KR101009814B1 - 다중 입력 다중 출력 이동 통신 시스템에서 신호 송수신장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에서, 심벌을 입력하고, 상기 입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행하여 해당 송신 안테나를 통해 송신하며, 상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정된다.
MIMO, DSTTD, STBC, 프리 프로세싱 행렬, 프리 프로세싱 행렬 정보, 시공간 블록 부호
Description
도 1은 일반적인 DSTTD 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면
도 2는 일반적인 DSTTD 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면
도 5는 도 4의 DSTTD 수신기(413)가 ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용하고, 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트로 표현될 경우의 DSTTD 이동 통신 시스템의 성능 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프
도 6은 도 4의 DSTTD 수신기(413)가 ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용하고, 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트로 표현될 경우의 DSTTD 이동 통신 시스템의 성능 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면
본 발명은 이동 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템(이하, 'MIMO 이동 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 신호를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이 다.
일반적으로, 차세대 통신 시스템은 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한다)들에게 고속의 대용량 데이터 송수신이 가능한 서비스를 제공하기 위한 이동 통신 시스템 형태로 발전해나가고 있다. 그런데, 이동 통신 시스템의 무선 채널 환경은 유선 채널 환경과는 달리 다중 경로 간섭(multipath interference)과, 쉐도잉(shadowing)과, 전파 감쇠와, 시변 잡음과, 간섭 및 페이딩(fading) 등과 같은 다양한 요인들로 인해 불가피한 에러가 발생하여 정보의 손실이 발생한다.
상기 정보 손실은 실제 송신 신호에 심한 왜곡을 발생시켜 상기 이동 통신 시스템 전체 성능을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다. 따라서, 상기 페이딩 현상으로 인한 통신의 불안정성을 제거하기 위해 다이버시티 방식을 사용하며, 상기 다이버시티 방식은 크게 시간 다이버시티(time diversity) 방식과, 주파수 다이버시티(frequency diversity) 방식 및 안테나 다이버시티(antenna diversity) 방식, 즉 공간 다이버시티(space diversity) 방식 등으로 분류된다.
상기 안테나 다이버시티 방식은 다중 안테나(multiple antenna)를 사용하는 방식으로서, 수신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 수신 안테나 다이버시티 방식과 송신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 송신 안테나 다이버시티 방식 및 다수개의 수신 안테나들과 다수개의 송신 안테나들을 구비하여 적용하는 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식으로 분류된다. 여기서, 상기 MIMO 방식은 일종의 시공간 부호화(STC: Space-Time Coding, 이하 'STC'라 칭하기로 한다) 방식이며, 상기 STC 방식은 미리 설정된 부호화 방식으로 부호화된 신호를 다수개의 송신 안테나들을 사용하여 송신함으로써 시간 영역(time domain)에서의 부호화 방식을 공간 영역(space domain)으로 확장하여 보다 낮은 에러 레이트를 달성하는 방식을 나타낸다.
상기 MIMO 방식중 대표적인 방식이 이중 시공간 송신 다이버시티(DSTTD: Double Space Time Transmit Diversity, 이하 'DSTTD'라 칭하기로 한다) 방식이며, 상기 DSTTD 방식을 사용하는 이동 통신 시스템(이하, 'DSTTD 이동 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서는 각각 독립적인 2개의 데이터 스트림들을 독립적인 2개의 시공간 블록 부호화(STBC: Space Time Block Coding, 이하 'STBC'라 칭하기로 한다) 인코더(encoder)들을 사용하여 인코딩한 후 송신함으로써 다중화 및 다이버시티 이득을 동시에 획득한다. 상기 DSTTD 이동 통신 시스템에서는 다수개의 안테나들을 사용하기 때문에 안테나들간의 공간 상관도가 전체 시스템 성능에 영향을 주게 된다. 따라서, 상기 DSTTD 이동 통신 시스템에서는 상기 공간 상관도 문제를 해결하기 위해 안테나 그룹 행렬을 사용하여 안테나 그룹화를 수행한다. 그러면 여기서 도 1 및 도 2를 참조하여 상기 안테나 그룹 행렬을 사용하는 안테나 그룹화 방법에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 도 1은 일반적인 DSTTD 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 직렬/병렬 변환기(PSC: Parallel to Serial Convertor)(111)와, STBC 인코더들(113-1,113-2)과, 안테나 그 룹화 유닛(115)과, 송신 안테나들(117-1,117-2,117-3,117-4)을 포함한다. 먼저, 송신하고자 하는 송신 데이터 스트림 
이 발생되면, 상기 송신 데이터 스트림 
은 상기 직렬/병렬 변환기(111)로 입력된다. 상기 직렬/병렬 변환기(111)는 상기 송신 데이터 스트림 
을 병렬 변환하여 2개의 서브 송신 데이터 스트림들 x1x2과 x3x4으로 생성한 후, 상기 서브 송신 데이터 스트림 x1x2을 STBC 인코더 #1(113-1)로 출력하고, 상기 서브 송신 데이터 스트림 x3x4을 STBC 인코더 #2(113-2)로 출력한다.
상기 STBC 인코더 #1(113-1)는 상기 서브 송신 데이터 스트림 x1x2을 STBC 방식으로 인코딩한 후 상기 안테나 그룹화 유닛(115)으로 출력한다. 또한, 상기 STBC 인코더 #2(113-2)는 상기 서브 송신 데이터 스트림 x3x4을 STBC 방식으로 인코딩한 후 상기 안테나 그룹화 유닛(115)으로 출력한다. 상기 안테나 그룹화 유닛(115)은 상기 STBC 인코더 #1(113-1)와 상기 STBC 인코더 #2(113-2)에서 출력한 신호를 입력하여 안테나 그룹화 행렬 정보에 상응하게 안테나 그룹화한 후 해당 송신 안테나를 통해 두 심벌(symbol) 구간 동안 송신한다.
상기 도 1에서는 STBC 방식을 사용할 경우를 일 예로 하여 설명하므로 상기 안테나 그룹화 유닛(115)이 안테나 그룹화를 수행한 후 그 안테나 그룹화된 신호를 해당 송신 안테나를 통해 두 심벌 구간 동안 송신하는 것이다. 이와는 달리, 상기 신호 송신 장치가 상기 STBC 방식 뿐만 아니라 공간 주파수 블록 부호화(SFBC: Space Frequency Block Coding, 이하 'SFBC'라 칭하기로 한다) 방식을 함께 사용할 경우에는 상기 안테나 그룹화 유닛(115)이 안테나 그룹화를 수행한 후 그 안테나 그룹화된 신호를 해당 송신 안테나를 통해 한 심벌 구간 동안 송신할 수도 있음은 물론이다. 일 예로, 상기 신호 송신 장치가 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용할 경우에는 상기 안테나 그룹화 유닛(115)이 안테나 그룹화를 수행한 후 그 안테나 그룹화된 신호를 해당 송신 안테나를 통해 한 심벌 구간 동안 인접한 2개의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 통해 송신할 수도 있는 것이다. 여기서, 상기 안테나 그룹화 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신기(도시하지 않음)를 통해 수신한 것이며, 상기 안테나 그룹화 행렬 정보에 대해서는 하기에서 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 도 2는 일반적인 DSTTD 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 수신 안테나들(211-1,211-2)과, DSTTD 수신기(213)와, 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)를 포함한다. 먼저, 상기 수신 안테나들(211-1,211-2)을 통해 수신된 신호는 상기 DSTTD 수신기(213)로 입력되고, 상기 DSTTD 수신기(213)는 상기 수신 안테나들(211-1,211-2)을 통해 수신된 신호를 입력된 수신 신호를 제로 포싱(ZF: Zero Forcing, 이하 'ZF'라 칭하기로 한다) 방식, 혹은 최소 평균 제곱 에러(MMSE : Minimum Mean Square Error, 이하 'MMSE'라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 V- BLAST(vertical Bell Laboratories layered space time) 방식을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다.
또한, 상기 DSTTD 수신기(213)는 상기 수신 안테나들(211-1,211-2)을 통해 수신된 신호를 가지고 채널 추정을 수행하고, 상기 채널 추정 결과를 상기 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)로 출력한다. 상기 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)는 상기 DSTTD 수신기(213)에서 출력한 채널 추정 결과에 상응하게 안테나 그룹 행렬 정보를 생성한 후 송신기(도시하지 않음)를 통해 신호 송신 장치로 송신한다. 그러면 여기서, 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)가 안테나 그룹화 행렬 정보를 생성하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
상기 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)에서 생성하는 안테나 그룹화 행렬 정보는 3비트(bit)를 포함하며, 이렇게 안테나 그룹화 행렬 정보가 3비트를 포함하는 이유는 상기 DSTTD 이동 통신 시스템에서 사용하는 안테나 그룹화 행렬들이 6개이기 때문이다. 상기 안테나 그룹화 행렬 정보 생성기(215)는 상기 채널 추정 결과에 상응하게 공간적 상관을 최소화하도록 안테나 그룹화 행렬을 선택하거나, 혹은 평균 제곱 오차(MSE: Mean Square Error, 이하 ' MSE'라 칭하기로 한다)를 최소화하도록 안테나 그룹화 행렬을 선택하거나, 혹은 2개의 서브 송신 데이터 스트림들의 수신 신호 대 잡음 비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 ' SNR'이라 칭하기로 한다)들중 작은 SNR이 최대가 되도록 안테나 그룹화 행렬을 선택할 수 있다. 여기서, 상기 안테나 그룹화 행렬은 하기 수학식 1에 나타낸 바와 같다.
상기 수학식 1에서, 
는 안테나 그룹화 행렬 집합을 나타내며, k는 안테나 그룹화 행렬 인덱스(index)를 나타낸다. 또한, 각 안테나 그룹화 행렬의 행(row)은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열(column)은 안테나 그룹화 유닛(115)의 입력 인덱스에 매핑된다. 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이 상기 안테나 그룹화 행렬 집합 
이 포함하는 안테나 그룹화 행렬들 각각은 모든 송신 안테나들 각각이 1개의 데이터 스트림을 송신하도록 하는 형태를 가진다. 그러나, 이렇게 각 송신 안테나가 1개의 데이터 스트림을 송신하도록 하는 안테나 그룹화 행렬 집합 형태는 송신 안테나의 공간 상관도 문제를 해결하지 못한다는 문제를 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 MIMO 이동 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 MIMO 이동 통신 시스템에서 프리 프로세싱 방식을 사 용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은; 본 발명은 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에서, 심벌을 입력하고, 상기 입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행하여 해당 송신 안테나를 통해 송신하며, 상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정된다.
이하, 본 발명에 따른 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템(이하, 'MIMO 이동 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 프리 프로세싱(pre-processing) 방식을 사용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 MIMO 이동 통신 시스템에서 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트들의 개수를 최소화하여 MIMO 이동 통신 시스템의 오버헤드(overhead)를 최소화하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 송 신 안테나들의 개수와 레이트(rate)에 적응적으로 프리 프로세싱 방식을 사용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 직렬/병렬 변환기(PSC: Parallel to Serial Convertor)(311)와, 시공간 블록 부호화(STBC: Space Time Block Coding, 이하 'STBC'라 칭하기로 한다) 인코더들(313-1,313-2)과, 프리 프로세싱 유닛(315)과, 송신 안테나들(317-1,317-2,317-3,317-4)을 포함한다. 먼저, 송신하고자 하는 송신 데이터 스트림 
이 발생되면, 상기 송신 데이터 스트림 
은 상기 직렬/병렬 변환기(311)로 입력된다. 상기 송신 데이터 스트림 
는 
이고, 상기 송신 데이터 스트림
는 24(4!)개의 순열을 가진다.
상기 직렬/병렬 변환기(311)는 상기 송신 데이터 스트림
을 하기 수학식 2와 같이 임의의 순열로 재정렬하여 재정렬된 송신 데이터 스트림 
으로 생성한다. 여기서, i는 순열 인덱스를 나타낸다. 즉, 상기 송신 데이터 스트림
는 24개의 순열을 가지기 때문에, 24개의 순열중 해당 순열이 무엇인지를 나타내는 인덱스가 순열 인덱스 i인 것이다.
상기 수학식 2에서, 
이고, 
이다.
상기 직렬/병렬 변환기(311)는 상기 재정렬된 송신 데이터 스트림 
을 병렬 변환하여 2개의 서브 송신 데이터 스트림들로 생성하고, 상기 2개의 서브 송신 데이터 스트림들 각각을 해당 STBC 인코더로 출력한다.
상기 STBC 인코더들(313-1,313-2) 각각은 입력되는 서브 송신 데이터 스트림을 STBC 방식을 사용하여 인코딩한 후 상기 프리 프로세싱 유닛(315)으로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 유닛(315)은 상기 STBC 인코더들(313-1,313-2) 각각에서 출력한 신호를 직렬 변환하여 하기 수학식 3과 같은 이중 시공간 송신 다이버시티(DSTTD: Double Space Time Transmit Diversity, 이하 'DSTTD'라 칭하기로 한다) 심벌 
로 생성한다. 이하, 설명의 편의상 상기 STBC 인코더들(313-1,313-2) 각각에서 출력하는 신호를 'STBC 심벌'이라 칭하기로 한다.
상기 수학식 3에 나타낸 바와 같이, DSTTD 심벌 
가 24가지로 생성 가능한 이유는 재정렬된 송신 데이터 스트림 
이 24가지로 생성 가능하기 때문이다. ///
이하, 상기 프리 프로세싱 유닛(315)에서 두 심벌 구간 동안 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 신호를 '최종 송신 심벌'라고 칭하기로 한다. 또한, k는 프리 프로세싱 행렬 인덱스를 나타내며, 상기 
프리 프로세싱 행렬 
은 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 4에서, 
는 K개의 프리 프로세싱 행렬들을 포함하는 프리 프로세싱 행렬 집합을 나타낸다.
한편, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신기(도시하지 않음)를 통해 수신한 것이며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보에 대해서는 하기에서 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 수신 안테나들(411-1,411-2) 과, DSTTD 수신기(413)와, 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(415)를 포함한다. 먼저, 상기 수신 안테나들(411-1,411-2)을 통해 수신된 신호는 상기 DSTTD 수신기(413)로 입력되고, 상기 DSTTD 수신기(413)는 상기 수신 안테나들(411-1,411-2)을 통해 수신된 신호를 제로 포싱(ZF: Zero Forcing, 이하 'ZF'라 칭하기로 한다) 방식, 혹은 최소 평균 제곱 에러(MMSE : Minimum Mean Square Error, 이하 'MMSE'라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 선형 디코더 또는 V-BLAST(vertical Bell Laboratories layered space time) 방식, 최대 우도 (Maximum Likelihood)수신기 등을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다.
또한, 상기 DSTTD 수신기(413)는 상기 수신 안테나들(411-1,411-2)을 통해 수신된 신호에 대해 채널 추정을 수행하고, 그 채널 추정 결과를 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(415)로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(415)는 상기 채널 추정 결과에 상응하게 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성한 후 송신기(도시하지 않음)를 통해 신호 송신 장치로 송신한다. 그러면 여기서, 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(415)가 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 신호 송신 장치에서 4개의 송신 안테나들을 사용하고, 상기 신호 수신 장치에서 2개의 수신 안테나들을 사용하는 경우, 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간의 MIMO 채널 
은 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 5에서, hi,j는 j번째 송신 안테나와 i 번째 수신 안테나간의 복소 채널 이득을 나타낸다. 상기 수학식 5와 같은 MIMO 채널을 통한 수신 신호 모델은 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 6에서, 채널 행렬 
는 
이며, 
는 
복소 행렬로서 송신 안테나의 상관 행렬을 나타내고, 
는 
복소 행렬로서 수신 안테나의 상관 행렬을 나타내며, 
복소 행렬 H의 각 원소는 평균이 0이고, 분산이 1인 independently identically distributed (이하, 'i.i.d.'라 칭하기로 한다) Gaussian 확률 변수이다. 또한, 상기 수학식 6에서 nj(t)는 j번째 수신 안테나의 t 심벌 시간의 열 잡음을 나타내며, 평균이 0이고 분산이 N0인 i.i.d. Gaussian 분포를 가진다.
결과적으로, 상기 수학식 6에 나타낸 바와 같은 수신 신호가 상기 DSTTD 수신기(413)로 입력되는 것이고, 상기 DSTTD 수신기(413)는 입력된 수신 신호를 ZF 방식, 혹은 MMSE 방식을 기반으로 하는 선형 디코더 또는 V-BLAST 방식, 최대 우도 수신기 등을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다.
한편, 상기 수학식 6은 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
이 경우, 프리 프로세싱 행렬 
와 STBC 방식이 반영된 유효 채널 행렬 
는 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 8에서, 
이고, 
이고, 
이고, 
이다. 또한, 상기 수학식 8에서, 
이고, 
이다.
상기 DSTTD 수신기(413)가 상기 수학식 8에 나타낸 바와 같은 유효 채널 행렬 
를 사용하여 선형 검파를 수행할 경우 l번째 서브 데이터 스트림의 신호대 잡음비(SNR: Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'이라 칭하기로 한다)는 하기 수학식 9 혹은 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, l은 송신 안테나 인덱스로서, 
이며, l번째 서브 데이터 스트림이라 함은 l번째 송신 안테나를 통해 송신되는 데이터 스트림을 나타낸다.
하기 수학식 9에는 상기 DSTTD 수신기(413)가 ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용할 경우의 l번째 서브 데이터 스트림의 SNR을 나타내었고, 수학식 10에는 상기 DSTTD 수신기(413)가 MMSE 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용할 경우의 l번째 서브 데이터 스트림의 SNR을 나타내었다.
상기 수학식 9에서,
이며, Es는 각 송신 안테나별 송신 전력을 나타내고, H는 허미시안(Hermitian) 연산을 나타낸다.
상기 수학식 10에서, 
이다. 상기 수학식 9 및 수학식 10에서 상기 유효 채널 행렬 
의 Gram 행렬 
는 하기 수학식 11과 같이 정의하기로 한다.
상기 수학식 11에서 
는 하기 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 12에서 
는 하기 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 13에서, tr(A)는 행렬A의 대각원소를 더하는 trace 함수를 나타낸다.
또한, 상기 
는 하기 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 14에서, 
는 하기 수학식 15와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 13 및 수학식 15에 나타낸 바와 같이 상기 프리 프로세싱 행렬 
에 따라서 상기 수학식 13 및 수학식 15가 가변 가능하며, 따라서 상기 수학식 9 및 수학식 10에 나타낸 바와 같은 SNR 역시 가변 가능함을 알 수 있다.
한편, 상기 신호 수신 장치에서는 MIMO 채널 
와 프리 프로세싱 행렬 
을 사용하여 상기 수학식 8에 나타낸 바와 같은 유효 채널 행렬 
을 획득할 수 있고, 하기 수학식 16 및 수학식 17을 사용하여 상기 수학식 9와 수학식 10에 나타낸 바와 같은 l번째 서브 데이터 스트림의 SNR을 최대화하는 프리 프로세싱 행렬 
을 검출할 수 있다. 여기서, SNR을 최대화하는 프리 프로세싱 행렬 
을 검출하는 동작을 프리 프로세싱 행렬 
의 최적화 동작이라고도 칭하기로 한다.
상기 신호 수신 장치는 상기 수학식 16 및 수학식 17에서 검출한 프리 프로세싱 행렬 
의 프리 프로세싱 행렬 정보, 즉 프리 프로세싱 행렬 인덱스 k를 
비트를 사용하여 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, ceil(x) 함수는 x 이상의 가장 작은 정수값을 나타내는 함수이다. 그러면, 상기 신호 송신 장치가 상기 신호 수신 장치로부터 수신한 프리 프로세싱 행렬 인덱스 정보에 상응하게 프리 프로세싱 행렬 
을 사용하게 되는 것이다.
그러면 여기서, 신호 수신 장치에서의 SNR을 최대화할 수 있는 프리 프로세싱 행렬 
과 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트수를 감소시키기 위한 프리 프로세싱 행렬 집합 
를 설계하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 
프리 프로세싱 행렬 
를 설계함에 있어 다음과 같은 규칙들을 설정한다.
<규칙 1>
<규칙 2>
<규칙 3>
<규칙 4>
상기와 같은 규칙들을 사용하여 설계되는 
프리 프로세싱 행렬 
의 개수는 모두 136개이다. 따라서, 신호 수신 장치는 채널당 136번의 SNR 계산을 수행해야만 하며, 프리 프로세싱 행렬 정보는 
비트를 포함해야만 한다.
이와 같이, 프리 프로세싱 행렬 집합 
가 포함하는 엘리먼트들의 개수가 많을 경우, 즉 프리 프로세싱 행렬 
의 개수가 많을수록 프리 프로세싱 행렬 
의 최적화는 신호 수신 장치의 복잡도를 증가시킬 뿐만 아니라, 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트들의 개수 역시 증가시키게 된다.
따라서, 프리 프로세싱 행렬 집합 
가 포함하는 엘리먼트들의 개수를 감소시키기 위해 다음과 같은 특성들을 사용한다.
<특성 1>
2개의 STBC 심벌들의 위치가 바뀌어도 SNR 값은 동일하게 유지된다.
<특성 2>
2개의 STBC 심벌이 포함하는 엘리먼트들이 모두 바뀌어도 SNR 값은 동일하게 유지된다.
그러면 여기서, 상기 <특성 1> 및 <특성 2> 각각이 성립됨에 대해서 설명하기로 한다.
첫 번째로, <특성 1>의 성립됨에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 2개의 STBC 심벌들의 위치가 바뀔 경우, 새로운 유효 채널 행렬 
은 
로 나타낼 수 있다. 상기 
는 치환 행렬로서 
이다. 상기 치환 행렬 
의 특성을 사용할 경우 하기 수학식 18과 같은 관계가 성립함을 알 수 있다. 여기서, 상기 치환 행렬 
의 특성에 대해서 설명하면 다음과 같다. 먼저, 크기 L인 치환 행렬 
는 직교 특성(
)을 가지며, 또한 크기 L인 행렬 
과 모든 l과 
에 대해 
을 만족한다.
상기 수학식 18에서 ξ는 임의의 음이 아닌 실수를 나타내며, 
이다.
따라서, 상기 수학식 16과 수학식 17의 프리 프로세싱 행렬 
최적화 결과는 변하지 않게 된다.
두 번째로, <특성 2>의 성립됨에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 2개의 STBC 심벌이 포함하는 엘리먼트들이 모두 바뀔 경우, 새로운 유효 채널 행렬 
은 
로 나타낼 수 있다. 여기서, 행렬
와 치환 행렬
는 각각 행렬 
와 
를 대각으로 하는 블록 대각 행렬을 나타낸다. 상기 행렬 
와 
는 하기 수학식 19에 나타낸 바와 같다.
상기 행렬
와 치환 행렬
의 특성을 사용할 경우 하기 수학식 20과 같은 관계가 성립함을 알 수 있다.
또한, 
는 Gram 행렬이기 때문에 l' = l이다. 따라서, 상기 수학식 16과 수학식 17의 프리 프로세싱 행렬 
최적화 결과는 변하지 않게 된다.
상기 <특성 1> 및 <특성 2>를 사용하여 136개의 
프리 프로세싱 행렬 
을 그 성능 저하없이 36개로 감소시킬 수 있다. 여기서, 36개의 
프리 프로세싱 행렬 
들을 포함하는 프리 프로세싱 행렬 집합을 
라고 칭하기로 하며, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합 
는 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
를 포함하며, 이는 하기 수학식 21과 같이 나타낼 수 있다.
상기 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
와 , 프리 프로세싱 행렬 집합
는 하기 수학식 22와, 수학식 23과, 수학식 24에 나타낸 바와 같다.
상기 수학식 22 내지 수학식 24에 나타낸 바와 같은 프리 프로세싱 행렬 
각각의 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 프리 프로세싱 유닛(315)의 입력 인덱스에 매핑된다.
상기 수학식 22 내지 수학식 24에 나타낸 바와 같이 상기 프리 프로세싱 행 렬 집합 
가 포함하는 프로세싱 행렬 집합들, 즉 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
각각의 특성에 대해서 살펴보면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
은 수학식 1에 나타낸 바와 같은 안테나 그룹화 행렬 집합과 실질적으로 동일하며, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들은 각 송신 안테나를 통해 데이터 스트림을 송신하도록 하는 특성을 가진다.
두 번째로, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들은 4개의 송신 안테나들중 3개의 송신 안테나들만을 통해 데이터 스트림을 송신하도록 하는 특성을 가진다.
세 번째로, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들은 4개의 송신 안테나들중 2개의 송신 안테나들만을 통해 데이터 스트림을 송신하도록 하는 특성을 가진다.
그러면 여기서 도 5를 참조하여 상기 프리 프로세싱 행렬 집합 
과, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
각각을 사용할 경우의 MIMO 이동 통신 시스템의 성능 시뮬레이션(simulation) 결과에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 도 4의 DSTTD 수신기(413)가 ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용하고, 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트로 표현될 경우의 MIMO 이동 통신 시스템 의 성능 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.
상기 도 5를 참조하면, 'Plain DSTTD'로 기재되어 있는 그래프는 일반적인 DSTTD 방식을 사용하였을 경우의 BER 성능 그래프이며, 'AG-DSTTD'로 기재되어 있는 그래프는 안테나 그룹화 행렬 정보를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이며, 'ASG-DSTTD with 
'로 기재되어 있는 그래프는 프리 프로세싱 행렬 집합
를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이며, 'ASG-DSTTD with 
(3bits)'로 기재되어 있는 그래프는 3비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하는 프리 프로세싱 행렬 집합
를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이며, 'ASG-DSTTD with 
'로 기재되어 있는 그래프는 프리 프로세싱 행렬 집합
를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이다.
또한, 상기 도 5에 도시되어 있는 BER 성능 그래프는 하기와 같은 환경에서 시뮬레이션되었음에 유의하여야만 한다.
첫 번째로, 비트 정보를 부호화하지 않고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 사용한다.
두 번째로, ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용한다.
세 번째로, 동일 패킷 내에서 변화가 존재하지 않는 quasi-static Rayleigh fading 채널을 가정하고, 각 패킷별 프리 프로세싱 행렬 정보는 완벽하게 수신된다고 가정하기로 한다.
네 번째로, 송수신 안테나의 상관값을 고려하여 
와 
은 전력 상 관 계수 
과 수신 전력 상관 계수 
를 사용한다.
상기 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합 
과, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
와, 프리 프로세싱 행렬 집합
각각을 사용할 경우의 MIMO 이동 통신 시스템의 성능을 살펴보면, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합 
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템과 프리 프로세싱 행렬 집합
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템이 동등한 비트 에러 레이트(BER: Bit Error Rate, 이하 'BER'이라 칭하기로 한다) 성능을 나타냄을 알 수 있다. 또한, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합 
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템이 종래의 안테나 그룹화 행렬, 즉 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
를 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템보다 향상된 BER 성능을 나타낸다. 따라서, 프리 프로세싱 행렬 집합
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템은 3비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하면서도 향상된 BER 성능을 가짐을 알 수 있다. 따라서, 프리 프로세싱 행렬 집합
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템은 종래의 안테나 그룹화 행렬 정보가 포함하는 3비트와 동일한 비트수, 즉 3비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하면서도 향상된 BER 성능을 가짐을 알 수 있다.
한편, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트 수를 감소시키는 것은 MIMO 이동 통신 시스템 전체의 오버헤드를 감소시킬 수 있으므로, 가능한한 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트 수를 감소시키는 것이 중요하다. 따라 서, 본 발명에서는 2비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하여 프리 프로세싱을 수행하도록 하는 장치 및 방법 역시 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들의 개수는 총 6개이므로 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들을 나타내기 위해서는 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트를 포함해야만 한다. 그러나, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트만을 포함하도록 하기 위해 본 발명에서는 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 6개의 프리 프로세싱 행렬들중 4개의 프리 프로세싱 행렬들을 선택하여 새로은 프리 프로세싱 행렬 집합을 생성하도록 한다. 이렇게, 새롭게 생성된 프리 프로세싱 행렬 집합을
라고 칭하기로 한다. 그러면, 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
은 하기 수학식 25 내지 수학식 27에 나타낸 프리 프로세싱 행렬 집합 중 어느 한 프리 프로세싱 행렬 집합으로 생성된다.
그러면 여기서, 상기 프리 프로세싱 유닛(315)이 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프로세싱 행렬들에 상응하게 프리 프로세싱을 수행하는 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같은 재정렬된 송신 데이터 스트림 
에 상응하게 생성되는 DSTTD 심벌 
는 하기 수학식 28과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 28에서, 상기 DSTTD 심벌 
의 각 행은 상기 프리 프로세싱 유닛(315)의 입력 인덱스와 매핑되며, 각 열은 심벌 인덱스와 매핑된다.
이 경우, 상기 프리 프로세싱 유닛(315)이 상기 프리 프로세싱 행렬 집합
이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들 각각에 상응하게 생성하는 최종 송신 심벌은 하기 수학식 29와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 29에서, 상기 최종 송신 심벌 
의 행은 송신 안테나 인덱스와 매핑되며, 열은 심벌 인덱스와 매핑된다. 즉, 상기 최종 송신 심벌 
은 두 심벌 구간 동안에 송신되는 것이다. 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 OFDM 방식을 사용할 경우에는 한 심벌 구간의 인접한 두 서브 캐리어들을 통해 상기 최종 송신 심벌 
을 송신하는 것도 가능하다.
또한, 일 예로 상기 DSTTD 심벌 
가 수학식 3에 나타낸 바와 같을 경우, 상기 프리 프로세싱 유닛(315)이 상기 프리 프로세싱 행렬 집합이 포함하는 프리 프로세싱 행렬들 각각에 상응하게 생성하는 최종 송신 심벌 최종 송신 심벌 
은 하기 수학식 30과 같이 나타낼 수 있다.
따라서, 상기 수학식 25 내지 수학식 27에 나타낸 바와 같은 프리 프로세싱 행렬 집합
에 상응하는 최종 송신 심벌 최종 송신 심벌 
은 하기 수학식 31 내지 수학식 33에 나타낸 바와 같다.
한편, 2비트를 포함하는 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용할 경우에도 종래의 3비트를 포함하는 안테나 그룹화 행렬 정보를 사용할 경우와 거의 유사한 BER 성능을 가지게 되는데, 이를 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
상기 도 6은 도 4의 DSTTD 수신기(413)가 ZF 방식 기반의 V-BLAST 방식을 사용하고, 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트로 표현될 경우의 MIMO 이동 통신 시스템의 성능 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.
상기 도 6을 참조하면, 'Plain DSTTD'로 기재되어 있는 그래프는 일반적인 DSTTD 방식을 사용하였을 경우의 BER 성능 그래프이며, 'AG-DSTTD'로 기재되어 있는 그래프는 안테나 그룹화 행렬 정보를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이며, 'ASG-DSTTD with 
(2bits)'로 기재되어 있는 그래프는 2비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하는 프리 프로세싱 행렬 집합
를 사용할 경우의 BER 성능 그래프이다. 또한, 상기 도 6에 도시되어 있는 BER 성능 그래프는 도 5에서 가정한 환경과 동일한 환경에서 시뮬레이션되었음에 유의하여야만 한다.
상기 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 3비트의 안테나 그룹화 행렬 정보를 사용하는 안테나 그룹화 행렬 집합, 즉 프리 프로세싱 행렬 집합
와 2비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하는 프리 프로세싱 행렬 집합
의 BER 성능은 거의 유사함을 알 수 있다. 따라서, 프리 프로세싱 행렬 집합
을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템은 종래의 안테나 그룹화 행렬 정보가 포함하는 3비트보다 적은 비트수, 즉 2비트의 프리 프로세싱 행렬 정보를 사용하면서도 거의 유사한 BER 성능을 가짐을 알 수 있다.
한편, 상기 도 3 및 도 4에서 설명한 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치는 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나들을 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치이다.
다음으로 도 7과 도 8을 참조하여 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 하며, 도 9 및 도 10을 참조하여 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 하며, 도 11 및 도 12를 참조하여 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 및 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 신호 수신 장치에서는 채널 행렬 
와 프리 프로세싱 행렬 
를 사용하여 유효 채널을 획득하고, 하기 수학식 34 내지 수학식 37의 조건을 만족하는 프리 프로세싱 행렬 
의 인덱스 k를 검출할 수 있다.
상기 수학식 34의 조건을 만족하는 인덱스 k는 최대 BER을 최소화하는 인덱스가 된다.
상기 수학식 35의 조건을 만족하는 인덱스 k는 용량을 최대화하는 인덱스가 된다.
상기 수학식 36의 조건을 만족하는 인덱스 k는 SNR을 최대화하는 인덱스가 된다.
상기 수학식 37의 조건을 만족하는 인덱스 k는 SINR을 최대화하는 인덱스가 된다.
그러면 여기서 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 직렬/병렬 변환기(711)와, STBC 인코더(713)와, 프리 프로세싱 유닛(715)과, 송신 안테나들(717-1,717-2,717-3,717-4)을 포함한다.
먼저, 송신하고자 하는 송신 데이터 스트림 
이 발생되면, 상기 송신 데이터 스트림 
은 상기 직렬/병렬 변환기(711)로 입력된다. 상기 송신 데이터 스트림 
는 
이고, 상기 송신 데이터 스트림
는 2(2!)개의 순열을 가진다.
상기 직렬/병렬 변환기(711)는 상기 송신 데이터 스트림
을 하기 수학식 38과 같이 임의의 순열로 재정렬하여 재정렬된 송신 데이터 스트림 
으로생성한다. 여기서, i는 순열 인덱스를 나타낸다. 즉, 상기 송신 데이터 스트림
는 2개의 순열을 가지기 때문에, 2개의 순열중 해당 순열이 무엇인지를 나타내는 인덱스가 순열 인덱스 i인 것이다.
상기 수학식 38에서, 
이고, 
이다.
상기 직렬/병렬 변환기(711)는 상기 재정렬된 송신 데이터 스트림 
을 병렬 변환하여 2개의 서브 송신 데이터 스트림들로 생성하고, 상기 2개의 서브 송신 데이터 스트림들을 상기 STBC 인코더(713)로 출력한다. 상기 STBC 인코더(713)는 입력되는 서브 송신 데이터 스트림들을 STBC 방식을 사용하여 인코딩한 후 상기 프리 프로세싱 유닛(715)으로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 유닛(715)은 상기 STBC 인코더(713)에서 출력한 신호를 직렬 변환하여 하기 수학식 39와 같은 STBC 심벌 
로 생성한다.
상기 수학식 39에 나타낸 바와 같이, STBC 심벌 
가 2가지로 생성 가능한 이유는 재정렬된 송신 데이터 스트림 
이 2가지로 생성 가능하기 때문이다.
여기서, 상기 프리 프로세싱 유닛(715)에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 신호인 최종 송신 심벌은 하기 수학식 40과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 40에서, 
는 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 프리 프로세싱 행렬 
을 나타낸다. 여기서, 상기 
는 하기 수학식 41에 나타낸 바와 같으며, 상기 
를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트들의 개수는 3이다.
상기 수학식 41에 나타낸 각 프리 프로세싱 행렬 
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑된다.
다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 4개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 수신 안테나들(811-1,811-2)과, 재정렬기(813)와, STBC 수신기(815)와, 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(817)를 포함한다.
상기 수신 안테나들(811-1,811-2)을 통해 수신된 신호는 상기 재정렬기(813)로 입력되고, 상기 재정렬기(813)는 상기 수신 안테나들(811-1,811-2)을 통해 수신된 신호를 재정렬한 후 상기 STBC 수신기(815)로 출력한다. 상기 STBC 수신기(815)는 상기 재정렬기(813)에서 출력한 신호를 입력하여 ZF 방식, 혹은 MMSE 방식을 기반으로 하는 선형 디코더 또는 V-BLAST 방식, 최대 우도 수신기 등을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다. 또한, 상기 STBC 수신기(815)는 상기 수신 안테나들(811-1,811-2)을 통해 수신된 신호에 대해 채널 추정을 수행하고, 그 채널 추정 결과를 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(817)로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(817)는 상기 채널 추정 결과에 상응하게 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성한 후 송신기(도시하지 않음)를 통해 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(817)가 생성하는 프리 프로세싱 행렬 정보는 3비트로 표현되며, 상기 수학식 41에 나타낸 바와 같은 
중 어느 하나에 해당하는 인덱스이다.
다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 직렬/병렬 변환기(911)와, STBC 인코더들(913-1,913-2)와, 프리 프로세싱 유닛(915)과, 송신 안테나들(917-1,917-2,917-3)을 포함한다.
먼저, 송신하고자 하는 송신 데이터 스트림 
이 발생되면, 상기 송신 데이터 스트림 
은 상기 직렬/병렬 변환기(911)로 입력된다. 상기 송신 데이터 스트림 
는 
이고, 상기 송신 데이터 스트림
는 24(4!)개의 순열을 가진다.
상기 직렬/병렬 변환기(911)는 상기 송신 데이터 스트림
을 하기 수학식 42와 같이 임의의 순열로 재정렬하여 재정렬된 송신 데이터 스트림 
으로 생성한다. 여기서, i는 순열 인덱스를 나타낸다. 즉, 상기 송신 데이터 스트림
는 24개의 순열을 가지기 때문에, 24개의 순열중 해당 순열이 무엇인지를 나타내는 인덱스가 순열 인덱스 i인 것이다.
상기 수학식 42에서, 
이고, 
이다.
상기 직렬/병렬 변환기(911)는 상기 재정렬된 송신 데이터 스트림 
을 병렬 변환하여 2개의 서브 송신 데이터 스트림들로 생성하고, 상기 2개의 서브 송신 데이터 스트림들 각각을 해당 STBC 인코더로 출력한다.
상기 STBC 인코더들(913-1,913-2) 각각은 입력되는 서브 송신 데이터 스트림을 STBC 방식을 사용하여 인코딩한 후 상기 프리 프로세싱 유닛(915)으로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 유닛(915)은 상기 STBC 인코더들(913-1,913-2) 각각에서 출력한 신호를 직렬 변환하여 하기 수학식 43과 같은 DSTTD 심벌 
로 생성한다.
상기 수학식 43에 나타낸 바와 같이, DSTTD 심벌 
가 24가지로 생성 가능한 이유는 재정렬된 송신 데이터 스트림 
이 24가지로 생성 가능하기 때문이다.
여기서, 상기 프리 프로세싱 유닛(915)에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 신호인 최종 송신 심벌은 하기 수학식 44와 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 44에서, 
는 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 프리 프로세싱 행렬 
을 나타낸다. 여기서, 상기 
는 하기 수학식 45에 나타낸 바와 같으며, 상기 
를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트들의 개수는 2이다.
상기 수학식 45에 나타낸 각 프리 프로세싱 행렬 
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑된다.
다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 2로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 수신 안테나들(1011-1,1011-2)과, 재정렬기(1013)과, DSTTD 수신기(1015)와, 프리 프로세싱 행렬 정보 생성 기(1017)를 포함한다.
상기 수신 안테나들(1011-1,1011-2)을 통해 수신된 신호는 상기 재정렬기(1013)로 입력되고, 상기 재정렬기(1013)는 상기 수신 안테나들(1011-1,1011-2)을 통해 수신된 신호를 재정렬한 후 상기 DSTTD 수신기(1015)로 출력한다. 상기 DSTTD 수신기(1015)는 상기 재정렬기(1013)에서 출력한 신호를 입력하여 ZF 방식, 혹은 MMSE 방식을 기반으로 하는 선형 디코더 또는 V-BLAST 방식, 최대 우도 수신기 등을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다. 또한, 상기 DSTTD 수신기(1015)는 상기 수신 안테나들(1011-1,1011-2)을 통해 수신된 신호에 대해 채널 추정을 수행하고, 그 채널 추정 결과를 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1017)로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1017)는 상기 채널 추정 결과에 상응하게 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성한 후 송신기(도시하지 않음)를 통해 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1017)가 생성하는 프리 프로세싱 행렬 정보는 2비트로 표현되며, 상기 수학식 45에 나타낸 바와 같은 
중 어느 하나에 해당하는 인덱스이다.
다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 송신 장치 구조를 도시한 도 면이다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 신호 송신 장치는 직렬/병렬 변환기(1111)와, STBC 인코더(1113)와, 프리 프로세싱 유닛(1115)과, 송신 안테나들(1117-1,1117-2,1117-3)을 포함한다.
먼저, 송신하고자 하는 송신 데이터 스트림 
이 발생되면, 상기 송신 데이터 스트림 
은 상기 직렬/병렬 변환기(1111)로 입력된다. 상기 송신 데이터 스트림 
는 
이고, 상기 송신 데이터 스트림
는 2(2!)개의 순열을 가진다.
상기 직렬/병렬 변환기(1111)는 상기 송신 데이터 스트림
을 하기 수학식 46과 같이 임의의 순열로 재정렬하여 재정렬된 송신 데이터 스트림 
으로생성한다. 여기서, i는 순열 인덱스를 나타낸다. 즉, 상기 송신 데이터 스트림
는 2개의 순열을 가지기 때문에, 2개의 순열중 해당 순열이 무엇인지를 나타내는 인덱스가 순열 인덱스 i인 것이다.
상기 수학식 46에서, 
이고, 
이다.
상기 직렬/병렬 변환기(1111)는 상기 재정렬된 송신 데이터 스트림 
을 병렬 변환하여 2개의 서브 송신 데이터 스트림들로 생성하고, 상기 2개의 서브 송신 데이터 스트림들을 상기 STBC 인코더(1113)로 출력한다. 상기 STBC 인코더(1113)는 입력되는 서브 송신 데이터 스트림들을 STBC 방식을 사용하여 인코딩한 후 상기 프리 프로세싱 유닛(1115)으로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 유닛(1115)은 상기 STBC 인코더(1113)에서 출력한 신호를 직렬 변환하여 하기 수학식 47과 같은 STBC 심벌 
로 생성한다.
상기 수학식 47에 나타낸 바와 같이, STBC 심벌 
가 2가지로 생성 가능한 이유는 재정렬된 송신 데이터 스트림 
이 2가지로 생성 가능하기 때문이다.
여기서, 상기 프리 프로세싱 유닛(1115)에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 신호인 최종 송신 심벌은 하기 수학식 48과 같이 나타낼 수 있다.
상기 수학식 48에서, 
는 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 프리 프로세싱 행렬 
을 나타낸다. 여기서, 상기 
는 하기 수학식 49에 나타낸 바와 같으며, 상기 
를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보가 포함하는 비트들의 개수는 2이다.
상기 수학식 49에 나타낸 각 프리 프로세싱 행렬 
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑된다.
다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 이동 통신 시스템에서 레이트를 1로 사용하고, 송신 안테나를 3개 사용할 경우의 신호 수신 장치 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 12를 참조하면, 상기 신호 수신 장치는 수신 안테나들(1211-1,1211-2)과, 재정렬기(1213)과, STBC 수신기(1215)와, 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1217)를 포함한다.
상기 수신 안테나들(1211-1,1211-2)을 통해 수신된 신호는 상기 재정렬기(1213)로 입력되고, 상기 재정렬기(1213)는 상기 수신 안테나들(1211-1,1211-2) 을 통해 수신된 신호를 재정렬한 후 상기 STBC 수신기(1215)로 출력한다. 상기 STBC 수신기(1215)는 상기 재정렬기(1213)에서 출력한 신호를 입력하여 ZF 방식, 혹은 MMSE 방식을 기반으로 하는 선형 디코더 또는 V-BLAST 방식, 최대 우도 수신기 등을 사용하여 송신 데이터 스트림 
으로 추정한다. 또한, 상기 STBC 수신기(1215)는 상기 수신 안테나들(1211-1,1211-2)을 통해 수신된 신호에 대해 채널 추정을 수행하고, 그 채널 추정 결과를 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1217)로 출력한다. 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1217)는 상기 채널 추정 결과에 상응하게 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성한 후 송신기(도시하지 않음)를 통해 신호 송신 장치로 송신한다. 여기서, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보 생성기(1217)가 생성하는 프리 프로세싱 행렬 정보는 2비트로 표현되며, 상기 수학식 49에 나타낸 바와 같은 
중 어느 하나에 해당하는 인덱스이다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, MIMO 이동 통신 시스템에서 프리 프로세싱 방 식을 사용하여 신호를 송수신하도록 함으로써 송신 안테나의 공간 상관도 문제를 해결한다는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 MIMO 이동 통신 시스템에서 프리 프로세싱 수행을 위해 사용되는 프리 프로세싱 정보가 포함하는 비트들의 개수를 최소화시킴으로써 시스템 전체 오버헤드를 최소화시킨다는 이점을 가진다.
Claims (48)
- 삭제
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,심벌을 입력하는 과정과,상기 입력된 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리 프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.=
=
=
상기는 상기 프리 프로세싱 행렬을 나타내며, 상기 k는 프리 프로세싱 행렬 인덱스를 나타내며, 상기
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,심벌을 입력하는 과정과,상기 입력된 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리 프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
상기는 프리 프로세싱 행렬 집합을 나타내며, 상기
에 포함된 각 프리 프로세싱 행렬
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,심벌을 입력하는 과정과,상기 입력된 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리 프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,심벌을 입력하는 과정과,상기 입력된 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리 프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 신호 송신 방법에 있어서,심벌을 입력하는 과정과,상기 입력된 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리 프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 제4항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,상기 입력된 심벌이 하기와 같음을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
는 상기 입력된 심벌을 나타내고, 상기
의 각 행은 상기 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스와 매핑되며, 각 열은 심벌 인덱스와 매핑되거나 같은 심벌의 다른 부 반송파에 매핑됨.
- 제2항, 제3항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 입력된 심벌이 하기와 같음을 특징으로 하는 신호 송신 장치의 신호 송신 방법.
상기는 상기 입력된 심벌을 나타내고,
이고,
이며, 상기
의 각 행은 상기 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스와 매핑되며, 각 열은 심벌 인덱스와 매핑되거나 같은 심벌의 다른 부 반송파에 매핑됨.
- 삭제
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정하는 과정과,상기 채널 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 과정과,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.=
=
=
상기는 상기 프리 프로세싱 행렬을 나타내며, 상기 k는 프리 프로세싱 행렬 인덱스를 나타내며, 상기
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정하는 과정과,상기 채널 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 과정과,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
상기는 프리 프로세싱 행렬 집합을 나타내며, 상기
에 포함된 각 프리 프로세싱 행렬
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정하는 과정과,상기 채널 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 과정과,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정하는 과정과,상기 채널 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 과정과,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정하는 과정과,상기 채널 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 과정과,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 과정을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 삭제
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에 있어서,송신 안테나들과,입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 프리 프로세싱 유닛을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.=
=
=
상기는 상기 프리 프로세싱 행렬을 나타내며, 상기 k는 프리 프로세싱 행렬 인덱스를 나타내고, 상기
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에 있어서,송신 안테나들과,입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 프리 프로세싱 유닛을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
상기는 프리 프로세싱 행렬 집합을 나타내며, 상기
에 포함된 각 프리 프로세싱 행렬
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에 있어서,송신 안테나들과,입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 프리 프로세싱 유닛을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에 있어서,송신 안테나들과,입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 프리 프로세싱 유닛을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 송신 장치에 있어서,송신 안테나들과,입력 심벌을 프리 프로세싱 행렬 정보에 상응하는 프리 프로세싱 행렬에 따라 프리프로세싱을 수행한 후, 다수의 송신 안테나들 중에서 해당 송신 안테나를 통해 송신하는 프리 프로세싱 유닛을 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 상기 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보는 상기 신호 송신 장치에 대응하는 신호 수신 장치로부터 수신되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 제18항 또는 제20항 중 어느 한 항에 있어서,상기 입력 심벌이 하기와 같음을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
는 상기 입력 심벌을 나타내며, 상기
의 각 행은 상기 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스와 매핑되며, 각 열은 심벌 인덱스와 매핑되거나 같은 심벌의 다른 부 반송파에 매핑됨.
- 제16항, 제17항 또는 제19항 중 어느 한 항에 있어서,상기 입력 심벌이 하기와 같음을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
상기는 상기 입력 심벌을 나타내며,
이고,
이고, 상기
의 각 행은 상기 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스와 매핑되며, 각 열은 심벌 인덱스와 매핑되거나 같은 심벌의 다른 부반송파에 매핑됨.
- 삭제
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 프리 프로세싱 정보 생성기와,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 송신기를 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치.=
=
=
상기는 상기 프리 프로세싱 행렬을 나타내며, 상기 k는 프리 프로세싱 행렬 인덱스를 나타내고, 상기
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 프리 프로세싱 정보 생성기와,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 송신기를 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
상기는 프리 프로세싱 행렬 집합을 나타내며, 상기
에 포함된 각 프리 프로세싱 행렬
의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 프리 프로세싱 정보 생성기와,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 송신기를 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 1이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 4이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 3비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
- 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 이동 통신 시스템의 신호 수신 장치에 있어서,수신 신호에 대한 채널을 추정 결과에 상응하게 상기 신호 수신 장치에 대응하는 신호 송신 장치에서 사용할 프리 프로세싱 행렬에 대한 정보를 나타내는 프리 프로세싱 행렬 정보를 생성하는 프리 프로세싱 정보 생성기와,상기 프리 프로세싱 행렬 정보를 상기 신호 송신 장치로 송신하는 송신기를 포함하며,상기 프리 프로세싱 행렬은 상기 MIMO 이동 통신 시스템에서 사용하는 레이트와 송신 안테나들의 개수에 상응하게 결정되며,상기 레이트가 2이고, 상기 송신 안테나들의 개수가 3이고, 상기 프리 프로세싱 행렬 정보가 2비트들을 포함할 경우, 상기 프리 프로세싱 행렬은 하기와 같은 프리 프로세싱 행렬들 중에서 어느 한 프리 프로세싱 행렬임을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
상기 프리 프로세싱 행렬인 상기의 각 행은 송신 안테나 인덱스에 매핑되며, 각 열은 상기 프리 프로세싱을 수행하는 프리 프로세싱 유닛의 입력 인덱스에 매핑됨.
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