KR100995209B1

KR100995209B1 - Apparatus and Method for selecting antenna using indication bit based on open loop

Info

Publication number: KR100995209B1
Application number: KR1020080114015A
Authority: KR
Inventors: 전성호; 유호진; 경일수; 김만식
Original assignee: 한국방송공사
Priority date: 2008-11-17
Filing date: 2008-11-17
Publication date: 2010-11-17
Also published as: KR20100055090A

Abstract

지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법을 개시한다. 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치에 있어서, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 정해진 변조 방식에 의하여 변조하고, 변조된 신호를 출력하는 변조부와, 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트를 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출하는 지시비트 추출부와, 복수의 송신 안테나 중에서, 지시비트에 대응하는 송신 안테나로 스위칭하는 송신 안테나 스위칭부를 포함한다.An open loop antenna selection apparatus and method using indication bits are disclosed. In the open loop antenna selection apparatus using the indication bit, the multi-antenna transmission apparatus modulates the input bit stream by a predetermined modulation scheme, and is respectively assigned to a modulator for outputting a modulated signal and a symbol constituting the input bit stream. An instruction bit extracting unit extracts an instruction bit for selecting a transmission antenna using bits, and a transmission antenna switching unit for switching to a transmission antenna corresponding to the instruction bit among a plurality of transmission antennas.

개루프, 다중 안테나, 안테나 선택 Open Loop, Multiple Antennas, Antenna Selection

Description

Apparatus and Method for selecting antenna using indication bit based on open loop}

본 발명은 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지시비트를 이용하여 송수신 안테나를 선택함에 따라, 피드백 신호가 불필요한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an open loop antenna selection apparatus and method using an indication bit, and more particularly, to an open loop antenna selection apparatus and method for which a feedback signal is unnecessary as a transmission / reception antenna is selected using an indication bit.

현재의 무선통신 시스템은 제한된 주파수 자원을 통한 고품질, 대용량의 멀티미디어 데이터 전송을 목표로 한다. 이를 위해서 제한된 주파수 자원을 사용해서 많은 용량의 데이터를 보내는 기술이 대두되고 있다. 이러한 기술 중의 대표적인 것이 MIMO 시스템이다. MIMO 시스템은 주파수 자원을 더 늘리지 않고도 보다 많은 양의 데이터를 보낼 수 있다.Current wireless communication systems aim to transmit high quality, large capacity multimedia data through limited frequency resources. To this end, techniques for sending large amounts of data using limited frequency resources are emerging. A representative of these techniques is the MIMO system. MIMO systems can send larger amounts of data without increasing frequency resources.

MIMO 시스템에서는 송신기에서 하나 혹은 그 이상의 수신 안테나를 가지는 수신기들을 위해 적절한 적어도 하나의 송신 안테나를 선택하는데, 이를 위해 수신기들로부터 채널품질 정보에 기반을 둔 피드백 신호를 수신할 필요가 있다. 복수의 송수신 안테나들이 사용되는 특성상, 송신기가 수신하게 되는 전체 채널품질 정보의 양은 매우 크며 이는 상향링크 시그널링에 큰 오버헤드로 작용한다.In a MIMO system, the transmitter selects at least one transmit antenna suitable for receivers having one or more receive antennas. To this end, it is necessary to receive a feedback signal based on channel quality information from the receivers. Due to the fact that a plurality of transmit / receive antennas are used, the total amount of channel quality information received by the transmitter is very large, which causes a large overhead for uplink signaling.

MIMO 시스템은 고속 전송 시 발생하는 심벌간의 간섭, 주파수 선택적 페이딩에 약하다는 단점이 있다. MIMO 시스템은 이런 단점을 극복하기 위해 OFDM과 결합될 수 있다. MIMO-OFDM 시스템 경우, 복수의 반송파들(즉 서브밴드들)에 대한 각각의 채널품질이 더 포함되어야 하며, 이는 상향링크 시그널링의 오버헤드를 가중시키는 원인이 된다.The MIMO system has a disadvantage in that it is weak in interference between symbols and frequency selective fading generated at high speed. MIMO systems can be combined with OFDM to overcome this disadvantage. In the MIMO-OFDM system, each channel quality for a plurality of carriers (ie subbands) should be further included, which causes an overhead of uplink signaling.

따라서, 송신기에서 데이터 스트림들을 효율적으로 송신 안테나들에 매핑시키는 것이 가능하도록 하면서 상기와 같은 피드백 정보의 양을 감소시키기 위한 다양한 기술이 요구된다.Accordingly, various techniques are needed to reduce the amount of such feedback information while enabling the transmitter to efficiently map data streams to transmit antennas.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 지시비트를 이용하여 송수신 안테나를 선택함에 따라, 피드백 신호가 불필요한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.An object of the present invention is to provide an open loop antenna selection apparatus and method that does not require a feedback signal as the transmit / receive antenna is selected using an indication bit.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치에 있어서, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 정해진 변조 방식에 의하여 변조하고, 상기 변조된 신호를 출력하는 변조부와, 상기 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트를 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출하는 지시비트 추출부와, 복수의 송신 안테나 중에서, 상기 지시비트에 대응하는 송신 안테나로 스위칭하는 송신 안테나 스위칭부를 포함한다.In the open loop antenna selection apparatus using the indicator bits according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the multi-antenna transmission apparatus modulates the input bit stream by a predetermined modulation method, and outputs the modulated signal An instruction bit extracting unit for extracting an instruction bit for selecting a transmission antenna by using a bit allocated to a symbol constituting the input bit stream, and a transmission antenna corresponding to the instruction bit among a plurality of transmission antennas; Transmitting antenna switching unit for switching to.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 방법에 있어서, 다중 안테나 송신 방법은 입력 비트 스트림을 정해진 변조 방식에 의하여 변조하고, 상기 변조된 신호를 출력하는 단계와, 상기 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트를 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출하는 단계와, 복수의 송신 안테나 중에서, 상기 지시비트에 대응하는 송신 안테나로 스위칭하는 단계와, 상기 스위칭된 송신 안테나를 통하여, 상기 변조된 신호를 전송하는 단계를 포함한다.In the open-loop antenna selection method using the indicator bits according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the multi-antenna transmission method modulating the input bit stream by a predetermined modulation method, and outputting the modulated signal And extracting an indication bit for transmitting antenna selection using bits allocated to symbols constituting the input bit stream, and switching to a transmission antenna corresponding to the indication bit among a plurality of transmission antennas. And transmitting the modulated signal via the switched transmit antenna.

본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법은 지시비트를 이용하여 송수신 안테나를 선택함으로써, 피드백 신호가 불필요하다. 따라서, 상향링크 시그널링의 오버헤드를 제거할 수 있다. 또한, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는지 판단하여 수신 안테나를 선택함에 따라, 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호를 보다 정확하게 복원할 수 있다.In the open loop antenna selection apparatus and method using the indication bit according to an embodiment of the present invention, a feedback signal is unnecessary by selecting a transmission / reception antenna using the indication bit. Therefore, the overhead of uplink signaling can be eliminated. Further, by determining whether a bit allocated to each symbol satisfies an indication bit and selecting a reception antenna, it is possible to more accurately recover a signal transmitted from a multi-antenna transmission apparatus.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an open loop antenna selection apparatus and method using indication bits according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a multi-antenna transmission apparatus of an open loop antenna selection apparatus using indication bits.

도 1을 참조하면, 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 송신 장치는 변조부(101), 지시비트 추출부(103), 및 송신 안테나 스위칭부(105)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a multi-antenna transmission apparatus of an open loop antenna selection apparatus using an indication bit includes a modulation unit 101, an indication bit extraction unit 103, and a transmission antenna switching unit 105.

변조부(101)는 입력 비트 스트림을 수신하고, 수신한 입력 비트 스트림을 정해진 변조 방식에 의하여 변조한다. 이때, 정해진 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등 일반적인 변조 방식을 따른다.The modulator 101 receives an input bit stream and modulates the received input bit stream by a predetermined modulation method. In this case, the predetermined modulation scheme follows a general modulation scheme such as quadrature phase shift keying (QPSK).

지시비트 추출부(103)는 입력 비트 스트림을 수신하고, 수신한 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트를 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출한다. 즉, 지시비트 추출부(103)는 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 제1 비트와 제2 비트를 XOR 연산하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출할 수 있다. 이때, 지시비트를 추출하기 위한 연산으로 XOR 연산을 언급하였으나, 이에 한정되지 않고 송수신단 간에 사전에 약속된 다양한 방식으로 지시비트의 추출이 가능하다.The indication bit extraction unit 103 receives an input bit stream and extracts an indication bit for selecting a transmission antenna by using bits allocated to symbols constituting the received input bit stream. That is, the indication bit extracting unit 103 may perform XOR operation on the first bit and the second bit allocated to the symbols constituting the input bit stream, and extract the indication bit for selecting a transmission antenna. In this case, the XOR operation is referred to as an operation for extracting the indication bit, but the present invention is not limited thereto, and the indication bit may be extracted in various ways previously promised between the transmitting and receiving terminals.

예를 들어, 지시비트 추출부(103)는 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트가 11인 경우, 제1 비트의 1과 제2 비트의 1을 XOR 연산하여, 0의 연산 값을 획득할 수 있다. 따라서, 지시비트 추출부(103)는 연산 값0을 지시비트로 추출할 수 있다.For example, when the bits allocated to the symbols constituting the input bit stream are 11, the instruction bit extracting unit 103 performs an XOR operation on 1 of the first bit and 1 of the second bit, and calculates an operation value of 0. Can be obtained. Therefore, the instruction bit extracting unit 103 may extract the operation value 0 as the instruction bit.

송신 안테나 스위칭부(105)는 복수의 송신 안테나 중에서, 지시비트에 대응하는 송신 안테나로 스위칭하고, 스위칭된 송신 안테나를 통하여 변조된 신호를 전송한다. 이때, 지시비트는 복수의 송신 안테나에 대한 각각의 송신 안테나 인덱스와 대응할 수 있다. 즉, 지시비트가 0인 경우, 제1 송신 안테나와 대응할 수 있으며, 지시비트가 1인 경우, 제2 송신 안테나와 대응할 수 있다.The transmit antenna switching unit 105 switches among the plurality of transmit antennas to a transmit antenna corresponding to the indication bit and transmits a modulated signal through the switched transmit antenna. In this case, the indication bit may correspond to each transmit antenna index for the plurality of transmit antennas. That is, when the indication bit is 0, it may correspond to the first transmission antenna, and when the indication bit is 1, it may correspond to the second transmission antenna.

따라서, 송신 안테나 스위칭부(105)는 지시비트 추출부(103)로부터 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 11비트에 대한 0의 지시비트를 수신하면, 0의 지시비트에 대응하는 제1 송신 안테나로 스위칭할 수 있다.Therefore, when the transmit antenna switching unit 105 receives, from the indicating bit extracting unit 103, 0 indicating bits for 11 bits respectively assigned to the symbols constituting the input bit stream, the transmitting antenna switching unit 105 corresponds to the first corresponding to 0 indicating bits. Can be switched to the transmit antenna.

도 2는 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a multi-antenna receiving apparatus of an open loop antenna selecting apparatus using indication bits.

도 2를 참조하면, 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 수신 장치는 수신 안테나 스위칭부(201), 인덱스 결정부(203), 지시비트 추출 부(205), 복조부(207), 및 수신 안테나 선택부(209)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the multi-antenna receiving apparatus of the open loop antenna selecting apparatus using the indicating bits includes a receiving antenna switching unit 201, an index determining unit 203, an indication bit extracting unit 205, a demodulator 207, And a receive antenna selector 209.

수신 안테나 스위칭부(201)는 복수의 수신 안테나 중에서, 수신 신호를 수신하기 위한 수신 안테나로 스위칭하고, 스위칭된 수신 안테나를 통하여 수신 신호를 수신한다.The receiving antenna switching unit 201 switches from among the plurality of receiving antennas to a receiving antenna for receiving the received signal, and receives the received signal through the switched receiving antenna.

이때, 수신 안테나 스위칭부(201)는 복수의 수신 안테나 중에서, 수신 안테나를 순서대로 스위칭하거나 랜덤하게 스위칭할 수 있으며, 수신 안테나의 스위칭 방법과 순서는 이에 한정되지 않는다.In this case, the receiving antenna switching unit 201 may switch the receiving antennas in order or randomly among the plurality of receiving antennas, and the switching method and the order of the receiving antennas are not limited thereto.

인덱스 결정부(203)는 스위칭된 안테나를 통해 수신된 수신 신호로부터 수신 신호를 전송한 송신 안테나 인덱스를 결정한다.The index determiner 203 determines a transmission antenna index for transmitting the received signal from the received signal received through the switched antenna.

이때, 수신 신호는 [수학식 1]에 의하여 나타낼 수 있으며, 송신 안테나 인덱스는 [수학식 2] 또는 [수학식 3]을 이용하여 결정할 수 있다.In this case, the received signal may be represented by Equation 1, and the transmit antenna index may be determined by using Equation 2 or Equation 3.

여기서,

는 수신 신호 이고,

는 송신 신호 이다. 그리고,

는 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 특성을 나타내고,

은 가우시안 잡음을 나타낸다.here,

Is the received signal,

Is the transmit signal. And,

Denotes channel characteristics between a transmitting antenna and a receiving antenna,

Represents Gaussian noise.

여기서,

는 복소 공액 전치 (Hermitian)를 나타내며,

는 신호의 절대값, 즉 신호의 에너지를 계산하는 연산을 나타내며,

기호는 최대값을 가질 때의 인덱스를 선택한다는 연산을 나타낸다.here,

Denotes a complex conjugate transposition (Hermitian),

Represents an operation that calculates the absolute value of the signal, that is, the energy of the signal,

The symbol represents the operation of selecting the index when it has the maximum value.

한편, 송신 안테나 인덱스는 수신 신호의 전력 레벨을 이용하여 결정할 수 있다. 수신 신호의 전력 레벨을 이용한 송신 안테나 인덱스의 결정은 [수학식 3]을 이용할 수 있다.Meanwhile, the transmission antenna index may be determined using the power level of the received signal. Equation 3 may be used to determine the transmit antenna index using the power level of the received signal.

여기서,

는 의사 역행렬(Pseudo-Inverse Matrix)을 나타내며,

Represents a pseudo-inverse matrix,

지시비트 추출부(205)는 인덱스 결정부(203)에 의해 결정된 송신 안테나 인덱스에 대응하는 지시비트를 추출한다.The indication bit extraction unit 205 extracts an indication bit corresponding to the transmission antenna index determined by the index determination unit 203.

즉, 지시비트 추출부(205)는 송신 안테나 인덱스가 1인 경우, 지시비트 0을 추출할 수 있으며, 송신 안테나 인덱스가 2인 경우, 지시비트 1을 추출할 수 있다.That is, the indication bit extractor 205 may extract the indication bit 0 when the transmission antenna index is 1, and may extract the indication bit 1 when the transmission antenna index is 2.

복조부(207)는 N(N은 2이상의 정수)개의 수신 안테나를 통하여, 수신된 각 각의 신호를 복조하여 심볼들을 검출하여 출력한다.The demodulator 207 demodulates each received signal through N (N is an integer of 2 or more) receiving antennas to detect and output symbols.

수신 안테나 선택부(209)는 N개의 심볼 및 지시비트를 이용하여, 수신 안테나를 선택한다. 구체적으로, 수신 안테나 선택부(209)는 사전에 정의된 검출 순서에 따라서 N개의 심볼 각각에 할당된 비트가 지시비트를 만족하면, 지시비트를 만족하는 비트가 할당된 심볼과 대응하는 수신 안테나를 선택한다. 여기서, 사전에 정의된 검출 순서는 수신 안테나 인덱스 순서이거나 랜덤한 순서일 수 있다. 이후, 수신 안테나 선택부(209)는 선택한 수신 안테나를 통하여 수신된 심볼로부터 송신 신호를 검출한다.The reception antenna selection unit 209 selects a reception antenna using N symbols and indication bits. Specifically, when the bit allocated to each of the N symbols satisfies the indication bit according to a predefined detection order, the reception antenna selecting unit 209 selects a reception antenna corresponding to the symbol to which the bit satisfying the indication bit is assigned. Choose. Here, the predefined detection order may be a reception antenna index order or a random order. Thereafter, the reception antenna selection unit 209 detects a transmission signal from a symbol received through the selected reception antenna.

여기서, 수신 안테나 선택부(209)는 심볼에 각각 할당된 제1 비트와 제2 비트를 XOR 연산한 연산 값과 지시비트가 일치하면, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 이때, XOR 연산은 송수신단 간에 사전에 약속된 수학적 연산으로, 다중 안테나 송신 장치의 지시비트 추출부(205)에서 이용된 동일한 연산일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.Here, when the operation value obtained by XORing the first bit and the second bit allocated to the symbol and the indication bit coincide with each other, the reception antenna selector 209 determines that the bits allocated to the symbol satisfy the indication bit. Can be. In this case, the XOR operation is a mathematical operation previously promised between the transmitting and receiving ends, and may be the same operation used in the indication bit extracting unit 205 of the multi-antenna transmission apparatus, but is not limited thereto.

예를 들어, 수신 안테나 선택부(209)는 제1 수신 안테나를 통해 복조부(207)로부터 10을 수신하고, 지시비트 추출부(205)로부터 지시비트 0을 수신한 경우, 수신된 비트의 제1 비트인 0과 제2 비트인 1를 XOR 연산한 연산 값 1과 지시비트 0은 일치하지 않으므로, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 수신 안테나 선택부(209)는 제2 수신 안테나를 통해 복조부(207)로부터 11을 수신하고, 지시비트 추출부(205)로부터 지시비트 0을 수신한 경우, 수신된 비트의 제1 비트인 1과 제2 비트인 1를 XOR 연산한 연산 값 0 과 지시비트 0은 일치하므로, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 수신 안테나 선택부(209)는 지시비트를 만족하는 비트가 할당된 심볼과 대응하는 제2 수신 안테나를 선택한다. 이후, 수신 안테나 선택부(209)는 선택한 제2 수신 안테나를 통하여 수신된 심볼에 대한 비트를 출력한다.For example, when the receiving antenna selector 209 receives 10 from the demodulator 207 through the first receiving antenna and receives the indicating bit 0 from the indicating bit extractor 205, the receiving antenna selector 209 receives the first bit of the received bit. Since the operation value 1 obtained by performing an XOR operation on 0, which is 1 bit, and 1, which is the second bit, does not coincide with the indication bit 0, it may be determined that the bits allocated to the symbol do not satisfy the indication bit. On the other hand, when the receiving antenna selector 209 receives 11 from the demodulator 207 through the second receiving antenna and receives the indication bit 0 from the indication bit extracting unit 205, the first bit of the received bit. Since the operation value 0 obtained by performing an XOR operation on the 1 and the second bit 1 and the indication bit 0 coincide, it may be determined that the bits allocated to the symbol satisfy the indication bit. Accordingly, the receiving antenna selector 209 selects a second receiving antenna corresponding to a symbol to which a bit satisfying the indication bit is assigned. Thereafter, the receiving antenna selector 209 outputs a bit for a symbol received through the selected second receiving antenna.

그러나, 수신 안테나 선택부(209)는 모든 N개의 심볼에 대해, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하지 않으면, 사전에 정의된 방법에 따라서, 수신 안테나를 선택할 수 있다.However, for all N symbols, the reception antenna selection unit 209 may select the reception antenna according to a predefined method if the bits allocated to the symbols do not satisfy the indication bits.

여기서, 사전에 정의된 방법은 예를 들어, 각 안테나를 통해 수신된 제1 심볼과 제2 심볼에 할당된 비트를 결합한 비트가 지시비트를 만족하는지를 판단하고, 판단 결과를 만족하는 심볼을 수신한 수신 안테나를 선택하는 방법일 수 있고, MRC(Maximal Ratio Combining) 및 EGC(Equal Gain Combining) 등의 최종 선별 조합 방법일 수도 있다.Here, the predefined method may determine, for example, whether a bit combining the bits allocated to the first symbol and the second symbol received through each antenna satisfies the indication bit, and receives a symbol satisfying the determination result. It may be a method of selecting a receiving antenna, or may be a final screening combination method such as MRC (Maximum Ratio Combining) and EGC (Equal Gain Combining).

본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치는 지시비트를 이용하여 송수신 안테나를 선택함으로써, 피드백 신호가 불필요하다. 따라서, 상향링크 시그널링의 오버헤드를 제거할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치는 각 안테나를 통해 수신되는 비트에 대해 지시비트의 만족 여부를 판단하거나, 사전에 정의된 방법을 이용하여, 채널 상태가 양호한 안테나를 선택함으로써, 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호를 보다 정확하게 복원할 수 있다.In the open loop antenna selection apparatus using the indication bit according to the embodiment of the present invention, the feedback signal is unnecessary by selecting the transmission / reception antenna using the indication bit. Therefore, the overhead of uplink signaling can be eliminated. In addition, the open loop antenna selection apparatus using the indication bits according to an embodiment of the present invention determines whether the indication bits are satisfied with respect to the bits received through each antenna, or by using a predefined method, the channel state is good. By selecting the antenna, it is possible to more accurately recover the signal transmitted by the multi-antenna transmission apparatus.

도 3은 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a multi-antenna transmission method of an open loop antenna selection apparatus using indication bits.

도 3을 참조하면, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 정해진 변조 방식에 의하여 변조하고, 변조된 신호를 출력한다(S301).Referring to FIG. 3, the multi-antenna transmission apparatus modulates an input bit stream by a predetermined modulation scheme and outputs a modulated signal (S301).

이때, 다중 안테나 송신 장치는 정해진 변조 방식 예를 들어, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 등 일반적인 변조 방식을 이용하여 변조할 수 있다.In this case, the multi-antenna transmission apparatus may modulate using a predetermined modulation scheme, for example, a general modulation scheme such as quadrature phase shift keying (QPSK).

이어서, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트를 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출한다(S303).Subsequently, the multi-antenna transmission apparatus extracts an indication bit for transmission antenna selection using bits allocated to symbols constituting the input bit stream (S303).

구체적으로, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트로부터 송수신단 간에 사전에 약속된 수학적 연산을 이용하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출할 수 있다. 이때, 송수신단 간에 사전에 약속된 수학적 연산은 XOR 연산일 수 있다.In detail, the multi-antenna transmission apparatus may extract an indication bit for transmitting antenna selection from a bit allocated to a symbol constituting the input bit stream using a mathematical operation previously promised between the transmitting and receiving end. In this case, the mathematical operation previously promised between the transmitting and receiving end may be an XOR operation.

즉, 다중 안테나 송신 장치는 입력 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 제1 비트와 제2 비트를 XOR 연산하여, 송신 안테나 선택을 위한 지시비트를 추출할 수 있다.That is, the multi-antenna transmission apparatus may extract an indication bit for selecting a transmission antenna by performing an XOR operation on the first bit and the second bit allocated to the symbols constituting the input bit stream.

예를 들어, 다중 안테나 송신 장치는 비트 스트림을 구성하는 심볼에 각각 할당된 비트가 11인 경우, 제1 비트의 1과 제2 비트의 1을 XOR 연산하여, 0의 연산 값을 획득할 수 있다. 따라서, 다중 안테나 송신 장치는 연산 값0을 지시비트로 추출할 수 있다.For example, when the bits allocated to the symbols constituting the bit stream are 11, the multi-antenna transmission apparatus may obtain an operation value of 0 by performing an XOR operation on 1 of the first bit and 1 of the second bit. . Therefore, the multi-antenna transmission apparatus may extract the operation value 0 as an indication bit.

이어서, 다중 안테나 송신 장치는 복수의 송신 안테나 중에서, 지시비트에 대응하는 송신 안테나로 스위칭한다(S305).Subsequently, the multi-antenna transmission apparatus switches to a transmission antenna corresponding to the indication bit among the plurality of transmission antennas (S305).

구체적으로, 다중 안테나 송신 장치는 지시비트가 0인 경우, 이에 대응하는 제1 송신 안테나로 스위칭할 수 있으며, 지시비트가 1인 경우, 이에 대응하는 제2 송신 안테나로 스위칭할 수 있다.In detail, when the indication bit is 0, the multi-antenna transmission apparatus may switch to the first transmission antenna corresponding thereto, and when the indication bit is 1, the multi-antenna transmission apparatus may switch to the second transmission antenna corresponding thereto.

이어서, 다중 안테나 송신 장치는 스위칭된 송신 안테나를 통하여, 변조된 신호를 전송한다(S307).Subsequently, the multi-antenna transmission apparatus transmits a modulated signal through the switched transmission antenna (S307).

도 4는 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 장치의 다중 안테나 수신 방법을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a multiple antenna reception method of an open loop antenna selection apparatus using indication bits.

도 4를 참조하면, 다중 안테나 수신 장치는 수신 신호로부터 송신 안테나 인덱스를 결정한다(S401).Referring to FIG. 4, the multi-antenna receiving apparatus determines a transmit antenna index from the received signal (S401).

다중 안테나 수신 장치는 스위칭된 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호로부터 송신 안테나 인덱스를 결정할 수 있다. 이때, 스위칭된 수신 안테나는 복수의 수신 안테나 중에서, 순서대로 스위칭되거나 랜덤하게 스위칭된 수신 안테나일 수 있다.The multi-antenna receiving apparatus may determine the transmit antenna index from the received signal received through the switched receive antenna. In this case, the switched receiving antenna may be a receiving antenna that is sequentially switched or randomly switched among the plurality of receiving antennas.

이때, 다중 안테나 수신 장치는 [수학식 2] 또는 [수학식 3]를 이용하여, 스위칭된 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호로부터 송신 안테나 인덱스를 결정할 수 있다.In this case, the multi-antenna receiving apparatus may determine the transmit antenna index from the received signal received through the switched receiving antenna using Equation 2 or Equation 3.

이어서, 다중 안테나 수신 장치는 송신 안테나 인덱스에 대응하는 지시비트를 추출한다(S403).Subsequently, the multi-antenna receiving apparatus extracts an indication bit corresponding to the transmission antenna index (S403).

즉, 다중 안테나 수신 장치는 송신 안테나 인덱스가 1인 경우, 이에 대응하는 지시비트 0을 추출할 수 있으며, 송신 안테나 인덱스가 2인 경우, 이에 대응하는 지시비트 1을 추출할 수 있다.That is, when the transmission antenna index is 1, the multi-antenna receiving apparatus may extract the indication bit 0 corresponding thereto, and when the transmission antenna index is 2, the multi-antenna receiving apparatus may extract the corresponding indication bit 1 corresponding thereto.

이어서, 다중 안테나 수신 장치는 수신 안테나를 통하여, 수신된 각각의 신호를 복조하여 N개의 심볼을 검출한다(S405).Subsequently, the multi-antenna receiving apparatus demodulates each received signal through a receiving antenna to detect N symbols (S405).

이때, 다중 안테나 수신 장치는 채널 상태가 양호한 수신 안테나를 통하여 수신 신호를 수신한 경우, 수신 신호를 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호와 동일한 신호로 복조할 수 있다. 반면, 다중 안테나 수신 장치는 채널 상태가 양호하지 않은 수신 안테나를 통하여 수신 신호를 수신한 경우, 수신 신호를 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호와는 다른 신호로 복조할 수 있다.In this case, when the multi-antenna receiving apparatus receives the received signal through the receiving antenna having a good channel state, the multi-antenna receiving apparatus may demodulate the received signal into the same signal as the signal transmitted from the multi-antenna transmitting apparatus. On the other hand, when the multi-antenna receiving apparatus receives a received signal through a receiving antenna having a poor channel state, the multi-antenna receiving apparatus may demodulate the received signal into a signal different from the signal transmitted by the multi-antenna transmitting apparatus.

즉, 다중 안테나 수신 장치는 채널 상태가 양호하지 않은 제1 수신 안테나를 통하여 수신 신호를 수신한 경우, 수신 신호를 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호 11과는 다른 신호 10으로 복조할 수 있다. 반면, 다중 안테나 수신 장치는 채널 상태가 양호한 제2 수신 안테나를 통하여 수신 신호를 수신한 경우, 수신 신호를 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호 11와 동일한 신호 11로 복조할 수 있다.That is, when the multi-antenna receiving apparatus receives the received signal through the first receiving antenna having a poor channel state, the multi-antenna receiving apparatus may demodulate the received signal into a signal 10 different from the signal 11 transmitted by the multi-antenna transmitting apparatus. On the other hand, when the multi-antenna receiving apparatus receives the received signal through the second receiving antenna having a good channel state, the multi-antenna receiving apparatus may demodulate the received signal into the same signal 11 as the signal 11 transmitted by the multi-antenna transmitting apparatus.

이어서, 다중 안테나 수신 장치는 심볼 및 지시비트를 이용하여, 사전에 정의된 검출 순서에 따라서 수신 안테나 인덱스를 선택한다(S407).Subsequently, the multi-antenna receiving apparatus selects a receiving antenna index according to a predefined detection order using symbols and indication bits (S407).

다중 안테나 수신 장치는 사전에 정의된 검출 순서에 따라서, N개의 심볼 각각에 할당된 비트가 지시비트를 만족하는지 판단하고, 심볼에 각각 할당된 비트 가 지시비트를 만족하는 경우, 지시비트를 만족하는 비트가 할당된 심볼과 대응하는 수신 안테나를 선택한다. 여기서, 사전에 정의된 검출 순서는 수신 안테나 인덱스 순서이거나 랜덤한 순서일 수 있다.The multi-antenna receiving apparatus determines whether a bit allocated to each of the N symbols satisfies the indication bit according to a predefined detection order, and if the bits allocated to the symbol satisfy the indication bit, the multi-antenna receiving apparatus satisfies the indication bit. Select a receive antenna corresponding to the symbol to which the bit is assigned. Here, the predefined detection order may be a reception antenna index order or a random order.

구체적으로, 다중 안테나 수신 장치는 사전에 정의된 검출 순서에 따라서 심볼에 각각 할당된 제1 비트와 제2 비트를 XOR 연산하고, 연산의 결과 값과 지시비트가 일치하면, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는 것으로 판단할 수 있다.Specifically, the multi-antenna receiving apparatus performs an XOR operation on the first bit and the second bit respectively assigned to the symbol according to a predefined detection order, and if the result value and the indication bit of the operation coincide, each bit allocated to the symbol Can be determined to satisfy the indication bit.

예를 들어, 다중 안테나 수신 장치는 제2 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호의 심볼에 할당된 비트가 11이고, 지시비트가 0인 경우, 수신 신호의 심볼에 할당된 비트의 제1 비트인 1과 제2 비트인 1를 XOR 연산한 연산 값 0과 지시비트 0은 일치하므로, 수신 신호의 심볼에 할당된 비트가 지시비트를 만족하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 다중 안테나 수신 장치는 지시비트를 만족하는 비트가 할당된 심볼과 대응하는 제2 수신 안테나를 선택할 수 있다.For example, in the multi-antenna receiving apparatus, when a bit assigned to a symbol of a received signal received through a second receive antenna is 11 and the indication bit is 0, 1 is a first bit of a bit allocated to a symbol of the received signal. Since the operation value 0 obtained by XORing the second bit 1 and the indication bit 0 coincide with each other, the bit allocated to the symbol of the received signal satisfies the indication bit. Accordingly, the multi-antenna receiving apparatus may select a second receiving antenna corresponding to a symbol to which a bit satisfying the indication bit is allocated.

반면, 다중 안테나 수신 장치는 모든 N개의 심볼에 대해, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하지 않으면, 사전에 정의된 방법에 따라서, 수신 안테나를 선택할 수 있다. 여기서, 사전에 정의된 방법은 예를 들어, 각 안테나를 통해 수신된 제1 심볼과 제2 심볼에 할당된 비트를 결합한 비트가 지시비트를 만족하는지를 판단하고, 판단 결과를 만족하는 심볼을 수신한 수신 안테나를 선택하는 방법일 수 있고, MRC(Maximal Ratio Combining) 및 EGC(Equal Gain Combining) 등의 최종 선별 조합 방법일 수도 있다.On the other hand, the multi-antenna receiving apparatus may select a receiving antenna according to a predefined method if all bits of the N symbols do not satisfy the indication bits. Here, the predefined method may determine, for example, whether a bit combining the bits allocated to the first symbol and the second symbol received through each antenna satisfies the indication bit, and receives a symbol satisfying the determination result. It may be a method of selecting a receiving antenna, or may be a final screening combination method such as MRC (Maximum Ratio Combining) and EGC (Equal Gain Combining).

이후, 다중 안테나 수신 장치는 선택한 수신 안테나를 통하여 수신된 심볼로부터 송신 신호를 검출한다.Thereafter, the multi-antenna receiving apparatus detects a transmission signal from a symbol received through the selected reception antenna.

이때, 다중 안테나 수신 장치는 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는지 판단하는 단계를 거쳐 수신 신호를 출력함에 따라, 채널 상태가 양호한 수신 안테나를 통하여 수신된 수신 신호를 출력할 수 있다.At this time, the multi-antenna receiving apparatus outputs the received signal through the step of determining whether each bit allocated to the symbol satisfies the indication bit, thereby outputting the received signal through the receiving antenna having a good channel state.

본 발명의 실시예에 따른 지시비트를 이용한 개루프 안테나 선택 방법은 지시비트를 이용하여 송수신 안테나를 선택함으로써, 피드백 신호가 불필요하다. 따라서, 상향링크 시그널링의 오버헤드를 제거할 수 있다. 또한, 심볼에 각각 할당된 비트가 지시비트를 만족하는지 판단하여 수신 안테나를 선택함에 따라, 다중 안테나 송신 장치에서 송신한 신호를 그대로 복원할 수 있다.In the method of selecting an open loop antenna using an indication bit according to an embodiment of the present invention, a feedback signal is unnecessary by selecting a transmission / reception antenna using the indication bit. Therefore, the overhead of uplink signaling can be eliminated. Further, by determining whether a bit allocated to each symbol satisfies an indication bit and selecting a reception antenna, the signal transmitted from the multi-antenna transmission apparatus may be restored as it is.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

Claims

A modulator for modulating the input bit stream by a predetermined modulation scheme;

An indication bit extracting unit which extracts an indication bit for selecting a transmission antenna by using an XOR operation of bits allocated to each symbol constituting the input bit stream; And

A transmit antenna switching unit for switching to a transmit antenna corresponding to the indication bit among a plurality of transmit antennas and transmitting the modulated signal through the switched transmit antennas.

Open-loop antenna selection device using an indication bit comprising a.

delete

The method of claim 1,

The indication bit,

And an open loop antenna selection device corresponding to each transmit antenna index for the plurality of transmit antennas.

An index determination unit that determines a transmission antenna index from the received signal;

An indication bit extracting unit which extracts an indication bit corresponding to the transmission antenna index;

A demodulator for demodulating each received signal and detecting N symbols through N (N is an integer of 2 or more) reception antennas; And

A receiving antenna selecting unit which selects a receiving antenna using the N symbols and the indication bits

Open-loop antenna selection device using an indication bit comprising a.

The method of claim 5,

The receiving antenna selector,

And if a bit allocated to each of the N symbols satisfies the indication bit, selecting a reception antenna corresponding to a symbol to which the bit satisfying the indication bit is assigned.

The method of claim 6,

The receiving antenna selector,

Open loop antenna selection apparatus using an indication bit, if the result of performing the XOR operation of the bits allocated to each of the symbols and the indication bit is identical, the bit allocated to the symbol satisfies the indication bit .

The method of claim 6,

For every N symbols, if the bits respectively assigned to the symbols do not satisfy the indication bits,

The receiving antenna selector,

1) determine whether a bit combining the bits allocated to the symbol satisfies the indication bit, and select the receiving antenna that has received a symbol satisfying the determination result, or 2) a maximum ratio combining (MRC) or EGC. And selecting the receiving antenna according to the final selection combination of (Equal Gain Combining).

In an open loop antenna selection apparatus, modulating an input bit stream by a predetermined modulation scheme;

Extracting, by the open loop antenna selection device, an indication bit for transmission antenna selection using an XOR operation of bits allocated to each symbol constituting the input bit stream;

In the open loop antenna selection device, switching to a transmit antenna corresponding to the indication bit among a plurality of transmit antennas; And

In the open loop antenna selection apparatus, transmitting the modulated signal through the switched transmit antenna

Open loop antenna selection method using an indication bit comprising a.

delete

In an open loop antenna selection apparatus, determining a transmit antenna index from a received signal;

Extracting, by the apparatus for selecting an open loop antenna, an indication bit corresponding to the transmission antenna index;

In the open-loop antenna selection device, detecting N symbols by demodulating each received signal through N (N is an integer of 2 or more) reception antennas; And

In the open-loop antenna selecting apparatus, selecting a receiving antenna using the N symbols and the indication bits

Open loop antenna selection method using an indication bit comprising a.

The method of claim 11,

Selecting the receiving antenna,

Determining whether a bit allocated to a symbol for each of the N symbols satisfies the indication bit; And

Selecting a reception antenna corresponding to a symbol to which a bit satisfying the indication bit is allocated when the bits allocated to the symbol satisfy the indication bit;

Open loop antenna selection method using an indication bit comprising a.

The method of claim 12,

Determining whether each bit allocated to a symbol for each of the N symbols satisfies the indication bit,

Determining that the bits allocated to the symbols satisfy the indication bits when the XOR operation of the bits allocated to each of the symbols coincides with the indication bits.

Open loop antenna selection method using an indication bit comprising a.

The method of claim 12,

Selecting the receiving antenna,

Judging whether a bit combining the bits allocated to the symbol satisfies the indication bit, and selecting the receiving antenna having received a symbol satisfying the judging result; or

Selecting the receive antenna according to the final screening combination of MRC or EGC

Open loop antenna selection method using an indication bit further comprising a.