KR101786575B1 - 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치 - Google Patents

다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101786575B1
KR101786575B1 KR1020160158298A KR20160158298A KR101786575B1 KR 101786575 B1 KR101786575 B1 KR 101786575B1 KR 1020160158298 A KR1020160158298 A KR 1020160158298A KR 20160158298 A KR20160158298 A KR 20160158298A KR 101786575 B1 KR101786575 B1 KR 101786575B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
matrix
precoding
unit
direct wave
signal
Prior art date
Application number
KR1020160158298A
Other languages
English (en)
Inventor
김동호
최승호
장정엽
Original Assignee
서울과학기술대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울과학기술대학교 산학협력단 filed Critical 서울과학기술대학교 산학협력단
Priority to KR1020160158298A priority Critical patent/KR101786575B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101786575B1 publication Critical patent/KR101786575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/502—LED transmitters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

다중 입출력(MIMO, Multiple-input Multiple-output) 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치는 적어도 둘 이상의 송신 안테나를 통해 공간 다중화된 신호를 송신하는 송신부, 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 통해 상기 송신기로부터 공간 다중화된 신호를 수신하는 수신부, 송신할 신호를 상기 송신 안테나의 개수에 대응하도록 분리하고, 분리된 신호를 변조하는 분리 변조부, 상기 수신부로부터 수신한 직접파 채널 정보에 기초하여 상기 송신 안테나의 개수에 대응하는 프리코딩(precoding) 행렬의 변수를 결정하는 피드백부 및 상기 분리 및 변조된 신호에 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬을 적용하는 프리코딩부를 포함하고, 상기 송신부는 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬이 적용된 신호를 상기 송신 안테나를 통해 송신하고, 상기 프리코드 행렬은 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix) 및 회전 변환 행렬(Rotational matrix)로 구성되고, 상기 피드백부는 상기 직접파 채널 정보에 기초하여 직접파 성분 행렬을 모델링하고, 상기 프리코드 행렬 및 상기 직접파 성분 행렬을 포함하는 PEP(Pairwise error probability)에 기초하여 상기 프리코드 행렬의 성분을 결정하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치{PRECODING APPRATUS BASED ON MULTI-INPUT MULTI-OUTPUT SYSTEM}
본 발명은 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치에 관한 것이다.
LED 통신 기술이란 백열전구, 형광등과 같은 LED 조명을 광원으로 이용한 통신기술로, LED 조명 속에 들어있는 반도체가 빛의 파장을 미세하게 조절하면서 무선 기기와 정보를 주고받을 수 있는 무선 통신 환경을 의미한다. 이러한 LED 통신 환경은 다중 입출력(MIMO, Multiple-Input Multiple-Output) 시스템을 통해 복수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신함으로써 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
다중 입출력 시스템을 기반으로 한 LED 통신 기술과 관련하여 선행기술인 한국등록특허 제 10-1202669호는 다중 입출력이 가능한 가시광 통신 시스템을 개시하고 있다.
다중 입출력 시스템은 공간 다중화(SM, Spatial Multiplexing) 기법을 통해 데이터를 고속으로 전송할 수 있다. 그러나 공간 다중화 기법은 각 송/수신 안테나 사이의 채널에서 직접파 성분에 의한 채널의 평균이 증가함에 따라 수신 성능에 급격한 열화가 발생한다는 단점을 가지고 있다. 특히, 송/수신기의 직접파 수신이 확보되어야 하는 LED 통신 환경에서는 직접파에 의한 수신 성능 열화로 인해, 공간 다중화 기법을 적용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 따라서, LED 통신 환경에서 다중 입출력 시스템을 기반으로 공간 다중화 기법을 적용하여 데이터 전송 효율을 높일 수 있는 방안이 요구되고 있다.
송수신기의 직접파 성능이 강한 LED 통신에서 다중 입출력 기반의 SM 기법을 적용하는 경우, 성능 열화가 발생되는데 이러한 수신 성능 열화 문제를 감소시킬 수 있는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공하고자 한다. 다중 입출력 시스템에서 수신기로부터 피드백 정보를 수신하고, 송신기에서 프리코딩을 구성하여 직접파 채널 정보에 상응하는 프리코딩을 적용함으로써, 직접파에 의한 성능 열화를 감소시킬 수 있는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공하고자 한다. LED 통신 환경에서 전송 성능이 보장되면서, 고속 데이터 전송이 가능하도록 하는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공하고자 한다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 적어도 둘 이상의 송신 안테나를 통해 공간 다중화된 신호를 송신하는 송신부, 적어도 둘 이상의 수신 안테나를 통해 상기 송신기로부터 공간 다중화된 신호를 수신하는 수신부, 송신할 신호를 상기 송신 안테나의 개수에 대응하도록 분리하고, 분리된 신호를 변조하는 분리 변조부, 상기 수신부로부터 수신한 직접파 채널 정보에 기초하여 상기 송신 안테나의 개수에 대응하는 프리코딩(precoding) 행렬의 변수를 결정하는 피드백부 및 상기 분리 및 변조된 신호에 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬을 적용하는 프리코딩부를 포함하고, 상기 송신부는 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬이 적용된 신호를 상기 송신 안테나를 통해 송신하고, 상기 프리코드 행렬은 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix) 및 회전 변환 행렬(Rotational matrix)로 구성되고, 상기 피드백부는 상기 직접파 채널 정보에 기초하여 직접파 성분 행렬을 모델링하고, 상기 프리코드 행렬 및 상기 직접파 성분 행렬을 포함하는 PEP(Pairwise error probability)에 기초하여 상기 프리코드 행렬의 성분을 결정하는 것을 특징으로 하는 프리코딩 장치를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프리코딩 장치는 LED 통신 환경에서의 상기 다중 입출력 시스템에 사용되는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프리코드 행렬은
Figure 112016115634247-pat00001
(수학식 1)로 정의되고, 상기 직접파 성분 행렬은
Figure 112016115634247-pat00002
(수학식 2)로 정의되고, 상기 PEP를
Figure 112016115634247-pat00003
(수학식 3)로 정의하고, 상기 SNR은 신호대 잡음비이고, 상기
Figure 112016115634247-pat00004
는 변조 차수에 따른 코드워드의 차일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피드백부는 상기 수학식 3를 기반으로 상기 수학식 2를 α(크기값) 및 β(위상값)로 구성된
Figure 112017085132540-pat00006
((수학식 4), 이 때, α=
Figure 112017085132540-pat00007
,
Figure 112017085132540-pat00009
=(
Figure 112017085132540-pat00010
)/2)로 재구성하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 피드백부는 상기 프리코드 행렬의
Figure 112016115634247-pat00011
이고,
Figure 112016115634247-pat00012
로 결정하는 것일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 송수신기의 직접파 성능이 강한 LED 통신에서 다중 입출력 기반의 SM 기법을 적용하는 경우, 성능 열화가 발생되는데 이러한 수신 성능 열화 문제를 감소시킬 수 있는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공할 수 있다. 다중 입출력 시스템에서 수신기로부터 피드백 정보를 수신하고, 송신기에서 프리코딩을 구성하여 직접파 채널 정보에 상응하는 프리코딩을 적용함으로써, 직접파에 의한 성능 열화를 감소시킬 수 있는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공할 수 있다. LED 통신 환경에서 전송 성능이 보장되면서, 고속 데이터 전송이 가능하도록 하는 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 코드북 방식을 적용한 일반적인 피드백 방식의 다중 입출력 시스템의 구성도이다.
도 2는 종래의 회전 변환 행렬을 적용한 일반적인 피드백 방식의 다중 입출력 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 장치에서 다중 입출력 시스템을 기반으로 한 프리코딩 방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 코드북 방식을 적용한 일반적인 피드백 방식의 다중 입출력 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 코드북 방식의 다중 입출력 시스템은 송신기(100)가 코드북 저장부(130)에 미리 설계되어 있는 코드북 집합들을 선택한 후, 프리코딩 적용부(110)에서 분리된 송신 신호에 프리코딩을 적용하여 송신하고, 수신기(150)는 프리코딩이 적용된 송신 신호를 수신하고, 채널 추정부(170)를 통해 수신 신호로부터 채널 환경을 추정하며, 다양한 채널 환경에 대해 시스템 오류를 최소화할 수 있는 최적의 코드워드들을 저장하고 있는 코드워드 선택부(180)를 통해 추정된 채널 환경에 대응하는 코드워드를 선택하고, 선택된 코드 인덱스를 피드백 채널을 통해 송신기(100)로 전송할 수 있다. 이 때, 송신기(100)는 피드백 채널을 통해 수신된 코드 인덱스에 대응하는 코드워드를 코드북 저장부(130)로부터 찾아 프리코딩 적용부(110)로 출력하고, 프리코딩 적용부(110)가 입력된 코드워드를 송신부(120)의 송신 안테나들을 통해 송신하기 위해 분리된 송신 신호들에 적용하여 송신부(120)의 해당 안테나를 통해 송신할 수 있다. 채널 추정 및 코드워드 선택기법은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이므로 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2는 종래의 회전 변환 행렬을 적용한 일반적인 피드백 방식의 다중 입출력 시스템의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 회전 변환 기법을 적용한 다중 입출력 시스템은 수신기(250)의 채널 추정부(270)를 통해 추정된 채널 환경 정보로부터 상관 계수를 계산하고, 계산된 상관계수를 피드백 채널을 통해 송신기(200)로 전송하는 상관 계수 계산부(280)를 포함하고, 송신기(200)는 상관 계수 계산부(280)로부터 수신되는 상관계수에 의해 회전 변환 기법, 전력 할당 및 대표적인 행렬을 기반으로 한 시스템 오류를 최소화하는 프리코딩의 파라미터 값들을 계산하고, 계산된 파라미터 값들이 적용된 프리코드를 프리코딩 적용부(210)로 출력하는 회전 변환부(230)를 포함할 수 있다. 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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치는 LED 통신 환경에서의 다중 입출력 시스템에 사용되는 것으로, 송신기(300) 및 수신기(350)을 포함할 수 있다.
송신기(300)는 분리 변조부(310), 프리코딩부(320), 피드백부(330) 및 송신부(340)를 포함할 수 있다.
분리 변조부(310)는 송신할 신호를 송신 안테나의 개수에 대응하도록 분리하고, 분리된 신호를 변조할 수 있다. 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식이 적용될 수 있으며, BPSK, 160QAM, 64-QAM, M-QAM, 8-PSK, 16-PSK, M-PSK 등과 같이 기존의 기저대역의 모든 변조 방식도 적용될 수 있다.
프리코딩부(320)는 분리 및 변조된 신호에 결정된 변수의 프리코드 행렬을 적용할 수 있다.
피드백부(330)는 수신부(350)로부터 수신한 직접파 채널 정보에 기초하여 송신 안테나의 개수에 대응하는 프리코딩(precoding) 행렬의 변수를 결정할 수 있다.
프리코딩 행렬은 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix) 및 회전 변환 행렬(Rotational matrix)을 결합한 것을 기반으로 할 수 있다. 이 때, 채널의 상관계수가 0이고 프리코딩을 적용할 경우, 프리코딩 행렬이 직교하는 특성을 가지므로 성능 열화가 발생하지 않게 된다.
예를 들어, 2x2 행렬, 즉 송신 안테나와 수신 안테나가 2개로 구성되는 경우, 프리코딩 행렬은 수학식 1로 정의될 수 있다.
Figure 112016115634247-pat00013
여기서 프리코딩 행렬의 각 성분, θ는 회전 변환 행렬(Rotational matrix)의 위상값이고, Φ는 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)의 위상값을 의미한다. 즉, 수학식 1에서 첫 번째 항목이 회전 변환 행렬(Rotational matrix)이고, 두 번째 항목이 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix)이다.
피드백부(330)는 직접파 채널 정보에 기초하여 직접파 성분 행렬을 모델링할 수 있다. 직접파 성분 행렬(H0)은 수학식 2로 정의될 수 있다.
Figure 112016115634247-pat00014
피드백부(330)는 프리코드 행렬 및 직접파 성분 행렬을 포함하는 PEP(Pairwise Error Probability)에 기초하여 프리코드 행렬의 성분을 결정할 수 있다. PEP는 수학식 3으로 정의될 수 있다.
Figure 112016115634247-pat00015
SNR은 신호대 잡음비이고, Rt는 채널 상관 행렬, F는 프리코드 행렬,
Figure 112016115634247-pat00016
는 변조 차수에 따른 코드워드의 차를 나타내는 것일 수 있다. 여기서 PEP는 수학식 3을 기반으로 수신 성능을 최소화하는 프리코드 행렬의 성분인 θ와 Φ를 결정할 수 있다. 이 때,
Figure 112016115634247-pat00018
일 수 있다.
피드백부(330)는
Figure 112016115634247-pat00019
행렬이 크기 및 위상을 갖도록 할 수 있다. 크기 및 위상을 갖는
Figure 112016115634247-pat00020
행렬은 수학식 4로 정의될 수 있다.
Figure 112016115634247-pat00021
피드백부(330)는
Figure 112017085132540-pat00022
행렬이 수학식 3을 기반으로 수학식 2를 α(크기값) 및 β(위상값)로 구성되도록 할 수 있다. 이 때, 피드백부(330)는 α=
Figure 112017085132540-pat00023
,
Figure 112017085132540-pat00025
=(
Figure 112017085132540-pat00028
)/2로 재구성할 수 있다.
피드백부(330)는 최종적으로 프리코딩 행렬의 변수를 결정할 수 있다. 최종적으로 결정된 프리코딩 행렬의 변수는 수학식 5로 정의될 수 있다.
Figure 112016115634247-pat00029
Figure 112016115634247-pat00030
송신부(340)는 적어도 둘 이상의 송신 안테나를 통해 공간 다중화된 신호를 송신할 수 있다. 이 때, 송신부(340)는 피드백부(330)에서 결정된 변수의 프리코드 행렬이 적용된 신호를 송신 안테나를 통해 송신할 수 있다.
수신기(350)는 송신부(340)의 송신 안테나 수에 대응하는 수의 수신 안테나를 구비하여 송신기(300)에서 송신된 송신 신호를 수신하여 출력하는 수신부(360) 및 수신부(360)를 통해 수신된 송신 신호를 복조 한 후 하나의 신호로 결합하는 채널 추정 및 채널 상태 계산부(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 따른 수신기(350)는 기존 수신기의 구성과 동일하게 구성되며, 채널 추정 및 코드워드 선택부 및 상관계수 계산부 등과 같은 피드백 정보를 송신기로 제공하기 위한 구성을 구비하지 않아도 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리코딩 장치에서 다중 입출력 시스템을 기반으로 한 프리코딩 방법의 순서도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S410에서 프리코딩 장치는 송신할 신호를 송신 안테나 수에 대응하도록 분리할 수 있다.
단계 S420에서 프리코딩 장치는 분리된 신호를 변조할 수 있다.
단계 S430에서 프리코딩 장치는 직접파 채널 정보에 기초하여 송신 안테나의 개수에 대응하는 프리코딩 행렬의 변수를 결정할 수 있다.
단계 S440에서 프리코딩 장치는 분리 및 변조된 신호에 결정된 변수의 프리코드 행렬을 적용할 수 있다.
단계 S450에서 프리코딩 장치는 적어도 둘 이상의 송신 안테나를 통해 공간 다중화된 신호를 송신할 수 있다.
상술한 설명에서, 단계 S410 내지 S450은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 전환될 수도 있다.
도 3 및 도 4를 통해 설명된 프리코딩 장치에서 다중 입출력 시스템을 기반으로 한 프리코딩 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 도 3 및 도 4를 통해 설명된 프리코딩 장치에서 다중 입출력 시스템을 기반으로 한 프리코딩 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램의 형태로도 구현될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.
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. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 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.
300: 송신기
310: 분리 변조부
320: 프리코딩부
330: 피드백부
340: 송신부
350: 수신기
360: 수신부

Claims (5)

  1. 다중 입출력(MIMO, Multiple-input Multiple-output) 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치에 있어서,
    적어도 둘 이상의 송신 안테나를 통해 공간 다중화된 신호를 송신하는 송신부;
    적어도 둘 이상의 수신 안테나를 통해 송신기로부터 공간 다중화된 신호를 수신하는 수신부;
    송신할 신호를 상기 송신 안테나의 개수에 대응하도록 분리하고, 분리된 신호를 변조하는 분리 변조부;
    상기 수신부로부터 수신한 직접파 채널 정보에 기초하여 상기 송신 안테나의 개수에 대응하는 프리코딩(precoding) 행렬의 변수를 결정하는 피드백부; 및
    상기 분리 및 변조된 신호에 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬을 적용하는 프리코딩부를 포함하고,
    상기 송신부는 상기 결정된 변수의 프리코드 행렬이 적용된 신호를 상기 송신 안테나를 통해 송신하고,
    상기 프리코드 행렬은 위상 회전 행렬(Phase rotation matrix) 및 회전 변환 행렬(Rotational matrix)로 구성되고,
    상기 피드백부는 상기 직접파 채널 정보에 기초하여 직접파 성분 행렬을 모델링하고,
    상기 프리코드 행렬 및 상기 직접파 성분 행렬을 포함하는 PEP(Pairwise error probability)에 기초하여 상기 프리코드 행렬의 성분을 결정하고,
    상기 프리코드 행렬은
    Figure 112017085132540-pat00048
    (수학식 1)로 정의되고,
    상기 직접파 성분 행렬은
    Figure 112017085132540-pat00049
    (수학식 2)로 정의되고,
    상기 PEP를
    Figure 112017085132540-pat00050
    (수학식 3)로 정의하고,
    상기 SNR은 신호대 잡음비이고, 상기
    Figure 112017085132540-pat00051
    는 변조 차수에 따른 코드워드의 차이고,
    상기 피드백부는 상기 수학식 3를 기반으로 상기 수학식 2를 α(크기값) 및 β(위상값)로 구성된
    Figure 112017085132540-pat00053
    ((수학식 4), 이 때, α=
    Figure 112017085132540-pat00054
    ,
    Figure 112017085132540-pat00055
    =(
    Figure 112017085132540-pat00056
    )/2)로 재구성하는 것을 특징으로 하는 프리코딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프리코딩 장치는 LED 통신 환경에서의 상기 다중 입출력 시스템에 사용되는 것인, 프리코딩 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 피드백부는 상기 프리코드 행렬의
    Figure 112017085132540-pat00042
    이고,
    Figure 112017085132540-pat00043
    로 결정하는 것인, 프리코딩 장치.
KR1020160158298A 2016-11-25 2016-11-25 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치 KR101786575B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160158298A KR101786575B1 (ko) 2016-11-25 2016-11-25 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160158298A KR101786575B1 (ko) 2016-11-25 2016-11-25 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101786575B1 true KR101786575B1 (ko) 2017-11-15

Family

ID=60386900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160158298A KR101786575B1 (ko) 2016-11-25 2016-11-25 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101786575B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110189687A (zh) * 2019-06-04 2019-08-30 深圳市摩西尔电子有限公司 一种对led模组图像进行图像变换的方法和装置
CN111682899A (zh) * 2020-05-29 2020-09-18 中山大学 海洋无线光通信系统的预编码和均衡矩阵设计方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101202669B1 (ko) 2011-07-06 2012-11-19 주식회사 투니텔 다중 입출력 가시광 통신 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101202669B1 (ko) 2011-07-06 2012-11-19 주식회사 투니텔 다중 입출력 가시광 통신 시스템

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
장정엽 외, "상관성이 존재하는 라이시안 채널 환경에서 이중편파안테나를 적용한 개루프 프리코더의 성능비교" 한국통신학회 2015년 하계종합학술발표회(2015.06.26.)*

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110189687A (zh) * 2019-06-04 2019-08-30 深圳市摩西尔电子有限公司 一种对led模组图像进行图像变换的方法和装置
CN111682899A (zh) * 2020-05-29 2020-09-18 中山大学 海洋无线光通信系统的预编码和均衡矩阵设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9503168B2 (en) Method and apparatus for codebook-based precoding in MIMO systems
ES2443723T3 (es) Método para transmitir datos de retroalimentación en un sistema de antenas múltiples
JP4194368B2 (ja) 送受信装置における多入力・多出力通信チャンネルを制御する方法およびシステム
KR100866188B1 (ko) 분산 무선 통신 시스템에서 직교 공간 시간 블록 코드를위한 심볼 에러율 근사화 방법
CN101159464B (zh) 无线电通信方法,发送机以及接收机
CN101686110B (zh) 一种多输入多输出系统、及其数据传输的方法及装置
KR100894992B1 (ko) 다중 안테나 시스템에서 검출 복잡도 감소 장치 및 방법
US8121537B2 (en) Apparatus and method for uplink channel sounding in a wireless communication system
KR101027237B1 (ko) 다중안테나 시스템에서 데이터 전송방법
RU2337483C1 (ru) Устройство и способ частотно-пространственно-временного блочного кодирования для повышения производительности
US20120127886A1 (en) Adaptive transmission and receiving method and device in wireless communication system with multiple antennas
KR101373808B1 (ko) 다중안테나 시스템에서 빔포밍을 고려한 채널품질 정보를 결정하기 위한 장치 및 방법
KR101068741B1 (ko) 다중안테나 시스템에서 데이터 전송방법 및 장치
CN101272169A (zh) 用于确定mimo传输技术的方法、基站和移动终端
CA2575701A1 (en) Apparatus and method for space-time-frequency block coding using channel quality indicators (cqis)
EP2122850A1 (en) Method for transmitting control information in multiple antenna system
CA2813192A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving codebook subset restriction bitmap
US20080212700A1 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving control channel message in a mimo mobile communication system
CN101465717A (zh) 量化的预编码的空间复用mimo用的改进式选择准则
CN101785192A (zh) 用于盲检测预编码矩阵索引的方法
KR101786575B1 (ko) 다중 입출력 시스템을 기반으로 하는 프리코딩 장치
US9106495B2 (en) Wireless communication method and apparatus based on channel function
EP3345311A1 (en) A multiple rank modulation system
CN108781100B (zh) 一种传输分集方法、设备及系统
Mokh et al. Extended receive spatial modulation MIMO scheme for higher spectral efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant