KR101603477B1 - 다중안테나 sc-fdma 시스템을 위한 신호검출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

다중안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출하는 방법 및 장치가 개시된다. 이 장치는 송수신 안테나 수에 상관없이 블록 순환 채널을 생성하는 블록순환구조 채널 생성부, 치환된 수신 신호 벡터는 치환된 송신 신호 벡터와 상기 블록 순환 채널의 곱과 치환된 잡음 벡터의 합이 되도록 송수신 관계를 생성하는 송수신 관계 생성부, 상기 블록 순환 채널을 기초로 직교 투영 행렬)을 생성하는 직교 투영 행렬 생성부, 상기 직교 투영 행렬 및 상기 블록 순환 채널을 기초로 난-오버래핑 서브시스템을 생성하는 서브시스템 생성부 및 상기 생성한 서브시스템에서 상기 생성한 송수신 관계로부터 QR 검출 기법을 사용하여 신호를 검출하는 신호검출부를 포함한다.

Description

다중안테나 SC-FDMA 시스템을 위한 신호검출 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING SIGNAL IN MIMO SC-FDMA SYSTEM}

본 발명은 다중 안테나 SC-FDMA 시스템에 관한 것이다. 보다 자세하게는 다중 안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출함에 관한 것이다.

기존의 주파수 영역 선형등화기법(예, FD-MMSE)은 간단하지만 오류 성능이 낮은 문제점이 있다.

반면, 심볼의 신뢰도를 활용하는 신호검출기법(예, Iterative-MMSE-ML)은 기존의 주파수 영역 선형등화기법보다는 오류 성능이 좋지만, MMSE(Minimum Mean Square Error) 추정치를 기반으로 신호를 검출하기 때문에 반복적인 ML(Maximum Likelihood) 검출 기법을 이용하여 성능을 개선함에 한계가 있다.

직교 투영(Orthogonal Projection)을 활용하는 신호검출기법은 순차적으로 신호를 검출하는 특성 때문에 매번 새롭게 직교 투영 행렬을 구성해야 하는 문제점이 있고, 투영(Projection)한 부분과 하지 않은 부분 사이의 높은 상관성(correlation)때문에 서브시스템(subsystem)을 구성한 후 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio : SNR)가 낮아지는 경향을 보여 오류 성능을 열화시키는 문제가 있다.

선행문헌 1(공개특허공보 10-2007-0019345호)는 격자감소 기법을 개선하기 위해 채널 행렬의 치환(Permutation)함을 기재되어 있지만, 신호 검출을 위함에 대한 기재가 없다.

따라서, 무선채널의 전체적인 수신기의 연산복잡도 또는 하드웨어 복잡도가 감소되면서도 오류성능을 향상시키는 신호 검출 방법 및 장치가 요구된다.

대한민국 공개특허공보 10-2007-0019345호

본 발명의 기술적 과제는 신호 검출 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 다중 안테나 시스템에서 연산복잡도가 감소되면서도 오류 성능을 향상시키는 신호 검출 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 다중안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출하는 장치는 송수신 안테나 수에 상관없이 블록 순환 채널(A)을 생성하는 블록순환구조 채널 생성부, 치환된 수신 신호 벡터(Y)는 치환된 송신 신호 벡터 (X)와 블록 순환 채널(A)의 곱과 치환된 잡음 벡터(N)의 합이 되도록 송수신 관계를 생성하는 송수신 관계 생성부, 블록 순환 채널(A)를 기초로 직교 투영 행렬(P_l)을 생성하는 직교 투영 행렬 생성부, 직교 투영 행렬(P_l) 및 블록 순환 채널(A)을 기초로 난-오버래핑 서브시스템을 생성하는 서브시스템 생성부 및 생성한 서브시스템와 생성한 송수신 관계로부터 QR 검출 기법을 사용하여 신호를 검출하는 신호검출부를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 다중안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출하는 방법은 블록 순환 구조를 갖도록 채널행렬을 정렬하는 단계, 치환된 수신 신호 벡터(Y)는 치환된 송신 신호 벡터 (X)와 블록 순환 채널(A)의 곱과 치환된 잡음 벡터(N)의 합이 되도록 송수신 관계를 생성하는 단계, 하나의 직교 투영 행렬을 생성하는 단계, 정렬한 채널행렬 및 생성한 하나의 직교 투영 행렬을 기반으로 서브시스템을 구성하는 단계 및 구성한 서브시스템 및 생성한 송수신 관계로부터 QR 검출 기법을 사용하여 신호를 검출하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따르면, 전체적인 수신기의 연산복잡도 또는 하드웨어 복잡도가 감소한다.

본 발명에 따르면, 수신기의 오류성능을 향상시킨다.

도 1은 본 발명의 신호 검출 시스템의 구조를 나타내는 일 예이다.
도 2는 블록 채널 순환 구조 생성 절차의 일 예이다.
도 3는 블록 순환 채널 구조를 활용하는 송수신 관계 생성의 일 예를 나타낸다.
도 4은 Pedestrian A model, 4QAM 성상도 환경에서의 오류 성능 그래프를 나타내며, 도 5는 Pedestrian B model, 4QAM 성상도 환경에서의 오류 성능 그래프를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 투영 후의 신호대잡음비의 일 예를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

다음 수학식 1은 N_T개 송신안테나 및 N_R개 수신안테나로 구성된 다중안테나 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 시스템에서의 신호의 송수신을 나타낸다.

여기서, y는 수신 신호 벡터, H_eff는 채널이득행렬, x는 송신 신호 벡터, n은 잡음 벡터를 나타낸다.

송신 신호 벡터(x)는 N_T개의 송신안테나에서 전송한 신호 벡터들의 집합이며, 다음 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.

여기서, x_i는 i번째 송신안테나에서 송신한 신호 벡터를 의미한다.

각 안테나 당 N_RBＸ12개의 부반송파(subcarrier)로 구성된 자원 블록(resource block)이 할당되며, x_i를 다음 수학식 3과 같이 표현할 수 있다

한편, 수신 신호 벡터(y)는 N_R개의 수신안테나에서 수신한 신호 벡터들의 집합이며, 다음 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.

여기서, y_j는 j번째 수신안테나에서 수신한 신호 벡터를 의미한다.

SC-FDMA시스템에서는 발생된 심볼들이 DFT(discrete fourier transform)블록, 맵핑(mapping) 블록, IFFT(inverse fast fourier transform) 블록, FFT(Fast Fourier Transform) 블록, 디맵핑(demapping) 블록, IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 블록 순서로 처리된다.

각 블록들은 행렬로 표현되며, SC-FDMA 시스템의 채널이득행렬은 복수의 행렬의 곱으로 표현된다. 다음 수학식 5는 j번째 수신안테나와 i번째 송신안테나 사이의 채널이득행렬을 나타낸다.

여기서, H_j,i는 첫 번째 열의 값이 N개의 길이가 되도록 0이 붙여진 채널 임펄스 응답인 NＸN차원의 순환행렬이다.

F_M는 (k,l) 번째 원소가

인 MＸM차원의 DFT 행렬이다.

F_M ^H은 IDFT(Inverse-DFT)행렬이며, F_N은 NＸN(단, N>M) 차원의 FFT행렬이며, F_N ^H은 IFFT(Inverse-FFT)행렬이다.

은 NＸM차원의 맵핑 행렬로써 m번째 열 값이 n번째 행에 할당될 경우 (n, m) 번째 원소 값이 1인 행렬이며, M=12N_RB이다.

다음 수학식 6은 N_T개 송신안테나, N_R개 수신안테나 사이의 모든 채널이득행렬을 모아서 하나로 만든 행렬이다.

한편, 잡읍 벡터(n)은 N_R개의 수신 안테나에서 수신한 잡음 벡터들의 집합이며, 다음 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.

여기서, n_j는 j번째 수신 안테나에서 수신한 잡음으로 SC-FDMA 시스템에서는 다음 수학식 8과 같이 표현된다.

여기서,

는 복소수 가우시안 잡음벡터이다.

주파수 영역 선형등화기법(Frequency Domain - MMSE : FD-MMSE)을 설명한다.다중안테나 SC-FDMA 시스템은 차원이 큰 채널 행렬로 인하여 신호 검출 시 계산이 복잡하다. 주파수영역 신호검출 기법은 계산이 간단한 장점이 있다.

다음 수학식 9는 주파수 영역 선형 등화 기법의 일 예를 나타낸다.

여기서, D[]는 적용된 성상도의 슬라이싱 함수(slicing function)을 의미한다.

이어서, 심볼의 신뢰도를 활용하는 신호검출기법(Iterative-MMSE-ML)을 설명한다.

주파수영역 선형 등화 기법으로 얻은 심볼 추정치중 신뢰도가 낮은 심볼들 일부를 골라낸 후 성능이 가장 좋은 검출기법인 ML(Maximum Likelihood) 검출 기법을 이용해서 재검출한다.

신뢰도가 낮은 심볼은 다음 수학식 10과 같이 선택하고, 수신한 신호에서 확인된 신뢰도가 낮은 심볼들을 골라내 다음 수학식 11와 같은 신뢰도가 낮은 심볼들로 구성된 오버래핑 서브시스템(overlapping subsystem)을 구성할 수 있다. 그 후 신뢰도 낮은 심볼들로 구성된 서브시스템을 ML 검출기법을 이용해서 재검출한다.

신뢰도를 계산하고 ML으로 재검출하는 과정을 여러 번의 수행하여 오류성능을 개선한다.

여기서, h_eff,k는 H_eff의 k번째 열벡터(column vector)를 의미하고, Ω는 성상도 집합, {}＼{}은 집합빼기 연산을 의미한다.

여기서, i₁, i₂, … , i_K는 신뢰도 낮은 심볼의 인덱스를 의미한다.

이어서, 직교 투영(orthogonal projection)을 활용한 신호 검출을 설명한다.

직교 투영 행렬을 이용해 난-오버래핑(non-overlapping) 서브시스템을 구성하고, 구성한 서브시스템을 이용해 수신한 신호 중 일부를 순차적으로 검출한다.

다음 수학식 12은 직교 투영 행렬의 일 예이다.

매번 검출 시에 N_B개의 subsystem을 구성하기 위해서 위와 같이 N_B개의 Orthogonal Projection 행렬이 요구된다.

은

와 같이 구성되며,

은

를 의미한다.

여기서 M은 N_BＸS_B로 가정하며, N_B은 subsystem의 개수, S_B는 각 안테나의 subsystem을 구성하는 부반송파(subcarrier)의 개수이고, S_BN_T는 각 subsystem을 구성하는 총 부반송파 개수를 의미한다.

상기 수학식 12의 직교 투영 행렬을 상기 수학식 1에 곱하여 난-오버래핑 서브시스템을 얻는다. 해당 서브시스템을 이용하여 S_BN_T개의 심볼씩 순차적으로 신호를 검출한다.

수신한 신호를 한꺼번에 검출하지 않고 순차적으로 검출하므로 N_B개의 직교 투영 행렬을 통해 매번 새로운 서브시스템을 구성하며, 다음 수학식 13과 같은 N_B개의 송수신관계를 얻을 수 있다.

여기서

을 의미한다.

이제부터, 본 발명에 따른 신호 검출 방법 및 장치를 설명한다.

본 발명에 따른 신호 검출은 다중안테나 SC-FDMA의 무선채널을 송수신 안테나 수에 상관 없이 블록 순환(block circulant) 채널 형태로 표현하며, 블록 순회 구조를 이용하여 난-오버래핑 서브시스템을 구성한다. 본 발명에 따른 신호 검출은 복잡도를 낮추는 동시에 오류성능도 개선한다.

단일 송신 안테나 및 단일 수신 안테나를 고려한 순환 채널 구조(Circulant Channel Structure)는 다음 수학식 14와 같다. 해당 순환 채널 구조는 M개의 치환(permutation) 행렬이며, 이 행렬들은 순환 행렬을 행렬간의 곱으로 표현할 수 있는 도구가 된다.

여기서, R_L은 순환 행렬이고, I_a은 aＸa차원의 단위행렬(Identity matrix), 0_aＸb은 aＸb차원의 영행렬(zero matrix)이다.

상기 수학식 4에서 정의한 H_eff,j,i행렬은 순환 행렬이므로 임의의 L에 대해 다음 수학식 15의 관계를 만족함을 알 수 있다.

한편, 다중 송수신 안테나 시스템에 대한 블록 순환 채널 구조(Block Circulant Channel Structure)에 대하여, 블록 순환 특성을 가지는 채널 행렬(A_n,m)을 다음 수학식 16과 같이 정의한다.

여기서, h_eff,n,m,j,i는 H_eff,j,i의 (n,m) 번째 원소를 의미한다. A_n,m행렬은 N_T개 송신안테나와 N_R개 수신안테나 사이의 모든 채널행렬의 (n,m) 번째 원소들을 포함한 행렬이다.

이제, 채널 행렬 A_m을 다음 수학식 17과 같이 정의할 수 있다.

채널 행렬 A는 상기 수학식 16 및 17을 이용해 다음 수학식 18과 같이 정의할 수 있다.

여기서, 채널 행렬 A는 순환 특성을 가지는 A_n,m 행렬이 수학식 16와 수학식 17와 같이 구성된 형태이므로 블록 순환 특성을 가진다.

채널 행렬 A의 블록 순환 특성을 이용하기 위하여, 상기 수학식 14와 유사한 블록 치환(Block Permutation)행렬을 다음 수학식 19와 같이 정의할 수 있다.

여기서. 행렬I_a ^(b) 은 abＸab차원의 단위행렬(Identity matrix), O_aＸb ^(c) 은 acＸbc차원의 영행렬(zero matrix)이다.

채널 행렬 A는 블록 순환 특성을 가지므로 임의의 L에 대해 다음 수학식 20을 만족한다.

단, 상기 수학식 6의 H_eff는 블록 순환 특성이 없으므로 위의 수학식을 이용할 수 없다.

본 발명에 따라서 블록 순환 특성을 가지는 채널 행렬 A를 이용한 송수신 관계는 다음 수학식 21과 같다.

여기서, Y는 치환(permutation)된 수신 신호 벡터, X는 치환(permutation)된 송신 신호 벡터, N은 치환(permutation)된 잡음 벡터, A는 블록 순환 특성을 가지는 채널 행렬이다.

Y, X, N은 다음과 수학식 22 내지 수학식 27에서 정의된다.

벡터 Y_n은 N_R개의 수신 벡터 y_j의 n번째 원소 값들을 나타낸다.

벡터 X_m은 N_T개의 송신 벡터 x_j의 m번째 원소 값들을 나타낸다.

본 발명에서는 서브시스템을 계산상으로 효율적으로 구성한다.

먼저, 상기 수학식 12을 기초로 직교 투영 행렬을 다음 수학식 28과 같이 계산한다.

과 같이 구성된다.

과 같이 정의된다.

단, 채널 행렬 A는 블록 순환 특성을 가지므로 하나의 직교 투영 행렬(P_l)만 요구된다.

블록 순환 특성을 이용하기 위해서 상기 수학식 21의 양변에 블록 치환(Block Permutation) 행렬(

, l=1,2,...,N_B)들을 곱하면 다음 수학식 29를 얻는다.

여기서,

이다.

상기 수학식 29을 상기 수학식 20을 이용하여 다음 수학식 30과 같이 표현할 수 있다.

기존의 직교 투영 행렬을 활용한 신호 검출 기법과는 달리, 본 발명에서는 채널 행렬(A)이 블록 순환 구조를 가지므로 하나의 직교 투영 행렬을 이용하여 얻은 난-오버래핑 서브시스템을 통해 N_B개의 송수신관계를 얻는다. 이와 같이 하나의 직교 투영 행렬을 통해 얻은 N_B개의 송수신 관계는 다음 수학식 31와 같다. 이는 직교 투영 행렬의 성질(즉,

)을 이용한 식이다.

여기서, A_l ^BL에 따라 X_l ^BL도

으로 다시 표현되며,

에 직교 투영 행렬이 곱해진 결과는

으로 다시 표현된다. 즉,

이고,

이다.

도 1은 본 발명의 신호 검출 시스템의 구조를 나타내는 일 예이다.

도 1을 참조하면, 신호 검출 시스템은 블록순환구조 채널 생성부(100), 송수신 관계 생성부(200), 직교 투영 행렬 생성부(300), 서브시스템 생성부(400) 또는 신호 검출부(500)를 포함한다. 각 유닛들은 프로세서(Processor)를 구성하는 모듈일 수 있다.

일 예로, 블록순환구조 채널 생성부(100)는 다중안테나 SC-FDMA의 무선채널을 송수신 안테나 수에 상관 없이 블록 순환채널 형태로 생성한다.

예를 들어, N_T개 송신안테나, N_R개 수신안테나 사이의 모든 채널이득행렬을 모아서 하나로 만든 행렬 H_eff,j,i의 (n,m) 번째 원소를 나타내는 h_eff,n,m,j,i를 구성 원소로 하는 A_n,m행렬을 생성하고, A_n.m에 대하여 상기 수학식 17 및 수학식 18을 이용하여 A_m 및 블록순환구조 채널 행렬 A를 차례로 생성한다.

다른 예로, 송수신 관계 생성부(200)는 치환된 수신 신호 벡터 Y는 치환된 송신 신호 벡터 X와 블록 순환 구조를 가지는 채널 A의 곱과 치환된 잡음 벡터 N의 합이 되도록 송수신 관계를 생성한다.

또 다른 예로, 직교 투영 행렬 생성부(300)는 블록순환구조 채널행렬 A를 기초로 하나의 직교 투영 행렬(P_l)을 생성하며, 상기 수학식 12를 기초로 상기 수학식 28과 같이 직교 투영 행렬을 생성한다.

또 다른 예로, 서브시스템 생성부(400)는 채널 행렬A이 블록 순환 구조를 가지므로 생성한 하나의 직교 투영 행렬(P_l)을 이용하여 난-오버래핑 서브시스템을 생성한다.

또 다른 예로, 신호검출부(500)는 하나의 직교 투영 행렬을 통해 얻은 N_B개의 송수신 관계로부터 QR-LRL(QR - Least Reliable Layer) 검출 기법등을 사용하여 신호를 검출한다. 수신 신호에 관한

로부터 송신 신호에 관한 X_l ^BL를 검출한다.

도 2는 블록 채널 순환 구조 생성 절차의 일 예이다.

도 2를 참조하면, N_T개 송신안테나, N_R개 수신안테나 사이의 모든 채널이득행렬을 모아서 하나로 만든 행렬 H_eff,j,i의 (n,m) 번째 원소를 나타내는 h_eff,n,m,j,i를 이용하여 N_T개 송신안테나와 N_R개 수신안테나 사이의 모든 채널행렬의 (n,m) 번째 원소들을 포함하는 A_n,m행렬을 생성한다(S210).

이를 기초로, 수학식 17과 같이 채널 행렬 A_m을 구성한다(S220).

이어서, 수학식 18과 같이 A_m을 기초로 채널 행렬 A를 구성한다(S230). 채널 행렬 A는 순환 특성을 가지는 A_n,m 행렬이 블록 순환 특성을 가지도록 구성된다.

도 3은 블록 순환 채널 구조를 활용하는 송수신 관계 생성의 일 예를 나타낸다. 치환된 수신 신호 벡터 Y는 치환된 송신 신호 벡터 X와 블록 순환 구조를 가지는 채널 A의 곱과 치환된 잡음 벡터 N의 합이 되도록 송수신 관계를 생성한다.

도 3을 참조하면, 수학식 22를 기초로 N_R개의 수신 벡터 y_j의 n번째 원소 값들을 나타내는 벡터 Y_n을 구성하고(S310), 이를 기초로 치환된 수신 신호 벡터 Y를 수학식 23과 같이 구성한다(S315). 유사하게, 수학식 24를 기초로 N_T 개의 송신 벡터 x_j의 m번째 원소 값들을 나타내는 벡터 X_m을 구성하고(S320), 이를 기초로 치환된 송신 신호 벡터 X를 수학식 25과 같이 구성한다(S325). 유사하게, 수학식 26을 기초로 벡터 N_n을 구성하고(S330), 수학식 27을 기초로 치환된 잡음 벡터 N을 구성한다(S335).

상기 구성한 치환된 벡터들(Y, X, N)과 불록 순환 구조를 갖는 채널 행렬 A가 '

'관계를 갖도록 송수신 관계를 생성한다.

본 발명에서는 채널 행렬 A가 블록 순환 구조를 가지므로 행렬 계산과 서브시스템 구성이 한 번만 실행되며, 생성된 서브시스템을 이용해 모든 신호를 검출할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 Pedestrian A model, 4QAM 성상도 환경에서의 오류 성능 그래프를 나타내며, 도 5는 Pedestrian B model, 4QAM 성상도 환경에서의 오류 성능 그래프를 나타낸다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 방법(Prop=Circulant-Projection)을 사용하였을 때가 다른 방법(FD-MMSE, Iter-MSE-ML, Naive-Ortho-Projection)을 사용하였을 때보다 오류 성능이 우수함을 알 수 있다.

기존의 직교 투영 행렬을 활용한 신호검출기법(

)과 본 발명에 따른 신호 검출 기법(Prop-Circulant-Projection)은 서브시스템을 구성하는데 서로 다른 직교 행렬을 사용한다. 따라서 서로 다른 조건 번호(condition number)를 가지고 있는 직교 투영 행렬들은 서로 다른 투영 후의 신호대잡음비를 발생시킨다. 동일한 다중 안테나 검출 기법을 적용할 때, 오류 성능은 투영 후의 신호대잡음비에 의해 결정된다.

도 6은 본 발명에 따른 투영 후의 신호대잡음비(Post-projection-SNR)의 일 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 신호검출기법이 기존의 신호검출기법 보다 더 높은 투영 후 신호대잡음비 값을 가지는 것을 확인 할 수 있다.

여기서. 기존의 신호검출기법(

)의 투영 후의 신호대잡음비와 본 발명에 따른 신호검출기법(Prop-Circulant-Projection)을 다음 수학식 32 및 수학식 33에 따라 계산한 결과를 나타낸다.

A_l ^BL에 따라 X_l ^BL도

으로 다시 표현된다.

에 직교 투영 행렬이 곱해진 결과를

으로 다시 표현한다.

블록 순환 구조를 이용함으로써 투영한 부분과 투영하지 않은 부분 사이의 높은 상관성이 줄어들기 때문에, 투영 후 신호대잡음비가 향상되는 결과를 가져온다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시 예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로, 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 다중안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출하는 장치에 있어서,
   송수신 안테나 수에 상관없이 블록 순환 채널(A)을 생성하는 블록순환구조 채널 생성부;
   치환된 수신 신호 벡터(Y)는 치환된 송신 신호 벡터 (X)와 상기 블록 순환 채널(A)의 곱과 치환된 잡음 벡터(N)의 합이 되도록 송수신 관계를 생성하는 송수신 관계 생성부;
   하나의 직교 투영 행렬(P_l) 및 상기 블록 순환 채널(A)을 기초로 복수의 난-오버래핑(non-overlapping) 서브시스템을 생성하는 서브시스템 생성부; 및
   상기 생성한 서브시스템과 상기 생성한 송수신 관계로부터 신호를 검출하는 신호검출부를 포함함을 특징으로 하는 신호 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블록순환구조 채널 생성부는 N_T개 송신안테나, N_R개 수신안테나 사이의 채널이득행렬을 모아서 만든 하나의 행렬 H_eff,j,i의 (n,m) 번째 원소를 나타내는 h_eff,n,m,j,i를 구성 원소로 하는 제1 행렬(A_n,m)을 생성하고,
   상기 제1 행렬(A_n.m)을 기초로 상기 블록순환구조 채널 행렬(A)을 생성함을 특징으로 하는 신호 검출 장치
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 직교 투영 행렬 생성부는 다음 수학식을 기초로 직교 투영 행렬(P_l)을 생성함을 특징으로 하는 신호 검출 장치.
   

   

   
   단,

   

   이고,

   

   이다.
4. 다중안테나 SC-FDMA 시스템에서 신호를 검출하는 방법에 있어서,
   블록 순환 구조를 갖도록 채널행렬을 정렬하는 단계;
   치환된 수신 신호 벡터(Y)는 치환된 송신 신호 벡터 (X)와 상기 블록 순환 채널(A)의 곱과 치환된 잡음 벡터(N)의 합이 되도록 송수신 관계를 생성하는 단계;
   상기 정렬한 채널행렬 및 하나의 직교 투영 행렬을 기반으로 서브시스템을 구성하는 단계; 및
   상기 구성한 서브시스템에서 상기 생성한 송수신 관계로부터 신호를 검출하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 신호 검출 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 블록 순환 구조를 갖는 채널행렬은,
   송신안테나, 수신안테나 사이의 채널이득행렬을 모아서 만든 하나의 행렬의 원소들로 구성된 제1 행렬을 생성하고,
   상기 제1 행렬을 기초로 상기 블록 순환 구조를 갖는 채널 행렬(A)을 정렬함을 특징으로 하는 신호 검출 방법.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 직교 투영 행렬(P_l)은 다음 수학식을 기초로 생성됨을 특징으로 하는 신호 검출 방법.
   

   

   
   단,

   

   이고,

   

   이다.

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