KR100906285B1 - 직교 주파수 분할 통신 시스템에서 공간-시간 블록 코딩 - Google Patents

직교 주파수 분할 통신 시스템에서 공간-시간 블록 코딩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 전송 다이버시티 직교 주파수 분할 다중화 통신 시스템들을 제공하기 위한 송신기들, 수신기들 및 방법들에 관한 것이다.

Description

직교 주파수 분할 통신 시스템에서 공간-시간 블록 코딩{SPACE―TIME BLOCK CODING IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION COMMUNICATION SYSTEMS}
본 출원은 "시간영역 처리를 통한 OFDM에 대한 공간-시간 블록 코딩"이라는 명칭으로 2004년 5월 7일에 출원된 미국 가출원번호 제60/572,160호의 우선권을 주장하며, 본 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며 여기에 참조문헌으로서 통합된다.
본 발명은 무선통신 시스템, 특히 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서의 전송 다이버시티에 관한 것이다.
무선 디지털 통신 및 데이터 처리 시스템들에 대한 요구는 점점더 증대되고 있다. 대부분의 디지털 통신 채널들에서는 임의의 특성들을 가지는 채널을 통해 프레임들, 패킷들 또는 데이터 포함한 셀들을 전송할 때 에러가 유발된다. 이러한 에러들은 종종 간섭 또는 열잡음에 의하여 유발된다. 무선 전송 시스템들의 비트 에러율은 무선전송 시스템들을 통해 전송될 데이터에 대한 인코딩 및 디코딩 방식을 설계할 때 임의의 곤란한 문제점들을 부여한다. 부분적으로, 그것의 수학적 용이성 때문에 그리고 부분적으로 물리적 통신 채널들에 폭넓게 적용할 수 있기 때문에, 부가 백색 가우스 잡음(AWGN) 모델은 대부분의 통신 채널들에서 잡음을 특성화하기 위하여 사용된다.
한 타입의 무선 통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템이다. OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다중(N) 직교 주파수 서브캐리어들로 분할하는 멀티-캐리어 변조 기술이다. 이들 서브캐리어들은 또한 톤들, 빈들, 및 주파수 채널들로 불릴 수 있다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수 있다. 최대 N 변조 심볼들은 각각의 OFDM 심볼 주기에서 전체 N 서브캐리어들로 전송될 수 있다. 이들 변조 심볼들은 N 시간-영역 칩들 또는 샘플들을 포함하는 변환된 심볼을 생성하기 위하여 N-포인트 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 통해 시간-영역으로 변환된다.
전송 다이버시티를 개선하기 위하여, 두 개의 전송 경로들의 각 경로에서 공간-시간 블록 코딩은 Alamouti, "Space-Time Block Coding, A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications", IEEE Journal on Selected Area in Communications, Volume 16, pp. 1451-1458, October 1998에 기술된 바와같이 개발되었으며, 이 문헌은 여기에 참조문헌으로서 통합된다. 채널은 시간/주파수에 대하여 불변(flat)인 것으로 가정되며 적어도 두 개의 연속 심볼들에 대하여 변치않고 유지되는 것으로 가정된다.
Alamouti에 기술된 전송 방식에 따르면, 직교 심볼 시퀀스 x(n)는 두 개의 연속적인 심볼들
Figure 112009012650771-pct00001
및
Figure 112009012650771-pct00002
로 이루어진 블록들로 분할된다. Alamouti에서, 모든 심볼들 쌍은 이하의 수식에 따라 매핑된다.
Figure 112008046458852-pct00003
여기서, 단순화를 위하여 시간-인덱스 n은 수식(1.1)에 포함되지 않는다.
심볼들
Figure 112008046458852-pct00004
및
Figure 112008046458852-pct00005
은 제 1 및 제 2 전송 안테나로부터 시간 k에서 각각 전송된다. 심볼들
Figure 112008046458852-pct00006
및
Figure 112008046458852-pct00007
은 제 1 및 제 2 전송 안테나로부터 시간 k+1에서 각각 전송된다. 시간 k 및 k+1에서 대응하는 수신된 신호
Figure 112008046458852-pct00008
은 이하의 수식에 의하여 정의된다.
Figure 112008046458852-pct00009
여기서,
Figure 112008046458852-pct00010
및
Figure 112008046458852-pct00011
은 제 1 및 제 2 전송 경로들과 연관된 채널들을 각각 나타내며, 두 개의 심볼 주기들에 걸쳐 변치않는 것으로 가정된다. 수신된 신호들
Figure 112008046458852-pct00012
은 다음과 같이 쓰여질 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00013
채널 매트릭스 H가 직교하며 이러한 전송 다이버시티 방식에 대한 최적 수신기, 즉 매칭된 필터 수신기가
Figure 112008046458852-pct00014
및
Figure 112008046458852-pct00015
를 곱하여
Figure 112008046458852-pct00016
및
Figure 112008046458852-pct00017
에 대하여 두 개의 결정적 통계치들을 획득하며, 즉 전송된 심볼들을 복원시킨다는 것이 이해되어야 한다. 이러한 방법을 사용하면, 2의 다이버시티 차수(diversity order of two)는 단일 수신 안테나를 가진 수신기에서 수행된다.
앞서 기술된 방법은 시간-영역 계산들을 주파수-영역 계산들로 대체함으로써 OFDM 시스템들에서 사용하기에 적합할 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00018
및
Figure 112008046458852-pct00019
는 OFDM 시스템에서 서브캐리어들 n 및 n+1을 통해 전송될 두 개의 OFDM 심볼들이라는 것을 가정한다. 더욱이, 각각의 전송 안테나 m에 대하여, 채널이 두 개의 연속 서브캐리어들에 대하여 변치않고 유지된다는 것을 가정한다. 즉,
Figure 112006093735513-pct00020
시간-영역 계산들을 주파수-영역 계산들로 대체함으로써, 서브-캐리어들 n 및 n+1에 대응하는 수신된 신호 벡터는 다음과 같이 쓰여질 수 있으며,
Figure 112008046458852-pct00021
이에 따라, 2의 다이버시티가 달성된다.
도 1은 앞서 기술된 OFDM 송신기(10)의 일부분에 대한 블록도이다. 크기 N의 각각의 OFDM 심볼은 심볼 쌍들
Figure 112009012650771-pct00022
의 N/2 그룹들로 분할된다. 그 다음에, 심볼들의 각각의 쌍은 두 개의 다른 심볼들 쌍
Figure 112009012650771-pct00023
및
Figure 112009012650771-pct00024
을 생성하기 위하여 공간-주파수 인코더(12)에 의하여 인코딩된다. 심볼 쌍들은
Figure 112009012650771-pct00025
은 역 고속 푸리에 변환(IFFT)(18) 블록에 제공되는 N-심볼 벡터로 그룹핑되며, 역 고속 푸리에 변환 블록은 이에 응답하여 안테나(14)로부터 전송되는 연관된 시간-영역 벡터
Figure 112009012650771-pct00026
를 생성한다. 유사하게, 심볼 쌍들
Figure 112009012650771-pct00027
은 IFFT(20) 블록에 공급되는 다른 N-심볼 벡터로 그룹핑되며, IFFT(20) 블록은 이에 응답하여 안테나(16)로부터 전송되는 연관된 시간-영역 벡터
Figure 112009012650771-pct00028
를 생성한다.
도 1로부터 알 수 있고 앞서 기술된 바와같이, 공간-주파수 인코딩은 입력 심볼들에 대하여, 즉 주파수 영역에서 수행된다. 따라서, 공간-인코더(12)는 두 개의 다른 스트림들을 생성하기 위하여 필요하며, 따라서 다른 전송 안테나와 각각 연관된 두 개의 개별 IFFT 블록들(18, 20)이 모든 전송된 OFDM 심볼을 위하여 요구된다.
일 실시예에 있어서, 송신기는 적어도 두 개의 안테나 및 프로세서를 포함한다. 프로세서는 제 2블록의 역 복소공액이 제 1시간슬롯동안 제 1안테나로부터 전송되도록 하고 그리고 제 1블록이 제 1시간슬롯후 제 2시간슬롯동안 제 1안테나로부터 전송되도록 하며, 또한 제 1블록의 역 복소공액이 제 1시간슬롯동안 제 2안테나로부터 전송되도록 하고 그리고 제 2블록이 제 2시간슬롯동안 제 2 안테나로부터 전송되도록 한다. 여기서, 상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성된다. 또한, 상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들이다.
다른 실시예에 있어서, 본 방법은 제 1시퀀스를 포함하는 제 1블록을 생성하는 단계; 제 2시퀀스를 포함하는 제 2블록을 생성하는 단계; 상기 제 1블록의 역 복소공액을 형성하는 단계; 상기 제 2블록의 역 복소공액을 형성하는 단계; 제 1안테나로부터의 전송을 위하여 상기 제 2블록의 역 복소공액 및 이 다음의 상기 제 1블록을 제공하는 단계; 및 제 2안테나로부터의 전송을 위하여 상기 제 1블록의 역 복소공액 및 이 다음의 상기 제 2블록을 제공하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성된다. 또한, 상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들이다.
다른 실시예에 있어서, 전송을 위한 블록들을 생성하는 방법은 제 1블록을 생성하는 단계, 제 2블록을 생성하는 단계, 제 2블록의 복소공액을 형성하는 단계, 및 제 1안테나로부터의 전송을 위하여 제 1순서의 역순으로 제 2블록의 복소공액 및 이 다음의 제 1블록을 제공하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성된다. 또한, 상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들이다.
도 1은 공지된 OFDM 송신기의 일부 블록들에 대한 단순화된 고레벨 블록도.
도 2는 일 실시예에 따른 MIMO 시스템의 송신기 시스템 및 수신기 시스템을 도시한 단순화된 고레벨 블록도.
도 3은 일 실시예에 따른 송신기의 단순화된 고레벨 블록도.
도 4는 일 실시예에 따라 전송하기 위한 각각의 순환 프리픽들을 가진 심볼 들을 도시한 도면.
도 5는 일 실시예에 따른 OFDM 수신기의 일부 블록들에 대한 단순화된 고레벨 블록도.
도 2에는 MIMO 시스템(100)의 송신기 시스템(110) 및 수신기 시스템(150)에 대한 일 실시예를 도시한 블록도가 도시되어 있다. 송신기 시스템(110)에서, 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터는 데이터 소스(112)로부터 송신(TX) 데이터 프로세서(114)에 제공된다. 일 실시예에 있어서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 송신 안테나를 통해 전송된다. TX 데이터 프로세서(114)는 코딩된 데이터를 제공하기 위하여 데이터 스트림을 위하여 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷시키고, 코딩하며 인터리빙한다.
각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 예컨대 시분할 다중화(TDM) 또는 코드 분할 다중화(CDM)를 사용하여 파일럿 데이터와 다중화될 수 있다. 파일럿 데이터는 전형적으로 공지된 방식으로 처리되는 공지된 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위하여 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 다중화된 파일럿 및 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하기 위하여 데이터 스트림을 위하여 선택된 특정 변조 방식(예컨대, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM)에 기초하여 변조된다(즉, 심볼 매핑된다). 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터율, 코딩 및 변조는 프로세서(130)에 의하여 제공되는 제어들에 의하여 결정될 수 있다.
모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들은 변조 심볼들을 추가로 처리할 수 있는 TX MINO 프로세서(120)에 제공된다(예컨대, OFDM의 경우에). 그 다음에, TX MIMO 프로세서(120)는 NT개의 송신기들(TMTR)(122a 내지 122t)에 NT개의 변조 심볼 스트림들을 제공한다. 일 실시예에 있어서, TX MIMO 프로세서(120)는 전송 심볼들이 쌍으로 전송하게 배열되도록 변조 심볼들을 제공할 수 있으며, 여기서 각각의 쌍은 적어도 두 개의 안테나로부터 전송되며, 각각의 심볼은 동일한 쌍의 부분으로서 다른 안테나로부터 전송되는 심볼의 순차적 역 복소공액 버전이다.
각각의 송신기(122)는 심볼 스트림들의 형태의 심볼 쌍들을 수신하여 처리하며 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하며, 아날로그 신호들을 컨디셔닝하여(예컨대, 증폭, 필터링 및 상향변환하여) MIMO 채널을 통해 전송하기에 적합한 변조된 신호를 제공한다. 그 다음에, 송신기들(122a 내지 122t)로부터의 NT개의 변조된 신호들은 NT개의 안테나들(124a 내지 124t)로부터 각각 전송된다.
수신기 시스템(150)에서, 전송된 변조 신호들은 NR개의 안테나들(152a 내지 152r)에 의하여 수신되며, 각각의 안테나(152)로부터의 수신된 신호는 각각의 수신기(RCVR)(154)에 제공된다. 각각의 수신기(154)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝하며(예컨대, 필터링, 증폭 및 하향변환하며), 샘플들을 제공하기 위하여 컨디셔닝된 신호를 디지털화하며, 대응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공하기 위하여 샘플들을 처리한다.
그 다음에, RX MIMO/데이터 프로세서(160)는 NT개의 "검출된" 심볼 스트림을 제공하기 위하여 특정 수신기 처리 기술에 기초하여 NR개의 수신기들(154)로부터 NR개의 수신된 심볼 스트림들을 수신하여 처리한다. RX MIMO/데이터 프로세서(160)에 의한 처리는 이하에서 더 상세히 기술된다. 각각의 검출된 심볼 스트림은 대응하는 데이터 스트림을 위하여 전송된 변조 심볼들의 추정치들인 심볼들을 포함한다. 그 다음에, RX MIMO/데이터 프로세서(160)는 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원하기 위하여 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙 및 디코딩한다. RX MIMO/데이터 프로세서(160)에 의한 처리는 송신기 시스템(110)에서 TX MIMO 프로세서(120) 및 TX 데이터 프로세서(114)에 의해 수행되는 것과 상보적이다.
RX MIMO 프로세서(160)는 예컨대 트래픽 데이터와 다중화된 파일럿에 기초하여 NT개의 송신 안테나들 및 NR개의 수신 안테나들 간의 채널 응답의 추정치를 유도할 수 있다. 채널 응답 추정치는 수신기에서 공간 또는 공간/시간 처리를 수행하기 위하여 사용될 수 있다. RX MIMO 프로세서(160)는 검출된 심볼 스트림들의 신호 대 잡음 및 간섭비(SNR) 및 어쩌면 다른 채널 특성들을 추정할 수 있으며, 이들 값들을 프로세서(170)에 제공한다. RX MIMO/데이터 프로세서(160) 또는 프로세서(170)는 통신 링크의 상황들을 지시하는 시스템에 대한 "동작" SNR의 추정치를 유도할 수 있다. 그 다음에, 프로세서(170)는 통신 링크 및/또는 수신된 데이터 스트림에 관한 다양한 타입의 정보를 포함할 수 있는 채널 상태 정보(CSI)를 제공한다. 예컨대, CSI는 동작 SNR만을 포함할 수 있다. 그 다음에, CSI는 TX 데이터 프로세서(178)에 의하여 처리되고, 변조기(180)에 의하여 변조되며, 송신기들(154a 내지 154r)에 의하여 컨디셔닝되며, 송신기 시스템(110)에 다시 전송된다.
송신기 시스템(110)에서, 수신기 시스템(150)으로부터의 변조된 신호들은 안테나(124)에 의하여 수신되고, 수신기들(122)에 의하여 컨디셔닝되며, 복조기(140)에 의하여 복조되며, RX 데이터 프로세서(142)에 의하여 처리되어 수신기 시스템에 의하여 보고된 CSI를 복원한다. 그 다음에, 보고된 CSI는 프로세서(130)에 제공되며, (1) 데이터 스트림들을 위하여 사용될 데이터율 및 코딩 및 변조 방식들을 결정하고 (2) TX 데이터 프로세서(114) 및 TX MIMO 프로세서(120)에 대한 다양한 제어를 발생시키기 위하여 사용된다.
적절한 송신 및 수신 데이터 프로세서들을 포함한 프로세서들(130, 170)은 그들이 접속되는 송신기 및 수신기 시스템들의 동작을 제어한다. 메모리들(132, 172)은 프로세서들(130, 170)에 각각 사용되는 프로그램 코드들 및 데이터를 저장한다.
도 3에는 일 실시예에 따라 다중 송신 안테나들을 포함하는 송신기 시스템의 기능 블록도가 도시되어 있다. 일 실시예에 있어서, 개별 데이터율 및 코딩 및 변조 방식이 NT개의 송신 안테나들을 통해 전송될 NT개의 데이터 스트림들 각각에 대하여 사용될 수 있다(즉, 안테나마다 코딩 및 변조가 개별적으로 수행된다). 각각의 송신 안테나에 대하여 사용될 특정 데이터율 및 코딩 및 변조 방식들은 프로세서(130)(도 1)에 의하여 제공되는 제어들에 기초하여 결정되며, 데이터율들은 앞서 기술된 바와같이 결정될 수 있다.
송신기 유닛(100)은 일 실시예에서 변조 심볼들을 제공하기 위하여 개별 코딩 및 변조 방식에 따라 각각의 데이터 스트림을 수신하여 코딩 및 변조하는 송신 데이터 프로세서(202)를 포함하며, 송신 MIMO 송신 데이터 프로세서(202) 및 송신 프로세서(204)는 도 1의 송신 데이터 프로세서(114) 및 송신 프로세서(120)의 일 실시예이다.
일실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 송신 데이터 프로세서(202)는 디멀티플렉서(210), NT개의 인코더들(212a 내지 212t), 및 NT개의 채널 인터리버들(214a 내지 214t)(즉, 각각의 송신 안테나에 대한 디멀티플렉서들, 인코더들 및 채널 인터리버들로 이루어진 한 세트)를 포함한다. 디멀티플렉서(210)는 데이터 전송을 위하여 사용될 NT개의 송신 안테나들에 대한 NT개의 데이터 스트림들로 데이터(즉, 정보 비트들)를 역다중화한다. NT개의 데이터 스트림들은 일 실시예에서 프로세서(130 또는 170)(도 1)에 의하여 제공될 수 있는 레이트 제어 기능에 의하여 결정되는 상이한 데이터 레이트들과 연관될 수 있다. 각각의 데이터 스트림은 각각의 인코더(212a 내지 212t)에 제공된다.
각각의 인코더(212a 내지 212t)는 코딩된 비트들을 제공하기 위하여 데이터 스트림에 대하여 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림을 수신하여 코딩한다. 일 실시예에 있어서, 코딩은 데이터 전송의 신뢰성을 증가시키기 위하여 사용될 수 있다. 코딩 방식은 순환 중복 검사(CRC) 코딩, 컨벌루션 코딩, 터보 코딩, 블록 코딩 등의 임의의 결합을 포함할 수 있다. 그다음에, 각각의 인코더(212a 내지 212t)로부터의 코딩된 비트들은 특정 인터리빙 방식에 기초하여 코딩된 비트들을 인터리빙하는 각각의 채널 인터리버(214a 내지 214t)에 제공된다. 인터리빙은 코딩된 비트들에 대하여 시간 다이버시티를 제공하며, 데이터 스트림을 위하여 사용되는 전송 채널들에 대한 평균 SNR에 기초하여 데이터가 전송되도록 하며, 페이딩을 제거하며, 추가로 각각의 변조 심볼을 형성하기 위하여 사용된 코딩된 비트들간의 상관관계를 제거한다.
각각의 채널 인터리버(214a 내지 214t)로부터의 코딩 및 인터리빙된 비트들은 변조 심볼들을 형성하기 위하여 이들 비트들을 매핑하는 송신 프로세서(204)의 각각의 심볼 매핑 블록(222a 내지 222t)에 제공된다.
각각의 심볼 매핑 블록(222a 내지 222t)에 의하여 수행될 특정 변조 방식은 프로세서(130)(도 1)에 의하여 제공된 변조 제어에 의하여 결정된다. 각각의 심볼 매핑 블록(222a 내지 222t)은 비-2진 심볼들을 형성하기 위하여
Figure 112009012650771-pct00029
코딩 및 인터리빙된 비트들의 세트를 그룹핑하며, 선택된 변조방식(예컨대, QPSK, M-PSK, M-QAM, 또는 임의의 다른 변조 방식)에 대응하는 신호 성상도의 특정 포인트에 각각의 비-2진 심볼을 매핑한다. 각각의 매핑된 신호 포인트는 Mj-ary 변조 심볼에 대응하며, 여기서
Figure 112009012650771-pct00030
는 j-번째 송신 안테나를 위하여 선택된 특정 변조 방식에 대응하며
Figure 112009012650771-pct00031
이다. 그 다음에, 심볼 매핑 블록들(422a 내지 222t)은 변조 심볼들로 이루어진 NT개의 스트림들을 제공한다.
도 3에 기술된 특정 실시예에 있어서, 송신 프로세서(304)는 또한 심볼 매핑 블록들(222a 내지 222t)과 함께 변조기(224) 및 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 블록(226a 내지 226t)을 포함한다. 변조기(224)는 적정 부대역들 및 송신 안테나들을 통해 NT개의 스트림들에 대한 변조 심볼들을 형성하기 위하여 샘플들을 변조한다. 더욱이, 변조기(224)는 금지된 전력 레벨로 NT개의 심볼 스트림들 각각을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 변조기(224)는 프로세서, 예컨대 프로세서(130 또는 170)에 의하여 제어되는 FH 시퀀스에 따라 심볼들을 변조할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, NT개의 심볼 스트림들이 변조되는 주파수들은 각각의 심볼들 그룹 또는 블록, 프레임, 또는 전송 사이클의 프레임의 일부분에 대하여 변화할 수 있다.
각각의 IFFT 블록(226a 내지 226t)은 변조기(224)로부터 각각의 변조 심볼 스트림을 수신한다. 각각의 IFFT 블록(226a 내지 226t)은 대응하는 변조 심볼 벡터들을 형성하기 위하여 NF개의 변조 심볼들 세트들을 그룹핑하며, 역 고속 푸리에 변환을 사용하여 각각의 변조 심볼 벡터를 시간-영역 표현(OFDM 심볼로서 언급됨)으로 변환한다. IFFT 블록들(226a 내지 226t)은 임의의 수의 주파수 부채널들(예컨대, 8, 16, 32,...,NF)에 대하여 역 변환을 수행하도록 설계될 수 있다. IFFT 블록들(226a 내지 226t)에 의하여 생성된 변조 심볼 벡터의 각각의 시간-영역 표현은 인코더(228)에 제공된다.
도 2의 실시예에 있어서, 변조된 데이터는 심볼 스트림, 예컨대
Figure 112009012650771-pct00032
으로 제공될 수 있는 심볼들을 포함한다. IFFT 블록들(226a 내지 226t)은 심볼 스트림, 즉 심볼들
Figure 112009012650771-pct00033
을 수신하며, 각각의 심볼의 샘플들에 대응하는 각각의 심볼의 시간 영역 시퀀스들, 예컨대 심볼
Figure 112009012650771-pct00034
에 대한 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00035
, 심볼
Figure 112009012650771-pct00036
에 대한 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00037
, 심볼
Figure 112009012650771-pct00038
에 대한 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00039
를 제공한다. 수신된 시퀀스들
Figure 112009012650771-pct00040
를 사용하여 인코더(228)는 시퀀스들
Figure 112009012650771-pct00041
Figure 112009012650771-pct00042
를 생성하며, 여기서 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00043
는 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00044
의 역 복소공액 시퀀스이며, 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00045
는 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00046
와 연관된 역 복소공액 시퀀스이다. 인코더(228)는 송신기들(230a 내지 232t)에 심볼 쌍들을 제공하며, 이에 따라 두 개 이상의 안테나로부터 전송되는 임의의 심볼 쌍은 제 1 및 제 2 시간슬롯에서 제 1안테나, 예컨대 안테나(232a)로부터
Figure 112009012650771-pct00047
의 형태로 전송되며 제 1 및 제 2 시간슬롯에서 제 2안테나, 예컨대 안테나(232b)로부터
Figure 112009012650771-pct00048
의 형태로 전송된다. 다시 말해서, 시간슬롯 i 동안, 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00049
는 송신 안테나(232a)로부터 전송되며, 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00050
는 송신 안테나(232b)로부터 전송된다. 시간슬롯 t+1에서, 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00051
는 송신 안테나(232a)로부터 전송되며, 시퀀스
Figure 112009012650771-pct00052
는 송신 안테나(232a)로부터 전송된다.
심볼 스트림 또는 심볼들의 그룹에 대하여,
Figure 112009012650771-pct00053
는 i-번째 OFDM 심볼에서 n-번째 정보 심볼이다. i-번째 OFDM 심볼의 시퀀스는 다음과 같이 벡터 형식으로 정의될 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00054
Figure 112009012650771-pct00055
를 대응하는 IFFT 출력(즉, 심볼
Figure 112009012650771-pct00056
의 시간 영역 샘플들)으로 표현하고, 심볼 에너지
Figure 112009012650771-pct00057
를 1로, 즉 심볼의 전송을 위하여 최대 에너지를 할당한다고 하자. 게다가, 시퀀스들
Figure 112009012650771-pct00058
및
Figure 112009012650771-pct00059
를 연속 OFDM 심볼들
Figure 112009012650771-pct00060
및
Figure 112009012650771-pct00061
의 대응 IFFT로 표현한다고 하자.
Figure 112009012650771-pct00062
및
Figure 112009012650771-pct00063
을 사용하면, 시퀀스들
Figure 112009012650771-pct00064
및
Figure 112009012650771-pct00065
는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112008046458852-pct00066
여기서,
Figure 112008046458852-pct00067
는 벡터들 및 매트릭스들에 대한 엘리먼트 복소공액에 의한 스칼라들 및 엘리먼트에 대한 복소공액 연산을 나타낸다. 따라서,
Figure 112008046458852-pct00068
및
Figure 112008046458852-pct00069
는 보통
Figure 112008046458852-pct00070
및
Figure 112008046458852-pct00071
의 반전된 엘리먼트 단위의 복소공액 시퀀스들이다.
인코더(228)의 출력은 순환 프리픽(prefix) 생성기들(230a 내지 230t)에 접속된다. 순환 프리픽 생성기들(230a 내지 230t)은 대응하는 전송 심볼을 형성하기 위하여 OFDM 심볼의 끝에서부터의 다수의 샘플들인 고정 수의 샘플들의 프리픽들을 OFDM 심볼을 구성하는 NS 샘플들에 첨부한다. 프리픽은 주파수 선택 페이딩에 의하여 유발된 채널 분산과 같은 해로운 경로 현상들에 대해 성능을 개선하도록 설계된다.
순환 프리픽 생성기들(230a 내지 230t)에 의하여 출력된 심볼들은 심볼들이 안테나들(234a 내지 234t)에 의하여 전송되도록 하는 연관된 송신기들(232a 내지 232t)에 제공된다.
앞의 설명이 심볼들로서
Figure 112008046458852-pct00072
및
Figure 112008046458852-pct00073
를 언급하고 심볼들
Figure 112008046458852-pct00074
및
Figure 112008046458852-pct00075
의 시간 영역 시퀀스로서
Figure 112008046458852-pct00076
및
Figure 112008046458852-pct00077
를 언급하지만, 동일한 방법이 심볼들 또는 시퀀스들의 블록들에 적용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예컨대,
Figure 112008046458852-pct00078
및
Figure 112008046458852-pct00079
는 각각 N 심볼들을 나타낼 수 있으며, 여기서 N은 1보다 크거나 또는 1보다 작을 수 있다. 이러한 경우에,
Figure 112008046458852-pct00080
및
Figure 112008046458852-pct00081
는 N 심볼들의 시간-영역 시퀀스들을 나타내며
Figure 112008046458852-pct00082
및
Figure 112008046458852-pct00083
는 N 심볼들의 역 복소공액들이다.
앞의 설명이 두 개의 시간-슬롯들을 통해 전송되는 두 개의 심볼들을 이용하는 실시예에 관한 것이지만, 다수의 시간슬롯들상의 더 많은 수의 심볼들이 여기에 기술된 실시예들에 따라 이용될 수 있다. 이러한 실시예들에 있어서, 송신 심볼들의 수 및 안테나들의 수에 의하여 정의된 매트릭스는 단위 매트릭스이다. 이는 전송을 위하여 상이한 레이트들이 이용될 수 있도록 하며, 즉 m개의 송신 안테나마다 n개의 송신 심볼들이 전송되도록 하며, 여기서 n > m이다. 예컨대, 안테나들 a1, a2 및 a3로 구성된 3개의 안테나 시스템은 x × a 매트릭스 Mt에 의하여 정의된 이하의 전송 방식을 이용하여 심볼들 x1, x2, x3 및 x4를 전송할 수 있다.
Figure 112009012650771-pct00084
여기서,
Figure 112009012650771-pct00085
및
Figure 112009012650771-pct00086
는 각각 심볼들
Figure 112009012650771-pct00087
및
Figure 112009012650771-pct00088
의 시간 역 복소공액들이며,
Figure 112009012650771-pct00089
및
Figure 112009012650771-pct00090
는 각각 역 심볼들
Figure 112009012650771-pct00091
및
Figure 112009012650771-pct00092
이며,
Figure 112009012650771-pct00093
및
Figure 112009012650771-pct00094
는 각각
Figure 112009012650771-pct00095
및
Figure 112009012650771-pct00096
의 역 복소공액들이다. 심볼들의 순서는 단위 매트릭스에 기초하여
Figure 112009012650771-pct00097
또는 임의의 다른 방식으로 규정된 순서로 인코더(228)에 의하여 제공될 수 있다. 일부 실시예들에 있어서, 인코더(228)는 시간영역 심볼들, 이들의 복소공액들, 이들의 반전들 및 역 복소공액들을 저장하는 메모리, 예컨대 하나 이상의 버퍼들을 포함할 수 있으며, 이들을 다수의 송신 안테나들에 단위 매트릭스에 기초한 방식에 따라 출력할 수 있다.
도 4에는 일 실시예에 따라 전송하기 위한 각각의 순환 프리픽을 가진 심볼이 도시되어 있다. 시간슬롯 i에서, 시간-영역 시퀀스
Figure 112008046458852-pct00098
는 순환 프리픽이 첨부되며 제 1송신 안테나로부터 전송되며, 시간 영역 시퀀스
Figure 112008046458852-pct00099
는 순환 프리픽이 첨부되며 제 2송신 안테나로부터 전송된다. 시간 슬롯 i+1에서, 시간-영역 시퀀스
Figure 112008046458852-pct00100
는 그것의 순환 프리픽이 첨부되며 제 1 송신 안테나로부터 전송되며, 시간-영역 시퀀스
Figure 112008046458852-pct00101
는 그것의 순환 프리픽이 첨부되며 제 2송신 안테나로부터 전송된다.
도 5에는 일 실시예에 따른 OFDM 수신기의 일부 블록에 대한 단순화된 고레벨 블록도가 도시되어 있다. 수신기(400)는 수신 안테나(402)를 통해 시퀀스들
Figure 112008046458852-pct00102
및
Figure 112008046458852-pct00103
를 수신하고 시퀀스들을 복조 및 디코딩하도록 적응된다. 도 5로부터 알 수 있는 바와같이, 수신기(400)는 이산 푸리에 변환 블록(404) 및 처리 블록들(406, 408)을 부분적으로 포함하는 것으로 도시되며, 이들 각각은 블록들, 즉 디코더/등화기 블록(410) 및 시간 역 연산을 수행하는 블록(412)이 수신하는 함수의 복소공액 함수를 제공한다.
심볼들 또는 블록들의 전송시에,
Figure 112008046458852-pct00104
는 두 개의 송신 안테나 m(m=1, 2)에 대한 심볼 이격 채널 임펄스 응답을 나타내며, 여기서 제 1송신 안테나는 m=1에 의하여 표현되며, 제 2 송신 안테나는 m=2에 의하여 표현된다. 이 경우에,
Figure 112008046458852-pct00105
는 다음과 같은 수식과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00106
블록들 또는 심볼들의 수신기에서, 시퀀스들
Figure 112008046458852-pct00107
및
Figure 112008046458852-pct00108
는 제거된 각각의 순환 프리픽들을 갖는 시퀀스들
Figure 112008046458852-pct00109
및
Figure 112008046458852-pct00110
이 전송되는 시간 슬롯들 i 및 i+1에 대응하는 수신된 시간-영역 시퀀스들을 나타낸다.
수신 안테나(402)에 의하여 수신된 시퀀스들
Figure 112008046458852-pct00111
및
Figure 112008046458852-pct00112
는 다음과 같은 수식으로 기술되며,
Figure 112008046458852-pct00113
이하의 기술된 바와같이 표현될 수 있으며,
Figure 112008046458852-pct00114
이다.
여기서 양 시퀀스들
Figure 112009012650771-pct00115
및
Figure 112009012650771-pct00116
는 공분산
Figure 112009012650771-pct00117
를 가진 백색의 독립적인 동일하게 분산된 (i.i.d) 가우스 랜덤 잡음 벡터이다. 따라서, 신호 대 잡음비 SNR은 다음과 같다.
Figure 112008046458852-pct00118
여기서,
Figure 112009012650771-pct00119
는 송신 안테나 m에 대응하는 채널 매트릭스이며, 다음과 같이 주어진다.
Figure 112009012650771-pct00120
매트릭스
Figure 112008046458852-pct00121
는 순환 매트릭스이며 이하의 고유값 분석을 가진다.
Figure 112008046458852-pct00122
여기서 Q는 이하에 기술된 바와같이 N×N 이산 푸리에 변환 매트릭스(DFT)이다.
Figure 112008046458852-pct00123
여기서,
Figure 112008046458852-pct00124
는 대각선이
Figure 112008046458852-pct00125
의 N 포인트 DFT인 대각선 고유값 매트릭스이다.
이하와 같은 DFT 특성을 사용하면,
Figure 112008046458852-pct00126
정의에 의하여,
Figure 112008046458852-pct00127
이며,
이하의 표현 (2.7)에 획득된다. FFT 블록(402)은 심볼(신호 벡터)
Figure 112008046458852-pct00128
를 수신하며 이에 응답하여 신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00129
를 발생시킨다. FFT 블록(402)은 신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00130
를 수신하며, 이에 응답하여 신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00131
를 발생시킨다. 신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00132
및
Figure 112008046458852-pct00133
는 이하에 기술된 바와같이 표현된다.
Figure 112008046458852-pct00134
신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00135
는 디코더/등화기 블록(410)에 전송된다. 신호
Figure 112008046458852-pct00136
는 처리 블록(104)으로 전송되며, 처리 블록(104)은 이에 응답하여 복소공액 벡터 신호
Figure 112008046458852-pct00203
를 생성하여 디코더/등화기 블록(410)에 전송한다.
수식(2.10)은 다음과 같이 쓰여질 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00138
여기서,
Figure 112008046458852-pct00139
는
Figure 112008046458852-pct00140
벡터이다. DFT 매트릭스
Figure 112008046458852-pct00141
는 직교 매트릭스이며, 잡음 벡터
Figure 112008046458852-pct00142
는 백색잡음이다. 여기서, 최소 평균-제곱 에러(MMSE) 뿐만아니라 디코딩/등화 필터 동작을 수행하는데 적합한 디코더/등화기 블록(410)은 이하의 매트릭스 필터 W에 의하여 특징지워진다.
Figure 112008046458852-pct00143
제 1 및 제 2 전송채널들과 연관된 채널 임펄스 응답이 각각
Figure 112008046458852-pct00144
및
Figure 112008046458852-pct00145
으로 표현된다고 가정한다. 매트릭스 D는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112008046458852-pct00146
매트릭스 D는 (n, m) 엘리먼트 dm이 이하와 같이 기술되는 N×N 대각 매트릭스이다.
Figure 112009012650771-pct00147
매트릭스
Figure 112009012650771-pct00148
는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112009012650771-pct00149
여기서,
Figure 112009012650771-pct00150
는 SNR이다. 따라서,
Figure 112009012650771-pct00151
.
따라서, 매트릭스 W는 이하에 기술된 바와같이 정의될 수 있다.
Figure 112009012650771-pct00152
표현 (2.13)으로부터 알 수 있는 바와같이, 매트릭스 필터 W는 두 개의 부분을 포함한다. 제 1 부분
Figure 112008046458852-pct00153
은 공간-시간 블록 코드의 디코딩 동작을 나타낸다. 제 2 부분,
Figure 112008046458852-pct00154
은 MMSE 주파수 영역 등화기 부분을 나타낸다. 수신된 신호 벡터
Figure 112008046458852-pct00155
에 매트릭스 필터 W를 적용하면 다음과 같은 수식이 얻어진다.
Figure 112008046458852-pct00156
벡터들
Figure 112008046458852-pct00157
및
Figure 112008046458852-pct00158
는 디코더/등화기 블록(410)에 의하여 생성된다. 표현 (2.14)은 이하에 기술된 바와같이 다시 쓰여질 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00159
따라서, 매트릭스
Figure 112009012650771-pct00160
는 (m,n) 엘리먼트
Figure 112009012650771-pct00161
가 이하에 기술된 대각 매트릭스이다.
Figure 112008046458852-pct00162
또한, 이하의 표현을 적용할 수 있다는 것을 알 수 있다.
Figure 112009012650771-pct00163
여기서,
Figure 112008046458852-pct00164
는 엘리먼트
Figure 112008046458852-pct00165
가 이하의 표현에 의하여 제공되는 (n,n) 대각 매트릭스 (n,n)이다.
Figure 112008046458852-pct00166
여기서,
Figure 112008046458852-pct00167
및
Figure 112008046458852-pct00168
는 독립적인 동일하게 분산되는(i.i.d) 가우스 랜덤 벡터들이다.
수식(2.15), (2.16) 및 (2.17)를 사용하면, i-번째 OFDM 블록에서 전송된 n-번째 정보 심볼인 심볼
Figure 112008046458852-pct00169
에 대한 결정 통계치
Figure 112008046458852-pct00170
는 이하에 기술된 바와같이 표현될 수 있으며,
Figure 112008046458852-pct00171
대응하는 신호 대 잡음비(SNR) SNRi(n)은 이하에 기술된 바와같이 표현될 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00172
유사하게, i+1 OFDM 블록으로 전송된 n-번째 정보 심볼인 심볼
Figure 112009012650771-pct00173
에 대한 결정 통계치
Figure 112009012650771-pct00174
는 이하에 기술된 바와같이 표현될 수 있으며,
Figure 112008046458852-pct00175
대응하는 신호 대 잡음비 SNRi +1(n)은 이하에 기술된 바와같이 표현될 수 있다.
Figure 112008046458852-pct00176
따라서. 차수 2의 다이버시티 이득이 달성된다.
두 개 이상의 송신 안테나들이 이용되고 두 개 이상의 송신 심볼들이 함께 그룹핑되는 경우에 있어서, 수신기는 송신기에서의 송신 안테나들의 수에 기초하여 적절한 인버전 및 복소공액 함수들을 각각 제공하는 디코더/등화기 블록(410)으로부터의 부가 출력들을 포함한다.
도 5와 관련하여 기술된 기능은 수신 프로세서(142) 및 프로세서(130)와 수신 프로세서(16) 및 프로세서(170)에서 구현될 수 있다. 이러한 경우에, 엘리먼트들(404, 406, 408, 410, 412)과 관련하여 기술된 기능은 프로세서들에 제공될 수 있다.
당업자들은 여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 이러한 하드웨어 및 소프트웨어의 상호 호환성을 명확하게 기술하기 위하여, 다양한 예시적인 소자, 블록, 모듈, 회로, 및 단계는 그들의 기능들과 관련하여 앞서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지의 여부는 전체 시스템상에 부여된 특정 응용 및 설계 제약들에 따른다. 당업자는 각각의 특정 응용에 대하여 가변 방식으로 기술된 기능을 구현할 수 있으나 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 해석되어야 한다.
여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적 회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리장치, 개별 하드웨어 소자, 또는 여기에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 임의의 결합에 의해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있으나, 대안적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 계산장치들의 결합, 예컨대 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 다수의 마이크로 프로세서들의 결합, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로프로세서들의 결합, 또는 임의의 다른 구성들로서 구현될 수 있다.
여기에 기술된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 예시적 저장 매체는 프로세서에 접속되며, 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안으로써, 저장 매체는 프로세서와 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC에 배치될 수 있다. ASIC는 MS와 같은 사용자 단말에 배치될 수 있거나 또는 BS에 배치될 수 있다. 대안으로써, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말에서 개별 소자로서 배치될 수 있다.
기술된 실시예들의 이전 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시 및 이용할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 수정들은 당업자들에게 자명할 것이고, 여기에서 한정된 일반적 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 기술된 실시예들에 제한되지 않으며 여기에 기술된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위를 따를 것이다.

Claims (34)

  1. 적어도 두 개의 안테나들; 및
    제 1블록 및 제 2블록의 역 복소공액(reversed complex conjugate)을 생성하기 위하여 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform)을 이용하는 프로세서를 포함하며;
    상기 프로세서는 상기 제 2블록의 역 복소공액이 제 1시간슬롯동안 적어도 두 개의 안테나들 중 제 1안테나로부터 전송되도록 하고 또한 상기 제 1블록이 제 1시간슬롯후 제 2시간슬롯동안 제 1안테나로부터 전송되도록 하며, 상기 제 1블록의 역 복소공액이 제 1시간슬롯동안 적어도 두 개의 안테나들 중 제 2안테나로부터 전송되도록 하고 또한 상기 제 2블록이 제 2시간슬롯동안 제 2 안테나로부터 전송되도록 하고,
    상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성되며,
    상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 송신기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1시간슬롯 및 상기 제 2시간슬롯은 연속적인 시간슬롯들인, 송신기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서, 상기 제 1블록, 상기 제 2블록, 상기 제 1블록의 역 복소공액, 및 상기 제 2 블록의 역 복소공액을 저장하고, 상기 프로세서로부터의 명령들에 응답하여, 상기 제 1시간슬롯동안 상기 적어도 두 개의 안테나들 중 제 1안테나로부터 전송될 상기 제 2블록의 역 복소공액을 출력하고, 상기 제 1시간슬롯후 상기 제 2시간슬롯동안 상기 제 1안테나로부터 전송될 상기 제 1블록을 출력하고, 상기 제 1시간슬롯동안 제 2안테나로부터 전송될 제 1블록의 역 복소공액을 출력하며, 상기 제 2시간슬롯동안 제 2 안테나로부터 전송될 제 2블록을 출력하는 메모리를 더 포함하는, 송신기.
  7. 전송을 위한 심볼들을 생성하는 방법으로서,
    제 1시퀀스를 포함하는 제 1블록을 생성하는 단계;
    제 2시퀀스를 포함하는 제 2블록을 생성하는 단계;
    상기 제 1블록의 역 복소공액을 형성하는 단계;
    상기 제 2블록의 역 복소공액을 형성하는 단계;
    제 1안테나로부터 전송하기 위하여 상기 제 2블록의 역 복소공액 및 이 다음의 상기 제 1블록을 제공하는 단계; 및
    제 2안테나로부터 전송하기 위하여 상기 제 1블록의 역 복소공액 및 이 다음의 상기 제 2블록을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성되며,
    상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 심볼 생성 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 전송을 위한 블록들을 생성하는 방법으로서,
    제 1블록을 생성하는 단계;
    제 2블록을 생성하는 단계;
    상기 제 2블록의 복소공액을 형성하는 단계 ― 상기 제 2블록의 복소공액은 제 1순서를 가짐 ―; 및
    제 1안테나로부터 전송하기 위하여 상기 제 1순서의 역순으로 제 2블록의 복소공액 및 이 다음의 제 1블록을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1블록은 제 1심볼로 구성되고, 상기 제 2블록은 제 2심볼로 구성되며,
    상기 제 1심볼 및 상기 제 2 심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 블록 생성 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 11항에 있어서, 상기 제 1블록의 역 복소공액을 형성하는 단계, 및 제 2안테나로부터의 전송을 위하여 상기 제 1블록의 복소공액 및 이 다음의 제 2블록을 제공하는 단계를 더 포함하는, 블록 생성 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    제 3블록을 생성하는 단계; 및
    상기 제 3블록의 역 복소공액을 형성하는 단계를 더 포함하며;
    제 2안테나로부터의 전송을 위하여 상기 제 1블록의 복소공액 및 이 다음의 제 2블록을 제공하는 상기 단계는 제 2안테나로부터의 전송을 위하여 상기 제 1블록의 복소공액 및 이 다음의 상기 제 3블록의 복소공액 및 이 다음의 제 2 블록을 제공하는 단계를 포함하는, 블록 생성 방법.
  17. 적어도 두 개의 안테나들;
    입력 및 출력을 포함하는 적어도 하나의 IFFT 블록; 및
    적어도 하나의 IFFT 블록의 출력에 접속된 입력, 및 제 1안테나로부터 전송될 제 1심볼 쌍 및 제 2 안테나로부터 전송될 제 2심볼쌍을 제공하는 출력을 포함하는 인코더를 포함하며;
    상기 제 1심볼쌍은 제 1시퀀스를 포함하는 제 1심볼을 포함하며, 상기 제 2심볼쌍은 제 2시퀀스를 포함하며, 또한 상기 제 2심볼쌍은 상기 제 2시퀀스의 역순으로 상기 제 2심볼의 복소공액을 포함하며 상기 제 1시퀀스의 역순으로 제 1심볼의 복소공액을 포함하고,
    상기 제 1심볼 및 상기 제 2심볼은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 송신기.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 시퀀스들을 수신하도록 적응된 수신 안테나; 및
    제 1시간슬롯동안 수신된 시퀀스들의 복소공액을 생성하고, 복소공액들을 생성하지 않고 상기 제 1시간슬롯 이후의 제 2시간슬롯동안 수신된 시퀀스들을 처리하며, 상기 제 1시간슬롯동안 수신된 시퀀스들 및 상기 제 2시간슬롯동안 수신된 시퀀스들의 복소공액들을 결합하여 디코딩된 심볼들을 생성하는 프로세서를 포함하며,
    제 1수신된 시퀀스 및 제 2수신된 시퀀스는 벡터들
    Figure 112009012650771-pct00204
    및
    Figure 112009012650771-pct00205
    에 의하여 표현되며, 여기서
    Figure 112009012650771-pct00206
    이며,
    상기
    Figure 112009012650771-pct00207
    는 상기 제 1 송신채널과 연관된 임펄스 응답이며, 상기
    Figure 112009012650771-pct00208
    는 상기 제 2송신채널과 연관된 임펄스 응답이며, 상기
    Figure 112009012650771-pct00209
    및
    Figure 112009012650771-pct00210
    는
    Figure 112009012650771-pct00211
    의 복소공액들을 각각 나타내며, 상기
    Figure 112009012650771-pct00212
    는 상기 제 1 및 제 2 송신채널들과 연관된 잡음을 나타내며, 상기
    Figure 112009012650771-pct00213
    는 상기
    Figure 112009012650771-pct00214
    의 추정치에 대응하며, 상기
    Figure 112009012650771-pct00215
    는 상기
    Figure 112009012650771-pct00216
    의 추정치에 대응하는, 수신기.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 제 1시간슬롯 및 상기 제 2시간슬롯은 연속적인 시간슬롯들인, 수신기.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 시퀀스들은 심볼들을 포함하며, 상기 프로세서는 상기 시퀀스들의 복소공액들의 적어도 일부분의 순서를 역순으로 하도록 또한 구성되는, 수신기.
  24. 삭제
  25. 제 23항에 있어서, 상기 프로세서는 이하의 수식에 의하여 정의된
    Figure 112008046458852-pct00190
    및
    Figure 112008046458852-pct00191
    로부터 벡터들
    Figure 112008046458852-pct00192
    및
    Figure 112008046458852-pct00193
    를 생성하도록 또한 구성되며;
    Figure 112008046458852-pct00194
    상기
    Figure 112008046458852-pct00195
    이며, 상기 I는 항등 매트릭스이며, 상기
    Figure 112008046458852-pct00196
    이며 상기
    Figure 112008046458852-pct00197
    는 신호 대 잡음비를 나타내는, 수신기.
  26. 적어도 3개의 안테나들; 및
    역 고속 푸리에 변환을 이용하여 다수의 블록들의 역 복소공액들을 생성하는 프로세서를 포함하며;
    상기 프로세서는 상기 다수의 블록들 및 상기 다수의 블록들의 역 복소공액들이 단위 매트릭스(unitary matrix)에 기초한 전송 방식에 따라 다수의 연속 시간슬롯들에서 적어도 3개의 안테나들로부터 전송되도록 하고,
    상기 다수의 블록들은 다수의 시간영역 심볼들을 포함하며,
    상기 다수의 시간영역 심볼들은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 송신기.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제 26항에 있어서, 상기 다수의 블록들 및 상기 다수의 블록들의 역 복소공액들을 저장하며; 상기 단위 매트릭스에 기초하여 상기 다수의 연속적인 시간슬롯들에서 전송될 다수의 블록들 및 상기 다수의 블록들의 역 복소공액들을 출력하는 메모리를 더 포함하는, 송신기.
  31. 전송을 위한 심볼들을 생성하는 방법으로서,
    다수의 블록들을 생성하는 단계;
    역 고속 푸리에 변환을 이용하여 상기 다수의 블록들의 역 복소공액들을 생성하는 단계; 및
    단위 매트릭스에 기초한 전송 방식에 따라 다수의 연속적인 시간슬롯들에서 적어도 3개의 안테나들로부터 전송될 다수의 블록들 및 상기 다수의 블록들의 역 복소공액들을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 다수의 블록은 다수의 시간영역 심볼들을 포함하며,
    상기 다수의 시간영역 심볼들은 심볼 스트림의 비연속적인 심볼들인, 심볼 생성 방법.
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2771267C (en) 2004-08-12 2016-03-15 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for implementing space frequency block coding
US8842693B2 (en) * 2005-05-31 2014-09-23 Qualcomm Incorporated Rank step-down for MIMO SCW design employing HARQ
US8126066B2 (en) * 2005-06-09 2012-02-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Time and frequency channel estimation
AU2006203698A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-15 Nec Australia Pty Ltd Transmit diversity scheme
US8107543B2 (en) * 2006-06-27 2012-01-31 Amimon Ltd. High diversity time-space coding and decoding for MIMO systems
US8059732B2 (en) * 2006-11-28 2011-11-15 Ntt Docomo, Inc. Method and apparatus for wideband transmission from multiple non-collocated base stations over wireless radio networks
KR100874264B1 (ko) * 2006-12-01 2008-12-16 한국전자통신연구원 Ｓｃ－ｆｄｍａ 시스템에서의 다중 코드 워드 송수신 방법및 장치
WO2008066349A1 (en) * 2006-12-01 2008-06-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for transmitting/receiving multiple codewords in sc-fdma system
WO2008102877A1 (ja) 2007-02-23 2008-08-28 Nippon Hoso Kyokai デジタルデータ送信装置およびデジタルデータ受信装置
US20080238621A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Broadcom Corporation Multi-mode rfid reader architecture
US8498350B2 (en) * 2009-04-17 2013-07-30 Raytheon Company Communication system incorporating physical layer waveform structure
EP2420012A4 (en) * 2009-04-17 2012-10-03 Raytheon Co DISTRIBUTED RECEIVER ARCHITECTURE COMBINING THE MAXIMUM RATIO
RU2518509C2 (ru) * 2009-09-21 2014-06-10 Эппл Инк Способ передачи потока данных и мобильная станция
US10050680B2 (en) * 2010-06-07 2018-08-14 Entropic Communications, Llc Method and apparatus for real time multiplexing with transmitter and antenna array elements
US8837652B2 (en) 2010-12-31 2014-09-16 Raytheon Company Receiver synchronization in radio communication systems employing transmit diversity
US8565336B2 (en) * 2011-02-08 2013-10-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Data transmission apparatus and method, and data reconstitution apparatus and method
KR101470592B1 (ko) * 2011-02-08 2014-12-10 한국전자통신연구원 데이터 변조시 데이터 추가가 가능한 데이터 송신 장치와 방법, 및 데이터 분리 복원 장치와 방법
FR2985134A1 (fr) * 2011-12-23 2013-06-28 France Telecom Procede d'emission d'au moins un signal multi-porteuse forme de symboles ofdm-oqam
FR2985152A1 (fr) 2011-12-23 2013-06-28 France Telecom Procede de groupement de couples emetteur-recepteur pour communiquer sur un reseau de communications
WO2014004585A1 (en) * 2012-06-25 2014-01-03 Ronny Hadani Modulation and equalization in an orthonormal time-frequency shifting communications system
US9838227B2 (en) * 2013-04-09 2017-12-05 Interdigital Patent Holdings, Inc. Joint precoding and multivariate backhaul compression for the downlink of cloud radio access networks
US10103792B2 (en) * 2016-01-14 2018-10-16 Intel Corporation Apparatus, system and method of communicating a multiple-input-multiple-output (MIMO) transmission
EP3206353B1 (en) * 2016-02-09 2020-02-05 Technische Universität München Filter banks and methods for operating filter banks
US9848342B1 (en) * 2016-07-20 2017-12-19 Ccip, Llc Excursion compensation in multipath communication systems having performance requirements parameters
EP3488546B1 (en) * 2016-07-20 2023-11-15 Intel Corporation Apparatus, system and method of communicating a single carrier (sc) multiple-input-multiple-output (mimo) transmission
US10027442B2 (en) * 2016-07-20 2018-07-17 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of communicating a single carrier (SC) space time block code (STBC) transmission
US10924218B2 (en) 2016-07-20 2021-02-16 Intel IP Corporation Apparatus, system and method of communicating a single carrier (SC) transmission
WO2019134689A1 (zh) * 2018-01-05 2019-07-11 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法及装置、存储介质、电子装置
CN110011948B (zh) * 2018-01-05 2023-09-22 中兴通讯股份有限公司 数据传输方法及装置、存储介质、电子装置
CN113055067B (zh) * 2019-12-27 2024-04-26 中兴通讯股份有限公司 下行信号处理方法、装置及基站
CN113159264B (zh) * 2020-11-12 2022-06-21 江西理工大学 一种入侵检测方法、系统、设备及可读存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040022183A1 (en) * 2002-08-01 2004-02-05 Li Kuo Hui System and method for transmitting data in a multiple-branch transmitter-diversity orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6542556B1 (en) * 2000-03-31 2003-04-01 Nokia Mobile Phones Ltd. Space-time code for multiple antenna transmission
US7272192B2 (en) * 2000-04-14 2007-09-18 Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Time-reversal block transmit diversity system for channels with intersymbol interference and method
US7020072B1 (en) * 2000-05-09 2006-03-28 Lucent Technologies, Inc. Orthogonal frequency division multiplexing transmit diversity system for frequency-selective fading channels
JP2002064461A (ja) * 2000-08-18 2002-02-28 Mitsubishi Electric Corp 通信装置および通信方法
US7061854B2 (en) * 2001-10-15 2006-06-13 Nortel Networks Limited Efficient OFDM communications with interference immunity
WO2003043245A1 (en) * 2001-11-10 2003-05-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Stfbc coding/decoding apparatus and method in an ofdm mobile communication system
ATE471002T1 (de) * 2002-04-25 2010-06-15 Imec Cdma empfang-übertragungstechniken für funksysteme mit mehrfacheingängen und mehrfachausgängen (mimo)
US7542446B2 (en) * 2002-07-31 2009-06-02 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Space time transmit diversity with subgroup rate control and subgroup antenna selection in multi-input multi-output communications systems
JP3677492B2 (ja) * 2002-07-31 2005-08-03 松下電器産業株式会社 マルチキャリア送信装置およびマルチキャリア送信方法
US7324605B2 (en) * 2004-01-12 2008-01-29 Intel Corporation High-throughput multicarrier communication systems and methods for exchanging channel state information
US7746886B2 (en) * 2004-02-19 2010-06-29 Broadcom Corporation Asymmetrical MIMO wireless communications

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040022183A1 (en) * 2002-08-01 2004-02-05 Li Kuo Hui System and method for transmitting data in a multiple-branch transmitter-diversity orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) system

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