KR101182153B1 - 복호 순서 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

복호 순서 제어장치는 수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어(Layer) 별로 유효 SNR을 산출하는 유효 SNR 산출부, 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 CQI 테이블(Channel Quality Indicator)에 매핑하여 RI(Rank Indicator)를 선택하는 RI 설정부, 선택된 RI가 랭크 2일 경우, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출하는 전송률 산출부 및 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 복호 순서 제어부를 포함한다.

Description

복호 순서 제어장치 및 그 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DECODING ORDER}

본 발명은 다중 안테나 시스템의 복호 순서 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 들어 무선 이동통신 단말기가 널리 보급됨에 따라, 무선 환경에서 다양한 멀티미디어 서비스가 제공되고 있다. 특히, 전송 데이터의 대용량화 및 데이터 전송의 고속화가 진행됨에 따라 한정된 주파수를 효율적으로 사용할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)와 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 등은 차세대 이동통신 기술로서, 3GPP LTE 표준에 채택된바 있다.

여기서, 3GPP LTE 표준은 RI(Rank Indicator), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator) 등의 세 가지의 궤환(feedback) 정보를 정의하고 있다. 이때 수신기는 추정된 채널상태 정보에 따라 궤환 정보를 생성하고, 이를 송신기로 전송한다. 송신기는 수신된 궤환 정보를 이용하여 채널용량(capacity) 및 데이터 전송률을 높이거나 오류율 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 LTE 표준에 제안된 MIMO 시스템은 크게 개루프 방식과 폐루프 방식으로 크게 나눌 수 있는데, 폐루프 방식은 채널상태 정보에 기반하여 전송모드, 데이터 전송률, 송신신호에 대한 가중치 벡터 등을 선택 및 조절한다. 반면, 개루프 방식은 채널상태에 대한 부분적인 정보를 기반으로 전송모드와 데이터 전송률을 조절한다.

상술된 폐루프 방식의 MIMO 시스템은 궤환 정보를 생성, 전송함에 따라 시스템의 복잡도가 증가하는 단점을 갖지만, 이에 반해 데이터 전송률, 오류율 등의 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다. 따라서 PMI, CQI, RI 등의 궤환 정보를 결정하는 방법에 대한 다양한 연구가 선행되었다.

그리고, 송신 심볼 벡터를 MIMO 채널의 간섭 또는 잡음에 강인한 특성을 가지도록 미리 부호화하는 프리코딩 행렬과 관련하여, 최적의 프리코딩 행렬의 형태와 부호표(Codebook)를 설계하는 연구가 선행되었다. 그리고 송신기에 미리 정의된 프리코딩 행렬의 부호표를 이용하여 제한된 양의 PMI 정보를 생성, 이용하는 방법이나, 채널상태에 따라 부호표에서 최적의 프리코딩 행렬을 선택하는 기준에 대한 연구가 이루어졌다.

또한, 채널상태에 따라서 송신 심볼의 오류정정 부호율과 변조방식 차수를 조절하는 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법 적용을 위한 CQI 정보와 관련된 연구도 많이 진행되었다. 특히, 궤환되는 CQI 정보량을 감소시키기 위한 연구, CQI 정보 생성을 위한 SNR(신호대 잡음비) 분석 방법 등의 연구가 수행되었다.

한편, 종래에는 상술된 SNR의 크기순서에 따라 수신 신호의 복호 순서를 결정하는 방식으로 송신기에서 수신기로의 전송률 이득을 높이고자 하였다. 하지만 본 발명에서는 무선통신 환경에서 동일한 시간 동안 송신기에서 수신기로 보다 많은 정보를 전송할 수 있도록, SNR의 크기순서에 따라 수신 신호의 복호 순서를 결정하는 종래의 방식을 개선하여 보다 효과적인 복호 순서 결정 방식을 제안하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 각 레이어에서 선택 가능한 모든 복호 순서를 고려하여 데이터 전송률을 합산한 값을 구하고, 합산한 데이터 전송률이 최대가 되는 레이어를 우선으로 복호 순서를 결정함으로써 기존의 방법에 비해 데이터 전송률의 이득을 효과적으로 높일 수 있는 복호 순서 제어장치 및 그 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 순서 제어장치는 수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어(Layer) 별로 유효 SNR을 산출하는 유효 SNR 산출부, 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 CQI 테이블(Channel Quality Indicator)에 매핑하여 RI(Rank Indicator)를 선택하는 RI 설정부, 선택된 RI가 랭크 2일 경우, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출하는 전송률 산출부 및 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 복호 순서 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 순서 제어방법은 (a) 수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어(Layer) 별로 유효 SNR을 산출하는 단계, (b) 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블에 매핑하여 RI(Rank Indicator)를 선택하는 단계, (c) RI가 랭크 2일 경우, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출하는 단계 및 (d) 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 단계를 포함한다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 각 레이어에서 선택 가능한 모든 복호 순서를 고려하여 데이터 전송률을 합산한 값을 구하고, 합산한 데이터 전송률이 최대가 되는 레이어를 우선으로 복호 순서를 결정함으로써 기존의 방법에 비해 데이터 전송률의 이득을 효과적으로 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 순서 제어장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복호 순서 제어방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 궤환 정보가 정확한 시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널에서 HARQ 프로토콜이 적용된 SIC 방식의 수신기의 적용 여부에 따른 MIMO 시스템의 전송률 성능을 비교한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역에서 상관 관계를 가지는 단일 블록 페이딩 채널에서 HARQ 프로토콜이 적용된 SIC 방식의 수신기의 적용 여부에 따른 MIMO 시스템의 전송률 성능을 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 HARQ 프로토콜이 적용된 경우, 시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널에서 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기 성능을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 20 Hz일 때, 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 60 Hz일 때, 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 각 110 Hz일 때, 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 20 Hz일 때, HARQ 프로토콜이 적용된 폐루프 MIMO-OFDM 시스템의 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 60 Hz일 때, HARQ 프로토콜이 적용된 폐루프 MIMO-OFDM 시스템의 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 110 Hz일 때, HARQ 프로토콜이 적용된 폐루프 MIMO-OFDM 시스템의 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 시스템을 도시한다.

본 발명의 실시예에서는 LTE 표준의 하향 링크 기반의 MIMO-OFDM 시스템(이하, “다중 안테나 시스템” 이라 함)을 기초로 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 송신기(110), N_T개의 송신 안테나(120), N_R개의 수신 안테나(130), 및 수신기(140)를 포함한다. 여기서 도 1은 다중 안테나 시스템(100)의 동작 내용에 따라 각각의 구성요소들을 블록화하여 표시하였다. 도 1의 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.

송신기(110)는 송신 데이터를 부호화하는 인코더(111), 각각의 코드워드(Code words)에 따라 변조를 수행하는 변조부(112), 레이어 매핑부(113), 프로코더(114), 및 OFDM 신호를 생성하는 신호 생성부(115)를 포함한다. 송신기(110)는 수신기(140)로부터 수신한 피드백 정보(PMI, CQI, RI)를 이용하여 송신할 데이터에 대한 인코딩(Encoding), 변조 및 프리코딩(Precoding) 동작을 수행한다.

수신기(140)는 수신 안테나(130)를 통해 수신한 신호로부터 수신 데이터를 검출하고, 검출된 데이터를 복호화하여 데이터를 출력한다. 이러한 수신기(140)는 수신한 신호로부터 수신 데이터를 검출하는 신호 검출부(141), 검출된 데이터를 복호화하여 데이터를 출력하는 디코더(142), 및 수신 안테나(130)를 통해 수신한 신호로부터 피드백 정보(PMI, CQI, RI)를 생성하여 송신기(110)로 전송하는 피드백 정보 생성부(143)를 포함한다.

이와 같이, 수신 안테나(130)를 통해 수신한 신호로부터 피드백 정보를 생성하여 송신기(110)로 전송하는 수신기(140)는 컴퓨터나 휴대용 단말기로 구현될 수 있으며, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함하고, 휴대용 단말기는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 스마트폰, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 다중 안테나 시스템(100)의 송신기(110)는 N_T개의 송신 안테나(120)와 N_R개의 수신 안테나(130)로 구성된 MIMO 채널을 통해 시간 영역의 복소수 OFDM 신호를 각각의 송신 안테나(120)에서 수신 안테나(130)로 전송한다.

그리고 수신기(140)에서 FFT(Fast Fourier Transform) 복조 후 생성되는 k번째 부반송파(Subcarrier)의 수신 신호는, 수학식 1의 벡터 식으로 정의될 수 있다.

상기 수학식 1에서,

와

는 N_R×1 크기의 수신심볼 벡터와 N_T×1 크기의 송신심볼 벡터를 나타낸다. 벡터

는 평균이 0(zero)이고,

의 분산을 가지는 N_R×1 크기의 부가 백색정규 잡음(AWGN, Additive White Gaussian Noise) 벡터를 나타낸다. 여기서

은 k × k크기의 단위행렬이고,

는 Hermitian 연산자이다.

또한, 수학식 1에서

는 j번째 행과 i번째 열의 성분

가 i번째 송신 안테나와 j번째 수신 안테나 간의 채널 응답 특성을 나타내는 k번째 부반송파의 N_R× N_T 채널 행렬에 해당하는 것을 나타낸다. 이하에서는 기호 표기의 편의상 부반송파 인덱스 k를 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서 다중 안테나 시스템(100)은 2개의 송신 안테나와 2개의 수신 안테나로 구성된 것으로 가정한다.

그리고 본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 다중 안테나를 통해 서로 다른 데이터를 전송하는 공간 다중화(Spatial multiplexing) 방식을 사용하여 데이터 전송률과 채널 용량을 향상시킬 수 있다. 이때 수신기(140)는 채널의 특성에 의해 발생하는 송수신 안테나(120, 130) 간의 간섭과 다수의 안테나로부터 수신되는 다차원적인 신호를 효율적으로 처리해야 한다.

따라서, 본 발명의 실시예에서 수신기(140)는 선형 검출 기법으로 ZF(Zero Forcing) 기법을 이용하는 수신기(이하, “ZE 수신기”라 함), 및 MMSE(Minimum Mean Square Error) 기법을 이용하는 수신기(이하 “MMSE 수신기”라 함) 등을 포함하는 선형 수신기 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 여기서 ZF 기법은 채널 행렬의 각 열 벡터에 대한 기준을 계산하여 벡터 크기가 가장 큰 열 벡터에 해당하는 심벌부터 검출한 후, 수신 신호에서 검출된 신호 성분을 제거함으로써 심벌 간의 간섭을 제거하는 기법이다. MMSE 기법은 원래 전송한 심벌들과 수신측에서 추정된 신호들 사이의 평균 자승 오차(Mean square error)를 최소화하는 기법이다.

이러한 선형 수신기로 구현되는 수신기(140)는 수학식 2에 정의된 바와 같이 수신 신호에 검출 행렬(G)을 곱하여 송신신호를 검출할 수 있다.

여기서, ZF 수신기와 MMSE 수신기는 각각 이하 수학식 3과 수학식 4와 같은 형태의 행렬을 이용하여 간단하게 수신 데이터를 검출할 수 있다.

A^-1 형태는 행렬 A의 역행렬을 나타낸다. 수신기(140)는 무선통신 표준에 채택된 터보(Turbo) 부호, LDPC(Low Density Parity Check) 부호 등과 같은 오류정정부호를 적용하기 위해서 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값을 생성하여 디코더에 전송할 수 있다. 이러한 수신기(140)에서 m번째 전송 레이어의 i번째 부호어 비트를 위한 LLR 값은 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.

수학식 5에서

은 m번째 전송 레이어의 i번째 부호어 비트가 0(1)인 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 심볼 집합을 나타낸다.

은 선형행렬의 검출과정 후의 잡음 벡터의 분산을 의미하며, ZF 수신기와 MMSE 수신기의 경우 각각 수학식 6과 수학식 7과 같이 정의될 수 있다.

수학식 6 및 수학식 7에서,

은 행렬 G의 m번째 행 벡터이고,

는 행렬 H의 j번째 열 벡터이다. 수학식 6과 수학식 7을 이용하여 수신기(140)의 수신 데이터 검출 후에 나타나는 실질적인 신호대잡음비(SNR, Signal-to-Noise Ratio)를 구할 수 있다. 이때, 해당 SNR 값은 하기 수학식 8 및 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.

수학식 8과 9로 표현된 ZF 수신기와 MMSE 수신기의 수신 데이터 검출 후의 유효 SNR 값은, CQI(Channel Quality Indicator) 정보를 생성하는데 이용될 수 있다. CQI 정보는 폐루프 방식의 다중 안테나 시스템(100)에서 전송률을 향상시키기 위해 송신신호의 변조차수와 부호율을 조절하는 피드백 정보이다. 여기서 LTE 표준에서 정의하고 있는 피드백 정보인 RI(rank indicator), PMI(precoding matrix indicator), 및 CQI에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저 RI 정보는 채널 행렬의 계수(Rank)를 알려주는 피드백 정보로서, 이에 기초하여 다중 안테나 시스템(100)은 전송 모드를 선택할 수 있다. 예를 들어, RI 값이 1인 경우에는 랭크 1 프리코딩 전송모드 방식을 사용하고, RI 값이 1보다 큰 경우에는 공간다중화 방식을 이용하여 데이터 전송률을 높일 수 있다.

PMI 정보는 채널상태에 따른 프리코딩(Precoding) 행렬 정보를 포함한다. 프리코딩 행렬은 레이어(Layer)에 매핑된 심볼 벡터에 곱해져서 채널에 의한 데이터 간의 간섭을 줄이면서 데이터 검출의 신뢰도를 높일 수 있다. 또한, 프리코딩 행렬을 결정하는 기준에 따라 다중 안테나 시스템(100)의 프레임 오류율(FER, Frame Error Rate) 성능, 전송률, 채널용량 등을 향상시킬 수 있다.

LTE 표준에는 송수신 안테나의 수에 따라 다양한 프리코딩 행렬의 집합, 즉 코드북(Codebook)을 정의하고 있다. PMI 정보는 코드북에서 다중 안테나 시스템(100)의 요구사항에 적합한 선택기준에 따라 선택된 프리코딩 행렬의 인덱스 정보를 포함한다. 프리코딩 행렬이 적용된 다중 안테나 시스템(100)을 벡터 식으로 나타내면 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.

여기서

는 코드북의 i번째 프리코딩 행렬을 나타내고,

는 송수신 안테나의 수에 따라 달라진다. x, y, n은 각각 송신 심볼, 수신 심볼, 부가 백색정규 잡음을 나타내고,

는 전송채널 행렬을 나타낸다. 본 발명의 실시예에서는 하기 수학식 11을 적용시켜 다양한 프리코딩 행렬 선택기준 중에서 채널용량을 최대화하는 방법을 사용할 수 있다.

CQI 정보는 채널상태에 따른 부호율(Coding rate)과 변조방식의 차수(Modulation order)에 대한 정보를 포함한다. 실제로는 다양한 부호율과 변조방식의 차수에 대한 정의를 포함하는 CQI 테이블을 이용하여 채널상태에 따라 해당하는 CQI 테이블의 인덱스 정보를 피드백한다.

CQI 테이블을 생성하기 위해서는 먼저 다양한 부호율과 변조차수에 따른 프레임 오류율(FER) 성능을 분석해야 한다. 부호율과 변조차수에 따라 시스템이 요구하는 성능을 만족하는 신호대잡음비(SNR) 구간이 다르기 때문에 각 구간에 따라 적합한 부호율과 변조차수가 결정된다. 이를 바탕으로 CQI 테이블을 생성하면, 시스템에서는 채널의 유효 SNR에 따라 CQI 테이블을 검색하고 이에 부합하는 부호율과 변조차수를 선택한다. LTE 표준은 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조방식을 이용하여 총 15개의 인덱스로 구성된 CQI 테이블을 정의하고 있다.

본 발명의 실시예에서는 예컨대 AWGN 채널에서 평가된 총 15개의 변조차수와 부호율의 조합에 대하여 LTE 표준의 터보 부호의 FER 성능을 토대로 CQI 테이블의 SNR 범위를 설정하고, AMC(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 적용하도록 한다. 하기 표 1은 AWGN 채널에서 LTE 표준의 터보 부호를 적용한 경우, 첫 번째 전송의 FER이 10%를 달성할 수 있도록 설정된 CQI 테이블의 예이다.

인덱스	변조방식	부호율 x 1024	전송률	SNR 범위 (dB)
0	해당범위 없음			최소값	최대값
1	QPSK	78	0.1523	-6.63	-4.89
2	QPSK	120	0.2344	-4.89	-3.16
3	QPSK	193	0.377	-3.16	-1.2
4	QPSK	308	0.6016	-1.2	0.74
5	QPSK	449	0.877	0.74	2.62
6	QPSK	602	1.1758	2.62	4.56
7	16QAM	378	1.4766	4.56	6.54
8	16QAM	490	1.9141	6.54	8.38
9	16QAM	616	2.4063	8.38	10.38
10	64QAM	466	2.7305	10.38	12.21
11	64QAM	567	3.3223	12.21	14.13
12	64QAM	666	3.9023	14.13	16.22
13	64QAM	772	4.5234	16.22	18.11
14	64QAM	873	5.1152	18.11	19.65
15	64QAM	948	5.5547	19.65	-

또한, 본 발명의 실시예에서는 예컨대 RI 정보에 따라 공간다중화 전송모드가 선택된 경우, 수신기(140)의 수신 데이터 검출 후 유효 SNR 값을 계산하고, CQI 테이블의 SNR 범위와 비교하여 CQI 인덱스 정보를 생성할 수 있다. 이때, 랭크 1 프리코딩 전송모드가 선택된 경우에는 하기 수학식 12에 의해 계산된 SNR 값에 기반하여 CQI 정보를 결정할 수 있다.

그리고 RI 정보를 결정하는데 있어서, 채널 행렬의 랭크를 계산하는 연산과정 대신, 수신기(140)의 수신 데이터 검출 후 SNR 값이 CQI 테이블의 최저 SNR 값(예를 들어, -6.63dB)보다 작은 경우에 랭크 1 프리코딩 전송모드로 전환되도록 설정할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 SIC 방식을 적용한 복호 순서 제어장치의 블록도이다.

본 발명의 다중 안테나 시스템(100)은 순차적 간섭 제거(SIC, Successive Interference Cancellation) 과정을 통해서 오류율 성능을 향상시킬 수 있다. 이때, SIC 과정을 위해서 채널 행렬의 열 벡터 크기 및 수신기(140)의 수신 데이터 검출 후의 유효 SNR 등을 비교하여 복호 순서를 결정할 수 있다.

그리고, 결정된 복호 순서에 따라 첫 번째 수신 데이터를 구성하는 부호어 비트의 LLR 값을 생성하고, 이를 채널 복호화기를 이용하여 데이터 비트를 복원한다. 마지막으로 경판정(hard-decision) 복호 과정을 거쳐 복원된 비트를 송신 심볼로 재생성하고, 해당 채널 행렬의 계수를 고려하여 SIC 과정을 수행할 수 있다. 이와 같은 과정을 모든 수신 데이터가 복호될 때까지 반복 수행한다.

이를 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상술된 수신기(140)는 복호 순서 제어장치(150)로 구현되거나 이를 포함할 수 있으며, 이때 SIC 방식이 적용될 수 있다. 복호 순서 제어장치(150)는 채널 상태가 좋은 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정함으로써 보다 정확한 SIC 과정을 수행할 수 있다. 복호 순서 결정 방식은 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 사용하여 채널 상태를 반영한 복호 순서를 결정하는 과정으로 이루어질 수 있으며, 유효 SNR의 산출은 상술된 수학식 8 및 9를 통해 이루어질 수 있다. 이하, 복호 순서 제어장치(150)의 구성요소에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

복호 순서 제어장치(150)는 신호 검출부(151), 채널 추정부(152), 유효 SNR 산출부(153), RI 설정부(154), 전송률 산출부(155), 복호 순서 제어부(156), CQI 매핑부(157), 및 인덱스 갱신부(158)를 포함한다.

신호 검출부(151)는 수신 신호로부터 수신 데이터를 검출한다. 여기서, 신호 검출부(151)는 수신 데이터에 대해 SIC 방식을 이용한 간섭 제거 과정을 수행할 수 있다.

채널 추정부(152)는 수신 신호의 채널을 추정하여 채널 행렬을 출력한다.

유효 SNR 산출부(153)는 수신 신호의 채널 행렬에 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어별로 유효 SNR을 산출한다. 여기서, 유효 SNR 산출부(153)는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방법을 이용하여 후술될 첫 번째 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 최대비율조합(Maximum Ratio Combining) 방법을 이용하여 두 번째 레이어의 유효 SNR을 산출할 수 있다.

RI 설정부(154)는 유효 SNR 산출부(153)에 의해 산출된 유효 SNR을 이용하여 RI(Rank Indicator)를 선택한다. RI는 레이어 중에서 어느 하나라도 CQI 테이블에 있는 최소 CQI 인덱스 값을 만족하지 못하면 랭크 1로 전송하고, 그렇지 않을 경우 랭크 2로 전송하는 피드백 정보를 나타낸다. 랭크 1는 두 레이어 모두 동일한 정보를 보내어 다이버시티 효과를 얻는 걸 나타내고, 랭크 2는 두 레이어에서 서로 다른 정보를 보내서 멀티플렉싱(Multiplexing) 효과를 얻어 정보 전송량을 높이는 것을 나타낸다. 따라서, RI 설정부(154)는 각 레이어 별로 유효 SNR을 산출한 후에 이를 CQI 테이블에 매핑하여 RI를 선택할 수 있다.

전송률 산출부(155)는 RI 설정부(154)에 의해 설정된 RI가 랭크 2일 경우, 각 레이어를 순차적으로 첫 번째 복호 순서로 선택하고, 첫 번째 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 두 번째 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출한다. 만약, RI가 랭크 1일 경우에는, 복호 순서에 관계없이 모든 레이어에서 동일한 정보를 전송하게 된다.

복호 순서 제어부(156)는 전송률 산출부(155)에 의해 산출된 데이터 전송률의 합산 값을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정한다. 복호 순서 제어부(156)는 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어의 합산한 데이터 전송률이 동일할 경우, 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어의 유효 SNR의 차이를 비교하여 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정할 수 있다.

또한, 복호 순서 제어부(156)는 결정된 복호 순서에 따라 해당 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 산출된 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 결정할 수 있다.

또한, 복호 순서 제어부(156)는 수신 신호의 복호 완료 여부에 따라 복호 순서를 결정하되, 다중 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ, Hybrid Automatic Repeat Request) 기술을 적용하여 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어가 모두 수신 신호의 복호를 완료한 경우, 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어의 합산한 데이터 전송률을 비교하여 복호 순서를 결정하거나, 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어 중 수신 신호의 복호를 완료한 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정할 수 있다.

여기서, 복호 순서 제어부(156)는 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어 중 수신 신호의 복호를 실패한 레이어에 대해서는 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송하고, 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어가 모두 수신 신호의 복호를 실패한 경우, 해당 레이어들의 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송할 수 있다.

CQI 매핑부(157)는 첫 번째 레이어 및 두 번째 레이어 중 수신 신호의 복호를 완료한 레이어의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 선택하고, 채널상태에 따라 해당하는 CQI 테이블의 인덱스를 매핑한다.

인덱스 갱신부(158)는 CQI 테이블의 인덱스를 가장 큰 값을 가지는 레이어의 전송률에 대응되는 인덱스로 갱신한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 AMC 스케쥴링이 적용된 다중 안테나 시스템에서 복호 순서 제어방법의 순서도이다.

먼저, 수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어 별로 유효 SNR을 산출한다(S301). 여기서, MMSE 방법을 이용하여 제 1 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 최대비율조합 방법을 이용하여 제 2 레이어의 유효 SNR을 산출할 수 있다.

다음으로, 각 레이어 별로 산출된 유효 SNR을 이용하여 RI를 선택한다(S311). 즉, 각 레이어 별로 산출된 유효 SNR을 CQI 테이블에 매핑하여 RI를 선택할 수 있다. 이때, 선택된 RI가 랭크 2일 경우에는 다음 단계(S321)로 넘어가 데이터의 합 전송률을 산출하고, 이를 통해 복호 순서를 결정하는 과정을 수행한다. 만약 랭크 1일 때는 복호 순서에 관계없이 모든 레이어에서 동일한 정보를 전송하게 된다.

다음으로, 선택된 RI가 랭크 2일 경우, 각 레이어의 데이터 전송률을 합산한 값을 산출한다(S321). 즉 각 레이어를 순차적으로 첫 번째 복호 순서로 선택하고, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출한다.

다음으로, 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정한다(S331). 여기서, 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 합산한 데이터 전송률이 동일할 경우, 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 유효 SNR의 차이를 비교하여 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정할 수 있다.

여기서 HARQ 기술이 적용될 경우, 전송 신호의 복호 완료 여부에 따라서 복호 순서 결정 방식이 달라지게 된다. 즉, 두 레이어 모두 복호를 완료할 경우, 합산한 데이터 전송률을 비교하여 복호 순서를 결정하게 된다. 하지만 두 레이어 중 하나의 레이어만 복호를 완료했을 경우, 복호를 완료한 레이어를 먼저 복호하게 된다.

따라서 복호를 완료한 레이어는 유효 SNR을 사용해서 CQI 인덱스를 정하게 되고, 복호를 실패한 레이어는 그 전에 전송된 CQI 인덱스를 그대로 사용해서 재전송 하게 된다. 만약 두 레이어 모두 복호를 실패했을 경우에는 전에 사용된 CQI 인덱스를 사용해서 모두 재전송된다.

다음으로, 합산한 전송률로 복호 순서가 결정된 후, 복호 순서에 따라 해당 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 산출된 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 선택하고, 채널상태에 따라 해당하는 CQI 테이블의 인덱스를 매핑한다(S341).

다음으로, CQI 테이블의 인덱스를 합산한 데이터 전송률이 가장 큰 값을 가지는 레이어의 전송률에 대응되는 인덱스로 갱신한다(S351).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간적으로 독립적인 레일라이(Rayleigh) 페이딩 채널에서 상술된 복호 순서 제어장치(150)의 적용 여부에 따른 다중 안테나 시스템의 전송률 성능을 비교한 그래프이다.

여기서, 상술한 바와 같이, AMC 스케쥴링과 HARQ 기술을 적용하였으며, 채널 궤환 정보는 정확하다고 가정한다. 복호 순서 제어장치(150)의 복호 순서는 수신기(140)의 수신 데이터 검출 후 유효 SNR을 사용하여 결정하였으며, 유효 SNR에 기반하여 CQI 정보를 생성한다. 여기서 FER은 초기 전송 10%로 설정하여 CQI 테이블을 조정하였다.

도 5는 시간 영역에서 상관 관계를 가지는 단일 블록 페이딩 채널에서 SIC 과정을 수행하는 수신기의 적용 여부에 따른 다중 안테나 시스템의 전송률 성능을 비교한 그래프이다.

여기서 FER은 초기 전송 10%로 설정하여 CQI 테이블을 조정하였고, 도플러 주파수는 20Hz로 설정하였다. 하기 표 2는 모의실험 환경을 나타낸다.

항목	세부 내용
기본 시스템	3GPP-LTE 하향링크 MIMO-OFDM 시스템
	반송파 주파수: 2 GHz
	채널 대역폭: 1.4 MHz
송수신 안테나 수	각각 2개
오류정정부호	LTE 표준의 터보 부호
	복호기: MAP(maximum a posteriori) 알고리즘 사용
	최대 반복 횟수: 6회
HARQ	CC(chase combining) 방식 사용
	최대 전송 횟수 : 4회
OFDM 변조	FFT 크기: 1024
	Cyclic prefix 유형: normal
채널	시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널
	시간 영역에서 상관 관계를 가지는 단일 블록 페이딩 채널

첫 번째 복호되는 레이어가 오류없이 간섭 제거가 이루어진다고 가정하면, 두 번째 복호되는 레이어는 최대비율조합(MRC) 방식을 사용하여 수신 다이버시티(Diversity) 이득을 얻음으로써, 수신 데이터 검출 후 유효 SNR을 높일 수 있다. MRC 방식을 이용한 유효 SNR을 SNR_MRC로 정의한다. 따라서, 두 번째 복호되는 레이어는 더 공격적인 스케쥴링을 하게 되고, 시스템의 처리량 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 경우에 복호 순서를 어떻게 결정하느냐에 따라 두 번째 복호되는 레이어의 SNR_MRC가 달라지게 된다.

따라서 첫 번째 복호되는 레이어의 순서를 어떻게 정할 것인가가 전송률 성능을 결정하는 중요한 요소가 된다. 종래 기술에서는 선형 수신기의 “post SNR”인 SNR_MMSE의 크기를 비교하여 복호 순서를 결정하였다. SNR_MMSE 를 이용할 경우, 채널 상태를 반영하여 복호 순서를 결정할 수 있지만, 레이어의 간섭 제거에 의한 다이버시티 성능 이득을 얻지 못한다.

하지만 상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 선택 가능한 모든 경우의 수를 고려하여 합산한 데이터 전송률을 계산한 후 복호 순서를 결정함으로써 전송률이 최대가 되도록 복호 순서를 결정하게 된다. 즉, 레이어의 수가 n개 존재할 경우, n개의 레이어를 순차적으로 첫 번째 복호 순서로 선택하여, 첫 번째 레이어의 SNR_MMSE 에 대한 데이터 전송률을 구하고, 순차적 간섭 제거 후 두 번째 레이어의 SNR_MRC를 계산하여 데이터 전송률을 구한다. 그리고, 구해진 두 전송률의 합을 비교하여 복호 순서를 결정하게 된다. 이때 계산 복잡도는 n! 에 비례하여 증가한다.

또한, 다중 안테나 시스템(100)에서 성능이득을 최대화 하기 위해서는 채널 상태에 따른 CQI 테이블의 SNR 조정(Adaptation) 기법과 재전송 기법인 HARQ 기술이 함께 적용될 수 있다. CQI 테이블의 조정 기법은 다양한 채널환경(예를 들어, 빠른 페이딩 채널, 느린 페이딩 채널)에서 시스템의 요구 FER 성능을 만족시키면서 전송량 성능을 향상시키는 기능을 수행한다.

고정된 CQI 테이블을 이용하는 경우, 궤환 정보를 이용한 채널예측은 FER 성능을 보장할 수 있지만 전송량 성능을 저하시킬 수 있다. 실제적인 무선통신 환경에서 단말 사용자의 이동성에 따라 도플러 주파수(Doppler frequency)가 변화할 수 있으므로 궤환 정보를 이용한 적응적 CQI 테이블 조정방법은 다중 안테나 시스템(100)의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는, 시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널 상태일 때는 궤환 정보가 정확하다고 가정하고 고정된 값으로 CQI 테이블을 조정할 수 있다. 그리고 시간 영역에서 상관 관계를 가지고 도플러 주파수에 따라 속도가 변화하는 단일 블록 페이딩 채널에서는 지연된 궤환 정보를 이용하여 타켓(Target) 오율(예를 들어, 초기 전송 10% FER)에 따라 적응적으로 CQI 테이블을 조정하게 된다.

또한 본 발명의 실시예를 통해, 합산한 데이터 전송률을 이용하여 복호 순서를 결정하고, 이를 이용해 AMC 스케쥴링을 수행할 수 있다. 첫 번째 복호되는 레이어가 정확하게 간섭 제거가 될 경우, 두 번째 복호되는 레이어는 다이버시티 이득을 얻게 된다. 두 번째 복호되는 레이어의 실질적인 SNR은 하기 수학식 13와 같이 정의될 수 있다.

수학식 13로부터 구해지는 SNR 값은 상기 수학식 8과 수학식 9와 비교하여 같거나 큰 값을 가지게 된다.

합산한 데이터 전송률을 비교하기 위해서 첫 번째 복호되는 레이어는 SNR_MMSE 을 계산하여 데이터 전송률을 구하게 되고, 두 번째 복호되는 레이어는 SNR_MRC을 사용하여 데이터 전송률을 구하게 된다. 이 때, 첫 번째 복호되는 레이어를 p, 두 번째 복호되는 레이어를 1-p라고 정의하면, 두 레이어의 데이터 전송률의 합산 값은 다음 수학식 14와 같이 정의될 수 있다.

수학식 14에서 M과 R은 변조 차수와 부호율을 나타낸다. 첫 번째 복호되는 레이어는 MMSE 방식의 수신기의 SNR_MMSE 을 사용하고, 나중에 복호되는 레이어는 SNR_MRC 을 사용하여 상기 표 1에서 M과 R을 정하게 된다.

여기서, 수학식 14에서 정의된 합산한 데이터 전송률을 비교하여 상기 수학식 15과 같이 가장 큰 값을 가지는 레이어 p*를 찾아서 복호 순서를 결정하게 된다. 만약 두 레이어의 합산한 데이터 전송률이 동일하다면, SNR_MMSE 과 SNR_MRC 의 차이를 비교하여 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 복호 순서를 결정하게 된다.

한편, 본 발명에서의 제안한 방법이 가져오는 상세한 효과를 분석하기 위해 도 6 내지 도 12에서 모의 실험 결과를 나타내었다. 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능 비교를 위하여 상기 표 2의 두 가지 채널 상태를 고려하며 성능 비교 대상으로는 복호 순서를 고정시키는 방식을 사용한다.

AMC 스케쥴링이 병행되면 SNR_MMSE을 사용한 경우와 고정된 레이어로 복호 순서를 결정하는 방식 간에 성능 차이가 거의 발생하지 않게 되므로 본 발명에서는 비교의 편이를 이 방식을 사용한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널 상태에서 복호 순서 결정 방식에 따른 성능을 비교한 그래프이고, 도 7 내지 도 12는 도플러 주파수에 따라 상관 관계를 가지는 단일 블록 페이딩 채널에서의 성능 그래프를 나타낸 것이다. 모든 성능 비교는 초기 전송 시 FER 10%에 근접하도록 CQI 테이블을 조정하였으며, 실험 환경은 표 2와 동일하다.

도 6은 HARQ 프로토콜이 적용된 경우 시공간적으로 독립적인 레일라이 페이딩 채널에서 고정된 레이어를 사용하여 복호 순서를 결정한 경우와 합산한 데이터 전송률을 비교하여 복호 순서를 결정한 경우의 SIC 방식의 수신기 성능을 비교한 것이다.

단일 블록 페이딩 채널에서는 도플러 주파수에 따라 궤환 정보의 지연 정도가 달라지고, 이를 이용해 채널 예측을 하게 되고, 예측된 채널을 이용해 적응적으로 CQI 테이블을 조정하여 준다. 목표 오율을 만족시키기 위해 좋은 채널에서는 채널상태 표시자가 SNR_MMSE 값보다 큰 값을 가져서 전송률을 향상시키게 하고, 반대의 경우에는 작은 값을 가져서 느슨한 스케쥴링을 수행할 수 있도록 한다.

도 7 내지 도 9는 HARQ 프로토콜이 적용되지 않은 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 각 20 Hz, 60 Hz, 110 Hz일 때, 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다.

모든 도플러 주파수에서 합산한 데이터 전송률을 이용한 복호 순서 결정 방식이 우수한 전송량 성능을 보임을 확인할 수 있다. 이는 단말의 이동 속도에 관계없이 합산한 데이터 전송률을 이용하여 SIC 방식의 수신기를 적용하였을 때, 성능 이득이 있음을 보여준다.

도 10 내지 도 12는 HARQ 프로토콜이 적용된 단일경로 블록 페이딩 채널에서 도플러 주파수가 각 20 Hz, 60 Hz, 110 Hz일 때, 복호 순서 결정 방식에 따른 SIC 방식의 수신기의 성능을 나타낸다. HARQ 프로토콜이 적용된 경우에도 합산한 데이터 전송률을 비교하여 복호 순서를 결정한 경우에 전송률 성능이 우수하게 나타난다.

도 2에서 도시된 각각의 구성요소는 일종의 '모듈'로 구성될 수 있다. 상기 '모듈'은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 송신기 111: 인코더
112: 변조부 113: 레이어 매핑부
114: 프로코더 115: 신호 생성부
120: 송신 안테나 130: 수신 안테나
140: 수신기 141: 신호 검출부
142: 디코더 143: 피드백 정보 생성부
150: 피드백 제어부 151: 신호 검출부
152: 채널 추정부 153: 유효 SNR 산출부
154: RI 설정부 155: 전송률 산출부
156: 복호 순서 제어부 157: CQI 매핑부
158: 인덱스 갱신부

Claims (13)

1. 다중 안테나 시스템의 복호 순서 제어장치에 있어서,
   수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어(Layer) 별로 유효 SNR을 산출하는 유효 SNR 산출부,
   상기 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 CQI 테이블(Channel Quality Indicator)에 매핑하여 RI(Rank Indicator)를 선택하는 RI 설정부,
   상기 선택된 RI가 랭크 2일 경우, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출하는 전송률 산출부 및
   상기 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 복호 순서 제어부를 포함하되,
   상기 복호 순서 제어부는,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 모두 상기 수신 신호의 복호를 완료한 경우에는, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 합산한 데이터 전송률을 비교하여 상기 복호 순서를 결정하고,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어 중 어느 하나가 상기 수신 신호의 복호를 완료한 경우에는 해당 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 것인 복호 순서 제어장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유효 SNR 산출부는,
   MMSE(Minimum Mean Square Error) 방법을 이용하여 상기 제 1 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 최대비율조합(Maximum Ratio Combining) 방법을 이용하여 상기 제 2 레이어의 유효 SNR을 산출하는 것인 복호 순서 제어장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 복호 순서 제어부는,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 합산한 데이터 전송률이 동일할 경우, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 유효 SNR의 차이를 비교하여 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 것인 복호 순서 제어장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 결정된 복호 순서에 따라 해당 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 상기 산출된 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 선택하고, 채널상태에 따라 해당하는 상기 CQI 테이블의 인덱스를 매핑하는 CQI 매핑부를 더 포함하는 복호 순서 제어장치.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복호 순서 제어부는,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어 중 상기 수신 신호의 복호를 실패한 레이어에 대해서는 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송하고,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 모두 상기 수신 신호의 복호를 실패한 경우, 해당 레이어들의 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송하는 것인 복호 순서 제어장치.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 CQI 테이블의 인덱스를 상기 합산한 데이터 전송률이 가장 큰 값을 가지는 레이어의 데이터 전송률에 대응되는 인덱스로 갱신하는 인덱스 갱신부를 더 포함하는 복호 순서 제어장치.
   
8. 복호 순서 제어장치를 이용한 복호 순서 제어방법에 있어서,
   (a) 수신 신호의 채널 행렬과 프리코딩 행렬을 곱셈한 결과로부터 각 레이어(Layer) 별로 유효 SNR을 산출하는 단계,
   (b) 상기 각 레이어별로 산출된 유효 SNR을 CQI(Channel Quality Indicator) 테이블에 매핑하여 RI(Rank Indicator)를 선택하는 단계,
   (c) 상기 선택된 RI가 랭크 2일 경우, 제 1 레이어(p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값과, 제 2 레이어(1-p)의 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 곱셈한 값을 합산한 데이터 전송률을 산출하는 단계 및
   (d) 상기 합산한 데이터 전송률을 비교하여 가장 큰 값을 가지는 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 단계를 포함하되,
   상기 (d) 단계는,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 모두 상기 수신 신호의 복호를 완료한 경우에는, 상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 합산한 데이터 전송률을 비교하여 상기 복호 순서를 결정하고,
   상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어 중 어느 하나가 상기 수신 신호의 복호를 완료한 경우에는, 해당 레이어를 우선으로 하여 복호 순서를 결정하는 단계를 포함하는 복호 순서 제어방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 (a) 단계는,
   MMSE(Minimum Mean Square Error) 방법을 이용하여 상기 제 1 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 최대비율조합(Maximum Ratio Combining) 방법을 이용하여 상기 제 2 레이어의 유효 SNR을 산출하는 단계를 포함하는 복호 순서 제어방법.
   
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 결정된 복호 순서에 따라 해당 레이어의 유효 SNR을 산출하고, 상기 산출된 유효 SNR에 대응되는 CQI 테이블의 부호율과 변조차수를 선택하고, 채널상태에 따라 해당하는 상기 CQI 테이블의 인덱스를 매핑하는 단계 및
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어의 합산한 데이터 전송률의 크기에 따라 대응되는 상기 CQI 테이블의 RI(Rank Indicator)를 선택하는 단계를 더 포함하는 복호 순서 제어방법.
    
11. 삭제
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어 중 상기 수신 신호의 복호를 실패한 레이어에 대해서는 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송하고,
    상기 제 1 레이어 및 제 2 레이어가 모두 상기 수신 신호의 복호를 실패한 경우, 해당 레이어들의 앞서 전송한 CQI 인덱스를 그대로 사용하여 재전송하는 단계를 더 포함하는 복호 순서 제어방법.
    
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 CQI 테이블의 인덱스를 상기 합산한 데이터 전송률이 가장 큰 값을 가지는 레이어의 데이터 전송률에 대응되는 인덱스로 갱신하는 단계를 더 포함하는 복호 순서 제어방법.

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