KR20070025064A - 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간다이버시티 시스템 및 그 방법 - Google Patents

송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간다이버시티 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나와 공간시간 부호화를 기반으로 고용량 멀티미디어 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 공간 다이버시티 시스템에 있어서, 무선전송을 위해 입력되는 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하기 위한 공간시간 부호화 수단; 상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하기 위한 분할 배정 수단; 상기 분할 배정 수단으로부터 전달받은 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하기 위한 변조 수단; 상기 분할 배정 수단의 분할 배정 결과에 상응하 도록 상기 변조 수단으로부터 전송 심볼을 전달받아 공중으로 복사하기 위한 상기 2K개의 송신안테나; 상기 2K개의 송신안테나에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 각각 수신하기 위한 2K개의 수신안테나; 상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신되는 전송 심볼을 복조하기 위한 복조 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하기 위한 채널 추정 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 수단으로부터의 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하기 위한 공간시간 복호화 수단; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 검출한 2K개의 동일 데이터 벡터를 상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달받아 하나로 결합하기 위한 벡터 결합 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선 랜(LAN) 시스템 및 초고속 무선 패킷 시스템 등과 같은 무선통신 시스템 등에 이용됨.
송/수신 다이버시티, 공간 다이버시티, 4x4 이상의 다중안테나, 공간시간 블럭부/복호화, 분할 배정, 2등 분할, 더미 심볼 추가, 선형 결합

Description

송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법{Apparatus and method for transmit/reception diversity, and space diversity system and method using that}
도 1은 본 발명에 따른 송/수신 다이버시티 장치 및 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템의 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법에 대한 일실시예 상세 설명도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
101 : 프레임 생성부 102 : 컨볼루셔널 부호화기
103 : 인터리버 104 : 디지털 변조부
105 : 공간시간 부호화부 106 : 분할 배정부
107 : 역고속푸리에변환(IFFT)부 108 : 다중 송신안테나
109 : 다중 수신 안테나 110 : 고속푸리에변환(FFT)부
111 : 채널 추정부 112 : 공간시간 복호화부
113 : 벡터 결합부 114 : 디지털 복조부
115 : 디인터리버 116 : 비터비 디코더
117 : 프레임 분해부
본 발명은 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중안테나와 공간시간 부호화를 기반으로 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 효율적인 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래의 무선통신 시스템, 즉 일예로 이동통신 또는 무선 데이터 시스템은 시간 및 주파수 선택적 페이딩이 나타내는 무선 채널 환경에서 음성이나, 데이터, SMS(Short Message Service) 등 저속의 전송 데이터에 대한 수신 성능을 향상시키기 위해 1개 이상의 수신안테나를 이용하기도 하지만, 1개 이상의 수신안테나를 적용할 수 없는 단말기를 위해서는 수신단보다는 송신단에서 1개 이상의 송신안테나를 사용함으로써 수신 다이버시티(일명 다이버시티 수신이라고도 함)와 동등한 수신 성능 개선 효과를 얻고 있다. 이 같은 종래의 무선통신 시스템은 이용 가능한 채널 대역폭의 극심한 제한 때문에 낮은 데이터의 전송에만 한정되어 사용되고 있다.
이에 반해 차세대 서비스로서 요구되는 고화질 동영상, 3차원(3D) 게임, HDTV(High Definition TeleVision) 영상 등은 이 같은 저속의 무선통신 시스템에 의해서는 전송이 불가능하다. 비록 높은 데이터 전송률을 실현하는 M진 직교진폭변조(M-ary QAM)(M은 자연수)와 같은 높은 스펙트럼 전송 효율의 변조 방식이 고용량 멀티미디어 전송에 사용될 수 있지만, 그 M진 직교진폭변조(M-ary QAM) 심볼의 다중 레벨 특성으로 인해 약간의 무선 채널 페이딩에 의해서도 쉽게 왜곡될 수 있기 때문에 여러 가지 측면의 페이딩 극복 기법과 함께 최우검출(Maximum Likehood)과 같은 복잡한 수신 기법이 필요하다. 이때, 페이딩 완화를 위해 채널 부호화, 송신 또는 수신안테나 다이버시티 방법이 적용될 수 있지만, 고품질의 고용량 데이터 전송에는 근본적인 한계를 가지고 있다.
따라서 100Mbps 이상의 멀티미디어 데이터 전송을 위한 무선통신 시스템에서 낮은 스펙트럼 효율의 변조 방식으로도 고용량 데이터를 전송할 수 있고 페이딩 채널에서도 높은 수신 품질을 얻을 수 있는 전송 방법이 요구된다.
여기서, 공간 다중화 및 공간시간 부호화가 전송 용량 증대와 채널 페이딩에 강인한 전송 방법이다. 공간 다중화는 다중의 송신안테나에 대해서 각각 독립적인 데이터 스트림을 전송하고 다중의 수신안테나를 통해 수신함으로써, 높은 데이터율로 전송시킬 수 있다. 이때, 전송 용량은 사용되는 송수신안테나 개수에 비례하여 증가된다. 그리고 공간시간 부호화는 시간공간적으로 직교 특성을 갖는 부호에 의 해 전송 데이터를 부호화하고 동시에 다중의 송신 및 수신안테나를 통해 송수신함으로써, 페이딩을 극복할 수 있는 송신 및 수신안테나에 의한 공간 다이버시티 기법이다.
그러나 다중안테나와 시간공간 부호화 기반의 공간 다이버시티 기법은 사용 안테나 개수의 증가에 따라 전체 전송 용량을 증대시킬 수 있으나, 수신 복잡도가 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서 고용량 데이터를 전송할 수 있는 차세대 무선 랜(LAN) 시스템 등에서는 구현 가능한 범위의 수신 복잡도를 고려하여 2x2 다중안테나와 시간공간 부호화 기반의 송신 다이버시티 기법을 사용하려고 하고 있다.
전술한 바와 같이, 다중안테나와 시간공간 부호화 기반의 무선 랜(LAN) 시스템 등은 채널 페이딩의 영향을 감소시키면서 그의 전송 용량을 증대시킬 수 있도록 사용 안테나의 개수를 늘릴 수 있으나, 그에 따라 수신 복잡도가 기하급수적으로 증가되는 문제점이 있다. 즉, 다중안테나와 시간공간 부호화 기반의 무선 랜(LAN) 시스템 등은 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나 전송 구조에서는 구현할 수 없을 정도의 복잡도를 갖는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 다중안테나와 공간시간 부호화를 기반으로 고속으로 데이터를 전송할 수 있는 효율적인 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체 를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나와 공간시간 부호화를 기반으로 고용량 멀티미디어 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 공간시간 부호화에 의한 데이터 벡터의 부호화와 주파수 직교성을 이용한 전송될 부호화 벡터의 상반부, 하반부의 2등 분할 및 그에 대한 더미 심볼 추가와, 분할된 심볼의 주파수 직교성 확보가 가능한 최대 이격 거리에 있는 송신안테나에의 배정을 통해 송신하고, 또한 수신된 부호화 벡터에 대한 상반 벡터 및 하반 벡터들 간의 공간시간 복호화와 그들에 대한 선형 결합을 적용함으로써, 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나를 통해 고용량 데이터를 송수신할 수 있는 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법과 상기 방법들을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 송신 다이버시티 장치에 있어서, 무선전송을 위해 입력되는 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하기 위한 공간시간 부호화 수단; 상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하기 위한 분할 배정 수단; 상기 분할 배정 수단으로부터 전달받은 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하기 위한 변조 수단; 및 상기 분할 배정 수단의 분할 배정 결과에 상응하도록 상기 변조 수단으로부터 전송 심볼을 전달받아 공중으로 복사하기 위한 상기 2K개의 송신안테나를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 수신 다이버시티 장치에 있어서, 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 각각 수신하기 위한 2K개의 수신안테나; 상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신되는 전송 심볼을 복조하기 위한 복조 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하기 위한 채널 추정 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 수단으로부터의 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하기 위한 공간시간 복호화 수단; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 검출한 2K개의 동일 데이터 벡터를 상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달받아 하나로 결합하기 위한 벡터 결합 수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 공간 다이버시티 시스 템에 있어서, 무선전송을 위해 입력되는 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하기 위한 공간시간 부호화 수단; 상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하기 위한 분할 배정 수단; 상기 분할 배정 수단으로부터 전달받은 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하기 위한 변조 수단; 상기 분할 배정 수단의 분할 배정 결과에 상응하도록 상기 변조 수단으로부터 전송 심볼을 전달받아 공중으로 복사하기 위한 상기 2K개의 송신안테나; 상기 2K개의 송신안테나에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 각각 수신하기 위한 2K개의 수신안테나; 상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신되는 전송 심볼을 복조하기 위한 복조 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하기 위한 채널 추정 수단; 상기 복조 수단에서 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 수단으로부터의 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하기 위한 공간시간 복호화 수단; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 검출한 2K개의 동일 데이터 벡터를 상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달받아 하나로 결합하기 위한 벡터 결합 수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 송신 다이버시티 방법에 있어서, 무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 단계; 상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하 여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 단계; 상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 단계; 및 상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 공중으로 복사하는 송신 단계를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 수신 다이버시티 방법에 있어서, 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 단계; 상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 단계; 상기 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 단계; 상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 단계에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 단계; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 단계를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은, 공간 다이버시티 방법에 있어서, 무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 단계; 상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 단계; 상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 단계; 상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 공중으로 복사하는 송신 단계; 상기 송신 단계에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K 개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 단계; 상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 단계; 상기 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 단계; 상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 단계에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 단계; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 단계를 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 송신 다이버시티 장치에, 무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 기능; 상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 기능; 상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 기능; 및 상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 송신하는 송신 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 수신 다이버시티 장치에, 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 기능; 상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 기능; 상기 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 기능; 상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 기능에서 구한 채널 추정치를 이 용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 기능; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 공간 다이버시티 시스템에, 무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 기능; 상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 기능; 상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 기능; 상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 송신하는 송신 기능; 상기 송신 기능에서 송신되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 기능; 상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 기능; 상기 복조한 연속적인 K개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 기능; 상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 기능에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 기능; 및 상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그리고 이하의 본 발명에 따른 일실시예에서는 4개의 송신안테나와 4개의 수신안테나를 갖는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 예로 들어 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명에 따른 송/수신 다이버시티 장치 및 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템의 일실시예 구성도로서, 가는 실선은 데이터 비트 또는 심볼 단위의 데이터 전달을 의미하고, 굵은 실선은 벡터 단위의 데이터 전달을 의미하며, 다중의 굵은 실선은 다중의 벡터 데이터가 병렬로 동시에 전달되는 것을 의미한다.
도 1을 참조하여 송신기 측의 구성 및 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 프레임 생성부(101)는 외부로부터 입력되는 전송하고자 하는 고용량 멀티미디어 데이터인 이진 비트에 대해 전송 단위인 일정한 길이의 프레임을 생성하여 컨볼루셔널 부호화기(102)로 전달하는 부분이다.
그리고 컨볼루셔널 부호화기(102)는 상기 프레임 생성부(101)로부터 전달받은 전송 데이터 비트에 대해 잉여 비트를 추가하고 전후 비트 간에 상관성을 부여하는 채널 부호화를 수행하여 인터리버(103)로 전달하는 부분이다.
그리고 인터리버(103)는 상기 컨볼루셔널 부호화기(102)에서 채널 부호화한 부호화 비트를 한 프레임 내에서 일정한 규칙으로 섞어 디지털 변조부(104)로 전달하는 부분이다.
그리고 디지털 변조부(104)는 상기 인터리버(103)에서 출력되는 출력 스트림에 대해 2개의 부호화 비트를 1개의 직교진폭변조(QAM) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼로 변환하고 N개(N은 짝수)의 변조 심볼을 하나의 데이터 벡터로 만들어 공간시간 부호화부(105)로 전달하는 부분이다.
전술한 프레임 생성부(101), 컨볼루셔널 부호화기(102), 인터리버(103), 및 디지털 변조부(104)는 이미 공지된 기술을 이용하는 부분으로 본 발명의 이해를 돕기 위한 부분이므로, 여기서는 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
그리고 공간시간 부호화부(105)는 상기 디지털 변조부(104)로부터 전달받은 2개의 연속된 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2세트(각 세트는 시간순에 따라 연속 생성된 2개의 데이터 벡터를 포함함)의 공간시간 블럭부호를 생성하여 분할 배정부(106)로 전달하는 부분이다. 즉, 상기 공간시간 부호화부(105)는 상기 디지털 변조부(104)에서 N개의 데이터 심볼로 구성된 데이터 벡터들을 전달받아 시간적으로 연속적인 2개의 데이터 벡터로부터 공간시간적으로 서로 직교인 4개의 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 과정을 수행하여 분할 배정부(106)로 전달한다.
그리고 분할 배정부(106)는 상기 공간시간 부호화부(105)로부터 전달받은 부호화 벡터를 분할하여 상응하는 송신안테나에 배정하는 부분이다. 즉, 상기 분할 배정부(106)는 상기 공간시간 부호화부(105)로부터 전달받은 각각 N개의 데이터 심볼로 구성된 4개의 부호화 벡터를 상반 N/2 심볼과 하반 N/2 심볼로 2 분할한 다음에 분할 벡터의 빈 부분인 하반부 및 상반부에 각각 더미 심볼을 채워 완전한 4세트의 부호화 분할 벡터(8개의 부호화 분할 벡터)를 생성하고 이들을 전송할 상응하는 4개의 송신안테나(108)에 각각 배정하여 상응하는 역고속푸리에변환(IFFT)부(107)로 전달하는 부분이다.
그리고 역고속푸리에변환(IFFT)부(107)는 상기 분할 배정부(106)로부터 전달받은 각 분할 벡터를 순차적으로 OFDM 심볼로 변환하는 부분이다. 즉, 다수의 역고속푸리에변환(IFFT)부(107)는 상기 분할 배정부(106)에서 각 송신안테나에 배정된 부호화 분할 벡터를 상응하여 전달받아 각각 역푸리에변환(IFFT)하여 OFDM 변조하여 전송 심볼을 해당하는 각 송신안테나로 전달하는 부분이다.
그리고 다중 송신안테나(108)는 상기 다수의 역고속푸리에변환(IFFT)부(107)로부터 상응하여 전달받은 각 OFDM 심볼을 공중으로 복사하는 부분이다.
다음으로, 도 1을 참조하여 수신기 측의 구성 및 동작에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 다중 수신안테나(109)는 상기 다중 송신안테나(108)에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달된 각 OFDM 심볼을 각각 수신하는 부분이다.
그리고 고속푸리에변환(FFT)부(110)는 상기 다중 수신안테나(109)를 통해 수신된 각 OFDM 심볼을 복조하는 부분이다. 즉, 다수의 고속푸리에변환(FFT)부(110)는 상응하는 수신안테나를 통해 수신된 OFDM 심볼을 고속푸리에변환(FFT)하여 OFDM 복조한 부호화 벡터를 해당하는 공간시간 복호화부(112)와 해당하는 채널 추정부(111)로 전달하는 부분이다.
그리고 채널 추정부(111)는 상응하는 고속푸리에변환(FFT)부(110)에서 시간순에 따라 연속적으로 복조된 2개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하여 해당하는 공간시간 복호화부(112)로 전달하는 부분이다.
그리고 공간시간 복호화부(112)는 상기 고속푸리에변환(FFT)부(110)에서 순차적으로 복조된 2개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정부(111)로부터의 채널 추정치를 이용하여 2개의 데이터 벡터로 복호화하여 벡터 결합부(113)로 전달하는 부분이다. 즉, 다수의 공간시간 복호화부(112)는 상응하는 고속푸리에변환(FFT)부(110)에서 시간순에 따라 연속적으로 수신 복조된 2개의 부호화 벡터를 각각 상반부 벡터와 하반부 벡터로 분할(4개)한 후에 2개의 벡터 상반부와 2개의 벡터 하반부를 각각 복호화하여 상응하는 상/하반부 벡터를 결합하여 원래의 2개의 데이터 벡터를 복원하여 벡터 결합부(113)로 전달하는 부분이디.
그리고 벡터 결합부(113)는 각 수신안테나 별로 수신 처리를 통해 검출된 4개의 동일 데이터 벡터를 공간시간 복호화부(112)로부터 전달받아 하나로 결합하여 디지털 복조부(114)로 전달하는 부분이다.
그리고 디지털 복조부(114)는 수신된 데이터 벡터에 대해 상기 디지털 변조부(104)와 역 동작을 수행함으로써 구성 요소인 각 심볼을 2진 비트로 변환하고 이것을 비트 스트림으로 출력하는 부분이, 디인터리버(115)는 상기 인터리버(103)에 대한 역 동작을 수행하는 부분이며, 비터비 디코더(116)는 상기 컨볼루셔널 부호화 기(102)에 대한 역 과정으로서 무선 채널에서 발생된 전송 오류를 정정하는 부분이고, 프레임 분해부(117)는 상기 프레임 생성부(101)에 대한 역 동작을 수행하는 부분이다.
전술한 디지털 복조부(114), 디인터리버(115), 비터비 디코더(116), 및 프레임 분해부(117)는 이미 공지된 기술을 이용하는 부분으로 본 발명의 이해를 돕기 위한 부분이므로, 여기서는 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여 상기 각 구성 요소의 동작을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 송/수신 다이버시티 장치 및 그 방법과 그를 이용한 공간 다이버시티 시스템 및 그 방법에 대한 일실시예 상세 설명도이다.
그리고 디지털 변조부(104)는 상기 인터리버(103)에서 출력되는 출력 스트림에 대해 2개의 부호화 비트를 1개의 직교진폭변조(QAM) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 심볼로 변환하고 N개(N은 자연수)의 변조 심볼을 하나의 데이터 벡터로 만들어 공간시간 부호화부(105)로 전달하는 부분이다.
상기 디지털 변조부(104)는 심볼 사상을 하고 데이터 벡터를 만든다. 먼저, 상기 인터리버(103)로부터 입력되는 비트 스트림에 대해 데이터 심볼로 사상시킨다. 직교진폭변조(QAM) 또는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조를 사용하는 경우 2개의 이진 비트 즉 a, b가 하나의 변조된 데이터 심볼 즉 a+jb에 사상된다. 이어서 이들 데이터 심볼에 대해 일정한 개수의 데이터 심볼을 하나의 데이터 벡터로 구성한다. 데이터 벡터는 블록간 전달 및 처리 단위로서 일정한 크기를 가 지며, 그 크기는 OFDM 심볼의 크기와 동일한 크기로 정하는 것이 바람직하다. 따라서 가장 먼저 생성된 데이터 심볼이 데이터 벡터의 첫 번째 요소에, 그리고 가장 나중에 생성된 데이터 심볼이 데이터 벡터의 마지막 요소에 각각 해당하는 N개의 데이터 심볼로 구성되는 데이터 벡터가 만들어진다.
그리고 상기 디지털 복조부(114)는 상기 디지털 변조부(104)와 반대의 기능을 수행한다. 상기 벡터 결합부(113)로부터 전달된 복호화 벡터로부터 구성 요소 순서대로 벡터를 분해하고 데이터 심볼을 역사상한다.
그리고 상기 공간시간 부호화부(105)는 공간시간 블럭부호를 바탕으로 입력된 정보에 대한 부호화를 수행한다. 순차적으로 전달된 디지털 변조부(104)의 출력인 데이터 벡터가 각각
Figure 112005048802854-PAT00001
,
Figure 112005048802854-PAT00002
라고 가정하자.
Figure 112005048802854-PAT00003
은 시간적으로
Figure 112005048802854-PAT00004
보다 앞선 데이터 벡터이고, 각각은 N개의 데이터 심볼로 구성되어 있다. 즉, 시간
Figure 112005048802854-PAT00005
에 대해, 생성 순서는
Figure 112005048802854-PAT00006
,
Figure 112005048802854-PAT00007
이고, 그의 구성은
Figure 112005048802854-PAT00008
이다. 여기에서
Figure 112005048802854-PAT00009
은 각각 데이터 심볼이고, T는 행과 열을 서로 교환함을 나타낸다.
이와 같은 데이터 벡터
Figure 112005048802854-PAT00010
,
Figure 112005048802854-PAT00011
에 대해 공간시간 블럭부호화 과정에서는 공간시간적으로 서로 직교인 2개의 부호 세트 즉, {
Figure 112005048802854-PAT00012
,
Figure 112005048802854-PAT00013
}와 {
Figure 112005048802854-PAT00014
,
Figure 112005048802854-PAT00015
}를 각각 생성한다. 이때,
Figure 112005048802854-PAT00016
는
Figure 112005048802854-PAT00017
의 구성 요소에 대한 공액복소수 즉,
Figure 112005048802854-PAT00018
를 나타내고, *는 공액복소수를 표시한다. 이들은 서로 다른 송신안테나를 포함한 송신단을 통해 전송될 수 있는 직교성을 가지고 있다.
따라서 시간이
Figure 112005048802854-PAT00019
,
Figure 112005048802854-PAT00020
일 때 제 1 송신단에서는
Figure 112005048802854-PAT00021
과
Figure 112005048802854-PAT00022
가 순차적으로 전송될 수 있고, 제 2 송신단에서는
Figure 112005048802854-PAT00023
과
Figure 112005048802854-PAT00024
이 순차적으로 전송될 수 있다.
그리고 분할 배정부(106)는 상기 공간시간 블럭부호화 과정에 의해 생성된 부호화 벡터 세트를 상반부와 하반부로 각각 2등분하여 4개의 부호화 세트로 만들고, 이들을 각각 OFDM 변조하여 전송하기 위해 해당하는 송신안테나에 배정한다. 이때, 부호화 벡터에 대한 분할 과정에서는 주파수 직교성을 고려하여야 한다. 즉, 각 부호화 벡터가 그대로 OFDM 변조를 통해 OFDM 심볼로 변환되기 때문에, 이들 부호화 벡터는 각각 주파수상에서 서로 직교인 부분인 상위 N/2개의 데이터 심볼로 구성되는 상반부와 하위 N/2개의 데이터 심볼로 구성되는 하반부로 분할될 수 있다. 즉, 부호화 벡터
Figure 112005048802854-PAT00025
과
Figure 112005048802854-PAT00026
는 각각
Figure 112005048802854-PAT00027
,
Figure 112005048802854-PAT00028
과
Figure 112005048802854-PAT00029
,
Figure 112005048802854-PAT00030
로, 그리고
Figure 112005048802854-PAT00031
와
Figure 112005048802854-PAT00032
는 각각
Figure 112005048802854-PAT00033
,
Figure 112005048802854-PAT00034
와
Figure 112005048802854-PAT00035
,
Figure 112005048802854-PAT00036
로 분할된다. 여기에서
Figure 112005048802854-PAT00037
는
Figure 112005048802854-PAT00038
의 상반부만을 갖는 분할 벡터이고, 마찬가지로 위첨자 L은 분할전 벡터의 하반부만을 가지고 있음을 의미한다.
이후, 이들 분할 벡터에 대해 상기 분할 과정을 통해 빈 부분을 보완하기 위해 더미 심볼을 추가한다. 이렇게 더미 심볼이 추가된 분할 벡터는 편의상 상기 분할 벡터와 동일한 형태로 표기하기로 한다. 따라서 각 송신안테나 전단에 위치하는 역고속푸리에변환(IFFT)부(107)에 전달되는 분할 벡터는 다음의 [수학식 1]과 같이 구성된다.
Figure 112005048802854-PAT00039
이어서 이들 분할 벡터는 전송에 앞서 OFDM 변조를 위해 송신안테나에 배정된다. 각 송신안테나에 대한 이들 분할 벡터의 배정 과정은 OFDM 심볼 대역주파수의 직교성을 바탕으로 수신단에서 중첩되지 않는 형태로 수신될 수 있도록, 그리고 수신안테나별로 공간시간 블럭복호화가 가능하도록 분할 벡터를 배정한다. 따라서 4개의 송신안테나 및 4개의 수신안테나를 위해서는 하나의 부호화 벡터에서 분리된 2개의 분할 벡터가 서로 최대의 공간적 이격 거리를 유지할 수 있도록 다음과 같이 배정할 수 있다.
첫 번째 부호화 벡터 세트 {
Figure 112005048802854-PAT00040
,
Figure 112005048802854-PAT00041
}의 상반 분할 벡터
Figure 112005048802854-PAT00042
,
Figure 112005048802854-PAT00043
는 첫 번째 송신안테나에, 첫 번째 부호화 벡터 세트 {
Figure 112005048802854-PAT00044
,
Figure 112005048802854-PAT00045
}의 하반 분할 벡터
Figure 112005048802854-PAT00046
,
Figure 112005048802854-PAT00047
은 세 번째 송신안테나에, 두 번째 부호화 벡터 세트 {
Figure 112005048802854-PAT00048
,
Figure 112005048802854-PAT00049
}의 상반 분할 벡터
Figure 112005048802854-PAT00050
,
Figure 112005048802854-PAT00051
는 두 번째 송신안테나에, 그리고 두 번째 부호화 벡터 세트 {
Figure 112005048802854-PAT00052
,
Figure 112005048802854-PAT00053
}의 하반 분할 벡터
Figure 112005048802854-PAT00054
,
Figure 112005048802854-PAT00055
는 네 번째 송신안테나에 각각 배정된다. 상기 배정 결과를 정리하면 아래의 [표 1]과 같다.
시간
Figure 112005048802854-PAT00056
일 때		 시간
Figure 112005048802854-PAT00057
일 때
송신안테나1
Figure 112005048802854-PAT00058
Figure 112005048802854-PAT00059
송신안테나2
Figure 112005048802854-PAT00060
Figure 112005048802854-PAT00061
송신안테나3
Figure 112005048802854-PAT00062
Figure 112005048802854-PAT00063
송신안테나4
Figure 112005048802854-PAT00064
Figure 112005048802854-PAT00065
상기 [표 1]과 같은 전송 벡터 배정에 의하면 시간
Figure 112005048802854-PAT00066
일 때에는 두 번째 컬럼의 분할 벡터가 4개의 송신안테나를 통해 병렬로 동시에 전송되고, 시간
Figure 112005048802854-PAT00067
일 때에는 세 번째 컬럼의 분할 벡터가 4개의 송신안테나를 통해 병렬로 동시에 전송된다.
도 2에는 본 발명에 따른 공간시간적으로 부호화된 부호화 벡터가 분할 배정에 의해 각 송신안테나에 배정되는 규칙과 이들 부호화 벡터가 각 수신안테나에 중첩 수신된 형태가 시각적으로 도시되어 있다. 도 2에서 하나의 직사각형은 벡터를 나타내고, 직사각형 내의 무늬는 분할된 상반부 및 하반부 벡터를, 그리고 무늬가 없는 부분은 "0"값의 더미 심볼이 채워진 부분이다. 그리고 송/수신 안테나 간의 화살표와 기호
Figure 112005048802854-PAT00068
는 각각 송신안테나
Figure 112005048802854-PAT00069
와 수신안테나
Figure 112005048802854-PAT00070
간에 형성되는 무선 채널과 그 채널의 상태 정보(페이딩에 따른 채널 이득)를 나타낸다.
상기 각 무선 채널을 통해 각 수신안테나에 도달한 신호는 전송 벡터의 유효한 부분만 채널의 영향을 받고 더미 부분은 어떠한 영향도 받지 않은 상태로 수신된다. 즉, 상기 분할 배정에 따라 전송될 때 전송 지연
Figure 112005048802854-PAT00071
가 경과한 후 시간
Figure 112005048802854-PAT00072
인 경우에 수신안테나에는 모든 송신안테나에 의해 전송된 분할 벡터가 유효한 부분만 채널의 영향을 받고 더미 부분은 채널 영향을 받지 않은 상태로 수신된다. 각 수신안테나에서 상기 [표 1]의 두 번째 컬럼 전송 벡터에 대한 수신신호는 다음의 [수학식 2]와 같다.
Figure 112005048802854-PAT00073
즉, 수신안테나
Figure 112005048802854-PAT00074
(=1,2,3,4)에서의 수신신호는 다음의 [수학식 3]과 같이 표현된다.
Figure 112005048802854-PAT00075
동일하게 시간
Figure 112005048802854-PAT00076
의 경우에 상기 [표 1]의 세 번째 컬럼 전송 벡터에 대한 수신신호는 다음의 [수학식 4]와 같이 표현된다.
Figure 112005048802854-PAT00077
그리고 공간시간 복호화부(112)는 공간시간 블럭복호화 과정을 수행한다. 공간시간 복호화 과정에 앞서 수행되는 수신신호 처리 과정인 수신 OFDM 심볼의 복조를 위한 고속푸리에변환(FFT) 과정과 전송 과정에서 그 OFDM 심볼이 겪은 채널 상 태를 추정하는 채널 추정 과정은 상기 공간시간 복호화 과정과 함께 해당 수신안테나에 대해서만 적용된다.
상기 공간시간 블럭복호화 과정은 상기 수신 벡터에 대해서 별도 추정된 채널 상태
Figure 112005048802854-PAT00078
를 바탕으로 이루어진다. 한편, 상기 수신 벡터는 하기의 [수학식 5] 및 [수학식 8]과 같이 상반 벡터와 하반 벡터가 통합되어 있기 때문에 복호화 계산이 가능한 형태로 이들을 분리한다. 즉, 하기의 [수학식 5]의 수신 벡터를 하기 [수학식 6]의 상반 벡터와 하기 [수학식 7]의 하반 벡터로 분리하고, 동일하게 하기의 [수학식 8]의 수신 벡터를 하기 [수학식 9]의 상반 벡터와 하기 [수학식 10]의 하반 벡터로 분리한다.
Figure 112005048802854-PAT00079
Figure 112005048802854-PAT00080
Figure 112005048802854-PAT00081
Figure 112005048802854-PAT00082
Figure 112005048802854-PAT00083
Figure 112005048802854-PAT00084
상기 분리된 수신 벡터 [수학식 6] 및 [수학식 9]에 대한 공간시간 블럭복호화 과정에서는 다음의 [수학식 11]과 같이 2개의 데이터 벡터의 상반부를 복원하고, 동일한 방식으로 상기 분리된 수신 벡터 [수학식 7] 및 [수학식 10]에 대한 공간시간 블럭복호화 과정에서는 다음의 [수학식 12]와 같이 2개의 데이터 벡터의 하반부를 복원한다.
Figure 112005048802854-PAT00085
Figure 112005048802854-PAT00086
그리고 각 수신안테나별로 수신되어 검출된 데이터 벡터는 복호화된 각 상반 벡터 및 각 하반 벡터에 대한 다음의 [수학식 13] 및 [수학식 14]와 같은 결합으로 완전한 형태를 갖는다(2개의 데이터 벡터).
Figure 112005048802854-PAT00087
Figure 112005048802854-PAT00088
그리고 벡터 결합부(113)는 복호화된 상기 벡터의 수신에너지를 증가시키기 위해 다음의 [수학식 15] 또는 [수학식 16]과 같이 모든 수신안테나에 대해 동일 데이터 벡터를 선형적으로 합산하여 송신기의 전송순서대로 출력한다.
Figure 112005048802854-PAT00089
Figure 112005048802854-PAT00090
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나 전송 구조에서는 구현할 수 없을 정도의 복잡도를 갖는 종래 기술의 문제점을 해결하여, 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나와 공간시간 부호화를 기반으로 고용량 멀티미디어 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 공간시간 부호화에 의한 데이터 벡터의 부호화와 주파수 직교성을 이용한 전송될 부호화 벡터의 상반부, 하반부의 2등 분할 및 그에 대한 더미 심볼 추가와, 분할된 심볼의 주파수 직교성 확보가 가능한 최대 이격 거리에 있는 송신안테나에의 배정을 통해 송신하고, 또한 수신된 부호화 벡터에 대한 상반 벡터 및 하반 벡터들 간의 공간시간 복호화와 그들에 대한 선형 결합을 적용함으로써, 4x4(=송신x수신) 이상의 다중안테나를 통해 고용량 데이터를 송수신할 수 있는 효과가 있다.

Claims (33)

  1. 송신 다이버시티 장치에 있어서,
    무선전송을 위해 입력되는 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하기 위한 공간시간 부호화 수단;
    상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하기 위한 분할 배정 수단;
    상기 분할 배정 수단으로부터 전달받은 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하기 위한 변조 수단; 및
    상기 분할 배정 수단의 분할 배정 결과에 상응하도록 상기 변조 수단으로부터 전송 심볼을 전달받아 공중으로 복사하기 위한 상기 2K개의 송신안테나
    를 포함하는 송신 다이버시티 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공간시간 부호화 수단은,
    상기 무선전송을 위해 입력되는 N개(N은 짝수)의 데이터 심볼로 이루어진 데이터 벡터들을 전달받아 시간적으로 연속적인 P개의 데이터 벡터로부터 공간시간적으로 서로 직교인 2K개의 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 블럭부호화 과정을 수 행하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분할 배정 수단은,
    상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 각각 N개의 데이터 심볼로 이루어진 2K개의 부호화 벡터를 각각 상반 N/2 심볼과 하반 N/2 심볼로 2 분할한 다음에 분할 벡터의 빈 부분인 하반부 및 상반부에 각각 더미 심볼을 채워 완전한 2K세트의 부호화 분할 벡터(4K개의 부호화 분할 벡터)를 생성한 후에 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변조 수단은,
    상기 분할 배정 수단에서 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정한 부호화 분할 벡터를 전달받아 각각 역푸리에변환(IFFT)하여 OFDM 변조하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 장치.
  5. 수신 다이버시티 장치에 있어서,
    무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 각각 수신하기 위한 2K개의 수신안테나;
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신되는 전송 심볼을 복조하기 위한 복조 수단;
    상기 복조 수단에서 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하기 위한 채널 추정 수단;
    상기 복조 수단에서 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 수단으로부터의 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하기 위한 공간시간 복호화 수단; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 검출한 2K개의 동일 데이터 벡터를 상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달받아 하나로 결합하기 위한 벡터 결합 수단
    을 포함하는 수신 다이버시티 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 공간시간 복호화 수단은,
    상기 복조 수단에서 시간순에 따라 연속적으로 복조한 K개의 부호화 벡터를 각각 상반부 벡터와 하반부 벡터로 분할(2K개)한 후에 K개의 벡터 상반부와 K개의 벡터 하반부를 각각 복호화하여 상응하는 상/하반부 벡터를 결합하여 원래의 K개의 데이터 벡터를 복원하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 복조 수단은,
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신된 OFDM 심볼을 고속푸리에변환(FFT)하여 OFDM 복조하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 장치.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 벡터 결합 수단은,
    상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달되는 2K개의 동일 데이터 벡터를 선형적으로 하나로 결합하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 장치.
  9. 공간 다이버시티 시스템에 있어서,
    무선전송을 위해 입력되는 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하기 위한 공간시간 부호화 수단;
    상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 2K개의 부호화 벡터를 분할하 여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하기 위한 분할 배정 수단;
    상기 분할 배정 수단으로부터 전달받은 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하기 위한 변조 수단;
    상기 분할 배정 수단의 분할 배정 결과에 상응하도록 상기 변조 수단으로부터 전송 심볼을 전달받아 공중으로 복사하기 위한 상기 2K개의 송신안테나;
    상기 2K개의 송신안테나에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 각각 수신하기 위한 2K개의 수신안테나;
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신되는 전송 심볼을 복조하기 위한 복조 수단;
    상기 복조 수단에서 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하기 위한 채널 추정 수단;
    상기 복조 수단에서 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 수단으로부터의 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하기 위한 공간시간 복호화 수단; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 검출한 2K개의 동일 데이터 벡터를 상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달받아 하나로 결합하기 위한 벡터 결합 수단
    을 포함하는 공간 다이버시티 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공간시간 부호화 수단은,
    상기 무선전송을 위해 입력되는 N개(N은 짝수)의 데이터 심볼로 이루어진 데이터 벡터들을 전달받아 시간적으로 연속적인 K개의 데이터 벡터로부터 공간시간적으로 서로 직교인 2K개의 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 블럭부호화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 분할 배정 수단은,
    상기 공간시간 부호화 수단으로부터 전달받은 각각 N개의 데이터 심볼로 이루어진 2K개의 부호화 벡터를 각각 상반 N/2 심볼과 하반 N/2 심볼로 2 분할한 다음에 분할 벡터의 빈 부분인 하반부 및 상반부에 각각 더미 심볼을 채워 완전한 2K세트의 부호화 분할 벡터(4K개의 부호화 분할 벡터)를 생성한 후에 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 변조 수단은,
    상기 분할 배정 수단에서 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도 록 상응하여 배정한 부호화 분할 벡터를 전달받아 각각 역푸리에변환(IFFT)하여 OFDM 변조하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 공간시간 복호화 수단은,
    상기 복조 수단에서 시간순에 따라 연속적으로 복조한 K개의 부호화 벡터를 각각 상반부 벡터와 하반부 벡터로 분할(2K개)한 후에 K개의 벡터 상반부와 K개의 벡터 하반부를 각각 복호화하여 상응하는 상/하반부 벡터를 결합하여 원래의 K개의 데이터 벡터를 복원하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복조 수단은,
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신된 OFDM 심볼을 고속푸리에변환(FFT)하여 OFDM 복조하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 벡터 결합 수단은,
    상기 공간시간 복호화 수단으로부터 전달되는 2K개의 동일 데이터 벡터를 선형적으로 하나로 결합하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 시스템.
  16. 송신 다이버시티 방법에 있어서,
    무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 단계;
    상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 단계;
    상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 단계; 및
    상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 공중으로 복사하는 송신 단계
    를 포함하는 송신 다이버시티 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 공간시간 부호화 단계는,
    N개(N은 짝수)의 데이터 심볼로 이루어진 데이터 벡터들을 전달받아 시간적 으로 연속적인 K개의 데이터 벡터로부터 공간시간적으로 서로 직교인 2K개의 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 블럭부호화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 분할 배정 단계는,
    상기 공간시간 부호화한 각각 N개의 데이터 심볼로 이루어진 2K개의 부호화 벡터를 각각 상반 N/2 심볼과 하반 N/2 심볼로 2 분할한 다음에 분할 벡터의 빈 부분인 하반부 및 상반부에 각각 더미 심볼을 채워 완전한 2K세트의 부호화 분할 벡터(4K개의 부호화 분할 벡터)를 생성한 후에 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 변조 단계는,
    상기 분할 배정 단계에서 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정한 부호화 분할 벡터를 각각 역푸리에변환(IFFT)하여 OFDM 변조하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티 방법.
  20. 수신 다이버시티 방법에 있어서,
    무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 단계;
    상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 단계;
    상기 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 단계;
    상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 단계에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 단계; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 단계
    를 포함하는 수신 다이버시티 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 공간시간 복호화 단계는,
    상기 복조 단계에서 시간순에 따라 연속적으로 복조한 K개의 부호화 벡터를 각각 상반부 벡터와 하반부 벡터로 분할(2K개)한 후에 K개의 벡터 상반부와 K개의 벡터 하반부를 각각 복호화하여 상응하는 상/하반부 벡터를 결합하여 원래의 K개의 데이터 벡터를 복원하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 방법.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 복조 단계는,
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신된 OFDM 심볼을 고속푸리에변환(FFT)하여 OFDM 복조하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 방법.
  23. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    상기 벡터 결합 단계는,
    상기 공간시간 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 선형적으로 하나로 결합하는 것을 특징으로 하는 수신 다이버시티 방법.
  24. 공간 다이버시티 방법에 있어서,
    무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 단계;
    상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 단계;
    상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변 환하는 변조 단계;
    상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 공중으로 복사하는 송신 단계;
    상기 송신 단계에서 복사되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 단계;
    상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 단계;
    상기 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 단계;
    상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 단계에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 단계; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 단계
    를 포함하는 공간 다이버시티 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 공간시간 부호화 단계는,
    N개(N은 짝수)의 데이터 심볼로 이루어진 데이터 벡터들을 전달받아 시간적으로 연속적인 K개의 데이터 벡터로부터 공간시간적으로 서로 직교인 2K개의 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 블럭부호화 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 공 간 다이버시티 방법.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 분할 배정 단계는,
    상기 공간시간 부호화한 각각 N개의 데이터 심볼로 이루어진 2K개의 부호화 벡터를 각각 상반 N/2 심볼과 하반 N/2 심볼로 2 분할한 다음에 분할 벡터의 빈 부분인 하반부 및 상반부에 각각 더미 심볼을 채워 완전한 2K세트의 부호화 분할 벡터(4K개의 부호화 분할 벡터)를 생성한 후에 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 변조 단계는,
    상기 분할 배정 단계에서 상기 2K개의 송신안테나에 최대 이격 거리를 갖도록 상응하여 배정한 부호화 분할 벡터를 각각 역푸리에변환(IFFT)하여 OFDM 변조하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 공간시간 복호화 단계는,
    상기 복조 단계에서 시간순에 따라 연속적으로 복조한 K개의 부호화 벡터를 각각 상반부 벡터와 하반부 벡터로 분할(2K개)한 후에 K개의 벡터 상반부와 K개의 벡터 하반부를 각각 복호화하여 상응하는 상/하반부 벡터를 결합하여 원래의 K개의 데이터 벡터를 복원하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 복조 단계는,
    상기 2K개의 수신안테나를 통해 수신된 OFDM 심볼을 고속푸리에변환(FFT)하여 OFDM 복조하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 방법.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 벡터 결합 단계는,
    상기 공간시간 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 선형적으로 하나로 결합하는 것을 특징으로 하는 공간 다이버시티 방법.
  31. 프로세서를 구비한 송신 다이버시티 장치에,
    무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 기능;
    상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 기능;
    상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 기능; 및
    상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 송신하는 송신 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  32. 프로세서를 구비한 수신 다이버시티 장치에,
    무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 기능;
    상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 기능;
    상기 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 기능;
    상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 기능에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 기능; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  33. 프로세서를 구비한 공간 다이버시티 시스템에,
    무선전송을 위한 연속적인 P개(P는 2 이상의 자연수)의 데이터 벡터에 대해 공간시간적으로 직교성을 갖는 2K개(K는 2 이상의 자연수)의 공간시간 부호화 벡터를 생성하는 공간시간 부호화 기능;
    상기 생성한 2K개의 부호화 벡터를 분할하여 2K개의 송신안테나에 상응하여 배정하는 분할 배정 기능;
    상기 분할 배정한 4K개의 부호화 분할 벡터를 각각 변조하여 전송 심볼로 변환하는 변조 기능;
    상기 분할 배정한 결과에 상응하도록 상기 변조한 전송 심볼을 송신하는 송신 기능;
    상기 송신 기능에서 송신되어 무선 채널을 통해 전달되는 전송 심볼을 2K개의 수신안테나를 통해 각각 수신하는 수신 기능;
    상기 수신한 전송 심볼을 복조하는 복조 기능;
    상기 복조한 연속적인 P개의 부호화 벡터에 대해 채널 추정치를 구하는 채널 추정 기능;
    상기 복조한 K개의 부호화 벡터를 상기 채널 추정 기능에서 구한 채널 추정치를 이용하여 K개의 데이터 벡터로 복호화하는 공간시간 복호화 기능; 및
    상기 2K개의 수신안테나 별로 복호화한 2K개의 동일 데이터 벡터를 하나로 결합하는 벡터 결합 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101322835B1 (ko) * 2007-08-03 2013-10-25 포항공과대학교 산학협력단 진폭 제한에 의해 왜곡된 신호를 재구성하는 장치 및 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101322835B1 (ko) * 2007-08-03 2013-10-25 포항공과대학교 산학협력단 진폭 제한에 의해 왜곡된 신호를 재구성하는 장치 및 방법

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