적으로 다중 송수신안테나 시스템에서는 무선 환경에서의 주파수 페이딩 채널이 가정된다. 따라서, 채널이 급변하는 환경에서 고정된 전송기법을 사용한다는 것은 데이터 전송률과 성능 향상에 한계를 가져올 수 있다.
이와 같이 채널환경이 변화는 상황에서 본 발명에 따른 적응형 전송방식의 경우 각 수신단에서 모든 경로의 채널 정보와 신호의 전력 또는 신호 대 잡음 비를 측정하여 임계값과 비교하고, 채널정보를 피드백 채널을 통해 송신단으로 정보를 전송하여 채널환경에 따라 전송방식을 적절히 선택함으로써 적응형 다중 송수신기법의 사용으로 높은 데이터 전송률과 성능 개선 효과를 얻을 수 있다.
종래에 안테나 부호화 방식으로 세 가지 전송방식을 이용한다.
도 3에는 종래의 시공간 다이버시티 기법의 기본적인 구조가 도시되어 있다. 시공간 다이버시티 기법은 4개의 전송 안테나를 가지는 시공간 부호를 이용하여 변조기를 통과한 정보를 서로 한 심볼 간격의 지연을 가지면서 두 개의 출력 채널 심볼이 동시에 전송한다. 시공간 다이버시티 기법은 간단한 연산으로 전송 다이버시티 효과를 얻을 수 있어 성능개선으로 인한 안정성의 증가는 가능하지만, 전송률 증대의 한계를 가진다는 단점이 있다.
도 4에는 종래의 VBLAST 기법의 기본적인 구조가 도시되어 있다. Bell Labs에서 제안한 시공간 멀티플렉싱 전송 기법인 VBLAST 구조는 송신단과 수신단에 각각 다중 안테나를 사용하는 구조로 이루어졌고, 최근에 많은 다중 경로 환경의 무선 통신에 대하여 매우 효율적인 수단으로서 제안되고 있다. 이 구조 채널 용량의 일반적인 값들은 기존의 구조들의 값과 비교하여 매우 높게 나온다. VBLAST 송신단에서, 데이터 비트들은 M개의 전송 안테나에 동일하게 할당되며, 각 전송 안테나에서의 변조와 부호화는 다른 전송 안테나와 독립적으로 처리된다.
하지만, VBLAST 기법은 안테나의 수에 비례하여 데이터 전송률은 증가시키지만, 채널 환경이 매우 나쁜 경우에는 전체적인 성능 저하를 나타낸다는 단점이 있다.
이를 보안하기 위해, 차세대 휴대인터넷에서 시공간 다이버시티 기법과 VBLAST 기법의 장점을 고루 수용하여 신호를 검출하기 위한 방안으로 하이브리드 전송 기법이 적용되었다.
도 5에는 하이브리드 전송 기법을 구현한 회로의 기본적인 구조가 도시되어있다. 도 5에서와 같이 하이브리드 전송방식은 전송 안테나 4개에 대해서 송신 안테나 두개씩 시공간 블록 부호화를 하고 각 송신 안테나 그룹으로 서로 다른 데이터 벡터를 전송한다. VBLAST 방식의 각 송신 데이터마다 시공간 다이버시티기법을 적용하는 하이브리드 전송기법은 성능이나 구현 복잡도 면에서 볼 때 효과적인 전송기법이라고 볼 수 있다.
본 발명에 따라 적응형 다중 송수신 기법을 적용하기 위해서는 안테나를 통해 수신된 신호로부터 채널환경을 추정한다.
채널추정부(210)는 채널환경에 대한 정보를 얻기 위해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호 대 잡음비를 계산한다. 수신단은 이 최소 전력 또는 신호 대 잡음비를 임계값과 비교하여 전송기법 설정에 대한 정보를 피드백 채널을 통하여 송신단으로 전송하게 된다. 신호 대 잡음비를 계산하는 수학식은 다음과 같다.
Figure 112004046643775-pat00009
여기서, R은 j번째 안테나에 각 경로를 통해 수신된 신호의 주파수축의 계수이고, S는 주파수 축의 전송 신호 벡터를, 그리고 H는 다중 경로 채널을 나타낸다. 각 경로를 통해 j번째 안테나에 수신된 신호의 신호 대 잡음 비 중 가장 최소값을 선택하고 다른 수신 안테나들의 신호 대 잡음 비와 비교하여 최소값을 얻는다.
Figure 112004046643775-pat00010
여기서 j와 k는 각각 수신안테나와 다중 경로를 나타낸다.
측정된 신호 대 잡음 비 최소값을 임계값과 비교하여 해당 값을 저장하고 피드백 채널을 통해 송신단으로 정보를 전송하고, 송신단의 전송기법설정부(220)는 이를 기초로 하여 채널 상황에 적합한 전송방식을 설정하게 된다.
실제로 임계값을 구하기 위해서는 수차례에 걸쳐 신호 대 잡음비를 추정하고 그 값을 평균을 내어 구할 수 있다. 이를 기본으로 본 발명에 따른 적응형 전송방식을 사용한다.
이때에 본 발명의 실시예에서는 각각의 전송방식의 BER 성능에 따라 임계값을 설정하는 방법을 이용한다.
일반적으로 시공간 다이버시티 기법은 낮은 신호 대 잡음비에서도 좋은 성능을 보이므로 신호 대 잡음비인 SNR이 0 dB 내지 10 dB의 범위에서 채택되는 것이 바람직하다.
하이브리드 전송기법은 시공간 다이버시티기법과 VBLAST 기법을 조합한 형태로 시공간 다이버시티 기법보다는 성능이 떨어지나 전송률이 증가하므로 SNR이 10 dB 내지 20 dB의 범위에서 적용되며, VBLAST 기법은 높은 신호 대 잡음비에서 적용하여 SNR이 20 dB 내지 30 dB에서 적용하는 것이 바람직하다.
즉 이와 같은 기준에 따라 전송기법설정부(220)는 전송 방식을 결정한다(120 단계). 즉 전송 기법들이 채널의 상태에 따라 최대의 성능을 낼 수 있도록 임계값 을 설정한 것이다.
상기의 기준에 따라 전송기벌설정부(220)는 SNR이 0 dB 내지 10 dB의 영역인 경우 전송 방식을 시공간 다이버시티 방식으로 결정하여 제1전송부(230)를 통해 신호를 전송하게 하며, SNR이 10 dB 내지 20 dB의 영역인 경우 전송 방식을 시공간 하이브리드 방식으로 결정하여 제2전송부(240)를 통해 신호를 전송하게 하고, SNR이 20 dB 내지 30 dB의 영역인 경우에는 전송 방식을 VBLAST 방식으로 결정하여 제3전송부(250)를 통해 신호를 전송하게 한다.
이하는 본 발명의 효과를 검증하기 위한 실험에 대한 것이다.
본 실험을 위해 휴대 인터넷 표준에 정의되어있는 다음의 파라미터들이 고려되었다. (1) FFT 크기 : 1024, (2) 유효 심볼 시간 : 102.4us, (3) CP 시간 : 12.8us, (4) OFDMA 심볼 시간 : 115.2us, (5) 변조 방식 : QPSK, (6) 초당 전송되는 비트수 : 17Mbit [(1/115.2us)*1024*2]. 그리고 임계값은 신호 대 잡음비 0 dB 내지 30 dB를 10 dB의 세 구간으로 나누어서 설정하였다.
도 6은 종래의 다중 송수신장치의 BER 성능을 보여주는 그래프이며, 도 7은 종래의 다중 송수신장치의 처리량을 보여주는 그래프이다.
VBLAST 기법을 사용한 경우 BER 성능은 현저히 떨어지지만 처리량은 높은 신호 대 잡음 비에서 시공간 다이버시티 기법(STBC)의 약 4배, 하이브리드 전송기법(STBC/BLAST)의 2배의 성능을 나타낸다. 하지만 낮은 신호 대 잡음 비에서는 매우 낮은 BER 성능의 영향으로 처리량의 큰 증가를 가져오지 못하는 것을 살펴볼 수 있다. 그러한 이유로 신호 대 잡음 비와 채널 상황에 따라 적절한 전송방식을 선택 하는 적응형 전송기법이 요구되어진다.
도 8은 본 발명에 따른 적응형 다중 송수신장치의 BER 성능을 보여주는 그래프이며, 도 9는 본 발명에 따른 적응형 다중 송수신장치의 처리량을 보여주는 그래프이다.
BER 성능은 도 6에서의 시공간 멀티 플렉싱기법을 사용한 경우와 비교하였을 경우 확연한 성능의 증가를 확인할 수 있으며 높은 신호 대 잡음 비에서의 처리량은 시공간 멀티 플렉싱기법과 거의 유사한 성능을 나타내고 있음을 볼 수 있다.
결과적으로 안테나 수의 증가에 따른 성능의 향상을 제공하여 차세대 휴대인터넷에서의 성능을 개선시키고, 신호의 전송률과 품질향상을 효과적으로 증대하여 차세대 휴대인터넷에서의 데이터 전송률을 증대할 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 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-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.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 의하면, 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단인 안테나 어레이를 통해 소정의 신호를 수신하고, 복수의 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하며, 계산된 최소 전력 또는 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역에 따라 전송방식을 결정하고, 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송하여, 수신된 신호를 바탕으로 신호 대 잡음비를 측정함으로써, 채널환경에 적합한 송신방식을 선택하여 신호의 전송률과 품질향상을 효과적으로 증가시켜 차세대 휴대 인터넷에서의 성능을 대폭적으로 개선시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. (a) 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단인 안테나 어레이를 통해 소정의 신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 복수의 안테나의 다중 경로를 통해 수신된 신호의 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하는 단계;
    (c) 상기 계산된 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역에 따라 전송방식을 결정하는 단계; 및
    (d) 상기 결정된 전송 방식에 따라 신호를 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 (d) 단계에서 전송하는 소정의 신호는 역고속 프리에 변환된 형식의 신호임을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 상기 각각의 안테나에 의해 수신되는 심볼신호를 기반으로 수신된 신호의 신호 대 잡음비를 계산하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (c) 단계에서 결정된 전송 방식은 시공간 다이버시티, VBLAST 혹은 하이브리드 전송 방식의 어느 하나임을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 (c) 단계의 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역은 신호 대 잡음비인 SNR이 0 dB 내지 10 dB, 10 dB 내지 20 dB 및 20 dB 내지 30 dB인 영역들을 포함하며,
    SNR이 0 dB 내지 10 dB의 영역인 경우 전송 방식은 시공간 다이버시티 방식으로, SNR이 10 dB 내지 20 dB의 영역인 경우 시공간 하이브리드 방식으로 그리고 SNR이 20 dB 내지 30 dB의 영역인 경우에는 VBLAST 방식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 복수의 안테나로 구성된 복수의 안테나단을 포함하며, 소정 형식의 신호를 수신하는 안테나 어레이;
    상기 안테나 어레이를 통해 다중 경로로 수신된 신호의 신호대 잡음비의 최소값을 계산하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및
    상기 채널 추정부에서 계산된 신호대 잡음비의 최소값이 속한 영역에 따라 적절한 전송 방식을 결정하여 신호를 전송하는 전송기법설정부;를 포함하고,
    상기 전송기법설정부는,
    역고속 프리에 변환된 소정 형식의 신호를 시공간 다이버시티 방식으로 전송하는 제1전송부;
    상기 신호를 시공간 하이브리드 방식으로 전송하는 제2전송부; 및
    상기 신호를 VBLAST 방식으로 전송하는 제3전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널 추정부에서 계산된 신호대 잡음비의 최소값이 속하는 영역은 신호 대 잡음비인 SNR이 0 dB 내지 10 dB, 10 dB 내지 20 dB 및 20 dB 내지 30 dB인 영역들을 포함하며,
    상기 전송기법설정부는 SNR이 0 dB 내지 10 dB의 영역인 경우 전송 방식을 시공간 다이버시티 방식으로 결정하여 상기 제1전송부를 통해 신호를 전송하게 하며, SNR이 10 dB 내지 20 dB의 영역인 경우 전송 방식을 시공간 하이브리드 방식으로 결정하여 상기 제2전송부를 통해 신호를 전송하게 하고, SNR이 20 dB 내지 30 dB의 영역인 경우에는 전송 방식을 VBLAST 방식으로 결정하여 상기 제3전송부를 통해 신호를 전송하게 하는 것을 특징으로 하는 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 장치.
KR1020040082099A 2004-10-14 2004-10-14 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치 KR100710891B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040082099A KR100710891B1 (ko) 2004-10-14 2004-10-14 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040082099A KR100710891B1 (ko) 2004-10-14 2004-10-14 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060033140A KR20060033140A (ko) 2006-04-19
KR100710891B1 true KR100710891B1 (ko) 2007-04-27

Family

ID=37142292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040082099A KR100710891B1 (ko) 2004-10-14 2004-10-14 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100710891B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830229B1 (ko) * 2006-07-07 2008-05-16 세종대학교산학협력단 다중 송수신 시스템에서의 효율적인 신호 검출장치 및 방법
KR101018795B1 (ko) * 2009-01-13 2011-03-03 서울시립대학교 산학협력단 적응적 개인 방송 서비스를 위한 모바일 인터넷 장치 및 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002031991A2 (en) 2000-10-10 2002-04-18 Broadstorm Telecommunications, Inc. Channel assignment in an ofdma system
US20020110138A1 (en) 2000-07-25 2002-08-15 Peter Schramm Link quality determination of a transmission link in an OFDM transmission system
JP2004086712A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Keyence Corp 画像処理装置
KR20040050813A (ko) * 2002-12-09 2004-06-17 한국전자통신연구원 직교 주파수 분할 다중화 무선 통신 시스템에서의채널품질 추정과 링크적응 방법 및 그 장치
KR20040082099A (ko) * 2003-03-18 2004-09-24 주식회사 코오롱 고수명 풍선용 나일론 필름
KR20050118198A (ko) * 2003-03-20 2005-12-15 콸콤 인코포레이티드 다중-채널 통신시스템에서 데이터를 전송하기 위한전송모드 선택 방법 및 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020110138A1 (en) 2000-07-25 2002-08-15 Peter Schramm Link quality determination of a transmission link in an OFDM transmission system
WO2002031991A2 (en) 2000-10-10 2002-04-18 Broadstorm Telecommunications, Inc. Channel assignment in an ofdma system
JP2004086712A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Keyence Corp 画像処理装置
KR20040050813A (ko) * 2002-12-09 2004-06-17 한국전자통신연구원 직교 주파수 분할 다중화 무선 통신 시스템에서의채널품질 추정과 링크적응 방법 및 그 장치
KR20040082099A (ko) * 2003-03-18 2004-09-24 주식회사 코오롱 고수명 풍선용 나일론 필름
KR20050118198A (ko) * 2003-03-20 2005-12-15 콸콤 인코포레이티드 다중-채널 통신시스템에서 데이터를 전송하기 위한전송모드 선택 방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1020040082099 - 698371

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060033140A (ko) 2006-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10856305B2 (en) Multi-user MIMO systems and methods
KR100754722B1 (ko) 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 이용한 데이터송수신 장치 및 방법
KR101161873B1 (ko) 적응적 전송모드 전환 방식을 이용한 다중입출력 통신시스템
EP1643661B1 (en) MIMO system with adaptive switching of transmission scheme
US7567625B2 (en) Apparatus and method for sub-carrier allocation in a multiple-input and multiple-output (MIMO) orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication system
EP1796300B1 (en) Radio transmission device
US5752168A (en) Multisensor reception method for a fixed base station of a communications network exchanging data with mobile stations and device for its implementation
RU2490797C2 (ru) Способ и система для адаптивного переключения режима со множеством входов и множеством выходов в нисходящей линии связи
KR101084831B1 (ko) Mimo 기반 통신 시스템에서의 방법 및 장치
US7924799B2 (en) Radio communication device
US20050111406A1 (en) Multi-user multicarrier allocation in a communication system
CN101689908B (zh) 在多重输入多重输出无线局域网络环境下选择天线和传输数据的方法
EP1579596B1 (en) Sub-carriers transmission power control
JP2009525694A (ja) 直交周波数領域変調システムのための変調及び符号化レベル及び空間速度の選択
EP2445120B1 (en) Wireless communications system and method
KR100710891B1 (ko) 차세대 휴대 인터넷에서의 적응형 다중 송수신 방법 및 그장치
Kaiser Performance of spatial phase coding (SPC) in broadband OFDM systems
KR100888061B1 (ko) 다중 입력 다중 출력 직교 주파수 분할 다중화 시스템의비트 오류율 성능 향상을 위한 송신 전력 할당 방법
KR100866615B1 (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
US20030021351A1 (en) System and method for circulant transmit diversity
KR101100196B1 (ko) 이동통신에 적용되는 전송 방식 결정 방법
Ahn Transmit sector selection with link correlation for SDM/OFDM
Bora et al. MIMO-OFDM for the Better Quality Link of Wireless Network
Eddie et al. Improving QoS with MIMO-OFDM in future broadband wireless networks
Önen et al. Channel estimation for fast-varying MIMO-OFDM systems

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: 20130412

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140108

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141209

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151216

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161228

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180223

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee