KR101508426B1 - Pre-coding apparatus and method in open loop multiple input multiple output system - Google Patents

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KR101508426B1
KR101508426B1 KR20130085603A KR20130085603A KR101508426B1 KR 101508426 B1 KR101508426 B1 KR 101508426B1 KR 20130085603 A KR20130085603 A KR 20130085603A KR 20130085603 A KR20130085603 A KR 20130085603A KR 101508426 B1 KR101508426 B1 KR 101508426B1
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장정엽
김동호
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서울과학기술대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 다중 안테나 시스템인 미모(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방송 시스템과 같이 수신측으로부터 채널환경을 피드백(Feedback)받지 못하는 개루프 송신 상관 미모 페이딩 채널에서 의 성능열화를 방지할 수 있는 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 장치 및 방법에 관한 것으로, 송신 상관계수가 최악인 경우를 가정하고 평균 수신신호 성능 열화를 방지할 수 있는 복소 최악의 채널환경을 고려한 프리코드로 분리된 송신신호를 프리코딩(또는 "전치 부호화"라 함)함으로써 수신기의 피드백 정보 없이도 채널에서 송신신호의 수신 성능 열화를 방지하고 이에 따른 시스템 오류 확률(PEP)을 낮출 수 있으며, 피드백 구조를 가지지 않으므로 시스템의 복잡도 및 오버헤드를 낮출 수 있는 효과를 제공한다. The present invention is a multi-antenna system, MIMO (MIMO: Multiple Input Multiple Output) as a system, and more particularly, the open loop transmission does not receive feedback (Feedback) a channel environment from a receiver, such as broadcast systems do good looks on the fading channel Open loop relates to a multi-antenna in the system, the pre-coding apparatus and method, free considering the transmission coefficient is the complex worst in the worst case can be assumed to prevent the average received signal performance deterioration of the channel condition which can prevent performance degradation the transmitted signals separated by code pre-coding (or "pre-coded" hereinafter) by which number in the channel without the need for feedback information of the receiver prevents the reception performance deterioration of the transmitted signal and reduce system error probability (PEP) accordingly, a feedback structure It does not have to provide the effect to lower the complexity and overhead of the system.

Description

개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 장치 및 방법{Pre-coding apparatus and method in open loop multiple input multiple output system} Open-loop pre-coding apparatus and method in a multiple antenna system {Pre-coding apparatus and method in open loop multiple input multiple output system}

본 발명은 다중 안테나 시스템인 미모(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방송 시스템과 같이 수신측으로부터 채널환경을 피드백(Feedback)받지 못하는 개루프 송신 상관 미모 페이딩 채널에서 수신신호의 성능열화를 방지할 수 있는 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다. The invention of MIMO multi-antenna systems (MIMO: Multiple Input Multiple Output) as a system, and more particularly, the open loop transmission does not receive feedback (Feedback) a channel environment from a receiver, such as broadcast systems correlation MIMO reception in fading channel in the open loop multi-antenna system that can prevent performance degradation of the signal related to the pre-coding apparatus and method.

최근, 수신 성능을 향상시키고, 데이터 전송용량을 증가시킬 수 있는 효과를 가지는 미모(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템의 연구가 활발하게 이루어지고 있다. Recently, MIMO has the effect to improve the reception performance, increasing the data transmission capacity: A study of (MIMO Multiple Input Multiple Output) systems have been actively conducted.

구체적으로, MIMO는 지금까지 한 개의 송신안테나와 한 개의 수신안테나(SISO: Single Input Single Output)를 사용했던 것에서 탈피하여, 다중 송신안테나와 다중 수신안테나를 채택하여 공간을 다중화(이하 "공간 다중화(Spatial Multiplexing)"이라 함)함으로써 송수신 데이터의 전송 효율을 향상시키고, 데이터 전송 용량을 증가시킬 수 있는 통신방법이다. Specifically, MIMO is one transmission antenna and one receive antenna so far: moving away from that used (SISO Single Input Single Output), by adopting multiple transmission antennas and multiple receive antennas multiplex the space (the "space division multiplexing ( by the term Spatial Multiplexing) ") to improve the transmission efficiency of transmitting and receiving data, a communication method that can increase data transmission capacity.

이런 MIMO 시스템의 공간 다중화의 성능은 송신 안테나 사이 채널들의 상관(Correlation)에 의해서 심각한 수신 성능 열화가 발생하게 된다. Performance of spatial multiplexing of such a MIMO system will have received serious performance deterioration caused by correlation of the channel between the transmit antenna (Correlation).

이런 수신신호의 성능열화를 방지하기 위해 수신기는 공간 다중화 채널을 통해 수신된 신호로부터 채널 환경을 추정하고, 추정된 채널 환경 정보를 송신기로 피드백하여 송신신호에 채널 환경을 반영하여 송신하도록 하는 피드백 방식이 적용되고 있다. In order to prevent performance deterioration of such a received signal receiver estimates a channel environment from a signal received through a spatial multiplexing channel, the feedback to the feedback the estimated channel condition information to the transmitter to transmit by reflecting the channel environment, a transmission signal system this has been applied.

이러한 피드백 방식의 MIMO 시스템은 다수개의 송신안테나를 구비하는 송신기와 다수개의 수신 안테나를 구비하는 수신기로 구성된다. MIMO systems of this feedback system is composed of a receiver including a transmitter and a plurality of receive antenna having a plurality of transmit antennas.

도 1은 코드북 방식을 적용하는 일반적인 피드백 방식의 MIMO 시스템의 구성을 타나낸 도면이다. 1 is a view that appears to embellish the configuration of a general feedback scheme of the MIMO system of applying the codebook method.

도 1을 참조하면, 코드북 방식의 MIMO 시스템은, 송신기(10)가 코드북 저장부(13)에 미리 설계 되어 있는 코드북 집합들을 선택한 후 프리코딩 적용부(11)에서 분리된 송신신호에 프리코딩을 적용하여 송신하고, 수신기(10)는 프리코딩이 적용된 송신신호를 수신하고 채널 추정부(22)를 통해 상기 수신신호로부터 채널 환경을 추정하며, 다양한 채널 환경에 대해 시스템 오류를 최소화할 수 있는 최적의 코드워드들을 저장하고 있는 코드워드 선택부(23)를 통해 상기 추정된 채널 환경에 대응하는 코드워드를 선택하고 그 선택된 코드 인덱스를 피드백 채널을 통해 송신기(10)로 전송한다. 1, a code book system of the MIMO system, a transmitter 10 is a pre-coding to the transmitted signal away from the codebook storage unit precoding applying section 11 to select the set of code book in a predetermined design on the 13 applied to the transmission, the receiver 10 is the best in receiving the transmission signal precoding is applied, and to estimate the channel condition from the received signal via the channel estimation unit 22, to minimize the system error in different channel environments select through the storing of code words and code word selection unit 23, the code words corresponding to the estimated channel condition, and transmitted to the transmitter 10 through the feedback channel of the selected code index. 이때, 송신기(10)는 피드백 채널을 통해 수신된 코드 인덱스에 대응하는 코드워드를 코드북(13)으로부터 찾아 프리 코딩 적용부(11)로 출력하고, 프리 코딩 적용부(11)는 입력되는 코드워드를 송신부(12)의 송신안테나들을 통해 송신하기 위해 분리된 송신신호들에 적용하여 송신부(12)의 해당 안테나를 통해 송신한다. At this time, the transmitter 10, and outputs the pre-coding applied to section 11 to find a code word from the code book 13 corresponding to the code index received over a feedback channel, precoding application unit 11 is inputted a code word applying to the transmitted signal in order to separate transmitted through the transmission antenna of the transmitting unit 12, and transmits via the antenna of the transmitter 12. 상기 채널 추정 및 코드워드 선택기법은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이므로 그 상세한 설명을 생략한다. The channel estimation and the code word selection method is because it is a technique apparent to those having ordinary skill and detailed description thereof is omitted.

도 2는 회전 변환 기법을 적용하는 일반적인 피드백 방식의 MIMO 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a configuration of a general feedback scheme for MIMO systems for applying rotational transformation techniques.

도 2를 참조하면, 회전 변환 기법을 이용한 MIMO 시스템은 수신기(20)의 채널 추정부(22)를 통해 추정된 채널 환경 정보로부터 상관계수를 계산하고, 계산된 상관계수를 피드백 채널을 통해 송신기(10)로 전송하는 상관 계수 계산부(24)를 포함하고, 송신기(10)는 상기 상관계수 계산부(24)로부터 수신되는 상관계수에 의해 회전 변환기법, 전력 할당 및 대표적인 행렬을 기반으로 한 시스템 오류를 최소화 하는 프리코딩의 파라미터 값들을 계산하고, 계산된 파라미터 값들이 적용된 프리코드를 프리 코딩 적용부(11)로 출력하는 회전 변환부(14)를 포함한다. Transmitter Referring to Figure 2, MIMO system using a rotational transformation technique is to calculate a correlation coefficient from the channel environment information estimated by the channel estimator 22 of the receiver 20, through the feedback channel of the calculated correlation coefficient ( 10) a correlation coefficient and comprises a calculation unit 24, the transmitter (10 to transmit a) is a system based on the rotational transformation techniques, power allocation and representative matrix by a correlation coefficient received from the correlation coefficient calculation unit 24 calculate the parameter values ​​of the precoding to minimize the errors, and a rotating converter 14 which outputs a pre-code the calculated parameter values ​​are applied to the pre-coding applied (11). 상기 상관계수 계산 방법, 회전 변환 기법 및 전력 할당 및 행렬에 의한 시스템 오류 최소화를 위한 프리코딩 파라미터 값 계산법은 이 기술분야의 통상의 기술을 가진 자에게 자명한 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. Since pre-coding parameters calculation for minimizing system error by the correlation coefficient calculation method, the rotation conversion mechanism and power allocation and matrix techniques apparent to those of ordinary skill in the art and detailed description thereof will not be given.

상술한 바와 같이 송신기로부터 송신된 송신신호로부터 MIMO 채널 환경을 추정하고 이 추정된 채널 환경 정보를 송신기로 피드백하여 줌으로써 공간 다중화에 의한 채널 성능 열화를 방지할 수 있는 효과를 가진다. Estimating a MIMO channel environment from the transmitted signal transmitted from a transmitter as described above, and has an effect capable of preventing performance degradation due to channel by giving the spatial multiplexing feedback to the estimated channel condition information to the transmitter.

그러나 상기 피드백 방식의 MIMO 시스템은 모두 높은 복잡도가 요구되는 문제점이 있다. However, the MIMO system of the feedback system has a problem in that both the high complexity requirements.

그리고 피드백 방식은 개루프 시스템인 방송 시스템 혹은 피드백 정보를 받기 힘든 페스트 페이딩(Fast Fading) 채널 환경을 가지는 시스템에는 피드백 오류에 따른 성능열화가 발생하는 문제점이 있었다. And feedback scheme, the system having an open loop system, the broadcast system or the feed of the feedback information tough plague fading (Fast Fading) channel environment, there is a problem in that performance degradation due to feedback errors.

따라서 방송 시스템 및 페스트 페이딩 채널 환경을 가지는 시스템 등과 같은 개루프 MIMO 시스템에서의 공간 다중화에 의한 수신신호의 성능 열화를 방지할 수 있는 방안이 요구되어지고 있다. Therefore, there is a scheme capable of preventing performance deterioration of the reception signal according to the spatial multiplexing of the open-loop MIMO system, such as a system having a broadcast system and Fast fading channel environment is required.

따라서 본 발명의 목적은 방송 시스템과 같이 수신측으로부터 채널환경을 피드백(Feedback)받지 못하는 개루프 송신 상관 미모 페이딩 채널에서 수신신호의 성능열화를 방지할 수 있는 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 장치 및 방법을 제공함에 있다. It is therefore an object of the present invention the pre-from the open loop multi-antenna system that can prevent performance degradation of a received signal in the open loop transmission correlation MIMO fading channel does not receive feedback (Feedback) a channel environment from a receiver, such as broadcast systems encoder and It provides a method to provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 장치는: 적어도 둘 이상의 수신안테나를 포함하여 공간 다중화 송신된 송신신호를 상기 수신 안테나들을 통해 수신하는 수신부와 상기 수신부를 통해 수신된 신호들을 결합한 후 복조하여 출력하는 신호 결합 및 복조부를 포함하는 수신기를 구비하는 개루프 다중안테나 시스템의 송신기에 있어서, 적어도 둘 이상의 송신안테나를 포함하여 공간 다중화된 송신신호들을 송신하는 송신부와, 송신할 신호를 상기 송신안테나 수에 대응하도록 분리하는 신호 분리부와, 분리된 상기 신호들을 변조하여 출력하는 변조부와, 송신안테나 수에 대한 프리코드 행렬을 가지는 프리코드 행렬부와, 최악의 채널환경으로 가정하여 시스템 오류를 최소화 하는 상기 프리코드 행 Transposition from the open loop multi-antenna system of the present invention the encoder to accomplish the above object, comprises: at least, including at least two receive antennas over the receiving unit and the receiving unit for receiving the transmission signal transmitted spatial multiplexing through the receiving antenna after combining the received signals combined signal for demodulating the output and the demodulating transmission unit for transmitting an open-loop multi-antenna in a transmitter of the system, at least including the spatial multiplexing at least two transmit antennas transmit signals to a receiver including a and, , the worst channel, and the pre-code matrix portion having a pre-code matrix for a modulator for modulating and outputting the signal separation unit, a separation signal to separate so as to correspond to the number of the transmission antennas to signals to be transmitted, the number of transmission antennas the free line of code to the home environment that minimizes system error 렬의 성분(θ, Φ)를 결정하고, 상기 결정된 성분을 적용하여 최적의 프리코드를 결정하는 프리코드부와, 상기 변조부로부터 출력되는 분리 및 변조된 신호들을 상기 결정된 프리코드를 적용하여 상기 송신부로 출력하는 프리코딩 적용부를 포함하는 것을 특징으로 한다. Determining the components (θ, Φ) of the column, and wherein by applying a pre-code portion, and pre-code the determined the separation and the modulated signal output from the modulator to determine the best pre-code by applying the determined component It characterized by comprising applying pre-coding and outputting as a transmission unit.

상기 변조부는, 상기 입력되는 신호들을 QPSK 변조를 수행하여 출력하는 QPSK 변조부 및 상기 입력되는 신호들을 16-QAM 변조를 수행하여 출력하는 16QAM 변조부 중 하나인 것을 특징으로 한다. It said modulation unit, and that said input signals to be output by performing the QPSK modulation section and the QPSK modulation signal is the input, one of the 16QAM modulation unit for outputting to perform 16QAM modulation characterized.

상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 것을 특징으로 한다. The number of the transmission antennas and reception antennas characterized in that two.

상기 프리코드 행렬부는, 하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 한다. The pre-code matrix portion, to characterized in that the matrix consists of a rotational transformation (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in equation (1).

[수학식 1] Equation 1

Figure 112013065450503-pat00001

상기 프리코드부는, 상기 최악의 채널환경으로 가정한 시스템 오류를 최소화하기 위해 하기 수학식 2에 의해 시스템 평균 오류 확률(PEP)을 최소로 하는 프리코드 행렬의 상기 성분을 결정하는 것을 특징으로 한다. The pre-code portion, characterized in that for determining the components of the pre-code matrix that minimize the system average error probability (PEP) by the following equation (2) in order to minimize the system error assumed to be the worst-case channel condition.

[수학식 2] Equation (2)

Figure 112014080352456-pat00033

여기서, M은 변조 차수, N t 은 송신 안테나의 수, Nr은 수신 안테나의 수, r은 신호 대 잡음비(SNR)이고, R t 는 송신 상관 행렬, F는 프리코드 행렬, ( Here, M is the modulation order, N t is the number of transmit antennas, Nr is the number of receive antennas, r is the signal-to-noise ratio (SNR) and, R t is transmitted correlation matrix, F is a pre-code matrix, (

Figure 112014080352456-pat00024
)는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이다. ) Is the difference of the code word according to a modulation order. (이 때 코드워드의 차는 변조 차수에 따라 다르며, BPSK, 16-QAM, 64-QAM, M-QAM을 각각 적용 할 수 있음). (Which can be a time dependent on the difference between the modulation order of the code word, applies the BPSK, 16-QAM, 64-QAM, M-QAM, respectively).

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화 방법은: 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하는 수신기를 포함하는 개루프 다중 안테나 시스템의 적어도 둘 이상의 송신안테나를 구비하는 송신기에 있어서, 송신안테나 수에 대한 프리코드 행렬을 로드하고, 최악의 채널환경으로 가정하여 시스템 오류를 최소화 하는 상기 프리코드 행렬의 성분(θ, Φ)를 결정하는 프리코드 행렬 성분 결정 과정과, 상기 결정된 프리코드 행렬 성분을 프리코드 행렬에 적용하여 프리코드를 결정하는 프리코드 결정 과정과, 송신할 신호를 송신안테나 수에 대응하도록 분리하는 신호 분리 과정과, 상기 분할된 신호들을 변조하여 출력하는 신호 변조 과정과, 상기 변조부로부터 출력되는 분리 및 변조된 신호들을 상기 결정된 프 A transmitter including at least two or more transmit antennas of the open loop multi-antenna system comprising a receiver comprising at least two or more receiving antennas: transposition from the open loop multi-antenna system of the present invention encoding method for achieving the above object is in load and, at worst, assuming the channel condition component of the pre-code matrix to minimize the system error free code matrix component for determining a (θ, Φ) making process and the determined free code matrix for a number of transmit antennas pre-code pre-code making process and separation signal to separate so as to correspond to the signal to be transmitted to the number of transmit antennas the step of determining a pre-code by applying the matrix composition to the pre-code matrix and a modulation signal for modulating the output of the divided signal the determined program separated and the modulated signal output from the process, the modulator 리코드를 적용하여 상기 송신부로 출력하는 프리코드 적용 과정과, 상기 프리코드가 적용된 신호들을 각각의 송신안테나를 통해 송신하는 송신 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. Applying a code to re-apply the pre-code output process in the transmitter, and the signal is applied to the pre-code, it characterized in that it comprises a transmission step of transmitting over a respective transmit antenna.

상기 변조는, 상기 입력되는 신호들을 QPSK 변조를 수행하는 QPSK 변조 및 상기 입력되는 신호들을 16-QAM 변조를 수행하는 16-QAM 변조 중 하나인 것을 특징으로 한다. The modulator is characterized in that said input signal, one of the 16-QAM modulation that performs 16-QAM modulation the QPSK modulation and the input signal for performing QPSK modulation.

상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 경우, 상기 프리코드 행렬은 하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 한다. If the number of the transmission antennas and the reception antenna 2 Personal, the pre-code matrix is ​​characterized by consisting of a rotational transform matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in Equation (1).

[수학식 1] Equation 1

Figure 112013065450503-pat00003

상기 프리코드부는, 상기 최악의 채널환경으로 가정한 시스템 오류를 최소화하기 위해 하기 수학식 2에 의해 시스템 평균 오류 확률(PEP)을 최소로 하는 프리코드 행렬의 상기 성분(θ, Φ)를 결정하는 것을 특징으로 한다. The pre-code section for determining said component (θ, Φ) of the pre-code matrix to the system average error probability (PEP) by the following equation (2) in order to minimize the system error assumed to be the worst channel environment to a minimum and that is characterized.

[수학식 2] Equation (2)

Figure 112014080352456-pat00034

여기서, M은 변조 차수, N t 은 송신 안테나의 수, Nr은 수신 안테나의 수, r은 신호 대 잡음비(SNR)이고, R t 는 송신 상관 행렬, F는 프리코드 행렬, ( Here, M is the modulation order, N t is the number of transmit antennas, Nr is the number of receive antennas, r is the signal-to-noise ratio (SNR) and, R t is transmitted correlation matrix, F is a pre-code matrix, (

Figure 112014080352456-pat00026
)는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이다. ) Is the difference of the code word according to a modulation order.

본 발명은 송신 상관계수가 최악인 경우를 가정하고 평균 수신신호 성능 열화를 방지할 수 있는 최악의 채널환경을 고려한 프리코드로 분리된 송신신호를 프리코딩(또는 "전치 부호화"라 함)함으로써 수신기의 피드백 정보 없이도 채널에서 수신신호의 성능 열화를 방지하고 이에 따른 시스템 오류 확률(Pairwise Error Probability: PEP)을 낮출 수 있는 효과를 가진다. The present invention transmits the correlation coefficient is the worst in the household, and the average received signal performance for precoding a transmission signal divided into the pre-code considering the worst channel environment in which the deterioration can be prevented (referred to as or "pre-encoded") if the receiver by feedback information to avoid performance degradation of a received signal in a channel and without the system error rate according to: have the effect to lower (Pairwise error probability PEP).

또한, 본 발명은 피드백 구조를 가지지 않으므로 시스템의 복잡도 및 오버헤드를 낮출 수 있는 효과를 가진다. In addition, the present invention does not have a feedback structure has an effect to lower the complexity and overhead of the system.

도 1은 코드북 방식을 적용하는 일반적인 피드백 방식의 MIMO 시스템의 구성을 타나낸 도면이다. 1 is a view that appears to embellish the configuration of a general feedback scheme of the MIMO system of applying the codebook method.
도 2는 회전 변환 기법을 적용하는 일반적인 피드백 방식의 MIMO 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a configuration of a general feedback scheme for MIMO systems for applying rotational transformation techniques.
도 3은 본 발명에 따른 전치 부호화 장치를 포함하는 개루프 다중안테나 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing the configuration of an open-loop multi-antenna system that includes a pre-encoding apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 개루프 다중 안테나 시스템의 전치 부호화 장치에서의 전치 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다. Figure 4 is a flow chart showing the pre-coding method according to the pre-encoder according to the open loop multi-antenna system according to the present invention.
도 5는 본 발명의 전치 부호화에 의한 위상이 없는 상관계수 따른 수신 성능을 나타낸 그래프이다. Figure 5 is a graph showing the reception performance of the correlation coefficient is not the phase of the pre-coding of the present invention.
도 6은 본 발명의 전치 부호화에 의한 상관계수가 1이고 정규분포로 위상이 존재 할 때, 신호 대 잡음비에 따른 평균 수신 성능을 나타낸 그래프이다. Figure 6 is a graph showing the average reception performance according to the time correlation by a pre-coding of the present invention is 1 and to the phase to the normal distribution is present, the signal-to-noise ratio.
도 7은 본 발명에 따른 전치 부호화에 의한 상관계수가 1이고 위상에 따른 수신 성능을 나타낸 그래프이다. 7 is a correlation coefficient of 1 by the pre-coding according to the present invention, a graph showing the reception performance of the phase.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 개루프 다중안테나 시스템에서 전치 부호화장치의 구성 및 동작을 설명하고, 상기 장치에서의 부호화 방법을 설명한다. Reference to the accompanying drawings to explain the structure and operation of the pre-coding apparatus in an open-loop multi-antenna system of the present invention, will be explained an encoding method in the apparatus.

도 3은 본 발명에 따른 전치 부호화 장치를 포함하는 개루프 다중안테나 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 3 is a view showing the configuration of an open-loop multi-antenna system that includes a pre-encoding apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 개루프 다중 안테나 시스템은 본 발명에 따른 송신기(100)와 수신기(20)를 포함한다. An open-loop multi-antenna system according to the present invention includes a transmitter 100 and a receiver 20 according to the present invention.

본 발명에 따른 개루프 다중 안테나 시스템 송신기(100)는 신호 분리부(110), 변조부(120), 프리코드 행렬부(150), 프리 코드부(160), 프리 코딩 적용부(130) 및 송신부(140)를 포함한다. And open-loop multi-antenna system, the transmitter 100 includes a signal separation unit 110, a modulator 120, a pre-code matrix section 150, pre-code section 160, precoding application unit 130 according to the present invention and a transmission unit 140. the

상기 신호 분리부(110)는 송신할 송신신호를 송신 안테나 수에 대응하는 수로 분리하여 출력한다. The signal separation unit 110 outputs the separated channel corresponding to the number of transmission antennas to transmit a signal to be transmitted.

변조부(120)는 상기 신호 분리부(110)에서 분리된 송신신호들 각각을 미리 정의된 변조방식에 따라 변조하여 출력한다. Modulator 120, and outputs the modulated according to a modulation scheme for each of the pre-defined transmission signal separated by the signal separation unit 110. The 상기 변조 방식으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식이 적용될 수 있다. The modulation scheme may be applied to a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method. BPSK, 16-QAM, 64-QAM, M-QAM, 8-PSK, 16-PSK, M-PSK 기존의 기저대역의 모든 변조 방식 적용이 가능함. BPSK, 16-QAM, 64-QAM, M-QAM, 8-PSK, 16-PSK, available all the modulation scheme applied to the M-PSK conventional baseband.

프리코드 행렬부(150)는 하기 수학식 1과 같은 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)을 포함하는 프리코드 행렬을 저장한다. Pre-code matrix unit 150 to store the pre-code matrix containing the rotational transformation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) such as equation (1).

송신 안테나 수에 대한 프리코드의 행렬은 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)을 결합한 것을 기반으로 한다. Matrix of a pre-code for the number of transmission antennas is based on the combination of the rotational transformation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix). 이 때, 채널의 상관계수가 0이고 프리코딩을 적용할 경우, 프리코드 행렬이 직교한 특성을 가지기 때문에 성능 열화가 발생하지 않는다. At this time, no performance degradation occurs because of the correlation coefficient of the channel is zero and the case of applying the pre-coding, the pre-code matrix are orthogonal to have a characteristic.

예를 들어, 2×2 행렬, 즉 송신 안테나와 수신 안테나가 2개로 구성되는 경우, 프리코딩 행렬은 하기 수학식 1과 같이 구성될 수 있으며, 이때, 프리코딩 행렬의 각 성분, θ는 회전 변환 행렬(Rotational matrix)의 위상값, Φ는 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)의 위상값이다. For example, 2 × 2 matrix, i.e. the transmitting and receiving when the antenna is composed of two, pre-coding matrix is ​​may be configured as shown in the equation (1), wherein, each of the components of the pre-coding matrix, and θ is a rotation transformation phase values ​​of the matrix (rotational matrix), Φ is the phase value of the phase rotation matrix (phase rotation matrix). θ와 Φ는 하기 수식 2 및 실험적 방법에 의해 도출될 수 있을 것이다. θ and Φ will be able to be derived by the following equation (2) and experimental method.

[수학식 1] Equation 1

Figure 112013065450503-pat00005

상기 수학식 1에서 첫 번째 항목이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)이고, 두 번째 항목이 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)이다. And the first item is the rotation conversion matrix (Rotational matrix) in the formula (1) is the second entry phase rotation matrix (Phase rotation matrix).

프리코드부(160)는 최악의 채널환경으로 가정하여 시스템 오류를 최소화 하는 최적의 프리코드를 결정하여 출력한다. Pre-encoding unit 160 outputs to determine the optimal pre-code to minimize the system error by assuming the worst-case channel condition.

구체적으로, 프리코드부(160)는 프리코드 행렬부(150)의 프리코드 행렬의 각 성분의 위상 변수 값을 송신상관계수(0~1 사이의 값을 가지며, 0일 경우 최상의 채널 환경이고, 1인 경우 최악의 채널 환경임)를 1로 설정하고 변조 차수에 맞게 하기 수학식 2의 평균 PEP, Specifically, the pre-code 160 has a value between the pre-code matrix unit pre-code transmission correlation coefficient the phase parameters the value of each component of the matrix of 150 (0 to 1, the best channel condition when 0, If the first set being the worst channel condition) to 1 and to fit the modulation order of the average formula 2 PEP,

Figure 112014080352456-pat00006
을 이용하여 시스템 오류를 최소화 하는 최적의 θ와 φ 변수를 결정하고, 결정된 θ와 φ를 상기 수학식 1에 적용하여 프리 코드를 결정한다. The use to determine the optimal parameters θ and φ to minimize the system error, and determines the pre-code by applying the determined θ and φ in Equation (1).

[수학식 2] Equation (2)

Figure 112014080352456-pat00035

여기서, M은 변조 차수, N t 은 송신 안테나의 수, Nr은 수신 안테나의 수, r은 신호 대 잡음비(SNR)이고, R t 는 송신 상관 행렬, F는 프리코드 행렬, ( Here, M is the modulation order, N t is the number of transmit antennas, Nr is the number of receive antennas, r is the signal-to-noise ratio (SNR) and, R t is transmitted correlation matrix, F is a pre-code matrix, (

Figure 112014080352456-pat00028
)는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이다. ) Is the difference of the code word according to a modulation order.

예를 들어 2×2 행렬, 즉 송신안테나의 수가 2개이고, 변조방식이 QPSK이며, 상기 수학식 1을 기반으로 수식2에 의해 결정된 변수가 θ=π/8 φ=π/4 경우, 프리코드는 하기 수학식 3와 같이 결정된다. For example, 2 × 2 matrix, that is numbered, the number 2 of the transmitting antenna, the modulation scheme is QPSK, if the mathematical determined by the equation (2) based on the formula (1) variable θ = π / 8 φ = π / 4, the pre-code is determined as shown in equation (3).

[수학식 3] [Equation 3]

Figure 112013065450503-pat00008

2×2 행렬, 즉 송신안테나의 수가 2개이고, 변조방식이 16-QAM이며, 상기 수학식 1을 기반으로 수식2에 의해 결정된 변수가 θ=π/8 φ=π/4 경우, 프리코드는 하기 수학식 4와 같이 결정된다. 2 × 2 matrix, that is numbered, the number 2 of the transmitting antenna, the modulation scheme is 16-QAM, if the mathematical determined by the equation (2) based on the formula (1) variable θ = π / 8 φ = π / 4, the pre-code is to be determined as in equation (4).

[수학식 4] [Equation 4]

Figure 112013065450503-pat00009

프리코딩 적용부(130)는 상기 변조부(120)로부터 출력되는 분리 및 변조된 송신신호들을 상기 결정된 프리코드를 적용, 즉 전치부호화 하여 상기 송신부(140)로 출력한다. Applying precoding unit 130 and outputs it to the transmission unit 140 by applying a pre-determined code of the separated output from the modulator 120 and the modulated transmission signal, that is, the pre-coding.

송신부(140)는 상기 전치 부호화된 송신신호들을 각각 해당 송신안테나를 통해 송신한다. Transmitting section 140 transmits, via each of the transmission antennas of the transmission signal obtained by the pre-coding.

수신기(20)는 송신부(140)의 송신안테나 수에 대응하는 수의 수신안테나를 구비하여 상기 송신기(100)에서 송신된 직교 전치 부호화된 송신신호들을 수신하여 출력하는 수신부(21)와 상기 수신부(21)를 통해 수신된 송신신호(이하 "수신신호"라 함)를 변조한 후 하나의 신호로 결합하는 신호 결합 및 복조부(23)를 포함한다. The receiver 20 includes a receiving antenna to the receiver 21 and the receiver configured to receive the output of the quadrature pre-encoded transmission signal transmitted from the transmitter 100 with a number corresponding to the number of transmission antennas of the transmitter 140 ( and then modulates the transmission signal (hereinafter referred to as "received signal" hereinafter) received through the 21) and a signal combining and demodulating unit 23 for combining into a single signal. 본 발명에 따른 수신기(20)는 기존 수신기의 구성과 동일하게 구성되며, 최악의 채널 환경을 가정하여 신호를 송신하므로, 채널 추정 및 코드워드 선택부 및 상관계수 계산부 등과 같은 피드백 정보를 송신기로 제공하기 위한 구성을 구비하지 않아도 된다. The receiver 20 according to the present invention is configured the same as the configuration of the conventional receiver, by assuming a worst channel environment to send signals, the feedback information such as channel estimation and the codeword selecting section and the correlation coefficient calculating unit to the transmitter need not be a structure for providing.

도 4는 본 발명에 따른 개루프 다중 안테나 시스템의 전치 부호화 장치에서의 전치 부호화 방법을 나타낸 흐름도이다. Figure 4 is a flow chart showing the pre-coding method according to the pre-encoder according to the open loop multi-antenna system according to the present invention. 이하 도 3 내지 도 4를 참조하여 설명한다. It will be described with reference to FIG. 3 to FIG.

우선, 프리코드부(160)는 상기 프리코드 행렬부(150)로부터 프리코드 행렬을 로드하고 검색된 위상변수 값들에 기반하고 최악의 채널환경, 즉 송신상관계수를 1로 가정하여 시스템 오류를 최소화 하는 성분값(θ, φ)을 결정한다(S411). First, the pre-encoding unit 160 to load the pre-code matrix from the pre-code matrix portion 150 based on the detected phase variable values ​​and assume the worst channel environment, that is, the transmission coefficient to 1 to minimize the system error It determines the component value (θ, φ) (S411).

상기 성분값이 결정되면 프리코드부(160)는 상기 성분값을 프리코드 행렬에 적용하여 최적의 프리코드를 결정한다(S413). If the component values ​​of the pre-code determining unit 160 determines the optimum pre-code by applying the component values ​​to pre-code matrix (S413).

최적의 프리코드가 결정되고 송신할 신호가 발생되면 신호 분리부(110)는 송신할 신호를 송신안테나 수에 대응하도록 분리하고(S415), 분리된 송신신호를 변조한다(S417). When the optimum code is pre-determined and a signal is generated to be transmitted to the signal separation unit 110 is separated so as to correspond to the number of transmitting antennas and the signal to be transmitted (S415), it modulates the separated transmission signals (S417).

상기 송신신호가 분리 및 변조되어 출력되면 프리코드 적용부(130)는 상기 변조부(120)로부터 출력되는 분리 및 변조된 송신신호들을 상기 결정된 프리코드를 적용하여 송신신호들을 복소 전치 부호화 하여 송신부(140)로 출력한다(S419). And if the transmission signal separating and modulating the outputted pre-code application unit 130 includes a transmission unit to the modulator applied to pre-code the determined the separation and the modulated transmission signal output from the unit 120 by a complex pre-encoding the transmit signal ( and outputs it to 140) (S419).

상기 송신부(140)는 복소 전치 부호화 되어 입력되는 송신신호들 각각을 해당 송신안테나를 통해 송신한다(S421). The transmitter 140 transmits each of the transmission signal input to the complex is pre-encoded with the transmitting antenna (S421).

도 5는 본 발명의 전치 부호화에 의한 위상이 없는 상관계수에 따른 수신 성능을 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the reception performance of the correlation coefficient is not the phase of the pre-coding of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이 프리코드 행렬의 복소수 값을 가지는 복소행렬로 위상 회전 매트릭스를 구성하고, 프리코드 복소행렬의 위상 값들이 직교되도록 구성함으로써 송신상관계수가 0일 때도 수신신호의 성능열화가 발생하지 않는다. 5, the configuration of the phase rotation matrix in a complex matrix with a complex value of the pre-code matrix as described in FIG. 3 and 4, and the transmission coefficient by forming the phase value of the pre-code complex matrix are such that the orthogonal 0 il does not occur even when the performance degradation of the received signal.

도 5에서 보이는 바와 같이 상관계수가 증가함에 따라 프리코딩을 하지 않는 수신신호(501)의 성능은 급속도 나빠짐을 알 수 있다. The performance of a received signal 501 is not a pre-coding as the correlation coefficient is increased as shown in 5 it can be seen that the rapid nappajim.

그러나 본 발명에 따른 전치 부호화를 수행한 송신신호(503)는 비교적 일정한 수신 성능을 나타내고 있음을 알 수 있다. However, the transmission signal 503 by performing a pre-encoded in accordance with the present invention can be seen that represents a relatively constant reception performance.

그리고 본 발명에 따른 전치 부호화를 수행한 송신신호(503)는 수신기(20)로부터 피드백 정보를 받지 않았음에도 불구하고, 피드백 정보를 받아 프리코딩을 수행한 송신신호(502)의 성능과 거의 유사함을 알 수 있다. And it is almost similar to the performance of the transmission signal 502 by performing a transmission signal 503 by performing the pre-coding according to the invention, and although not receive the feedback information from the receiver 20, the precoding received feedback information the can be seen.

도 6은 본 발명의 전치 부호화에 의한 상관계수가 1이고 정규분포로 위상이 존재 할 때, 신호 대 잡음비에 따른 평균 수신 성능을 나타낸 그래프이다. Figure 6 is a graph showing the average reception performance according to the time correlation by a pre-coding of the present invention is 1 and to the phase to the normal distribution is present, the signal-to-noise ratio.

도 6을 참조하면 본 발명의 송신신호의 신호 대 잡음비(SNR: 603)가 프리코딩을 하지 않은 송신신호의 신호 대 잡음비(601) 및 회전변환 기법만 기반으로 프코딩을 수행하는 신호 대 잡음비(602) 보다 더 우수함을 알 수 있다. Referring to Figure 6, the signal-to-noise ratio of the transmission signal of the present invention (SNR: 603) the signal-to-noise ratio to a signal-to-noise ratio (601) and rotation conversion mechanism of the transmission signal is not a precoding only based on performing a loop coding ( 602) can be seen more superior.

도 7은 본 발명에 따른 전치 부호화에 의한 상관계수가 1이고 위상에 따른 수신 성능을 나타낸 그래프이다. 7 is a correlation coefficient of 1 by the pre-coding according to the present invention, a graph showing the reception performance of the phase.

도 7을 참조하면, 본 발명의 송신신호의 위상별 신호 대 잡음비(SER)(702)가 참조부호 701이 지시하는 것과 같이 프리코딩을 하지 않은 송신신호의 신호 대 잡음비(703) 및 회전변환 기법 기반으로 프리코딩을 수행하는 신호 대 잡음비(704)보다 더 우수함을 알 수 있다. 7, the signal-to-noise ratio (703) and rotation conversion mechanism of the transmission signal is not a pre-coding, such as the phase-specific signal-to-noise ratio (SER) of the transmission signal of the invention (702) is indicated by reference numeral 701 signal-to-noise ratio based on performing precoding can be seen that more excellent than 704.

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. On the other hand, the invention is limited only to the typical preferred embodiment described above, but will capable of performing addition, modification, replacement or in addition to a number of within a range not departing from the gist of the present invention is ordinary skill in the art If the party will be able to easily understand with. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다. Such improvements, changes, if it is performed by the replacement or addition of belonging to the appended claims, the following categories that the technical idea is also viewed as pertaining to the present invention.

10: 송신기 11: 프리코딩 적용부 10: transmitter 11: application unit precoding
12: 송신부 13: 코드북 저장부 12: transmission unit 13: the codebook storage unit
14: 회전 변환부 20: 수신기 14: rotation conversion unit 20: receiver
21: 수신부 22: 채널 추정부 21: receiving unit 22: channel estimation unit
23: 신호 결합 및 복조부 24: 상관 계수 계산부 23: signal combining and demodulation 24: correlation coefficient calculation unit
100: 송신기 110: 신호 분리부 100: transmitter 110: signal separator
120: 변조부 130: 프리코딩 적용부 120: modulation unit 130: pre-coding unit applies
140: 송신부 150: 프리코드 행렬부 140: transmission unit 150: pre-code matrix portion
160: 프리코드부 160: pre-code portion

Claims (12)

  1. 적어도 둘 이상의 수신안테나를 포함하여 공간 다중화 송신된 송신신호를 상기 수신 안테나들을 통해 수신하는 수신부와 상기 수신부를 통해 수신된 신호들을 결합한 후 복조하여 출력하는 신호 결합 및 복조부를 포함하는 수신기를 구비하는 개루프 다중안테나 시스템의 송신기에 있어서, One including at least post including at least two receive antenna combining the received signals for transmitted signals transmitted spatial multiplexing through the receiving unit and the receiving unit for receiving via the receiving antenna signal combining and demodulating the output and the demodulating receiver, which includes a in the transmitter of the loop multi-antenna system,
    적어도 둘 이상의 송신안테나를 포함하여 공간 다중화된 송신신호들을 송신하는 송신부와, And at least a transmitter configured to transmit the spatial-multiplexed transmission signal including the two or more transmission antennas,
    송신할 신호를 상기 송신안테나 수에 대응하도록 분리하는 신호 분리부와, And the separation signal separated so as to correspond to the number of the transmission antennas to transmit a signal unit,
    분리된 상기 신호들을 변조하여 출력하는 변조부와, And by modulating the separated signals output to modulation section,
    송신안테나 수에 대한 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 프리코드 행렬을 가지는 프리코드 행렬부와, And the pre-code matrix portion having a pre-code matrix consisting of the rotation conversion matrix for a number of transmission antennas (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix),
    최악의 채널환경으로 가정하여 시스템 오류를 최소화하는 상기 프리코드 행렬의 성분(θ, Φ)를 결정하고, 상기 결정된 성분을 적용하여 최적의 프리코드를 결정하는 프리코드부와, And the pre-code unit for the assumption in the worst channel environment, determining components (θ, Φ) of the pre-code matrix to minimize the system error and determine the optimal pre-code by applying the determined component,
    상기 변조부로부터 출력되는 분리 및 변조된 신호들을 상기 결정된 프리코드를 적용하여 상기 송신부로 출력하는 프리코딩 적용부를 포함하는 것을 특징으로 하는 개루프 다중안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. Open-loop pre-coding apparatus of a multi-antenna system, the transmitter characterized by comprising: a pre-code is determined by applying the separation and the modulated signal output from the modulator output to a pre-coding applied to the transmitter.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 변조부는, The modulation unit,
    입력되는 상기 신호들을 QPSK 변조를 수행하여 출력하는 QPSK 변조부 및 상기 입력되는 신호들을 16-QAM 변조를 수행하여 출력하는 16QAM 변조부 중 하나인 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. That the signal input output by performing the QPSK modulation section and the QPSK modulation pre-encoder according to the open loop multi-antenna system, the transmitter, characterized in that one of the 16QAM modulation section for the output by performing the 16QAM modulated signal which is the input .
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. Pre-encoder according to the open loop multi-antenna system, the transmitter, characterized in that the number of the transmission antennas and the reception antenna 2 Personal.
  4. 제3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 프리코드 행렬부는, The pre-code matrix comprises:
    하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. To the pre-encoder according to the open loop multi-antenna system, the transmitter being configured to convert rotation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in equation (1).
    [수학식 1] Equation 1
    Figure 112014080352456-pat00010

  5. 제2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. Pre-encoder according to the open loop multi-antenna system, the transmitter, characterized in that the number of the transmission antennas and the reception antenna 2 Personal.
  6. 제5항에 있어서, 6. The method of claim 5,
    상기 프리코드 행렬부는, The pre-code matrix comprises:
    하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. To the pre-encoder according to the open loop multi-antenna system, the transmitter being configured to convert rotation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in equation (1).
    [수학식 1] Equation 1
    Figure 112014080352456-pat00011

  7. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 프리코드부는, The pre-code portion,
    상기 최악의 채널환경으로 가정한 시스템 오류를 최소화하기 위해 하기 수학식 2에 의해 시스템 평균 오류 확률(PEP)을 최소로 하는 프리코드 행렬의 상기 성분을 결정하는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 장치. An open-loop multi-antenna system, the transmitter, characterized in that for determining the components of the pre-code matrix to the system average error probability (PEP) by the following equation (2) in order to minimize the system error assumed to be the worst channel environment to a minimum of the pre-coding device.
    [수학식 2] Equation (2)
    Figure 112014080352456-pat00036

    여기서, M은 변조 차수, N t 은 송신 안테나의 수, Nr은 수신 안테나의 수, r은 신호 대 잡음비(SNR)이고, R t 는 송신 상관 행렬, F는 프리코드 행렬, ( Here, M is the modulation order, N t is the number of transmit antennas, Nr is the number of receive antennas, r is the signal-to-noise ratio (SNR) and, R t is transmitted correlation matrix, F is a pre-code matrix, (
    Figure 112014080352456-pat00030
    )는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이다. ) Is the difference of the code word according to a modulation order.
  8. 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 포함하는 수신기를 포함하는 개루프 다중 안테나 시스템의 적어도 둘 이상의 송신안테나를 구비하는 송신기에 있어서, In the transmitter including at least two or more transmit antennas of the open loop multi-antenna system comprising a receiver comprising at least two or more receiving antennas,
    송신안테나 수에 대한 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 프리코드 행렬을 로드하고, 최악의 채널환경으로 가정하여 시스템 오류를 최소화 하는 상기 프리코드 행렬의 성분(θ, Φ)을 결정하는 프리코드 행렬 성분 결정 과정과, Rotational transformation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) loading a pre-code matrix consisting of the components of the pre-code matrix to minimize the system error by assuming the worst-case channel condition for the number of transmit antennas ( pre-code matrix component determining step of determining the θ, Φ) and,
    상기 결정된 프리코드 행렬 성분을 프리코드 행렬에 적용하여 프리코드를 결정하는 프리코드 결정 과정과, Pre-code determining process by applying the determined pre-code matrix components to pre-code the matrix determines the pre-code and,
    송신할 신호를 송신안테나 수에 대응하도록 분리하는 신호 분리 과정과, Separation signal to separate the signal to be transmitted so as to correspond to the number of transmission antennas and the process,
    상기 분리된 신호들을 변조하여 출력하는 신호 변조 과정과, The modulating signal to output the separated signal and the modulation process,
    변조부로부터 출력되는 분리 및 변조된 신호들을 상기 결정된 프리코드를 적용하여 송신부로 출력하는 프리코드 적용 과정과, Applying a pre-determined code of the separation and the modulated signal output from the modulator to pre-code application process for outputting to the transmission and,
    상기 프리코드가 적용된 신호들을 각각의 송신안테나를 통해 송신하는 송신 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 방법. Pre-coding method according to the open loop multi-antenna system transmitter of the signals is applied to the pre-code, it characterized in that it comprises a transmission step of transmitting over a respective transmit antenna.
  9. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 변조는, The modulation,
    입력되는 상기 신호들을 QPSK 변조를 수행하는 QPSK 변조 및 상기 입력되는 신호들을 16-QAM 변조를 수행하는 16-QAM 변조 중 하나인 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 방법. That the signals that are input to perform the QPSK modulation the QPSK modulation and the pre-coding method in which the input signal is performed for 16-QAM modulation, characterized in that one of the 16-QAM modulation-loop multi-antenna system transmitter.
  10. 제8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 경우, 상기 프리코드 행렬은 하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 방법. If the number of the transmission antennas and the reception antenna 2 Personal, the pre-code matrix is ​​an open-loop multi-antenna being configured as a rotation transformation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in Equation (1) pre-coding method of the system transmitter.
    [수학식 1] Equation 1
    Figure 112013065450503-pat00013

  11. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 송신안테나 및 수신안테나의 수가 2개인 경우, 상기 프리코드 행렬은 하기 수학식 1과 같이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)과 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)로 구성되는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 방법. If the number of the transmission antennas and the reception antenna 2 Personal, the pre-code matrix is ​​an open-loop multi-antenna being configured as a rotation transformation matrix (Rotational matrix) and the phase rotation matrix (Phase rotation matrix) as shown in Equation (1) pre-coding method of the system transmitter.
    [수학식 1] Equation 1
    Figure 112013065450503-pat00014

  12. 제11항에 있어서, 12. The method of claim 11,
    상기 프리코드 결정 과정은, The pre-code determining process,
    상기 최악의 채널환경으로 가정한 시스템 오류를 최소화하기 위해 하기 수학식 2에 의해 시스템 평균 오류 확률(PEP)을 최소로 하는 프리코드 행렬의 상기 성분(θ, Φ)를 결정하는 것을 특징으로 하는 개루프 다중 안테나 시스템 송신기의 전치 부호화 방법. Dog, characterized in that for determining the components of the pre-code matrix (θ, Φ) to minimize the system average error probability (PEP) by the following equation (2) in order to minimize the system error assumed to be the worst channel environment, pre-coding method of the transmitter loop multi-antenna system.
    [수학식 2] Equation (2)
    Figure 112014080352456-pat00037

    여기서, M은 변조 차수, N t 은 송신 안테나의 수, Nr은 수신 안테나의 수, r은 신호 대 잡음비(SNR)이고, R t 는 송신 상관 행렬, F는 프리코드 행렬, ( Here, M is the modulation order, N t is the number of transmit antennas, Nr is the number of receive antennas, r is the signal-to-noise ratio (SNR) and, R t is transmitted correlation matrix, F is a pre-code matrix, (
    Figure 112014080352456-pat00032
    )는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이다. ) Is the difference of the code word according to a modulation order.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522086A (en) * 2002-03-27 2005-07-21 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Precoding for a multipath channel in Mimo system
KR20100107079A (en) * 2008-02-08 2010-10-04 콸콤 인코포레이티드 Open-loop transmit diversity schemes with four transmit antennas
JP2011528215A (en) * 2008-07-14 2011-11-10 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Interference rejection combining for multiuser mimo communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522086A (en) * 2002-03-27 2005-07-21 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Precoding for a multipath channel in Mimo system
KR20100107079A (en) * 2008-02-08 2010-10-04 콸콤 인코포레이티드 Open-loop transmit diversity schemes with four transmit antennas
JP2011528215A (en) * 2008-07-14 2011-11-10 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Interference rejection combining for multiuser mimo communication system

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