KR20050119591A - 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법 - Google Patents

다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050119591A
KR20050119591A KR1020040044726A KR20040044726A KR20050119591A KR 20050119591 A KR20050119591 A KR 20050119591A KR 1020040044726 A KR1020040044726 A KR 1020040044726A KR 20040044726 A KR20040044726 A KR 20040044726A KR 20050119591 A KR20050119591 A KR 20050119591A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mimo
information data
antenna hopping
scheme
antennas
Prior art date
Application number
KR1020040044726A
Other languages
English (en)
Inventor
오성근
권기범
Original Assignee
삼성전자주식회사
재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사, 재단법인서울대학교산학협력재단 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040044726A priority Critical patent/KR20050119591A/ko
Publication of KR20050119591A publication Critical patent/KR20050119591A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/022—Site diversity; Macro-diversity
    • H04B7/024—Co-operative use of antennas of several sites, e.g. in co-ordinated multipoint or co-operative multiple-input multiple-output [MIMO] systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0891—Space-time diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618—Space-time coding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하고, 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신한 후; 상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하고, 상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 안테나 디호핑하여 정보 데이터로 복원함으로써 데이터 레이트 및 다이버시티 이득을 최대화시키면서도, 송수신 안테나들의 개수에 유연성을 부여할 수 있다.

Description

다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ANTENNA HOPPING TRANSMISSION ANTENNA IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM USING MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT SCHEME}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 약 100Mbps의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 서비스 품질(QoS: Quality of Service)을 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
또한, 상기 4G 통신 시스템에서는 할당된 대역폭(band width)의 한계를 극복하기 위한, 즉 데이터 전송률(data rate)을 높이기 위한 또 다른 방식으로는 다중 안테나(multiple antenna) 방식에 대한 연구 역시 활발하게 진행되고 있다. 상기 다중 안테나 방식은 공간축(space domain)을 활용하므로 주파수축 대역폭 자원의 한계를 극복하는 방식이다.
그러면 여기서 상기 다중 안테나 방식중 한 방식인 공간 다이버시티(space diversity) 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 공간 다이버시티 방식은 일반적으로 채널의 지연 분산이 비교적 작은 채널, 일 예로 실내 채널과 저속 도플러 채널인 보행자 채널 등과 같은 지연 분산이 비교적 작은 채널에서 사용된다. 상기 공간 다이버시티 방식은 두 개 이상의 안테나들을 사용하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 획득하는 방식으로서, 임의의 송신 안테나를 통해 송신한 신호가 페이딩(fading) 현상에 의해 감쇄된 경우, 나머지 송신 안테나들을 통해 송신한 신호들을 수신하여 다이버시티 이득을 획득하는 방식이다. 여기서, 상기 공간 다이버시티 방식은 송신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 송신 안테나 다이버시티 방식과 수신 안테나들을 다수개로 구비하여 적용하는 수신 안테나 다이버시티 방식 및 다수개의 송신 안테나들과 다수개의 수신 안테나들을 구비하여 적용하는 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식으로 분류된다.
일반적으로 상기 MIMO 방식은 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식과, 시공간 부호화(STC: Space-Time Coding) 방식을 적용하여 데이터 레이트를 증가시킨다. 상기 공간 다중화 방식은 정보 데이터(information data) 신호를 송신 안테나들의 개수만큼의 병렬 데이터 스트림(data stream)들로 다중화시켜 상기 송신 안테나들 각각을 통해 독립된 경로를 통해 송신하는 방식을 나타낸다. 여기서, 상기 공간 다중화 방식으로는 BLAST(Bell Labs Layered Space Time) 방식 등이 존재한다. 상기 공간 다중화 방식을 사용할 경우 송신 전력(transmission power)과 주파수 대역의 추가없이도 동일한 무선 채널 환경에서 상기 송신 안테나들의 개수에 비례하게 데이터 레이트를 증가시킬 수 있다.
그런데, 상기 송신 안테나들의 개수에 비례하는 데이터 레이트, 즉 채널 용량(channel capacity)은 상기 송신 안테나들 각각을 통해 송신되는 데이터 스트림들이 공간적으로 독립성이 보장되는 경우에만 획득된다. 그러나, 실제 무선 채널 환경에서 상기 송신 안테나들 각각을 통해 송신되는 데이터 스트림들이 공간적으로 독립성을 보장받기는 불가능하며, 따라서 상기 송신 안테나들의 개수에 비례하는 선형(linear) 채널 용량 증대는 한계성을 가진다. 특히, 상기 다수의 송신 안테나들중 특정 송신 안테나 혹은 특정 송신 안테나 그룹이 겪는 채널 상태가 실제 데이터 스트림을 전송하는 것이 거의 불가능할 정도의 열악한 품질을 가지는 채널 상태일 경우 상기 공간 다중화 방식을 적용하더라도 채널 용량 증대는 거의 불가능하다는 단점을 가진다.
한편, 상기 시공간 부호화 방식은 채널 부호화 이득(channel coding gain)과 공간 다이버시티 이득을 동시에 획득하도록 함으로써 페이딩 영향을 효율적으로 보상하여 채널 용량을 증가시키는 방식을 나타낸다. 상기 시공간 부호화 방식에 사용하는 부호로는 시공간 블록 부호(space-time block code)와, 시공간 트렐리스 부호(space-time trellis code) 등이 존재한다.
상기 시공간 블록 부호는 다수의 송수신 안테나들을 사용하여 정보 데이터 신호를 송신할 때, 송신기에서 송신 안테나들 각각에 상호 직교하는 블록 부호를 사용함으로써 송신되는 신호들간의 직교성을 유지시켜 다이버시티 차수(diversity order)만큼의 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 부호이다. 그리고, 상기 시공간 블록 부호는 그 직교성에 의해 간섭(interference)의 영향이 상대적으로 적어 수신기에서 비교적 간단한 선형 복호 과정을 통하여 ML(Maximum Likelihood) 복호화를 수행할 수 있다. 그러나, 상기 시공간 블록 부호는 송신 안테나들의 개수가 증가함에 따라 최대 데이터 레이트(full data rate)를 갖는 직교 시공간 블록 부호의 아이디얼한(ideal) 이론적 성능에 비해 비교적 큰 성능 열화가 발생한다는 문제점이 있다.
또한, 상기 시공간 트렐리스 부호는 송신기에서 정보 데이터가 채널 부호화된 심벌(symbol)들을 송신 안테나들에 따라 공간적으로 다시 부호화하여 송신 안테나 배열에 따라서 동시에 전송하는 것을 특징으로 하는 부호이다. 따라서, 수신기에서는 비터비(Viterbi) 알고리즘을 사용하여 상기 송신기에서 송신한 정보 데이터를 복원하게 된다. 즉, 상기 시공간 트렐리스 부호는 다중 안테나 방식과 채널 부호화 방식이 결합된 부호로서, 무선 MIMO 채널에서 데이터 레이트와 신뢰도(reliability)의 혁신적인 개선을 가져오는 부호이다. 상기 시공간 트렐리스 부호는 송신기가 송신하는 신호의 시공간 차원(space time domain)을 확장함으로써 수신기의 시공간 다이버시티 이득을 얻도록 하는 부호이다. 또한, 상기 시공간 트렐리스 부호는 부가적인 대역폭(bandwidth)의 필요없이 부호화 이득을 획득할 수 있어서 채널 용량에 있어서도 큰 개선을 가져올 수 있다.
그런데, 상기 시공간 트렐리스 부호는 송신 신호와 수신 신호 사이의 경로 메트릭(path metric) 값을 구하여 그 누적값이 최소값이 되도록 설계되었으나, 최대 다이버시티 이득(full diversity gain)을 획득할 수 있는지 증명된 바가 존재하지 않으며, 또한 송신 안테나들의 개수 증가와 부호화기(coder)들의 상태수 증가에 따른 복잡도가 증가된다는 문제점이 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 MIMO 방식을 사용하더라도 특정 송신 안테나 혹은 특정 송신 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호가 겪는 채널 상태가 지속적으로 열악할 경우, 일 예로 단말기의 이동이 거의 존재하지 않거나 혹은 단말기 이동 속도가 느린 경우 등과 같이 채널의 변화가 거의 존재하지 않는 상태에서 채널 상태가 열악할 경우 상기 열악한 채널 상태가 지속적으로 유지되어 상기 MIMO 방식에 따른 성능 향상을 얻지 못하는 경우가 발생하게 된다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 시공간 부호화 방식에 계층 시공간(LST: Layered Space-Time) 부호를 사용하여 데이터 레이트를 증가시키는 방식이 제안되었다. 상기 계층 시공간 부호를 사용하는 시공간 부호화 방식은 임의의 한 단말기의 정보 데이터를 다수의 계층들로 구분하고, 상기 구분한 다수의 계층들 각각에 서로 다른 채널 부호화 방식을 적용한 후 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 방식을 나타낸다.
상기 계층 시공간 부호는 다음과 같은 2가지 특성들을 가지고 있다.
첫 번째 특성은 송신기에서 계층 시공간 부호를 적용함에 있어서 채널 정보가 필요 없다는 점이다. 두 번째 특성은 계층 시공간 부호의 코드워드(codeword) 배열이 1-공간-차원(one-spatial-dimensional) 구성으로 되어있다는 점이다. 따라서, 상기 계층 시공간 부호는 송신 안테나들의 개수와 수신 안테나들의 개수가 동일한 경우 복호화 복잡도가 낮아 송수신 안테나들의 개수가 많은 통신 시스템에 적합하다.
한편, 상기 계층 시공간 부호는 크게 수평 계층 시공간(HLST: Horizontally Layered Space-Time) 부호와 대각선 계층 시공간(DLST: Diagonally Layered Space-Time) 부호로 분류될 수 있다. 상기 수평 계층 시공간 부호는 각 계층의 정보 데이터를 시간과 안테나에 대해 수평으로 송신하도록 하는 부호이며, 상기 대각선 계층 시공간 부호는 각 계층의 정보 데이터를 시간과 안테나에 대해 대각선으로 배열하여 송신하도록 하는 부호이다. 저속 페이딩(slow fading) 채널 환경에서는 상기 대각선 계층 시공간 부호가 상기 수평 계층 시공간 부호에 비해 우수한 성능을 가짐이 알려진바 있다. 그러나, 상기 계층 시공간 부호는 한 단말기만을 타겟으로 하기 때문에 상기 타겟으로 하는 단말기의 모든 정보 데이터에 동일한 심벌 매핑이 적용되므로 자원 할당의 효율성이 저하되고, 송신 안테나들의 개수와 수신 안테나들의 개수가 동일하지 않을 경우에는 사용하기가 난이하다는 문제점이 있다.
따라서 데이터 레이트 및 다이버시티 이득을 최대화시키면서도, 송수신 안테나들의 개수에 유연성을 가지는 MIMO 방식에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 MIMO 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 MIMO 방식을 사용하는 이동 통신 시스템에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 장치에 있어서, 정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와, 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 안테나 호핑기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 장치에 있어서, 정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신되도록 공간 인터리빙하는 공간 인터리버와, 상기 공간 인터리빙된 정보 데이터를 상기 MIMO 방식으로 처리하여 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 MIMO 처리기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 장치에 있어서, 상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와, 상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 안테나 디호핑하여 정보 데이터로 복원하는 안테나 디호핑기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 장치는; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 장치에 있어서, 상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와, 상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 공간 디인터리빙하여 정보 데이터로 복원하는 공간 디인터리버를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 방법에 있어서, 정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과, 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 방법에 있어서, 정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신되도록 공간 인터리빙하는 과정과, 상기 공간 인터리빙된 정보 데이터를 상기 MIMO 방식으로 처리하여 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과, 상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 안테나 디호핑하여 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 방법에 있어서, 상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과, 상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 공간 디인터리빙하여 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output, 이하 'MIMO'라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템(이하 'MIMO 이동 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함으로써 데이터 레이트(data rate) 및 다이버시티 이득(diversity gain)을 최대화한다. 또한, 본 발명은 MIMO 이동 통신 시스템에서 데이터가 송신되는 송신 안테나(Tx.ANT)들의 호핑(hopping) 방식을 제어함으로써 송신 안테나들의 개수와 수신 안테나(Rx.ANT)들의 개수가 상이할 경우라도 데이터 레이트 및 다이버시티 이득을 최대화하여 안테나 개수 측면의 유연성을 증가시킨다.
또한, 본 발명에서는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 다중 접속(multiple access) 이동 통신 시스템일 경우, 즉 다수의(일 예로, K개의) 단말기들을 타겟으로 하는 안테나 호핑 동작에 대해서 설명하지만 1개의 단말기만을 타겟으로 하는 경우의 안테나 호핑 동작 역시 상기 다수의 단말기들을 타겟으로 하는 안테나 호핑 동작과 동일하게 적용할 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 방식을 사용하는 MIMO 이동 통신 시스템(이하 '안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)의 송신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 정보 데이터(information data)가 입력되면, 상기 정보 데이터는 MIMO 처리기(111)로 전달된다. 상기 MIMO 처리기(111)는 상기 정보 데이터를 미리 설정된 방식, 일 예로 시공간 부호화(STC: Space-Time Coding) 방식 혹은 공간 다중화(spatial multiplexing) 방식 등과 같은 MIMO 방식으로 처리한 후 안테나 호핑기(113)로 출력한다. 상기 MIMO 처리기(111)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 안테나 호핑기(113)는 상기 MIMO 처리기(111)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정한 안테나 호핑 패턴(antenna hopping pattern)에 따라 안테나 호핑 동작을 수행한 후 해당 송신 안테나(Tx.ANT)들을 통해 수신기측으로 송신한다.
그러면 여기서 상기 안테나 호핑기(113)의 안테나 호핑 동작에 대해서 살펴보기로 한다.
상기 본 발명의 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 MIMO 방식을 사용하더라도 특정 송신 안테나 혹은 특정 송신 안테나 그룹을 통해 송신되는 신호가 겪는 채널 상태가 지속적으로 열악할 경우, 일 예로 단말기의 이동이 거의 존재하지 않거나 혹은 단말기 이동 속도가 느린 경우 등과 같이 채널의 변화가 거의 존재하지 않는 상태에서 채널 상태가 열악할 경우 상기 열악한 채널 상태가 지속적으로 유지되어 상기 MIMO 방식에 따른 성능 향상, 즉 최대 데이터 레이트(full data rate) 및 최대 다이버시티 이득(full diversity gain)을 얻지 못하는 경우가 발생하게 된다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에서는 안테나 호핑 동작을 통해 송신 신호가 겪는 채널 상태를 변화시켜 최대 데이터 데이트 및 최대 다이버시티 이득을 획득하도록 한다. 여기서, 상기 안테나 호핑 동작은 미리 설정되어 있는 안테나 호핑 패턴에 상응하게 수행되며, 상기 안테나 호핑 패턴은 하기와 같은 2가지 특성들을 고려하여 결정된다.
첫 번째로, 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 무선 채널 상태 정보를 피드백(feedback)받을 수 있는 경우에는 상기 피드백되는 채널 상태를 고려하여 안테나 호핑 패턴을 설정한다. 즉, 상기 다수의 단말기들 각각에 대해 서비스 품질(QoS: Quality of Service) 레벨 및 상기 다수의 단말기들 각각에 서비스되고 있는 서비스의 타입, 일 예로 실시간 서비스(real time service) 혹은 비실시간 서비스(non-real time service) 등과 같은 서비스 타입을 고려하여 우선 순위를 고려한 후 상기 피드백되는 채널 상태에 상응하게 상기 안테나 패턴을 결정한다.
그래서, 비교적 낮은 우선 순위를 가지는 단말기를 타겟으로 하는 신호는 채널 상태가 비교적 열악한 송신 안테나에 매핑되도록 하고, 이와는 달리 비교적 높은 우선 순위를 가지는 단말기를 타겟으로 하는 신호는 채널 상태가 비교적 양호한 송신 안테나에 매핑되도록 상기 안테나 호핑 패턴이 설정될 수 있다. 여기서, 상기 안테나 호핑 패턴은 채널 상태의 변화에 상응하게 변경되야만 하므로 상기 채널 상태의 변화 검출 및 상기 안테나 호핑 패턴의 변경 주기를 결정하는 것은 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 성능 향상에 중요한 요소로 작용하게 된다.
두 번째로, 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 무선 채널 상태 정보를 피드백받을 수 없는 경우에는 상기 채널 상태에 상관없이 안테나 호핑 패턴을 설정한다. 즉, 상기 안테나 호핑 패턴을 상기 다수의 단말기들 각각을 타겟으로 하는 신호들이 송신되는 송신 안테나들을 순환적으로 매핑되도록 하거나, 혹은 상기 송신 안테나들로 조합 가능한 모든 순서들을 고려하여 매핑되도록 하거나, 혹은 의사 랜덤 잡음(PN: Pseudorandom Noise) 시퀀스 등과 같은 랜덤 시퀀스에 상응하게 매핑되도록 설정할 수 있다. 물론, 상기 채널 상태를 고려하지 않은 안테나 호핑 패턴은 상기 채널 상태를 고려한 안테나 호핑 패턴에 비해서는 성능 열화가 발생하지만, 채널 상태 정보를 피드백할 필요가 없어 시그널링 로드(signalling load)가 감소된다는 이점을 가진다.
상기 도 1에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 정보 데이터가 입력되면, 상기 정보 데이터는 공간 인터리버(spatial interleaver)(211)로 전달된다. 상기 공간 인터리버(211)는 상기 정보 데이터를 미리 설정된 공간 인터리빙(spatial interleaving) 방식으로 인터리빙한 후 MIMO 처리기(213)로 출력한다. 상기 공간 인터리버(211)는 상기 도 1에서 설명한 안테나 호핑기(113)에서 적용하는 안테나 호핑 패턴과 동일한 안테나 호핑 패턴에 따라 공간 인터리빙 동작을 수행하며, 따라서 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 MIMO 처리기(213)는 상기 공간 인터리버(211)에서 출력한 신호를 미리 설정된 방식, 일 예로 시공간 부호화 방식 혹은 공간 다중화 방식 등과 같은 MIMO 방식으로 처리한 후 해당 송신 안테나들을 통해 수신기측으로 송신한다. 상기 MIMO 처리기(213)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 도 2에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(111)의 MIMO 방식을 시공간 부호화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(111)는 시공간 부호화기(space-time coder)(311)로 구현된다. 여기서, 상기 시공간 부호화 방식으로는 시공간 블록 부호화(STBC: Space-Time Block Coding) 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화(STTC: Space-Time Trellis Coding) 방식중 어느 한 방식을 사용한다고 가정하기로 한다. 상기 시공간 부호화기(311)가 상기 시공간 블록 부호화 방식을 사용할 경우와, 상기 시공간 트렐리스 부호화 방식을 사용할 경우 각각의 상기 시공간 부호화기(311)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 시공간 부호화기(311)는 상기 시공간 블록 부호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화 방식 중 어느 한 방식으로 상기 정보 데이터를 시공간 부호화한 후 안테나 호핑기(313)로 출력한다. 그런데, 상기 MIMO 처리기(111)가 상기 시공간 부호화기(311)로 구현될 경우 상기 시공간 부호화기(311)의 부호화 특성상 송신 안테나들을 통해 송신되는 신호들간에 연관성이 발생하게 된다. 즉, 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 구비하는 송신 안테나들의 개수가 4개라고 가정할 경우, 상기 4개의 송신 안테나들 각각은 상호 직교성을 유지하기는 하지만 적어도 2개의 송신 안테나들끼리 쌍(pair)을 이뤄 정보 데이터를 송신하게 된다. 따라서, 상기 MIMO 처리기(111)가 상기 시공간 부호화기(311)로 구현될 경우 상기 안테나 호핑기(313)는 상호 연관성을 가지는 송신 안테나들끼리 쌍들을 생성하고, 상기 생성된 다수의 쌍들을 기준으로 하여 미리 설정된 안테나 호핑 패턴에 따라 안테나 호핑을 수행한 후 해당 송신 안테나들을 통해 수신기측으로 송신한다. 상기 상호 연관성을 가지는 송신 안테나들간에도 호핑되도록 할 수도 있음은 물론이다.
상기 도 3에서는 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템 송신기의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(111)의 MIMO 방식을 공간 다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(111)는 공간 다중화기(spatial multiplexer)(411)로 구현된다. 상기 공간 다중화기(411)는 입력되는 정보 데이터를 타겟으로 하는 단말기들의 수에 상응하게 공간 다중화한 후 안테나 호핑기(413)로 출력한다. 여기서, 상기 공간 다중화기(411)의 동작에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 공간 다중화기(411)는 상기 정보 데이터를 송신할 단말기의 개수가 1개 일 경우, 즉 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 단일 단말기를 타겟으로 하는 통신 시스템일 경우 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기가 구비하고 있는 모든 송신 안테나들 각각을 상기 단일 단말기가 사용할 수 있도록 공간 다중화한다. 이와는 달리, 상기 정보 데이터를 송신할 단말기들의 개수가 다수개일 경우, 즉 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 다중 단말기를 타겟으로 하는 통신 시스템일 경우 상기 송신기가 구비하고 모든 송신 안테나들 각각을 상기 다수의 단말기들 각각이 상이하게 사용하도록 공간 다중화한다. 상기 안테나 호핑기(413)는 상기 공간 다중화기(411)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정된 안테나 호핑 패턴에 따라 안테나 호핑을 수행한 후 해당 송신 안테나들을 통해 수신기측으로 송신한다.
상기 도 4에서는 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(213)의 MIMO 방식을 시공간 부호화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(213)는 시공간 부호화기(513)로 구현된다. 여기서, 상기 시공간 부호화 방식으로는 시공간 블록 부호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화 방식중 어느 한 방식을 사용한다고 가정하기로 한다. 상기 시공간 부호화기(513)가 상기 시공간 블록 부호화 방식을 사용할 경우와, 상기 시공간 트렐리스 부호화 방식을 사용할 경우 각각의 상기 시공간 부호화기(513)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
먼저, 공간 인터리버(511)는 입력되는 정보 데이터를 미리 설정된 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 인터리빙한 후 상기 시공간 부호화기(513)로 출력한다. 그런데, 상기 MIMO 처리기(213)가 상기 시공간 부호화기(513)로 구현될 경우 상기 시공간 부호화기(513)의 부호화 특성상 송신 안테나들을 통해 송신되는 신호들간에 연관성이 발생하게 된다. 즉, 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 구비하는 송신 안테나들의 개수가 4개라고 가정할 경우, 상기 4개의 송신 안테나들 각각은 상호 직교성을 유지하기는 하지만 적어도 2개의 송신 안테나들끼리 쌍을 이뤄 정보 데이터를 송신하게 된다. 따라서, 상기 MIMO 처리기(213)가 상기 시공간 부호화기(513)로 구현될 경우 상기 공간 인터리버(511)는 상호 연관성을 가지는 송신 안테나들끼리 쌍들을 생성하고, 상기 생성된 다수의 쌍들을 기준으로 하여 미리 설정된 공간 인터리빙 방식에 상응하게 상기 정보 데이터에 대해서 공간 인터리빙을 수행한다. 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 상호 연관성을 가지는 송신 안테나들 쌍간에도 공간 인터리빙이 가능함은 물론이다. 상기 공간 인터리버(511)는 상기 도 3에서 설명한 안테나 호핑 패턴과 동일한 형태로 공간 인터리빙 동작을 수행하며, 따라서 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 시공간 부호화기(513)는 상기 공간 인터리버(511)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 시공간 블록 부호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화 방식 중 어느 한 방식으로 상기 정보 데이터를 시공간 블록 부호화한 후 해당 송신 안테나들을 통해 수신기측으로 송신한다.
상기 도 5에서는 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(213)의 MIMO 방식을 공간 다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(213)는 공간 다중화기(613)로 구현된다. 먼저, 공간 인터리버(611)는 입력되는 정보 데이터를 미리 설정된 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 인터리빙한 후 상기 공간 다중화기(613)로 출력한다. 상기 공간 다중화기(611)는 입력되는 정보 데이터를 타겟으로 하는 단말기들의 수에 상응하게 공간 다중화한 후 해당 송신 안테나들을 통해 수신기측으로 송신한다. 상기 공간 다중화기(613)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 정보 데이터를 송신할 단말기의 개수가 1개 일 경우, 즉 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 단일 사용자 통신 시스템일 경우 상기 송신기가 구비하고 있는 모든 송신 안테나들 각각을 상기 1개의 단말기가 사용할 수 있도록 공간 다중화한다. 이와는 달리, 상기 정보 데이터를 송신할 단말기들의 개수가 다수개일 경우, 즉 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템이 다중 사용자 통신 시스템일 경우 상기 공간 다중화기(613)는 상기 송신기가 구비하고 있는 모든 송신 안테나들 각각을 상기 다수의 단말기들 각각이 상이하게 사용하도록 공간 다중화한다.
상기 도 6에서는 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 상기 시공간 트렐리스 부호화기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 트렐리스 부호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 설명하기에 앞서, 상기 시공간 트렐리스 부호화 방식은 다수개의 송신 안테나들을 사용할 경우 페이딩 채널(fading channel)에 의해 생기는 채널 이득(channel gain)의 저하에 대응하는 다이버시티 이득(diversity gain)과 함께 송신 전력을 증폭시킨 효과를 가지는 코딩 이득(coding gain)을 얻게 된다. 상기 도 7에는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기가 2개의 송신 안테나들을 구비하는 경우의 시공간 트렐리스 부호화기 구조가 도시되어 있는 것이다.
상기 도 7을 참조하면, 먼저 정보 데이터 비트열이 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터 비트열은 직렬/병렬 변환기(S/P: Serial to Parallel Convertor)(711)로 입력된다. 상기 직렬/병렬 변환기(711)는 상기 입력된 정보 데이터 비트열을 병렬 변환하여 각각 제1부호화기(coder)(713-1)와 제2부호화기(713-2)로 출력한다. 그러면, 상기 제1부호화기(713-1) 및 제2부호화기(713-2) 각각은 상기 직렬/병렬 변환기(711)에서 출력한 정보 데이터 비트열을 입력하여 미리 설정되어 있는 부호화 방식으로 부호화한 후 제1변조기(modulator 1)(715-1) 및 제2변조기(715-2)로 출력한다.
그리고, 상기 제1변조기(715-1) 및 제2변조기(715-2) 각각은 상기 제1인코더(713-1) 및 제2인코더(713-2)에서 출력한 부호화된 비트열 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 출력한다. 상기 제1변조기(715-1)와 제2변조기(715-2) 각각은 입력되는 신호만 상이할 뿐 그 동작은 유사하므로 여기서는 상기 제1변조기(715-1)를 일 예로 하여 설명하기로 한다. 상기 제1변조기(715-1)는 상기 제1인코더(713-1) 및 제2인코더(713-2)에서 출력한 신호를 입력하여 가산한 후 상기 제1변조기(715-1)가 연결되는 송신 안테나, 즉 제1송신 안테나(Tx. ANT 1)에 적용되는 이득을 곱하고, 상기 이득이 곱해진 신호를 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조한 후 상기 제1송신 안테나들 통해서 수신기측으로 송신되도록 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식으로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying, 이하 'BPSK'라 칭하기로 한다) 방식과, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying, 이하 'QPSK'라 칭하기로 한다) 방식과, QAM(Quadrature Amplitude Modulation, 이하 'QAM'이라 칭하기로 한다) 방식과, PAM(Pulse Amplitude Modulation, 이하 'PAM'이라 칭하기로 한다) 방식과, PSK(Phase Shift Keying, 이하 'PSK'라 칭하기로 한다) 방식 등과 같은 변조 방식 등이 있다. 상기 제1변조기(715-1) 및 제2변조기(715-2)는 각각 변조된 변조 심벌열들을 상기 제1 송신 안테나 내지 제2 송신 안테나 각각을 통해 상기 수신기측으로 송신될 수 있도록 출력한다.
상기 도 7에서는 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 시공간 트렐리스 부호화기의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 시공간 블록 부호화기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 8은 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 시공간 블록 부호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 먼저 정보 데이터 비트열이 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터 비트열은 시공간 블록 부호화기(811)로 전달되고, 상기 시공간 블록 부호화기(811)는 상기 전달받은 정보 데이터 비트열을 시공간 블록 부호화한 후 제1변조기(813-1)와 제2변조기(813-2)로 출력한다. 여기서, 상기 시공간 블록 부호화기(811)로 입력되는 정보 데이터 비트열이 정보 데이터 심벌 c1c2라고 가정할 경우, 상기 시공간 블록 부호화기(811)는 상기 정보 데이터 심벌 c1c2를 시공간 블록 부호화하여 하기 표 1과 같은 변조 심벌들 (c1, c2), (-c2 * , c1 *)로 출력한다.
제1송신 안테나(Tx. ANT 1) 제2송신 안테나(Tx. ANT 2)
t c1 c2
t + T -c2 * c1 *
상기 표 1에서 t는 임의의 시점을 나타내며, t + T는 상기 임의의 시점 t에서 다시 T의 시간이 경과된 시점을 나타낸다. 즉, 임의의 시점 t(l번째 심벌 구간)에서는 제1송신 안테나를 통해서는 c1이 송신되고, 제2송신 안테나를 통해서는 c2가 송신되고, 임의의 시점 t + T(l + 1번째 심벌 구간)에서는 제1송신 안테나를 통해서는 -c2 *가 송신되고, 제2송신 안테나를 통해서는 c1 *이 송신되는 것이다.
상기 도 8에서는 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 블록 부호화기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 먼저 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기는 다수의 수신 안테나(Rx. ANT)들, 일 예로 N개의 수신 안테나들을 구비하며, 상기 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들은 MIMO 처리기(911)로 전달된다. 상기 MIMO 처리기(911)는 상기 N개의 수신 안테나들을 통해 수신된 신호를 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 MIMO 방식에 상응하는 방식으로 처리한 후 안테나 디호핑기(913)로 출력한다. 상기 MIMO 처리기(911)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 안테나 디호핑기(913)는 상기 MIMO 처리기(911)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 상응하게 안테나 디호핑 동작을 수행한다. 여기서, 상기 안테나 디호핑기(913)의 동작은 상기 송신기측의 안테나 호핑기 동작과 역동작이므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 물론, 상기 안테나 디호핑기(913)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 대해 사전에 인식하고 있다.
상기 도 9에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들을 구비하며, 상기 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들은 MIMO 처리기(1011)로 전달된다. 상기 MIMO 처리기(1011)는 상기 N개의 수신 안테나들을 통해 수신된 신호를 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 MIMO 방식에 상응하는 방식으로 처리한 후 공간 디인터리버(spatial de-interleaver)(1013)로 출력한다. 상기 MIMO 처리기(1011)의 구체적인 동작에 대해서는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 공간 디인터리버(1013)는 상기 MIMO 처리기(1011)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 송신기에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 디인터리빙 동작을 수행한다. 여기서, 상기 공간 디인터리버(1013)의 동작은 상기 송신기측의 공간 인터리빙 동작과 역동작이므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 물론, 상기 공간 디인터리버(1013)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 대해서 사전에 인식하고 있다.
상기 도 10에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 11을 참조하면, 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(911)의 MIMO 방식을 시공간 복호화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(911)는 시공간 복호화기(space-time decoder)(1111)로 구현된다. 여기서, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 부호화 방식으로 시공간 블록 부호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화 방식중 어느 한 방식을 사용한다고 가정하였으므로, 상기 시공간 복호화기(1111)는 상기 시공간 블록 부호화 방식에 대응하는 시공간 블록 복호화 방식 혹은 상기 시공간 트렐리스 부호화 방식에 대응하는 시공간 트렐리스 복호화 방식중 어느 한 방식을 사용하게 된다. 상기 시공간 복호화기(1111)가 상기 시공간 블록 복호화 방식을 사용할 경우와, 상기 시공간 트렐리스 복호화 방식을 사용할 경우 각각의 상기 시공간 복호화기(1111)의 동작은 상기에서 설명한 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 블록 부호화 방식 및 시공간 트렐리스 부호화 방식을 사용할 경우의 역동작이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 시공간 복호화기(1111)는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들을 입력하여 시공간 블록 복호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 복호화 방식을 사용하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 송신한 신호를 복호한 후 안테나 디호핑기(1113)로 출력한다. 상기 안테나 디호핑기(1113)는 상기 시공간 복호화기(1111)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 안테나 호핑기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 상응하게 안테나 디호핑 동작을 수행한다. 물론, 상기 안테나 디호핑기(1113)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 대해 사전에 인식하고 있다.
상기 도 11에서는 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 MIMO 처리기로 ML(Maximum Likelihood) 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 12는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 12를 참조하면, 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(911)의 MIMO 방식을 공간 역다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(911)는 ML 검출기(1211)로 구현된다. 상기 ML 검출기(1211)는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들을 입력하여 ML 알고리즘(algorithm)을 이용한 비터비(Viterbi) 복호화 방식을 사용하여 송신기에서 송신한 신호를 복호한 후 안테나 디호핑기(1213)로 출력한다. 여기서, 상기 ML 검출기(1211)는 송신기에서 송신된 신호가 각 채널에 의해 각각 다른 성상으로 매핑된 값을 기준으로 각 비트에 대한 ML 결정을 수행하여 상기 송신 신호를 획득하는 것이다. 상기 안테나 디호핑기(1213)는 상기 ML 검출기(1211)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 안테나 호핑기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 상응하게 안테나 디호핑 동작을 수행한다. 물론, 상기 안테나 디호핑기(1213)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 안테나 호핑 패턴에 대해 사전에 인식하고 있다.
상기 도 12에서는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 MIMO 처리기로 선형(linear) MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 13은 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 13을 참조하면, 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(911)의 MIMO 방식을 공간 역다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(911)는 선형 MIMO 복호화기(1311)로 구현된다. 상기 선형 MIMO 복호화기(1311)는 상기 송신기가 일반적인 널링(nulling) 방식에 추가적으로 간섭 전력 성분을 계산하여 채널 부호화를 사용할 경우에는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들의 각 비트의 연판정(soft-decision) 값 혹은 LLR(Log-Likelihood Ratio) 값을 획득하는 방식으로 송신 신호를 복호한다. 이와는 달리 상기 송신기가 채널 부호화를 사용하지 않을 경우 상기 선형 MIMO 복호화기(1311)는 상기 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들의 각 비트의 경판정(hard-decision) 값을 획득하는 방식으로 송신 신호를 복호한다.
상기 도 13에서는 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 14는 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 14를 참조하면, 상기 도 10에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(1011)의 처리 방식을 시공간 복호화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(1011)는 시공간 복호화기(1411)로 구현된다. 여기서, 상기에서 설명한 바와 같이 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 부호화 방식으로 시공간 부호화 방식으로는 시공간 블록 부호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 부호화 방식중 어느 한 방식을 사용한다고 가정하였으므로, 상기 시공간 복호화기(1411)는 상기 시공간 블록 부호화 방식에 대응하는 시공간 블록 복호화 방식 혹은 상기 시공간 트렐리스 부호화 방식에 대응하는 시공간 트렐리스 복호화 방식중 어느 한 방식을 사용하게 된다. 상기 시공간 복호화기(1411)가 상기 시공간 블록 복호화 방식을 사용할 경우와, 상기 시공간 트렐리스 복호화 방식을 사용할 경우 각각의 상기 시공간 복호화기(1411)의 동작은 상기에서 설명한 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 블록 부호화 방식 및 시공간 트렐리스 부호화 방식을 사용할 경우의 역동작이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 시공간 복호화기(1411)는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들을 입력하여 시공간 블록 복호화 방식 혹은 시공간 트렐리스 복호화 방식을 사용하여 송신기에서 송신한 신호를 복호한 후 공간 디인터리버(1413)로 출력한다. 상기 공간 디인터리버(1413)는 상기 시공간 복호화기(1411)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 안테나 공간 인터리버에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 디인터리빙 동작을 수행한다. 물론, 상기 공간 디인터리버(1413)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 대해서 사전에 인식하고 있다.
상기 도 14에서는 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 15는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 15를 참조하면, 상기 도 10에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(1011)의 MIMO 방식을 공간 역다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(1011)는 ML 검출기(1511)로 구현된다. 상기 ML 검출기(1511)는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들을 입력하여 ML 알고리즘을 이용한 비터비 복호화 방식을 사용하여 송신기에서 송신한 신호를 복호한 후 공간 디인터리버(1513)로 출력한다. 상기 공간 디인터리버(1513)는 상기 ML 검출기(1511)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 안테나 공간 인터리버에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 디인터리빙 동작을 수행한다. 물론, 상기 공간 디인터리버(1513)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 대해서 사전에 인식하고 있다.
상기 도 15에서는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 16은 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 16을 참조하면, 상기 도 10에서 설명한 바와 같이 MIMO 처리기(1011)의 MIMO 방식을 공간 역다중화 방식으로 적용한 것이며, 따라서 상기 MIMO 처리기(1011)는 선형 MIMO 복호화기(1611)로 구현된다. 상기 선형 MIMO 복호화기(1611)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기가 일반적인 널링 방식에 추가적으로 간섭 전력 성분을 계산하여 채널 부호화 방식을 사용할 경우에는 다수의 수신 안테나들, 일 예로 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들의 각 비트의 연판정 값 혹은 LLR 값을 획득하는 방식으로 송신 신호를 복호한다. 이와는 달리 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기가 채널 부호화 방식을 사용하지 않을 경우 상기 선형 MIMO 복호화기(1611)는 상기 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들의 각 비트의 경판정 값을 획득하는 방식으로 송신 신호를 복호한다.
상기 선형 MIMO 복호화기(1611)는 상기 N개의 수신 안테나들 각각을 통해 수신된 신호들을 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 송신한 신호로 복호한 후 공간 디인터리버(1613)로 출력한다. 상기 공간 디인터리버(1613)는 상기 선형 MIMO 복호화기(1611)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 안테나 공간 인터리버에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 상응하게 공간 디인터리빙 동작을 수행한다. 물론, 상기 공간 디인터리버(1613)는 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기에서 적용한 공간 인터리빙 방식에 대해서 사전에 인식하고 있다.
상기 도 16에서는 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 17을 참조하여 2개의 수신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기의 시공간 블록 복호화기의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 17은 2개의 수신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기의 시공간 블록 복호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 17을 참조하면, 먼저 상기 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기의 2개의 수신 안테나들, 즉 제1수신 안테나(Rx.ANT 1)와 제2수신 안테나(Rx.ANT 2) 각각을 통해 수신되는 신호를 r1, r2라고 가정하기로 한다. 상기 제1수신 안테나와 제2수신 안테나 각각을 통해 수신된 신호 r1, r2는 선형 결합기(1711)로 전달된다. 상기 선형 결합기(1711)는 상기 수신 신호 r1, r2를 선형 결합하여 상기 송신기에서 송신한 신호 와 로 복호한 후 제1ML 판정기(1713-1) 및 제2ML 판정기(1713-2)로 출력한다. 상기 제1ML 판정기(1713-1) 및 제2ML 판정기(1713-2) 각각은 상기 선형 결합기(1711)에서 출력한 신호를 입력하여 ML 결정하여 정보 데이터를 복호한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, MIMO 이동 통신 시스템에서 데이터가 송신되는 송신 안테나들을 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 호핑시킴으로써, 데이터 레이트 및 다이버시티 이득을 최대화시킬 수 있다는 이점을 가진다. 도한, 본 발명은 송신 안테나들의 개수와 수신 안테나들의 개수가 상이한 경우에도 데이터 레이트 및 다이버시티 이득을 최대화시킬 수 있어 송수신 안테나들의 개수에 유연성을 제공한다는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면
도 3은 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면
도 4는 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 MIMO 처리기로 시공간 부호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 6은 MIMO 처리기로 공간 다중화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 7은 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 송신기의 시공간 트렐리스 부호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 8은 2개의 송신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 시공간 블록 부호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 11은 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 12는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 13은 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제1실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 14는 MIMO 처리기로 시공간 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 15는 MIMO 처리기로 ML 검출기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 16은 MIMO 처리기로 선형 MIMO 복호화기가 적용될 경우 본 발명의 제2실시예에 따른 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 17은 2개의 수신 안테나들을 구비하는 안테나 호핑 MIMO 이동 통신 시스템의 수신기의 시공간 블록 복호화기 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면

Claims (40)

  1. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  6. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신되도록 공간 인터리빙하는 과정과,
    상기 공간 인터리빙된 정보 데이터를 상기 MIMO 방식으로 처리하여 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 장치에 있어서,
    정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 안테나 호핑기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  16. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 데이터를 송신하는 장치에 있어서,
    정보 데이터가 입력되면, 상기 입력된 정보 데이터를 미리 설정된 안테나 호핑 방식에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신되도록 공간 인터리빙하는 공간 인터리버와,
    상기 공간 인터리빙된 정보 데이터를 상기 MIMO 방식으로 처리하여 상기 다수의 송신 안테나들을 통해 송신하는 MIMO 처리기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  21. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 안테나 디호핑하여 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 과정과,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 공간 디인터리빙하여 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 방법.
  31. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 안테나 디호핑하여 정보 데이터로 복원하는 안테나 디호핑기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  34. 제31항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  35. 제31항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 MIMO 방식으로 처리된 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  36. 다수의 송신 안테나들과, 다수의 수신 안테나들을 구비하는, 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하는 이동 통신 시스템의 수신기에서 송신기에서 안테나 호핑 방식을 사용하여 송신한 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    상기 다수의 수신 안테나들을 통해 데이터가 수신되면, 상기 수신 데이터를 미리 설정된 MIMO 방식으로 처리하는 MIMO 처리기와,
    상기 MIMO 방식으로 처리된 데이터를 상기 송신기에서 적용한 안테나 호핑 방식에 상응하게 공간 디인터리빙하여 정보 데이터로 복원하는 공간 디인터리버를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 랜덤하게 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들을 조합한 순서들에 상응하게 순환적으로 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 정보 데이터를 미리 설정된 설정 패턴에 상응하게 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 안테나 호핑 방식은 상기 입력 데이터를 상기 다수의 송신 안테나들 각각의 채널 품질과 상기 입력 정보 데이터의 우선 순위를 고려하여 상기 다수의 송신 안테나들 각각에 매핑되도록 하는 방식임을 특징으로 하는 상기 장치.
KR1020040044726A 2004-06-16 2004-06-16 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법 KR20050119591A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040044726A KR20050119591A (ko) 2004-06-16 2004-06-16 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040044726A KR20050119591A (ko) 2004-06-16 2004-06-16 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050119591A true KR20050119591A (ko) 2005-12-21

Family

ID=37292283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040044726A KR20050119591A (ko) 2004-06-16 2004-06-16 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050119591A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931907B1 (ko) * 2006-09-29 2009-12-15 브로드콤 코포레이션 안테나 스위칭에 기초하여 다이버시티 프로세싱하는 방법및 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100931907B1 (ko) * 2006-09-29 2009-12-15 브로드콤 코포레이션 안테나 스위칭에 기초하여 다이버시티 프로세싱하는 방법및 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2472243C (en) High rate transmission diversity transmission and reception
US6934320B2 (en) Orthogonalized spatial multiplexing for wireless communication
KR101313785B1 (ko) 가변 다이버시티 이득을 구비한 다수 안테나 송신
US7773685B2 (en) Transmitting and receiving methods
RU2242087C2 (ru) Способ и устройство для передачи и приема данных с помощью антенной решетки в системе мобильной связи
KR100872190B1 (ko) 멀티캐리어 송신기 및 송신 방법, 멀티캐리어 수신기 및수신 방법, 시스템 및 머신 판독가능한 매체
US7881360B2 (en) Method and system for increased bandwidth efficiency in multiple input—multiple output channels
US7116724B2 (en) Method and system for transmitting and receiving signal in mobile communication using a 2-dimensional space-time interleaver
US7068705B2 (en) Multiple-input multiple-output (MIMO) spread-spectrum system and method
Haas et al. Increasing spectral efficiency by data multiplexing using antenna arrays
US20040052315A1 (en) Multi strata system
KR100720635B1 (ko) 다중 코드 및 다중 안테나를 사용하는 무선 통신 시스템용송신기
US20070189369A1 (en) Open-Loop Diversity Technique for Systems Employing Multi-Transmitter Antennas
MXPA05000098A (es) Modos de transmision de diversidad para sistemas de comunicacion ofdm mimo.
AU2004306131A1 (en) Hierarchical coding with multiple antennas in a wireless communication system
EP2047620A2 (en) Cooperative multiple-access using user-clustering and space-time-frequency coding techniques for higher reliability reception
EP1367760B1 (en) Transmit/receive diversity wireless communication
US8223624B2 (en) Method and apparatus for transmitting and receiving a data symbol stream
KR20050119591A (ko) 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하는 이동 통신시스템에서 안테나 호핑 장치 및 방법
KR100605981B1 (ko) 송신 다이버시티를 위한 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램
KR101272300B1 (ko) 무선 네트워크에서 멀티미디어 멀티캐스트 전송을 위한 방법 및 디바이스
Haas et al. The impact of channel correlation on space-time block codes for different modulation schemes
Vincent et al. A bandwidth efficient coding technique for spatial modulation and its error performance
Yang et al. An Improved Spatial Division Multiplexing of STBC Scheme Based on BICM

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination