KR102132553B1 - 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치 - Google Patents

1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명에서 제안하는 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법은 1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계, 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계 및 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계를 포함한다.

Description

1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치{Method and Apparatus for Enhanced and Low-complexity Receiver for Wireless Communication with 1-bit ADCs}
본 발명은 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
캐퍼시티를 향상시키기 위해 기지국에 안테나 수를 매우 많이 사용하는 대용량 MIMO 시스템이 최근 각광받고 있다. 수신 안테나에서 소비전력은 ADC의 양자화 레벨 수에 따라 기하급수적으로 증가하고, 샘플링 속도에 따라 선형적으로 증가한다. 1-비트 ADC를 사용하는 경우, 기하급수적으로 증가하는 양자화 레벨 수가 2개이기 때문에 소비전력을 크게 줄일 수 있고, AGC를 사용하지 않기 때문에 회로의 복잡도를 낮출 수 있다.
1-bit ADC를 사용하는 상향링크 massive MIMO 시스템의 검출 기법으로 선형 검출 기법, 비선형 검출 기법 등이 제안되었다. 또 다른 종래기술에서는 채널 부호의 디코더와 연동시키기 위해 양자화된 수신 값에서부터 연판정값을 도출하는 검출 기법이 제안되었으나, 맥스-로그(Max-Log) 근사를 사용하기 때문에 성능 열화가 존재하고, 복잡도가 높다.
1-비트 ADC의 양자화의 비선형성(nonlinearity)으로 인해 전해상도(full resolution) ADC을 사용한 경우보다 성능 열화가 발생하기 때문에 맥스-로그 근사로 인한 성능 열화가 더 커지게 되고, 높은 복잡도로 인해 1-비트 ADC를 사용함으로써 얻는 복잡도 이득을 낮추게 된다.
분할 방법 중 하나의 예인 가우시안-근사법은 사용자 수가 많아질수록 성능 열화가 커지는 맥스-로그 근사에 비해 중심극한정리를 이용하기 때문에 사용자 수가 많아질수록 성능 열화가 작아지고, 검출하려는 사용자 외 나머지 사용자들의 신호를 잡음으로 처리하기 때문에 복잡도를 낮출 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 검출신호와 간섭신호로 분할하는 방법 중 하나의 예로 가우시안-근사법을 활용하여 낮은 복잡도로 성능을 높일 수 있는 검출 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법은 1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계, 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계 및 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계를 포함한다.
1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계는 가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구한다.
1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계는 사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화한다.
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계는 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출한다.
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계는 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구한다.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 장치는 1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 신호 분할부, 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 신호 근사화부 및 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 신호 검출부를 포함한다.
신호 분할부는 가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구한다.
신호 근사화부는 사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화한다.
신호 검출부는 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출한다.
신호 검출부는 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 검출신호와 간섭신호로 분할하는 방법 중 하나의 예로 가우시안-근사법을 활용하여 낮은 복잡도로 성능을 높일 수 있는 검출 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADC를 사용한 상향링크 대용량 MIMO 시스템 모델을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크의 수신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SNR 대비 BER 시뮬레이션 결과이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADC를 사용한 상향링크 대용량 MIMO 시스템 모델을 나타내는 도면이다.
1-비트 ADC를 포함하고,
Figure 112019019510190-pat00001
개의 안테나를 가진 기지국과 단일 안테나를 가지는 K명의 사용자가 존재하는 대용량(massive) MIMO 시스템에서 1-비트 ADC를 통과하기 전의 수신 신호(
Figure 112019019510190-pat00002
)는 다음과 같이 주어진다.
Figure 112019019510190-pat00003
여기서,
Figure 112019019510190-pat00004
는 기지국과 K명의 사용자 간의 복소 채널 행렬이고,
Figure 112019019510190-pat00005
,
Figure 112019019510190-pat00006
는 K 명의 사용자가 전송한 복소 심볼 벡터이고,
Figure 112019019510190-pat00007
,
Figure 112019019510190-pat00008
는 복소 잡음 벡터이고,
Figure 112019019510190-pat00009
이다.
각 기지국의 안테나에서 실수 성분과 허수 성분을 각각 따로 처리하는 ADC를 둔다고 하면, 수신 신호(y)를 다음과 같이 동일하게 사용할 수 있다.
Figure 112019019510190-pat00010
여기서,
Figure 112019019510190-pat00011
는
Figure 112019019510190-pat00012
의 실수 채널 행렬이고,
Figure 112019019510190-pat00013
,
Figure 112019019510190-pat00014
는
Figure 112019019510190-pat00015
의 실수 채널 행렬
Figure 112019019510190-pat00016
,
Figure 112019019510190-pat00017
는
Figure 112019019510190-pat00018
의 실수 채널 행렬이고,
Figure 112019019510190-pat00019
,
Figure 112019019510190-pat00020
기지국 안테나 수의 2배,
Figure 112019019510190-pat00021
이다.
여기에서 y, H, x, n 은 다음과 같이 정의되고, 여기서
Figure 112019019510190-pat00022
는 전치 연산자이다.
Figure 112019019510190-pat00023
1-비트 ADC를 통과하여 안테나에 수신된 신호(r)는 다음과 같이 표현한다.
Figure 112019019510190-pat00024
여기서,
Figure 112019019510190-pat00025
는 양자화 함수,
Figure 112019019510190-pat00026
이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
제안하는 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법은 1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계(210), 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계(220) 및 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계(230)를 포함한다.
단계(210)에서, 1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할한다.
가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구한다.
1- ADC를 통과하기 전 수신 신호 y에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 것을 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019019510190-pat00027
Figure 112019019510190-pat00028
,
Figure 112019019510190-pat00029
는 각각 검출하고자 하는 심볼과 그 심볼과 상호상관(crosscorrelation)이 높은 채널을 통과하는
Figure 112019019510190-pat00030
개 심볼의 벡터, S는심볼 성상의 집합, 검출하고자 하는 심볼과 상호상관이 낮은 채널을 통과하는
Figure 112019019510190-pat00031
개의 심볼 벡터를 나타낸다. 또한,
Figure 112019019510190-pat00032
,
Figure 112019019510190-pat00033
는 각각 심볼 벡터
Figure 112019019510190-pat00034
,
Figure 112019019510190-pat00035
에 대응하는 채널 행렬을 나타낸다.
단계(220)에서, 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의한다.
사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화한다.
수신 신호에서
Figure 112019019510190-pat00036
를 간섭 신호로 간주할 경우, ADC를 통과한 수신 신호를 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019019510190-pat00037
위의 식에서 사용자 수가 매우 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 개수가 매우 많다고 가정한다면 중심 극한 정리에 의해 간섭 신호는 가우시안 랜덤 신호로 근사할 수 있고, 그에 따라 수신 신호의 근사 모델을 다음과 같이 정의할 수 있다.
Figure 112019019510190-pat00038
여기에서 잡음 벡터
Figure 112019019510190-pat00039
의 분산은 다음과 같이 주어진다.
Figure 112019019510190-pat00040
단계(230)에서, 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출한다.
근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출한다. 그리고, 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구한다.
사용자 수가 매우 많고, 간섭 신호로 볼 수 있는 신호의 개수가 매우 많다고 가정하면 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용한 근사 모델이 실제 수신 신호와 잘 근사된다,
Figure 112019019510190-pat00041
. 그러므로 확률 함수는 다음과 같은 관계를 갖는다.
Figure 112019019510190-pat00042
위의 가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 심볼과 간섭 신호로 분할하는 최적의 방법은 검출 오류 확률을 최소화하도록 분할하는 방법이지만 ADC의 비선형성으로 인해 검출 오류 확률을 추정 가능한 닫힌 식(tractable closed form)으로 나타내기 매우 어렵다.
그러므로 본 발명에서는 간섭 신호로 간주하는 심볼 벡터가 검출하고자 하는 심볼 벡터에 가장 영향이 작도록, 다시 말해, 간섭 신호가 검출하고자 하는 신호에 직교하도록(orthogonal) 분할하고, 방법은 다음과 같다.
먼저, 검출하고자 하는 벡터가 통과하는 채널
Figure 112019019510190-pat00043
의 열 벡터와 간섭 벡터가 통과하는 채널
Figure 112019019510190-pat00044
의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위하여
Figure 112019019510190-pat00045
를 구한다.
Figure 112019019510190-pat00046
k 번째 심볼을 검출할 경우,
Figure 112019019510190-pat00047
의 k 번째 행에서
Figure 112019019510190-pat00048
이 가장 큰
Figure 112019019510190-pat00049
개의 i 를 인덱스의 집합
Figure 112019019510190-pat00050
에 포함시키고 k 를 제외한 나머지 인덱스를
Figure 112019019510190-pat00051
에 포함시킨다. 여기서
Figure 112019019510190-pat00052
,
Figure 112019019510190-pat00053
이다.
k 번째 심볼에 대하여
Figure 112019019510190-pat00054
,
Figure 112019019510190-pat00055
로 설정한다.
가우시안-근사를 이용한 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하면 다음과 같다.
Figure 112019019510190-pat00056
그러므로 k 번째 사용자에 대한 심볼의 준-최적 검출 법은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112019019510190-pat00057
위의 근사 수신 신호 확률 함수를 이용하여 k 번째 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019019510190-pat00058
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크의 수신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
제안하는 1-비트 ADCs(320)를 사용하는 무선통신링크의 수신 장치(300)는 신호 분할부(310), 신호 근사화부(320), 신호 검출부(330)를 포함한다.
신호 분할부(310)는 1-비트 ADCs(320)를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할한다. 신호 분할부(310)는 가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구한다.
신호 근사화부(320)는 1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의한다. 신호 근사화부(320)는 사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화한다.
신호 검출부(330)는 가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출한다. 신호 검출부(330)는 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출한다. 그리고, 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구한다.
1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크의 수신 장치(300)의 신호 분할부(310), 신호 근사화부(320), 신호 검출부(330)는 도 2의 단계들(210~230)을 수행하기 위해 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 SNR 대비 BER 시뮬레이션 결과이다.
시뮬레이션 환경은 다음과 같다. 레일리 페이딩 채널(Rayleigh fading channel)로 가정하고, 채널 행렬
Figure 112019019510190-pat00059
는 블록 페이딩 채널을 가정한다. 여기서 블록 페이딩 채널은 채널이 하나의 블록 타임 슬롯동안 변하지 않고, 한 블록 타임 슬롯이 지나면 독립적으로 변하는 채널을 의미한다.
N = 512, R = 0.5 인 폴라(Polar) 부호를 사용하고, 디코더는 CA-SCL 디코더를 사용하며, 여기서 CRC 길이는 8, List 크기는 2로 설정하였다.
사용자 수 K = 6이고 기지국의 수신안테나 수
Figure 112019019510190-pat00060
이고, 변조 기법은 QPSK 변조를 사용하였다.
Figure 112019019510190-pat00061
를 바꾸어가며 실험을 진행하였다.
제안한 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법의 성능을 추정하기 위하여 SNR대비 BER을 측정하였다.
도 4를 통해, 맥스-로그(Max-Log) 근사를 사용한 기존의 기법과
Figure 112019019510190-pat00062
가 8인 경우에 거의 동일한 성능을 나타내고, 10이상인 경우 더 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.
복잡도의 측면에서 Max-Log 근사를 사용한 기존의 기법은 복잡도가 각 k 번째 사용자의 심볼을 추정할 때,
Figure 112019019510190-pat00063
개의 후보를 검사해야 하지만, 제안된 기법의 경우
Figure 112019019510190-pat00064
개의 후보만을 검사하면 되기 때문에 복잡도에서 이득이 큰 것을 확인할 수 있다.
제안한 검출 기법은 가우시안 근사를 이용하기 때문에 사용자의 수가 증가할수록 성능이 더 좋아질 것으로 기대되기 때문에 사용자가 매우 많은 상황에서 적절한 복잡도로 기존 기법 대비 우수한 성능을 가질 것으로 기대된다.
적용된 낮은 해상도(Low-resolution) ADC에 의한 비선형성으로 인해 채널 코딩이 접목된 시스템에서 성능 열화가 커 성능 향상이 중요하므로 낮은 해상도 ADC가 적용된 통신시스템에 본 발명의 실시예에 따른 기술을 적용할 수 있다. 낮은 해상도 ADC가 적용된 이유가 시스템의 복잡도를 낮추기 위한 이유도 있기 때문에 낮은 복잡도를 요구하는 대용량 MIMO 시스템에 적용할 수 있다. 또한, 낮은 소비전력을 요구하여 안테나에 낮은 해상도 ADCs가 적용된 단말에 적용할 수 있다.
5G 시나리오에서 높은 캐퍼시티를 만족시키 위해 사용하는 대용량 MIMO 시스템, mmwave를 이용한 통신의 문제점인 소비전력 문제의 해결책으로 낮은 소비전력 ADC가 적용되었을 때 복잡도를 크게 낮추거나 성능 열화 문제를 해결할 수 있다.
차세대 무선통신에 있어서 필수적으로 볼 수 있는 MIMO 시스템에서의 문제점인 소비전력문제를 해결하기 위하여 낮은 해상도 ADC가 적용되었을 때의 성능을 향상시키거나 복잡도를 매우 낮출 수 있다는 관점에서 차세대 무선통신과 저전력 MIMO 시스템의 단말에 적용 가능성이 크다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.　 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다.　 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다.　 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다.　 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.　 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다.　 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 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 실시예를 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.　
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.　 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계;
1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계; 및
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계
를 포함하는 무선통신링크 수신 방법.
제1항에 있어서,
1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 단계는,
가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구하는
무선통신링크 수신 방법.
제1항에 있어서,
1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 단계는,
사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화하는
무선통신링크 수신 방법.
제1항에 있어서,
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계는,
근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출하는
무선통신링크 수신 방법.
제1항에 있어서,
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 단계는,
근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구하는
무선통신링크 수신 방법.
1-비트 ADC를 통과하기 전 수신 신호에 대하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼과 나머지 사용자의 심볼을 간섭 신호로 분할하는 신호 분할부;
1-비트 ADC를 통과한 후 간섭 신호를 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사하고, 근사 간섭 신호에 따른 근사 수신 신호를 정의하는 신호 근사화부; 및
가우시안-근사를 이용하여 정의된 근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 구하고, 사용자의 심볼을 검출하는 신호 검출부
를 포함하는 무선통신링크 수신 장치.
제6항에 있어서,
신호 분할부는,
가우시안-근사를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터와 간섭 신호의 벡터가 통과하는 채널의 열 벡터의 내적을 최소화 하기 위한 행렬을 구하는
무선통신링크 수신 장치.
제6항에 있어서,
신호 근사화부는,
사용자의 수가 미리 정해진 수 이상 많은 상황을 가정하고, 간섭 신호로 간주할 신호의 수가 미리 정해진 수 이상 많다고 가정하여 중심 극한 정리에 의해 가우시안-근사를 이용하여 가우시안 랜덤 신호로 근사화하는
무선통신링크 수신 장치.
제6항에 있어서,
신호 검출부는,
근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 준-최적을 검출하는
무선통신링크 수신 장치.
제6항에 있어서,
신호 검출부는,
근사 수신 신호에 대한 확률 함수를 이용하여 검출하고자 하는 사용자의 심볼에 대한 LLR을 구하는
무선통신링크 수신 장치.
KR1020190021810A 2018-11-20 2019-02-25 1-비트 ADCs를 사용하는 무선통신링크에서 성능 향상과 저-복잡도를 위한 수신 방법 및 장치 KR102132553B1 (ko)

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