KR101209429B1

KR101209429B1 - 문턱값보다 높은 ｓｎｒ 및 문턱값보다 낮은 ｓｎｒ에 대하여 ｍｌ 깊이 우선 및 ｋ-베스트 검출기를 사용하는 ｍｉｍｏ 수신기

Info

Publication number: KR101209429B1
Application number: KR1020117003971A
Authority: KR
Inventors: 크리스토퍼 에이치 딕; 키아라쉬 아미리; 라하벤더 마이소어 라오
Original assignee: 자일링크스 인코포레이티드
Priority date: 2008-08-18
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2012-12-06
Also published as: EP2316186B1; EP2316186A1; CN102124690A; CN102124690B; US20100040177A1; JP5324653B2; KR20110039468A; US7809075B2; WO2010021767A1; JP2012500571A

Abstract

시스템은 다수의 송신 안테나(102)로부터 다수의 수신 안테나(104)로 전달된 심볼들을 검출한다. 평가기(108)는 수신 안테나에서 수신된 신호의 SNR을 추정한다. 평가기는 SNR이 문턱값(114)보다 낮은 것에 응답하여 제1 검출기(110)를 인에이블하고, 평가기는 SNR이 문턱값(114)보다 높은 것에 응답하여 제2 검출기(112)를 인에이블한다. 제1 검출기는 바람직하게 K 베스트 검출기이고, 제2 검출기는 바람직하게 ML 깊이 우선 스피어 검출기이다. 제2 검출기는 제1 검출기보다 낮은 비트 에러 레이트를 갖는다. 제1 검출기의 계산 복잡도는 일정한 반면에, 제2 검출기의 계산 복잡도는 높은 SNR에서 더 낮고 낮은 SNR에서 더 높다.

Description

문턱값보다 높은 ＳＮＲ 및 문턱값보다 낮은 ＳＮＲ에 대하여 ＭＬ 깊이 우선 및 Ｋ-베스트 검출기를 사용하는 ＭＩＭＯ 수신기{MIMO RECEIVER USING ML DEPTH-FIRST AND K-BEST DETECTORS FOR SNR HIGHER AND LOWER THAN A THRESHOLD}

본 발명은 일반적으로 다중 출력 안테나로부터 다중 입력 안테나에의 통신(MIMO; multiple input multiple output)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 MIMO 통신 시스템에 대한 심볼 검출에 관한 것이다.

데이터는 송신 안테나와 수신 안테나 사이에 전자기적으로 전송될 수 있다. 송신기는 데이터를 심볼 성상도(symbol constellation)로부터 선택된 심볼 시퀀스로 인코딩한다. 송신 안테나는 심볼을 전송하고 수신 안테나는 심볼을 검출한다.

잡음으로부터의 간섭 및 반사는 수신 안테나에 의해 수신된 심볼에 오류를 일으킨다. 최대 우도(ML; maximum-likelihood) 검출기에 대하여, 수신기는 수신된 신호를 성상도에서의 모든 심볼에 대하여 예상되는 수신 신호와 비교할 수 있다. 실제 수신된 신호와 가장 근접하게 일치하는 예상 수신 신호가 검출된 심볼을 제공한다.

통신 매체의 특성의 측정은 적절한 심볼 검출을 돕는다. 하나의 예에서, 송신기는 기지의 심볼 패턴을 수신기에 주기적으로 전송하고, 수신기는 통신 매체의 다수의 신호 전파 경로와 같은 특성을 결정하는데 기지의 패턴을 사용한다.

전자기 통신의 데이터 전송 레이트는 다수의 송신 안테나로부터 다수의 심볼들을 동시에 전송함으로써 증가된다. 다수의 전송된 심볼들의 검출은 다수의 수신 안테나로 심볼들을 수신함으로써 개선된다. 다수의 송신 안테나를 이용한 최대 우도 검출에 대하여, 동시에 전송된 심볼들의 가능한 조합들의 수는 송신 안테나 수의 제곱수(power)로 오른 성상도의 정도이다. 보다 높은 차수의 변조 및 많은 수의 안테나의 경우 모든 가능한 조합들의 평가가 실행 불가능하다.

본 발명은 상기 쟁점들 중의 하나 이상을 해결할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 다수의 송신 안테나로부터 다수의 수신 안테나로 전달된 심볼들을 검출하는 시스템을 제공한다. 제1 검출기는 성상도로부터의 심볼들 중 하나 이상의 잠재적 선택들(potential choices)의 각자의 부분 간격(partial distance)들로부터 심볼들을 결정한다. 제2 검출기는 더 많은 잠재적 선택들의 각자의 부분 간격들로부터 심볼들을 결정한다. 제1 및 제2 검출기는 수신 안테나에서 수신된 신호들로부터 그들의 부분 간격들을 결정한다. 제2 검출기의 비트 에러 레이트는 제1 검출기의 비트 에러 레이트보다 더 작다. 제2 안테나에 대한 잠재적 선택들은 신호대잡음 비(SNR; signal-to-noise ratio)가 문턱값보다 더 큰 것에 응답하여 제1 안테나에 대한 잠재적 선택들보다 더 작다. 평가기가 제1 및 제2 검출기에 연결된다. 평가기는 수신 안테나에서 수신된 신호들의 SNR을 추정한다. 평가기는 문턱값보다 더 낮은 SNR에 응답하여 제1 검출기를 인에이블(enable)하고, 평가기는 문턱값보다 더 높은 SNR에 응답하여 제2 검출기를 인에이블한다.

본 발명의 다양한 기타 실시예는 프로그래밍가능한 집적 회로에 대한 구성 데이터를 발생시키기 위한 명령어로 구성된 프로세서 판독가능한 디바이스를 제공한다. 프로세서에 의한 명령어의 실행은 프로세서로 하여금 제1 및 제2 검출기를 구현하게끔 프로그래밍가능한 집적 회로를 구성하는 구성 데이터를 발생시키도록 한다. 제1 검출기는 성상도로부터의 심볼들 중 하나 이상의 잠재적 선택들의 각자의 부분 간격들로부터 심볼들을 결정한다. 제1 검출기는 수신 안테나에서 수신된 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정한다. 제1 검출기는 신호의 SNR이 문턱값보다 더 낮은 것에 응답하여 심볼들을 결정하도록 인에이블된다. 제2 검출기는 더 많은 잠재적 선택들의 각자의 부분 간격들로부터 심볼을 결정한다. 제2 검출기는 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정한다. 제2 검출기는 SNR이 문턱값보다 더 높은 것에 응답하여 심볼을 결정하도록 인에이블된다. 제2 검출기의 비트 에러 레이트는 제1 검출기의 비트 에러 레이트보다 더 작고, 제2 검출기에 대한 잠재적 선택들은 SNR이 문턱값보다 더 높은 것에 응답하여 제1 검출기에 대한 잠재적 선택들보다 더 작다.

다양한 기타 실시예들이 다음의 상세한 설명 및 청구항에서 제시된다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명에 따르면, 문턱값보다 높은 SNR 및 문턱값보다 낮은 SNR에 대하여 ML 깊이 우선 및 K-베스트 검출기를 사용하는 MIMO 수신기를 제공할 수 있다.

다음의 상세한 설명을 검토하고 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 양상 및 이점이 명백하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 심볼을 검출하는 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 예시적인 K-베스트 스피어 검출기의 동작을 도시하는 그래프도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 가지치기를 이용한 예시적인 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기를 도시하는 그래프도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 성능 대 신호대잡음 비를 도시하는 플롯도이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 낮은 신호대잡음 비의 경우 심볼들을 검출하는 프로세스의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 신호대잡음 비에 기초한 심볼의 검출기를 도시하는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 높은 신호대잡음 비의 경우 심볼들을 검출하는 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따른 심볼 검출을 구현하는 프로그래밍가능한 집적 회로의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라 프로그래밍가능한 집적 회로에서 심볼 검출을 구현하기 위한 구성 데이터를 발생시키는 시스템의 블록도이다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 심볼들을 검출하기 위한 시스템의 블록도이다. 다수의 송신 안테나(102)는 다수의 수신 안테나(104)에 동시에 각자의 심볼들을 전송한다. 각각의 수신 안테나(104)는 송신 안테나(102)로부터 전송된 각자의 심볼들의 가중 합을 수신한다.

송신 안테나(102)와 수신 안테나(104) 사이의 통신 채널에 대한 모델은:

여기에서 H는 N 개 수신 안테나와 M 개 송신 안테나 사이의 N x M 채널 행렬이고, s는 송신 안테나로부터 전송된 M 개 심볼의 열 벡터이고, n은 N 개 수신된 잡음 요소의 열 벡터이고, y는 수신 안테나에서 수신된 N 개 신호의 열 벡터이다. 열 벡터 s에서의 M 개 전송된 심볼들 각각은 w 개 심볼들의 차수(order)를 갖는 성상도로부터의 심볼이다.

하나의 실시예에서, 채널 행렬은 삼각 행렬(triangular matrix)로 분해된다. 삼각 행렬은 채널 행렬의 QR 분해로부터의 상삼각 행렬(upper triangular matrix)이다. 전송된 심볼들의 검출은 간격 놈(distance norm)을 최소화하는 열 벡터 s에서의 M 개 심볼들을 결정하는 것을 포함한다:

여기에서,

그리고

이다. 합산(summation)은 상삼각 행렬인 R로부터 유도된다. i=M에서 1까지의 외적 합산(outer summation)은 마지막 안테나로부터 시작하여 송신 안테나들 각각에 대한 대응하는 항의 합산이다. 각각의 송신 안테나에 대한 외적 합산의 대응하는 항은 송신 안테나에 대한 부분 간격으로서 표시된다. 인덱스 i인 특정 송신 안테나에 대한 부분 간격은 송신 안테나 i로부터 M까지 후보 심볼들의 가중치의 내적 합산(inner summation)을 포함한다. 따라서, QR 분해는 송신 안테나의 각 인덱스에 대한 부분 간격을 합함으로써 후보 심볼들 s 에 대한 간격 놈 D(s)을 계산하는 것을 가능하게 하고, 각 인덱스에 대한 부분 간격은 동일 인덱스와 더 큰 인덱스를 갖는 심볼들의 함수이다.

본 발명의 다양한 실시예는 성상도에서의 M 개 심볼들의 모든 조합들로부터 선택된 다양한 조합들에 대하여 간격 놈을 계산함으로써 전송된 심볼들을 검출한다. M 개 송신 안테나로부터 실제로 전송된 M 개 심볼들은 간격 놈의 가장 작은 값을 갖는 조합과 일치하여야 한다.

수신 안테나(104)는 라인(106)을 통해 평가기(108)와 2개의 검출기(110 및 112)에 수신 신호를 제공한다. 평가기(108)는 라인(106) 상의 신호의 신호대잡음 비(SNR)를 결정하고, SNR을 문턱값(114)과 비교한다. SNR이 문턱값보다 낮으면, 검출기(110)가 전달된 심볼을 검출하고, SNR이 문턱값보다 높으면, 검출기(112)가 검출된 심볼을 결정한다.

하나의 실시예에서, 검출기(110)는 전달된 심볼들에 대한 잠재적 선택들의 제한된 탐색(bounded search)을 제공하고, 검출기(112)는 전달된 심볼들에 대한 잠재적 선택들의 완전 탐색(exhaustive search)을 제공한다. 예를 들어, 검출기(110)는 K-베스트 스피어(best sphere) 검출기이고, 검출기(112)는 가지치기(pruning)를 이용한 깊이 우선 탐색(depth-first-search) 최대 우도(maximum-likelihood) 검출기이다.

하나의 실시예에서, 평가기(108)는 수신 안테나(104)에서 수신된 신호들의 SNR을 평가하기 위한 수단을 제공한다. 검출기(110 및 112)는 심볼들로부터 심볼들을 검출하기 위한 수단을 제공한다. 검출기(110)는 문턱값(114)보다 더 낮은 SNR에 응답하여 심볼들을 검출하기 위한 수단을 제공하고, 검출기(112)는 문턱값(114)보다 더 높은 SNR에 응답하여 심볼들을 검출하기 위한 수단을 제공한다. 검출기(112)의 비트 에러 레이트는 검출기(110)의 비트 에러 레이트보다 더 작다. 검출기(112)는 문턱값보다 더 높은 SNR에 응답하여 검출기(110)가 행할 것보다 더 적은 계산을 수행하고, 검출기(110)는 문턱값보다 더 낮은 SNR에 응답하여 검출기(112)가 행할 것보다 더 적은 계산을 수행한다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 예시적인 K-베스트 스피어 검출기의 동작을 도시하는 그래프도이다. 전달된 심볼들에 대한 잠재적 선택들의 탐색은 루트(root) 노드(202)에서 시작된다. 루트 노드(202)를 제외한 각각의 노드는 송신 안테나들 중 하나로부터 전송된 심볼에 대한 잠재적 선택인 심볼로 라벨링된다.

본 예의 성상도는 4개 심볼을 포함하기 때문에, 노드(204, 206, 208, 및 210)는 안테나-4로부터 전송된 심볼에 대한 4개 잠재적 선택들을 나타낸다. 부분 간격이 상기 설명된 바와 같이 이들 4개의 잠재적 선택들에 대하여 계산되고, 이 예에서 부가적인 검사를 위해 K(3개) 최상의 후보들이 선택된다. 노드(208)는 노드(204, 206, 및 210)보다 더 큰 부분 간격을 갖기 때문에, 노드(208)는 가지치기되고(pruned), 노드(204, 206, 및 210)는 더 확장된다.

노드(212, 214, 216, 및 218)는, 확장 노드(204)에 의해 나타나는 바와 같이, 각각 성상도에서의 심볼-0, 심볼-1, 심볼-2, 및 심볼-3을 전송하는 안테나-3과, 심볼-0을 전송하는 안테나-4를 함께 나타낸다. 수신 안테나에서 수신된 신호 및 노드(204)의 부분 간격으로부터 노드(212, 214, 216, 및 218)에 대하여 부분 간격이 결정된다. 마찬가지로, 성상도에서의 심볼을 전송하는 안테나-3을 나타내는 노드(220, 222, 224, 및 226)에 대하여 부분 간격이 결정되고, 성상도 심볼을 전송하는 안테나-3 및 심볼-3을 전송하는 안테나-4를 나타내는 노드(228, 230, 232, 및 234)에 대하여 부분 간격이 결정된다. 노드(212 내지 234)로부터, 부가의 확장을 위한 후보들은 가장 작은 부분 간격을 갖는 3개 노드(220, 226, 및 234)이다.

마찬가지로, 안테나-2에 대하여 선택된 후보들은 가장 작은 부분 간격을 갖는 노드(236, 238, 및 240)이다. 최종 후보는 가장 작은 부분 간격을 갖는 안테나-1에 대한 노드(242)이다. 최종 후보 노드(242)는 안테나-1에 대한 잠재적 선택들로부터 직접 선택될 수 있고, 또는 K개의 최상의 후보들이 먼저 선택된 다음에 마지막 후보 노드(242)가 K 개의 최상의 후보들로부터 선택될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 가지치기를 이용한 예시적인 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기를 도시하는 그래프도이다. 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기는 송신 안테나에 대한 모든 가능한 심볼들 조합에 대하여 노드들을 방문하는 완전 탐색을 수행할 수 있다. 그러나, 특히, 찾아진 첫 번째 솔루션(solution)이 송신 안테나로부터 실제로 전송된 심볼들과 일치할 때, 가지치기가 실제로 방문한 노드들의 수를 감소시킬 수 있다. 이 첫 번째 솔루션은 탐색 트리(search tree)에서 방문한 첫 번째 리프(leaf) 노드이고, 잡음으로부터의 신호 왜곡이 낮을 때 실제 전송된 심볼들과 일치할 가능성이 크다.

노드(304, 306, 308, 및 310)는 안테나-4로부터 전송된 심볼에 대한 4개의 잠재적 선택들을 나타낸다. 가장 작은 부분 간격을 갖는 노드(306)는, 심볼-0, 심볼-1, 심볼-2, 및 심볼-3을 각각 전송하는 안테나-3과, 심볼-1을 전송하는 안테나-4를 함께 나타내는 노드(312, 314, 316, 및 318)로 확장된다.

노드(312, 314, 316, 및 318) 중에, 이 예에서 노드(318)는 가장 작은 부분 간격을 갖고, 노드(312)는 다음으로 가장 작은 부분 간격을 갖는다. 가장 작은 부분 간격을 갖는 노드(318)는 다음에 안테나-2에 대한 노드(320, 322, 324, 및 326)로 확장된다. 이들 노드 중에, 노드(322)는 가장 작은 부분 간격을 갖고 노드(328, 330, 332, 및 334)로 확장된다. 이들 노드 중에, 솔루션 노드(332)는 가장 작은 간격을 갖고, 심볼-2, 심볼-1, 심볼-3, 및 심볼-1을 각각 전송하는 안테나-1, 안테나-2, 안테나-3, 및 안테나-4를 나타낸다.

노드(332)가 노드(328, 330, 및 334)보다 더 작은 간격을 갖기 때문에, 노드(328, 330, 및 334)는 실제로 전송된 심볼들에 대응해서는 안된다. 마찬가지로, 이 예에서 노드(332)는 노드(320, 324, 및 326)의 부분 간격보다 더 작은 간격을 갖는다. 따라서, 노드(320, 324, 및 326)는 이들 노드들이 완전히 확장되지 않는다 해도 가지치기될 수 있는데, 확장 노드(320, 324, 및 326)로부터 나오는 노드가 여전히 솔루션 노드(332)보다 더 큰 간격을 가질 것이기 때문이다.

깊이 우선 탐색은 노드(312, 314, 및 316)로 되돌아간다. 이 예에서, 노드(312)가 다음으로 확장되는데, 노드(312)는 솔루션 노드(332)의 간격보다 더 작은 부분 간격을 갖기 때문이다. 그러나, 확장 노드(312)로부터 나오는 노드(336, 338, 340, 및 342)는 솔루션 노드(332)의 간격보다 더 큰 부분 간격을 가지며, 결과적으로 노드(336, 338, 340 및 342)는 가지치기된다. 노드(314 및 316)는 마찬가지로 솔루션 노드(332)의 간격보다 더 큰 부분 간격을 가지며, 노드(314 및 316)는 가지치기된다. 깊이 우선 탐색은 노드(304, 308, 및 310)로 되돌아간다. 이 예에서, 노드(304, 308, 및 310)가 가지치기되는데, 이들은 솔루션 노드(332)의 간격보다 더 큰 부분 간격을 갖기 때문이다. 확장을 위한 더 이상의 노드가 남아있지 않기 때문에, 찾아진 제1 솔루션 노드(332)가 최종 후보이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 성능 대 신호대잡음 비(SNR)를 도시한 플롯도이다. 도 4a는 SNR에 대하여 전송된 심볼들을 검출하는데 필요한 노력을 예시하고, 도 4b는 SNR에 대하여 실제로 전송된 심볼들과 일치하지 않는 검출된 심볼들로부터의 비트 에러 레이트를 예시한다.

도 4a에서, 굵은 실선(402) 및 얇은 실선(404)을 포함한 실선(402 및 404)은 제1 검출기에 대한 탐색 트리에서 방문한 노드들의 수를 나타내고, 굵은 점선(406) 및 얇은 점선(408)을 포함한 점선(406 및 408)은 제2 검출기에 대한 탐색 트리에서 방문한 노드들의 수를 나타낸다. 하나의 실시예에서, 제1 검출기는 K-베스트 스피어 검출기이고, 제2 검출기는 가지치기를 이용한 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기이다. K-베스트 스피어 검출기는 SNR에 따라 변하지 않는 다수의 노드들을 방문한다. 대조적으로, 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기는 SNR이 낮을 때 더 많은 노드를 방문하고 SNR이 높을 때 더 적은 노드를 방문한다.

문턱값(410)은 방문한 노드의 수가 제1 및 제2 검출기에 대하여 동일한 것인 SNR이다. 또다른 실시예에서, 문턱값은 심볼 검출에 필요한 클록 사이클 수와 같은 검출 노력의 또다른 측정의 균형에 대응한다. 문턱값보다 더 낮은 SNR에서, 굵은 실선(402)이 얇은 점선(406) 아래에 있는 것으로 나타나는 바와 같이, K-베스트 스피어 검출기는 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기보다 더 적은 수의 노드를 방문한다. 문턱값보다 더 높은 SNR에서, 굵은 점선(408)이 얇은 실선(404) 아래에 있는 것으로 나타나는 바와 같이, 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기는 K-베스트 스피어 검출기보다 더 적은 수의 노드를 방문한다.

하나의 실시예에서, SNR이 문턱값(410)보다 낮을 때에는 제1 검출기를 인에이블(enable)하고 제2 검출기를 디스에이블(disable)함으로써 그리고 SNR이 문턱값(410)보다 높을 때에는 제2 검출기를 인에이블하고 제1 검출기를 디스에이블함으로써, 방문한 노드들의 수는 전송된 심볼들을 검출하기 위한 트리 탐색 동안 감소된다. 이 복합 검출기에 대하여, 실선(402 및 408)은 SNR에 대하여 방문한 노드들의 총 수를 제공한다.

도 4b에서, 굵은 실선(412) 및 얇은 실선(414)을 포함한 실선(412 및 414)은 제1 검출기의 비트 에러 레이트를 나타내고, 얇은 점선(416) 및 굵은 점선(418)을 포함한 점선(416 및 418)은 제2 검출기의 비트 에러 레이트를 나타낸다. 제2 검출기의 비트 에러 레이트는 일반적으로 제1 검출기의 비트 에러 레이트보다 더 작다. 하나의 실시예에서, 제2 검출기는 이론적으로 가능한 최상의 비트 에러 레이트를 갖는 최대 우도 검출기이고, 제1 검출기는 K-베스트 스피어 검출기와 같은 다른 검출기이다.

하나의 실시예에서, 문턱값(420)은 도 4a의 문턱값(410)에 대응한다. 굵은 선(412 및 418)은 제1 검출기가 문턱값(420)보다 낮은 SNR에서 인에이블되고 제2 검출기가 문턱값(420)보다 높은 SNR에서 인에이블될 때 복합(composite) 비트 에러 레이트를 나타낸다. 굵은 실선(412)의 비트 에러 레이트가 얇은 점선(416)의 비트 에러 레이트에 근접하기 때문에, 실선(412 및 418)의 복합 비트 에러 레이트는 대략적으로 제2 검출기의 비트 에러 레이트에 접근한다. 그러나, 제1 검출기에 의해 방문된 노드들의 고정된 수는 전체 방문된 노드들의 수를 제한한다. 따라서, 비트 에러 레이트는 방문한 노드들의 수를 제한하면서 최대 우도 검출기의 비트 에러 레이트에 접근한다.

다른 실시예에서, 문턱값(420)은 도 4a의 문턱값(410)에 대략적으로만 대응한다. 예를 들어, 수신기는 수신 신호의 SNR을 추정할 수 있고, 문턱값(420)은 도 4a에서의 문턱값(410)에 대응하는 SNR의 추정값이다. SNR이 추정값보다 더 높을 때, 제2 검출기에 의해 고려되는 잠재적 심볼 선택들의 수는 제1 검출기에 의해 고려되는 잠재적 심볼 선택들의 수보다 더 작다.

또 다른 실시예에서, 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기는 방문한 노드들의 수를 추적하고, 지정된 수의 노드들을 방문한 후에 아직도 최종 후보가 아직 결정되지 않을 경우, 현재 최상의 솔루션이 최종 후보가 되고, K-베스트 스피어 검출기는 잡음 레벨이 감소될 때까지 부가의 심볼들을 검출하도록 활성화된다. 깊이 우선 탐색을 절단하기 위한 지정된 노드 수는 다음 심볼들 세트의 도달 전에 가능한 탐색의 양이다.

도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 낮은 신호대잡음 비(SNR)의 경우 심볼들을 검출하기 위한 프로세스(500)의 흐름도이다. 프로세스(500)는 SNR이 문턱값보다 더 낮을 때 인에이블된다. 프로세스(500)는 본 발명의 특정 실시예에서 사용되는 K 베스트 스피어 검출기를 구현한다.

단계 502에서, 프로세스(500)는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 행렬을 결정한다. 단계 504에서, SNR이 채널 행렬로부터 결정된다. 판정(506)에서는 SNR이 문턱값보다 더 낮은지 여부를 체크한다. SNR이 문턱값보다 더 낮은 경우, 프로세스(500)는 단계 508로 진행한다. 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(500)는 디스에이블되고, 저전력 모드로 진입한다.

단계 508에서, 채널 행렬은 삼각 행렬로 분해된다. 단계 510에서, 현재 부분 간격은 0의 값으로 초기화되고, 후보 리스트는 널(null) 루트 후보로 초기화되며, 현재 송신 안테나는 제1 송신 안테나로 초기화된다.

판정(512)에서는, 후보 리스트에 후보가 더 있는지 여부를 체크한다. 후보 리스트에 또다른 후보가 있는 경우, 프로세스(500)는 판정(514)으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(500)는 판정(516)으로 진행한다. 판정(514)에서는, 현재 후보와 쌍을 이룰 성상도에서의 심볼이 더 있는지 여부를 체크한다. 또다른 심볼이 있는 경우, 프로세스(500)는 단계 518로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(500)는 판정(512)으로 돌아간다.

단계 518에서, 현재 후보 및 성상도에서의 현재 심볼의 쌍에 대하여 부분 간격이 결정된다. 성상도에서의 현재 심볼은 현재 송신 안테나로부터 실제 전송된 심볼에 대한 잠재적 선택이다. 부분 간격은 수신된 신호 및 현재 후보의 부분 간격으로부터 결정된다.

판정(516)에서는, 송신 안테나가 더 있는지 여부를 체크한다. 또다른 송신 안테나가 있는 경우, 프로세스(500)는 단계 520으로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(500)는 단계 522로 진행한다. 단계 520에서, 더 작은 부분 간격을 갖는 미리 결정된 수의 쌍을 포함하는 새로운 후보 리스트가 생성된다. 그 다음, 프로세스(500)는 이 새로운 후보 리스트를 처리하도록 판정(512)으로 돌아간다.

단계 522에서, 가장 작은 부분 간격을 갖는 최종 후보가 선택된다. 단계 524에서, 검출된 심볼들은 최종 후보에 포함된 심볼들이다. 단계 526에서, 송신 안테나로부터 전송된 것으로 검출된 심볼들이 출력된다.

도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 신호대잡음 비(SNR)에 기초한 심볼의 검출기(600)를 도시한 블록도이다. 검출기(600)는 라인(604) 상의 채널 행렬 및 라인(606) 상의 수신 신호로부터 검출된 심볼(602)을 생성한다. SNR 평가기(608)는 SNR이 문턱값보다 높을 때 검출 회로(610)를 인에이블하고 SNR이 문턱값보다 낮을 때 K 베스트 스피어에 대하여 도시된 회로를 인에이블한다.

분해기(612)는 예를 들어 QR 분해를 사용하여 라인(604) 상의 채널 행렬을 삼각 행렬로 변환한다. 분해기(612)는 또한 라인(604) 상의 채널 행렬의 분해에 따라 라인(606) 상의 수신 신호를 변환한다.

간격 블록(614)은 성상도에서의 각 심볼을 전송하는 제1 송신 안테나에 대하여 부분 간격을 결정한다. 이 제1 송신 안테나에 대하여, 부분 간격은 성상도에서의 심볼들 각각을 전송하는 제1 송신 안테나의 상대 우도를 제공한다. w 개 심볼들의 차수를 갖는 성상도의 예에 대하여, 간격 블록(614)은 선택기(616)에 w 개 부분 놈(partial norm)을 제공한다. 하나의 실시예에서, 간격 블록(614)은 성상도에서의 각 심볼과 널 후보의 각 쌍에 대한 부분 간격을 결정한다.

선택기(616)는 w 개 부분 놈 중의 더 작은 값을 갖는 후보를 선택한다. 하나의 실시예에서, 선택기(616)는 w 개 부분 간격들을 오름차순(618)으로 정렬하고, 오름차순(618)의 시작에서부터 미리 결정된 수의 가작 작은 부분 간격을 선택한다. 예를 들어, 선택기(616)는 w 개 부분 간격들 중 3개의 가장 작은 것들을 선택한다. 선택된 후보들은 각자의 간격 서브블록(620, 622, 및 624)에 보내진다. 다같이, 간격 블록(614) 및 선택기(616)는 낮은 SNR 검출기에서 제1 송신 안테나에 대한 스테이지(stage)를 형성한다.

전체적으로, 간격 서브블록(620, 622, 및 624)은 제2 송신 안테나에 대한 간격 블록을 형성하고, 3개의 서브블록 및 선택기(662)는 제1 송신 안테나에 대한 낮은 SNR 검출기의 스테이지를 형성한다. 스테이지는 도시된 순서대로 연결된다.

각각의 간격 서브블록(620, 622, 또는 624)은 간격 블록(614)과 유사한 기능을 포함한다. 예를 들어, 간격 서브블록(620)은 간격 서브블록(620)에 대하여 선택기(616)에 의해 선택된 후보 심볼을 전송하는 제1 송신 안테나와 함께 성상도에서의 w 개 심볼들 각각을 전송하는 제2 송신 안테나에 대한 부분 간격을 결정한다. 간격 서브블록(620)은 심볼을 전송하는 제2 송신 안테나에 대한 부분 간격 및 선택기(616)로부터의 후보의 부분 간격의 합으로서 성상도에서의 각 심볼에 대한 부분 간격을 계산한다. 간격 서브블록(622)은 마찬가지로 성상도에서의 각 심볼 및 후보의 쌍에 대한 부분 간격을 결정한다. 간격 서브블록(624)은 마찬가지로 제2 송신 안테나에 대한 심볼을 후보에 추가함으로써 간격 서브블록(624)에 대하여 선택기(616)에 의해 선택된 후보를 확장한다.

간격 서브블록(626, 628, 및 630)은 전체적으로 제3 송신 안테나에 대한 간격 블록을 형성하고, 간격 서브블록(632, 634, 및 636)은 전체적으로 제4 송신 안테나에 대한 간격 블록을 형성한다. 각각의 간격 서브블록(626, 628, 및 630, 632, 634, 또는 636)은 대응하는 안테나로부터 전송된 심볼과 쌍이 이뤄지는 입력 후보에 대한 부분 간격을 결정한다.

간격 서브블록(630)은 성상도에서의 각각의 가능한 심볼(642) 및 후보(640)의 쌍에 대한 부분 간격(638)을 결정한다. 명확하게 하기 위해, 도 6은 성상도에서의 하나의 심볼(642)에 대해서만 쌍 부분 간격(638)의 계산을 도시한다. 쌍에 대한 부분 간격(638)은 후보(640)에 대하여 이전에 결정된 부분 간격(644)과 후보(640) 및 심볼(642)의 쌍에 대한 부분 간격(646)의 합이다.

라인(604) 상의 채널 행렬은 간격 서브블록(630)에 대응하는 송신 안테나에 대하여 구성요소(650 내지 652 및 654)의 행을 갖는 삼각 행렬(648)로 변환된다. 채널 행렬의 삼각 행렬로의 변환 중에, 라인(606) 상의 수신 신호는 대응하여 수신 신호(656)로 변환된다. 부분 간격(646)은 변환된 수신 신호(656)와 심볼(658 내지 660 및 642)의 가중 합의 합의 놈(norm)이다. 후보(640)로부터의 심볼(658 내지 660) 및 성상도으로부터의 심볼(642)은 삼각 행렬(648)에서 구성요소(650 내지 652 및 654)의 행에 의해 주어진 가중치를 갖는다.

선택기(662)는 간격 서브블록(626, 628, 및 630)에 대한 더 작은 부분 간격을 갖는 각자의 후보를 선택한다. 선택기(664)는 마찬가지로 식별기 블록(666)에 대한 후보를 선택한다.

식별기 블록(666)은 간격 서브블록(632, 634, 및 636)으로부터의 쌍들 중에 가장 작은 간격을 갖는 최종 후보를 선택한다. 최종 후보는 각각의 송신 안테나에 대하여 대응하는 심볼의 선택에 대응하고, 송신 안테나에 대한 이들 심볼은 검출된 심볼(602)이다.

도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따라 높은 신호대잡음 비의 경우 심볼을 검출하기 위한 프로세스(700)의 흐름도이다. 프로세스(700)는 SNR이 문턱값보다 더 높을 때 인에이블된다. 프로세스(700)는 본 발명의 특정 실시예에서 사용되는 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기를 구현한다.

단계 702에서, 프로세스(700)는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 행렬을 결정한다. 단계 704에서, SNR이 채널 행렬로부터 결정된다. 판정(706)에서는, SNR이 문턱값보다 더 높은지 여부를 체크한다. SNR이 문턱값보다 더 높은 경우, 프로세스(700)는 단계 708로 진행된다. 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(700)는 디스에이블되고, 저전력 모드로 진입한다.

단계 710에서, 스택(stack)은 널 후보로 초기화되고, 현재 송신 안테나는 제1 송신 안테나로 초기화된다. 판정(712)에서는, 스택이 비어있는지 여부를 체크한다. 스택이 비어있는 경우, 프로세스(700)는 단계 714로 진행되고, 검출된 심볼이 출력된다. 그렇지 않은 경우에는, 프로세스(700)는 단계 716으로 진행된다.

단계 716에서, 다음의 잠재적 선택이 스택으로부터 팝핑되고(popped), 이 팝핑된 잠재적 선택은 확장을 위한 현재 잠재적 선택이 된다. 판정(718)에서는, 현재 잠재적 선택의 부분 간격이 현재 최상의 솔루션의 간격보다 더 큰지의 여부를 체크한다. 현재 잠재적 선택이 현재 최상의 솔루션의 간격보다 더 큰 부분 간격을 갖는다면, 현재 잠재적 선택을 확장시킴으로써 발생된 어떠한 솔루션이라도 현재 최상의 솔루션보다 나쁜 간격을 가질 것이다. 결과적으로, 현재 잠재적 선택은, 스택으로부터 다음의 잠재적 선택을 팝핑하도록 단계 716으로 돌아감으로써, 가지치기다. 그러나, 현재 잠재적 선택이 현재 최상의 솔루션의 간격보다 더 큰 부분 간격을 갖지 않는다면, 프로세스(700)는 판정(720)으로 진행한다.

판정(720)에서는, 단계 716에서 스택으로부터 팝핑된 현재 잠재적 선택과 쌍을 이룰 성상도에서의 심볼이 더 있는지 여부를 체크한다. 성상도에서의 또다른 심볼이 있다면, 프로세스(700)는 단계 722로 진행하고, 그렇지 않은 경우에는, 현재 잠재적 선택이 충분히 확장되고, 프로세스(700)는 단계 724로 진행된다. 단계 722에서, 현재 잠재적 선택의 다음 송신 안테나에 대하여 현재 잠재적 선택에 현재 심볼을 더한 새로운 잠재적 선택이 생성된다. 새로운 잠재적 선택에 대하여 부분 간격이 결정된다. 이 부분 간격은 수신 신호, 삼각 채널 행렬, 현재 심볼, 및 현재 잠재적 선택의 심볼로부터 계산된 현재 심볼에 대한 부분 간격 및 현재 잠재적 선택의 부분 간격의 합이다.

단계 724에서, 현재 잠재적 선택에 대한 모든 새로운 잠재적 선택은 단계 722에서 결정된 부분 간격에 따라 정렬된다. 가장 큰 부분 간격이 스택 상에 제일 먼저 푸시되도록 정렬된 순서대로 새로운 잠재적 선택들이 스택 상에 푸시된다. 판정(726)에서는, 최상의 새로운 잠재적 선택이 현재 최상의 솔루션보다 더 나은 솔루션인지 여부를 체크한다. 새로운 잠재적 선택이 모든 송신 안테나에 대한 심볼을 포함하고 현재 최상의 솔루션보다 더 작은 간격을 갖는다면, 가장 작은 부분 간격을 갖는 새로운 잠재적 선택이 더 나은 솔루션이다. 더 나은 솔루션이 찾아진다면, 단계 728에서 현재 최상의 솔루션은 업데이트된다. 업데이트된 현재 최상의 솔루션의 간격은 수신 안테나에서 수신된 신호와 솔루션의 심볼 사이의 간격이다. 단계 728에서의 현재 최상의 솔루션의 마지막 업데이트는 최종 솔루션 및 검출된 심볼을 제공한다.

도 8은 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라 심볼 검출을 구현하기 위한 프로그래밍가능한 집적 회로의 블록도이다. 예시적인 도시된 회로는 프로그래밍가능한 로직 디바이스(PLD; programmable logic device), 특히 FPGA(Field Programmable Gate Array)이다. 그러나, 본 발명의 방법은 다른 유형의 집적 회로 및/또는 시스템을 사용하여 실시될 수 있다는 것이 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시예는 ASIC(Application Specific Integrated Circuits), 비프로그래밍(non-programmable) 집적 회로, 부분적으로 프로그래밍가능한 집적 회로 및/또는 집적 회로 이외의 전자 시스템을 이용할 수 있다. 본 발명dl 이들 및 기타 구조적 변형 내에서 구현될 수 있다는 것이 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백할 것이다.

진보된 프로그래밍가능한 로직 디바이스는 어레이에 여러 상이한 유형의 프로그래밍가능한 로직 블록을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 8은 MGT(multi-gigabit transceiver)(801), 구성가능한 로직 블록(CLB; configurable logic block)(802), 랜덤 액세스 메모리 블록(BRAM; random access memory block)(803), 입력/출력 블록(IOB; input/output block)(804), 구성 및 클록킹 로직(CONFIG/CLOCKS)(805), 디지털 신호 처리 블록(DSP; digital signal processing block)(806), 특수화된 입력/출력 블록(I/O)(807)(예를 들어, 구성 포트 및 클록 포트), 그리고 디지털 클록 매니저, 아날로그-디지털 컨버터, 시스템 모니터링 로직 등과 같은 기타 프로그래밍가능한 로직(808)를 포함한 많은 수의 상이한 프로그래밍가능한 타일을 포함하는 FPGA 아키텍처(800)을 예시한다. 일부 FPGA는 또한 전용 프로세서 블록(PROC)(810)을 포함한다. 하나의 실시예에서, 구성 및 클록킹 로직(805)은 다양한 중첩 또는 비중첩 기간 동안 프로그래밍가능한 로직 블록에서 다양한 검출기를 구현하도록 프로그래밍가능한 집적 회로를 재구성하기 위한 수단을 제공한다.

일부 FPGA에서, 각각의 프로그래밍가능한 타일은 각각의 인접한 타일에서 대응하는 상호접속 요소에 대하여 표준화된 접속부를 갖는 프로그래밍가능한 상호접속 요소(INT)(811)를 포함한다. 따라서, 함께 취해진 프로그래밍가능한 상호접속 요소는 예시된 FPGA에 대한 프로그래밍가능한 상호접속 구조를 구현한다. 프로그래밍가능한 상호접속 요소(INT)(811)는 또한, 도 8의 상단에 포함된 예에 의해 나타난 바와 같이, 동일한 타일 내에서 프로그래밍가능한 로직 요소에 대한 접속부를 포함한다.

예를 들어, CLB(802)는 사용자 로직에 단일 프로그래밍가능한 상호접속 요소(INT)(811)를 더한 것을 구현하도록 프로그래밍될 수 있는 구성가능한 로직 요소(CLE)(812)를 포함할 수 있다. BRAM(803)은 하나 이상의 프로그래밍가능한 상호접속 요소에 더하여 BRAM 로직 요소(BRL)(813)를 포함할 수 있다. 통상적으로, 타일에 포함되는 상호접속 요소의 수는 타일의 길이에 따라 좌우된다. 도시된 실시예에서, BRAM 타일은 5개의 CLB와 동일한 높이를 갖지만, 다른 수(예를 들어, 4개)도 또한 사용될 수 있다. DSP 타일(806)은 적합한 수의 프로그래밍가능한 상호접속 요소에 더하여 DSP 로직 요소(DSPL)(814)를 포함할 수 있다. IOB(804)는 예를 들어 프로그래밍가능한 상호접속 요소(INT)(811)의 하나의 인스턴스에 더하여 입력/출력 로직 요소(IOL)(815)의 2개의 인스턴스를 포함할 수 있다. 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백하듯이, 예를 들어 I/O 로직 요소(815)에 접속된 실제 I/O 패드는 통상적으로 입력/출력 로직 요소(815)의 영역에 국한되지 않는다.

도시된 실시예에서, 다이 중심 근방의 열 영역(도 8에서 빗금 도시됨)은 구성, 클록, 및 기타 제어 로직에 사용된다. 이 열로부터 확장되는 수평 영역(809)은 FPGA의 너비에 걸쳐 클록 및 구성 신호를 분배하는데 사용된다.

도 8에 도시된 아키텍처를 이용하는 일부 FPGA는 FPGA의 큰 부분을 구성하는 보통의 열 구조를 방해하는 추가의 로직 블록을 포함한다. 추가의 로직 블록은 프로그래밍가능한 블록 및/또는 전용 로직일 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 프로세서 블록(PROC)(810)은 CLB 및 BRAM의 여러 열에 걸쳐 이어진다.

도 8은 단지 예시적인 FPGA 아키텍처를 도시하고자 하는 것임을 유의한다. 예를 들어, 열에서의 로직 블록의 수, 열의 상대 너비, 열의 수와 순서, 열에 포함된 로직 블록의 유형, 로직 블록의 상대 크기, 및 도 8의 상단에 포함된 상호접속/로직 구현은 순전히 예시적인 것이다. 예를 들어, 사용자 로직의 효율적인 구현을 용이하게 하기 위해, 실제 FPGA에서 CLB의 하나보다 더 많은 수의 인접한 열이 통상적으로 CLB가 보이는 어디에나 포함되지만, 인접한 CLB 열의 수는 FPGA의 전체 크기에 따라 달라진다.

도 9는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라 프로그래밍가능한 집적 회로에서 심볼 검출을 구현하기 위한 구성 데이터를 발생시키는 시스템의 블록도이다. 프로세서 판독가능한 디바이스(902)는 소프트웨어 모듈(904, 906, 및 908)로 구성된다. 프로세서(910)에 의한 소프트웨어 모듈(904, 906, 및 908)의 명령어의 실행은 프로세서(910)로 하여금 프로그래밍가능한 집적 회로에서 MIMO 심볼 검출을 구현하는 구성 데이터를 발생시키게 한다. 하나의 실시예에서, 발생된 구성 데이터(912)는 프로세서 판독가능한 디바이스(902)에 저장된다.

소프트웨어 모듈(904)의 명령어의 실행은 프로세서(910)로 하여금 낮은 SNR의 경우 검출기에 대한 구성 데이터를 발생시키게 한다. 소프트웨어 모듈(906)의 명령어의 실행은 프로세서(910)로 하여금 높은 SNR의 경우 검출기에 대한 구성 데이터를 발생시키게 한다. 소프트웨어 모듈(908)의 명령어의 실행은 프로세서(910)로 하여금 동적 재구성 블록에 대하여 구성 데이터를 발생시키게 한다.

동적 재구성 블록은 수신된 신호의 SNR을 모니터한다. 수신된 신호의 SNR이 문턱값 아래로 떨어질 때, 동적 재구성 블록은 K 베스트 스피어 검출기와 같은 낮은 SNR에 대한 검출기를 구현하도록 프로그래밍가능한 집적 회로를 재구성한다. 수신된 신호의 SNR이 문턱값 이상으로 오를 때, 동적 재구성 블록은 가지치기를 이용한 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기와 같은 높은 SNR에 대한 검출기를 구현하도록 프로그래밍가능한 집적 회로를 재구성한다. 하나의 실시예에서, 동적 재구성 블록은 프로그래밍가능한 로직의 어레이의 일부 내의 리소스 및 프로그래밍가능한 집적 회로의 상호접속 리소스를 재구성한다. 2개의 검출기는 어레이의 일부분 내에서 중첩하는 리소스로 다양한 시간에 시간 다중화된 방식으로 구현된다.

당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 하나 이상의 프로세서 및 프로그램 코드로 구성된 메모리 구성을 포함한 다양한 대안의 컴퓨팅 구성이 본 발명의 다양한 실시예의 프로세스 및 데이터 구조를 호스트하기에 적합할 것임을 알 수 있을 것이다. 또한, 프로세스는 자기 또는 광 디스크 또는 테이프, 전자 저장 디바이스, 또는 네트워크를 통한 애플리케이션 서비스와 같이 다양한 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 전달 채널을 통하여 제공될 수 있다.

본 발명은 다수의 송신 안테나로부터 전송되고 다수의 수신 안테나에서 수신되는 심볼들을 검출하기 위한 다양한 시스템에 적용될 수 있는 것으로 생각된다. 본 발명의 기타 양상 및 실시예는 여기에 개시된 본 발명의 사양 및 실시를 고려하여 당해 기술 분야에서의 숙련자에게 명백할 것이다. 명세서 및 예시된 실시예는 단지 예로서 간주되어야 하며 본 발명의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구항에 의해 나타내고자 한다.

102: 송신 안테나
104: 수신 안테나
108: 평가기
110, 112: 검출기

Claims

다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템에 있어서,
성상도(constellation)로부터의 심볼들 중의 적어도 하나에 대한 제1 복수의 잠재적 선택들(potential choices)의 복수의 각자의 부분 간격(partial distance)들로부터 심볼들을 결정하는 제1 검출기 - 상기 제1 검출기는 수신 안테나에서 수신된 복수의 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정함 - ;
상기 성상도로부터의 심볼들 중의 적어도 하나에 대한 제2 복수의 잠재적 선택들의 복수의 각자의 부분 간격들로부터 심볼들을 결정하는 제2 검출기 - 상기 제2 검출기는 상기 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정하며, 상기 신호의 신호대잡음 비(SNR; signal-to-noise ratio)가 문턱값보다 높은 것에 응답하여 상기 제2 복수는 상기 제1 복수보다 수가 더 적음 - ; 및
상기 제1 및 제2 검출기에 연결된 평가기를 포함하고,
상기 제1 검출기는 K-베스트 스피어(K-best sphere) 검출기를 포함하고,
상기 제2 검출기는 제2 잠재적 선택들 중의 하나의 각자의 부분 간격보다 작지 않은 각자의 부분 간격을 갖는 각각의 제2 잠재적 선택을 가지치기(prune)하는 깊이 우선 탐색(depth-first-search) 최대 우도(maximum-likelihood) 검출기를 포함하며, 그에 의해 상기 제2 검출기의 비트 에러 레이트는 상기 제1 검출기의 비트 에러 레이트보다 작고,
상기 제2 잠재적 선택들 중의 하나는 상기 송신 안테나로부터 상기 수신 안테나로 전달된 모든 심볼들에 대한 각자의 심볼들을 포함하며,
상기 제2 잠재적 선택들 중의 하나의 각자의 부분 간격은 상기 수신 안테나에서 수신된 신호들과 각자의 심볼들 사이의 간격이고,
상기 평가기는 수신 안테나에서 수신된 신호들의 SNR을 추정하고, 상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 것에 응답하여 심볼들을 결정하도록 상기 제1 검출기를 인에이블하고(enable), 상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 높은 것에 응답하여 심볼들을 결정하도록 상기 제2 검출기를 인에이블하는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 복수는 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 것에 응답하여 상기 제1 복수보다 큰 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 복수는 상기 신호의 SNR에 따라 달라지며, 상기 제2 복수는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 높은 것에 응답하여 상기 제1 복수보다 작고, 상기 제2 복수는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 것에 응답하여 상기 제1 복수보다 크고,
상기 평가기는 상기 제2 검출기의 비트 에러 레이트를 달성하면서 신호의 SNR에서 상기 제1 및 제2 복수 중 더 작은 것에 대해서만 상기 각자의 부분 간격들을 결정하도록 상기 제1 및 제2 검출기를 인에이블하는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 것에 응답하여 상기 제2 검출기를 디스에이블된(disabled) 저전력 모드에 두고;
상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 높은 것에 응답하여 상기 제1 검출기를 디스에이블된 저전력 모드에 두는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2 검출기는 프로그래밍가능한 집적 회로의 라우팅 리소스 및 프로그래밍가능한 로직의 어레이로 구현되는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 5에 있어서, 상기 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 동안에는 상기 어레이에 상기 제1 검출기를 구현하고 상기 어레이에 상기 제2 검출기를 구현하지 않도록 구성되며, 상기 SNR이 상기 문턱값보다 높은 동안에는 상기 어레이에 상기 제2 검출기를 구현하고 상기 어레이에 상기 제1 검출기를 구현하지 않도록 구성되는 동적 재구성 블록을 더 포함하는, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 6에 있어서, 상기 제1 검출기를 구현하기 위한 프로그래밍가능한 로직 및 상호접속 리소스는 상기 제2 검출기를 구현하기 위한 프로그래밍가능한 로직 및 상호접속 리소스와 중첩되는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 시스템은 시간 다중화된 방식으로 상기 제1 및 제2 검출기를 포함하되, 상기 시스템은 적어도 제1 기간 동안에는 상기 제1 검출기를 포함하며 상기 제2 검출기를 포함하지 않고, 상기 시스템은 적어도 제2 기간 동안에는 상기 제2 검출기를 포함하며 상기 제1 검출기를 포함하지 않는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 검출기는 상기 송신 안테나와 연관되며 순서대로 연결된 복수의 각자의 스테이지들을 포함하고;
상기 순서에서의 최종 스테이지 외의 각자의 스테이지는 복수의 후보들을 선택하며 상기 최종 스테이지는 상기 수신된 신호에 응답하여 최종 후보를 선택하고;
각자의 스테이지의 각각의 후보는 각자의 스테이지에 대한 심볼 및 상기 순서에서 상기 각자의 스테이지 앞의 스테이지들 각각에 대한 심볼을 포함하고;
상기 최종 후보는 상기 송신 안테나로부터 상기 수신 안테나로 전달된 것으로 검출된 심볼들을 포함하는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 9에 있어서,
상기 최종 스테이지 외의 각자의 스테이지는 간격 블록 및 선택기를 포함하고;
상기 최종 스테이지는 간격 블록 및 식별기 블록을 포함하고;
상기 순서에서의 처음 스테이지의 간격 블록은 널(null) 후보를 상기 성상도에서의 복수의 심볼들 각각과 쌍을 이루며 상기 제1 잠재적 선택들의 각자의 부분 간격들을 결정하고;
상기 처음 스테이지 외의 각자의 스테이지의 간격 블록은 상기 순서에서의 앞의 스테이지의 후보들 각각과 상기 성상도에서의 심볼들 각각을 쌍을 이루며 상기 제1 잠재적 선택들의 각자의 부분 간격들을 결정하고;
상기 최종 스테이지 외의 각자의 스테이지의 선택기는 상기 각자의 스테이지의 간격 블록의 잠재적 선택들로부터 후보들을 선택하고;
상기 선택기는 각자의 부분 간격들 중 더 작은 것들을 갖는 잠재적 선택들로서 후보들을 선택하고;
상기 최종 스테이지의 식별기는 상기 최종 스테이지의 간격 블록의 잠재적 선택들로부터 최종 후보를 선택하고;
상기 식별기는 각자의 부분 간격들 중 더 작은 것을 갖는 잠재적 선택들의 하나로서 상기 최종 후보를 선택하는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 최종 스테이지 외의 각자의 스테이지의 선택기는 각자의 부분 간격들 중 가장 작은 것들을 갖는 상기 각자의 스테이지의 미리 결정된 수의 잠재적 선택들로서 후보들을 선택하고;
상기 식별기는 각자의 부분 간격들 중 가장 작은 것들을 갖는 상기 식별기의 잠재적 선택들 중의 하나로서 상기 최종 후보를 선택하는 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
청구항 11에 있어서, 상기 최종 스테이지 외의 각자의 스테이지에 대한 미리 결정된 수의 잠재적 선택들은 상기 최종 스테이지를 제외한 각자의 스테이지들의 매 스테이지에 대하여 동일한 수인 것인, 다중 송신 안테나로부터 다중 수신 안테나로 전달된 복수의 심볼들을 검출하는 시스템.
제조 물품에 있어서,
프로그래밍가능한 집적 회로에 대한 구성 데이터를 발생시키기 위한 명령어로 구성된 프로세서 판독가능한 디바이스를 포함하고, 프로세서에 의한 상기 명령어의 실행은 프로세서로 하여금 상기 구성 데이터를 발생시키게 하고, 상기 구성 데이터로 상기 프로그래밍가능한 집적 회로를 구성하는 것은 상기 프로그래밍가능한 집적 회로로 하여금,
성상도로부터의 심볼들 중의 적어도 하나에 대한 제1 복수의 잠재적 선택들의 복수의 각자의 부분 간격들로부터 심볼들을 결정하는 제1 검출기 - 상기 제1 검출기는 수신 안테나에서 수신된 복수의 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정하고, 상기 제1 검출기는 K-베스트 스피어 검출기를 포함함 - ;
상기 성상도로부터의 심볼들 중의 적어도 하나에 대한 제2 복수의 잠재적 선택들의 복수의 각자의 부분 간격들로부터 심볼들을 결정하는 제2 검출기 - 상기 제2 검출기는 상기 신호들로부터 각자의 부분 간격들을 결정하며, 상기 신호의 신호대잡음 비(SNR)가 문턱값보다 높은 것에 응답하여 상기 제2 복수는 상기 제1 복수보다 수가 더 적고, 상기 제2 검출기는 제2 잠재적 선택들 중의 하나의 각자의 부분 간격보다 작지 않은 각자의 부분 간격을 갖는 각각의 제2 잠재적 선택을 가지치기하는 깊이 우선 탐색 최대 우도 검출기를 포함하며, 그에 의해 상기 제2 검출기의 비트 에러 레이트는 상기 제1 검출기의 비트 에러 레이트보다 작고, 상기 제2 잠재적 선택들 중의 하나는 송신 안테나로부터 상기 수신 안테나로 전달된 모든 심볼들에 대한 각자의 심볼들을 포함하며, 상기 제2 잠재적 선택들 중의 하나의 각자의 부분 간격은 상기 수신 안테나에서 수신된 신호들과 각자의 심볼들 사이의 간격임 - ; 및
상기 제1 및 제2 검출기에 연결된 평가기 - 상기 평가기는 수신 안테나에서 수신된 신호들의 SNR을 추정하고, 상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 낮은 것에 응답하여 심볼들을 결정하도록 상기 제1 검출기를 인에이블하고, 상기 평가기는 상기 SNR이 상기 문턱값보다 높은 것에 응답하여 심볼들을 결정하도록 상기 제2 검출기를 인에이블함 -
를 구현하도록 하는 것인 제조 물품.
청구항 13에 있어서,
상기 제1 및 제2 검출기와 상기 평가기는 각각 상기 프로그래밍가능한 집적 회로의 프로그래밍가능한 로직 및 상호접속 리소스의 어레이 내에서 프로그래밍가능한 집적 회로로 구현되고;
상기 제1 검출기를 구현하기 위한 프로그래밍가능한 로직 및 상호접속 리소스는 상기 제2 검출기를 구현하기 위한 프로그래밍가능한 로직 및 상호접속 리소스와 중첩되는 것인 제조 물품.
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