KR101904011B1

KR101904011B1 - 재귀적 서브 블록 디코딩

Info

Publication number: KR101904011B1
Application number: KR1020160180652A
Authority: KR
Inventors: 아스마 메즈리; 모하메드-아쉬라프 크시바; 벤-오스만 가야 레카야
Original assignee: 앵스띠뛰 미네-뗄레콩
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-28
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US9948364B2; EP3188394A1; CN106982106A; US20170187432A1; EP3188394B1; KR20170077832A; CN106982106B

Abstract

본 발명의 실시예는 통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 디코딩하기 위한 디코더를 제공한다. 상기 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현되고, 상기 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하며, 상기 디코더는,
- 타겟 서비스 품질 메트릭이 주어지면 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하도록 구성된 처리 유닛(213);
- 다수의 서브 매트릭스로의 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 상기 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하도록 구성된 서브 블록 디코딩 유닛(214)을 포함하고, 상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 상기 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하고, 상기 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하도록 추가로 구성된다.

Description

재귀적 서브 블록 디코딩{RECURSIVE SUB-BLOCK DECODING}

본 발명은 일반적으로 디지털 통신에 관한 것으로서, 특히 데이터 신호를 디코딩하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 네트워크의 전송 채널은 전송된 신호에 의해 교차되는 다중 경로에 의해 발생되는 페이딩 및 간섭의 영향을 받는다. 이러한 영향은 수신기가 의도된 정보 패킷을 효율적으로 디코딩하지 못하게 하는 정보 손실로 이어진다. 이러한 문제에 대한 하나의 해결책은 상이한 페이딩 특성을 제공하는 상이한 링크를 통해 동일한 정보를 전송하는 것으로 이루어진다. 결과적으로, 동일한 신호의 많은 복제본(replica)은 수신기에서 이용 가능할 수 있다. 결과적으로, 수신기는 원하는 메시지를 신뢰성 있게 복구하도록 전송 채널에 의해 덜 영향을 받는 복제본을 이용할 수 있다.

상이한 다이버시티 기술은 시간, 공간 및 주파수와 같은 상이한 자유도를 이용함으로써 동일한 신호의 많은 복제본을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 시간 및 공간 다이버시티 기술은 예를 들어 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에 이용된다. 동일한 신호의 상이한 복제본은 다수의 안테나 및/또는 복수의 시간 슬롯을 이용하여 제공될 수 있다. 주파수 다이버시티는 예를 들어 복수의 직교 부반송파를 이용하여 상이한 복제본을 제공하기 위한 OFDM 시스템에 이용된다. 다중 경로 다이버시티는 예를 들어 DS-CDMA(Discrete Sequence-Code Division Multiple Access) 시스템에 이용된다.

상이한 다이버시티 기술이 동시에 이용되는 경우, 시스템에 의해 달성되는 글로벌 다이버시티 차수(order)는 각각의 기술에 의해 별개로 획득된 부분적 차수의 곱을 나타낸다. 글로벌 다이버시티 차수는 전송된 심볼을 디코딩하기 위해 수신기에서 이용 가능한 원래의 신호의 독립적 복제본의 수를 나타낸다. 그는 통신 시스템의 신뢰성을 특징짓는다.

일부 다이버시티 기술은 MIMO 기술과 같은 많은 성공적인 통신 시스템의 설계에 상당한 영향을 미쳤다. 공간 및 시간 다이버시티 기술의 조합은 시스템 용량을 증가시키는 것을 허용한다.

MIMO 기술은 무선 LAN(WiMAX IEEE 802.16) 또는 셀룰러 모바일 네트워크(3G 및 4G)에서와 같이 여러 표준에 통합되었고 다수의 안테나가 장착된 중계국과 관련된 협력 통신과 같은 다양한 애플리케이션에 적용된다.

MIMO 시스템에 대한 주요 도전 중 하나는 실시간 서비스 및 애플리케이션에 대한 데이터 속도의 관점에서 증가하는 요구에 적응하는 것이다. 다른 도전은 저 전력 및 저 계산 자원을 소비하면서 필요한 서비스 품질을 제공할 수 있는 저 복잡성 디코더를 수신기에 구현하는 것이다.

수신기 장치는 전송기로부터 전달된 신호의 추정치를 전달하는 디코딩 알고리즘을 구현한다.

몇몇 디코딩 알고리즘이 존재하고, 이의 실제적인 이용은 서비스 품질(QoS) 사양과 계산 및 메모리(스토리지) 저장품과 같은 이용 가능한 하드웨어 자원에 필요한 성능에 따라 다르다. 에러율 및 달성 가능한 다이버시티 차수에 관한 최적의 성능은 최대 우도(Maximum Likelihood; ML) 디코딩 알고리즘을 이용하여 획득될 수 있다. 달성 가능한 최적 다이버시티 차수는 통신 시스템에 의해 제공되는 최대 글로벌 다이버시티 차수를 명시한다. 예시적인 ML 디코딩 알고리즘은 다음과 같은 순차적 격자(sequential lattice) 디코더를 포함한다:

- "E. Viterbo and J. Boutros. A universal lattice code decoder for fading channels. IEEE Transactions on Information Theory, 45(5):1639-1642, July 1999"에 개시된 구형 디코더,

- "R. Fano. A heuristic discussion of probabilistic decoding. IEEE Transactions on Information Theory, 9(2):64-74, 1963"에 개시된 스택 디코더, 및

- “G.R. Ben-Othman, R. Ouertani, and A. Salah. The spherical bound stack decoder. In Proceedings of International Conference on Wireless and Mobile Computing, pages 322-327, October 2008”에 개시된 SR 스택 디코더.

그러나, 이러한 디코더는 이용 가능한 자원을 초과할 수 있는 높은 계산 복잡성을 필요로 한다. 순차적 ML 디코더의 복잡성은 다음의 함수로서 증가한다.

- 전송기 및 수신기에 배치된 안테나의 수, 및

- 별자리(constellation)의 크기.

ZF(Zero-Forcing) 및 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 포함하는 선형 디코더와 비선형 ZF-DFE(Zero Forcing-Decision Feedback Equalizer) 디코더와 같이 디코딩 복잡성이 감소한 차선의(sub-optimal) 디코더가 제안되었다. 이들을 적절한 계산 능력을 필요로 하지만, 이러한 디코딩 알고리즘은 제한된 성능을 제공하고 통신 시스템에 의해 제공되는 전체 다이버시티를 완전히 이용하지 못하게 한다. 격자 감소 및 MMSE-GDFE 전처리와 같은 전처리 기술은 양호한 성능을 획득하기 위해 이러한 접근법을 이용하여 디코딩하기 전에 적용될 수 있다. 격자 감소 기술의 일례는“A.K. Lenstra, H.W. Lenstra, and L. Lovasz. Factoring Polynomials with Rational Coefficients. Math. Ann. Volume 261, pages 515-534, 1982”에 개시된 LLL 감소 기술이다.

서브 블록 디코더의 카테고리가 존재한다. 이것은 정보 심볼의 벡터를 서브 벡터로 분할하고 대표 채널 상태 매트릭스의 서브 블록 분할 및 수신 신호의 대응하는 서브 벡터 분할이 별개로 주어지는 각각의 서브 벡터를 디코딩하는 것으로 이루어지는 디코딩 접근법을 지칭한다.

서브 블록 디코더는“Won-Joon Choi, R. Negi, and J.M. Cioffi. Combined ML and DFE decoding for the V-BLAST system. IEEE International Conference on Communications. Volume 3, pages 1243-1248, 2000”에 개시되어 있다. 이러한 디코더는 ML 및 DFE 둘 다를 이용하는 조합된 디코딩 방식에 기초한다. 이러한 접근법에 따르면, 길이 n의 정보 심볼의 벡터는 각각 길이 p와 n-p의 2개의 서브 벡터로 분할된다. 제 1 디코딩 단계에서, p개의 정보 심볼로 구성된 서브 벡터는 ML 디코더를 이용하여 추정된다. 이러한 추정된 심볼이 주어지면, 수신기는 정보 심볼의 제 2 서브 블록을 구성하는 나머지 n-p개의 심볼의 추정치를 결정하기 위해 결정 피드백 등화를 이용하여 심볼간 간섭 제거를 재귀적으로 수행한다. 이러한 디코딩 방식은 ZF-DFE 디코더에 기초한 조인트 디코딩보다 양호한 성능을 제공한다. 예를 들어, 공간 다중화를 이용하는 대칭 MIMO 시스템에서 이러한 방식으로 달성 가능한 다이버시티 차수는 p와 같지만, ZF-DFE 디코딩에서는 1로 제한된다.

다른 서브 블록 디코딩 방식은 선형 STBC(Space-Time Block Code)를 이용하는 공간 시간 코딩된 MIMO 시스템에 대해 제안되었다. 다음에 개시된 다중 그룹 디코딩 가능 코드의 패밀리와 같은 저 복잡성 ML 디코딩 가능 STBC의 특정 클래스가 제안되었다:

- “D. N. Dao, C. Yuen, C. Tellambura, Y. L. Guan, and T.T. Tjhung. Four-group decodable space-time block codes. IEEE Transactions on Signal Processing, 56(1):424-430, January 2008”.

- “T. P. Ren, Y. L. Guan, C. Yuen, E. Gunawan, and E. Y. Zhang. Group-decodable space-time block codes with code rate > 1. IEEE Transactions on Communications, 59(4):987-997, April 2011”.

저 복잡성 ML 디코딩 가능 STBC의 다른 클래스는 다음에 개시된 고속 디코딩 가능 코드를 포함한다:

- “E. Biglieri, Y. Hong, and E. Viterbo. On fast-decodable space-time block codes. In IEEE International Zurich Seminar on Communications, pages 116-119, March 2008”.

- “J.M. Paredes, A.B. Gershman, and M. Gharavi-Alkhansari. A new full-rate full-diversity space-time block code with nonvanishing determinants and simplified maximum-likelihood decoding. Signal Processing, IEEE Transactions on, 56(6):2461-2469, June 2008”.

"고속 그룹 디코딩 가능 코드"로서 지칭된 STBC 코드의 다른 패밀리는 T. P. Ren, Y. L. Guan, C. Yuen, and R. J. Shen. Fast-group-decodable space-time block code. In Proceedings of IEEE Information Theory Workshop, pages 1-5, January 2010에 개시되었다.

이러한 코드의 패밀리 중 하나에 속하는 STBC의 존재 하에서의 서브 블록 디코딩은 채널 상태 매트릭스의 QR 분해를 이용하여 유리하게 수행될 수 있다. 따라서, 동등하게 획득된 전송 채널 대표 매트릭스의 제로 구조는 디코딩 에러 성능을 희생시키지 않고 복잡성이 감소된 정보 심볼의 다양한 서브 벡터의 재귀적 디코딩을 허용한다. 특히, 심볼의 일부 서브 벡터는 더 빠르고 더 낮은 복잡성 디코딩을 허용하도록 병렬로 별개로 추정될 수 있다. 상이하거나 유사한 디코딩 방식이 정보 심볼의 서브 벡터의 각각의 추정치를 결정하는 데 이용될 수 있다.

기존의 서브 블록 디코딩 방법은 차선의 선형 및 비선형 디코딩 방식보다 양호한 성능을 제공하지만, 높은 계산 복잡도를 필요로 한다.

이들 및 다른 문제점을 해결하기 위해, 통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 서브 블록 디코딩하기 위한 디코더가 제공된다. 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스(upper triangular matrix)에 의해 표현된다. 데이터 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송한다. 디코더는,

- 타겟 서비스 품질 메트릭이 주어지면 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하도록 구성된 처리 유닛;

- 다수의 서브 매트릭스로의 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 결정된 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하도록 구성된 서브 블록 디코딩 유닛을 포함한다. 서브 블록 디코딩 유닛은 분할된 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하고, 정보 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하도록 추가로 구성된다.

일 실시예에서, 타겟 서비스 품질 메트릭은 다이버시티 차수, 심볼 에러율, 및 채널 불능 용량으로 구성된 그룹 중에서 선택될 수 있다.

일 실시예에서, 디코더는 값의 세트를 포함하는 룩업 테이블을 저장하도록 구성된 저장 유닛을 포함할 수 있다. 처리 유닛은 값의 세트로부터 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.

특정 실시예에서, 저장 유닛은 시간적 조건에 응답하여 서비스 품질 측정의 세트로부터 룩업 테이블을 업데이트하도록 구성될 수 있다.

특정 실시예에 따르면, 시간적 조건은 주기 및 슬라이딩 윈도우로 구성된 그룹 중에서 선택될 수 있다.

특정 실시예에서, 처리 유닛은 측정된 서비스 품질 메트릭과 타겟 서비스 품질 메트릭 사이의 비교에 기초하여 서비스 품질 지시자를 결정하도록 추가로 구성된다. 서비스 품질 지시자는 제 1 값과 제 2 값 중 하나의 값을 갖는다. 처리 유닛은 서비스 품질 지시자의 값에 따라 타겟 서비스 품질 메트릭을 업데이트하도록 추가로 구성될 수 있다. 이러한 실시예에서, 처리 유닛은 타겟 서비스 품질 메트릭의 업데이트에 응답하여 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 업데이트하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 처리 유닛은 서비스 품질 지시자가 제 1 값을 가질 경우에 타겟 서비스 품질 메트릭을 감소시키고, 서비스 품질 지시자가 제 2 값을 가질 경우에는 타겟 서비스 품질 메트릭을 증가시키거나 유지하도록 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 서비스 품질 지시자는 2진 지시자일 수 있다.

특정 실시예에서, 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터는 2보다 크거나 같은 다수의 서브 블록, 각각의 서브 블록의 길이 및 각각의 서브 블록에서 구현된 디코딩 알고리즘으로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 서브 블록 디코딩 유닛은 유사하거나 상이한 디코딩 알고리즘을 이용하여 정보 심볼의 서브 벡터의 추정치를 결정하도록 구성될 수 있다. 디코딩 알고리즘은 순차적 디코딩 알고리즘, ZF 디코딩 알고리즘, ZF-DFE 디코딩 알고리즘 또는 MMSE 디코딩 알고리즘으로 구성된 그룹에서 선택될 수 있다.

특정 실시예에서, 서브 블록 디코딩 유닛은 격자 감소 및 MMSE-GDFE 필터링 중 적어도 하나를 이용하여 전처리를 수행하도록 추가로 구성될 수 있다.

특정 실시예에서, 서브 블록 디코딩 유닛은 정보 심볼에 의해 반송되는 정보 비트의 세트에 대한 소프트 출력 결정을 전달하기 위해 정보 심볼의 각각의 서브 벡터의 복수의 추정치를 결정하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 또한 전송된 정보 심볼의 벡터를 수신하고 디코딩하기 위한 수신기를 제공한다. 수신기는 전송된 심볼의 신호를 디코딩하기 위한 임의의 이전의 특징에 따른 디코더를 포함한다.

무선 다중 입력 다중 출력 통신 시스템에서의 본 발명의 일 응용에서, 데이터를 수신할 수 있는 무선 장치가 제공된다. 무선 장치는 임의의 이전의 실시예에 따라 전송된 정보 심볼의 벡터를 수신하고 디코딩하기 위한 수신기를 포함한다.

광학 다중 입력 다중 출력 통신 시스템에서의 본 발명의 일 응용에서, 데이터를 수신할 수 있는 광학 장치가 제공된다. 광학 장치는 임의의 이전의 실시예에 따라 전송된 정보 심볼의 벡터를 수신하고 디코딩하기 위한 수신기를 포함한다.

또한, 통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 디코딩하는 방법이 제공된다. 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현된다. 데이터 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하며, 방법은,

- 타겟 서비스 품질 메트릭이 주어진 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하는 단계;

- 다수의 서브 매트릭스로의 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 결정된 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하고, 분할된 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하며; 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 결정된 적어도 하나의 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하는 단계를 포함한다.

또한, 통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 디코딩하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현된다. 데이터 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하며, 컴퓨터 프로그램 제품은,

비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체; 및 비일시적 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 상에 저장된 명령어를 포함하며,

명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서가,

- 타겟 서비스 품질 메트릭이 주어진 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하고;

- 다수의 서브 매트릭스로의 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 결정된 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하고, 분할된 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하며; 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 결정된 적어도 하나의 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하도록 한다.

유리하게는, 본 발명의 다양한 실시예는 수신기 장치가 원하는 타겟 서비스 품질 사양을 달성하면서 복잡도를 감소시킨 의도된 데이터 스트림을 디코딩하도록 허용한다.

본 발명의 추가적인 이점은 첨부된 도면 및 상세한 설명을 검토할 때 당업자에게 명백해질 것이다. 임의의 부가적인 이점은 본 명세서에 포함되는 것으로 의도된다.

본 명세서에 통합되어 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 예시하고, 상술한 본 발명의 일반적인 설명과 함께 아래에 주어진 실시예에 대한 상세한 설명은 본 발명의 실시예를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예를 구현하는 다중 입력 다중 출력 통신 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 공간 시간 디코딩 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 서브 블록 디코딩 장치의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 서브 블록 디코딩 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 서브 블록 디코딩 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 서브 블록 디코딩 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 특정 실시예를 구현하는 공간 시간 디코더의 하드웨어 아키텍처를 도시한다.

본 발명의 실시예는 통신 채널을 통해 전송기 장치에 의해 전송되고 수신 장치에 의해 수신되는 데이터 신호를 디코딩하기 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 본 발명의 실시예는 서브 벡터로의 데이터 신호의 분할 및 다수의 서브 매트릭스로의 전송 채널 대표 매트릭스의 대응하는 분할에 기초한다. 데이터 신호의 최적화된 분할은 타겟 서비스 품질 사양에 적응되는 분할된 서브 벡터의 수 및 길이를 결정함으로써 달성된다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램은 복수의 정보 심볼을 전송하기 위한 적어도 하나의 전송기 장치(또한 이후 "전송기"로서 지칭됨), 및 하나 이상의 전송기 장치에 의해 전송된 정보 심볼을 수신하고 디코딩하기 위한 적어도 하나의 수신기(또한 이후 "수신기"로서 지칭됨)를 수용하는 통신 시스템에서 구현될 수 있다.

전송기 장치에는 하나 이상의 전송 안테나가 장착되고, 수신기 장치에는 하나 이상의 수신 안테나가 장착된다.

통신 시스템은 무선 다중 안테나 전송기가 전송기에 의해 전달된 심볼을 디코딩하도록 구성된 무선 다중 안테나 수신기와 입력 데이터를 나타내는 정보 심볼의 흐름을 통신하는 무선 단일 이용자 MIMO 시스템일 수 있다.

통신 시스템은 복수의 무선 전송기 장치 및 수신기 장치가 서로 통신하는 무선 다중 이용자 MIMO 시스템일 수 있다. 이 경우에, 통신 시스템은 시분할 다중 접속(TDMA), 공간 분할 다중 접속(SDMA), CDMA 또는 주파수 분할 다중 접속(FDMA)과 같은 임의의 다중 접속 기술을 이용할 수 있다.

통신 시스템은 광섬유 기반 통신 시스템일 수 있다. 따라서, 수신된 신호는 광섬유의 상이한 편광 상태를 통해 전송되거나 다중 모드 광섬유의 상이한 모드를 통해 전파하는 정보 심볼에 대응할 수 있다. 게다가, WDMA와 같은 다중 접속 기술은 이러한 광통신 시스템에 이용될 수 있다.

통신 채널은 임의의 선형 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널 또는 OFDM 및 FBMC(Filter Bank Multicarrier)와 같은 단일 반송파 또는 다중 반송파 변조 형식을 이용하는 다중 경로 채널일 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 무선 단일 이용자 MIMO 통신 시스템을 통해 전송된 신호의 서브 블록 디코딩의 복잡성은 명시된 타겟 QoS 사양을 만족시키면서 감소된다. 서브 블록 디코딩 방법 및 장치의 예시적인 응용은 WiFi(IEEE 802.11n), 셀룰러 WiMax(IEEE 802.16e), 협력(cooperative) WiMax(IEEE 802.16j), LTE(Long Term Evolution), LTE-Advanced 및 5G 진행 표준화와 같은 무선 표준에서 구현 가능한 구성에서의 MIMO 디코딩을 제한없이 포함한다.

예시만을 위해, 다음의 설명은 n_t≥1 전송 안테나를 구비한 전송기와 전송기에 의해 송신된 정보 심볼을 디코딩하기 위한 n_r≥1 수신 안테나를 구비한 수신기를 수용하는 무선 단일 이용자 MIMO 시스템을 참조하여 이루어질 것이다. 그러나, 당업자는 본 발명의 다양한 실시예가 분산된 MIMO 시스템 및 광학 MIMO 시스템과 같은 다른 통신 시스템에 적용된다는 점을 쉽게 이해할 것이다. 일반적으로, 본 발명은 수신기 장치에서의 채널 출력의 격자 표현(lattice representation)을 특징으로 하는 임의의 통신 시스템에 통합될 수 있다.

도 1을 참조하면, 예시적인 무선 통신 시스템(100)이 도시된다. MIMO 시스템은 시간 및 공간 차원에 걸쳐 변조된 심볼을 분산하기 위해 공간 시간 블록 코드(STBC)를 구현하는 전송기를 수용한다. 스테이션의 각각의 전송기(10)는 무선 통신 시스템(100)에 따라 다른 스테이션의 수신기(11)와 데이터를 교환할 수 있다.

MIMO 시스템은 대칭 구성을 제공할 수 있으며, 이 경우에 전송기 장치 및 수신기 장치에는 동일한 수의 안테나 n_t = n_r가 장착된다. 대안으로, MIMO 구성은 비대칭일 수 있으며, 이 경우에 수신 안테나의 수 n_r은 전송 안테나의 수 n_t와 상이하며, 특히 랭크(rank) 부족 문제를 회피하기 위해 수신 안테나의 수 n_r은 전송기에서의 안테나의 수 n_t보다 크다.

전송기(10)는 잡음 있는 무선 MIMO 채널을 통해 신호를 수신기(11)에 전달할 수 있다. 전송기(10)는 이용자 장비, 이동국 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 임의의 장치에서 구현될 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 전송기 장치는 고정식 또는 이동식일 수 있다. 전송기(10)는 예를 들어,

- 블록 코드 또는 컨볼루션 코드(convolutional code)와 같은 순방향 에러 정정(FEC) 코드를 구현하는 채널 인코더(101);

- 변조된 심볼 벡터(s_c)를 전달하는 직교 진폭 변조(QAM)와 같은 변조 방식을 구현하는 변조기(102);

- 코드워드 매트릭스 X를 전달하기 위한 공간 시간 인코더(104);

- 각각의 전송 안테나가 OFDM 또는 FBMC 변조기와 연관되는 n_t 전송 안테나(106)를 포함한다.

전송기(10)는 예를 들어 컨볼루션 코드를 구현하는 FEC 인코더(101)를 이용하여 데이터 입력으로서 수신된 정보 비트의 흐름을 인코딩한다. 그 후, 인코딩된 이진 신호는 변조기(102)를 이용하여 심볼 벡터 s_c로 변조된다. 2^q 심볼 또는 상태를 갖는 2^q-QAM 또는 2^q-PSK와 같은 상이한 변조 방식이 구현될 수 있다. 변조된 벡터 s_c는 심볼 당 q 비트를 갖는 k 복소수 값 심볼 s₁, s₂, ..., s_k를 포함하는 복소수 값 벡터이다. 정보 심볼 s_j는 평균 전력 E_s를 가지며, 다음과 같은 형식으로 기록될 수 있다

s_j = Re(s_j) + iIm(s_j) (1)

식(1)에서, i는 i² = -1과 Re(.) 및 Im(.) 연산자가 각각 입력 값의 실수 부분 및 허수 부분을 출력하는 복소수를 나타낸다.

2^q-QAM과 같은 변조 포맷이 이용되는 경우, 2^q 심볼 또는 상태는 정수 필드 Z[i]의 서브세트를 나타낸다. 대응하는 배열(constellation)은 상이한 상태 또는 심볼을 나타내는 2^q 포인트로 구성된다. 게다가, 제곱 변조의 경우에, 정보 심볼의 실수 부분 및 허수 부분는 동일한 유한 알파벳 A = [-(q-1),(q-1)]에 속한다. 변조 방식의 최소 거리(d_min)는 배열에서 2개의 인접한 포인트 사이의 유클리드 거리(Euclidean distance)를 나타내고, 2와 동일하다.

공간 시간 인코더(104)는 인코딩된 심볼로부터 코드워드 매트릭스 X를 생성하는 데 이용될 수 있다. 공간 시간 인코더(104)는 길이 T의 선형 STBC를 이용할 수 있다. 이 경우에, 그것은 코드북 C에 속하고 T 타임 슬롯을 통해 송신되는 차원 n_t × T의 코드워드 매트릭스 X를 전달한다. 이러한 코드의 코딩 레이트는 채널 이용 당

복소 심볼과 동일하다. κ는 이 경우에 차원 κ의 벡터

를 구성하는 인코딩된 복소수 값 심볼의 수를 나타낸다. 풀 레이트 코드(full rate code)가 이용될 때, 공간 시간 인코더(104)는 κ = n_tT 복소수 심볼을 인코딩한다. STBC의 예는 완전 코드(Perfect Code)이다. 이러한 코드는

(

) 복소 정보 심볼을 인코딩하고 0이 되지 않는(non-vanishing) 결정적 특성을 만족시키는 풀 코딩 레이트를 제공함으로써 최적인 것으로 알려져 있다.

공간 시간 인코더(104)는 시간 차원에서 코딩을 수행하지 않고 상이한 전송 안테나를 통해 수신된 복소수 정보 심볼을 다중화함으로써 V-BLAST 방식으로서 알려진 공간 다중화 방식을 이용할 수 있다.

이와 같이 구성된 코드워드는 예를 들어 OFDM 또는 FBMC 변조기를 이용하는 다중 반송파 변조 기술을 이용하여 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환될 수 있고, 전송 안테나(106)를 통해 확산될 수 있다. 신호는 선택적으로 필터링, 주파수 전위(frequency transposition) 및 증폭 후에 전송 안테나(106)로부터 송신된다.

수신기(11)는 페이딩 및 간섭을 받는 통신 채널을 통해 무선 네트워크에서 전송기(10)에 의해 전달된 신호를 수신하고 디코딩하도록 구성될 수 있다. 통신 채널은 복소수 채널 매트릭스

로 표현될 수 있다. 게다가, 통신 채널은 예를 들어 가우스 잡음(Gaussian Noise)에 의해 영향을 받아 잡음이 있을 수 있다.

수신기(11)는 셀룰러 네트워크에서의 노드 B, 근거리 통신망 또는 애드혹(ad-hoc) 네트워크에서의 액세스 포인트 또는 무선 환경에서 동작하는 임의의 다른 인터페이싱 장치와 같은 기지국에 통합될 수 있다. 수신기(11)는 고정식 또는 이동식일 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 수신기(11)는,

- 채널 매트릭스

및 채널 출력 신호

로부터 변조된 심볼 벡터

의 추정치

를 전달하도록 구성된 공간 시간 디코더(110);

- 추정된 심볼 벡터

의 복조를 수행함으로써 이진 시퀀스를 생성하도록 구성된 복조기(112);

- 예를 들어 비터비 알고리즘(Viterbi algorithm)을 이용하여 출력으로서 전송된 비트의 추정치로서 이진 신호를 전달하도록 구성된 채널 디코더(113)를 포함할 수 있다.

수신기(11)는 전송기(10)에서 수행되는 처리의 역 처리를 구현한다. 따라서, 다중 반송파 변조보다는 단일 반송파 변조가 전송기에서 이용되는 경우, n_r OFDM 또는 FBMC 복조기는 대응하는 단일 반송파 복조기로 대체된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 특정 실시예에 따른 공간 시간 디코더(110)의 구조가 도시된다. 따라서, 공간 시간 디코더(110)는 복소수 채널 매트릭스

를 실수 등가 채널 매트릭스 H로 변환하고 복소수 채널 출력

을 실수 벡터 y로 변환하도록 구성된 복소수-실수 변환기(201)를 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 공간 시간 디코더(110)는 순열 매트릭스 P를 생성하도록 구성된 매트릭스 순열 유닛(204)을 포함할 수 있다. 이러한 순열 매트릭스는 등가 채널 매트릭스 H의 열 또는 행을 치환(permute)함으로써 획득되는 치환된 매트릭스를 결정하는 데 이용될 수 있다. 열 및 행 순열은 각각 좌우측의 순열 매트릭스와 등가 채널 매트릭스를 곱함으로써 실현될 수 있다. 공간 시간 디코더(110)는 H = QR이도록 등가 채널 매트릭스(또는 특정 실시예에서 치환된 등가 채널 매트릭스)의 QR 분해를 수행하도록 구성된 QR 분해기(207)를 추가로 포함할 수 있다. Q는 직교 매트릭스이고, R은 상위 삼각 매트릭스이다. 공간 시간 디코더(110)는 매트릭스 Q의 전치에 의해 실수 신호 y를 스케일링함으로써 신호

를 계산하도록 구성된 곱셈 유닛(210)을 추가로 포함할 수 있다. 공간 시간 디코더(110)는 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t의 값이 주어진 서브 블록 디코딩 파라미터의 세트를 결정하도록 구성된 처리 유닛(213)을 추가로 포함할 수 있다. 서브 블록 디코딩 파라미터는 적어도 서브 블록의 수 N,

를 만족하는 길이 l_k _{, k =} _{1, ..., N}의 세트, 및 디코딩 알고리즘 D^(k)의 세트를 포함하며, k = 1, ..., N이다. 디코딩 알고리즘은 유사하거나 상이할 수 있다.

공간 시간 디코더(110)는 벡터

를 구성하는 정보 심볼의 실수 부분 및 허수 부분의 추정치를 전달하도록 구성된 서브 블록 디코딩 유닛(214)을 추가로 포함할 수 있다. 공간 시간 디코더(110)는 실수 벡터(215)를 복소수 벡터

로 변환함으로써 복소수 전송된 신호의 추정치를 전달하도록 구성된 실수-복소수 변환기(216)를 추가로 포함할 수 있다. 변환 동작은 복소수-실수 변환기(201)에서 수행된 처리의 역이다.

특정 실시예에서, 공간 시간 디코더(110)는 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t의 값 및 이의 대응하는 서브 블록 디코딩 파라미터의 선택된 세트를 저장하도록 구성된 저장 유닛(212)을 포함할 수 있다.

특정 실시예에서, 공간 시간 디코더(110)는 타겟 (QoS)_t 메트릭의 값을 동적으로 업데이트하도록 구성된 피드백 제어기(215)를 포함할 수 있다. 피드백 제어기 모듈은 서비스 품질 측정 유닛(216) 및 서비스 품질 지시자 전달 유닛(217)을 포함할 수 있다.

이러한 응용에 제한되지 않더라도, 본 발명은 재귀적(recursive) 서브 블록 디코딩 응용에서 특정 이점을 갖는다. 다음의 설명은 예시를 위해서만 재귀적 서브 블록 디코딩에 대한 응용을 참조하여 이루어질 것이다.

도 3을 참조하면, 재귀적 서브 블록 디코딩을 수행하기 위해 적용되는 특정 실시예에 따른 서브 블록 디코딩 유닛(214)의 구조가 도시된다. 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 서브 블록 분해 유닛(301)을 포함할 수 있고, 서브 블록 분해 유닛(301)은,

k = 1,..., N에 대해 벡터 s 및 Q^ty를 각각 서브 벡터 s^(k) 및

로 분할하고, 인덱스 k의 서브 벡터는 길이 l_k를 가지며,

j = k + 1,..., N; k = 1,..., N에 대해 상위 삼각 매트릭스 R를 N 상위 삼각 서브 매트릭스 R^(k) 및

직사각 서브 매트릭스

로 구성된

서브 매트릭스로 분해하도록 구성된다.

서브 벡터 s^(k) 및

와 분해된 서브 매트릭스 R^(k) 및 B⁽ ^kj ⁾를 이용하여, 서브 블록(SB)_k의 세트는

이도록 각각의 인덱스 k = 1,..., N-1에 대해 정의될 수 있다. k = N인 경우, 대응하는 서브 블록은

에 의해 주어진다.

서브 블록 디코딩 유닛(214)은 N 심볼 추정 유닛(305) 및 N-1 SIC(successive interference cancellation)(307)를 더 포함할 수 있다. 서브 블록

에 연관된 SIC 유닛(305)은 간섭 없는 벡터

를 계산하도록 구성된다. 서브 블록(SB)_k에 연관된 심볼 추정 유닛(305)은 상응하는 디코딩 알고리즘 D^(k)을 이용하여 적어도 추정치

를 생성하도록 구성된다. 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 N 심볼 추정 유닛(305)의 출력을 합산함으로써 실수 벡터

를 구성하도록 설계된 직렬 변환기(309)를 추가로 포함할 수 있다.

당업자는 본 발명이 각각의 서브 블록에 대한 심볼 추정 유닛(305)의 이용에 제한되지 않는다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 대안으로, 고유 심볼 추정 유닛(305) 또는 심볼 추정치 유닛(305)의 세트(세트는 서브 블록의 총수보다 적은 유닛을 포함함)는 각각의 서브 블록의 추정치를 결정하는 데 이용될 수 있다.

V-BLAST 공간 다중화 방식 및 2^q-QAM 변조 방식을 이용하는 n_t 전송 안테나를 구비한 전송기로부터 n_r 수신 안테나를 구비한 수신기로 송신된 신호를 디코딩하기 위해 무선 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 다중 안테나 시스템에 대한 본 발명의 일 응용에서, n_r≥n_t, 수신된 복소수 신호는 다음의 형식으로 기록된다:

(2)

식 (2)에서, y_c는 n_r 차원의 벡터이고, s_c는 차원 n_t의 복소수 전송된 정보 심볼 벡터를 나타낸다. 복소수 n_r × n_t 매트릭스 H_c는 페이딩 이득으로 구성된 채널 매트릭스을 나타낸다. 레일리 페이딩 채널에서, 채널 매트릭스 H_c의 엔트리는 독립적으로 동일하게 분산된 (i.i.d.) 복소 가우스이다. 채널 매트릭스는 추정 기술을 이용하여 수신기에서 코히어런트 전송 시에 알려지거나 추정될 수 있다. 다중 경로 페이딩 효과 이외에, 전송 채널은 잡음이 있을 수 있다. 잡음은 시스템 구성 요소의 열 잡음, 이용자 간 간섭 및 안테나에 의한 방사 차단(intercepted radiation)으로부터 생성할 수 있다. 총 잡음은 n_r 차원의 복소수 벡터 w_c에 의해 식 (2)에서 모델링된 실수 차원당 변화량(variance) σ²의 제로 평균 AWGN(Additive White Gaussian Noise)에 의해 모델링될 수 있다.

κ 복소수 심볼로 구성되는 변조된 심볼 벡터 s_c를 인코딩하기 위해 선형 STBC를 이용하여 코딩된 시스템에 대한 본 발명의 다른 응용에서, 수신된 신호는 다음과 같이 복소수 형식으로 기록된 n_r × T 매트릭스 Y_c이다:

(3)

이러한 실시예에서, 잡음은 실수 및 허수 부분당 변화량 σ²의 Gaussian i.i.d. 제로 평균 엔트리의 n_r × T 복소수 매트릭스 W_c에 의해 표현된다.

채널 출력이 주어지면, 수신기는 정보 심볼의 원래 벡터의 추정치를 생성하려고 시도한다.

도 4는 특정 실시예와 재귀적 서브 블록 디코딩 응용에 따른 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.

단계(401)에서, 복소수-실수 변환은 수신된 신호의 실수 시스템을 결정하기 위해 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 공간 다중화 방식을 이용하는 일 실시예에서, 식 (2)에서의 시스템은 다음으로 변환될 수 있다 :

(4)

식 (4)에서의 Re(.) 및 Im(.) 연산자는 기본 벡터 또는 매트릭스를 구성하는 각각의 요소의 실수 및 허수 부분을 출력한다.

식 (4)는 다음과 같은 격자 표현 형식으로 기록될 수 있다:

(5)

길이 T의 선형 공간 시간 블록 코드를 이용하고 κ 심볼을 인코딩하는 다른 실시예에서, 채널 출력의 실수 표현은 식 (5)의 격자 표현 형식으로 기록될 수 있다. 이 경우에 등가 채널 매트릭스는 다음에 의해 주어진 실수 2n_rT × 2κ 매트릭스 H_eq이다:

(6)

2n_rT × 2κ 매트릭스 G는 선형 공간 시간 블록 코드의 생성 매트릭스 또는 코딩 매트릭스로서 알려진 실수 매트릭스이다. I_T는 차원 T의 항등 매트릭스를 나타내고, 연산자

는 크로네커 매트릭스 곱(Kronecker matrices product)이다.

n_t < n_r인 비대칭 MIMO 구성에 대한 본 발명의 일 응용에서, 식 (5)의 형식의 격자 표현은 또한 다음 식에 의해 주어진 식 (5)으로 등가 시스템에 대한 단계(401)의 복소수-실수 변환을 수행함으로써 획득될 수 있다:

(7)

매트릭스 U 및 V는, 매트릭스 D와 함께, 매트릭스 H_c = UDV^t의 특이 값(singular value) 분해로부터 단일하게 획득된다. D는 매트릭스 H_c의 특이 값을 나타내는 양의 대각 엔트리(diagonal entry)를 갖는 대각선이다.

공간 다중화 및 공간 시간 블록 코딩된 대칭 및 비대칭 MIMO 방식은 둘 다 식 (5)에서 주어진 채널 출력의 유사한 실수 격자 표현을 허용한다. 다음의 실시예의 이해를 용이하게 하기 위해, 다음의 설명은 전송기 및 수신기가 동일한 수의 안테나 n_t = n_r을 구비하는 대칭 MIMO 구성을 포함하는 공간 다중화 방식을 참조하여 이루어질 것이다. 따라서, 식 (5)에서의 실수 벡터 y, s 및 w는 n = 2n_t = 2n_r인 n 차원 벡터로서 표현될 것이고, 등가 실수 채널 매트릭스 H는 정사각 n × n 매트릭스일 것이다. 벡터 s는 벡터 s_c를 구성하는 원래의 복소 정보 심볼의 실수 및 허수 부분으로 구성된다.

단계(402)는 본 발명의 특정 실시예에서 수행될 수 있다. 따라서, 순열 매트릭스 P는 채널 매트릭스 H의 행 벡터 또는 열 벡터의 순열을 수행하도록 결정될 수 있다. 순열 매트릭스는 이진 엔트리의 직교 n × n 매트릭스이다. 매트릭스 순열 모듈(204)이 등가 채널 매트릭스의 m 행 벡터의 순열 π을 수행하도록 구성되는 실시예에서, 순열 매트릭스 P는 행 t에서 엔트리 π(t)가 1과 동일하다는 것을 제외하고는 모든 엔트리가 0과 동일하다. 대응하는 치환된 채널 매트릭스 H_p는 좌측으로부터의 등가 채널 매트릭스를 다음 식에 따라 순열 매트릭스와 곱함으로써 계산될 수 있다:

H_p = PH (8)

이러한 실시예에서, 수신된 신호는 또한 다음 식에 의해 주어지는 식 (5)에 대한 등가 시스템을 획득하기 위해 순열 매트릭스와 곱해진다:

(9)

식 (9)에서, w_p는 치환된 잡음 벡터를 나타내고, y_p는 치환된 수신된 벡터를 나타낸다.

매트릭스 순열 모듈(204)이 등가 채널 매트릭스의 m 열 벡터의 순열 π을 수행하도록 구성되는 실시예에서, 순열 매트릭스 P는 행 t에서 엔트리 π(t)가 1과 동일하다는 것을 제외하고는 모든 엔트리가 0과 동일하다. 대응하는 치환된 등가 채널 매트릭스 H_p는 우측으로부터의 등가 채널 매트릭스를 다음 식에 따라 순열 매트릭스와 곱함으로써 계산될 수 있다:

H_p = HP (10)

이러한 실시예에서, 실수 심볼 s의 벡터는 다음 식에 의해 주어진 식 (5)에 대한 등가 시스템을 획득하기 위해 순열 매트릭스의 전치와 곱해진다:

(11)

특정 실시예에 대한 다음의 설명은 순열 단계 없이 구현되는 디코딩 방법을 참조하여 이루어질 것이다.

단계(403)에서, 채널 매트릭스(특정 실시예에서 치환된 채널 매트릭스)의 QR 분해는 H = QR이도록 수행될 수 있다. Q는 n × n 직교 매트릭스이고, R은 n × n 상위 삼각 매트릭스이다. 매트릭스 Q의 직교성이 주어지면, 식 (5)에서의 시스템의 곱셈은 단계(404)에서 다음 식에 따라 등가 수신 신호

및 등가 시스템을 결정하기 위해 수행될 수 있다:

(12)

식 (12)에서의 실수 등가 시스템은 원래 전송된 정보 심볼의 추정을 위해 고려된다.

다음 식에 의해 주어진 ML 디코딩 문제에 따라 최적의 ML 디코딩을 이용하여 최적의 디코딩 성능이 획득된다.

(13)

식 (13)에서, A = [c_min, c_max]는 실수 벡터 s를 구성하는 복소수 벡터 s_c의 실수 및 허수 부분에 속하는 알파벳을 명시한다.

ML 메트릭은 다음과 같이 정의될 수 있다:

(14)

재귀적 서브 블록 디코딩에 대한 본 발명의 일 응용에서, 서브 블록 디코딩은 원래의 정보 심볼의 추정치를 복원하기 위해 수행될 수 있다.

따라서, 단계(405)에서, 한 세트의 서브 블록 디코딩 파라미터는 주어진 타겟 QoS(quality of service metric) 메트릭에 대해 결정될 수 있다. 서브 블록 디코딩 파라미터는 적어도 2와 동일한 적어도 다수의 서브 블록 N,

을 만족시키는 한 세트의 길이 l_k,k ₌ _1,...,N, 및 한 세트의 디코딩 알고리즘

을 포함한다. 길이 l_k,k ₌ _1,...,N는 동일하거나 상이할 수 있다. 디코딩 알고리즘은 유사하거나 다를 수 있다.

단계(406)에서, 서브 블록으로의 상위 삼각 매트릭스 R의 분할 및 서브 벡터로의 벡터

의 분할이 수행될 수 있다. 따라서, 벡터

는

.이도록 길이 l_k의 N 서브 벡터

로 분할된다. 동일한 벡터 분할이 심볼 s의 벡터 및 잡음 벡터 w에 적용되어, s

및

이도록 대응하는 길이 l_k의 각각의 서브 벡터 s^(k) 및 w^(k)를 결정할 수 있다. 상위 삼각 매트릭스는 N 상위 삼각 매트릭스 R^(k), k = 1,...,N 및

직사각 매트릭스

로 구성된

매트릭스로 분할될 수 있음으로써, 다음과 같이 되도록 한다:

(15)

분할된 상위 삼각 매트릭스 R^(k), k = 1,...,N은 차원

의 정사각 매트릭스이다.

분할된 서브 매트릭스 B⁽ ^kj ⁾, k = 1,...,N, j = k + 1,...,N은 차원

의 직사각 매트릭스이고, 심볼 s^(k) 및 s^(j)의 서브 블록 사이의 심볼간 간섭에 대응한다.

분할된 서브 매트릭스, 분할된 서브 벡터 및 서브 블록 디코딩 파라미터는 서브 블록(SB)_k, k=1,…,N으로 그룹화될 수 있다. k가 1 내지 N-1의 범위인 것에 대한 서브 블록(SB)_k은

으로서 정의될 수 있으며, 여기서

(16)

k = N인 경우, 서브 블록(SB)_N은 다음과 같도록

에 의해 주어진다:

(17)

식 (16) 및 식 (17)에서의 시스템은 정보 심볼의 다양한 서브 벡터의 디코딩을 위해 이용될 수 있다.

이러한 서브 블록의 그룹에 따르면, 식 (14)에서의 ML 디코딩 메트릭은 다음과 같이 기록될 수 있다:

(18)

따라서, 심볼 s^(k), k = N, N-1,...,1의 원래 서브 벡터의 서브 블록 추정은 단계(408)에서 재귀적으로 수행된다. 초기화는 k = N에 대응하는 단계(407)에서 수행된다.

단계(408)는 심볼 s^(k)의 서브 벡터의 서브 벡터 추정치

를 결정하기 위해 각각의 서브 블록 (SB)_k, k = N, N-1,...,1에 대해 반복될 수 있다. 각각의 인덱스 k = N-1,...,1에 대해, 서브 벡터

는 단계(417)에서 이전에 추정된 서브 벡터

및 직사각 매트릭스

로부터 계산될 수 있다. 인덱스 k의 서브 벡터의 추정치는 디코딩 알고리즘 D^(k), 상위 삼각 매트릭스 R^(k) 및 계산된 서브 벡터

를 이용하여 결정될 수 있다. k = N의 경우, 추정치

는 대응하는 디코딩 알고리즘 D^(N), 대응하는 상위 삼각 매트릭스 R^(N) 및 단계(407)에서 초기화된 벡터

를 이용하여 결정될 수 있다.

단계(410)에서 심볼의 모든 서브 벡터가 추정된 것으로 결정되면, 단계(411)는 서브 벡터

으로부터 전송된 신호의 추정치

로서 출력을 구성하기 위해 수행될 수 있다. 구성 단계는 두 위상을 포함할 수 있다. 첫째로, 실수 벡터

의 추정치는 상이한 서브 벡터의 상이한 추정치를 합산함으로써 구성될 수 있다. 그런 다음, 획득된 벡터는 j=1,...,n/2에 대한 성분

이 다음에 의해 주어지도록 복소 벡터

로 변환될 수 있다.

(19)

식 (19)에서, (u)_j는 벡터 u의 제j 요소를 나타낸다.

본 발명의 특정 실시예에서, 타겟 서비스 품질(QoS) 메트릭은 복수의 미리 정의된 값으로부터 선택될 수 있다. 미리 정의된 값의 세트는 수신기 내에서 룩업 테이블과 같은 저장 유닛(212)에 저장될 수 있다. 저장 유닛(212)은 타겟 서비스 품질 메트릭의 각각의 값에 대응하는 서브 블록 디코딩 파라미터를 추가로 저장할 수 있다. 서브 블록 디코딩 파라미터는 다수의 서브 블록, 각각의 서브 블록의 길이, 및 각각의 서브 블록에 대응하는 심볼 추정 유닛에서 구현되는 디코딩 알고리즘을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 저장 유닛에 저장된 타겟 품질 메트릭 및 대응하는 서브 블록 디코딩 파라미터의 값은 일련의 측정 또는 시뮬레이션으로부터 생성될 수 있다. 서비스 품질 메트릭의 측정은 지속적으로, 주기적으로 또는 서비스 품질 측정 관찰의 슬라이딩 윈도우를 통해 취해질 수 있다. 관측의 슬라이딩 윈도우는 채널 매트릭스 H_c의 실현이 일정하게 유지되는 시간에 의해 정의된 채널 T_c의 코히어런스 시간의 함수일 수 있다.

다른 실시예에서, 타겟 서비스 품질 메트릭의 값은 피드백 제어기(215)를 이용하여 동적으로 맞추어질 수 있다. 단계(412 내지 415)는 현재의 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t의 값을 업데이트하도록 반복될 수 있다. 따라서, 단계(412)는 적어도 수신된 신호 및 추정된 정보 심볼로부터 서비스 품질 메트릭(QoS)_m을 측정하도록 수행될 수 있다.

측정된 서비스 품질 메트릭(QoS)_m이 현재 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t보다 큰 것으로 결정되면(단계(413)), 단계(414)에서 서비스 품질 지시자(QSI)가 생성될 수 있다. 생성된 서비스 품질 지시자는 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t의 현재 값을 유지하거나 증가시키기 위해 나타내는 처리 유닛(213)에 전달될 수 있다.

측정된 서비스 품질 메트릭(QoS)_m이 현재 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t보다 작은 것으로 결정되면(단계(413)), 생성된 서비스 품질 지시자는 현재 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t을 감소시키도록 나타낼 수 있다.

서비스 품질 지시자는 예를 들어 2 상태를 갖는 1 비트 지시자일 수 있다. 비트 '0'은 현재 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t을 유지하거나 증가시키는 것에 대응할 수 있다. 비트 '1'은 현재 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t을 감소시키는 것에 대응할 수 있다.

본 발명의 특정 실시예에서, 타겟 서비스 품질 메트릭(QoS)_t은 다이버시티 차수 d_t, 심볼 에러 레이트

및 채널의 불능(outage) 확률

로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.

타겟 서비스 품질이 에러 확률의 관점에서 측정되는 실시예에서, 타겟 서비스 품질 메트릭 SER_t은 시간 단위 당 심볼 에러의 수에 대응할 수 있다. 메트릭 SER_t은 심볼 에러율의 예상 값을 나타내는 심볼 에러 확률 P_e,s에 관련될 수 있고 다음에 의해 주어진다:

(20)

식 (20)에서, s_i 및

는 각각 i = 1,...,n_t에 대한 전송 및 추정된 심볼을 나타낸다.

타겟 서비스 품질이 다이버시티 차수의 관점에서 측정되는 실시예에서, 메트릭 d_t은 채널 링크의 바람직한 타겟 신뢰도 및 상이한 이용 가능한 자유도를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 달성 가능한 다이버시티 차수 d는 에러 확률 식에서의 평균 신호 대 잡음비의 지수에 반영된다. 예를 들어, 심볼 에러 확률 P_e,s을 이용하여 에러 확률이 측정될 때, 시스템의 에러 확률 식은 다음과 같이 표현된다:

(21)

식 (21)에서, γ는 평균 신호 대 잡음비를 나타내고, α는 신호 대 잡음비 이득을 나타내고, d는 달성 가능한 다이버시티 차수에 대응한다. 에러 확률은 평균 신호 대 잡음비의 d 제곱(power)이 다음 식에 따라 에러 확률 곡선(dB 스케일)에서 -d의 기울기에 대응함에 따라 감소한다:

(22)

무선 MIMO 시스템에서의 본 발명의 응용에서, 달성 가능한 다이버시티 차수 d는 전송기에서의 코딩 방식 및 수신기에서 이용되는 디코딩 방식에 의존한다. 달성 가능한 최대 다이버시티 차수 d_max는 최적의 ML 디코딩을 이용하여 획득되고, 각각 공간 다중화 기법과 길이 T의 STBC를 이용하는 코딩된 방식에 대해 d_max = n_r 및 d_max = T ×n_r과 동일하다. 차선의 선형(예를 들어 ZF 또는 MMSE) 및 비선형(예를 들어 ZF-DFE) 수신기는 다이버시티 차수 d = 1을 달성하도록 허용한다. 달성 가능한 다이버시티 차수를 향상시키기 위해 디코딩 전에 격자 감소와 같은 전처리 기술이 이용될 수 있다. 예를 들어, ZF 또는 ZF-DFE 디코딩 전에 구현된 LLL 격자 감소 기술은 공간 다중화를 이용하는 MIMO 구성에서 달성 가능한 최대 다이버시티 차수와 일치하는 d = n_r까지 달성 가능한 다이버시티 차수를 증가시키는 것을 허용한다.

타깃 서비스 품질이 채널의 불능 확률의 관점에서 측정되는 다른 실시예에서, 메트릭 Pout_t은 주어진 전송 레이트 R(비트/채널 이용)이 채널의 변화로 인해 지원될 수 없는 확률을 나타낸다. 채널의 불능의 확률은 다음과 같이 표현된다:

Pout(R) = Pr(C(H) < R) (23)

식 (23)에서, C(H)는 다음에 의해 표현되는 순시 채널 용량을 명시한다.

(24)

채널의 불능 확률은 전송 채널의 품질에 따라 원래 심볼을 디코딩하는 능력을 표시한다. 주어진 전송 레이트 R에 대해 순시 채널 용량이 C(H) < R을 만족시키면, 채널 품질은 불량인 것으로 나타낸다. 결과적으로, 수신기는 원래 심볼을 정확하게 디코딩할 수 없을 수 있다. 순시 용량이 C(H) ≥ R이도록 하면, 채널은 수신기 측에서 원래 심볼을 정확하게 복구할 수 있는 품질이 양호한 것으로 나타낸다.

본 발명의 특정 실시예에 따르면, 심볼 추정 유닛(305)에서 구현되는 디코딩 알고리즘 D^(k) k = 1,...,N은 유사하거나 상이할 수 있다. 디코딩 알고리즘 D^(k)은 제한없이 임의의 순차적 디코더, ZF, 및 MMSE 또는 ZF-DFE 디코더일 수 있다. 더욱이, 예를 들어 MMSE-GDFE 필터링을 이용하여 LLL 감소 및/또는 좌측 전처리와 같은 격자 감소를 이용하여 디코딩하기 전에 대응하는 서브 상위 삼각 매트릭스 R^(k)에 대한 전처리가 수행될 수 있다. 전처리 방법은 본 발명의 특정 실시예에 따라 서브 블록 분할 및 디코딩 전에 채널 매트릭스에 적용될 수 있다.

순차적 디코더가 주어진 서브 블록 (SB)_k에서 이용되는 실시예에서, 대응하는 디코더 D^(k)는 다음 식에 따라 서브 블록 메트릭

을 최소화함으로써 추정치

를 전달하고자 시도한다:

(25)

구형 디코더(SD), 스택 디코더 또는 SB 스택 디코더(SB Stack)와 같은 순차적 트리 탐색 알고리즘이 식 (25)을 풀이하는 데 이용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 선형 ZF 디코더를 이용하는 디코딩 알고리즘 D^(k)이 도시된다. 단계(502)에서, ZF 필터링 매트릭스

는 다음 식에 따라 결정될 수 있다:

(26)

단계(503)에서, 벡터

는 필터링 매트릭스 및 서브 벡터

를 이용하여 계산될 수 있다. 그런 다음, 단계(504 내지 511)는 (단계(504)에서) i = 1로부터 시작하는 l_k 심볼

을 결정하도록 수행될 수 있다. 따라서, 단계(506)에서, 심볼

의 초기 값은 벡터 z^(k)의 제 i 엔트리를 가장 가까운 정수로 반올림함으로써 설정될 수 있다. 단계(507 및 508)는 이러한 초기 값이 알파벳 A = [c_min, c_max]에 속하는지를 결정하기 위해 수행될 수 있다. 단계(507)에서

의 초기 값이 경계 값(bound)(c_max)보다 큰 것으로 결정되면, 단계(510)에서

를 획득하기 위해 업데이트가 이루어진다. 단계(507)에서

의 초기 값이 경계 값(c_max)보다 낮은 것으로 결정되면, 단계(508)가 수행된다. 단계(508)에서

의 초기 값은

의 초기 값이 알파벳 A의 외부에 있음을 나타내는 경계 값(c_min)보다 작은 것으로 결정되면, 단계(509)는 이러한 값을

으로 업데이트하도록 수행될 수 있다.

(단계(505)에서) 모든 l_k 심볼

이 추정된 것으로 결정되면, 단계(511)에서 벡터

는 대응하는 서브 벡터 s^(k)의 추정치로서 출력된다.

도 6을 참조하면, 선형 MMSE 디코더를 이용하는 디코딩 알고리즘 D^(k)이 도시된다. 단계(602)에서, MMSE 필터링 매트릭스

는 다음과 같이 결정될 수 있다:

(27)

단계(603)에서, 벡터

는 필터링 매트릭스 및 서브 벡터

를 이용하여 계산될 수 있다. 단계(604 내지 611)는 (단계(604)에서) i = 1로부터 시작하는 l_k 심볼

을 결정하도록 수행될 수 있다. 따라서, 단계(606)에서, 심볼

의 초기 값은 벡터 z^(k)의 제 i 엔트리를 가장 가까운 정수로 반올림함으로써 설정될 수 있다. 단계(607 및 608)는 이러한 초기 값이 알파벳 A = [c_min, c_max]에 속하는지를 결정하기 위해 수행된다. 단계(607)에서

의 초기 값이 경계 값(c_max)보다 큰 것으로 결정되면, 단계(610)에서

를 획득하기 위해 업데이트가 이루어진다. 단계(607)에서

의 초기 값이 경계 값(c_max)보다 낮은 것으로 결정되면, 단계(608)가 수행된다. 단계(608)에서

의 초기 값은

의 초기 값이 알파벳 A의 외부에 있음을 나타내는 경계 값(c_min)보다 작은 것으로 결정되면, 단계(609)는 이러한 값을

으로 업데이트하도록 수행될 수 있다.

(단계(605)에서) 모든 l_k 심볼

이 추정된 것으로 결정되면, 단계(611)에서 벡터

는 대응하는 서브 벡터 s^(k)의 추정치로서 출력된다.

본 명세서에서 설명된 방법 및 장치는 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 공간 시간 디코더(110)의 처리 요소는 예를 들어 하드웨어 전용 구성(예를 들어, 대응하는 메모리를 갖는 하나 이상의 FPGA, ASIC 또는 VLSI 집적 회로에서) 또는 VLSI와 DSP 둘 다를 이용하는 구성에 따라 구현될 수 있다.

도 7은 본 발명의 특정 실시예에 따른 공간 시간 디코더(110)의 비포괄적 및 비제한적 예시적인 하드웨어 아키텍처(70)를 나타낸다. 하드웨어 아키텍처(70)는 기계 또는 컴퓨터 실행된 장치에서 구현될 수 있다. 도시된 바와 같이, 공간 시간 디코더(110)는 데이터 및 어드레스 포트(79)를 통해 서로 상호 작용할 수 있는 다양한 컴퓨팅, 저장 및 통신 유닛을 포함할 수 있고,

- 예를 들어 수신 안테나(108)로부터 입력 데이터를 수신하기 위한 입력 주변 장치(71);

- 본 발명의 다양한 실시예에 따른 방법 및 알고리즘을 실행하기 위해 예를 들어 대응하는 명령어를 실행하도록 구성된 FPGA 또는 ASIC와 같은 하나 이상의 마이크로 프로세서(CPU)를 포함하는 처리 주변 장치(73);

- 예를 들어 서브 블록 디코딩 파라미터 및 타겟 서비스 품질 메트릭의 값의 세트를 저장하기 위해 아마도 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 판독 전용 메모리를 포함하는 저장 주변 장치(75);

- 구성 및 유지를 위해 수신기 장치(11)와 MIMO 시스템 관리자 사이의 사람-기계 상호 작용을 가능하게 하는 디스플레이와 같은 통신 수단을 포함하는 출력 주변 장치(77)를 포함한다.

본 발명의 실시예가 다양한 예에 대한 설명에 의해 예시되었고, 이러한 실시예가 상당히 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구 범위의 범위를 이러한 상세 사항으로 어떤 방식으로든 제한하는 것은 본 출원인의 의도가 아니다. 부가적인 이점 및 수정은 당업자에게 쉽게 나타날 것이다. 따라서, 보다 넓은 관점에서의 본 발명은 도시되고 설명된 특정 상세 사항, 대표적 방법 및 예시적 예에 제한되지 않는다. 더욱이, 본 발명의 다양한 실시예는 특정 타입의 재귀적 서브 블록 디코딩에 제한되지 않고, 특허 출원 EP N°15306808.5에 개시된 반소모적 재귀 블록 디코딩(Semi-exhaustive Recursive Block decoding)과 같은 임의의 다른 타입의 서브 블록 디코딩에 적용한다. 더욱이, 본 발명의 다양한 실시예는 하드 및 소프트 디코딩 둘 다에 적용한다.

소프트 디코딩에 대한 일 응용에서, 본 발명에 따른 방법 및 장치는 정보 심볼의 원래의 벡터의 추정치의 리스트를 생성하는 것을 허용한다. 획득된 리스트는 원래 정보 심볼에 의해 반송된 상이한 정보 비트의 외적 정보를 근사화하기 위한 로그 우도비 값을 계산하는데 이용될 수 있다. 추정치의 리스트를 채우기 위해 단계(408 내지 415)의 여러 번의 반복이 수행될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 특정 실시예가 무선 단일 이용자 MIMO 시스템과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 이러한 응용에 제한되지 않는다는 점을 주목해야 한다. 본 발명은 채널 출력의 격자 표현을 특징으로 하는 임의의 선형 통신 시스템에서 동작하는 임의의 수신기 장치에 통합될 수 있다. 통신 시스템은 단일 또는 다중 안테나, 및 단일 또는 다중 반송파 통신 기술을 이용하여 단일 또는 다중 이용자를 수용하는 유선, 무선 또는 광섬유에 기반할 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 무선 분산 MIMO 시스템에서 구현된 수신기 장치에 통합될 수 있다. 분산된 MIMO는 예를 들어 3G, 4G 및 LTE 표준에 적용되는 셀룰러 업링크 통신에 이용될 수 있다. 예를 들어 애드혹 네트워크(무선 센서 네트워크, 기계간 통신, 사물 인터넷...)에 적용되는 협력 통신은 또한 분산된 MIMO 시스템의 예이다. 무선 네트워크 이외에, 본 발명은 PDM-OFDM(Polarization Division Multiplexing-OFDM) 시스템과 같은 광섬유 기반 통신 시스템에서 구현되는 광학 수신기 장치에 통합될 수 있다.

더욱이, 본 발명은 통신 장치에 제한되지 않고, 오디오 크로스오버(crossover) 및 오디오 마스터링(mastering)처럼 오디오 애플리케이션에 이용되는 유한 임펄스 응답(FIR)의 전자 필터와 같은 신호 처리 장치에 통합될 수 있다. 따라서, 본 발명의 특정 실시예는 차수 M의 FIR 필터의 출력 시퀀스가 주어지면 입력 시퀀스의 추정치를 결정하는 데 이용될 수 있다.

다른 응용에서, 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품은 IRNSS, Beidou, GLONASS, Galileo와 같은 GNSS(Global Navigation Satellite System); 예를 들어 반송파 위상 측정을 이용하여 위치 결정 파라미터를 추정하기 위한 예를 들어 적어도 GPS 수신기를 포함하는 GPS에서 구현될 수 있다.

더욱이, 본 발명의 일부 실시예에 따른 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품은 저장, 처리 또는 통신 중에 데이터 또는 메시지를 암호화/해독하기 위한 암호화 알고리즘에 이용되는 개인 비밀 값에 대한 추정치를 결정하기 위한 암호화 시스템에서 구현될 수 있다. 격자 기반 암호화 응용에서, 데이터/메시지는 격자 점의 형식으로 암호화된다. 이러한 암호화된 데이터의 해독은 이점으로 본 발명의 일부 실시예에 따라 수행될 수 있고, 복잡성이 감소된 비밀 값의 성공적 복구의 확률을 높일 수 있다.

더욱이, 본 명세서에서 설명된 방법은 본 명세서에 명시된 기능/동작을 구현하기 위해 명령어를 실행하는 프로세서를 갖는 기계를 생성하도록 임의의 타입의 컴퓨터의 프로세서에 공급되는 컴퓨터 프로그램 명령어에 의해 구현될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한 컴퓨터가 특정 방식으로 기능하도록 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 이를 위해, 컴퓨터 프로그램 명령어는 일련의 동작 단계를 수행시키도록 컴퓨터상에 적재되고, 이에 의해 실행된 명령어가 본 명세서에서 명시된 기능을 구현하기 위한 프로세스를 제공하도록 컴퓨터 구현 프로세스를 생성할 수 있다.

Claims

통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 서브 블록 디코딩하기 위한 디코더로서, 상기 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현되고, 상기 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하는 디코더에 있어서,
타겟 서비스 품질 메트릭이 주어지면 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하도록 구성된 처리 유닛(213);
다수의 서브 매트릭스로의 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 상기 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하도록 구성된 서브 블록 디코딩 유닛(214)을 포함하고,
상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 상기 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하고, 상기 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하도록 추가로 구성되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 타겟 서비스 품질 메트릭은 다이버시티 차수, 심볼 에러율, 및 채널 불능(outage) 용량으로 구성된 그룹 중에서 선택되는, 디코더.
제1항 또는 제2항에 있어서,
값의 세트를 포함하는 룩업 테이블을 저장하도록 구성된 저장 유닛(212)을 포함하고, 상기 처리 유닛(213)은 상기 값의 세트로부터 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하도록 구성되는, 디코더.
제3항에 있어서,
상기 저장 유닛(212)은 시간적 조건에 응답하여 서비스 품질 측정의 세트로부터 상기 룩업 테이블을 업데이트하도록 추가로 구성되는, 디코더.
제4항에 있어서,
상기 시간적 조건은 주기 및 슬라이딩 윈도우로 구성된 그룹 중에서 선택되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 처리 유닛(213)은 측정된 서비스 품질 메트릭과 상기 타겟 서비스 품질 메트릭 사이의 비교에 기초하여 서비스 품질 지시자를 결정하도록 추가로 구성되고, 상기 서비스 품질 지시자는 제 1 값과 제 2 값 중 하나의 값을 갖고, 상기 처리 유닛은 상기 서비스 품질 지시자의 값에 따라 상기 타겟 서비스 품질 메트릭을 업데이트하도록 추가로 구성되는, 디코더.
제6항에 있어서,
상기 처리 유닛(213)은 상기 타겟 서비스 품질 메트릭의 업데이트에 응답하여 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 업데이트하도록 추가로 구성되는, 디코더.
제6항에 있어서,
상기 처리 유닛(213)은 상기 서비스 품질 지시자가 상기 제 1 값을 가질 경우에 상기 타겟 서비스 품질 메트릭을 감소시키고, 상기 서비스 품질 지시자가 상기 제 2 값을 가질 경우에는 상기 타겟 서비스 품질 메트릭을 증가시키거나 유지하도록 구성되는, 디코더.
제6항에 있어서,
상기 서비스 품질 지시자는 2진 지시자인, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터는, 2보다 크거나 같은 서브 블록의 수, 각각의 서브 블록의 길이 및 전송된 심볼의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하기 위해 각각의 서브 블록에서 구현된 디코딩 알고리즘으로 구성된 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 파라미터를 포함하는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 동일한 디코딩 알고리즘을 이용하여 각각의 서브 벡터의 상기 적어도 하나의 추정치를 결정하도록 구성되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 각각의 서브 벡터에 대한 상이한 디코딩 알고리즘을 이용하여 각각의 서브 벡터의 상기 적어도 하나의 추정치를 결정하도록 구성되는, 디코더.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 디코딩 알고리즘은 순차적 디코딩 알고리즘, ZF 디코딩 알고리즘, MMSE 디코딩 알고리즘 및 ZF-DFE 디코딩 알고리즘으로 구성된 그룹 중에서 선택되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 격자 감소 및 MMSE-GDFE 필터링 중 적어도 하나를 이용하여 전처리를 수행하도록 추가로 구성되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 서브 블록 디코딩 유닛(214)은 상기 정보 비트의 세트에 대한 소프트 출력 결정을 전달하기 위해 전송된 정보 심볼의 각각의 서브 벡터의 복수의 추정치를 결정하도록 구성되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 통신 시스템은 등가 채널 매트릭스에 의해 나타내어지는 다중 입력 다중 출력 통신 시스템인, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 상위 삼각 매트릭스는 등가 채널 매트릭스의 QR 분해로부터 결정되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 상위 삼각 매트릭스는 치환된 등가 채널 매트릭스의 QR 분해로부터 결정되는, 디코더.
제1항에 있어서,
상기 상위 삼각 매트릭스는 격자 감소 및/또는 MMSE-GDFE 필터링을 이용하여 전처리된 등가 채널 매트릭스의 QR 분해로부터 결정되는, 디코더.
전송된 정보 심볼을 반송하는 데이터 신호를 수신하고 디코딩하기 위한 수신기로서,
전송된 심볼의 신호를 디코딩하도록 구성된 제1항에 따른 디코더를 포함하는, 수신기.
무선 다중 입력 다중 출력 통신 시스템에서 전송된 정보 심볼을 반송하는 데이터 신호를 수신할 수 있는 무선 장치로서,
전송된 정보 심볼을 수신하고 디코딩하도록 구성된 제20항에 따른 수신기를 포함하는, 무선 장치.
광학 다중 입력 다중 출력 통신 시스템에서 전송된 정보 심볼을 반송하는 데이터 신호를 수신할 수 있는 광학 장치로서,
전송된 정보 심볼을 수신하고 디코딩하도록 구성된 제20항에 따른 수신기를 포함하는, 광학 장치.
통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 서브 블록 디코딩하는 방법으로서, 상기 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현되고, 상기 데이터 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하는 방법에 있어서,
타겟 서비스 품질 메트릭이 주어진 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하는 단계;
다수의 서브 매트릭스로의 상기 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 상기 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하고, 상기 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하며, 상기 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
통신 시스템에서 전송 채널을 통해 수신된 데이터 신호를 서브 블록 디코딩하기 위한 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 저장매체에 저장된 프로그램으로서, 상기 전송 채널은 상위 삼각 매트릭스에 의해 표현되고, 상기 신호는 전송된 심볼을 반송하고, 각각의 심볼은 정보 비트의 세트를 반송하는 프로그램에 있어서,
컴퓨터로 판독가능한 비일시적 저장매체에 저장된 명령어를 포함하고,
상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때 상기 프로세서가,
타겟 서비스 품질 메트릭이 주어진 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터를 결정하고;
다수의 서브 매트릭스로의 상기 상위 삼각 매트릭스의 분할에 따라 상기 적어도 하나의 서브 블록 디코딩 파라미터에 기초하여 상기 데이터 신호를 다수의 서브 벡터로 분할하고, 상기 서브 벡터로부터 전송된 심볼의 각각의 서브 벡터의 적어도 하나의 추정치를 결정하고, 상기 추정치로부터 전송된 심볼의 추정치를 결정하도록 하는, 컴퓨터로 판독가능한 비일시적 저장매체에 저장된 프로그램.