KR101052985B1

KR101052985B1 - Ｍｉｍｏ 수신 장치 및 수신 방법

Info

Publication number: KR101052985B1
Application number: KR1020087025406A
Authority: KR
Inventors: 쇼우세이 요시다; 마사유키 키마타
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-04-13
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2011-07-29
Also published as: KR20080104381A; US20090262853A1; JP4780348B2; US8351553B2; WO2007119280A1; CN101421943A; JPWO2007119280A1; CN101421943B

Abstract

복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호가, 복수의 수신 안테나(1-1 내지 1-N)에서 수신되고, 주파수 영역에 의해 신호가 분리되는 MIMO 수신 장치에 있어서, 2차원 주파수 영역 등화가 행하여지기 전에 안테나의 간섭 레플리카가 수신된 신호로부터 감산부(54)에서 제거되고, 2차원 주파수 영역 등화가 행하여진 후에 안테나의 간섭 레플리카가 제거된 신호에 무왜(無歪) 신호 레플리카가 복조부(55)에서 가산된다.

MIMO 수신 장치 및 수신 방법

Description

ＭＩＭＯ 수신 장치 및 수신 방법{MIMO RECEIVING APPARATUS AND RECEIVING METHOD}

본 발명은, 무선 기술을 이용하여 통신을 행하는 무선 통신에 있어서, 다입력 다출력(MIMO : Multiple Input Multiple Output) 통신을 행하는 MIMO 수신 장치 및 수신 방법에 관한 것으로, 특히, 싱글 캐리어 MIMO 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고, 주파수 영역의 처리에 의해 MIMO 신호 분리를 행하는 MIMO 수신 장치 및 수신 방법에 관한 것이다.

차세대 이동 통신의 무선 방식에서는 고속 데이터 전송이 요구되고 있다. 이 고속 데이터 전송을 실현하는 기술로서, 복수의 송신 안테나로부터 동일한 주파수를 이용하여 데이터 신호를 송신하고, 복수의 수신 안테나를 이용하여 데이터 신호의 복조를 행하는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 다중이 주목되고 있다.

도 1은, MIMO 다중을 이용한 종래의 MIMO 송수신 시스템의 한 구성예를 도시하는 도면이다.

도 1에 도시한 MIMO 송수신 시스템은, 송신 안테나 수를 M(M은 2 이상의 정수), 수신 안테나 수를 N(N은 2 이상의 정수)로 한 경우, 송신측은 송신 장치(201)와 송신 안테나(202-1 내지 202-M)로 구성되고, 수신측은 수신 안테나(203-1 내지 203-N)와 수신 장치(204)로 구성되어 있다. 복수의 송신 안테나(202-1 내지 202-M)로부터 다른 데이터 신호를 동일한 주파수를 이용하여 송신하고, 복수의 수신 안테나(203-1 내지 203-N)를 이용하여 데이터 신호를 수신함에 의해, 전송 대역폭을 증가하지 않고 송신 안테나 수에 비례한 고속 데이터 전송을 행할 수 있다. 수신 장치(204)에서는 복수의 수신 안테나(203-1 내지 203-N)에서 수신한 신호로부터 복수의 송신 안테나(202-1 내지 202-M)로부터 송신된 각각의 데이터 신호를 복조(신호 분리)할 필요가 있다.

이 MIMO의 신호 분리에는 다양한 방식이 제안되어 있으나, 예를 들면, 가장 간단한 방식으로서 최소 평균 제곱 오차법(MMSE : Minimum Mean Square Error)에 의거한 선형 필터를 이용하여, 복조 대상으로 하는 송신 안테나 이외의 송신 안테나로부터의 간섭을 억압하는 방식이 있다. 그러나, 이 방식을 이용하는 경우의 수신 특성은 좋다고는 할 수 없다. 이 방식을 이용한 수신 특성을 개선하기 위해, MMSE 필터와 송신 안테나 간섭 제거를 조합시키는 방식이 제안되어 있다.

또한, 모든 송신 안테나 신호의 레플리카를 생성하고, 가장 확실한듯 한 송신 안테나 신호를 선택하는 최우(最尤) 검출법(MLD : Maximum Likelihood Detection)이 고려되고 있다. 이 검출법은, 수신 특성이 좋은 반면, 송신 안테나수 및 변조 다치수(多値數)의 증가에 따라, 연산량이 지수적으로 증가하여 버린다.

한편, 차세대 이동 통신이 상행 링크 무선 방식에서는, 통신 에어리어 확대 때문에, 단말에서는 높은 송신 전력 효율을 실현할 필요가 있고, 저(低) 피크 전력 대(對) 평균 전력 비(PAPR : Peak to Average Power Ratio)의 싱글 캐리어(SC : Single-Carrier) 방식이 유력하게 되어 있다. SC 방식에서 MIMO 다중을 행하는 경우에는, 멀티 패스 간섭이 문제가 된다. 또한, MIMO의 신호 분리를 MMSE 필터로 행하는 경우는, MIMO의 신호 분리와 멀티 패스 간섭의 억압을 동시에 행하는, 즉 공간 방향과 시간 방향의 MMSE 필터(2차원 MMSE 필터)가 필요하게 된다. 그래서 2차원 MMSE 필터와 송신 안테나 간섭 제거를 조합시킨 방식이 특성에 우수하고, 유망하다고 고려되고 있다.

도 2는, 종래의 MIMO 수신 장치의 한 구성예를 도시하는 도면이다.

도 2에 도시한 MIMO 수신 장치에서는, 2차원 MMSE 등화(等化)와 송신 안테나 간섭 제거를 주파수 영역의 신호 처리에서 행함에 의해, 연산량의 증가를 억제하고 있다. 또한, 이 2차원 주파수 영역 등화와 안테나 간섭 제거의 수신 처리를 반복하여 행함에 의해, 특성을 개선한 방법이 고려되고 있다(예를 들면, 문헌 "주파수 영역 반복 PIC에 2차원 MMSE 무게를 이용하는 SC-MIMO 다중의 수루풋 특성," 나카지마 아키노리, 아다치 후미유키, 노부미치 기보(技報), RCS2005-88, pp. 19-24, 2005년 10월. 참조).

도 2에 도시한 MIMO 수신 장치는, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어 MIMO 신호를 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역의 처리에 의해 MIMO 신호 분리를 행하는 MIMO 수신 장치이다. 이 MIMO 수신 장치는, 수신 안테나(101-1 내지 101-N)와, 사이클릭 프리픽스(CP : Cycli cPrefix) 제거부(102-1 내지 102-N)와, 이산 푸리에 변환(DFT : Discrete Fourier Transform)부(103-1 내지 103-N)와, 수신 필터(104-1 내지 104- N)와, 감산부(105)와, 채널 추정부(106)와, 웨이트 계산부(107)와, 2차원 주파수 영역 등화부(108)와, 이산 역푸리에 변환(IDFT : Inverse Discrete Fourier Transform)부(109-1 내지 109-M)와, 비트 우도(尤度) 계산부(110-1 내지 110-M)와, 심볼 레플리카 생성부(111-1 내지 111-M)와, DFT부(112-1 내지 112-M)와, 안테나 간섭 레플리카 생성부(113-1 내지 113-M)로 구성되어 있다.

도 3은, 주파수 영역 등화를 이용하는 경우의 무선 프레임 포맷의 한 예를 도시하는 도면이다.

도 3에 도시하는 프레임은, 어느 하나의 송신 안테나로부터 송신되는 무선 프레임 신호를 나타내고 있다. 무선 프레임 신호는 복수의 파일럿 신호 또는 데이터 신호의 블록으로 구성되고, 도 3에 도시한 예에서는 선두에 파일럿 신호 블록이 있고, 그 뒤에 데이터 블록이 복수 연속하는 구성으로 되어 있다. 각 블록의 선두에는 DFT 처리할 때에 앞 블록으로부터의 멀티 패스 간섭을 회피하기 위해 CP가 부가된다. CP는 각 블록의 최후부 데이터를 최전부(最前部)에 카피하여 생성되는 신호이다. MIMO에서는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정할 필요가 있고, 각 송신 안테나의 파일럿 신호는 서로 직교하고 있는 것이 바람직하다. 각 송신 안테나의 파일럿 신호의 다중 방법으로서, IFDM(Interleaved Frequency Division Multiplexing) 방식을 이용한 주파수 다중이나 사이클릭 시프트한 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 부호를 이용한 부호 다중 등이 고려되고 있다.

또한, 도 2에 도시한 수신 안테나(101-1 내지 101-N)는, 싱글 캐리어 MIMO 신호를 수신한다. CP 제거부(102-1 내지 102-N)는, 각 수신 안테나 신호를 입력하고, 공통의 타이밍에서 CP에 상당하는 부분의 신호를 제거한다. DFT부(103-1 내지 103-N)는, CP가 제거된 각 수신 안테나 신호를 입력으로 하고,

[수식 1]

포인트의 DFT를 행하고, 수신 신호를 주파수 영역으로 변환한다. 수신 필터(104-1 내지 104-N)는, 주파수 영역에서 수신 신호의 필터링을 행하고, 파형 정형, 잡음 억압, 유저 분리 등을 행한다. 수신 필터(104-1 내지 104-N)에는, 일반적으로 레이즈드 코사인 롤 오프 필터가 이용된다. 도 2에 도시한 구성에서는 수신 필터(104-1 내지 104-N)는, 주파수 영역의 신호 처리에서 행하여 있지만, DFT부(103-1 내지 103-N)에 앞서서 시간 영역의 신호 처리에서 행할 수도 있다. 감산부(105)는, 복조 대상의 송신 안테나 신호를 남겨 두고, 다른 송신 안테나 간섭 레플리카를 감산한다.

도 4는, 수신 안테나(n)의 DFT 신호에 대한 감산부(105)의 한 구성예를 도시하는 도면이다.

도 4에 도시한 감산부(105)는, 레플리카 합성부(121-1 내지 121-M)와, 감산기(122-1 내지 122-M)로 구성되어 있다. 레플리카 합성부(121-1 내지 121-M)는, 복조 대상의 송신 안테나 신호를 제외한 송신 안테나 간섭 레플리카를 합성한다. 감산기(122-1 내지 122-M)는, 수신 안테나(n)의 DFT 신호로부터 레플리카 합성 부(121-1 내지 121-M)의 출력을 감산한다.

DFT 후의 서브 캐리어

[수식 2]

의 수신 신호를

[수식 3]

로 하고, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 간섭 레플리카를

[수식 4]

로 하면, 제 i 반복 간섭 제거 후의 송신 안테나(m)의 등화용 신호

[수식 5]

는 다음 식으로 표시된다.

[수식 6]

… (식1)

여기서, 최초(제 0 반복)의 수신 처리에서는 간섭 제거는 행하지 않고, 수신 신호를 그대로 이용한다. 즉,

[수식 7]

… (식 2)

가 된다.

채널 추정부(106)는, 송신 안테나마다 삽입된 파일럿 신호를 이용하여 주파수 영역에서 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정한다.

도 5는, 수신 안테나(n)에 있어서의 송신 안테나(m)의 채널 이득을 구하는 채널 추정부(106)의 한 구성예를 도시하는 도면이다.

도 5에 도시한 채널 추정부(106)는, DFT부(131)와, 송수신 필터(132)와, 참조 신호 생성부(133)와, 상관 처리부(134)와, 잡음 억압부(135)로 구성되어 있다. DFT부(131)는, 송신 안테나(m)의 파일럿 부호를 DFT하고, 주파수 영역 신호로 변환한다. 송수신 필터(132)는, 파일럿 부호의 주파수 영역 신호를 송수신 필터에 통과시킨다. 참조 신호 생성부(133)는, 송수신 필터(132)의 출력을 이용하여 수신 파일럿 신호와의 상관 처리에 이용하는 파일럿 참조 신호를 계산한다. 상관 처리부(134)는, 주파수 영역의 파일럿 수신 신호와 파일럿 참조 신호와의 상관 처리에 의해 채널 이득을 추정한다. 잡음 억압부(135)는, 상관 처리부(134)에서 추정된 채널 이득의 잡음을 억압하고, 추정된 채널 이득인 채널 추정치의 신호 전력 대 잡음 전력 비(S/N 비)를 개선한다. 잡음 억압부(135)에는, 인접하는 서브 캐리어를 평균 하는 방법이나 채널 추정치를 한번 IDFT에서 시간 영역으로 변환하고, 잡음 패스를 제거한 후에 DFT에서 주파수 영역으로 되돌리는 방법 등이 고려되고 있다. 도 5에 도시한 구성을 갖는 채널 추정부(106)는, 주파수 영역의 신호 처리에서 행하고 있지만, DFT부(103-1 내지 103-N)에 앞서서 시간 영역의 신호 처리에서 행할 수도 있다.

웨이트 계산부(107)는, 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 계산한다. 중량 계산부(107)는, 일반적으로 MMSE 알고리즘이 이용된다. 송신 안테나(m)의 제 i 반복 MMSE 웨이트

[수식 8]

는, 채널 추정치 행렬

[수식 9]

와 잡음 전력

[수식 10]

를 이용하여, 다음 식으로 계산된다.

[수식 11]

… (식 3)

여기서,

[수식 12]

… (식 4)

이다. 또한,

[수식 13]

는, 송신 안테나(m)와 수신 안테나 사이의 채널 추정치이다.

[수식 14]

은, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 간섭 제거 고려 행렬이고, 다음 식으로 표시된다.

[수식 15]

… (식 5)

여기서,

[수식 16]

은, 예를 들면, 송신 안테나(m)의 시간 영역의 제 i 반복 연(軟)판정 심볼 레플리카

[수식 17]

의 평균 전력을 이용하여 다음 식으로 계산된다.

[수식 18]

여기서,

[수식 19]

은, 데이터 블록의 심볼 수이다.

2차원 주파수 영역 등화부(108)는, 웨이트 계산부(107)에서 계산된 2차원 등화 웨이트와 감산부(105)의 출력을 입력으로 하여, 각각을 서브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억압을 동시에 행한다. 웨이트 계산부(107)에서 계산된 웨이트를

[수식 20]

로 하고, 또한, 감산부(105)의 출력을

[수식 21]

로 하면, 2차원 주파수 영역 등화부(108)에서 2차원 등화된 송신 안테나(m)의 등화 신호

[수식 22]

는, 다음 식으로 표시된다.

[수식 23]

… (식 7)

IDFT부(109-1 내지 109-M)는, 2차원 주파수 영역 등화부(108)의 출력인 각 송신 안테나의 등화 신호를 입력으로 하고,

[수식 24]

포인트의 IDFT를 행하고, 등화 신호를 시간 영역으로 변환한다. IDFT부(109- 1 내지 109-M)의 제 i 반복(i≥1)의 출력이 최종적인 복조 신호가 된다.

비트 우도 계산부(110-1 내지 110-M)는, 각 송신 안테나의 등화 신호로부터 송신된 비트마다 우도를 계산한다. 비트 우도 계산부(110-1 내지 110-M)는, 비트를 경(硬)판정하는 경우도 포함한다.

심볼 레플리카 생성부(111-1 내지 111-M)는, 각 송신 안테나로부터 송신된 비트의 우도로부터 송신 안테나(m)의 심볼 레플리카를 생성한다. 심볼 레플리카 생성부(111-1 내지 111-M)에서는, 경판정 심볼 레플리카를 생성하는 방법, 경판정 심볼 레플리카를 생성하고, 소정의 레플리카 무게 계수(1 이하의 정수)를 승산하는 방법, 연판정 심볼 레플리카를 생성하는 방법 등이 이용된다. 특히, 연판정 심볼 레플리카를 생성하는 방법은 특성이 양호하다.

DFT부(112-1 내지 112-M)는, 심볼 레플리카 생성부(111-1 내지 111-M)에서 생성된 각 송신 안테나의 심볼 레플리카를 입력으로 하고,

[수식 25]

포인트의 DFT를 행하여, 심볼 레플리카를 주파수 영역으로 변환한다.

안테나 간섭 레플리카 생성부(113-1 내지 113-M)는, 각 송신 안테나의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 채널 추정치를 이용하여 송신 안테나 간섭 레플리카를 생성한다. 송신 안테나(m)의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호를

[수식 26]

로 하고, 또한, 채널 추정치를

[수식 27]

로 하면, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 간섭 레플리카

[수식 28]

는, 다음 식으로 표시된다.

[수식 29]

… (식 8)

이상으로 기술한 바와 같이, 종래의 MIMO 수신 장치에서는, 2차원 주파수 영역 등화와 안테나 간섭 제거를 채널 추정도 포함하여 주파수 영역에서 행함에 의해, 시간 영역의 신호 처리에 비하여 연산량을 대폭적으로 삭감함과 함께, 타이밍 오차의 영향을 받지 않는다는 특징이 있다.

그러나, 종래의 MIMO 수신 장치는, 2차원 주파수 영역 등화와 안테나 간섭 제거의 반복 수신 처리에서 시간 방향은 변하지 않고 선형 처리를 계속하고 있고, 2차원 주파수 영역 등화의 수속 후의 웨이트는 복조 대상의 송신 안테나 신호에 대 해 MMSE 웨이트가 되고, 반복을 거듭하여도 등화에 의한 잡음 강조는 잔존하여 버린다는 문제점이 있다. 그 때문에, 가장 특성이 우수한 MLD의 수신 특성에는 미치지 못한다.

본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해, 싱글 캐리어 MIMO 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하고, 주파수 영역의 처리에 의해 MIMO 신호 분리를 행하는 MIMO 수신 장치에 있어서, 2차원 주파수 영역 등화 전에 모든 안테나 간섭 레플리카를 제거하고, 2차원 주파수 영역 등화 후에 송신 안테나마다 무왜(無歪) 신호 레플리카를 가산하는 구성을 취함에 의해, 안테나 간섭 제거와 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트 계산의 연산량을 삭감할 수 있음과 함께, 타 안테나 간섭뿐만 아니라 복조 대상의 송신 안테나의 멀티 패스 간섭도 제거할 수 있기 때문에, 우수한 MIMO 수신 특성을 실현할 수 있는 MIMO 수신 장치 및 수신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

송신 장치에 마련된 복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역에 의해 상기 신호를 분리하는 MIMO 수신 장치로서,

상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 제 1의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 DFT부와,

상기 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정하는 채널 추정부와,

상기 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성하는 레플리카 재생부와,

상기 DFT부에서 이산 푸리에 변환된 신호로부터 모든 송신 안테나의 상기 간섭 레플리카를 제거하는 감산부와,

상기 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 상기 채널 이득을 이용하여 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하고, 등화된 신호에 상기 무왜 신호 레플리카를 가산하여 상기 송신 안테나로부터 송신되어 온 신호를 복조하는 복조부를 구비한다.

또한, 상기 레플리카 재생부의 후단에 또한 복수의 감산부와 복수의 레플리카 재생부를 구비하고, 안테나 간섭 제거와 레플리카 재생 처리를 반복하여 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 송신 안테나 신호를 동시에 복조하고, 안테나 간섭을 병렬적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.

또한, 송신 안테나 신호를 수신 품질에 의거하여 오더링하고, 품질이 좋은 송신 안테나 신호로부터 복조하고, 안테나 간섭을 순차적으로 제거하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레플리카 재생부는,

상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 계산하는 웨이트 계산부와,

상기 웨이트와 상기 감산부로부터 출력된 신호를 입력으로 하고, 각각을 서브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억압을 행하여 출력하는 2차원 주파수 영역 등화부와,

상기 2차원 주파수 영역 등화부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부와,

각 송신 안테나의 복조 신호에 의거하여, 송신된 비트마다 비트 우도를 계산하는 비트 우도 계산부와,

상기 비트 우도에 의거하여 심볼 레플리카를 생성하는 심볼 레플리카 생성부와,

상기 심볼 레플리카를 제 3의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 DFT부와,

주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 채널 추정치를 이용하여 송신 안테나 간섭 레플리카를 생성하는 안테나 간섭 레플리카 생성부와,

상기 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 2차원 주파수 영역 등화 후의 채널 이득의 서브 캐리어 평균치를 이용하여 무왜 신호 레플리카를 생성하는 무왜 신호 레플리카 생성부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복조부는,

상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산하는 웨이트 계산부와,

상기 2차원 주파수 영역 등화부로부터 출력된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 출력하는 가산부와,

상기 가산부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레플리카 재생부의 후단에 마련된 상기 복수의 레플리카 재생부는,

상기 가산부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부와,

또한, 상기 레플리카 재생부는, 상기 비트 우도 계산부의 후단에 또한 복호부를 구비하고, 오류 정정 복호한 비트를 이용하여 심볼 레플리카를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레플리카 재생부의 후단에 마련된 복수의 레플리카 재생부는, 상기 비트 우도 계산부의 후단에 또한 복호부를 구비하고, 오류 정정 복호한 비트를 이용하여 심볼 레플리카를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역의 처리에 의해 상기 신호를 분리하는 MIMO 수신 방법으로서,

상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 제 1의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 처리와,

상기 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정하는 처리와,

상기 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성하는 처리와,

상기 이산 푸리에 변환된 신호로부터 모든 송신 안테나의 상기 간섭 레플리카를 제거하는 처리와,

상기 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 상기 채널 이득을 이용하여 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하는 처리와,

등화된 신호에 상기 무왜 신호 레플리카를 가산하여 상기 송신 안테나로부터 송신되어 온 신호를 복조하는 처리를 갖는다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에서는, 복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호가, 복수의 수신 안테나에서 수신되고, 주파수 영역에 의해 신호가 분리되는 MIMO 수신 장치에 있어서, 2차원 주파수 영역 등화가 행하여지기 전에 안테나의 간섭 레플리카가 수신된 신호로부터 제거되고, 2차원 주파수 영역 등화가 행하여진 후에 안테나의 간섭 레플리카가 제거된 신호에 무왜 신호 레플리카가 가산된다.

이 때문에, 안테나 간섭 제거와 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트 계산의 연산량을 삭감할 수 있음과 함께, 다른 안테나에 의한 간섭뿐만 아니라 복조 대상의 송신 안테나의 멀티 패스 간섭도 제거할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역에 의해 신호를 분리하는 MIMO 수신 장치에 있어서, 2차원 주파수 영역 등화를 행하기 전에 안테나의 간섭 레플리카를 수신된 신호로부터 제거하고, 2차원 주파수 영역 등화를 행한 후에 안테나의 간섭 레플리카가 제거된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하는 구성으로 하였기 때문에, 우수한 MIMO 수신 특성을 실현할 수 있다.

도 1은 MIMO 다중을 이용한 종래의 MIMO 송수신 시스템의 한 구성예를 도시하는 도면.

도 2는 종래의 MIMO 수신 장치의 한 구성예를 도시하는 도면.

도 3은 주파수 영역 등화를 이용하는 경우의 무선 프레임 포맷의 한 예를 도시하는 도면.

도 4는 수신 안테나(n)의 DFT 신호에 대한 감산부의 한 구성예를 도시하는 도면.

도 5는 수신 안테나(n)에 있어서의 송신 안테나(m)의 채널 이득을 구하는 채널 추정부의 한 구성예를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 MIMO 수신 장치의 제 1의 실시의 형태를 도시하는 도면.

도 7은 본 발명의 MIMO 수신 장치의 제 2의 실시의 형태를 도시하는 도면.

도 8은 도 6에 도시한 제 1의 실시의 형태와 도 7에 도시한 제 2의 실시의 형태를 합한 형태를 도시하는 도면.

도 9는 수신 안테나(n)의 DFT 신호에 대한 감산부의 구성을 도시하는 도면.

이하에, 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 MIMO 수신 장치의 제 1의 실시의 형태를 도시하는 도면이다.

본 형태에서의 MIMO 수신 장치는 도 6에 도시하는 바와 같이, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어 MIMO 신호를 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역의 처리에 의해 MIMO 신호 분리를 행하는 MIMO 수신 장치이다. 이 MIMO 수신 장치는, 수신 안테나(1-1 내지 1-N)와, DFT부(51)와, 채널 추정부(52)와, 레플리카 재생부(53)와, 감산부(54)와, 복조부(55)로 구성되어 있다.

DFT부(51)는, 수신 안테나(1-1 내지 1-N)에서 수신된 신호를 제 1의 포인트인

[수식 30]

포인트에서 DFT한다. 채널 추정부(52)는, 각 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정한다. 레플리카 재생부(53)는, 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 신호를 모방한 간섭 레플리카와 왜곡이 없는 신호를 모방한 무왜 신호 레플리카를 생성한다. 감산부(54)는, DFT부(51)로부터 출력된 신호로부터 모든 송신 안테나의 간섭 레플리카를 제거한다. 복조부(55)는, 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 채널 이득을 이용하여 감산부(54)의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하고, 등화된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 각 송신 안테나 신호를 복조한다.

본 형태에서의 MIMO 수신 장치에서는, 감산부(54)에서 모든 송신 안테나의 간섭 레플리카를 제거하고, 복조부(55)의 2차원 주파수 영역 등화 후에 각 송신 안테나 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하는 구성을 취함에 의해, 타 안테나 간섭뿐만 아니라 복조 대상의 송신 안테나의 멀티 패스 간섭도 제거할 수 있다. 그 때문에, 종래에 비하여 연산량을 증가시키지 않고 우수한 MIMO 수신 특성을 실현할 수 있다.

도 7은, 본 발명의 MIMO 수신 장치의 제 2의 실시의 형태를 도시하는 도면이다.

본 형태에서의 MIMO 수신 장치는 도 7에 도시하는 바와 같이, 도 6에 도시한 제 1의 실시의 형태의 레플리카 재생부(53)의 후단에 또한 K단(K는 1 이상의 정수)의 감산부(56-1 내지 56-K)와 레플리카 재생부(57-1 내지 57-K)를 구비하고 있다. 도 7에 도시한 MIMO 수신 장치는, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나로부터 송 신된 싱글 캐리어 MIMO 신호를 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역의 처리에 의해 MIMO 신호 분리를 행하는 MIMO 수신 장치이다. 이 MIMO 수신 장치는, 수신 안테나(1-1 내지 1-N)와, DFT부(51)와, 채널 추정부(52)와, 레플리카 재생부(53)와, 감산부(56-1 내지 56-K)와, 레플리카 재생부(57-1 내지 57-K)와, 감산부(54)와, 복조부(55)로 구성되어 있다.

[수식 31]

포인트에서 DFT한다. 채널 추정부(52)는, 각 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정한다. 레플리카 재생부(53)는, 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성한다. 감산부(56-1 내지 56-K)는, DFT부(51)로부터 출력된 신호로부터 모든 송신 안테나의 간섭 레플리카를 각각 제거한다. 레플리카 재생부(57-1 내지 57-K)는, 채널 이득으로부터 감산부(56-1 내지 56-K)의 간섭 제거를 고려하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 각각 행한다. 그리고, 그 출력에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 각 송신 안테나 신호를 복조함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성한다. 감산 부(54)는, DFT부(51)로부터 출력된 신호로부터 모든 송신 안테나의 간섭 레플리카를 제거한다. 복조부(55)는, 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 채널 이득을 이용하여 감산부(54)의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하고, 등화된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 각 송신 안테나 신호를 복조한다.

본 형태에서의 MIMO 수신 장치에서는, 감산부(56-1 내지 56-K) 및 감산부(54)에서 모든 송신 안테나의 간섭 레플리카를 제거하고, 레플리카 재생부(57-1 내지 57-K) 및 복조부(55)의 2차원 주파수 영역 등화 후에 각 송신 안테나 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하는 구성을 취한다. 그로 인해, 타 안테나 간섭뿐만 아니라 복조 대상의 송신 안테나의 멀티 패스 간섭도 제거할 수 있기 때문에, 종래에 비하여 연산량을 증가시키지 않고 우수한 MIMO 수신 특성을 실현할 수 있다. 또한, 안테나 간섭 제거와 레플리카 재생 처리를 반복하여 행함에 의해 고정밀도의 레플리카 생성을 행함으로써 MIMO 수신 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 MIMO 수신 장치의 상세한 동작에 관해 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8은, 도 6에 도시한 제 1의 실시의 형태와 도 7에 도시한 제 2의 실시의 형태를 합한 형태를 도시하는 도면이다.

본 형태에서의 MIMO 수신 장치는 도 8에 도시하는 바와 같이, 수신 안테나(1-1 내지 1-N)와, CP 제거부(2-1 내지 2-N)와, DFT부(3-1 내지 3-N)와, 수신 필터(4-1 내지 4-N)와, 감산부(5)와, 채널 추정부(6)와, 웨이트 계산부(7)와, 2차원 주파수 영역 등화부(8)와, 가산부(9)와, IDFT부(10-1 내지 10-M)와, 비트 우도 계산부(11-1 내지 11-M)와, 심볼 레플리카 생성부(12-1 내지 12-M)와, DFT부(13-1 내지 13-M)와, 안테나 간섭 레플리카 생성부(14-1 내지 14-M)와, 무왜 신호 레플리카 생성부(15-1 내지 15-M)로 구성되어 있다.

수신 안테나(1-1 내지 1-N)는, 싱글 캐리어 MIMO 신호를 수신한다. CP 제거부(2-1 내지 2-N)는, 각 수신 안테나(1-1 내지 1-N)에서 수신된 신호를 입력하고, 공통의 타이밍에서 CP에 상당하는 부분의 신호를 제거한다. DFT부(3-1 내지 3-N)는, CP가 제거된 각 수신 안테나 신호를 입력으로 하고, 제 1의 포인트인

[수식 32]

포인트의 DFT를 행하고, 수신 신호를 주파수 영역으로 변환한다. 수신 필터(4-1 내지 4-N)는, 주파수 영역에서 수신 신호의 필터링을 행하고, 파형 정형, 잡음 억압, 유저 분리 등을 행한다. 수신 필터(4-1 내지 4-N)에는, 일반적으로 레이즈드 코사인 롤 오프 필터가 이용된다. 도 8에 도시한 구성에서는, 수신 필터(4-1 내지 4-N)는, 주파수 영역의 신호 처리에서 행하고 있는데, DFT부(3-1 내지 3-N)에 앞서서 시간 영역의 신호 처리에서 행할 수도 있다. 감산부(5)는, 복조 대상의 송신 안테나 신호도 포함하고, 모든 송신 안테나 간섭 레플리카를 감산한다.

도 9는, 수신 안테나(n)의 DFT 신호에 대한 감산부(5)의 구성을 도시하는 도면이다.

도 9에 도시한 감산부(5)는, 레플리카 합성부(21)와, 감산기(22)로 구성되어 있다. 레플리카 합성부(21)는, 모든 송신 안테나 간섭 레플리카를 합성한다. 감산기(22)는, 수신 안테나(n)의 DFT 신호로부터 레플리카 합성부(21)의 출력을 감산한다. DFT 후의 서브 캐리어

[수식 33]

의 수신 신호를

[수식 34]

로 하고, 또한, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 간섭 레플리카를

[수식 35]

로 하면, 제 i 반복 간섭 제거 후의 각 송신 안테나의 등화용 신호

[수식 36]

는 모든 송신 안테나에 대해 공통으로 되고 다음 식으로 표시된다.

[수식 37]

… (식 9)

[수식 38]

… (식 10)

로 된다. 식(9)의 안테나 간섭 제거의 계산은 각 송신 안테나에 대해 공통이기 때문에, 종래의 것에 비하여 연산량을 삭감할 수 있다.

채널 추정부(6)는, 각 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 주파수 영역에서 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정한다. 본 실시의 형태에서는 채널 추정부(6)는, 주파수 영역의 신호 처리에서 행하고 있지만, DFT부(3-1 내지 3-N)에 앞서서 시간 영역의 신호 처리에서 행할 수도 있다.

웨이트 계산부(7)는, 채널 추정부(6)에서 추정된 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 이득인 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 계산한다. 웨이트 계산부(7)는, 일반적으로 MMSE 알고리즘이 이용된다. 송신 안테나(m)의 제 i 반복 MMSE 웨이트

[수식 39]

는, 채널 추정치 행렬

[수식 40]

와 잡음 전력

[수식 41]

을 이용하여, 다음 식으로 계산된다.

[수식 42]

… (식 11)

여기서,

[수식 43]

… (식 12)

이다. 또한,

[수식 44]

는, 송신 안테나(m)와 수신 안테나 사이의 채널 추정치이다.

[수식 45]

는, 제 i 반복 간섭 제거를 고려한 행렬이고, 모든 송신 안테나에 대해 공통으로 되어 다음 식으로 표시된다.

[수식 46]

… (식 13)

여기서,

[수식 47]

는, 예를 들면, 송신 안테나(m)의 시간 영역의 제 i 반복 연판정 심볼 레플리카

[수식 48]

의 평균 전력을 이용하여 다음 식으로 계산된다.

[수식 49]

… (식 14)

여기서,

[수식 50]

는, 데이터 블록의 심볼 수이다. 식(11)의 웨이트 계산에서 역행렬[]^-1의 계산은 송신 안테나(m)에 대해 공통이고 한번만 행하면 좋고, 종래의 것에 비하여 연산량을 삭감할 수 있다.

2차원 주파수 영역 등화부(8)는, 웨이트 계산부(7)에서 계산된 2차원 등화 웨이트와 감산부(5)의 출력을 입력으로 하고, 각각을 서브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억압을 동시에 행하여 출력한다. 웨이트 계산부(7)로 계산한 웨이트를

[수식 51]

로 하고, 또한, 감산부(5)의 출력을

[수식 52]

로 하면, 2차원 주파수 영역 등화부(8)에서 2차원 등화한 송신 안테나(m)의 등화 신호

[수식 53]

는, 다음 식으로 표시된다.

[수식 54]

… (식 15)

가산부(9)는, 각 송신 안테나의 등화 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 출력한다. 송신 안테나(m)의 무왜 신호 레플리카를

[수식 55]

로 하면, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 복조 신호

[수식 56]

는, 다음 식으로 표시된다.

[수식 57]

… (식 16)

식(16)의 처리는 종래의 것에는 없고, 연산량의 증가로 되지만, 송신 안테나 마다의 가산 처리이기 때문에, 식(9)의 감산 처리와 합하여도, 종래의 감산 처리에 비하여 연산량은 적다.

IDFT부(10-1 내지 10-M)는, 가산부(9)의 출력인 각 송신 안테나의 복조 신호를 입력으로 하고, 제 2의 포인트인

[수식 58]

포인트의 IDFT를 행하고, 복조 신호를 시간 영역으로 변환한다. IDFT부(10-1 내지 10-M)의 제 i 반복(i≥1)의 출력이 최종적인 복조 신호가 된다.

비트 우도 계산부(11-1 내지 11-M)는, 각 송신 안테나의 복조 신호에 의거하여 송신된 비트마다 우도를 계산한다. 비트 우도 계산부(11-1 내지 11-M)는, 비트를 경판정하는 경우도 포함한다.

심볼 레플리카 생성부(12-1 내지 12-M)는, 각 송신 안테나로부터 송신된 비트의 비트 우도에 의거하여 송신 안테나(m)의 심볼 레플리카를 생성한다. 심볼 레플리카 생성부(12-1 내지 12-M)에는, 경판정 심볼 레플리카를 생성하는 방법, 경판정 심볼 레플리카를 생성하고, 소정의 레플리카 무게 계수(1 이하의 정수)를 승산하는 방법, 연판정 심볼 레플리카를 생성하는 방법 등이 이용된다. 또한, 도 8에 도시한 구성에서는, 복조 후의 비트로부터 심볼 레플리카를 생성하고 있지만, 고정밀도의 레플리카 생성을 행하기 위해, 비트 우도 계산부(11-1 내지 11-N)의 후단에 오류 정정 복호를 행하는 복호부를 마련하고, 복호부에 오류 정정 복호된 후의 비 트를 이용하여 심볼 레플리카를 생성하는 방법도 고려된다.

DFT부(13-1 내지 13-M)는, 심볼 레플리카 생성부(12-1 내지 12-M)에서 생성된 각 송신 안테나의 심볼 레플리카를 입력으로 하고, 제 3의 포인트인

[수식 59]

포인트의 DFT를 행하고, 심볼 레플리카를 주파수 영역으로 변환한다.

안테나 간섭 레플리카 생성부(14-1 내지 14-M)는, 각 송신 안테나의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 채널 추정치를 이용하여 송신 안테나 간섭 레플리카를 생성한다. 송신 안테나(m)의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호를

[수식 60]

로 하고, 또한 채널 추정치를

[수식 61]

로 하면, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 간섭 레플리카

[수식 62]

는, 다음 식으로 표시된다.

[수식 63]

… (식 17)

무왜 신호 레플리카 생성부(15-1 내지 15-M)는, 각 송신 안테나의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 2차원 주파수 영역 등화 후의 채널 이득의 서브 캐리어 평균치를 이용하여 무왜 신호 레플리카를 생성한다. 송신 안테나(m)의 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호를

[수식 64]

로 하고, 또한, 등화 후 채널 이득의 서브 캐리어 평균치를

[수식 65]

로 하면, 송신 안테나(m)의 제 i 반복 무왜 신호 레플리카

[수식 66]

는 다음 식으로 표시된다.

[수식 67]

… (식 18)

여기서,

[수식 68]

… (식 19)

이상 설명한 제 1의 실시의 형태 및 제 2의 실시의 형태에 있어서, 안테나 간섭 제거와 레플리카 재생의 각 반복 처리에서는 각 송신 안테나 신호를 동시에 복조하고, 안테나 간섭 레플리카를 병렬적으로 제거하고 있다. 각 반복 처리에서 송신 안테나 신호를 수신 품질에 의거하여 오더링하고, 품질이 좋은 송신 안테나 신호로부터 복조하고, 안테나 간섭을 순차적으로 제거하는 방법도 고려된다. 구체적으로는, 최초(제 0 반복)의 수신 처리에서는 수신 품질이 좋은 송신 안테나 신호로부터 순번대로 복조하고, DFT 신호로부터 간섭 레플리카를 제거하여 간다. 제 i 반복(i≥1)의 수신 처리에서는 DFT 신호로부터 앞의 반복의 모든 송신 안테나 간섭을 제거한 수신 신호로부터 수신 품질이 좋은 송신 안테나 신호의 순번대로 금회의 간섭 레플리카와 전회의 간섭 레플리카의 차분(差分)을 제거하여 간다. 이 경우, 송신 안테나 신호의 순서대로의 간섭 제거의 효과에 의해 반복 수에 대한 수신 특성은 좋아지지만, 송신 안테나마다 안테나 간섭 제거와 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트 계산을 행할 필요가 있고 연산량이 증가한다.

또한, 본 실시의 형태에 있어서는, 시간 영역 신호로부터 주파수 영역 신호로의 변환을 DFT, 또 주파수 영역 신호로부터 시간 영역 신호에의 변환을 IDFT에서 행하고 있지만, 고속 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform), 고속 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform) 또는 다른 알고리즘을 이용하여도 좋다.

본 발명에 의하면, 복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역에 의해 신호를 분리하는 MIMO 수신 장치에 있어서, 2차원 주파수 영역 등화를 행하기 전에 안테나의 간섭 레플리카를 수신된 신호로부터 제거하고, 2차원 주파수 영역 등화를 행한 후에 안테나의 간섭 레플리카가 제거된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하는 구성으로 하였기 때문에, 우수한 MIMO 수신 특성을 실현할 수 있다.

Claims

복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역에 의해 상기 신호를 분리하는 MIMO 수신 장치로서,

상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 제 1의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 DFT부와,

상기 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정하는 채널 추정부와,

상기 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성하는 레플리카 재생부와,

상기 DFT부에서 이산 푸리에 변환된 신호로부터 모든 송신 안테나의 상기 간섭 레플리카를 제거하는 감산부와,

상기 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 상기 채널 이득을 이용하여 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하고, 등화된 신호에 상기 무왜 신호 레플리카를 가산하여 상기 송신 안테나로부터 송신되어 온 신호를 복조하는 복조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 레플리카 재생부의 후단에 또한 복수의 감산부와 복수의 레플리카 재생부를 구비하고, 안테나 간섭 제거와 레플리카 재생 처리를 반복하여 행하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

송신 안테나 신호를 동시에 복조하고, 안테나 간섭을 병렬적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

송신 안테나 신호를 수신 품질에 의거하여 오더링하고, 품질이 좋은 송신 안테나 신호로부터 복조하고, 안테나 간섭을 순차적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 레플리카 재생부는,

상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 계산하는 웨이트 계산부와,

상기 웨이트와 상기 감산부로부터 출력된 신호를 입력으로 하고, 각각을 서브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억 압을 행하여 출력하는 2차원 주파수 영역 등화부와,

상기 2차원 주파수 영역 등화부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부와,

각 송신 안테나의 복조 신호에 의거하여, 송신된 비트마다 비트 우도를 계산하는 비트 우도 계산부와,

상기 비트 우도에 의거하여 심볼 레플리카를 생성하는 심볼 레플리카 생성부와,

상기 심볼 레플리카를 제 3의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 DFT부와,

주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 채널 추정치를 이용하여 송신 안테나 간섭 레플리카를 생성하는 안테나 간섭 레플리카 생성부와,

상기 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 2차원 주파수 영역 등화 후의 채널 이득의 서브 캐리어 평균치를 이용하여 무왜 신호 레플리카를 생성하는 무왜 신호 레플리카 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 복조부는,

상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산하는 웨이트 계산부와,

상기 웨이트와 상기 감산부로부터 출력된 신호를 입력으로 하고, 각각을 서 브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억압을 행하여 출력하는 2차원 주파수 영역 등화부와,

상기 2차원 주파수 영역 등화부로부터 출력된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 출력하는 가산부와,

상기 가산부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 2항에 있어서,

상기 레플리카 재생부의 후단에 마련된 상기 복수의 레플리카 재생부는,

상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 추정치를 이용하여 2차원 주파수 영역 등화의 웨이트를 상기 감산부의 간섭 제거에 의거하여 계산하는 웨이트 계산부와,

상기 웨이트와 상기 감산부로부터 출력된 신호를 입력으로 하고, 각각을 서브 캐리어마다 곱함에 의해, 주파수 영역에서 MIMO 신호 분리와 멀티 패스 간섭 억압을 행하여 출력하는 2차원 주파수 영역 등화부와,

상기 2차원 주파수 영역 등화부로부터 출력된 신호에 무왜 신호 레플리카를 가산하여 출력하는 가산부와,

상기 가산부로부터 출력된 신호인 각 송신 안테나의 복조 신호를 제 2의 포인트에서 이산 역푸리에 변환하는 IDFT부와,

각 송신 안테나의 복조 신호에 의거하여, 송신된 비트마다 비트 우도를 계산하는 비트 우도 계산부와,

상기 비트 우도에 의거하여 심볼 레플리카를 생성하는 심볼 레플리카 생성부와,

상기 심볼 레플리카를 제 3의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 DFT부와,

주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 채널 추정치를 이용하여 송신 안테나 간섭 레플리카를 생성하는 안테나 간섭 레플리카 생성부와,

상기 주파수 영역의 심볼 레플리카 신호와 2차원 주파수 영역 등화 후의 채널 이득의 서브 캐리어 평균치를 이용하여 무왜 신호 레플리카를 생성하는 무왜 신호 레플리카 생성부를 구비하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 5항에 있어서,

상기 레플리카 재생부는, 상기 비트 우도 계산부의 후단에 또한 복호부를 구비하고, 오류 정정 복호한 비트를 이용하여 심볼 레플리카를 생성하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
제 7항에 있어서,

상기 레플리카 재생부의 후단에 마련된 복수의 레플리카 재생부는, 상기 비트 우도 계산부의 후단에 또한 복호부를 구비하고, 오류 정정 복호한 비트를 이용하여 심볼 레플리카를 생성하는 것을 특징으로 하는 MIMO 수신 장치.
복수의 송신 안테나로부터 송신된 싱글 캐리어의 신호를, 복수의 수신 안테나에서 수신하고, 주파수 영역의 처리에 의해 상기 신호를 분리하는 MIMO 수신 방법으로서,

상기 수신 안테나에서 수신된 신호를 제 1의 포인트에서 이산 푸리에 변환하는 처리와,

상기 송신 안테나로부터 송신된 신호에 삽입되어 있는 파일럿 신호를 이용하여 상기 송신 안테나와 상기 수신 안테나 사이의 채널 이득을 추정하는 처리와,

상기 채널 이득을 이용하여 계산된 웨이트에 의거하여 2차원 주파수 영역 등화를 행함과 함께, 각 송신 안테나의 간섭 레플리카와 무왜 신호 레플리카를 생성하는 처리와,

상기 이산 푸리에 변환된 신호로부터 모든 송신 안테나의 상기 간섭 레플리카를 제거하는 처리와,

상기 간섭 레플리카가 제거된 신호에 대해 상기 채널 이득을 이용하여 상기 간섭 레플리카 제거 처리의 간섭 제거에 의거하여 계산된 웨이트에 의해 2차원 주파수 영역 등화를 행하는 처리와,

등화된 신호에 상기 무왜 신호 레플리카를 가산하여 상기 송신 안테나로부터 송신되어 온 신호를 복조하는 처리를 갖는 것을 특징으로 하는 수신 방법.