KR100861517B1 - 멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법, 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

다이버시티 이득을 개성하고 멀티캐리어 통신 채널의 채널 작업 처리량을 보존하는 장치 및 관련 방법이 전반적으로 안출된다.

Description

멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법, 장치 및 시스템{AN APPARATUS AND ASSOCIATED METHODS TO INTRODUCE DIVERSITY IN A MULTICARRIER CHANNEL}
본 출원은 2003년 2월 27일자, Shao등에 의해 출원되고, 본 발명의 양수인이 공동으로 소유한, "RATE-ONE SPACE FREQUENCY BLOCK CODES WITH MAXIMUM DIVERSITY GAIN FOR MIMO-OFDM"이란 명칭의 미국 가출원번호 제60/452,110호의 우선권을 주장한다. 상기 가출원에 개시된 것은 본 명세서에서 모든 목적을 위해 참조로서 수록된다.
본 발명의 실시예는, 일반적으로, 무선 통신 시스템에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 멀티캐리어(multicarrier) 무선 통신 시스템에서 다이버시티(diversity)를 도입하는 장치 및 그에 관련된 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing), 이산 멀티-톤(DMT : Discrete Multi-ton)등과 같은 멀티캐리어 통신 시스템은, 전형적으로, 통신 채널과 관련된 주파수 대역이 다수의 보다 작은 서브 대역(본 명세서에서는 서브 캐리어라 함)으로 분할된다는데 그 특징이 있다. 멀티캐리어 통신 시스템의 스테이션간의 정보(예를 들어, 데이터, 오디오, 비디오등) 통신의 실행은, 정보 콘텐츠를 다수의 부분(예를 들어, 심볼)으로 분할하고, 그 부분들을 다수의 개별적인 서브캐리어를 통해 병렬 전송함에 의해 이루어진다. 서브캐리어를 통해 전송된 심볼 주기가 채널내의 최대 멀티패스(multipass) 지연보다 더 길면, 서브캐리어들의 심볼간 간섭 효과가 크게 줄어든다.
채널내의 다수의 서브캐리어를 통해 콘텐츠를 동시에 전송함으로써, 멀티캐리어 통신 시스템은, 예를 들어, 무선 개인 영역 네트워크, 지역 네트워크, 메트로폴리탄(metropolitan) 영역 네트워크, 고정 광대역 무선 억세스등과 같은 높은 작업 처리량의 무선 응용에 많은 전망을 제공한다. 이들 네트워킹 환경의 각각은 그들 자신의 과제를 제시하며, 예를 들어, 하나의 환경에서 동작하도록 고안된 시스템은 다른 환경에서는 적합하지 않을 수 있다.
광대역 무선 억세스(BWA : Broadband Wireless Access) 네트워크(예를 들어, 이하에서 설명할 IEEE 802.16a에서 설명된 것)에서는, 긴 시간 주기에 걸쳐 지속될 수 있는 딥 페이드(deep fade)가 발생한다. 또한, 그러한 광역 무선 채널에서는 최대 성취 가능 레이트를 제한하는 멀티패스 전파로 인해 커다란 분산이 발생한다. 채널이 고정적이고 및 비 페이딩인 케이블 모뎀 및 xDSL과 BWA가 경합하려고 하기 때문에, 그러한 시스템 고안은 이들 주요한 과제에 대처해야 하고, 거의 유선 품질의 높은 데이터 레이트 억세스를 제공해야 한다. 지금까지의 공간-시간 블럭 인코딩등과 같은 통상적인 기술은, 송신 안테나 수의 증가에 따른 다이버시티 이득을 2배 이상으로 제공하지 못하고, 코딩 레이트를 유지하지도 못한다. 이와 관련하여, 광대역 무선 억세스를 제공하는 그러한 통상적인 기술은, 전형적으로, 수신한 채널 품질과 데이터 레이트(또는 작업 처리량)를 트레이드(trade)해야 한다.
본 발명의 구현은 예시적으로 설명되며, 또한 유사한 참조 번호가 유사한 소자를 나타내는 첨부 도면과 함께 설명된다.
도 1은 하나의 예시적인 구현에 따른, 본 발명의 교시(teaching)를 포괄한 예시적인 멀티캐리어 무선 네트워크의 블럭도,
도 2는 하나의 예시적인 구현에 따른, 본 발명의 교시를 포함하는 예시적인 트랜스시버 아키텍처(transceiver architecture)의 블럭도,
도 3은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른, 콘텐츠의 인코딩/디코딩 방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 구현에 따라 이용하는데 적합한, 예시적인 레이트-원 공간-주파수 블럭 코드 매트릭스(rate-one, space-frequency block code matrix)를 그래픽으로 나타낸 도면,
도 5와 도 6 및 도 7은, 본 발명의 예시적인 구현에 따른, 종래의 채널 코딩 기술과 대비한 본 발명의 구현의 성능 장점을 그래픽으로 도시한 도면, 및
도 8은 억세싱 머신에 의해 실행될 경우에 그 머신이 본 발명의 구현의 하나 이상의 양상을 실현하게 하는 콘텐츠를 포함하는 예시적인 제조 물품을 나타낸 블럭도.
멀티캐리어 무선 통신 채널로 다이버시티를 도입하기 위한 장치 및 관련 방법의 구현이 전반적으로 안출된다. 보다 구체적으로, 예시적인 구현에 따르면, 주파수 선택적 채널을 통해 MIMO-OFDM 시스템의 다이버시티 이득을 개선하고, 레이트 손실없이 개선된 공간-멀티패스 다이버시티를 제공하는 신규한 코딩 스킴을 이용하는 다이버시티 에이전트(DA : Diversity Agent)가 도입된다. 이하에서 보다 전반적으로 전개될 것이지만, 다이버시티 에이전트는, 임의수의 송신 안테나로 확장 가능하며, 채널이 다수의 OFDM 심볼에 걸쳐 고정적일 필요가 없는 신규한 레이트-원 공간-주파수 인코딩 메카니즘을 채용한다.
본 명세서의 전반에 걸쳐 "하나의 구현" 또는 "소정 구현"에 대한 언급은, 그 구현과 관련하여 설명된 특정의 특징, 구조, 특성이 본 발명의 적어도 하나의 구현내에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 전반에 걸쳐 여러 곳에 있는 "하나의 구현에 있어서" 또는 "소정 구현에 있어서"란 어구는, 필수적으로 동일한 구현을 나타내는 모든것을 가리키는 것은 아니다. 또한, 특정의 특징, 구조 또는 특성은, 임의의 적절한 방식에 의해 하나 이상의 구현으로 조합될 수 있다.
예시적인 네트워크 환경
도 1은 본 발명의 교시가 실행되는 무선 통신 환경의 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 네트워크(100)는 두개의 디바이스(102,104)를 나타내며, 디바이스의 각각은 하나 이상의 무선 전송기 및 수신기(누가적으로 트랜스시버)(108,116), 기저대역 및 매체 억세스 제어(MAC : Media Access Control) 처리 기능(112,114) 및 메 모리(110,118)을 구비하며, 그들 각각은 도시된 바와 같이 결합된다. 본 명세서에서 이용된 디바이스(102,104)는 그 디바이스와 관련된 하나 이상의 안테나를 통해 트랜스시버(108,116) 사이에 설정된 멀티캐리어 무선 통신 채널(106)을 통해 서로간에 정보를 통신한다. 일 구현에 따르면, 디바이스들(12)중 하나는, 하나 이상의 무선 및/또는 유선 통신 매체를 통해 다른 네트워크(120)와 결합한다. 이와 관련하여, 본 발명의 구현은, 예를 들어, VoIP(Voice-over-IP), 인터넷 억세스, 요금 지불 서비스, 음성 메일 서비스등과 같은 다른 부가 가치 서비스를 지원하여 하나 이상의 종단-사용자에게 서비스 제공자가 "최종 마일" BWM 억세스를 제공함으로써 실현된다.
하나의 예시적인 구현에 따르면, 하나 이상의 디바이스(102,104)는, 본 명세서에서 설명한 신규한 레이트-원 공간 주파수 인코딩 메카니즘을 이용하는 새로운 다이버시트 에이전트를 채용한다. 본 명세서에서 이용된 다이버시티 에이전트는 멀티캐리어 전송기와 함께 작업하여 하나 이상의 안테나 및/또는 OFDM 톤에 (예를 들어, 호스트 디바이스, 응용, 에이전트등으로부터 수신한) 콘텐츠를 선택적으로 맵핑함으로서 MIMO-OFDM 통신 채널(106)을 생성한다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 다이버시티 에이전트는, 주파수-선택적 채널의 채널 다이버시티를 개선하기 위해 M 송신 안테나 및 N 수신 안테나를 가진 멀티캐리어 통신 시스템내에서 사용하는데 적합한 새로운 레이트-원 공간-주파수(SF : Space-Frequency) 인코더를 포함한다. 이하에서 전반적으로 전개될 것이지만, 다이버시티 에이전트에 의해 채용된 레이트-원 SF 코드는, 실질적으로, 주파수 선택적 채널을 통해 실현할 수 있는 최대 다이버시티 이득을 달성한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, SF 코드 심볼은 단지 하나의 멀티캐리어 통신 채널 블록 기간을 소모하며, 예를 들어 종래의 멀티캐리어 인코딩 기술보다 처리 지연이 작다. 따라서, 예를 들어, SF 코드 심볼은 단지 하나의 OFDM 블럭 시간동안에만 지속된다. 이와 관련하여, 다이버시티 에이전트에 의해 채용된 레이트-원 공간-주파수 인코더는 채널 다이버시티를 적절히 최대화하면서 주파수-선택적 멀티캐리어 채널의 채널 작업 처리량을 보존함으로서 그것이 BWM 네트워크 환경에 잘 적응되도록 한다.
또한, 다이버시티 에이전트는 상기와 같이 처리된 수신 OFDM 채널로부터의 정보를 인코딩하는 신규한 기술을 선택적으로 구현할 수 있지만, 본 발명의 범주가 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 명세서에서 설명한 코드 구성으로 인코딩된 적어도 수신 신호 소자의 서브셋을 디코딩하기 위한 컴바이너(combiner)와, 디코더중 하나 이상을 포함하는 수신 다이버시티 에이전트가 도입된다. 일 구현에 따르면, 다이버시티 에이전트는 다수의 신호를 수신하고 신호 벡터를 생성하기 위해 최대 비율 컴바이너를 채용한다. 또한, 다이버시티 에이전트는, 컴바이너 소자로부터 수신한 결과 신호 벡터를 디코딩하기 위해, 컴바이너와 결합된 구면 디코더(sphere decoder)를 포함한다.
본 명세서에서 이용된 기저대역 및 MAC 처리 소자(112,114)는 하나 이상의 프로세서(예를 들어, 기저대역 프로세서 및 응용 프로세서)로 구현될 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 도시된 바와 같이, 프로세서 소자 (112,114)는 각각 메모리(110,118)에 결합되며, 그 메모리는, 예를 들어 DRAM과 같은 휘발성 메모리와, 플레쉬 메모리와 같은 비휘발성 메모리를 포함하거나, 대안적으로 하드 디스크 드라이브와 같은 다른 유형의 저장부를 포함하지만, 본 발명의 범주가 이에 제한되는 것은 아니다. 메모리(110,118)의 일부 또는 전부는 프로세서 소자(112,114)와 동일한 패키지내에 배치되거나, 그 소자(112,114)의 외부의 집적 회로 또는 일부 다른 매체상에 배치된다. 일 구현에 따르면, 기저 대역 및 MAC 처리 소자(112,114)는 이하에서 설명할 다이버시티 에이전트의 적어도 특징 서브셋을 구현하며/하거나 관련 트랜스시버(108,116)내에 구현된 다이버시티 에이전트를 통해 제어를 제공할 수 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1에 특별하게 도시되지는 않았지만, 다이버시티 에이전트는, 하나 이상의 기저대역 및 MAC 처리 소자(112,114) 및/또는 트랜스시버 소자(108,116)로 구현되며, 그러나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 이용되는 디바이스(102,104)는, 이하에서 전반적으로 전개될 다이버시티 에이전트의 도입이 없다면, 예를 들어, 랩탑(laptop), 팜탑(palmtop) 또는 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 셀룰러 전화기(예를 들어, 2G, 2.5G, 3G 또는 4G 핸드셋), PDA(Personal Digital Assistant), WLAN 억세스 포인트(AP), WLAN 스테이션(STA)등을 포함하는 무선 통신 기능을 가진 임의의 광범위한 전자 디바이스를 나타낸 것일 수 있다.
일 구현에 따르면, 네트워크(100)는 광대역 무선 억세스(BWM) 네트워크를 나타내며, 그 네트워크에서는 하나 이상의 디바이스(102)가, Institute for Electrical and Electronics Engineers IEEE Std 802.16-2001 IEEE Std.802.16-2001 IEEE Standard for Local and Metropolitan area networks Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access System과, 예를 들어, IEEE Std 802.16a-2003(Amendment to IEEE Std 802.16-2001)을 포함하는 그의 프러저니(progeny)의 사양에 따른 무선 통신 채널을 설정하지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 네트워크(120)는, 예를 들어, POTS(Plain-Old Telephone System) 통신 네트워크, LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), WAN(Wide Area Network), 전역 네트워크(인터넷), 셀룰러 네트워크등을 포함하는 임의의 광역 통신 네트워크를 나타낸다. 일 구현에 따르면, 디바이스(102)는 억세스 포인트(AP)를 나타내고 디바이스(104)는 스테이션(STA)을 나타내며, 그들 각각은 IEEE 802.11n WLAN내에서 사용하기에 적합하고, 상기에서 도입되고 이하에서 전반적으로 전개되는 신규한 공간-주파수 인터리빙 및 전송 다이버시티 기술을 이용한다.
예시적인 아키텍쳐
도 2를 참조하면, 예시적인 전송기 아키텍처 및 예시적인 수신기 아키텍처에 대한 블럭도가 본 발명의 구현에 따라 안출된다. 2 디바이스간의 통신 채널과 관련하여 이들 아키텍처를 설명하기 위해, 통신 링크와 관련된 하나의 디바이스(예를들어, 102)로부터의 전송기와 다른 디바이스(예를들어, 104)로부터의 수신기가 도시된다. 당업자라면, 디바이스(102,104)중 어느 한 디바이스내의 트랜스시버가, 도 2에 도시된 바와 같이, 전송기 아키텍처 및/또는 수신기 아키텍처를 구비할 수 있을 것임을 알 수 있을 것이며, 그러나 본 발명의 범주가 이에 제한되는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명한 신규한 전송 다이버시티 및/또는 공간-주파수 인터리빙을 실현하는, 보다 복잡하거나 덜 복잡한 전송기 및 수신기 아키텍처가 청구된 본 발명의 범주 및 사상에 의해 예측됨을 알아야 한다.
도 2의 예시적인 구현에 따르면, 전송기(200)는, 직렬-병렬 변환기(202)와, 본 발명의 구현의 소자를 포함하는 다이버시티 에이전트(204)와, 반전 이산 퓨리에 변환 소자(206)와, 순회 프리픽스(cyclical prefix) 또는 보호 간격(guard interval) 삽입 소자(208), RF(Radio Frequency) 처리 소자(210) 및 2 이상의 안테나(220A ... M)를 포함하는 것으로 도시되며, 그들 각각은 도시된 바와 같이 결합된다. 일 구현에 따르면, 전송기 아키텍처(200)는 트랜스시버(108 및/또는 116)내에 구현될 수 있다. 다수의 개별적인 기능 소자로서 도시되었지만, 당업자라면, 본 발명을 벗어나지 않고도, 전송기 아키텍처(200)의 하나 이상의 소자가 다기능 소자로 조합될 수 있고, 반대로 기능 소자들이 다수개의 기능 소자들로 분할될 수 있음을 알 수 있을 것이다.
본 명세서에서 이용된, 직렬-병렬 변환(202)은 처리 및 통신 채널을 통한 전송을 위해 호스트 디바이스(또는 그 디바이스상에서 실행하는 응용, 예를 들어 이메일, 오디오, 비디오등)로부터 정보(예를 들어, 비트, 바이트, 프레임, 심볼등)를 수신한다. 일 구현에 따르면, 수신 정보는 직각 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulated) 심볼(즉, 각각의 심볼이 2비트 bi 및 bj를 나타냄) 형태이다. 즉, 일 구현에 따르면, 수신 콘텐츠는 심볼로 변조되고(예를 들어, QAM, BPSK, QPSK, 8-PSK, 16-PSK, 128-PSK, 256-PSK등), 예를 들어, 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8, 1, 4/3 들중 하나 이상의 레이트로 콘볼루션 인코딩된다. 대안적인 구현에 따르면, 하나 이상의 비트 맵핑(변조)과 콘볼루션 인코딩은 전송기(200)내에서 실행되고, 다이버시티 에이전트(204)에 의해 실행된다. 안테나의 수가 증가함에 따라 코딩 레이트가 감소되어야 하는 종래의 코딩 시스템과는 다르게, 본 명세서에서 설명된 레이트-원 공간 주파수 블럭 코딩 기술은 그러한 제한을 갖지 않는다.
일 구현에 따르면, 직렬-병렬 변환(202)은 다수의 심볼 서브스트림을 생성하며, 그 스트림들은 하나 이상의 예시적인 다이버시티(204)로 전달된다. 개별적인 기능 소자로서 도시되지는 않았지만, 직렬-병렬 변환(202)은 다이버시티 에이전트(204)의 구현 또는 전송기(200)의 다른 소자에 포함된다.
다이버시티 에이전트(204)는 하나 이상의 프리-코더(212A ... Z)와 공간 주파수 인코더(214)를 포함하는 것으로 도시되며, 그 각각은 예시적인 구현에 따라 도시된 바와 같이 결합되지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 하나의 구현에 따르면, 프리-코더 기능성은 공간 주파수 인코더(214)내에 집적화된다. 이와 관련하여, 인코딩된 심볼의 공간-주파수 매트릭스를 생성하는 보다 복잡하거나 덜 복잡한 다이버시티 에이전트(204)는 본 명세서에서 개시된 것에 의해 예측된다.
이하에서 전반적으로 전개될 것이지만, 다이버시티 에이전트(204)는 도 3을 참조하여 이하에서 전반적으로 설명할 레이트-원 공간 주파수 코딩 메카니즘을 이용하여 M×Nc 공간 주파수 매트릭스를 생성하며, 이때, M은 송신 안테나의 수이고, Nc는 멀티캐리어 통신 채널의 서브 캐리어들의 수이다. 다이버시티 에이전트(204)에 의해 수신한 콘텐츠에 제공된 레이트-원 공간 주파수 코드가 주파수 선택적 채널을 통해 유지 가능한 최대 다이버시티를 실질적으로 성취할 수 있음을 알게 될 것이다. 또한, 그 코드가 하나의 OFDM 블럭 기간내에 전송되기 때문에, 종래의 인코딩 메카니즘(예를 들어, 공간-시간 주파수(STP : Space-Time Frequency) 블럭 코드)보다 처리 지연이 작다.
공간 주파수 인코딩된 콘텐츠는 다이버시티 에이전트(204)로부터 하나 이상의 반전 이산 퓨리에 변환 소자(206)로 전달되며, 그 소자(206)는 콘텐츠를 주파수 도메인에서 시간 도메인으로 변환한다. 일 구현에 따르면, IDFT(206)는 반전 고속 퓨리에 변환(IFFT) 소자일 수 있지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 일 구현에 따르면, IDFT 소자(206)의 수는 송신 안테나(M)의 수, 예를 들어 전송 RF 체인의 수와 같다.
IDFT 소자(206)로부터의 시간 도메인 콘텐츠는 그 신호내에 순회 프리픽스 또는 보호 간격을 도입하는 CPI 소자(208)로 전달되며, 이후에 그것은, 예를 들어, 증폭 및/또는 필터링을 위해 RF 전단(210)으로 전달되며, 그 다음에 관련된 하나 이상의 안테나(220A ... M)를 통해 전송된다. 따라서, 멀티캐리어 통신 채널(106)의 구현은 본 발명의 하나의 예시적인 구현에 따라 생성된다.
원격 전송기(예를 들어, 200)에 의해 처리된 콘텐츠를 추출하기 위해, 예시 적인 수신기 아키텍처(250)가 도입된다. 하나의 예시적인 구현에 따르면, 수신기(250)는 RF 전단(254)과, 순회 프리픽스(또는 보호 간격) 제거 소자(256)와, 이산 퓨리에 변환 소자(258)와, 본 발명의 구현에 따른 수신 다이버시티 에이전트(260) 및 병렬 직렬 변환 소자(262) 중 하나 이상을 구비하는 것으로 도시되며, 그들 각각은 원래 전송된 정보의 표시(I')를 생성하기 위해, 도시된 바와 같이 결합된다.
도시된 바와 같이, RF 전단(254)은 하나 이상의 수신 안테나(252A ... N)에제공되는 다수의 신호를 수신한다. 일 구현에 따르면, 각 수신 안테나는 전용 수신 체인을 가지며, 수신 전단 소자(254)와, CPR 소자(256) 및 FFT 소자의 수는 수신 안테나(예를 들어, N)의 수(N)와 동일하다.
RF 전단(254)은 적어도 수신 신호의 서브셋을 순회 프리픽스 제거 소자(256)에 전달하지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 일 구현에 따르면, CPR(256)은 수신 신호의 전송 처리 동안에 도입되었던 임의의 순회 프리픽스 또는 보호 간격을 제거한다.
CPR(256)로부터의 콘텐츠는 관련된 하나 이상의 DFT 소자(258)에 제공된다. 일 구현에 따르면, DFT 소자(258)는 수신 신호에 대해 고속 퓨리에 변환을 채용하여 수신 신호를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환한다. 따라서, 수신 신호의 다수의 주파수 도메인 표시가 수신 다이버시티 에이전트(260)에 제공된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하나 이상의 디코더 소자(266A ... Z)에 결합된 조합기 소자(264)를 구비하는 수신 다이버시티 에이전트(260)가 안출된다. 도 3에서 보다 전반적으로 전개되겠지만, 다이버시티 에이전트(260)는 최대 비율 조합 기(264)에서 하나 이상의 신호 벡터를 수신한다. 최대 비율 조합기(264)는 여러 신호 벡터를 위상 정렬하고, 적절한 가중 측정치를 제공하고, 적어도 여러 벡터의 서브셋을 합산한다. 그 다음, 출력 벡터는 하나 이상의 구면 디코더(266A ... Y)에 제공된다.
본 명세서에서 이용된, 다수의 구면 디코더들중의 임의의 디코더는 구면 디코더(266A ... Y)로서 이용된다. 이하에서 전반적으로 설명될 일 구현에 따르면, 구면 디코더는 수신 포인트를 중심으로 주어진 반경의 구면내의 격자 포인트들 중에서 가장 가까운 포인트를 검색한다. 예를 들어, QAM 성상의 경우, 구면 디코더는 (충분한 반경의) 구면의 격자 내부의 일부를 횡단하여 신호 벡터를 식별하고, 수신 포인트로부터 너무 멀리 떨어진 임의의 벡터를 필터 제거하지만, 본 발명의 범주가 이에 국한되는 것은 아니다.
일단 디코딩되면, 디코딩된 채널의 다수의 병렬 서브스트림(Y)은 병렬-직렬 변환 소자(262)에 제공되고, 그 소자(262)는 원래 처리된 정보 콘텐츠(I)의 직렬 표시(I')를 생성한다.
예시적인 코드 구성 및 다이버시티 에이전트 동작
도 3을 참조하면, 본 발명의 구현에 따른, 통신 채널내의 다이버시티 이득을 개선하면서 코딩 레이트와 채널 작업 처리량을 유지하는 예시적인 다이버시티 에이전트 동작 방법의 흐름도가 도시된다. 설명을 쉽게 하기 위하여 및 제한하고자 하는 것은 아니지만, 고안의 기준 및 코드 구성에 대한 간단한 소개가 다이버시티 에이전트의 동작에 대한 소개로서 제공된다.
코드 고안 기준
하나의 예시적인 구현에 따르면, 본 명세서에서 채용한 레이트-원 공간 주파수 코드는 M개의 송신 안테나 및 N개의 수신 안테나를 가진 MIMO-OFDM 시스템내에서 사용하고자 한 것으로, 이때, Nc》M,N이지만, 본 발명의 범주가 그러한 시스템에 국한되는 것은 아니며, 임의 수의 서브캐리어, 송신 안테나 및 수신 안테나를 가진 임의의 멀티캐리어 통신 시스템으로 연장될 수 있다. C와 E를 크기 M×N인 매트릭스에 의해 표시되는 두개의 다른 공간-주파수 코드 워드라 하자. MIMO 채널이 L 개의 (매트릭스) 탭으로 구성된다고 하고, (예를 들어, 전반적인 레일리 페이딩 채널 실현에 걸쳐 평균화된) 기대되는 페어 에러확률에 대한 상부 바운스를 도출하였다. 공간적 페이딩 정정이 없고 전력 지연 프로파일이 균일한 특정의 경우에, 상부 바운스는 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112005047102339-pct00001
여기에서, ρ는 평균 신호 대 잡음비(SNR)이고, λi(S)는 S의 i번째 비제로 고유값이다. S=G(C,E)GH(C,E)는 디멘션 Nc×Nc를 가지며, 이때, G(C,E)는 Nc×ML 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00002
이다. Nc〉ML의 경우, M N L 폴드 다이버시트를 성취하기 위해, M×Nc 에러 매트릭스가 모든 개별적인 {C,E} 페어에 걸쳐 풀 랭크(full rank)되고, 스택형 매트릭스 G(C,E)가 또한 풀 랭크를 향유하는 것을 보장하기 위한 적절한 코드 고안이 필요하다. 이하에서는 다이버시티 에이전트에 의해 채용된 레이트-원 공간 주파수 인코더에 있어서 단지 그러한 코드 고안이 소개된다.
일 구현에 따르면, 레이트-원 공간 주파수 블럭 코드의 경우, 공간 주파수 코드 매트릭스로 매핑된 정보 심볼들의 수는 서브캐리어 Nc의 수와 동일하다. 하나의 예시적인 구현에 따르면, Nc=M×L×G이고, 이때, G는 서브 캐리어가 분할되는 그룹의 수(즉, 서브캐리어의 그룹의 수)(예를 들어, 도 4 참조)이다.
레이트 -원 공간-주파수 인코딩
레이트-원 공간 주파수 블럭 코드의 구현에 대한 그러한 도입과 관련하여, 도 3을 참조하면, 공간 주파수 인코딩 방법(300)은 블럭(302)에서 시작하고, 그 방법에서는 다이버시티 에이전트(204)가 (예를 들어, 호스트 디바이스 또는 그 디바이스상에서 실행하는 응용으로부터) 입력을 수신한다(블럭 302). 일 구현에 따르면, 다이버시티 에이전트는 QAM 심볼을 수신하지만, 본 발명이 그에 국한되는 것은 아니다.
일 구현에 따르면, 콘텐츠는 다이버시티 에이전트(204)의 하나 이상의 프리 코더(212A ... Z)에 의해 수신되며, 프리 코더는 수신된 콘텐츠를 다수의 그룹(G)으로 분할하여 인코딩 프로세스를 시작한다(블럭 304). 일 구현에 따르면, 입력 심볼의 Nc×1 벡터는
Figure 112008010436534-pct00003
크기 ML×1 벡터
Figure 112008010436534-pct00004
의 G 그룹으로 분할되지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
블럭 306에 있어서, 입력 심볼의 벡터의 적어도 하나의 서브셋 sg은 (예를 들어, 프리 코더(212)내의) CR(Constellation Rotation) 프리코더(Θ)에 의해 승산된다. 일 구현에 따르면, 성상 로테이션에 의해 벡터를 좌 승산(left-multiplying)함으로서 동일한 CR(Θ)이 입력 심볼 sG의 Nc×1의 각각에 제공되지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 일 구현에 따르면, CR(Θ)은, 크기 ML-벡터
Figure 112008010436534-pct00005
을 생성하기 위해 디멘션 ML×ML을 가지며, 이때, Θi T는 Θ의 i번째 행(row)를 나타낸다.
블럭 308에 있어서, 적어도 벡터vg의 서브셋은 M×M 대각선 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00006
(k=1 ... L)를 생성하는데 이용되는 L, M×1 서브 벡터로 분할된다. 하나의 예시적인 구현에 따르면, L 서브 매트릭스는 동일 그룹내에 있는 것으로 간주된다.
블럭 310에 있어서, G 그룹으로부터의 서브 매트릭스(예를 들어, G×L 대각선 매트릭스의 전체)가 인터리빙되어 도 4에 도시된 바와같이,
Figure 112005047102339-pct00007
의 M×Nc 공간 주파수 매트릭스가 생성되며, 이때,
Figure 112005047102339-pct00008
은 Nc 서브캐리어를 나타낸다. 결과적으로, 동일 그룹내의 연속적인 심볼에 대응하는 서브 매트릭스는 동일 코드워드내에서 균등 이격된다.
당업자라면, 상술한 바와 같이 고안된 레이트-원 공간-주파수가 다음의 성질, 즉, 주파수 선택적 채널에서 다이버시티를 이용하기 위해 동일 안테나로부터 전송된 동일 그룹으로부터의 연속적인 심볼들이 MG 서브캐리어 간격의 배수인 주파수 "거리"만큼 떨어져 있다는 성질을 가짐을 알 수 있을 것이다. 따라서, 채널 순서가 알려지고 전력 지연 프로파일이 균일한 경우, MG의 배수로 이격된 서브캐리어에 대한 채널 주파수 응답은 상관되지 않는다. 그러므로, 동일 안테나로부터 전송된 동일 그룹으로부터의 L 심볼은 비 상관 페이딩(uncorrelated fading)을 겪게 된다.
일 구현에 따르면, 상술한 레이트-원 공간 주파수 인코더는 Θ의 이하의 바람직한 성질에 영향을 준다. 즉, 모든 개별적인 페어
Figure 112005047102339-pct00009
에 대해, 그리고
Figure 112005047102339-pct00010
Figure 112005047102339-pct00011
의 경우, 대응하는 에러 벡터
Figure 112005047102339-pct00012
는 실질적으로 모든 비제로 요소를 가진다. 결과적으로,
Figure 112005047102339-pct00013
으로부터
Figure 112005047102339-pct00014
(k=1 ... L)를 생성하고, 그 다음 L 대각선 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00015
는 비 제로인 모든 대각선 요소를 가진다. 따라서, 모든 개별적인 페어
Figure 112005047102339-pct00016
은 L 풀-랭크 대각선 에러 매트릭스를 발생시키고, 발생된 대각선 에러 매트릭스는, 본 명세서에서 제안한 공간-주파수 코드가 M N L의 최대 다이버시티 이득을 성취할 수 있음을 입증하는데 이용된다. 이러한 입증은 이하에서 제공된다.
도 3을 참조하면, 상기에서 도입된 레이트-원 공간 주파수 인코딩 기술을 이용하여 인코딩된 콘텐츠를 디코딩하는 예시적인 방법(350)에 관한 것이다(도 3). 하나의 예시적인 구현에 따르면, 다이버시티 에이전트(260)에 의해 채용된 디코딩 기술은 블럭(352)과 함께 시작되며, 그 블럭(352)에서는 다이버시티 에이전트가 (N) 수신 처리 체인을 통해 다수의 신호 벡터를 수신한다. 설명을 쉽게 하기 위하여, rj 및 wj를 j번째 수신 안테나에서의 크기 Nc×1 수신 신호 벡터 및 노이즈 벡터라 하자. 일 구현에 따르면, rj는 LG 크기 M×1 서브벡터 {rj ,k,g}로 분할된다(g 및 k의 정의는 상기 인코더를 위해 도입된 것과 일치함). 유사하게, wj는 LG 크기 M×1 서브벡터{wj ,k,g}로 분할될 수 있다.
상술한 바와 같이, Θi T는 CR 매트릭스 Θ의 i번째 행를 나타내며, Hi,l j는 l번째 톤에서의 i번째 전송 및 j번째 수신 안테나 페어의 채널 주파수 응답을 나타낸다. 일 구현에 따르면, 대각선 매트릭스는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112005047102339-pct00017
따라서, 상기에서 정의한 레이트-원 공간 주파수 코딩 메카니즘의 경우, 수신 신호 벡터는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005047102339-pct00018
이때,
Figure 112005047102339-pct00019
이고, rj ,k,g=bj ,k,g + wj ,k,g이다.
블럭 356에서, 다이버시티 에이전트는 서브벡터의 적절한 서브 블럭들을 조합한다. 일 구현에 따르면, g번째 그룹의 서브 블럭을 조합하면,
Figure 112005047102339-pct00020
을 얻는다. 일 구현에 따르면, N번째 수신 안테나상의 g번째 그룹으로부터의 정보를 조합하는 것은, 최대 비율 조합기 소자(264)를 이용하여 실행되며,
Figure 112005047102339-pct00021
Figure 112005047102339-pct00022
을 생성한다.
블록 358에 있어서, yg 로부터 sg를 디코딩하기 위해 다이버시티 에이전트는 차수 2×L×M의 최대 우도(ML : Maximal Likelihood) 디코딩 기술을 이용하지만, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다. 상술한 하나의 예시적인 구현에 따르면, 하나 이상의 구면 디코더 소자(266A ... Y)가 이와 관련하여 채용된다.
따라서, 본 명세서에서 개시된 레이트-원 공간 주파수 코드를 구현하기 위한 예시적인 인코딩 및 디코딩 기술이 설명되었다. 본 명세서에서 제안한 레이트-원 공간 주파수 블럭 코드가 M N L의 최대 다이버시티 이득을 성취할 수 있음을 (이하에 제공된) 입증으로부터 알 수 있을 것이다.
뒷받침되는 입증을 탐구하기 전에, 본 발명의 하나의 예시적인 구현에 따른, 레이트-원 공간 주파수 코드 매트릭스 C의 구조를 그래픽으로 도시한 도 4를 참조하자. 도 4를 참조하면, 매트릭스(400)는 M 안테나, G 서브 캐리어 그룹 및 L 매트릭스 채널 탭의 일반적인 경우를 나타낸다. 매트릭스(420)는 2개의 그룹으로 분할된 4 송신 안테나(M)와 16 서브캐리어(L)의 예시적인 구현을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 블럭(s_ijk)에서의 기호는 i번째층의 j번째 그룹내의 k번째 프리코딩된 심볼을 나타낸다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 여러 성능 비교의 그래픽 도면이 하나의 예시적인 구현에 따라 제공되며, 그들 각각은 차례로 검토될 것이다. 하나의 구현에 따르면, 이들 시뮬레이션을 위해, 802.16.3 표준에 따른 OFDM 시스템이 FFT 크기 256과 함께 이용되었다. 이용된 변조 심볼은 BPSK, 4QAM(또는 16QAM)이었으며, M 송신 안테나상의 전체 평균 심볼 에너지 ES=1이다.
도 5는, 2 송신 안테나, 1 수신 안테나 및 다른 채널 탭(L=2,3,4)을 가진 다수의 시스템 모델에 대한 신호대 잡음비(ES/NO)에 대해 맵핑된 (예를 들어 BER(Bit Error Rate)로서 양이 측정된) 작업 처리량 품질을 그래픽으로 도시한 도면이다. 특히, 도 5는 ES/NO값이 증가하면, 채널 탭이 증가하고 BER 성능이 더욱 좋아짐을 나타낸다.
도 6은 제안된 레이트-원 공간 주파수 인코딩 기술과 다수의 종래 기술들간의 예시적인 성능 비교를 그래픽으로 도시한 도면이다. 특히 흥미로운 것은, 본 명세서에서 설명한 공간 주파수 코딩 스킴이 최고의 성능을 제공하고, 단지 그것만이 M N L 다이버시티 이득을 성취한다는 것이다.
도 7은 공간 주파수 블럭 코드와 다른 종래 기술(공간-시간-주파수 코딩)간의 예시적인 성능 비교를 그래픽으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 설명한 레이트-원 공간 주파수 코딩 기술은 STF 코딩 기술과 동일하게 실행되며, 전송기 및 수신기의 복잡성을 감소시킨다.
입증 : 레이트 -원 공간 주파수 코딩 메카니즘은 M N L 다이버시티 이득을 제 공함
BWM 통신 환경에 대한 기대 페어 에러 확률에 대한 상부 바운스를 정의하는 수학식 1로부터, 다이버시티 이득을 입증하는 것은, 실질적으로, rank(S)=M L을 입증하는 것과 등가이다. S=G(C,E)GH(C,E)이고 rank(S)=rank(G(C,E))가 rank(G(C,E)T)와 등가이기 때문에, rank(G(C,E)T)=M L을 나타내기에 충분하며, 이때 G(C,E)T는 ML×Nc 매트릭스,
Figure 112005047102339-pct00023
이고
Figure 112005047102339-pct00024
이다. 입증을 위해, 탭(L)의 수를 알고 있다고 가정한다.
요소 {0, ..., G-1)인 일부 g에 대해
Figure 112005047102339-pct00025
이 되도록 Nc×1 벡터
Figure 112005047102339-pct00026
Figure 112005047102339-pct00027
를 고려하자. 일반성에 대한 상실없이,
Figure 112005047102339-pct00028
이라 하자.
대각선 M×M 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00029
를 정의하자. 이때, k=1,..., L이고 g=0,..., G-1이다.
따라서, C-E = [A1 ... AGL]이다. 다른 한편, 대각선 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00030
은 GL M×M 대각선 서브매트릭스
Figure 112005047102339-pct00031
로 분할될 수 있다.
결과적으로, Aj 및 Dj i 가 대각선 매트릭스이기 때문에
Figure 112005047102339-pct00032
으로 표현될 수 있다. 그러므로,
Figure 112005047102339-pct00033
이다.
이전에 설명한 바와 같이, 모든 개별적인 페어
Figure 112005047102339-pct00034
에 걸쳐, L 풀 랭크 대각선 에러 매트릭스
Figure 112005047102339-pct00035
을 얻는다. 이때, k = 1, ... L이다. 따라서, G(C,E)T에서, 다음과 같이 두개의 다른 ML×ML 매트릭스의 곱인 ML×ML 서브매트릭스를 알게 된다.
따라서, 상술한 풀 랭크 블럭 반더몬드(Vandermonde) 및 풀 랭크 블럭 대각선 매트릭스의 곱이 비제로 행렬식을 가지며, 그에 따라 풀 랭크 ML됨을 알 수 있을 것이다. ML×Nc의 G(C,E)T에 있어서, 풀 랭크된 디멘션 ML×ML의 서브매트릭스를 알 수 있기 때문에, 결론적으로, rank(S)=rank(G(C,E)T)=ML이 보장되고, 본 명세서에서 제안된 공간-주파수 코드는 M N L의 최대 다이버시티 이득을 성취할 수 있다.
대안적인 구현
도 8은, 원할 경우, 억세싱 머신(accessing machine)이 다이버시티 에이전트(204,260) 및/또는 관련 방법(300) 중 하나 이상의 양상을 구현하도록 하는 콘텐츠를 구비하는 예시적인 저장 매체의 블럭도이다. 이와 관련하여, 저장 매체(800) 는, 실행시에, 상술한 바와 같이 억세싱 장치가 다이버시티 에이전트(204)의 하나 이상의 양상을 구현할 수 있게 하는 콘텐츠(802)(예를 들어, 명령, 데이터, 또는 그들의 임의 조합)를 포함한다.
머신 독출가능(저장) 매체(800)는 플로피 디스크, 광 디스크, CD-ROM, 자기 광 디스크, ROM, RAM, EPROM, EEPROM, 자기 또는 광 카드, 플래쉬 메모리 또는 전자 명령을 저장하는데 적합한 다른 유형의 매체/머신 독출 가능 매체를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명은 컴퓨터 프로그램 제품으로써 다운로드되며, 이때, 프로그램은 통신 링크(예를 들어, 모뎀, 무선 또는 네트워크 접속)를 통해 캐리어 파형 또는 다른 전파 매체내에 내장된 디지털 신호에 의해 원격 컴퓨터에서 요청 컴퓨터로 전달된다. 본 명세서에서 이용된 그러한 매체 모두는 광 범위하게 고려된 저장 매체이다.
본 발명의 구현이 다양한 응용에 이용될 수 있음을 알아야 한다. 비록 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 명세서에 개시된 회로는 무선 시스템의 전송기 및 수신기와 같은 많은 장치에 이용될 수 있다. 본 발명의 범주내에 포함될 무선 시스템은, 단지 예시적인 것이지만, 무선 네트워크 인터페이스 장치 및 네트워크 인터페이스 카드(NIC)와, 기지국, 억세스 포인트(AP), 게이트웨이, 브리지, 허브, 셀룰러 무선전화 통신 시스템, 위성 통신 시스템, 양방향 무선 통신 시스템, 단방향 페이저, 양방향 페이저, PCS(Personal Communication System), 개인용 컴퓨터, PDA(Personal Digital Assistant), 센서 네트워크, PAN(Personal Area Network)등을 포함하는 무선 광역 네트워크(WWAN) 장치 및 무선 지역 네트워트 (WLAN) 장치를 포함하지만, 본 발명의 범주가 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 범주내에 포함되는 무선 통신 시스템의 유형은, 무선 지역 네트워크(WLAN), 무선 광역 네트워크(WWAN), 코드 분할 다중 억세스(CDMA) 셀룰러 무선전화 통신 시스템, GSM(Globla System for Mobile Communication) 셀룰러 무선전화 시스템, NADC(North American Digital Cellular) 셀룰러 무선전화 시스템, 시분할 다중 억세스 시스템(TDMA), 확장된 TDMA(E-TDMA) 셀룰러 무선전화 시스템, 광대역 CDMA(WCDMA)와 같은 3세대(3G) 시스템, CDMA-2000등을 포함하지만, 본 발명의 범주가 이에 국한되는 것은 아니다.
본 발명의 구현은 코어 메모리, 캐쉬 메모리 또는 산술 작용에 이용되는 마이크로프로세서 또는 저장 데이터에 의해 실행될 전자 명령을 저장하는 다른 유형의 메모리라고 하는 집적 회로 블럭내에 포함된다. 일반적으로, 청구된 주제에 따른 다단 도미노 로직을 이용한 구현은 마이크로프로세서에 장점을 제공하며, 특히, 메모리 장치에 대한 어드레스 디코더에 합체된다. 이러한 구현들은 무선 시스템 또는 휴대형 장치내에 집적화될 수 있으며, 특히, 그 장치들이 감소된 전력 소비에 의존할 경우에 더욱 그러함을 알아야 한다. 따라서, 랩탑 컴퓨터, 셀룰러 무선전화 통신 시스템, 양방향 무선 통신 시스템, 단방향 페이저, 양방향 페이저, PCS, PDA, 카메라 및 다른 제품은 본 발명의 범주내에 포함될 것이다.
본 발명은 다양한 작용을 포함한다. 본 발명의 작용은 도 1 및/또는 도 2에 도시된 하드웨어 부품에 의해 실행되거나, 머신-실행 가능 콘텐츠(예를 들어, 명령)(802)에 내장되어, 명령으로 프로그램된 범용 또는 전용 프로세서 또는 로직 회 로가 이러한 작용을 실행할 수 있도록 하는데 이용된다. 대안적으로, 그 작용은 하드웨어와 소프트웨어의 조합에 의해 실행된다. 또한, 본 발명이 계산 장치와 관련하여 설명되었지만, 당업자라면 그러한 기능성이, 예를 들어 통신 장치(예를 들어, 셀룰러 전화기)내에 집적화된 임의 수의 대안적인 구현내에서 실행될 수 있음을 알것이다.
상술한 설명에서는, 설명을 위해, 본 발명의 완전한 이해를 제공하도록 많은 특정의 세부적인 사항이 설명되었다. 그러나, 당업자라면, 본 발명이 이들 특정의 세부적인 사항중 일부가 없더라도 실행될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 다른 예시에서는 잘 알려진 구조 및 장치가 블럭도로서 도시된다. 신규한 개념의 임의수의 변형이 본 발명의 범주 및 사상내에서 예측될 수 있다. 이와 관련하여, 특정의 설명된 예시적인 구현은 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니라 단지 그것을 설명하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 범주는 상기에서 제공된 특정 예시에 의해 결정되는 것이 아니라 이하의 특허청구범위에 의해 결정된다.

Claims (22)

  1. 다수의 송신 안테나로부터 전송용 콘텐츠를 수신하는 단계와,
    다수의 송신 안테나를 통해 수신된 상기 전송용 콘텐츠로부터 레이트-원 공간 주파수 코드 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 수신된 전송용 콘텐츠는 크기 Nc×1의 입력 심볼(들)의 벡터이고, 이때, Nc는 멀티캐리어 무선통신 채널의 서브캐리어의 수를 나타내고,
    상기 레이트-원 공간 주파수 코드 매트릭스를 생성하는 단계는,
    상기 입력 심볼의 벡터를 G개의 그룹으로 분할하여 서브 그룹을 생성하는 단계와,
    적어도 상기 서브 그룹의 서브셋을 CRP(Constellation Rotation Precoder)로 승산하여 G개의 프리 코딩된(pre-coded) 벡터(vg)를 생성하는 단계를 포함하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리 코딩된 벡터를 다수의 LM×1 서브 벡터로 분할하는 단계와,
    상기 서브 벡터로부터 M×M 대각선 매트릭스
    Figure 112007067964700-pct00036
    를 생성하는 단계를 더 포함하되, k=1 ... L인
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 G 그룹으로부터 L서브매트릭스를 인터리빙하여 M×Nc 공간 주파수 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 방법.
  8. 억세싱 통신 장치(accessing communication device)에 의해 실행될 경우에 상기 통신 장치가 청구항 제1항에 따른 방법을 구현할 수 있게 하는 콘텐츠를 구비하는
    저장 매체.
  9. 멀티캐리어 무선 통신 채널로 다이버시티를 도입하는 장치에 있어서,
    상기 멀티캐리어 무선 통신 채널을 통해 전송용 콘텐츠를 수신하고, 다수의 송신 안테나로부터 수신된 멀티캐리어 무선 통신 채널상의 상기 전송용 콘텐츠로 부터 레이트-원 공간 주파수 코드 매트릭스를 생성하는 다이버시티 에이전트를 구비하되,
    상기 수신된 전송용 콘텐츠는 크기 Nc×1의 입력 심볼(들)의 벡터이고, Nc는 멀티캐리어 무선 통신 채널의 서브캐리어의 수이며,
    상기 다이버시티 에이전트는,
    상기 입력 심볼들의 벡터를 G개의 그룹으로 분할하여 서브 그룹을 생성하고, 적어도 상기 서브 그룹의 서브셋을 CRP(Constellation Rotation Pre-coder)로 승산하여 G개의 프리 코딩된 벡터(vg)를 생성하는 프리 코더 소자를 더 포함하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 다이버시티 에이전트는,
    상기 프리 코더 소자에 응답하여, 상기 프리 코딩된 벡터의 각각을 다수의 LM×1 서브 벡터로 분할하고 상기 서브벡터로 부터 M×M 대각선 매트릭스
    Figure 112008010436534-pct00037
    를 생성하는 공간 주파수 인코딩 소자를 더 포함하되,
    k=1 ... L인
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 인코딩 소자는 상기 G 그룹으로 부터 L 서브매트릭스를 인터리빙하여 M×Nc 공간 주파수 매트릭스를 생성하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 장치.
  16. 멀티캐리어 무선 통신 채널로 다이버시티를 도입하는 시스템에 있어서,
    M개의 전방향(omnidirectional) 안테나와,
    상기 멀티캐리어 무선 통신 채널을 통해 전송용 콘텐츠를 수신하고, 적어도 M 전방향 안테나의 서브셋으로부터 수신된 멀티캐리어 무선 통신 채널상의 전송용 콘텐츠로부터 레이트-원 공간 주파수 코드 매트릭스를 생성하는 다이버시티 에이전트를 포함하며,
    상기 수신된 전송용 콘텐츠는 크기 Nc×1의 입력 심볼(들)의 벡터이고, Nc는 멀티캐리어 무선 통신 채널의 서브캐리어의 수이고,
    상기 다이버시티 에이전트는,
    상기 입력 심볼들의 벡터를 G개의 그룹으로 분할하여 서브 그룹을 생성하고, 적어도 상기 서브 그룹의 서브셋을 CRP(Constellation Rotation Pre-coder)로 승산하여 G개의 프리 코딩된 벡터(vg)를 생성하는 프리 코더 소자를 더 포함하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 다이버시티 에이전트는,
    상기 프리 코더 소자에 응답하여, 상기 프리 코딩된 벡터의 각각을 다수의 LM×1 서브 벡터로 분할하고 상기 서브벡터로 부터 M×M 대각선 매트릭스
    Figure 112008010436534-pct00038
    를 생성하는 공간 주파수 인코딩 소자를 더 포함하되,
    k=1 ... L인
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 시스템.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 인코딩 소자는 상기 G 그룹으로 부터 L 서브매트릭스를 인터리빙하여 M×Nc 공간 주파수 매트릭스를 생성하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 시스템.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간 주파수 매트릭스는 M N L 채널 다이버시티를 제공하고, 임의 수의 송신 안테나(M)와, 수신 안테나(들)(N) 및 채널 탭(들)(L)에 대해 코드 레이트 1을 유지하는
    멀티캐리어 무선 통신 채널로의 다이버시티 도입 시스템.
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