KR101060875B1 - 데이터 수신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 시스템에 관한 것으로서, 특히 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multi-Input Multi-Output, 이하 'MIMO'라 함) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 데이터 수신방법에 있어서, 수신된 스트림 중 제 1 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하고, 상기 후보 심볼들에 대한 제 1 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계; 상기 수신된 스트림 중 제 2 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하고, 상기 후보 심볼에 대한 제 2 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계; 및 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 LLR 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080114887
MIMO, SNR, MMSE, OSIC, Sphere Decoding, CTC

Description

데이터 수신 방법 및 장치{Method and apparatus for receiving data}
본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법 및 장치에 관한 것이다.
현재 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS: Quality of Service, 이하 'QoS'라 함)의 서비스들을 사용자들에게 안정적으로 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 차세대 통신 시스템에서는 한정된 자원을 통해 데이터 전송 용량의 증대 및 QoS를 향상시키기 위한 여러 방안들이 제안되고 있다.
이러한 제안 중의 하나로, 무선 네트워크 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access, 이하 'BWA'라 함) 통신 시스템으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 함)/직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 함) 방식을 적용한 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 시스템이 제안되었다.
상기 IEEE 802.16 시스템에서는 한정된 자원 내에서 데이터 전송 속도를 보다 높이기 위해서 송신부(기지국) 및 수신부(단말)에 복수의 안테나를 사용하는 MIMO(multiple Input Multiple Output) 기술을 적용하려고 하고 있다.
MIMO 방식의 광대역 무선 통신 시스템에서 복수의 송신 안테나들 각각에 대해 어떤 데이터를 송신할 것인지는 시공간 부호화에 의해 결정되며, 수신부의 안테나들 각각은 상기 송신 안테나 각각으로부터 송신된 신호를 수신하여 시공간 복호를 수행한다.
이러한 시공간 부호화는 동일 데이터를 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하기 위해 서로 다른 포맷으로 부호화하는 시공간 송신 다이버시티 기법 또는 서로 다른 데이터를 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신하는 공간 다중화 기법으로 구현될 수 있다.
상기 MIMO 방식에 따른 송신부에서는 데이터 송신 효율을 높이기 위한 방법으로 송신 심볼을 다중 분할하여 복수의 송신 안테나를 통해 송신하는 공간 다중화(Spatial Multiplexing: SM) 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 송신부와 수신부에 각각 2개의 안테나가 형성된 “2 * 2”의 경우에는 동일 시간에 2개의 서로 다른 데이터 스트림을 동시에 송신할 수 있다.
수신부에서는 2개의 안테나를 통해 수신된 신호에서 서로 다른 데이터 스트림을 검출하고 검출된 데이터 스트림들을 조합하여 원래의 데이터로 디코딩 하게 된다. 이때, ML(Maximum Likelihood), MMSE(Minimum Mean Square Error), ZF(Zero Forcing), SIC(Successive Interference Cancellation)과 같은 신호 검출 방식들을 기반으로 수신된 신호에서 송신 신호를 검출하여 복호하는 다중화 방식들이 알려져 있다.
일반적으로 공간 다중화 기법에서 시공간 부호화된 데이터는 수신기에는 하나의 송신 안테나로부터 송신된 신호뿐만 아니라 다른 송신 안테나로부터 송신된 신호들도 고려해야 하는데, 상술한 다중화 방식들은 수신 신호의 신호 대 잡음 비(SNR: Signal-to-Noise Ratio: 이하 'SNR'이라 함)에 따라 각각 상이한 데이터 수신 성능을 나타낸다. 예를 들어, 상기 ML을 이용한 신호 검출을 통해 복호하는 다중화 방식은 현재 제안된 다중화 방식들 중에서 가장 우수한 데이터 수신 성능을 얻을 수 있으나 수신장치의 복잡도가 가장 커 시스템의 구현이 어렵고 데이터 수신 효율이 낮은 문제점이 있다.
SIC 방식은 비선형 신호 검출 방식으로, 검출 순서 또는 검출된 신호의 세기에 따라 순차적으로 검출된 신호를 수신된 신호로부터 제거하여 신호들 간의 간섭 영향을 줄이는 기법을 의미한다. 상기 SIC 방식은 수신된 신호들의 우열이 클수록 신호 검출 성능이 높은 장점이 있으나, 수신된 신호의 세기가 동일하거나 비슷한 경우 신호 검출 성능이 낮아지는 단점이 있다.
이어서, MMSE 방식은 선형 신호 검출 방식으로, 수신된 신호에서 SNR을 최대화 시키는 매트릭스를 찾아 신호를 검출하고, 검출된 신호로부터 데이터를 복원하는 기법을 의미한다. 상기 MMSE를 이용한 신호 검출 방식은, 상기 ZF를 이용한 신호 검출 방식에서 발생하는 잡음 증폭을 방지하여 신호 검출시의 잡음의 영향을 최 소화한다. 그러므로, 상기 MMSE를 이용한 신호 검출 방식은 상기 ZF를 이용한 신호 검출 방식보다 우수한 성능을 얻을 수 있다.
그러나, 무선 통신 시스템은 시간에 따라 변화하는 무선 채널 환경에서는 SNR이 변화하게 되는데, 상기 MMSE 방식 및 상술한 다중화 방식들은 변화되는 SNR에 상응하여 적응적으로 높은 데이터 수신 성능을 얻을 수 없는 단점이 있다.
이에 따라, 변화하는 채널 환경에서 높은 데이터 수신 성능을 유지하면서 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법과, 신호의 복호 시 수신장치의 복잡도를 감소시킬 수 있는 수신장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 복수의 스트림 중 하나의 스트림의 심볼로부터 다른 심볼의 후보 심볼을 검출하여 심볼 쌍을 생성하고, 상기 심볼 쌍의 LLR 값을 이용하여 신호 검출의 오류를 줄여 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법 및 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변화하는 채널 환경에서 후보 심볼 검출 방식을 이용하여 복수의 스트림 각각의 후보 심볼 쌍을 생성하고, 후보 심볼 쌍의 LLR 값을 이용하여 신호 검출의 오류를 줄임으로써 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 스트림 중 하나의 스트림으로부터 검출된 복수의 심볼 쌍들 중에서 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 이용하여 다른 스트림의 심볼 쌍을 검출하고, 각 심볼 쌍의 LLR(Log Likelihood Ratio)를 이용하여 신호 검출의 오류를 줄일 수 있는 수신장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, ML 방식보다 시스템의 복잡도를 감소시키면서, 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 수신장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 데이터 수신방법에 있어서, 수신된 스트림 중 제 1 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하고, 상기 후보 심볼들에 대한 제 1 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계; 상기 수신된 스트림 중 제 2 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하고, 상기 후보 심볼에 대한 제 2 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계; 및 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 LLR 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 데이터 수신방법에 있어서, 수신된 복수의 스트림에 대한 후보 심볼들을 각각 검출하는 단계; 상기 후보 심볼들에 대한 후보 심볼 쌍들을 각각 생성하는 단계; 상기 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값을 산출하는 단계; 및 상기 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 LLR 값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신장치는 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 수신장치에 있어서, 수신된 스트림들에 대한 MMSE 검출을 수행하고, 상기 MMSE 검출에 따른 검출 값을 이용하여 심볼을 검출하는 MMSE 검출부; 상기 검출된 심볼을 이용하여 후보 심볼들을 검출하는 후보 심볼 검출부; 상기 후보 심볼들에 대하여 SIC 검출을 수행 하고, 상기 후보 심볼들 각각에 대응되는 후보 심볼 쌍들을 검출하는 SIC 검출부; 및 상기 후보 심볼 쌍을 이용하여 LLR값을 산출하는 LLR 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신장치는 상기 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값을 산출하고, 상기 유클리드 거리 값 중에서 최소 유클리드 거리 값을 갖는 후보 심볼 쌍을 검출하는 후보 심볼 정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예들에 따른 본 발명은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 복수의 스트림 중 하나의 스트림의 심볼로부터 다른 심볼의 후보 심볼을 검출하여 심볼 쌍을 생성하고, 상기 심볼 쌍의 LLR 값을 이용하여 신호 검출의 오류를 줄여 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 후보 심볼 검출 방식을 이용하여 복수의 스트림 각각의 후보 심볼 쌍을 생성하고, 후보 심볼 쌍의 LLR 값을 이용하여 신호 검출의 오류를 줄임으로써 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 복수의 스트림 중 하나의 스트림으로부터 검출된 복수의 심볼 쌍들 중에서 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 이용하여 다른 스트림의 심볼 쌍을 검출하고, 각 심볼 쌍의 LLR(Log Likelihood Ratio)를 이용하여 신호 검출의 오류를 줄일 수 있는 수신장치를 제공할 수 있다.
실시 예들에 따른 본 발명은 ML 방식보다 시스템의 복잡도를 감소시키면서, 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 수신장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 MIMO 방식을 이용하여 소정 셀을 관장하는 기지국(BS)과 상기 기지국으로부터 통신 서비스를 제공받는 단말(MS) 간에 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 신호 검출의 성능을 향상시킬 수 있는 데이터 수신방법 및 장치에 관한 것이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 수신장치와 이를 이용한 데이터 수신방법을 이해하는데 필요한 사항만이 설명되며, 그 이외의 사항에 대해서는 본 발명의 요지를 설명하기 위하여 생략될 수 있음을 유의하여야 한다.
실시 예들에 따른 본 발명은 광대역 무선 통신 시스템, 일 예로 IEEE 802.16 통신 시스템에서의 데이터 수신방법 및 장치를 제안한다. 실시 예들에 따른 본 발명에서는 상기 IEEE 802.16 통신 시스템에서 OFDM 방식 및/또는 OFDMA 방식을 적용하는 것을 일 예로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 실시 예들에 따른 본 발명은 기지국이 단말로 데이터를 전송하는 하향링크(DL: Down Link) 및 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 상향링크(UL: Up Link)에 모두 적용될 수 있다.
상기 하향링크의 경우를 일 예로 하면, 기지국의 송신장치에서 복수의 송신 안테나를 통해 복수의 송신 신호들을 하향링크의 무선 채널을 이용하여 단말로 송 신하면, 단말의 수신장치에서 복수의 수신 안테나를 통해 기지국으로부터의 신호를 수신하고, 본 발명에서 제안하는 신호 검출 방식을 이용하여 수신한 신호들에서 기지국에서 송신한 원래의 신호를 검출한다.
다른 예로서, 상향링크에서는 상기 소정 셀 내에 위치하는 단말의 송신장치에서 복수의 송신 안테나를 통해 복수의 송신 신호들을 상향링크의 무선 채널을 이용하여 기지국으로 송신하면, 기지국의 수신장치에서 복수의 수신 안테나를 통해 단말로부터의 신호를 수신하고, 본 발명에서 제안하는 신호 검출 방식을 이용하여 수신한 신호들에서 단말에서 송신한 원래의 신호를 검출한다.
여기서, 본 발명의 실시 예들에 따른 수신장치는 수신 신호를 검출하기 위하여, Sphere 디코딩(decoding) 방식을 기반으로 MMSE, SIC 검출 방식 및 후보 심볼 검출(candidate symbol search) 방식을 이용하여 수신된 신호의 후보 심볼들을 검출하고, 후보 심볼들 중 최소 유클리드 거리 값을 가지는 심볼을 검출 및 검출된 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼의 LLR(Log Likelihood Ratio) 값을 산출하여 Soft decision 값 산출함으로써 송신장치에서 송신한 원래의 데이터를 검출하게 된다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치에 대하여 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 광대역 무선 통신 시스템은 소정의 셀(10)을 관장 하는 기지국(20)과, 상기 셀(10) 내에 존재하여 상기 기지국(20)으로부터 통신 서비스를 제공받는 복수의 단말(12, 14, 16)을 포함한다. 여기서, 복수의 단말(12, 14, 16)은 이동성 및 고정성을 모두 가지며, 상기 기지국(20)과 복수의 단말(12, 14, 16) 간의 신호(데이터) 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 이용하여 이루어진다.
상기 기지국(20)과 복수의 단말(12, 14, 16)은 MIMO 방식을 이용하여 복수의 안테나를 통해 신호를 송수신할 수 있으며, 상기 기지국(20)과 복수의 단말(12, 14, 16)은 도 2에 도시된 수신장치(100)를 포함한다.
상기 수신장치(100)는 복수의 채널을 통해 송신장치로부터 송신된 신호들을 복수의 안테나를 통해 수신하게 되는데, 여기서 상기 복수의 채널은 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나로 구성된 MIMO 방식인 경우 제 1 채널(H11) 내지 제 4 채널(H22)이 존재하게 된다.
상기 복수의 채널을 통해 수신된 신호들에는 상기 제 1 및 제 2 송신 안테나가 송신한 원래의 신호뿐만 아니라 잡음 및 간섭 신호들이 포함된다. 이에 따라, 수신장치(100)에서는 제 1 및 제 2 수신 안테나를 통해 수신된 신호들의 검출 오류를 최소화시키기 위하여 복수의 검출 방식을 이용하게 된다.
도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치(100)는 MMSE 검출부(110), 후보 심볼 검출부(120, 125), SIC 검출부(130), 후보 심볼 정보 생성부(140, 145), LLR 산출부(150) 및 도시되지 않은 CTC 디코딩부를 포함한다.
이하, 설명에서는 일 예로서, 제 1 및 제 2 스트림 중 먼저 선택되는 하나의 스트림을 제 1 스트림으로, 이후 선택되는 나머지 스트림을 제 2 스트림으로 정의한다.
MMSE 검출부(110)는 송신장치의 복수의 안테나로부터 송신되어, 복수의 안테나를 통해 수신된 복수 스트림 중에서 어느 하나의 스트림, 예를 들면, 제 1 스트림을 선택하여 MMSE 검출을 수행한다. 이후, 상기 MMSE 검출에 따른 검출 값을 성상도(constellation) 상에 맵핑하여 얻어진 심볼을 Hard output 값으로 출력한다. 즉, 제 1 스트림의 심볼을 검출하여 Hard output 값으로 출력한다.
제 1 후보 심볼 검출부(120)는 MMSE 검출부(110)에서 제공된 심볼을 이용하여, 상기 제 1 스트림의 후보 심볼(candidate symbol)들을 검출한다.
QPSK 방식을 일 예로 설명하면 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 안테나 중 하나의 안테나로 제 1 스트림과 제 2 스트림이 수신되면, MMSE 검출부(110)는 수신된 제 1 스트림과 제 2 스트림 중에서 어느 하나의 스트림, 예를 들면 제 1 스트림을 선택한다. 이후, 선택된 제 1 스트림에 대하여 MMSE 검출을 수행한 후, 상기 MMSE 검출에 따른 검출 값을 성상도(constellation) 상에 맵핑하여 심볼(CS1)을 검출한다. 이후, MMSE 검출부(110)는 심볼(CS1)을 Hard output 값으로 출력한다.
이후, 제 1 후보 심볼 검출부(120)는 MMSE 검출부(110)로부터의 심볼(CS1)을 이용하여 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS2, CS3)을 검출한다. 이를 위해, 제 1 후보 심볼 검출부(120)는 상기 심볼(CS1)에 인접한 주변 심볼들(CS2, CS3)을 검출한다. 즉, 제 1 스트림에 대하여 MMSE 검출부(110)에서 검출된 CS1 심볼을 통해 2개의 후보 심볼들(CS2, CS3)을 추가로 검출하여, 총 3개의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)을 검출한다.
여기서, 상기 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)은 수신된 신호를 송신장치에서 송신한 원래의 신호로 복원 시 검출 오류를 줄이기 위해 검출되는 것으로, 수신된 신호는 송신 과정에서 잡음 및 간섭의 영향으로 신호에 왜곡이 발생될 수 있으므로, 송신장치에서 송신한 원래의 신호는 다른 신호일 가능성이 있다. 본 발명에서는 이러한 신호 왜곡에 따른 신호 검출의 오류를 최소화시키기 위하여 MMSE 검출부(110)에서 검출된 심볼(CS1)을 이용하여, 제 1 후보 심볼 검출부(120)에서 복수의 심볼들(CS1, CS2, CS3)을 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)로 검출한다.
도 2에 도시된, SIC 검출부(130)는 수신된 전체 신호로부터 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)의 신호와 잡음을 제거하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)과 대응되는 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS5, CS6)을 검출한다.
여기서, 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)을 이용하여 검출되는 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS5, CS6)은 심볼 쌍의 유클리드 거리(ED: Euclidean distance) 값의 산출을 위해 검출되는 것으로, 제 1 스트림의 CS1, CS2, CS3 후보 심볼들 및 제 2 스트림의 CS4, CS5, CS6 후보 심볼들의 검출을 통해 3개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)이 생성된다. 이때, 생성된 3개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)은 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)에 기초하여 생성된 것으로, 이하 제 1 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)로 정의한다.
제 1 후보 심볼 정보 생성부(140)는 상기 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6) 각각의 유클리드 거리 값을 산출하고, 그 중 최소 유클리드 거리(minimum Euclidean distance) 값을 가지는 후보 심볼 쌍(예를 들면, CS1-CS4)을 검출한다.
여기서, 최소 유클리드 거리 값을 가지는 심볼 쌍(CS1-CS4)을 검출하는 것은, 제 2 스트림의 신호 검출 시 오류를 최소화 시키기 위한 것으로, 상기 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍(CS1-CS4)은 송신장치에서 송신한 원래 신호와의 유사성이 가장 높은 심볼 즉, 신호의 검출 시 오류가 가장 작은 심볼일 가능성이 가장 높다. 이에 따라, 최소 유클리드 거리 값을 가지는 심볼 쌍(CS1-CS4)을 이용하여 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출한다.
도 5를 참조하면, 제 2 후보 심볼 검출부(125)는 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍(CS1-CS4)을 이용하여 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS7, CS8)을 검출한다. 이때, 제 2 스트림에 대한 3개의 후보 심보들(CS4, CS7, CS8)을 검출하는 방법은 상기 제 1 후보 심볼 검출부(120)에서의 검출 방법과 동일하다.
제 2 후보 심볼 검출부(125)의 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS7, CS8)의 검출을 통해, 제 2 스트림에 대하여 3개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)이 생성된다. 이때, 생성된 3개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)은 상기 최소 유클리드 거리를 가지는 후보 심볼 쌍(CS1-CS4)에 기초하여 생성된 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들이다. 이하, 상기 3개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)은 제 2 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)로 정의한다.
제 2 후보 심볼 정보 생성부(145)는 상기 제 2 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8) 각각의 유클리드 거리 값을 산출한다.
LLR 산출부(150)는 최종적으로 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS5, CS1-CS6) 및 제 2 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)의 LLR 값을 산출한다.
도 6을 참조하여, 구체적으로 설명하면, LLR 산출부(150)는 제 1 후보 심볼 정보 생성부(120)에서 산출한 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3- CS6)의 유클리드 거리 값과, 제 2 후보 심볼 정보 생성부(125)에서 산출한 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS1-CS7, CS1-CS8)의 유클리드 거리 값을 이용하여 제 1 및 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들의 비트 별 LLR값을 산출한다.
이하, 후보 심볼 쌍들의 비트 별 LLR값을 산출의 일 예를 설명하기 위하여 다음과 같이 가정한다.
도 6에 도시된, 총 5개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6, CS1-CS7, CS1-CS8) 중에서 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)의 비트 값을 다음의 값들로 가정한다.
CS1 후보 심볼의 비트 값은 "01", CS2 후보 심볼의 비트 값은 "00", CS3 후보 심볼의 비트 값은 "10"으로 가정한다. 그리고, 총 5개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6, CS1-CS7, CS1-CS8)의 유클리드 거리 값은 다음의 값들로 가정한다. CS1-CS4 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값은 "10", CS2-CS5 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값은 "1", CS3-CS6 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값은 "11", CS1-CS7 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값은 "5", CS1-CS8 후보 심볼 쌍의 유클리 드 거리 값은 "12"로 가정한다.
LLR 산출부(150)는 상기와 같이 가정된, 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)의 비트 값과, 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값을 기초로 하여 후보 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 산출하게 된다.
먼저, 첫 번째 비트에 대한 LLR 값은 다음과 같이 산출할 수 있다. 5개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6, CS1-CS7, CS1-CS8) 중에서 첫 번째 비트가 "0"일 때의 최소 유클리드 거리 값은, CS2-CS5 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값인 "1"이다. 그리고, 첫 번째 비트가 "1"일 때의 최소 유클리드 거리 값은 CS3-CS6 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값인 "11"이다. 따라서, 첫 번째 비트에 대한 LLR 값은 첫 번째 비트가 "0"일 때의 최소 유클리드 거리 값 "1"에서 첫 번째 비트가 "1"일 의 최소 유클리드 거리 값 "11"을 뺀 값(1-11 = -10)인 "10"이 된다.
이어서, 첫 번째 비트에 대한 LLR 값을 산출한 방법을 동일하게 적용하여, 두 번째 비트에 대한 LLR 값은 다음과 같이 산출할 수 있다. 5개의 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6, CS1-CS7, CS1-CS8) 중에서 두 번째 비트가 "0"일 때의 최소 유클리드 거리 값은, CS2-CS5 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값인 "1"이다. 그리고, 두 번째 비트가 "1"일 때의 최소 유클리드 거리 값은 CS1-CS7 후보 심볼 쌍의 유클리드 거리 값인 "5" 이다. 따라서, 두 번째 비트에 대한 LLR 값은 두 번째 비트가 "0"일 때의 최소 유클리드 거리 값 "1"에서 두 번째 비트가 "1"일 때의 최소 유클리드 거리 값 "5"를 뺀 값(1-5 = -4)인 "4"가 된다.
상술한 바와 같이, LLR 산출부(150)는 제 1 스트림 및 제 2 스트림에 대하여 생성된 산출된 심볼 쌍들의 중에서 비트 별 최소 유클리드 거리 값을 가지는 값을 이용하여 후보 심볼 쌍의 비트 별 LLR값을 산출한다. 산출된 후보 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값은 soft output 값으로 출력되어 CTC 디코딩부에 제공된다.
CTC 디코딩부(미도시)는 LLR 산출부(150)로부터의 후보 심볼 쌍에 대한 비트 별 LLR 값의 soft output 값을 이용하여 송신장치로부터 송신된 원래의 신호를 검출하게 된다.
상기, 도 2를 참조한 상술에서는 제 1 후보 심볼 정보 생성부(140)와, 제 2 후보 심볼 정보 생성부(145)가 별도의 구성인 것으로 도시하고 설명하였으나, 이는 일 예이고, 상기 제 1 및 제 2 후보 심볼 정보 생성부(140, 145)는 하나의 구성으로 통합되어 구현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법을 나타내는 도면이다. 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법에 대하여 설명하기로 한다.
이하, 설명에서는 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나를 통해 데이터를 송수신 하는 경우를 일 예로 한다.
먼저, 송신장치로부터 MIMO 방식을 통해 송신되어, 복수의 안테나를 통해 수신된 복수의 스트림 중에서 어느 하나의 스트림(예를 들면, 제 1 스트림)을 선택한다(S100). 이후, 선택된 제 1 스트림을 MMSE 방식을 통해 검출하여, 제 1 스트림의 심볼(CS1)을 검출하고, 검출된 심볼을 hard output 값으로 출력한다(S110).
이후, 검출된 제 1 스트림의 심볼을 이용하여 제 1 스트림의 후보 심볼 들(CS1, CS2, CS3을 검출한다(S120). 여기서, 검출되는 후보 심볼들은 QPSK 방식인 경우, hard output 값에 따른 제 1 후보 심볼(CS1)과, 상기 제 1 후보 심볼(CS1) 주변에 위치한 제 2 후보 심볼(CS2) 및 제 3 후보 심볼(CS3)이 된다.
상술한 설명에서는 QPSK의 경우를 일 예로 하였으나, 상술한 QPSK뿐만 아니라, 16QAM 및 64QAM의 경우에도 동일하거나 유사한 방식이 적용될 수 있다.
상기 S120 이후, 검출된 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각에 대해 SIC 검출을 수행한다(S130). 상기 S130에서 SIC 검출을 통해 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각으로부터 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하여 제 1 스트림에 대한 제 1 후보 심볼 쌍들을 생성한다(S140).
이후, 상기 제 1 후보 심볼 쌍들에 대한 각각의 유클리드 거리(Euclidean distance) 값을 산출한다(S150).
이후, 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 중에서 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 검출한다(S160).
이후, 상기 S160에서 검출된 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 이용하여 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출한다(S170). 이때, 제 2 스트림의 후보 심볼들은 상기 S120에서 제 1 스트림의 후보 심볼들을 검출하였던 것과 동일한 검출 방법을 이용하여 검출된다.
상기, S170을 통해 최소 유클리드 거리 값을 가지는 심볼 쌍의 후보 심볼과, 상기, S170에서 검출된 후보 심볼들을 통해 제 2 후보 심볼 쌍들이 생성된다(S180).
이후, 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍으로부터 검출된 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들 각각의 유클리드 거리 값을 산출한다(S190).
이후, 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 제 2 후보 심볼 쌍들 각각의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여, 후보 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 산출한다(S200).
이후, 산출된 후보 심볼 쌍의 비트 별의 LLR 값을 soft output 값으로 출력한다(S210). 이후, CTC 디코더는 제공되는 LLR 값(soft output)을 이용하여 상기 송신장치에서 송신한 원래의 신호를 복원하게 된다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 수신방법의 데이터 수신 효율을 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 10은 60Km/h을 속도로 이동 중인 단말로 기지국에서 데이터를 송신하는 다운 링크(DL)의 경우에서, QPSK 1/2의 MCS, 16QAM 3/4의 MCS, 64QAM 3/4의 MCS를 적용 시 종래 기술에 따른 수신방법들과 본 발명의 실시 예에 따른 수신방법의 데이터 전송 효율을 비교하는 나타낸 것이다.
먼저, 도 8을 참조하면, QPSK 1/2의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신방법(PUSC SPHERE)은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 7dB인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식 및 ASIC 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 7dB를 초과함을 알 수 있다.
이어서, 도 9를 참조하면, 16QAM 3/4의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예들에 따른 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 19.5dB인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 20dB를 초과하고 있고, 종래 기술의 ASIC 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 21dB를 초과함을 알 수 있다.
그리고, 도 10을 참조하면, 64QAM 3/4의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예들에 따른 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 26dB인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 26dB를 초과하고 있고, 종래 기술의 ASIC 방식을 이용한 데이터 수신방법 또한 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 26dB를 초과함을 알 수 있다.
이와 같은 결과는 본 발명과 종래 기술에 대해 동일한 CINR 값을 적용하는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법이 종래 기술보다 낮은 PER을 얻을 수 있음을 의미한다. 이는 동일한 채널 환경에서 데이터의 수신 오류를 낮출 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 수신 신호의 검출 성능을 향상 시킬 수 있다.
이어서, 도 11을 참조하여 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치(200)를 설명하기로 한다.
도 11에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치(200)는 MMSE 검출부(210), 후보 심볼 검출부(220, 225), SIC 검출부(230, 235), 후보 심볼 정보 생성부(240, 245), LLR 산출부(250) 및 도시되지 않은 CTC 디코딩부를 포함한다.
MMSE 검출부(210)는 송신장치의 복수의 안테나로부터 송신되어, 복수의 안테나를 통해 수신된 복수의 스트림(예를 들면, 제 1 스트림 및 제 2 스트림) 각각에 대하여 MMSE 검출을 수행한다. 이후, 상기 MMSE 검출에 따른 검출 값을 성상도(constellation) 상에 맵핑하여 얻어진 제 1 및 제 2 스트림의 심볼 각각을 Hard output 값으로 출력한다.
MMSE 검출부(210)에서 검출된 제 1 스트림의 심볼(CS1)은 제 1 후보 심볼 검출부(220)에 제공되고, 제 2 스트림의 심볼(CS7)은 제 2 후보 심볼 검출부(225)에 제공된다.
먼저, 제 1 후보 심볼 검출부(220)는 상기 MMSE 검출부(210)에서 제공된 제 1 스트림의 심볼(CS1)을 이용하여 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS2, CS3)을 추가로 검출한다. 제 1 후보 심볼 검출부(220)는 상기 MMSE 검출부(210)에서 검출된 심볼(CS1)에 인접한 주변 심볼들(CS2, CS3)을 추가 검출한다. 이를 통해, 제 1 스트림에 대하여 3개의 후보 심볼(CS1, CS2, CS3)이 검출된다.
이와 함께, 제 2 후보 심볼 검출부(225)는 상기 MMSE 검출부(210)에서 제공된 제 2 스트림의 심볼(CS7)을 이용하여 도 13에 도시된 바와 같이. 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS8, CS9)을 추가로 검출한다. 제 2 후보 심볼 검출부(225)는 상기 MMSE 검출부(210)에서 검출된 심볼(CS7)에 인접한 주변 심볼들(CS8, CS9)을 추가 검출한다. 이를 통해, 제 2 스트림에 대하여 3개의 후보 심볼(CS7, CS8, CS9)이 검출된다. 여기서, 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS2, CS3) 및 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS8, CS9)을 검출하는 방법은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일하다.
이하, 설명에서는 제 1 스트림에 대하여 생성되는 3개의 후보 심볼 쌍들을 제 1 후보 심볼 쌍들로 정의하고, 제 2 스트림에 대하여 생성되는 3개의 후보 심볼 쌍들을 제 2 후보 심볼 쌍들로 정의한다.
제 1 SIC 검출부(230)는 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 후보 심볼 검출부(220)에서 검출된 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3) 각각에 대하여 SIC 검출을 수행함으로써, 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)과 대응되는 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS5, CS6)을 검출한다. 이를 통해, 유클리드 거리 산출에 이용될 3개의 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)이 생성된다.
이와 함께, 제 2 SIC 검출부(235)는 상기 제 1 SIC 검출부(230)와 동일한 수행을 통해, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 후보 심볼 검출부(225)에서 검출된 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS7, CS8, CS9) 각각에 대하여 SIC 검출을 수행함으로써, 상기 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS7, CS8, CS9)과 대응되는 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS10, CS11, CS12)을 검출한다. 이를 통해, 유클리드 거리 산출에 이용될 3개의 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12)이 생성된다. 상기 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12)은 제 2 후보 심볼 정보 생성 부(245)에 제공된다.
이어서, 제 1 후보 심볼 정보 생성부(240)는 상기 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6) 각각의 유클리드 거리 값을 산출하고, 저장한 후, 검출된 상기 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6) 각각의 유클리드 거리 값을 LLR 산출부(250)에 제공한다.
이와 함께, 제 2 후보 심볼 정보 생성부(245)는 상기 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12) 각각의 유클리드 거리 값을 산출하고 저장한 후, 검출된 상기 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12) 각각의 유클리드 거리 값을 LLR 산출부(250)에 제공한다.
이어서, LLR 산출부(250)는 최종적으로 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6) 및 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12)의 비트 값 및 유클리드 거리 값을 이용하여 후보 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 산출하고, 산출된 LLR 값을 soft output으로 출력하여 CTC 디코딩부에 제공한다. 여기서, LLR 산출부(250)에서 산출되는 심볼 쌍들의 비트 별 LLR 값은 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 수행을 통해 산출된다.
CTC 디코딩부(미도시)는 LLR 산출부(250)로부터의 후보 심볼 쌍들에 대한 비트 별 LLR 값의 soft output 값을 이용하여 송신장치로부터 송신된 원래의 신호를 검출하게 된다.
상술한 바와 같이, 제 1 스트림으로부터의 제 1 후보 심볼 쌍들 및 제 2 스트림으로부터의 제 2 후보 심볼 쌍들 각각에 대한 유클리드 거리 값을 산출하여 LLR 값을 산출하면 송신장치에서 송신한 제 1 스트림 및 제 2 스트림의 원래의 신호를 복원하는데 신뢰도를 높이게 된다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법을 나타내는 도면이다. 도 14를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법에 대하여 설명하기로 한다.
이하, 설명에서는 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나를 통해 데이터를 송수신 하는 경우를 일 예로 한다.
먼저, 송신장치로부터 MIMO 방식을 통해 송신되어, 복수의 안테나를 통해 수신된 복수의 스트림, 예를 들면, 제 1 스트림 및 제 2 스트림 각각을 MMSE 방식을 통해 검출하여, 제 1 스트림 및 제 2 스트림의 심볼을 검출한다(S300, S305).
이후, 검출된 제 1 스트림의 심볼을 hard output 값으로 출력한다(S310). 이와 함께, 검출된 제 2 스트림의 심볼을 hard output 값으로 출력한다(S315).
이후, 검출된 제 1 스트림의 심볼(CS1)을 이용하여 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)을 검출한다(S320). 여기서, 상기 S320에서 검출되는 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3)은 QPSK 방식인 경우, 제 1 스트림의 hard output 값에 따른 CS1 후보 심볼과, 상기 CS1 후보 심볼 주변에 위치한 CS2 후보 심볼 및 CS3 후보 심볼이 된다.
이와 함께, 제 2 스트림의 심볼(CS7)을 이용하여 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS7, CS8, CS9)을 검출한다(S325). 여기서, 상기 S325에서 검출되는 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS7, CS8, CS9)은 QPSK 방식인 경우, 제 1 스트림의 hard output 값에 따른 CS7 후보 심볼과, 상기 CS7 후보 심볼 주변에 위치한 CS8 후보 심볼 및 CS9 후보 심볼이 된다.
상기 S320 이후, 검출된 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3) 각각에 대해 SIC 검출 과정을 수행하여(S330), 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS1, CS2, CS3) 각각으로부터 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS4, CS5, CS6)을 검출한다(S340). 상기 S330을 통해, 제 1 스트림에 대하여 3개의 제 1 후보 심볼 쌍들(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)이 생성된다(S350).
이와 함께, 상기 S325 이후, 검출된 제 2 스트림의 후보 심볼들(CS7, CS8, CS9) 각각에 대해 SIC 검출 과정을 수행하여(S335), 상기 제 2 스트림의 후보 심볼들 각각으로부터 제 1 스트림의 후보 심볼들(CS10, CS11, CS12)을 검출한다(S345). 상기 S335를 통해, 제 2 스트림에 대하여 3개의 제 2 후보 심볼 쌍들(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12)이 생성된다(S355).
이어서, 상기 350 이후, 상기 제 1 스트림으로부터 생성된 제 1 후보 심볼 쌍(CS1-CS4, CS2-CS5, CS3-CS6)들 각각의 유클리드 거리(Euclidean distance)를 산출한다(S360). 이와 함께, 상기 S355 이후, 상기 제 2 스트림으로부터 생성된 제 2 후보 심볼 쌍(CS7-CS10, CS8-CS11, CS9-CS12)들 각각의 유클리드 거리 값을 산출한다(S365).
상기 S360 이후, 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 각각의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 산출하고(S370), 이와 함께, 상기 S365 이후, 상기 제 2 후보 심볼 쌍들 각각의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 산출한다(S375).
이후, 산출된 제 1 스트림 및 제 2 스트림 심볼 쌍의 비트 별 LLR 값을 soft output값으로 CTC 디코더로 출력한다(S380).
상기 S380 이후, CTC 디코더는 제공되는 제 1 스트림 및 제 2 스트림의 심볼 쌍 각각의 비트 별 LLR 값(soft output)을 이용하여 상기 송신장치에서 송신한 원래의 신호를 복원하게 된다.
이어서, 도 15 내지 도 17은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 수신방법의 데이터 수신 효율을 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 3Km/h을 속도로 이동 중인 단말로 기지국에서 데이터를 송신하는 다운 링크(DL)의 경우에서, QPSK 1/2의 MCS, 16QAM 3/4의 MCS, 64QAM 3/4의 MCS를 적용 시 종래 기술에 따른 수신방법과 본 발명의 실시 예에 따른 수신방법의 데이터 전송 효율을 비교하는 나타낸 것이다.
먼저, 도 15를 참조하면, QPSK 1/2의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 7dB 미만인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 7dB를 초과함을 알 수 있다.
이어서, 도 16을 참조하면, 16QAM 3/4의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예들에 따른 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 19dB 미만인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 21dB를 초과함을 알 수 있다.
그리고, 도 17을 참조하면, 64QAM 3/4의 MCS를 적용하여 데이터를 전송하는 경우에 타겟 PER을 10-2 PER(1% PER)을 기준으로 살펴보면, 본 발명의 실시 예들에 따른 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 26dB 미만인 반면, 종래 기술의 MMSE 방식을 이용한 데이터 수신방법은 1% PER을 만족시키기 위한 CINR 값이 27dB를 초과함을 알 수 있다.
이와 같은 결과는 본 발명과 종래 기술에 대해 동일한 CINR 값을 적용하는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법이 종래 기술보다 낮은 PER을 얻을 수 있음을 의미한다. 이는 동일한 채널 환경에서 데이터의 수신 오류를 낮출 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 광대역 무선 통신 시스템에서 수신 신호의 검출 성능을 향상 시킬 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 수신 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.　이때, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 한편, 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 한편, 이러한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다.
또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
한편, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있음은 당 업자에게 자명하다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위 에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선 통신 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치를 나타내는 블록도.
도 3은 QPSK 방식에 따른 후보 심볼 검출방법의 일 예를 나타내는 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치에서 제 1 스트림의 후보 심볼들과 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 방법을 나타내는 도면.
도 6은 검출된 후보 심볼 쌍으로부터 LLR 값을 산출하는 방법을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법을 나타내는 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 데이터 수신방법의 데이터 수신 효율을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치를 나타내는 블록도.
도 12는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치에서 제 1 스트림의 후보 심볼들을 이용하여 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 방법을 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치에서 제 2 스트림의 후보 심볼들을 이용하여 제 1 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 방법을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 수신장치를 이용한 데이터 수신방법을 나타내는 도면.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 데이터 수신방법의 데이터 수신 효율을 나타내는 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 셀 12, 14, 16: 단말
20: 기지국 100, 200: 수신장치
110: MMSE 검출부 120, 220: 후보 심볼 검출부
130, 230: SIC 검출부 140, 250: 후보 심볼 정보 생성부
150, 250: LLR 산출부

Claims (23)

  1. MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 데이터 수신방법에 있어서,
    수신된 복수의 스트림 중 제1 스트림의 후보 심볼들을 검출하고, 상기 제1 스트림의 후보 심볼들을 SIC(Successive Interference Cancellation)로 검출하여 복수의 스트림 중 제2 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 단계;
    상기 제1 스트림의 후보 심볼들과 제2 스트림의 후보 심볼들을 이용하여 상기 제1 스트림의 후보 심볼들에 대한 제1 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계;
    상기 제1 후보 심볼 쌍들 각각의 유클리드 거리 값을 산출하는 단계;
    상기 제1 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값 중에서 최소 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 검출하는 단계;
    상기 최소 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 이용하여 상기 제2 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 단계;
    상기 제2 스트림의 후보 심볼들에 대한 제2 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계;
    상기 제2 후보 심볼 쌍들 각각의 유클리드 거리 값을 산출하는 단계; 및
    상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 후보 심볼 쌍들의 비트 별 LLR 값을 산출하는 단계;를 포함 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하는 단계는,
    상기 제 1 스트림에 대한 MMSE 검출을 수행하여 후보 심볼들을 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스트림에 대한 후보 심볼들을 검출하는 단계는,
    상기 제 1 스트림에 대한 MMSE 검출을 수행하여 하나의 심볼을 검출하고, 상 기 하나의 심볼 및 상기 하나의 심볼에 인접한 심볼들을 후보 심볼들로 검출하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 후보 심볼 쌍들을 생성하는 단계는,
    상기 제 1 스트림에 대한 후보 심볼들 각각에 대해 SIC 검출을 수행하고, 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각에 대한 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출함으로써 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각에 대응되는 상기 제 1 후보 심볼 쌍을 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유클리드 거리 값 중에서 최소 값을 가지는 후보 심볼 쌍의 후보 심볼이 위치한 주변 영역들의 심볼들을 검출하여 추가로 후보 심볼들을 검출하고, 추가로 검출된 후보 심볼들을 이용하여 상기 제 2 후보 심볼 쌍들 생성하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 후보 심볼 쌍들의 비트 별 LLR 값을 이용하여 CTC 디코딩을 수행하고, 수신된 신호를 복원하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. MIMO 방식을 이용하여 데이터를 송수신 하는 휴대인터넷 시스템의 수신장치에 있어서,
    수신된 스트림들에 대한 MMSE 검출을 수행하고, 상기 MMSE 검출에 따른 검출 값을 이용하여 상기 스트림들의 심볼을 검출하는 MMSE 검출부;
    상기 MMSE 검출부에서 검출된 심볼을 이용하여 상기 스트림들의 후보 심볼들을 검출하는 후보 심볼 검출부;
    상기 후보 심볼들에 대하여 SIC 검출을 수행하고, 상기 후보 심볼들 각각에 대응되는 후보 심볼 쌍들을 검출하는 SIC 검출부;
    상기 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값을 산출하고, 상기 후보 심볼 쌍들 중에서 최소 유클리드 거리 값을 가지는 후보 심볼 쌍을 검출하는 후보 심볼 정보 생성부; 및
    상기 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 상기 후보 심볼 쌍들의 비트 별 LLR값을 산출하는 LLR 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 후보 심볼 검출부는,
    상기 검출된 심볼 및 상기 검출된 심볼에 인접한 심볼들을 후보 심볼로 검출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  17. 삭제
  18. 제 15 항에 있어서, 상기 후보 심볼 검출부는
    상기 수신된 스트림들 중 제 1 스트림의 심볼을 이용하여 상기 제 1 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 제 1 후보 심볼 검출부; 및
    상기 최소 유클리드 거리 값을 갖는 후보 심볼 쌍의 후보 심볼을 이용하여 상기 수신된 스트림들 중 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들을 검출하는 제 2 후보 심볼 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  19. 제 15 항에 있어서, 상기 SIC 검출부는,
    상기 수신된 스트림들 중 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각에 대한 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하여 상기 제 1 스트림의 후보 심볼 쌍들을 검출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 후보 심볼 검출부는,
    상기 수신된 스트림들 중 제 1 스트림의 심볼을 이용하여 제 1 스트림의 후보 심볼들을 검출하고, 상기 수신된 스트림들 중 제 2 스트림의 심볼을 이용하여 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  21. 제 15 항에 있어서, 상기 SIC 검출부는,
    상기 수신된 스트림들의 후보 심볼들에 대하여 SIC 검출을 수행하고,
    상기 수신된 스트림들 중 제 1 스트림의 후보 심볼들 각각에 대한 제 2 스트림의 후보 심볼들을 검출하여 상기 제 1 스트림의 후보 심볼 쌍들을 검출하고,
    상기 수신된 스트림들 중 제 2 스트림의 후보 심볼들 각각에 대한 제 1 스트림의 후보 심볼들을 검출하여 상기 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들을 검출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 후보 심볼 정보 생성부는
    상기 제 1 스트림의 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들의 유클리드 거리 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 LLR 산출부는,
    상기 제 1 스트림의 후보 심볼 쌍들 및 상기 제 2 스트림의 후보 심볼 쌍들의 비트 값과 유클리드 거리 값을 이용하여 후보 심볼 쌍들 각각의 비트 별 LLR 값을 산출하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
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