KR101394806B1 - 통신 시스템에서 데이터 복호 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 통신 시스템에서 단말은, 상기 단말이 속한 홈 셀에 인접한 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 있는 경우, 상기 신호를 복호하여 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 획득하고, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 셀에 대한 전대역 채널 추정이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 전대역 채널 추정이 가능한 경우, 상기 전대역 채널 추정을 수행하고, 상기 전대역 채널 추정의 결과와 상기 획득된 송신 전력을 기반으로 제1간섭 신호 전력을 계산하고, 상기 제1간섭 신호 전력과 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신되는 데이터를 복호한다.

인접 셀 간 간섭 정보, 적응적 복호 방법, 이레이져 코딩

Description

통신 시스템에서 데이터 복호 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DECODING DATA IN A COMMUICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말의 구성도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 송신기의 구성도.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 셀별로 배치된 주파수 배치도.

도 5a,b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성능 효과를 보여주는 도표.

본 발명은 통신 시스템에서 셀 간의 간섭을 줄이기 위한 것으로, 특히 데이터 복호 방법 및 장치에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplex, 이하, 'OFDM'이라 칭한다) 변조 방식은, 상호 직교성을 가지는 다수의 부반송파를 이용하여 채널간의 간섭이 일어나지 않도록 하는 통신 방식이다. 그러나, 다수개의 셀들의 경계에 사용자 단말이 위치할 경우, 상기 셀들 각각이 사용하는 채널들 간에 간섭이 발생한다. 따라서, 셀간 간섭 현상을 제거하는 기술이 요구 되어져 왔다.

셀 간 간섭 현상을 제거하는 방식으로는 다음과 같은 방법들이 있다.

먼저, 차등적 부채널 할당 방법으로, 복수의 기지국으로부터 부채널 할당 요구를 수신하면, 사용자 단말의 위치에 따라 부채널을 차등적으로 할당하는 방식이다. 즉, 사용자 단말이 속해있는 홈 셀 내 서비스 영역이 기지국에 가까울수록 먼저 부채널을 할당하여 주파수 재사용율을 높이는 것이다. 이 경우, 사용자 단말의 위치에 따라 주파수 재사용율을 분배하기 때문에, 셀 경계에서 주파수 재사용 효율이 낮아지게 되어 전체 시스템 용량이 줄어드는 문제점이 있었다.

다음으로는, OFDM과 주파수 도약(frequency hopping)방식을 결합할 때, 셀 별로 서로 다른 주파수 도약 패턴을 사용함으로써 해당 셀의 채널 하나가 다른 셀의 여러 채널과 균일하게 충돌하도록 하는 방식이다. 즉, 셀 간 간섭을 평균화하여 주파수 사용율을 높임으로써, 인접한 다른 셀 내 자원 공간의 모든 자원 집합과 최대한 고르게 충돌이 발생하도록 주파수 도약 패턴을 분할하는 것이다. 이 경우, 셀 경계에 다수의 사용자 단말이 존재하면, 해당 사용자의 QoS(Quality of Servce)를 보장하기 어려운 문제점이 있었다.

따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 셀 경계에 위치한 단말에게 보다 나은 서비스를 제공하기 위해서, 전송율과 주파수 재사용율을 높이는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 통신 시스템에서 단말의 데이터 복호 방법에 있어서, 상기 단말이 속한 홈 셀에 인접한 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 있는 경우, 상기 신호를 복호하여 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 획득하는 과정과, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 셀에 대한 전대역 채널 추정이 가능한지 여부를 판단하는 과정과, 상기 전대역 채널 추정이 가능한 경우, 상기 전대역 채널 추정을 수행하고, 상기 전대역 채널 추정의 결과와 상기 획득된 송신 전력을 기반으로 제1간섭 신호 전력을 계산하는 과정과, 상기 제1간섭 신호 전력과 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신되는 데이터를 복호하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 통신 시스템에서 단말에 있어서, 상기 단말이 속한 홈 셀에 인접한 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 있는 경우, 상기 신호를 복호하여 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 획득하고, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 셀에 대한 전대역 채널 추정이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 전대역 채널 추정이 가능한 경우, 상기 전대역 채널 추정을 수행하고, 상기 전대역 채널 추정의 결과와 상기 획득된 송신 전력을 기반으로 제1간섭 신호 전력을 계산하는 제어부와, 상기 제1간섭 신호 전력과 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신되는 데이터를 복호하는 복호기를 포함한다.

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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은, 크게 단말이 위치한 홈 셀의 인접 셀들을 탐색하는 과정과, 상기 인접 셀 내의 부채널을 구성하는 부반송파들 각각의 전송 전력 정보가 들어있는 공통 채널을 복호화하는 과정과, 상기 인접 셀들의 채널을 추정하는 과정과, 홈 셀로부터 서비스되는 데이터를 복호화하는 방법을 선택하는 과정과, 복호화 과정으로 구성된다.

이하, 본 발명은 터보 코드(turbo code) 혹은 LDPC(Low Density Parity Check) 코드 등의 신뢰도 확산을 통한 통상적인 로그 우도비 기반의 복호기를 사용한다 가정한다. 또한, 사용자 단말이 위치한 셀의 인접 셀들에게 서로 다른 부채널 방식을 사용함으로써, 한 셀에 하나의 부채널을 이루는 부반송파들은 인접한 다른 셀의 모든 부채널에 고르게 퍼져있다 가정한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 다수의 셀들 경계에 위치하고 있는 단말(100)은, 인접 셀 탐색기(102)와 복호 방법 결정기(104)와, 채널 추정기(106)와, 복호기(108) 및 로그 우도비(Likelihood ratio, 이하, 'LLR'이라 칭한다) 계산기(110)를 포함하여 구성된다.

상기 인접 셀 탐색기(102)는 상기 단말이 서비스 받고 있는 홈 셀의 인접 셀들을 탐색하여 상기 인접 셀들의 수와 크기를 파악하고, 상기 인접 셀들의 공통 채널 복호를 통해서 해당 셀에 부채널을 이루는 부반송파의 전력 전송 정보를 획득하여 상기 복호 방법 결정기(104)로 전달한다.

상기 복호 방법 결정기(104)는 상기 공통 채널 복호 결과에 따라 복호 방법을 선택하고, 상기 선택된 복호 방법을 나타내는 복호 모드 정보를 생성하여 상기 채널 추정기(106)로 전달한다. 상기 복호방법은 하기에서 상세히 후술하기로 한다.

상기 채널 추정기(104)는 상기 수신한 복호 모드 정보에 따라 인접 셀의 채널을 추정하여 채널 값을 생성한 후, 상기 복호기(108)로 전달한다.

상기 복호기(108)는 상기 채널값을 이용하여 상기 선택된 복호 방법에 따라 해당 인접 셀의 간섭 및 노이즈 분산을 계산하여 상기 로그 우도비 계산기(110)로 전달한다. 상기 로그 우도비 계산기(110)는 상기 단말(100)의 홈 셀의 채널 추정값과 상기 수신한 인접 셀의 간섭 및 노이즈 계산을 이용하여 로그 우도비를 계산하 여 상기 복호기(108)로 전달한다.

이후, 상기 복호기(108)는 상기한 바와 같이 추정된 채널 추정값과 로그 우도비를 통해서 홈 셀로부터 수신한 데이터 심볼을 복호한다.

상기 복호 방법 결정기(104)가 상기 공통 채널 복호 결과에 따라 선택하는 복호 방법은 3가지로 구성된다.

먼저, 첫번째 복호 방법과 두번째 복호 방법은 상기 공통 채널 복호가 가능할 경우에 선택되는 방식으로, 채널을 추정하는 방법에 따라 구분된다.

첫번째 복호 방법은, 셀 경계에 있는 단말이 인접 셀의 해당 프레임에서, 공통 채널 부분 신호를 복호하여 해당 셀 기지국 각각이 부채널을 구성하는 부반송파별로 할당한 전력 정보를 획득한다. 또한, 상기 단말은 파일럿(pilot)을 통해서 추정된 채널 정보와, 상기 획득된 전력 정보를 이용하여 로그 우도비 기반의 복호기를 통해서 l번째 부반송파의 간섭 전력(

)을 하기 <수학식 1>과 같이 계산한다.

여기서, 상기

는 l번째 부반송파에서 단말과 인접 셀 사이의 채널 추정값이고, 상기

는 해당 부반송파에 인접 셀이 송신한 전력이고, 상기

은 잡음의 분산이다.

두번째 복호 방법은, 셀 경계에 있는 단말이 인접 셀의 해당 프레임에서 공 통 채널을 복호하여 부채널을 구성하는 부반송파별 전송 전력 정보를 획득하고, 상기 인접 셀의 프리엠블(preamble)이나 파일럿을 수신하여 평균 채널 이득값을 구하여, 로그우도비 기반의 복호기를 통해서 l번째 부반송파의 간섭 전력(

)을 하기 <수학식 2>와 같이 계산한다.

여기서, 상기

는 단말과 인접 셀 사이 전 주파수 대역의 평균이득이고, 상기

는 해당 부반송파에 인접 셀이 송신한 전력이고, 상기

은 잡음의 분산이다.

세번째 복호 방식은, 상기 인접 셀 탐색기(102)가 인접 셀의 탐색 혹은 공통 채널의 복호를 실패하여 인접 셀들의 정보를 전혀 획득하지 못한 경우 사용되는 것으로 이레이져 복호(erasure decoding) 방식이라 칭한다. 상기 이레이져 복호 방식은 단말이 홈 셀로부터 수신한 데이터심볼 전력들의 임계값(

)을 하기 <수학식 3>와 같이 계산한다.

여기서, L은 단말이 수신한 신호의 총 개수이고,

은 l번째 수신신호이고,

은 l번째 추정된 신호의 채널 정보이고,

는 성능의 범위를 저하시키지 않게 하는 적절한 상수값이다.

상기,

는 하기 <수학식 4>와 같이 계산된다.

이후, 상기 단말은 상기

과 홈 셀의 부채널의 l번째 데이터 심볼의 수신전력을 비교하여, 상기 l번째 심볼의 수신전력이 상기

보다 클 경우, 상기 심볼은 많은 간섭 성분이 있다고 판단하여 해당 심볼의 로그 우도비를 0으로 세팅(setting)한다.

상기 단말은 상기 홈 셀로부터 수신한 데이터 심볼들 중, 상기

보다 작거나 같은 데이터 심볼들에 대해서만 잡음의 크기(

)를 하기 <수학식 5>과 같이 계산한다.

여기서, 상기 임계값보다 작거나 같은 수신데이터들의 집합을 set U라고 할 때, 상기 U는 set U에 속하는 수신데이터들의 수,

은 set U에 속하는 l번째 수신신호이고,

은 set U에서 l번째 속하는 수신신호의 채널 추정값이다.

즉, 본 발명은 해당 단말이 속해있는 홈 셀과 인접 셀 각각의 공통 채널 복호화 과정을 통해서, 해당 셀의 부채널을 구성하는 부반송파들의 전력을 이용하여 상기 홈 셀의 공통채널과 인접 셀의 공통채널의 복호가 가능해지는 신호 대 간섭 잡음비의 범위를 판단한다. 이후, 상기 단말은 인접 셀 탐색 정보를 획득하고, 상기 인접 셀 탐색 정보에 따라 상기 범위 내에서 상기 첫번째 혹은 두번째 복호 방식 중 하나를 결정하여, 인접 셀로부터 전송된 간섭 신호의 전력 정보를 추정한 후, 로그 우도비를 계산한다. 만약, 상기 신호 대 간섭 잡음비의 범위를 벗어나서 인접 셀 탐색을 통한 공통 채널 복호화에 실패할 경우, 세번째 복호 방식을 사용하여 상기 임계값 이하의 신호들 즉, 간섭 신호가 센 신호들을 제거한 후 로그 우도비를 계산한다.

또한, 인접 셀들의 부채널 전력 정보를 갖는 공통 채널이 복호될 수 있는 범위를 가능한 넓게 설정함으로써, 단말이 수신한 데이터 신호를 복호하는 방법으로 가능한 첫 번째와 두 번째 복호방식이 선택되도록 해야 한다. 즉, 상기 공통 채널의 복호 성능이 데이터 채널을 상기 세번째 복호 방식으로 복호하는 성능보다 높아야 한다. 이 경우, 상기 데이터 채널들이 세번째 복호 방식을 사용할 수 없는 경우에도, 상기 공통 채널은 세번째 복호방식을 사용할 수 있게 된다. 또한, 상기 데이터 채널들이 첫번째 또는 두번째 복호 방식을 통해서 복호에 성공함으로써, 셀 경계에서의 성능이 높아지게 된다.

한편, 인접 셀의 부채널 정보를 포함하는 공통 채널의 성능을 향상시키기 위해서, 상기 공통 채널이 전송되는 구간과 상기 데이터가 전송되는 구간의 주파수 재사용율을 다르게 함으로써 성능을 보다 높일 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단말의 동작 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 200단계에서 단말은 자신이 속한 홈 셀의 인접 셀들로부터 인접 셀 탐색 정보를 수신하고, 202단계로 진행한다. 상기 인접 셀 탐색 정보에는, 각 인접 셀의 탐색 신호와, 상기 인접 셀의 공통 채널 복호 결과 정보와, 인접 셀 파일럿을 통해서 획득된 해당 부채널에 속하는 부반송파 각각의 송신 전력이 포함된다. 이후, 상기 획득된 송신 전력에 따라 상기 단말의 홈 셀의 공통 채널과 인접 셀의 공통 채널이 복호가 이루어지는 신호대 간섭 잡음비 범위 이내에서 전 주파수 대역의 채널을 추정할 것인지 평균 채널 이득만을 계산할 것인지를 결정하는 복호 모드 제어신호가 생성된다.

202단계에서 상기 단말은 상기 인접 셀 탐색 정보를 통해서, 인접 셀을 탐색 가능한지 판단한다. 상기 판단 결과 탐색 가능하지 않으면 208단계로 진행하고, 상기 판단 결과 탐색 가능하면 204단계에서 해당 인접 셀의 공통 채널이 복호 가능한지 확인하고 한다. 즉, 상기 복호 모드 제어 신호는, 상기 단말은 인접 셀 탐색 정보로부터 공통 채널을 통해서 수신된 각 셀의 부채널에 속하는 부반송파 각각에 송신 전력을 이용하여 결정된다.

상기 확인 결과 복호 가능하면, 206단계에서 상기 단말은 상기 복호 모드 제어 신호를 검사하여 상기 인접 셀들의 전 대역 채널을 추정할 것인지 아니면, 평균 채널 이득을 이용할 지를 결정한다.

상기 206단계에서 상기 인접 셀들의 전 대역의 채널이 추정가능하면, 210단계에서 상기 단말은 인접 셀의 주파수 전 대역 채널들을 추정하여 상기 <수학식 1>과 같이 간섭 신호의 전력을 계산한 후, 220단계로 진행한다.

상기 206단계에서 상기 인접 셀들의 평균 채널의 이득을 이용하기로 결정한 경우, 212단계에서 상기 단말은 인접 셀의 평균 채널 이득을 구해서 상기 <수학식 2>와 같이 간섭신호의 전력을 계산한 후, 220단계로 진행한다.

상기 202단계에서 인접 셀 탐색이 가능하지 않으면, 208단계에서 상기 단말은 이레이저 복호방식에 따라 <수학식 3>과 <수학식 4>를 이용하여 임계값과 노이즈 분산을 계산하고, 214단계로 진행한다.

214단계에서 상기 단말은 수신된 데이터 심볼의 전력이 상기 임계값보다 큰 지를 비교한다. 상기 비교결과 클 경우, 216단계에서 상기 수신된 데이터 심볼의 로그 우도비를 '0'으로 셋팅(setting)한다. 상기 비교결과 작거나 같을 경우, 218단계에서 상기 단말은 상기 임계값 이하의 신호들 즉, 0으로 세팅되지 않은 수신 신호들의 노이즈 분산을 상기 <수학식 5>과 같이 이용하여 재계산하고, 220단계로 진행한다.

220단계에서 상기 단말은 210단계 혹은 212단계 혹은 218단계를 통해서 계산된 노이즈 분산과 채널 값을 이용하여 로그 우도비를 계산한다.

상기한 바와 같이, 인접 셀의 탐색 정보 획득량에 따라서 단말의 복호 방식을 적응적으로 적용함으로써, 일부 수신 신호들이 큰 간섭 잡음에 의해 영향을 받는 비균일한 시스템 환경에서 시스템의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 송신기의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 송신기는 사용자별 데이터 생성기(302)와, 제어 채널 생성 기(304)와, 파일럿 생성기와, 프레임 구성기(308) 및 OFDM 변조기(310)를 포함하여 구성된다.

상기 사용자별 데이터 생성기(302)는 각 사용자 단말의 데이터와, 해당 셀의 부 채널별 변조/부호화 정보 및 부채널을 구성하는 부반송파들 각각의 송신 전력 정보를 수신하여 상기 사용자 단말을 위한 사용자 데이터 채널을 생성한 후, 상기 프레임 구성기(308)로 전달한다.

상기 제어 채널 생성기(304)는 부채널 별 변조/부호화 정보 및 프레임의 구성 정보를 입력받아 상기 프레임 구성 정보에 따른 각종 제어 채널을 생성하여 상기 프레임 구성기(308)로 전달한다. 상기 제어 채널에는 각 데이터 부채널의 부반송파들 각각의 송신 전력 정보를 포함하는 공통채널이 포함한다.

상기 파일럿 생성기(306)는 해당 셀 정보를 입력받아 단말이 해당 셀의 채널 정보를 추정하기 위한 파일럿 채널을 할당하고, 상기 프레임 구성기(308)로 전달한다.

상기 프레임 구성기(308)는 상기 수신한 사용자별 데이터 채널과, 제어 채널 및 파일럿 채널을 프레임 구성 정보에 따라 인접 셀들끼리 겹치지 않도록 각 프레임 내의 시간과 주파수 축에 배치하고 상기 OFDM 변조기(310)를 통해서 OFDM 변조하여 단말로 송신한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 셀 별로 배치된 주파수 배치도이다. 여기서는, 임의의 사용자 단말의 인접 셀1과 인접 셀 2인 경우를 일예로 설명하지만, 다수의 인접 셀들이 존재 가능하다.

도 4를 참조하면, 셀 1과 셀 2에는 각각 N개의 파일럿(파일럿 1 내지 파일럿 N, 파일럿 1' 내지 파일럿 N')이 존재한다. 상기 프레임 구성기(308)는 상기 셀 1내의 파일럿 1 내지 파일럿 N 각각은 상기 셀 2 내의 파일럿 1' 내지 파일럿 N'과 겹치지 않도록 엇갈려서 배치한다.

도 5a,b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 성능 효과를 보여주는 도표이다.

도 5a,b를 참조하면, 파일럿(pilot)은 첫번째 복호 방식에 따라 인접 셀 전대역의 주파수 대역을 채널 추정한 경우의 성능 그래프이고, 평균채널(Aver.CH)는 두번째 방식에 따라 평균 채널 이득을 이용한 경우의 성능 그래프이다.

이레이져(Erasure)는 세번째 방식에 따른 성능 그래프이고, 'NED"는 임계값을 초과하는 데이터 심볼을 이레이징(erasing)하지 않고, 상기 <수학식 4>통해서 계산된 간섭 및 잡음 값을 LLR 입력으로 사용한 그래프의 성능 그래프이다. 'NONE'은 인접셀의 간섭 신호 고려없이 잡음의 분산을 LLR 입력값으로 사용한 성능 그래프이다.

여기서, 1/M은 높은 송신 전력을 사용하여 셀 경계 단말에게 할당하는 것이 허용된 셀 당 부채널의 비율이고, 나머지는 셀 안쪽에 위치한 단말에게 할당하여 주파수 재사용율이 1이 되도록 셀 별로 모든 부채널을 사용하지만 셀 경계에서만 보면 재사용율이 1/M인 효과를 나타낸다.

셀 경계에서 인접 셀의 고려하지 않은 상기 'NONE'의 그래프보다 인접 셀의 간섭을 처리하는 나머지 그래프들이 훨씬 높은 성능을 나타냄을 알 수 있다.

또한, 채널 추정 시 파일럿이 잡음의 영향을 받은 경우, 모든 복호 방식에 있어서 잡음의 영향을 받지 않은 경우보다 성능이 나쁘다. 예를 들어 'Erasure'방식은 1/M=1/16인 경우보다 2/16인 경의 상대적으로 높은 이득을 얻게된다. 즉, 기지국에서 파일럿을 전송할 경우, 파일럿의 전력을 잡음의 크기를 고려하여야 함을 알 수 있다.

만약, 목표 PER이

일 경우, 인접 셀 탐색이 실패하거나 인접 셀의 부채널을 구성하는 부반송파들의 전력 정보를 가지고 있는 공통 채널의 복호가 실패한 경우, 1/M=1/16일때 SIN은 -2dB이다. 그러나, 공통 채널 복호를 성공한 경우, 'pilot'은 약 7dB SIN이득을 얻고, AVR.Ch'는 2dB의 SIN이득을 얻게 된다.

예를 들어, 인접 셀 탐색이 성공하고 PER이

일때 SIN-7dB에서 공통채널의 복호 성능이 얻어질 경우, 사용자 단말의 홈 셀과 인접 셀의 공통 채널 복호는 SIR[-5dB, 5dB]인 구간에서 성공할 수 있다. 1/M=1/16인 경우와 2/16인 모두 상기 구간에서 첫번째와 두번째 복호 방식에 의해 상기 목표 PER이

보다 적은 에러율을 얻을 수 있고, SIR 5dB이상인 구간에서도 세번째 복호방식'Erasure'에 의해서 상기 목표 PER이

보다 적은 에러율을 얻을 수 있다.

즉, 본 발명에서 제안하는 적응적 복호방식을 함으로써 셀 경계구간에서 위치한 단말은 에러가 적은 통신을 할 수 있게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 셀 경계에 위치한 단말이 인접 셀의 부채널을 구성하는 부반송파들 각각의 송신 전력을 이용하여, 상기 단말의 홈 셀과 인접 셀이 복호가 가능한 신호대 잡음비 범위 내에서 전대역 채널 추정값을 이용하거나 혹은 채널 추정값의 평균값들을 이용하는 복호를 수행할 경우, 데이터 전송 시 에러가 증가하지 않고 주파수 재사용을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 공통 채널이 복호가 되지 않는 범위에서는 이레이저 코딩 방식을 통해서 데이터 전송시 에러를 줄임으로써, 셀 경계에서 주파수 재사용율을 높여 시스템 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (23)

1. 통신 시스템에서 단말의 데이터 복호 방법에 있어서,

   상기 단말이 속한 홈 셀에 인접한 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 있는 경우, 상기 신호를 복호하여 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 획득하는 과정과,

   상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 셀에 대한 전대역 채널 추정이 가능한지 여부를 판단하는 과정과,

   상기 전대역 채널 추정이 가능한 경우, 상기 전대역 채널 추정을 수행하고, 상기 전대역 채널 추정의 결과와 상기 획득된 송신 전력을 기반으로 제1간섭 신호 전력을 계산하는 과정과,

   상기 제1간섭 신호 전력과 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신되는 데이터를 복호하는 과정을 포함하는 데이터 복호 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호하는 과정은,

   상기 제1간섭 신호 전력과 상기 전대역 채널 추정의 결과를 사용하여 로그 우도비를 계산하는 과정과,

   상기 계산된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호하는 과정을 포함하는 데이터 복호 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전대역 채널 추정이 가능하지 않은 경우, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 단말과 상기 적어도 하나의 인접 셀 사이의 채널을 추정하고, 상기 추정된 채널에 대한 평균 이득을 계산하는 과정과,

   상기 계산된 평균 이득과 상기 획득한 송신 전력을 기반으로 제2간섭 신호 전력을 계산하는 과정과,

   상기 제2간섭 신호 전력과 상기 추정된 채널에 대한 정보를 사용하여 로그 우도비를 계산하는 과정과,

   상기 계산된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호하는 과정을 더 포함하는 데이터 복호 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 없는 경우, 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터에 대한 전력 임계값을 계산하는 과정과,

   상기 홈 셀로부터 상기 전력 임계값 보다 큰 수신 전력으로 데이터가 수신된 경우, 해당 데이터의 로그 우도비를 0으로 설정하는 과정과,

   상기 0으로 설정된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호하는 과정을 더 포함하는 데이터 복호 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1간섭 신호 전력은 하기 수학식 6을 이용하여 계산되며,

   <수학식 6>

   

   상기 수학식 6에서

   

   은 l번째 부반송파에 대해 계산된 상기 제1간섭 신호 전력을 나타내며,

   

   는 상기 l번째 부반송파에서 상기 단말과 상기 적어도 하나의 인접 셀 사이의 채널 추정값을 나타내며,

   

   는 상기 l번째 부반송파에서의 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 나타내며,

   

   은 잡음의 분산을 나타냄을 특징으로 하는 데이터 복호 방법.
6. 제3항에 있어서,

   상기 제2간섭 신호 전력은, 하기 수학식 7을 이용하여 계산되며,

   <수학식 7>

   

   상기 수학식 7에서

   

   은 l번째 부반송파에 대해 계산된 상기 제2간섭 신호 전력을 나타내며,

   

   는 상기 계산된 평균 이득을 나타내며,

   

   는 상기 l번째 부반송파에서의 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 나타내며,

   

   은 잡음의 분산을 나타냄을 특징으로 하는 데이터 복호 방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 전력 임계값은 하기 수학식 8을 이용하여 계산되며,

   <수학식 8>

   

   상기 수학식 8에서

   

   은 상기 전력 임계값을 나타내며,

   

   은 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 잡음을 나타내고, 은 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 채널 정보를 나타내고,

   

   는 미리 설정된 상수값을 나타냄을 특징으로 하는 데이터 복호 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 잡음은 하기 수학식 9를 이용하여 계산되며,

   <수학식 9>

   

   상기 수학식 9에서 상기 홈 셀로부터 상기 전력 임계값보다 작거나 같은 전력으로 수신된 데이터들의 집합을 set U로 정의할 경우, U는 상기 set U에 포함된 데이터의 수를 나타내며,

   

   은 상기 set U에 포함된 l번째 데이터를 나타내며,

   

   은 상기 l번째 데이터의 채널 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 데이터 복호 방법.
9. 통신 시스템에서 단말에 있어서,

   상기 단말이 속한 홈 셀에 인접한 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 있는 경우, 상기 신호를 복호하여 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 획득하고, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 적어도 하나의 인접 셀에 대한 전대역 채널 추정이 가능한지 여부를 판단하고, 상기 전대역 채널 추정이 가능한 경우, 상기 전대역 채널 추정을 수행하고, 상기 전대역 채널 추정의 결과와 상기 획득된 송신 전력을 기반으로 제1간섭 신호 전력을 계산하는 제어부와,

   상기 제1간섭 신호 전력과 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 홈 셀로부터 수신되는 데이터를 복호하는 복호기를 포함하는 단말.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 제1간섭 신호 전력과 상기 전대역 채널 추정의 결과를 사용하여 로그 우도비를 계산하고, 상기 계산된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 복호기를 제어하여 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호함을 특징으로 하는 단말.
11. 제9항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 전대역 채널 추정이 가능하지 않은 경우, 상기 적어도 하나의 인접 셀의 기준 신호를 기반으로 상기 단말과 상기 적어도 하나의 인접 셀 사이의 채널을 추정하고, 상기 추정된 채널에 대한 평균 이득을 계산하고, 상기 계산된 평균 이득과 상기 획득한 송신 전력을 기반으로 제2간섭 신호 전력을 계산하고, 상기 제2간섭 신호 전력과 상기 추정된 채널에 대한 정보를 사용하여 로그 우도비를 계산하고, 상기 계산된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 복호기를 제어하여 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호함을 특징으로 하는 단말.
12. 제9항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 적어도 하나의 인접 셀의 신호를 복호할 수 없는 경우, 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터에 대한 전력 임계값을 계산하고, 상기 홈 셀로부터 상기 전력 임계값 보다 큰 수신 전력으로 데이터가 수신된 경우, 해당 데이터의 로그 우도비를 0으로 설정하고, 상기 0으로 설정된 로그 우도비와 상기 홈 셀의 채널 추정값을 기반으로 상기 복호기를 제어하여 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터를 복호함을 특징으로 하는 단말.
13. 제9항에 있어서,

    상기 제어부는 하기 수학식 10을 이용하여 상기 제1간섭 신호 전력을 계산하며,

    <수학식 10>

    

    상기 수학식 10에서

    

    은 l번째 부반송파에 대해 계산된 상기 제1간섭 신호 전력을 나타내며,

    

    는 상기 l번째 부반송파에서 상기 단말과 상기 적어도 하나의 인접 셀 사이의 채널 추정값을 나타내며,

    

    는 상기 l번째 부반송파에서의 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 나타내며,

    

    은 잡음의 분산을 나타냄을 특징으로 하는 단말.
14. 제11항에 있어서,

    상기 제어부는 하기 수학식 11을 이용하여 상기 제2간섭 신호 전력을 계산하며,

    <수학식 11>

    

    상기 수학식 11에서

    

    은 l번째 부반송파에 대해 계산된 상기 제2간섭 신호 전력을 나타내며,

    

    는 상기 계산된 평균 이득을 나타내며,

    

    는 상기 l번째 부반송파에서의 상기 적어도 하나의 인접 셀의 송신 전력을 나타내며,

    

    은 잡음의 분산을 나타냄을 특징으로 하는 단말.
15. 제12항에 있어서,

    상기 제어부는 하기 수학식 12를 이용하여 상기 전력 임계값을 계산하며,

    <수학식 12>

    

    상기 수학식 12에서

    

    은 상기 전력 임계값을 나타내며,

    

    은 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 잡음을 나타내고,

    

    은 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 채널 정보를 나타내고,

    

    는 미리 설정된 상수값을 나타냄을 특징으로 하는 단말.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제어부는 하기 수학식 13을 이용하여 상기 홈 셀로부터 수신된 데이터의 잡음을 계산하며,

    <수학식 13>

    

    상기 수학식 13에서 상기 홈 셀로부터 상기 전력 임계값보다 작거나 같은 전력으로 수신된 데이터들의 집합을 set U로 정의할 경우, U는 상기 set U에 포함된 데이터의 수를 나타내며,

    

    은 상기 set U에 포함된 l번째 데이터를 나타내며,

    

    은 상기 l번째 데이터의 채널 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 단말.
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