KR101347480B1 - Method of ofdm transmitting, receiving using multiple antenna and transmitter, receiver thereof - Google Patents
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Abstract
다중 안테나 OFDM 송신기는 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 부그룹 생성부; 상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 IFFT 수행부; 상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 OFDM 신호 후보 생성부; 및 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 포함한다.The multi-antenna OFDM transmitter includes a subgroup generation unit for dividing data symbols in a frequency domain into a plurality of subgroups; An IFFT performer for performing fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups; An OFDM signal candidate generator for generating at least two OFDM signal candidates by using a combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; And a selector for selecting any one of the at least two OFDM signal candidates.
Description
아래의 실시예들은 송, 수신 방법 및 송, 수신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 안테나 OFDM 송, 수신 방법 및 송, 수신기에 관한 것이다. The following embodiments relate to a transmission, a reception method and a transmission, and a receiver, and more particularly, to a multi-antenna OFDM transmission, a reception method and a transmission, and a receiver.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-002-05, 과제명: 스펙트럼 사용효율 개선을 위한 Cognitive radio 기술 개발].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Telecommunication Research and Development. [Task Management Number: 2005-S-002-05, Title: Cognitive radio to improve spectrum use efficiency Technology development].
직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: 이하, OFDM)는 다중 경로 페이딩(fading)에 강인한 특성으로 광대역에서 고속 데이터 전송을 용이하게 한다. 따라서, 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 무선 랜, 차세대 이동 통신 시스템 등에 활발히 적용되고 있다. Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is a feature that is robust to multipath fading to facilitate high-speed data transmission over broadband. Therefore, it is actively applied not only to digital broadcasting systems but also to wireless LANs and next generation mobile communication systems.
그러나, OFDM 신호는 단일 반송파 신호보다 peak-to-average power ratio (이하, PAPR)이 크기 때문에 OFDM 시스템 구현 시 송신 증폭기의 전력 효율을 감소시키고, 단일 반송파 시스템보다 상대적으로 고가의 High Power Amplifier (HPA)를 필요로 한다. However, the OFDM signal has a higher peak-to-average power ratio (PAPR) than the single carrier signal, thereby reducing the power efficiency of the transmission amplifier when implementing an OFDM system, and is relatively expensive than the single carrier system. Need).
본 발명의 일실시예는 전송하고자 하는 데이터 심볼의 수보다 송신 안테나의 수가 많은 경우, 안테나 (공간) 다양성을 얻으면서도 적은 복잡도로 PAPR을 줄일 수 있는 다중 안테나 OFDM 송, 수신 방법 및 송, 수신기를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a multi-antenna OFDM transmission, reception method, and a transmission and receiver capable of reducing PAPR with less complexity while obtaining antenna (spatial) diversity when the number of transmitting antennas is larger than the number of data symbols to be transmitted. to provide.
본 발명의 일실시예는 제안한 OFDM 신호 후보 생성 방법을 이용함으로써 수신 측이 부가 정보 없이도 OFDM 신호를 복조할 수 있는 다중 안테나 OFDM 송, 수신 방법 및 송, 수신기를 제공한다. An embodiment of the present invention provides a multi-antenna OFDM transmission, a reception method, a transmission method, and a receiver that a receiving side can demodulate an OFDM signal without additional information by using the proposed OFDM signal candidate generation method.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기는 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 부그룹 생성부; 상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 IFFT 수행부; 상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 OFDM 신호 후보 생성부; 및 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 포함한다. A multi-antenna OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention comprises: a subgroup generation unit for dividing data symbols in a frequency domain into a plurality of subgroups; An IFFT performer for performing fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups; An OFDM signal candidate generator for generating at least two OFDM signal candidates by using a combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; And a selector for selecting any one of the at least two OFDM signal candidates.
상기 부그룹 생성부는 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들에 인접한 주파수 영역 데이터 심볼들, 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 등간격으로 떨어져 있는 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 또는 랜덤한 위치의 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 복수 개의 부그룹들로 나눌 수 있다. The subgroup generator may include frequency domain data symbols adjacent to data symbols in the frequency domain, data symbols in the frequency domain that are spaced at equal intervals among the data symbols in the frequency domain, or the frequency at a random position. The plurality of subgroups may be divided using at least one of data symbols in a region.
상기 OFDM 신호 후보 생성부는 상기 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 상기 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. The OFDM signal candidate generator may generate at least two OFDM signal candidates by combining the partial signals such that correlation and overlap ratio between the partial signals are low.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 아래의 수학식을 만족할 수 있다. The at least two OFDM signal candidates may satisfy the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
(여기서, 은 m번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나 신호를 나타내며, m 번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나에 p 번째 부그룹의 할당 여부를 가리키는 지시자로 p 번째 부그룹이 할당되면 1을 갖고 할당되지 않으면 0을 갖음.(here, Indicates the j-th antenna signal of the m-th OFDM signal candidate and indicates whether or not the p-th subgroup is allocated to the j-th antenna of the m-th OFDM signal candidate. Have.
또한, 는 p번째 부그룹의 부분 신호를 나타냄.)Also, Represents a partial signal of the pth subgroup.)
이 때, 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 복수 개의 송신 안테나들에 비슷한 수의 상기 부그룹이 할당되도록 아래의 수학식을 만족할 수 있다. In this case, the at least two OFDM signal candidates may satisfy the following equation so that a similar number of subgroups is allocated to a plurality of transmit antennas.
[수학식] [Mathematical Expression]
(여기서, P는 부그룹의 수이고, n t 는 안테나의 수를 나타냄. Where P is the number of subgroups and n t represents the number of antennas.
는 m 번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나에 p번째 부그룹의 할당 여부를 가리키는 지사자로 p 번째 부그룹이 할당되면 1을 갖고, 할당되지 않으면 0을 가짐. Is a branch indicating whether the p th subgroup is allocated to the j th antenna of the m th OFDM signal candidate and has 1 if the p th subgroup is allocated and 0 if it is not assigned.
상기 OFDM 신호 후보 생성부는The OFDM signal candidate generation unit
아래의 수학식과 같이 다수개의 OFDM 신호 후보들의 지시자 사이의 해밍 거리가 최대가 되는 지시자를 선택하여 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있고, The at least two OFDM signal candidates may be generated by selecting an indicator having a maximum hamming distance between the indicators of a plurality of OFDM signal candidates as shown in the following equation,
[수학식] [Mathematical Expression]
(여기서, 은 m 번째 후보의 j 번째 안테나에 대한 부그룹별 안테나 매핑을 가리키는 지시자 벡터를 나타내고, 는 배타합 (exclusive OR)을, 는 해밍 무게 (Hamming weight)를 나타냄.)(here, Denotes an indicator vector indicating the subgroup-specific antenna mapping for the j th antenna of the m th candidate, Is an exclusive OR, Represents Hamming weight.)
상기 OFDM 신호 후보 생성부는 상기 부분 신호들의 조합에 대하여 위상을 변환하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보를 생성할 수 있다. The OFDM signal candidate generator may generate at least two OFDM signal candidates by converting a phase with respect to the combination of the partial signals.
상기 선택부는 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 상기 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. The selector may select any one of the plurality of OFDM signal candidates based on a peak-to-average power ratio (PAPR) of each of the at least two OFDM signal candidates.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기는 주파수 영역에서의 심볼열을 적어도 두 개의 STBC(Space Time Block Code) 심볼열들로 부호화 하는 시공간 부호화부; 상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 부그룹 생성부; 상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 IFFT 수행부; 상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 OFDM 신호 후보 생성부; 및 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 포함한다. A multi-antenna OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention comprises: a space-time encoder encoding at least two space time block code (STBC) symbol strings in a frequency domain; A subgroup generation unit dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups; An IFFT performer for performing fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups; An OFDM signal candidate generator for generating at least two OFDM signal candidates by using a combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; And a selector for selecting any one of the at least two OFDM signal candidates.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신 방법은 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계; 상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 단계; 상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계; 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신하는 단계를 포함한다. A multi-antenna OFDM transmission method according to an embodiment of the present invention includes dividing data symbols in a frequency domain into a plurality of subgroups; Performing a fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups; Generating at least two OFDM signal candidates using the combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates; And inserting a cyclic prefix into the selected OFDM signal candidate and transmitting the cyclic prefix.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계는 상기 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 상기 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. The generating of the at least two OFDM signal candidates may generate the at least two OFDM signal candidates by combining the partial signals such that the correlation and the overlapping ratio between the partial signals are low.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 아래의 수학식을 만족할 수 있다. The at least two OFDM signal candidates may satisfy the following equation.
[수학식] [Mathematical Expression]
(여기서, 은 m번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나 신호를 나타내며, 는 m 번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나에 p 번째 부그룹의 할당 여부를 가리키는 지시자로, p번째 부그룹이 할당되면 1을 갖고, 할당되지 않으면 0을 가지며, 는 p번째 부그룹의 부분 신호를 나타냄)(here, Denotes the j-th antenna signal of the m-th OFDM signal candidate, Is an indicator indicating whether the p th subgroup is allocated to the j th antenna of the m th OFDM signal candidate, and has 1 if the p th subgroup is allocated and 0 if it is not allocated. Represents a partial signal of the pth subgroup)
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 상기 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates may select any one of the plurality of OFDM signal candidates based on a peak-to-average power ratio (PAPR) of each of the at least two OFDM signal candidates. .
본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신 방법은 주파수 영역에서의 심볼열을 적어도 두 개의 STBC(Space Time Block Code) 심볼열들로 부호화 하는 단계; 상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계; 상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 단계; 상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계; 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신하는 단계를 포함한다. A multi-antenna OFDM transmission method according to an embodiment of the present invention comprises: encoding a symbol sequence in a frequency domain into at least two space time block code (STBC) symbol sequences; Dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups; Performing a fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups; Generating at least two OFDM signal candidates using the combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates; And inserting a cyclic prefix into the selected OFDM signal candidate and transmitting the cyclic prefix.
본 발명의 일실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 신호 수신 방법은 복수의 송신 안테나들을 갖는 송신기 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이의 채널 주파수 응답을 추정하는 단계; 상기 채널 주파수 응답을 기초로 상기 송신기로부터 전송된 OFDM 신호의 후보들인 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 계산하는 단계; 상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 이용하여 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 어느 하나를 기초로 상기 송신기에 의해 송신된 데이터 심볼들을 복조하는 단계를 포함한다. A method of receiving a multi-antenna OFDM signal according to an embodiment of the present invention includes estimating a channel frequency response between a transmitter having a plurality of transmit antennas and a receiver having at least one receive antenna; Calculating a frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates that are candidates of the OFDM signal transmitted from the transmitter based on the channel frequency response; Selecting one of the OFDM signal candidates using a frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates; And demodulating data symbols transmitted by the transmitter based on the selected one.
상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 실제 부반송파별 수신 전력과 상기 OFDM 신호 후보들 각각의 부반송파별 수신 전력 사이의 차가 최소가 되도록 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계일 수 있다. 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 실제의 수신 신호와 상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대한 예상되는 수신 신호 사이의 거리가 최소가 되도록 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 최대 우도 기법을 적용하는 단계일 수 있다. The selecting of one of the OFDM signal candidates may include selecting one of the OFDM signal candidates such that a difference between the actual subcarrier received power and the subcarrier received power of each of the OFDM signal candidates is minimized. Selecting any one of the OFDM signal candidates applies a maximum likelihood technique for selecting any one of the OFDM signal candidates such that the distance between the actual received signal and the expected received signal for each of the OFDM signal candidates is minimized. It may be a step.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 부그룹마다 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 수행함으로써 전체적으로 수행되는 고속 푸리에 역변환의 수를 크게 줄여 복잡도를 줄일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the complexity of the fast Fourier inverse transform performed overall is greatly reduced by performing a fast Fourier inverse transform (IFFT) for each subgroup.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 부그룹으로 형성된 부분 신호를 서로 다른 안테나에 대응하여 OFDM 신호 후보를 생성함으로써 수신기가 송신기로부터 선택된 OFDM 신호 후보에 대한 부가 정보를 받지 않고도 비교적 간단한 방법으로 신호 후보를 검출할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by generating an OFDM signal candidate corresponding to different antennas of partial signals formed into subgroups, the receiver can receive signals in a relatively simple manner without receiving additional information on the selected OFDM signal candidate from the transmitter. Candidates can be detected.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다중 안테나 OFDM 신호 후보를 선택할 때 상관도가 낮은 신호를 선택하도록 함으로써 PAPR 성능을 향상시킬 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, PAPR performance may be improved by selecting a signal having a low correlation when selecting a multi-antenna OFDM signal candidate.
도 1은 SLM(SeLective Mapping) 기반의 PAPR(Peakto-Average Power Ratio, 이하 PAPR) 줄임 기법을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부그룹 생성 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 n t =2, P=4일 때 클러스트 기반의 부그룹을 이용한 M=3인 다중 안테나 OFDM 신호 후보를 생성하는 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기를 나타내 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신 방법을 나타내 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 신호 후보의 수에 따른 PAPR의 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부그룹 안테나 매핑 방법에 따른 PAPR의 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기에서 신호 후보 검출을 적용할 때의 비트 오류율을 나타낸 그래프이다. 1 is a diagram illustrating a Peak-Average Power Ratio (PAPR) reduction scheme based on SLM (SeLective Mapping).
2 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a subgroup generation method according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates an example of generating a multi-antenna OFDM signal candidate having M = 3 using a cluster-based subgroup when n t = 2 and P = 4.
5 illustrates a multi-antenna OFDM transmitter according to another embodiment of the present invention.
6 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM receiver according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a multi-antenna OFDM transmission method according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a multi-antenna OFDM reception method according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing CCDF performance of PAPR according to the number of multi-antenna OFDM signal candidates according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph showing CCDF performance of PAPR according to a subgroup antenna mapping method according to an embodiment of the present invention.
12 is a graph illustrating a bit error rate when signal candidate detection is applied in a multi-antenna OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to or limited by the embodiments. In addition, the same reference numerals shown in the drawings denote the same members.
OFDM 신호는 부반송파 수가 N이고, 주파수 영역 k 번째 부반송파로 전송되는 변조 심볼이 일 때 이산 시간 영역에서 다음과 같이 쓸 수 있다.The OFDM signal has N subcarriers and the modulation symbols transmitted on the k th subcarrier in the frequency domain In the discrete time domain, we can write
이산 시간 OFDM 신호를 벡터로 표현하면 이고 이 신호의 PAPR은 다음과 같이 정의된다. Representing discrete-time OFDM signals in vectors The PAPR of this signal is defined as follows.
여기서, 은 기대값을 나타냄. here, Indicates the expected value.
PAPR을 줄이는 기법으로 다양한 방법들이 적용될 수 있으며, 그 중 신호 왜곡 없이 회로의 논리적 구성이 단순한 selective mapping (SLM) 방식에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.Various methods may be applied as a technique for reducing PAPR, and a selective mapping (SLM) scheme in which a logical configuration of a circuit is simple without signal distortion will be described with reference to FIG. 1.
도 1은 SLM(SeLective Mapping) 기반의 PAPR(Peakto-Average Power Ratio, 이하 PAPR) 줄임 기법을 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a Peak-Average Power Ratio (PAPR) reduction scheme based on SLM (SeLective Mapping).
도 1을 참조하면, 송신기는 부반송파로 전송될 데이터 심볼 에 M개의 다른 (110)을 각각 곱한다. 그 다음 (여기서, 는 원소간 곱을 나타낸) 고속 푸리에 역변환(Inverse Fast Fourier Transform, 이하 IFFT)(130)하여 다음과 같이 M개의 OFDM 신호 후보를 생성할 수 있다. Referring to Figure 1, the transmitter is a data symbol to be transmitted on a subcarrier M different to Multiply each by (110). Then (where, Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) 130, which represents the inter-element product, may generate M OFDM signal candidates as follows.
(여기서, 이다.) (here, to be.)
최종적으로 송신기는 M 개의 신호 후보 가운데 PAPR이 가장 작은 후보 를 선택(150)하여 송신할 수 있다. Finally, the transmitter has the smallest PAPR among the M signal candidates. May be transmitted by selecting 150.
한 OFDM 신호를 생성했을 때, PAPR이 보다 클 확률이 라고 가정하자. 그러면, 같은 데이터 심볼로부터 서로 독립인 M개의 OFDM 신호를 생성한 뒤 PAPR이 가장 작은 신호를 선택할 경우는 이 되므로 PAPR이 보다 클 확률이 줄어들게 된다. When generating one OFDM signal, PAPR Is greater than . Then, when generating M OFDM signals independent of each other from the same data symbol and selecting the signal having the smallest PAPR, So the PAPR The probability of greater is reduced.
이렇게 서로 독립적인 OFDM 신호 후보를 다수 생성한 뒤 PAPR이 작은 신호를 선택하여 전송하는 방법이 MIMO 방식에 적용될 수 있다. Thus, a method of generating a plurality of independent OFDM signal candidates and then selecting and transmitting a signal having a small PAPR may be applied to the MIMO scheme.
예를 들어, 두 안테나로 전송하고자 하는 주파수 영역의 데이터 심볼 와 를 길이가 L인 P=N/L 서브 블록 으로 나눈다고 가정하자. 여기서, 두 안테나로 전송할 데이터 심볼을 각 서브 블록마다 안테나 인덱스를 바꾸거나 위상을 바꿈으로써 OFDM 신호 후보로 만들 수 있다. For example, data symbols in the frequency domain to be transmitted by two antennas Wow P = N / L subblock with length L Suppose we divide by. Here, the data symbol to be transmitted to the two antennas can be made an OFDM signal candidate by changing the antenna index or phase for each subblock.
이 경우 다음과 같이 서로 다른 4가지의 다중 안테나 OFDM 신호를 생성하는 주파수 영역의 데이터 심볼들 이 생성된다. In this case, data symbols in the frequency domain generating four different multi-antenna OFDM signals as follows: Is generated.
이러한 과정을 서브 블록마다 수행하면 서로 다른 주파수 영역에서 총 M= 의 다중 안테나 심볼열을 생성할 수 있다. 이렇게 생성된 다중 안테나 심볼열을 안테나 별로 각각 고속 푸리에 역변환(IFFT)함으로써 시간 영역의 OFDM 신호 를 얻어 총 M 개의 다중 안테나 OFDM 신호 후보 들을 만들 수 있다.This process is performed for each subblock, and the total M = in different frequency domains. It is possible to generate a multi-antenna symbol string of. The multi-antenna symbol sequence generated in this manner is subjected to fast Fourier inverse transform (IFFT) for each antenna to perform an OFDM signal in a time domain. Total M Multiple Antenna OFDM Signal Candidates You can make them.
그 후, 각 신호 후보들의 안테나 별 PAPR을 계산한다. 마지막으로, 각 신호 후보마다 PAPR이 가장 큰 경우를 선택하고, 그 중 PAPR 값이 최소인 후보를 선택하여 전송한다. Thereafter, the antenna-specific PAPR of each signal candidate is calculated. Finally, the case where the PAPR is the largest for each signal candidate is selected, and the candidate having the minimum PAPR value is selected and transmitted.
이렇게 다중 안테나 OFDM 신호 후보를 생성할 때 단일 안테나에서 위상만을 바꾸는 방법보다 다중 안테나 사이의 서브 블록을 교환함으로써 더 많은 수의 신호 후보를 만들 수 있다. When generating a multi-antenna OFDM signal candidate, a larger number of signal candidates can be made by exchanging subblocks between multiple antennas than a method of changing only phases in a single antenna.
그러나, 이 경우 신호 후보의 수가 증가함에 따라 신호 후보를 생성하는데 있어 복잡도가 증가하고, 수신기가 복조를 위해 어떤 신호 후보가 전송되었는지를 알아야 하므로 문제가 된다. In this case, however, as the number of signal candidates increases, the complexity of generating signal candidates increases, which is a problem because the receiver needs to know which signal candidates are transmitted for demodulation.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에서는 송신 안테나의 수(n t )가 2 이상인 다중 안테나 OFDM 송신기에서의 안테나 스위칭 다양성 기법을 고려한다. In an embodiment of the present invention, an antenna switching diversity scheme in a multi-antenna OFDM transmitter having a number n t of transmit antennas is considered.
안테나 스위칭 다양성 기법은 부반송파의 수가 N인 OFDM 신호의 주파수 영역 데이터 심볼 을 으로 나누어 각각 다른 송신 안테나로 전송할 수 있다. The antenna switching diversity scheme is used for frequency-domain data symbols of OFDM signals with N subcarriers. of Each of them can be transmitted to different transmit antennas.
즉, 예를 들어 송신 안테나의 수(n t )가 2일 때 데이터 심볼 은 , 와 같은 2개로 나누어져 각각 다른 송신 안테나로 전송될 수 있다. That is, for example, the data symbol when the number of transmit antennas ( n t ) is 2 silver , It can be divided into two, such as to be transmitted to different transmission antennas.
본 발명의 일 실시예는 PAPR을 줄이기 위하여 데이터 심볼들 을부그룹들 로 나누고, 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성한다. One embodiment of the present invention provides data symbols to reduce PAPR. Eulbu Group Divide by and generate partial signals in the time domain corresponding to each of the plurality of subgroups.
그 후, 안테나마다 전송하는 부분 신호들의 조합을 다르게 하여 다중 안테나 OFDM 송신기의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. Thereafter, OFDM signal candidates of the multi-antenna OFDM transmitter may be generated by different combinations of partial signals transmitted for each antenna.
여기서, 부그룹 의 번째 원소는 (여기서, )다음과 같이 나타낼 수 있다. Where subgroup of The first element is (where Can be expressed as:
∏p 는 p번째 부그룹을 구성하는 데이터 심볼의 부반송파 인덱스의 집합으로 상호 배타적( )이고, 가 되도록 인 특징을 갖는다. ∏p is a set of subcarrier indices of data symbols constituting the pth subgroup, which is mutually exclusive ( )ego, To be Has features.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기(200)는 부그룹 생성부(230), IFFT 수행부(240), OFDM 신호 후보 생성부(250) 및 선택부(260)를 포함한다. 2, the
또한, 다중 안테나 OFDM 송신기(200)는 채널 부호화부(210), 변조 심볼 대응부(220), 순환전치 삽입부(270) 및 안테나(280)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
채널 부호화부(210)는, 송신하고자 하는 정보 비트열에 대한 오류 정정 부호화와 인터리빙(interleaving)을 수행한다.The
변조 심볼 대응부(220)는, 채널 부호화부(210)의 출력에 대해 예를 들어, BPSK, QPSK, QAM 등과 같은 변조 심볼을 대응시킨다. The modulation
부그룹 생성부(230)는, 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나눈다. 즉, 변조 심볼 대응부(220)의 출력을 이용하여 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 을 복수 개(예를 들어, P개)의 부그룹들 로 나눈다. The
부그룹 생성부(230)는 이에 앞서 데이터 심볼들에 대한 직/병렬 변환 또한 수행할 수 있다. The
또한, 부그룹 생성부(230)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 인접한 주파수 영역 데이터 심볼들, 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 등간격으로 떨어져 있는 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 또는 랜덤한 위치의 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 적어도 하나를 이용하여 복수 개의 부그룹들로 나눌 수 있다. 복수 개의 부그룹을 나누는 방법에 대하여는 도 3 및 도 4를 참조해 설명한다. 3 and 4, the
IFFT 수행부(240)는, 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 수행한다. The
즉, IFFT 수행부(240)는, 복수 개의 부그룹들 을 고속 푸리에 역변환(IFFT)하여 시간 영역에서의 부분 신호 로 변환할 수 있다. That is, the
여기서, 시간 영역에서의 각 부분 신호들 은 고속 푸리에 역변환(IFFT)과정의 선형성으로 인해 을 만족한다. Here, the partial signals in the time domain Due to the linearity of the fast Fourier inverse transform (IFFT) .
OFDM 신호 후보 생성부(250)는 부분 신호들 각각이 서로 다른 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성한다. 이 때, OFDM 신호 후보 생성부(250)는 후술하는 [수학식 1-1], [수학식 1-2] 또는 [수학식 3]을 만족하는 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 을 생성할 수 있다. The OFDM
[수학식 1-1][Mathematical expression 1-1]
여기서,S j (m)은 m번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나 신호를 나타내고, 는 지시자 벡터로서, m째 OFDM 신호 후보의 j째 안테나에 p째 부그룹이 할당되면 1인 지시자를, 할당되지 않으면 0인 지시자를 나타낸다. 또한, 는 p번째 부그룹의 부분 신호를 나타내고, 인 특성을 지닐 수 있다.Where S j (m) represents the j th antenna signal of the m th OFDM signal candidate, Denotes an indicator vector which is 1 when the pth subgroup is assigned to the jth antenna of the mth OFDM signal candidate and 0 when not assigned. Also, Represents a partial signal of the pth subgroup, It may have phosphorus properties.
또한, 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 복수 개의 송신 안테나들에 비슷한 수의 부그룹이 할당되도록 아래의 [수학식 1-2]을 만족할 수 있다. In addition, at least two OFDM signal candidates may satisfy Equation 1-2 below so that a similar number of subgroups are allocated to the plurality of transmit antennas.
[수학식 1-2][Equation 1-2]
여기서, P는 부그룹의 수이고, n t 는 안테나의 수를 나타낸다. Where P is the number of subgroups and n t represents the number of antennas.
예를 들어, OFDM 신호 후보 생성부(250)는 =2이고 P=4인 경우에 M=3인 서로 다른 OFDM 신호 후보들을 만들 수 있으며, m 번째 후보의 j 번째 안테나에 대한 지시자 벡터 와 그에 따른 신호 후보들은 아래의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.For example, the OFDM
[수학식 2]&Quot; (2) "
실시예에 따라서 OFDM 신호 후보 생성부(250)는 부분 신호들의 조합에 대하여 위상을 변환하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보를 생성할 수도 있다. According to an exemplary embodiment, the OFDM
즉, OFDM 신호 후보 생성부(250)는 각 신호 후보들의 PAPR값이 좀 더 독립적으로 나타나도록 부분 신호들의 조합에 대하여 위상을 변환하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보를 생성할 수 있다. 이를 위해 상술한 [수학식 1-1]의 다중 안테나 신호 후보들 사이의 상관을 줄여서 아래의 [수학식 3]과 같이 부분 신호들의 조합에 대하여 위상을 변환할 수 있다. That is, the OFDM
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서, 는 m번째 OFDM 신호 후보를 생성할 때 p 번째 부분 신호에 가해지는 위상 변환값을 나타낸다 here, Denotes the phase shift value applied to the pth partial signal when generating the mth OFDM signal candidate.
이와 같은 위상 변환에 의해 OFDM 신호 후보의 수를 늘리지 않고도 PAPR 값 간의 상관도가 적게 나타나도록 할 수 있다. By such a phase shift, the correlation between the PAPR values can be reduced without increasing the number of OFDM signal candidates.
또한, OFDM 신호 후보 생성부(250)는 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. In addition, the OFDM
예를 들어, n t =2이고 P=4일 때 상술한 [수학식 3]에 의한 OFDM 신호 후보의 한 실시예는 [수학식 1-1]의 경우와 동일하게 M = 3개의 신호 후보만이 만들어지며, m 번째 후보의 j 번째 안테나에 대한 지시자 벡터 와 m 번째 후보의 부분 신호별 위상 변환 벡터 에 따른 OFDM 신호 후보의 예는 다음의 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다. For example, when n t = 2 and P = 4, one embodiment of the OFDM signal candidate according to [Equation 3] described above is the same as in the case of [Equation 1-1]. Is created, the indicator vector for the j th antenna of the m th candidate Per-signal phase shift vector of m and m th candidates An example of an OFDM signal candidate according to may be represented by
[수학식 4]&Quot; (4) "
또한, OFDM 신호 후보 생성부(250)는 아래의 [수학식 5]와 같이 다수개의 OFDM 신호 후보들의 지시자 사이의 해밍 거리가 최대가 되는 지시자를 선택하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. In addition, the OFDM
예를 들어, M 개의 OFDM 신호 후보들을 생성할 때, PAPR 성능이 좋도록 하기 위해서는 OFDM 신호 후보들 사이의 상관성을 줄여야 한다. 또한, 다중 안테나 OFDM 수신기에서 OFDM 신호 후보에 대한 부가 정보가 없이도 OFDM 신호 후보를 검출할 수 있는 확률을 높이기 위해서는 복수 개의 송신 안테나 별로 OFDM 신호 후보들 사이에 공통되는 부분 신호의 수가 적어야 한다. For example, when generating M OFDM signal candidates, correlation between OFDM signal candidates should be reduced in order to have good PAPR performance. In addition, in order to increase the probability of detecting an OFDM signal candidate without additional information on the OFDM signal candidate in the multi-antenna OFDM receiver, the number of partial signals common between the OFDM signal candidates for each of the plurality of transmitting antennas should be small.
따라서, 이를 위해 다음의 [수학식 5]와 같이 각 안테나 별로 OFDM 신호 후보들의 지시자 사이의 해밍 거리가 최대가 되도록 지시자를 선택할 수 있다. Therefore, for this purpose, the indicator may be selected such that the Hamming distance between the indicators of the OFDM signal candidates is maximized for each antenna as shown in
[수학식 5]&Quot; (5) "
여기서, 은 m 번째 후보의 j 번째 안테나에 대한 지시자 벡터를 나타내고, 는 배타합 (exclusive OR)을, 는 해밍 무게 (Hamming weight)를 나타낸다. here, Denotes an indicator vector for the j th antenna of the m th candidate, Is an exclusive OR, Represents Hamming weight.
예를 들어, n t =2,P=8,M=7일 때 위의 [수학식 5]와 같은 조건을 만족하도록 다음과 같이 지시자를 선택할 수 있다. For example, when n t = 2, P = 8, M = 7, the indicator may be selected as follows to satisfy the condition shown in
이 경우 서로 다른 임의의 두 OFDM 신호 후보에 대한 안테나 별 지시자의 해밍 거리가 항상 이므로, 서로 다른 OFDM 신호 후보에 대해 안테나 별로 서로 다른 부그룹이 2개씩 있음을 알 수 있다. In this case, the Hamming distance of the antenna-specific indicators for two different random OFDM signal candidates is always Therefore, it can be seen that there are two different subgroups for each OFDM signal candidate for each antenna.
선택부(260)는 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택한다. The
또한, 선택부(260)는 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. In addition, the
선택부(260)는 적어도 둘의 신호 후보에 대한 안테나 별 PAPR을 계산하고, 각 OFDM 신호 후보들의 PAPR(즉, 안테나 PAPR의 최대값)을 얻은 뒤 각 후보의 PAPR을 최소로 하는 OFDM 신호 후보 를 선택할 수 있다. The
예를 들어, M개의 OFDM 신호 후보에 대해 다중 안테나 OFDM 송신기는 PAPR이 가장 작은 후보 인덱스 를 선택하여 해당 신호를 전송하게 된다.For example, for M OFDM candidates, the multi-antenna OFDM transmitter has the smallest PAPR candidate index. Select to transmit the signal.
선택부(260)에서 선택된 OFDM 신호 후보들은 순환 전치 삽입부(270)에서 순환 전치(cyclic prefix) 삽입 후, 아날로그 신호 로 변환되어 각 안테나(280) 별로 전송된다. The OFDM signal candidates selected by the
순환 전치 삽입부(270)는 복수 개의 송신 안테나들 별로 선택된 OFDM 신호에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입한다. The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부그룹 생성 방법을 나타낸 도면이다. 3 is a diagram illustrating a subgroup generation method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 3A는 클러스터 기반으로 주파수 영역에서의 데이터 심볼들에 인접한 데이터 심볼들(부반송파 심볼들)을, 3B는 콤(Comb) 기반으로 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 등간격으로 떨어져 있는 데이터 심볼들(부반송파 심볼들)을, 3C는 랜덤 기반으로 랜덤한 위치의 주파수 영역에서의 데이터 심볼들(부반송파 심볼들)을 이용하여 복수 개의 부그룹을 구성한 것을 나타낸다. Referring to FIG. 3, 3A separates data symbols (subcarrier symbols) adjacent to data symbols in the frequency domain on a cluster basis, and 3B separates the data symbols in the frequency domain on a comb basis at equal intervals. 3C represents a plurality of subgroups using data symbols (subcarrier symbols) in a frequency domain at a random position on a random basis.
도 4는 nt=2,P=4일 때 클러스트 기반의 부그룹을 이용한 M=3인 다중 안테나 OFDM 신호 후보를 생성하는 예를 나타낸 도면이다. FIG. 4 illustrates an example of generating a multi-antenna OFDM signal candidate having M = 3 using a cluster-based subgroup when n t = 2, P = 4.
도 4를 참조하면, 도 3A의 클러스터 기반의 부그룹 형성 방법과 상술한 [수학식 2]의 지시자를 적용할 때에 세 OFDM 신호 후보들의 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 안테나에 대응시킨 결과를 볼 수 있다. Referring to FIG. 4, when applying the cluster-based subgroup forming method of FIG. 3A and the indicator of
이러한 대응 방식은 안테나의 수가 이고 부그룹의 수가 P일 때 총 개의 서로 다른 OFDM 신호 후보를 만들 수 있다. This countermeasure is based on the number of antennas And the total number of subgroups is P It is possible to make two different OFDM signal candidates.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기를 나타낸 도면이다.5 illustrates a multi-antenna OFDM transmitter according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기(500)는 시공간 부호화부(530), 부그룹 생성부(540), IFFT 수행부(550), OFDM 신호 후보 생성부(560) 및 선택부(570)를 포함한다. Referring to FIG. 5, the
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신기(500)는 채널 부호화부(510), 변조 심볼 대응부(520), 순환 전치 삽입부(580) 및 안테나(590)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
정보 비트열은 채널 부호화부(510)와 변조 심볼 대응부(520)를 거쳐 변조 심볼 로 변환된다.The information bit stream is modulated symbols via the
시공간 부호화부(530)는 변조 심볼 로 주파수 영역에서의 심볼 을 구성하고, 이를 적어도 두 개의 STBC(Space Time Block Code) 심볼열들, 예를 들어, 와 로 부호화 할 수 있다. 또한, 시공간 부호화부(530)는 이에 앞서 직/병렬 변환을 수행할 수 있다. Space-
부그룹 생성부(540)는 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 각각 상기 도 2 내지 도 4를 통해 설명한 부그룹 생성 방법에 의해 복수 개의 부그룹들로 나눈다. 예를 들어, 두 개의 STBC 심볼열 와 은 부그룹 와 으로 나누어 질 수 있다. The
IFFT 수행부(550)는 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행한다. The
즉, IFFT 수행부(550)는 부그룹 와 에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 수행하여 이들 부그룹들 각각에 대응하는 시각 영역에서의 부분 신호 와 들을 생성할 수 있다. That is, the
OFDM 신호 후보 생성부(560)는 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성한다. 이 때 m 번째 OFDM 신호 후보의 j번째 안테나 신호는 상술한 [수학식 3]를 확장하여 아래의 [수학식 6]과 같이 나타낼 수 있다. The OFDM
[수학식 6]&Quot; (6) "
여기서, 는 송신 심볼 에너지를 같게 하기 위한 상수이다. here, Is a constant for equalizing the transmission symbol energy.
선택부(570)는 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택한다. The
예를 들어, 선택부(570)는 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 가운데 PAPR을 최소로 하는 OFDM 신호 후보 를 선택할 수 있다. For example, the
순환 전치 삽입부(580)는 안테나(590) 별로 선택부(570)에서 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입한다. The
그러면 다중 안테나 OFDM 송신기는 그 출력을 아날로그/RF 신호 로 변환하여 각 안테나 별(590)로 전송할 수 있다. The multi-antenna OFDM transmitter then outputs its analog / RF signal By converting to each
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기를 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 채널 추정과 OFDM 신호 후보에 대한 검출 기능이 독립적인 수신 전력 비교 방법과 잡음 전력 추정 방법을 이용하는 다중 안테나 OFDM 수신기를 볼 수 있다. Referring to FIG. 6, a multi-antenna OFDM receiver using a reception power comparison method and a noise power estimation method having independent channel estimation and detection functions for OFDM signal candidates can be seen.
다중 안테나 OFDM 수신기는 적어도 하나의 안테나(610)로 수신된 신호를 기저 대역 이산 신호로 변환한 뒤, 순환 전치 제거부(620)를 통해 상기 기저 대역 이산 신호로부터 순환 전치(cyclic prefix)를 제거한다. 순환 전치가 제거된 기저 대역 이산 신호는 FFT부(630)를 거쳐 [수학식 7]과 같은 주파수 영역의 수신 심볼로 변환될 수 있다. 즉, k째 부반송파 수신 심볼은 아래의 [수학식 7]과 같이 변환될 수 있다. The multi-antenna OFDM receiver converts a signal received by at least one
[수학식 7][Equation 7]
여기서, 는 송신 변조 심볼 에너지, p(k)는 k째 부반송파 데이터 변조 심볼이 속한 부그룹 인덱스를 나타낸다.here, Is the transmission modulation symbol energy, and p (k) represents the subgroup index to which the k-th subcarrier data modulation symbol belongs.
또한, X k 는 k째 부반송파 변조 심볼이고, 는 송신된 후보 신호 이 p번째 부그룹 를 전송되는 송신 안테나 인덱스이다. 는 번째 후보의 j 번째 안테나의 p째 부분 신호에 대한 지시자이고, 는 덧셈 백색 정규 잡음을 나타낸다. In addition, X k is the k-th subcarrier modulation symbol, Is the transmitted candidate signal This p subgroup The transmit antenna index is transmitted. The An indicator of the pth partial signal of the jth antenna of the first candidate, Denotes the additive white normal noise.
채널 추정부(640)는 복수의 송신 안테나들을 갖는 송신기 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이의 안테나 별 채널 주파수 응답( )을 추정한다. The
또한, 채널 추정부(640)는 상기 안테나 별 채널 주파수 응답( )을 기초로 송신기로부터 전송된 OFDM 신호의 후보들인 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 계산할 수 있다. In addition, the
다중 안테나 OFDM 수신기가 [수학식 7]의 주파수 영역의 수신 심볼로부터 송신된 데이터 심볼( )을 복조하기 위해서는 를 알아야 한다. A multi-antenna OFDM receiver transmits data symbols transmitted from received symbols in the frequency domain of Equation (7). To demodulate You should know
여기서, 에 대한 정보는 안테나 별 채널 주파수 응답( )과 전송된 신호 후보의 인덱스( )로부터 얻을 수 있다. here, Information about the channel frequency response per antenna ( ) And the index of the transmitted signal candidate ( ).
신호 후보 검출부(650)는 수신 전력을 비교하는 방법 또는 잡음 전력을 추정하는 방법에 의해 OFDM 신호 후보의 인덱스( )를 얻은 뒤, 그 결과로부터 를 생성한다. The
또한, 신호 후보 검출부(650)는 상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 이용하여 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택(검출)할 수 있다. In addition, the
SLM 기반 기술에서는 송신기가 선택한 신호 후보의 인덱스( )에 대한 정보를 부가 정보(side information)로서 수신기에 보내는 방법을 사용한다. 이 경우 매 OFDM 심볼마다 부가 정보를 보내야 하므로 오버헤드를 증가시키고 송, 수신기의 전송 효율을 낮추게 된다. In SLM-based technology, the index of the signal candidate selected by the transmitter ( Information is sent to the receiver as side information. In this case, since additional information needs to be transmitted for every OFDM symbol, overhead is increased and transmission and receiver transmission efficiency is reduced.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 신호 후보 검출부(650)는 비교적 간단한 방법으로 신호 후보의 인덱스( )를 검출함으로써 부가 정보가 없이도 송신된 OFDM 신호를 복조할 수 있도록 하는 방법을 이용한다. Accordingly, the signal
다중 안테나 OFDM 신호 수신기는 먼저 프리앰블 심볼(preamble symbol) 등을 이용하여 안테나 별 채널 주파수 응답( )을 독립적으로 추정할 수 있다. The multi-antenna OFDM signal receiver first uses a preamble symbol or the like to obtain a channel frequency response for each antenna. ) Can be estimated independently.
이 경우 OFDM 신호 후보의 인덱스( )에 대한 추정값( )을 얻는 방법으로는, 예를 들어, 수신 전력을 비교하는 방법과 잡음 전력을 추정 방법을 적용할 수 있다.In this case, the index of the OFDM signal candidate ( Estimate for ), A method of comparing received power and a method of estimating noise power may be applied.
즉, 수신 전력을 비교하는 방법은 신호 후보 검출부(650)가 [수학식 8]과 같이 OFDM 신호 후보마다의 예상 채널에 대한 수신 전력값을 계산하고, 각 부반송파별로 실제 수신 신호의 전력과 OFDM 신호 후보들 각각의 수신 전력 사이의 오차의 제곱이 최소가 되는 OFDM 신호 후보를 선택하는 것이다. That is, in the method of comparing the received power, the
[수학식 8][Equation 8]
여기서, Y k 는 k째 부반송파 수신 심볼이며, 는 m째 신호 후보가 전송된 경우 k째 부반송파에서의 등가 복소 채널 진폭이다. Here, Y k is the k-th subcarrier reception symbol, Is the equivalent complex channel amplitude on the kth subcarrier when the mth signal candidate is transmitted.
또한, 잡음 전력을 추정하는 방법은 [수학식 9]과 같이 각 부그룹 별로 송신 안테나로 전송할 때의 송신 신호에 대한 인덱스를 추정할 수 있다. 즉, 신호 후보 검출부(650)가 실제의 수신 신호와 OFDM 신호들 각각에 대한 예상되는 수신 신호 사이의 거리가 최소가 되도록 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. In addition, in the method of estimating the noise power, as shown in
[수학식 9]&Quot; (9) "
여기서, 는 송신 변조 심볼의 성상도를 나타낸다. here, Denotes the constellation of the transmission modulation symbol.
실시예에 따라서 다중 안테나 OFDM 수신기가 이에 대응되는 다중 안테나 OFDM 송신기로부터 부가 정보를 받지 않고 송신된 데이터 심볼( )들을 복조할 수 있다.According to an embodiment, the multi-antenna OFDM receiver transmits data symbols transmitted without receiving additional information from the corresponding multi-antenna OFDM transmitter. ) Can be demodulated.
이 경우, 다중 안테나 OFDM 수신기는 부그룹에 귀속된 파일럿 심볼을 이용하여 부그룹마다 독립적으로 채널 추정을 수행할 수 있다. 여기서 다중 안테나 OFDM 송신기는 부그룹의 심볼들( ) 가운데 일부를 파일럿 심볼로 할당하여 송신할 수 있다. 그러면 다중 안테나 OFDM 수신기는 수신된 심볼들을 다음의 [수학식 10]과 같이 부그룹 별로 분리할 수 있다. In this case, the multi-antenna OFDM receiver may independently perform channel estimation for each subgroup using pilot symbols belonging to the subgroup. Herein, the multi-antenna OFDM transmitter performs subgroup symbols ( A portion of the N-axis may be allocated as a pilot symbol and transmitted. Then, the multi-antenna OFDM receiver may separate the received symbols into subgroups as shown in
[수학식 10]&Quot; (10) "
여기서, 이다. here, to be.
즉, 부그룹 별로 채널 주파수 응답이 다르게 되므로 부그룹에 전송된 파일럿 심볼을 이용하여 를 부그룹 별로 각각 추정한 뒤, 그 추정값을 이용하여 송신된 데이터 심볼들을 복조할 수 있다. That is, since the channel frequency response is different for each subgroup, a pilot symbol transmitted to the subgroup is used. After estimating each of the subgroups, the estimated data symbols can be demodulated using the estimated value.
복조부(660)는 후보 신호 검출부(650)에서 선택된 어느 하나를 기초로 송신기에 의해 송신된 데이터 심볼( )들을 코히이런트(coherent)하게 복조할 수 있다. The
채널 복호부(670)는 복조부(660)에서의 복조 결과에 대하여 디인터리빙(de-interleaving)과 채널 복호를 수행하여 정보 비트열을 복원할 수 있다. The
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기를 나타내 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a multi-antenna OFDM receiver according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기는 도 6과 같은 OFDM 신호 후보의 검출 과정 없이 부그룹 별 채널 추정으로 데이터 심볼을 검출한다. Referring to FIG. 7, the multi-antenna OFDM receiver according to another embodiment detects data symbols by channel estimation for each subgroup without detecting an OFDM signal candidate as shown in FIG. 6.
다중 안테나 OFDM 수신기는 안테나(710)로 수신된 신호를 기저 대역 이산 신호로 변환한 뒤 순환 전치 제거부(720)에 의해 이산 신호로부터 순환 전치(cyclic prefix)를 제거한다. The multi-antenna OFDM receiver converts the signal received by the
순환 전치가 제거된 이산 신호는 FFT부(730)를 거쳐 [수학식 7]과 같은 주파수 영역의 수신 데이터 심볼로 변환된다. 부그룹별 채널 추정부(740)는 를 추정하고, 상기 추정값에 의해 복조부(750)가 송신 데이터 심볼을 복조한다. The discrete signal from which the cyclic prefix has been removed is converted into a received data symbol in a frequency domain as shown in
복조 결과는 채널 복호부(760)로 전달되어 디인터리빙과 채널 복호로 정보 비트열을 복원될 수 있다.The demodulation result may be transferred to the
본 발명의 일 실시예에 따르면 송신 안테나 수( )가 3 이상인 다중 안테나 OFDM 송, 수신기에서 STBC와 안테나 스위칭 다양성 기법(S. M. Alamouti, "A simple transmit diversity technique for wireless communications," IEEE J. Select. Area Commun., vol. 16, no. 1, pp. 1522, Feb. 1998)을 결합한 기법을 고려할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the number of transmit antennas ( STBC and antenna switching diversity schemes in multi-antenna OFDM transmitters and receivers with more than 3) (SM Alamouti, "A simple transmit diversity technique for wireless communications," IEEE J. Select.Area Commun., Vol. 16, no. 1, pp 1522, Feb. 1998) can be considered.
이 기법은 PAPR 감소 기법을 적용하지 않을 경우에 두 STBC 출력 와 를 서로 다른 안테나로 전송하는 것이다. 예로 송신 안테나 수가 4일 때 송신 안테나별 IFFT 입력 심볼열은 , 와 같이 대응될 수 있다. This technique produces two STBC outputs without PAPR reduction. Wow Is to transmit to different antennas. For example, when the number of transmit antennas is 4, the IFFT input symbol string for each transmit antenna is , It can correspond as follows.
상술한 도 5와 같이 STBC를 이용하는 다중 안테나 OFDM 송신기에 대응되는 다중 안테나 OFDM 수신기에서의 복조 방법은 다음과 같다. As shown in FIG. 5, a demodulation method in a multi-antenna OFDM receiver corresponding to a multi-antenna OFDM transmitter using STBC is as follows.
예를 들어, 송신 안테나의 수( )가 3 이상인 다중 안테나 OFDM 수신기에 STBC와 안테나 스위칭 다양성 기법 및 PAPR 감소 기술을 적용할 경우에, 다중 안테나 OFDM 수신기에서 수신하는 주파수 영역의 데이터 심볼은 [수학식 11]과 같이 나타낼 수 있다. For example, the number of transmit antennas ( When the STBC, the antenna switching diversity scheme, and the PAPR reduction technique are applied to a multi-antenna OFDM receiver having a) of 3 or more, data symbols in the frequency domain received by the multi-antenna OFDM receiver may be represented by
[수학식 11]&Quot; (11) "
여기서, 는 선택된 OFDM 신호 후보 에서 째 STBC 심볼의 p째 부그룹 이 송신되는 안테나 인덱스를 나타낸다. here, Is the selected OFDM signal candidate in P subgroup of the first STBC symbol This indicates the antenna index to be transmitted.
상기 수신된 주파수 영역의 데이터 심볼을 복조하기 위한 방법으로는 STBC가 없을 때의 기술 방식과 유사하게 안테나 별 채널 주파수 응답( )과 OFDM 신호 후보의 인덱스( )를 독립적으로 추정하는 방법 및 부그룹 별로 채널을 추정하여 암묵적으로 OFDM 신호 후보를 추정하는 방법을 고려할 수 있다.As a method for demodulating the data symbols of the received frequency domain, a channel frequency response for each antenna is similar to that of the technique without STBC. ) And the index of the OFDM signal candidate ( ) And a method of implicitly estimating an OFDM signal candidate by estimating a channel for each subgroup.
여기서, 안테나 별 채널 주파수 응답( )에 대해 독립적으로 추정이 가능할 경우, OFDM 신호 후보의 인덱스( )를 추정하는 방법으로는 2가지가 가능하다. Here, the channel frequency response per antenna ( If the estimation can be performed independently with respect to There are two ways to estimate).
하나는 [수학식 12]과 같이 각 부반송파별로 실제 수신 신호의 전력과 OFDM 신호 후보들 각각의 수신 전력 사이의 오차의 제곱이 최소가 되도록 선택하는 방법과, 다른 하나는 [수학식 13]과 같이 시공간 부호 심볼을 등화(equalizing)한 뒤 모든 신호 후보에 대해 최소 거리를 갖는 후보( )를 선택하여 잡음 전력을 추정하는 방법이다.One is to select the minimum square of the error between the power of the actual received signal and the received power of each of the OFDM signal candidates for each subcarrier as shown in [Equation 12], and the other is space-time as shown in [Equation 13] After equalizing a sign symbol, the candidate with the minimum distance for all signal candidates ( ) To estimate the noise power.
[수학식 12] &Quot; (12) "
여기서, N은 부반송파 수이고, 는 m 번째 신호 후보로 전송될 때에 해당하는 k번째 부반송하에서의 복소 채널 진폭이다. Where N is the number of subcarriers, Is the complex channel amplitude under the k-th subcarrier when transmitted as the m-th signal candidate.
[수학식 13]&Quot; (13) "
여기서, , here, ,
for for
부그룹 별 채널 추정의 경우에는 다중 안테나 OFDM 송신기는 부그룹마다 STBC 부호 심볼별로 직교하는 파일럿 심볼을 포함하여 전송할 수 있고, 이에 대응되는 수신기는 수신된 심볼을 다음과 같이 부그룹 별로 분리한다.In the case of channel estimation for each subgroup, the multi-antenna OFDM transmitter may transmit orthogonal pilot symbols for each STBC code symbol for each subgroup, and the corresponding receiver separates the received symbols for each subgroup as follows.
여기서, 이고 는 의 k째 원소이다. here, ego The Kth element of.
그 다음 각 STBC 부호 심볼별로 파일럿으로 을 독립적으로 추정하여 STBC 부호 심볼의 복조 방법으로 송신 데이터 심볼을 얻을 수 있다.Then pilot for each STBC code symbol Can be estimated independently to obtain the transmission data symbols by the STBC code symbol demodulation method.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신 방법을 나타낸 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a multi-antenna OFDM transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 송신 방법은 부그룹들로 나누는 단계(810), 고속 푸리에 역변환을 수행하는 단계(820), OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계(830), 선택하는 단계(840) 및 순환 전치를 삽입, 송신하는 단계(850)를 포함한다. Referring to FIG. 8, in the multi-antenna OFDM transmission method according to an embodiment of the present invention, dividing into subgroups (810), performing fast Fourier inverse transform (820), and generating OFDM signal candidates (830) , Selecting 840 and inserting and transmitting the
단계 810은 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나눈다.Step 810 divides the data symbols in the frequency domain into a plurality of subgroups.
단계 820은 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행한다. Step 820 performs fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in the time domain corresponding to each of the plurality of subgroups.
단계 830은 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성한다. Step 830 generates at least two OFDM signal candidates using a combination of partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas.
단계 830은 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 상기 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성할 수 있다. 여기서, 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 상술한 [수학식 1-1] 및 [수학식 1-2]를 만족할 수 있다.In
단계 840은 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택한다. 단계 840은 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 상기 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. Step 840 selects any one of at least two OFDM signal candidates. In
단계 850은 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신한다. In
또한, 실시예에 따라서는 STBC 심볼을 이용하여 다중 안테나 OFDM 신호를 송신할 수 있다. 이 경우, 주파수 영역에서의 심볼을 적어도 두 개의 STBC(Space Time Block Code) 심볼들로 부호화 하고, 적어도 두 개의 STBC 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나눈다. In some embodiments, a multi-antenna OFDM signal may be transmitted using an STBC symbol. In this case, a symbol in the frequency domain is encoded into at least two STBC symbols, and at least two STBC symbols are divided into a plurality of subgroups.
그 후, 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행한다. Thereafter, a fast Fourier inverse transform is performed on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in the time domain corresponding to each of the plurality of subgroups.
부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하고, 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택한다. At least two OFDM signal candidates are generated using the combination of the partial signals so that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas, and one of the at least two OFDM signal candidates is selected.
마지막으로 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신한다. Finally, a cyclic prefix is inserted into the selected OFDM signal candidate and transmitted to the transmitting antenna.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신 방법을 나타내 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a multi-antenna OFDM reception method according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신 방법은 채널 주파수 응답을 추정하는 단계(910), 주파수 응답을 계산하는 단계(920), OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계(930) 및 데이터 심볼을 복조하는 단계(940)를 포함한다. Referring to FIG. 9, the multi-antenna OFDM reception method according to an embodiment of the present invention includes estimating a channel frequency response (910), calculating a frequency response (920), and selecting one of OFDM signal candidates. Step 930 and step 940 of demodulating the data symbols.
단계 910은 복수의 송신 안테나들을 갖는 송신기 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 수신기 사이의 채널 주파수 응답을 추정한다. Step 910 estimates a channel frequency response between a transmitter having a plurality of transmit antennas and a receiver having at least one receive antenna.
단계 920은 채널 주파수 응답을 기초로 상기 송신기로부터 전송된 OFDM 신호의 후보들인 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 계산한다. Step 920 calculates a frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates that are candidates of the OFDM signal transmitted from the transmitter based on the channel frequency response.
단계 930은 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 이용하여 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택한다. 단계 930에서 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택함에 있어서 수신 전력의 차이 또는 잡음 전력을 비교하는 방법을 이용할 수 있다. Step 930 selects one of the OFDM signal candidates using the frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates. In selecting one of the OFDM signal candidates in
수신 전력의 차이를 이용할 경우, 단계 930은 실제의 수신 전력과 상기 OFDM 신호 후보들 각각의 수신 전력 사이의 차가 최소가 되도록 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. Using the difference in received power,
또한, 잡음 전력을 이용하여 어느 하나를 선택하는 경우, 단계 930은 실제의 수신 신호와 상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대한 예상되는 수신 신호 사이의 거리가 최소가 되도록 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. In addition, when selecting any one using the noise power,
단계 940은 선택된 어느 하나를 기초로 상기 송신기에 의해 송신된 데이터 심볼들을 복조한다. Step 940 demodulates the data symbols transmitted by the transmitter based on any one selected.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 신호 후보의 수에 따른 PAPR의 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다. 10 is a graph showing CCDF performance of PAPR according to the number of multi-antenna OFDM signal candidates according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 안테나 스위칭 다양성을 적용한 다중안테나 OFDM 시스템에서 N=128, =2, P=8이고, QPSK를 적용할 때 [수학식 3]에 의한 다중안테나 OFDM 신호 후보를 M=2,4,8,16개 생성할 때 PAPR이 문턱값보다 큰 확률을 나타내는 PAPR의 CCDF (complementary cumultative distribution function)를 보인 것이다. Referring to FIG. 10, N = 128 in a multi-antenna OFDM system using antenna switching diversity. = 2, P = 8, and when applying QPSK, when generating M = 2, 4, 8, 16 multi-antenna OFDM signal candidates according to Equation 3, Complementary cumultative distribution function (CCDF) is shown.
여기서, `Original (Tx=2)'는 PAPR 감소 기법을 적용하지 않은 다중 안테나 OFDM 신호이고, `Prop'는 본 발명의 일실시예에 따른 PAPR 감소 기법을 적용한 때의 OFDM 신호이며, 'SSLM'은 Robert F.H. Fischer and M. Hoch, "Peak-to-average power ratio reduction in MIMO OFDM" ICC 2007, pp. 762-767, Jun.2007 에서 제시한 SLM 기반의 PAPR 감소 기법에 의한 경우의 OFDM 신호이다. Here, 'Original (Tx = 2)' is a multi-antenna OFDM signal without a PAPR reduction technique, and 'Prop' is an OFDM signal when the PAPR reduction technique is applied according to an embodiment of the present invention, and 'SSLM' Robert FH Fischer and M. Hoch, "Peak-to-average power ratio reduction in MIMO OFDM" ICC 2007, pp. OFDM signal based on the SLM-based PAPR reduction technique presented in 762-767, Jun.2007.
도 10을 통해 볼 수 있듯이 같은 M=16일 때 본 발명의 일실시예에 따른 방식이 SSLM 방식보다 더 좋은 성능을 나타냄을 볼 수 있다. 특히, SSLM은 두 안테나에서 고속 푸리에 역변환(IFFT)를 M번 수행하는 반면 본 발명의 일실시예에 따른 방식은 부그룹 수만큼 고속 푸리에 역변환을 수행한다. 따라서, M=16일 때 SSLM 방식은 고속 푸리에 역변환을 32번, 본 발명의 일실시예에 따른 방식은 고속 푸리에 역변환을 8번 수행하게 되고, 적은 복잡도로 SSLM과 비슷한 PAPR 성능을 제공함을 볼 수 있다. As shown in FIG. 10, when the same M = 16, it can be seen that the method according to an embodiment of the present invention exhibits better performance than the SSLM method. In particular, SSLM performs Fast Fourier Inverse Transform (IFFT) M times in two antennas, whereas the method according to an embodiment of the present invention performs Fast Fourier Inverse Transform by the number of subgroups. Therefore, when M = 16, the SSLM method performs 32 fast Fourier inverse transforms and the method according to an embodiment of the present invention performs eight fast Fourier inverse transforms, and shows that the PAPR performance is similar to that of SSLM with low complexity. have.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부그룹 안테나 매핑 방법에 따른 PAPR의 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다. 11 is a graph showing CCDF performance of PAPR according to a subgroup antenna mapping method according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 안테나 스위칭 다양성을 적용한 다중 안테나 OFDM 송, 수신기에서 N=128, =2, P=8이고, QPSK 변조를 적용하여 [수학식 3]에 의한 다중 안테나 OFDM 신호 후보를 생성한다고 가정하자. Referring to FIG. 11, N = 128 in a multi-antenna OFDM transmission and receiver using antenna switching diversity. Suppose that = 2, P = 8, and generate the multi-antenna OFDM signal candidate according to Equation 3 by applying QPSK modulation.
이 때, [수학식 5]를 고려하여 M개의 OFDM 신호 후보를 선택한 경우('Dist')와[수학식 5]를 고려하지 않고 임의로 M개의 OFDM 신호 후보를 선택한 경우('Rand')의 성능에 있어서, 같은 후보 수에 대해 부분 신호에 대한 안테나에 대응하는 지시자의 거리가 최대가 되도록 선택한 경우의 PAPR 성능이 더 좋아짐을 볼 수 있다. In this case, the performance of the case where M OFDM signal candidates are selected in consideration of Equation 5 ('Dist') and when the M OFDM signal candidates are arbitrarily selected without considering Equation 5 (Rand). For the same candidate number, it can be seen that the PAPR performance is better when the indicator corresponding to the antenna for the partial signal is selected to be the maximum.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 OFDM 수신기에서 신호 후보 검출을 적용할 때의 평균 신호대잡음비 ( )에 따른 비트 오류율을 나타낸 그래프이다. 12 illustrates an average signal to noise ratio when signal candidate detection is applied in a multi-antenna OFDM receiver according to an embodiment of the present invention. ) Is a graph showing bit error rate according to).
도 12를 참조하면, 안테나 스위칭 다양성을 적용한 다중 안테나 OFDM 송, 수신기에서 N=128, =2, P=8이고, IEEE 802.11 무선랜이 사용하는 길쌈 부호화 방식과 QPSK 변조를 적용한다고 가정하자. Referring to FIG. 12, N = 128 in a multi-antenna OFDM transmission and receiver using antenna switching diversity. Suppose that = 2, P = 8, and apply convolutional coding scheme and QPSK modulation used by IEEE 802.11 WLAN.
수신기에서 신호 후보의 인덱스에 대한 부가 정보 없이 [수학식 8]로 를 추정할 경우의 비트 오류율 성능을 보인 것이다. 이때, 길쌈 부호의 길이는 7이며, 부호화율은 1/2이다. Equation (8) without additional information about the index of the signal candidate at the receiver It shows the bit error rate performance when estimating. At this time, the convolutional code has a length of 7 and a coding rate of 1/2.
도 12를 통해 볼 수 있듯이 을 정확히 알 때('Perfect Est.'와 을 추정할 때의 비트 오류율 성능은 해당 신호 대 잡음비 영역에서 후보의 수에 따라 약간의 차이를 보일 뿐, 그다지 크지 않음을 볼 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 따라 신호 후보에 대한 부가 정보 없이도 송신 데이터 심볼을 복조할 수 있음을 알 수 있다. As can be seen through Figure 12 When you know exactly (Perfect Est. It can be seen that the bit error rate performance when estimating the difference is only slightly different depending on the number of candidates in the signal-to-noise ratio region. Accordingly, it can be seen that the transmission data symbol can be demodulated without additional information on the signal candidate according to an embodiment of the present invention.
이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2 내지 도 7을 통해 기술한 다중 안테나 OFDM 송, 수신기에 관련된 내용은 도 8내지 도 9을 통한 다중 안테나 OFDM 송, 수신 방법에서도 적용될 수 있다.Although omitted below, the contents related to the multi-antenna OFDM transmission and receiver described with reference to FIGS. 2 to 7 may also be applied to the multi-antenna OFDM transmission and reception methods illustrated in FIGS. 8 to 9.
상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 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. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described methods may be embodied in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
210 : 채널 부호화부
220 : 변조 심볼 대응부
230 : 부그룹 생성부
240 : IFFT 수행부
250 : OFDM 신호 후보 생성부
260 : 선택부
270 : 순환 전치 삽입부
280 : 안테나 210: channel encoder
220: modulation symbol counterpart
230: subgroup generation unit
240: IFFT execution unit
250: OFDM signal candidate generator
260: selection unit
270: circulating anterior insertion
280: antenna
Claims (17)
상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 IFFT 수행부;
상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 OFDM 신호 후보 생성부; 및
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 선택부
를 포함하고,
상기 부그룹 생성부는
상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들에 인접한 주파수 영역 데이터 심볼들, 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 등간격으로 떨어져 있는 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 또는 랜덤한 위치의 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 데이터 심볼들을 상기 복수 개의 부그룹들로 나누는 다중 안테나 OFDM 송신기.A subgroup generator for dividing data symbols in a frequency domain into a plurality of subgroups;
An IFFT performer for performing fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups;
An OFDM signal candidate generator for generating at least two OFDM signal candidates by using a combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; And
A selector for selecting any one of the at least two OFDM signal candidates
Lt; / RTI >
The subgroup generating unit
Frequency domain data symbols adjacent to data symbols in the frequency domain, data symbols in the frequency domain spaced at equal intervals among the data symbols in the frequency domain, or data symbols in the frequency domain at random locations And divide the data symbols into the plurality of subgroups using at least one of the following.
상기 OFDM 신호 후보 생성부는
상기 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 상기 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.The method of claim 1,
The OFDM signal candidate generation unit
And combining the partial signals to produce at least two OFDM signal candidates such that the correlation and overlap rate between the partial signals is low.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 아래의 수학식을 만족하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.
[수학식]
(여기서,S j (m)은 m번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나 신호를 나타내며, 는 지시자 벡터로서, m째 OFDM 신호 후보의 j째 안테나에 p째 부그룹이 할당되면 1인 지시자를, 할당되지 않으면 0인 지시자를 나타냄. 또한, 는 p번째 부그룹의 부분 신호를 나타냄.)The method of claim 1,
The at least two OFDM signal candidates satisfy the following equation.
[Mathematical Expression]
Where S j (m) represents the j th antenna signal of the m th OFDM signal candidate, Denotes an indicator vector that is 1 when the pth subgroup is assigned to the jth antenna of the mth OFDM signal candidate and 0 when not assigned. Also, Represents a partial signal of the pth subgroup.)
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 복수 개의 송신 안테나들에 비슷한 수의 상기 부그룹이 할당되도록 아래의 수학식을 만족하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.
[수학식]
(여기서, P는 부그룹의 수이고, n t 는 안테나의 수를 나타냄. 는 m 번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나에 p 번째 부그룹의 할당 여부를 가리키는 지시자로 p 번째 부그룹이 할당되면 1을 갖고, 할당되지 않으면 0을 가짐)5. The method of claim 4,
And the at least two OFDM signal candidates satisfy the following equation such that a similar number of subgroups are allocated to a plurality of transmit antennas.
[Mathematical Expression]
Where P is the number of subgroups and n t represents the number of antennas. Is an indicator indicating whether the p th subgroup is allocated to the j th antenna of the m th OFDM signal candidate, and has 1 if the p th subgroup is allocated and 0 if it is not assigned).
상기 OFDM 신호 후보 생성부는
아래의 수학식과 같이 다수개의 OFDM 신호 후보들의 지시자 사이의 해밍 거리가 최대가 되는 지시자를 선택하여 상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.
[수학식]
(여기서, 은 m 번째 후보의 j 번째 안테나에 대한 부그룹별 안테나 매핑을 가리키는 지시자 벡터를 나타내고, 는 배타합 (exclusive OR)을, 는 해밍 무게 (Hamming weight)를 나타냄.)The method of claim 4, wherein
The OFDM signal candidate generation unit
A multi-antenna OFDM signal transmitter for generating the at least two OFDM signal candidates by selecting an indicator that is the maximum Hamming distance between the indicators of a plurality of OFDM signal candidates as shown in the following equation.
[Mathematical Expression]
(here, Denotes an indicator vector indicating the subgroup-specific antenna mapping for the j th antenna of the m th candidate, Is an exclusive OR, Represents Hamming weight.)
상기 OFDM 신호 후보 생성부는
상기 부분 신호들의 조합에 대하여 위상을 변환하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보를 생성하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.The method of claim 1,
The OFDM signal candidate generation unit
And a phase shift for the combination of the partial signals to produce at least two OFDM signal candidates.
상기 선택부는
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 상기 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신기.The method of claim 1,
The selection unit
And selecting one of the plurality of OFDM signal candidates based on a Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) of each of the at least two OFDM signal candidates.
상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 부그룹 생성부;
상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 IFFT 수행부;
상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 OFDM 신호 후보 생성부; 및
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 선택부
를 포함하고,
상기 부그룹 생성부는
상기 주파수 영역에서의 심볼열에 인접한 주파수 영역 심볼열, 상기 주파수 영역에서의 심볼열 중 등간격으로 떨어져 있는 상기 주파수 영역에서의 심볼열 또는 랜덤한 위치의 상기 주파수 영역에서의 심볼열 중 적어도 하나를 이용하여 상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열을 복수 개의 부그룹들로 나누는 다중 안테나 OFDM 송신기.A space-time encoder that encodes a symbol string in a frequency domain into at least two STBC (Space Time Block Code) symbol strings;
A subgroup generation unit dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups;
An IFFT performer for performing fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups;
An OFDM signal candidate generator for generating at least two OFDM signal candidates by using a combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas; And
A selector for selecting any one of the at least two OFDM signal candidates
Lt; / RTI >
The subgroup generating unit
At least one of a frequency domain symbol string adjacent to the symbol string in the frequency domain, a symbol string in the frequency domain spaced at equal intervals among the symbol strings in the frequency domain, or a symbol string in the frequency domain at a random position And dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups.
상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 단계;
상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계;
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신하는 단계
를 포함하고,
상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계는
상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들에 인접한 주파수 영역 데이터 심볼들, 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 등간격으로 떨어져 있는 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 또는 랜덤한 위치의 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들 중 적어도 하나를 이용하여 상기 주파수 영역에서의 데이터 심볼들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계
를 포함하는 다중 안테나 OFDM 송신 방법.Dividing the data symbols in the frequency domain into a plurality of subgroups;
Performing a fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups;
Generating at least two OFDM signal candidates using the combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas;
Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates; And
Inserting a cyclic prefix into the selected OFDM signal candidate and transmitting it to a transmitting antenna
Lt; / RTI >
Dividing the data symbols in the frequency domain into a plurality of subgroups
Frequency domain data symbols adjacent to data symbols in the frequency domain, data symbols in the frequency domain spaced at equal intervals among the data symbols in the frequency domain, or data symbols in the frequency domain at random locations Dividing the data symbols in the frequency domain into a plurality of subgroups using at least one of the following:
Multiple antenna OFDM transmission method comprising a.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계는
상기 부분 신호들 간의 상관성 및 중첩 비율이 낮도록 상기 부분 신호들을 조합하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신 방법.The method of claim 10,
Generating the at least two OFDM signal candidates
And combining the partial signals to produce at least two OFDM signal candidates such that the correlation and the overlapping ratio between the partial signals are low.
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들은 아래의 수학식을 만족하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신 방법.
[수학식]
(여기서, 은 m번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나 신호를 나타내며, 는 m 번째 OFDM 신호 후보의 j 번째 안테나에 p 번째 부그룹의 할당 여부를 가리키는 지시자로 p 번째 부그룹이 할당되면 1을 갖고, 할당되지 않으면 0을 갖으며, 는 p번째 부그룹의 부분 신호를 나타냄)The method of claim 10,
The at least two OFDM signal candidates satisfy the following equation.
[Mathematical Expression]
(here, Denotes the j-th antenna signal of the m-th OFDM signal candidate, Is an indicator indicating whether the p th subgroup is allocated to the j th antenna of the m th OFDM signal candidate, and has 1 if the p th subgroup is allocated and 0 if it is not assigned. Represents a partial signal of the pth subgroup)
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 각각의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 기초로 상기 복수 개의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 다중 안테나 OFDM 신호 송신 방법.The method of claim 10,
Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates
And selecting one of the plurality of OFDM signal candidates based on a peak-to-average power ratio (PAPR) of each of the at least two OFDM signal candidates.
상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계;
상기 복수 개의 부그룹들 각각에 대응하는 시간 영역에서의 부분 신호들을 생성하기 위하여 상기 복수 개의 부그룹들에 대해 개별적으로 고속 푸리에 역변환을 수행하는 단계;
상기 부분 신호들 각각이 복수 개의 송신 안테나들 중 어느 하나로 전송될 수 있도록 상기 부분 신호들의 조합을 이용하여 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들을 생성하는 단계;
상기 적어도 둘의 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 OFDM 신호 후보에 순환 전치(cyclic prefix)를 삽입하여 송신 안테나로 송신하는 단계
를 포함하고,
상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열들을 복수 개의 부그룹들로 나누는 단계는
상기 주파수 영역에서의 심볼열에 인접한 주파수 영역 심볼열, 상기 주파수 영역에서의 심볼열 중 등간격으로 떨어져 있는 상기 주파수 영역에서의 심볼열 또는 랜덤한 위치의 상기 주파수 영역에서의 심볼열 중 적어도 하나를 이용하여 상기 적어도 두 개의 STBC 심볼열을 복수 개의 부그룹들로 나누는 다중 안테나 OFDM 송신 방법.Encoding a symbol sequence in a frequency domain into at least two space time block code (STBC) symbol sequences;
Dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups;
Performing a fast Fourier inverse transform on the plurality of subgroups individually to generate partial signals in a time domain corresponding to each of the plurality of subgroups;
Generating at least two OFDM signal candidates using the combination of the partial signals such that each of the partial signals can be transmitted to any one of a plurality of transmit antennas;
Selecting any one of the at least two OFDM signal candidates; And
Inserting a cyclic prefix into the selected OFDM signal candidate and transmitting it to a transmitting antenna
Lt; / RTI >
Dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups
At least one of a frequency domain symbol string adjacent to the symbol string in the frequency domain, a symbol string in the frequency domain spaced at equal intervals among the symbol strings in the frequency domain, or a symbol string in the frequency domain at a random position And dividing the at least two STBC symbol sequences into a plurality of subgroups.
상기 채널 주파수 응답을 기초로 상기 송신기로부터 전송된 OFDM 신호의 후보들인 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 계산하는 단계; 및
상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대응하는 주파수 응답을 이용하여 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
상기 선택된 어느 하나를 기초로 상기 송신기에 의해 송신된 데이터 심볼들을 복조하는 단계
를 포함하는 다중 안테나 OFDM 신호 수신 방법.Estimating a channel frequency response between a transmitter having a plurality of transmit antennas and a receiver having at least one receive antenna;
Calculating a frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates that are candidates of the OFDM signal transmitted from the transmitter based on the channel frequency response; And
Selecting one of the OFDM signal candidates using a frequency response corresponding to each of the OFDM signal candidates; And
Demodulating data symbols transmitted by the transmitter based on the selected one
Multi-antenna OFDM signal receiving method comprising a.
상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는
실제 부반송파별 수신 전력과 상기 OFDM 신호 후보들 각각의 부반송파별 수신 전력 사이의 차가 최소가 되도록 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계인 다중 안테나 OFDM 신호 수신 방법.16. The method of claim 15,
Selecting one of the OFDM signal candidates
And selecting one of the OFDM signal candidates such that a difference between the actual subcarrier received power and the subcarrier received power of each of the OFDM signal candidates is minimized.
상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 단계는
실제의 수신 신호와 상기 OFDM 신호 후보들 각각에 대한 예상되는 수신 신호 사이의 거리가 최소가 되도록 상기 OFDM 신호 후보들 중 어느 하나를 선택하는 최대 우도 기법을 적용하는 단계인 다중 안테나 OFDM 신호 수신 방법.16. The method of claim 15,
Selecting one of the OFDM signal candidates
And applying a maximum likelihood technique to select one of the OFDM signal candidates such that the distance between the actual received signal and the expected received signal for each of the OFDM signal candidates is minimal.
Priority Applications (1)
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US12/943,515 US8693563B2 (en) | 2010-02-18 | 2010-11-10 | Method of transmitting and receiving orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal using multiple antennas, and transmitter and receiver thereof |
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KR1020100034843A KR101347480B1 (en) | 2010-02-18 | 2010-04-15 | Method of ofdm transmitting, receiving using multiple antenna and transmitter, receiver thereof |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101813232B1 (en) | 2017-08-11 | 2017-12-29 | 영남대학교 산학협력단 | Apparatus and method for filter bank multi-carrier signal modulation with low papr in multiple antenna system |
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KR20070076395A (en) * | 2006-01-13 | 2007-07-24 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for creating and receiving othorgonal frequency division multiplexing symbol |
KR20080103867A (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | 연세대학교 산학협력단 | Apparatus for papr reduction of ofdm signal and method thereof |
-
2010
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KR20080103867A (en) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | 연세대학교 산학협력단 | Apparatus for papr reduction of ofdm signal and method thereof |
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US10298432B2 (en) | 2017-08-11 | 2019-05-21 | Research Cooperation Foundation Of Yeungnam University | Apparatus and method for filter bank multi-carrier signal modulation with low PAPR in multiple antenna system |
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KR20110095090A (en) | 2011-08-24 |
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