KR101511257B1 - Spatial Modulation Method using Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence for High Data Transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공간 변조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고 용량 전송을 위해 전송율을 증대시킨 공간 변조 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
무선 통신 환경에서, 고속 데이터 전송에 대한 수요가 늘어나면서 한정된 주파수 자원과 송신전력을 사용하여 전송율을 높일 수 있는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output : 다중 안테나) 시스템이 큰 관심을 얻고 있다. 하지만, MIMO 시스템은 안테나의 개수가 증가하면 복호 복잡도와 채널간의 간섭이 급격히 늘어나는 단점이 있다.2. Description of the Related Art In a wireless communication environment, a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) system that can increase a transmission rate by using a limited frequency resource and a transmission power has attracted great interest as the demand for high-speed data transmission increases. However, in the MIMO system, as the number of antennas increases, there is a disadvantage that the decoding complexity and the interference between the channels are drastically increased.
그래서, 최근에는 수신단에서 복잡도와 채널간의 간섭을 줄일 수 있는 SM (Spatial Modulation : 공간 변조) 기법에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. SM 기법은 입력 데이터를 데이터 신호와 안테나 인덱스 신호로 나누어 데이터 신호가 심볼 변조되어 안테나 인덱스 신호를 통해 선택된 하나의 송신 안테나로 전송하여 수신단의 복조 복잡도와 채널간의 간섭을 줄이는 방법이다.Recently, much research has been conducted on SM (Spatial Modulation) techniques that can reduce the complexity and inter-channel interference at the receiving end. The SM scheme divides the input data into a data signal and an antenna index signal. The data signal is symbol-modulated and transmitted through one antenna selected through an antenna index signal, thereby reducing interference between the demodulation complexity and the channel of the receiver.
Nt개의 송신안테나를 사용하고 Nr개의 수신안테나를 사용하는 기존의 SM 기법을 도 1에 나타내었다.A conventional SM scheme using N t transmit antennas and using N r receive antennas is shown in FIG.
기존의 SM 기법은, 먼저 길이가 인 입력 비트 벡터 를 개의 비트와 개의 비트로 분리한다. 여기서 M은 변조차수이며 는 전치 행렬이다. 분리된 비트 벡터 가운데 m-i개의 비트를 이용하여 Nt개의 송신안테나 중 전송할 안테나를 선택하고, i개의 비트는 심볼로 변조되어 앞에서 선택된 안테나로 변조된 심볼을 전송된다.In the conventional SM technique, In input bit vector To Bit and Lt; / RTI > bits. Where M is the modulation order Is a transpose matrix. Among the N t transmit antennas, the antenna to be transmitted is selected using mi bits among the separated bit vectors, i bits are modulated into symbols, and symbols modulated with the selected antenna are transmitted.
물론 송신 안테나를 선택하는 각각의 경우를 비트에 할당해야 하기 때문에 를 만족해야 한다. 이러한 SM 기법의 송신 신호 벡터는 로 표현할 수 있다. 여기서, j는 전송을 위해 선택된 송신 안테나 인덱스이고 q는 M-ary 성상의 q번째 심볼이며, 송신 신호 벡터 의 길이는 Nt 이다.Of course, each case of selecting a transmit antenna must be assigned to a bit . The transmit signal vector of this SM scheme is . Where j is the transmit antenna index selected for transmission, q is the qth symbol of the M-ary constellation, and the transmit signal vector Lt; / RTI > is Nt .
다음으로 SM 기법을 통해 생성된 송신 심볼은 j(j=1, 2, ... , Nt)번째 안테나를 통해 전송되어 채널벡터 를 통과하여 Nr개의 수신 안테나에 수신된다. 수신된 신호는 아래의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.Next, the transmission symbols generated through the SM scheme are transmitted through j (j = 1, 2, ..., N t ) And is received by N r receive antennas. The received signal can be expressed by Equation (1) below.
여기서, 은 잡음 벡터로 수신기의 i.i.d AWGN(Additive White Gaussian Noise) 샘플값이며 실수부와 허수부가 각각 N0/2의 양방향 전력밀도를 갖는다. 또한, 는 채널 백터로써 복소 페이딩값으로 실수부와 허수부가 각각 평균이 0이고 분산이 0.5인 i.i.d 가우시안(Gaussian) 분포를 갖는다.here, Has a two-way power density and iid AWGN (Additive White Gaussian Noise) sample of the receiver as noise vector value a real part and an imaginary part N 0/2, respectively. Also, Is a channel vector with a complex fading value with a real part and an imaginary part with an iid Gaussian distribution with an average of 0 and a variance of 0.5.
도 1의 SM 기법으로 수신된 신호인 수학식 1을 행렬 형태로 풀어서 쓰면, 아래의 수학식 2와 같은 형태로 표현된다.The equation (1), which is a signal received by the SM technique of FIG. 1, is expressed in a matrix form and expressed by the following equation (2).
마지막으로, 복조는 ML 복호 방법을 사용하는데, 이는 아래의 수학식 3과 같다.Finally, demodulation uses the ML decoding method, which is shown in Equation 3 below.
여기서, , 이다. 그리고, 는 와 에 대한 의 조건부 PDF이고, hj 는 의 j번째 열 벡터이며, 와 는 각각 프로베니우스 평균(Frobenius norm)과 허미션(Hermitian)이다.here, , to be. And, The Wow For , H j is the conditional PDF of Th row vector of < RTI ID = 0.0 > Wow Are the Frobenius norm and the Hermitian respectively.
기존의 SM 기법의 경우, 모든 송신안테나를 사용하지 않고 안테나 인덱스 신호정보를 보고 선택된 하나의 안테나만을 사용하기 때문에 전송율 측면에서 큰 단점이 있는데, 도 2를 참조하여 부연 설명한다.In the conventional SM scheme, since only one selected antenna is used in view of the antenna index signal information without using all the transmit antennas, there is a disadvantage in terms of data rate, which will be further described with reference to FIG.
도 2는 기존의 공간 변조 기법을 공간 변조 행렬로 나타낸 도면이다. 기존의 공간 변조 기법의 경우, 공간 변조 행렬로 단위 행렬(Identity Matrix)을 사용하며, 송신 안테나 선택을 단위행렬의 열벡터를 선택하는 방법으로 한다. 따라서, 단위행렬의 열벡터의 개수가 선택할 수 있는 안테나의 개수가 된다.FIG. 2 is a diagram showing a spatial modulation matrix of a conventional spatial modulation technique. In the case of the existing spatial modulation scheme, the identity matrix is used as the spatial modulation matrix, and the column vector of the identity matrix is selected as the transmission antenna selection. Therefore, the number of column vectors of the unit matrix is the number of antennas that can be selected.
기존의 공간 변조 기법은 행의 개수와 열의 개수가 같기 때문에 전송율에는 변화가 없다. 이렇게 단위행렬을 연접한 공간 변조 기법의 수신신호는 아래의 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.Since the number of rows and the number of columns are the same in the existing spatial modulation technique, the transmission rate does not change. The reception signal of the spatial modulation technique in which the unit matrix is connected can be expressed by Equation (4) below.
이와 같이, 기존의 SM 기법은 모든 송신 안테나를 사용하지 않고 하나의 송신 안테나만을 사용하여 변조된 심볼을 전송하기 때문에 상대적으로 전송율이 낮다.As described above, since the conventional SM scheme transmits the modulated symbols using only one transmission antenna without using all the transmission antennas, the transmission rate is relatively low.
이를 해소하는 차원에서 전송율을 높이기 위해 변조 차수를 높이면, 비트 에러율이 높아져서 성능 저하가 발생한다. 성능 저하 없이 전송율을 높이기 위해서는 송신 안테나를 늘리는 방법을 상정할 수 있다. 하지만, 복조 복잡도와 물리적인 한계로 인해 송신 안테나를 늘리는 것은 현실성이 떨어진다. In order to solve this problem, if the modulation order is increased in order to increase the transmission rate, the bit error rate becomes high and the performance degradation occurs. In order to increase the transmission rate without degrading performance, a method of increasing the number of transmission antennas can be assumed. However, due to demodulation complexity and physical limitations, increasing the number of transmit antennas is not practical.
현재의 무선통신에서 사용하는 주파수 대역인 수백Mbps ~ 수Gbps 대역에서는 송신 안테나의 수를 늘리는데 제약이 많다. 따라서, 최소한의 안테나의 수로 최대한 전송율을 높이는 방안의 모색이 요청된다.
In the band of several hundred Mbps to several Gbps, which is the frequency band used in the current wireless communication, there are many restrictions on increasing the number of transmitting antennas. Therefore, a search for a method of maximizing a transmission rate with a minimum number of antennas is sought.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기존 SM 기법의 전송율이 낮은 단점을 개선하기 위한 방안으로, 쿼터너리 준직교 시퀀스를 이용하여 고 용량 전송이 가능한 공간 변조 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems and to provide a method and apparatus for improving a low transmission rate of a conventional SM scheme, in which a high capacity transmission is possible using a quaternary quasi-orthogonal sequence Modulation method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 공간 변조 방법은, 신호를 변조하는 단계; 다수의 송신 안테나들 중 공간 변조 행렬로 선택된 송신 안테나를 이용하여, 상기 변조단계에서 변조된 신호를 송신하는 단계;를 포함하고, 상기 공간 변조 행렬을 구성하는 행의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수와 동일하며, 상기 공간 변조 행렬을 구성하는 열의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수 보다 많다.According to an aspect of the present invention, there is provided a spatial modulation method including: modulating a signal; And transmitting a modulated signal in the modulation step using a transmission antenna selected as a spatial modulation matrix among a plurality of transmission antennas, wherein the number of rows constituting the spatial modulation matrix is determined by a number of transmission antennas , And the number of columns constituting the spatial modulation matrix is larger than the number of transmission antennas.
그리고, 상기 송신 안테나들의 개수는 Nt이고, 상기 열의 개수는 일 수 있다.And, the number of the transmission antennas is N t, the number of columns Lt; / RTI >
또한, 상기 공간 변조 행렬의 열들은, 직교 시퀀스(Orthogonal Sequence : Q-QOS)들일 수 있다.In addition, the columns of the spatial modulation matrix may be Orthogonal Sequences (Q-QOS).
그리고, 상기 공간 변조 행렬의 열들은, 준직교 시퀀스(Quasi-Orthogonal Sequence)들일 수 있다.The columns of the spatial modulation matrix may be Quasi-Orthogonal Sequences.
또한, 상기 공간 변조 행렬의 열들은, 쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence)들일 수 있다.In addition, the columns of the spatial modulation matrix may be Quaternary Quasi-Orthogonal Sequences.
그리고, 상기 쿼터너리 준직교 시퀀스의 크기는 N이고, 상기 쿼터너리 준직교 시퀀스의 개수는 N2일 수 있다.The size of the quaternary quasi-orthogonal sequence may be N, and the number of the quaternary quasi-orthogonal sequences may be N 2 .
또한, 상기 쿼터너리 준직교 시퀀스는, 1, -1, j, -j 중 적어도 하나를 이용한 나열로 구성될 수 있다.Also, the quaternary quasi-orthogonal sequence may be composed of a sequence using at least one of 1, -1, j, and -j.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 송신기는, 다수의 송신 안테나들; 신호를 변조하는 변조기; 및 상기 송신 안테나들 중 공간 변조 행렬로 선택된 송신 안테나를 이용하여, 상기 변조기에서 변조된 신호를 송신하는 공간 변조기;를 포함하고, 상기 공간 변조 행렬을 구성하는 행의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수와 동일하며, 상기 공간 변조 행렬을 구성하는 열의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수 보다 많다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a transmitter includes: a plurality of transmission antennas; A modulator for modulating the signal; And a spatial modulator for transmitting a modulated signal from the modulator using a transmit antenna selected as a spatial modulation matrix among the transmit antennas, wherein the number of rows constituting the spatial modulation matrix is determined by a number of transmit antennas , And the number of columns constituting the spatial modulation matrix is larger than the number of transmission antennas.
그리고, 상기 송신 안테나들의 개수는 Nt이고, 상기 열의 개수는 일 수 있다.And, the number of the transmission antennas is N t, the number of columns Lt; / RTI >
또한, 상기 공간 변조 행렬의 열들은, 쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence)들일 수 있다.
In addition, the columns of the spatial modulation matrix may be Quaternary Quasi-Orthogonal Sequences.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 공간 변조 기법에서 공간 변조 행렬의 구조 변경을 통해, 다양한 형태의 SM을 기반으로 한 기법들을 제공/해석할 수 있다. 또한, 공간 변조 행렬 형태를 변형하여, 안테나 선택에 사용되는 전송율을 조절할 수 있다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide / analyze various types of SM-based techniques through the structural modification of the spatial modulation matrix in the spatial modulation scheme. In addition, the spatial modulation matrix form can be modified to control the transmission rate used for antenna selection.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence)로 구성된 쿼터너리 준직교 행렬(Q-QOM : Quaternary Quasi-Orthogonal Matrix)를 이용하여, 행의 개수가 N개일 때 N2개의 열을 만들 수 있으므로, 안테나 선택의 경우의 수가 N개에서 N2개로 증가하게 된다. 이에 따라, 안테나 선택에 사용되는 전송율이 2배가 된다.
In addition, according to embodiments of the present invention, the number of rows is N (N) using a Quaternary Quasi-Orthogonal Matrix (Q-QOM) composed of a Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence so to create a N 2 columns when clear up, and the number of N antenna selection for increased to two from the N. As a result, the transmission rate used for antenna selection is doubled.
도 1은 기존의 공간 변조 기법을 도시한 도면,
도 2는 공간 변조 행렬을 단위 행렬로 이용하여, 기존의 공간 변조 기법을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 변조 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 4는 마스킹 시퀀스를 예시한 도면,
도 5는 Nt=4인 경우 구성된 Q-QOS를 예시한 도면, 그리고,
도 6은, 공간 변조 행렬로 쿼터너리 준직교 시퀀스를 이용하여, 전송율을 증대할 수 있는 공간 변조 방법을 나타낸 도면이다.FIG. 1 illustrates a conventional spatial modulation scheme,
2 is a diagram illustrating a conventional spatial modulation scheme using a spatial modulation matrix as an identity matrix,
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of spatial modulation according to an embodiment of the present invention,
4 is a diagram illustrating a masking sequence,
5 is a diagram illustrating a Q-QOS configured when N t = 4,
6 is a diagram illustrating a spatial modulation method capable of increasing a data rate using a quaternary quadrature sequence as a space modulation matrix.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 변조 방법의 설명에 제공되는 도면이다.FIG. 3 is a diagram provided for explanation of a spatial modulation method according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 송신기(100)에서 공간 변조기(120)는 변조기(110)에 의해 변조된 신호를 공간 변조한다. 즉, 공간 변조기(120)는 변조된 신호를 송신할 송신 안테나를 선택하는 수단이다. 송신 안테나 선택은 공간 변조 행렬을 구성하는 열들 중 하나를 선택하는 방식으로 수행된다.In the transmitter 100 shown in FIG. 3, the
도 3에서 수신기(200)에 수신된 신호는 아래의 수학식 5와 같이 표현할 수 있다.The signal received by the receiver 200 in FIG. 3 can be expressed by Equation (5) below.
공간 변조 행렬에서 행의 개수는 송신 안테나의 개수와 동일하지만 열의 개수는 행렬의 형태에 따라 만 만족하면 사용이 가능하다. 한편, 열의 개수에 따라 송신 안테나를 선택하는 부분의 비트 할당량을 조절하여 전송율을 높이거나 낮출 수 있다.The number of rows in the spatial modulation matrix is equal to the number of transmit antennas, but the number of columns depends on the matrix type If you are satisfied, you can use it. On the other hand, it is possible to increase or decrease a transmission rate by adjusting a bit allocation amount of a portion for selecting a transmission antenna according to the number of columns.
본 발명의 실시예에 따른 공간 변조 방법은, 전송률을 높이기 위해, 쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence : Q-QOS)를 이용하여 공간 변조 행렬(Spatial Modulation Matrix : SMM)을 구성한다.The spatial modulation method according to an embodiment of the present invention constructs a spatial modulation matrix (SMM) using a Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence (Q-QOS) to increase a transmission rate.
이에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 공간 변조 방법에서 이용되는 공간 변조 행렬은 기존의 공간 변조 기법에서 이용되는 공간 변조 행렬 보다 더 많은 열벡터를 갖게 되며, 이로 인해 안테나 선택에 더 많은 비트를 할당할 수 있어서 전송율을 증가시킬 수 있다.Accordingly, the spatial modulation matrix used in the spatial modulation method according to the embodiment of the present invention has more column vectors than the spatial modulation matrix used in the existing spatial modulation scheme, and thus, more bits are allocated to the antenna selection It is possible to increase the transmission rate.
Q-QOS는 의 성분으로 이루어진 시퀀스이며, 시퀀스의 크기가 N일 때 N2개의 시퀀스를 만들 수 있다. Q-QOS의 특징으로 각 시퀀스의 상관관계는 를 만족한다. 여기서, 는 Q-QOS의 u번째와 v번째 시퀀스를 나타내며, 는 시퀀스 간의 상관 관계이다.Q-QOS , And N 2 sequences can be generated when the size of the sequence is N. FIG. The Q-QOS is characterized by the correlation of each sequence . here, Denotes the u-th and v-th sequences of the Q-QOS, The Correlation between sequences.
Q-QOS를 생성하기 위해서는, 먼저 마스킹 시퀀스(Masking Sequence)를 찾아야 한다. 본 발명의 실시예에서 사용가능한 마스킹 시퀀스를 도 4에 예시하였다.In order to generate the Q-QOS, the Masking Sequence must first be found. A masking sequence usable in an embodiment of the present invention is illustrated in FIG.
모든 Q-QOS는 N개의 집합 Fn으로 구성되며, 각 집합은 아래의 수학식 6을 통해 이루어진다.All Q-QOS is composed of a set of N F n, each set is made through the equation (6) below.
여기서, 이며 cl은 l번째 마스킹 시퀀스이다. 그리고, Wd는 크기가 d인 월시 코드(Walsh Code)이며, 는 덧셈 후 4로 나눈 나머지를 나타낸다.here, And c l is the lth masking sequence. W d is a Walsh code having a size d, Represents the remainder after division by 4.
수학식 6으로 산출된 각 시퀀스의 성분을 로 바꿔주면 최종 Q-QOS가 된다. 여기서, e는 시퀀스 성분의 값이다. 이렇게, 최종적으로 만들어진 Q-QOS는 Nt=4일 경우, 도 5에 나타난 바와 같다.The components of each sequence calculated by Equation (6) To Q-QOS. Here, e is the value of the sequence component. The final Q-QOS is as shown in FIG. 5 when N t = 4.
이와 같은 방법으로, 시퀀스의 크기가 N인 경우 N2개의 Q-QOS를 만들 수 있다.In this way, if the size of the sequence is N, N 2 Q-QOS can be created.
도 6에는, Q-QOS로 구성된 Q-QOM을 공간 변조 행렬로 이용한 쿼터너리 준직교 시퀀스 공간 변조(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence Spatial Modulation : Q-QOS-SM) 방법을 도시하였다.FIG. 6 illustrates a Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence Spatial Modulation (Q-QOS-SM) method using a Q-QOM composed of Q-QOS as a spatial modulation matrix.
기존의 SM 기법과 공간 변조 행렬이 다른 구조이다. 도 6에 도시된 Q-QOS-SM 방법에 의할 경우, 수신 신호는 아래의 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.The existing SM scheme and spatial modulation matrix are different structures. In the case of the Q-QOS-SM method shown in FIG. 6, the received signal can be expressed by Equation (7) below.
그리고, 위 수학식 7을 행렬 형태로 풀어서 표현하면 아래의 수학식 8과 같은 형태가 된다.The equation (7) can be expressed in a matrix form as shown in Equation (8) below.
쿼터너리 준 직교 행렬 를 사용하는 본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법은 송신을 위해 사용하는 물리적인 안테나 개수는 기존의 SM 기법과 동일하지만 전송을 위해 사용되는 안테나를 결정하는 열의 개수가 으로 증가하여 논리적으로 개의 안테나를 갖는 것으로 해석할 수 있으며, 결론적으로 더 많은 안테나를 선택하는 방법을 통해 송신 안테나 선택에 더 많은 비트를 할당할 수 있게 된다.Quaternary quasi orthogonal matrix The Q-QOS-SM method according to the embodiment of the present invention uses the same number of physical antennas used for transmission as in the conventional SM scheme, but the number of columns for determining the antennas used for transmission is To logically As a result, it is possible to allocate more bits to the transmission antenna selection by selecting more antennas.
이로 인해, 기존의 SM 기법과 비교하여 전송율을 높일 수 있다. 증가되는 전송율을 비교해보면 기존의 SM 기법은 송신 안테나를 선택하는 비트를 만큼 할당 할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법은 의 비트를 할당할 수 있다.As a result, the transmission rate can be increased compared to the conventional SM technique. As compared with the increased transmission rate, the conventional SM scheme can allocate as many bits for selecting a transmission antenna, but the Q-QOS-SM scheme according to the embodiment of the present invention Lt; / RTI >
즉, 안테나 선택에 할당되는 비트를 기존의 SM 기법 대비 2배로 할당할 수 있다. 이로 인해, 기존의 SM 기법은 단위 채널당 비트를 전송할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법은 의 비트를 전송할 수 있다.That is, the bits allocated to the antenna selection can be allocated twice as much as the conventional SM scheme. As a result, the existing SM technique Bit, but the Q-QOS-SM method according to an embodiment of the present invention Lt; / RTI >
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법은 동일한 데이터 전송율을 전송할 때 필요한 안테나 수를 개에서 Nt개로 줄일 수 있으며, 동일한 안테나 수로 전송할 경우 변조 차수를 M에서 M/Nt로 줄일 수 있어 심볼 변조에 사용되는 비트의 에러율을 줄일 수 있으므로, 기존의 SM 기법과 비교하여 평균 에러율을 줄일 수 있는 효과적이다. Therefore, the Q-QOS-SM method according to the embodiment of the present invention can reduce the number of antennas required when transmitting the same data rate To N t , and the modulation order can be reduced from M to M / N t when transmitting with the same number of antennas, thereby reducing the error rate of the bits used for symbol modulation. Therefore, the average error rate It is effective to reduce.
본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법에 의할 경우, 수신신호는 전술한 수학식 7의 수신신호에서 를 C라는 새로운 채널 행렬로 해석할 수 있으며, 아래의 수학식 9와 같이 표현할 수 있다.In the case of the Q-QOS-SM method according to the embodiment of the present invention, the received signal is expressed by the equation Can be interpreted as a new channel matrix C, and can be expressed as Equation (9) below.
그리고, 수학식 3에서 제시한 ML 복호식을 본 발명의 실시예에 따른 Q-QOS-SM 방법에 동일하게 적용할 수 있으며, 이는 아래의 수학식 10과 같이 정리할 수 있다.The ML decoding equation shown in Equation (3) can be equally applied to the Q-QOS-SM method according to the embodiment of the present invention, which can be summarized as Equation (10) below.
지금까지, Q-QOS-SM 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.Up to now, the Q-QOS-SM method has been described in detail with a preferred embodiment.
Q-QOS-SM 방법은 공간 변조 행렬의 열들이 쿼터너리 준직교 시퀀스들이었다. 한편, 본 발명의 기술적 사상은, 공간 변조 행렬의 열들이 준직교 시퀀스(Quasi-Orthogonal Sequence)들인 QOS-SM 방법은 물론, 공간 변조 행렬의 열들이 직교 시퀀스(Orthogonal Sequence)들인 OS-SM 방법으로 확장될 수 있음은 물론이다.The Q-QOS-SM method was a quaternary orthogonal sequence of columns of spatial modulation matrices. The technical idea of the present invention is that the QOS-SM method in which the columns of the spatial modulation matrix are quasi-orthogonal sequences, as well as the OS-SM method in which the columns of the spatial modulation matrix are orthogonal sequences Of course.
이 경우, 공간 변조 행렬을 구성하는 열의 개수는 일 필요는 없다. 송신 안테나들의 개수(Nt) 보다 많은 것으로 족하다.In this case, the number of columns constituting the spatial modulation matrix is . Is greater than the number of transmit antennas (N t ).
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : 송신기
110 : 변조기
120 : 공간 변조기
200 : 수신기100: Transmitter
110: modulator
120: spatial modulator
200: receiver
Claims (10)
다수의 송신 안테나들 중 공간 변조 행렬로 선택된 송신 안테나를 이용하여, 상기 변조단계에서 변조된 신호를 송신하는 단계;를 포함하고,
상기 공간 변조 행렬을 구성하는 행의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수와 동일하며,
상기 공간 변조 행렬을 구성하는 열의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수 보다 많은 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
Modulating the signal;
Transmitting a modulated signal in the modulation step using a transmission antenna selected as a space modulation matrix among a plurality of transmission antennas,
The number of rows constituting the spatial modulation matrix is equal to the number of transmission antennas,
Wherein the number of columns constituting the spatial modulation matrix is greater than the number of transmit antennas.
상기 송신 안테나들의 개수는 Nt이고,
상기 열의 개수는 인 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
The method according to claim 1,
The number of the transmission antennas is N t,
The number of columns And the spatial modulation method.
상기 공간 변조 행렬의 열들은,
직교 시퀀스(Orthogonal Sequence)들인 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
The method according to claim 1,
The columns of the spatial modulation matrix,
Wherein the orthogonal sequences are orthogonal sequences.
상기 공간 변조 행렬의 열들은,
준직교 시퀀스(Quasi-Orthogonal Sequence)들인 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
The method of claim 3,
The columns of the spatial modulation matrix,
Wherein the quasi-orthogonal sequences are quasi-orthogonal sequences.
상기 공간 변조 행렬의 열들은,
쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence)들인 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
5. The method of claim 4,
The columns of the spatial modulation matrix,
Wherein the quadrature quasi-orthogonal sequences are quaternary quasi-orthogonal sequences.
상기 쿼터너리 준직교 시퀀스의 크기는 N이고,
상기 쿼터너리 준직교 시퀀스의 개수는 N2인 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
6. The method of claim 5,
The size of the quaternary quasi-orthogonal sequence is N,
Wherein the number of the quaternary quasi-orthogonal sequences is N 2 .
상기 쿼터너리 준직교 시퀀스는, 1, -1, j, -j 중 적어도 하나를 이용한 나열로 구성되는 것을 특징으로 하는 공간 변조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the quaternary quasi-orthogonal sequence comprises a sequence using at least one of 1, -1, j, and -j.
신호를 변조하는 변조기; 및
상기 송신 안테나들 중 공간 변조 행렬로 선택된 송신 안테나를 이용하여, 상기 변조기에서 변조된 신호를 송신하는 공간 변조기;를 포함하고,
상기 공간 변조 행렬을 구성하는 행의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수와 동일하며,
상기 공간 변조 행렬을 구성하는 열의 개수는, 상기 송신 안테나들의 개수 보다 많은 것을 특징으로 하는 송신기.
A plurality of transmit antennas;
A modulator for modulating the signal; And
And a spatial modulator for transmitting a modulated signal from the modulator using a transmission antenna selected as a spatial modulation matrix among the transmission antennas,
The number of rows constituting the spatial modulation matrix is equal to the number of transmission antennas,
Wherein the number of columns constituting the spatial modulation matrix is greater than the number of transmit antennas.
상기 송신 안테나들의 개수는 Nt이고,
상기 열의 개수는 인 것을 특징으로 하는 송신기.
9. The method of claim 8,
The number of the transmission antennas is N t,
The number of columns ≪ / RTI >
상기 공간 변조 행렬의 열들은,
쿼터너리 준직교 시퀀스(Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence)들인 것을 특징으로 하는 송신기.
9. The method of claim 8,
The columns of the spatial modulation matrix,
Wherein the quaternary quasi-orthogonal sequences are quaternary quasi-orthogonal sequences.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140008896A KR101511257B1 (en) | 2014-01-24 | 2014-01-24 | Spatial Modulation Method using Quaternary Quasi-Orthogonal Sequence for High Data Transmission |
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KR101511257B1 true KR101511257B1 (en) | 2015-04-17 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110855333A (en) * | 2019-11-13 | 2020-02-28 | 中国计量大学 | Differential transmission method based on generalized spatial modulation |
CN111600695A (en) * | 2020-07-24 | 2020-08-28 | 武汉欧浦迪光子科技有限公司 | Information transmission device and method |
-
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- 2014-01-24 KR KR1020140008896A patent/KR101511257B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
Title |
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논문(R. Mesleh et al, "Spatial Modulation - A New Low Complexity Spectral Efficiency Enhancing Technique",CHINACOM 2006, Oct.2006) * |
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CN110855333B (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-11 | 中国计量大学 | Differential transmission method based on generalized spatial modulation |
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