KR101886525B1 - 비직교 다중 접속 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭 제거 방법 및 장치 - Google Patents

비직교 다중 접속 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭 제거 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

비직교 다중 접속 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭 제거 방법 및 장치가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치는 수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록(sub-block)에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생하는 복수의 주파수 오프셋(frequency offset) - 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 존재함 - 을 전체적으로 보상하는 주파수 오프셋 보상부, 상기 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호를 상기 각 서브 블록별로 복조하고 디코딩하여 복조 신호를 출력하는 신호 처리부 및 상기 각 서브 블록에서, 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 해당 사용자의 신호에서 다른 사용자들의 신호인 간섭 신호의 합을 제거하고 디코딩하여 최종 복조 신호를 출력하는 간섭 제거부를 포함하되, 상기 주파수 오프셋 보상부는 상기 각 사용자별 주파수 오프셋에서 특정 후보값을 차감한 절대값에 min-max 알고리즘을 적용하여, 상기 복수의 주파수 오프셋을 전체적으로 보상하는 값을 추출하는 것을 특징으로 한다.

Description

비직교 다중 접속 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭 제거 방법 및 장치{METHOD AND APPRATUS FOR REMOVING INTER CARRIER INTERFERENCE BY FREQUENCY OFFSET IN NOMA SYSTEM}
본 발명은 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 NOMA 시스템은 같은 시간 및 주파수 자원에 다중 사용자가 동시에 접속하는 시스템이다.
이러한 NOMA 기술은 직교 다중 접속(orthogonal multiple access) 기술 대비 많은 사용자를 서비스 할 수 있기 때문에 최근 여러 프로젝트 그룹에서 주장하고 있는 5G의 방향성 중 mMTC(Massive Machine Type Communication) 시나리오의 유력한 다중 접속 기술로 거론되고 있다.
실제로, 사용자 수를 극대화 시킬 수 있는 NOMA 기술들은 시간/주파수/코드 도메인 모두를 이용한 비직교 자원을 정의해 기존의 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA) 대비 최대 300%의 사용자를 큰 성능 열화 없이 서비스 할 수 있다.
그러나 종래의 NOMA 시스템에서 상향 링크 주파수 오프셋이 발생할 경우 인접 반송파간 간섭(Inter-carrier Interference, ICI)이 발생하기 때문에 심각한 수신 성능 저하를 유발한다.
일반적으로 ICI가 발생하는 다중 반송파 시스템에서는 시간 도메인에서 주파수 오프셋 보정을 수행하나, NOMA 시스템의 경우 동일 시간/주파수 자원에 다중 사용자가 접속하기 때문에 시간 도메인에서 주파수 오프셋을 보정해 줄 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, NOMA 시스템에서 여러 사용자의 송신기와 수신기 사이에 주파수 오프셋이 발생으로 인한 반송파간 간섭을 제거할 수 있는 방안을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치는 수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록(sub-block)에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생하는 복수의 주파수 오프셋(frequency offset) - 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 존재함 - 을 전체적으로 보상하는 주파수 오프셋 보상부, 상기 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호를 상기 각 서브 블록별로 복조하고 디코딩하여 복조 신호를 출력하는 신호 처리부 및 상기 각 서브 블록에서, 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 해당 사용자의 신호에서 다른 사용자들의 신호인 간섭 신호의 합을 제거하고 디코딩하여 최종 복조 신호를 출력하는 간섭 제거부를 포함하되, 상기 주파수 오프셋 보상부는 상기 각 사용자별 주파수 오프셋에서 특정 후보값을 차감한 절대값에 min-max 알고리즘을 적용하여, 상기 복수의 주파수 오프셋을 전체적으로 보상하는 값을 추출하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 간섭 제거 장치가 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 방법은 (a) 수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록(sub-block)에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생하는 복수의 주파수 오프셋(frequency offset) - 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 존재함 - 을 전체적으로 보상하는 단계, (b) 상기 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호를 상기 각 서브 블록별로 복조하고 디코딩하여 복조 신호를 출력하는 단계 및 (c) 상기 각 서브 블록에서, 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 해당 사용자의 신호에서 다른 사용자들의 신호인 간섭 신호의 합을 제거하고 디코딩하여 최종 복조 신호를 출력하는 단계를 포함하되, 상기 (a) 단계는 상기 각 사용자별 주파수 오프셋에서 특정 후보값을 차감한 절대값에 min-max 알고리즘을 적용하여, 상기 복수의 주파수 오프셋을 전체적으로 보상하는 값을 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주파수 오프셋을 절대량을 감소시킬 수 있다.
또한, 주파수 오프셋으로 인한 인접 반송파간 간섭(Inter-carrier Interference; ICI)을 완화시킬 수 있다.
또한, 주파수 오프셋의 절대량을 줄이고 주파수 오프셋으로 인한 ICI를 완화시킴으로써 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 효과를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3b 내지 도 3e는 도 3a에 도시된 각 구성 요소의 상세 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 과정을 도시한 흐름도이다.
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.
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 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템은 복수의 사용자 단말기(User Equipment, 이하 UE라 칭함)(100) 및 기지국(200)을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 시스템은 동일한 시간과 주파수 자원에 복수의 UE(100)가 동시에 접속하는 시스템으로서, 복수의 UE(100)가 기지국(200)에 접속하여 데이터를 전송하는 상향 링크에서의 실시예이다.
참고로, 본 발명의 일 실시예에서 UE(100)에게 할당할 수 있는 시간과 주파수 자원의 기본 단위를 리소스 블록(Resource Block; RB)이라고 통칭하며, 복수의 리소스 블록은 하나의 서브 블록(sub block)에 포함될 수 있다.
상기 서브 블록은 NOMA 시스템에서 디코딩이 가능한 기본 단위이며, 복수의 서브 블록은 하나의 심볼에 포함될 수 있다.
도 1에서, UE(100)는 전송하고자 하는 신호 x를 할당된 전력 p를 이용하여 전송할 수 있다.
즉, 도 1의 실시예에서 전체 K명의 사용자(UE)는 동일한 시간에 동일한 주파수 대역을 이용하여 동시에 자신에게 할당된 전력 p를 이용하여 자신의 신호 x를 전송할 수 있다.
참고로, 기지국(200)에 접속한 총 UE(100)의 수는 서브 블록의 수 M과 서브 블록당 UE의 수, 즉, 하나의 서브 블록의 자원을 공유하는 UE의 수의 곱으로 나타낼 수 있다.
한편, 기지국(200)은 복수의 UE(100)로부터 신호(y)를 동시에 수신할 수 있다.
이때, 각 UE(100)별로 서로 다른 주파수 오프셋(frequency offset)이 발생하게 되며, 이 주파수 오프셋으로 인해 인접 반송파간 간섭(Inter-carrier Interference, 이하 ‘ICI’라 칭함)이 발생하게 되어 심각한 수신 성능 저하를 유발하게 된다.
여기서, 상기 ‘주파수 오프셋’은 기지국(200)이 각 UE(100)로부터 수신한 신호가 각 UE(100)의 원 신호와 다른 현상이다.
동일 시간과 주파수 자원 - 서브 블록에 포함되는 각 리소스 블록 - 을 복수의 UE(100)가 공유하고 있으므로 시간 도메인에서 ICI를 보정하는 것은 매우 어려운 일이다.
이에, 기지국(200)은 시간 도메인에서 서브 블록별로 해당 서브블록의 리소스 블록을 공유하는 각 UE(100)의 주파수 오프셋의 절대량을 감소시키고, 각 UE(100)별로 다른 UE의 간섭 신호를 제거하여 ICI를 보정함으로써, 결과적으로 주파수 오프셋으로 인한 성능 열화를 완화시킬 수 있다.
도 2은 본 발명의 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 효과를 도시한 도면이다.
주파수 오프셋이 발생하지 않는 상황을 가정하면, 싱크 함수에 따라서 피크와 제로 크로싱(zero-crossing)이 일치해야 하나, 실제로는 주파수 오프셋이 발생함으로써 도 2에 도시된 바와 같이 주파수가 쉬프트(shift)되었다.
주파수 오프셋으로 인해 피크와 제로 크로싱이 일치하지 않는 문제가 발생하며, 피크와 관련해서는 채널 변환 효과로 인한 채널 추정의 오류가, 제로 크로싱과 관련해서는 반송파 간섭이 발생하게 된다.
이에, 본 발명에서는 서브 블록별로 시간 영역에서 주파수 오프셋을 보상하여 평균적인 주파수 오프셋의 절대량을 감소시키고, 이에 대한 수신 신호를 복조하여 해당 신호로 ICI 복제 신호를 생성한 후 원 신호에서 제거함으로써 전술한 문제를 해소할 수 있다.
이하 도 3a 내지 도 4를 참조하여 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭 제거 방법 및 장치를 상세히 설명하도록 한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치의 구성을 도시한 블록도이고, 도 3b 내지 도 3e는 각 구성 요소의 상세 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치(이하 ‘반송파 간섭 제거 장치’라 칭함)(200)는 주파수 오프셋 보상부(210), 신호 처리부(220), 간섭 제거부(230), 제어부(240) 및 저장부(250)를 포함할 수 있다.
도 3a에 도시된 반송파 간섭 제거 장치(200)는 도 1에 도시된 기지국(200)에 포함될 수 있으므로 동일한 식별 번호를 사용하도록 한다.
각 구성 요소를 설명하면, 주파수 오프셋 보상부(210)는 하나의 심볼에 포함된 복수의 서브 블록에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생한 복수의 주파수 오프셋을 보상할 수 있다.
여기서, 서브 블록별로 주파수 오프셋 보상을 수행하는 이유는, 복수의 서브 블록은 직교 방식이지만, 하나의 서브 블록에 포함된 복수의 리소스 블록은 비직교 방식이기 때문이다.
주파수 오프셋 보상부(210)는 M개의 서브 블록 중 m번째 서브 블록에서 발생한 J개의 주파수 오프셋을 전체적으로 εm만큼 보상하여 해당 서브 블록의 전체적인 주파수 오프셋의 절대량을 감소시킬 수 있다.
여기서, J개의 주파수 오프셋은 해당 서브 블록의 리소스 블록을 공유하는 J개의 UE에 대한 각각의 주파수 오프셋을 의미한다.
주파수 오프셋 보상부(210)는 min-max 알고리즘을 이용하여 해당 서브 블록의 전체적인 주파수 오프셋의 절대량을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, m번째 서브 블록에서 J개의 UE 중 j번째 UE에서 발생한 주파수 오프셋이 εm,j라고 하면, 해당 서브 블록(m번째)에 대한 전체적인 주파수 오프셋의 보상값 εm은 min-max 알고리즘에 의해 아래의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016115629634-pat00001
여기서, 각 UE에서 발생한 주파수 오프셋 값 εm,1, εm,2,… εm,J는 직교성이 있는 프리엠블을 송신함으로써 미리 추정할 수 있는 값이다.
상기 [수학식 1]에서, 주파수 오프셋으로 인한 신호 간섭은 주파수 오프셋의 절대값이 클수록 심해지며, 가장 큰 주파수 오프셋의 절대값이 존재할 때 그것으로 인해 시스템의 성능은 떨어지게 되므로, 가장 큰 주파수 오프셋의 절대값을 가장 작게 만드는 ε을 해당 서브 블록에 대한 전체적인 주파수 오프셋의 보상값 εm으로 구하는 것이다. 참고로, 주파수 오프셋의 보상값 단위는 Hz이다.
일 실시예로서 UE 1, UE 2, 및 UE 3의 추정된 주파수 오프셋 값이 각각 2, 2 및 3 이고 ε이 2일 때, 상기 [수학식 1]에 의하면 {|2-2|, |2-2|, |3-2|}이므로 max{0, 0, 1}이 되어 절대값이 최대인 UE 3의 ‘1’로 인해 시스템의 성능이 저하된다.
다른 실시예로서, UE 1, UE 2, 및 UE 3의 추정된 주파수 오프셋 값이 각각 2, 2 및 3 이고 ε이 2.5일 때, 상기 [수학식 1]에 의하면 {|2-2.5|, |2-2.5|, |3-2.5|}이므로 max{0.5, 0.5, 0.5}가 되어 가장 큰 절대값이 없는 최적의 상태가 된다.
결국, ε이 2.5일 때 해당 서브 블록(m)에 대한 전체적인 주파수 오프셋의 보상값 εm은 2.5가 된다.
종래의 OFDMA는 하나의 리소스 블록에 최대 하나의 UE가 접속할 수 있기 때문에 복수의 UE가 겹치는 주파수 오프셋을 고려할 필요가 없었다.
그러나, NOMA 시스템에서는 하나의 리소스 블록에 복수의 UE가 겹치므로 이에 대한 주파수 오프셋의 보상이 필요한 것이다.
도 3b는 주파수 오프셋 보상부(210)의 세부 도면으로서, 하나의 서브 블록에서 리소스 블록을 공유하는 복수의 UE 각각에 대하여 min-max 알고리즘을 기반으로 주파수 오프셋에 대한 절대값을 계산하고, 그 결과를 이용하여 해당 리소스 블록에 대한 전체적인 주파수 오프셋의 보상값 εm을 계산하는 것을 볼 수 있다.
도 3b에서 설명의 편의 상 m번째 서브 블록만을 대표적으로 표시하였으나, 실제로는 모든 서브 블록마다 도 3b의 과정이 수행될 수 있다.
한편, 신호 처리부(220)는 수신 신호(y)를 병렬적으로 변경하고 CP를 제거한 후 다중 반송파 복조기를 통과시키며, 각 서브 블록별로 NOMA 디코더를 통과시켜 1차 복조 신호(
Figure 112016115629634-pat00002
)를 출력할 수 있다. 이에 대한 내용이 도 3c에 도시되어 있다.
참고로, 1차 복조 신호
Figure 112016115629634-pat00003
은 m번째 서브 블록의 복조 신호 벡터를 의미하며 [1×J]의 사이즈를 가질 수 있다.
한편, 간섭 제거부(230)는 각 서브 블록의 1차 복조 신호를 이용하여 스트림 인덱스에 따라 해당 인덱스의 서브 블록을 각각 추출할 수 있다.
참고로, 상기 서브 블록의 추출은 간섭 제거부(230)에서 수행할 수도 있고, 실시예에 따라서 별도의 서브 블록 추출부(미도시)가 존재하여 수행할 수도 있다.
간섭 제거부(230)는 m번째 서브 블록의 j번째 UE의 신호인
Figure 112016115629634-pat00004
에서 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 다른 UE의 신호(즉, 간섭 신호)들의 합을 제거할 수 있다.
상기 간섭 신호는 Iu,(m,j)로 나타낼 수 있다. 이는 u번째 UE가 m번째 서브 블록의 j번째 UE에게 주는 간섭 신호이다.
간섭 제거부(230)는 각 서브 블록마다 이와 같은 ICI 제거 과정을 반복 실행할 수 있으며, 이후 NOMA 디코더를 통과시켜 각 서브 블록별 최종 복조 신호인 제2 복조 신호를 출력할 수 있다.
이에 대한 내용이 도 3d에 도시되어 있다. 참고로 도 3d에서 각 UE에 대한 간섭 신호를 제거 시 자신의 신호도 포함되는 것으로 도시되어 있으나, 실제 값은 0이다.
이때, 간섭 제거부(230)는 병렬적으로 ICI를 제거하여 수신 신뢰도를 높일 수 있으며, 이를 위해 각 서브 블록의 출력 LLR(Log Likelihood Ratio)을 계산하고, 계산 결과에 따라서 순차적 ICI 제거를 수행할 수 있다.
참고로, LLR은 수신 비트를 기준으로 0 또는 1 여부를 판단하기 위해서,
0이 될 확률과 1이 될 확률의 비율(0 확률/1확률)을 계산하여 로그를 취한 값으로서, LLR이 0보다 큰지 작은지를 기준으로 수신 비트가 0인지 1인지를 결정한다.
간섭 제거부(230)는 LLR이 클수록 신뢰도가 높다고 판단할 수 있다. 즉, 출력 LLR이 높은 서브 블록을 신뢰도가 높은 서브 블록으로 판단하고, 신뢰도가 높은 서브 블록에 대한 ICI 제거를 먼저 수행한다.
이는 각 서브 블록의 출력 LLR 계산 결과에 따라서 순차적으로 ICI를 제거 시, 이전의 서브 블록에 대한 간섭을 제거하면 이후의 서브 블록에서는 그 만큼의 간섭이 제거된 상태에서 ICI가 제거되므로 간섭이 그만큼 감소되기 때문이다.
종래의 OFDMA는 특정 UE의 채널 게인 순서대로 간섭을 제거하였으나, NOMA 시스템에서는 채널 게인과 실제 수신 성능의 순서가 다르기 때문에, 채널 게인을 대신하여 전술한 바와 같은 LLR의 순서로 ICI를 제거할 수 있다.
도 3e는 도 3b 내지 도 3e의 도면을 통합한 것으로서, 각 서브 블록별로 전술한 동작이 수행되고 병렬적으로 간섭이 제거됨이 나타나 있으며, 스트림 인덱스에 따라 해당 인덱스의 서브 블록을 각각 추출하는 별도의 서브 블록 추출부가 간섭 제거부(230)와는 별도로 존재한다.
한편, 제어부(240)는 기지국(200)의 구성 요소들, 예를 들어 주파수 오프셋 보상부(210), 신호 처리부(220) 및 간섭 제거부(230) 등이 전술한 동작을 수행하도록 제어할 수 있으며, 저장부(250) 또한 제어할 수 있다.
한편, 저장부(250)는 제어부(240)가 전술한 동작을 수행하도록 하는 알고리즘 및 그 과정에서 생성되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 NOMA 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4의 흐름도는 도 3에 도시된 반송파 간섭 제거 장치(200)에 의해 수행될 수 있으며, 반송파 간섭 제거 장치(200)는 기지국(200)에 포함될 수 있으므로, 도 4의 동작 주체를 기지국(200)으로 설명하도록 한다.
기지국(200)은 수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생한 복수의 주파수 오프셋을 보상한다(S401).
이때 기지국(200)은 상기 [수학식 1]의 min-max 알고리즘을 이용하여 해당 서브 블록에 대한 전체적인 주파수 오프셋의 보상값을 계산할 수 있다.
S401 후, 기지국(200)은 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호(y)를 병렬적으로 변경하고 CP를 제거한 후 다중 반송파 복조기를 통과시키며, 각 서브 블록별로 NOMA 디코더를 통과시켜 1차 복조 신호를 출력한다(S402).
S402 후, 기지국(200)은 각 서브 블록별로 1차 복조 신호에서 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 다른 UE의 신호인 간섭 신호들의 합을 제거하고 NOMA 디코더를 통과시켜 최종 복조 신호인 제2 복조 신호를 출력한다(S403).
여기서 기지국(200)은 병렬적으로 ICI를 제거하여 수신 신뢰도를 높일 수 있으며, 이를 위해 각 서브 블록의 출력 LLR(Log Likelihood Ratio)을 계산하고, 계산 결과에 따라서 순차적 ICI 제거를 수행할 수 있다.
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 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.
100 : 사용자 단말기(UE)
200 : 기지국(반송파 간섭 제거 장치)
210 : 주파수 오프셋 보상부
220 : 신호 처리부
230 : 간섭 제거부
240 : 제어부
250 : 저장부

Claims (8)

  1. 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 장치에 있어서,
    수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록(sub-block)에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생하는 복수의 주파수 오프셋(frequency offset) - 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 존재함 - 을 전체적으로 보상하는 주파수 오프셋 보상부;
    상기 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호를 상기 각 서브 블록별로 복조하고 디코딩하여 복조 신호를 출력하는 신호 처리부; 및
    상기 각 서브 블록에서, 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 해당 사용자의 신호에서 다른 사용자들의 신호인 간섭 신호의 합을 제거하고 디코딩하여 최종 복조 신호를 출력하는 간섭 제거부
    를 포함하되,
    상기 주파수 오프셋 보상부는
    상기 각 사용자별 주파수 오프셋에서 특정 후보값을 차감한 절대값에 min-max 알고리즘을 적용하여, 상기 복수의 주파수 오프셋을 전체적으로 보상하는 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 간섭 제거부는
    상기 각 서브 블록의 출력 로그 우도비(Log-Likelihood Ratio; LLR)를 계산하여 상기 서브 블록별 채널 신뢰도 순서를 결정하고, 상기 결정된 순서로 상기 간섭 신호의 합을 순차적으로 제거하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 간섭 제거부는
    미리 정해진 회수만큼 상기 간섭 신호의 합을 제거하는 동작을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 블록의 수와 동일한 수의 스트림으로 복사된 수신 신호에서, 상기 복조 신호를 이용하여 스트림 인덱스에 따라 각 서브 블록을 추출하는 서브 블록 추출부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 장치.
  5. 반송파 간섭 제거 장치가 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access; NOMA) 시스템에서 주파수 오프셋으로 인한 반송파간 간섭을 제거하는 방법에 있어서,
    (a) 수신 신호에 포함된 복수의 서브 블록(sub-block)에 대하여, 각 서브 블록별로 해당 서브 블록에서 발생하는 복수의 주파수 오프셋(frequency offset) - 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 존재함 - 을 전체적으로 보상하는 단계;
    (b) 상기 주파수 오프셋이 보상된 수신 신호를 상기 각 서브 블록별로 복조하고 디코딩하여 복조 신호를 출력하는 단계; 및
    (c) 상기 각 서브 블록에서, 해당 서브 블록의 자원을 공유하는 사용자별로 해당 사용자의 신호에서 다른 사용자들의 신호인 간섭 신호의 합을 제거하고 디코딩하여 최종 복조 신호를 출력하는 단계
    를 포함하되,
    상기 (a) 단계는
    상기 각 사용자별 주파수 오프셋에서 특정 후보값을 차감한 절대값에 min-max 알고리즘을 적용하여, 상기 복수의 주파수 오프셋을 전체적으로 보상하는 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 각 서브블록의 출력 로그 우도비(Log-Likelihood Ratio; LLR)를 계산하여 상기 서브블록별 채널 신뢰도 순서를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 순서로 상기 간섭 신호의 합을 순차적으로 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    미리 정해진 회수만큼 상기 간섭 신호의 합을 제거하는 동작을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 반송파 간섭 제거 방법.
  8. 제5 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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