KR102410203B1 - 무선 통신 시스템에서 신호를 검출하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 무선 통신 시스템에서 수신 장치(reception device)의 동작 방법은, 송신 장치의 복수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 과정과. 상기 신호에 기반하여 초기 심볼 벡터를 결정하는 과정과, 상기 초기 심볼 벡터에 대한 탐색에 의해 획득되는 복수의 해 벡터들에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 값을 전환함으로써 제2 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정과, 상기 제2 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 기반하여 상기 송신 장치에서 송신된 심볼 벡터를 결정하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 신호를 검출하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING A SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시(disclosure)는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 신호 검출을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding); 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
무선 통신 시스템에서 신호의 송신 및 수신을 위해 이용되는 고차 변복조 방식은 제한된(restricted) 주파수 자원 내에서의 전송 효율을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 고차 변복조 방식에 따르면, 하나의 전송 심볼에 더 많은 수의 비트(bit)를 할당할 수 있다. 이러한 고차 변복조 기술이 다중 입출력 안테나(multiple input multiple output, MIMO) 시스템에 활용될 경우, 추가적인 주파수 할당이나 전력 증가 없이도 통신 용량이 획기적으로 향상될 수 있다는 장점이 있지만, 송신 안테나의 수와 변조 차수가 증가함에 따라 연산 복잡도가 지수적으로(exponentially) 증가하므로, 신호 검출 시 최대 우도(maximum likelihood, ML)에 가까운 성능을 달성하기 위해서는 높은 복잡도의 수신 기법이 요구될 수 있다.
상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 신호 검출을 효율적으로 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 수신된 신호에 대한 BER(bit error rate) 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 신호를 검출하기 위한 지연 시간(latency)을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 복수의 심볼 벡터들에 대해 개별적으로 심볼 벡터 탐색을 수행하여 수신 성능을 향상시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법은, 송신 장치의 복수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 과정; 상기 신호에 기반하여 초기 심볼 벡터를 결정하는 과정; 초기 심볼 벡터에 기반하여 탐색에 의해 획득되는 복수의 해 벡터들에 기반하여, 제1 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정; 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 값을 전환함으로써 제2 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정; 제2 후보 심볼 벡터에 적어도 일부 기반하여 상기 송신 장치에서 송신된 심볼 벡터를 결정하는 과정을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 수신 장치는, 송신 장치의 복수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 송수신부와, 상기 신호에 기반하여, 복수의 안테나들 각각에 상응하는 복수의 심볼들을 포함하는 초기 심볼 벡터를 결정하고, 초기 심볼 벡터에 대한 탐색에 의해 획득되는 복수의 해 벡터들에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 결정하고, 상기 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 값을 전환함으로써 제2 후보 심볼 벡터로 결정하고, 제2 후보 심볼 벡터에 적어도 일부 기반하여 상기 송신 장치에서 송신된 심볼 벡터를 결정하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법 및 장치는, 심볼 변환(Symbol Flipping) 기반의 이웃 탐색 연산(neighbor search)을 수행함으로써, BER(bit error rate)을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 환경을 도시한다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 타부 탐색(tabu search)에 따른 신호 검출 절차를 도시한다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 수신 장치의 흐름도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 절차를 도시한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 절차를 도시한다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 선택 가능한 비트맵의 일부를 도시한다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 심볼 전환 패턴을 생성하는 절차를 도시한다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 절차를 도시한다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 심볼 전환 패턴을 생성하는 절차를 도시한다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치 120의 기능적 구성을 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 신호를 검출하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시는 심볼 변환(Symbol Flipping) 기반의 타부 서치(Tabu Search)를 수행함으로써, BER(bit error rate) 성능을 향상시키고, 복잡도 및 지연(latency)을 감소시킬 수 있도록 하는 동작들을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 제어 정보를 지칭하는 용어, 연산 상태를 위한 용어(예: 단계(step), 동작(operation), 절차(procedure)), 데이터를 지칭하는 용어(예: 정보(information), 비트(bit), 심볼(symbol)), 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어(예: 수신 장치, 송신 장치), 메시지들을 지칭하는 용어(예: 신호(signal), 데이터(data), 시그널링(signaling), 심볼(symbol), 스트림(stream)), 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다. 또한, 본 개시는, 설명의 편의를 위하여 단방향을 예로 설명하나, 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은 양방향에도 적용 가능하다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 환경 100을 도시한다. 무선 통신 환경 100은 송신 장치 110 및 수신 장치 120을 포함할 수 있다.
도 1을 참고하면, 송신 장치 110은 수신 장치 120에게 신호를 송신할 수 있다. 다시 말해서, 수신 장치 120은 송신 장치 110으로부터 신호를 수신할 수 있다. 수신 장치 120은 신호를 검출하기 위해, 다수의 수신 알고리즘들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 ML(maximum likelihood), ZF(zero forcing), MMSE(minimum mean square error), MMSE-SIC(successive interference cancelation), IF(integer forcing) 기법들 중 적어도 하나를 지원할 수 있다. 수신 장치 120은 수신 장치 120에 대한 제어 정보, 설정 정보 또는 송신 장치 110에 의해 측정된 정보에 기초하여 다수의 수신 알고리즘들 중 하나를 선택하고, 수신된 신호의 처리를 위해 사용할 수 있다.
송신 장치 110 및 수신 장치 120은 신호의 송신 방향에 따른 구분이다. 따라서, 신호의 송신 방향이 변경될 경우 송신 장치 110이 수신 장치 120으로서 기능할 수 있고, 반대로 수신 장치 120이 송신 장치 110으로 기능할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 통신 시, 송신 장치 110은 기지국(base station), 수신 장치 120은 단말(terminal)일 수 있다. 다른 예로, 상향링크 통신 시, 송신 장치 110은 단말, 수신 장치 120은 기지국일 수 있다. 또한, D2D(device to device) 통신 시, 송신 장치 110은 단말, 수신 장치 120은 다른 단말일 수 있다. 여기서, D2D 통신은 사이드링크(sidelink) 통신으로 지칭될 수 있다. 또한, 송신 장치 110은 기지국, 수신 장치 120은 다른 기지국일 수 있다. 나열된 예시들 외, 송신 장치 110 및 수신 장치 120은 다른 다양한 장치들일 수 있다.
여기서, 기지국은, 단말에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 요소(network element, NE)이다. 기지국은, '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '5G 노드비(5G NodeB, NB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
여기서, 단말은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국과 무선 채널(wireless channel)을 통해 통신을 수행한다. 단말은, '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120이 수신하는 신호는 하기의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112017082093374-pat00001
여기서, Y는 수신 장치 120이 수신하는 신호, X는 송신 장치 110이 송신하는 신호를 나타낸다. H는 송신 장치 110과 수신 장치 120 사이의 채널 행렬(matrix)을 나타낸다. Z는 채널 사이의 잡음(noise)을 나타낸다. 송신 장치 110의 안테나가 NT개이고, 수신 장치 120의 안테나가 NR 개인 경우, X는 NT x 1 크기의 벡터이고, Y 및 Z는 NR x 1 크기의 벡터이고, H는 NR x NT 의 크기의 행렬일 수 있다.
이하 도 2 내지 도 10에서는, 송신 장치와 수신 장치로 구분하여 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 장치의 기능들이 명칭에 의해 한정되지 않는다. 또한, 도 2 내지 도 10를 참고한 설명에서, 송신 안테나의 개수에 따라 수신되는 신호에 대한 심볼 벡터의 차원은 4로 가정된다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, 본 개시의 다양한 실시 예들은 수신 장치 120가 송신 장치 110의 다양한 수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 이 경우, 도 2 내지 도 10에서, 수신되는 신호에 대한 심볼 벡터의 차원은 송신 장치 110의 안테나의 수에 따라 변경될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 타부 탐색(tabu search)에 따른 신호 검출 절차를 도시한다. 도 2는 수신 장치 120가 송신 장치 110의 4개의 송신 안테나들(예: 제1 송신 안테나, 제2 송신 안테나, 제3 송신 안테나, 제4 송신 안테나)을 통해 송신된 신호를 수신하고, 송신 신호를 검출하는 절차를 예시한다. 도 2의 실시 예에 따르면, 수신 장치 120은 송신 장치 110으로부터 수신되는 신호에 대한 심볼들을 수신 알고리즘에 기반하여 검출할 수 있다. 즉, 수신 장치 120은 송신 장치 110의 4개의 송신 안테나에 대응하는 각각의 심볼을 포함하는 4차원의 심볼 벡터를 검출할 수 있다.
도 2의 심볼 검출 절차는 4단계의 과정들을 포함할 수 있다. 심볼 검출 절차가 4단계의 과정들을 포함하는 이유는 수신 장치 120가 송신 장치 110의 4개의 송신 안테나들을 통해 송신되는 신호들을 수신한다고 가정했기 때문이다. 다만, 도 2에서, 설명의 편의를 위하여 4단계의 과정 중에서 초기 2단계(제1 단계 210와 제2 단계 220)만이 도시되었다. 수신 장치 120은 각각의 단계에서 각각의 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들을 순차적으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 단계 210에서 제1 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들을 결정할 수 있고, 제2 단계 220에서 수신 장치 120은, 제1 단계 210에서 결정된 심볼들이 제1 송신 안테나를 통해 송신되었음을 전제로 수신된 신호에서 간섭을 제거하고, 간섭이 제거된 신호에서 제1 송신 안테나 및 제2 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들을 결정할 수 있다. 이와 같은 동작을 반복함으로써, 수신 장치 120은 제1, 제2, 제3 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼을 제3 단계에서 결정할 수 있고, 제1, 제2, 제3, 제 4 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼을 제4 단계에서 결정할 수 있다. 도 2에 도시된 심볼 검출 절차는 제1 단계 210, 제2 단계 220을 포함하는 4개의 단계들 이전 혹은 이후 수행되는 하나 이상의 단계를 포함할 수 있다. 4개의 단계들 이전 혹은 이후 수행되는 하나 이상의 단계는 도 3 내지 도 10에서 후술된다.
4개의 단계들 중 적어도 일부 단계는 휴리스틱 접근법에 근거한 이웃 탐색 방식을 포함할 수 있다. 휴리스틱 접근법은 제한된 정보와 시간 제약을 고려하여 실현 가능한 해답을 찾는 접근법이다. 예를 들어, 제2 단계 220는 휴리스틱 접근법 중에서 메모리 구조에서 힌트를 얻은 이웃 탐색 방식인 타부 탐색(tabu search, TS) 방식을 포함할 수 있다.
타부 탐색 방식에 따르면, 수신 장치 120은 최초의 심볼 벡터(제1 심볼 벡터)를 설정하고, 제1 심볼 벡터의 인접 영역(심볼 벡터 영역에서, 특정 심볼 벡터와 일정 거리 이내에 존재하는 심볼 벡터들의 집합)을 탐색함으로써 제1 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터(제2 심볼 벡터)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 심볼 벡터의 인접 영역을 구성하는 심볼 벡터들 중 최대 우도(maximum likelihood, ML) 메트릭의 크기가 가장 낮은 심볼 벡터를, 제2 심볼 벡터로 결정할 수 있다. 상술한, 특정한 심볼 벡터를 결정한 이후, 특정한 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터를 결정하기까지의 프로세스는 '1회의 연산 주기(an iteration)'으로 지칭될 수 있다.
이후, 수신 장치 120은 제2 심볼 벡터의 인접 영역을 탐색함으로써 제2 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터(예: 제3 심볼 벡터)를 결정할 수 있다. 제3 심볼 벡터를 결정하는 과정은 제1 심볼 벡터로부터 제2 심볼 벡터를 결정하는 과정과 유사하게 수행될 수 있다.
만약, 수신 장치 120이 특정 심볼 벡터의 인접 영역에서 ML 메트릭의 크기가 가장 낮은 다음 심볼 벡터를 탐색하는 경우, 동일한 심볼 벡터가 반복적으로 탐색될 수 있다. 예를 들어, 제1 심볼 벡터 -> 제2 심볼 벡터 -> 제3 심볼 벡터 순서로 탐색된 이후, 제3 심볼 벡터의 인접 영역을 탐색함으로써 수신 장치 120이 제3 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터로 제2 심볼 벡터를 결정할 수 있다. 수신 장치 120이 제3 심복 벡터와 연관된 심볼 벡터로 제2 심볼 벡터를 결정하는 경우, 수신 장치 120은 제1 심볼 벡터와 제2 심볼 벡터 및 제3 심볼 벡터만을 반복적으로 탐색할 뿐, 다른 심볼 벡터(예: 제4 심볼 벡터)를 탐색하지 못할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 수신 장치 120은 이제까지 탐색된 적어도 하나의 심볼 벡터에, 이제까지 탐색이 적어도 한 번 수행되었음을 나타내는 표지(mark)를 설정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제2 심볼 벡터에, 탐색이 적어도 한 번 수행되었음을 나타내는 표지를 설정할 수 있다. 이에 따라, 수신 장치 120은 제3 심볼 벡터의 인접 영역을 탐색할 때, 표지가 설정된 제2 심볼 벡터를 제외하고 탐색을 수행함으로써, 탐색되지 아니한 제4 심볼 벡터를 결정할 수 있다.
이하, 제1 단계 210 및 제2 단계 220에서 수행되는 절차들이 보다 상세하게 설명된다.
제 1 단계 210에서, 수신 장치 120은 제1 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들을 결정한다. 이를 위해, 수신 장치 120은 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼들 각각에 대한 임시 해 벡터(temporary solution vector)를 결정할 수 있다. 여기서, '송신 가능한 심볼들'은 변조 차수에 대응하는 모든 심볼들을 의미한다. 예를 들어, 변조 차수가 4인 경우(예: 16-QAM), 총 16개 심볼들이 고려된다. 다른 실시 예에 따라, 변조 차수가 4가 아닌 다른 경우에도 송신 가능한 심볼들이 정의될 수 있다. 예를 들어, 변조 차수가 4일 경우, 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼들은, 도 2에서 도시된 것과 같이, 16개의 4차원 벡터를 구성하는 첫 번째 요소 1, 2, 3, 4, 5, ... 16로 표현될 수 있다. 다른 예를 들어, 변조 차수가 8일 경우, 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼들은 256개로서, 1, 2, 3, 4, 5, ... 256로 표현될 수 있다.
예를 들어, 임시 해 벡터는 MMSE (minimum mean square error), MMSE-OSIC-OSIC(ordered successive interference cancellation) 등 비교적 적은 복잡도를 가지는 검출 기법에 따라 결정될 수 있다. MMSE-OSIC 기법은 수신된 신호에서 이미 결정된 심볼에 대한 간섭을 제거하면서 순차적으로 다음 심볼들을 결정하는 기법을 의미한다. 따라서, 수신 장치는 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 211-1이 결정된 경우, MMSE-OSIC 기법에 따라 순차적으로 제2 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 211-2, 제3 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 211-3, 제4 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 211-4를 결정함으로써, 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼에 대한 임시 해 벡터 211를 결정할 수 있다.
임시 해 벡터는 특정 메트릭(metric) 또는 기법에 따라 각각의 송신 안테나들로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들의 조합을 의미할 수 있고, 해 벡터(solution vector)는 임시 해 벡터들 중에서 최종적으로 결정된 하나 이상의 임시 해 벡터일 수 있다. 이하 심볼들의 조합은 '심볼 조합' 또는 '심볼 벡터'로 지칭될 수 있다. 예를 들어 도 2에서 도시된 것처럼 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 211-1에 대한 임시 해 벡터는 [1, 3, 4, 2] 211으로 결정될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수신 장치 120은 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼들 1, 2, 3, 4, 5, ... 16 각각에 대해 임시 해 벡터들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 212-1에 대한 임시 해 벡터가 [4, 5, 9, 1] 212로, 제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 213-1에 대한 임시 해 벡터가 [5, 4, 3, 3] 213으로 결정될 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 단계 210에서는 16개의 임시 해 벡터들이 결정될 수 있다.
제1 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 각각에 대한 임시 해 벡터를 결정한 후, 수신 장치 120은 임시 해 벡터들의 메트릭 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 메트릭 값은 ML일 수 있다. ML 메트릭은 하기의 <수학식 2>와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017082093374-pat00002
여기서, XML은 추정된 송신 신호, Y는 수신 신호, H는 채널, x는 송신 신호를 나타낸다.
수신 장치 120은 임시 해 벡터들의 메트릭 값들에 기반하여, 임시 해 벡터들 중 미리 결정된 수의 임시 해 벡터들을 결정 혹은 추출할 수 있다. 여기서, 결정 혹은 추출된 미리 결정된 수의 임시 해 벡터들은 '해 벡터'로 지칭될 수 있다. 도 2는 임시 해 벡터들 211, 212, 213이 해 벡터로서 선택된 경우를 예시한다.
수신 장치 120은 추출될 임시 해 벡터들을 선택하기 위한 선택 셋(selection set)을 결정할 수 있다. 선택 셋은, 하나의 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼들을 결정하거나, 복수의 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼 벡터들을 결정하기 위해, 모든 가능한 임시 해 벡터들 중에서 미리 결정된 수의 임시 해 벡터를 선택 혹은 추출하기 위한 규칙을 의미할 수 있다. 여기서, 선택 셋은 추출될 임시 해 벡터들의 메트릭 값의 크기 순위를 나타내는 수치 혹은 인덱스를 포함할 수 있다. 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수는 추출될 임시 해 벡터의 개수와 대응될 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 선택 셋을 [1, 6, 10]으로 결정할 수 있으며, 이 선택 셋은 임시 해 벡터들 중에서 3개의 임시 해 벡터들을 추출할 것을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 이 선택 셋은 임시 해 벡터들을 메트릭 값의 크기로 정렬하였을 때, 가장 높은 메트릭을 가지는 임시 해 벡터, 6 번째로 높은 메트릭을 가지는 임시 해 벡터, 10 번째로 높은 메트릭을 가지는 임시 해 벡터의 추출할 것을 나타낼 수 있다.
수신 장치 120은 미리 결정된 순서로, 혹은 임의로, 혹은 미리 결정된 조건을 만족하는 복수의 선택 셋들 중에서 임의로, 선택 셋을 결정할 수 있다. 여기서 미리 결정된 조건은 선택 셋에 포함된 수치들의 간격, 선택 셋에 반드시 포함되어야 하는 수치 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 조건이 '선택 셋에 포함된 수치들의 간격 ≥ 3, 그리고, 반드시 포함되어야 하는 수치 = 1'인 경우, 수신 장치 120은 미리 결정된 조건을 만족하는 복수의 선택 셋들 중에서 임의로 하나의 선택 셋(예: [1, 6, 10])을 결정할 수 있다. 그리고 수신 장치 120은 결정된 선택 셋에 대응하는 임시 해 벡터들(즉, 메트릭의 크기가 가장 높은 임시 해 벡터 212, 메트릭의 크기가 6 번째로 높은 임시 해 벡터 213, 메트릭의 크기가 10 번째로 높은 임시 해 벡터 211)을 결정할 수 있다.
도 2는 제1 단계 210에서 3개의 임시 해 벡터들(211, 212, 213)이 결정된 것을 예시한다(미리 결정된 수 = 3). 그러나, 3개의 임시 해 벡터들이 결정된 것은 예시적인 것이고, 미리 결정된 수가 무엇인지에 따라 다양한 수의 임시 해 벡터들이 결정될 수 있다.
수신 장치 120은 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스에 대한 정보(예: 인덱스의 개수, 인덱스의 값 등)를 스스로 학습할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 복수의 선택 셋 후보군들 중 하나의 선택 셋을 순차적으로 본 발명의 실시예에 적용하여, 더 나은 성능(예: BER 성능)을 보일 수 있는 선택 셋을 결정하도록 학습할 수 있다.
수신 장치 120은 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들에서 제1 송신 안테나에 해당하는 심볼을 추출함으로써, 제1 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼을 결정할 수 있다. 도 2에서, 결정된 3개의 임시 해 벡터들 211, 212, 213에서 제1 송신 안테나에 해당하는 심볼들 211-1, 212-1, 213-1을 추출할 수 있다. 여기서, 제1 송신 안테나에 해당하는 심볼들 211-1, 212-1, 213-1은 제1 송신 안테나로부터 송신된 것으로 추정되는 심볼일 수 있다.
제2 단계 220에서, 수신 장치 120은 제1 단계 210에서 결정된 심볼들 211-1, 212-1, 213-1의 각각의 심볼 및 제2 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼들의 조합들을 결정할 수 있다. 제2 단계 220에서, 수신 장치 120이 결정할 수 있는 가능한 심볼들의 조합은 변조 차수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 16-QAM인 경우, 수신 장치 120에 의해 결정될 수 있는 모든 심볼들의 조합들의 개수는 3×16 = 48일 수 있다.
수신 장치 120은 제1 단계 210과 유사하게, MMSE-OSIC 기법에 따라 48개의 조합들 각각에 대한 임시 해 벡터들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 벡터 224에 대해 MMSE-OSIC 기법에 따라 순차적으로 제3 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 224-3 및 제4 송신 안테나로부터 송신 가능한 심볼 224-4를 결정함으로써, 심볼 벡터 224에 대한 임시 해 벡터를 결정할 수 있다. 이와 같이, 수신 장치 120은 모든 48개의 조합들 각각에 대한 임시 해 벡터들을 결정할 수 있다.
수신 장치 120은, 수신 장치 120이 결정할 수 있는 모든 임시 해 벡터들의 조합들을, 하나 이상의 그룹으로 분류할 수 있다. 수신 장치 120은, 수신 장치 120이 결정할 수 있는 모든 임시 해 벡터들의 조합들을, 제1 단계 210에서 결정한 심볼들을 기준으로, 분류할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 단계 210에서 메트릭의 크기가 10 번째로 높은 임시 해 벡터 211 중 제1 송신 안테나에 해당하는 심볼 211-1 및 제2 송신 안테나로부터 송신 가능한 16개의 심볼들의 조합들에 기반하여 생성된 16개의 임시 해 벡터들을 결정할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 16개의 임시 해 벡터들을 그룹1 221으로 묶을 수 있다. 다른 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 단계 210에서 메트릭의 크기가 가장 높은 임시 해 벡터 212 중 제1 송신 안테나에 해당하는 심볼 212-1 및 제2 송신 안테나로부터 송신 가능한 16개의 심볼들의 조합들에 기반하여 생성된 16개의 임시 해 벡터들을 결정할 수 있으며, 16개의 임시 해 벡터들을 그룹2 222로 묶을 수 있다. 유사하게, 그룹3 223이 결정될 수 있다.
수신 장치 120은 제2 단계 220에서 모든 임시 해 벡터들 중에서 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들을 결정 혹은 추출할 수 있다. 여기서, 미리 결정된 개수는, 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수일 수 있다.
다만, 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터를 결정함에 있어서, 수신 장치 120은 모든 임시 해 벡터들(즉 48개의 임시 해 벡터들) 중에서 ML 메트릭에 기반하여 미리 결정된 개수(예: 3개)의 임시 해 벡터들을 결정하는 대신, 모든 임시 해 벡터들을 미리 결정된 개수(예: 3개)의 그룹으로 구분하고, 각각의 그룹에서 ML 메트릭에 기반하여 하나의 임시 해 벡터를 결정할 수 있다. 여기서, 모든 임시 해 벡터들을 구분하는 미리 결정된 개수의 그룹들은, 제1 단계 210에서 결정된 심볼들을 기준으로 분류된 그룹들(예: 그룹1 221, 그룹2 222, 그룹3 223)일 수 있다. 수신 장치 120은 그룹들 221, 222, 223 각각에서 가장 작은 ML 메트릭을 가지는 하나의 임시 해 벡터를 결정하고, 결정된 각각의 임시 해 벡터들 중에서 제1 송신 안테나 및 제2 송신 안테나에 해당하는 심볼들을 포함하는 심볼 벡터들 224, 225, 226을 결정할 수 있다. 이후, 수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대해 개별적으로 타부 탐색을 수행함으로써 제1 송신 안테나 및 제2 송신 안테나로부터 송신된 심볼들의 조합들 [1,5] 227, [4,7] 228, [5,14] 229를 결정할 수 있다.
수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 미리 정해진 횟수만큼 타부 탐색을 반복하여 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 타부 탐색을 수행할 때마다, 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각의 심볼 벡터와 관련된 심볼 벡터들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 벡터 224(예: 제1 심볼 벡터)의 인접 영역을 탐색함으로써, 심볼 벡터 224와 연관된 심볼 벡터(예: 제2 심볼 벡터)를 결정하고, 제2 심볼 벡터의 인접 영역을 탐색함으로써, 제2 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터(예: 제3 심볼 벡터)를 결정할 수 있다. 상술한, 특정한 심볼 벡터를 결정한 이후, 특정한 심볼 벡터와 연관된 심볼 벡터를 결정하기까지의 프로세스는 '1회의 연산 주기(iteration)'으로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120은 이와 같은 과정을 미리 정해진 횟수만큼 반복할 수 있다. 또한, 이와 같은 과정을 미리 정해진 횟수만큼 반복함에 있어서, 수신 장치 120은 이전에 탐색되었던 심볼 벡터를 의도적으로 배제함으로써, 동일한 심볼 벡터의 반복 탐색을 방지할 수 있다. 구체적으로, 수신 장치 120은 탐색이 수행되었던 심볼 벡터에, 탐색이 수행되었음을 나타내는 표지를 설정하고, 표지가 설정된 심볼 벡터의 리스트를 저장 및 갱신할 수 있다. 그리고 수신 장치 120은 1회의 연산 주기를 수행할 때마다, 다시 말해, 타부 탐색을 수행할 때마다), 표지가 설정된 심볼 벡터의 리스트를 검색하고, 표지가 설정된 심볼 벡터는 현재 수행되는 타부 탐색의 결과에 포함되지 않도록 의도적으로 배제함으로써, 동일한 심볼 벡터의 반복 탐색을 방지할 수 있다. 표지가 설정된 심볼 벡터의 리스트는 타부 리스트로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120은 표지가 설정된 심볼 벡터의 리스트를 그룹별로 생성, 저장 및 검색할 수 도 있고, 그룹별로 구별하지 않고 전체로 하나의 리스트를 생성, 저장 및 검색할 수 있다. 후자의 경우, 수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 미리 정해진 횟수만큼 타부 탐색을 수행할 때, 기 저장된 하나의 리스트를 갱신 또는 검색할 수 있다. 다시 말해, 수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 타부 탐색을 수행할 때 동일한 하나의 리스트를 공유할 수 있다. 이에 따라, 수신 장치 120은 원천적으로 중복된 심볼 벡터가 탐색되지 않도록 심볼 벡터들 224, 225, 226에 대한 타부 탐색을 수행할 수 있다.
수신 장치 120은 타부 탐색을 미리 정해진 횟수만큼 반복함으로써, 탐색 영역을 점점 넓혀갈 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 타부 탐색을 미리 정해진 횟수만큼 반복함으로써, 중복된 심볼 벡터를 포함하지 않는, 미리 정해진 개수의 심볼 벡터들을 획득할 수 있다. 여기서 미리 정해진 개수는 타부 탐색의 반복 횟수에 대응될 수 있다. 수신 장치 120은 동일한 심볼 벡터가 반복적으로 탐색되지 않도록 타부 탐색을 반복하여 수행하기 때문에, 획득한 미리 정해진 횟수의 심볼 벡터들은 공통된 혹은 중복된 복수의 심볼 벡터들을 포함하지 않을 수 있다.
수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 타부 탐색을 미리 정해진 횟수만큼 반복함으로써 획득한 미리 정해진 개수의 심볼 벡터들 중에서, 하나의 심볼 벡터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 벡터들 224, 225, 226 각각에 대하여 타부 탐색을 미리 정해진 횟수만큼 반복함으로써 획득한 미리 정해진 개수의 심볼 벡터들 중에서, ML 메트릭의 크기가 가장 낮은 하나의 심볼 벡터(예: 심볼 벡터들 227, 228, 229)를 결정할 수 있다.
상술한 과정을 통하여, 수신 장치 120은 제1 송신 안테나 및 제2 송신 안테나에 대응하는 심볼들을 포함하는 심볼 벡터를 결정할 수 있다. 미도시되었지만, 제3 단계를 통하여 제1, 제2, 제3 송신 안테나에 대응하는 심볼들을 포함하는 심볼 벡터를 결정할 수 있고, 제 4 단계를 통하여 제1, 제2, 제3, 제4 송신 안테나에 대응하는 심볼들을 포함하는 심볼 벡터를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 타부 탐색에 기반한 신호 검출이 수행될 수 있다. 이때, 일 실시 예에 따라, 적어도 하나의 단계에서, 임의 탐색이 부가될 있다. 구체적으로, 수신 장치 120은 적어도 하나의 단계에서 타부 탐색을 반복하는 중, 임의 탐색을 수행함으로써 적어도 하나의 심볼을 전환하고, 다시 타부 탐색을 수행할 수 있다. 이에 따라, 타부 탐색만을 수행하는 경우 발생할 수 있는 문제점, 예를 들어, 공벡터 문제 및 제한된 탐색 영역 등이 해소될 수 있다. 이하, 도 3을 참고하여, 임의 탐색 및 타부 탐색이 결합된 검출 절차가 보다 구체적으로 설명된다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 수신 장치의 흐름도이다. 도 3은 수신 장치 120의 동작 방법을 예시한다.
도 3을 참고하면, 310 단계에서, 수신 장치 120은 송신 장치 110로부터 신호를 수신할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 송신 장치 110은 복수의 송신 안테나들을 포함할 수 있고, 수신 장치 120은 복수의 송신 안테나들을 통해 송신된 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 복수의 송신 안테나들은 제1 송신 안테나와 제2 송신 안테나를 포함할 수 있다. 수신 장치 120이 복수의 수신 안테나들을 포함하는 경우, 각각의 수신 안테나는 복수의 송신 안테나들 각각으로부터 송신된 신호의 적어도 일부 신호, 혹은 적어도 일부 신호가 합해진 신호를 수신할 수 있다.
320 단계에서, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 310 단계에서 수신한 신호에 기반하여 초기 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 초기 심볼 벡터는 복수의 심볼들을 포함할 수 있으며, 복수의 심볼들 각각은 복수의 송신 안테나에 포함되는 각각의 송신 안테나에 대응할 수 있다. 예를 들어, 초기 심볼 벡터는 제1 송신 안테나, 제2 송신 안테나, 제3 송신 안테나, 제4 송신 안테나에 각각 대응하는 4개의 심볼들을 포함할 수 있다. 초기 심볼 벡터는, 모든 송신 안테나에 대응하는 심볼들을 포함하는 심볼 벡터일 수 있다. 초기 심볼 벡터를 결정하기 위해, 수신 장치 120은 심볼 당 미리 결정된 방식의 탐색(예: 타부 탐색)을 미리 결정된 횟수(예: 200회)만큼 할 수 있다. 수신 장치 120은 미리 결정된 개수(예: 4개)의 초기 심볼 벡터들을 생성할 수 있다. 여기서 미리 결정된 개수는 도 2에서 설명한 선택 셋에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수가 4개인 경우, 수신 장치 120은 4개의 초기 심볼 벡터들을 생성할 수 있다.
330 단계에서, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 320 단계에서 생성한 초기 심볼 벡터에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 320 단계에서 생성한 초기 심볼 벡터에 기반하여, 다시 말해, 320 단계에서 생성한 초기 심볼 벡터를 최초의 입력으로서 이용하여 타부 탐색을 수행함으로써 제1 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 320 단계에서 생성한 초기 심볼 벡터에 기반하여 타부 탐색을 미리 결정된 횟수(제1 횟수, 예: 100회)만큼 수행함으로써 제1 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 330 단계에서 타부 탐색이 반복적으로 수행되는 횟수(제1 횟수, 예: 100회)는 320 단계에서 초기 심볼 벡터를 생성하기 위해 수행되는 각 단계(예: 제2 단계 내지 제4 단계)에서 수신 장치 120에 의해 타부 탐색이 반복적으로 수행되는 횟수보다 작을 수 있다.
수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터를 생성하기 전, 초기 심볼 벡터에 기반하여 타부 탐색을 미리 결정된 횟수만큼 수행함으로써, 복수의 임시 해 벡터들을 생성할 수 있다. 여기서, 임시 해 벡터는, 특정 심볼 벡터를 입력 값으로 하는 타부 탐색을 수행함으로써, 획득할 수 있는 출력 값으로서, 특정 심볼 벡터와 동일한 차원을 갖는 심볼 벡터일 수 있다. 즉, 수신 장치 120은 타부 탐색을 1회 수행할 때마다 하나의 임시 해 벡터를 생성할 수 있으므로, 미리 결정된 횟수만큼 타부 탐색을 반복함으로써 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들을 생성할 수 있다. 이후, 수신 장치 120은 생성된 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터 중에서 ML 메트릭의 크기가 가장 낮은 하나의 임시 해 벡터를 제1 후보 심볼 벡터로 결정할 수 있다.
초기 심볼 벡터가 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 수신 장치 120은 복수의 심볼 벡터들 각각에 대해서 미리 결정된 횟수(제1 횟수, 예: 100회)의 타부 탐색을 수행할 수 있다. 예를 들어, 초기 심볼 벡터의 수가 4개인 경우, 미리 결정된 횟수의 타부 탐색은 4개의 초기 심볼 벡터 각각에 대해서 수행될 수 있으며, 그에 따라 임시 해 벡터들도 타부 탐색의 수행 횟수에 따라 각각 생성될 수 있다(즉, 330단계에서 타부 탐색의 총 수행 횟수는 4×100 = 400회, 임시 해 벡터들 역시 총 400개 생성). 본 개시에 의한 타부 탐색은 전체로서 하나의 터부 리스트를 검색하기 때문에 전체의 임시 해 벡터들은 공통된 혹은 중복된 임시 해 벡터를 포함하지 않을 수 있다. 수신 장치 120은 전체의 임시 해 벡터들을 타부 탐색의 최초 입력 값에 따라 그룹핑(grouping)할 수 있다. 수신 장치 120은 임시 해 벡터들의 각각의 그룹에 대해서 제1 후보 심볼 벡터를 각각 결정할 수 있다.
340 단계에서, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 심볼을 변환하여 제2 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터를 구성하는 복수 개의 심볼들 중 적어도 일부 심볼을 변환하여 제2 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다. 제1 후보 심볼 벡터가 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 각각의 심볼 벡터에 대해서 340 단계를 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 후보 심볼 벡터의 수가 4개(예: 제1 심볼 벡터, 제2 심볼 벡터, 제3 심볼 벡터, 제4 심볼 벡터)이고, 각각의 심볼 벡터가 서로 다른 그룹들(예: 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹, 제4 그룹)을 구성하는 복수의 임시 해 벡터들 중에서 추출된 경우, 수신 장치는 각각의 그룹들을 구성하는 복수의 임시 해 벡터들을 분석하고, 분석 결과에 기반하여 심볼 벡터 각각에 대해 일부의 심볼을 변환함으로써 각각의 제2 후보 심볼 벡터를 생성할 수 있다.
350 단계에서, 수신 장치 120은 신호에 대한 심볼 벡터를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 310 단계에서 수신한 신호에 대한 심볼 벡터를, 340 단계에서 결정한 제2 후보 심볼 벡터에 기반하여 결정할 수 있다. 구체적으로, 수신 장치 120은 340 단계에서 결정한 제2 후보 심볼 벡터를 최초 입력으로 하는 타부 탐색을 미리 결정된 횟수(제2 횟수, 예: 100회)만큼 수행함으로써, 미리 결정된 개수(예: 100개)의 복수의 임시 해 벡터들을 생성할 수 있다. 그리고 수신 장치 120은 복수의 임시 해 벡터들 중에서 ML 메트릭의 값이 가장 작은 벡터를, 310 단계에서 수신한 신호에 대한 심볼 벡터로 결정할 수 있다.
350 단계에서 타부 탐색이 반복적으로 수행되는 횟수(제2 횟수, 예: 100회)는 초기 심볼 벡터를 생성하기 위해 각 단계에서 수신 장치 120에 의해 타부 탐색이 반복적으로 수행되는 횟수보다 작을 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제2 단계 220에서 초기 심볼 벡터를 결정하기 위하여 타부 탐색을 200회 반복한 반면, 350 단계에서 타부 탐색을 100회 반복할 수 있다. 또한, 초기 심볼 벡터를 생성하기 위해 타부 탐색이 반복적으로 수행되는 횟수는, 제1 횟수와 제2 횟수의 합과 동일할 수 있다. 즉, 타부 탐색의 반복 횟수를 동일하게 유지함으로써 복잡도의 증가를 억제하는 한편, 인위적으로 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 변환함에 따라, 공 벡터와 같은, 타부 탐색에서 일어날 수 있는 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
360 단계에서, 수신 장치 120은 신호에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 수신 장치 120는 350 단계에서 결정한 심볼 벡터에 기반하여, 310 단계에서 수신한 신호에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 수신 장치 120은 360 단계에 앞서 330 단계, 340 단계, 350 단계와 유사한 동작을 적어도 1회 반복할 수 있다.
도 3을 참고하여 설명한 실시 예에서, 수신 장치 120은 340 단계에서 적어도 일부 심볼을 변환한다. 다른 실시 예에 따라, 340 단계에 앞서, 수신 장치 120는 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 330 단계에서 제1 후보 심볼 벡터를 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들의 분석 결과에 기반하여, 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 330 단계에서 제1 후보 심볼 벡터를 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 복수의 임시 해 벡터들에 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는다면, 제1 후보 심볼 벡터의 모든 심볼을 변환하지 않고, 제1 후보 심볼 벡터를 그대로 제2 후보 심볼 벡터로 결정할 수 있다. 그러나, 복수의 임시 해 벡터들에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 수신 장치 120은 검출된 패턴의 적어도 일부에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터 중에서 변환할 적어도 하나의 심볼을 결정하고, 결정된 적어도 하나의 심볼이 변환될 값을 결정할 수 있다. 수신 장치 120이 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 변환하여 제2 후보 심볼 벡터를 생성하는 동작은 도 5 내지 도 9에서 보다 상세히 기술된다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 절차를 도시한다. 도 4에 예시된 절차는 수신 장치 120에 의해 수행될 수 있다.
도 4를 참고하면, 송신 심볼들의 조합을 결정하는 동작들은 2가지 동작들로 나눌 수 있다. 2가지 동작들은 제1 탐색 410과 제2 탐색 420을 포함할 수 있다. 제2 탐색 420은 제1 탐색 410이 수행된 이후 수행될 수 있다. 수신 장치 120이 송신 심볼들의 조합을 결정하는 동작은 제1 탐색 410과 제2 탐색 420 이외에 하나 이상의 동작들을 추가적으로 포함할 수 있으며, 하나 이상의 추가적인 동작은 제1 탐색 410 이전, 제1 탐색 410과 제2 탐색 420 사이, 제2 탐색 420 이후 중 적어도 어느 하나에서 수신 장치 120에 의해서 수행될 수 있다.
제1 탐색 410은 수신 장치 120이, 결정된 초기 심볼 벡터 430에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터 440를 결정하는 동작에 대응할 수 있다. 제1 탐색 410은 도 3에 도시된 330 단계에 대응할 수 있다.
초기 심볼 벡터 430은 복수의 심볼 벡터들(예: 430-1)을 포함할 수 있으며, 복수의 심볼 벡터들 각각은 하나 이상의 심볼들을 포함할 수 있다. 각각의 심볼은 서로 다른 송신 안테나에 대응하는 심볼일 수 있다. 예를 들어, 초기 심볼 벡터 430-1는 [7, 6, 8, 15]로서, 첫 번째 심볼(7)은 제1 송신 안테나에 대응하는 심볼이고, 두 번째 심볼(6)은 제2 송신 안테나에 대응하는 심볼일 수 있다. 세 번째 심볼(8)과 네 번째 심볼(15)도 이와 유사하게 해석될 수 있다.
수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430을 결정하기 전, 미리 결정된 복수의 단계들을 수행함으로써, 서로 다른 송신 안테나에 대응하는 심볼들을 순차적으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 도 2에 도시된 바와 같이, 1 단계를 수행하여 제1 송신 안테나에 대응하는 심볼을 결정하고, 2 단계를 수행하여 제1 및 제2 송신 안테나에 대응하는 심볼을 결정할 수 있으며, 이와 유사하게, 3 단계 및 4 단계를 수행함으로써, 제1 내지 제4 송신 안테나에 대응하는 심볼을 결정할 수 있다. 즉, 초기 심볼 벡터 430은 수신 장치 120에 의해 제1 내지 제4 단계를 수행함으로써 얻어진 심볼 벡터일 수 있다. 다른 예를 들어, 초기 심볼 벡터 430은 수신 장치 120에 의해 제1 내지 제3 단계를 수행함으로써 얻어진 임시 해 벡터들 중 일부일 수도 있다.
수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 기반하여 제1 탐색 410을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430을 최초의 입력으로 하는 제1 탐색 410을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430을 최초의 입력으로 하는 제1 탐색 410을 수행하여 제1 후보 심볼 벡터 440를 생성할 수 있다. 초기 심볼 벡터 430을 최초의 입력으로 하는 제1 탐색 410은 미리 결정된 횟수(제1 횟수)의 타부 탐색을 포함할 수 있다. 여기서, 타부 탐색은 특정한 심볼 벡터의 인접 영역을 결정하고, 결정된 인접 영역 내 포함된 복수의 심볼 벡터들 중에서 ML 메트릭 값에 기반하여 하나의 심볼 벡터를 추출하는 과정을 의미할 수 있다. 미리 결정된 횟수의 타부 탐색은, 과정을 미리 결정된 횟수만큼 반복하되, 특정한 심볼 벡터를 추출된 하나의 심볼 벡터로 갱신하고, 동일한 심볼 벡터가 중복 탐색되지 않도록 적어도 한번 탐색된 심볼 벡터에 미리 결정된 표지를 설정하는 과정을 더 포함할 수 있다. 추출된 하나 이상의 심볼 벡터들은 임시 해 벡터로 지칭될 수 있다. 즉, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 기반하여 미리 결정된 횟수(제1 횟수, 예: 100회)만큼 타부 탐색을 수행함으로써, 미리 결정된 개수(예: 100개)의 임시 해 벡터들을 생성하고, 생성된 임시 해 벡터들 중에서 제1 후보 심볼 벡터 440를 결정 혹은 추출할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430-1 (예: [7, 6, 8, 15])에 기반하여 제1 횟수(예: 100회)의 타부 탐색을 수행함으로써 제1 횟수와 대응하는 개수 의 임시 해 벡터들을 생성(미도시)하고, 제1 횟수의 임시 해 벡터들 중에서 ML 메트릭 값이 가장 낮은 벡터 440-1 (예: [4, 5, 4, 5])를 제1 후보 심볼 벡터로 결정할 수 있다. 초기 심볼 벡터 430이 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 수신 장치 120은 복수의 심볼 벡터들 각각에 대하여 미리 결정된 횟수만큼 타부 탐색을 수행함으로써, 복수의 제1 후보 심볼 벡터 440을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440의 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440을 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들의 분석 결과에 기반하여, 제1 후보 심볼 벡터 440의 적어도 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440을 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터 440의 적어도 일부 심볼을 변환할지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440-1 ([4, 5, 4, 5])를 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들(미도시)에 검출된 패턴에 적어도 일부 기반하여, 제1 후보 심볼 벡터 440-1중에서 변환될 적어도 하나의 심볼(제1 송신 안테나에 대응하는 첫 번째 심볼(4)과 제3 송신 안테나에 대응하는 세 번째 심볼(4))을 결정하고, 결정된 적어도 하나의 심볼이 변환될 값(제1 송신 안테나에 대응하는 값(8), 제3 송신 안테나에 대응하는 값(1))을 결정할 수 있다.
수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440중에서 변환될 적어도 하나의 심볼 및 변환될 값에 기반하여, 제2 후보 심볼 벡터 460을 생성할 수 있다. 제1 후보 심볼 벡터 440이 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 수신 장치 120은 각각의 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 변환할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440-1 ([4, 5, 4, 5])의 첫 번째 심볼 및 세 번째 심볼의 값을 변환함으로써, 제2 후보 심볼 벡터 460-1 ([8, 5, 1, 5])를 생성할 수 있다.
수신 장치 120에 의하여 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 심볼 벡터의 적어도 일부 심볼을 변환함으로써 제2 후보 심볼 벡터 460을 생성하는 과정은 심볼 변환(symbol flipping) 450으로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120은 제2 후보 심볼 벡터 460에 기반하여 제2 탐색 420을 수행할 수 있다. 제2 탐색 420은 도 3에 도시된 350 단계에 대응할 수 있다.
수신 장치 120은 제2 후보 심볼 벡터 460에 기반하여, 즉, 최초 입력으로 하여 제2 탐색 420을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 제2 후보 심볼 벡터 460을 최초 입력으로 하는 제2 탐색 420을 수행하여 제3 후보 심볼 벡터 470을 생성할 수 있다. 제2 후보 심볼 벡터 460을 최초 입력으로 하는 제2 탐색 420은 미리 결정된 횟수(제2 횟수)의 타부 탐색을 포함할 수 있다. 제2 횟수는 제1 횟수와 같거나 상이할 수 있다. 수신 장치 120이 제2 후보 심볼 벡터 460에 기반하여 제2 탐색 420을 수행함으로써 제3 후보 심볼 벡터 470을 생성하는 과정은, 초기 심볼 벡터 430에 기반하여 제1 탐색 410을 수행함으로써 제1 후보 심볼 벡터 440을 생성하는 과정과 동일하므로, 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 송신 심볼들의 조합을 결정하기 위한 절차를 도시한다. 도 5를 참고하면, 송신 심볼들의 조합을 결정하는 동작의 일부는 수신 장치 120에서 수행될 수 있다. 도 5에 도시된 송신 심볼들의 조합을 결정하는 동작은 도 3의 340 단계, 혹은 도 4의 제1 탐색 410의 일부일 수 있다. 구체적으로, 도 5에 도시된 동작은, 제1 후보 심볼 벡터 440을 결정하기 위해 사용된 복수의 임시 해 벡터들에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부를 결정하는 동작을 나타낸다.
수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 기반하여 제1 탐색 410을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430을 최초 입력으로 하는 제1 탐색 410을 수행할 수 있다. 초기 심볼 벡터 430을 최초 입력으로 하는 제1 탐색 410은 미리 결정된 횟수(제1 횟수, 예: 100회)의 타부 탐색을 포함할 수 있으며, 수신 장치 120은 1회의 타부 탐색을 수행할 때마다 하나의 임시 해 벡터를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430-1에 기반하여, 즉, 초기 심볼 벡터 430-1을 최초의 입력으로 하여 미리 결정된 횟수(제1 횟수, 예: 100회)만큼 타부 탐색을 수행함으로써, 미리 결정된 개수(예: 100개)의 임시 해 벡터들 510-1을 생성할 수 있다.
초기 심볼 벡터 430가 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 수신 장치 120은 복수의 심볼 벡터들 각각에 대하여 미리 결정된 횟수의 타부 탐색을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 포함된 복수의 심볼 벡터들 각각을 최초 입력으로 하는 제1 탐색 410을 각각 수행할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 포함된 복수의 심볼 벡터들 각각을 최초 입력으로 하는 제1 탐색 410을 각각 수행함에 따라, 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들도 각각 생성할 수 있다. 이 때, 각각 생성된 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들의 집합은 전체 임시 해 벡터 510로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터 510들을 타부 탐색의 최초 입력에 따라 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은, 초기 심볼 벡터 430-1를 최초 입력으로 하는 제1 탐색 410을 수행함으로써 생성된, 미리 결정된 개수의 임시 해 벡터들 510-1을 그룹핑할 수 있다.
수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510 또는 전체 임시 해 벡터들 510의 일부 (예: 510-1)을 분석할 수 있다. 초기 심볼 벡터 430이 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 전체 임시 해 벡터들 510의 개수는 제1 횟수(예: 100회)와 초기 심볼 벡터 430에 포함되는 심볼 벡터들의 개수(예: 4개)를 곱한 숫자와 동일할 수 있다. 즉, 수신 장치 120은 초기 심볼 벡터 430에 포함된 모든 심볼 벡터에 기반하여 제1 탐색을 수행함으로써 생성된 전체 임시 해 벡터들 510 또는, 특정한 기준으로 결정된 전체 임시 해 벡터들 510의 일부를 분석할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510 중, 제1 탐색 410의 최초 입력을 기준으로 그룹핑된 임시 해 벡터들의 일부(예: 510-1)를 분석할 수 있다.
수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510을 심볼 레벨(symbol level)에서 비트 레벨(bit level)로 변환할 수 있다. 수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510을 심볼 레벨에서 비트 레벨로 변환함으로써, 전체 비트열 벡터들 520을 생성할 수 있다. 전체 비트열 벡터들 520의 개수는 전체 임시 해 벡터들 510의 개수와 동일할 수 있다. 전체 비트열 벡터들 520에 포함된 하나의 비트열 벡터(예: 520-1)는 미리 결정된 개수(예: 4개)의 비트열 들을 포함하며, 하나의 비트열(예: 520-1a)은 미리 결정된 개수(예: 8개)의 비트들의 조합을 포함할 수 있다. 여기서, 하나의 비트열 벡터(예: 520-1)를 구성하는 비트열의 개수(예: 4개)는 송신 안테나의 개수 혹은 최초 심볼 벡터 430의 차원에 대응하며, 하나의 비트열을 구성하는 비트들의 개수(예: 8개)는 변조 차수에 대응할 수 있다. 다시 말해, 하나의 비트열을 구성하는 비트들의 개수는 변조 차수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 변조 차수가 8인 경우, 전체 임시 해 벡터들 510을 구성하는 심볼들은 256-QAM에 대응하는 성상도에서 모든 256개의 심볼들 중 하나의 심볼을 의미할 수 있으므로, 하나의 비트열을 구성하는 비트들의 개수는 8개로 결정될 수 있다. 256개의 심볼들을 비트 레벨로 표현하기 위해서는 8개의 비트가 필요하기 때문이다.
수신 장치 120은 전체 비트열 벡터들 520에 포함된 비트열들을 그룹핑할 수 있다. 수신 장치 120은 전체 비트열 벡터들 520을 구성하는 각각의 비트열 벡터에 포함된 비트열을, 위치에 따라 혹은 대응하는 송신 안테나에 따라 그룹핑할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 각각의 비트열 벡터에 포함된 비트열 중에서, 첫 번째 비트열(즉, 제1 송신 안테나에 대응하는 비트열, 예: 520-1a)들을 그룹핑할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 각각의 비트열 벡터에 포함된 비트열 중에서, 두 번째 비트열, 세 번째 비트열, 혹은 네 번째 비트열 들을 각각 그룹핑할 수 있다.
수신 장치 120은 그룹핑된 복수의 비트열들 각각에 포함된 비트들을, 비트의 위치에 따라 서브-그룹핑(sub-grouping) 할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 비트열로 그룹핑된 비트열 들에 포함된 비트들 중 첫 번째 위치의 비트들 520-a을 서브-그룹핑할 수 있다.
수신 장치 120은 서브 그룹핑된 복수의 비트들(예: 520-a)를 분석할 수 있다. 수신 장치 120은 서브 그룹핑된 복수의 비트들 (예: 520-a)를 분석하여, 미리 결정된 패턴이 검출되는지 결정할 수 있다. 다시 말해, 수신 장치 120은 서브 그룹핑된 복수의 비트들 (예: 520-a) 중에서 동일한 비트(예: 0)이 미리 결정된 개수 이상 혹은 미리 결정된 비율 이상 검출되는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 520-a 에서, 0이 90% 이상 검출되는지 여부를 확인할 수 있다.
수신 장치 120은 서브 그룹핑된 복수의 비트들을 분석함으로써, 특정 비트열 벡터를 생성할 수 있다. 특정 비트열 벡터는 플래그(flag) 530로 지칭될 수 있다. 플래그 530은 전체 비트열 벡터들 520을 구성하는 각각의 비트열 벡터(예: 520-1)와 동일한 차원의 비트열 벡터일 수 있다. 즉, 플래그 530은 최초 심볼 벡터 430의 차원과 동일한 차원(예: 4)의 비트열 벡터일 수 있다.
특정 서브 그룹(sub-group)에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 수신 장치 120은 특정 서브 그룹에 대응하는 위치와 동일한 플래그 530의 위치에 특정한 비트 값(예: 1)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 비트열의 첫 번째 위치를 나타내는 서브 그룹 520-a에 특정한 패턴이 검출되는 경우, 수신 장치 120은 플래그 530의 첫 번째 비트열의 첫 번째 위치에 1을 설정할 수 있다. 미도시되었지만, 수신 장치 120은 모든 서브 그룹들에 대하여, 서브 그룹핑된 복수의 비트 들을 분석함으로써, 플래그 530를 생성할 수 있다.
플래그 530는 공 벡터 문제(empty vector problem)가 발생하거나, 특정한 비트가 매우 낮은 빈도로 나타나는 위치를 나타내는 지시자(indicator)일 수 있다. 공 벡터 문제란, 송신 심볼 벡터를 구성하는 각각의 비트들에 대한 연판정 정보를 구함에 있어서, 후보 심볼 벡터들이 특정 비트에서 모두 같은 값을 갖는 경우, 반대 비트 값에 대한 유클리디언 거리(Euclidean distance) 를 구할 수 없어, 해당 비트에 대한 로그-우도비(log-likelihood ratio, LLR)를 계산할 수 없는 문제를 의미한다.
본 개시에서는 공 벡터 문제를 처리하기 위하여 문제되는 비트 혹은 심볼의 값을 인위적으로 변경하는 방법을 제안하며, 플래그 530은 문제되는 비트 혹은 심볼의 위치를 나타내는 지시자로서 기능할 수 있다. 이를 위해, 플래그 530의 각 비트의 값은 해당 위치에서의 후보 심볼 벡터들의 비트들이 모두 같은 값을 가지는지 여부를 지시한다. 도 5의 경우, 후보 심볼 벡터들의 첫번째 비트가 모두 0이므로, 플래그 530의 첫번째 비트는 1로 설정된다.
미도시되었지만, 수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510을 비트 레벨로 변환하지 않고 플래그를 결정할 수 있다. 이 때 결정된 플래그는 심볼 레벨의 플래그일 수 있다. 다른 말로, 수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510을 심볼 레벨에서 분석하고, 심볼 레벨에서의 분석 결과에 기반하여 심볼 레벨의 플래그를 생성할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 전체 임시 해 벡터들 510에 포함된 심볼들을, 위치에 따라 혹은 대응하는 송신 안테나에 따라 그룹핑할 수 있다(예: 첫 번째 심볼). 그리고 수신 장치 120은 그룹핑된 복수의 심볼들(예: 첫 번째 심볼들의 그룹. [7, 23, 29, ...]) 을 분석하여, 미리 결정된 패턴이 검출되는지 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 그룹핑된 복수의 심볼들에 동일한 심볼(예: 7)이 미리 결정된 개수 이상 혹은 미리 결정된 비율 이상 검출되는지 여부를 확인할 수 있다. 만약 그룹핑된 복수의 심볼들에 동일한 심볼(예: 7)이 90% 이상 검출된다면, 수신 장치 120은 그룹핑된 복수의 심볼들의 위치(예: 첫 번째 심볼) 기반하여 심볼 레벨의 플래그를 결정할 수 있다. 이 때 생성되는 심볼 레벨의 플래그는 임시 해 벡터(예: 510-1)와 동일한 차원의 심볼 벡터일 수 있으며, 이후 심볼 전환에 사용될 수 있다. 예를 들어, 심볼 레벨의 플래그는 전환될 심볼의 위치, 혹은 전환될 심볼의 값을 결정하는데 사용될 수 있다. 다른 예를 들어, 심볼 레벨의 플래그는 심볼 전환 패턴을 결정하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 심볼 레벨의 플래그는 비트 레벨의 플래그로 전환되어, 심볼 전환 패턴을 결정하는 데 사용될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 그룹핑된 복수의 심볼들(첫 번째 심볼)에 미리 결정된 패턴이 검출된다면, 수신 장치 120은 심볼 레벨의 플래그를 결정하지 않고, 랜덤으로 전체 임시 해 벡터들 510의 첫 번째 심볼들의 값을 전환할 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 선택 가능한 비트맵의 일부를 도시한다. 도 6을 참고하면, 비트맵 600은 제1 후보 심볼 벡터 440 중에서 변환할 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위한 지시자(indicator)일 수 있다. 다시 말해, 비트맵 600은 플래그 530이 적용될 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 제1 후보 심볼 벡터 440이 복수의 심볼 벡터들을 포함하는 경우, 비트맵 600은 복수의 심볼 벡터들 각각에 대해 변환할 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위한 지시자일 수 있으며, 다시 말해, 복수의 심볼 벡터들 각각에 대해 플래그 530이 적용될 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위한 정보일 수 있다.
비트맵 600은 미리 결정된 개수의 비트열로 이루어진 행렬(matrix)일 수 있다. 비트맵 600은 도 6에 도시된 바와 같이, 4 × 4의 행렬일 수 있다. 비트맵 600의 행의 개수는 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수에 대응할 수 있다. 비트맵 600의 열의 개수는 송신 안테나의 개수, 혹은, 최초 심볼 벡터 430의 차원에 대응할 수 있다. 예를 들어, 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수가 3개이고, 송신 안테나가 4개의 안테나를 포함하는 경우, 비트맵 600은 3 × 4의 행렬일 수 있다.
플래그 530이 적용될 적어도 하나의 심볼의 조합이 다양하게 결정될 수 있으므로, 비트맵 600은 하나로 결정되지 않는다. 예를 들어, 비트맵 600은 비트맵 600-1 또는 비트맵 600-2 일 수 있다. 도 6에는 설명의 편의상 2개의 비트맵들만을 도시하였으나, 비트맵은 다양하게 존재할 수 있으며, 수신 장치 120에 미리 저장되어 있을 수 있다. 제1 후보 심볼 벡터를 구성하는 심볼 벡터들 중에서 변환될 심볼들의 조합에 기반하여 수신 장치 120은 하나의 비트맵을 선택 혹은 결정할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 저장된 다양한 비트맵들 중 하나의 비트맵을 선택하는 과정을 스스로 학습(예: 머신 러닝)할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 저장된 다양한 비트맵들 중 하나의 비트맵을 순차적으로 사용함으로써, 더 나은 성능(예: BER 성능)을 제공하는 비트맵을 결정하도록 학습할 수 있다.
비트맵 600의 각 행(예: 600-1a, 600-2a)는 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 각 심볼 벡터에 대응할 수 있다. 예를 들어, 비트맵 600-1의 첫 번째 행 600-1a, 혹은 비트맵 600-2의 첫 번째 행 600-2a는 제1 후보 심볼 벡터 440에 포함되는 첫 번째 심볼 벡터 440-1에 대응할 수 있다. 다른 예를 들어, 비트맵 600-1의 두 번째 행은, 제1 후보 심볼 벡터 440에 포함되는 두 번째 심볼 벡터에 대응할 수 있다.
비트맵 600-1은 제1 후보 심볼 벡터 440에 포함되는 하나의 심볼 벡터(예: 440-1) 중에서 단 하나의 심볼을 변경하기 위한 비트맵일 수 있다. 예를 들어, 비트맵 600-1의 첫 번째 행 600-1a는, 제1 후보 심볼 벡터 440를 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1 중에서 단 하나의 심볼(예: 440-1중에서 첫 번째 심볼 4)을 변경하기 위한 비트열 벡터일 수 있다. 비트맵을 구성하는 비트열 중에서 비트 0은 심볼 전환의 비활성화를 나타내는 비트이며, 비트 1은 특정한 조건 하에서 심볼 전환의 활성화를 나타내는 비트이다. 즉, 600-1a에서, 두 번째, 세 번째, 네 번째 비트열은 모두 0으로 구성되어 있으므로, 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 두 번째, 세 번째, 네 번째 심볼은 전환되지 않는다. 또한, 첫 번째 비트열은 모두 1로 구성되어 있으므로, 제1 후보 심볼 벡터 440의 첫 번째 심볼은 특정한 조건 하에서 값이 전환될 수 있다.
비트맵 600-2는 제1 후보 심볼 벡터 440에 포함되는 하나의 심볼 벡터(예: 440-1) 중에서, 복수의 심볼들을 변경하기 위한 비트맵일 수 있다. 예를 들어, 비트맵 600-2의 첫 번째 행 600-2a는, 제1 후보 심볼 벡터 440를 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1 중에서, 특정한 조건 하에 첫 번째 내지 네 번째 심볼을 변경하기 위한 비트열 벡터일 수 있다. 600-2a의 모든 비트열들은 적어도 하나의 1을 포함하므로, 제1 후보 심볼 벡터 440를 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1의 모든 심볼들, 즉, 첫 번째 심볼 내지 네 번째 심볼의 값이, 특정한 조건 하에서 전환될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 심볼 전환 패턴을 생성하는 절차를 도시한다. 도 7에 도시된 동작은 수신 장치 120에서 수행될 수 있다.
도 7을 참고하면, 수신 장치 120은 플래그 710과 비트맵 720을 이용하여 심볼 전환 패턴(symbol flipping pattern) 730을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 플래그 710과 비트맵 720의 AND 연산을 통하여 심볼 전환 패턴 730을 생성할 수 있다. 플래그 710는 최초 심볼 벡터 430과 동일한 차원(예: 4차원)의 비트열 벡터이고, 비트맵 720의 각 행 역시 최초 심볼 벡터 430과 동일한 차원의 비트열 벡터이며, 플래그 710에 포함된 비트열을 구성하는 비트들의 개수와 비트맵 720의 각 행에 포함된 비트열을 구성하는 비트들의 개수 역시 동일하다. 따라서, 수신 장치 120은 플래그 710 및 비트맵 720에 대해 AND 연산을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 플래그 710 및 비트맵 720의 각 행에 대해 AND 연산을 각각 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 플래그 710 및 비트맵 720의 각 행에 대해 AND 연산을 수행함으로써, 심볼 전환 패턴 730의 각 행에 포함될 비트열들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 플래그 710 및 비트맵 720의 첫 번째 행에 대해 AND 연산을 수행함으로써, 심볼 전환 패턴 730의 첫 번째 행에 포함될 비트열들을 생성할 수 있다.
플래그 710은 공 벡터 문제가 발생하거나, 특정한 비트가 매우 낮은 빈도로 나타나는 위치를 나타내는 정보로서, 도 5에서 개시된 플래그 530과 동일할 수 있다. 비트맵 720은 제1 후보 심볼 벡터 440에 포함되는 하나의 심볼 벡터(예: 440-1) 중에서 변경할 심볼을 지시하는 정보일 수 있다. 비트맵 720은 도 6에 예시된 비트맵 600-1 또는 비트맵 600-2일 수 있다.
심볼 전환 패턴 730은 플래그 710와 비트맵 720 간 AND 연산을 통해 얻어진 비트열들로 이루어진 행렬일 수 있다. 심볼 전환 패턴 730의 행의 개수는, 심볼 전환 패턴 730을 생성하기 위해 사용된 비트맵 720의 행의 개수와 대응할 수 있다. 따라서, 심볼 전환 패턴 730의 행의 개수는, 도 2에 도시된 선택 셋에 포함되는 수치 혹은 인덱스의 개수에 따라 결정될 수 있다. 심볼 전환 패턴 730의 열의 개수는 플래그 710 또는 비트맵 720의 열의 수에 대응할 수 있다. 따라서, 심볼 전환 패턴 730의 열의 개수는 송신 안테나의 개수 혹은, 최초 심볼 벡터 430의 차원에 대응할 수 있다.
수신 장치 120은 플래그 710 및 비트맵 720의 대응하는 2개의 비트 값을 비교하고, 비교 값에 기반하여 심볼 전환 패턴 730을 생성할 수 있다. 예를 들어, 플래그 710의 첫 번째 비트열 [11100100] 710-a와 비트맵 720의 첫 번째 행 720-1의 첫 번째 비트열 [11111111] 720-1a 간 AND 연산을 수행함으로써, 비트열 [11100100]을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 생성된 비트열 [11100100]을 심볼 전환 패턴 730의 첫 번째 행 730-1의 첫 번째 비트열 730-1a로 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 동일한 방법으로, 플래그 710의 두 번째 내지 네 번째 비트열 및 비트맵 720의 첫 번째 행 720-1에 포함된, 대응하는 비트열 간 AND 연산을 수행함으로써, 심볼 전환 패턴 730의 첫 번째 행 730-1에 포함될 비트열들을 생성할 수 있다. 유사한 과정을 통해, 심볼 전환 패턴 730의 나머지 행들도 생성될 수 있다.
심볼 전환 패턴 730의 각 행은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 각각의 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다. 예를 들어, 심볼 전환 패턴 730의 첫 번째 행 730-1은, 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 절차를 도시한다. 도 8에 도시된, 제1 후보 심볼 벡터 840의 적어도 하나의 심볼을 전환하는 동작은 수신 장치 120에 의해 수행될 수 있다.
도 8을 참고하면, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 810을 이용하여 제1 후보 심볼 벡터 840로부터 제2 후보 심볼 벡터 850을 생성할 수 있다. 심볼 전환 패턴 810은 플래그 710 및 비트맵 720 간 AND 연산을 통해 얻어진 비트열들로 이루어진 행렬일 수 있다. 심볼 전환 패턴 810은 심볼 전환 패턴 730과 동일할 수 있다. 비트맵 720은 제1 후보 심볼 벡터 840 중에서 하나의 심볼을 변경하기 위한 비트맵이므로, 심볼 전환 패턴 810의 각 행은 적어도 하나의 1을 포함하는 1개의 비트열 810-1a을 포함하며, 나머지 비트열은 모두 0으로 구성된 비트열일 수 있다. 심볼 전환 패턴 810의 각 행은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 각각의 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다. 예를 들어, 심볼 전환 패턴 810의 첫 번째 행은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다.
제1 후보 심볼 벡터 840의 적어도 하나의 심볼은, 심볼 전환 패턴 810에 기반하여 전환될 수 있다. 제1 후보 심볼 벡터 840은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 하나의 심볼 벡터일 수 있다. 예를 들어, 제1 후보 심볼 벡터 840은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 후보 심볼 벡터 440은 복수 개의 심볼 벡터(예: 440-1)들로 구성될 수 있다. 제1 후보 심볼 벡터 440이 복수 개의 심볼 벡터들로 구성된 경우, 수신 장치 120은 각각의 심볼 벡터와 심볼 전환 패턴 810의 각 행 간 비트 연산(예: XOR 연산)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1 및 심볼 전환 패턴 810의 첫 번째 행 간 비트 연산(예: XOR 연산)을 수행할 수 있으며, 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 두 번째 심볼 벡터와, 심볼 전환 패턴 810의 두 번째 행 간 비트 연산(예: XOR 연산)을 수행할 수 있다. 그러나 도 8에서는 설명의 편의를 위하여, 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 하나의 심볼 벡터 840만이 도시되었다.
제1 후보 심볼 벡터 840은 심볼 레벨에서 표현된 벡터일 수 있다. 따라서, 제1 후보 심볼 벡터 840과 심볼 전환 패턴 810 간 비트 연산을 수행하기 위하여, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 840를 심볼 레벨에서 비트 레벨로 변환할 필요가 있다. 수신 장치 120은 비트 레벨에서 표현된 제1 후보 심볼 벡터 820을 심볼 전환 패턴 810과 비트 연산(예: XOR 연산)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 810의 첫 번째 행 810-1의 첫 번째 비트열 [11100100] 810-1a와, 비트 레벨에서 표현된 제1 후보 심볼 벡터 820의 첫 번째 비트열 [00000100] 820-a간 비트 연산(예: XOR 연산)을 수행할 수 있다. 수신 장치 120은 수행된 비트 연산(예: XOR 연산)의 결과에 기반하여 비트 레벨에서 표현된 제2 후보 심볼 벡터 830를 결정할 수 있고, 비트 레벨에서 표현된 제2 후보 심볼 벡터 830을 심볼 레벨로 변환할 수 있다. 이에 따라 수신 장치 120은 심볼 레벨에서 표현된 제2 후보 심볼 벡터 850을 결정할 수 있다.
도 8에 도시된 예에서, 수신 장치 120은 제1 후보 심볼 벡터 840의 하나의 심볼만을 변환한다. 그 이유는 심볼 전환에 사용된 심볼 전환 패턴 810의 첫 번째 행에서, 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열 810-1a이 1개이기 때문이며, 구체적으로, 심볼 전환에 사용된 심볼 전환 패턴 810이 비트맵 720에 기반하여 생성되었기 때문이다. 심볼 전환 패턴 810의 첫 번째 행에서, 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열 810-1a이 첫 번째 비트열이므로, 심볼 레벨에서 표현된 제1 후보 심볼 벡터 840의 첫 번째 심볼이 전환될 수 있다. 예를 들어, 제1 후보 심볼 벡터 840의 첫 번째 심볼이 4에서 224로 변환될 수 있다. 만약, 심볼 전환 패턴 810의 각 행에서, 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열이 여러 개일 경우, 제1 후보 심볼 벡터 840에 포함된 여러 개의 심볼들이 전환될 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따라 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 심볼 전환 패턴을 생성하는 절차를 도시한다. 도 9에 도시된, 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 전환하기 위한 심볼 전환 패턴을 생성하는 동작은 수신 장치 120에서 수행될 수 있다.
도 9를 참고하면, 수신 장치 120은 플래그 910와 비트맵 920을 이용하여 심볼 전환 패턴 930을 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 플래그 910과 비트맵 920의 각 행 간 AND 연산을 수행함으로써, 심볼 전환 패턴 930을 결정할 수 있다.
플래그 910는 공 벡터 문제가 발생하거나, 특정한 비트가 매우 낮은 빈도로 나타나는 위치를 나타내는 지시자일 수 있다.
비트맵 920은 제1 후보 심볼 벡터 440 중에서 하나의 심볼을 변경하기 위한 비트맵일 수 있다. 예를 들어, 비트맵 920은 비트맵 720-1일 수 있다.
심볼 전환 패턴 930의 각 행은 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 각각의 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다. 예를 들어, 심볼 전환 패턴 930의 첫 번째 행은, 제1 후보 심볼 벡터 440을 구성하는 첫 번째 심볼 벡터 440-1의 적어도 하나의 심볼 전환에 사용될 수 있다.
수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부를 결정할 수 있다. 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930이 미리 결정된 패턴을 포함하는 행(row)을 적어도 하나 포함하는 경우, 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되었다고 결정할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 특정 행(row)에 포함되는 모든 비트열이 0으로만 구성된 경우, 특정 행이 미리 결정된 패턴을 포함한다고 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930의 두 번째 행 933과 네 번째 행 936에 포함된 모든 비트열이, 0으로만 구성된 비트열이라고 결정할 수 있다. 따라서 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930의 두 번째 행 933과 네 번째 행 936을 근거로, 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되었다고 결정할 수 있다.
심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930을 변환할 수 있다. 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930에 기반하여 새로운 심볼 전환 패턴(940 or 950)을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930의 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열에 기반하여 전환할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930의 두 번째 행 933의 첫 번째 비트열 933-1을, 첫 번째 행 939의 첫 번째 비트열 939-1에 기반하여 전환할 수 있다.
새로운 심볼 전환 패턴(940 or 950)은 심볼 전환 패턴 930과는 달리, 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 심볼 전환 패턴일 수 있다. 즉, 새로운 심볼 전환 패턴 (940 or 950)의 각 행은, 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열을 적어도 하나 포함할 수 있다.
심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 새로운 심볼 전환 패턴을 생성하는 이유는, 미리 결정된 패턴이 검출되는 행에 대해서는 심볼 전환이 불가하기 때문이다. 구체적으로, 도 8에서 개시되었듯이, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930의 각 행과 제1 후보 심볼 벡터를 구성하는 각 심볼 벡터 간 비트 연산(XOR 연산)을 통하여 심볼 전환을 수행할 수 있다. 만약 심볼 전환 패턴 930의 특정 행이 미리 결정된 패턴을 포함할 경우(즉, 특정 행에 포함되는 모든 비트열이 0으로만 구성된 경우), XOR 연산의 특성상, 모든 비트의 값이 동일하게 유지된다. 즉, 심볼 전환이 이루어지지 않는다. 따라서, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 새로운 심볼 전환 패턴을 생성할 필요가 있다. 이하, 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 심볼 전환 패턴 930에 기반하여 새로운 심볼 전환 패턴을 생성하는 2가지 방법에 대해서 기술한다.
첫 번째, 심볼 전환 패턴 930의 적어도 하나의 행이 미리 결정된 패턴을 포함하는 경우, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을 변경하기 위해, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 하나의 행을 선택할 수 있다. 또한, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을 변경하기 위하여, 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 인접한 행을 선택할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 두 번째 행 933의 적어도 하나의 비트열을 변경하기 위해, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 첫 번째 행 939을 선택할 수 있다.
수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열과 동일한 비트열로 변경함으로써, 새로운 심볼 전환 패턴 940을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하는 행에서 적어도 하나의 비트열과 동일한 위치의 비트열로 변경할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은, 심볼 전환 패턴 930에서 미리 결정된 패턴을 포함하는 두 번째 행 933을 결정하고, 미리 결정된 패턴을 포함하는 두 번째 행 933의 첫 번째 비트열([00000000], 933-1)을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 첫 번째 행 939의 첫 번째 비트열([10000100], 939-1)과 동일한 비트열로 변경할 수 있다. 이에 따라 수신 장치 120은 모든 행이 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 새로운 심볼 전환 벡터 940을 결정할 수 있다. 도 9는 미리 결정된 패턴을 포함하는 행 933의 첫 번째 비트열 933-1을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 첫 번째 행 939에 기반하여 전환하는 예를 도시하고 있지만, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 세 번째 행에 기반하여 전환할 수도 있다.
수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행에서 전환될 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행에 포함된 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열의 순서 혹은 위치에 기반하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 두 번째 행 933의 첫 번째 비트열 933-1을 변경하는 이유는, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 첫 번째 행 939에서, 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열이 첫 번째이기 때문이다. 다른 예를 들어, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 두 번째 행 933의 하나의 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 세 번째 행에 기반하여 변경하는 경우, 두 번째 행 933의 세 번째 비트열을 변경할 수 있다. 세 번째 행 의 세 번째 비트열이 적어도 하나의 1을 포함하는 비트열이기 때문이다.
두 번째, 심볼 전환 패턴 930에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 수신 장치 120은 심볼 전환 패턴을 변환하여 새로운 심볼 전환 패턴 950을 생성할 수 있다. 새로운 심볼 전환 패턴 950은 미리 결정된 패턴이 검출되지 않은 심볼 전환 패턴일 수 있다.
수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열과 상이한 비트열로 변경할 수 있다. 구체적으로, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열을 2개의 비트열로 분할하고, 미리 결정된 패턴을 포함하는 행의 적어도 하나의 비트열을 분할된 2개의 비트열 중 하나로, 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열을 분할된 2개의 비트열 중 나머지 하나로 결정할 수 있다. 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열과 패턴을 포함하지 않는 행의 적어도 하나의 비트열은 그 순서 혹은 위치가 서로 대응될 수 있다. 예를 들어, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행 939의 첫 번째 비트열 939-1을 2개의 비트열들 [10000000], [00000100]로 분할할 수 있다. 이후, 수신 장치 120은 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행 931의 첫 번째 비트열을, 분할된 2개의 비트열 중 하나 [10000000]로 변경하고, 미리 결정된 패턴을 포함하는 행 932의 첫 번째 비트열을, 분할된 2개의 비트열 중 나머지 [00000100]로 변경할 수 있다.
수신 장치 120은 심볼 전환 패턴 930이 미리 결정된 패턴을 포함하는 행을 적어도 2개 이상 포함하는 경우, 각각의 행에 서로 다른 방법을 적용하여 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 새로운 심볼 전환 패턴을 생성할 수 있다. 예를 들어, 심볼 전환 패턴 930이 미리 결정된 패턴을 포함하는 행을6 2개(예: 933, 936) 포함하는 경우, 933에 대해서는 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행에 포함된 비트열을 복사하는 방법을 적용하고, 936에 대해서는 미리 결정된 패턴을 포함하지 않는 행에 포함된 비트열을 분할하는 방법을 적용할 수 있다.
수신 장치 120은 새로운 심볼 전환 패턴 940, 950을 이용하여 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼을 변환하고, 적어도 하나의 심볼이 변환된 제1 후보 심볼 벡터에 기반하여 송신 안테나에 대응하는 심볼을 결정할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치 120의 기능적 구성을 도시한다. 도 10에 예시된 구성은 도 1의 수신 장치 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기'등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 장치의 기능들이 명칭에 의해 한정되지 않는 바, 이하 설명은 수신 장치 120이 도 1의 송신 장치 110으로부터 신호를 수신하기 위한 구성뿐만 아니라, 송신 장치 110에게 신호를 전송하기 위한 구성을 포함하여 설명한다.
도 10을 참고하면, 수신 장치 120은 통신부 1010, 저장부 1020, 제어부 1030을 포함할 수 있다.
통신부 1010은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부 1010은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 정보 송신 시, 통신부 1010은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 변조 심볼들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 1010은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 또한, 통신부 1010은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 통신부 1010은 디코더(decoder), 복조기(demodulator), ADC(analog to digital convertor), 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 및 오실레이터(oscillator) 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부 1010이 신호를 송신하는 경우에는, 인코더(encoder), 변조기(modulator), DAC(digital to analog convertor), 및 송신 필터 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
통신부 1010은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신부 1010은, 복수의 안테나들 각각을 통해 복수의 스트림들을 수신할 수 있다. 또한, 통신부 1010은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 1010은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 통신부 1010은 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절, 즉, 아날로그 빔포밍을 수행할 수 있다. 또는, 통신부 1010은 디지털 신호에 대한 빔포밍, 즉, 디지털 빔포밍을 수행할 수 있다.
통신부 1010은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 1010은 송신기(transmitter), 수신기(receiver) 또는 송수신기(transceiver)로 지칭될 수 있다. 또한, 이상 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 1010에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미일 수 있다.
저장부 1020은 수신 장치 120의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부 1020은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부 1020은 제어부 1030의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다.
제어부 1030은 수신 장치 120의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 1030은 통신부 1010를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 제어부 1030은 저장부 1020에 데이터를 기록하고(write), 읽을 수 있다(read). 이를 위해, 제어부 1030은 적어도 하나의 프로세서(processor) 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부로 구성될 수 있다. 또한, 통신부 1010의 일부 및 제어부 1030은 CP(communication processor)로 지칭될 수 있다. 특히, 제어부 1030은, 상술한 다양한 실시 예들에 따라 송신 장치 110으로부터 수신되는 심볼들을 수신 알고리즘에 기반하여 검출하고, 신호를 디코딩할 수 있다.
도 10은 수신 장치 120의 구성을 예시한다. 여기서, 도 10의 구성이 기지국의 구성인 경우, 백홀(backhaul) 망과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공하는 백홀 통신부가 더 포함될 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다. 소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다. 이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리(random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non- volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 수신 장치(reception device)의 동작 방법에 있어서,
    송신 장치의 복수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 과정;
    상기 신호에 기반하여 초기 심볼 벡터를 결정하는 과정;
    상기 초기 심볼 벡터에 대한 탐색에 의해 획득되는 복수의 해 벡터들에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정;
    상기 복수의 해 벡터들이 비트 레벨로 변환된 비트열에서, 특정 비트가 미리 결정된 빈도 이하로 나타나는 위치를 나타내는 제1 지시자(a first indicator)를 결정하는 과정;
    상기 결정된 제1 후보 심볼 벡터 중에서 상기 제1 지시자가 적용될 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위한 제2 지시자(a second indicator)를 결정하는 과정;
    상기 제1 지시자 및 상기 제2 지시자 간 연산 결과에 기반하여 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정;
    상기 결정된 심볼 전환 패턴과 상기 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 값의 연산 결과에 기반하여 제2 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정; 및
    상기 제2 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 기반하여 상기 송신 장치에서 송신된 심볼 벡터를 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탐색은, 미리 결정된 횟수만큼 반복되는 타부 탐색(tabu search)을 포함하는 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 후보 심볼 벡터를 결정하는 과정은,
    상기 제1 후보 심볼 벡터 및 상기 심볼 전환 패턴 간 연산 결과에 기반하여, 상기 적어도 하나의 심볼의 값을 전환하는 과정을 포함하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정은,
    제1 지시자 및 제2 지시자 간 연산 결과에 기반하여 제1 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정;
    제1 심볼 전환 패턴에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부를 결정하는 과정; 및
    제1 심볼 전환 패턴에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 제1 심볼 전환 패턴에 기반하여 제2 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제1 심볼 전환 패턴에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부를 결정하는 과정은,
    제1 심볼 전환 패턴을 구성하는 하나 이상의 행들(one or more rows) 중에서 미리 결정된 패턴이 검출되는 행을 결정하는 과정을 포함하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제1 심볼 전환 패턴에 기반하여 제2 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정은,
    상기 미리 결정된 패턴이 검출되는 행에 포함된 제1 비트열을, 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 행에 포함된 제2 비트열과 동일한 비트열로 변경하는 과정을 포함하는 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    제1 심볼 전환 패턴에 기반하여 제2 심볼 전환 패턴을 결정하는 과정은,
    미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 행에 포함된 제2 비트열을 제3 비트열과 제4 비트열로 분할하는 과정;
    미리 결정된 패턴이 검출되는 행에 포함된 제1 비트열을 제3 비트열과 동일한 비트열로 변경하는 과정; 및
    제2 비트열을 제4 비트열과 동일한 비트열로 변경하는 과정을 포함하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 수신 장치(reception device)에 있어서,
    송신 장치의 복수의 안테나들을 통해 송신되는 신호를 수신하는 송수신부; 및
    상기 송수신부와 기능적으로 결합된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 신호에 기반하여, 상기 송신 장치의 복수의 안테나들 각각에 상응하는 복수의 심볼들을 포함하는 초기 심볼 벡터를 결정하고,
    초기 심볼 벡터에 대한 탐색에 의해 획득되는 복수의 해 벡터들에 기반하여 제1 후보 심볼 벡터를 결정하고,
    상기 복수의 해 벡터들이 비트 레벨로 변환된 비트열에서, 특정 비트가 미리 결정된 빈도 이하로 나타나는 위치를 나타내는 제1 지시자(a first indicator)를 결정하고,
    상기 결정된 제1 후보 심볼 벡터 중에서 상기 제1 지시자가 적용될 적어도 하나의 심볼을 결정하기 위한 제2 지시자(a second indicator)를 결정하고,
    상기 제1 지시자 및 상기 제2 지시자 간 연산 결과에 기반하여 심볼 전환 패턴을 결정하고,
    상기 결정된 심볼 전환 패턴과 상기 제1 후보 심볼 벡터의 적어도 하나의 심볼 값의 연산 결과에 기반하여 제2 후보 심볼 벡터를 결정하고, 및
    상기 제2 후보 심볼 벡터의 적어도 일부 기반하여 상기 송신 장치에서 송신된 심볼 벡터를 결정하도록 구성되는 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 탐색은, 미리 결정된 횟수만큼 반복되는 타부 탐색(tabu search)를 포함하는 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 후보 심볼 벡터와 상기 심볼 전환 패턴 간 연산 결과에 기반하여, 상기 적어도 하나의 심볼의 값을 전환하도록 구성되는 장치.
  17. 청구항 11에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 지시자와 제2 지시자 간 연산 결과에 기반하여 제1 심볼 전환 패턴을 결정하고,
    제1 심볼 전환 패턴에 미리 결정된 패턴이 검출되는지 여부를 결정하고, 및
    제1 심볼 전환 패턴에 미리 결정된 패턴이 검출되는 경우, 제1 심볼 전환 패턴에 기반하여 제2 심볼 전환 패턴을 결정하도록 구성되는 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    제1 심볼 전환 패턴을 구성하는 하나 이상의 행들(one or more rows) 중에서 미리 결정된 패턴이 검출되는 행을 결정하도록 구성되는 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 미리 결정된 패턴이 검출되는 행에 포함된 제1 비트열을, 미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 행에 포함된 제2 비트열과 동일한 비트열로 변경하도록 구성되는 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    미리 결정된 패턴이 검출되지 않는 행에 포함된 제2 비트열을 제3 비트열과 제4 비트열로 분할하고,
    상기 미리 결정된 패턴이 검출되는 행에 포함된 제1 비트열을 제3 비트열과 동일한 비트열로 변경하고, 및
    제2 비트열을 제4 비트열과 동일한 비트열로 변경하도록 구성되는 장치.
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