KR100979935B1 - 다중 입출력 무선통신 시스템에서 스트림별 유효 신호대잡음비 생성 장치 및 방법 - Google Patents

다중 입출력 무선통신 시스템에서 스트림별 유효 신호대잡음비 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에 관한 것으로, 수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 대한 PER(Pairwise Error Rate)들을 계산하는 제1계산기와, 상기 PER들을 이용하여 상기 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER(Symbol Error Rate)들을 계산하는 제2계산기와, 상기 SER들을 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)들로 변환하는 변환기와, 상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정하는 결정기를 포함하여, 상기 최종 유효 신호대 잡음비를 송신단에서 이용하도록 함으로써, ML(Maximum Likelihood) 검출을 수행하는 수신단의 성능을 극대화시킬 수 있다.
Figure R1020070068786
다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output), ML(Maximum Likelihood), 유효 신호대 잡음비(Effective SNR : Effective Signal to Noise Ratio), MCS 레벨(Modulation and Coding Scheme Level)

Description

다중 입출력 무선통신 시스템에서 스트림별 유효 신호대 잡음비 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING EFFECTIVE SIGNAL TO NOISE RATIO PER STREAM IN MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 상기 다중 입출력 무선통신 시스템에서 최대 우도(Maximum Likelihood, 이하 'ML'이라 칭함) 검출 기법을 위한 스트림별 유효 신호대 잡음비(Effective Signal to Noise Ratio) 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 고속 및 고품질의 데이터 전송에 대한 요구가 증대됨에 따라, 이를 만족시키기 위한 기술 중의 하나로 다수의 송수신 안테나들을 사용하는 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템이 크게 주목되고 있다. 상기 다중 입출력 기술은 다수의 안테나를 통한 다수의 스트림을 이용하여 통신을 수행함으로써, 단일 안테나를 사용하는 경우보다 채널 용량을 크게 개선 시킬 수 있는 기술이다. 예를 들어, 송수신단이 모두 M개의 송수신 안테나들을 사용하 고, 각 안테나 간의 채널이 독립적이며, 대역폭과 전체 송신 파워가 고정되었을 경우, 평균 채널 용량은 단일 안테나에 비해 M배 증가하게 된다.
상기 다중 입출력 기술을 적용한 시스템에서, 다수의 수신 안테나를 통해 혼재되어 수신되는 신호들 중 원하는 신호를 검출해 내기 위한 다양한 검출 기법들이 제시되어 있다. 상기 다양한 검출 기법들 중 가장 높은 성능을 보이는 방식은 ML(Maximum Likelihood) 검출 기법이다. 일반적으로 MMSE(Minimum Mean Square Error) 검출 기법과 같은 선형 방식은 수신 안테나 개수보다 작은 다이버시티(Diversity) 이득을 제공하는 반면, 상기 ML 검출 기법은 수신 안테나 개수만큼의 다이버시티 이득을 보장한다. 하지만, 상기 ML 검출 기법의 연산 복잡도는 매우 높기 때문에, 최적의 성능에도 불구하고 실제 적용하는데 큰 어려움이 있다.
최근 상기 ML 검출 기법의 성능에 근접하면서 연산 복잡도를 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이에 따라 다양한 대안들이 제시되고 있다. 예를 들어 QRM-MLD(QR Decomposition-Modified Maximum Likelihood Detector), RMML(Recursive Modified Maximum Likelihood), S-RMML(Sorted-RMML) 등과 같은 기법들이 제시되고 있다. 하지만, 상기 나열된 기법들은 개루프(OL : Open Loop) 계열의 다중 입출력 기술에 관한 것들이다. 즉, 선행된 연구들은 수신단의 피드백(Feedback) 정보를 어떻게 활용할 것인가에 대해 고려하지 않았다. 마찬가지로, 선행된 연구들은 피드백 정보를 어떻게 만들어낼 것인가에 대한 것도 고려하지 않았다. 따라서, 상기 ML 검출 기법을 폐루프(CL : Closed Loop) 계열의 다중 입출력 기술에 적용시키기 위해서, 상기 ML 검출 기법에 적합한 피드백 정보를 생성하기 위한 대안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 ML(Maximum Likelihood) 검출 기법을 위한 피드백 정보 생성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 ML 검출 기법을 위한 스트림별 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)를 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중 입출력 무선통신 시스템에서 ML 검출 기법을 위한 스트림별 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 수신단 장치는, 수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 대한 PER(Pairwise Error Rate)들을 계산하는 제1계산기와, 상기 PER들을 이용하여 상기 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER(Symbol Error Rate)들을 계산하는 제2계산기와, 상기 SER들을 유효(Effective) 신호대(SNR : Signal to Noise Ratio) 잡음비들로 변환하는 변환기와, 상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 다중 입출력 무선통신 시스템에서 수신단의 동작 방법은, 수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 대한 PER들을 계산하는 과정과, 상기 PER들을 이용하여 상기 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER들을 계산하는 과정과, 상기 SER들을 유효 신호대 잡음비들로 변환하는 과정과, 상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 PER(Pairwise Error Rate), SER(Symbol Error Rate)를 이용하여 스트림별 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)를 결정함으로써, ML(Maximum Likelihood) 검출을 수행하는 수신단의 성능을 극대화시킬 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구 체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우, 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 ML(Maximum Likelihood) 검출 기법을 위한 스트림별 유효 신호대 잡음비(Effective Signal to Noise Ratio) 생성 기술에 대해 설명한다.
먼저, 수식을 참조하여 본 발명에서 제안하는 스트림별 유효 신호대 잡음비 생성 기술에 대해 설명한다.
NT개의 송신 안테나들을 갖는 송신단과 NR개의 수신 안테나들을 갖는 수신단을 가정한다. 그리고, NT , eff를 전송 가능한 NT개의 스트림들 중 실제 사용되는 유효(Effective) 스트림 수라고 정의하며, NT , eff는 NT보다 작거나 같은 범위를 갖는다. 이때, NT , eff개의 스트림들을 통해 송신되는 NT , eff×1 크기의 심벌벡터를 s, 심벌벡터 s의 m번째 원소의 변조 차수를 MTX(m)이라 정의한다. 여기서, MTX(m)는 스트림별 유효 신호대 잡음비에 의해 결정된다.
송신단의 송신신호와 수신단의 수신신호와의 관계를 표현하면 하기 <수학식 1>과 같다.
Figure 112007049933256-pat00001
상기 <수학식 1>에서, 상기 r은 수신심벌벡터, 상기 WR은 수신 가중치(Weight) 행렬, 상기 H는 채널행렬, 상기 WT는 프리코딩(Precoding) 또는 빔포밍(Beamforming)을 위한 송신 가중치 행렬, 상기 PT는 송신전력을 할당하는 대각행렬, 상기 s는 송신심벌벡터, 상기 n은 잡음 벡터, 상기 Heff는 유효채널행렬을 의미한다.
이때, 수신단의 신호 검출 동작은 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007049933256-pat00002
상기 <수학식 2>에서, 상기
Figure 112008053623764-pat00003
는 추정된 송신심벌벡터, 상기 Sset은 송신 가능한 심벌벡터 집합, 상기 r은 수신심벌벡터, 상기
Figure 112008053623764-pat00004
는 추정 유효채널행렬, 상기 ||·||2는 벡터 놈(Norm) 연산자를 의미한다.
여기서, 상기 송신 가능한 심벌벡터 집합은 각 스트림별 변조차수에 따라 결정된다. 예를 들어, NT,eff가 2이고, MTX(1) 및 MTX(2)가 BPSK(Binary Phase Shift Keying)라 하면, 상기 Sset는 {[1,1]T, [1,-1]T, [-1,1]T, [-1,-1]T}이 된다. 그리고, 상기 Sset에 포함된 원소 중 하나가 상기 <수학식 2>에 따라 최종 송신심벌벡터로 결정된다. 즉, 상기 <수학식 2>를 통해 알 수 있듯이, ML 검출 기법은 각 스트림별로 심벌을 검출하는 것이 아니라, 심벌벡터를 하나의 단위로 취급하여 심벌들을 검출한다.
이러한 ML 검출 기법의 특성에 따라, 본 발명은 우선 PER(Pairwise Error Rate)를 계산한 후, 상기 PER을 기반으로 각 스트림별 SER(Symbol Error Rate)를 계산한다. 여기서, 상기 PER은 심벌벡터의 오류율을 의미하며, 상기 SER은 스트림의 심벌 오류율을 의미한다.
이하 설명에서, Mset을 변조차수 집합, Mset의 원소 개수를 L로 정의한다. 예를 들어, 사용 가능한 변조 방식이 BPSK, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이고, NT , eff가 2인 경우, Mset은 {(BPSK,BPSK), (BPSK,QPSK), (QPSK,BPSK), (QPSK,QPSK)}이고, L은 4이다.
또한, 변조차수 집합의 l번째 원소 Mset(l)에 따르는 송신심벌벡터 집합을 Sset(Mset(l))이라 정의한다. 그리고,
Figure 112007049933256-pat00005
를 Sset(Mset(l))의 i번째 원소라 정의한다. 예를 들어, 사용 가능한 변조 방식이 BPSK, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)이고, NT , eff가 2인 경우, Mset은 {(BPSK,BPSK), (BPSK,QPSK), (QPSK,BPSK), (QPSK,QPSK)}이다. 이때, Mset(1)은 (BPSK,BPSK), …, Mset(4)는 (QPSK,QPSK)가 된다. 그리고, Sset(Mset(1))은 {[1 1]T, [1 -1]T, [-1 1]T, [-1 -1]T}이 된다. 또한,
Figure 112007049933256-pat00006
은 [1 1]T,
Figure 112007049933256-pat00007
은 [1 -1]T,
Figure 112007049933256-pat00008
은 [-1 1]T,
Figure 112007049933256-pat00009
은 [-1 -1]T이 된다. 상술한 바와 같이, 사용하고자 하는 모든 변조 방식에 대해 모든 송신 가능한 심벌벡터 집합이 결정된다.
상술한 변수들을 이용하면, 모든 송신 가능한
Figure 112007049933256-pat00010
들 간의 PER은하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007049933256-pat00011
상기 <수학식 3>에서, 상기
Figure 112008053623764-pat00012
는 유효채널행렬이
Figure 112008053623764-pat00013
일때
Figure 112008053623764-pat00014
가
Figure 112008053623764-pat00015
로 오판될 확률, 상기 Q(·)는 가우시안(Gaussian) Q 함수, 상기 Es는 스트림들의 송신전력 총합, 상기 σn 2은 잡음전력, 상기
Figure 112008053623764-pat00016
는
Figure 112008053623764-pat00017
와
Figure 112008053623764-pat00018
의 유효 거리(Effective Distance)를 의미한다. 상기
Figure 112008053623764-pat00019
는 유효채널행렬과 곱해진 두 송신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리, 즉, 유효채널행렬을 거친 두 수신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리이며,
Figure 112008053623764-pat00020
로 정의된다.
상기 <수학식 3>과 같이 순시 유효채널행렬
Figure 112007049933256-pat00021
에 대해 PER이 산출된다. 하지만, PER은 심볼 벡터에 대한 오류 정보이기 때문에, 스트림별 심벌 오류 정보를 나타내지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 제1심벌벡터에 대해 페어와이즈(Pairwise) 오류가 발생하는 3가지 경우 중 2가지 경우에만 제1스트림에 대한 심벌 오류가 발생한다. 즉, 페어와이즈 오류 발생 여부는 특정 스트림의 심벌 오류 발생 여부 정보를 포함하지 않는다. 따라서, 본 발명은 상기 <수학식 3>과 같이 얻어지는 PER을 이용하여 스트림별 SER을 계산하며, 상기 SER의 결합 한계(Union Bound)는 하기 <수학식 4>와 같이 계산된다.
Figure 112007049933256-pat00022
Figure 112007049933256-pat00023
Figure 112007049933256-pat00024
상기 <수학식 4>에서, 상기
Figure 112010022347283-pat00141
는 유효채널행렬이
Figure 112010022347283-pat00142
일 때
Figure 112010022347283-pat00143
번째 변조방식 조합의 m번째 스트림의 SER, 상기
Figure 112010022347283-pat00144
는
Figure 112010022347283-pat00145
가 송신될 확률, 상기
Figure 112010022347283-pat00146
는
Figure 112010022347283-pat00147
번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
Figure 112010022347283-pat00148
번째 송신심벌벡터, 상기
Figure 112010022347283-pat00149
는
Figure 112010022347283-pat00150
과
Figure 112010022347283-pat00151
에서 m번째 스트림의 심벌이 상이한지 여부를 나타내는 변수, 상기
Figure 112010022347283-pat00152
는
Figure 112010022347283-pat00153
번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
Figure 112010022347283-pat00154
번째 송신심벌벡터, 상기
Figure 112010022347283-pat00155
는 유효채널행렬이
Figure 112010022347283-pat00156
일 때
Figure 112010022347283-pat00157
가
Figure 112010022347283-pat00158
로 오판될 확률, 상기
Figure 112010022347283-pat00159
는 유효채널행렬의 추정 오차로 인한 m번째 스트림의 오차성분의 보정치, 상기 NT,eff는 유효 스트림 개수를 의미한다.
구체적인 예로, 상기 도 1과 같이, NT , eff가 2이고, 변조방식이 (BPSK,BPSK)이며, 모든 m에 대해
Figure 112007049933256-pat00037
가 0이고,
Figure 112007049933256-pat00038
가 모든 i에 대해 균일하다고 가정하면, 모든 m, i, j에 대한
Figure 112007049933256-pat00039
는 하기 <수학식 5>와 같다.
Figure 112007049933256-pat00040
Figure 112007049933256-pat00041
Figure 112007049933256-pat00042
Figure 112007049933256-pat00043
Figure 112007049933256-pat00044
Figure 112007049933256-pat00045
상기 <수학식 5>에서, 상기
Figure 112007049933256-pat00046
는
Figure 112007049933256-pat00047
과
Figure 112007049933256-pat00048
에서 m번째 스트림의 심벌이 상이한지 여부를 나타내는 변수를 의미한다.
상기 <수학식 5>를 상기 <수학식 4>에 적용하면 하기 <수학식 6>과 같다.
Figure 112007049933256-pat00049
Figure 112007049933256-pat00050
Figure 112007049933256-pat00051
Figure 112007049933256-pat00052
Figure 112007049933256-pat00053
Figure 112007049933256-pat00054
상기 <수학식 6>에서, 상기
Figure 112007049933256-pat00055
는 유효채널행렬이
Figure 112007049933256-pat00056
일 때 m번째 스트림의 SER, 상기
Figure 112007049933256-pat00057
는 유효채널행렬이
Figure 112007049933256-pat00058
인
Figure 112007049933256-pat00059
가
Figure 112007049933256-pat00060
로 오판될 확률을 의미한다.
상기 <수학식 6>과 같이, 각 스트림별 SER은 PER을 이용하여 계산된다.
일반적으로,
Figure 112007049933256-pat00061
이 주어지고 신호대 잡음비가 결정되면, 상기 신호대 잡음비를 각 변조방식에 따른 가우시안 채널의 SER에 적용하여 순시적 SER이 산출된다. 즉, 주어진 채널에 대해 생성한 순시적 신호대 잡음비는 가우시안 채널에서의 신호대 잡음비와 동일하다. 따라서, 본 발명은 상술한 과정을 역으로 수행함으로써 스 트림별 유효 신호대 잡음비를 생성한다. 왜냐하면, ML 검출 기법에서의 순시적 스트림별 SER은 상기 <수학식 6>과 같이 계산되지만, 스트림별 유효 신호대 잡음비는 직접 생성되지 않기 때문이다.
각 변조방식에 따른 가우시안 채널의 SER을 산출하는 수식은 이미 알려져 있으며, 이를 각 변조방식에 따라 신호대 잡음비를 결과값으로 하는 역함수로 표현하면 하기 <수학식 7>과 같다.
Figure 112007049933256-pat00062
Figure 112007049933256-pat00063
Figure 112007049933256-pat00064
상기 <수학식 7>에서, 상기 SNR( mod )는 해당 변조방식의 신호대 잡음비, 상기 P(mod)는 해당 변조방식의 SER, 상기 Q- 1(·)는 가우시안 Q 함수의 역함수, 상기 M은 변조차수를 의미한다.
즉, 상기 <수학식 4>를 통해 계산된 SER을 상기 <수학식 7>에 대입함으로써 Mset(l)의 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비가 생성된다. 이를 수식으로 표현하면 하기 <수학식 8>과 같다.
Figure 112007049933256-pat00065
상기 <수학식 8>에서, 상기 SNRML eff ,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기
Figure 112007049933256-pat00066
는 m번째 스트림의 변조방식에 대응되는 SER 역함수, 상기 Mset(l,m)은 Mset(l)의 m번째 스트림 변조방식, 상기
Figure 112007049933256-pat00067
는 유효채널행렬 추정 오차로 인한 오류의 보정치를 의미한다.
상기 <수학식 8>을 이용하여 스트림별 유효 신호대 잡음비가 생성된다. 이때, 상기 스트림별 유효 신호대 잡음비는 스트림별 변조방식 조합에 따라 달라진다. 즉, Mset(l)에 따라서 스트림별 유효 신호대 잡음비가 달라진다. 이는 심벌벡터 단위로 검출을 수행하는 ML 검출 기법의 특성에 의한 것으로, 스트림들 각각의 변조방식이 상호 간 유효 신호대 잡음비에 영향을 미치게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 수신단은 Mset의 모든 원소, 즉, 각 변조방식 조합에 대한 유효 신호대 잡음비를 생성하고, 그 중 가장 적합한 유효 신호대 잡음비를 선택한다.
그리고, 수신단 또는 송신단은 선택된 유효 신호대 잡음비에 대하여 주어진 QoS(Quality of Service)를 만족시킬 수 있는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 결정한다. 이때, 각 MCS 레벨은 요구 신호대 잡음비를 갖는다. 거꾸로 말하면, 신호대 잡음비에 따라 사용 가능한 MCS 레벨은 미리 결정되어 있다.
따라서, 각 변조방식 조합에 대한 유효 신호대 잡음비 중 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하지 못하는 유효 신호대 잡음비는 최종 유효 신호대 잡음비로 선택될 수 없다. 또한, 최종 유효 신호대 잡음비는 시스템의 전송률을 최대화하는 방향으로 선택되어야 한다. 상술한 두 가지 조건을 만족하는 유효 신호대 잡음비를 선택함으로써, 수신단은 주어진
Figure 112007049933256-pat00068
와 σ2 n에 대한 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비를 결정할 수 있다. 동시에, 최종 유효 신호대 잡음비와 대응되는 변조방식 조합이 해당 수신단의 MCS 레벨이 된다. 상술한 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비 결정을 수식으로 표현하면 하기 <수학식 9>와 같다.
Figure 112007049933256-pat00069
Figure 112007049933256-pat00070
상기 <수학식 9>에서, 상기 l은 변조방식 조합 인덱스, 상기 NT , eff는 유효 스트림 수, 상기 Mset(l,m)는 m번째 스트림의 변조방식, 상기 c(m)은 m번째 스트림의 채널 부호율, 상기 R(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식이 Mset(l,m)이고 채널 부호율이 c(m)일때의 전송률, 상기 SNRML eff ,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기 SNRreq(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식을 Mset(l,m)으로 채널 부호율을 c(m)으로 적용하기 위해 요구되는 신호대 잡음비를 의미한다.
여기서, m번째 스트림의 전송률 R(Mset(l,m), c(m))는 다음과 같은 2가지 방식으로 계산된다.
첫 번째 방식은 하기 <수학식 10>과 같이 표현된다.
Figure 112007049933256-pat00071
상기 <수학식 10>에서, 상기 Mset(l,m)는 m번째 스트림의 변조방식, 상기 c(m)은 m번째 스트림의 채널 부호율, 상기 R(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식이 Mset(l,m)이고 채널 부호율이 c(m)일때의 전송률, 상기 fbits(Mset(l,m))은 Mset(l,m)을 비트수로 환산하는 함수를 의미한다. 예를 들어, fbits(16QAM)은 4이다.
두 번째 방식은 하기 <수학식 11>과 같이 표현된다.
Figure 112007049933256-pat00072
상기 <수학식 11>에서, 상기 Mset(l,m)는 m번째 스트림의 변조방식, 상기 c(m)은 m번째 스트림의 채널 부호율, 상기 R(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식이 Mset(l,m)이고 채널 부호율이 c(m)일때의 전송률, 상기 SNRML eff ,l(m)은 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, CMset (l,m)(SNRML eff ,l(m))은 m번째 스트림의 채널용량을 의미한다.
즉, 수신단은 상기 <수학식 10> 또는 상기 <수학식 11>을 이용하여 전송률을 계산한 후, 상기 <수학식 9>를 이용하여 QoS를 만족함과 동시에 전송률이 최대가 되는 유효 신호대 잡음비 및 MCS 레벨을 결정할 수 있다.
이하 본 발명은 상술한 방식에 따라 스트림별 유효 신호대 잡음비 및 MCS 레벨을 결정하는 수신단의 구성 및 동작 절차를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수신단은 다수의 RF(Radio Frequency) 처리기들(202-1 내지 202-N), 가중치곱셈기(204), 채널추정기(206), ML검출기(208), 유효SNR(Signal to Noise Ratio)생성기(210), MCS테이블저장기(212)를 포 함하여 구성된다.
상기 다수의 RF(Radio Frequency) 처리기들(202-1 내지 202-N)은 대응되는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 가중치곱셈기(204)는 수신심벌벡터에 수신 빔포밍을 위한 가중치 행렬을 곱한다. 상기 채널추정기(206)는 미리 약속된 수신신호, 예를 들어, 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정한다. 그리고, 상기 채널추정기(206)는 송신단에서 송신심벌벡터에 행해진 신호처리 및 수신단에서 수신심벌벡터에 행해진 신호처리를 고려하여 유효채널행렬을 구성한다. 예를 들어, 상기 유효채널행렬은 상기 <수학식 1>과 같이 송신단 가중치 행렬, 송신단 전력할당 행렬, 채널행렬, 수신단 가중치 행렬이 곱해진 형태가 될 수 있다. 상기 채널추정기(206)는 상기 유효채널행렬 및 채널의 평균 잡음 전력을 계산하여 상기 유효SNR생성기(210)로 제공한다.
상기 ML검출기(208)는 ML 검출 기법에 따라 수신심벌벡터로부터 송신심벌벡터를 추정한다. 즉, 상기 ML 검출기(208)는 상기 <수학식 2>와 같은 연산을 통해 송신심벌벡터를 추정한다. 상기 유효SNR생성기(210)는 본 발명에 따라 스트림별 유효 신호대 잡음비를 생성한다. 상기 유효SNR생성기(210)의 세부 구성 및 기능은 이하 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 상기 MCS테이블저장기(212)는 MCS 레벨에 따른 요구 SNR 정보를 나타내는 테이블을 저장하며, 상기 테이블을 상기 유효SNR생성기(210)로 제공한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 상기 유효SNR생성기(210)의 세부 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유효SNR생성기(210)는 변조방식 조합생성기(302), PER계산기(304), SER계산기(306), SNR변환기(308), 유효SNR결정기(310)를 포함하여 구성된다.
상기 변조방식 조합생성기(302)는 유효 스트림 개수만큼의 원소를 갖는 가능한 모든 변조방식 조합들을 생성한다. 예를 들어, 유효 스트림 개수가 2이고, 사용 가능한 변조방식이 BPSK, QPSK인 경우, 생성되는 변조방식 조합은 (BPSK,BPSK), (BPSK,QPSK), (QPSK,BPSK), (QPSK,QPSK) 등 4개이다.
상기 PER계산기(304)는 상기 변조방식 조합생성기(302)로부터 제공되는 변조방식 조합들 각각에 대한 PER을 계산한다. 여기서, 상기 PER은 심벌벡터 오류율을 의미하며, 두 송신심벌벡터들 간 하나의 PER이 계산된다. 즉, 상기 PER계산기(304)는 수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중 조합 가능한 모든 송신심벌벡터 쌍(pair)들의 PER들을 계산한다. 구체적으로 설명하면, 두 송신심벌벡터들을 포함하는 하나의 송신심벌벡터 쌍의 PER를 계산함에 있어서, 상기 PER계산기(304)는 유효채널행렬과 곱해진 두 송신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리, 스트림들의 송신전력 총합, 잡음전력의 역수의 곱의 제곱 근을 계산하고, 상기 제곱 근과 가우시안 Q 함수를 통해 상기 두 송신심벌벡터들 간 PER을 계산한다. 예를 들어, 상기 PER계산기(304)는 상기 <수학식 3>과 같이 변조방식 조합들 각각의 PER을 계산한다.
상기 SER계산기(306)는 상기 PER계산기(304)에서 계산된 PER들을 이용하여 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER을 계산한다. 여기서, 상기 SER은 하나의 스트림에서의 심벌 오류율을 의미한다. 즉, 상기 SER계산기(306)는 해당 스트림의 심벌 오류를 발생시키는 송신심벌벡터 쌍(pair)들의 PER들을 합산함으로써 상기 해당 스트림의 SER을 계산한다. 예를 들어, 상기 SER계산기(306)는 상기 <수학식 4> 내지 상기 <수학식 6>과 같이 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER을 계산한다.
상기 SNR변환기(308)는 상기 SER계산기(306)에서 계산된 SER을 스트림별 SNR로 변환한다. 즉, 상기 SNR변환기(308)는 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비의 후보들을 생성한다. 예를 들어, 상기 SNR변환기(308)는 상기 <수학식 7> 내지 상기 <수학식 8>과 같이 SER을 SNR로 변환한다.
상기 유효SNR결정기(310)는 상기 SNR변환기(308)로부터 제공되는 변조방식 조합들 각각의 스트림별 유효 신호대 잡음비들 중 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비를 결정한다. 다시 말해, 상기 유효SNR결정기(310)는 상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정한다. 즉, 상기 SNR변환기(308)로부터 제공되는 변조방식 조합들 각각의 스트림별 유효 신호대 잡음비들 중 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비를 결정한다.
이때, 상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비가 갖추어야할 조건은 다음과 같다. 상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비는 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하는 후보들 중 시스템의 전송률을 최대화하는 스트림별 유효 신호대 잡음비이다. 예를 들어, 상기 유효SNR결정기(310)는 상기 <수학식 9>와 같이 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비를 결정한다. 그리고, 상기 유효SNR결정기(310)는 상기 <수학식 10> 또는 상기 <수학식 11>에 따라 스트림별 전송률을 계산한다.
상술한 구성을 통해 생성된 스트림별 유효 신호대 잡음비는 송신단으로 피드백되어 상기 송신단의 스케줄링 및 송신신호 MCS 레벨 결정에 사용된다. 하지만, 상술한 구성을 통해 스트림별 유효 신호대 잡음비를 생성하는 과정에서 MCS 레벨도 동시에 결정되므로, MCS 레벨이 직접 피드백될 수도 있다. 따라서, 미 도시되었지만, 상기 수신단은 송신단으로 피드백 정보를 송신하는 피드백송신기를 더 포함하여, 상기 피드백송신기는 상기 스트림별 유효 신호대 잡음비 및 MCS 레벨 중 적어 도 하나의 정보를 송신단으로 송신한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 수신단의 스트림별 유효 신호대 잡음비 결정 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 수신단은 401단계에서 미리 약속된 수신신호를 이용하여 채널을 추정하고, 유효채널행렬을 구성한다. 예를 들어, 상기 미리 약속된 수신신호는 파일럿 신호가 될 수 있다. 여기서, 상기 유효채널행렬은 송신단에서 송신심벌벡터에 행해진 신호처리 및 수신단에서 수신심벌벡터에 행해진 신호처리를 고려한 송신심벌벡터와 수신심벌벡터 간의 채널행렬을 의미한다. 예를 들어, 상기 유효채널행렬은 상기 <수학식 1>과 같이 송신단 가중치 행렬, 송신단 전력할당 행렬, 채널행렬, 수신단 가중치 행렬이 곱해진 형태가 될 수 있다.
이후, 상기 수신단은 403단계로 진행하여 유효 스트림 개수만큼의 원소를 갖는 가능한 모든 변조방식 조합들을 생성한다. 예를 들어, 유효 스트림 개수가 2이고, 사용 가능한 변조방식이 BPSK, QPSK인 경우, 생성되는 변조방식 조합은 (BPSK,BPSK), (BPSK,QPSK), (QPSK,BPSK), (QPSK,QPSK) 등 4개이다.
상기 변조방식 조합들을 생성한 후, 상기 수신단은 405단계로 진행하여 상기 변조방식 조합들 각각에 대한 PER을 계산한다. 여기서, 상기 PER은 심벌벡터 오류율을 의미하며, 두 송신심벌벡터들 간 하나의 PER이 계산된다. 즉, 상기 수신단은 유효채널행렬과 곱해진 두 송신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리, 스트림들의 송신전력 총합, 잡음전력의 역수의 곱의 제곱 근을 계산하고, 상기 제곱 근과 가우시안 Q 함수를 통해 상기 두 송신심벌벡터들 간 PER을 계산한다. 예를 들어, 상기 수신단은 상기 <수학식 3>과 같이 변조방식 조합들 각각의 PER을 계산한다.
상기 PER을 계산한 후, 상기 수신단은 407단계로 진행하여 PER들을 이용하여 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER을 계산한다. 여기서, 상기 SER은 하나의 스트림에서의 심벌 오류율을 의미한다. 즉, 상기 수신단은 해당 스트림의 심벌 오류를 발생시키는 송신심벌벡터 쌍들의 PER들을 합산함으로써 상기 해당 스트림의 SER을 계산한다. 예를 들어, 상기 수신단은 상기 <수학식 4> 내지 상기 <수학식 6>과 같이 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER을 계산한다.
상기 SER을 계산한 후, 상기 수신단은 409단계로 진행하여 SER들을 스트림별 유효 신호대 잡음비들로 변환한다. 즉, 상기 수신단은 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비의 후보들을 생성한다. 예를 들어, 상기 수신단은 상기 <수학식 7> 내지 상기 <수학식 8>과 같이 SER들을 유효 신호대 잡음비들로 변환한다.
상기 SER들을 유효 신호대 잡음비들로 변환한 후, 상기 수신단은 411단계로 진행하여 변조방식 조합들 각각의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하지 못하는 유효 신호대 잡음비 집합을 후보에서 제외한다. 상기 요구 신호대 잡음비는 MCS 레벨에 따라 결정되며, 상기 MCS 레벨과 요구 신호대 잡음비의 관계는 테이블 형태로 저장되어 참조된다.
상기 일부 유효 신호대 잡음비를 제외한 후, 상기 수신단은 413단계로 진행하여 남은 후보 중 최대 전송률을 갖는 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정한다. 예를 들어, 상기 수신단은 상기 <수학식 9>와 같이 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비를 결정한다. 상기 <수학식 9>에 따르는 경우, 상기 수신단은 상기 <수학식 10> 또는 상기 <수학식 11>에 따라 스트림별 전송률을 계산한다.
상술한 절차를 통해 생성된 스트림별 유효 신호대 잡음비는 송신단으로 피드 백되어 상기 송신단의 스케줄링 및 송신신호 MCS 레벨 결정에 사용된다. 하지만, 상술한 스트림별 유효 신호대 잡음비를 생성하는 절차에서 MCS 레벨도 동시에 결정되므로, MCS 레벨이 직접 피드백될 수도 있다. 따라서, 상술한 절차 이후, 상기 수신단은 상기 스트림별 유효 신호대 잡음비 및 MCS 레벨 중 적어도 하나의 정보를 송신단으로 송신한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 송신심벌 조합의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratioe) 생성기의 세부 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 입출력 무선통신 시스템에서 수신단의 스트림별 유효 신호대 잡음비 결정 절차를 도시하는 도면.

Claims (30)

  1. 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 수신단 장치에 있어서,
    수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중 조합 가능한 모든 송신심벌벡터 쌍(pair)들의 PER(Pairwise Error Rate)들을 계산하는 제1계산기와,
    상기 PER들을 이용하여 상기 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER(Symbol Error Rate)들을 계산하는 제2계산기와,
    상기 SER들을 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)들로 변환하는 변환기와,
    상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정하는 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1계산기는, 두 송신심벌벡터들로 구성된 하나의 송신심벌벡터 쌍의 PER을 계산하는데 있어서, 유효채널행렬과 곱해진 두 송신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리, 해당 변조방식 조합의 각 변조방식으로 송신된 송신 스트림들의 송신전력 총합, 잡음전력의 역수의 곱의 제곱 근을 계산하고, 상기 제곱 근과 가우시안(Gaussian) Q 함수를 통해 상기 하나의 송신심벌벡터 쌍의 PER을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2계산기는, 상기 송신심벌벡터 쌍들 중 SER을 계산하고자하는 스트림의 심벌 오류를 발생시키는 송신심벌벡터 쌍들의 PER들을 합산함으로써 상기 스트림의 SER을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2계산기는, 하기 수식과 같이 상기 SER들 각각을 계산하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112010022347283-pat00081
    Figure 112010022347283-pat00082
    Figure 112010022347283-pat00083
    여기서, 상기
    Figure 112010022347283-pat00084
    는 유효채널행렬이
    Figure 112010022347283-pat00085
    일 때
    Figure 112010022347283-pat00160
    번째 변조방식 조합의 m번째 스트림의 SER, 상기
    Figure 112010022347283-pat00086
    는
    Figure 112010022347283-pat00087
    가 송신될 확률, 상기
    Figure 112010022347283-pat00161
    는
    Figure 112010022347283-pat00162
    번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
    Figure 112010022347283-pat00163
    번째 송신심벌벡터, 상기
    Figure 112010022347283-pat00088
    는
    Figure 112010022347283-pat00089
    과
    Figure 112010022347283-pat00090
    에서 m번째 스트림의 심벌이 상이한지 여부를 나타내는 변수, 상기
    Figure 112010022347283-pat00164
    는
    Figure 112010022347283-pat00165
    번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
    Figure 112010022347283-pat00166
    번째 송신심벌벡터, 상기
    Figure 112010022347283-pat00091
    는 유효채널행렬이
    Figure 112010022347283-pat00092
    일 때
    Figure 112010022347283-pat00093
    가
    Figure 112010022347283-pat00094
    로 오판될 확률, 상기
    Figure 112010022347283-pat00095
    는 유효채널행렬의 추정 오차로 인한 m번째 스트림의 오차성분의 보정치, 상기 NT,eff는 유효 스트림 개수를 의미함.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 변환기는, 하기 수식과 같이 상기 SER들을 유효 신호대 잡음비들로 변환하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112008053623764-pat00096
    여기서, 상기 SNRML eff,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기
    Figure 112008053623764-pat00097
    는 m번째 스트림의 변조방식에 대응되는 SER 역함수, 상기 Mset(l,m)은 Mset(l)의 m번째 스트림 변조방식, 상기
    Figure 112008053623764-pat00098
    는 유효채널행렬 추정 오차로 인한 오류의 보정치를 의미함.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 결정기는, 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하는 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 집합을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 결정기는, 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하는 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 최대 전송률을 갖는 하나의 집합을 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 결정기는, 하기 수식과 같이 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 결정하는 것을 특징으로 하는 장치,
    Figure 112008053623764-pat00102
    Figure 112008053623764-pat00103
    여기서, 상기 l은 변조방식 조합 인덱스, 상기 NT,eff는 유효 스트림 수, 상기 Mset(l,m)는 m번째 스트림의 변조방식, 상기 c(m)은 m번째 스트림의 채널 부호율, 상기 R(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식이 Mset(l,m)이고 채널 부호율이 c(m)일때의 전송률, 상기 SNRML eff,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기 SNRreq(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식을 Mset(l,m)으로 채널 부호율을 c(m)으로 적용하기 위해 요구되는 신호대 잡음비를 의미함.
  9. 제 1항에 있어서,
    수신신호를 이용하여 송신단과의 채널을 추정하고, 송신단에서 송신심벌벡터에 행해진 신호처리 및 수신단에서 수신심벌벡터에 행해진 신호처리를 고려하여 유효채널행렬을 구성하는 추정기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비 정보 또는 상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비에 대응되는 변조방식 조합 정보를 송신단으로 피드백(Feedback)하는 송신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 다중 입출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 무선통신 시스템에서 수신단의 동작 방법에 있어서,
    수신 안테나들 개수보다 작거나 같은 개수의 원소를 갖는 변조방식 조합들 각각에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중 조합 가능한 모든 송신심벌벡터 쌍(pair)들의 PER(Pairwise Error Rate)들을 계산하는 과정과,
    상기 PER들을 이용하여 상기 변조방식 조합들 각각의 스트림별 SER(Symbol Error Rate)들을 계산하는 과정과,
    상기 SER들을 유효(Effective) 신호대 잡음비(SNR : Signal to Noise Ratio)들로 변환하는 과정과,
    상기 변조방식 조합들 각각으로부터 획득된 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합을 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 PER들 각각은, 유효채널행렬과 곱해진 송신심벌벡터 쌍에 포함된 두 송신심벌벡터들 간 성상도 상의 거리, 해당 변조방식 조합의 각 변조방식으로 송신된 송신 스트림들의 송신전력 총합, 잡음전력의 역수의 곱의 제곱 근과 가우시안(Gaussian) Q 함수를 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 스트림별 SER들 각각은, 상기 송신심벌벡터 쌍들 중 해당 스트림의 심벌 오류를 발생시키는 송신심벌벡터 쌍들의 PER들을 합산함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 SER들 각각은, 하기 수식과 같이 계산되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112010022347283-pat00114
    Figure 112010022347283-pat00115
    Figure 112010022347283-pat00116
    여기서, 상기
    Figure 112010022347283-pat00167
    는 유효채널행렬이
    Figure 112010022347283-pat00168
    일 때
    Figure 112010022347283-pat00169
    번째 변조방식 조합의 m번째 스트림의 SER, 상기
    Figure 112010022347283-pat00170
    는
    Figure 112010022347283-pat00171
    가 송신될 확률, 상기
    Figure 112010022347283-pat00172
    는
    Figure 112010022347283-pat00173
    번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
    Figure 112010022347283-pat00174
    번째 송신심벌벡터, 상기
    Figure 112010022347283-pat00175
    는
    Figure 112010022347283-pat00176
    과
    Figure 112010022347283-pat00177
    에서 m번째 스트림의 심벌이 상이한지 여부를 나타내는 변수, 상기
    Figure 112010022347283-pat00178
    는
    Figure 112010022347283-pat00179
    번째 변조방식 조합에 따라 결정되는 송신심벌벡터들 중
    Figure 112010022347283-pat00180
    번째 송신심벌벡터, 상기
    Figure 112010022347283-pat00181
    는 유효채널행렬이
    Figure 112010022347283-pat00182
    일 때
    Figure 112010022347283-pat00183
    가
    Figure 112010022347283-pat00184
    로 오판될 확률, 상기
    Figure 112010022347283-pat00185
    는 유효채널행렬의 추정 오차로 인한 m번째 스트림의 오차성분의 보정치, 상기 NT,eff는 유효 스트림 개수를 의미함.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 SER들을 유효 신호대 잡음비들로 변환하는 과정은, 하기 수식과 같이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112008053623764-pat00129
    여기서, 상기 SNRML eff,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기
    Figure 112008053623764-pat00130
    는 m번째 스트림의 변조방식에 대응되는 SER 역함수, 상기 Mset(l,m)은 Mset(l)의 m번째 스트림 변조방식, 상기
    Figure 112008053623764-pat00131
    는 유효채널행렬 추정 오차로 인한 오류의 보정치를 의미함.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비는, 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하는 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 하나의 집합인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비는, 해당 변조방식의 요구 신호대 잡음비를 만족하는 스트림별 유효 신호대 잡음비 집합들 중 최대 전송률을 갖는 하나의 집합인 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비 결정은, 하기 수식과 같이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법,
    Figure 112008053623764-pat00135
    Figure 112008053623764-pat00136
    여기서, 상기 l은 변조방식 조합 인덱스, 상기 NT,eff는 유효 스트림 수, 상기 Mset(l,m)는 m번째 스트림의 변조방식, 상기 c(m)은 m번째 스트림의 채널 부호율, 상기 R(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식이 Mset(l,m)이고 채널 부호율이 c(m)일때의 전송률, 상기 SNRML eff,l(m)은 변조방식이 Mset(l)일때 m번째 스트림의 유효 신호대 잡음비, 상기 SNRreq(Mset(l,m), c(m))는 m번째 스트림의 변조방식을 Mset(l,m)으로 채널 부호율을 c(m)으로 적용하기 위해 요구되는 신호대 잡음비를 의미함.
  19. 제 11항에 있어서,
    수신신호를 이용하여 송신단과의 채널을 추정하는 과정과,
    송신단에서 송신심벌벡터에 행해진 신호처리 및 수신단에서 수신심벌벡터에 행해진 신호처리를 고려하여 유효채널행렬을 구성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 11항에 있어서,
    상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비 정보 또는 상기 최종 스트림별 유효 신호대 잡음비에 대응되는 변조방식 조합 정보를 송신단으로 피드백(Feedback)하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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