KR101136184B1 - Ｍｉｍｏ 전송을 위한 스피어 검출 및 레이트 선택을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

MIMO 전송을 통해 전송되는 데이터 심볼들을 복원하기 위해서 스피어 검출을 수행하기 위한 기술들이 설명된다. 일양상에 있어서는, 적어도 2 가지의 변조 방식을 통해 생성된 데이터 심볼들에 대해 스피어 검출이 수행된다. 다른 양상에 있어서는, 데이터 심볼들의 적어도 하나의 속성에 기초하여 결정되는 순서로 데이터 심볼들에 대해 스피어 검출이 수행되는데, 상기 속성은 데이터 심볼들에 대한 에러 확률들, 변조 방식들, 및/또는 링크 마진들일 수 있다. 또 다른 양상에 있어서는, 스피어 검출을 통해 검출된 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들이 채널 상태 정보에 기초하여 선택된다. 데이터 스트림들의 신호 품질들이, 예컨대 (1) 스피어 검출을 위해 사용된 상삼각 행렬 및/또는 (2) 이미 검출된 데이터 스트림들로부터의 간섭이 제거된다는 가정과 같은 채널 상태 정보에 기초하여, 추정될 수 있다. 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 추정된 신호 품질들에 기초하여 선택될 수 있다.

Description

ＭＩＭＯ 전송을 위한 스피어 검출 및 레이트 선택을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SPHERE DETECTION AND RATE SELECTION FOR MIMO TRANSMISSION}

본 특허 출원은 2006년 1월 11일에 "SPHERE DETECTION AND RATE SELECTION FOR A MIMO TRANSMISSION"이란 명칭으로 가출원된 제 60/758,344호를 우선권으로 청구하는데, 상기 가출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에서 참조문헌으로서 포함된다.

본 발명은 전반적으로 통신에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송을 위한 검출 및 레이트 선택을 수행하는 기술들에 관한 것이다.

MIMO 전송은 다수(T)의 전송 안테나들로부터 다수(R 개)의 수신 안테나들에 보내지는 전송이다. T 개의 전송 안테나들 및 R 개의 수신 안테나들에 의해 형성되는 MIMO 채널은 M 개의 공간 채널들로 분해될 수 있는데, 여기서 M≤min{T,R}이다. M 개의 공간 채널들은 더 높은 전체 스루풋(throughput) 및/또는 더 큰 신뢰성을 달성하기 위한 방식으로 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다.

전송기는 M 개의 데이터 스트림들을 인코딩하여, T 개의 전송 안테나들을 통해서 병렬로 전송할 수 있다. 수신기는 R 개의 수신 안테나들을 통해서 R 개의 수신된 심볼 스트림들을 획득하고, 수신된 심볼 스트림들에 대해 검출을 수행하며, 전송된 데이터 스트림들을 복원하기 위해서 검출된 심볼 스트림들을 디코딩한다. 최적의 검출 성능을 달성하기 위해서, 수신기는 상기 수신기에서 이용가능한 모든 정보에 기초하여 전송되어질 수 있는 모든 가능한 비트들의 시퀀스들에 대한 많은 가설들을 평가할 필요가 있을 것이다. 이러한 소모적인 탐색은 계산-집약적이며, 많은 애플리케이션들에 있어 금지되어 있다.

따라서, 감소된 복잡성을 갖는 검출을 수행하는 동시에 양호한 성능을 달성하기 위한 기술들이 해당 분야에서 필요하다.

MIMO 전송에 있어 전송되는 데이터 심볼들을 복원하기 위해 스피어 검출(sphere detection)을 수행하기 위한 기술들이 본 명세서에서 설명된다. 일양상에 있어서, 스피어 검출은 적어도 두 가지의 변조 방식들을 통해 생성되는 데이터 심볼들에 대해서 수행된다. 다른 양상에 있어서, 스피어 검출은 데이터 심볼들의 적어도 하나의 속성에 기초하여 결정되는 순서로 데이터 심볼들에 대해 수행되는데, 상기 속성은 데이터 심볼들에 대한 에러 확률들, 데이터 심볼들에 대한 변조 방식들, 데이터 심볼들에 대한 링크 마진들 등일 수 있다. 또 다른 양상에 있어서, 스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들에 대해 사용되는 레이트들은 채널 상태 정보에 기초하여 선택된다. 채널 상태 정보는 채널 추정치들, 잡음 추정치들, 간섭 추정치들, 전력 측정치들, 신호 품질 추정치들 등을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 데이터 스트림들에 대한 신호 품질들은 (1) 스피어 검출에 사용되는 상삼각 행렬(upper triangular matrix) 및/또는 (2) 이미 검출된 데이터 스트림들로부터의 간섭이 제거된다는 가정에 기초하여 추정될 수 있다. 이어서, 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 추정된 신호 품질들에 기초하여 선택될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 레이트들은 다른 방식들로 채널 상태 정보에 기초하여 선택될 수 있다.

스피어 검출 및 레이트 선택이 아래에서 상세히 설명된다. 본 발명의 여러 양상들 및 실시예들이 아래에서 또한 설명된다.

본 발명의 특징들 및 특성이 도면들과 연계하여 아래에서 이루어지는 설명으로부터 더욱 자명해질 것이고, 그 도면들 전체에 걸쳐서 동일한 참조문자들은 그에 대응하는 것들을 식별한다.

도 1은 전송기 및 수신기의 양상들을 블록도로 나타낸다.

도 2는 전송기에 있는 전송(TX) 데이터 프로세서 및 TX 공간 프로세서의 양상을 블록도로 나타낸다.

도 3은 스피어 검출을 위한 예시적인 탐색 트리(search tree)의 양상을 나타낸다.

도 4는 선택된 순서로 스피어 검출을 수행하기 위한 프로세스의 양상을 나타낸다.

도 5는 선택된 순서로 스피어 검출을 수행하기 위한 장치의 양상을 나타낸다.

도 6은 다수의 변조 방식들을 통해 생성되는 데이터 심볼들에 대해 스피어 검출을 수행하기 위한 프로세스의 양상을 나타낸다.

도 7은 다수의 변조 방식들을 통해 생성되는 데이터 심볼들에 대해 스피어 검출을 수행하기 위한 장치의 양상을 나타낸다.

도 8은 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 프로세스의 양상을 나타낸다.

도 9는 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치의 양상을 나타낸다.

도 10은 수신기에 있는 수신(RX) 공간 프로세서 및 RX 데이터 프로세서의 양상들의 블록도를 나타낸다.

본 명세서에 "예시적인"이란 용어는 "일예, 예증, 또는 실례로서 제공된다"는 것을 나타내기 위해 사용된다. 본 명세서에서 설명되는 임의의 실시예 또는 설계가 다른 실시예들 또는 설계들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석될 필요는 없다.

본 명세서에서 설명되는 검출 및 레이트 선택 기술들은 다수의 데이터 스트림들이 통신 채널을 통해서 병렬로 전송되는 다양한 통신 시스템들에 대해 사용될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 단일 부반송파를 갖는 MIMO 시스템, 다수의 부반송파들을 갖는 MIMO 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템 등에 대해 사용될 수 있다. 다수의 부반송파들은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing), SC-FDMA(single-carrier frequency division multiple access), 또는 어느 다른 변조 기술을 통해 획득될 수 있다. OFDM 및 SC-FDMA는 전체적인 시스템 대역폭을 다수의 직교 부반송파들로 분할하는데, 상기 부반송파들은 톤들(tones), 빈들(bins) 등으로도 지칭되고, 이들 각각은 데이터를 통해 독립적으로 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM를 통해서는 주파수 도메인에서 전송되고 SC-FDMA를 통해서는 시간 도메인에서 전송된다. 명확성을 위해서, 아래 설명의 대부분은 단일 부반송파를 갖는 MIMO 시스템에 대한 것이다.

도 1은 MIMO 시스템(100)에 있어서 전송기(110) 및 수신기(150)의 양상들을 블록도로 나타낸다. 전송기(110)에는 다수(T 개)의 안테나들이 장착되고, 수신기(150)에는 다수(R 개)의 안테나들이 장착된다. 다운링크(또는 순방향 링크) 전송의 경우에, 전송기(110)는 기지국, 액세스 포인트, 노드 B 등의 일부일 수 있고, 또한 이들의 기능의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 수신기(150)는 이동국, 사용자 단말, 사용자 장비 등의 일부일 수 있고, 또한 이들의 기능의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 업링크(또는 역방향 링크) 전송의 경우에, 전송기(110)는 이동국, 사용자 단말, 사용자 장비 등의 일부일 수 있고, 수신기(150)는 기지국, 액세스 포인트, 노드 B 등의 일부일 수 있다.

전송기(110)에서, TX 데이터 프로세서(120)는 데이터 소스(112)로부터 트래픽 데이터를 수신하고, 트래픽 데이터에 대한 변조 심볼들인 데이터 심볼들을 생성하기 위해서 상기 트래픽 데이터를 프로세싱(예컨대, 포맷, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 매핑)한다. TX 공간 프로세서(130)는 데이터 심볼들을 파일럿에 대한 변조 심볼들인 파일럿 심볼들과 함께 다중화한다. 파일럿은 전송기 및 수신기 양쪽 모두에 의해서 선험적으로 알게 되는 전송이며, 트레이닝 신호, 레퍼런스, 프리엠블 등으로도 지칭될 수 있다. TX 공간 프로세서(130)는 전송기 공간 프로세싱을 수행하여, T 개의 전송 심볼 스트림들을 T 개의 전송기 유닛들(TMTR)(132a 내지 132t)에 제공한다. 각각의 전송기 유닛(132)은 자신의 전송 심볼 스트림을 프로세싱하여(예컨대, OFDM 변조, 아날로그로의 변환, 필터링, 증폭, 및 상향변환), 변조된 신호를 생성한다. 전송기 유닛들(132a 내지 132t)로부터의 T 개의 변조된 신호들은 안테나들(134a 내지 134t)로부터 각각 전송된다.

수신기(150)에서는, R 개의 안테나들(152a 내지 152r)이 T 개의 변조된 신호들을 수신하고, 각각의 안테나(152)는 수신된 신호를 각각의 수신기 유닛(RCVR)(154)에 제공한다. 각각의 수신기 유닛(154)은 수신된 심볼들을 획득하기 위해서, 전송기 유닛들(132)에 의해 수행되는 프로세싱에 상보적인 방식으로 자신의 수신된 신호를 프로세싱한다. 각각의 수신기 유닛(154)은 트래픽 데이터에 대한 수신된 심볼들을 RX 공간 프로세서(160)에 제공하고, 파일럿에 대한 수신된 심볼들을 채널 프로세서(194)에 제공한다. 채널 프로세서(194)는 파일럿에 대한 수신된 심볼들에 기초하여 전송기(110)로부터 수신기(150)로의 MIMO 채널의 응답을 추정하고, 채널 추정치들을 RX 공간 프로세서(160)에 제공한다. RX 공간 프로세서(160)는 채널 추정치들을 통해서 수신된 심볼들에 대해 스피어 검출(sphere detection)을 수행하고, 전송된 데이터 심볼들의 추정치들인 검출된 심볼들을 제공한다. RX 데이터 프로세서(170)는 또한 검출된 심볼들을 프로세싱하고(예컨대, 디인터리빙 및 디코딩), 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(172)에 제공한다.

수신기(150)는 전송기(110)가 수신기(150)로의 데이터 전송을 제어하는 것을 돕기 위해서 피드백 정보를 전송할 수 있다. 피드백 정보는 전송에 사용할 특정 전송 모드, 각각의 데이터 스트림에 사용할 특정 레이트 또는 패킷 포맷, 수신기(150)에 의해 디코딩된 패킷들에 대한 확인응답들(ACK들) 및/또는 부정 확인응답들(NAK들), 채널 상태 정보 등이나 혹은 이들의 임의의 결합을 표시할 수 있다. 피드백 정보는 TX 시그널링 프로세서(180)에 의해 프로세싱되고(예컨대, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 매핑), TX 공간 프로세서(182)에 의해서 파일럿 심볼들과 다중화되며 공간적으로 프로세싱되고, 또한 안테나들(152a 내지 152r)을 통해서 전송되는 R 개의 변조된 신호들을 생성하기 위해서 전송기 유닛들(154a 내지 154r)에 의해 추가적으로 프로세싱된다.

전송기(110)에서는, R 개의 변조된 신호들이 안테나들(134a 내지 134r)에 의해서 수신되고, 수신기 유닛들(132a 내지 132t)에 의해서 프로세싱되고, RX 공간 프로세서(136)에 의해서 공간적으로 프로세싱되며, 피드백 정보를 복원하기 위해서 RX 시그널링 프로세서(138)에 의해 추가적으로 프로세싱된다(예컨대, 디인터리빙 및 디코딩). 제어기/프로세서(140)는 수신되는 피드백 정보에 기초하여 수신기(150)로의 데이터 전송을 제어한다. 채널 프로세서(144)는 수신기(150)로부터 전송기(110)로의 MIMO 채널의 응답을 추정할 수 있고, TX 공간 프로세서(130)에 의해 사용되는 공간 매핑 행렬들을 도출할 수 있다.

제어기들/프로세서들(140 및 190)은 전송기(110) 및 수신기(150)에서의 동작을 각각 제어한다. 메모리들(142 및 192)이 전송기(110) 및 수신기(150)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 각각 저장한다.

도 2는 전송기(110)에 있는 TX 데이터 프로세서(120) 및 TX 공간 프로세서(130)의 양상들을 블록도로 나타낸다. 이 실시예에 있어서는, 공통 코딩 방식이 모든 데이터 스트림들에 대해서 사용되고, 개별적인 코드 레이트 및 개별적인 변조 방식이 각각의 데이터 스트림에 대해서 사용될 수 있다. 명확성을 위해서, 아래의 설명에서는 M 개의 데이터 스트림들이 M 개의 공간 채널들을 통해서 전송된다는 것이 가정된다. 그러나, 이는 반드시 그럴 필요는 없고, 데이터 스트림은 다수의 공간 채널들에 걸쳐 확산될 수 있다.

TX 데이터 프로세서(120) 내에서, 인코더(220)는 코딩 방식에 따라서 트래픽 데이터를 인코딩하고, 코드 비트들을 생성한다. 그 코딩 방식은 컨볼루셔널 코드, 터보 코드, LDPC(low density parity check) 코드, CRC(cyclic redundancy check) 코드, 블록 코드 등이나 혹은 이들의 결합을 포함할 수 있다. 역다중화기(Demux)(222)는 코드 비트들을 M 개의 스트림들로 역다중화하거나 파싱하고(parse), M 개의 코드 비트 스트림들을 프로세싱 유닛들의 M 개의 세트들에 제공한다. 각각의 세트는 펑쳐 유닛(224), 채널 인터리버(226), 및 심볼 매퍼(228)를 포함한다. 각각의 세트의 경우에, 펑쳐 유닛(224)은 코드 비트 스트림들에 대해 선택된 코드 레이트를 달성하기 위해서 필요시에 코드 비트들을 펑처링하거나 삭제하고, 존속하는 코드 비트들을 연관된 채널 인터리버(226)에 제공한다. 채널 인터리버(226)는 인터리빙 방식에 기초하여 코드 비트들을 인터리빙하거나 재배열하고, 인터리빙된 비트들을 연관된 심볼 매퍼(228)에 제공한다. 인터리빙은 각각의 데이터 스트림에 대해 개별적으로 수행되거나(도 2에 도시) 혹은 일부 또는 모든 데이터 스트림들에 걸쳐 수행될 수 있다(도 2에 미도시).

하나 이상의 실시예들에 있어서, 각각의 데이터 스트림은 그 스트림에 대해 선택된 변조 방식을 통해 전송될 수 있다. 일반적으로, 동일하거나 상이한 변조 방식들이 시스템 동작, 채널 상황들, 및/또는 다른 요인들에 따라서 M 개의 데이터 스트림들에 대해 사용될 수 있다. 각각의 심볼 매퍼(228)는 자신의 인터리빙된 비트들을 자신의 스트림에 대해 선택된 변조 방식에 따라서 매핑하고, 데이터 심볼들 스트림 {s_m}을 제공한다. 스트림 m에 대한 심볼 매핑은 (1) Q_m-비트 값들을 형성하기 위해 Q_m 개의 비트들로 이루어진 세트들을 그룹화하고(여기서, Q_m≥1), 또한 (2) 각각의 Q_m-비트 값을 선택된 변조 방식에 대한 신호 성상도(signal constellation)에서의 2^Qm 개의 포인트들 중 하나에 매핑함으로써 달성될 수 있다. 각각의 매핑된 신호 포인트는 데이터 심볼에 대한 복소값이다. 심볼 매핑은 그레이-매핑(Gray mapping) 또는 비-그레이 매핑에 기초할 수 있다. 그레이 매핑을 통해서는, 신호 성상도에서의 이웃 포인트들(수평 및 수직 방향 모두에 있어서)이 Q_m 개의 비트 포지션들로부터 1만큼씩 차이가 난다. 그레이 매핑은 더욱 가능한 에러 이벤트들에 대한 비트 에러들의 수를 감소시키는데, 이는 정확한 지점에 가까운 지점에 매핑되는 검출된 심볼에 대응하고, 이 경우에는 단지 하나의 코딩된 비트만이 잘못 검출될 것이다. 비-그레이 매핑을 통해서는, 이웃하는 포인트들이 2 이상의 큰 비트 포지션만큼 상이할 수 있다.

TX 공간 프로세서(130) 내에서, 다중화기(Mux)(230)는 M 개의 심볼 매퍼들(228a 내지 228m)로부터 M 개의 데이터 심볼 스트림들을 수신하고, 데이터 심볼들을 파일럿 심볼들과 다중화한다. 행렬 곱셈기(232)는 데이터 및/또는 파일럿 심볼들을 공간 매핑 행렬

과 곱하여, 전송 심볼들을 제공한다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 공간 매핑 행렬들은 항등 행렬

이고, 이는 전송기에서 어떠한 공간 프로세싱도 발생시키지 않는다. 다른 실시예들에 있어서는, M 개의 데이터 스트림들에 대한 유사한 성능을 달성하기 위해서 상이한 심볼 기간들 및/또는 상이한 부반송파들에 대해 상이한 공간 매핑 행렬들이 사용된다. 또 다른 실시예들에 있어서, 공간 매핑 행렬들은 고유벡터들의 행렬들이다.

도 2는 공통 코딩 방식 및 개별적인 코드 레이트들의 양상들을 도시하고, 변조 방식들은 M 개의 데이터 스트림들에 대해 사용될 수 있다. M 개의 데이터 스트림들에 대해 상이한 펑쳐 패턴들을 사용함으로써 상기 M 개의 데이터 스트림에 대한 상이한 코드 레이트들이 달성될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서, 공통 코딩 방식 및 공통 코드 레이트가 모든 데이터 스트림들에 대해 사용되고, 개별적인 변조 스트림들이 데이터 스트림들에 대해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예들에 있어서, 공통 코딩 방식, 공통 코드 레이트, 및 공통 변조 방식이 모든 데이터 스트림들에 대해 사용된다. 또 다른 실시예들에 있어서, 각각의 데이터 스트림은 그 데이터 스트림에 대해 선택된 코딩 및 변조 방식에 기초하여 개별적으로 프로세싱된다. 일반적으로, 동일하거나 상이한 코딩 방식들, 동일하거나 상이한 코드 레이트들, 및 동일하거나 상이한 변조 방식들이 M 개의 데이터 스트림들에 대해 사용될 수 있다. 만약 다수의 부반송파들이 이용가능하다면, 동일하거나 상이한 코딩 방식들, 동일하거나 상이한 코드 레이트들, 및 동일하거나 상이한 변조 방식들이 그 부반송파들에 걸쳐 사용될 수 있다.

전송기(110)는 통상적으로 각각의 데이터 패킷을 개별적으로 인코딩한다. 패킷은 다수의 블록들로 분할될 수 있는데, 각각의 블록은 K 개의 코드 비트들을 포함한다. 각각의 블록의 K 개의 코드 비트들은 다음과 같이 M 개의 데이터 심볼들에 매핑될 수 있는데:

수학식(1)

여기서,

는 M 개의 데이터 심볼들을 갖는 벡터이고,

는 한 블록에서 K 개의 코트 비트들을 가진 벡터이고;

은 데이터 심볼 s_m을 형성하기 위해 사용되는 Q_m 개의 코드 비트들을 가진 벡터이고;

b_m,q(m=1,...,M 및 q=1,...,Q_m)는 벡터

에서 q-번째 코드 비트이고;

b_k(k=1,...,k)는 벡터

에서 k-번째 코드 비트이며,

"T"는 전치를 나타낸다.

수학식(1)은 주어진 비트 벡터

및 대응하는 데이터 벡터

간에 일대일 매핑이 존재한다는 것을 나타낸다. 일반적으로, 주어진 데이터 벡터

를 통해 전송되는 M 개의 데이터 심볼들을 위해서 동일하거나 상이한 변조 방식들이 사용될 수 있다. 따라서, 벡터

의 M 개의 데이터 심볼들에 대해서 Q₁ 내지 Q_M은 동일하거나 상이할 수 있다.

하나 이상의 실시예들에 있어서는, M 개의 데이터 스트림들이 함께 인코딩됨으로써 단일 패킷이 다수(예컨대, 총 M개)의 공간 채널들을 통해 전송될 수 있다. 다른 실시예들에 있어서는, M 개의 데이터 스트림들이 개별적으로 인코딩됨으로써 각각의 패킷이 하나의 공간 채널을 통해 전송된다. 또 다른 실시예들에 있어서는, 일부 데이터 스트림들이 함께 인코딩되는 반면에 다른 데이터 스트림들은 개별적으로 인코딩된다.

명확성을 위해서, 아래의 설명에서는 하나의 데이터 스트림이 각각의 공간 채널을 통해 전송된다는 것이 가정된다. 따라서, "데이터 스트림" 및 "공간 채널"이란 용어는 아래 설명의 대부분에서 상호 교환될 수 있다. 데이터 스트림들의 수는 구성가능하며, 또한 채널 상황들 및/또는 다른 요인들에 기초하여 선택될 수 있다. 명확성을 위하여, 아래의 설명에서는 M 개의 데이터 스트림들이 M 개의 공간 채널들을 통해 전송된다는 것이 가정된다.

1. 검출

수신기에서 수신된 심볼은 다음과 같이 표현될 수 있는데:

수학식(2)

여기서,

는 전송기에 의해 사용되는 T×M 공간 매핑 행렬이고;

는 R×T 실제 MIMO 채널 응답 행렬이고;

는 R×M 유효 MIMO 채널 응답 행렬이고;

는 수신기에서 R 개의 수신된 심볼들을 갖는 R×1 벡터이며;

은 R×1 잡음 벡터이다.

잡음은 제로 평균 벡터 및

의 공분산 행렬을 갖는 부가 백색 가우시안 잡음(AWGN)인 것으로 가정될 수 있는데, 여기서

는 잡음의 분산이다.

유효 MIMO 채널 응답

은 실제 MIMO 채널 응답

및 전송기에 의해 사용되는 공간 매핑 행렬

을 포함한다. 유효 MIMO 채널 응답 행렬은 다음과 같이 주어질 수 있는데:

수학식(3)

여기서, 엔트리 h_r,m(r=1,...,R 및 m=1,...,M)은 수신 안테나(r)에서 데이터 스트림(m)에 의해 관측되는 복소 채널 이득을 나타낸다. 간략성을 위해, MIMO 채널은 어떠한 주파수 선택성도 갖지 않는 플랫 페이딩(flat fading)인 것으로 가정된다. 수신기는 통상적으로

를 도출하는데, 상기

는

의 추정치이며, 검출을 위해

를 사용한다. 간략성을 위해서, 본 명세서에서의 설명은 어떠한 채널 추정 에러도 없다는 것을 가정하고, 따라서

는 MIMO 채널 응답 행렬로도 지칭된다.

단일 부반송파를 통한 MIMO 전송의 경우에, 수신기는 전송에 사용되는 각각의 심볼 기간에 수신된 심볼 벡터

를 획득한다. 다수의 부반송파들을 통한 MIMO 전송의 경우에, 수신기는 전송에 사용되는 각각의 심볼 기간에 각각의 부반송파에 대한 수신된 심볼 벡터

를 획득한다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 수신기는 각각의 수신된 심볼 벡터

에 대해 개별적으로 검출을 수행한다. 다른 실시예들에 있어서는, 수신기가 다수의 수신된 심볼 벡터들에 대해 공동으로 검출을 수행한다. 수신기는 다양한 방식들로 검출을 수행할 수 있다.

수신기는 검출된 심볼들을 획득하기 위해서 수신된 심볼들에 대해 ML(maximum likelihood) 검출을 수행할 수 있다. ML 검출의 경우에, 수신기는 데이터 심볼 벡터

에 대해 전송되어질 수 있었던 2^K 개의 가설된 심볼 벡터들 각각의 평가한다. 각각의 가설된 심볼 벡터에 대해, 수신기는 다음과 같이 주어질 수 있는 거리 메트릭(distance metric)을 계산하는데:

수학식(4)

여기서,

는 벡터

에 대해 전송된 것으로 가설된 심볼 벡터이고;

는 가설된 심볼 벡터

에 대한 거리이다.

수학식(4)은 비용 함수, 에러 함수 등으로 지칭될 수도 있다.

는 벡터

에 대한 비용 값 또는 에러 값으로 지칭될 수도 있다.

ML 검출에 대해, 수신기는 2^K 개의 가설된 심볼 벡터들

에 대한 2^K 개의 거리들을 획득한다. 다음으로, 수신기는 검출된 심볼들을 다음과 같이 도출할 수 있는데:

수학식(5)

여기서,

는 M 개의 검출된 심볼들을 가진 M×1 벡터이다. 수학식(5)에 있어서, 2^K 개의 가설된 심볼 벡터들에 대한 2^K 개의 거리들 중 최소 거리가 식별된다. 최소 거리를 갖는 가설된 심볼 벡터는 검출된 심볼 벡터

로서 제공되는데, 상기 검출된 심볼 벡터

는 전송된 데이터 심볼 벡터

의 추정치이다.

ML 검출에 대해, 데이터 심볼 벡터

에 대해 전송될 수 있었던 데이터 심볼들의 모든 가능한 조합들에 대한 총체적인 탐색이 수행된다. 상기 총체적인 탐색은 데이터 심볼 벡터 에 대한 모든 2^K 개의 가능한 가설들을 고려한다. 따라서, ML 검출의 복잡성은 데이터 심볼 벡터

를 형성하기 위해 사용되는 비트들의 수(K)에 기하급수적이다. ML 검출은 양호한 성능을 제공할 수 있다. 그러나, 상기 총체적인 탐색은 계산 집약적이며, 많은 애플리케이션들에 대해 금지될 수 있다. 예컨대, 만약 4 개의 데이터 스트림들이 모든 스트림들에 대해 QPSK를 사용하여 전송된다면, K=8 및 256 가지의 가설들이 각각의 수신된 심볼 벡터

에 대해서 평가된다. 그러나, 16-QAM이 4 개의 스트림에 대해 사용된다면, K=16 및 65,536 개의 가설들이 각각의 수신된 심볼 벡터

에 대해 평가되고, 이는 더욱더 복잡하다. 만약 4 개의 데이터 스트림들이 QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 및 256-QAM을 사용하여 전송된다면, K=20 및 백만가지 이상의 가설들이 각각의 수신된 심볼 벡터

에 대해서 평가되는데, 이는 비실용적일 수 있다. 이 예는 더 큰 신호 성상도 크기들에 대한 가설들의 수에 있어 급속한 증가를 나타낸다.

고려할 가설들의 수는 스피어 검출(SD:sphere detection)을 수행함으로써 감소될 수 있는데, 상기 SD는 리스트 스피어 검출, 스피어 디코딩, 스페리컬 디코딩(spherical decoding) 등으로도 지칭된다. 스피어 검출은 후보 가설들에 대한 탐색을 수행하고 또한 덜 가능한 가설들은 폐기함으로써 ML 검출의 탐색 공간을 감소시키려 한다.

스피어 검출의 경우에, 수학식(4)에서의 거리 메트릭은 MIMO 채널 응답 행렬

의 QR 분해를 수행함으로써 다음과 같이 간략해질 수 있는데:

수학식(6)

여기서,

는 R×M 직교정규 행렬이고,

은 M×M 상삼각 행렬이다. 상기 직교정규 행렬

은 직교 열들 및 각각의 열에 대한 단위 전력(unit power)을 갖는데, 즉,

이고, 여기서 "H"는 공액전치를 나타낸다. 상삼각 행렬

은 대각선 아래에서는 제로들을 포함한다. 상삼각 행렬

의 구조는 평가할 가설들의 수를 감소시키기 위해서 활용될 수 있다.

수학식 (2)는 다음과 같이 다시 표현될 수 있는데:

수학식(7)

수학식(8)

여기서,

는

및

의 회전된 버전이다.

수학식(4)에서의 거리 메트릭은 다음과 같이 다시 표현될 수 있고:

수학식(9)

수학식(9)는 다음과 같이 확장될 수 있다:

수학식(10)

M=4의 경우에, 수학식(10)은 다음과 같이 더 확장될 수 있다:

수학식(11a)

수학식(11b)

수학식(11c)

수학식(11d)

수학식 세트(11)는 임의의 M 값에 대해서 다음과 같이 일반화될 수 있는데:

수학식(12)

여기서, D_M+1=0이다. 수학식(12)의 경우에, 인덱스 i는 M부터 1까지 역으로 도달한다.

수학식(10) 내지 수학식(12)에 제시된 바와 같이, 거리 메트릭은 M 개의 항들(D₁ 내지 D_M)을 통해 증가적으로 계산될 수 있다. D_M인 항은 가설된 심볼

에 따라서만 좌우되며, 이 심볼에 대한 거리를 나타낸다. D_M-1인 항은 가설된 심볼들

및

에 따라 좌우되며, 이러한 두 심볼들에 대한 집계 거리(aggregate distance)를 나타낸다. 각각의 후속하는 항은 하나의 추가적인 가설된 심볼들에 따라 좌우된다. D₁인 항은 M 개의 모든 가설된 심볼들(

내지

)에 따라 좌우되며, 모든 이러한 심볼들에 대한 총 거리를 나타낸다. 거리 메트릭은 제 1 레벨에서 마지막 항(D_M)으로 시작하여 M 개의 레벨들에서 각각의 레벨마다 하나의 항(D_i)씩 증가적으로 계산될 수 있다. 각각의 레벨에 대해서는, 그 레벨에 적용될 수 있는 모든 가설들에 대해 D_i가 계산된다.

스피어 검출은 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 스피어 검출의 몇 가지 실시예들이 아래에서 설명된다.

전체(full) 스피어 검출의 경우에, 임계치 D_th와 동일하거나 또는 그보다 작은 거리들을 갖는 모든 가설들은 유지되고, 모든 다른 가설들은 폐기된다. 임계치 D_th는 스피어 반경으로도 지칭된다. 전체 스피어 검출은 다음과 같이 수행될 수 있 다. i=M을 갖는 제 1 레벨의 경우에, 리스트 P_M은 데이터 심볼 S_M을 위해 전송되었을 수 있는

개의 가설된 심볼들

을 갖도록 형성되는데, 상기 데이터 심볼 S_M은 예컨대

QAM과 같은

개의 신호 포인트들을 갖는 신호 성상도에 기초하여 생성된다.

개의 거리들을 획득하기 위해서 수학식(12)에 제시된 바와 같이 리스트 P_M의

개의 가설된 심볼들에 대해 D_M이 계산된다. 그 임계치보다 작거나 동일한 거리들을 갖는 가설된 심볼들이 후보 리스트 C_M에 저장된다. 모든 다른 가설된 심볼들은 폐기되고, 이는 폐기된 심볼들을 갖는 모든 가설된 심볼 벡터들

을 푸르닝(pruning)하는 효과를 갖는다.

i=M-1을 갖는 제 2 레벨의 경우에, 데이터 심볼 S_M-1를 위해 전송되었을 수 있는

개의 가설된 심볼들

을 갖도록 형성되는데, 상기 데이터 심볼들 S_M-1은

개의 신호 포인트들을 갖는 신호 성상도에 기초하여 생성된다. 모든 유효한 가설된 심볼 쌍들

에 대한 거리들을 획득하기 위해서 상기 심볼 쌍들에 대해 D_M-1이 계산된다. 상기 유효 가설된 심볼 쌍들은 리스트 P_M-1의 각각의 심볼을 갖는 후보 리스트 C_M의 각각의 심볼의 모든 가능한 조합들을 포함한다. 그 임계치보다 작거나 동일한 거리들을 갖는 모든 가설된 심볼 쌍들은 후보 리스트 C_M-1에 저장되고, 모든 다른 가설된 심볼 쌍들은 폐기된다.

나머지 레벨들 각각도 유사한 방식으로 평가될 수 있다. 리스트 P_i는 데이터 심볼 s_i에 대해 전송되었을 수 있는

개의 가설된 심볼들

을 갖도록 형성되는데, 상기 데이터 심볼 s_i는

개의 신호 포인트들을 갖는 신호 성상도에 기초하여 생성된다. 모든 유효 가설된 심볼 세트들

에 대한 거리를 획득하기 위해서 상기 심볼 세트들에 대해 D_i가 계산된다. 상기 유효 가설된 심볼 세트들은 리스트 P_i의 각각의 심볼을 갖는 후보 리스트 C_i+1의 각각의 가설의 모든 가능한 조합들을 포함한다. 그 임계치보다 작거나 동일한 거리들을 갖는 모든 가설된 심볼 세트들은 후보 리스트 C_i에 저장되고, 모든 다른 가설된 심볼 세트들은 폐기된다. 모든 M 개의 레벨들이 평가된 이후에는, 검출된 심볼들이 후보 리스트 C₁에 저장된 가설들에 기초하여 결정될 수 있다. 명확성을 위해서, 위의 설명은 상이한 레벨들에 대해서 상이한 후보 리스트들을 사용한다. 단일 후보 리스트 C가 모든 M 개의 레벨들에 대해 사용될 수도 있고, 각각의 레벨에서 업데이팅될 수 있다.

도 3은 상이한 변조 방식들을 통해 생성될 수 있는 데이터 심볼들의 스피어 검출을 위한 예시적인 탐색 트리(tree)를 나타낸다. 이 예에서, M=4이고, 4 개의 항들(D₁ 내지 D₄)이 계산된다. i=4를 갖는 제 1 레벨의 경우에, 데이터 심볼 s₄에 대해 전송되었을 수 있는

개의 가능한 데이터 심볼들에 대한

개의 가설들에 대해 D₄가 계산된다.

개의 가설된 심볼들은 도 3에서

내지

로서 표현된다. 2 가지 가설들은 임계치보다 작거나 그와 동일한 거리들을 가지며, 검은 색으로 채워진 노드들로 도시되어 있다. i=3을 갖는 제 2 레벨의 경우에, 데이터 심볼들(s₃ 및 s₄)에 대해 전송되었을 수 있는

개의 가능한 심볼 쌍들에 대한

개의 가설들에 대해서 D₃가 계산된다. 또한, 2 가지 가설들은 임계치보다 작거나 그와 동일한 거리들을 가지며, 검은 색으로 채워진 노드들로 도시되어 있다. i=2를 갖는 제 3 레벨의 경우에, 데이터 심볼들(s₂, s₃ 및 s₄)에 대해 전송되었을 수 있는

개의 가능한 심볼 세트들에 대한

개의 가설들에 대해서 D₂가 계산된다. 3 가지 가설들은 임계치보다 작거나 그와 동일한 거리들을 가지며, 검은 색으로 채워진 노드들로 도시되어 있다. i=1을 갖는 마지막 레벨의 경우에, 데이터 심볼들(s₁, s₂, s₃ 및 s₄)을 위해 전송되었을 수 있는

개의 가능한 심볼 세트들에 대한

개의 가설들에 대해서 D₁이 계산된다. 4 가지 가설들은 임계치보다 작거나 그와 동일한 거리들을 가지며, 검은 색으로 채워진 노드들로 도시되어 있다. 가장 작은 거리를 갖는 심볼들 세트는 굵은 선으로 도시되어 있다.

부분 스피어 검출의 경우에, N_bs 개의 최상의 가설된 심볼들이 각각의 레벨을 위해 존속되며, 그 다음 레벨을 위한 가설들을 형성하기 위해 사용된다. 수학 식 세트(11)에 제시된 바와 같이, QR 분해는 데이터 심볼 s₄로 하여금 다른 데이터 심볼들로부터의 간섭을 제거함으로써 분리되어 검출될 수 있게 한다. 그 다음 데이터 심볼 s₃의 검출은 데이터 심볼 s₄로부터 간섭을 제거하는 것에 의존적이다. 이러한 간섭은 수학식(11b)에서

로 제공된다. 간섭 추정치의 정확성 및 간섭 제거의 유효성 모두는 정확한 심볼

에 따라 좌우된다. 만약

이고 채널 추정치들에 있어 에러가 없다면, 데이터 심볼 s₄로부터의 간섭은 데이터 심볼 s₃의 검출로부터 완전히 제거될 수 있다.

하나 이상의 실시예들에 있어서, 각각의 레벨에 대해 존속할 최상의 가설된 심볼들의 수(N_bs)는 예컨대 2, 3, 4 등과 같은 고정된 값이다. 다른 실시예들에 있어서, N_bs는 검출되는 데이터 심볼 s_i에 대한 성상도 크기나 데이터 심볼 s_i에 대한 다른 채널 상태 정보, 및/또는 어느 다른 기준에 따라 좌우될 수 있다. 신호 품질은 SNR(signal-to-noise ratio), SINR(signal-to-noise-and-interference ratio), E_c/N_o(energy-per-symbol-to-total-noise ratio) 등에 의해 정량화될 수 있다. 예컨대, N_bs는 신호 성상도 크기의 1/4, 즉,

, 또는 어느 다른 퍼센테이지로 설정될 수 있다. N_bs는 전송되는 데이터 심볼이 N_bs 개의 최상의 가설된 심볼들 중에 있을 확률이 예컨대 95%와 같은 어느 미리 결정된 퍼센테이지나 어느 다른 퍼센테이지에 도달하거나 이를 초과하도록 선택될 수 있다.

한정된 스피어 검출의 경우에는, 하나의 최상의 가설된 심볼이 각각의 레벨을 위해 존속되며, 그 레벨에 대한 하드 결정(hard decision)으로 지칭된다. 한정된 스피어 검출은 N_bs=1을 갖는 부분 스피어 검출의 특수한 경우이다. 각각의 레벨에 대한 하드 결정은 다음과 같이 제공될 수 있는데:

수학식(13)

여기서,

는 전송되는 데이터 심볼 s_i에 대한 하드 결정이다. 수학식(13)에서는, D_i에 대한 최소 거리를 생성하는 가설된 심볼

이 데이터 심볼 s_i에 대한 하드 결정으로서 제공된다. 각각의 레벨에 대한 하드 결정은 그 다음 레벨로 운반되어 전송될 수 있어서, 상기 그 다음 레벨에 대한 거리들을 계산하는데 사용될 수 있다.

수학식(12)에서의 거리 메트릭은 다음과 같이 표현될 수 있다:

수학식(14)

수학식(14)에서 합산 항은 이전 검출된 심볼들로부터의 간섭으로서 간주될 수 있다. 이 경우에는, 간섭 제거 이후에 획득되는 변경된 수신된 심볼

이 다음과 같이 표현될 수 있다:

수학식(15)

다음으로, 수학식(14)에서 거리 메트릭은 다음과 같이 다시 표현될 수 있다:

수학식(16)

일예로서, 만약 2 개의 데이터 스트림들이 전송되고,

및

라면, 데이터 심볼 s₂에 대한 거리는 다음과 같이 표현될 수 있다:

수학식(17)

다음으로, 데이터 심볼 s₁에 대한 거리는 다음과 같이 표현될 수 있는데:

수학식(18)

여기서,

이다.

부분 및 한정된 스피어 검출의 경우에는, 제 1 레벨 이후의 각각의 레벨에서 평가할 가설들의 수가 각각의 레벨에 대한 N_bs 개의 최상의 가설된 심볼들을 존속시킴으로써 상당히 감소될 수 있다. 한정된 스피어 검출의 경우에는, 각각의 레벨에 대해 하나의 하드 결정이 운반되어 전송되고, 각각의 레벨에서 평가할 가설들의 수는

이다. 제 2 레벨의 경우에는, 상이한 가설된 심볼 쌍들

대신에, 상이한 가설된 심볼들

및 하드 결정

이 평가될 수 있다. 제 3 레벨의 경우에는, 상이한 가설된 심볼 세트들

대신에, 상이한 가설된 심볼들(

) 및 하드 결정들(

및

)이 평가될 수 있다.

한정된 스피어 결정 방식은, 수학식(14)에 제시된 바와 같이, 이미 검출된 데이터 심볼들에 대한 하드 결정들을 사용하여 계산되는 거리들에 의존적이다. 따라서, 한정된 스피어 검출의 성능은 하드 결정들의 신뢰성에 따라 좌우된다. 주어진 데이터 스트림에 대한 하드 결정들의 신뢰도는 그 스트림의 신호 품질 및 변조 방식에 따라 좌우된다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 검출 순서는 데이터 스트림들에 대한 예상되는 심볼 확률들 또는 심볼 에러율들(SERB들)에 기초하여 선택된다. 각각의 데이터 스트림에 대한 SER은 채널 상태 정보에 기초하여 추정되거나 확인될 수 있다. 이 실시 예에서, 검출은 가장 낮은 SER을 갖는 데이터 스트림에 대해 가장 먼저 수행된다. 이 데이터 스트림은 예컨대 미-디코딩된 신호 품질, 예컨대 그 데이터 스트림에 대해 사용되는 변조 방식에 대한 요건인 SNR과 관련된 가장 큰 링크 마진을 가져야 한다. 다음으로, 검출은 그 다음으로 가장 낮은 SERB을 갖는 데이터 스트림에 대해 수행되며, 이후의 검출도 이러한 방식을 따른다. 이러한 검출 순서화는 나중에 검출되는 스트림들에 대한 거리들의 계산에 있어서 더 일찍 검출된 스트림들로부터의 심볼 에러들의 전파를 감소시킨다. 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트는 원하는 SER을 달성하도록 선택될 수 있다.

아래에서 설명되는 바와 같이, 각각의 데이터 스트림의 신호 품질에 기초하여 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트 또는 패킷 포맷이 선택될 수 있다. 상기 레이트는 bps/Hz(bit per second per Hertz)의 단위로 제공될 수 있는 특정한 스펙트럼 효율성과 연관될 수 있다. 주어진 레이트가 변조 방식 및 코드 레이트의 상이한 조합을 통해 달성될 수 있다. 예컨대, 3bps/Hz의 레이트가 (1) 코드 레이트 3/4 및 16-QAM, (2)코드 레이트 1/2 및 64-QAM, 또는 (3) 코드 레이트 3/8 및 256-QAM을 통해 달성될 수 있다. 코드 레이트 및 변조 방식의 이러한 상이한 조합들은 목표 패킷 에러율(PER)을 달성하기 위해서 약간 상이한 신호 품질들을 필요로 할 수 있다. 그러나, 코드 레이트 및 변조 방식의 이러한 상이한 조합들은 상당히 상이한 SER들을 가질 수 있다. 주어진 신호 품질의 경우에, 16-QAM에 대한 SER은 64-QAM에 대한 SER보다 낮고, 상기 64-QAM에 대한 SER은 256-QAM에 대한 SER보다 낮다. 16-QAM, 64-QAM 및 256-QAM에 대한 점진적으로 더 높은 SER들이 16-QAM, 64-QAM 및 256-QAM에 대한 점진적으로 더 강한 코드들(또는 더 낮은 코드 레이트들)에 의해 고려된다.

한정된 스피어 검출의 성능은 검출될 더 이른 데이터 스트림들(예컨대, 제 1 데이터 스트림)에 대한 SER들에 의해 영향을 받는다. 상기 더 이른 검출된 스트림들 각각에 대한 레이트는 목표 SER이나 또는 그보다 낮은 SER을 달성하기 위해 선택될 수 있다. 이러한 목표 SER은 5%, 10%, 또는 어느 다른 값일 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 만약 더 이른(예컨대, 제 1) 검출된 스트림에 대한 SER이 목표 SER을 초과한다면, 그 스트림에 대한 레이트는 더 낮은 차수의 변조 방식을 통해서 가장 놓은 레이트까지 감소되고, 이는 간섭 제거에 대한 에러 전파를 감소시킨다. 더 낮은 차수의 변조 방식의 선택은 더 일찍 검출되는 스트림의 스루풋(throughput)을 감소시킬 수 있지만, 더 늦게 검출되는 스트림들의 스루풋들을 향상시킬 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은 이러한 레이트 선택 전략이 예컨대 높은 SNR들과 같은 특정 채널 조건들의 경우의 전체적인 스루풋을 향상시킬 수 있다는 것을 나타낸다.

위에서 설명된 스피어 검출 방식들의 경우에, 리스트 C에 저장할 후보 가설들의 수는 다양한 방식들로 삭감(trim)될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 임계치 D_th와 동일하거나 그 보다 작은 거리들을 갖는 모든 가설들은 존속된다. 이러한 실시예의 경우에, 각각의 레벨에서 저장할 후보 가설들의 수는 반드시 일정할 필요는 없다. 다른 실시예들에 있어서, 각각의 레벨에서 존속할 후보 가설들의 수는 예상된 SER의 함수일 수 있는데, 상기 예상된 SER은 변조 방식 및 검출되는 데이터 스트림의 신호 품질에 따라 좌우된다. 또 다른 실시예들에 있어서는, N_b1 개의 최상의 가설들이 각각의 레벨에서 존속된다. 또 다른 실시예들에 있어서는, 임계치 D_th와 동일하거나 그보다 작은 거리들을 갖는 최대 N_b1 개의 최상의 가설들이 각각의 레벨에서 존속된다. 또 다른 실시예들에 있어서는, N_bn 개의 최상의 가설들이 각각의 노드에 대해 존속된다. 또 다른 실시예들에 있어서는, 임계치 D_th와 동일하거나 그보다 작은 거리들을 갖는 최대 N_bn 개의 최상의 가설들이 각각의 노드에 대해 존속된다. N_b1 및 N_bn은 검출 성능, 복잡성, 및/또는 다른 고려사항들 간의 절충(tradeoff)에 기초하여 선택될 수 있다. 예컨대, N_bl 및 N_bn은 더 큰 신호 성상도들을 위해 더 많은 후보 가설들이 저장되도록 하기 위해서 신호 성상도 크기에 기초하여 선택될 수 있다. N_b1 및 N_bn은 또한 일부 최소 값(예컨대, N_min=2)과 동일하거나 그보다 크도록 제약될 수도 있는데, 이는 각각의 레벨이나 노드에 대해 적어도 N_min 개의 후보 가설들이 저장되는 것을 보장한다. 일반적으로, 임의의 수의 가설들이 후보 리스트 C에 저장될 수 있다.

스피어 검출을 완료한 이후에, LLR들(log likelihood ratios)이 리스트 C에 있는 후보 가설들에 기초하여 다음과 같이 코드 비트들에 대해 계산될 수 있는데:

수학식(19)

여기서,

는 가설된 심볼 벡터

에 대응하는 비트 벡터이고,

는 코드 비트 b_k를 제외한 벡터

의 모든 코드 비트들을 갖는 벡터이고,

는

의 모든 코드 비트들에 대한 선험적인 LLR들을 갖는 벡터이고,

는 후보 리스트 C의 서브세트이며, b_k=+1인 가설들을 포함하고,

는 후보 리스트 C의 서브세트이며, b_k=-1인 가설들을 포함하고,

L_e(b_k)는 코드 비트 b_k에 대한 외적인(extrinsic) LLR이다.

일반적으로, 검출된 심볼들은 LLR들로서 제공되거나 혹은 어느 다른 형태로 제공될 수 있다.

수학식(18)은 전송된 비트 벡터

의 각각의 코드 비트에 대해 평가될 수 있다. 각각의 코드 비트 b_k에 대해서, 후보 리스트 C의 모든 가설된 심볼 벡터들

이 고려될 수 있다. 각각의 가설된 심볼 벡터

는 대응하는 가설된 비트 벡터

를 갖는다. 수학식(18)에 있어서는, 각각의 가설된 비트 벡터

에 대한 결과를 획득하기 위해서 상기 각각의 가설된 비트 벡터

에 대해 최대 연산(max operation) 내의 표현이 계산된다. b_k=+1을 갖는 모든 가설된 비트 벡터들

에 대한 가장 큰 결과가 식별된다. b_k=-1을 갖는 모든 가설된 비트 벡터들

에 대한 가장 큰 결과가 또한 식별된다. 코드 비트 b_k에 대한 LLR은 b_k=+1에 대한 가장 큰 결과 및 b_k=-1에 대한 가장 큰 결과 간의 차이와 동일하다.

도 4는 스피어 검출을 수행하기 위한 프로세스(400)의 양상들을 나타낸다. MIMO 전송을 통해 전송된 데이터 심볼들을 검출하는 순서가 그 데이터 심볼들의 적어도 하나의 속성에 기초하여 선택된다(블록 412). 하나 이상의 실시예들에 있어서, 상기 순서는 가장 낮은 에러 확률을 갖는 데이터 심볼로 시작해서 데이터 심볼들에 대한 에러 확률들에 기초하여 선택된다. 다른 실시예들에 있어서, 상기 순서는 가장 낮은 차수의 변조 방식을 갖는 데이터 심볼로 시작해서 데이터 심볼들에 대한 변조 방식들에 기초하여 선택된다. 또 다른 실시예들에 있어서, 상기 순서는 가장 큰 링크 마진을 갖는 데이터 심볼로 시작해서 데이터 심볼들에 대한 링크 마진들에 기초하여 선택된다.

스피어 검출이 선택된 순서로 데이터 심볼들에 대해 수행된다(블록 414). 스피어 검출의 경우에, 상삼각 행렬을 획득하기 위해서 채널 응답 행렬이 분해될 수 있다. 데이터 심볼들은 선택된 순서로 한 번에 하나씩 검출될 수 있다. 각각의 데이터 심볼에 대해서, 그 데이터 심볼의 다수의 가설들의 경우의 거리들이 수신된 심볼들, 상삼각 행렬, 및 이미 검출된 데이터 심볼들에 대한 후보 가설들 및/또는 하드 결정들에 기초하여 계산될 수 있다. 그 데이터 심볼들에 대한 후보 가설들은 그 계산된 거리들에 기초하여 결정된다. 데이터 심볼들의 코드 비트들에 대한 LLR들이 그 후보 가설들에 기초하여 계산된다(블록 416).

도 5는 스피어 검출을 수행하기 위한 장치(500)의 양상들을 나타낸다. 장치(500)는 예컨대 에러 확률들, 변조 방식들, 및/또는 링크 마진들과 같은 데이터 심볼들의 적어도 하나의 속성에 기초하여 MIMO 전송을 통해 전송되는 데이터 심볼들을 검출하는 순서를 선택하기 위한 수단(블록 512), 선택된 순서로 데이터 심볼들에 대한 스피어 검출을 수행하기 위한 수단(블록 514), 및 스피어 검출로부터의 후보 가설들에 기초하여 데이터 심볼들의 코드 비트들에 대한 LLR들을 계산하기 위한 수단(블록 516)을 포함한다.

도 6은 스피어 검출을 수행하기 위한 프로세스(600)의 양상들을 나타낸다. MIMO 전송을 통해 전송되는 데이터 심볼들을 검출하는 순서가 예컨대 에러 확률들, 변조 방식들, 링크 마진들 등에 기초하여 선택된다(블록 612). 다음으로, 스피어 검출이 적어도 두 개의 변조 방식들을 통해 생성된 데이터 심볼들을 검출하기 위해서 수신된 심볼들에 대해 수행된다(블록 614). 스피어 검출은 데이터 심볼들에 대해 사용되는 변조 방식들에 기초하여 수행될 수 있다. 하나 이상의 실시예들에 있어서, 각각의 데이터 심볼을 위해 평가할 가설들의 수가 그 데이터 심볼을 위한 변조 방식에 기초하여 결정된다. 다른 실시예들에 있어서, 각각의 데이터 심볼을 위해 존속할 가설들의 수는 그 데이터 심볼에 대한 변조 방식에 기초하여 결정된다. 데이터 심볼들의 코드 비트들에 대한 LLR들이 그 데이터 심볼들에 대한 후보 가설들에 기초하여 계산된다(블록 616).

도 7은 스피어 검출을 수행하기 위한 장치(700)의 양상들을 나타낸다. 상기 장치(700)는 MIMO 전송을 통해 전송되는 데이터 심볼들을 검출하는 순서를 선택하기 위한 수단(블록 712), 적어도 두 개의 변조 방식들을 통해 생성된 데이터 심볼들을 검출하기 위해서 수신된 심볼들에 대해 스피어 검출을 수행하기 위한 수단(블록 714), 및 데이터 심볼들에 대한 후보 가설들에 기초하여 그 데이터 심볼들의 코드 비트들에 대한 LLR들을 계산하기 위한 수단(블록 716)을 포함한다.

2. 레이트 선택

목표 PER, 예컨대 1% PER에 의해 정량화될 수 있는 목표 성능 레벨을 달성하기 위해서 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트 또는 패킷 포맷이 선택될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트가 예컨대 데이터 스트림의 신호 품질과 같은 채널 상태 정보에 기초하여 선택될 수 있는데, 상기 신호 품질은 아래에 설명된 바와 같이 추정될 수 있다.

QR 분해를 통한 스피어 검출의 경우에, 각각의 데이터 스트림의 신호 품질, 예컨대 SNR은 스트림이 검출되는 순서에 따라 좌우될 수 있다. 두 개의 데이터 스트림들을 갖고 스트림 2가 스트림 1보다 먼저 검출되는 간단한 경우에, 각각의 데이터 스트림의 SNR은 다음과 같이 표현될 수 있는데:

수학식(20)

수학식(21)

여기서,

및

는 스피어 검출을 통한 스트림들 1 및 2의 SNR들이다.

수신기는 또한 연속 간섭 제거(SIC) 방식을 구현할 수 있으며, 하드 결정들을 사용하여 공간 매칭 필터링 및 연속 간섭 제거를 수행할 수 있다. SIC 방식의 경우에, 수신기는 M 개의 스테이지들에서 M 개의 데이터 스트림들을 복원하고(각각의 스테이지에서 하나의 데이터 스트림이 복원됨), 각각의 복원된 데이터 스트림에 의해 야기되는 간섭을 제거한다. 제 1 스테이지의 경우에, 수신기는 수신된 심볼

에 공간 매칭 필터링을 수행하고, 하나의 데이터 스트림에 대한 검출된 심볼들을 획득한다. 상기 공간 매칭 필터링은 ZF(zero-forcing), MMSE(minimum mean square error), MRC(maximal ratio combining), 또는 어느 다른 기술에 기초할 수 있다. 코딩된 간섭 제거의 경우에, 수신기는 디코딩된 데이터를 획득하기 위해 검출된 심볼들을 프로세싱(예컨대, 심볼 디매핑, 디인터리빙, 및 디코딩)하고, 정확히 디코딩된 데이터 심볼들에 대한 추정치들인 재변조된 심볼들을 획득하기 위해서 디코딩된 데이터를 추가적으로 프로세싱(예컨대, 인코딩, 인터리빙, 및 복조)한다. 수신기는 또한 채널 추정치들을 통해 재변조된 심볼들을 프로세싱하고, 복원된 데이터 스트림으로 인한 간섭 컴포넌트들

을 획득한다. 다음으로, 상기 간섭 컴포넌트들

은 제거된 간섭 컴포넌트들을 가진 변경된 수신된 심볼들

을 획득하기 위해서 수신된 심볼들

로부터 감산된다. 다음으로, 상기 변경된 수신된 심볼들

이 그 다음 스테이지에 의해 프로세싱된다.

한정된 스피어 검출 방식은 비코딩된 간섭 제거를 갖는 SIC 방식과 동일하다. 한정된 스피어 검출의 경우에, 하드 결정들이 데이터 심볼들(

내지

)에 대해 획득되고, 간섭 제거를 위해 사용된다. 변경된 수신된 심볼

이, 수학식(15)에 제시된 바와 같이, 이미 검출된 데이터 심볼들에 대한 하드 결정들(

내지

)에 기초한다. 이상적으로는, 디코더의 출력으로부터 생성되는 재변조된 심볼들을 사용하여 간섭 제거를 수행하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 재변조된 심볼들이 하드 결정들보다 더 신뢰적이기 쉽기 때문이다. 그러나, 많은 경우들에서, 상기 재변조된 심볼들은 프로세싱 복잡성 및/또는 레이턴시로 인해서 이용가능하지 않다.

스피어 검출과 SIC 방식 간에 유사성이 도출될 수 있다. 스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들의 SNR들이 SIC 방식을 통해 복원되는 데이터 스트림들의 SNR들에 의해서 추정될 수 있다. SIC 방식의 경우에는, ZF(zero-forcing) 또는 MMSE 기술에 기초하여 데이터 스트림(m)에 대한 공간 필터 벡터가 다음과 같이 도출될 수 있는데:

수학식(22)

수학식(23)

여기서,

은 데이터 스트림(m)에 대한 R×m 감소 채널 응답 행렬이고,

는 데이터 스트림(m)에 대한 R×1 채널 응답 벡터이며,

및

는 각각 ZF(zero-forcing) 및 MMSE 기술들의 경우에 데이터 스트림(m)에 대한 R×1 공간 필터 벡터들이다.

은 아직 검출되지 않은 m 개의 데이터 스트림들에 대한

의 m 개의 열들을 포함하는데, 이전 스테이지들에서 이미 검출된 데이터 스트림들에 대한

의 M-m 개의 열들은 제거된다.

데이터 스트림(m)에 대한 검출된 심볼들

은 다음과 같이 표현될 수 있는데:

수학식(24)

여기서,

은 스테이지(m)에 대한 변경된 수신된 심볼들의 R×1 벡터이고,

은

또는

과 동일할 수 있다.

SIC 방식에 대한 데이터 스트림(m)의 SNR은 다음과 같이 표현될 수 있는데:

및 수학식(25)

수학식(26)

여기서,

및

는 각각 ZF(zero-forcing) 및 MMSE 기술들을 통한 데이터 스트림(m)의 SNR들이다. ZF 또는 MMSE 기술을 통한 SIC 방식에 기초하여 데이터 스트림들에 대해 계산되는 SNR들은 스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하는데 사용될 수 있다.

2 개의 데이터 스트림들 및 완전한 간섭 제거를 갖는 경우에는 SIC 방식을 통해 두 번째로 검출되는 데이터 스트림에 대한

는 스피어 검출을 통해 두 번째로 검출되는 데이터 스트림에 대한

와 동일하다는 것이 확인될 수 있다. SIC 방식을 통해 첫 번째로 검출되는 데이터 스트림에 대한

는 높은 SNR들로 스피어 검출을 통해 첫 번째로 검출되는 데이터 스트림에 대한

와 거의 동일하다. 따라서, 스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 MMSE-SIC 방식을 통해서 데이터 스트림들에 대해 계산된 SNR들에 기초하여 선택될 수 있다.

스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들의 신호 품질들은 다른 방식들로도 추정될 수 있다. 데이터 스트림들에 대한 추정된 신호 품질들은 그 데이터 스트림들에 대한 적절한 레이트들을 선택하는데 사용될 수 있다.

하나 이상의 실시예들에 있어서, 시스템은 한 세트의 레이트들 또는 패킷 포맷들을 지원한다. 각각의 지원되는 레이트는 특정 스펙트럼 효율, 특정 코드 레이트, 특정 변조 방식, 및 비-페이딩의 AWGN 채널에 대한 목표 PER을 달성하는데 필요한 특정 최소 SNR과 연관될 수 있다. 지원되는 레이트들 및 필요한 SNR들은 룩업 테이블에 저장될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트는 그 스트림에 대해 계산된 SNR에 기초하여 개별적으로 선택될 수 있다.

다른 실시예들에 있어서, 시스템은 변조 코딩 방식(MSC) 세트로도 지칭될 수 있는 벡터-양자화 레이트 세트를 지원한다. 상기 벡터-양자화 레이트 세트는 단지 레이트들의 특정 결합들만을 포함한다. M 개의 데이터 스트림들에 대한 레이트들이 레이트 세트에서 레이트 결합들로부터 함께 선택될 수 있다.

두 실시예들에 있어서는, 상이한 데이터 스트림들의 신호 품질들 및/또는 다른 요인들에 기초하여 상기 데이터 스트림들에 대한 상이한 레이트들이 선택될 수 있다. 데이터 스트림들에 대해 상이한 레이트들을 사용할 능력은 전체적인 스루풋을 향상시킬 수 있다.

하나 이상의 실시예들에 있어서, 스피어 검출을 통해 검출된 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 반복적인 방식으로 선택될 수 있다. 데이터 스트림들의 신호 품질들에 기초하여 그 데이터 스트림들에 대한 초기 레이트들이 선택될 수 있다. 만약 더 일찍 검출된 스트림에 대한 SER이 목표 SER보다 높다면, 더 낮은 차수의 변조 방식을 갖는 다른 레이트가 그 스트림에 대해 선택될 수 있고, 모든 스트림들에 대한 전체적인 스루풋이 결정될 수 있다. 모든 데이터 스트림들에 대한 가장 높은 전체적인 스루풋을 갖는 레이트들의 결합이 사용을 위해 선택될 수 있다.

도 8은 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 프로세스(800)의 양상들을 나타낸다. 스피어 검출이 다수의 데이터 스트림들에 대해 수행된다(블록 812). 스피어 검출을 통해 검출되는 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보가 획득된다(블록 814). 그 채널 상태 정보는 채널 추정치들(예컨대, 채널 응답 행렬), 잡음 추정치들, 간섭 추정치들, 전력 측정치들, 신호 품질 추정치들, 및/또는 다른 정보를 포함할 수 있다.

채널 상태 정보에 기초하여 데이터 스트림들에 대한 레이트들이 선택된다(블록 816). 하나 이상의 실시예들에 있어서, 그 데이터 스트림들에 대한 레이트들은 그 데이터 스트림들의 신호 품질들(예컨대, SNR들)에 기초하여 선택되는데, 상기 신호 품질들은 채널 상태 정보에 기초하여 추정될 수 있다. 그 데이터 스트림들에 대한 신호 품질들은 스피어 검출을 위해 사용되는 상삼각 행렬에 기초하여 추정될 수 있다. 상기 상삼각 행렬은 채널 상태 정보의 일부일 수 있는 채널 응답 행렬로부터 도출될 수 있다. 각각의 데이터 스트림의 신호 품질은 이미 검출된 데이터 스트림들로부터의 간섭이 제거되었다는 가정을 통해서 SIC 방식에 기초하여 또한 추정될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 레이트는 개별적으로 선택될 수 있다. 모든 데이터 스트림들에 대한 레이트들이 또한 함께 선택될 수 있다. 데이터 스트림(예컨대, 검출될 제 1 데이터 스트림)에 대한 레이트가 그 데이터 스트림에 대한 목표 SER 또는 보다 양호한 SER을 달성하기 위해서 선택될 수 있다. 데이터 스트림의 추정된 신호 품질에 기초하여 그 데이터 스트림에 대한 초기 레이트가 선택될 수 있고, 만약 상기 초기 레이트가 데이터 스트림이 목표 SER을 초과하도록 유도한다면, 더 낮은 차수의 변조 방식을 통해 교정된 레이트가 선택될 수 있다.

도 9는 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치(900)의 양상들을 나타낸다. 장치(900)는 다수의 데이터 스트림들에 대해 스피어 검출을 수행하기 위한 수단(블록 912), 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보를 검출하기 위한 수단(블록 914), 및 채널 상태 정보에 기초하여 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 수단(블록 916)을 포함한다. 하나 이상의 데이터 스트림들에 대한 레이트가 목표 SER이나 또는 보다 양호한 SER을 달성하기 위해 선택될 수 있다.

도 10은 수신기(150)에 있는 RX 공간 프로세서(160) 및 RX 데이터 프로세서(170)의 양상들의 블록도를 나타낸다. RX 공간 프로세서(160) 내에서, 계산 유닛(1010)은 채널 프로세서(194)로부터 채널 추정치들

을 수신하여, 직교정규 행렬

및 상삼각 행렬

을 도출한다. 스피어 검출기(1020)는 행렬들(

및

)을 통해서 R 개의 수신기 유닛들(154a 내지 154r)로부터의 수신된 심볼들

에 대해 스피어 검출을 수행하고, 검출된 심볼들 또는 후보 가설들을 제공한다. 스피어 검출기(1020)는 제어기(190)에 의해서 결정된 순서로 검출을 수행할 수 있다. 스피어 검출기(1020)는 검출된 심볼들에 대해서 하드 결정들을 수행할 수 있고, 그 하드 결정들에 기초하여 거리들을 계산할 수 있다. 스피어 검출기(1020)는 각각의 데이터 심볼에 대한 모든 가설들을 고려할 수 있거나, 또는, 만약 공간 매칭 필터링이 수행된다면, 공간 매칭 필터링에 의해 제공되는 검출된 심볼에 근접한 가설들의 서브세트만을 고려할 수 있다. LLR 계산 유닛(1030)은 스피어 검출기(1020)로부터의 후보 가설들 또는 검출된 심볼들에 기초하여 코드 비트들에 대한 LLR들을 계산한다.

RX 데이터 프로세서(170) 내에서는, M 개의 채널 디인터리버들(1040a 내지 1040m)이 LLR 계산 유닛(1030)으로부터 M 개의 데이터 스트림들에 대한 LLR들을 수신한다. 각각의 채널 디인터리버(1040)는 스트림에 대해 채널 인터리버(226)에 의해 수행된 인터리빙과 상보적인 방식으로 그 스트림에 대한 LLR들을 디인터리빙한다. 다중화기(1050)는 채널 디인터리버들(1040a 내지 1040m)로부터의 디인터리빙된 LLR들을 다중화하거나 직렬화한다. 디코더(1060)는 디인터리빙된 LLR들을 디코딩하여, 디코딩된 데이터를 제공한다.

본 명세서에 기재된 기술들은 여러 방식들에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우에는, 검출, 레이트 선택 등을 수행하기 위해 사용되는 프로세싱 유닛들이 하나 이상의 ASIC들(application specific integrated circuits), DSP들(digital signal processors), DSPD들(digital signal processing devices), PLD들(programmable logic devices), FPGA들(field programmable gate arrays), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 결합 내에 구현될 수 있다.

펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현의 경우에 있어서, 상기 기술들은 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 프로시저들, 함수들 등)을 통해 구현될 수 있다. 상기 펌웨어 및/또는 소프트웨어는 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(192))에 저장되고 프로세서(예컨대, 프로세서(190))에 의해 실행될 수 있다. 그 메모리는 프로세서 내에 구현될 수 있거나 혹은 상기 프로세서에 외부에 구현될 수 있다.

기재된 실시예들에 대한 앞서 설명은 당업자가 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변경들이 당업자들에게는 쉽게 자명할 것이고, 본 명세서에서 정의된 포괄적인 원리들은 본 발명의 사상 또 는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제시된 실시예들로 제한되도록 의도되지 않고, 본 명세서에 기재된 원리들 및 신규한 특징들에 일치하는 가장 넓은 범위를 제공한다.

Claims (46)

1. 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치로서,

   다수의 데이터 스트림들에 대해 스피어 검출을 수행하고, 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보를 획득하며 ? 상기 채널 상태 정보는 채널 응답 행렬을 포함함 ? , 상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하고, 스피어 검출을 위해 사용되는 상삼각 행렬을 획득하기 위해서 상기 채널 응답 행렬을 분해하고, 상기 상삼각 행렬에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들의 신호 품질들을 추정하며, 상기 신호 품질들에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서; 및

   상기 적어도 하나의 프로세서에 연결되는 메모리를 포함하는,

   데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치.
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13. 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 방법으로서,

    다수의 데이터 스트림들에 대해 스피어 검출을 수행하는 단계;

    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보를 획득하는 단계 ? 상기 채널 상태 정보는 채널 응답 행렬을 포함함 ? ;

    상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하는 단계;

    스피어 검출을 위해 사용되는 상삼각 행렬을 획득하기 위해서 상기 채널 응답 행렬을 분해하는 단계;

    상기 상삼각 행렬에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들의 신호 품질들을 추정하는 단계; 및

    상기 신호 품질들에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하는 단계를 포함하는,

    데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 방법.
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16. 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치로서,

    다수의 데이터 스트림들에 대해 스피어 검출을 수행하기 위한 수단;

    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보를 획득하기 위한 수단 ? 상기 채널 상태 정보는 채널 응답 행렬을 포함함 ? ;

    상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 수단;

    스피어 검출을 위해 사용되는 상삼각 행렬을 획득하기 위해서 상기 채널 응답 행렬을 분해하기 위한 수단;

    상기 상삼각 행렬에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들의 신호 품질들을 추정하기 위한 수단; 및

    상기 신호 품질들에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 수단을 포함하는,

    데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하기 위한 장치.
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19. 명령들을 저장하기 위한 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은,

    다수의 데이터 스트림들에 대해 스피어 검출을 수행하고;

    상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 채널 상태 정보를 획득하고 ? 상기 채널 상태 정보는 채널 응답 행렬을 포함함 ? ;

    상기 채널 상태 정보에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하고;

    스피어 검출을 위해 사용되는 상삼각 행렬을 획득하기 위해서 상기 채널 응답 행렬을 분해하고;

    상기 상삼각 행렬에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들의 신호 품질들을 추정하고; 그리고

    상기 신호 품질들에 기초하여 상기 다수의 데이터 스트림들에 대한 레이트들을 선택하도록 동작가능한,

    컴퓨터 판독가능 매체.
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