KR100785024B1 - Ｍｉｍｏ 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MIMO(Multiple Input Multiple 0utput) 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, MIMO 송신 방법은 송신 데이터를 복수의 송신 안테나들 각각에 대응하는 복수의 서브스트림들로 변환하는 단계; 상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림의 수신 장치에서의 복원률이 다른 서브스트림보다 높아지도록 하기 위한 처리를 수행하는 단계; 및 상기 처리된 서브스트림들 각각을 복수의 송신 안테나들을 통해 상기 수신 장치로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법에 관한 발명으로 복원률이 다른 서브스트림보다 높아지도록 처리된 서브스트림이 제대로 복원될 확률을 높임으로써, 전체적인 복호 성능이 높아지도록 하여 종래보다 통신 품질이 향상되는 효과가 있다.

Description

ＭＩＭＯ 송수신 방법 및 장치{Method and apparatus for MIMO transmitting/receiving}
도 1은 종래의 병렬 간섭 캔슬러를 이용한 MIMO 수신 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 MIMO 수신 장치가 수신한 서브스트림 중에서 제대로 복호된 서브스트림이 없는 경우의 문제를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다.
도 7은 도 6에 도시된 MIMO 시스템의 통신 프로토콜을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 본 발명이 적용된 MIMO 시스템과 종래의 MIMO 시스템의 PER를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 MIMO(Multiple Input Multiple 0utput) 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 송신 장치에서 에러 정정 부호화한 데이터 신호를 복수의 송신 안테나에서 동시에 송신하고, 수신 장치에서 상기 동시에 송신된 신호를 복수의 수신 안테나에서 동시에 수신하며, 동시에 수신한 복수의 신호 간의 간섭을 병렬 간섭 캔슬러에 의해 캔슬하여 복호를 행하는 MIMO 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근에는 무선 통신에 있어서 대역을 확대하지 않고 통신 품질의 향상 및 고속 데이터 전송을 가능하도록 하는 MIMO 송수신 시스템이 주목되고 있다.
종래의 MIM0 송수신 시스템은 송신 장치와 수신 장치 양측에 복수의 안테나를 구비하고, 송신 장치의 복수의 안테나에서 각각 다른 송신 신호를 동일 주파수로 동시에 송신한다(이하, 각 송신 안테나의 신호를 서브스트림이라고 함). 상기 동시에 송신된 모든 신호를 수신 장치의 복수의 안테나에서 동시에 수신하고, 각 서브스트림을 분리하고 회복·복호화하여 송신 데이터를 재생한다.
수신 장치의 각 안테나에서는 각 서브스트림이 서로 간섭한 상태로 수신되기 때문에, 간섭 캔슬 기술에 의해 수신된 간섭 신호를 시간축 상에서 캔슬해야 한다. 종래에는 이 간섭 캔슬을 위해서, 순차 간섭 캔슬러를 사용하였으나(예를 들면, A. Zanella, M. Chiani, M. Z. Win, “Analytical evaluation of MIMO systems with unequal power transmission in a Rayleigh fading environment, "GLOBECOM2003, pp.1837~1841. 참조), 하나의 서브스트림씩만 캔슬할 수 있기 때문에 처리 시간이 길었다. 이 때문에 최근에는 복수의 서브스트림을 동시에 캔슬할 수 있는 병렬 간섭 캔슬러가 사용되고 있다.
도 1은 종래의 병렬 간섭 캔슬러를 이용한 MIMO 수신 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술은 각 수신 안테나에 의해 수신된 수신 신호를 신호 분리 알고리즘을 사용하여 서브스트림마다 분리하고, 또 변조 디맵핑과 에러 정정을 행하여 재생 데이터를 얻을 수 있다. 한편, 얻어진 서브스트림들의 재생 데이터로부터 에러 검출을 행한다. 에러를 포함하고 있는 서브스트림이 존재하는 경우에는 제대로 복호된 서브스트림의 재생 데이터의 수신 레플리카 신호를 생성하고, 생성한 수신 레플리카 신호를 수신 신호에서 뺀다(이하, 간섭 캔슬이라 한다). 이 때, 병렬 간섭 캔슬러에서는 제대로 복호된 서브스트림이 복수개 있으면, 그 복수개의 서브스트림에 대해서 간섭 캔슬을 행한다.
그리고 감산 후의 잔차 신호에 대해서 다시 신호 분리를 행하지만, 이 때 등가적으로 서브스트림의 수가 줄었기 때문에 신호 분리 정밀도가 향상된다. 이 때문에 에러 정정 효과도 향상되어 에러가 없는 서브스트림을 재생할 수 있다. 아직 에러를 포함하고 있는 서브스트림이 남아 있는 경우에는, 새롭게 얻어진 에러가 없는 서브스트림으로부터 수신 레플리카 신호를 생성하여 감산하고, 신호 분리, 변조 디맵핑, 에러 정정을 반복하여 모든 서브스트림이 제대로 복호되면 처리를 종료한다.
도 2는 도 1에 도시된 MIMO 수신 장치가 수신한 서브스트림 중에서 제대로 복호된 서브스트림이 없는 경우의 문제를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 모든 재생 서브스트림에서 에러를 포함하고 있는 경우에는 제대로 된 수신 레플리카 신호를 생성할 수 없기 때문에 간섭 캔슬을 행할 수 없다는 문제점이 있었다. 만약 에러를 포함하는 비트 계열로부터 재부호화를 행하면, 부호화 비트 계열로 에러가 확산되어 잘못된 변조 맵핑 신호가 생성되기 때문에, 수신 신호로부터 수신 레플리카 신호를 제대로 생성할 수 없다. 이 때문에 분리한 신호의 정밀도가 현저하게 악화되어 통신 품질이 나빠지게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 MIMO 시스템의 송신 장치에 있어서, 송신 데이터의 서브스트림에 할당하는 전력을 부등화하면서 전체적인 전력을 증가시키지 않도록 하여 고품질의 통신을 가능하도록 하는 다출력 송신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 MIMO 시스템의 송신 장치에 있어서, 송신 데이터의 서브스트림에 할당하는 에러 정정 부호화시의 부호화율을 부등화하면서 전체적인 통신 속도를 유지하여 고품질의 통신을 가능하도록 하는 다출력 송신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 수신 장치의 수신 안테나에 의한 수신 결과를 바탕으로 각 서브스트림의 수신 전력을 산출하는 산출 수단과 상기 산출 결과를 바탕으로 수신 전력이 최대가 되는 송신 안테나를 선택하여 송신 장치에 통지하는 선택·통지 수단을 구비한 다입력 수신 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 상기된 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. 이것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상을 지식을 가진 자들라면 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다출력 송신 방법은 송신 데이터를 복수의 송신 안테나들 각각에 대응하는 복수의 서브스트림들로 변환하는 단계; 상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림의 수신 장치에서의 복원률이 다른 서브스트림보다 높아지도록 하기 위한 처리를 수행하는 단계; 및 상기 처리된 서브스트림들 각각을 복수의 송신 안테나들을 통해 상기 수신 장치로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다입력 수신 방법은 복수의 부호화된 서브스트림을 송신 장치로부터 복수의 안테나에서 수신하고 이를 복호하는 수신 방법에 있어서, 상기 수신한 서브스트림들의 각각의 수신 전력을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 수신 전력 중에서 크기가 최대인 서브스트림에 관한 정보를 상기 송신 장치로 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 상기된 송수신 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다출력 송신 장치는 송신 데이터를 받아 복수의 서브스트림들로 변환하는 데이터 변환부; 상기 변 환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해서, 수신 장치에서의 에러 발생 확률이 다른 서브스트림보다 낮아지도록 처리하는 부등화 할당부; 및 상기 처리된 서브스트림들을 수신 장치로 복수의 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다입력 수신 장치는 복수의 부호화된 서브스트림을 송신 장치로부터 복수의 안테나에서 수신하고 이를 복호하는 수신 장치에 있어서, 상기 수신한 서브스트림들의 각각의 수신 전력을 산출하는 수신 전력 추정부; 및 상기 산출된 수신 전력 중에서 크기가 최대인 서브스트림에 관한 정보를 상기 송신 장치로 통지하는 전력 최대 서브스트림 통지부를 더 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 MIMO 시스템(10)은 송신 장치(20) 및 수신 장치(40)로 구성된다. 송신 장치(20)는 S/P 변환부(21)와 복수의 송신 안테나 브랜치(22)로 구성된다. 송신 안테나 브랜치(22)는 에러 정정 부호화 처리부(23), 변조 맵핑부(24), 진폭 확대 처리부(25) 및 송신 안테나(26)로 구성된다.
또한, 도 3에서는 Nt(Nt는 2이상의 정수)개의 송신 안테나 브랜치(22)를 구비한 경우를 도시하고 있으며, 각 송신 안테나 브랜치(22)를 구별하기 위해서, 부호 말미에 「#n」(n은 1∼Nt의 정수)를 붙여 나타내고 있다. 이하의 설명에서도 송 신 안테나 브랜치(22)를 구별하는 경우에는, 부호 말미에 「#n」을 붙여 설명하기로 한다. 또한, 송신 안테나 브랜치(22)마다 설치되어 있는 부재에 대해서도, 마찬가지로 부호 말미에 「#n」을 붙여 설명하기로 한다.
S/P 변환부(21)는 송신 데이터가 입력되면 송신 안테나의 개수에 따라서 상기 송신 데이터를 S(Serial)/P(Parellel) 변환하여 송신 안테나 브랜치(22)로 배분한다.
에러 정정 부호화 처리부(23)는 S/P 변환부(21)로부터 해당 브랜치로 배분된 송신 데이터를 받으면 에러 정정 기술을 사용하여 입력된 송신 데이터를 부호화한다. 에러 정정 부호화 처리부(23#1∼Nt)에서 사용하는 부호인 r은 부호화율이고, 등(等)부호화 송신이 행해지도록 되어있다. 에러 정정 기술의 예로서, 저밀도 패리티 체크(LDPC:Low Density Parity Check) 부호, 터보(Turbo) 부호, 트렐리스(Trellis)부호 등을 사용할 수 있다. k 비트의 정보가 n 비트로 변환되어 부호화되는 경우, k/n을 부호화율로 정의한다(n≥k).
변조 맵핑부(24)는 에러 정정 부호화 처리부(23)에서 생성한 부호화 데이터를 입력받고, 입력된 부호화 데이터를 변조 신호점에 맵핑하여 변조 신호를 생성한다.
진폭 확대 처리부(25)는 상기 변조 신호를 입력받고, 입력된 변조 신호의 진폭을 미리 설정된 배율로 확대한다.
송신 안테나 브랜치(22#1)의 진폭 확대 처리부(25#1)는 변조 신호의 진폭을 α1배, 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)의 진폭 확대 처리부(25#2∼Nt)는 변조 신호의 진폭을 α2배(α1>α2)로 확대하도록 각각 설정되어 있다. 즉, 송신 안테나 브랜치(22#1)에는 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)보다 큰 신호 전력이 할당된다. 따라서, 진폭 확대 처리부(25#1∼Nt)는 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)와 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)에 다른 신호 전력을 할당하는 부등 전력 할당부(3O)가 구성된다. 또한, α1=1 또는 α2=1의 경우에는(즉, 배율이 1배), 진폭 확대 처리부(25#1) 또는 진폭 확대 처리부(25#2∼Nt)는 생략할 수 있다.
배율 α1, α2를 송신 안테나 브랜치(22#1∼Nt)에 동일한 신호 전력을 할당하도록 설정하는 경우(등전력 송신)와 송신 안테나 브랜치(22#1∼Nt) 전체에서의 신호 전력이 같아지도록 설정하는 것이 바람직하다. 자세하게는, 송신 안테나(26#1)에 대응되는 송신 안테나 브랜치(22)에서의 송신 전력은 α1 2가 되므로, 송신 안테나 전체적인 송신 전력을 일정하도록 하기 위해서, α1 2+(Nt-1)α2 2=Nt로 하면 α2는 다음 수학식 1로 결정된다.
Figure 112006077901925-pat00001
송신 안테나(26)는 각 송신 안테나 브랜치(22)의 진폭 확대 처리부(25)에서 진폭 확대된 변조 신호를 동시에 동일 주파수로 수신 장치(40)로 송신한다. 각 송신 안테나(26)가 송신한 신호(서브스트림)는 전파 경로 안을 전파하고, 수신 장치(40)에 도달한다.
도 3을 참조하면, 수신 장치(40)는 복수의 수신 안테나(41), 병렬 간섭 캔슬러(42), 신호 분리 처리부(43), 각 송신 안테나 브랜치(22)마다(즉, 서브스트림마다) 설치된 복수의 변조 디맵핑부(44), 각 송신 안테나 브랜치(22)마다(즉, 서브스트림마다) 설치된 에러 정정 복호화 처리부(45), 에러 정정 검사부(46), 레플리카 생성부(47), P/S 변환부(48) 및 채널 추정부(49)로 구성된다.
각 수신 안테나(41)는 송신 안테나(26)로부터 동시에 송신된 서브스트림을 혼재된 상태로 수신한다. 각 수신 안테나(41)에서 수신한 신호는 병렬 간섭 캔슬러(42)를 거친 후 신호 분리 처리부(43)에 입력된다.
신호 분리 처리부(43)는 입력된 수신 신호를 신호 분리 알고리즘에 따라서 각 서브스트림으로 분리한다. 이 신호 분리 알고리즘으로서 공간 필터나 최대 우도법(Maximum Likelihood Detection) 검출 등을 이용할 수 있다. 상기 최대 우도법이란 수신한 신호와 송신될 가능성이 있는 모든 신호를 비교하여 가장 확실할 것 같은 신호를 판정하는 방법을 말한다.
신호 분리 처리부(43)에서 분리된 서브스트림은 각각 대응되는 변조 디맵핑 부(44) 및 에러 정정 복호화 처리부(45)의 순서로 입력되고, 디맵핑 및 에러 정정이 행해져 서브스트림의 재생 데이터가 얻어진다. 얻어진 서브스트림의 재생 데이터는 P/S 변환부(48) 및 에러 정정 검사부(46)에 입력된다.
P/S 변환부(48)는 각 에러 정정 복호화 처리부(45)에서 얻어진 서브스트림의 재생 데이터를 P/S 변환하여 최종 재생 데이터를 출력한다.
에러 정정 검사부(46)는 각 서브스트림의 재생 데이터에 대해서 제대로 복호되었는지의 여부를 판정한다. 예를 들면, LDPC 부호의 경우 LDPC 부호의 복호의 반복 횟수 이내에서 복호를 마친 서브스트림은 제대로 복호되었다고 간주하고, 반복 횟수 이내에서 복호를 마치지 못한 서브스트림은 에러가 발생했다고 간주할 수 있다.
또한, 에러 정정 검사부(46)는 에러를 포함하고 있는 서브스트림이 존재하는 경우에는 제대로 복호되었다고 판정한 서브스트림의 재생 데이터를 선택하여 출력한다. 또한, 에러 정정 검사부(46)는 모든 서브스트림이 제대로 복호되었다고 판정한 경우, 모든 서브스트림에 에러가 포함되어 있다고 판정한 경우, 또는 패리티 체크가 0이 된 경우에 검사를 종료한다.
레플리카 생성부(47)는 에러 정정 검사부(46)로부터 출력된 재생 데이터를 입력받는다. 레플리카 생성부(47)는 송신 레플리카 생성 처리부(47A)와 수신 레플리카 생성 처리부(47B)로 구성된다.
송신 레플리카 생성 처리부(47A)는 에러 정정 검사부(46)로부터 레플리카 생성부(47)에 입력된 서브스트림의 재생 데이터를 사용하여, 상기 서브스트림의 송신시의 신호 복제(이하, 송신 레플리카 신호라고 함)를 생성한다. 구체적으로는 입력된 서브스트림의 재생 데이터에 대해서 송신 장치(20)와 동일한 부호화 및 변조 맵핑을 행한다.
수신 레플리카 생성 처리부(47B)는 각 송신 안테나(26)에서 각 수신 안테나(41)로의 채널 추정값을 기억한다.
채널 추정부(49)가 상기 채널 추정값을 수시로 최신값으로 갱신한다. 자세하게는 채널 추정부(49)에 각 수신 안테나(41)의 수신 신호가 입력된다. 채널 추정부(49)는 수신 안테나(41)에서 송신 장치(20)로부터의 소정의 테스트 신호를 수신한 경우에, 당해 수신 신호를 사용하여 각 송신 안테나(26)에서 각 수신 안테나(41)로의 채널 추정값을 구하고, 수신 레플리카 생성 처리부(47B)에 기억되어 있는 채널 추정값을 갱신한다. 또한, 채널 추정값은 진폭 확대 처리부(25)에서의 진폭 확대도 가미된 상태의 값이 구해지는 것이 바람직하다.
수신 레플리카 생성 처리부(47B)는 기억되어 있는 채널 추정값 중에서 제대로 복호화된 서브스트림에 대응되는 송신 안테나(26)로부터 각 수신 안테나(41)로의 채널 추정값을 사용하여, 송신 레플리카 생성 처리부(47A)에서 생성된 송신 레플리카 신호를 각 수신 안테나(41)에 의해 수신했을 때 얻어지는 수신 신호의 복제(이하, 수신 레플리카 신호라고 함)를 생성한다. 이 때 채널 추정값에는 진폭 확대도 가미되어 있기 때문에, 상술한 송신 레플리카 생성 처리부(47A)에서 변조 맵핑 후에 진폭 확대를 하지 않고도 수신 레플리카 신호를 생성할 수 있다. 이와 같이 하여 수신 레플리카 생성부(47)에서 생성된 수신 레플리카 신호는 병렬 간섭 캔슬러(42)에 입력된다.
병렬 간섭 캔슬러(42)는 각 수신 안테나(41)의 수신 신호에서 입력된 수신 레플리카 신호를 감산하고(간섭 캔슬), 감산 후의 잔차 신호를 신호 분리 처리 부(43)로 출력한다. 또한, 신호 분리 처리부(43)로의 첫번째 신호 출력시에는 수신 레플리카 신호를 0으로 하고, 그 후, 수신 레플리카 생성부(47)로부터 신호 입력을 받게 되므로 감산에 사용하는 수신 레플리카 신호는 갱신된다.
상기한 바와 같이 구성된 MIM0 시스템(10)은 이하와 같이 동작한다.
송신 장치(20)에서는 송신 데이터가 S/P 변환부(21)에서 S/P 변환되고, 각 송신 안테나 브랜치(22)에서 에러 정정 부호화되어 변조 신호로 맵핑된다. 그리고 송신 안테나 브랜치(22#1)에서는 α1배, 송신 안테나 브랜치(222∼Nt)에서는 α2배로 변조 신호를 진폭 확대함으로써, 송신 안테나 브랜치(22#1)에 다른 송신 안테나 브랜치(222∼Nt)보다 큰 신호 전력을 할당하여, 각각 대응되는 송신 안테나(26)에서 신호를 송신시킨다.
수신 장치(40)는 각 수신 안테나(41)에서 각 송신 안테나(26#1∼Nt)로부터 송신된 서브스트림이 간섭한 상태로 신호를 수신하고, 신호 분리 처리부(43)에 의해 각 서브스트림이 분리된 후, 변조 디맵핑부(44)에서 변조 디맵핑, 에러 정정 복호화 처리부(45)에서 에러 정정 복호화하여 서브스트림마다 재생 데이터를 얻는다. 에러 정정 검사부(46)는 얻어진 각 서브스트림의 재생 데이터가 제대로 복호되었는지의 여부를 판정한다.
모든 서브스트림의 재생 데이터에 에러가 포함되어 있다고 판정한 경우에는 에러가 되지만, 하나라도 제대로 복호된 서브스트림이 존재하고, 또 에러를 포함하고 있는 서브스트림이 존재하는 경우에는 레플리카 생성부(47)에서 제대로 복호되 었다고 판정한 서브스트림에 대해서 수신 레플리카 신호가 생성한다. 그리고 병렬 간섭 캔슬러(42)에서 수신 신호로부터 그 수신 레플리카 신호를 감산하여 간섭 캔슬을 행한 후, 다시 신호 분리 처리부(43)에서의 분리로부터 이하의 처리를 반복하게 된다(이하, 상기 신호 분리 → 변조 디맵핑 → 에러 정정 복호화 → 에러 정정 판정 → 수신 레플리카 신호 생성 → 간섭 캔슬 → 신호 분리......의 반복 처리를 "MIMO 반복검출" 이라고 한다).
에러 정정 검사부(46)에서의 판정에서 모든 서브스트림이 제대로 복호되었다고 판정되면 반복 처리는 종료된다. 이 때의 각 서브스트림의 재생 신호가 P/S 변환부(48)에서 P/S 변환되어 재생 신호가 얻어진다.
여기서 송신 안테나 브랜치(22#1)로부터의 서브스트림은 큰 신호 전력이 할당되어 있으므로 첫번째 신호 분리에서 제대로 분리되기 쉬우며, 또한 에러 정정 효과도 커지므로 제대로 복호되기 쉽다. 이에 대해서, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림에는 작은 신호 전력이 할당되어 있으므로 에러가 발생되기 쉬우나, 큰 신호 전력이 할당된 송신 안테나 브랜치(22#1)로부터의 서브스트림이 제대로 복호되어 있으면, 송신 안테나 브랜치(22#1)로부터의 서브스트림에 대해서 수신 레플리카 신호를 생성하여 간섭 캔슬을 행할 수 있다.
간섭 캔슬을 행함으로써 등가적으로 송신 서브스트림수가 줄기 때문에 공간 다이버시티 이득이 향상되고, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림에 작은 신호 전력을 할당함에 따른 전력 손실을 보충할 수 있다. 따라서, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림의 검출 정밀도가 향상되기 때문에, 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림에 대해서도 비록 첫번째 신호 분리에 실패하여 복호에 에러가 발행했다고 하더라도, 두번째 이후의 신호 분리에서 제대로 복호되는 효과를 나타낸다. 공간 다이버시티란 공간적으로 분리된 복수의 안테나를 사용하여 동일한 신호에 대한 독립적인 샘플들을 동시에 취함으로써 페이딩의 영향을 감소시키기 위한 기법을 말한다.
이와 같이 제1 실시형태에 의하면, 송신 장치(20)측에서 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)에 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)보다 큰 신호 전력을 할당하여, 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림의 신호 분리 정밀도를 향상시킨다. 이로써 그 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림의 복호 성능이 높아지므로 전체적인 복호 성능을 향상시킬 수 있으며, 종래보다 통신 품질이 향상된다.
또한, 상술한 수학식 1과 같이 배율을 설정함으로써, 하나의 송신 안테나 브랜치(22)에 큰 신호 전력을 할당한 경우라도 등전력 송신의 경우와 전체적인 송신 전력을 동일하게 할 수 있으며, 송신 장치(20)의 소비 전력 증가를 방지할 수 있다.
또한, 하나의 송신 안테나 브랜치(22)에 큰 신호 전력을 할당하여 부등 전력 송신을 행하도록 하더라도, 수신 장치에서의 처리에 변경을 초래하지 않으므로, 수신 장치에는 일반적인 수신 장치를 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다. 또한, 이하에서는 도 3에서와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 또 다른 MIMO 시스템(10)은 부등 전력 할당부(30)가 생략되어, 모든 송신 안테나 브랜치(22)의 신호 전력이 동일한 등전력 송신이 행해지도록 되어 있다. 그 대신에, 송신 안테나 브랜치(22#1)의 에러 정정 부호화 처리부(23#1)는 저부호화율(rl)(r1>0), 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)의 에러 정정 부호화 처리부(23#2∼Nt)는 고부호화율(r2)(r2>rl)의 에러 정정 부호가 사용되도록 되어 있다. 즉, 에러 정정 부호화 처리부(23#1∼Nt)에 의해 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)와 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)에 다른 부호화율을 할당하는 부등 부호화율 할당부(31)가 구성된다.
이에 대응하여 수신 장치(40)에서는 에러 정정 복호화 처리부(45#1)에서의 복호와 에러 정정 복호화 처리부(45#2∼Nt)에서의 복호는 다르다. 또한, 송신 레플리카 생성 처리부(47A)는 제대로 복호화된 서브스트림에 따른 부호화율의 에러 정정 부호를 선택하여 부호화를 행한다.
또한, 저부호화율(r1) 및 고부호화율(r2)은 모두 동일한 부호화율로 부호화하는(등부호화율 송신) 경우와 전체 송신 속도가 같아지도록 설정할 수도 있다. 자세하게는 등부호화율 송신의 경우의 부호화율을 r이라고 하면, 다음 수학식 2를 만족하도록 설정한다.
Figure 112006077901925-pat00002
이와 같이 구성함으로써 송신 장치(20)의 각 송신 안테나 브랜치(22)에서 에러 정정 부호화할 때, 송신 안테나 브랜치(22#1)에서는 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)보다 작은 부호화율의 에러 정정이 사용된다.
이로써 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림은 수신 장치(40)측에서의 에러 정정 효과가 커져 에러가 발생하기 어려워져 첫번째 복호에서 제대로 복호될 확률이 높다. 이에 대해서 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)는 부호화율이 높기 때문에 에러가 발생하기 쉬우나, 부호화율이 낮은 송신 안테나 브랜치(22#1)로부터의 서브스트림이 제대로 복호되어 있으면, 수신 레플리카 신호를 생성하여 간섭 캔슬을 행할 수 있다.
간섭 캔슬을 행함으로써 등가적으로 송신 서브스트림수가 줄기 때문에 공간 다이버시티 이득이 향상되고, 높은 부호화율의 에러 정정 부호를 할당함에 따른 열화를 보충할 수 있다. 따라서, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림의 검출 정밀도가 향상되기 때문에, 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림에 대해서도, 비록 첫번째 복호에 에러가 발생했다고 하더라도 두번째 이후의 복호에서 제대로 복호되는 효과를 나타낸다.
이와 같이 제2 실시형태에 의하면, 송신 장치(20)측에서, 하나의 송신 안테나 브랜치(22)에 다른 송신 안테나 브랜치(22)보다 낮은 부호화율을 할당하여, 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림의 복호 성능을 향상시킴으로써 전체적인 복호 성능을 향상시킬 수 있으며, 종래보다 통신 품질이 향상된다.
또한, 상술한 수학식 2와 같이 부호화율을 설정함으로써, 하나의 송신 안테 나 브랜치(22)에 작은 부호화율을 할당한 경우라도, 등부호화 송신의 경우와 전체적인 송신 속도를 동일하게 할 수 있어 통신 레이트(RATE)의 저하를 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다. 또한, 이하에서는 도 3 및 도 4에서와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 또 다른 MIMO 시스템(10)은 부등 부호화율 할당부(31)와 부등 전력 할당부(30) 모두를 구비하고 있다는 점이 도 3 및 도 4와 다르다.
이와 같이 구성함으로써 도 5에 도시된 MIMO 시스템(10)의 경우, 송신 장치(20)의 송신 안테나 브랜치(22#1)에서는 다른 송신 안테나 브랜치(222∼Nt)보다 작은 부호화율의 에러 정정이 사용되며, 또 큰 신호 전력이 할당된다.
이로써 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림은 수신 장치(40)측에서의 에러 정정 효과가 커져 에러가 발생하기 어려워져, 첫번째 복호에서 제대로 복호되기 쉽다.
이에 대해서, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)는 부호화율이 높으며, 또한 작은 신호 전력이 할당되어 있어 에러가 발생되기 쉬우나, 송신 안테나 브랜치(22#1)로부터의 서브스트림이 제대로 복호되어 있으면, 수신 레플리카 신호를 생성하여 간섭 캔슬을 행할 수 있다.
간섭 캔슬을 행함으로써, 등가적으로 송신 서브스트림수가 줄기 때문에 공간 다이버시티 이득이 향상되고, 높은 부호화율의 에러 정정 부호를 할당함에 따른 열화와, 작은 신호 전력을 할당함에 따른 전력 손실을 보충할 수 있다. 따라서, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림의 검출 정밀도가 향상되기 때문에, 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)로부터의 서브스트림에 대해서도 비록 첫번째 복호에 에러가 발생했다고 하더라도, 두번째 이후의 복호에서 제대로 복호되는 효과를 나타낸다.
이와 같이 도 5에 도시된 MIMO 시스템(10)의 경우, 송신 장치(20)에서 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)에 다른 송신 안테나 브랜치(22#2∼Nt)보다 낮은 부호화율과 큰 신호 전력을 할당하여, 하나의 송신 안테나 브랜치(22#1)의 서브스트림의 복호 성능을 향상시킴으로써 전체적인 신호의 복호 성능이 향상되므로, 종래보다 통신 품질이 향상된다.
또한 소비 전력의 증대를 방지하기 위해서는 도 3에 도시된 MIMO 시스템(10)과 마찬가지로 수학식 1과 같이 배율을 설정할 수 있다. 또한 통신 레이트의 저하를 방지하기 위해서는 도 4에 도시된 MIMO 시스템(10)과 마찬가지로 수학식 2와 같이 부호화율을 설정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 구성도이다. 또한, 이하에서는 도 3, 도 4 및 도 5에서와 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 붙여 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 또 다른 MIMO 시스템(10)은 도 5에 도시된 MIMO 시스템(10)에 비해서 송신 장치(20)에 부등 배당 설 정부(32), 수신 장치(40)에 수신 전력 추정부(50) 및 전력 최대 서브스트림 통지부(51)가 추가되어 있다.
수신 전력 추정부(50)는 채널 추정부(49)에서 구해진 각 송신 안테나(26)에서 각 수신 안테나(41)로의 채널 추정값이 입력된다. 수신 전력 추정부(50)는 입력된 채널 추정값을 사용하여, 서브스트림마다 수신 전력을 산출한다. 예를 들면, 송신 안테나수를 Nt, 수신 안테나수를 Nr, j번째의 송신 안테나(26)로부터 i번째의 수신 안테나(41)로의 채널 추정값을 hij라고 하면, 각 채널 추정값은 다음 매트릭스(H)로 나타낼 수 있다.
Figure 112006077901925-pat00003
이 경우, j번째의 송신 안테나(26)로부터의 서브스트림의 수신 전력(Pj)은 다음 수학식 4로 구할 수 있다.
Figure 112006077901925-pat00004
서브스트림마다의 수신 전력의 산출 결과는 수신 전력 추정부(50)로부터 전 력 최대 서브스트림 통지부(51)에 입력된다.
전력 최대 서브스트림 통지부(51)는 송신 안테나(도시 생략)를 구비하고 있으며, 서브스트림마다의 수신 전력을 비교하여 최대의 수신 전력이 얻어지는 서브스트림을 선택하고, 그 선택 결과(서브스트림의 번호 등)를 나타내는 신호를 송신 장치(20)로 통지한다.
송신 장치(20)의 부등 할당 설정부(32)는 수신 안테나(도시 생략)를 구비하고 있으며, 전력 최대 서브스트림 통지부(51)로부터 통지된 신호를 수신한다.
부등 할당 설정부(32)는 부등 전력 할당부(30) 및 부등 부호화율 할당부(31)와 접속되어 있으며, 각 송신 안테나 브랜치(22)의 신호 전력이나 부호화율을 설정하는 것이다. 자세하게는 수신 신호로 나타낸 서브스트림에 대응되는 송신 안테나 브랜치(22)에 대해서 다른 송신 안테나 브랜치보다 큰 신호 전력 및 낮은 부호화율을 설정한다.
이로써 수신 장치(40)에서 최대 수신 전력이 얻어지는 서브스트림이 수신 장치측에서의 복호 성능이 높아지도록, 다른 서브스트림보다 높은 신호 전력과 다른 서브스트림보다 낮은 부호화율이 할당되게 된다. 또한 본 실시형태에서는 송신 장치(20)가 부등 전력 할당부(30) 및 부등 부호화율 할당부(31)를 구비하며, 신호 전력과 부호화를 모두 부등으로 하도록 했으나, 어느 하나만일 수도 있다.
도 7는 도 6에 도시된 MIMO 시스템의 통신 프로토콜을 나타내는 흐름도이다.
100 단계에서 송신 장치(20)는 소정의 파일롯 신호를 S/P 변환하고, 각 송신 안테나 브랜치(22)에서 에러 정정 부호화, 변조 맵핑 및 진폭 확대한 신호를 송신 안테나(26)를 통해 송신한다.
파일롯 신호란 다중회선 등에 있어서 레벨변동이나 주파수변동에 대한 자동제어를 행하기 위해 상시 발사하여 두는 신호를 말한다.
200 단계에서 수신 장치(40)는 상기 파일롯 신호를 수신하고, 202 단계에서 채널 추정부(49)는 각 수신 안테나(41)의 수신 결과를 바탕으로 각 송신 안테나(26)에서 각 수신 안테나로의 채널 추정값을 구한다.
204 단계에서 상기 구해진 채널 추정값을 바탕으로, 수신 전력 추정부(50)는 각 서브스트림의 수신 전력을 구한다.
206 단계에서 전력 최대 서브스트림 통지부(51)는 수신 전력이 최대인 서브스트림을 선택하고, 그 선택한 서브스트림을 송신 장치(20)에 통지한다.
102 단계에서 송신 장치(20)가 이 통지를 수신하면, 104 단계에서 부등 할당 설정부(32)는 통지된 서브스트림에 대응되는 송신 안테나 브랜치(22)가 다른 송신 안테나 브랜치보다 신호 전력이 크고 저부호화율이 되도록 부등 전력 할당부(30) 및 부등 부호화율 할당부(31)의 설정을 행한다. 이로써, 수신 장치(40)측에서의 각 서브스트림의 수신 전력을 확인하고, 수신 전력이 최대가 되는 서브스트림의 송신 안테나 브랜치(22)에 대해서, 다른 송신 안테나 브랜치(22)보다 복호 성능이 높아지도록 설정할 수 있다.
106 단계에서 송신 장치(20)는 상기 설정 후 데이터 송신을 개시한다. 즉 소정 단위마다 송신 데이터를 S/P 변환하고, 각 송신 안테나 브랜치(22)에서 에러 정정 부호화, 변조 맵핑 및 진폭 확대한 신호를 송신 안테나(26)로부터 송신한다.
208 단계에서 수신 장치(40)가 이 신호를 수신하면, 210 단계에서 병렬 간섭 캔슬러를 사용하여 MIMO 검출을 행하여 재생 데이터를 생성해 간다.
108 단계에서 송신 장치(20)에서 당해 패킷의 데이터 송신이 종료되면, 110 단계에서 다음 패킷 통신 중에 다시 파일롯 데이터가 포함되는 송신이 행해지고, 212 단계에서 수신 장치(212)는 이 파일롯 데이터를 수신한다. 파일롯 데이터의 송수신 후에는 상기와 같은 처리가 반복된다.
이로써, 패킷마다 수신 장치(40)에서의 각 서브스트림의 수신 전력을 확인하여, 복호 성능이 높아지도록 설정하는 송신 안테나 모듈을 그 때의 수신 전력이 최대가 되는 서브스트림의 송신 안테나 브랜치(22)로 변경할 수 있다. 또한, 여기서는 패킷마다 테스트 데이터의 송신을 행하도록 했으나, 프레임마다, 소정 시간 경과마다 또는 소정 타이밍마다 행할 수도 있다.
이와 같이 도 7에 도시된 MIMO 시스템에서의 송신 장치 및 수신 장치 사이의 통신 프로토콜에 의하면, 수신 장치에서의 수신 전력이 최대가 되는 서브스트림을 선택하여 당해 서브스트림의 신호 전력을 크게 하므로, 당해 서브스트림을 송신하는 송신 안테나 브랜치(22)에서의 송신 전력의 증대량을 억제할 수 있으며, 또한 다른 송신 안테나 브랜치에서의 송신 전력의 감소량을 억제할 수 있다.
또한, 수신 장치의 수신 전력이 최대가 되는 서브스트림을 선택하여 당해 서브스트림의 부호화율을 낮추므로 부호화율의 저하를 억제할 수 있으며, 다른 송신 안테나 브랜치(22)에서의 부호화율의 증대를 억제할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 하나의 송신 안테나 브랜치(22)에 대해서 큰 신호 전력을 할당하거나, 저부호화율의 에러 정정 부호를 할당하는 부등 배당을 행하여, 수신 장치(40)측에서 다른 송신 안테나 브랜치(22)보다 높은 복호 성능이 얻어지도록 그 하나의 송신 안테나 브랜치(22)의 송신 신호를 생성함으로써 통신 품질을 향상시킬 수 있다.
도 8은 본 발명이 적용된 MIMO 시스템과 종래의 MIMO 시스템의 PER(Packet Error Rate)를 나타내는 그래프이다.
도 8의 그래프에서 횡축은 수신 전력, 종축은 PER(Packet Error Rate)을 나타내고 있다. 신호 분리 방식으로서 모든 가능한 신호의 조합 중에서 가장 확실한 신호의 조합을 탐색하는 최우 검출 방식(이하, Full MLD)을 사용하며, 「Full MLD」는 병렬 간섭 캔슬러를 사용하지 않는 MIM0 시스템(종래), 「PIC+Full MLD(Equal Power)」는 병렬 간섭 캔슬러(Parallel Interference Canceller, 이하 PIC) 를 사용한 MIM0 시스템(종래), 「PIC+Full MLD(Unequal Power)」는 본 발명이 적용된 MIM0 시스템의 PER를 각각 나타내고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 적용에 의해 종래보다 현격히 PER가 향상됨을 알 수 있다.
또한, 상기한 도 3 내지 도 6에 도시된 MIMO 시스템에서는 하나의 송신 안테나 브랜치(22)에 대해서 큰 신호 전력을 할당하거나, 저부호화율의 에러 정정 부호를 할당하는 부등 배당을 행하는 경우를 예로 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 하나의 송신 안테나 브랜치에 대해서 부등 배당을 행할 수도 있다.
즉, m개(m은 1<m<Nt의 정수)의 송신 안테나 브랜치(22#1∼m)에 대해서 다른 (Nt-m)개의 송신 안테나 브랜치(22#m∼Nt)보다 큰 신호 전력을 할당하거나, 저부호화율의 에러 정정 부호를 할당할 수도 있다. 이때, 송신 안테나 브랜치(22#1∼m)에 할당하는 신호 전력이나 부호화율은 동일하지 않을 수도 있다. 예를 들면, 송신 안테나 브랜치(22#1∼m)에 큰 신호 전력을 할당하는 경우에는, 송신 안테나 브랜치(22#1)의 진폭 확대율을 α11, 송신 안테나 브랜치(22#2∼m)의 진폭 확대율을 α12라고 하고, 그 밖의 송신 안테나 브랜치(22#3∼Nt)의 진폭 확대율을 α2라고 할 수도 있다(α11>α12>α2).
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본 질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 송신 데이터를 복수의 송신 안테나들 각각에 대응하는 복수의 서브스트림들로 변환하여 전송하는 MIMO 송신 장치에 있어서, 상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림을 수신 장치에서의 복원률이 다른 서브스트림보다 높아지도록 하기 위한 처리를 하여 제대로 복호된 신호가 없어 통신 품질이 열화되는 경우가 발생할 확률을 줄임으로써 통신 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (17)

  1. (a) 송신 데이터를 복수의 송신 안테나들 각각에 대응하는 복수의 서브스트림들로 변환하는 단계;
    (b) 상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림의 수신 장치에서의 복원률이 다른 서브스트림보다 높아지도록 하기 위한 처리를 수행하는 단계; 및
    (c) 상기 처리된 서브스트림들 각각을 복수의 송신 안테나들을 통해 상기 수신 장치로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 변환된 서브스트림들 중 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해서 다른 서브스트림보다 큰 전력을 할당함으로써 상기 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는 상기 변환된 서브스트림들을 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해 다른 서브스트림보다 작은 부호화율을 할당함으로써 상기 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    (d) 상기 송신한 서브스트림들을 상기 수신 장치에서 수신 결과 최대 전력으로 수신된 서브스트림을 상기 수신 장치로부터 통지받는 단계; 및
    (e) 상기 통지된 서브스트림을 전송하는 안테나의 서브스트림에 대해서 상기 (b) 단계에서의 다른 서브스트림보다 큰 전력을 할당하도록 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    (f) 상기 통지된 서브스트림을 전송하는 안테나의 서브스트림에 대해서 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때 다른 서브스트림보다 작은 부호화율을 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 (b)단계는
    상기 변환된 서브스트림에 전력을 할당시 서브스트림 전체의 전력의 합이 일정하게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 (b)단계는
    상기 변환된 서브스트림을 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때, 전체 송신 속도가 일정하도록 부호화율을 설정하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 방법.
  8. 복수의 부호화된 서브스트림을 송신 장치로부터 복수의 안테나에서 수신하고 이를 복호하는 수신 방법에 있어서,
    상기 수신한 서브스트림들의 각각의 수신 전력을 산출하는 단계; 및
    상기 산출된 수신 전력 중에서 크기가 최대인 서브스트림에 관한 정보를 상기 송신 장치로 통지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다입력 수신 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  10. 송신 데이터를 받아 복수의 서브스트림들로 변환하는 데이터 변환부;
    상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해서, 수신 장치에서의 에러 발생 확률이 다른 서브스트림보다 낮아지도록 처리하는 부등화 할당부; 및
    상기 처리된 서브스트림들을 수신 장치로 복수의 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 부등화 할당부는 상기 변환된 서브스트림들 중에서 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해서 다른 서브스트림보다 큰 전력을 할당하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 부등화 할당부는 상기 변환된 서브스트림들을 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때 적어도 하나 이상의 서브스트림에 대해 다른 서브스트림보다 작은 부호화율을 할당하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 송신한 서브스트림들을 상기 수신 장치에서 수신 결과 최대 전력으로 수신된 서브스트림을 상기 수신 장치로부터 통지받고 상기 통지된 서브스트림을 전송하는 안테나의 서브스트림에 대해서 다른 서브스트림보다 큰 전력을 할당하도록 설정하는 부등 할당 설정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 부등 할당 설정부는 상기 수신 장치로부터 통지된 서브스트림을 전송하는 안테나의 서브스트림에 대해서 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때 다른 서브스트림보다 작은 부호화율을 할당하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부에서 변환된 서브스트림에 전력을 할당시 서브스트림 전 체의 전력의 합이 일정하게 되도록 하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부에서 변환된 서브스트림을 에러 정정 기술을 사용하여 부호화할 때, 전체 송신 속도가 일정하도록 부호화율을 설정하는 것을 특징으로 하는 다출력 송신 장치.
  17. 복수의 부호화된 서브스트림을 송신 장치로부터 복수의 안테나에서 수신하고 이를 복호하는 수신 장치에 있어서,
    상기 수신한 서브스트림들의 각각의 수신 전력을 산출하는 수신 전력 추정부; 및
    상기 산출된 수신 전력 중에서 크기가 최대인 서브스트림에 관한 정보를 상기 송신 장치로 통지하는 전력 최대 서브스트림 통지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다입력 수신 장치.
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