KR101546189B1 - Transmitter, receiver using multiple antennas in cloud environment and transmitting, receiving method thereof - Google Patents

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KR101546189B1
KR101546189B1 KR1020140076413A KR20140076413A KR101546189B1 KR 101546189 B1 KR101546189 B1 KR 101546189B1 KR 1020140076413 A KR1020140076413 A KR 1020140076413A KR 20140076413 A KR20140076413 A KR 20140076413A KR 101546189 B1 KR101546189 B1 KR 101546189B1
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signal
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서종수
한재신
박승규
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연세대학교 산학협력단
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Abstract

Provided are a transmitter and a receiver having multiple antennas in a cloud environment and a transmitting and receiving method using the same. According to the present invention, the transmitter for transmitting a signal in the cloud environment where each base station uses a same frequency comprises: an encoder for generating a channel code bit by encoding an input signal; an interleaver for converting the encoded channel code bit into a certain sequence; a mapper for modulating the converted sequence into a transfer symbol; and a transmitting portion for multiplying a precoding vector to the modulated transfer symbol, and transmitting the same through a plurality of antennas.

Description

클라우드 환경에서 다중 안테나를 가지는 송·수신기 및 그를 이용한 송·수신 방법{TRANSMITTER, RECEIVER USING MULTIPLE ANTENNAS IN CLOUD ENVIRONMENT AND TRANSMITTING, RECEIVING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmitter and receiver having multiple antennas in a cloud environment, and a transmission / reception method using the same. 2. Description of the Related Art [

본 발명은 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용한 송·수신기 및 송·수신 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a transmitter / receiver and a transmission / reception method using multiple antennas in a cloud environment.

최근에는 이동 통신 트래픽의 폭증으로 인하여 세계적으로 방송에 할당된 주파수의 일부를 이동 통신 등의 용도로 사용 전환 할 계획을 세우고 있으며, 지상파 방송 사업자들은 방송 주파수의 이동 통신으로의 용도 전환에 따른 방송 주파수 부족에 대해 우려하고 있다.In recent years, due to the explosion of mobile communication traffic, a plan to convert a part of frequencies allocated to broadcasting worldwide for use in mobile communication, etc. is being planned. Terrestrial broadcasters use broadcasting frequencies I am concerned about the shortage.

위와 같은 주파수 부족 및 이용 효율 문제들을 해결하기 위하여 주파수 이용 효율을 향상시키면서 전송 용량을 증대하고 수신 성능을 강화할 수 있는 전송 기술 개발의 필요성이 대두되고 있다.In order to solve the frequency shortage and the use efficiency problems as described above, there is a need to develop a transmission technique that can increase the transmission capacity and enhance the reception performance while improving the frequency utilization efficiency.

이러한 기술로, 기존 백색 공간(white space)내에서 송·수신이 원활하며 주파수 재사용 및 단일 주파수 망(Single Frequency Network;SFN) 구축이 용이한 지상파 클라우드 방송(Cloud transmission) 기술이 제안되었다.With this technology, a terrestrial cloud transmission technique has been proposed which facilitates transmission and reception in the existing white space and facilitates frequency reuse and single frequency network (SFN) construction.

주파수 공유형 방송이라고도 칭하는 클라우드 방송은, 잡음 및 간섭 신호에 강한 특성을 가지고 네거티브(negative) SNR(Signal to Noise Ratio)에서도 송·수신이 가능해야 하며, 단일 주파수 망 구축이 용이하고 낮은 송출 전력으로도 방송 신호를 전송할 수 있어야 한다.Cloud-based broadcasting, also called frequency-shared broadcasting, is required to be able to transmit and receive even in negative SNR (Signal to Noise Ratio) with strong characteristics of noise and interference signals. It is easy to construct a single frequency network, It should also be possible to transmit broadcast signals.

그러나 이러한 주파수 공유형 방송 기술은 주파수 활용 및 전송 기술의 개념만 제시된 상황이며, 실제 방송에 적합한 기술은 현재 연구 개발 상태이다.However, only the concept of frequency utilization and transmission technology is presented in such frequency sharing type broadcasting technology, and the technology suitable for actual broadcasting is in the state of research and development.

또한, 다중 안테나(Multiple Input Multiple Output: MIMO) 기술은 많은 연구가 이루어져왔으나 종래의 주파수 공유형 방송은 단일 안테나(Single Input Single Output;SISO) 기반의 시나리오로 구축되어 왔을 뿐, 네거티브 SNR 환경에서도 고용량의 콘텐츠를 전송하기 위한 주파수 공유형 다중 안테나 기술에 대한 연구 성과는 아직 보고된 바가 없다.
In addition, although a multi-antenna MIMO technique has been studied, conventional frequency-shared broadcasting has been constructed as a single-input single-output (SISO) -based scenario. Even in a negative SNR environment, Shared multi-antenna technology for transmitting contents of a mobile station has not yet been reported.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 네거티브 SNR 환경에서도 고용량의 콘텐츠를 전송하기 위한 주파수 공유형 다중 안테나 기술을 제공 하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a frequency sharing type multiple antenna technique for transmitting a high capacity content even in a negative SNR environment.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 입력 신호를 인코딩하여 채널 코드(channel code) 비트를 생성하는 인코더(encoder), 상기 인코딩된 채널 코드 비트를 특정 순서열(sequence)로 변환하는 인터리버(interleaver), 상기 변환된 순서열을 전송 심볼로 변조하는 맵퍼(mapper) 및 상기 변조된 전송 심볼에 프리코딩(precoding) 벡터를 곱하여 복수의 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an encoder comprising: an encoder for encoding an input signal according to an embodiment of the present invention to generate a channel code bit; A mapper for modulating the converted sequence into transmission symbols, and a transmitter for multiplying the modulated transmission symbols by a precoding vector and transmitting the multiplied transmission symbols through a plurality of antennas .

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 신호를 수신하는 수신기는, 상기 복수의 안테나로부터 수신된 신호에서 간섭 심볼(interference symbol)을 제거하고 목표 심볼(target symbol)을 검출하는 등화(equalization) 및 유니터리 디코더(unitary decoder), 상기 수신된 신호에 대한 잡음 크기 가중치를 적용할 유효 채널을 결정하고, 인터리빙된 채널 코드 비트들에 대한 신뢰도 값(Log-Likelihood Ratio;LLR)을 산출하는 디맵퍼(demapper) 및 LDPC 코드를 이용하여 상기 채널 코드 비트를 디코딩하는 LDPC 디코더(decoder)를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a receiver for receiving a signal in a cloud environment in which base stations use the same frequency, wherein the receiver is configured to receive an interference symbol from a signal received from the plurality of antennas, Equalization and unitary decoders for detecting a target symbol, determining an effective channel to which a noise magnitude weight for the received signal is to be applied, and determining an interleaved channel code bits A demapper for calculating a log-likelihood ratio (LLR), and an LDPC decoder for decoding the channel code bits using an LDPC code.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기가 각 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 신호를 송신하는 방법은 프리코딩(precoding)된 신호를 LDPC(Low-density parity-check) 코드로 인코딩하여 채널 코드(channel code) 비트를 생성하는 단계, 상기 인코딩된 채널 코드 비트를 특정 순서열(sequence)로 변환하는 단계, 상기 변환된 순서열을 전송 심볼로 변조하는 단계 및 상기 변조된 전송 심볼에 유니터리(unitary) 프리코딩(precoding) 벡터를 곱하여 복수의 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하되, 상기 유니터리 벡터의 수는 상기 안테나의 수에 의하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a method of transmitting a cloud signal using a same frequency by a transmitter in a transmitter according to an embodiment of the present invention includes transmitting a precoded signal through a Low-density parity- ) Code to generate a channel code bit, converting the encoded channel code bits into a specific sequence, modulating the converted sequence into a transmission symbol, And multiplying the transmitted transmission symbols by a unitary precoding vector and transmitting the multiplied transmission symbols through a plurality of antennas, wherein the number of unitary vectors is determined by the number of antennas.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존 단일 주파수 망과 비교하여 동일 채널 간섭의 유형을 견딜 수 있고 강한 신호 경로에 동기화할 수 있으므로, 방송 지역에 공동 채널 송신기의 위치와 송신기의 출력과는 상관이 없이 공간적 이용률을 최대로 활용할 수 있으며 다양한 프로그램을 전송할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, compared to the existing single frequency network, it can tolerate the same channel interference type and can synchronize with a strong signal path, so that the position of the co-channel transmitter and the output of the transmitter are correlated It is possible to utilize the maximum space utilization rate and to transmit various programs.

또한, 동일 채널 간섭에 대한 강인성과 동일 채널 전송의 사용이 가능함에 따라 방송 서비스에 더 많은 채널을 사용할 수 있으며, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, 중계기 등 같은 여러 가지 장비를 활용하여 양방향 방송 서비스에 크게 활용할 수 있다.In addition, robustness against co-channel interference and the use of same channel transmission enable more channels to be used for broadcasting services, and can be utilized for interactive broadcasting services by utilizing various devices such as smart phones, tablet computers, and repeaters .

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 공유형 방송 시스템의 서비스 개념도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 송신하는 송신기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 수신하는 수신기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 수신기의 동작을 도시한 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과를 도시한 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실험 결과를 도시한 그래프이다.
1 is a conceptual diagram of a service of a frequency-shared broadcast system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitter that transmits signals using multiple antennas in a cloud environment in which base stations use the same frequency according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver that receives signals using multiple antennas in a cloud environment in which base stations use the same frequency according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an operation of a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of a receiver according to an embodiment of the present invention.
6A and 6B are graphs showing experimental results according to an embodiment of the present invention.
7A and 7B are graphs showing experimental results according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" .

또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 공유형 방송 시스템의 서비스 개념도를 도시한 도면이다.1 is a conceptual diagram of a service of a frequency-shared broadcast system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 주파수 공유형 방송 시스템은 하나 이상의 레이어 데이터 서비스 또는 하나 이상의 스트림을 제공할 수 있으며, 도 1의 (a)에서는 세 개의 스트림 A, B 및 C를 제공하는 주파수 공유형 방송 서비스의 커버리지가 도시되어 있다.The frequency-shared broadcast system of the present invention can provide one or more layer data services or one or more streams. In FIG. 1 (a), the coverage of a frequency-shared broadcast service providing three streams A, B, Respectively.

여기서, 스트림 A는 고정 서비스(fixed service)와 이동 서비스(mobile service), 스트림 A+B 및 스트림 A+B+C 는 고정 서비스로 제공될 수 있다.Here, stream A may be provided as a fixed service, a mobile service, stream A + B, and stream A + B + C as a fixed service.

도 1의 (b)는 기존의 단일 주파수 망과 주파수 공유형 방송망과의 차이점을 도시한 도면이다.1 (b) is a diagram showing differences between a conventional single frequency network and a frequency-shared broadcast network.

종래의 단일 주파수 망은 두 송신기가 동일한 신호(스트림 A)를 송출하고 이들의 커버리지를 중첩해서 같은 프로그램을 전송할 수 있지만, 본 발명의 주파수 공유형 방송 시스템을 이용한 전송의 경우, 두 송신기(Tx1, Tx2)가 서로 다른 신호, 즉, 스트림 A1와 A2를 각각 송출하며 각자의 프로그램을 위한 커버리지를 제공할 수 있으며, 스트림 A1과 A2를 동시에 수신할 수 있는 영역이 존재함을 볼 수 있다.In the conventional single frequency network, two transmitters can transmit the same signal (stream A) and superpose their coverage to transmit the same program. However, in case of transmission using the frequency-shared broadcasting system of the present invention, two transmitters Tx1, Tx2 may transmit different signals, that is, streams A1 and A2, respectively, to provide coverage for their respective programs, and that there is an area that can simultaneously receive streams A1 and A2.

도 1의 (c)는 본 발명의 주파수 공유형 방송 시스템에서 두 송신기(Tx1, Tx2)가 서로 다른 프로그램을 송출하는 경우를 나타낸 도면이다.1C is a diagram illustrating a case where two transmitters Tx1 and Tx2 transmit different programs in the frequency-shared broadcast system of the present invention.

송신기 Tx1은 스트림 A1과 B1을, 송신기 Tx2는 스트림 A2와 B2를 각각 제공할 수 있으며, A1과 B1 그리고 A2와 B2는 서로 다른 스트림이다.Transmitter Tx1 may provide streams A1 and B1, and transmitter Tx2 may provide streams A2 and B2, respectively, where A1 and B1 and A2 and B2 are different streams.

도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 각 송신기는 각자의 프로그램 커버리지를 가지며, 스트림 A1과 A2를 동시에 수신할 수 있는 영역이 존재함을 볼 수 있다.As shown in FIG. 1 (c), it can be seen that each transmitter has its own program coverage, and there is an area where streams A1 and A2 can be simultaneously received.

그리고, 스트림 B1과 B2에 대한 수신 임계값은 네거티브 dB값이 아니기 때문에 B1, B2에 대한 커버리지는 중첩되지 않는다.Since the reception threshold values for the streams B1 and B2 are not negative dB values, the coverage for B1 and B2 is not overlapped.

따라서, 서로 다른 송신기 Tx1과 Tx2는 고정된 RF 주파수만 요구되며 신호의 위상까지 고정될 필요가 없으므로, 전송 SNR은 기존의 SNR보다 낮은 복잡도와 저비용으로 구현이 가능하다.Thus, different transmitters Tx1 and Tx2 require only a fixed RF frequency and do not need to be fixed to the phase of the signal, so the transmit SNR can be implemented with lower complexity and lower cost than the existing SNR.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 송신하는 송신기의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a transmitter that transmits signals using multiple antennas in a cloud environment in which base stations use the same frequency according to an embodiment of the present invention.

종래의 기지국들은 서로 다른 주파수들을 사용하는 반면에, 본 발명의 클라우드 환경에서 기지국들은 동일한 주파수를 사용한다. Conventional base stations use different frequencies, while base stations use the same frequency in the cloud environment of the present invention.

이러한 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 송신하는 본 발명의 송신기 (100)는 인코더(110), 인터리버(120), 맵퍼(130) 및 송신부(140)를 포함할 수 있다.The transmitter 100 of the present invention that transmits signals using multiple antennas in such a cloud environment may include an encoder 110, an interleaver 120, a mapper 130, and a transmitter 140.

참고로, 도 2에 도시된 송신기(100)는 도 1에 도시된 주파수 공유형 방송 시스템에 포함될 수 있다.For reference, the transmitter 100 shown in FIG. 2 may be included in the frequency-shared broadcasting system shown in FIG.

각 구성 요소를 설명하면, 인코더(110)는 프리코딩(precoding)된 신호를 인코딩하여 채널 코드(channel code) 비트를 생성할 수 있다.The encoder 110 may encode a precoded signal to generate a channel code bit.

이를 위해 인코더(110)는 LDPC(Low-density parity-check) 코드를 이용하여 스트림 A나 B에 해당하는 정보 비트 스트림

Figure 112014058400219-pat00001
을 인코딩할 수 있으며, 정보 비트 당 코드 비트가 데이터율(R)의 역수(J=1/R)인 채널 코드 비트
Figure 112014058400219-pat00002
를 순차적으로 생성할 수 있다.To this end, the encoder 110 uses an LDPC (Low-density parity-check) code to generate an information bit stream corresponding to stream A or B
Figure 112014058400219-pat00001
And the code bit per information bit is the channel code bit (J = 1 / R), which is the reciprocal of the data rate R
Figure 112014058400219-pat00002
Can be sequentially generated.

이러한 LDPC를 이용하면, 낮은 SNR(Signal to Noise) 환경에서도 신호의 송신이 가능할 수 있다. With such an LDPC, it is possible to transmit signals even in a low SNR (Signal to Noise) environment.

한편, 인터리버(120) -

Figure 112014058400219-pat00003
- 는 인코더(110)에 의해 인코딩된 채널 코드 비트(
Figure 112014058400219-pat00004
)를 특정 순서열(sequence)(
Figure 112014058400219-pat00005
)로 변환할 수 있다.Meanwhile, the interleaver 120 -
Figure 112014058400219-pat00003
- is the channel code bit encoded by the encoder 110 (
Figure 112014058400219-pat00004
) To a specific sequence (
Figure 112014058400219-pat00005
). ≪ / RTI >

여기서,

Figure 112014058400219-pat00006
는 심볼 인덱스(symbol index)를 나타내고
Figure 112014058400219-pat00007
Figure 112014058400219-pat00008
이며,
Figure 112014058400219-pat00009
는 복호 신호 성상도(Complex Signal Constellation)를 나타낸다.here,
Figure 112014058400219-pat00006
Represents a symbol index,
Figure 112014058400219-pat00007
silver
Figure 112014058400219-pat00008
Lt;
Figure 112014058400219-pat00009
Represents a complex signal constellation.

즉, 인터리버(120)는 심볼 인덱스와 복호 신호 성상도 고려하여, 인코딩된 채널 코드 비트를 특정 순서열로 변환할 수 있다.That is, the interleaver 120 may convert the encoded channel code bits into a specific sequence column in consideration of the symbol index and the decoding signal constellation.

한편, 맵퍼(130)는 인터리버(120)에 의해 변환된 순서열을 전송 심볼로 변조할 수 있는데, 각각의 블록

Figure 112014058400219-pat00010
Figure 112014058400219-pat00011
매핑을 사용하여 심볼 ak나 bk로 변조될 수 있다.On the other hand, the mapper 130 can modulate the sequence transformed by the interleaver 120 into transmission symbols,
Figure 112014058400219-pat00010
The
Figure 112014058400219-pat00011
Mapping can be used to modulate the symbols a k and b k .

한편, 송신부(140)는 상기 변조된 전송 심볼에 유니터리(unitary) 프리코딩(precoding) 벡터를 곱하여 프리코딩된 송신 벡터를 복수의 안테나를 통해 수신기로 송신할 수 있다.Meanwhile, the transmitter 140 may multiply the modulated transmission symbol by a unitary precoding vector, and transmit the precoded transmission vector to the receiver through a plurality of antennas.

여기서, 송신될 신호를

Figure 112014058400219-pat00012
, 크기가 M×1인 유니터리 프리코딩 벡터를 wi라 하면, 크기가 M×1인 프리코딩된 송신 벡터 xi는 아래의 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.Here,
Figure 112014058400219-pat00012
, And a unitary precoding vector of size M × 1 is w i , a precoded transmission vector x i having a size of M × 1 can be expressed by Equation (1) below.

<수학식 1>&Quot; (1) &quot;

Figure 112014058400219-pat00013
Figure 112014058400219-pat00013

위 수식에서 유니터리 프리코딩 벡터 wi는 정규화 됐다고 가정하며, 수학적으로 유니터리 벡터 w는 크기가 n×1인 복소 벡터이며 아래의 <수학식 2>의 조건을 만족한다.It is assumed that the unitary precoding vector w i is normalized in the above equation, and mathematically, the unitary vector w is a complex vector of n × 1 in size and satisfies the condition of Equation (2) below.

<수학식 2>&Quot; (2) &quot;

Figure 112014058400219-pat00014
Figure 112014058400219-pat00014

위의 수식에서

Figure 112014058400219-pat00015
는 Hermitian operator를 나타낸다. <수학식 2>에서 표현된 유니터리 벡터 w의 조건에 따라서 수신기는 송신 스트림이 곱해지고 결합하는 연산을 통해 원하지 않는 스트림을 효과적으로 제거할 수 있다.In the above formula
Figure 112014058400219-pat00015
Represents the Hermitian operator. According to the condition of the unitary vector w expressed in Equation (2), the receiver can effectively remove the unwanted stream by multiplying and combining the transmission stream.

참고로, 유니터리 벡터들의 최대 생성 개수는 전송 안테나의 수에 의해 결정될 수 있다. 즉, 유니터리 벡터의 수는 최대 각각의 송신기에 배치된 물리적인 안테나들의 수까지 획득할 수 있다.For reference, the maximum number of generation of unitary vectors can be determined by the number of transmission antennas. That is, the number of unitary vectors may be up to the number of physical antennas located at each transmitter.

송신부(140)를 통해 크기가 M×1인 송신 신호 벡터 x가 무선 채널을 통해 방송된다고 가정하면, 크기가 N×1인 수신된 벡터는 아래의 <수학식 3>과 같이 표현 할 수 있다.Assuming that a transmission signal vector x of size M × 1 is broadcast through a wireless channel through a transmitter 140, a received vector of size N × 1 can be expressed as Equation (3) below.

<수학식 3>&Quot; (3) &quot;

Figure 112014058400219-pat00016
Figure 112014058400219-pat00016

참고로, 위의 수식에서 채널 행렬 H의 크기는 N×M이다.For reference, the size of the channel matrix H in the above equation is N × M.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 수신하는 수신기의 구성을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver that receives signals using multiple antennas in a cloud environment in which base stations use the same frequency according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 다중 안테나를 이용하여 신호를 수신하는 수신기(200)는 ZF 등화 및 유니터리 디코더(210), 디맵퍼(demapper)(220), 디인터리브드(de-interleaved) 디코더(230), LDPC 디코더(LDPC Decoder)(240) 및 최대 우도(Maximum Likelihood) 검출부(250)를 포함할 수 있다.A receiver 200 for receiving signals using multiple antennas in a cloud environment in which base stations use the same frequency according to an embodiment of the present invention includes a ZF equalization and unitary decoder 210, a demapper 220, A de-interleaved decoder 230, an LDPC decoder 240 and a maximum likelihood detector 250. The de-interleaved decoder 230 may include a de-interleaved decoder 230, an LDPC decoder 240,

참고로, 도 3에 도시된 수신기(200)는 도 1에 도시된 주파수 공유형 방송 시스템에 포함될 수 있으며, 송신기(100)로부터 수신된 신호를 MIMO 등가 모델로 다루기 위해, 최대 초과 지연이 보호 구간(Guard Interval) 내에 완벽하게 들어온다고 가정하였다.3 may be included in the frequency-shared broadcast system shown in FIG. 1, and in order to treat a signal received from the transmitter 100 as a MIMO equivalent model, the maximum over- (Guard Interval).

한편, ZF 등화 및 유니터리 디코더(210)는 수신된 신호로부터 스트림 사이에 간섭 없이 원하는 심볼을 추출하기 위해 Zero-Forcing(ZF) 기법을 적용할 수 있다.Meanwhile, the ZF equalization and unitary decoder 210 may apply the Zero-Forcing (ZF) technique to extract the desired symbol from the received signal without interference between streams.

또한, ZF 등화 및 유니터리 디코더(210)는 수신된 신호로부터 목표 심볼 x1만을 검출하기 위해 다른 심볼, 즉, 간섭 심볼 x2의 채널 정보를 이용한 필터 매트릭스

Figure 112014058400219-pat00017
를 송신 벡터를 나타내는 <수학식 4>
Figure 112014058400219-pat00018
에 곱할 수 있으며, 그 결과는 아래의 <수학식 5>와 같다.In addition, the ZF equalization and unitary decoder 210 uses a different matrix, i.e., a filter matrix using the channel information of the interference symbol x 2 , to detect only the target symbol x 1 from the received signal
Figure 112014058400219-pat00017
&Quot; (4) &quot;
Figure 112014058400219-pat00018
And the result is as shown in Equation (5) below.

<수학식 5>&Quot; (5) &quot;

Figure 112014058400219-pat00019
Figure 112014058400219-pat00019

이후, ZF 등화 및 유니터리 디코더(210)는 프리코드된 스트림 사이의 간섭을 제거하기 위해, 수신된 신호를 유니터리 벡터의 Hermitian 연산 후 곱할 수 있으며, 연산의 결과는 아래의 <수학식 6>과 같다.The ZF equalization and unitary decoder 210 may then multiply the received signal by a Hermitian operation of the unitary vector to remove the interference between the precoded streams, Respectively.

<수학식 6>&Quot; (6) &quot;

Figure 112014058400219-pat00020
Figure 112014058400219-pat00020

위의 수식에서 간섭 심볼

Figure 112014058400219-pat00021
는 유니터리 벡터의 성질을 나타내는 <수학식 2>, 즉,
Figure 112014058400219-pat00022
에 의해 완전히 제거될 수 있다.In the above equation,
Figure 112014058400219-pat00021
(2) representing the nature of the unitary vector, that is,
Figure 112014058400219-pat00022
Lt; / RTI &gt;

한편, 디맵퍼(demapper)(220)는 입력에 대한 잡음 크기 가중치를 적용할 유효 채널을 결정할 수 있다.On the other hand, the demapper 220 may determine an effective channel to which the noise magnitude weight for the input is to be applied.

즉, 순환 복구를 수행할 때 유효 SNR이 적정하지 않은 경우 성능 저하를 막기 위해, 낮은 SINR(Signal-to-Interference Noise Rate)에서 잡음 크기 입력 값을 결정할 수 있다.That is, when the effective SNR is not proper when the cyclic recovery is performed, the noise size input value can be determined at a low signal-to-interference noise ratio (SINR) to prevent performance degradation.

ZF 등화 및 유니터리 디코더(210)는 잡음 증가 효과에 상관 없지만 필터 계수에 의해 변형된 잡음 항은 디맵퍼(demapper)(220)의 Soft-Bit 정보 생성 후 조절되어야 한다.The ZF equalization and unitary decoder 210 is not related to the noise increase effect, but the noise term modified by the filter coefficient should be adjusted after the Soft-Bit information of the demapper 220 is generated.

<수학식 6>에서, 잡음 벡터 n의 공분산 행렬은 ZF 필터 행렬 G2에 의해 영향을 받을 수 있으므로 디맵퍼(demapper)(220)는 아래의 <수학식 7>을 이용하여 가중 잡음 크기를 산출할 수 있다.In Equation (6), since the covariance matrix of the noise vector n can be influenced by the ZF filter matrix G 2 , the demapper 220 calculates the weighted noise size using Equation (7) below. can do.

<수학식 7>&Quot; (7) &quot;

Figure 112014058400219-pat00023
Figure 112014058400219-pat00023

그리고, 등화 후 유효 채널 h는 아래의 <수학식 8>을 이용하여 획득할 수 있다.The effective channel h after the equalization can be obtained using Equation (8) below.

<수학식 8>&Quot; (8) &quot;

Figure 112014058400219-pat00024
Figure 112014058400219-pat00024

또한, 디맵퍼(demapper)(220)는 인터리빙된 코드 비트들에 대한 외부 LLRs 을

Figure 112014058400219-pat00025
산출할 수 있다.The demapper 220 also determines the external LLRs for the interleaved code bits
Figure 112014058400219-pat00025
Can be calculated.

이때, 복잡성을 낮추기 위해 외부 정보는 max-log approximation을 사용해서 산출할 수 있으므로 비트 행렬은 <수학식 8>에서 채널의 관찰과 <수학식 6>에 의해서 아래의 <수학식 9>와 같이 주어질 수 있다.Since the external information can be calculated using the max-log approximation in order to reduce the complexity, the bit matrix is given by the observation of the channel in Equation (8) and the Equation (6) .

<수학식 9>&Quot; (9) &quot;

Figure 112014058400219-pat00026
Figure 112014058400219-pat00026

참고로, 위의 <수학식 9>에서 r은 <수학식 6>에 의해 등화기를 통과한 심볼이다.

Figure 112014058400219-pat00027
은 심볼
Figure 112014058400219-pat00028
Figure 112014058400219-pat00029
번째 비트 값을 나타낸다.For reference, r in Equation (9) is a symbol passing through the equalizer by Equation (6).
Figure 112014058400219-pat00027
Symbol
Figure 112014058400219-pat00028
of
Figure 112014058400219-pat00029
Th bit value.

한편, 디인터리브드(de-interleaved) 디코더(230)는 심볼

Figure 112014058400219-pat00030
Figure 112014058400219-pat00031
번째 비트의 a-Priori LLR값
Figure 112014058400219-pat00032
을 산출할 수 있다.On the other hand, the de-interleaved decoder 230 is a de-
Figure 112014058400219-pat00030
of
Figure 112014058400219-pat00031
Lt; th &gt; bit of the a-Priori LLR value
Figure 112014058400219-pat00032
Can be calculated.

여기에서

Figure 112014058400219-pat00033
Figure 112014058400219-pat00034
이고 비트 0과 같은 심볼에 해당하는
Figure 112014058400219-pat00035
번째 비트
Figure 112014058400219-pat00036
의 부분 집합이다.From here
Figure 112014058400219-pat00033
The
Figure 112014058400219-pat00034
And corresponds to a symbol such as bit 0
Figure 112014058400219-pat00035
Th bit
Figure 112014058400219-pat00036
.

한편, LDPC 디코더(LDPC Decoder)(240)는 log a posteriori 확률(log-APP)의 비율을 산출할 수 있다.Meanwhile, the LDPC decoder (LDPC decoder) 240 can calculate the ratio of the log a posteriori probability (log-APP).

이때, LDPC 디코더(240)는

Figure 112014058400219-pat00037
와 주어진 비트에 대해 Log-Likelihood Ratio(LLR)를 이용하여 산출하되, 그 값은 아래의 <수학식 10>을 이용할 수 있다.At this time, the LDPC decoder 240
Figure 112014058400219-pat00037
And a Log-Likelihood Ratio (LLR) for a given bit, and the value can be calculated using Equation (10) below.

<수학식 10>&Quot; (10) &quot;

Figure 112014058400219-pat00038
Figure 112014058400219-pat00038

위의 수식에서

Figure 112014058400219-pat00039
는 밑이 e인 자연 로그를 나타낸다. 참고로, LDPC 디코더(LDPC Decoder)(240)는
Figure 112014058400219-pat00040
를 산출하기 위해 sum-product algorithm(SPA), min-sum algorithm(MSA)과 같은 다양한 soft-output 채널 디코더 알고리즘들을 사용할 수 있다.In the above formula
Figure 112014058400219-pat00039
Represents the natural logarithm of e. For reference, the LDPC decoder (LDPC decoder) 240
Figure 112014058400219-pat00040
Output channel decoder algorithms such as the sum-product algorithm (SPA) and the min-sum algorithm (MSA) can be used to compute the output power.

한편, 최대 우도(Maximum Likelihood;ML) 검출부(250)는 LDPC 디코더(LDPC Decoder)(240)에 의해 산출된

Figure 112014058400219-pat00041
의 결과 정보 비트들의 주어진 LLR값들을 이용하여 최대 우도(Maximum Likelihood;ML)를 검출할 수 있으며, 그 결정 기준은 아래의 <수학식 11>을 이용할 수 있다.Meanwhile, the maximum likelihood (ML) detector 250 detects the maximum likelihood (ML)
Figure 112014058400219-pat00041
The maximum likelihood (ML) can be detected using the given LLR values of the result information bits of Eq. (11).

<수학식 11>Equation (11)

Figure 112014058400219-pat00042
Figure 112014058400219-pat00042

위의 <수학식 11>에서

Figure 112014058400219-pat00043
는 패리티 체크 부분을 제거함으로써
Figure 112014058400219-pat00044
로부터 추출된 정보에 대한 LLR이다. 결과적으로,
Figure 112014058400219-pat00045
는 hard detecion 후에 나온 결과 값이다.In Equation (11)
Figure 112014058400219-pat00043
By removing the parity check portion
Figure 112014058400219-pat00044
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; LLR &lt; / RTI &gt; As a result,
Figure 112014058400219-pat00045
Is the result after hard detecion.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신기의 동작을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an operation of a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention.

먼저, 송신기(100)는 프리코딩된 신호를 인코딩하여 채널 코드 비트를 생성한다(S401).First, the transmitter 100 encodes the precoded signal to generate a channel code bit (S401).

이때, 송신기(100)는 정보 비트 스트림을 특정 데이터율의 채널 코드를 가지는 LDPC를 이용하여 인코딩할 수 있으며, 정보 비트 당 코드 비트가 특정 데이터율의 역수인 채널 코드 비트를 순차적으로 생성할 수 있다.At this time, the transmitter 100 can encode the information bit stream using an LDPC having a channel code of a specific data rate, and the code bits per information bit can sequentially generate channel code bits which are reciprocals of a specific data rate .

S401 후, 송신기(100)는 인코딩된 채널 코드 비트를 특정 순서열로 변환한다(S402).After S401, the transmitter 100 converts the encoded channel code bits into a specific sequence (S402).

S402 후, 송신기(100)는 변환된 순서열을 전송 심볼로 변조한다(S403).After S402, the transmitter 100 modulates the converted sequence into transmission symbols (S403).

이때, 송신기(100)는 심볼 인덱스와 복호 신호 성상도를 고려하여, S402에서 변환된 순서열을 전송 심볼로 변조할 수 있다.At this time, the transmitter 100 may modulate the sequence transformed in S402 into a transmission symbol in consideration of the symbol index and the decoding signal constellation.

S403 후, 송신기(100)는 S403에서 변조된 전송 심볼에 유니터리 프리코딩 벡터를 곱하여 복수의 안테나를 통해 송신한다(S404).After S403, the transmitter 100 multiplies the transmission symbols modulated in S403 by a unitary precoding vector, and transmits the result through a plurality of antennas (S404).

도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 수신기의 동작을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an operation of a receiver according to an embodiment of the present invention.

먼저 수신기(200)는 복수의 안테나로부터 수신된 신호에서 간섭 심볼을 제거하고 목표 심볼을 검출한다(S501).First, the receiver 200 removes the interference symbols from the signals received from the plurality of antennas and detects a target symbol (S501).

이때, 수신기(200)는 수신된 신호에 유니터리 벡터의 에르미트 연산 후 곱하여 상기 간섭 심볼을 제거할 수 있다.At this time, the receiver 200 multiplies the received signal by Hermit's computation of the unitary vector, and can remove the interference symbol.

S501 후, 수신기(200)는 수신된 신호에 대한 잡음 크기 가중치를 적용할 유효 채널을 결정하고, 인터리빙된 채널 코드 비트들에 대한 신뢰도 값(Log-Likelihood Ratio;LLR)을 산출한다(S502).After step S501, the receiver 200 determines an effective channel to which the noise magnitude weight for the received signal is to be applied, and calculates a log-likelihood ratio (LLR) for the interleaved channel code bits (S502).

S502 후, 수신기(200)는 S502에서 산출된 채널 코드 비트들에 대한 신뢰도 값을 참고하고, LDPC 코드를 이용하여 유효 채널의 채널 코드 비트를 디코딩함으로써 신호를 복원한다(S503).After step S502, the receiver 200 refers to the reliability value of the channel code bits calculated in step S502, and decodes the channel code bit of the effective channel using the LDPC code to restore the signal (step S503).

이때, 수신기(200)는 sum-product algorithm(SPA), min-sum algorithm(MSA)과 같은 다양한 soft-output 채널 디코더 알고리즘들을 사용할 수 있다.At this time, the receiver 200 may use various soft-output channel decoder algorithms such as a sum-product algorithm (SPA) and a min-sum algorithm (MSA).

참고로, 수신기(200)는 S503에서 디코딩된 결과 정보 비트들의 LLR 값들의 최대 우도를 산출하고, 이를 신호 복원에 반영할 수 있다.For reference, the receiver 200 calculates the maximum likelihood of the LLR values of the decoded result information bits in step S503, and may reflect the maximum likelihood of the LLR values in the signal restoration.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험 결과를 도시한 그래프이다.6A and 6B are graphs showing experimental results according to an embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b의 그래프는 종래의 주파수 공유형 SISO(이하, ‘Profile-I’이라 칭함)와 본 발명의 주파수 공유형 MIMO 기술(이하, ‘Profile-II’라 칭함)에 대한 성능 평가의 결과이다.The graphs of FIGS. 6A and 6B show performance evaluations of the conventional frequency-shared SISO (hereinafter referred to as 'Profile-I') and the frequency-shared MIMO technology of the present invention (hereinafter referred to as 'Profile-II' Results.

참고로 Profile-I에서 각각의 송신기는 한 개의 전송 안테나를 가지며, Profile-II에서 각각의 송신기는 두 개의 전송 안테나를 가진다고 가정하였다. 또한, 수신기는 두 개의 수신 안테나를 가지며 완전한 시간 동기와 완벽한 채널 추정을 가정하였다.For reference, it is assumed that each transmitter in Profile-I has one transmit antenna, and each transmitter in Profile-II has two transmit antennas. In addition, the receiver has two receive antennas and assumes perfect time synchronization and perfect channel estimation.

그리고, 송신기에서 비-상관 페이딩(uncorrelated Rayleigh fading) 환경이 가정되며 성상도는 그레이 매핑(Gray Mapping)을 사용하였고, 송신기에 의해 전송된 신호는 DVB-T2의 정의된 동작 모드에 따라 설정된다.In the transmitter, an uncorrelated Rayleigh fading environment is assumed, a constellation Gray Mapping is used, and a signal transmitted by the transmitter is set according to a defined operation mode of DVB-T2.

또한, 64,800의 블록 크기의 LDPC 패리티 체크 행렬이 사용되고, LDPC 디코딩에서 최대 반복의 수는 50으로 설정하였으며, 송신 기간 파워의 불균형은 0dB로 설정하였는데, 이는

Figure 112014058400219-pat00046
로 환경이 제일 안 좋은 경우를 가정한 것이다.In addition, an LDPC parity check matrix with a block size of 64,800 is used, the maximum number of iterations in the LDPC decoding is set to 50, and the imbalance of the transmission period power is set to 0 dB,
Figure 112014058400219-pat00046
And it is assumed that the environment is the worst.

또한, DVB-T2 표준에 정의된 4-/16-/64-/256-QAM의 조합과 1/3과 5/6의 code rate로 모의 실험을 진행했다.We also simulated the combination of 4- / 16- / 64- / 256-QAM as defined in the DVB-T2 standard and code rates of 1/3 and 5/6.

도 6a 및 도 6b는 SINR과 SNR에 따른 coded Bit Error Rate(BER)를 나타낸 것으로서, code rate가 1/3과 5/6이며, LDPC 디코딩 이후의 coded BER 성능이 각각 나타나 있다.6A and 6B show the coded bit error rate (BER) according to the SINR and SNR. The code rates are 1/3 and 5/6, respectively, and the coded BER performance after the LDPC decoding is respectively shown.

참고로, SINR은 아래의 <수학식 12>와 같이 정의될 수 있다.For reference, the SINR can be defined as Equation (12) below.

<수학식 12>&Quot; (12) &quot;

Figure 112014058400219-pat00047
Figure 112014058400219-pat00047

위의 <수학식 12>에서

Figure 112014058400219-pat00048
은 파워 비균형 함수에 의한 간섭의 파워이며
Figure 112014058400219-pat00049
은 잡음의 파워를 나타낸다.In Equation (12) above,
Figure 112014058400219-pat00048
Is the power of the interference due to the power unbalance function
Figure 112014058400219-pat00049
Represents the power of noise.

도 6a에서 보는 바와 같이, Profile-I과 Profile-II의 주파수 공유형 기술들은 negative SINR에서 잘 동작하는 것을 볼 수 있으며, 성능 또한 동일한 것을 볼 수 있다.As shown in FIG. 6A, the frequency-shared technologies of Profile-I and Profile-II can be seen to work well in negative SINR, and the performance is also the same.

즉, SINR 관점에서는 Profile-I과 Profile-II의 성능 차이는 크지 않으며, 도 6a를 참조하면 code rate가 1/3인 경우 차이가 2 dB이내임을 알 수 있다.That is, the performance difference between the Profile-I and the Profile-II is not significant from the SINR point of view. Referring to FIG. 6A, it can be seen that the difference is less than 2 dB when the code rate is 1/3.

그러나 도 6b에서, code rate이 5/6인 경우, Profile-I은 high SNR에서 동작하지 않지만, Profile-II는 0.25dB 이내의 성능 차이로 잘 동작함을 볼 수 있다.However, in FIG. 6B, when the code rate is 5/6, Profile-I does not operate at high SNR, but Profile-II works well with performance difference within 0.25dB.

code rate가 1/3인 4-QAM은 1.43 dB까지 같은 전송 파라미터를 가지는 Profile-I보다 더 좋은 성능을 가지고, code rate가 1/3인 16-QAM은 0.3dB까지 code rate가 1/3인 4-QAM보다 더 좋은 성능을 나타내는데, 이는 공간 자원들의 직교성으로 간섭이 제거될 수 있기 때문이다.4-QAM with a code rate of 1/3 has better performance than Profile-I with the same transmission parameters up to 1.43 dB and 16-QAM with a code rate of 1/3 has a code rate of 1/3 It exhibits better performance than 4-QAM because the orthogonality of spatial resources can eliminate interference.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 실험 결과를 도시한 그래프이다.7A and 7B are graphs showing experimental results according to another embodiment of the present invention.

도 7a 및 도 7b는 code raterk 1/3과 5/6에서 LDPC 디코딩 후 coded BER 성능을 나타낸 것이다.FIGS. 7A and 7B show coded BER performance after LDPC decoding in code raterk 1/3 and 5/6.

성능의 차이를 좀 더 명확하게 시각화하기 위해 아래의 <수학식 13>의 정의에 따라 x축은 SNR에 관하여 재측정 된다.In order to more clearly visualize the difference in performance, the x-axis is re-measured with respect to the SNR according to the definition of Equation (13) below.

<수학식 13>&Quot; (13) &quot;

Figure 112014058400219-pat00050
Figure 112014058400219-pat00050

위의 수식에서 간섭 파워는 잡음에 강인한 성능이 명확하게 측정되기 위해서 계산에 포함되지 않았다.In the above equations, the interference power is not included in the calculation in order to clearly measure noise-robust performance.

도 7a를 참조하면, SNR 관점에서 code rate가 1/3인 기존 4-QAM이 9.4-dB에서 동작함을 볼 수 있다.Referring to FIG. 7A, it can be seen that the conventional 4-QAM having a code rate of 1/3 from the viewpoint of SNR operates at 9.4-dB.

그리고, 도 6a 및 도 6b와 유사하게 Profile-I과 Profile-II의 성능 차이는 크지 않음을 볼 수 있는데, 이는 Profile-I과 Profile-II의 간섭은 공간적 다원의 직교성으로 완벽하게 제거되었음 나타낸다.6A and 6B, it can be seen that the performance difference between Profile-I and Profile-II is not large, indicating that the interference between Profile-I and Profile-II is completely removed by orthogonality of spatial polygons.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 송신기
110 : 인코더, 120 : 인터리버
130 : 맵퍼, 140 : 송신부
200 : 수신기
210 : ZF 등화 및 유니터리 디코더, 220 : 디맵퍼
230 : 디인터리브드 디코더, 240 : LDPC 디코더
250 : 최대 우도 검출기
100: Transmitter
110: encoder, 120: interleaver
130: mapper, 140: transmitter
200: receiver
210: ZF equalization and unitary decoder, 220: demapper
230: deinterleaved decoder, 240: LDPC decoder
250: maximum likelihood detector

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기지국들이 동일한 주파수를 사용하는 클라우드 환경에서 신호를 수신하는 수신기에 있어서,
복수의 안테나로부터 수신된 신호에서 간섭 심볼(interference symbol)을 제거하고 목표 심볼(target symbol)을 검출하는 등화(equalization) 및 유니터리 디코더(unitary decoder);
상기 수신된 신호에 대한 잡음 크기 가중치를 적용할 유효 채널을 결정하고, 인터리빙된 채널 코드 비트들에 대한 신뢰도 값(Log-Likelihood Ratio;LLR)을 산출하는 디맵퍼(demapper) 및
LDPC 코드를 이용하여 상기 채널 코드 비트를 디코딩하는 LDPC 디코더(decoder)
를 포함하되,
상기 디맵퍼는,
순환 복구 수행 시 유효 SNR(Signal to Noise Ratio)이 적정하지 않은 경우, 낮은 SINR(Signal-to-Interference Noise Rate)에서 상기 잡음 크기 가중치를 결정하는 것을 특징으로 하는 수신기.
In a receiver in which a base station receives a signal in a cloud environment using the same frequency,
An equalization and unitary decoder for removing an interference symbol from a signal received from a plurality of antennas and detecting a target symbol;
A demapper for determining an effective channel to which a noise magnitude weight for the received signal is to be applied, and calculating a log-likelihood ratio (LLR) for the interleaved channel code bits;
An LDPC decoder for decoding the channel code bits using an LDPC code,
, &Lt; / RTI &
The demapper includes:
Wherein the noise size weight is determined at a low Signal-to-Interference Noise Ratio (SINR) when the signal to noise ratio (SNR) is inadequate at the time of performing the cyclic recovery.
제 7 항에 있어서,
상기 등화 및 유니터리 디코더는,
상기 수신된 신호에 유니터리(unitary) 벡터의 에르미트(Hermitian) 연산 후 곱하여 상기 간섭 심볼을 제거하는 것을 특징으로 하는 수신기.
8. The method of claim 7,
The equalization and unitary decoder comprises:
Wherein the interference symbol is multiplied by a Hermitian operation of a unitary vector to remove the interference symbol.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 LDPC 디코더는,
SPA(Sum-Product Algorithm) 및 MSA(Min-Sum Algorithm)를 포함하는 소프트 아웃풋(soft-output) 채널 디코딩 알고리즘을 이용하여 상기 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신기.
8. The method of claim 7,
The LDPC decoder,
Wherein the decoding is performed using a soft-output channel decoding algorithm including a Sum-Product Algorithm (SPA) and a Min-Sum Algorithm (MSA).
제 7 항에 있어서,
상기 디코딩된 채널 코드 비트의 신뢰도 값의 최대 우도(Maximum Likelihood)를 검출하는 최대 우도 검출기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
8. The method of claim 7,
A maximum likelihood detector for detecting a maximum likelihood of the reliability value of the decoded channel code bits,
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 1, &lt; / RTI &gt;
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070011570A1 (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving data in a communication system using structured low density parity check code
US20100061482A1 (en) * 2006-11-02 2010-03-11 Moon Il Lee Method for transmitting data using phase shift based precoding and transceiver supporting the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070011570A1 (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for transmitting/receiving data in a communication system using structured low density parity check code
US20100061482A1 (en) * 2006-11-02 2010-03-11 Moon Il Lee Method for transmitting data using phase shift based precoding and transceiver supporting the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190031651A (en) * 2017-09-18 2019-03-27 한국해양대학교 산학협력단 Method and Apparatus for LDPC Coded MIMO-FTN Transmission
KR101993048B1 (en) * 2017-09-18 2019-06-25 한국해양대학교 산학협력단 Method and Apparatus for LDPC Coded MIMO-FTN Transmission

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