KR102190919B1

KR102190919B1 - 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102190919B1
Application number: KR1020140119960A
Authority: KR
Inventors: 유현석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2020-12-14
Also published as: US20160080054A1; CN105429739A; TWI665879B; CN105429739B; TW201611529A; US9768916B2; KR20160030624A

Abstract

본 발명은 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 대각 행렬을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

Description

시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING SIGNAL IN COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING TIME DIVISION DUPLEXING-CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SCHEME}

본 발명은 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA, 이하 'TDD-CDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도를 감소시키는 신호 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

통신 시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽(data traffic) 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하도록 발전하고 있다. 예를 들어, 통신 시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM, 이하 'OFDM 이라 칭하기로 한다) 방식과, 다중-입력 다중-출력(multiple-input multiple-output: MIMO, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식 등과 같은 다양한 방식들을 기반으로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하고, 채널 용량을 증대시키도록 개발되고 있다.

한편, 통신 시스템에 있어서, 셀 중심에서 먼 셀 경계 영역의 낮은 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio, 이하 'SINR'이라 칭하기로 한다)의 상황이나, 인접 셀에 위치하고 있는 기지국으로부터 간섭의 영향을 크게 받는 낮은 캐리어 대 간섭 잡음 비(carrier-to-interference and noise ratio: CINR, 이하 'CINR'이라 칭하기로 한다)의 상황에 처해 있는 셀 경계 (cell-edge) 이동 단말기(mobile station: MS, 이하, 'MS'라 칭하기로 한다)들은 상기 통신 시스템의 전체 시스템 성능을 저하시킬 수 있는 요인이 된다.

따라서, 상기 통신 시스템에서는 상기 셀 경계 MS들에 대한 전송 효율을 증대시키기 위해, 셀간 간섭 협력(inter-cell interference-coordination: ICIC, 이하 'ICIC'라 칭하기로 한다) 방식과, 협력 다중-포인트들(coordinated multi-points: CoMP, 이하 'CoMP'라 칭하기로 한다) 방식과, 간섭 제거(interference cancellation) 방식 등과 같은 다양한 방식들이 개발되고 있다.

한편, 코드 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 다양한 간섭 제거 방식들이 사용되고 있는데, 그 중 대표적인 방식들이 병렬 간섭 제거(parallel interference cancellation: PIC, 이하 'PIC'라 하기로 한다) 방식과, 직렬 간섭 제거(serial interference cancellation: SIC, 이하 'SIC라 칭하기로 한다) 방식과, 조인트 검출(joint detection: JD, 이하 'JD'라 칭하기로 한다) 방식이다. 여기서, 상기 PIC 방식 및 SIC 방식 각각은 비선형 간섭 제거 방식이며, 상기 JD 방식은 선형 간섭 제거 방식이다.

일반적으로 신호 검출기의 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량과 상기 신호 검출기의 성능은 비례하므로 상기 신호 검출기의 성능에 대한 요구 사항이 증가될수록 상기 신호 검출기를 구현하기 위한 복잡도는 크게 증가한다. 따라서, 상기 신호 검출기를 낮은 복잡도로 구현하는 것은 통신 시스템에서 매우 중요한 요소이다.

따라서, 최근 CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템 및 시분할-동기 코드 분할 다중 접속(time division-synchronous code division multiple access: TD-SCDMA, 이하 'TD-SCDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 JD 방식으로 구현되는 조인트 검출기를 사용하여 신호 검출기를 구현하고 있다. 상기 조인트 검출기는 다중 코드(multi-code) 수신 신호와 채널 추정 결과를 기반으로 수신 시스템을 하나의 선형 행렬 시스템(linear matrix system)으로 모델링(modeling)하며, 이렇게 모델링된 선형 행렬 시스템에서 선형 최소 평균 제곱 에러(linear minimum mean square error: LMMSE, 이하 'LMMSE'라 칭하기로 한다) 해를 구함으로써 최적의 수신 심볼을 검출한다.

그러면 여기서 상기 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 방식에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 상기 JD 방식을 모델링하기 위하여 다음과 같은 사항을 가정하기로 한다.

먼저, 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 집적 회로(integrated circuit: IC, 이하 'IC'라 칭하기로 한다)가 수신한 신호는 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter: ADC, 이하 'ADC'라 칭하기로 한다)로 출력되고, 상기 ADC가 상기 RF IC에서 수신된 신호를 디지털 신호로 샘플링(sampling)한다. 여기서, 상기 ADC는 상기 RF IC에서 수신한 신호를 N배, 일 예로 2배 오버-샘플링(over-sampling)하고, 따라서 상기 ADC에서 샘플링된 신호는 칩(chip)x2의 레이트(rate)를 가진다고 가정하기로 한다.

또한, 상기 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 신호 수신 장치들, 일 예로 MS들은 다수 개, 일 예로 2개의 수신 안테나들을 사용한다고 가정하기로 한다.

또한, 상기 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 총 K개의 채널화 코드(channelization code)들을 지원할 수 있다고 가정하기로 한다. 상기 총 K개의 채널화 코드들 중 k번째 채널화 코드를 c ^(k) 라고 가정하고, 신호 수신 장치가 포함하는 채널 추정기로부터 추정되는 2개의 안테나 경로들에 대한 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR)들을 h ₀ , h ₁ 라고 가정하기로 한다. 여기서, 상기 신호 수신 장치가 안테나 #0과 안테나 #1의 2개의 안테나들을 사용할 경우, 상기 안테나 #0에 대한 안테나 경로에 대한 채널 임펄스 응답이 h ₀ 이고, 상기 안테나 #1에 대한 안테나 경로에 대한 채널 임펄스 응답이 h ₁ 이다.

한편, 상기 k번째 채널화 코드 c ^(k) 는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 1에서, Q는 확산 계수(spreading factor)를 나타내며,

는 상기 k번째 채널화 코드 c ^(k) 가 포함하는 채널화 코드 엘리먼트를 나타낸다. 즉, 상기 k번째 채널화 코드 c ^(k) 는 2Q개의 채널화 코드 엘리먼트들을 포함한다.

한편, 상기 채널 임펄스 응답 h ₀ 은 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 2에서 W는 해당 채널 임펄스 응답의 탭 길이(tap length)를 나타내고, h_0,2W-1은 상기 채널 임펄스 응답 h ₀ 이 포함하는 채널 임펄스 응답 엘리먼트를 나타낸다. 즉, 상기 채널 임펄스 응답 h ₀ 은 2W개의 채널 임펄스 응답 엘리먼트들을 포함한다.

또한, 상기 채널 임펄스 응답 h ₁ 은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 3에서, h_1,2W-1은 상기 채널 임펄스 응답 h ₁ 이 포함하는 채널 임펄스 응답 엘리먼트를 나타낸다. 즉, 상기 채널 임펄스 응답 h ₁ 은 2W개의 채널 임펄스 응답 엘리먼트들을 포함한다.

한편, 신호 송신 장치, 일 예로 기지국에서 송신한 데이터 심볼(data symbol)을 d라고 가정하고, 가우시안 잡음(Gaussian noise)를 제외한 수신 신호 벡터를 x라고 가정하기로 한다. 또한, 1개의 데이터 블록(data block)은 적어도 하나의 데이터 심볼을 포함한다. 또한, 1개의 데이터 블록에서 각 채널화 코드를 기반으로 송신되는 변조 심볼들, 일 예로 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation: QAM, 이하 'QAM'이라 칭하기로 한다) 심볼들의 개수가 N이라고 가정하기로 한다. 이 경우 1개의 데이터 블록이 포함하는 QAM 데이터 심볼들의 개수는 K*N이다.

여기서, 상기 데이터 심볼 d는 하기 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 4에서,

는 데이터 심볼이 포함하는 데이터 심볼 엘리먼트를 나타낸다. 즉, 1개의 데이터 심볼은 총 K*N개의 데이터 심볼 엘리먼트들을 포함한다. 따라서, 상기 수학식 4에서 데이터 심볼 엘리먼트는 결국 QAM 심볼이 된다. 또한, 상기 수학식 4에서 T는 트랜스포즈(transpose)를 나타낸다.

또한, 상기 수신 신호 벡터 x는 하기 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 5에서,

는 수신 신호 벡터 x가 포함하는 수신 신호 벡터 엘리먼트를 나타낸다. 즉, 상기 수신 신호 벡터 x는 총 2*M(2NQ+2W)개의 수신 신호 벡터 엘리먼트들을 포함한다.

그러면 여기서 도 1을 참조하여 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 1개의 채널화 코드가 사용될 경우의 수신 신호 모델링에 대해서 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 1개의 채널화 코드가 사용될 경우의 수신 신호 모델링을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 먼저 신호 송신 장치에서 데이터 심볼 엘리먼트

가 채널화 코드

와 곱해져서 송신된다. 이렇게 신호 송신 장치에서 송신된 신호에는 채널 임펄스 응답 h ₀ 이 반영되고, 따라서 신호 수신 장치는

와 같은 수신 신호 벡터 엘리먼트를 수신하게 된다. 도 1에서는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 1개의 채널화 코드가 사용될 경우의 수신 신호 모델링에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다수개의 채널화 코드들이 사용될 경우의 송신 신호 모델링에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다수개의 채널화 코드들이 사용될 경우의 송신 신호 모델링을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2에는 다수 개, 일 예로 3개의 채널화 코드들이 사용되고, 상기 3개의 채널화 코드들 각각을 기반으로 송신되는 QAM 심볼들의 개수가 N일 경우의 송신 신호 모델링이 도시되어 있다. 특히, 도 3에는 총 3*N개의 QAM 심볼들 중 3*3개의 QAM 심볼들만 도시되어 있음에 유의하여야만 한다.

도 2에서는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다수개의 채널화 코드들이 사용될 경우의 송신 신호 모델링에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 V의 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 3은 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 V의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 먼저 도 1에서 설명한 바와 같은 수신 신호 모델링 및 도 2에서 설명한 바와 같은 송신 신호 모델링을 기반으로 상기 TD-SCDMA 방식을 기반으로 하는 통신 시스템에서 신호 검출기를 위한 시스템 방정식(system equation)을 정의할 수 있다.

먼저, 도 1에서 송신 신호, 즉 데이터 심볼 d는 채널화 코드 c를 기반으로 확산되고, 상기 데이터 심볼 d가 상기 채널화 코드 c를 기반으로 확산되어 생성된 확산된 데이터 심볼 d*c에 대해서는 채널 임펄스 응답 h와의 컨벌루션(convolution) 연산이 수행된다. 따라서, 실질적으로 상기 데이터 심볼 d가 통과하는 시스템은 채널화 코드 c와 채널 임펄스 응답 h간의 컨벌루션 형태, 즉 벡터(vector) b로 주어진다. 여기서, k번째 채널화 코드

에 대한 벡터 b를 b ^(k) 라고 가정하기로 한다.

따라서, 채널 임펄스 응답 h ₀ 에 대한 b ^(k) 는 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 6에서,

는 채널 임펄스 응답 h ₀ 에 대한 b ^(k) 를 나타낸다.

또한, 채널 임펄스 응답 h ₁ 에 대한 b ^(k) 는 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 7에서,

는 채널 임펄스 응답 h ₁ 에 대한 b ^(k) 를 나타낸다.

따라서, 상기 벡터 b ^(k) 를 하나의 열(column)로 간주하면 K개의 채널화 코드들에 대한 벡터 b들, 즉 K개의 벡터 b들은 1개의 행렬에 포함될 수 있으며, 이 행렬을 행렬 V라고 가정하기로 한다. 즉, 상기 행렬 V에서는 임의의 채널화 코드 c에 대한 벡터 b가 1개의 열로 생성되며, 따라서 상기 행렬 V는 총 K개의 열들을 포함한다.

또한, 상기 행렬 V는 N개의 QAM 심볼들 중 1개의 QAM 심볼에 대하여 정의된다. 따라서, N개의 QAM 심볼들의 위치 전체, 즉 1개의 데이터 블록이 포함하는 전체 QAM 심볼들에 대해서 시스템 행렬(system matrix)을 생성하기 위해서는 상기 N개의 QAM 심볼들에 대한 행렬 V들을 캐스캐이딩(cascading)함으로써 상기 총 N개의 행렬 V들을 연결하여야 한다.

이렇게, 상기 N개의 QAM 심볼들에 대한 행렬 V들을 캐스캐이딩함으로써 생성된 시스템 행렬을 행렬 T라고 가정하기로 한다. 즉, 상기 행렬 T는 N개의 QAM 심볼들에 대해 생성된 행렬 V들을 포함하는 행렬이다.

이 경우, 가우시안 잡음이 고려되는 시스템 방정식은 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 8에서, n은 가우시안 잡음을 나타내며, y는 상기 가우시안 잡음 n을 포함하는 수신 신호 벡터를 나타낸다.

또한, 상기 수학식 8에 나타낸 바와 같은, 상기 가우시안 잡음이 고려되는 시스템 방정식에 대한 해는 하기 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 9에서,

는 추정된 데이터 심볼을 나타내며,

는 상기 가우시안 잡음 n의 분산을 나타내며, H는 허미시안(Hermitian)을 나타내며, I는 항등 행렬을 나타낸다. 즉, 상기 가우시안 잡음이 고려되는 시스템 방정식에 대한 해는 추정된 데이터 심볼

이다.

도 3에서는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 V의 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 T의 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 4는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 T의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 행렬 T의 크기는 매우 크며, 따라서 수학식 8에서 나타낸 바와 같이

의 의사-역(pseudo-inverse) 행렬을 구하는 동작은 매우 큰 프로세싱 연상량을 필요로 한다.

일 예로, 상기 통신 시스템에서 16개의 채널화 코드들이 사용되고, 1개의 데이터 블록이 22개의 QAM 심볼들을 포함할 경우, 상기 행렬 T가 포함하는 열들의 개수는 352(=16x22)가 된다. 그런데, 일반적으로 역 행렬의 프로세싱 연산량이 행렬 크기의 세제곱에 비례한다는 것을 고려할 경우, 1개의 데이터 블록을 프로세싱하기 위해 필요로 되는 프로세싱 연산량은 수십 메가 플롭(flop) 이상이 된다.

따라서, 이런 프로세싱 연산량을 일반적인 하드웨어(hardware)나 디지털 신호 프로세싱(digital signal processing: DSP, 이하 'DSP'라 칭하기로 한다) 코어(core)를 사용하여 프로세싱하는 것은 거의 불가능하다. 또한, 이런 프로세싱 연산량은 신호 수신 장치의 전력 소모량을 크게 증가시킨다.

따라서, 프로세싱 복잡도 및 프로세싱 연산량을 감소시키면서, 전력 소모량을 감소시키는 신호 검출 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.

한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.

본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 연산량을 감소시키는 것이 가능한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전력 소모량을 감소시키는 것이 가능한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 성능을 향상시키는 것이 가능한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 비교적 높은 도플러(Doppler) 주파수 환경을 고려한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 보간 방식을 기반으로 생성되는 시스템 행렬을 사용하는 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 대각 행렬을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 방법은; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정과, 상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정과, 상기 행렬 곱들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 또 다른 방법은; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정과, 상기 분해 행렬들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 대각 행렬을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 다른 장치는; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작과, 상기 행렬 곱들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에서 제안하는 또 다른 장치는; 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서, 수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 분해 행렬들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며, 블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며, 상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며, 제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며, 벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면들과, 이득들 및 핵심적인 특징들은 부가 도면들과 함께 처리되고, 본 발명의 바람직한 실시예들을 게시하는, 하기의 구체적인 설명으로부터 해당 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다.

하기의 본 게시의 구체적인 설명 부분을 처리하기 전에, 이 특허 문서를 통해 사용되는 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들을 설정하는 것이 효과적일 수 있다: 상기 용어들 “포함하다(include)” 및 “포함하다(comprise)”과 그 파생어들은 한정없는 포함을 의미하며; 상기 용어 “혹은(or)”은 포괄적이고 ‘및/또는’을 의미하고; 상기 구문들 “~와 연관되는(associated with)” 및 ““~와 연관되는(associated therewith)”과 그 파생어들은 포함하고(include), ~내에 포함되고(be included within), ~와 서로 연결되고(interconnect with), 포함하고(contain), ~내에 포함되고(be contained within), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(connect to or with), ~에 연결하거나 혹은 ~와 연결하고(couple to or with), ~와 통신 가능하고(be communicable with), ~와 협조하고(cooperate with), 인터리빙하고(interleave), 병치하고(juxtapose), ~로 가장 근접하고(be proximate to), ~로 ~할 가능성이 크거나 혹은 ~와 ~할 가능성이 크고(be bound to or with), 가지고(have), 소유하고(have a property of) 등과 같은 것을 의미하고; 상기 용어 “제어기”는 적어도 하나의 동작을 제어하는 임의의 디바이스, 시스템, 혹은 그 부분을 의미하고, 상기와 같은 디바이스는 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어, 혹은 상기 하드웨어, 펌웨어 혹은 소프트웨어 중 적어도 2개의 몇몇 조합에서 구현될 수 있다. 어떤 특정 제어기와 연관되는 기능성이라도 집중화되거나 혹은 분산될 수 있으며, 국부적이거나 원격적일 수도 있다는 것에 주의해야만 할 것이다. 특정 단어들 및 구문들에 대한 정의들은 이 특허 문서에 걸쳐 제공되고, 해당 기술 분야의 당업자는 많은 경우, 대부분의 경우가 아니라고 해도, 상기와 같은 정의들이 종래 뿐만 아니라 상기와 같이 정의된 단어들 및 구문들의 미래의 사용들에도 적용된다는 것을 이해해야만 할 것이다.

본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도를 감소시키는 것이 가능하도록 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 연산량을 감소시키는 것이 가능하도록 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 전력 소모량을 감소시키는 것이 가능하도록 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 성능을 향상시키는 것이 가능하도록 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 높은 도플러 주파수 환경을 고려하는 것이 가능하도록 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 보간 방식을 기반으로 생성되는 시스템 행렬을 사용하여 신호를 검출하는 것을 가능하게 한다는 효과가 있다.

본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 1개의 채널화 코드가 사용될 경우의 수신 신호 모델링을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 다수개의 채널화 코드들이 사용될 경우의 송신 신호 모델링을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 V의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 일반적인 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 T의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 순환 확장 방식의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 C 에 대한 블록 대각화 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬

에 대한 해를 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 도 8의 조인트 검출기(821)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시간 슬럿의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식에서 수행되는 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.

이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 'PC'라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 'PDA'라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 'PMP'라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 'HMD'라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 'DVD'라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSync^TM, Apple TV^TM, 혹은 Google TV^TM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 'MRA'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 'MRI'라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 'CT'라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위치 시스템(global positioning system: GPS, 이하 'GPS라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 'EDR'이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 'FDR'이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.

본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 수신 장치는 일 예로 전자 디바이스가 될 수 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 송신 장치는 일 예로 기지국(base station: BS)이 될 수 있고, 신호 수신 장치는 일 예로 이동 단말기(mobile station: MS)가 될 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA, 이하 'TDD-CDMA'라 칭하기로 한다) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱(processing) 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 신호 검출 장치 및 방법을 제안한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 'IEEE'라 칭하기로 한다) 802.11ac 통신 시스템과, IEEE 802.16 통신 시스템과, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB, 이하 'DMB'라 칭하기로 한다) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H, 이하 'DVP-H'라 칭하기로 한다), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H, 이하 'ATSC-M/H'라 칭하기로 한다) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV, 이하 'IPTV'라 칭하기로 한다) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT, 이하 'MMT'라 칭하기로 한다) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS, 이하 'EPS'라 칭하기로 한다)과, 롱-텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 'LTE'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱-텀 에볼루션-어드밴스드(long-term evolution-advanced: LTE-A, 이하 'LTE-A'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 'HSDPA'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 'HSUPA'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 '3GPP2'라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 'HRPD'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA, 이하 'WCDMA'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP, 이하 'Mobile IP'라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.

먼저, TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템, 일 예로 시분할-동기 코드 분할 다중 접속(time division-synchronous code division multiple access: TD-SCDMA, 이하 'TD-SCDMA'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 행렬 T가 정의된 바 있으며, 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 송신 신호, 즉 데이터 심볼(data symbol) d는 채널화 코드(channelization code) c를 기반으로 확산되고, 상기 데이터 심볼 d가 상기 채널화 코드 c를 기반으로 확산되어 생성된 확산된 데이터 심볼 d*c에 대해서는 채널 임펄스 응답(channel impulse response: CIR) h와의 컨벌루션(convolution) 연산이 수행된다. 따라서, 실질적으로 상기 데이터 심볼 d가 통과하는 시스템은 채널화 코드 c와 채널 임펄스 응답 h간의 컨벌루션 형태, 즉 벡터(vector) b로 주어진다. 여기서, k번째 채널화 코드

에 대한 벡터 b를 b ^(k) 라고 가정하기로 한다.

따라서, 채널 임펄스 응답 h ₀ 에 대한 b ^(k) 는 하기 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 10에서,

는 채널 임펄스 응답 h ₀ 에 대한 b ^(k) 를 나타내고, Q는 확산 계수(spreading factor)를 나타내며, W는 해당 채널 임펄스 응답의 탭 길이(tap length)를 나타내며, c ^(k) 는 상기 TD-SCDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 총 K개의 채널화 코드들을 지원할 경우 상기 총 K개의 채널화 코드들 중 k번째 채널화 코드를 나타낸다. 또한, 상기 채널 임펄스 응답 h ₀ 는 신호 수신 장치가 다수 개, 일 예로 2개의 안테나들, 즉 안테나 #0과 안테나 #1을 사용할 경우 상기 안테나 #0에 대한 채널 임펄스 응답을 나타낸다.

또한, 채널 임펄스 응답 h ₁ 에 대한 b ^(k) 는 하기 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 11에서,

는 채널 임펄스 응답 h ₁ 에 대한 b ^(k) 를 나타내고, 상기 채널 임펄스 응답 h ₁ 은 상기 안테나 #1에 대한 채널 임펄스 응답을 나타낸다.

또한, 상기 행렬 V는 N개의 변조 심볼들, 일 예로 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation: QAM, 이하 'QAM' 이라 칭하기로 한다) 심볼들 중 1개의 QAM 심볼에 대하여 정의된다. 따라서, N개의 QAM 심볼들의 위치 전체, 즉 1개의 데이터 블록이 포함하는 전체 QAM 심볼들에 대해서 시스템 행렬(system matrix)을 생성하기 위해서는 상기 N개의 QAM 심볼들에 대한 행렬 V들을 캐스캐이딩(cascading)함으로써 상기 총 N개의 행렬 V들을 연결하여야 한다.

상기 행렬 T의 크기는 매우 크며, 즉, 임계 크기 이상의 크기를 가지며,

의 의사-역(pseudo-inverse) 행렬을 구하는 동작은 매우 큰 프로세싱 연상량, 즉 임계 프로세싱 연산량 이상의 프로세싱 연산량을 필요로 한다. 여기서,

는 가우시안 잡음(Gaussian noise) n의 분산을 나타내며, H는 허미시안(Hermitian)을 나타내며, I는 항등 행렬을 나타낸다.

따라서, 상기 프로세싱 복잡도 및 프로세싱 연산량을 감소시키기 위해 순환 행렬 확장(circular matrix extension) 방식이 제안되며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 행렬 T는 블록 테플리츠(block Toeplitz) 행렬 특성을 가진다. 또한, 블록 테플리츠 행렬에서 획득되는 방정식 해(equation solution)는 상기 블록 테플리츠 행렬을 확장함으로써 생성되는 블록 순환(block circulant) 행렬에서 획득되는 방정식 해와 거의 동일한 것으로 간주될 수 있다. 이런 특성은 상기 블록 테플리츠 행렬의 크기가 클수록 더 잘 나타나며, 상기 행렬 T의 크기는 상기 임계 크기 이상이므로, 상기 순환 행렬 확장 방식이 상기 행렬 T에 적용되는 것이 고려될 수 있다.

이렇게, 상기 행렬 T에 상기 순환 행렬 확장 방식이 적용되는 이유는 순환 행렬은 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT, 이하 'FFT'라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 쉽게 대각화(diagonalization)가 가능하고, 또한 상기 순환 행렬에 대한 대각화가 이루어진 경우 전체 행렬에 대한 의사-역(pseudo inverse) 행렬을 검출하는 방식 대신 대각화가 이루어진 행렬의 대각선에 위치하는 엘리먼트(element)들에 대한 역수를 구하는 방식을 기반으로 의사-역 행렬을 검출하는 것이 가능하기 때문이다. 이와 같이 대각화가 이루어진 행렬의 대각선에 위치하는 엘리먼트들에 대한 역수를 구하는 방식을 기반으로 의사-역 행렬을 검출하는 방식은 상기 전체 행렬에 대한 의사-역 행렬을 검출하는 방식 대비 매우 적은 프로세싱 연산량으로도 의사-역 행렬을 검출할 수 있기 때문에 상기 행렬 T에 상기 순환 행렬 확장 방식이 적용된다.

여기서, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 순환 확장 방식의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 순환 확장 방식의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 먼저 행렬 T에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성된 행렬을 행렬 C라고 가정하기로 한다. 한편, 상기 행렬 T에 대해 상기 순환 확장 방식이 적용된 후 시스템 방정식은 하기 수학식들과 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 12에서, d _ex 는 상기 행렬 C 중 상기 행렬 T에 상기 순환 확장 방식이 적용됨에 따라 생성된 부분에 매핑되는 데이터 심볼을 나타내고, y _ex 는 가우시안 잡음이 포함된, 상기 데이터 심볼 d _ex 에 상응하는 수신 신호 벡터를 나타낸다.

또한, 상기 수학식 12는 하기 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, 상기 수학식 13의 d _c 및 y _c 는 하기 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.

한편, 상기 행렬 C 에 FFT 행렬인 행렬 F가 곱해질 경우 상기 행렬 C는 비교적 쉽게 블록 대각화될 수 있다. 또한, 순환 행렬의 특성들 중 하나는 상기 순환 행렬이 포함하는 열들 중 첫 번째 열에 대해 FFT 동작이 수행되면 대각화 과정 수행시 대각 엘리먼트(diagonal element) 값들이 획득될 수 있다는 점이다.

그런데, 상기 행렬 C 자체는 블록 행렬(block matrix)이므로, 상기 행렬 C 에 상기 행렬 F가 곱해져서 생성되는 행렬도 역시 블록 행렬이 되고, 따라서 대각화 과정도 블록 대각화 과정 형태로 이루어진다. 여기서, 상기 블록 대각화 과정이 수행된다고 하더라도 전체 행렬에 대한 역 행렬을 검출하는 과정에 비해서는 매우 작은 프로세싱 연산량을 가진다.

그러면 여기서 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 C 에 대한 블록 대각화 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 C 에 대한 블록 대각화 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 행렬 C 가 포함하는 행렬 V들은 상기 행렬 T가 포함하는 행렬 V들에 비해 확장된 형태를 가지며, 이는 상기 행렬 T에 순환 확장 방식이 적용되어 상기 행렬 C 가 생성되기 때문이다.

그리고, 상기 행렬 C 가 포함하는 행렬 V들에 대해 행렬 F가 곱해져서 생성된 대각 블록 행렬들 각각이 행렬 Λ라고 가정하기로 한다. 여기서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 상기 행렬 C는 N개의 행렬 V들을 포함하며, 따라서, 상기 행렬 C에 대해 행렬 F가 곱해질 경우 총 N개의 행렬 Λ들, 즉 행렬 Λ ₁, 행렬 Λ ₂, 행렬 Λ ₃, … , 행렬 Λ _N이 생성된다. 여기서, 상기 행렬 Λ ₁, 행렬 Λ ₂, 행렬 Λ ₃, … , 행렬 Λ _N은 각각 대각 블록 행렬이며, 상기 대각 블록 행렬들 행렬 Λ ₁, 행렬 Λ ₂, 행렬 Λ ₃, … , 행렬 Λ _N를 포함하는 행렬을 ‘대각 행렬(diagonal matrix)’이라 칭하기로 한다.

여기서, 상기 행렬 Λ의 크기는 2MQ X K이며, 따라서, 상기 수학식 13은 하기 수학식 15와 같이 변경될 수 있다.

그리고, 상기 수학식 15는 하기 수학식 16과 같이 변경될 수 있다. 즉, 상기 수학식 15에서 행렬

에 대해 역 행렬, 즉 행렬 F _2MQ이 곱해지면 상기 수학식 15는 하기 수학식 16과 같이 변경될 수 있다.

도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 C 에 대한 블록 대각화 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 Λ에 대한 해를 검출하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 Λ에 대한 해를 검출하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 먼저 상기 행렬 Λ에 대한 해를 검출하는 과정은 상기 행렬 Λ에 대해서 의사-역 동작을 수행하여 상기 행렬 Λ에 대한 해를 검출하는 과정이다.

그런데, 도 6에서 설명한 바와 같이 행렬 C에 대해 행렬 F가 곱해질 경우 총 N개의 행렬 Λ들, 즉 Λ ₁, Λ ₂, Λ ₃, … , Λ _N이 생성되므로, 상기 Λ ₁, Λ ₂, Λ ₃, … , Λ _N 각각에 대한 해를 검출하기 위해서는 N번의 허미시안(Hermitian) 곱셈 연산들을 수행해야 하며, 이후 N번의 직접적인 역 행렬 연산들 또는 N번의 촐레스키 분해(Cholesky decomposition) 연산들과, N번의 대체(substitution) 연산들이 필요하다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 분해 방식으로서 촐레스키 분해 방식을 사용하는 경우를 일 예로 하여 설명하지만, 상기 분해 방식은 상기 촐레스키 분해 방식 뿐만 아니라 다른 다양한 분해 방식들 중 하나가 될 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 N번의 허미시안 곱셈 연산들과, N번의 역 행렬 연산들 또는 N번의 촐레스키 분해 연산들 및 N번의 대체 연산들을 포함하는 과정은 조인트 검출(joint detection: JD, 이하 'JD'라 칭하기로 한다) 방식이 수행될 경우 필요로 되는 프로세싱 연산량 중 대부분을 차지할 수 있다.

또한, 상기 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출기가 구현될 경우 대부분의 하드웨어 복잡도는 상기 N번의 허미시안 곱셈 연산들과, N번의 역 행렬 연산들 또는 N번의 촐레스키 분해 연산들 및 N번의 대체 연산들을 포함하는 과정을 구현하기 위해서 발생될 수 있다.

도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 행렬 Λ에 대한 해를 검출하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 신호 수신 장치(800)는 안테나(811)와, 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 집적 회로(integrated circuit: IC, 이하 'IC'라 칭하기로 한다)(813)와, 아날로그-디지털 변환기(analog to digital converter: ADC, 이하 'ADC'라 칭하기로 한다)(815)와, 저역 통과 필터(low pass filter: LPF, 이하 'LPF'라 칭하기로 한다)(817)와, 채널 추정기(819)와, 조인트 검출기(joint detector)(821)와, 채널 디코더(channel decoder)(823)를 포함한다.

상기 안테나(811)를 통해 수신된 신호는 상기 RF IC(813)로 입력되고, 상기 RF IC(813)는 상기 안테나(811)를 통해 수신된 신호에 대해서 RF 프로세싱 동작을 수행한 후 상기 RF 프로세싱된 신호를 상기 ADC(815)로 출력한다. 상기 ADC(815)는 상기 RF IC(813)에서 출력한 신호를 디지털 신호로 변환한 후, 상기 디지털 신호를 상기 LPF(817)로 출력한다. 상기 LPF(817)는 상기 ADC(815)에서 출력한 디지털 신호에 대해 저역 통과 필터링 동작을 수행하여 기저 대역 신호를 생성하고, 상기 생성한 기저 대역 신호를 상기 채널 추정기(819)로 출력한다. 여기서, 상기 LPF(817)는 일 예로 제곱 루트 상승 코사인(squared root raised cosine: SRRC, 이하 'SRRC'라 칭하기로 한다) 필터로 구현될 수 있다. 또한, 상기 LPF(817)는 상기 기저 대역 신호를 상기 조인트 검출기(821)로 출력한다.

상기 채널 추정기(819)는 상기 LPF(817)에서 출력한 기저 대역 신호를 기반으로 채널 임펄스 응답을 추정하고, 상기 추정된 채널 임펄스 응답을 상기 조인트 검출기(821)로 출력한다. 상기 조인트 검출기(821)는 상기 LPF(817)에서 출력한 기저 대역 신호와 채널 추정기(819)에서 출력한 채널 임펄스 응답을 기반으로 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들, 일 예로 QAM 심볼들을 추정하고, 상기 추정된 QAM 심볼들을 상기 채널 디코더(823)로 출력한다. 상기 채널 디코더(823)는 상기 조인트 검출기(821)에서 출력한 QAM 심볼들을 기반으로 상기 신호 송신 장치에서 송신한 원래의 데이터 심볼을 검출할 수 있다.

한편, 도 8에는 상기 신호 수신 장치(800)가 상기 안테나(811)와, RF IC (813)와, ADC(815)와, LPF(817)와, 채널 추정기(819)와, 조인트 검출기 (821)와, 채널 디코더(823)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 신호 수신 장치(800)는 상기 안테나(811)와, RF IC (813)와, ADC(815)와, LPF(817)와, 채널 추정기(819)와, 조인트 검출기 (821)와, 채널 디코더(823) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.

도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 도 8의 조인트 검출기(821)의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 9는 도 8의 조인트 검출기(821)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 상기 조인트 검출기(821)는 시스템 행렬 생성기(911)와, FFF/역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform: IFFT, 이하 I'IFFT'라 칭하기로 한다) 유닛(913)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(915)와, 촐레스키 분해 유닛(917)과, 행렬 대 신호 곱셈기(919)와, 심볼 추정기(921)를 포함한다.

먼저, 도 8의 채널 추정기(819)에서 출력된 채널 임펄스 응답은 상기 시스템 행렬 생성기(911)로 입력되고, 상기 시스템 행렬 생성기(911)는 상기 채널 임펄스 응답을 기반으로 시스템 행렬을 생성한 후, 상기 생성된 시스템 행렬을 상기 FFF/IFFT 유닛(913)으로 출력한다.

한편, 도 8의 LPF(817)에서 출력된 기저 대역 신호는 상기 FFF/IFFT 유닛(913)으로 입력된다. 상기 FFF/IFFT 유닛(913)은 상기 시스템 행렬 생성기(911)에서 출력한 시스템 행렬과 상기 LPF(817)에서 출력한 기저 대역 신호에 대해서 FFT 동작을 수행하여 주파수 도메인(domain) 신호로 변환한 후 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(915)와 행렬 대 신호 곱셈기(919)로 출력한다.

상기 행렬 대 행렬 곱셈기(915)는 상기 FFF/IFFT 유닛(913)에서 출력한 주파수 도메인 신호를 기반으로 블록 대각 행렬들을 검출하고, 상기 블록 대각 행렬들 간의 곱셈 동작을 수행하여 행렬 곱들을 생성한 후, 상기 생성된 행렬 곱들을 상기 촐레스키 분해 유닛(917)으로 출력한다. 또한, 행렬 대 신호 곱셈기(919)는 상기 FFF/IFFT 유닛(913)에서 출력한 주파수 도메인 신호와 대각화된 행렬과의 곱셈 동작을 수행하여 신호를 생성한 후, 상기 생성된 신호를 상기 심볼 추정기(921)로 출력한다.

상기 촐레스키 분해 유닛(917)은 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(915)에서 출력한 행렬 곱들에 대해서 촐레스키 분해 방식을 적용하여 상위(lower) 삼각 행렬 및 하위(upper) 삼각 행렬로 생성한 후, 상기 생성된 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬을 상기 심볼 추정기(921)로 출력한다.

상기 심볼 추정기(921)는 상기 촐레스키 분해 유닛(917)에서 출력한 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬과 상기 행렬 대 신호 곱셈기(919)에서 출력한 신호를 기반으로 QAM 심볼들을 추정한다. 여기서, 상기 심볼 추정기(921)는 일 예로 포워드/백워드 대체(forward/backward substitution) 방식을 기반으로 구현될 수 있다.

한편, 도 9에는 상기 조인트 검출기(821)가 상기 시스템 행렬 생성기(911)와, FFF/ IFFT 유닛(913)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(915)와, 촐레스키 분해 유닛(917)과, 행렬 대 신호 곱셈기(919)와, 심볼 추정기(921)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 조인트 검출기(821)는 상기 시스템 행렬 생성기(911)와, FFF/ IFFT 유닛(913)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(915)와, 촐레스키 분해 유닛(917)과, 행렬 대 신호 곱셈기(919)와, 심볼 추정기(921) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.

상기에서 설명한 바와 같이 상기 순환 행렬 확장 방식을 기반으로 하는 JD 방식의 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량 및 구현 복잡도는 여전히 매우 크며, 따라서 그 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량 및 구현 복잡도를 기반으로 하는 하드웨어 크기 및 DSP 코어의 프로세싱 연산량 역시 여전히 매우 크다.

특히, 비교적 높은 도플러 주파수 환경에서 신호 수신 장치의 성능을 향상시키기 위해서 시간 슬럿(time slot)들간의 프로세싱을 함께 수행할 경우, 상기 순환 행렬 확장 방식을 기반으로 하는 JD 방식의 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량 및 구현 복잡도는 더욱 커지게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 순환 행렬 확장 방식을 기반으로 하는 JD 방식의 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량 및 구현 복잡도를 감소시키는 것이 가능한, JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 방식을 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 순환 행렬 확장 방식을 기반으로 하는 JD 방식에서 발생되는 대부분의 프로세싱 연산량은 행렬 Λ와 상기 행렬 Λ의 허미시안을 곱하는 행렬 곱셈과, 상기 행렬 Λ와 상기 행렬 Λ의 허미시안이 곱해져서 생성된 행렬의 촐레스키 분해 동작을 수행하는 과정에서 발생된다.

한편, 최근의 저복잡도, 저전력 원 칩(one chip)의 설계 트렌드(trend)를 고려하면, 신호 수신 장치의 프로세싱 연산량과, 프로세싱 복잡도 및 구현 복잡도의 감소는 필수 불가결한 부분이며, 만약 성능 열화 없이, 또는 제한된 성능 열화만을 감수하고 복잡도를 현저하게 감소시킬 수 있는 방식이 존재한다면 저전력 저가격 CDMA 신호 수신 장치 구현에 큰 도움이 될 수 있다.

또한, 종래의 JD 방식이 슬럿 대 슬럿(slot by slot) 방식을 기반으로 1개의 시간 슬럿에서의 신호 검출 동작 만을 고려하고 있는데 반해, 본 발명의 일 실시에에서는 높은 도플러 주파수 환경을 고려하여 성능을 향상시킴과 동시에 프로세싱 복잡도와, 프로세싱 연산량 및 구현 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 신호 검출 방식을 제안한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에서는 복잡도가 높은 연산들이 FFT 동작이 수행된 이후의 주파수 영역에서 수행된다는 점에 대해서 고려하기로 한다.

상기 FFT 동작의 대상이 되는 행렬 T는 기본적으로 채널화 코드와 채널 임펄스 응답의 컨벌루션을 포함하며, 상기 채널 임펄스 응답의 특성 그대로 대부분의 신호 에너지가 상기 채널 임펄스 응답의 앞부분의 제한된 탭(tap) 내에 위치하고 있으므로 상기 FFT 동작에 따라 변환된 주파수 영역 신호의 코히어런스 대역폭(coherence bandwidth)은 상당히 넓다. 즉, 상기 FFT 동작에 따라 변환된 주파수 영역 신호의 코히어런스 대역폭은 임계 코히어런스 대역폭 이상이다. 이는 상기 FFT 동작이 수행된 후 도 6에서 설명한 바와 같은 행렬 Λ ₁ 내지 행렬 Λ _N은 인접한 행렬들끼리는 상당히 유사한 엘리먼트 값(element value)들을 가지고 있다는 것을 의미한다. 즉, 조인트 검출기가 상기 행렬 Λ ₁ 내지 행렬 Λ _N모두에 대해서 연산 동작을 수행하지 않더라도 해당 Λ 행렬과 인접한 Λ 행렬들에 대해서 추정 알고리즘을 적용함으로써 상기 해당 Λ 행렬을 검출할 수 있는 가능성이 존재한다는 것을 나타낸다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 행렬 Λ ₁ 내지 행렬 Λ _N 모두에 대해서 연산 동작을 수행하지 않고도, 즉 상기 행렬 Λ ₁ 내지 행렬 Λ _N 중 일부에 대해서만 연산 동작을 수행하여 상기 행렬 Λ ₁ 내지 행렬 Λ _N모두를 검출하는 것이 가능한 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 방식에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시간 슬럿의 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시간 슬럿의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 1개의 타임 슬럿은 2개의 하프(half) 데이터 심볼(data symbol)들, 즉 제1 하프 데이터 심볼과, 제2 하프 데이터 심볼과, 미드앰블(midamble)을 포함한다.

만약, 조인트 검출기가 시간 슬럿#P(1011)의 제2 하프 데이터 심볼(1013)과 시간 슬럿#P+1(1015)의 제1 하프 데이터 심볼(1017) 각각에 대해서 해당 시간 슬럿의 채널 추정 결과만을 기반으로 신호 검출 동작을 수행한다면 높은 도플러 주파수 상황에서는 최상의 신호 검출 성능을 획득하는 것이 어려울 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 조인트 검출기가 상기 시간 슬럿#P(1011)에서의 채널 추정 결과와 상기 시간 슬럿#P+1(1015)에서의 채널 추정 결과를 함께 사용하여 신호 검출 동작을 수행함으로써 신호 검출 성능을 향상시킨다. 따라서, 상기 시간 슬럿#P(1011)의 제2 하프 데이터 심볼(1013)과 시간 슬럿#P+1(1015)의 제1 하프 데이터 심볼(1017) 각각에서 사용되는 시스템 행렬 역시 변경된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 바로 다음 시간 슬럿만을 고려하여 해당 시간 슬럿에서의 신호 검출 동작을 수행하는 경우를 일 예로 설명하지만, 상기 해당 시간 슬럿에서의 신호 검출 동작을 수행할 경우 고려되는 시간 슬럿들의 개수 및 형태에는 제한이 없음은 물론이다.

도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 시간 슬럿의 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 JD 방식들, 즉 제1 JD 방식과, 제2 JD 방식과, 제3 JD 방식 각각에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첫 번째로, 도 11 및 도 12를 참조하여 상기 제1 JD 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 JD 방식은 블록 대각 행렬들, 즉 행렬 Λ ₁, 행렬 Λ ₂, 행렬 Λ ₃, … , 행렬 Λ _N를 포함하는 대각 행렬에 대한 보간(interpolation) 방식을 기반으로 하는 JD 방식이다. 즉, 상기 제1 JD 방식에서 조인트 검출기는 상기 대각 행렬이 포함하는 모든 블록 대각 행렬들을 검출하기 위한 연산 동작을 수행하는 것이 아니라, 상기 대각 행렬이 포함하는 일부의 대각 블록 행렬들을 검출하는 연산 동작만을 수행한 후, 상기 검출된 일부의 대각 블록 행렬들에 대해 보간 방식을 적용하여 상기 검출되지 않은 나머지 대각 블록 행렬들을 검출하는 방식이다.

또한, 상기 제1 JD 방식에서 상기 조인트 검출기는 해당 시간 슬럿, 일 예로 시간 슬럿#P만을 고려하여 대각 블록 행렬들을 검출하는 것이 아니라, 상기 시간 슬럿#P 다음의 시간 슬럿, 일 예로 시간 슬럿#P+1을 함께 고려하여 대각 블록 행렬들을 검출한다.

먼저, 상기 시간 슬럿#P의 대각 행렬이 포함하는 대각 블록 행렬들을 행렬 Λ _P,1내지 행렬 Λ _P,N이라고 가정하고, 시간 슬럿#P+1의 대각 행렬이 포함하는 대각 블록 행렬들을 행렬 Λ _P+1,1내지 행렬 Λ _P+1,N이라고 가정하기로 한다.

먼저, 1개의 데이터 블록에 대해서는 N개의 대각 블록 행렬들이 생성되어야 하며, 따라서 상기 시간 슬럿#P 및 시간 슬럿#P+1에 대해서 총 2N개의 대각 블록 행렬들이 생성되어야 한다.

하지만, 채널 임펄스 응답과 채널화 코드의 컨벌루션에 대해 FFT 동작을 수행함으로써 생성된 대각 블록 행렬들은 인접한 대각 블록 행렬들끼리 유사한 엘리먼트들을 가진다. 특히, 다중 경로 채널의 코히어런스 대역폭이 비교적 넓은 경우에는, 즉 상기 다중 경로 채널의 코히어런스 대역폭이 임계 대역폭을 초과할 경우에는 인접한 대각 블록 행렬들끼리 더욱 유사한 엘리먼트들을 가지게 된다.

한편, 상기 제1 JD 방식에서는 도플러 쉬프트(Doppler shift)의 값에 따라 시간 도메인(time domain)에서의 코히어런트(coherent) 특성이 고려된다. 일 예로, 임계 속도 이하의 저속 채널에서는 행렬Λ _P,N이 포함하는 엘리먼트들과 행렬 Λ _P+1,N이 포함하는 엘리먼트들이 유사한 값을 가질 것이다.

따라서, 상기 제1 JD 방식에서는 상기 조인트 검출기가 상기 시간 슬럿#P 및 시간 슬럿#P+1에 대해서 총 2N개의 대각 블록 행렬들을 연산하는 것이 아니라, 상기 시간 슬럿#P에 대한 대각 블록 행렬들 중 일부와 상기 시간 슬럿#P+1에 대한 대각 블록 행렬들 중 일부만을 연산하여 상기 시간 슬럿#P 및 시간 슬럿#P+1에 대한 전체 대각 블록 행렬들을 검출한다.

즉, 상기 조인트 검출기는 연산되지 않은, 상기 시간 슬럿#P에 대한 나머지 대각 블록 행렬들과 연산되지 않은, 상기 시간 슬럿#P+1에 대한 나머지 대각 블록 행렬들 각각을 상기 연산된, 상기 시간 슬럿#P에 대한 일부 대각 블록 행렬들과 상기 연산된, 상기 시간 #P+1에 대한 나머지 블록 행렬들을 기반으로 검출한다. 여기서, 해당 시간 슬럿에 대한 대각 블록 행렬들 중 상기 조인트 검출기에 의해 연산되는 대각 블록 행렬들은 상기 해당 시간 슬럿에 대한 대각 블록 행렬들 중 홀수 번째 대각 블록 행렬 인덱스(index)를 가지는 대각 블록 행렬들이라고 가정하기로 한다. 이와는 달리 상기 해당 시간 슬럿에 대한 대각 블록 행렬들 중 연산되는 대각 블록 행렬들은 상기 시간 해당 슬럿에 대한 대각 블록 행렬들 중 짝수 번째 대각 블록 행렬 인덱스를 가지는 대각 블록 행렬들이 될 수도 있음은 물론이다. 즉, 해당 시간 슬럿에 대한 대각 블록 행렬들 중 연산되는 대각 블록 행렬들은 필요에 따라서 적응적으로 변경될 수 있다.

먼저, 상기 조인트 검출기는 하기 수학식 17과 같이 시간-주파수 2차원 필터(time-frequency 2D filter)를 사용하여 프로세싱 연산량을 감소시키는 것이 가능하며, 상기 시간-주파수 2차원 필터의 필터 계수(filter factor)는 최소 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE, 이하, 'MMSE'라 칭하기로 한다) 추정 동작을 구현하는 위너 필터(Wiener filter)를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 위너 필터 대신 보간기가 사용될 수도 있으며, 상기 위너 필터 대신 보간기가 사용될 경우 상기 위너 필터가 사용될 경우의 프로세싱 연산량보다 더 적은 프로세싱 연산량을 가진다.

상기 수학식 17에서, a_P _,i와 a_P _+1,i는 상기 위너 필터의 필터 계수를 나타낸다.

그러면 여기서 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들에 대한 보간 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 조인트 검출기는 시간 슬럿#P가 포함하는 대각 블록 행렬들 중 홀수 번째 대각 블록 행렬들, 즉 행렬 Λ _P,1과, 행렬 Λ _P,3과, … 에 대해서만 연산 동작을 수행하며, 상기 행렬 Λ _P,1과, 행렬 Λ _P,3과, … 이외의 대각 블록 행렬들은 상기 연산된 행렬 Λ _P,1과, 행렬 Λ _P,3과, … 을 보간하여 생성한다. 이와 같은 방식으로 상기 조인트 검출기는 상기 블록 대각 행렬들에 대한 보간 과정을 수행하여 대각 행렬을 생성할 수 있다.

도 11에서 설명한 바와 같이 상기 제1 JD 방식을 사용할 경우 상기 조인트 검출기는 블록 대각 행렬 생성에 필요한 FFT 연산들의 횟수를 감소시킬 수 있다.

도 11에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들에 대한 보간 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제1 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 조인트 검출기(1200)는 시스템 행렬 생성기(1211)와, FFF/ IFFT 유닛(1213)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)와, 촐레스키 분해 유닛(1217)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1219)와, 심볼 추정기(1221)와, 버퍼 & 위너 필터(1223)를 포함한다.

먼저, 신호 수신 장치가 포함하는 채널 추정기(도 12에 별도로 도시하지 않음)에서 출력된 채널 임펄스 응답은 상기 시스템 행렬 생성기(1211)로 입력되고, 상기 시스템 행렬 생성기(1211)는 상기 채널 임펄스 응답을 기반으로 시스템 행렬을 생성한 후, 상기 생성된 시스템 행렬을 상기 FFF/IFFT 유닛(1213)으로 출력한다.

한편, 상기 신호 수신 장치가 포함하는 LPF(도 12에 별도로 도시하지 않음)에서 출력된 기저 대역 신호는 상기 FFF/IFFT 유닛(1213)으로 입력된다. 상기 FFF/IFFT 유닛(1213)은 상기 시스템 행렬 생성기(1211)에서 출력한 시스템 행렬과 상기 LPF에서 출력한 기저 대역 신호에 대해서 FFT 동작을 수행하여 주파수 도메인 신호로 변환한 후 상기 버퍼 & 위너 필터(1223)와 행렬 대 신호 곱셈기(1219)로 출력한다.

상기 버퍼 & 위너 필터(1223)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1213)에서 출력한 주파수 도메인 신호와, 상기 제1 JD 방식을 기반으로 블록 대각 행렬들을 생성한 후 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)와 상기 행렬 대 신호 곱셈기(1219)로 출력한다. 여기서, 상기 버퍼 & 위너 필터(1223)는 해당 시간 슬럿 이전의 시간 슬럿의 블록 대각 행렬들과 상기 해당 시간 슬럿의 블록 대각 행렬들을 버퍼링한다.

상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)는 상기 버퍼 & 위너 필터(1223)에서 출력한 블록 대각 행렬들에 대해서 블록 대각 행렬들 간의 곱셈 동작을 수행하여 행렬 곱을 생성한 후, 상기 생성된 행렬 곱을 상기 촐레스키 분해 유닛(1217)으로 출력한다.

또한, 행렬 대 신호 곱셈기(1219)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1213)에서 출력한 주파수 도메인 신호와 상기 버퍼 & 위너 필터(1223)에서 출력한 블록 대각 행렬들에 대한 곱셈 동작을 수행하여 신호를 생성한 후, 상기 생성된 신호를 상기 심볼 추정기(1221)로 출력한다.

상기 촐레스키 분해 유닛(1217)은 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)에서 출력한 행렬 곱에 대해서 촐레스키 분해 방식을 적용하여 상위/하위 삼각 행렬로 생성한 후, 상기 생성된 상위/하위 삼각 행렬을 상기 심볼 추정기(1221)로 출력한다.

상기 심볼 추정기(1221)는 상기 촐레스키 분해 유닛(1217)에서 출력한 상위/하위 삼각 행렬과 상기 행렬 대 신호 곱셈기(1219)에서 출력한 신호를 기반으로 QAM 심볼들을 추정한다. 여기서, 상기 심볼 추정기(1221)는 일 예로 포워드/백워드 대체 방식을 기반으로 구현될 수 있다.

한편, 도 12에는 상기 조인트 검출기(1200)가 상기 시스템 행렬 생성기(1211)와, FFF/ IFFT 유닛(1213)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)와, 촐레스키 분해 유닛(1217)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1219)와, 심볼 추정기(1221)와, 버퍼 & 위너 필터(1223)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 시스템 행렬 생성기(1211)와, FFF/ IFFT 유닛(1213)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1215)와, 촐레스키 분해 유닛(1217)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1219)와, 심볼 추정기(1221)와, 버퍼 & 위너 필터(1223) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.

상기에서는 도 11 및 도 12를 참조하여 상기 제1 JD 방식에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13 및 도 14를 참조하여 제2 JD 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

먼저, 조인트 검출기가 상기 제1 JD 방식을 사용할 경우, 상기 조인트 검출기는 블록 대각 행렬 생성에 필요한 FFT 연산들의 횟수를 감소시킬 수 있다. 하지만, 상기 제1 JD 방식의 경우 상기 조인트 검출기가 신호 검출 동작을 수행할 경우 필요한 프로세싱 연산량의 대부분을 차지하는 대각 블록 행렬들간의 곱셈 및 촐레스키 분해를 위한 프로세싱 연산량을 감소시키는 것은 어려울 수 있다.

따라서, 상기 제2 JD 방식에서는 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 방식이 고려된다. 즉, 상기 제2 JD 방식은 해당하는 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들, 즉 행렬 Λ ₁, 행렬 Λ ₂, 행렬 Λ ₃, … , 행렬 Λ _N간의 곱셈에 대한 보간 방식을 기반으로 하는 JD 방식이다.

먼저, 상기 제1 JD 방식에서 블록 대각 행렬들이 포함하는 엘리먼트들의 값들이 유사하다고 가정하면, 주파수/시간 도메인에서 인접한 대각 블록 행렬들에 대해서는 Λ ^H Λ 역시 유사한 값을 가질 것이라고 가정될 수 있다. 이는, 행렬 Λ는 상기 행렬 Λ의 허미시안과 곱셈된 이후에도 필터링(filtering) 기반 추정 내지는 보간이 가능한 코히어런스를 유지할 수 있다는 것이 기대될 수 있다는 것을 의미한다. 이 경우, 조인트 검출기는 하기 수학식 18과 같은 필터링 연산을 수행할 수 있다.

그러면 여기서 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 조인트 검출기는 시간 슬럿#P가 포함하는 대각 블록 행렬들 중 홀수 번째 대각 블록 행렬들, 즉 행렬 Λ _P,1과, 행렬 Λ _P,3과, … 과, 상기 행렬 Λ _P,1과, 행렬 Λ _P,3과, …의 허미시안, 즉 행렬 _Λ _P,1의 허미시안

, 행렬 Λ _P,3의 허미시안

, … 간의 행렬 곱, 즉

와,

와, … 만 연산한다.

그리고, 상기 조인트 검출기는 상기

와,

와, 이외의 행렬 곱들은 상기

와,

와, ... 를 보간하여 생성한다. 이와 같은 방식으로 상기 조인트 검출기는 상기 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 과정을 수행하여 모든 블록 대각 행렬들에 대해서 곱셈 동작을 수행하지 않아도 모든 블록 대각 행렬들에 대한 행렬 곱을 검출할 수 있다.

도 13에서 설명한 바와 같이 상기 제2 JD 방식을 사용할 경우 상기 조인트 검출기는 블록 대각 행렬들에 대한 행렬 곱 생성에 필요한 프로세싱 연산량을 감소시킬 수 있다.

도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식에서 수행되는 블록 대각 행렬들간의 곱셈에 대한 보간 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제2 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 조인트 검출기(1400)는 시스템 행렬 생성기(1411)와, FFF/IFFT 유닛(1413)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)와, 촐레스키 분해 유닛(1417)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1419)와, 심볼 추정기(1421)와, 버퍼 & 위너 필터(1423)를 포함한다.

먼저, 신호 수신 장치가 포함하는 채널 추정기(도 14에 별도로 도시하지 않음)에서 출력된 채널 임펄스 응답은 상기 시스템 행렬 생성기(1411)로 입력되고, 상기 시스템 행렬 생성기(1411)는 상기 채널 임펄스 응답을 기반으로 시스템 행렬을 생성한 후, 상기 생성된 시스템 행렬을 상기 FFF/IFFT 유닛(1413)으로 출력한다.

한편, 상기 신호 수신 장치가 포함하는 LPF(도 14에 별도로 도시하지 않음)에서 출력된 기저 대역 신호는 상기 FFF/IFFT 유닛(1413)으로 입력된다. 상기 FFF/IFFT 유닛(1413)은 상기 시스템 행렬 생성기(1411)에서 출력한 시스템 행렬과 상기 LPF에서 출력한 기저 대역 신호에 대해서 FFT 동작을 수행하여 주파수 도메인 신호로 변환한 후 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)와 행렬 대 신호 곱셈기(1419)로 출력한다.

상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1413)에서 출력한 주파수 도메인 신호를 기반으로 블록 대각 행렬들을 검출하고, 상기 블록 대각 행렬들 간의 곱셈 동작을 수행하여 행렬 곱을 생성한 후, 상기 생성된 행렬 곱을 상기 버퍼 & 위너 필터(1423)로 출력한다. 상기 버퍼 & 위너 필터(1423)는 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)에서 출력한 행렬 곱에 대해서 상기 제2 JD 방식을 기반으로 행렬 곱들을 생성한 후 상기 촐레스키 분해 유닛(1417)으로 출력한다. 여기서, 상기 버퍼 & 위너 필터(1423)는 해당 시간 슬럿 이전의 시간 슬럿의 행렬 곱과 상기 해당 시간 슬럿의 행렬 곱을 버퍼링한다.

또한, 상기 행렬 대 신호 곱셈기(1419)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1413)에서 출력한 주파수 도메인 신호와 대각화된 행렬과의 곱셈 동작을 수행하여 신호를 생성한 후, 상기 생성된 신호를 상기 심볼 추정기(1421)로 출력한다.

상기 촐레스키 분해 유닛(1417)은 상기 버퍼 & 위너 필터(1423)에서 출력한 행렬 곱에 대해서 촐레스키 분해 방식을 적용하여 상위/하위 삼각 행렬로 생성한 후, 상기 생성된 상위/하위 삼각 행렬을 상기 심볼 추정기(1421)로 출력한다.

상기 심볼 추정기(1421)는 상기 촐레스키 분해 유닛(1417)에서 출력한 상위/하위 삼각 행렬과 상기 행렬 대 신호 곱셈기(1419)에서 출력한 신호를 기반으로 QAM 심볼들을 추정한다. 여기서, 상기 심볼 추정기(1421)는 일 예로 포워드/백워드 대체 방식을 기반으로 구현될 수 있다.

한편, 도 14에는 상기 조인트 검출기(1400)가 상기 시스템 행렬 생성기(1411)와, FFF/IFFT 유닛(1413)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)와, 촐레스키 분해 유닛(1417)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1419)와, 심볼 추정기(1421)와, 버퍼 & 위너 필터(1423)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 시스템 행렬 생성기(1411)와, FFF/IFFT 유닛(1413)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1415)와, 촐레스키 분해 유닛(1417)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1419)와, 심볼 추정기(1421)와, 버퍼 & 위너 필터(1423) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.

상기에서는 도 13 및 도 14를 참조하여 상기 제2 JD 방식에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15 및 도 16을 참조하여 제3 JD 방식에 대해서 설명하면 다음과 같다.

상기 제3 JD 방식은 해당하는 시간 슬럿의 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 방식을 기반으로 하는 JD 방식이다.

먼저, 실제 연산시에는

행렬에 대해 촐레스키 분해 동작을 수행함으로써 획득된 상위 삼각 행렬 L _n과 하위 삼각 행렬 U _n이 생성되는데, 이때 인접한 대각 블록 행렬들에 대한 상위 삼각 행렬들은 유사한 엘리먼트 값들을 가지고, 또한 상기 인접한 블록 행렬들에 대한 하위 삼각 행렬들은 유사한 엘리먼트 값들을 가진다.

따라서, 상기 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작은 위너 필터링(Wiener filtering) 또는 간섭 등으로 인한 프로세싱 연산량 뿐만 아니라 촐레스키 분해로 인한 프로세싱 연산량도 감소시킬 수 있으며, 상기 제3 JD 방식은 하기 수학식 19와 같이 나타낼 수 있다.

그러면 여기서 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식에서 수행되는 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식에서 수행되는 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, 조인트 검출기는 시간 슬럿#P에 해당하는 상위 삼각 행렬들 및 하위 삼각 행렬들 중 홀수 번째 상위 삼각 행렬 L _n과 홀수 번째 상위 삼각 행렬 U _n, 즉 상위 삼각 행렬 L _P,1과 상위 삼각 행렬 U _P,1과, 상위 삼각 행렬 L _P,3과 상위 삼각 행렬 U _P,3과, ... 만 연산한다.

그리고, 상기 조인트 검출기는 상기 상위 삼각 행렬 L _P _,1과 상위 삼각 행렬 U _P,1과, 상위 삼각 행렬 L _P _,3과 상위 삼각 행렬 U _P,3과, ... 이외의 상위 삼각 행렬들 및 하위 행렬들은 상기 상위 삼각 행렬 L _P _,1과 상위 삼각 행렬 U _P,1과, 상위 삼각 행렬 L _P _,3과 상위 삼각 행렬 U _P,3과, ... 를 보간하여 생성한다. 이와 같은 방식으로 상기 조인트 검출기는 상기 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 과정을 수행하여 모든 촐레스키 분해 행렬들을 연산하지 않아도 모든 촐레스키 분해 행렬들을 검출할 수 있다.

도 15에서 설명한 바와 같이 상기 제3 JD 방식을 사용할 경우 상기 조인트 검출기는 촐레스키 분해 행렬들 생성에 필요한 프로세싱 연산량을 감소시킬 수 있다.

도 15에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식에서 수행되는 촐레스키 분해 행렬들에 대한 보간 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 제3 JD 방식을 기반으로 하는 조인트 검출기의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 16을 참조하면, 조인트 검출기(1600)는 시스템 행렬 생성기(1611)와, FFF/IFFT 유닛(1613)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)와, 촐레스키 분해 유닛(1617)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1619)와, 심볼 추정기(1621)와, 버퍼 & 위너 필터(1623)를 포함한다.

먼저, 신호 수신 장치가 포함하는 채널 추정기(도 16에 별도로 도시되어 있지 않음)에서 출력된 채널 임펄스 응답은 상기 시스템 행렬 생성기(1611)로 입력되고, 상기 시스템 행렬 생성기(1511)는 상기 채널 임펄스 응답을 기반으로 시스템 행렬을 생성한 후, 상기 생성된 시스템 행렬을 상기 FFF/IFFT 유닛(1613)으로 출력한다.

한편, 상기 신호 수신 장치가 포함하는 LPF(도 16에 별도로 도시되어 있지 않음)에서 출력된 기저 대역 신호는 상기 FFF/IFFT 유닛(1613)으로 입력된다. 상기 FFF/IFFT 유닛(1613)은 상기 시스템 행렬 생성기(1611)에서 출력한 시스템 행렬과 상기 LPF에서 출력한 기저 대역 신호에 대해서 FFT 동작을 수행하여 주파수 도메인 신호로 변환한 후 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)와 행렬 대 신호 곱셈기(1619)로 출력한다.

상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1613)에서 출력한 주파수 도메인 신호를 기반으로 블록 대각 행렬들을 검출하고, 상기 블록 대각 행렬들 간의 곱셈 동작을 수행하여 행렬 곱을 생성한 후, 상기 생성된 행렬 곱을 상기 촐레스키 분해 유닛(1617)으로 출력한다. 또한, 행렬 대 신호 곱셈기(1619)는 상기 FFF/IFFT 유닛(1613)에서 출력한 주파수 도메인 신호와 대각화된 행렬과의 곱셈 동작을 수행하여 신호를 생성한 후, 상기 생성된 신호를 상기 심볼 추정기(1621)로 출력한다.

상기 촐레스키 분해 유닛(1617)은 상기 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)에서 출력한 행렬 곱에 대해서 촐레스키 분해 방식을 적용하여 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬로 생성한 후, 상기 생성된 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬을 상기 버퍼 & 위너 필터(1623)로 출력한다. 상기 버퍼 & 위너 필터(1623)는 상기 촐레스키 분해 유닛(1617)에서 출력한 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬과, 상기 제3 JD 방식을 기반으로 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬을 생성한 후 상기 심볼 추정기(1621)로 출력한다.

상기 심볼 추정기(1621)는 상기 버퍼 & 위너 필터(1623)에서 출력한 상위 삼각 행렬 및 하위 삼각 행렬과 상기 행렬 대 신호 곱셈기(1619)에서 출력한 신호를 기반으로 QAM 심볼들을 추정한다. 여기서, 상기 심볼 추정기(1621)는 일 예로 포워드/백워드 대체 방식을 기반으로 구현될 수 있다.

한편, 도 16에는 상기 조인트 검출기(1600)가 상기 시스템 행렬 생성기(1611)와, FFF/IFFT 유닛(1613)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)와, 촐레스키 분해 유닛(1617)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1619)와, 심볼 추정기(1621)와, 버퍼 & 위너 필터(1623)와 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 시스템 행렬 생성기(1611)와, FFF/IFFT 유닛(1613)과, 행렬 대 행렬 곱셈기(1615)와, 촐레스키 분해 유닛(1617)과, 행렬 대 신호 곱셈기(1619)와, 심볼 추정기(1621)와, 버퍼 & 위너 필터(1623) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.

상기에서는 도 15 및 도 16을 참조하여 상기 제3 JD 방식에 대해서 설명하였으며, 다음으로 하기 표 1 및 표 2를 참조하여 본 발명에서 제안하는 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식에 대한 프로세싱 연산량 감소 효과에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 표 1을 참조하여 일반적인 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 동작을 수행할 경우의 프로세싱 연산량에 대해서 설명하기로 한다.

1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량
	필요한 복소 곱셈 횟수	필요한 복소 덧셈 횟수	추정된 복소 곱셈 횟수	추정된 복소 덧셈 횟수
액티브 코드 검출	NKM(2Q+2W-1)	NK(M*(2Q+2W-1)-1)	49984	49280
대각 행렬 생성	2MQK(24*4+96)	2MQK(24*2+128+128)	98304	155648
FFT	232MQ(244+96)	232MQ(242+128+128)	36864	58368
신호 벡터 생성	232MQ	23K*K	192	1536
촐레스키 분해	16*12060	16*8847	192960	4096
IFFT 및 대체(substitution)	232MQ(244+96)	232MQ(242+128+128)	36864	58368
총합	N/A	N/A	415168	327296

상기 표 1에 나타낸 바와 같은 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량은 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 각 채널화 코드를 기반으로 송신되는 변조 심볼들의 개수가 22이고, 즉 N=22이고, 채널화 코드들의 개수가 16이고, 즉 K = 16이고, 신호 수신 장치가 1개의 수신 안테나를 사용하고, 확산 계수가 16이고, 즉 Q = 16일 경우의 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량, 즉 복소 곱셈 횟수 및 복소 덧셈 횟수를 나타낸다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 액티브 코드 검출을 위해서는 N*K*M(2Q+2W-1) 번의 복소 곱셈들과 N*K*(M*(2Q+2W-1)-1)번의 복소 덧셈들이 수행되며, 대각 행렬 생성을 위해서는 2*M*Q*K*(24*4+96)번의 복소 곱셈들과 2*M*Q*K*(24*2+128+128)번의 복소 덧셈들이 수행되며, FFT를 위해서는 2*3*2*M*Q*(24*4+96)번의 복소 곱셈들과 2*3*2*M*Q*(24*2+128+128)번의 복소 덧셈들이 수행되며, 신호 벡터 생성을 위해서는 2*3*2*M*Q번의 복소 곱셈들과 2*3*K*K번의 복소 덧셈들이 수행되며, 촐레스키 분해를 위해서 16*12060번의 복소 곱셈들과 16*8847번의 복소 덧셈들이 수행되며, IFFT 및 대체(substitution)를 위해서 2*3*2*M*Q*(24*4+96)번의 복소 곱셈들과 2*3*2*M*Q*(24*2+128+128)번의 복소 덧셈들이 수행됨을 알 수 있다.

다음으로, 표 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 검출 동작을 수행할 경우의 프로세싱 연산량에 대해서 설명하기로 한다.

1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량
	필요한 복소 곱셈 횟수	필요한 복소 덧셈 횟수	추정된 복소 곱셈 횟수	추정된 복소 곱셈 횟수
액티브 코드 검출	NKM(2Q+2W-1)	NK(M*(2Q+2W-1)-1)	49984	49280
대각 행렬 생성	2MQK(24*4+96)/2	2MQK(24*2+128+128)/2	49152	77824
FFT	232MQ(244+96)/2	232MQ(242+128+128)/2	18432	29184
신호 벡터 생성	232MQ	23K*K	192	1536
촐레스키 분해	16*12060/2	16*8847/2	96480	2048
IFFT 및 대체(substitution)	232MQ(244+96)	232MQ(242+128+128)	36864	58368
총합	N/A	N/A	251104	218240

상기 표 2에 나타낸 바와 같은 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량은 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 각 채널화 코드를 기반으로 송신되는 변조 심볼들의 개수가 22이고, 즉 N=22이고, 채널화 코드들의 개수가 16이고, 즉 K = 16이고, 신호 수신 장치가 1개의 수신 안테나를 사용하고, 확산 계수가 16이고, 즉 Q = 16일 경우의 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량, 즉 복소 곱셈 횟수 및 복소 덧셈 횟수를 나타낸다.

특히, 상기 표 2에 나타낸 바와 같은 프로세싱 연산량은 상기 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행할 경우의 프로세싱 연산량을 나타낸다.

표 2에 나타낸 바와 같이, 액티브 코드 검출을 위해서는 N*K*M(2Q+2W-1) 번의 복소 곱셈들과 N*K*(M*(2Q+2W-1)-1)번의 복소 덧셈들이 수행되며, 대각 행렬 생성을 위해서는 2*M*Q*K*(24*4+96)/2번의 복소 곱셈들과 2*M*Q*K*(24*2+128+128)/2번의 복소 덧셈들이 수행되며, FFT를 위해서는 2*3*2*M*Q*(24*4+96)/2번의 복소 곱셈들과 2*3*2*M*Q*(24*2+128+128)/2번의 복소 덧셈들이 수행되며, 신호 벡터 생성을 위해서는 2*3*2*M*Q번의 복소 곱셈들과 2*3*K*K번의 복소 덧셈들이 수행되며, 촐레스키 분해를 위해서 16*12060/2번의 복소 곱셈들과 16*8847/2번의 복소 덧셈들이 수행되며, IFFT 및 대체(substitution)를 위해서 2*3*2*M*Q*(24*4+96)번의 복소 곱셈들과 2*3*2*M*Q*(24*2+128+128)번의 복소 덧셈들이 수행됨을 알 수 있다.

상기 표 2에 나타낸 바와 같이 상기 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우에 비해 40% 정도의 프로세싱 연산량이 감소됨을 알 수 있다.

참고적으로, 상기 표 2에 나타낸 바와 같은 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량은 1개의 시간 슬럿이 사용되고, 위너 필터 대신 보간 방식이 사용되고, 2개의 블록 행렬들 중 1개의 블록 행렬만이 계산된다고 가정될 경우의 1개의 데이터 블록 프로세싱에 필요한 JD 프로세싱 연산량을 나타낸다.

한편, 본 발명에서 제안되는 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식이 사용될 경우 중요하게 고려되어야 하는 요소들 중 하나는, 간섭 혹은 필터링(filtering)으로 인한 성능 열화가 존재하는지 여부이다.

그러면 여기서 도 17 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 블록 에러 레이트(block error rate: BLER, 이하 'BLER'라 칭하기로 한다) 성능에 대해서 설명하기로 한다.

먼저, 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 17을 참조하면, 도시되어 있는 BLER 성능은 일 예로, TD-SCDMA 3GPP 규격인 TS 25.102에 정의되어 있는 가산성 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian channel: AWGN, 이하 ‘AWGN’이라 칭하기로 한다) 채널 환경에서 전용 채널(dedicated channel: DCH, 이하 ‘DCH’라 칭하기로 한다) 12.2kbps 음성 채널에 대한 BLER 성능을 나타낸다. 여기서, 상기 AWGN 채널 환경에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 17에서 ‘Previous’로 도시되어 있는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Squared Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Chol)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타낸다.

도 17에 도시되어 있는 바와 같이 AWGN 채널 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식 각각을 기반으로 하는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 BLER 성능에 비해 열화되지 않음을 알 수 있다.

도 17에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 18을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 18을 참조하면, 도시되어 있는 BLER 성능은 일 예로, TD-SCDMA 3GPP 규격인 TS 25.102에 정의되어 있는 다중 경로 페이딩 경우 1(multipath fading case 1) 채널 환경에서 DCH 12.2kbps 음성 채널에 대한 BLER 성능을 나타낸다. 여기서, 상기 다중 경로 페이딩 경우 1 채널 환경에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 18에서 ‘Previous’로 도시되어 있는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Squared Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Chol)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타낸다.

도 18에 도시되어 있는 바와 같이 다중 경로 페이딩 경우 1 채널 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식 각각을 기반으로 하는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 BLER 성능에 비해 열화되지 않음을 알 수 있다.

도 18에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 19를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 19를 참조하면, 도시되어 있는 BLER 성능은 일 예로, TD-SCDMA 3GPP 규격인 TS 25.102에 정의되어 있는 다중 경로 페이딩 경우 2(multipath fading case 2) 채널 환경에서 DCH 12.2kbps 음성 채널에 대한 BLER 성능을 나타낸다. 여기서, 상기 다중 경로 페이딩 경우 2 채널 환경에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 19에서 ‘Previous’로 도시되어 있는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Squared Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Chol)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타낸다.

도 19에 도시되어 있는 바와 같이 다중 경로 페이딩 경우 2 채널 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식 각각을 기반으로 하는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 BLER 성능에 비해 열화되지 않음을 알 수 있다.

도 19에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 20을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 BLER 성능의 또 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 20을 참조하면, 도시되어 있는 BLER 성능은 일 예로, TD-SCDMA 3GPP 규격인 TS 25.102에 정의되어 있는 다중 경로 페이딩 경우 3(multipath fading case 3) 채널 환경에서 DCH 12.2kbps 음성 채널에 대한 BLER 성능을 나타낸다. 여기서, 상기 다중 경로 페이딩 경우 3 채널 환경에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 20에서 ‘Previous’로 도시되어 있는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Squared Diag)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타내고, ‘Liner interpolation(Chol)’으로 도시되어 있는 BLER 성능은 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 JD 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작이 수행될 경우의 BLER 성능을 나타낸다.

도 20에 도시되어 있는 바와 같이 다중 경로 페이딩 경우 3 채널 환경에서 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 JD 방식 내지 제3 JD 방식 각각을 기반으로 하는 BLER 성능은 일반적인 JD 방식을 기반으로 하는 BLER 성능에 비해 열화되지 않음을 알 수 있다.

본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온니 메모리(read only memory: ROM, 이하 ‘ROM’이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 ‘RAM’라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims

시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과,
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정과,
상기 대각 행렬을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 보간하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 블록 대각 행렬들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정과,
상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정과,
상기 행렬 곱들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 행렬 곱들을 보간하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 행렬 곱들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정과,
상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정과,
상기 분해 행렬들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 과정을 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 분해 행렬들을 보건하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정은;
상기 검출한 분해 행렬들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치가 신호를 검출하는 방법.
시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 대각 행렬을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제19항에 있어서,
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 보간하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제19항에 있어서,
상기 검출한 블록 대각 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 블록 대각 행렬들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제19항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제19항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제19항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작과, 상기 행렬 곱들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제25항에 있어서,
상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 행렬 곱들을 보간하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제25항에 있어서,
상기 검출한 행렬 곱들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 행렬 곱들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제25항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제25항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제25항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
시분할 듀플렉싱 코드 분할 다중 접속(time division duplexing-code division multiple access: TDD-CDMA) 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서,
수신 신호에 대한 적어도 하나의 채널 임펄스 응답(channel impulse response)을 기반으로 연산 동작을 수행하여 대각 행렬이 포함하는 블록 대각 행렬들 중 일부의 블록 대각 행렬들과 상기 일부의 블록 대각 행렬들의 허미시안(Hermitian)들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작과, 상기 분해 행렬들을 기반으로 상기 수신 신호로부터 신호 송신 장치에서 송신한 변조 심볼들을 추정하는 동작을 수행하는 조인트(joint) 검출기를 포함하며,
블록 대각 행렬은 제1행렬이 포함하는 제2 행렬들 중 어느 한 제2 행렬과 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform: FFT) 행렬이 곱해져서 생성되며,
상기 제1 행렬은 제3 행렬들을 포함하는 제4 행렬에 대해 순환 확장 방식이 적용되어 생성되며,
제3 행렬은 상기 변조 심볼들 중 어느 한 변조 심볼에 대해 생성되며, 상기 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 사용되는 채널화 코드들에 대한 벡터들을 포함하며,
벡터는 상기 채널화 코드들 중 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제31항에 있어서,
상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 분해 행렬들을 보건하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제31항에 있어서,
상기 검출한 분해 행렬들을 기반으로 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작은;
상기 검출한 분해 행렬들에 대해서 평균 제곱 에러(minimum mean squared error: MMSE) 추정 동작을 수행하여 상기 블록 대각 행렬들 중 상기 일부의 블록 대각 행렬들을 제외한 나머지 블록 대각 행렬들과 상기 나머지 블록 대각 행렬들의 허미시안들이 곱해져서 생성된 행렬 곱들에 대한 분해 행렬들을 검출하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제31항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제31항에 있어서,
상기 일부의 블록 대각 행렬들은 해당 시간 슬럿(time slot)에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부와 상기 해당 시간 이외의 적어도 하나의 시간 슬럿에 대한 블록 대각 행렬들 중 일부를 포함함을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
제31항에 있어서,
상기 벡터는 상기 어느 한 채널화 코드와 상기 적어도 하나의 채널 임펄스 응답에 대한 컨벌루션(convolution) 형태를 가짐을 특징으로 하는 TDD-CDMA 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.