KR20030040057A - 다중 안테나 송신기를 위한 인코딩 시스템 및 다중 안테나수신기를 위한 디코딩 시스템 - Google Patents

Abstract

인코딩 시스템은 데이터를 수신하고 N개의 데이터 스트림들을 생성하며, N은 적어도 2인, 공급 유닛을 포함한다. 각각의 N개의 인코더들은 상기 N개의 데이터 스트림들 각각을 수신하고, 인코딩된 데이터 스트림을 생성한다.

다중 입력 다중 출력(MIMO: multiple input multiple output) 인코더는 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 수신하고, 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 M은 적어도 2인 M개의 송신 안테나들에 의한 송신을 위해 M개의 출력 데이터 스트림들로 인코딩한다. 디코딩 시스템에 있어서, MIMO 디코더는 T개의 수신 안테나들로부터 T개의 데이터 스트림들을 수신하고, 상기 T개의 데이터 스트림들을 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들로 디코딩한다. 각각의 N개의 디코더들은 상기 MIMO 디코더로부터 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들 각각을 수신하고, N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 생성한다. 콤바이너는 상기 N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 출력 데이터 스트림을 생성한다.

Description

다중 안테나 송신기를 위한 인코딩 시스템 및 다중 안테나 수신기를 위한 디코딩 시스템{Encoding system for multi-antenna transmitter and decoding system for multi-antenna receiver}

본 발명은 통신분야 특히, 각각, 다중 안테나 송신기 및 다중 안테나 수신기를 위한 인코딩 및 디코딩 시스템들에 관한 것이다.

고속 무선 통신을 위해 제안된 많은 새로운 다중 안테나 방식들은 송신용 데이터를 안테나들의 수와 동일한 많은 스트림들로 분할하는 단계를 포함한다. 인코더는 각각의 안테나와 합체되어 있고, 각각의 인코더는 상기 합체된 안테나에 송신될 데이터 스트림을 인코딩한다. 마찬가지로, 독립적으로 인코딩된 데이터 스트림들은 각각의 상기 송신 안테나들로부터 송신되고, 그 다음으로 수신기에서의 스트림들 사이에서의 간섭을 상쇄하는 단계가 디코딩 전에 실행된다. 다중 안테나 방식들의 사용은 데이터 송신율(종종, 처리량이라 불림)을 증가시키는 반면, 상기 데이터 송신율을 증가시키기 위한 여러 방법들을 지속적으로 요구한다.

본 발명에 따른 인코딩 시스템은 개별적 인코더들로부터의 출력을 많은 송신용 데이터 스트림들로 인코딩하기 위한 다중 입력 다중 출력(MIMO: multiple input multiple output) 인코더를 사용하여 보다 나은 처리량을 산출한다. 본 발명에 따라, 데이터는 N개의 데이터 스트림들로 나눠지고, N개의 인코더들에 의해 인코딩된다. 그 다음에, MIMO 인코더는 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 M개의 출력 스트림들로 인코딩한다. 그 후, 상기 M개의 출력 스트림들은 M개의 안테나들에 의해 송신된다.

N개의 인코더들의 수는 M개의 출력 스트림들의 수보다 작거나, 크거나, 또는 동일할 수 있다. 일 실시예에 있어서, N은 2이고, M은 4이며, MIMO 인코더는 이중 공간 시간 송신 다이버시티 (DSTTD: double space time transmit diversity) 알고리즘을 사용한다.

데이터 스트림들을 개별적으로 인코딩한 후, 데이터 스트림들을 MIMO 인코딩하여, 보다 나은 처리량을 얻는다.

수신측에 있어서, 디코딩 시스템은 T개의 데이터 스트림들을 T개의 안테나들로부터 수신하는 MIMO 디코더를 포함하고, T가 반드시 M보다 크지는 않다. MIMO 디코더는 상기 T개의 수신된 데이터 스트림들을 N개의 수신된 인코딩된 데이터 스트림들로 디코딩하고, 그 다음에 N개의 디코더들에 의해 각각 디코딩된다. N개의 디코더들은 N개의 인코더들에 대응하고, 각각의 상기 N개의 디코더들은 상기 대응하는 인코더에서 사용되는 인코딩 알고리즘에 대응하는 디코딩 알고리즘을 사용한다. 콤바이너는 상기 N개의 디코더들의 출력을 결합하여 하나의 출력 데이터 스트림을 생성한다.

도 1은 본 발명에 따른 인코딩 시스템의 실시예를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 디코딩 시스템의 실시예를 도시하는 도면.

본 발명은 첨부 도면을 참조로 한 후술되는 상세한 설명으로부터 명백히 이해되며, 동일 요소에 대해서는 동일 부호를 병기한다.

도 1은 본 발명에 따른 인코딩 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 디멀티플렉서(10)는 송신용 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 N개의 데이터 스트림들로 다중 수신한다. N개의 인코더들 ENC1-ENCN 각각은 상기 N개의 데이터 스트림들을 수신하고, 각각의 데이터 스트림을 오류 정정 코드(들)를 통해 인코딩한다. 일 실시예에서, 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN은 동일한 인코딩 알고리즘을 사용한다. 다른 실시예에 있어서, 각각의 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN은 서로 다른 인코딩 알고리즘을 사용하고, 또다른 실시예 있에서, 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN 중 적어도 두개는 동일한 인코딩 알고리즘을 사용하며, 그 동안 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN 중의 나머지는 다른 인코딩 알고리즘들을 사용한다. 일반적으로, 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN은 터보 코드들, 돌림형 코드(convolutional code)들과 같은, 공지된 인코딩 알고리즘을 사용한다.

MIMO 인코더(12)는 N개의 인코딩된 데이터 스트림들의 출력을 N개의 인코더들 ENC1-ENCN로부터 수신하고, 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 M개의 안테나들에 의한 송신을 위해 M개의 출력 데이터 스트림들로 인코딩한다. MIMO인코더(12)는 공간 시간 직교(space time orthogonal) 또는 준 직교 블록 코드(quasi orthogonal block code)들과 같은, 임의의 공지된 MIMO 인코딩 알고리즘에 따라 동작한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 인코더들 N개의 수는 2개이고, 송신 안테나 M개의 수는 4개이다. 그러므로, MIMO 인코더(12)는 2개의 개별적으로 인코딩된 데이터 스트림들을 4개의 출력 데이터 스트림들로 인코딩한다. 상기 실시예에서, MIMO 인코더(12)는 DSTTD 인코딩 알고리즘을 사용한다. 그러나, 본 발명은 2개의 인코더들을 사용하여 4개의 출력 데이터 스트림들을 생성하는 것에 국한되지 않는다. 본 발명은 또한, M보다 작은 N을 갖는 것에 국한되지 않는다. 그 대신, N은 M과 동일할 수 있거나, 다른 실시예들에서, N은 M보다 더 크다. 그리고, 최상의 처리량을 산출하는 MIMO 인코딩 알고리즘은 인코더들 N개 및 송신 안테나들 M개의 수에 따라 다양하게 변할 것이다. 또한, 상기 인코딩 시스템 디자이너는 인코딩 알고리즘들 및 요구되는 프로세싱 자원들 사이에서 교환들을 고려해야 할 것이다.

본 발명에서, 인코딩된 데이터 스트림들은 송신 이전에 MIMO 인코딩 단계를 거친다. MIMO 인코딩은 N개의 인코더들 ENC1-ENCN에 의해 실행된 개별적 인코딩과 관련하여 이루어진다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디코딩 시스템을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, MIMO 디코더(20)는 T개의 데이터 스트림들을 T개의 안테나들로부터 수신하고, 상기 T개의 데이터 스트림들을 N개의 인코딩된 데이터 스트림들로 디코딩한다. N개의 디코더들 DEC1-DECN 각각은 상기 N개의 수신된 인코딩된 데이터 스트림들을 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 생성하기 위해 이용되는 에러 정정 알고리즘들에 따라 디코딩한다. 멀티플렉서(22)는 출력 데이터를 생성하기 위해 상기 N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 결합한다.

N개의 디코더들 DEC1-DECN은 N개의 인코더들 ENC1-ENCN에 대응하고, 각각의 상기 N개의 디코더들은 상기 N개의 인코더들 ENC1-ENCN 중 대응하는 하나의 인코더에서 사용되는 인코딩 알고리즘에 대응하는 디코딩 알고리즘을 사용한다.

수신 안테나들 T의 수가 송신 안테나들 M의 수보다 반드시 큰것은 아니라는 사실 또한 이해해야 한다.

그러므로, 본 발명에 대해 상술된 바와 같이, 상기 동일 방법들은 많은 다른 방법들로 변화될 수 있다. 그러한 변화들은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고, 모든 상기 변경들은 특허 청구 범위내에 포함된다.

본 발명에 따른 인코딩 시스템은 개별적 인코더들로부터의 출력을 많은 송신용 데이터 스트림들로 인코딩하기 위한 MIMO 인코더를 사용하여 보다 나은 처리량을 산출한다.

Claims (9)

1. 다중 안테나 송신기를 위한 인코딩 시스템에 있어서,

   데이터를 수신하고 N개(N은 적어도 2)의 데이터 스트림들을 생성하는, 공급 유닛,

   각각의 인코더가 상기 N개의 데이터 스트림들의 각각의 하나를 수신하고, 인코딩된 데이터 스트림을 생성하는, N개의 인코더들, 및

   상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 수신하고, 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 M개(M은 적어도 2)의 안테나들에 의한 송신을 위해 M개의 출력 데이터 스트림으로 인코딩하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: multiple input multiple output) 인코더를 포함하는, 인코딩 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 N개의 인코더들 각각은 동일한 인코딩 알고리즘에 따라 동작하는, 인코딩 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 N개의 인코더들 중 하나는 제 1 인코딩 알고리즘에 따라 동작하고, 상기 N개의 인코더들 중 다른 하나는 제 2 인코딩 알고리즘에 따라 동작하며, 상기 제 1 및 제 2 인코딩 알고리즘들은 서로 다른, 인코딩 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 MIMO 인코더는 이중 공간 시간 송신 다이버시티(DSTTD: double space time transmit diversity) 알고리즘에 따라 동작하는, 인코딩 시스템.
5. 다중 안테나 수신기를 위한 디코딩 시스템에 있어서,

   T개의 데이터 스트림들을 수신하고, 상기 T개의 데이터 스트림들을 N개의 데이터 스트림들로 디코딩하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 디코더,

   각각의 디코더가 상기 N개의 데이터 스트림들의 각각의 하나를 수신하고, N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 생성하는, N개의 디코더들, 및

   상기 N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 출력 데이터 스트림을 생성하는, 콤바이너를 포함하는, 디코딩 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 각각의 상기 N개의 디코더들은 동일한 디코딩 알고리즘에 따라 동작하는, 디코딩 시스템.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 N개의 디코더들 중 하나는 제 1 디코딩 알고리즘에 따라 동작하고, 상기 N개의 디코더들 중 다른 하나는 제 2 디코딩 알고리즘에 따라 동작하며, 상기 제 1 및 제 2 디코딩 알고리즘은 서로 다른, 디코딩 시스템.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 MIMO 디코더는 이중 공간 시간 송신 다이버시티(DSTTD) 알고리즘에 따라 동작하는, 디코딩 시스템.
9. 다중 안테나 송신기 및 다중 안테나 수신기를 갖는 통신 시스템을 위한 인코딩 및 디코딩 시스템에 있어서,

   데이터를 수신하고, N개(N은 적어도 2)의 데이터 스트림들을 생성하는, 공급 유닛,

   각각의 인코더가 상기 N개의 데이터 스트림들의 각각의 하나를 수신하고, 인코딩된 데이터 스트림을 생성하는, N개의 인코더들,

   상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 수신하고, 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들을 M개(M은 적어도 2)의 안테나들에 의한 송신을 위해 M개의 출력 데이터 스트림들로 인코딩하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 인코더,

   T개의 데이터 스트림들을 T개의 수신 안테나들로부터 수신하고, 상기 T개의 데이터 스트림들을 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들로 디코딩하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO) 디코더,

   각각의 디코더가 상기 MIMO 디코더로부터 상기 N개의 인코딩된 데이터 스트림들의 각각의 하나를 수신하고, N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 생성하는, N개의 디코더들, 및

   상기 N개의 디코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 출력 데이터 스트림을 생성하는, 콤바이너를 포함하는, 인코딩 및 디코딩 시스템.