KR100959645B1 - 다중사용자 다중입출력 시스템의 송수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 다중사용자 다중입출력 채널에서 송수신 방법으로, 채널 행렬의 허미션 전치 행렬을 QR 분해하여 제1 행렬과 삼각 행렬인 제2 행렬을 구하고, 상기 제1 행렬을 이용하여 전처리 행렬을 구하고, 상기 전처리 행렬을 블록 삼각화 기법으로 이용하여 유효 채널을 형성한다.

삼각화 기법, ML 수신기, 유효 채널, BTHP

Description

다중사용자 다중입출력 시스템의 송수신 방법{METHOD FOR TRANSMISSION AND RECEPTION IN MU-MIMO SYSTEM}

본 발명은 다중사용자 다중입출력 채널에서 송수신 방법 특히, 하향링크 다중사용자 다중입출력 채널에서 블록 탐린슨-해르시마 프리코더(Block Tomlinson-Harashima Precoder, 이하 "BTHP"라 함)를 위한 송수신 방법에 대한 것이다.

탐린슨-해르시마 프리코더(Tomlinson-Harashima Precoder, 이하 "THP"라 함)는 대표적인 비선형 다중 사용자 다중 입력 단일 출력 시스템이고, BTHP는 THP를 사용자가 다중 안테나를 가지는 시스템으로 확장한 형태이다.

ZF(zero forcing)-THP는 송신단이 다중 사용자의 전체 채널에 대한 정보를 이용해서 일반화된 결정 피드백 등화기(Generalized Decision Feedback Equalizer, GDFE)나 QR 분해를 이용해 형성된 삼각화된 유효 채널로 보내려는 신호에서 들어올 간섭을 미리 제거하고, 모듈러(modulo) 연산을 통해 송신 전력 향상을 막는 기법이다.

사용자가 다중 안테나를 이용하는 경우, THP는 연속적인 최적화(Successive Optimization, 이하 "SO"라 함)을 통한 다중 사용자 채널의 블록 삼각화와 벡터 단 위의 간섭 제거로 확장된다. THP가 확장된 형태로는 SO-THP와 NS(null space constraint based)-BTHP가 있다.

SO-THP는 SO를 통해 블록 삼각화하지만, 수신단의 작용까지를 고려해 심볼 단위로 간섭을 제거하고, NS-BTHP은 송신단만을 보고 벡터 단위로 간섭을 제거한다. NS-BTHP의 NS 기법은 SO와 동일한 기법이므로 NS-BTHP는 간단히 BTHP라고 불린다.

도 1은 NS-BTHP의 구성도이다. N_T개의 안테나를 갖는 기지국과 각각 N_R개의 안테나를 갖는 K명의 사용자를 가정하면, 전체 사용자의 채널 행렬은 우선권이 높은 사용자 순으로 위에서부터 각 사용자의 채널 행렬이 쌓인 형태로 구성되어 수학식 1과 같다.

유효 채널의 블록 삼각화를 위한 전처리 행렬은 수학식 2와 같다.

여기서, F_k는 k번 째 사용자의 데이터를 전처리하기 위한 행렬로서 우선권이 높은 사용자들의 채널 공간에 직교하는 형태로 구성된다. 우선권이 높은 사용자들의 채널 공간에 직교하는 행렬을 구하기 위해서는 수학식 3과 같이 해당 사용자들의 채널을 단일값 분해(Singular Value Decomposition, 이하 "SVD"라 함)한다.

여기서,

는

의 영 공간을 구성하는

개의 열 벡터로 이루어지며, k번째 사용자의 전처리 행렬로 사용 가능하다.

실제로 보내는 데이터와 받는 데이터 수를 맞추기 위해서 유효 행렬을 정사각형으로 구성해야 하는데, 이를 위해서 k번 째 사용자의 채널 행렬과 이전 사용자들의 채널 공간에 직교하는 행렬을 수학식 4와 같이 SVD한다.

는

의 신호 공간을 구성하는

개의 열 벡터로 이루어지며, 이를 통해서 k번 째 사용자의 유효 채널 행렬을 정사각형 형태로 구성할 수 있다. 최종적으로 k번 째 사용자의 전처리 행렬은 다음 수학식 5와 같이 형성된다.

모든 사용자에 대해 위의 과정을 통하면 전체 전처리 행렬을 구성할 수 있고, BTHP를 통해 간섭을 제거하기 위한 블록 삼각 형태의 채널 HF를 형성한다. 그리고 k번째 사용자의 데이터 벡터를 a _k라 할 때, a _k에서 더해질 간섭신호를 미리 뺀 후, 모듈러 연산을 통해 전송 전력을 제한한 형태로 구성하면 전송 벡터는 수학식 6과 같다.

그러면 사용자는 간섭 없이 신호를 수신할 수 있고, 각 사용자는 자신의 유효 다중 입출력 채널 행렬의 역행렬을 수신 신호에 곱하고, 모듈러 연산을 함으로써 데이터를 복원해낼 수 있다.

ZF-THP은 각 사용자가 단일 안테나를 가지므로 높은 데이터 전송률을 얻기 어렵고, SO-THP 및 BTHP은 각 사용자의 수신 안테나 수만큼의 데이터를 동시에 전송할 수 있지만, SO-THP은 처음부터 각 사용자에게 여러 개의 단일 입출력 채널을 형성함으로써 공간 다이버시티를 얻을 수 있는 여지가 없고 BTHP는 THP 기법에 사용되는 모듈러 연산자의 영향으로 ZF 수신 기법만을 사용할 수 있으므로 각 사용자에게 등가의 다중 입출력 채널을 형성함에도 불구하고 기대할 수 있는 공간 다이버시티 효과는 얻지 못한다. 결과적으로 SO-THP 및 BTHP은 단일 입출력 채널을 형성하는 ZF-THP 기법보다 에러 성능 면에서 열등한 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 데이터 전송률이 높고 공간 다이버시티를 얻어 에러 성능면에서 우수한 다중사용자 다중입출력 채널에서 송수신 방법 을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 특징에 따른 송신 방법은 채널 행렬의 허미션 전치 행렬을 QR 분해하여 제1 행렬과 삼각 행렬인 제2 행렬을 구하고, 상기 제1 행렬을 이용하여 전처리 행렬을 구하고, 상기 전처리 행렬을 블록 삼각화 기법으로 이용하여 유효 채널을 형성한다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 다른 특징에 따른 수신 방법은 수신 신호 벡터를 수신하고, 채널 행렬의 역행렬을 이용해 상기 수신 신호 벡터를 역변환하고, 상기 역변환된 수신 신호 벡터가 존재하는 성상도를 기준으로 후보 신호 집합을 선택하고, 상기 후보 신호 집합 중 상기 수신 신호 벡터에 가장 가까운 송신 신호 벡터를 찾는다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 다중 안테나를 갖는 사용자를 지원함으로써 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있고, ML(maximum likelihood) 관점의 수신기를 적용함으로써 다중 안테나로 인항 공간 다이버시티 이득을 모두 얻을 수 있어 에러 성능을 향상시킬 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기 에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법은 기존의 SO 기법을 사용한 BTHP 시스템이 각 사용자가 다중 안테나를 가짐에도 불구하고 ZF 수신기만을 사용하여 공간 다이버시티 이득을 얻지 못하는 단점을 보완하기 위해, BTHP 시스템에 적절한 형태로 제안된 ML 수신 기법과 ML 관점에서 적합한 유효 채널을 구성하는 새로운 블록 삼각화 기법을 이용하여, 공간 다이버시티 이득을 얻음으로써 기존의 SO 기반 BTHP보다 우수한 에러 성능을 갖는다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치에 대해 도 2를 참고하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치의 구성도이다. 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치는 송신단(110) 및 수신단(120)을 포함한다.

송신단(110)은 종래 기술에 따른 SO 기법이 아닌 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법의 삼각화 방법을 통해 유효 채널의 블록 삼각화를 수행한다. 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법의 삼각화 방법은 종래 기술에 따른 SO 기법을 통해 서는 얻을 수 없는 ML 수신 기법의 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 송신단(110)은 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법의 블록 삼각화 기법을 통해 형성된 유효 채널 행렬을 통해 전처리된 송신 신호를 전송하고, 그러면 각 사용자는 다중 사용자 간섭이 제거된 신호를 수신하게 된다.

종래 기술에 따른 수신단은 ZF 수신기 및 모듈러 장치를 포함하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치의 수신단(120)은 모듈러 연산의 효과를 고려해 적합한 형태로 제안된 ML 수신기를 포함한다. BTHP 시스템에서는 모듈러 연산의 작용으로 각 데이터 스트림 별 신호 성상도가 모듈러 경계를 기준으로 복사되어 무한대로 확장되는 효과가 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치의 수신단은 적절한 정도의 확장된 후보 심볼 집단을 구성하여, ML 수신 기법을 적용하여 수신 신호로부터 데이터를 복원한다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법에 대해 도 3을 참고하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 순서도이다.

송신단(110)은 전체 사용자 채널 행렬의 허미션(Hermition) 전치 행렬을 QR 분해한다(S310). 전체 사용자 채널 행렬의 허미션 전치 행렬을 QR 분해하면 Gram-Schmidt 직교화 기법에 의해 피분해 행렬의 첫 번째 열벡터부터 차례대로 앞선 열벡터에 직교화된 단위 벡터로 이루어지는 제1 행렬(Q)과 삼각 행렬인 제2 행렬(R)을 얻을 수 있다. 이 때, 제1 행렬의 열벡터들은 전체 채널 공간을 구성하는 직교 기조 벡터들이고, 각 사용자에 해당하는 열벡터들은 사용자 단위로 직교화된 채널 공간의 직교 기조 벡터들로 볼 수 있다.

송신단(110)은 전처리 매트릭스를 상기 제1 행렬을 이용하여 전처리 행렬을 구한다(S320). 상기 제1 행렬은 각 사용자의 수신 안테나 수에 따라 수학식 7과 같이 정의된다.

여기서, K는 사용자의 수이다.

그러면 k번째 사용자를 위한 전처리 매트릭스(Q _k')는 수학식 8과 같다.

여기서, T _k는 임의의 복소 회전 행렬이고 유니터리 특성을 갖는다.

송신단(110)은 상기 전처리 행렬을 BTHP의 블록 삼각화 기법으로 이용하여 유효 채널을 형성하여(S330), 상기 유효 채널을 통해 데이터를 전송한다(S340).

유효 행렬의 원소들은 직교 벡터들과 채널 벡터들의 상관도로 이루어지므로 각 사용자의 직교화된 채널 공간을 구성하는 기조 벡터들이 해당 공간 내에서 틀어진 형태로 전처리 행렬을 구성하면, BTHP를 위한 블록 삼각 형태의 유효 채널을 형성할 수 있다.

THP에 간섭 신호를 미리 제거한 송신 신호의 송신 전력을 제한하기 위해 사용되는 모듈러 연산은 사용되는 변조 기법의 기본 성상도를 무한히 복사, 확장하는 효과를 가지고 있다. 따라서 전체 가능한 신호 벡터 중에서 가장 수신 신호에 가까 울 확률이 높은 벡터를 찾아내는 ML 수신기는 이론적으로 무한대의 복잡도를 가지게 된다. 하지만 역변환된 수신 신호에서 멀리 떨어진 벡터가 채널을 겪고 난 뒤 수신 신호와 가장 가까워지는 채널이 발생할 확률은 낮으며, 실제 그런 채널이 발생했을 경우 수신기의 결정 반경(decision boundary)이 줄어들어 상대적으로 잡음에 민감해지기 때문에 올바른 선택을 할 확률은 더욱 낮다. 따라서 역변환된 수신 신호를 중심으로 두 개 층의 등가 성상도 집합 내부에 존재하는 신호 벡터들을 대상으로 ML 수신 기법을 사용하는 것만으로도 최적에 가까운 성능을 낼 수 있다. 이는 Sphere Decoder (SD)의 동작 원리와 유사하며, 실제로 SD 기법을 적용할 경우 상당한 복잡도 감소 효과를 얻을 수 있다.

ML 수신기는 다중 입출력 채널에서 송신 신호들이 섞인 형태로 수신될 때, 이를 벡터 단위로 검출함으로써 낮은 이득의 채널 경로나 경로간 상관도에 덜 민감하기 때문에 다른 수신 기법에 비해 우수한 성능을 보인다. 따라서 심볼 단위의 검출이 최적인 단일 입출력 채널에서는 그러한 이득을 얻을 수 없다. 따라서 각 사용자의 유효 다중 입출력 채널을 등가의 단일 입출력 채널로써 구성하는 기존의 SO 기법에서는 ML 수신 기법을 적용하더라도 이득을 얻을 수 없다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법은 평행화되지 않은 레이레이(Rayleigh) 채널을 형성하는 것으로 ML의 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 레이레이 채널을 형성하기 위해서는 유효 채널의 각 원소들이 독립적으로 평균 0인 정규분포를 가져야 하고, 분산의 경우는 채널의 이득에 관계되는 요인이므로 각 사용자의 유효 채널 안에서 같은 분산을 가져야 한다.

수학식 8의 임의의 복소 회전 행렬의 원소들의 평균 및 상호 상관도는 0이다. 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 유효 채널 원소의 평균은 상기 임의의 복소 회전 행렬 원소들의 평균의 곱의 합 형태로 정리되고, 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 유효 채널 원소의 상호 상관도는 상기 임의의 복소 회전 행렬 원소들의 상호 상관도의 곱의 합 형태로 정리되고, 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 유효 채널의 각 원소는 평균 0인 여러 원소의 합으로 표현된다. 따라서, 중심극한정리에 의해 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 유효 채널 원소는 평균이 0인 정규 분포를 따르고, 상호 상관도가 없고, 각 원소가 같은 분산을 가진다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 유효 채널에서 ML 관점의 수신기를 적용한 BTHP 시스템을 구성하면, 기존 시스템과는 달리 공간 다이버시티 이득에 따른 에러 성능 향상 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 수신 방법에 대해 도 4 및 도 5를 참고하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 방법의 순서도이고 도 5는 모듈러로 인해 확장된 성상도에서 송신 신호 벡터를 찾는 방법을 나타낸 도면이다.

수신단(120)은 채널의 역행렬을 이용해 수신 신호 벡터를 역변환한다(S410). 수신 신호 벡터(r)는 수학식 9와 같다.

여기서, a는 송신 신호 벡터이고, d는 송신단에서 모듈러 장치로 인해 더해지는 코드 벡터이고, H는 채널 행렬이고, n은 잡음 벡터이다.

수신 신호 벡터(r)를 역변환하면 수학식 10과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이, 수신단(120)은 행렬로 4개 배열되어 있는 역변환된 수신 신호 벡터를 포함하는 기준 성상도(510)를 기준으로 이를 둘러싸고 있는 주변 성상도(520)를 ML 수신기의 후보 신호 집합으로 선택한다(S420).

수신단(120)은 상기 후보 신호 집합 중 수신 신호 벡터에 가장 가까운 송신 신호 벡터를 찾는다(S430).

도 5에 도시된 바와 같이, 후보 신호 집합을 A라 하면, 수신 신호 벡터에 가장 가까운 송신 신호 벡터(530)는 수학식 11과 같다.

수신단(120)은 수신 신호 벡터에 가장 가까운 송신 신호 벡터를 모듈러 연산하여 등가의 기조 신호 벡터를 선택한다(S440). 등가의 기조신호 벡터는 수학식 12와 같다.

상기 수신 기법을 통해 BTHP 시스템에서 ML 관점의 수신기를 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법의 성능에 대해 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법의 성능을 종래 기술의 성능과 비교 평가하기 위해 안테나 수에 변화를 주어가며 모의 실험을 수행하였다. 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법은 각 사용자가 서로 다른 수의 수신 안테나를 갖는 경우에도 적용 가능하지만, 편의를 위해서 각 사용자는 동일한 수의 안테나를 갖는다고 가정하였다. 그리고 각 사용자에게 동시에 전송되는 데이터 수는 사용자의 수신 안테나 수와 같고 기지국의 송신 안테나 수는 모든 사용자의 전체 수신 안테나 수보다 많거나 같다고 가정하였다. (N_T, N_R, K)는 N_T개의 송신 안테나를 갖는 기지국이 각각 N_R개의 수신 안테나를 갖는 K명의 사용자를 지원하는 시스템을 의미한다. 모든 사용자의 채널 행렬의 원소들은 독립적으로 동일한 평균 0, 분산 1의 정규분포를 갖는다고 가정하고, 4QAM 변조 방식을 사용였으며, 각 사용자의 평균 송신 전력은 1/K라고 가정하였다.

도 6은 송신 안테나가 6개이고 2개의 수신 안테나를 갖는 3명의 사용자가 있는 경우, 신호 대 잡음 비에 따른 사용자들의 평균 비트 에러율(bit error rate, 이하 "BER"라 함) 성능을 나타낸 도면이다. ZF THP는 단일 안테나를 갖는 사용자를 지원하는 시스템이므로 총 데이터 전송률을 맞추기 위해서 (6, 1, 6) 상황에서 실험하였다. 도 6을 보면, SO-BTHP 시스템이 ZF THP 시스템에 비해 한 사용자에게 두 배의 데이터를 전송할 수 있지만 에러 성능 측면에서 손해를 보고 있음을 알 수 있 다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법을 적용한 시스템은 다중 데이터 스트림을 전송하면서도 각 사용자가 갖는 다중 안테나를 이용, 공간 다이버시티 이득을 얻어내므로 ZF THP 및 SO-BTHP 시스템에 비해 월등한 에러 성능을 나타낸다.

도 7은 송신 안테나가 9개이고 3개의 수신 안테나를 갖는 3명의 사용자가 있는 경우, 신호 대 잡음 비에 따른 사용자들의 평균 BER 성능을 나타낸 도면이다. ZF THP는 단일 안테나를 갖는 사용자를 지원하는 시스템이므로 총 데이터 전송률을 맞추기 위해서 (9, 1, 9) 상황에서 실험하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 다중 데이터 스트림 전송을 지원하는 SO-BTHP의 경우, ZF 수신기를 사용하므로 각 사용자의 안테나 수가 증가함에 따라 에러 성능이 조금씩 악화되었지만, 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법을 적용한 시스템은 공간 다이버시티 이득을 더 얻음으로써 각 사용자가 동일한 송신 전력으로 더 많은 데이터를 보냄에도 불구하고 더욱 우수한 에러 성능을 나타낸다.

도 8은 수신 안테나 수를 고정된 경우 송신 안테나 수가 증가함에 따른 사용자들의 평균 BER 성능을 나타낸 도면이다. ZF THP는 단일 안테나를 갖는 사용자를 지원하는 시스템이므로 총 데이터 전송률을 맞추기 위해서 (6, 1, 6), (7, 1, 6), (8, 1, 6) 상황에서 실험하였다. 도 8을 보면, 세 방법 모두 송신 안테나 수가 늘어날수록 급격한 성능 향상이 있고, 세 방법의 상대적인 성능 차이의 경향은 유지되는 것을 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프 로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 NS-BTHP의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송수신 장치의 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송신 방법의 순서도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수신 방법의 순서도이다.

도 5는 모듈러로 인해 확장된 성상도에서 송신 신호 벡터를 찾는 방법을 나타낸 도면이다.

도 6은 송신 안테나가 6개이고 2개의 수신 안테나를 갖는 3명의 사용자가 있는 경우, 신호 대 잡음 비에 따른 사용자들의 평균 비트 에러율(bit error rate, 이하 "BER"라 함) 성능을 나타낸 도면이다.

도 7은 송신 안테나가 9개이고 3개의 수신 안테나를 갖는 3명의 사용자가 있는 경우, 신호 대 잡음 비에 따른 사용자들의 평균 BER 성능을 나타낸 도면이다.

도 8은 수신 안테나 수를 고정된 경우 송신 안테나 수가 증가함에 따른 사용자들의 평균 BER 성능을 나타낸 도면이다.

Claims (9)

1. 다중사용자 다중입출력 시스템의 송신 방법에 있어서,

   채널 행렬의 허미션 전치 행렬을 QR 분해하여 제1 행렬과 삼각 행렬인 제2 행렬을 구하는 단계;

   상기 제1 행렬을 이용하여 전처리 행렬을 구하는 단계; 및

   상기 전처리 행렬을 블록 삼각화 기법으로 이용하여 유효 채널을 형성하는 단계를 포함하는 송신 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전처리 행렬은 상기 제1 행렬과 복소 회전 행렬의 곱인 송신 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 복소 회전 행렬은 유니터리 특성을 갖는 송신 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 행렬의 열벡터들은 전체 채널 공간을 구성하는 직교 기조 벡터들인 송신 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 행렬은 첫 번째 열벡터부터 차례대로 앞선 열벡터에 직교화된 단위 벡터로 이루어진 행렬인 송신 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 유효 채널 원소는 평균이 0인 정규 분포를 따르고, 상호 상관도가 없는 송신 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 유효 채널의 각 원소는 같은 분산을 가지는 송신 방법
8. 다중사용자 다중입출력 시스템의 수신 방법에 있어서,

   수신 신호 벡터를 수신하는 단계;

   채널 행렬의 역행렬을 상기 수신 신호 벡터에 곱함으로써 상기 수신 신호 벡터를 역변환하는 단계;

   상기 역변환된 수신 신호 벡터가 존재하는 성상도를 기준으로 후보 신호 집합을 선택하는 단계; 및

   상기 후보 신호 집합 중 상기 수신 신호 벡터에 가장 가까운 송신 신호 벡터를 찾는 단계를 포함하는 수신 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 후보 신호 집합을 선택하는 단계는

   행렬로 4개 배열된 상기 역변환된 수신 신호 벡터를 포함하는 기준 성상도를 둘러싸고 있는 주변 성상도를 ML 수신기의 후보 신호 집합으로 선택하는 수신 방법.

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