KR20060034542A

KR20060034542A - 다중 송신 다중 수신 안테나 통신 시스템에서 적응 변조및 부호 성능을 최적화하기 위한 송·수신 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20060034542A
Application number: KR1020040083705A
Authority: KR
Inventors: 정수룡; 윤석현; 홍성권; 조영권; 서창호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2006-04-24
Also published as: US20060115014A1; US7480341B2; KR100648472B1

Abstract

본 발명은 다중 송신 다중 수신 안테나(Multiple Input and Multiple Output Antennas, 이하 MIMO라 칭함) 시스템에서 적응 변조 및 부호 (Apative Modulation and Coding, 이하 AMC라 칭함) 의 최적의 성능 발휘를 위한 송수신장치 및 방법을 나타낸다. MIMO 시스템에 AMC를 적용했을 때는 MIMO 채널 상황 및 최대 송신 전력과 최대 변조 order에 따라 최적의 방식이 다르게 되는데, 본 발명에서는 송신장치에서 MIMO-AMC의 최대 성능을 위한 SIC(Successive Interference Cancellation) 방식을 선택하는 Ordering 선택부를 포함하며, 수신장치에서는 송신장치에서 선택된 SIC에 방식에 상응하는 CQI(Channel Quality Information) 발생부를 포함한다.

다중 송신 다중 수신 (MIMO), 적응 변조 및 부호 (AMC), 순차적 간섭 제거 (SIC), 순차 순서 (Forward Ordering), 역차 순서 (Reverse Ordering), 채널 특성 정보(CQI)

Description

다중 송신 다중 수신 안테나 통신 시스템에서 적응 변조 및 부호 성능을 최적화하기 위한 송·수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF TRANSMITTING AND RECEIVING FOR OPTIMIZING OF PERFORMANCE OF AMC IN MULTI-INPUT MULTI-OUTPUT SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 Ordering 선택부를 포함하는 송신 장치를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 CQI 발생부와 SIC-type detector를 포함하는 수신 장치를 도시한 도면.

도 3a는 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 송신장치에서 최적의 AMC 성능을 위한 SIC Ordering Policy를 선택하는 Ordering 선택부를 도시한 도면.

도 3b는 본 발명에 일실시예에 따른 SIC Ordering Policy 선택 과정을 순차적으로 도시한 순서도.

도 4는 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 수신장치에서 MIMO 등가 채널을 발생하는 CQI 발생부를 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시 예에 따른 MIMO 시스템 수신장치의 CQI 발생부에서 순차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 도시한 도 면.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시 예에 따른 MIMO 시스템 수신장치의 CQI 발생부에서 역차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 도시한 도면.

도 7은 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 Ordering 선택 과정을 포함하는 송신 과정을 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 CQI 발생과정과 SIC-type detection과정을 포함하는 수신 과정을 도시한 도면.

도 9는 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 수신장치에서 MIMO 등가 채널을 발생하는 CQI 발생 과정을 도시한 도면.

도 10은 본 발명에 따른 4 × 4 MIMO 시스템에서 순서방식에 따른 성능을 도시한 도면.

본 발명은 다중 송신 다중 수신 안테나 (Multiple Input and Multiple Output Antennas, 이하 "MIMO"라 칭함) 시스템에서 적응 변조 및 부호 (Apative Modulation and Coding, 이하 "AMC"라 칭함) 의 최적의 성능 발휘를 위한 송ㅇ 수신장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명에서 MIMO 시스템의 송신장치는 MIMO- AMC의 최대 성능을 위한 순차적 간섭 제거(Successive Interference Cancellation, 이하 "SIC"라 칭함) 방식을 선택하는 Ordering 선택부를 포함하며, 수신장치는 송신장치에서 선택된 SIC의 방식에 상응하는 채널특성정보(또는 채널정보라고도 함)(Channel Quality Information, 이하 "CQI"라 칭함) 발생부(MIMO 등가채널 발생부라고도 함)를 포함한다.

일반적으로 MIMO 기술은 송신 데이터율을 높이기 위해 도입되었다. MIMO 기술의 일예로 다중의 송신 안테나에 서로 다른 데이터를 전송함으로써 고속의 데이터 전송이 가능하게 하는 Spatial Multiplexing (이하 "SM"이라 칭함) 기술이 제안되었다. 최근에는 MIMO 시스템에서 다중의 송신 안테나에 동일한 데이터를 전송하여 송신 다이버시티(diversity) 이득(gain)을 얻기 위한 Space-Time Coding (STC)와 같은 기술들이 언급되고 있다. 하지만 최대의 다이버시티 gain을 얻기 위해서는 SM gain을 얻을 수 없다는 문제가 있기 때문에 다이버시티 gain을 최대화시키는 STC 기술에서는 송신 데이터율을 최대화하기 힘들다는 문제가 있다. 최근에는 SM gain과 다이버시티 gain을 동시에 얻을 수 있는 기술들에 대한 시도가 있지만, 현재시점에서 아직은 그러한 기술들이 실제로 구현되지는 못하고 있다.

본 발명에서는 MIMO 시스템에서 송신 데이터율를 높이기 위한, 즉 SM gain을 최대로 얻기 위한 기술에 관한 것이다. 구체적으로는 MIMO 시스템에서 적응 변조 및 부호(AMC)를 적용하는 경우에 송신 데이터율을 증가시키는 것에 대한 기술이다. 이하에서 MIM0시스템에서 AMC의 성능이라 함은 MIM0시스템에서 AMC를 적용하는 경우의 송신 데이터율을 의미한다. 또한, 이하에서 사용되는 송신장치, 송신기 또는 송신단이라는 용어는 모두 동일한 의미를 가진다.

MIMO 시스템에서 송신 데이터율을 높이기 위한 방법으로 수신단에서 측정한 MIMO 채널 정보를 송신단에서 피드백 받아 적응적 변조 및 부호(AMC)를 적용하여 시스템 용량을 극대화 시키는 방법이 있을 수 있다. 실제로 Singular Value Decomposition (SVD) 방법을 이용하면 MIMO 채널에서의 채널 용량을 극대화 시킬 수 있다고 알려져 있다. 하지만 이러한 SVD를 수행하기 위해서는 정확한 채널값을 알아야 한다는 큰 제약 조건이 있다. 실제 시스템에서는 수신단에서 채널값을 추정하고 추정한 채널값을 귀환 채널을 통해 송신단에 전달하게 되는데, 그 과정에서 오류가 심하게 일어날 수 있으며, MIMO 채널의 경우에는 다수의 안테나로부터 송신되는 다수의 수신 안테나에 대한 각각의 채널 추정값이 귀환되므로 귀환되는 값이 더 많기 때문에 오류에 의해 성능이 열화되는 정도가 더욱 심각하게 된다. 따라서 실제 시스템에서 SVD를 적용하는 것은 실용적이지 않다.

다른 기술로는 Vertical Bell Lab.layered Space Time (V-BLAST) 기술이 있다. 이는 송신기에서는 다수의 송신 안테나마다 독립된 신호를 전송하고, 수신기에서는 이를 이용하여 적절한 신호처리를 통해 송신데이터를 구분해 내는 기술이다. 수신기에서의 신호처리는 순차적 간섭제거(SIC : Successive Interferece Cancellation) 방법을 이용하여 만족한 성능을 얻을 수 있다. SIC 방법으로는 순차순서(Forward Ordering) 방식 또는 역차순서(Reverse Ordering) 방식이 있다. 그 중 대표적인 방식이 순차순서(Forwarding Ordering) 방식이다. 이는 각 송신 안테나로부터 전송되는 신호를 왜곡시키는 MIMO 등가 채널 중 이득(gain)이 가장 좋은 것부터 제거해 나가는 방식으로 오류 전달에 발생되는 심각한 성능 저하를 막을 수 있다. 그런데 이러한 성능저하 방지는 송신장치에서 AMC를 적용하지 않았을 경우에 해당한다.

그러나 MIMO 시스템에 AMC을 적용했을 때는 순차순서 방식에 따라 귀환되는 채널 값이 채널상황에 따라 달라진다. 이것은 AMC을 결정하는 것이 일반적인 MIMO 채널이 아닌 MIMO 등가 채널인데, 이 값이 Ordering 방식에 따라 달라지기 때문이다. 따라서 AMC을 적용했을 때는 어떤 순서 방식이 좋은지, 즉 순차순서(Forward Ordering) 방식이 좋은지 또는 역차순서(Reverse Ordering)방식이 좋은지를 결정하여 적용해야 할 필요가 있다. 또한, 이러한 순서방식을 결정하는데 필요한 변수들을 선택하고 기준을 결정하는 것이 필요하다.

본 발명의 목적은 MIMO 통신 시스템에서 AMC를 적용하는 경우에 AMC 성능(이하 MIMO-AMC 성능이라고도 표현한다)을 최적화하기 위한 송신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 MIMO 통신 시스템에서 AMC를 적용하는 경우에 AMC 성능(이하 MIMO-AMC 성능이라고도 표현한다)을 최적화하기 위한 수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 MIMO 통신 시스템에서 MIMO-AMC 성능을 최적화하기 위해 송신장치에 사용되는 SIC Ordering 방법을 선택하는 Ordering 선택부 및 그 선택방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 MIMO 통신 시스템에서 MIMO-AMC의 성능을 최적화하기 위해 수신장치에서 사용되는 CQI를 발생하는 CQI 발생부 및 그 발생방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 일실시예로, 전체 송신전력 및 최대 변조 order가 기 설정되어 있으며, 수신장치로부터 귀환(feedback)되는 MIMO 등가 채널 정보를 입력받아 상기 전체 송신전력, 상기 변조 order 및 상기 MIMO 등가 채널 정보를 이용하여 송신안테나에 사용할 AMC 레벨을 결정하는 AMC 결정부와, 전체 송신 전력 및 최대 변조 order가 기 설정되어 있으며, 수신장치로부터 귀환(feedback)되는 MIMO 등가 채널 정보를 입력받아 상기 전체 송신전력, 상기 변조 order 및 상기 MIMO 등가채널정보를 이용하여 상기 수신장치에서 사용할 순서방식 정보를 선택하여 순서방식 정보신호를 발생하는 Ordering 선택부와, 상기 AMC 결정부 및 상기 Ordering 선택부로부터 상기 AMC 레벨 정보 및 상기 순서방식 정보를 입력받으며, 송신구간이 데이터신호가 보내지는 구간일 때는 데이터신호를 선택하고 제어(Control)정보가 보내지는 구간일 때는 상기 Ordering 선택부가 생성한 상기 순서방식 신호 및 상기 AMC 결정부가 발생한 AMC 레벨 정보를 선택하여 보내는 신호 선택부와; 상기 신호 선택부에서 선택된 상기 데이터 신호를 상기 AMC 결정부에서 전달받은 AMC 레벨로 적응변조하고 상기 순서방식 신호 및 상기 AMC 레벨 정보를 미리 정해진 특정 AMC 레벨로 변조하는 적응변조부를 포함하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신장치이다. 또한, 이 송신장치의 송신방법도 본 발명 의 실시예이다.

다른 실시예로는, 파일럿(Pilot) 채널 또는 트래픽(Traffic) 채널을 이용해 MIMO 채널 값을 추정하는 MIMO 채널 추정부와; 수신안테나를 통하여 송신장치로부터 데이터신호와 제어정보인 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 수신하여 하기의 디먹스로 전달하며, 상기 순서방식 정보에 따라 SIC 순서방식(Ordering policy)을 결정하며, 상기 AMC 레벨 정보에 따라 수신한 데이터신호의 복조 방식을 결정하는 SIC type detector와; 상기 SIC type detector로부터 상기 데이터신호와 상기 제어정보인 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 수신하여 데이터신호를 전달하는 구간에서는 데이터신호를 보내고, 제어정보를 전달하는 구간에서는 상기 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 보내며, 특히 상기 AMC 레벨 정보는 다시 상기 SIC type detector로 귀환하게 하는 디먹스와; 상기 MIMO 채널 추정부로부터의 상기 추정 MIMO 채널 값과 상기 디먹스로부터의 상기 순서방식 정보를 이용하여 순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 발생하여 상기 송신장치로 귀환하는 CQI 발생부를 포함하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신장치이다. 또한 이 수신장치의 수신방법도 실시예이다.

이외에 본 발명은 이들 실시예의 변경이나 다른 구성요소의 부가 또는 한정도 가능하다.

이하 MIMO 시스템에서 AMC 이득을 최적화하기 위해 SIC방식을 선택하는 Ordering 선택부를 포함하는 송신장치와, 송신장치에서 선택한 방식에 상응하는 CQI 발생부를 포함하는 수신장치를 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 다수개의 송신안테나와 다수개의 수신안테나를 갖는 MIMO 시스템에 사용되는 송신장치를 도시하는 도면이다. 송신장치는 Ordering 선택부 (107)를 포함하고 있다. Ordering 선택부 (107)는 수신단으로부터 MIMO 등가채널정보(I)를 수신하여 입력받아, 기 설정된 전체 송신 전력 (

) 및 최대 변조 order (

)를 이용하여 AMC 성능(이득)을 최대화시키는 ordering 방식을 결정한다.

여기에서 상기 MIMO 등가채널정보(I)는 수신장치인 단말기로부터 귀환(feedback) 받은 값이며, 이 값은 AMC의 레벨을 결정하는 데에도 사용된다. 이 값은 송신 안테나

개 만큼의 elements를 갖고 있다. 즉, 이 값은 등가 채널정보이므로

(송신안테나 개수×수신안테나 개수) 개의 채널 정보를 나타내는 것이 아니며,

개의 채널정보만을 나타낸다. 여기에서

은 수신 안테 나의 개수를 의미한다.

전체송신전력(

)은 송신단에서 사용할 수 있는 최대 전송 전력을 나타내는 값이다. 최대변조 order(

)은 최대 변조 order을 나타내는 값으로 가령

일 경우에는 BPSK 변조,

일 경우에는 QPSK 변조,

일 경우에는 16QAM 변조방식을 사용하는 것을 가리킨다. 상기 전체송신전력(

) 및 최대변조 order(

)은 Ordering 선택부(107)에 기 설정된 값으로, AMC 레벨을 결정하는데 중요한 팩터(factor)이다.

Ordering 선택부에서는 SIC Ordering 정보를 나타내는 Order_In 신호를 발생시키는데 이 값이 구해지는 구체적인 알고리즘에 대해서는 아래의 도 3a 및 도 3b에서 설명하기로 한다. 발생된 순서방식정보(Order_In 신호)는 신호선택부(101)로 전달된다.

AMC 결정부 (103) 에서는 수신장치인 단말기로부터 귀환 받은 MIMO 등가 채널정보(I)와, 기 설정된 값인 전체송신전력(

) 및 최대변조 order(

)를 이용하여 각 송신안테나에 적합한 AMC 레벨을 결정한다. 이 AMC 레벨은 Levin 과 Campello로 의해 개발된 Greedy 알고리즘을 이용한 Bit loading 알고리즘에 의해 결정된다.

비트 및 전력할당에서 "Greedy Algorithm"이란 여러 등가채널 중 한 비트를 증가시켰을 때 전력소모가 가장 작은 채널에게 비트를 할당해 주는 방식을 의미한다. 이러한 방식을 전체 전력이 소모될 때까지 반복함으로서 제한되어 있는 송신전력으로 전체비트를 가장 많이 보낼 수 있는 효과가 있다. "Greedy"란 이름이 붙여진 이유는 욕심 있고 능력 있는 자가 더욱 더 많은 이득을 취한다는 뜻에서 유래된 말이며, 이와 같은 기본적인 algorithm을 비트 및 전력할당에 적용시킨 알고리즘을 특히 "Levin-Campello Algorithm"이라 한다. 상기 알고리즘은 J. Campello 의 1998년도 공개 논문 "Optimal Discrete Bit Loading for Multicarrier Modulation Systems" (Information Theory, 1998. Proceedings. 1998 IEEE International Symposium on, 16-21 Aug. 1998, Page.193) 등의 문헌에 보다 상세히 개시되어 있는 공지 기술이며, 이하 그에 대한 설명은 생략한다.

AMC_In은 각 송신안테나에 해당하는 AMC 레벨 정보를 담고 있는 값으로 신호 선택부 (101)를 경유하여 적응변조부(Adaptive Modulator)(105)로 전달된다. 신호선택부(101)로 전달된 이 값은 적응변조부(Adaptive Modulator)(105)에서 제어 정보로 변조되어 수신장치로 전달되고, 수신장치는 이를 통하여 AMC 레벨을 알 수 있다. 또한, 적응변조부(Adaptive Modulator)(105)로 전달된 이 값은 송신 데이터의 AMC 레벨을 결정하는데 사용된다.

신호선택부 (101)에서는 송신구간이 데이터가 보내지는 구간일 때는 데이터를 적응변조부(daptive Modulator)(105)로 보내고 제어(Control)정보가 보내지는 구간일 때는 Ordering 선택부 (107)로부터 생성된 순서방식정보(Order_In 신호) 및/또는 AMC 결정부(103)로부터 생성된 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)를 적응변조부 (105)로 보내게 된다.

통상적으로 데이터는 선택된 AMC 레벨에 의해 변조되고 Order_In 신호와 AMC_In 신호는 제어정보이기 때문에 이미 정해진 특정 AMC 레벨에 의해 변조될 수 있다. 상기 선택부(101)에서 선택된 데이터 또는 제어정보는 적응변조부(105)를 거쳐 각 송신 안테나 (109,111,113)를 통해 수신장치로 전송된다.

도 2는 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 CQI 발생부(211)와 SIC-type detector(207)를 포함하는 수신 장치를 도시한 도면이다. CQI 발생부와 SIC-type detector를 포함하는 수신 구조를 살펴보면, 다수의 수신안테나(201, 203, 205)를 통해 수신된 데이터 신호는 SIC-type detector (207)를 통해 데이터 형태로 복조된다. SIC-type detector는 Order_In 값에 따라 순서방식(Ordering policy), 즉 순차순서방식 또는 역차순서방식, 을 결정하며, AMC_In 값에 따라 복조 방식을 결정한다. 상기 Order_In 와 AMC_In은 바람직하게는 송신장치로부터 전달된 데이터의 복조기능이 수행되기 이전에 먼저 수신장치인 단말기로 전달되는 값이다.

아래의 도 3a 및 도 3b에서 보다 구체적으로 설명하겠지만 Order_In 신호는 두 가지 종류의 값을 지닌다. Order_In='FORWARD' 일 때는 SIC-type detector에서는 순차순서(Forward Ordering) 방식의 SIC를 행하게 되고 Order_In='REVERSE' 일 때는 역차순서(Reverse Ordering) 방식의 SIC를 행하게 된다. 또한 SIC-type detector(207)에서는 zero-forcing이나 MMSE(minimum mean square error) 방식을 모두 사용할 수 있다. 즉, zero forcing 또는 MMSE 방식을 선택하여 사용할 수 있 고 선택된 각각의 방식에서 순차순서방식 또는 역차순서방식을 사용할 수 있다.

MIMO 채널 추정부 (209)에서는 파일럿(Pilot) 채널 혹은 트래픽(Traffic) 채널을 이용해 MIMO 채널 값을 추정하게 되고, 상기 MIMO 채널 추정값은 SIC-type detector(207)로 전달되어 SIC-type detection에 사용되고, 또한 CQI발생부(MIMO 등가채널발생부)(211)로 전달되어 MIMO 등가채널을 발생하는데 사용된다. 채널 추정 방식은 ML(Maximum Likelihood), MMSE(Minimum Mean Square Error), LS(Least Squares) 등 여러 방식이 있는데, 본 발명에서는 특정한 방식의 사용에 국한하지는 않는다.

MIMO 등가채널을 발생하는 CQI발생부(MIMO 등가채널 발생부)(211) 에서는 MIMO 채널 값과 Order_In 값을 이용하여 순서방식(Ordering Policy)에 따른 MIMO 등가채널을 발생하게 된다. AMC를 적용하기 위해서는 MIMO 채널 값이 필요한 것이 아니라 등가채널이 필요하기 때문에 이와 같은 과정이 필요한 것이다. 실제 MIMO 등가채널 값은 MIMO 채널 값보다 수신 안테나 개수 배 만큼 적은 값을 갖는다. 만약 수신 안테나가 4개라면 MIMO 등가 채널은 MIMO 채널에 비해 4배 적은 양을 지니게 된다. 상기 MIMO 등가 채널의 구체적인 발생 과정은 아래의 도 4의 설명에서 기술하기로 한다.

디먹스(demux: demultiplexer) (213)에서는 데이터가 보내지는 구간에서는 데이터를 받고, 제어(Control)정보가 보내지는 구간에서는 순서방식정보(Order_In 또는/및 AMC 레벨 정보(AMC_In)를 전달하게 된다. 수신안테나를 통해 SIC type detector(207)로 들어오는 신호들 중에는 '데이터'신호와 '제어정보 (AMC_In 혹은 Order_In)' 신호 가 있다. 이 신호들은 동일하게 SIC type detector를 통해 신호 검출을 하고 디먹스로 전달된다. 디먹스에서는 상기 SIC type detector로부터 상기 데이터신호와 상기 제어정보인 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 수신하여 데이터신호를 전달하는 구간에서는 데이터신호를 보내고, 제어정보를 전달하는 구간에서는 상기 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 보내며, 즉 신호구간에 따라 '데이터'와 '제어정보'를 구분하여 전달하는 역할을 한다. 디먹스(213)에 입력된 제어정보 중 AMC_In은 SIC type detector에서 필요로 하는 값이기 때문에 다시 SIC type detector로 전달된다. 이전단계(prior stage)에서는 이전단계의 AMC_In을 이용하여 수행을 하고 다음 단계에서 AMC_In을 update한다. 즉, 디먹스(213)에서 전달되는 AMC_In 값은 실제로 SIC type detector(207)에서 사용된 이전 AMC_In 값의 업데이트 된 값이며, SIC type detector(207)에서는 디먹스(213)로부터 전달되는 AMC_In 값의 이전 값으로 소정 기능을 수행하고, 상기 디먹스(213)로부터 전달되는 이후에 전달되는 AMC_In 값은 이전 AMC_In값의 업데이트 된 값으로 활용하게 된다.

도 3a는 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 송신단에서 최적의 AMC 성능을 위한 SIC Ordering Policy를 선택하는 Ordering 선택부(107)를 도시한 도면이다. 여기에서 비트 및 전력 할당부(Bit and Power allocation part)(301)에서는 단말기로부터 전달된 MIMO 등가채널정보의 초기 값을 이용하여 Greedy Algorithm에 의한 비트 및 전력 할당(Bit and Power allocation)을 수행한다. 이 알고리즘은 AMC 레벨 결정시 사용한 것과 동일하다. 여기에서는 한(one) 비트 할당만을 수행한다.

는 현재까지 할당한 전력의 총합을 나타내는 값이다. 상기 Bit and Power 할당부(301)를 거친 후 전력판단부(303)에서는 현재까지 할당된 전력의 총합값

가 최대전송전력

값을 넘으면 A를 1로 세팅하여 Ordering policy 판단부(305)로 전달한다. 한편

가

보다 작거나 같으면 전력판단부(303)에서 A를 0으로 세팅하여 최대변조 Order 판단부(307)로 전달한다.

최대변조 Order 판단부(307)에서는

이면 B를 1로 세팅하여 Ordering Policy 판단부(305)로 전달한다. 한편

라면 최대변조 Order 판단부(307)는 B를 0으로 세팅하여 Bit and Power 할당부(301)로 전달하여 또 다시 Greedy Algorithm에 의한 비트/전력 할당을 한다. 여기에서

는

번째 송신 안테나에 할당되는 비트 수를 의미하고 이는 정해진 규칙, 즉 시스템의 최대변조 order가 정해지면 송신 안테나에 할당되는 비트 수는 이 한도 내에서만 가능하다는, 에 따라

(최대변조 order)을 넘을 수 없게 된다. 따라서

가 1의 값을 나타내는 것은

가 최대 변조 order(

)을 넘었다는 것을 나타내는 것으로서 최대 전송 전력

가 충분히 큰 경우를 대변한다고 말 할 수 있다. A가 1이라는 값은 현재까지 할당된 전력이 최대 송신 전력을 초과하는 경우를 나타나기 때문에 최대 전송 전력

가 충분히 크지 못한 경우를 대변한다고 말할 수 있다.

상기 Ordering Policy 판단부(305)는 AMC 이득을 극대화하기 위해서는 최대 전송 전력(

)이 클 때는 순차순서(Forward ordering)를, 최대 전송 전력(

)이 작을 때는 역차순서(Reverse ordering) 방식을 사용해야 한다. 이에 대한 구체적인 이유는 하기 도 10에서 설명하기로 한다. 따라서 상기 Ordering Policy 판단기 (305)는 (A,B)=(1,0)인 경우에는 Order_In = 'REVERSE', (A,B)=(0,1)인 경우에는 Order_In = 'FORWARD'로 순서 값을 세팅한다.

도 3b는 본 발명에 따른 SIC Ordering Policy 선택 과정을 순차적으로 도시한 순서도이다. 먼저 단말기로부터 전달된 MIMO 등가채널정보의 초기 값을 이용하여 Greedy Algorithm에 의한 비트 및 전력 할당(Bit and Power allocation)을 수행한다(309). 이 알고리즘은 AMC 레벨 결정시 사용한 것과 동일하다. 여기에서는 한(one) 비트 할당만을 수행한다.

는 현재까지 할당한 전력의 총합을 나타내는 값이다. 다음에는 전력판단부(303)에서 현재까지 할당된 전력의 총합값

가 최대전송전력 값을 넘는지를 판단한다(311). 현재까지 할당된 전력의 총합값

가 최대전송전력

값을 넘는 경우에는 A를 1로 세팅하여 Ordering policy 판단부로 전달하며, 그렇지 않은 경우에는 A를 0으로 세팅하여 최대변조 Order 판단부로 전달한다. 최대변조 Order 판단부(307)에서는

이면 B를 1로 세팅하여 Ordering Policy 판단부로 전달gkrh,

라면 최대변조 Order 판단부는 B를 0으로 세팅하여 Bit and Power 할당부로 전달하여 또 다시 Greedy Algorithm에 의한 비트/전력 할당을 하게 한다(313). 상기 Ordering Policy 판단부(305)는 AMC 이득을 극대화하기 위해서는 최대 전송 전력(

)이 클 때는 순차순서(Forward ordering)를, 최대 전송 전력(

)이 작을 때는 역차순서(Reverse ordering) 방식을 선택한다. 즉, (A,B)=(1,0)인 경우에는 Order_In = 'REVERSE'로 순서값을 세팅하고(317), (A,B)=(0,1)인 경우에는 Order_In = 'FORWARD'로 순서 값을 세팅한다(315).

다음으로 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 수신장치에서 MIMO 등가 채널을 발생하는 채널특성정보(CQI) 발생부(211)에 대해 설명하기로 한다.

상기 도 2에 나타나 있는 수신장치의 MIMO 채널 추정부(209)가 구한 MIMO 채널 정보를 이용하여 상기 도 4의 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널발생부(401)는 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 발생시킨다. 이에 대한 구체적 인 과정은 아래의 도 5에서 설명하기로 한다. 마찬가지 방식으로 상기 도 4의 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널발생부(403)에서는 MIMO 채널 추정기(209)가 구한 MIMO 채널 정보를 이용하여 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 발생시킨다. 이에 대한 구체적인 방식은 아래의 도 6에서 설명하기로 한다. 상기 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널발생부(401)와 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널발생부(403)에 의해 발생된 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널과 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널은 상기 도 4의 선택부(405)에 입력된다. 여기에서 송신장치로부터 전송받은 Order_In이 'FORWARD'일 경우엔 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하고 Order_In이 'REVERSE' 일 경우엔 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하게 된다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 MIMO 시스템 수신단의 CQI 발생부에서 순차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 도시한 도면이다. 먼저 도 5a를 참조하여, CQI 발생부에서 순차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 설명하기로 한다. MIMO 등가 채널 발생과정이 시작되어(501), MIMO 채널

의 수도우(pseudo) 역행렬

를 발생한다(503). 다음에는 일정한 수학식의 관계를 이용하여 MIMO 등가 채널을 발생한다(505). 다음으로는 순차순서 순차적 간섭제거(Forward Ordering SIC)방법을 사용하였기 때문에 최대 등가 채널을 선택한다(507). 다음에는 세 번째 송신 안테나 부분 에 해당하는 채널을 삭제하여 축소 MIMO 채널을 발생시킨다(509). 순차적 간섭제거(SIC)가 종료되었는지를 확인하기 위해 축소 MIMO 채널의 rank값이 0인지 확인하고(511), 0이 아닌 경우에는 위의 과정을 반복하며, 0인 경우에는 종료한다(513).

다음으로 도 5b를 참조하여 구체적으로 송신 안테나의 개수

, 수신 안테나의 개수

이고 다음과 같은 플랫 페이딩 채널 이득을 갖는 경우를 예로 들어 설명한다.

수신장치(Receiver)의 수신방식 유형에는 크게 Zero-Forcing (ZF) 방식과 Minimum Mean Square Error (MMSE) 방식이 있는데, 여기에서는 ZF 방식을 예로 들기로 한다. 상기 ZF 방식을 사용하면 다음과 같은 수신 신호에 MIMO 채널

의 수도우(pseudo) 역행렬이 곱해져야 한다. 이를 위해 하기 수학식 2와 수학식 3을 참조하기로 한다.

여기에서 P는 다음과 같이 파워 할당을 위한 3 ×3 다이어고날(diagonal) 행렬(matrix)이 되고,

, 전송 신호

노이즈

이다.

MIMO 등가 채널을 표현하기 위해 다음과 같은 수학식을 정의하도록 한다.

상기 <수학식 4>를 이용하면 상기 <수학식 3>은 다음과 같이 표현될 수 있다.

여기에서 노이즈 부분(n)을 표준화(normalization) 시키면 아래의 <수학식 6>과 같 이 되고, 송신 신호

에 대한 MIMO 등가 채널을 구할 수 있다.

상기 수학식 6에서는 노이즈 부분이 normalization 되었기 때문에 송신 신호

에 대한 MIMO 등가 채널이

와 같음을 알 수 있다.

상기에서 구한 MIMO 등가 채널

은 순차적 간섭제거(SIC) 방식의 수신기를 사용할 경우 각 방식(순차순서방식 또는 역차순서방식)에 따라 값이 다르게 된다. 상기 도 5는 순차 방식 (Forward Ordering)을 사용했을 경우의 실시예를 나타낸 것이다.

처음에는 MIMO 채널

의 수도우(pseudo)

역행렬 를 구한다. 다음에는 상기 수학식 4에서의 관계를 이용하여 MIMO 등가 채널을 구한다. 아래의 <수학식 7>이 구한 MIMO 등가채널을 나타낸다.

여기에서는 순차순서 순차적 간섭제거(Forward Ordering SIC)방법을 사용하였기 때문에 최대 등가 채널을 선택한다. 즉, 세 번째 송신 안테나의 등가 채널 0.6799를 선택한다. 다음에는 세 번째 송신 안테나 부분에 해당하는 채널을 삭제하여 축소 MIMO 채널

를 아래의 <수학식8>과 같이 발생시킨다.

다음에는 순차적 간섭제거(SIC)가 종료되었는지를 확인하기 위해

의 rank값이 0인지 확인하고, 0이 아닌 경우에는 위의 과정을 반복하며, 0인 경우에는 종료한다.

상기

를 시작으로 하여 수도우(pseudo) 역행렬을 발생시키면 다음과 같이 된다.

상기 <수학식 9>을 이용하여 등가 채널을 발생시키면, 아래의 <수학식 10>을 얻을 수 있다.

최대 등가 채널을 갖는 첫 번째 송신 안테나를 선택하고, 이를 제거한 축소 MIMO 채널

를 다음과 같이 발생시킨다.

SIC가 끝났는지 확인하기 위해

의 rank를 구한다. 이 값이 0이 될 때까지 위와 같은 과정을 반복한다.

상기

를 시작으로 하여 수도우(pseudo) 역행렬을 다음과 같이 발생시킨다.

상기 <수학식 12>을 이용하여 등가 채널을 발생시키면, 아래의 <수학식 13>을 얻을 수 있다.

최대 등가 채널을 갖는 두 번째 송신 안테나를 선택하고, 이를 제거한 축소 MIMO 채널

를 발생시킨다.

의 rank가 0이기 때문에 SIC가 끝났음을 확인하고 종료한다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 MIMO 시스템 수신장치의 CQI 발생부에서 역차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 도시한 도면이다. 도 6a를 참조하여, CQI 발생부에서 역차 순서 방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생시키는 과정을 설명하기로 한다. MIMO 등가채널 발생과정이 시작되어(601) MIMO 채널

의 수도우 역행렬

를 구한다(603). 다음으로는 일정한 수학식의 관계를 이용하여 MIMO 등가 채널를 구한다(605). 다음으로는 역차순서 순차적 간섭제거(Reverse Ordering SIC)방법을 사용하였기 때문에 최소 등가 채널을 선택한다(607). 다음에는 두 번째 송신 안테나 부분에 해당하는 채널을 삭제하여 축소 MIMO 채널을 발생시킨다(609). 순차적 간섭제거(SIC)가 종료되었는지를 확인하기 위해 축소 MIMO 채널의 rank값이 0인지 확인하고(611), 0이 아닌 경우에는 위의 과정을 반복하며, 0인 경우에는 종료한다(613).

다음으로 도 6b를 참조하여, 상기 도 5b의 Forward Ordering에 의한 MIMO 등 가 채널 발생 과정과 마찬가지로 송신 안테나의 개수

, 수신 안테나의 개수

수신장치(Receiver)의 수신방식 유형에는 크게 Zero-Forcing (ZF) 방식과 Minimum Mean Square Error (MMSE) 방식이 있는데, 여기에서는 ZF 방식을 예로 들었다.

처음에는 MIMO 채널 의 수도우 역행렬

를 구한다. 다음으로는 MIMO 등가 채널를 구한다. 아래의 <수학식 15>이 구한 MIMO 등가채널 값이다.

여기에서는 Reverse Ordering SIC을 사용하였으며, 이에 따라 최소 등가 채널을 선택한다. 즉, 두 번째 송신 안테나의 등가 채널 0.3549를 선택한다. 다음에는 두 번째 송신 안테나 부분에 해당하는 채널을 삭제하여 축소 MIMO 채널

를 다음과 같이 발생시킨다.

SIC가 끝났는지 확인하기 위해

의 rank를 구한다. 이 값이 0이 아닌 경우에는 위와 같은 과정을 반복한다.

상기

를 시작으로 하여 수도우 역행렬을 다음과 같이 발생시킨다.

상기 <수학식 17>을 이용하여 605에서 등가 채널을 발생시키면, <수학식 18>을 얻을 수 있다.

최소 등가 채널을 갖는 세 번째 송신 안테나를 선택하고, 이를 제거한 축소 MIMO 채널

를 다음과 같이 발생시킨다.

SIC가 끝났는지 확인하기 위해

의 rank를 구한다. 여기에서 이 값이 0이 아니기 때문에 위와 같은 과정을 반복한다.

상기

상기 <수학식 20>을 이용하여 등가 채널을 발생시키면, <수학식 21>을 얻을 수 있다.

최소 등가 채널을 갖는 첫 번째 송신 안테나를 선택하고, 이를 제거한 축소 MIMO 채널

를 발생시킨다. 여기에서는

의 rank가 0이기 때문에 순차적 간섭제거(SIC)를 종료한다.

도 7은 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 Ordering 선택 과정을 포함하는 송신 과정을 도시한 도면이다. 도 7을 참조하여 Ordering 선택 과정을 포함하는 송신 과정을 설명하기로 한다.

먼저 수신장치인 단말기로부터 귀환(feedback)받은 MIMO 채널 등가 정보와 최대 변조 order 및 전체 송신 전력을 이용하여 각 송신 안테나의 AMC 레벨을 결정한다(703).

다음에는 수신장치인 단말기로부터 귀환받은 MIMO 채널 등가 정보와 최대 변조 order 및 전체 송신 전력을 이용하여 MIMO 수신단의 Ordering Policy를 결정한다(705).

다음에, 수신되는 구간이 데이터 구간일 경우에는 데이터를, 제어(Control) 구간일 경우에는 제어정보인 순서방식정보(Order_In 신호) 또는 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)를 선택하여 매핑한다(707). 또는 제어정보인 순서방식정보(Order_In 신호) 및 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)를 선택하여 매핑한다(707).

다음에는, AMC_In 신호를 이용하여 각 송신 안테나에 해당하는 데이터에 대해 AMC 변조를 수행한다(709).

다음에는 변조된 데이터 신호

를 해당하는 각 송신 안테나로 전송한다(711).

도 8은 본 발명에 따른 MIMO 시스템에서 CQI 발생과정과 SIC-type detection 과정을 포함하는 수신 과정을 도시한 도면이다. 도 8를 참조하여 CQI 발생부와 SIC-type detector를 포함하는 수신 과정을 설명하기로 한다.

먼저 Pilot 채널 혹은 Traffic 채널을 이용하여 MIMO 채널을 추정한다(803). 여기의 MIMI 채널 추정에는 ML 또는 MMSE 방식 등이 쓰일 수 있다.

다음에는 송신장치로부터 전송받은 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)와 순서방식정보(Order_In 신호), 그리고 수신장치에서 알아낸 MIMO 채널 값을 이용하여 SIC detection을 수행한다(805).

다음에 신호 수신구간이 데이터 구간일 경우에는 데이터를 수신하고, 제어( Control) 구간일 경우에는 제어정보인 순서방식정보(Order_In 신호) 또는 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)를 수신한다(807). 또는 제어정보인 순서방식정보(Order_In 신호) 및 AMC 레벨정보(AMC_In 신호)를 수신한다(807).

다음에 Order_In 신호를 이용하여 MIMO 등가 채널을 발생시킨다(809).

다음으로 MIMO 등가 채널을 송신장치로 피드백하고(811) 종료한다(813).

도 9는 본 발명에 따른 MIMO 시스템의 수신장치에서 MIMO 등가 채널을 발생하는 CQI 발생 과정을 도시한 도면이다. 도 9를 참조하여 MIMO 등가 채널을 발생하는 CQI 발생 과정을 알아보기로 하자.

먼저 MIMO 채널 정보를 이용하여 Forward Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 발생시킨다(903). 이와 병행하여 MIMO 채널 정보를 이용하여 Reverse Ordering에 의한 MIMO 등가 채널을 발생시킨다(905). 순서방식정보(Order_In)='FORWARD' 일 경 우에는 Forward MIMO 등가 채널을, 순서방식정보(Order_In)='REVERSE'일 경우에는 Reverse MIMO 등가 채널을 선택하고(907) 종료한다(909).

도 10은 본 발명에 따른 4 × 4 MIMO 시스템에서 순서방식에 따른 성능을 도시한 도면이다. 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 4 × 4 MIMO 시스템에서 순서방식에 따른 성능(데이터 전송율)에 대해 설명한다.

상기 도 10에서 x축은 전체 송신 전력을 나타내고 y축은 전체 데이터율을 가리킨다. 상기 도 10에서 보는 바와 같이 전체 송신 전력이 충분하지 못할 경우에는 Reverse Ordering 방식이 Forward Ordering 방식보다 더욱 큰 데이터율을 얻음을 알 수 있고 전체 송신 전력이 충분히 클 경우에는 Forward Ordering 방식이 더 좋은 성능을 발휘함을 알 수 있다.

상기 도 10과 같이 Forward Ordering과 Reverse Ordering 사이에 크로스 포인트가 생기는 이유는 시스템에서 최대 변조 order(M)를 4로 고정시켰기 때문이다. 즉, 아무리 채널 값이 좋아 많은 비트를 할당 받을 수 있는 경우라 하더라도 maximum 4를 넘을 수 없기 때문인 것이다. 전체 송신 전력이 부족한 상황에서는 최대 변조 order를 넘는 상황이 거의 없어 reverse ordering을 했을 때의 성능이 더 좋다. 반면에 전체송신전력이 매우 큰 상황에서는 maximum order를 넘는 상황이 자주 발생하게 되고 이러한 경우에는 채널상황이 좋지 않은 안테나에도 할당하게 되므로 상대적으로 등가 채널 이득이 골고루 분포되어 있는 fowarding ordering 방식이 보다 큰 이득을 나타낸다.

본 발명은 이 점에 착안하여 전체 송신 전력이 작을 경우에는 Reverse Ordering을 사용하고, 클 경우에는 Forwarding Ordering 방식을 선택하여 최적의 AMC 이득을 얻고자 한 것이다.

다중 송신 다중 수신 안테나 시스템에서 적응 변조 및 부호 방식을 적용하는 경우에, MIMO 채널 상황 및 최대 송신 전력과 최대 변조 order에 따라 SIC(Successive Interference Cancellation) 방식을 선택하여 AMC의 최대 성능을 얻을 수 있다.

Claims

적응 변조 및 부호방식을 적용하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신장치에 있어서,

전체 송신전력 및 최대 변조 order가 기 설정되어 있으며, 수신장치로부터 귀환(feedback)되는 MIMO 등가 채널 정보를 입력받아 상기 전체 송신전력, 상기 변조 order 및 상기 MOMO 등가채널정보를 이용하여 송신안테나에 사용할 AMC 레벨을 결정하여 AMC 레벨 정보를 발생하는 AMC 결정부와;

전체 송신 전력 및 최대 변조 order가 기 설정되어 있으며, 수신장치로부터 귀환(feedback)되는 MIMO 등가 채널 정보를 입력받아 상기 전체 송신전력, 상기 변조 order 및 상기 MIMO 등가채널 정보를 이용하여 상기 수신장치에서 사용할 순서방식 정보를 선택하여 그 순서방식 정보를 발생하는 Ordering 선택부와;

상기 AMC 결정부로부터 상기 AMC 레벨 정보를, 상기 Ordering 선택부로부터 상기 순서방식 정보를 입력받으며, 송신구간이 데이터신호가 보내지는 구간일 때는 데이터신호를 선택하여 보내고, 제어(Control)정보가 보내지는 구간일 때는 상기 Ordering 선택부가 발생한 상기 순서방식 정보 및 상기 AMC 결정부가 발생한 AMC 레벨 정보를 선택하여 보내는 신호 선택부와;

상기 신호 선택부로부터의 상기 순서방식 신호 및 상기 AMC 레벨 정보를 미리 정해진 특정 AMC 레벨로 변조하고, 상기 신호 선택부로부터의 상기 데이터 신호를 상기 AMC 레벨정보에 따라 적응 변조하는 적응변조부를 포함하는 다중 송신 다 중 수신 안테나 시스템의 송신장치.
제1항에 있어서,

상기 AMC 결정부에서 결정하는 상기 AMC 레벨은 BPSK, QPSK 또는 16QAM 중 어느 하나임을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 Ordering 선택부는,

상기 MIMO 등가 채널 정보의 초기 값을 이용하여 Greedy Algorithm 에 의한 비트 및 전력 할당(Bit and Power allocation) 기능을 수행하는 비트 및 전력 할당부와;

현재까지 할당된 전력의 총합 값
이 최대 전송 전력
값을 넘으면 A를 1로 세팅하여 하기의 Ordering Policy 판단부로 전달하고,
가
보다 작거나 같으면 A를 0으로 세팅하여 하기의 최대변조 Order 판단부로 전달하는 전력판단부와;

이면 B를 1로 세팅하여 하기의 Ordering Policy 판단부로로 전달하고,
이면 B를 0으로 세팅하여 상기 비 트 및 전력 할당부로 전달하는 최대변조 Order 판단부와;

상기 전력 판단기로부터 (A,B)=(1,0) 값을 전달받은 경우에는 순서방식을 'REVERSE'로, 상기 최대 변조 Order 판단부로부터 (A,B)=(0,1) 값을 전달받은 경우에는 순서방식을 'FORWARD'로 순서 값을 세팅하는 Ordering policy 판단부로 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신장치.
적응 변조 및 부호방식을 적용하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신장치에 있어서,

파일럿(Pilot) 채널 또는 트래픽(Traffic) 채널을 이용해 MIMO 채널 값을 추정하는 MIMO 채널 추정부와;

수신안테나를 통하여 송신장치로부터 데이터신호와 제어정보인 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 수신하여 하기의 디먹스로 전달하며, 상기 순서방식 정보에 따라 SIC 순서방식(Ordering policy)을 결정하며, 상기 AMC 레벨 정보에 따라 수신한 데이터신호의 복조 방식을 결정하는 SIC type detector와;

상기 SIC type detector로부터 상기 데이터신호와 상기 제어정보인 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 수신하여 데이터신호를 전달하는 구간에서는 데이터신호를 보내고, 제어정보를 전달하는 구간에서는 상기 순서방식 정보 및 AMC 레벨 정보를 보내며, 특히 상기 AMC 레벨 정보는 다시 상기 SIC type detector로 귀환하게 하는 디먹스와;

상기 MIMO 채널 추정부로부터의 상기 추정 MIMO 채널 값과 상기 디먹스로부터의 상기 순서방식 정보를 이용하여 순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 발생하여 상기 송신장치로 귀환하는 CQI 발생부를 포함하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신장치.
제4항에 있어서,

상기 CQI 발생부는

상기 MIMO 채널 정보를 이용하여 순차순서방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생하는 순차순서방식 MIMO 등가 채널발생부와;

상기 순차순서방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생과 병행하여, 상기 MIMO 채널 정보를 이용하여 역차순서방식에 따라 MIMO 등가 채널 발생하는 역차순서방식 MIMO 등가 채널발생부와;

상기 송신장치로부터 전송받은 순서방식정보(Order_In)가 'FORWARD'일 경우엔 순차순서방식 MIMO 등가 채널발생부로부터 전달받은 순차순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하고 순서방식정보(Order_In)가 'REVERSE' 일 경우엔 역차순서방식 채널발생부로부터 전달받은 역차순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신장치.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 MIMO 등가채널 값이 아래의 <수학식 22>에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신장치.

여기에서 송신신호
에 대한 MIMO 등가채널은
이고,

,

,

,

H는 MIMO 채널 행렬임.
적응 변조 및 부호방식을 적용하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신방법에 있어서,

수신장치로부터 귀환(feedback)받은 MIMO 등가 채널 정보와 기 설정되어 있는 최대 변조 order 및 전체 송신 전력을 이용하여 각 송신 안테나의 AMC 레벨을 결정하여 AMC 레벨정보를 발생하는 단계와;

수신장치로부터 귀환(feedback)받은 상기 MIMO 등가 채널 정보와 기 설정되어 있는 최대 변조 order 및 전체 송신 전력을 이용하여 상기 수신장치의 SIC 순서방식을 결정하여 순서방식정보를 발생하는 단계와;

송신되는 구간이 데이터신호 구간일 경우에는 데이터신호를, 제어정보 구간일 경우에는 상기 순서방식 정보 및 상기 AMC 레벨 정보를 선택하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신방법.
제7항에 있어서,

상기 AMC 레벨 정보를 이용하여 상기 데이터신호의 AMC 변조를 수행하는 단계와;

변조된 상기 데이터신호를 송신 안테나로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신방법.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 수신장치의 SIC 순서방식을 결정하여 상기 순서방식정보를 발생하는 단계는

상기 MIMO 등가 채널 정보를 그 초기 값을 이용하여 Greedy Algorithm 에 의한 비트 및 전력 할당(Bit and Power allocation)을 수행하는 단계와;

현재까지 할당된 전력의 총합 값
이 최대 전송 전력
값을 넘으면 A를 1로 세팅하며 하기의 Ordering policy 판단단계로 이행하고,
가
보다 작거나 같으면 A를 0으로 세팅하여 최대변조 Order 판단단계로 이행하는 단계와;

이면 B를 1로 세팅하여 하기의 Ordering Policy 판단단계로 이행하고,
이면 B를 0으로 세팅하여 상기 Greedy Algorithm 에 의한 비트 및 전력 할당(Bit and Power allocation)을 수행하는 단계로 귀환하는 단계와 ;

(A,B)=(1,0) 값을 전달받은 경우에는 상기 순서방식정보 = 'REVERSE'로 순서값을, (A,B)=(0,1) 값을 전달받은 경우에는 상기 순서방식정보 = 'FORWARD'로 순서 값을 세팅하는 Ordering policy 판단단계로 구성됨을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 송신방법.
적응 변조 및 부호방식을 적용하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신방법에 있어서,

파일럿(Pilot) 채널 또는 트래픽(Traffic) 채널을 이용해 MIMO 채널 값을 추정하는 단계와;

송신장치로부터 데이터신호와 제어정보인 순서방식정보 및 AMC 레벨정보를 수신하고, 상기 순서방식정보에 따라 SIC 순서방식(Ordering policy)을 결정하며, 상기 AMC 레벨정보에 따라 수신한 데이터신호의 복조 방식을 결정하는 SIC type detection 단계와;

데이터신호를 수신하는 구간에서는 데이터신호를 수신하고, 제어신호를 수신하는 구간에서는 순서방식정보와 AMC 레벨정보를 전달받는 단계와;

상기 MIMO 채널 값과 상기 순서방식정보를 이용하여 순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 발생하는 단계와;

상기 MIMO 등가채널 정보를 상기 송신장치로 귀환하는 단계를 포함하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신방법.
제10항에 있어서,

상기 MIMO 채널 값과 상기 순서방식정보를 이용하여 순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 발생하는 단계는,

상기 MIMO 채널 정보를 이용하여 순차순서방식에 따라 MIMO 등가 채널을 발생하는 단계와;

이와 병행하여 상기 MIMO 채널 정보를 이용하여 역차순서방식에 따라 MIMO 등가 채널 발생하는 단계와;

상기 송신장치로부터 전송받은 상기 순서방식정보가 'FORWARD'일 경우엔 순차순서방식 MIMO 등가 채널발생부로부터 전달받은 순차순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하고, 상기 순서방식정보가 'REVERSE' 일 경우엔 역차순서방식 채널발생부로부터 전달받은 역차순서방식에 따른 MIMO 등가 채널을 선택하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 송신 다중 수신 안테나 시스템의 수신방법.