KR101804809B1 - Symbol detection method in generalized spatial modulation multiple input multiple output system and receiver using thereof - Google Patents
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Abstract
심볼 검파 방법에 관한 것이며, 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은, 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리 그룹을 형성하는 단계, 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하는 단계 및 상기 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계를 포함할 수 있다.A method for symbol detection in a space-modulated multi-antenna system, comprising the steps of: forming a plurality of sub-tree groups including a plurality of active transmission antenna nodes; And detecting a combination of active transmission antennas and transmission symbols based on the calculated transmission cost.
Description
본원은 일반화된 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 심볼 검파 방법 및 그를 이용한 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a symbol detection method and a receiver using the same in a generalized spatial-modulation multi-antenna system.
통신 시스템에서 높은 데이터 전송 속도와 넓은 통신 거리를 달성하기 위해 다중 안테나((multiple-input multiple-output, MIMO) 기술이 도입되고 있다. 다중 안테나 기술은 대역폭의 증가나 송신전력의 증가 없이 데이터를 고속으로 전송함에 따라 다양한 무선 통신 시스템에 적용되고 있다.(MIMO) technology is being introduced to achieve high data rate and wide communication distance in a communication system. [0004] MIMO (Multi-Antenna) technology is used to transmit data at high speed without increasing bandwidth or increasing transmit power. And is applied to various wireless communication systems.
다중 안테나 무선통신의 데이터 심볼의 검파는 높은 계산 복잡도를 가지기 때문에 계산 복잡도를 낮추는 것이 실제 응용에서의 관건이다. 차세대 통신으로 갈수록 높은 처리량이 요구되고 있으며, 이에 따라 계산 복잡도도 크게 증가하고 있다. 본원의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1136184호에 개시되어 있다.Since detection of data symbols in multi-antenna wireless communication has a high computational complexity, lowering the computational complexity is the key to practical applications. Higher throughput is required for next generation communications, and computational complexity is increasing accordingly. The background technology of the present application is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1136184.
한편, 공간 변조(Spatial modulation) 시스템은 다중 안테나 시스템(Spatial Multiplexing, SMx)의 장점을 유지하면서도 송신측의 복잡도가 낮아 저전력의 송신이 가능하기 때문에, 차세대 무선 통신 시스템으로 각광을 받고 있다.Meanwhile, the spatial modulation system is receiving the spotlight as a next generation wireless communication system because it can transmit low power with low complexity of a transmitting side while maintaining the advantages of a multi-antenna system (Spatial Multiplexing, SMx).
최근에는 여러 개의 안테나 중 2개 이상의 안테나를 활성화시켜 심볼을 송신하는 일반화된 공간 변조 시스템(Generalized Spatial modulation)이 제안되었다. 이는 여러 개의 안테나 중 2개 이상의 안테나를 활성화시켜 심볼을 전송하기 때문에, 수신측에서는 심볼을 송신한 복수의 송신 안테나의 조합을 찾고 해당 송신 안테나로부터 송신된 심볼을 검파하는 과정이 필히 요구된다.Recently, a generalized spatial modulation system has been proposed in which symbols are transmitted by activating two or more antennas among a plurality of antennas. Since a symbol is transmitted by activating two or more antennas among a plurality of antennas, it is required to find a combination of a plurality of transmission antennas that transmit symbols and detect a symbol transmitted from the corresponding transmission antenna.
그러나, 종래의 공간 변조 시스템은 심볼 검파 과정의 연산 복잡도가 높으며, 이에 따라 심볼 검파 과정을 하드웨어로 구현하는 데에 어려운 문제가 있다.However, in the conventional spatial modulation system, the computational complexity of the symbol detection process is high, and thus there is a problem in implementing the symbol detection process in hardware.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 송신 안테나 및 송신 심볼의 검파 과정의 연산 복잡도를 낮추면서 보다 신속하고 정확하게 송신 안테나 및 송신 심볼을 검파할 수 있는 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 심볼 검파 방법 및 그를 이용한 수신기를 제공하려는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a spatial modulation multi-antenna system capable of detecting transmission antennas and transmission symbols more quickly and accurately while reducing computational complexity of a detection process of transmission antennas and transmission symbols, And a receiver using the same.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 검파 과정의 복잡도를 줄이고 최적의 에러율 성능을 가지며 하드웨어 구현이 간편한 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 심볼 검파 방법 및 그를 이용한 수신기를 제공하려는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a symbol detection method and a receiver using the symbol detection method in a space-modulated multi-antenna system which can reduce the complexity of the detection process, .
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.It is to be understood, however, that the technical scope of the embodiments of the present invention is not limited to the above-described technical problems, and other technical problems may exist.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조(Spatial modulation) 다중 안테나(Multiple-input multiple-output) 시스템에서의 심볼 검파 방법은, (a) 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성하는 단계, (b) 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하고, 상기 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical object, a symbol detection method in a Spatial Modulation Multiple-input multiple-output system according to an embodiment of the present invention includes: (a) (B) calculating a transmission cost for each of the plurality of subtree groups, and determining a combination of active transmission antennas based on the calculated transmission cost and And detecting transmission symbols.
또한, 상기 복수의 서브트리 그룹의 수는 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 결정될 수 있다.In addition, the number of the plurality of subtree groups may be determined based on the number of active transmission antennas among all transmission antennas.
또한, 상기 송신 비용은 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리값을 포함할 수 있다.In addition, the transmission cost may include a Euclidean distance value based on an active transmission antenna index and a transmission symbol index included in each of the plurality of subtree groups.
또한, 상기 (b) 단계는, (b1) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하는 단계, (b2) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하는 단계, (b3) 상기 제1서브트리 그룹의 유클리드 거리값과 상기 제2서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교하는 단계 및 (b4) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계를 포함하되, 상기 (b1) 단계 내지 상기 (b3) 단계는 적어도 1회 이상 수행될 수 있다.The step (b) may further include the steps of: (b1) calculating a Euclidean distance value for a first subtree group which is one of the plurality of subtree groups; (b2) (B3) comparing Euclidian distance values of the first subtree group with Euclidean distance values of the second subtree group, and (b4) comparing the Euclidean distance values of the plurality of Detecting a transmission antenna combination and a transmission symbol of a subtree group having a minimum Euclidean distance value among the subtree groups, and the steps (b1) to (b3) may be performed at least once.
또한, 상기 (b) 단계는, 상기 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장할 수 있다.The step (b) may store the smallest Euclidean distance value among the Euclidean distance values for the plurality of subtree groups.
또한, 상기 송신 심볼의 개수 및 상기 송신 심볼의 비트수는 신호 변조 방식에 기초하여 결정될 수 있다.In addition, the number of transmission symbols and the number of bits of the transmission symbol may be determined based on a signal modulation scheme.
또한, 상기 신호 변조 방식은 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), PSK(Phase Shift Keying), ASK(Amplitude Shift Keying) 및 FSK(Frequency Shift Keying) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, the signal modulation method may be a BPSK (Quadrature Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), PSK (Phase Shift Keying), ASK (Amplitude Shift Keying) Or the like.
또한, 상기 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계는 수학식 1에 기초하여 수행될 수 있다.The step of detecting the transmit antenna combination and the transmit symbol of the subtree group having the minimum Euclidean distance value may be performed based on Equation (1).
또한, 상기 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계는 각 서브트리 그룹 마다 수학식 1에 QR 분해(QR decomposition)를 적용하여 수학식 2 에 기초하여 수행될 수 있다.In addition, the step of detecting the transmit antenna combination and the transmit symbol of the subtree group having the minimum Euclidean distance value is performed based on Equation (2) by applying QR decomposition to Equation (1) for each subtree group .
한편, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 심볼 검파를 수행하는 수신기는, 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성하는 그룹 형성부 및 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하고, 상기 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파하는 검출부를 포함할 수 있다.A receiver for performing symbol detection in a spatial multiplexing multiple antenna system according to an embodiment of the present invention includes a group forming unit for forming a plurality of subtree groups including a plurality of active transmission antenna nodes, And a detector for calculating a transmission cost for each of the subtree groups and detecting combinations of active transmission antennas and transmission symbols based on the calculated transmission cost.
또한, 상기 그룹 형성부는, 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 상기 복수의 서브트리 그룹의 수를 결정할 수 있다.The group forming unit may determine the number of the plurality of subtree groups based on the number of active transmission antennas among all the transmission antennas.
또한, 상기 송신 비용은 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리값을 포함할 수 있다.In addition, the transmission cost may include a Euclidean distance value based on an active transmission antenna index and a transmission symbol index included in each of the plurality of subtree groups.
또한, 상기 검출부는, 상기 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 제1 유클리드 거리값을 계산하고, 상기 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 제2 유클리드 거리값을 계산하고, 상기 제1서브트리 그룹의 제1 유클리드 거리값과 상기 제2서브트리 그룹의 제2 유클리드 거리값을 비교하고, 상기 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하되, 상기 제1 유클리드 거리값 계산, 상기 제2 유클리드 거리값 계산 및 상기 비교를 적어도 1회 이상 수행할 수 있다.The detection unit may calculate a first Euclidean distance value for a first subtree group which is one of the plurality of subtree groups, and calculate a first Euclidean distance value for the second subtree group, which is another one of the plurality of subtree groups, 2 Euclidean distance value and compares a first Euclidean distance value of the first subtree group with a second Euclidean distance value of the second subtree group and determines whether the Euclidean distance value of the plurality of subtree groups is a minimum The first Euclidean distance value calculation, the second Euclidean distance value calculation, and the comparison may be performed at least one time.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 심볼 검파를 수행하는 수신기는, 상기 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.The receiver for performing symbol detection in the spatial multiplexing multiple antenna system according to an embodiment of the present invention may further include a storage unit for storing the smallest Euclidean distance value among the Euclidean distance values for the plurality of subtree groups .
또한, 상기 검출부는, 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.In addition, the detection unit can detect a transmission antenna combination and a transmission symbol of a subtree group having a minimum Euclidean distance value.
또한, 상기 검출부는, 각 서브트리 그룹 마다 QR 분해(QR decomposition)를 적용하여 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.In addition, the detection unit may detect a transmission antenna combination and a transmission symbol of a subtree group having a minimum Euclidean distance value by applying QR decomposition to each subtree group.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.The above-described task solution is merely exemplary and should not be construed as limiting the present disclosure. In addition to the exemplary embodiments described above, there may be additional embodiments in the drawings and the detailed description of the invention.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성하되 복수의 서브트리 그룹의 수를 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 결정하고, 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파함으로써, 송신 안테나 및 송신 심볼의 검파 과정의 연산 복잡도를 낮추면서 보다 신속하고 정확하게 송신 안테나 및 송신 심볼을 검파할 수 있는 효과가 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, a plurality of subtree groups including a plurality of active transmission antenna nodes are formed, and the number of subtree groups is determined based on the number of active transmission antennas among all transmission antennas And detects the combination of the active transmission antennas and the transmission symbols based on the transmission cost calculated for each of the plurality of subtree groups, thereby reducing the computational complexity of the detection process of the transmission antenna and the transmission symbol, And the transmission symbol can be detected.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 활성 송신 안테나의 수를 고려하여 안테나 노드의 서브트리 그룹을 형성하고, 각 송신 안테나 조합마다 최적의 해를 계산하고 그 중 최적의 해를 갖는 안테나 조합을 선택하므로, 검파 과정의 복잡도를 줄이고 하드웨어 구현이 간편한 효과가 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, subtree groups of antenna nodes are formed in consideration of the number of active transmission antennas, an optimum solution is calculated for each transmission antenna combination, and an antenna combination having an optimal solution is selected Therefore, the complexity of the detection process can be reduced and the hardware implementation can be simplified.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 전체 트리를 복수의 서브트리 그룹으로 나눔으로써 트리 구성을 간단히 할 수 있고, 이에 따라 노드 트리의 수가 적어지므로, 트리 탐색의 횟수를 감소시키면서도 최적의 에러율 성능을 달성할 수 있다.By dividing the entire tree into a plurality of subtree groups, the tree structure can be simplified and the number of node trees can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the number of tree searches and achieve an optimum error rate performance Can be achieved.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 데이터 변조 방법과 송신 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법에 대한 개략적인 동작 흐름도이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법을 설명하기 위한 트리 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법에 적용될 수 있는 검파기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic block diagram of a spatial modulation multi-antenna system in accordance with one embodiment of the present application.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a data modulation method and a transmission process in a spatial-modulation multiple antenna system.
3 is a schematic operation flowchart of a symbol detection method in a spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a tree structure for explaining a symbol detection method in a spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically illustrating the configuration of a detector that can be applied to a symbol detection method in a spatial modulation multi-antenna system according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.
본원 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" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when an element is referred to as being "connected" to another element, it is intended to be understood that it is not only "directly connected" but also "electrically connected" or "indirectly connected" "Is included.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.It will be appreciated that throughout the specification it will be understood that when a member is located on another member "top", "top", "under", "bottom" But also the case where there is another member between the two members as well as the case where they are in contact with each other.
본원 명세서 전체에서, 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 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
본원은 복수의 송신 안테나 중 2개 이상의 송신 안테나를 활성화시켜 심볼을 송신하는 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 효율적으로 심볼을 송신한 송신 안테나의 조합을 찾고 해당 송신 안테나로부터 송신된 심볼을 검파하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for finding a combination of transmission antennas that efficiently transmit symbols and detecting symbols transmitted from corresponding transmission antennas in a spatial multiplexing multi-antenna system for transmitting symbols by activating two or more transmission antennas among a plurality of transmission antennas will be.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 통신 시스템의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a spatial-modulation multi-antenna communication system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조(Spatial modulation) 다중 안테나(Multiple-input multiple-output) 시스템(10)은 송신기(110) 및 수신기(120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a spatial-multiplexed multiple-input multiple-output (OFDM)
송신기(110)는 부호화부(111), 변조부(112) 및 복수의 송신 안테나(113)를 포함할 수 있다.The
부호화부(111)는 비트 스트림을 입력받고, 입력된 비트 스트림을 미리 설정된 부호화 방식에 따라 부호화할 수 있다. 예를 들어, 부호화부(111)는 다수의 비트 정보를 포함하는 신호를 입력 받아 안테나 비트 블록(또는 섹션)과 심볼(또는 신호) 변조 비트 블록(또는 섹션)으로 분리할 수 있다. 이는 도 2를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.The
도 2는 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 데이터 변조 방법과 송신 과정을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 송신기(110)에서의 데이터 변조 방법을 나타낸다. 도 2에 도시된 GSM 변조기는 부호화부(111) 및 변조부(112)를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a data modulation method and a transmission process in a spatial-modulation multiple antenna system, and shows a data modulation method in the
도 2를 참조하면, 일예로, 전체 송신 안테나의 수가 NT개 이고, M- QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 변조 방식을 사용하는 공간 변조 시스템에서는 비트 스트림을 전송하기 위해 NA개의 송신 안테나를 선택하여 심볼을 전송할 수 있다. 일반화된 공간 변조 시스템(GSM)에 적용 가능한 본 발명에서는 2≤NA<NT 이다. 이때, 한번에 전송되는 비트 수는 일 수 있다. 또한, 선택된 송신 안테나를 통해 심볼이 전송되므로, 이하에서는 선택된 송신 안테나의 수 NA를 활성 송신 안테나의 수라 할 수 있다.Referring to FIG. 2, for example, in a spatial modulation system using a modulation method of M-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) in which the total number of transmit antennas is N T , N A transmit antennas are selected The symbol can be transmitted. In the present invention applicable to a generalized spatial modulation system (GSM), 2 ? N A <N T. At this time, the number of bits transmitted at one time is Lt; / RTI > Also, since the symbol is transmitted through the selected transmission antenna, the number N A of the selected transmission antennas may be referred to as the number of active transmission antennas.
GSM 변조기로 입력되는 비트 스트림은 변조기 안에서 하나의 비트열로 형성될 수 있다. 이때, 비트열에서 비트는 안테나 조합을 나타내고, 비트는 심볼을 나타낸다. 따라서, 부호화부(111)는 다수의 비트 정보를 포함하는 비트 스트림 신호(비트열) 중에서, 값에 해당하는 비트를 안테나 조합을 나타내는 안테나 비트 블록으로 분리 또는 할당하고, 값에 해당하는 비트를 심볼을 나타내는 심볼 변조 비트 블록으로 분리 또는 할당할 수 있다. 이때, M은 심볼 변조의 성상도가 표현 가능한 가짓수를 의미할 수 있다. 또한, 부호화부(111)는 안테나 비트 블록을 활성 송신 안테나 조합 인덱스로 부호화하고, 심볼 변조 비트 블록을 심볼 변조 성상도로 부호화할 수 있다.The bit stream input to the GSM modulator may be formed of one bit stream in the modulator. At this time, Bit represents an antenna combination, The bit represents a symbol. Therefore, the
변조부(112)는 부호화부(111)로부터 출력되는 신호를 입력 받아 미리 설정되어 있는 신호 변조 방식에 기초하여 변조 심볼을 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 변조부(112)는 도 2에 도시된 안테나 매핑 테이블에 기초하여 안테나 비트 블록을 안테나 조합 NC()개 중 어느 하나에 매핑시킬 수 있다. 이때, 안테나 조합 수(NC)는 활성 송신 안테나의 수(NA개)를 고려한 조합 수를 의미할 수 있다. 예를 들어, 전체 송신 안테나의 개수(NT)가 4개이고, 활성 송신 안테나의 개수(NA)가 2개인 경우, 는 4개 중에서 순서를 고려하지 않고 서로 다른 2개가 선택될 수 있는 경우의 수인 6을 의미할 수 있다. 이때, 안테나 조합 수(NC)는 비트 할당 효율을 고려하여 를 통해 4로 계산될 수 있다.The
한편, 변조부(112)는 도 2에 도시된 심볼 매핑 테이블에 기초하여 심볼 변조 비트 블록을 NA개의 활성 안테나의 수(NA)에 대응하는 심볼에 매핑시킬 수 있다. 송신 심볼의 개수 및 송신 심볼의 비트수는 신호 변조 방식에 기초하여 결정될 수 있다.On the other hand, the
변조부(112)는 변조 심볼 생성 시 신호 변조 방식으로서, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), PSK(Phase Shift Keying), ASK(Amplitude Shift Keying) 및 FSK(Frequency Shift Keying) 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.The
또한, 변조부(112)는 생성된 심볼을 복수의 송신 안테나(113) 중 선택된 송신 안테나, 즉 활성 송신 안테나에 전송할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템(10)에서는 복수의 송신 안테나(113) 중 2개 이상의 송신 안테나가 활성화될 수 있으며, 이에 따라 변조부(112)는 생성된 심볼을 활성화된 송신 안테나 각각에 전송할 수 있다. 활성화된 송신 안테나 각각은 변조부(112)로부터 수신한 심볼을 무선 통신을 통해 수신기(120)로 전송할 수 있다.In addition, the
수신기(120)는 복수의 수신 안테나(121), 검출부(123), 복조부(125) 및 복호화부(126)를 포함할 수 있다. 이때, 검출부(123)는 그룹 형성부(미도시) 및 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.The
수신기(120)는 복수의 송신 안테나(113) 중 활성 송신 안테나(NA)를 통해 송신된 심볼(또는 신호)를 수신할 수 있다. 이때, 수신기(120)는 수신된 심볼을 통해 활성 송신 안테나의 개수만 알 수 있을 뿐, 복수의 송신 안테나(113) 중 어떤 송신 안테나를 통해 심볼이 전송된 것인지는 알 수 없다. 따라서, 송신기(110)로부터 복수의 송신 안테나(113) 중 2개 이상의 송신 안테나를 통해 심볼이 전송되는 경우, 수신기(120)는 심볼을 전송한 2개 이상의 송신 안테나의 조합을 찾고, 해당 송신 안테나로부터 송신된 심볼을 검파하는 과정이 요구된다. 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템(10)에서 심볼 검파를 수행하는 수신기(120)에 의하면 연산 복잡도를 낮추면서 보다 신속하고 정확하게 송신 안테나 및 송신 심볼을 검파할 수 있다. 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.The
그룹 형성부(미도시)는 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성할 수 있다. 활성 송신 안테나 노드는 활성 송신 안테나에 대응하는 트리 구조에서의 노드일 수 있다. 그룹 형성부는 복수의 서브트리 그룹 형성 시 각 서브트리 그룹에 복수의 활성 송신 안테나 노드만 포함되도록 할 수 있다. 각 서브트리 그룹에는 활성화된 송신 안테나 수(NA개)의 활성화 가능성이 있는 안테나에 대응하는 노드가 포함될 수 있다. 그룹 형성부는 전체 송신 안테나의 수 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 복수의 서브트리 그룹의 수를 결정할 수 있다.The group forming unit (not shown) may form a plurality of subtree groups including a plurality of active transmission antenna nodes. The active transmit antenna node may be a node in a tree structure corresponding to an active transmit antenna. The group forming unit may include only a plurality of active transmission antenna nodes in each subtree group when forming a plurality of subtree groups. Each subtree group may include a node corresponding to an antenna capable of activating the number (N A ) of active transmission antennas. The group forming unit may determine the number of the plurality of subtree groups based on the number of active transmission antennas in the total number of transmission antennas.
예를 들어, 전체 송신 안테나의 개수(NT)가 4개이고, 활성 송신 안테나의 개수(NA)가 2개인 경우, 그룹 형성부는 활성 송신 안테나의 수를 고려한 조합 수 ()에 기초하여, 4개의 서브트리 그룹을 형성할 수 있다.For example, when the total number (N T ) of transmission antennas is 4 and the number N A of active transmission antennas is 2, the group forming unit calculates the number of combinations , It is possible to form four subtree groups.
또한, 그룹 형성부를 통해 형성되는 복수의 서브트리 그룹 각각은 복수의 리프(leaf) 노드를 포함할 수 있다. 이는 후술할 도 4를 참조하여 보다 쉽게 이해될 수 있다.In addition, each of the plurality of subtree groups formed through the group forming unit may include a plurality of leaf nodes. This can be more easily understood with reference to FIG. 4 to be described later.
검출부(123)는 그룹 형성부에서 생성된 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하고, 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 해당 조합의 활성 송신 안테나로부터 송신된 송신 심볼을 검파할 수 있다. 여기서, 송신 비용은 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리(Euclidean Distances) 값을 포함할 수 있다. 다시 말해, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 노드 간의 유클리드 거리를 산출함으로써, 복수의 서브트리 그룹 각각에 대한 송신 비용을 계산할 수 있다.The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 검출부(123)는 (i) 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하고, (ii) 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하고, (iii) 제1서브트리 그룹의 유클리드 거리값과 제2서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교하고, iv) 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다. 이때, 검출부(123)는 (i) 제1 유클리드 거리값 계산, (ii) 제2 유클리드 거리값 계산 및 (iii) 제1 유클리드 거리값과 제2 유클리드 거리값의 비교를 적어도 1회 이상 수행할 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술하기로 한다. According to an embodiment of the present invention, the detecting
한편, 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 산출된 유클리드 거리값을 비교하는 과정은 복수의 서브트리 그룹의 수에서 1을 뺀 횟수 만큼 수행될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브트리 그룹의 수가 4인 경우, 유클리드 거리값 계산은 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 수행되므로, 4회 수행될 수 있다. 그리고 유클리드 거리값을 비교하는 과정은 3회 수행될 수 있다. 보다 자세하게는, 복수의 서브트리 그룹 중 제1 서브트리 그룹의 유클리드 거리값과 제2 서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교함으로써 1회째의 비교가 수행될 수 있다. 이후, 1회째의 비교 결과값에 기초하여 제3 서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교함으로써 2회째의 비교가 수행될 수 있다. 이후 2회째의 비교 결과값에 기초하여 제4 서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교함으로써 3회째의 비교가 수행될 수 있다. 이에 따라, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹의 수에서 1을 뺀 횟수인 3회(4-1=3회) 만큼 유클리드 거리값 비교를 수행함으로써, 복수의 서브트리 그룹 전체에 대하여 유클리드 거리값 비교를 수행할 수 있다.Meanwhile, the process of comparing the calculated Euclidean distance values with respect to each of the plurality of subtree groups may be performed a number of times minus one in the number of the plurality of subtree groups. For example, when the number of the plurality of subtree groups is 4, the calculation of the Euclidean distance value is performed for each of the plurality of subtree groups, so that it can be performed four times. And the process of comparing the Euclidean distance values can be performed three times. More specifically, the first comparison can be performed by comparing the Euclidian distance value of the first subtree group and the Euclidean distance value of the second subtree group among the plurality of subtree groups. Thereafter, the second comparison can be performed by comparing the Euclidian distance values of the third subtree group based on the first comparison result value. The third comparison can be performed by comparing the Euclidean distance values of the fourth subtree group based on the second comparison result value. Accordingly, the detecting
검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 각 서브트리 그룹에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 각 활성 송신 안테나를 통해 전송된 송신 심볼의 인덱스에 기초하여 유클리드 거리값을 산출하고, 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹을 식별함으로써, 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.The
검출부(123)는 제1서브트리 그룹의 유클리드 거리값과 제2서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교한 후, 더 작은 값을 갖는 유클리드 거리값을 후술할 저장부(미도시)에 저장할 수 있다. 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 전체에 대하여 순차적으로 유클리드 거리값을 계산할 수 있으며, 새로운 서브트리 그룹에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 때마다 계산된 유클리드 거리값을 저장부에 저장된 유클리드 거리값과 비교할 수 있다. 이때, 검출부(123)는 새로운 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값이 저장부에 미리 저장된 유클리드 거리값 보다 작을 경우, 더 작은 값을 갖는 유클리드 거리값을 저장부에 업데이트하여 저장할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 전체에 대한 유클리드 거리값 비교를 수행한 경우, 저장부에 저장된 가장 작은 값을 갖는 유클리드 거리값에 기초하여, 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다. 이에 대한 설명은 후술할 도 4를 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.The detecting
또한, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 계산 시, 각 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프(leaf) 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 여기서, 리프 노드에 대한 유클리드 거리값이라 함은, 루트(root) 노드에서 해당 리프 노드까지의 유클리드 거리값을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에서, 복수의 리프 노드 중 유클리드 거리값이 가장 작은 리프 노드(루트 노드에서 해당 리프 노드까지의 유클리드 거리값이 가장 작은 리프 노드)를 식별할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에서 식별된 유클리드 거리값이 가장 작은 리프 노드들 중 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다. 이에 대한 설명도 후술할 도 4를 참조하여 보다 자세히 설명하기로 한다.When calculating the Euclidean distance values for a plurality of subtree groups, the detecting
한편, 검출부(123)는 하기 수학식 1 내지 수학식 2에 기초하여, 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.On the other hand, the
이때, y는 NR X 1의 수신 심볼 벡터를 나타낸다. Hi는 수신 안테나 수(NR)와 송신 안테나 수(NT)에 기초한 무선 통신 채널 행렬(NR x NT 행렬, ) 중 활성 송신 안테나 수(NA)의 열벡터의 조합으로 이루어진 서브 채널 행렬(NR X NA 행렬)을 나타낸다. s는 활성 송신 안테나에 의해 송신된 심볼 벡터를 나타낸다. 달리 말해, s는 송신 심볼 벡터 중 NA개의 심볼만으로 이루어진 벡터(NA X 1)를 나타낸다. i는 활성 송신 안테나 조합의 인덱스를 나타낸다.Here, y denotes a received symbol vector of N R X 1. H i is a wireless communication channel matrix (N R x N T matrix, N R N) based on the number of receiving antennas (N R ) and the number of transmitting antennas (N T ) (N R X N A matrix) consisting of a combination of column vectors of the number of active transmission antennas (N A ). s represents the symbol vector transmitted by the active transmit antenna. In other words, s represents a vector (N A X 1) consisting of only N A symbols of the transmission symbol vectors. i represents the index of the active transmit antenna combination.
수학식 1에 의하면, 그룹 형성부를 통해 형성되는 복수의 서브트리 그룹의 수가 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나로 선택될 수 있는 경우의 수, 즉 활성 송신 안테나 수를 고려한 조합 수 만큼 생성될 수 있다.According to Equation (1), the number of combinations in which the number of the plurality of subtree groups formed through the group forming unit can be selected as the active transmission antenna among all the transmission antennas, that is, the number of active transmission antennas is considered.
다음으로, 검출부(123)는 각 서브트리 그룹 마다(활성 송신 안테나의 수를 고려한 각 안테나 조합마다) 수학식 1의 Hi에 QR 분해(QR decomposition)를 적용함으로써 수학식 1을 수학식 2와 같이 변환할 수 있다. 검출부(123)는 수학식 2에 기초하여 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.Next, the
이때, Hi=QiRi이며, Ri는 upper triangular 형태를 가질 수 있다. 따라서, 검출부(123)는 의 계산을 통해, i번째 서브트리 그룹(i번째 활성 송신 안테나의 조합)에서 부터 si의 순서로 해(유클리드 거리값, 송신 비용)를 계산할 수 있다. 달리 말해, 검출부(123)는 i번째 서브트리 그룹 내에서 계층 순으로 해를 계산할 수 있다. 검출부(123)는 수학식 2에 기초하여, 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼의 검파 방법을 도 4와 같이 트리(tree) 구조로 표현할 수 있으며, 후술하여 보다 자세히 설명하기로 한다.At this time, H i = Q i R i , and R i can have an upper triangular shape. Therefore, the detection unit 123 (The combination of the i < th > active transmission antennas) (Euclidean distance value, transmission cost) can be calculated in the order of s 1 to s i . In other words, the
달리 말해, 검출부(123)는 수학식 1 내지 2를 통해, 무선 통신 채널 행렬 H를 이용하여 NC개의 각 활성 안테나 조합(또는 각 서브트리 그룹)에 대응하는 서브 채널 행렬(Hi)를 생성할 수 있다. 이후 검출부(123)는 서브 채널 행렬 Hi를 이용하여 최소 송신 비용을 갖는 심볼을 찾고, 그에 해당하는 비용함수를 출력할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 출력된 NC개의 비용함수를 비교하여 그 중 최소 값을 갖는 비용함수에 기초하여 활성 안테나 조합과 송신 심볼을 검파할 수 있다. In other words, the detecting
저장부는 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장할 수 있다. 저장부는 새로운 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값이 미리 저장된 유클리드 거리값 보다 작을 경우, 더 작은 값을 갖는 유클리드 거리값을 업데이트하여 저장할 수 있다.The storage unit may store the smallest Euclidean distance value among the Euclidean distance values for the plurality of subtree groups. The storage unit may update and store the Euclidean distance value having a smaller value when the Euclidean distance value for the new subtree group is smaller than the Euclidean distance value stored in advance.
저장부는 활성 송신 안테나의 수가 고려된 NC개의 복수의 서브트리 그룹과 연계하여, 검출부(123)가 산출한 각각의 노드(활성 송신 안테나 노드), 리프 노드 및 서브트리 그룹 중 적어도 어느 하나에 대한 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스 쌍의 유클리드 거리값을 저장할 수 있다.The storage unit is configured to associate with a plurality of NC subtree groups considering the number of active transmission antennas, and to activate the active nodes for each of the nodes (active transmission antenna nodes), leaf nodes, and subtree groups calculated by the
복조부(125)는 검출부(123)에서 검출된 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초하여, 검출부(123)가 검출한 심볼(신호)을 송신기(110)의 변조부(112)에서 적용한 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 복조하여 송신기(110)에 입력된 비트 스트림을 복원할 수 있다. 이에 기초하여, 검출부(123)에서 검파하는 송신 심볼의 개수 및 송신 심볼의 비트수는 신호 변조 방식에 기초하여 결정될 수 있으며, 신호 변조 방식은 앞서 설명한 바와 같이, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), PSK(Phase Shift Keying), ASK(Amplitude Shift Keying) 및 FSK(Frequency Shift Keying) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
복호화부(126)는 송신기(110)의 부호화부(111)에서 적용된 부호화 방식에 대응하는 복호화 방식에 기초하여 복조부(125)에 의해 복조된 비트 스트림을 복호화하여 송신 데이터를 최종적으로 복원할 수 있다.The
이하에서는 상기에 설명된 내용을 기반으로, 본원의 동작 흐름을 간단히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the operation flow of the present invention will be briefly described based on the above description.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법에 대한 개략적인 동작 흐름도이다.3 is a schematic operation flowchart of a symbol detection method in a spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은 앞서 설명된 공간 변조 다중 안테나 시스템(10)에 의하여 수행될 수 있다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도 앞서 공간 변조 다중 안테나 시스템(10)에 대하여 설명된 내용은 도 3에도 동일하게 적용될 수 있다.The symbol detection method in the spatial multiplexing multiple antenna system shown in FIG. 3 can be performed by the spatial
도 3을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은, 단계S310에서 그룹 형성부(미도시)에 의하여 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리 그룹을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3, in step S310, a symbol detection method in a spatial modulation multi-antenna system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of subtrees including a plurality of active transmission antenna nodes by a group formation unit (not shown) Group can be formed.
이때, 단계S310에서 형성되는 복수의 서브트리 그룹의 수는 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 결정될 수 있다. 보다 자세하게는, 복수의 서브트리 그룹의 수는 전체 송신 안테나 중에서 순서를 고려하지 않고 활성 송신 안테나가 선택될 수 있는 경우의 수에 기초하여 결정될 수 있다.At this time, the number of the plurality of subtree groups formed in step S310 may be determined based on the number of active transmission antennas among all the transmission antennas. More specifically, the number of the plurality of subtree groups can be determined based on the number of cases in which the active transmission antennas can be selected without considering the order among all the transmission antennas.
다음으로, 단계S320에서는 검출부(123)에 의하여, 단계S310에서 형성된 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산할 수 있다.Next, in step S320, the
이때, 송신 비용은 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리값을 포함할 수 있다.At this time, the transmission cost may include the Euclidean distance value based on the active transmission antenna index and the transmission symbol index included in each of the plurality of subtree groups.
또한, 단계S320에서 검출부(123)는 송신 비용을 계산할 때, 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장할 수 있다.In addition, in step S320, when the transmission cost is calculated, the detecting
또한, 단계S320에서는 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.Also, in step S320, combinations of active transmission antennas and transmission symbols can be detected based on the calculated transmission cost.
이때, 단계S320에서 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 제1 유클리드 거리값을 계산하고, 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 제2 유클리드 거리값을 계산하고, 제1서브트리 그룹의 제1 유클리드 거리값과 제2서브트리 그룹의 제2 유클리드 거리값을 비교하고, 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다. 이때, 제1 유클리드 거리값 계산, 제2 유클리드 거리값 계산 및 제1 유클리드 거리값과 제2 유클리드 거리값의 비교는 적어도 1회 이상 수행될 수 있다. At this time, in step S320, the detecting
보다 자세히 살펴보면, 일예로 복수의 서브트리 그룹이 4개가 형성되어 있다고 가정하자. 단계S320에서 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 중 제1서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산한 후 계산된 제1 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 저장부(미도시)에 저장할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 중 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 저장부에 미리 저장된 제1 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값과 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 비교할 수 있다. 비교 결과, 일예로 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값이 기 저장된 제1 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 보다 작은 경우, 검출부(123)는 유클리드 거리값이 작은 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 저장부에 업데이트하여 저장할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 중 제3 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 저장부에 저장된 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값과 제3 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 비교할 수 있다. 비교 결과, 일예로 제3 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값이 기 저장된 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 보다 큰 경우, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 중 제4 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 저장부에 기 저장된 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값과 제4 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 비교할 수 있다. 비교 결과, 일예로 제4 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값이 기 저장된 제2 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 보다 작은 경우, 검출부(123)는 유클리드 거리값이 작은 제4 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 저장부에 업데이트하여 저장할 수 있다. 다음으로, 검출부(123)는, 형성된 복수의 서브트리 그룹 전체(4개의 서브트리 그룹)에 대하여 유클리드 거리값 비교를 수행한 경우, 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 가장 작은 제4 서브트리 그룹에 기초하여, 제4 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.In more detail, assume that a plurality of subtree groups are formed. In step S320, the detecting
이때, 상기 본원의 일 실시예에 따르면, 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산하는 것은 각 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산하는 것(루트 노드로부터 각각의 리프 노드까지의 유클리드 거리값을 계산하는 것)을 포함한다. 참고로, 전술한 바와 같이, 리프 노드에 대한 유클리드 거리값이라 함은, 루트(root) 노드에서 해당 리프 노드까지의 유클리드 거리값을 의미하는 것으로 이해될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, calculating the Euclidean distance value for each of the plurality of subtree groups includes calculating the Euclidean distance value for each of the plurality of leaf nodes included in each subtree group To calculate the Euclidean distance value from each node to each leaf node). For reference, as described above, the Euclidean distance value for the leaf node means the Euclidean distance value from the root node to the corresponding leaf node.
즉, 단계S320에서 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 계산 시, 각 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에서, 복수의 리프 노드 중 유클리드 거리값이 가장 작은 리프 노드를 식별할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에서 식별된 유클리드 거리값이 가장 작은 리프 노드에 기초하여, 그 중 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.That is, in step S320, the detecting
보다 자세히 살펴보면, 일예로, 복수의 서브트리 그룹 중 제1 서브트리 그룹이 복수의 리프(leaf) 노드로서 제1 리프 노드 내지 제4 리프 노드를 포함한다고 가정하자.For example, assume that a first subtree group among a plurality of subtree groups includes a first leaf node to a fourth leaf node as a plurality of leaf nodes.
검출부(123)는 제1 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 각각에 대하여 순차적으로 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 검출부(123)는 루트(Root) 노드에서 제1 리프 노드까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제1 리프 노드에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다. 또한, 검출부(123)는 제1 리프 노드에 대한 유클리드 거리값을 저장부에 저장할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 루트(Root) 노드에서 제2 리프 노드까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제2 리프 노드에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 저장부에 미리 저장된 제1 리프 노드에 대한 유클리드 거리값과 제2 리프 노드에 대한 유클리드 거리값을 비교할 수 있다. 비교 결과, 일예로 제2 리프 노드에 대한 유클리드 거리값이 기 저장된 제1 리프 노드에 대한 유클리드 거리값 보다 작은 경우, 검출부(123)는 유클리드 거리값이 작은 제2 리프 노드에 대한 유클리드 거리값을 저장부에 업데이트하여 저장할 수 있다.The
이후, 검출부(123)는 제1 리프 노드 및 제2 리프 노드와 마찬가지로, 제1 서브트리 그룹 내에 포함된 제3 리프 노드 및 제4 리프 노드 각각에 대하여도 유클리드 거리값을 계산할 수 있으며, 이때, 검출부(123)는 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 때마다, 저장부에 기 저장된 유클리드 거리값과 비교할 수 있다. 비교 결과, 검출부(123)는 유클리드 거리값이 가장 작은 값을 저장부에 저장할 수 있다. 검출부(123)는 제1 서브트리 그룹 내에 포함된 제1 리프 노드 내지 제4 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값 계산 및 비교가 끝난 경우, 제1 서브트리 그룹 내에서 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다. 일예로, 제1 서브트리 그룹 내에서는 제4 리프 노드가 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드라고 가정하자.Then, the
이후 검출부(123)는 제2 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 각각에 대해서도 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이때, 각 리프 노드에 대한 유클리드 거리값 계산, 비교 및 값 저장 방법 등은 앞서 설명된 논리와 동일하게 적용 가능하므로, 이하 중복되는 내용은 생략하기로 한다.The
검출부(123)는 2 서브트리 그룹 내에 포함된 제1 리프 노드 내지 제4 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값 계산 및 비교가 끝난 경우, 제2 서브트리 그룹 내에서 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다. 일예로, 제2 서브트리 그룹 내에서 제1 리프 노드가 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드라고 가정하자. 또한, 이와 같은 논리로, 제3 서브트리 그룹 내에서는 제2 리프 노드가 최소 유클리드 거리값을 갖고, 제4 서브트리 그룹 내에서는 제1 리프 노드가 최소 유클리드 거리값을 갖는다고 가정하자.When the Euclidean distance value is calculated and compared with respect to each of the first to fourth leaf nodes included in the two subtree groups, the detecting
이후, 검출부(123)는 각 서브트리 그룹 내에서 식별된 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드들(즉, 제1 서브트리 그룹 내의 제4 리프 노드, 제2 서브트리 그룹 내의 제1 리프 노드, 제3 서브트리 그룹 내의 제2 리프 노드, 제4 서브트리 그룹 내의 제1 리프 노드)에 기초하여, 가장 작은 값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다. 일예로, 제3 서브트리 그룹 내의 제2 리프 노드가 가장 작은 유클리드 거리값을 가진 경우, 검출부(123)는 제3 서브트리 그룹 내의 제2 리프 노드에 대응하는 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.Thereafter, the
한편, 단계S320에서 검출부(123)는 상기의 수학식 1 및 수학식 2에 기초하여, 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있으며, 이하 중복되는 내용은 생략하기로 한다.On the other hand, in step S320, the detecting
상술한 설명에서, 단계 S310 내지 단계 S320은 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.In the above description, steps S310 to S320 may be further divided into additional steps or combined into fewer steps, according to an embodiment of the present invention. Also, some of the steps may be omitted as necessary, and the order between the steps may be changed.
이와 같이, 본원의 일 실시예에 따르면, 전체 송신 안테나를 모두 고려하여 트리 구조를 형성하고 각각의 리프 노드에 대하여 유클리드 거리를 계산하던 종래의 방식과 달리, 전체 송신 안테나 중 활성 안테나에 대응하는 노드만을 포함하는 트리 구조를 형성함으로써, 노드 트리의 수도 작아지고 그에 따라 검파 과정의 계산의 복잡도가 줄어들 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, unlike the conventional scheme in which a tree structure is formed by considering all transmission antennas and the Euclidean distance is calculated for each leaf node, a node corresponding to an active antenna The number of node trees is reduced, and the complexity of calculation of the detection process can be reduced accordingly.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법을 설명하기 위한 트리 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating a tree structure for explaining a symbol detection method in a spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 일예로, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서 전체 송신 안테나의 수(NT)가 4이고, 전체 수신 안테나의 수(NR)가 4이고, 활성 송신 안테나의 수(NA)가 2이고, 심볼 변조의 성상도가 표현 가능한 가짓수(M)이 2라고 가정하자. 이때의 수학식 2의 계산은 하기 수학식 3과 같을 수 있다. 하기의 수학식 3은 각 리프 노드의 유클리드 거리값을 나타낸다.Referring to FIG. 4, for example, in a spatial multiplexing multiple antenna system according to an exemplary embodiment of the present invention, the total number N T of transmission antennas is 4, the total number N R of reception antennas is 4, Suppose that the number of antennas (N A ) is 2, and the constellation of symbol modulation is expressed by the number of possible representations (M). The calculation of Equation (2) may be expressed as Equation (3) below. Equation (3) represents the Euclidean distance value of each leaf node.
수학식 3에 의하면, 는 송신 심볼에 영향을 받지 않고, 에 의해서만 영향을 받음을 알 수 있다. 이에 따라, 검출부(123)를 통해 계산되는 는 안테나 전체 송신 안테나 중에서 선택되는 송신 안테나(활성 송신 안테나)의 조합마다 값이 다르게 산출될 수 있으며, 이는 트리 구조 내의 루트(Root)에서 계층 1(layer 1)의 노드(활성 송신 안테나 노드) 정점(vertex)까지의 엣지 가중치(edge weight)로 표현될 수 있다. According to Equation (3) Is not affected by the transmission symbol, And that the effect of the Accordingly, the calculation is performed through the detection unit 123 (Active Transmission Antenna Node) at the root in the tree structure (active transmission antenna node) at the root in the tree structure, can be expressed by an edge weight up to a vertex.
도 4의 일 실시예에서는 활성 송신 안테나의 수를 고려한 조합의 수 NC ()가 4이므로, 그룹 형성부는 전체 트리 구조(300)를 4개의 서브트리 그룹(310, 320, 330, 340)으로 형성할 수 있다. 이때, 제1 서브트리 그룹(310)은 4개의 송신 안테나 중 1 송신 안테나와 2 송신 안테나가 활성화된 경우를 고려하여 형성된 그룹으로서, 제1 활성 송신 안테나 노드와 제2 활성 송신 안테나 노드를 포함할 수 있다.In one embodiment of FIG. 4, the number of combinations N C ( ) Is 4, the group forming unit can form the
마찬가지로, 제2 서브트리 그룹(320)은 4개의 송신 안테나 중 1 송신 안테나와 3 송신 안테나가 활성화된 경우를 고려하여 형성된 그룹일 수 있다. 제3 서브트리 그룹(330)은 4개의 송신 안테나 중 1 송신 안테나와 4 송신 안테나가 활성화된 경우를 고려하여 형성된 그룹일 수 있다. 제4 서브트리 그룹(340)은 4개의 송신 안테나 중 2 송신 안테나와 3 송신 안테나가 활성화된 경우를 고려하여 형성된 그룹일 수 있다. 이때, 이러한 조합의 예는 본원의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐, 이에 한정된 것은 아니며, 4개의 서브트리 그룹(310, 320, 330, 340) 중 어느 하나는 2 송신 안테나와 4 송신 안테나의 조합, 또는 3 송신 안테나와 4 송신 안테나의 조합을 고려하여 형성된 그룹일 수 있다.Likewise, the
또한, 수학식 3에 도시된 값은 제1 서브트리 그룹(310)에 대응되는 값을 나타내며, 제2 서브트리 그룹(320) 내지 제4 서브트리 그룹(340) 각각에 대해서는 활성 송신 안테나의 조합 마다의 Hi에 기초하여 수학식 3과 같은 값이 각각 계산될 수 있다.The values shown in Equation (3) represent values corresponding to the
검출부(123)는 그룹 형성부를 통해 복수의 서브트리 그룹(310, 320, 330, 340)이 형성된 후에, 각각의 서브트리 그룹에서 최적의 심볼을 찾은 뒤, 그 중 최적의 안테나 조합을 찾아 최종적으로 활성 안테나 조합과 송신 심볼을 구할 수 있다. 달리 표현하면, 검출부(123)는 각각의 서브트리 그룹에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있으며, 이에 기초하여 최소의 송신 비용을 갖는 서브트리 그룹을 식별할 수 있다. 이후 검출부(123)는 식별된 최소 송신 비용을 갖는 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.After the plurality of
이때, 검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹(310, 320, 330, 340) 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있으며, 특히, 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 각각에 대하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.At this time, the detecting
도 4를 참조하면, 제1 서브트리 그룹(310)은 복수의 노드(31, 32, 33, 34, 35, 36, 37)를 포함할 수 있다. 여기서 제4 노드(34)가 제1 리프 노드(311)이고, 제5 노드(35)가 제2 리프 노드(312)이고, 제6 노드(36)가 제3 리프 노드(313)이고, 제7 노드(37)가 제4 리프 노드(314)일 수 있다. Referring to FIG. 4, the
따라서, 검출부(123)는 루트(Root) 노드에서 제4 노드(34)까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제1 리프 노드(311)에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다. 또한, 검출부(123)는 루트 노드에서 제5 노드(35)까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제2 리프 노드(312) 에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다. 검출부(123)는 루트 노드에서 제6 노드(36)까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제3 리프 노드(313) 에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다. 검출부(123)는 루트 노드에서 제7 노드(37)까지의 유클리드 거리값을 계산함으로써, 제4 리프 노드(314)에 대한 유클리드 거리값을 산출할 수 있다.The
검출부(123)는 일예로, 제1 서브트리 그룹(310) 내에 포함된 복수의 리프 노드(311, 312, 313, 314) 각각에 대하여 순차적으로 상기의 수학식 3을 이용하여 유클리드 거리값을 계산할 수 있다. 이때, 검출부(123)는 각 리프 노드 별로 계산된 유클리드 거리값을 비교하여, 가장 작은 값을 가지는 유클리드 노드값을 저장부에 저장할 수 있다. 리프 노드 간에 유클리드 거리값 계산, 비교 및 저장에 대한 예는 상기에 보다 자세히 설명했으므로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The
검출부(123)는 제1 서브트리 그룹(310) 내에 포함된 제1 리프 노드(311) 내지 제4 리프 노드(314) 각각에 대하여 유클리드 거리값 계산 및 비교가 끝난 경우, 제1 서브트리 그룹(310) 내에서 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다. 이후, 검출부(123)는 제2 서브트리 그룹(320) 내지 제4 서브트리 그룹(34) 각각에 대해서도, 각 서브트리 그룹 내에 포함된 복수의 리프 노드 중 가장 작은 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다.When the Euclidean distance values are calculated and compared with respect to each of the
검출부(123)는 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 최소 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드가 식별된 경우, 식별된 리프 노드 중에서도 가장 작은 유클리드 거리값을 갖는 리프 노드를 식별할 수 있다. 이후 검출부(123)는 최종 식별된 리프 노드에 기초하여, 해당 식별된 리프 노드에 대응하는 활성 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파할 수 있다.If the leaf node having the minimum Euclidean distance value is identified for each of the plurality of subtree groups, the detecting
종래의 심볼 검파 방법은 표현되는 트리 구조가 불규칙했던 반면, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은 도 4와 같이 트리 구조가 간단하고 규칙적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 본원의 심볼 검파 방법은 하드웨어로 구현하는데 간편하다. 또한, 본원의 심볼 검파 방법은 종래에 비해 트리 구조에서의 노드 정점(vertex) 수가 월등히 적기 때문에, 불필요한 트리 탐색(tree search)을 최소화하면서 최적의 에러율 성능을 가질 수 있다.In the conventional symbol detection method, the tree structure to be expressed is irregular. On the other hand, in the symbol detection method in the spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention, a tree structure can be formed simply and regularly as shown in FIG. Accordingly, the symbol detection method of the present invention is simple to implement in hardware. In addition, the symbol detection method of the present invention can have an optimal error rate performance while minimizing an unnecessary tree search because the number of vertices of a node in the tree structure is much smaller than that of the prior art.
트리 탐색에서의 노드 정점의 방문 수는 유클리드 거리값을 계산하는 횟수를 의미하기 때문에, 본원의 일 실시예에 따른 심볼 검파 방법은 낮은 복잡도로 트리 탐색을 수행할 수 있다.Since the number of visited node vertices in the tree search means the number of times the Euclidean distance value is calculated, the symbol detection method according to an embodiment of the present invention can perform tree search with low complexity.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법에 적용될 수 있는 검파기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.5 is a diagram schematically illustrating a configuration of a detector that can be applied to a symbol detection method in a spatial-modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은 도 5(a)와 같이 1개의 SMx 검파기를 이용하여 심볼 검파를 수행할 수도 있고, 도 5(b)와 같이 NC개의 SMx 검파기를 이용하여 심볼 검파를 수행할 수도 있다. Referring to FIG. 5, a symbol detection method in a spatial modulation multiple antenna system according to an embodiment of the present invention may perform symbol detection using one SMx detector as shown in FIG. 5 (a) ), The symbol detection may be performed using N C SMx detectors.
도 5(a)와 같이 1개의 검파기를 이용하는 경우, 본원의 일 실시예에 따른 검출부(123)는 검파를 수행할 때, 하나의 안테나 조합과 그에 대응되는 심볼을 찾기 위해 각각의 서브트리 그룹에 대응하는 NC개의 서브 채널 매트릭스(Hi)를 생성하고 NC번의 심볼 검파를 수행할 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 4개의 서브트리 그룹이 형성되어 있고, 검출부(123)가 1개의 검파기를 이용하여 검파를 수행한다고 가정하자. 이 경우, 검출부(123)는 1 개의 검파기로 4번의 심볼 검파를 수행할 수 있다.When one detector is used as shown in FIG. 5 (a), the
한편, 도 5(B)에서 NC개의 심볼 검파기가 병렬적으로 형성된 경우, NC개의 심볼 검파기는 각각 서브 채널 매트릭스(Hi)를 생성하고 1번씩의 심볼 검파를 수행할 수 있다. 보다 자세하게는, 제1 심볼 검파기는 제1 서브트리 그룹에 대한 심볼 검파를 수행할 수 있다. 제2 심볼 검파기는 제2 서브트리 그룹에 대한 심볼 검파를 수행할 수 있다. 제3 심볼 검파기는 제3 서브트리 그룹에 대한 심볼 검파를 수행할 수 있다. 제 4 심볼 검파기는 제 4 서브트리 그룹에 대한 심볼 검파를 수행할 수 있다. 이에 따라, 복수의 심볼 검파기를 이용하는 경우, 각각의 심볼 검파기는 한 번의 심볼 검파만 수행할 수 있다.Meanwhile, when N C symbol detectors are formed in parallel in FIG. 5B, the N C symbol detectors may generate the sub-channel matrix H i and perform symbol detection once. More specifically, the first symbol detector may perform symbol detection on the first subtree group. And the second symbol detector may perform symbol detection on the second subtree group. The third symbol detector may perform symbol detection on the third subtree group. And the fourth symbol detector may perform symbol detection on the fourth subtree group. Accordingly, when a plurality of symbol detectors are used, each symbol detector can perform only one symbol detection.
본원의 일 실시 예에 따른 공간 변조 다중 안테나 시스템에서의 심볼 검파 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method of detecting a symbol in a spatial multiplexing multi-antenna system according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented in the form of a program command that can be performed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and configured for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 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.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. 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.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, 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.
110: 송신기 111: 부호화부
112: 변조부 113: 송신 안테나
120: 수신기 123: 검출부
125: 복조부 126: 복호화부110: Transmitter 111:
112: Modulation section 113: Transmission antenna
120: receiver 123:
125: Demodulation unit 126: Decoding unit
Claims (17)
(a) 복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성하는 단계; 및
(b) 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하고, 상기 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계,
를 포함하고,
상기 (a) 단계에서 상기 복수의 서브트리 그룹 각각은 전체 송신 안테나 중 활성화된 송신 안테나의 수에 대응하는 복수의 송신 안테나를 서로 다르게 조합한 노드가 포함되도록 형성되고,
상기 (b) 단계는, 상기 복수의 서브트리 그룹 중 최소 송신 비용을 갖는 서브트리 그룹에 포함된 활성 송신 안테나의 조합을 상기 송신 심볼을 전송한 복수의 활성화된 송신 안테나로 판단하고, 상기 복수의 활성화된 송신 안테나로부터 송신된 심볼을 검파하는 것인, 심볼 검파 방법.Spatial modulation In a symbol detection method in a multiple-input multiple-output (MIMO) system,
(a) forming a plurality of subtree groups including a plurality of active transmit antenna nodes; And
(b) calculating a transmission cost for each of the plurality of subtree groups, detecting combinations of active transmission antennas and transmission symbols based on the calculated transmission cost,
Lt; / RTI >
In the step (a), each of the plurality of subtree groups includes a plurality of transmit antennas corresponding to the number of active transmit antennas,
Wherein the step (b) comprises: determining a combination of active transmission antennas included in a subtree group having a minimum transmission cost among the plurality of subtree groups as a plurality of active transmission antennas transmitting the transmission symbols; And detects a symbol transmitted from the active transmit antenna.
상기 복수의 서브트리 그룹의 수는 전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 결정되는 것인, 심볼 검파 방법.The method according to claim 1,
Wherein the number of the plurality of subtree groups is determined based on the number of active transmission antennas among the total transmission antennas.
상기 송신 비용은 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리값을 포함하는 것인, 심볼 검파 방법.The method according to claim 1,
Wherein the transmission cost comprises a Euclidean distance value based on an active transmit antenna index and a transmit symbol index included in each of the plurality of subtree groups.
상기 (b) 단계는,
(b1) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하는 단계;
(b2) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값을 계산하는 단계;
(b3) 상기 제1서브트리 그룹의 유클리드 거리값과 상기 제2서브트리 그룹의 유클리드 거리값을 비교하는 단계; 및
(b4) 상기 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하는 단계를 포함하되,
상기 (b1) 단계 내지 상기 (b3) 단계는 적어도 1회 이상 수행되는 것인, 심볼 검파 방법.The method of claim 3,
The step (b)
(b1) calculating an Euclidean distance value for a first subtree which is one of the plurality of subtree groups;
(b2) calculating a Euclidean distance value for a second subtree group which is another one of the plurality of subtree groups;
(b3) comparing Euclidean distance values of the first subtree group and Euclidean distance values of the second subtree group; And
(b4) detecting a transmission antenna combination and a transmission symbol of a subtree group having a minimum Euclidean distance value among the plurality of subtree groups,
Wherein the steps (b1) to (b3) are performed at least once.
상기 (b) 단계는,
상기 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장하는 것인, 심볼 검파 방법.The method of claim 3,
The step (b)
And stores the smallest Euclidean distance value among the Euclidean distance values for the plurality of subtree groups.
상기 송신 심볼의 개수 및 상기 송신 심볼의 비트수는 신호 변조 방식에 기초하여 결정되는 것인, 심볼 검파 방법.The method according to claim 1,
Wherein the number of transmission symbols and the number of bits of the transmission symbol are determined based on a signal modulation scheme.
상기 신호 변조 방식은 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), PSK(Phase Shift Keying), ASK(Amplitude Shift Keying) 및 FSK(Frequency Shift Keying) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 심볼 검파 방법.The method according to claim 6,
The signal modulation scheme may be at least one of Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), Quadrature Amplitude Modulation (QAM), Phase Shift Keying (PSK), Amplitude Shift Keying (ASK) Wherein the symbol detection method comprises the steps of:
복수의 활성 송신 안테나 노드를 포함하는 복수의 서브트리(subtree) 그룹을 형성하는 그룹 형성부; 및
상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 대하여 송신 비용을 계산하고, 상기 계산된 송신 비용에 기초하여 활성 송신 안테나의 조합 및 송신 심볼을 검파하는 검출부,
를 포함하고,
상기 그룹 형성부에서 상기 복수의 서브트리 그룹 각각은 전체 송신 안테나 중 활성화된 송신 안테나의 수에 대응하는 복수의 송신 안테나를 서로 다르게 조합한 노드가 포함되도록 형성되고,
상기 검출부는, 상기 복수의 서브트리 그룹 중 최소 송신 비용을 갖는 서브트리 그룹에 포함된 활성 송신 안테나의 조합을 상기 송신 심볼을 전송한 복수의 활성화된 송신 안테나로 판단하고, 상기 복수의 활성화된 송신 안테나로부터 송신된 심볼을 검파하는 것인, 수신기.A receiver for performing symbol detection in a space-modulated multi-antenna system,
A group forming unit forming a plurality of subtree groups including a plurality of active transmission antenna nodes; And
A detector for calculating a transmission cost for each of the plurality of subtree groups and detecting combinations of active transmission antennas and transmission symbols based on the calculated transmission cost,
Lt; / RTI >
Wherein each of the plurality of subtree groups in the group formation unit is formed to include a node in which a plurality of transmission antennas corresponding to the number of activated transmission antennas among all transmission antennas are combined differently,
Wherein the detection unit determines a combination of active transmission antennas included in a subtree group having a minimum transmission cost among the plurality of subtree groups as a plurality of active transmission antennas transmitting the transmission symbols, And detects the transmitted symbols from the antenna.
상기 그룹 형성부는,
전체 송신 안테나 중 활성 송신 안테나의 수에 기초하여 상기 복수의 서브트리 그룹의 수를 결정하는 것인, 수신기.11. The method of claim 10,
The group-
And determines the number of the plurality of subtree groups based on the number of active transmission antennas among the total transmission antennas.
상기 송신 비용은 상기 복수의 서브트리 그룹 각각에 포함되어 있는 활성 송신 안테나 인덱스 및 송신 심볼 인덱스에 기초한 유클리드 거리값을 포함하는 것인, 수신기.11. The method of claim 10,
Wherein the transmission cost comprises a Euclidean distance value based on an active transmit antenna index and a transmit symbol index included in each of the plurality of subtree groups.
상기 검출부는,
상기 복수의 서브트리 그룹 중 어느 하나인 제1서브트리 그룹에 대한 제1 유클리드 거리값을 계산하고,
상기 복수의 서브트리 그룹 중 다른 하나인 제2서브트리 그룹에 대한 제2 유클리드 거리값을 계산하고,
상기 제1서브트리 그룹의 제1 유클리드 거리값과 상기 제2서브트리 그룹의 제2 유클리드 거리값을 비교하고,
상기 복수의 서브트리 그룹 중 유클리드 거리값이 최소인 서브트리 그룹의 송신 안테나 조합 및 송신 심볼을 검파하되,
상기 제1 유클리드 거리값 계산, 상기 제2 유클리드 거리값 계산 및 상기 비교를 적어도 1회 이상 수행하는 것인, 수신기.13. The method of claim 12,
Wherein:
A first Euclidean distance value for a first subtree group which is one of the plurality of subtree groups,
Calculating a second Euclidian distance value for a second subtree group that is another one of the plurality of subtree groups,
Compare the first Euclidean distance value of the first subtree group with the second Euclidean distance value of the second subtree group,
Detecting a transmission antenna combination and a transmission symbol of a subtree group having a minimum Euclidean distance value among the plurality of subtree groups,
Calculate the first Euclidian distance value, calculate the second Euclidian distance value, and perform the comparison at least once.
상기 복수의 서브트리 그룹에 대한 유클리드 거리값 중 가장 작은 유클리드 거리값을 저장하는 저장부,
를 더 포함하는 수신기.14. The method of claim 13,
A storage unit for storing the smallest Euclidean distance value among the Euclidean distance values for the plurality of subtree groups,
≪ / RTI >
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