KR20080036508A - Method for transmitting data using cyclic delay diversity - Google Patents

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KR20080036508A
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이문일
임빈철
이욱봉
고현수
장재원
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A method for transmitting data is provided to reduce the complexity of a signal transmitting and receiving device and improve the efficiency of communication by using a generalized cyclic delay diversity operation. A transmission symbol corresponding to each of sub-carriers is spatially processed in a frequency region. The spatially processed transmission signal is converted into a time region. The converted transmission signal is multiplied by a predetermined weight value. Cyclic delay diversity is applied to the transmission signal according to each of antennas. A first pilot symbol corresponding to each antenna is added to the spatially processed transmission signal.

Description

순환지연을 이용한 데이터 전송 방법{method for transmitting data using Cyclic Delay Diversity}Method for transmitting data using Cyclic Delay Diversity

본 발명은 다수의 부반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서 순환지연을 이용하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for transmitting data using cyclic delay in a multi-antenna system using a plurality of subcarriers.

최근 정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 그리고 고품질 서비스의 출현 등으로 인해 무선통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이에 능동적으로 대처하기 위해서는 무엇보다도 통신 시스템의 용량이 증대되어야 하는데, 무선통신 환경에서 통신 용량을 늘리기 위한 방안으로는 가용 주파수 대역을 새롭게 찾아내는 방법과, 한정된 자원에 대한 효율성을 높이는 방법을 생각해 볼 수 있다. 이 중 후자(後者)의 방법으로 송수신기에 다수의 안테나를 장착하여 자원 활용을 위한 공간적인 영역을 추가로 확보함으로써 다이버시티 이득을 취하거나, 각각의 안테나를 통해 데이터를 병렬로 전송함으로써 전송 용량을 높이는 이른바 다중 안테나 송수신 기술이 최근 큰 주목을 받으며 활발하게 개발되고 있다.Recently, the demand for wireless communication services is rapidly increasing due to the generalization of information communication services, the appearance of various multimedia services, and the emergence of high quality services. To cope with this actively, the capacity of the communication system must be increased.In order to increase the communication capacity in the wireless communication environment, a method of finding new available frequency bands and increasing the efficiency of limited resources can be considered. have. Among them, the transceiver is equipped with a plurality of antennas to secure additional spatial area for resource utilization, thereby obtaining diversity gain, or transmitting data in parallel through each antenna to increase transmission capacity. The so-called multi-antenna transmit and receive technology has recently been actively developed with great attention.

이와 같은 다중 안테나 송수신 기술 중 특히 직교 주파수 분할 다중화 방 식(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 이용하는 다중 입력 다중 출력(MIMO; Multi-Input Multi-Output) 시스템의 일반적인 구조를 도 1을 참고로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 1, a general structure of a multi-input multi-output (MIMO) system using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) among the multiple antenna transmission / reception techniques will be described. Same as

송신단에 있어서, 채널 인코더(101)는 전송 데이터 비트에 중복의 비트를 첨부하여 채널이나 잡음에 의한 영향을 줄이고, 맵퍼(103)는 데이터 비트 정보를 데이터 심벌 정보로 변환해주며, 직렬-병렬 변환기(105)는 데이터 심벌을 다수의 부반송파에 싣기 위해 병렬화하고, 다중 안테나 인코더(107)는 병렬화된 데이터 심벌을 시공간 신호로 변환한다. 수신단에서의 다중 안테나 디코더(109), 병렬-직렬 변환기(111), 디 맵퍼(113) 및 채널 디코더(115)는 송신단에서의 다중 안테나 인코더(107), 직렬-병렬 변환기(105), 맵퍼(103) 및 채널 인코더(101)의 역기능을 각각 수행한다.In the transmitting end, the channel encoder 101 attaches redundant bits to the transmitted data bits to reduce the influence of the channel or noise, and the mapper 103 converts the data bit information into data symbol information, and the serial-parallel converter. 105 parallelizes the data symbols for loading onto multiple subcarriers, and multi-antenna encoder 107 converts the parallelized data symbols into space-time signals. The multiple antenna decoder 109, the parallel-to-serial converter 111, the de-mapper 113, and the channel decoder 115 at the receiving end are the multiple antenna encoder 107, the serial-to-parallel converter 105, the mapper ( 103 and the reverse function of the channel encoder 101, respectively.

다중 안테나 OFDM 시스템에서는 데이터의 전송 신뢰도를 높이기 위한 다양한 기술이 요구되는데, 이 중 공간 다이버시티 이득을 높이는 기법(scheme)으로는 시공간 부호(Space-Time Code; STC), 순환지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity; CDD) 등이 있고, 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 높이기 위한 기법으로는 빔 포밍(BeamForming; BF), 프리코딩(Precoding) 등이 있다. 여기서, 시공간 부호 및 순환지연 다이버시티는 주로 송신단에서 피드백 정보를 이용할 수 없는 개루프 시스템의 전송 신뢰도를 높이기 위해 사용되며, 빔 포밍 및 프리코딩은 송신단에서 피드백 정보를 이용할 수 있는 폐루프 시스템에서 해당 피드백 정보를 통해 신호대잡음비를 최대화하기 위해 사용된다. In a multi-antenna OFDM system, various techniques are required to increase data transmission reliability. Among them, a space-time code (STC) scheme and a cyclic delay diversity scheme are used to increase the spatial diversity gain. Diversity (CDD) and the like, and techniques for increasing the signal-to-noise ratio (SNR) include beamforming (BF) and precoding. Here, space-time code and cyclic delay diversity are mainly used to increase transmission reliability of an open loop system in which feedback information is not available at a transmitter, and beamforming and precoding are applicable in a closed loop system in which feedback information is available at a transmitter. It is used to maximize the signal to noise ratio through the feedback information.

상술한 기법들 중 공간 다이버시티 이득을 높이기 위한 기법 및 신호대잡음비를 높이기 위한 기법으로 특히 순환지연 다이버시티와 프리코딩을 살펴보면 다음과 같다.Among the above-described techniques, a technique for increasing the spatial diversity gain and a technique for increasing the signal-to-noise ratio, in particular, look at cyclic delay diversity and precoding as follows.

순환지연 다이버시티 기법은 여러 개의 송신 안테나를 가지는 시스템에서 OFDM 신호를 전송함에 있어서 모든 안테나가 각기 다른 지연 또는 다른 크기로 신호를 전송함으로써 수신단에서 주파수 다이버시티 이득을 얻는 것이다. 도 2는 순환지연 다이버시티 기법을 이용하는 다중 안테나 시스템의 송신단 구성을 도시하고 있다.In the cyclic delay diversity scheme, in the OFDM signal transmission system, all the antennas transmit signals with different delays or different sizes to obtain frequency diversity gains at the receiver. 2 illustrates a configuration of a transmitter of a multiple antenna system using a cyclic delay diversity scheme.

OFDM 심벌은 직렬-병렬 변환기 및 다중 안테나 인코더를 통해 각 안테나별로 분리 전달된 후, 채널 간 간섭을 방지하기 위한 순환 전처리부(CP; Cyclic Prefix)가 첨부되어 수신단으로 전송된다. 이때, 첫 번째 안테나에 전달되는 데이터 시퀀스는 그대로 수신단으로 전송되지만 그 다음 순번의 안테나에 전달되는 데이터 시퀀스는 바로 전 순번의 안테나에 비해 일정 비트만큼 순환지연되어 전송된다.After the OFDM symbol is separately transmitted to each antenna through a serial-to-parallel converter and a multi-antenna encoder, a Cyclic Prefix (CP) for preventing interference between channels is attached and transmitted to the receiver. In this case, the data sequence transmitted to the first antenna is transmitted to the receiver as it is, but the data sequence transmitted to the next antenna is cyclically delayed by a predetermined bit compared to the antenna of the previous sequence.

한편, 이와 같은 순환지연 다이버시티 기법을 주파수 영역에서 구현하면 상기의 순환지연은 위상 시퀀스의 곱으로 표현할 수 있다. 즉, 도 3에서 보듯 주파수 영역에서의 각 데이터 시퀀스에 안테나별로 서로 다르게 설정되는 소정의 위상 시퀀스(위상 시퀀스 1 ~ 위상 시퀀스 M)를 곱한 후 고속 역푸리에 변환(IFFT)을 수행하여 수신단으로 전송할 수 있는데, 이를 위상천이 다이버시티(phase shift diversity) 기법이라 한다. On the other hand, if the cyclic delay diversity scheme is implemented in the frequency domain, the cyclic delay can be expressed as a product of a phase sequence. That is, as shown in FIG. 3, the data sequence in the frequency domain may be multiplied by a predetermined phase sequence (phase sequence 1 to phase sequence M) set differently for each antenna, and then may be transmitted to a receiver by performing a fast inverse Fourier transform (IFFT). This is called a phase shift diversity technique.

위상천이 다이버시티 기법에 의하면 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)을 주파수 선택성 채널로 변화시킬 수 있고, 이에 따라 주파수 다이버시티 이득 또는 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있다. According to the phase shift diversity scheme, a flat fading channel can be changed into a frequency selective channel, thereby obtaining a frequency diversity gain or a frequency scheduling gain.

한편, 프리코딩 기법(Precoding scheme)에는 폐루프 시스템에서 피드백 정보가 유한한 경우에 이용되는 코드북 기반의 프리코딩(codebook based precoding) 방식과, 채널 정보를 양자화(quantization)하여 피드백하는 방식이 있다. 이 중 코드북 기반의 프리코딩은 송수신단에서 이미 알고 있는 프리코딩 행렬의 인덱스를 송신단으로 피드백함으로써 신호대잡음비(SNR) 이득을 얻는 방식이다.Precoding schemes include a codebook based precoding scheme used when the feedback information is finite in a closed loop system, and a method of quantizing and feeding back channel information. The codebook-based precoding is a method of obtaining a signal-to-noise ratio (SNR) gain by feeding back an index of a precoding matrix known to the transmitter / receiver to the transmitter.

도 4는 상기 코드북 기반의 프리코딩을 이용하는 다중 안테나 시스템의 송수신단 구성을 도시하고 있다. 여기서, 송신단 및 수신단은 각각 유한한 프리코딩 행렬(P 1 ~ P L)을 가지고 있으며, 수신단에서는 채널정보를 이용하여 최적의 프리코딩 행렬 인덱스(l)를 송신단으로 피드백하고, 송신단에서는 피드백된 인덱스에 해당하는 프리코딩 행렬을 전송 데이터(χ 1 ~ χ Mt )에 적용한다. 참고로, 다음의 표 1은 2개의 송신 안테나를 가지며 공간 다중화율 2를 지원하는 IEEE 802.16e 시스템에서 3비트의 피드백 정보를 사용할 때 적용할 수 있는 코드북(codebook)의 일례를 보여주고 있다.4 illustrates a configuration of a transmitting and receiving end of a multiple antenna system using the codebook based precoding. Here, the transmitting end and the receiving end each have a finite precoding matrix ( P 1). ~ P L ), and the receiver feeds back the optimal precoding matrix index ( l ) to the transmitter using channel information, and the transmitter sends the precoding matrix corresponding to the fed back index to the transmission data ( χ 1 ~ χ Mt). ) it is applied to. For reference, Table 1 below shows an example of a codebook applicable to using 3 bits of feedback information in an IEEE 802.16e system having two transmit antennas and supporting spatial multiplexing rate 2.

Figure 112007050609630-PAT00001
Figure 112007050609630-PAT00001

전술한 위상천이 다이버시티 기법은 상술한 장점 외에 개루프에서 주파수 선택성 다이버시티 이득을 얻을 수 있고 폐루프에서도 주파수 스케줄링 이득을 얻을 있다는 장점 때문에 현재 많은 주목을 받고 있으나, 공간 다중화율이 1이므로 높은 데이터 전송률을 기대할 수 없고 자원 할당을 고정적으로 할 경우 상기 이득들을 얻기 힘들다는 문제가 있다.In addition to the above-described advantages, the phase shift diversity scheme has received a lot of attention because of the advantages of obtaining frequency selective diversity gain in open loops and frequency scheduling gain in closed loops. There is a problem that it is difficult to obtain the gains if the data rate cannot be expected and the resource allocation is fixed.

또한, 전술한 코드북 기반의 프리코딩 기법은 작은 양의 피드백 정보(인덱스 정보)를 요구하면서 높은 공간 다중화율을 이용할 수 있으므로 효과적인 데이터 전송이 가능하다는 장점이 있지만, 피드백을 위해 안정된 채널이 확보되어야 하므로 채널 변화가 심한 이동 환경에는 적합하지 않고 특히 폐루프 시스템에서만 적용 가능하다는 문제가 있다.In addition, the codebook-based precoding scheme described above has an advantage of enabling efficient data transmission because a high amount of spatial multiplexing rate can be used while requiring a small amount of feedback information (index information), but a stable channel must be secured for feedback. There is a problem that it is not suitable for a mobile environment in which the channel change is severe, and is applicable only in a closed loop system.

본 발명은 종래의 순환지연 다이버시티, 위상천이 다이버시티 및 프리코딩 기법의 단점을 보완하는 위상천이 기반의 프리코딩 기법을 제공하고, 여기에 시간 가변의 위상천이 다이버시티 및 순환지연 다이버시티 등을 선택적으로 가미하여 개선된 위상천이 기반의 프리코딩 기법 또는 순환지연 다이버시티 기법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.The present invention provides a phase shift based precoding technique that compensates for the shortcomings of the conventional cyclic delay diversity, phase shift diversity, and precoding scheme, and includes time-varying phase shift diversity and cyclic delay diversity. The objective of the present invention is to provide an improved phase shift based precoding technique or a cyclic delay diversity technique.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 다수의 부반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서, 각 부반송파에 상응하는 전송 심볼을 주파수 영역에서 공간 처리하는 단계와, 상기 공간 처리된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계와, 시간 영역으로 변환된 전송 신호 전체에 소정의 가중치를 곱하는 단계 및 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계를 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention for achieving the above object is a data transmission method in a multi-antenna system using a plurality of subcarriers, the spatial processing of the transmission symbol corresponding to each subcarrier in the frequency domain, and the spatial processing Converting a transmission signal into a time domain, multiplying a predetermined weight to the entire transmission signal converted into the time domain, and applying a predetermined cyclic delay to a transmission signal for each antenna. It is about a method.

본 발명의 다른 일 양태는 각 부반송파에 상응하는 전송 심볼들에 대해 주파수 영역에서 프리코딩을 수행하는 단계와, 상기 프리코딩이 수행된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계와, 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of performing precoding in a frequency domain on transmission symbols corresponding to each subcarrier, converting the precoded transmission signal to a time domain, and transmitting a signal for each antenna. And applying a predetermined cyclic delay to the.

본 발명의 다른 일 양태는 위상천이를 위한 제1행렬과, 제1행렬을 단위행렬(unitary matrix)화 하기 위한 제2행렬을 곱하여 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 결정하는 단계와, 각 부반송파에 상응하는 전송 심벌들에 상기 결정된 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 곱하는 단계와, 상기 위상천이 기반 프리코딩이 수행된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계 및 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계를 포함하며, 여기에 상기 시간 영역으로 변환된 전송 심볼들 전체에 소정의 가중치를 곱하는 단계를 더 포함할 수 있다.Another aspect of the present invention is to determine a phase shift based precoding matrix by multiplying a first matrix for phase shift and a second matrix for unitary matrixing the first matrix, and corresponding to each subcarrier. Multiplying the determined phase shift based precoding matrix by the transmission symbols, converting the transmitted signal on which the phase shift based precoding is performed into a time domain, and applying a predetermined cyclic delay to the transmission signal for each antenna The method may further include multiplying a predetermined weight to all transmission symbols converted into the time domain.

본 발명의 또 다른 일 양태로서 다중 안테나 시스템에서의 데이터 송신 방법은 송신 스트림 각각에 대해 상기 다중 안테나와 관련되는 공간처리를 수행하는 단계와, 상기 공간처리로 생성되는 각 신호가 상기 다중 안테나 중 하나 이상을 통해 송신되도록 송신 전력 할당용 프리코딩을 수행하는 단계와, 상기 프리코딩으로 생성되는 각 신호를 안테나 별로 시간 영역의 신호로 변환하는 단계 및 상기 변환된 시간 영역 신호를 상기 다중 안테나 중 하나 이상을 통해 송신하는 단계를 포함한다.In another aspect of the present invention, a data transmission method in a multi-antenna system includes performing spatial processing associated with the multiple antenna on each transmission stream, and wherein each signal generated by the spatial processing is one of the multiple antennas. Performing precoding for transmission power allocation so as to be transmitted through the above; converting each signal generated by the precoding into a time domain signal for each antenna; and converting the converted time domain signal into at least one of the multiple antennas. Transmitting through.

상기 4가지 양태에 있어서, 주파수 영역의 전송신호를 시간 영역으로 변환하기 전에 각 안테나에 상응하는 제1 파일럿 심볼을 더하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 순환지연된 전송 신호에 시간 영역으로 변환된 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계를 더 포함할 수도 있다.In the above four aspects, the method may further include adding a first pilot symbol corresponding to each antenna before converting the transmission signal in the frequency domain to the time domain, wherein the first transformed signal is transformed in the time domain to the cyclically delayed transmission signal. The method may further include adding 2 pilot symbols for each antenna.

상기 3번째 양태에서 상기 제2행렬은 코드북에 미리 저장된 다수의 단위행렬 중에서 선택될 수 있다.In the third aspect, the second matrix may be selected from a plurality of unit matrices previously stored in the codebook.

또한, 상기 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 다중화율이 2 이상인 경우, 소정의 시간 단위로 상기 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 각 열이 스위칭될 수도 있 고, 소정의 시간 단위로 상기 제1행렬의 위상각에 소정의 옵셋이 더해질 수 있다.In addition, when the multiplexing rate of the phase shift based precoding matrix is 2 or more, each column of the phase shift based precoding matrix may be switched in a predetermined time unit, and the phase of the first matrix may be switched in a predetermined time unit. A predetermined offset may be added to each angle.

또한, 다수의 수신단으로부터 상기 코드북의 제2행렬 인덱스(precoding index) 및 열 벡터(column vector)를 피드백 받고, 상기 피드백된 인덱스의 제2행렬을 선택하고, 해당 행렬로부터 열 벡터에 해당하는 열을 추출하며, 상기 추출된 열들을 조합하여 새로운 제2행렬을 생성할 수도 있다.In addition, receiving a second matrix index and a column vector of the codebook from a plurality of receivers, selecting a second matrix of the fed back index, and selecting a column corresponding to the column vector from the matrix. The extracted second columns may be generated by combining the extracted columns.

또한, 상기 4번째 양태에서 상기 데이터 송신 방법은 상기 공간처리로 생성되는 각 신호에 대해 위상 천이 다이버시티를 적용하는 단계 및 상기 변환된 각 시간 영역 신호에 대해 순환 지연 다이버시티를 적용하는 단계중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 위상 천이 다이버시티는 큰 순환 지연 값이 적용되고 상기 순환 지연 다이버시티는 작은 순환 지연 값이 적용되는 것을 특징으로 하는, 데이터 송신 방법.Further, in the fourth aspect, the data transmission method includes one of applying phase shift diversity to each signal generated by the spatial processing and applying cyclic delay diversity to each transformed time domain signal. It may further include the above. Wherein the phase shift diversity is applied with a large cyclic delay value and the cyclic delay diversity is applied with a small cyclic delay value.

또한, 상기 데이터 송신 방법은 상기 공간처리로 생성되는 각 신호에 대해 제1 파일럿 심볼을 각 안테나 별로 더하는 단계와, 상기 프리코딩으로 생성되는 각 신호에 대해 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계 및 상기 순환 지연 다이버시티가 적용되는 각 신호에 대해 시간 영역으로 변환된 제3 파일럿 심볼을 각 안테나 별로 더하는 단계 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The data transmission method may further include adding a first pilot symbol for each antenna for each signal generated by the spatial processing, adding a second pilot symbol for each antenna for each signal generated by the precoding, and The method may further include at least one of adding, by antenna, a third pilot symbol transformed into a time domain for each signal to which the cyclic delay diversity is applied.

상기 4번째 양태에서 상기 송신 전력 할당용 프리코딩은 Nt× Nt 의 단위 행렬을 곱하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 데이터 송신 방법(여기서 Nt는 상기 다중 안테나의 개수).In the fourth aspect, the transmission power allocation precoding is performed by multiplying a unit matrix of N t × N t , wherein N t is the number of the multiple antennas.

본 발명의 위상천이 기반의 프리코딩 기법에 의하면 위상천이 다이버시티 기법 및 프리코딩 기법이 가지는 종래의 장점들 외에, 안테나 구조 및 공간 다중화율에 구애받지 않고 채널 상황 또는 시스템 상황에 따라 적응적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 또한, 위상천이 기반의 프리코딩 기법에 시간에 따른 위상 가변 및 순환지연 다이버시티 기법 등을 선택적으로 가미하여 송수신기의 복잡도를 개선하고 어떠한 구조의 다중 안테나 기법과도 결합하여 사용할 수 있으며 사용자별로 통신 조건을 달리하여 적용할 수 있으므로 최적의 통신 성능을 얻을 수 있다.According to the phase shift based precoding scheme of the present invention, in addition to the conventional advantages of the phase shift diversity scheme and the precoding scheme, it is possible to adapt adaptively according to the channel or system situation regardless of the antenna structure and spatial multiplexing rate. There are advantages to it. In addition, the phase shift based precoding scheme can be selectively added to the phase shifting and cyclic delay diversity schemes over time to improve the complexity of the transceiver and to be used in combination with any antenna scheme of any structure. Can be applied differently to obtain the optimum communication performance.

이하, 본 발명의 명세서에 첨부된 도면을 참고하여 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<실시예 1> - 위상천이 기반의 프리코딩Example 1 Precoding Based on Phase Shift

위상천이 기반 Phase shift base 프리코딩Precoding 행렬의 생성 Generation of matrix

위상천이 기반의 프리코딩 행렬(P)은 다음과 같이 표현할 수 있다.The phase shift based precoding matrix P can be expressed as follows.

Figure 112007050609630-PAT00002
Figure 112007050609630-PAT00002

여기서,

Figure 112007050609630-PAT00003
(i = 1,...,Nt, j = 1,...,R)는 부반송파 인덱스 또는 특정 주파수 밴드 인덱스 k에 의해 결정되는 복소 가중치를 나타내고, Nt는 송신 안테나의 개수, R은 공간 다중화율을 각각 나타낸다. 여기서 송신 안테나는 물리적인 송신 안테나가 될 수도 있고, 가상의 송신 안테나를 의미할 수도 있다. 가상의 송신 안테나를 의미하는 경우 Nt와 R이 같다. 또한, 복소 가중치는 안테나에 곱해지는 OFDM 심벌 및 해당 부반송파의 인덱스에 따라 상이한 값을 가질 수 있다. 상기 복소 가중치는 채널 상황 및 피드백 정보의 유무 중 적어도 어느 하나에 따라 결정될 수 있다.here,
Figure 112007050609630-PAT00003
( i = 1, ..., N t , j = 1, ..., R) represents a complex weight determined by the subcarrier index or the specific frequency band index k, N t represents the number of transmit antennas, R represents the spatial multiplexing rate, respectively. Here, the transmission antenna may be a physical transmission antenna or may mean a virtual transmission antenna. In case of a virtual transmission antenna, N t and R are the same. In addition, the complex weight may have a different value depending on the OFDM symbol multiplied by the antenna and the index of the corresponding subcarrier. The complex weight may be determined according to at least one of channel conditions and presence or absence of feedback information.

한편, 상기 수학식 1의 프리코딩 행렬( P )은 다중 안테나 시스템에서의 채널용량의 손실을 줄이기 위해 단위 행렬(Unitary matrix)로 설계되는 것이 바람직하다. 여기서, 단위 행렬 구성을 위한 조건을 알아보기 위해 다중 안테나 개루프 시스템의 채널용량을 수학식으로 나타내면 다음과 같다.Meanwhile, the precoding matrix P of Equation 1 is preferably designed in a unitary matrix to reduce the loss of channel capacity in the multi-antenna system. Here, the channel capacity of the multi-antenna open-loop system in order to determine the conditions for constructing the unit matrix is represented as follows.

Figure 112007050609630-PAT00004
Figure 112007050609630-PAT00004

여기서, HN r x N t 크기의 다중 안테나 채널 행렬이고 Nt 는 송신 안테나의 개수, N r 은 수신 안테나의 개수를 나타낸다. 상기 수학식 2에 위상천이 기반 프리코딩 행렬( P )을 적용하면 다음과 같다.Where H is a multi-antenna channel matrix of size N r x N t and N t is the number of transmit antennas, N r represents the number of receiving antennas. The phase shift based precoding matrix P is applied to Equation 2 as follows.

Figure 112007050609630-PAT00005
Figure 112007050609630-PAT00005

수학식 3에서 보듯, 채널용량에 손실이 없도록 하기 위해서는 PP H 가 단일 행렬(Identity Matrix)이 되어야 하므로 위상천이 기반 프리코딩 행렬( P )은 다음과 같은 조건을 만족하는 단위행렬이어야 한다.As shown in Equation 3, in order to avoid loss in channel capacity, PP H must be a single matrix, so the phase shift based precoding matrix P must be a unit matrix satisfying the following conditions.

Figure 112007050609630-PAT00006
Figure 112007050609630-PAT00006

위상천이 기반 프리코딩 행렬( P )이 단위행렬이 되기 위해서는 다음의 두 가지 조건 즉, 전력 제약 조건 및 직교 제약 조건을 동시에 만족하여야 한다. 전력 제약은 행렬을 이루는 각 열(column)의 크기가 1이 되도록 만드는 것이고, 직교 제약은 행렬의 각 열(column) 사이에 직교 특성을 갖도록 만드는 것이다. 이들 각각을 수학식으로 표현하면 다음과 같다.In order for the phase shift based precoding matrix P to become a unit matrix, two conditions, that is, a power constraint and an orthogonal constraint, must be satisfied at the same time. The power constraint is to make each column of the matrix have a size of 1, and the orthogonal constraint is to make orthogonality between each column of the matrix. Each of these expressions is expressed as follows.

Figure 112007050609630-PAT00007
Figure 112007050609630-PAT00007

Figure 112007050609630-PAT00008
Figure 112007050609630-PAT00008

다음으로, 하나의 실시예로서 2 x 2 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 일반화된 수학식을 제시하고, 상기 두 가지 조건을 만족하기 위한 수학식을 알아보기로 한다. 수학식 7은 2개의 송신 안테나를 가지고 공간 다중화율이 2인 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 일반식을 나타내고 있다.Next, as an embodiment, a generalized equation of a 2 × 2 phase shift based precoding matrix will be presented, and the equations for satisfying the two conditions will be described. Equation 7 shows a general equation of a phase shift based precoding matrix having two transmit antennas and a spatial multiplexing rate of 2.

Figure 112007050609630-PAT00009
Figure 112007050609630-PAT00009

여기서, α i , β i (i = 1, 2)는 실수값을 가지고, θ i (i = 1, 2, 3, 4)는 위상값을 나타내며, k는 OFDM 신호의 부반송파 인덱스를 나타낸다. 이와 같은 프리코딩 행렬을 단위 행렬로 구현하기 위해서는 수학식 8의 전력제약 조건과 수학식 9의 직교제약 조건을 만족해야 한다.Here, α i , β i ( i = 1, 2) have a real value, θ i (i = 1, 2, 3, 4) represents a phase value, and k represents a subcarrier index of an OFDM signal. In order to implement such a precoding matrix as a unit matrix, the power constraint of Equation 8 and the orthogonal constraint of Equation 9 must be satisfied.

Figure 112007050609630-PAT00010
Figure 112007050609630-PAT00010

Figure 112007050609630-PAT00011
Figure 112007050609630-PAT00011

여기서, * 표식은 켤레 복소수를 가리킨다. 상기 수학식 7 내지 수학식 9를 모두 만족하는 2 x 2 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 일 실시예는 다음과 같다.Where the * symbol indicates a conjugate complex number. An embodiment of a 2 × 2 phase shift based precoding matrix that satisfies Equations 7 to 9 is as follows.

Figure 112007050609630-PAT00012
Figure 112007050609630-PAT00012

여기서, θ2 와 θ3는 직교제약에 의해 수학식 11과 같은 관계를 가진다.Here, θ 2 and θ 3 have the same relationship as in Equation 11 due to orthogonal constraint.

Figure 112007050609630-PAT00013
Figure 112007050609630-PAT00013

한편, 프리코딩 행렬은 송신단 및 수신단의 메모리에 코드북(codebook) 형태로 저장될 수 있는데, 상기 코드북은 유한 개의 서로 다른 θ2값을 통해 생성된 다양한 프리코딩 행렬을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, θ2값은 채널 상황과 피드백 정보의 유무에 따라서 적절하게 설정될 수 있다, 예를 들어, 피드백 정보를 사용하는 경우라면 θ 2 를 작게 설정함으로써 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있고, 피드백 정보를 사용하지 않는 경우라면 θ 2 를 크게 설정함으로써 높은 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.Meanwhile, the precoding matrix may be stored in a codebook form in memories of the transmitter and the receiver, and the codebook may include various precoding matrices generated through finite different θ 2 values. Here, the value of θ 2 may be appropriately set according to the channel condition and the presence or absence of feedback information. For example, when using feedback information, the frequency scheduling gain may be obtained by setting θ 2 to be small, and the feedback information may be obtained. If not used, a high frequency diversity gain can be obtained by setting θ 2 large.

다중화율에On multiplexing rate 따른 위상천이 기반  Based on phase shift 프리코딩Precoding 행렬의 재구성 Reconstruction of matrix

한편, 상기 수학식 7과 같은 위상천이 기반 프리코딩 행렬이 생성되더라도 채널 상황에 따라서 실제로 안테나 수에 비해 공간 다중화율은 작게 설정되는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우에는 상기 생성된 위상천이 기반 프리코딩 행렬 중 현재의 공간 다중화율(작아진 공간 다중화율)에 상응하는 개수의 특정 열(column)을 선택하여 새로운 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 재구성할 수 있다. 즉, 공간 다중화율이 달라질 때마다 해당 시스템에 적용되는 새로운 프리코딩 행렬을 생성하는 것이 아니라, 최초 생성된 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 그대로 활용하되 해당 프리코딩 행렬의 특정 열을 선택하여 프리코딩 행렬을 재구성하기만 하면 된다.On the other hand, even if a phase shift based precoding matrix is generated as shown in Equation 7, the spatial multiplexing rate may actually be set smaller than the number of antennas depending on the channel situation. In this case, a new phase shift based precoding matrix can be reconstructed by selecting a specific column corresponding to the current spatial multiplexing rate (smaller spatial multiplexing rate) among the generated phase shift based precoding matrices. . That is, instead of generating a new precoding matrix applied to the system whenever the spatial multiplexing rate is different, the precoding matrix is selected by using a phase shift-based precoding matrix that is originally generated, but selecting a specific column of the precoding matrix. Just reconfigure

일례로, 상기 수학식 10의 프리코딩 행렬은 2개의 송신 안테나를 가지는 다중 안테나 시스템에서 공간 다중화율이 2인 경우를 상정하고 있으나, 어떠한 이유로 시스템의 공간 다중화율이 1로 낮아지는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 수학식 10의 행렬 중 특정 열을 선택하여 공간 다중화율 1의 프리코딩 행렬로 재구성할 수 있는데, 두 번째 열을 선택한 일례의 위상천이 기반 프리코딩 행렬은 다음의 수학식 12와 같다. 이는 종래에 있어서 2개의 송신 안테나의 순환지연 다이버시티 기법과 동일한 형태가 된다.As an example, the precoding matrix of Equation 10 assumes a case where the spatial multiplexing rate is 2 in a multi-antenna system having two transmit antennas, but for some reason, the spatial multiplexing rate of the system may decrease to 1. have. In this case, a specific column of the matrix of Equation 10 may be selected and reconstructed into a precoding matrix having a spatial multiplexing ratio 1. An exemplary phase shift based precoding matrix, in which the second column is selected, is represented by Equation 12 below. . This has the same form as the cyclic delay diversity scheme of two transmit antennas in the related art.

Figure 112007050609630-PAT00014
Figure 112007050609630-PAT00014

여기서는 2개의 송신 안테나를 가지는 시스템을 일례로 들었으나, 4개의 송신 안테나를 가지는 시스템에도 확장하여 적용될 수 있으며, 공간 다중화율이 4 인 경우의 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 생성한 후 변화하는 공간 다중화율에 따라 특정 열을 선택하여 프리코딩을 수행할 수 있다.Here, the system having two transmit antennas is taken as an example, but it can be extended to a system having four transmit antennas, and the spatial multiplexing after generating a phase shift based precoding matrix when the spatial multiplexing rate is 4 Precoding can be performed by selecting a specific column according to the burn rate.

이에 대한 일례로, 도 5은 송신 안테나가 4개이고 공간 다중화율이 2인 다중 안테나 시스템에 종래의 공간 다중화 기법(Spatial Multiplexing)과 순환지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity)가 적용된 경우를 도시한 것이고, 도 6은 상기와 같은 다중 안테나 시스템에 수학식 10의 위상천이 기반 프리코딩 행렬과 함께 도 5와 마찬가지로 순환지연 다이버시티를 적용한 경우를 도시한 것이다. 그리고, 도 5 및 도 6에서 순환지연 다이버시티는 위상천이 시퀀스를 곱하여 주는 동작으로 도시되었으며 위상천이 시퀀스에 의해서 위상천이 되는 위상각은 θ 1 이라고 가정한다.As an example of this, FIG. 5 illustrates a case where conventional spatial multiplexing and cyclic delay diversity are applied to a multiple antenna system having four transmit antennas and a spatial multiplexing rate of 2. FIG. 6 illustrates a case where cyclic delay diversity is applied to the multi-antenna system as in FIG. 5 together with the phase shift based precoding matrix of Equation 10. FIG. 5 and 6, the cyclic delay diversity is illustrated as an operation of multiplying a phase shift sequence, and assumes that the phase angle of the phase shift by the phase shift sequence is θ 1 .

도 5에 의하면 제1 안테나 및 제3 안테나에는 제1 시퀀스(

Figure 112007050609630-PAT00015
) 및 제2 시퀀스(
Figure 112007050609630-PAT00016
)가 전달되고, 제2 안테나 및 제4 안테나에는 소정 크기로 위상천이된 제1 시퀀스(
Figure 112007050609630-PAT00017
) 및 제2 시퀀스(
Figure 112007050609630-PAT00018
)가 전달된다. 따라서, 전체적으로는 공간 다중화율이 2가 됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, the first and third antennas have a first sequence (
Figure 112007050609630-PAT00015
) And second sequence (
Figure 112007050609630-PAT00016
) Is transmitted, and the first sequence
Figure 112007050609630-PAT00017
) And second sequence (
Figure 112007050609630-PAT00018
) Is passed. Therefore, it can be seen that the spatial multiplexing ratio is 2.

이에 비해, 도 6에서 제1 안테나에는

Figure 112007050609630-PAT00019
가 전달되고, 제3 안테나에는
Figure 112007050609630-PAT00020
가 전달되며, 제2 안테나에는 소정 크기로 위상천이 된
Figure 112007050609630-PAT00021
가 전달되고, 제4 안테나에는 제2 안테나의 경우와 마찬가지로 소정 크기로 위상천이 된
Figure 112007050609630-PAT00022
가 전달된다. 따라서, 도 5의 시스템에 비해 프리코딩 기법의 장점을 가지면서도 단일한 프리코딩 행렬을 이용하여 4개의 안테나에 대해 순환지연(또는 위상천이)을 수행할 수 있으므로 순환지연 다이버시티 기법에 의한 장점까지 가질 수 있다.In contrast, the first antenna in FIG.
Figure 112007050609630-PAT00019
Is transmitted to the third antenna
Figure 112007050609630-PAT00020
Is transmitted to the second antenna and phase shifted to a predetermined size.
Figure 112007050609630-PAT00021
Is transmitted to the fourth antenna and phase shifted to a predetermined size as in the case of the second antenna.
Figure 112007050609630-PAT00022
Is passed. Therefore, while having the advantages of the precoding scheme compared to the system of FIG. 5, the cyclic delay (or phase shift) can be performed for four antennas using a single precoding matrix. Can have

이상에서 살펴본 2개 안테나 시스템 및 4개 안테나 시스템에 대한 공간 다중화율별 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 정리하면 다음과 같다.The phase shift based precoding matrix according to spatial multiplexing rates for the two antenna systems and the four antenna systems discussed above are summarized as follows.

Figure 112007050609630-PAT00023
Figure 112007050609630-PAT00023

여기서, θ i (i = 1, 2, 3)는 순환지연 값에 따른 위상각을 나타내고, K는 OFDM의 부반송파 인덱스를 나타낸다. 표 2에서 상기 4가지 경우의 프리코딩 행렬 각각은 도 7에서 볼 수 있듯이 4개의 송신 안테나를 가지면서 공간 다중화율이 2인 다중 안테나 시스템에 대한 프리코딩 행렬의 특정 부분을 취하여 얻을 수 있다. 따라서, 상기 4가지의 경우에 대한 각각의 프리코딩 행렬을 코드북에 별도로 구비할 필요가 없으므로 송신단 및 수신단의 메모리 용량을 절약할 수 있다. 또한, 상술한 위상천이 기반 프리코딩 행렬은 동일한 원리에 의해 안테나 수가 M이고 공간 다중화율이 N인 시스템에 대하여도 확장될 수 있다.Here, θ i ( i = 1, 2, 3) represents the phase angle according to the cyclic delay value, and K represents the subcarrier index of OFDM. In Table 2, each of the four precoding matrices can be obtained by taking a specific portion of the precoding matrix for a multi-antenna system having four transmit antennas and a spatial multiplexing ratio of two, as shown in FIG. Therefore, since there is no need to separately include each precoding matrix for the four cases in the codebook, the memory capacity of the transmitting end and the receiving end can be saved. In addition, the above-described phase shift based precoding matrix can be extended for a system having an antenna number M and a spatial multiplexing rate N by the same principle.

<실시예 2> - 일반화된 위상천이 다이버시티Example 2 Generalized Phase Shift Diversity

이상에서는 송신 안테나가 4개이고 공간 다중화율이 2인 경우의 위상천이 기반 프리코딩 행렬이 구성되는 과정을 설명하였으나, 위상천이 기반의 프리코딩은 송신 안테나 수가 N t (N t 는 2 이상의 자연수)이고 공간 다중화율이 R(R은 1 이상의 자연수)인 시스템에 대하여 설명한다. 이하, 일반화된 위상천이 기반 프리코딩을 일반화된 위상천이 다이버시티(Generalized Phase Shift Diversity; GPSD)라 부른다.In the above description, a process of configuring a phase shift based precoding matrix in the case of four transmitting antennas and a spatial multiplexing ratio of 2 has been described. However, in the case of a phase shift based precoding, the number of transmitting antennas is N t. ( N t is a natural number of 2 or more) and a spatial multiplexing rate of R ( R is a natural number of 1 or more) is described. Hereinafter, generalized phase shift based precoding is called Generalized Phase Shift Diversity (GPSD).

도 8은 일반화된 위상천이 다이버시티를 수행하기 위한 송수신기의 주요 구성을 도시한 블록도이다.8 is a block diagram showing the main configuration of a transceiver for performing generalized phase shift diversity.

일반화된 위상천이 다이버시티 방법은 전송하려는 모든 스트림을 전체 안테나를 통해 전송하되 안테나 별로 각기 다른 위상의 시퀀스를 곱하여 전송하는 것이다. The generalized phase shift diversity method transmits all streams to be transmitted through all antennas, but multiplies and transmits a sequence of different phases for each antenna.

예를 들어, 도 8을 참조하면 알 수 있듯이 스트림 1을 안테나 1부터 안테나 M까지의 구비된 모든 안테나를 통해 송신하되, 스트림 1이 안테나 1로 송신되는 경우에는 위상천이 없이 송신되고, 안테나 2로 송신되는 경우에는 P1(1)의 위상각에 대한 위상천이가 적용되어 송신되도록 한다. 이러한 방법으로 안테나 M까지 서로 다른 위상각의 위상천이가 적용되어 송신되도록 한다. For example, as shown in FIG. 8, stream 1 is transmitted through all the antennas provided from antenna 1 to antenna M, but when stream 1 is transmitted to antenna 1, it is transmitted without phase shift and is transmitted to antenna 2. In the case of transmission, the phase shift with respect to the phase angle of P1 (1) is applied to be transmitted. In this way, phase shifts of different phase angles are applied to antenna M to be transmitted.

마찬가지로 스트림 2도 안테나 1부터 안테나 M까지의 구비된 모든 안테나를 통해 송신하되, 스트림 2가 안테나 1로 송신되는 경우에는 위상천이 없이 송신되고, 안테나 2로 송신되는 경우에는 P2(1)의 위상각에 대한 위상천이가 적용되어 송신되도록 한다. 이러한 방법으로 안테나 M까지 서로 다른 위상각의 위상천이가 적용되어 송신되도록 한다. 도 8을 참조하면, 스트림 S까지의 나머지 스트림에 대해서도 동일한 방식을 적용하여 송신됨을 확인할 수 있다.Similarly, stream 2 is also transmitted through all the antennas provided from antenna 1 to antenna M, but when stream 2 is transmitted to antenna 1, it is transmitted without phase shift, and when transmitted to antenna 2, phase angle of P2 (1). A phase shift for is applied to allow transmission. In this way, phase shifts of different phase angles are applied to antenna M to be transmitted. Referring to FIG. 8, it can be confirmed that the same method is applied to the remaining streams up to stream S.

상술한 일반화된 위상천이 다이버시티 방법은 하기 수학식 13과 같은 행렬의 조합으로 표현될 수 있다.The generalized phase shift diversity method described above may be represented by a combination of matrices such as Equation 13.

Figure 112007050609630-PAT00024
Figure 112007050609630-PAT00024

여기서,

Figure 112007050609630-PAT00025
는 Nt개의 송신 안테나와 R의 공간 다중화율을 가지는 MIMO-OFDM 신호의 k번째 부반송파에 대한 GPSD 행렬을 나타내며,
Figure 112007050609630-PAT00026
Figure 112007050609630-PAT00027
를 만족하는 단위 행렬(제2행렬)로서 각 송신 안테나를 통해 송신되는 전력 크기를 동일하게 할 수 있다. 여기서 k는 부반송파 인덱스뿐만 아니라 상황에 따라서 단위 자원 별로 할당되는 인덱스 또는 하나 이상의 부반송파를 포함하여 이루어지는 주파수 밴드 별로 할당되는 인덱스 정보가 될 수도 있다. GPSD 행렬은 각 송신 안테나 별로 서로 다른 위상천이 각도를 적용할 수 있도록 하는 위상천이 행렬(제1행렬)과 단위행렬(unitary matrix)(제2행렬)을 곱하여 구성할 수 있다. 대각 행렬인 제1행렬과 단위 행렬인 제2행렬을 곱한 결과인 GPSD 행렬 또한 단위행렬의 특징을 만족할 것이므로 좋은 효과를 내는 프리코딩 행렬로서 이용될 수 있다. 수학식 13에서 위상각 θi, i=1,...,Nt 은 지연 값 τi, i=1,...,Nt에 따라 아래의 수학식 14과 같이 얻을 수 있다.here,
Figure 112007050609630-PAT00025
Denotes the GPSD matrix for the k th subcarrier of the MIMO-OFDM signal having N t transmit antennas and a spatial multiplexing rate of R,
Figure 112007050609630-PAT00026
Is
Figure 112007050609630-PAT00027
As a unit matrix (second matrix) that satisfies, power magnitudes transmitted through each transmission antenna may be equalized. Here, k may be not only a subcarrier index but also index information allocated for each unit resource according to a situation or index information allocated for each frequency band including one or more subcarriers. The GPSD matrix may be configured by multiplying a phase shift matrix (first matrix) and a unitary matrix (second matrix) so that different phase shift angles may be applied to each transmitting antenna. The GPSD matrix, which is a result of multiplying the first matrix, which is a diagonal matrix, and the second matrix, which is a unitary matrix, may also be used as a precoding matrix having a good effect because it will satisfy the characteristics of the unit matrix. In Equation 13, the phase angles θ i , i = 1, ..., N t may be obtained as shown in Equation 14 below according to the delay values τ i , i = 1, ..., N t .

Figure 112007050609630-PAT00028
Figure 112007050609630-PAT00028

여기서, Nfft는 OFDM 신호의 부반송파 개수를 나타낸다.Here, N fft represents the number of subcarriers of the OFDM signal.

2개의 전송 안테나를 가지며 1비트 코드북을 사용하는 경우의 GPSD 행렬 생성식의 일 예는 다음과 같다.An example of the GPSD matrix generation equation in the case of using two 1-bit codebooks with two transmit antennas is as follows.

Figure 112007050609630-PAT00029
Figure 112007050609630-PAT00029

수학식 15에서 α값이 정해지면 β값은 쉽게 정해지므로α값에 대한 정보를 적절한 2가지 값으로 정해놓고 이에 대한 정보를 코드북 인덱스로 피드백하도록 구현할 수 있다. 일 예로, 피드백 인덱스가 0이면 α는 0.2로 하고, 피드백 인덱스가 1이면 α는 0.8로 하기로 송수신기 간에 미리 약속할 수 있다.When the value of α is determined in Equation 15, the value of β is easily determined. Therefore, information on the value of α may be set to two appropriate values and the information may be fed back to the codebook index. For example, if the feedback index is 0, α may be 0.2, and if the feedback index is 1, α may be 0.8.

제2행렬의 일 예로 신호대잡음비(SNR) 이득을 얻기 위한 소정의 특징적인 행렬이 이용될 수 있으며, 특히 이러한 특징적인 행렬로 왈쉬코드(Walsh code)가 사용되는 경우의 GPSD 행렬 생성식을 살펴보면 다음과 같다.As an example of the second matrix, a predetermined characteristic matrix may be used to obtain a signal-to-noise ratio (SNR) gain. In particular, a GPSD matrix generation equation in which the Walsh code is used as the characteristic matrix is as follows. Same as

Figure 112007050609630-PAT00030
Figure 112007050609630-PAT00030

수학식 16은 4개의 송신 안테나와 공간 다중화율 4를 가지는 시스템을 전제로 하고 있으며, 여기서 상기 제2행렬을 적절히 재구성함으로써 특정 송신 안테나를 선택하거나(antenna selection), 공간 다중화율을 조절(rate tuning)할 수 있다. Equation (16) assumes a system having four transmit antennas and a spatial multiplexing rate of 4, wherein a particular transmit antenna is selected or the spatial multiplexing rate is adjusted by appropriately reconstructing the second matrix. )can do.

다음의 수학식 17은 송신 안테나가 4개인 시스템에서 2개의 안테나를 선택하기 위해 상기 제2행렬을 재구성한 모습을 보여주고 있다.Equation 17 below shows the reconstruction of the second matrix to select two antennas in a system having four transmit antennas.

Figure 112007050609630-PAT00031
Figure 112007050609630-PAT00031

또한, 아래의 표 3은 시간 또는 채널의 상황 등에 따라 공간 다중화율이 변하는 경우 해당 다중화율에 맞도록 상기 제2행렬을 재구성하기 위한 방법을 보여주고 있다.In addition, Table 3 below shows a method for reconstructing the second matrix to match the multiplexing rate when the spatial multiplexing rate changes according to time or channel conditions.

Figure 112007050609630-PAT00032
Figure 112007050609630-PAT00032

이때, 표 3에서는 다중화율에 따라 제2행렬의 1번째 열, 1~2번째 열, 1~4번째 열(column)이 선택된 경우를 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며 다중화율이 1인 경우 1,2,3,4번째 열 중 어느 하나가 선택될 수 있고, 다중화율이 2인 경우 1~2, 2~3, 3~4, 4~1번째 열 중 어느 하나가 선택될 수 있다.In this case, Table 3 shows a case where the first column, the first to second columns, and the first to fourth columns of the second matrix are selected according to the multiplexing rate. However, the present disclosure is not limited thereto and the multiplexing rate is 1. In this case, any one of the 1,2,3,4th columns may be selected, and when the multiplexing rate is 2, any one of the 1, 2, 2, 3, 3-4, and 4-1st columns may be selected. .

한편, 상기 제2행렬은 송신단 및 수신단에 코드북 형태로 구비될 수도 있다. 이 경우, 송신단은 수신단으로부터 코드북의 인덱스 정보를 피드백 받고, 자신이 구비한 코드북으로부터 해당 인덱스의 단위 행렬(후반부 행렬)을 선택한 후 상기 수학식 13과 같은 행렬을 구성한다.Meanwhile, the second matrix may be provided in the form of a codebook at the transmitting end and the receiving end. In this case, the transmitting end receives feedback of the index information of the codebook from the receiving end, selects the unit matrix (second half matrix) of the corresponding index from its own codebook, and constructs a matrix as shown in Equation (13).

또한, 상기 제2행렬은 동일한 타임 슬롯에 전송되는 캐리어(들)이 주파수 대역별로 서로 다른 프리코딩 행렬을 가지도록 주기적으로 변경될 수 있다.In addition, the second matrix may be periodically changed such that carrier (s) transmitted in the same time slot have different precoding matrices for each frequency band.

한편, 상술한 일반화된 위상천이 다이버시티(GPSD) 수행을 위한 위상각 즉, 순환지연값은 송수신기에 미리 정해진 값일 수도 있고, 수신기가 피드백을 통해 송신기에 전달한 값일 수도 있다. 또한, 공간 다중화율(R) 역시 송수신기에 미리 정해진 값일 수도 있으나, 수신기가 주기적으로 채널 상태를 파악하여 공간 다중화율을 산출하여 송신기로 피드백할 수도 있고 수신기가 피드백한 채널 정보를 이용하여 송신기가 공간 다중화율을 산출 및 변경할 수도 있다.Meanwhile, the above-described phase angle, ie, a cyclic delay value, for performing the generalized phase shift diversity (GPSD) may be a predetermined value to the transceiver, or may be a value transmitted by the receiver to the transmitter through feedback. In addition, the spatial multiplexing rate (R) may also be a predetermined value for the transceiver, but the receiver may periodically determine the channel state to calculate the spatial multiplexing rate and feed it back to the transmitter. Multiplexing rates can also be calculated and changed.

GPSD를 얻기 위한 단위 행렬로 2 x 2, 4 x 4 왈쉬코드를 사용한 GPSD 행렬의 일례를 정리하면 다음과 같다.An example of the GPSD matrix using 2 x 2 and 4 x 4 Walsh codes as the unit matrix for obtaining the GPSD is as follows.

Figure 112007050609630-PAT00033
Figure 112007050609630-PAT00033

Figure 112007050609630-PAT00034
Figure 112007050609630-PAT00034

이상 설명한 실시예 1~2의 위상천이 기반 프리코딩 또는 일반화된 위상천이 다이버시티에 의해 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)을 주파수 선택성 채널로 변화시킬 수 있고, 지연 샘플의 크기에 따라 주파수 다이버시티 이득 또는 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있다. 도 9는 위상천이 기반 프리코딩 또는 위상천이 다이버시티의 2가지 적용예를 그래프로 도시한 것이다.The flat fading channel can be changed to a frequency selective channel by the phase shift based precoding or the generalized phase shift diversity of the embodiments 1 to 2 described above, and the frequency diversity gain according to the delay sample size. Or frequency scheduling gain. 9 graphically illustrates two applications of phase shift based precoding or phase shift diversity.

도 9의 오른 쪽 상단에서 보듯, 큰 값의 순환지연(또는 지연 샘플)을 이용하는 경우 주파수 선택성 주기가 짧아지므로 주파수 선택성이 높아지고 결국 채널부호는 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. As shown in the upper right of FIG. 9, when a large value of the cyclic delay (or delayed sample) is used, the frequency selectivity period is shortened, so that the frequency selectivity is increased, and thus the channel code can obtain the frequency diversity gain.

또한, 플랫 페이딩 채널 상황에서 채널의 크기가 송수신을 위해 요구되는 채널 크기보다 작은 경우라도 상술한 큰 값의 순환 지연을 사용함에 따라 주파수 선택성이 높아지는 결과 송수신 성공 확률이 훨씬 높아지는 이득을 얻을 수도 있다. 이는 주로 채널의 시간적 변화가 심하여 피드백 정보의 신뢰성이 떨어지는 개루프 시스템에서 이용되는 것이 바람직하다. In addition, even when the channel size is smaller than the channel size required for transmission and reception in a flat fading channel situation, the use of the above-described large value of the cyclic delay may increase the frequency selectivity, thereby increasing the probability of transmission and reception success. This is preferably used in open loop systems where the temporal change of the channel is severe and the reliability of feedback information is poor.

또한, 도 9의 오른 쪽 하단에서 보듯, 작은 값의 순환지연을 이용하는 경우 주파수 선택성의 주기가 길어지므로 폐루프 시스템에서는 이를 이용하여 채널이 가장 양호한 영역에 자원을 할당함으로써 주파수 스케줄링 이득을 얻을 수 있다. 즉, 위상천이 기반 프리코딩 또는 일반화된 위상천이 다이버시티를 적용함에 있어서 작은 값의 순환지연을 이용하여 위상 시퀀스를 생성하는 경우에는 도 9와 같이 플랫 페이딩 채널에서 변화된 주파수 선택성 채널에 채널의 크기가 커진 부분과 작아진 부분이 존재한다. 따라서, OFDM 신호의 일정 부반송파 영역은 채널 크기가 커지게 되고, 다른 부반송파 영역은 채널 크기가 작아지게 된다. In addition, as shown in the lower right side of FIG. 9, when a small value of cyclic delay is used, a period of frequency selectivity becomes long, so that in a closed loop system, a frequency scheduling gain can be obtained by allocating resources to a region having the best channel. . That is, in the case of generating a phase sequence using a small value of cyclic delay in applying phase shift based precoding or generalized phase shift diversity, as shown in FIG. There is a bigger and smaller part. Therefore, a certain subcarrier region of the OFDM signal has a larger channel size, and the other subcarrier region has a smaller channel size.

도면에서 보듯, 송신기는 상대적으로 작은 순환지연값에 따라 요동(fluctuation)하는 주파수 대역 중에서 채널 세기가 커져 채널 상태가 양호해지는 부분에 사용자 단말을 할당하여 주파수 다이버시티를 확보할 수 있다. 이때, 각 안테나에 대하여 일정하게 증가 또는 감소하는 순환지연값을 적용하기 위해 위상천이 기반의 프리코딩 행렬을 이용한다.As shown in the figure, the transmitter may secure frequency diversity by allocating a user terminal to a portion in which channel strength is increased in a frequency band that fluctuates according to a relatively small cyclic delay value. In this case, a phase shift based precoding matrix is used to apply a cyclic delay value that increases or decreases uniformly for each antenna.

이러한 경우 여러 명의 사용자를 수용하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템에 있어서 각 사용자별로 채널 크기가 커진 일정 주파수 밴드를 통해 신호를 전송하면 신호대잡음비를 높일 수 있으며 각 사용자별로 채널 크기가 커진 주파수 대역이 다른 경우가 자주 발생하므로 시스템의 입장에서 다중 사용자 다이버시티 스케줄링 이득을 얻게 된다. 또한, 수신측에서는 피드백 정보로 단순히 각 자원 할당이 가능한 부반송파 영역의 CQI(Channel Quality Indicator) 정보만을 전송하면 되므로 상대적으로 피드백 정보가 작아지는 장점도 가진다.In this case, in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system that accommodates multiple users, the signal-to-noise ratio can be increased by transmitting a signal through a constant frequency band with a larger channel size for each user, and a frequency band with a larger channel size for each user. This different case often occurs, so the system gains multi-user diversity scheduling gains. In addition, since the receiver only needs to transmit CQI (Channel Quality Indicator) information of a subcarrier region that can be allocated to each resource simply as feedback information, the feedback information is relatively reduced.

<실시예 3> - 시간 가변형의 일반화된 위상천이 다이버시티Example 3 Time Varying Generalized Phase Shift Diversity

수학식 13의 GPSD는 시간에 따라 위상각(θi) 및 단위 행렬(U)이 변경될 수 있다. 이러한 시간 가변형의 GPSD는 다음과 같이 표시할 수 있다.In the GPSD of Equation 13, the phase angle θ i and the unitary matrix U may change with time. Such a time-variable GPSD can be expressed as follows.

Figure 112007050609630-PAT00035
Figure 112007050609630-PAT00035

여기서,

Figure 112007050609630-PAT00036
는 특정 시간 t에서 Nt개의 송신 안테나와 R의 공간 다중화율을 가지는 MIMO-OFDM 신호의 k번째 부반송파에 대한 GPSD 행렬을 나타내며,
Figure 112007050609630-PAT00037
Figure 112007050609630-PAT00038
를 만족하는 단위 행렬(제4행렬)로서 위상천이 행렬(제3행렬)을 단위행렬(unitary matrix)화하기 위해 사용된다. 여기서도 k는 부반송파 인덱스뿐만 아니라 상황에 따라서 단위 자원 별로 할당되는 인덱스 또는 하나 이상의 부반송파를 포함하여 이루어지는 주파수 밴드 별로 할당되는 인덱스 정보가 될 수도 있다. here,
Figure 112007050609630-PAT00036
Denotes the GPSD matrix for the kth subcarrier of the MIMO-OFDM signal having N t transmit antennas and R spatial multiplexing rate at a specific time t.
Figure 112007050609630-PAT00037
Is
Figure 112007050609630-PAT00038
It is used to unitize the phase shift matrix (third matrix) as a unit matrix (fourth matrix) that satisfies. Here, k may be not only a subcarrier index but also index information allocated for each unit resource according to a situation or index information allocated for each frequency band including one or more subcarriers.

이하의 수학식 18b는 공간 다중화율이 R인 데이터 스트림 벡터와 수학식 18a에서 설명한 GPSD 행렬을 이용하여 곱하여 송신신호를 획득하는 결과를 나타낸다.Equation 18b below shows a result of obtaining a transmission signal by multiplying a data stream vector having a spatial multiplexing rate of R by using the GPSD matrix described in Equation 18a.

Figure 112007050609630-PAT00039
Figure 112007050609630-PAT00039

수학식 18b에서 x(t)는 상술한 공간 다중화율이 R인 데이터 스트림 벡터를 나타내고 y(t)는 송신신호 벡터를 나타낸다.In Equation 18b, x (t) represents a data stream vector having the above-mentioned spatial multiplexing rate R, and y (t) represents a transmission signal vector.

수학식 18a 및 수학식 18b에서 위상각 θi(t), i=1,...,Nt 은 지연 값 τi(t), i=1,...,Nt에 따라 아래의 수학식 19과 같이 얻을 수 있다.In equations 18a and 18b, the phase angles θ i (t), i = 1, ..., N t are given by the following equations according to the delay values τ i (t), i = 1, ..., N t : Equation 19 can be obtained.

Figure 112007050609630-PAT00040
Figure 112007050609630-PAT00040

여기서, Nfft는 OFDM 신호의 부반송파 개수를 나타낸다.Here, N fft represents the number of subcarriers of the OFDM signal.

수학식 18과 수학식 19에서 볼 수 있듯이 시간지연 샘플 값과 단위 행렬은 시간의 경과에 따라 변할 수 있으며, 여기서 시간의 단위는 OFDM 심볼 단위가 될 수도 있고, 일정 단위의 시간이 될 수도 있다. As shown in Equation 18 and Equation 19, the time delay sample value and the unit matrix may change over time, and the unit of time may be an OFDM symbol unit or a unit of time.

시간 가변형의 GPSD를 얻기 위한 단위 행렬로 2 x 2, 4 x 4 왈쉬코드를 사용한 GPSD 행렬의 일례를 표로 정리하면 다음과 같다.An example of a GPSD matrix using 2 x 2 and 4 x 4 Walsh codes as a unit matrix for obtaining a time-varying GPSD can be summarized as follows.

Figure 112007050609630-PAT00041
Figure 112007050609630-PAT00041

Figure 112007050609630-PAT00042
Figure 112007050609630-PAT00042

<실시예 4> - 일반화된 순환지연 다이버시티Example 4 Generalized Cyclic Delay Diversity

실시예 1~3의 위상천이 기반 프리코딩 및 일반화된 위상천이 다이버시티는 도 5에서 보듯 주파수 영역에서 사용되므로 모든 부반송파, 단위 자원 또는 주파수 밴드마다 위상천이 기반 프리코딩 행렬 또는 일반화된 위상천이 다이버시티 행렬을 곱해줘야 하므로 인해 송신측의 설계가 복잡해지는 경향이 있다. 또한, 수신측 또한 다중 안테나 채널을 추정한 후 지연 샘플에 따라 매번 상기 행렬들을 계산하여 등가채널(equivalent channel)을 만들어 신호를 검출해야 하므로 복잡한 구조를 가지게 된다. 따라서, 본 실시예는 실시예 1~3의 위상천이 기반 프리코딩 및 일반화된 위상천이 다이버시티를 시간 영역에서 구현하여 송수신기의 설계를 단순화하는 것을 특징으로 한다. 이러한 기법을 일반화된 순환지연 다이버시티(Generalized Cyclic Delay Diversity; GCDD)라 부르기로 한다.Since the phase shift based precoding and generalized phase shift diversity of Embodiments 1 to 3 are used in the frequency domain as shown in FIG. 5, the phase shift based precoding matrix or the generalized phase shift diversity for every subcarrier, unit resource, or frequency band. Since the matrix needs to be multiplied, the design of the sender tends to be complicated. In addition, since the receiving side also estimates the multi-antenna channel and calculates an equivalent channel by calculating the matrices each time according to the delay sample, the receiver has a complex structure. Accordingly, the present embodiment simplifies the design of the transceiver by implementing the phase shift based precoding and generalized phase shift diversity of the first to third embodiments in the time domain. This technique is called Generalized Cyclic Delay Diversity (GCDD).

도 10은 GCDD를 지원하는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시한 것이다.10 conceptually illustrates a structure of a transceiver supporting GCDD.

도 10에서 보듯, 공간 처리(Spatial Processing)를 거친 신호는 각 안테나별로 역이산푸리에변환(IFFT)이 적용된 후 각 안테나를 통해 전송되기 전에 시간 영역에서 복소수 가중치(complex weight)가 적용되고 이어서 각 안테나별 순환지연 샘플 값에 따라 순환지연된다. 도 10에서 복소수 가중치는 uij로 표현되며 uij는 i-번째 안테나를 통해 전송되는 j-번째 IFFT 출력 신호에 곱해지는 복소수 가중치를 의미한다. 도 10은 특히 실시예 3의 시간 가변형의 GPSD에 상응하는 GCDD를 도시하고 있다.As shown in FIG. 10, a signal that has undergone spatial processing has an inverse discrete Fourier transform (IFFT) applied to each antenna, and then a complex weight is applied in the time domain before being transmitted through each antenna. Circulation delay is according to each cyclic delay sample value. In FIG. 10, a complex weight is represented by uij, and uij represents a complex weight multiplied by a j-th IFFT output signal transmitted through an i-th antenna. Fig. 10 shows GCDD corresponding to the time-varying GPSD of Embodiment 3 in particular.

도 10을 참조하면 알 수 있듯이, 각 IFFT 출력 신호는 안테나 별로 서로 독립적으로 복소수 가중치가 곱해져서 모든 안테나를 통해 송신될 수 있다. 다시 말해서 시간 영역에서 각 송신 스트림을 각 안테나별로 서로 다른 복소수 가중치를 곱하여 모든 안테나를 통해 송신하도록 할 수 있다. IFFT 출력 신호에 대해 복소수 가중치를 적용하기 위해서 상술한 단위 행렬을 이용할 수도 있다. 이 경우에는 각 송신 안테나를 통해 송신되는 신호의 전력이 고르게 분포할 수 있는 효과도 기대할 수 있다. 예를 들어 송신 안테나의 수가 4인 경우 프리코딩 행렬로서 상술한 4×4의 왈쉬 코드를 이용하면 각 안테나별 복소수 가중치는 1 또는 -1의 값이 될 수 있다.As can be seen with reference to FIG. 10, each IFFT output signal can be transmitted through all antennas by multiplying the complex weights independently of each antenna. In other words, in the time domain, each transmission stream may be multiplied by a different complex weight for each antenna to transmit through all antennas. The above-described unit matrix may be used to apply a complex weight to the IFFT output signal. In this case, the effect that the power of the signal transmitted through each transmission antenna can be evenly distributed can be expected. For example, when the number of transmitting antennas is 4, using the aforementioned 4x4 Walsh code as the precoding matrix, the complex weight for each antenna may be 1 or -1.

<실시예 5> - 일반화된 순환지연 다이버시티의 변형Example 5 Modification of Generalized Cyclic Delay Diversity

도 11은 GCDD의 변형 기법을 지원하는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시한 것이다.11 conceptually illustrates a structure of a transceiver supporting a modification scheme of GCDD.

실시예 4의 GCDD는 IFFT 이후에 복소수 가중치 및 순환지연이 적용되었으나, 도 11에서 보듯 본 실시예에서는 복소수 가중치를 프리코딩 기법을 이용하여 IFFT 이전의 주파수 영역에 적용하고 순환지연은 종래의 순환지연 다이버시티 기법을 이용하여 IFFT 이후의 시간 영역에 적용한다. 여기서, 순환지연 값은 시간의 경과에 따라 변할 수 있다. 또한, 도 11에서

Figure 112007050609630-PAT00043
는 특정 시간 t에서 Nt개의 행과 K개의 열을 가지는 임의의 프리코딩 행렬을 나타낸다. 바람직하게는 단위 행렬의 특징을 갖는 프리코딩 행렬이 될 것이다. 여기서, Nt는 송신 안테나 수에 상응하는 값이고 K는 프리코딩 행렬이 곱해지는 즉, 프리코더에 입력되는 OFDM 심볼 수에 상응하는 값이다. In the GCDD of the fourth embodiment, complex weights and cyclic delays are applied after the IFFT. However, as shown in FIG. It is applied to the time domain after IFFT using diversity technique. Here, the cyclic delay value may change over time. In addition, in FIG.
Figure 112007050609630-PAT00043
Denotes an arbitrary precoding matrix having N t rows and K columns at a particular time t. Preferably it will be a precoding matrix having the characteristics of an identity matrix. Here, N t is a value corresponding to the number of transmit antennas and K is a value corresponding to the number of OFDM symbols input to the precoder, that is, the precoding matrix is multiplied.

<실시예 6> - GPSD와 GCDD의 결합Example 6 Combination of GPSD and GCDD

본 실시예는 시간 영역의 GCDD와 주파수 영역의 GPSD를 조합하여 송수신기의 복잡도를 낮추고, 상황에 따라 어떠한 구조의 다중 안테나 기법과도 결합할 수 있도록 한다. 또한, 서로 다른 채널을 가지는 다수의 사용자가 각각 서로 다른 주파수 자원을 할당받는 경우, 사용자의 채널에 따라서 추가적인 다중 안테나 기법 또는 다른 순환지연 샘플 값을 적용함으로써 사용자별로 가장 적합한 지연 샘플 및 다중 안테나 기법을 적용할 수 있도록 한다.This embodiment combines the GCDD in the time domain and the GPSD in the frequency domain to reduce the complexity of the transceiver and to combine it with the multiple antenna scheme of any structure according to the situation. In addition, when a plurality of users having different channels are allocated different frequency resources, an additional multi-antenna technique or a different cyclic delay sample value may be applied according to the user's channel to obtain the most suitable delay sample and multi-antenna technique. Make it applicable.

도 12는 GPSD와 GCDD가 조합되어 적용되는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시한 것이다.12 conceptually illustrates a structure of a transceiver to which a GPSD and a GCDD are combined and applied.

도 12에서 PS_i(j)는 j-1번째 안테나를 통해 전송되는 i-번째 OFDM 심볼에 곱해지는 위상천이 시퀀스(phase sequence)를 나타내며 uij는 i-번째 안테나를 통해 전송되는 j-번째 IFFT 출력 신호에 곱해지는 복소 가중치를 나타내고 τi(t)는 i-번째 안테나를 통해 전송되는 신호에 대해 t 시간에 적용되는 순환 지연 값을 나타낸다. PS_i(j)의 위상천이 시퀀스를 통해서 주파수 영역에서의 순환지연을 구현할 수 있고 τi(t)의 순환 지연 값을 통해서 시간 영역에서의 순환지연을 구현할 수 있다.In FIG. 12, PS_i (j) represents a phase sequence sequence multiplied by an i-th OFDM symbol transmitted through the j-1 th antenna, and uij represents a j-th IFFT output signal transmitted through the i-th antenna. Τ i (t) denotes a cyclic delay value applied at time t for a signal transmitted through the i-th antenna. A cyclic delay in the frequency domain can be realized through the phase shift sequence of PS_i (j), and a cyclic delay in the time domain can be implemented through the cyclic delay value of τ i (t).

<실시예 7> - GPSD와 GCDD의 조합의 변형Example 7 Modification of Combination of GPSD and GCDD

실시예 6에서 GPSD와 GCDD의 조합을 시간 영역에서는 순환지연만을 적용하고 주파수 영역에서 순환지연을 제외한 프로세스를 프리코딩으로서 적용하는 것으로 변형함으로써 송신단의 구조를 보다 단순화할 수 있다.In the sixth embodiment, the combination of GPSD and GCDD can be simplified by applying only the cyclic delay in the time domain and applying the process excluding the cyclic delay in the frequency domain as precoding.

도 13은 본 실시예에 따라 GPSD와 GCDD의 조합을 변형한 경우의 송수신기 구조를 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 13 conceptually illustrates a transceiver structure in a case where a combination of GPSD and GCDD is modified according to the present embodiment.

도 13에서 보듯, 모든 사용자에 대하여 IFFT 전에 GPSD 또는 프리코딩이 적용되며 이때 프리코딩을 위한 프리코더는 고정된 것일 수도 있고 수신단으로부터 피드백 받은 것일 수도 있다. 또한, 프리코더, 위상천이를 위한 각 위상 값 및 지연 샘플 값은 시간의 경과에 따라 변할 수 있다.As shown in FIG. 13, GPSD or precoding is applied to all users before the IFFT, and the precoder for precoding may be fixed or may have received feedback from the receiving end. In addition, the precoder, each phase value for the phase shift, and the delay sample value may change over time.

본 실시예에 의하면 프리코더 구조를 가지는 모든 다중 안테나 기법에 적용할 수 있고, 각 사용자별로 서로 다른 주파수 대역에 따라 선택적으로 GPSD를 사용할 수 있다. 또한, GPSD와 프리코딩은 서로 배타적으로 적용될 수도 있고 양자가 결합되어 동시에 적용될 수도 있다.According to the present embodiment, it can be applied to all multi-antenna techniques having a precoder structure, and GPSD can be selectively used according to different frequency bands for each user. In addition, GPSD and precoding may be applied exclusively to each other, or both may be applied simultaneously.

실시예 6 및 실시예 7에 있어서, 이와 같이 GPSD와 GCDD를 결합하여 사용함으로써 주파수 영역에서 적용되는 순환 지연의 이득 및 시간 영역에서 적용되는 순환 지연의 이득을 함께 취할 수 있다. 또한 순환지연의 지연 크기에 따라서 획득할 수 있는 이득이 다른 점을 함께 고려하면 보다 효과적인 자원 이용이 가능하다.In the sixth embodiment and the seventh embodiment, the combination of the GPSD and the GCDD in this way allows the gain of the cyclic delay applied in the frequency domain and the gain of the cyclic delay applied in the time domain. In addition, more effective resource utilization is possible considering the difference in the gains that can be obtained according to the delay size of the cyclic delay.

예를 들어 상술한 바와 같이 큰 지연 값이 적용되는 경우에는 주파수 다이버시티 이득을 획득할 수 있고 작은 지연 값이 적용되는 경우에는 주파수 스케줄링 이득을 획득할 수 있으므로, 주파수 영역에 대해서는 큰 지연 값을 적용하되 주파수 또는 주파수 그룹별로 선택적으로 적용하여 주파수 사용률을 높일 수 있다. 또한, 시간 영역에 대해서는 작은 지연 값을 적용하여 송신 신호에 대해 주파수 스케줄링을 할 수 있다.For example, as described above, a frequency diversity gain can be obtained when a large delay value is applied, and a frequency scheduling gain can be obtained when a small delay value is applied. Therefore, a large delay value is applied to the frequency domain. However, the frequency utilization rate can be increased by selectively applying the frequency or frequency group. In addition, frequency scheduling may be performed on the transmission signal by applying a small delay value in the time domain.

다시 말해서 여기서는 사용자에 따라서 서로 다른 주파수 영역을 할당받은 경우, 기본적인 GCDD를 이용하여 작은 크기의 지연 샘플을 모든 사용자 주파수 대역에 적용하고, GPSD 또는 프리코더를 이용하여 특정 주파수 영역에 특정 사용자를 위한 지연 값을 적용하여 주파수 스케줄링 이득과 주파수 다이버시티 이득을 동시에 획득하도록 할 수 있다.In other words, if different frequency domains are allocated according to users, a small delay sample is applied to all user frequency bands using a basic GCDD, and a delay for a specific user in a specific frequency domain using a GPSD or a precoder. The value may be applied to simultaneously acquire the frequency scheduling gain and the frequency diversity gain.

<실시예 8> - 파일럿 심볼의 적용례 1Example 8 Application Example 1 of Pilot Symbol

이상에서 설명한 실시예들에 의한 기법에 채널 추정을 위한 다양한 파일럿 심볼(pilot symbol)을 함께 적용할 수 있다. 도 14는 실시예 7에서 IFFT 이전에 파일럿 심볼을 적용하여 파일럿 심볼도 순환지연 다이버시티를 함께 적용하는 경우를 도시한 것이고, 도 15는 도 13을 통해 설명한 시간 영역에서는 순환지연만을 적용하는 예에 대해 도 14와 마찬가지로 IFFT 이전에 파일럿 심볼을 처리하여 파일럿 심볼도 순환지연 다이버시티를 함께 적용하는 경우를 도시한 것이다.. 다만, 실시예 8을 포함하여 이하에 설명하는 파일럿 심볼과 관련한 실시예들은 반드시 실시예 7에 한정하는 것은 아니며 실시예 1~7 및 그로부터 자명하게 변형 가능한 모든 기법에 적용될 수 있다.Various pilot symbols for channel estimation may be applied to the technique according to the embodiments described above. FIG. 14 illustrates a case in which pilot symbols are applied together with cyclic delay diversity by applying pilot symbols before the IFFT in Embodiment 7, and FIG. 15 illustrates an example in which only a cyclic delay is applied in the time domain described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, the pilot symbols are processed before the IFFT to apply the cyclic delay diversity to the pilot symbols. However, the embodiments related to the pilot symbols described below including the eighth embodiment are described. It is not necessarily limited to the seventh embodiment, but may be applied to the first to seventh embodiments and any technique obviously deformable therefrom.

여기서, 파일럿 심볼은 OFDM 심볼들과 순환지연 다이버시티의 영향을 함께 받으므로 수신단은 파일럿 심볼을 위한 채널추정회로를 별도로 구비할 필요없이 GPSD에 대한 채널추정 및 등가채널만을 구비하면 된다. 따라서 수신단의 복잡도가 줄어드는 장점이 있다. 이와 같이 전송되는 파일럿을 전용 파일럿(dedicated pilot)이라 한다.<실시예 9> - 파일럿 심볼의 적용례 2Here, since the pilot symbols are affected by the OFDM symbols and the cyclic delay diversity, the receiving end only needs to have the channel estimation and the equivalent channel for the GPSD without separately providing a channel estimation circuit for the pilot symbols. Therefore, there is an advantage that the complexity of the receiving end is reduced. The pilot transmitted in this manner is called a dedicated pilot. [Embodiment 9]-Application Example 2 of Pilot Symbol

도 16은 실시예 7에서 파일럿 심볼을 순환지연 다이버시티 이후에 적용하는 경우를 도시한 것이고, 도 17은 도 13을 통해 설명한 시간 영역에서는 순환지연만을 적용하는 예에 대해 도 16와 마찬가지로 파일럿 심볼을 순환지연 다이버시티 이후에 적용하는 경우를 도시한 것이다. 이 경우, 수신단에서는 파일럿 심볼은 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는 채로 수신되므로 파일럿 심볼을 위한 채널추정회로를 별도로 구비해야 하므로 실시예 8에 비해 다소 복잡성이 증가하는 면이 있으나, 파일럿 심볼이 위상천이의 영향을 받지 않고 실제 채널(real channel)에 대한 채널 추정이므로 채널추정의 성능은 향상되는 장점이 있다. 이와 같이 전송되는 파일럿을 공통 파일럿(common pilot)이라 한다.FIG. 16 illustrates a case in which a pilot symbol is applied after cyclic delay diversity in the seventh embodiment, and FIG. 17 illustrates a pilot symbol similar to FIG. 16 for an example in which only a cyclic delay is applied in the time domain described with reference to FIG. 13. The case of application after the cyclic delay diversity is illustrated. In this case, since a pilot symbol is received without cyclic delay diversity, a channel estimation circuit for the pilot symbol must be separately provided, so that the complexity increases somewhat compared to the eighth embodiment. Since channel estimation is performed on a real channel without being influenced by, the performance of channel estimation is improved. The pilot transmitted in this manner is called a common pilot.

<실시예 10> - 파일럿 심볼의 적용례 3<Example 10>-Application Example 3 of Pilot Symbol

도 18은 실시예 8과 실시예 9의 파일럿 심볼 적용 방법을 동시에 사용하는 경우를 도시한 것이다. 즉, 시간 영역에서의 순환지연 다이버시티가 적용되는 파일럿 심볼 및 시간 영역에서의 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는 파일럿 심볼을 모두 이용할 수도 있음을 의미한다. 예를 들어 주파수 영역에서는 큰 지연의 순환지연 다이버시티 기법이 적용되고 시간 영역에서는 작은 지연의 순환지연 다이버시티 기법이 적용된다고 가정한다. 이 경우 IFFT 이전에 적용되는 파일럿 심볼을 이용하여 수신단에서 작은 지연의 순환지연 다이버시티 기법에 대해서는 순환지연 다이버시티가 적용된 등가채널을 획득할 수 있도록 하고 순환지연 다이버시티 이후에 적용되는 파일럿 심볼을 이용하여 수신단에서 실제채널을 획득할 수 있도록 하여 채널추정의 성능을 저하시키지 않으면서 수신단의 복잡도를 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있다.FIG. 18 illustrates a case where the pilot symbol application methods of the eighth embodiment and the ninth embodiment are used at the same time. That is, it is possible to use both pilot symbols to which cyclic delay diversity is applied in the time domain and pilot symbols to which cyclic delay diversity is not applied in the time domain. For example, assume that a large delay cyclic delay diversity scheme is applied in the frequency domain and a small delay cyclic delay diversity scheme is applied in the time domain. In this case, the pilot terminal applied before the IFFT can be used to obtain an equivalent channel with a cyclic delay diversity for the cyclic delay diversity technique with a small delay, and a pilot symbol applied after the cyclic delay diversity is used. Therefore, it is possible to expect the effect of reducing the complexity of the receiver without degrading the performance of channel estimation by enabling the receiver to acquire the actual channel.

도 18에서는 파일럿 심볼을 시간 영역에서의 순환지연 다이버시티 적용유무에 대해서만 구분하여 각각 송신하는 예를 도시하였지만 주파수 영역에서의 순환지연 다이버시티에 대해서도 동일한 파일럿 심볼 적용방법을 사용할 수 있다. 즉, 주파수 영역에서의 순환지연 다이버시티가 수행되기 전에 파일럿 심볼을 적용할 수도 있음을 의미한다. 이 경우 파일럿 심볼은 주파수 영역에서의 다이버시티뿐만 아니라 시간 영역에서의 다이버시티 또한 적용될 것이다. 상술한 예와 같이 만약 주파수 영역에서의 순환지연 다이버시티를 위해서 큰 지연의 순환지연이 사용되는 경우에는 수신단에서 주파수 및 시간 영역의 다이버시티가 모두 적용되는 파일럿 심볼을 통해 큰 지연의 순환지연 다이버시티가 적용된 등가채널을 획득할 수 있도록 할 수 있다.In FIG. 18, an example of transmitting pilot symbols separately for whether cyclic delay diversity is applied in the time domain is shown, but the same pilot symbol application method may be used for cyclic delay diversity in the frequency domain. That is, it means that the pilot symbol may be applied before the cyclic delay diversity in the frequency domain is performed. In this case, the pilot symbol will apply not only diversity in frequency domain but also diversity in time domain. As described above, if a large delay cyclic delay is used for cyclic delay diversity in the frequency domain, a large delay cyclic delay diversity through a pilot symbol to which both the frequency and time domain diversity are applied at the receiving end. It is possible to obtain an equivalent channel to which is applied.

이와 같이 전용 파일럿과 공통 파일럿을 동시에 전송함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. By transmitting the dedicated pilot and the common pilot at the same time, the following effects can be obtained.

첫째, 전용 파일럿의 정보량이 공통 파일럿보다 더 많은 경우, 수신단은 특정 채널에 대하여 피드백을 수행할 때 해당 채널에서는 어떤 전송 지연 값을 사용해야 성능이 더 우수해진다는 것을 추정할 수 있다. 따라서, 수신단은 최적의 성능을 위한 전송 지연 값을 추정하고 이를 송신단으로 피드백함으로써 전송 효율을 증가시킬 수 있다.First, when the information amount of the dedicated pilot is larger than the common pilot, when receiving feedback on a specific channel, the receiver may estimate that a certain transmission delay value should be used in that channel for better performance. Therefore, the receiver may increase the transmission efficiency by estimating the transmission delay value for optimal performance and feeding it back to the transmitter.

둘째, 공통 파일럿의 정보량이 전용 파일럿보다 많은 경우, 수신단은 공통 파일럿으로 채널을 추정한 후 전용 파일럿과의 전송 지연을 측정함으로써 송신단과 수신단 간의 전송 지연을 추정할 수 있다. 따라서, 송신단은 데이터 전송시에 송신단과 수신단 간의 전송 지연값을 수신단에 알려줄 필요가 없으므로 한정된 자원 내에서 전송 효율을 증가시킬 수 있다.Second, when the information amount of the common pilot is larger than the dedicated pilot, the receiver may estimate the channel as the common pilot and then estimate the transmission delay between the transmitter and the receiver by measuring a transmission delay with the dedicated pilot. Therefore, the transmitting end does not need to inform the receiving end of the transmission delay value between the transmitting end and the receiving end during data transmission, thereby increasing transmission efficiency within limited resources.

전술한 실시예 4의 GCDD 시스템과 PARC(Per-Antenna Rate Control) 또는 VAP(Virtual Antenna Permutation) 등의 종래의 시스템과 링크 전송률(throughput) 성능을 비교해보기로 한다. 도 19 및 도 20을 통해 나타나는 본 발명에서 제안하는 시스템의 성능은 시스템 파라미터가 아래의 표 1과 같은 경우에 대해 실험한 결과를 나타낸 것이다.Link performance is compared with the GCDD system of the above-described embodiment 4 and a conventional system such as Per-Antenna Rate Control (PARC) or Virtual Antenna Permutation (VAP). The performance of the system proposed by the present invention shown through FIGS. 19 and 20 shows the results of experiments for the case in which the system parameters are shown in Table 1 below.

ParameterParameter AssumptionAssumption OFDM parametersOFDM parameters 5 MHz (300+1 subcarriers)5 MHz (300 + 1 subcarriers) Subframe lengthSubframe length 0.5 ms0.5 ms Resource block sizeResource block size 75 subcarriers * 5 OFDM symbol75 subcarriers * 5 OFDM symbol Channel ModelsChannel models ITU Pedestrian A, Typical Urban (6-ray)ITU Pedestrian A, Typical Urban (6-ray) Mobile Speed (km/h)Mobile Speed (km / h) 33 Modulation schemes and channel coding ratesModulation schemes and channel coding rates QPSK (R=1/3, 1/2, 3/4) 16-QAM (R=1/2, 5/8, 3/4) 64-QAM (R= 3/5, 2/3, 3/4, 5/6)QPSK (R = 1/3, 1/2, 3/4) 16-QAM (R = 1/2, 5/8, 3/4) 64-QAM (R = 3/5, 2/3, 3 / 4, 5/6) Channel CodeChannel Code Turbo code Component decoder : max-log-MAPTurbo code Component decoder: max-log-MAP MIMO modeMIMO mode SU-MIMOSU-MIMO Resource allocation Resource allocation Localized modeLocalized mode CodewordCodeword MCWMCW Antenna configurationAntenna configuration 2x22 x 2 Antenna selection optionAntenna selection option 2 antenna groups (1bit ASI)2 antenna groups (1bit ASI) Spatial correlation (Tx, Rx)Spatial correlation (Tx, Rx) (50%, 50%)(50%, 50%) MIMO receiverMIMO receiver MMSE receiverMMSE receiver CQI update period CQI update period 3 TTIs3 TTIs CQI optionCQI option Full CQIFull CQI Channel EstimationChannel Estimation Perfect channel estimationPerfect channel estimation H-ARQH-ARQ Bit-level chase combining # of Maximum Retransmission : 3 # of Retransmission delay : 6 TTIsBit-level chase combining # of Maximum Retransmission: 3 # of Retransmission delay: 6 TTIs

도 19는 ITU pedestrian-A 채널에서 GCDD 시스템과 종래의 시스템에 대하여 모의실험을 수행한 결과를 도시한 것이고, 도 20은 Typical urban(6-ray) 환경에서 모의실험을 수행한 결과를 도시한 것이다.FIG. 19 shows the results of the simulation performed on the GCDD system and the conventional system in the ITU pedestrian-A channel, and FIG. 20 shows the results of the simulation performed in a typical urban (6-ray) environment. .

도 19 및 도 20에서 보듯, GCDD를 이용한 MIMO-OFDM 시스템에서 높은 성능 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.19 and 20, it can be seen that a high performance gain can be obtained in a MIMO-OFDM system using GCDD.

<실시예 11>-송신 전력 할당용 프리코딩 행렬Example 11 Precoding Matrix for Transmission Power Allocation

OFDM 심볼 또는 데이터 스트림에 대해서 공간 처리(spatial processing)가 수행된 후 각 안테나 신호별로 IFFT가 수행되기 전 또는 후에 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 곱하여 줌으로써 각 송신 안테나에서 전송되는 송신전력을 조절할 수 있다.After the spatial processing is performed on the OFDM symbol or the data stream, the transmission power transmitted from each transmission antenna may be adjusted by multiplying a precoding matrix for transmission power allocation before or after IFFT is performed for each antenna signal. .

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.21 is a diagram of an exemplary transceiver structure applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 21을 참조하면 시간영역에서 순환지연이 적용되는 경우 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 일례를 알 수 있다. OFDM 심볼 또는 데이터 스트림에 대해서 공간 처리(spatial processing)가 수행된 후 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬 처리가 수행된다. 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬이 곱해진 뒤 각 송신 안테나 신호별로 IFFT 및 순환지연을 위한 신호 처리가 수행되고 해당 송신안테나를 통해 수신단으로 송신된다.Referring to FIG. 21, it can be seen that an example of applying a transmission power allocation precoding matrix when cyclic delay is applied in the time domain. After spatial processing is performed on the OFDM symbol or the data stream, precoding matrix processing for transmission power allocation is performed. After the transmission power allocation precoding matrix is multiplied, signal processing for IFFT and cyclic delay is performed for each transmit antenna signal and transmitted to the receiver through the corresponding transmit antenna.

보다 구체적으로, 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬로 Nt×Nt 의 단위 행렬을 사용하는 경우를 설명한다. 단위 행렬과 관련하여 상술한 바와 같이 단위 행렬은 단위 행렬의 행렬을 이루는 각 열(column)의 크기가 1이 되도록 만드는 전력 제약을 만족해야 한다. 이와 같은 전력 제약의 특징으로 각 송신 안테나에서 전송되는 송신전력이 동일하게 되는 효과를 볼 수 있다.More specifically, the case where a unit matrix of N t × N t is used as the precoding matrix for transmission power allocation will be described. As described above with respect to the unit matrix, the unit matrix must satisfy a power constraint that the size of each column constituting the matrix of the unit matrix is one. As a characteristic of such a power constraint, the transmission power transmitted from each transmission antenna may be equalized.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.22 is a diagram of an exemplary transceiver structure applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 22를 참조하면 주파수 영역에서 순환지연 다이버시티가 적용되는 경우 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 일례를 알 수 있다. 본 실시예의 경우는 위상천이 기반의 프리코딩 행렬을 적용하는 것으로 설명할 수도 있다. Referring to FIG. 22, it can be seen that an example of applying a transmission power allocation precoding matrix when cyclic delay diversity is applied in a frequency domain. In the present embodiment, it may be described as applying a phase shift based precoding matrix.

OFDM 심볼 또는 데이터 스트림에 대해서 공간 처리(spatial processing)가 수행된 후 순환지연 다이버시티를 위한 위상천이 행렬 및 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬 처리가 수행된다. 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬이 곱해진 뒤 각 송신 안테나 신호별로 IFFT를 위한 신호 처리가 수행되고 해당 송신안테나를 통해 수신단으로 송신된다. 위상천이 행렬은 다양한 실시예가 사용 가능하지만 앞서 GPSD 행렬의 일 구성요소로서 제안한 위상천이 행렬을 사용할 수 있다. 이하 수학식 20은 GPSD 행렬의 일 구성요소로서 제안한 위상천이 행렬을 나타낸다.After spatial processing is performed on an OFDM symbol or data stream, a phase shift matrix for cyclic delay diversity and a precoding matrix for transmission power allocation are performed. After the transmission power allocation precoding matrix is multiplied, signal processing for the IFFT is performed for each transmit antenna signal and transmitted to the receiver through the corresponding transmit antenna. Although the phase shift matrix can be used in various embodiments, the phase shift matrix proposed as a component of the GPSD matrix can be used. Equation 20 shows a phase shift matrix proposed as one component of the GPSD matrix.

Figure 112007050609630-PAT00044
Figure 112007050609630-PAT00044

여기서도 k는 부반송파 인덱스뿐만 아니라 상황에 따라서 단위 자원 별로 할당되는 인덱스 또는 하나 이상의 부반송파를 포함하여 이루어지는 주파수 밴드 별로 할당되는 인덱스 정보가 될 수도 있다. 또한,

Figure 112007050609630-PAT00045
는 시간(t)에 대해 가변적 으로 사용할 수도 있고 고정하여 사용할 수도 있다. 수학식 20에 나타난 대각 행렬을 송신단에서 곱하여줌으로써 상술한 바와 같은 주파수 영역에서 송신 안테나 별로 순환지연 적용될 수 있다.Here, k may be not only a subcarrier index but also index information allocated for each unit resource according to a situation or index information allocated for each frequency band including one or more subcarriers. Also,
Figure 112007050609630-PAT00045
Can be used variably or fixedly for time (t). By multiplying the diagonal matrix shown in Equation 20 at the transmitter, cyclic delay may be applied to each transmit antenna in the frequency domain as described above.

수학식 20의 위상천이 행렬과 상술한 송신전력 할당용 프리코딩 행렬을 결합한 형태가 이하 수학식 21에 나타난다.The form of combining the phase shift matrix of Equation 20 and the aforementioned precoding matrix for transmission power allocation is shown in Equation 21 below.

Figure 112007050609630-PAT00046
Figure 112007050609630-PAT00046

수학식 21의 경우 상술한 GPSD 행렬과 유사한 형태를 취하고 있음을 확인할 수 있다. 다만 본 실시 예에서는 공간 처리가 수행된 신호에 대해 수학식 21의 프리코딩 행렬이 곱하여 지는 것을 가정하고 있으므로 상술한 GPSD 행렬과 단위 행렬은 행렬 크기에 있어서 차이가 있다. 즉, 상술한 GPSD 행렬의 경우 Nt×R 의 단위 행렬이 사용되었지만 본 실시예에서는 Nt× Nt 의 단위 행렬이 사용된다.In the case of Equation 21, it can be seen that it has a form similar to the above-described GPSD matrix. However, in the present embodiment, it is assumed that the precoding matrix of Equation 21 is multiplied with the signal on which the spatial processing is performed, and thus, the above-described GPSD matrix and the unit matrix have a difference in matrix size. That is, in the above-described GPSD matrix, a unit matrix of N t × R is used, but in this embodiment, a unit matrix of N t × N t is used.

다시 말해서 본 실시예는 어떠한 공간 처리 방법을 사용하던지 공간 처리와는 독립적으로 단위 행렬에 의한 송신 전력 할당이 가능하며 이 경우 위상천이 또는 순환지연이 함께 적용될 있음을 보인 것이다.In other words, the present embodiment shows that any spatial processing method may be used to allocate transmission power by a unit matrix independently of spatial processing, and in this case, phase shift or cyclic delay may be applied together.

여기서

Figure 112007050609630-PAT00047
Figure 112007050609630-PAT00048
는 시간(t)에 따라 가변적으로 사용할 수도 있고 고정하여 사용할 수도 있음은 앞서 설명한 바와 같다.here
Figure 112007050609630-PAT00047
Wow
Figure 112007050609630-PAT00048
May be used variably or fixedly according to time t, as described above.

위의 수학식 21에서 언급된 행렬식을 이용하여 송신신호

Figure 112007050609630-PAT00049
를 얻기 위하여 공간 처리부의 출력 값은 공간 처리 기법에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 공간 처리부의 출력 값이
Figure 112007050609630-PAT00050
길이를 가지는 벡터
Figure 112007050609630-PAT00051
라고 하면 송신신호
Figure 112007050609630-PAT00052
는 수학식 22와 같이 나타낼 수 있다.Transmission signal using the determinant mentioned in Equation 21 above
Figure 112007050609630-PAT00049
In order to obtain the output value of the spatial processing unit may have various forms according to the spatial processing technique. The output value of the spatial processor
Figure 112007050609630-PAT00050
Vector with length
Figure 112007050609630-PAT00051
Speaking of transmission signal
Figure 112007050609630-PAT00052
May be expressed as in Equation 22.

Figure 112007050609630-PAT00053
Figure 112007050609630-PAT00053

수학식 22에 나타나는

Figure 112007050609630-PAT00054
Figure 112007050609630-PAT00055
는 시간(t)에 따라 가변적으로 사용할 수도 있고 고정하여 사용할 수도 있다.Equation 22
Figure 112007050609630-PAT00054
And
Figure 112007050609630-PAT00055
May be used variably or fixed depending on the time (t).

수학식 20 내지 수학식 22에서 위상각 θi(t), i=1,...,Nt 은 지연 값 τi(t), i=1,...,Nt에 따라 아래의 수학식 23과 같이 얻을 수 있다.In Equations 20 to 22, the phase angles θ i (t), i = 1, ..., N t are given by the following equations according to the delay values τ i (t), i = 1, ..., N t . It can be obtained as shown in Equation 23.

Figure 112007050609630-PAT00056
Figure 112007050609630-PAT00056

여기서, Nfft는 OFDM 신호의 부반송파 개수를 나타낸다.Here, N fft represents the number of subcarriers of the OFDM signal.

수학식 20 내지 수학식 23에서 볼 수 있듯이 시간지연 샘플 값과 단위 행렬은 시간의 경과에 따라 변할 수 있으며, 여기서 시간의 단위는 OFDM 심볼 단위가 될 수도 있고, 일정 단위의 시간이 될 수도 있다. As shown in Equation 20 to Equation 23, the time delay sample value and the unit matrix may change with time, and the unit of time may be an OFDM symbol unit or a unit of time.

본 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 통해 각 송신 안테나에서 전송되는 송신전력을 동일하게 해 줌으로써, 송신기의 각 안테나별 전력증폭기의 전송전력의 균형을 맞추어 줄 수 있다. 또한, 위상천이 또는 시간지연 다이버시티 기법과 함께 사용되는 경우 송신신호가 특정 방향으로만 송신되는 문제를 해결 할 수 있는 효과도 기대된다.Through the transmission power allocation precoding matrix according to the present embodiment, the transmission power transmitted from each transmission antenna is equalized, and thus the transmission power of each power amplifier of each antenna of the transmitter can be balanced. In addition, when used in conjunction with a phase shift or time delay diversity scheme, an effect of solving a problem in which a transmission signal is transmitted only in a specific direction is also expected.

도 23은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.23 is an exemplary transceiver structure diagram applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 23을 참조하면 시간 영역 및 주파수 영역에서 순환지연 다이버시티가 적용되는 경우 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 일례를 알 수 있다. 즉 도 21 및 도 22를 통해 설명한 실시 예를 조합한 형태로 볼 수 있다. Referring to FIG. 23, it can be seen that an example of applying a transmission power allocation precoding matrix when cyclic delay diversity is applied in the time domain and the frequency domain. That is, the embodiments described with reference to FIGS. 21 and 22 may be combined.

이와 같이 시간 영역 및 주파수 영역에서 순환지연 다이버시티를 적용하면 상술한 GPSD 및 GCDD 의 결합에 대한 실시예에서와 같이 주파수 영역에서 적용되는 순환 지연의 이득 및 시간 영역에서 적용되는 순환 지연의 이득을 함께 취할 수 있 다. 또한 주파수 영역에서는 큰 순환지연을 적용하고 시간 영역에서는 작은 순환지연을 적용하는 것과 같이 순환지연의 지연 크기에 따라서 획득할 수 있는 이득이 다른 점을 함께 고려하면 보다 효과적인 자원 이용이 가능하다.As described above, when the cyclic delay diversity is applied in the time domain and the frequency domain, the gain of the cyclic delay applied in the frequency domain and the gain of the cyclic delay applied in the time domain are combined as in the embodiment of the combination of GPSD and GCDD described above. Can be taken In addition, more effective resource utilization is possible considering the different gains that can be obtained according to the delay size of the cyclic delay, such as applying a large cyclic delay in the frequency domain and a small cyclic delay in the time domain.

이하 상술한 본 실시예들에 따른 송수신기에서 파일럿 심볼을 적용하는 예들을 설명한다.Hereinafter, examples of applying a pilot symbol in the transceiver according to the above-described embodiments will be described.

도 24는 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다. 그리고, 도 25는 도 22에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 24 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG. 25 is an exemplary transceiver structure diagram of applying a pilot symbol to the embodiment shown in FIG. 22.

도 24 및 도 25를 참조하면 알 수 있듯이 파일럿 심볼은 IFFT가 수행되기 이전에 적용된다. 따라서 파일럿 심볼에 대해서도 IFFT 처리 후 각 안테나 별로 수행되는 순환지연 다이버시티를 사용할 수 있다. 이 경우 파일럿 심볼은 OFDM 심볼들과 순환지연 다이버시티의 영향을 함께 받으므로 수신단은 파일럿 심볼을 위한 채널추정회로를 별도로 구비할 필요없이 GPSD에 대한 채널추정 및 등가채널만을 구비하면 된다. 따라서 수신단의 복잡도가 줄어드는 장점이 있다.As can be seen with reference to Figures 24 and 25, the pilot symbol is applied before the IFFT is performed. Therefore, the cyclic delay diversity performed for each antenna after the IFFT process can also be used for the pilot symbol. In this case, since the pilot symbols are affected by the OFDM symbols and the cyclic delay diversity, the receiver need only include the channel estimation and the equivalent channel for the GPSD without separately providing a channel estimation circuit for the pilot symbols. Therefore, there is an advantage that the complexity of the receiving end is reduced.

다시 말해서 파일럿 심볼에도 위상천이 또는 시간지연을 동일하게 사용함으로써 수신기에서 추가적인 복잡도를 증가시키는 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 상황에 따라서는 파일럿 심볼에는 위상천이 또는 시간지연을 사용하지 않아 모든 수신기가 위상천이 또는 시간지연 다이버시티 기법을 적용하지 않은 채널을 추정 할 수 있도록 할 수 있다. In other words, by using the same phase shift or time delay in the pilot symbol, it is possible to solve the problem of increasing additional complexity in the receiver. However, depending on the situation, the pilot symbols do not use phase shift or time delay so that all receivers can estimate a channel to which no phase shift or time delay diversity scheme is applied.

도 26은 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 26 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG.

도 26을 참조하면 알 수 있듯이 파일럿 심볼은 IFFT가 수행되고 순환지연 다이버시티 또한 수행된 이후에 적용된다. 따라서 파일럿 심볼에 대해서는 별도의 IFFT 처리 후 각 안테나 별로 수행되는 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는다.As can be seen with reference to FIG. 26, a pilot symbol is applied after IFFT is performed and cyclic delay diversity is also performed. Therefore, the cyclic delay diversity performed for each antenna after the separate IFFT processing is not applied to the pilot symbols.

이 경우, 수신단에서는 파일럿 심볼은 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는 채로 수신되므로 파일럿 심볼을 위한 채널추정회로를 별도로 구비해야 하므로 파일럿 심볼에도 순환지연 다이버시티가 적용되는 실시예에 비해 다소 복잡성이 증가하는 면이 있으나, 파일럿 심볼이 순환지연 다이버시티 즉, 위상천이의 영향을 받지 않고 실제 채널에 대한 채널 추정이므로 채널추정의 성능 면에서는 향상되는 장점이 있다.In this case, since a pilot symbol is received without cyclic delay diversity, a channel estimation circuit for a pilot symbol must be separately provided, so that complexity increases somewhat compared to the embodiment in which cyclic delay diversity is applied to a pilot symbol. However, since the pilot symbols are channel estimation for actual channels without being affected by cyclic delay diversity, that is, phase shift, there is an advantage in that channel estimation performance is improved.

도 27은 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 27 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 23.

도 27을 참조하면 알 수 있듯이 파일럿 심볼은 주파수 영역에서의 순환지연 즉 위상 천이가 수행되지 전에 적용된다. 따라서 파일럿 심볼에 대해서는 IFFT 처리 후 각 안테나 별로 수행되는 시간 영역에서의 순환지연 다이버시티뿐만 아니라 주파수 영역에서의 순환지연 다이버시티가 모두 적용된다.As can be seen with reference to Figure 27, the pilot symbol is applied before the cyclic delay, that is, the phase shift in the frequency domain. Therefore, not only the cyclic delay diversity in the time domain but also the cyclic delay diversity in the frequency domain are applied to the pilot symbols after the IFFT processing.

도 28은 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 28 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG.

도 28을 참조하면 알 수 있듯이 각 안테나에 대한 파일럿 심볼이 2번 이상 적용된다. 즉 IFFT가 수행되기 이전에 적용되는 파일럿 심볼과 시간 영역에서의 순 환지연 다이버시티 수행된 이후 적용되는 파일럿 심볼 등과 같이 파일럿 심볼이 2번 이상 적용되는 예를 나타낸다. As can be seen with reference to FIG. 28, a pilot symbol for each antenna is applied two or more times. That is, an example in which pilot symbols are applied two or more times, such as a pilot symbol applied before the IFFT is performed and a pilot symbol applied after the cycle delay diversity is performed in the time domain, is performed.

이와 같이 순환지연 다이버시티가 적용되는 파일럿 심볼과 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는 파일럿 심볼을 모두 수신단으로 송신함으로써 순환지연 다이버시티가 적용된 등가채널뿐만 아니라 순환지연 다이버시티가 적용되지 않는 실제채널 정보도 획득하도록 할 수 있다.Thus, by transmitting both the pilot symbol to which cyclic delay diversity is applied and the pilot symbol to which cyclic delay diversity is not applied to the receiver, not only an equivalent channel to which cyclic delay diversity is applied but also actual channel information to which cyclic delay diversity is not applied. Can be acquired.

도면상 도시하지는 않았지만, 주파수 영역 및 시간 영역에서의 순환지연 다이버시티가 모두 적용되는 파일럿 심볼 또한 상술한 파일럿 심볼 적용례들과 따로 또는 함께 적용될 수 있음은 앞서 설명한 바와 동일하다.Although not illustrated in the drawings, the pilot symbols to which both cyclic delay diversity is applied in the frequency domain and the time domain may also be applied separately or together with the pilot symbol applications described above.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 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.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

도 1은 다중 송수신 안테나를 구비하는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of an orthogonal frequency division multiplexing system having multiple transmit / receive antennas.

도 2는 종래의 순환지연 다이버시티 기법을 이용하는 다중 안테나 시스템의 송신단 구성도이다.2 is a block diagram of a transmitter of a multiple antenna system using a conventional cyclic delay diversity scheme.

도 3은 종래의 위상천이 다이버시티 기법을 이용하는 다중 안테나 시스템의 송신단 구성도이다.3 is a block diagram of a transmitter of a multi-antenna system using a conventional phase shift diversity scheme.

도 4는 종래의 프리코딩 기법을 이용하는 다중 안테나 시스템의 송수신단 구성도이다.4 is a block diagram of a transmitting and receiving end of a multiple antenna system using a conventional precoding technique.

도 5는 위상천이 기반의 프리코딩을 수행하기 위한 송수신기의 주요 구성을 도시한 블록도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating a main configuration of a transceiver for performing phase shift based precoding.

도 6은 송신 안테나가 4개이고 공간 다중화율이 2인 다중 안테나 시스템에 공간 다중화 기법과 순환지연 다이버시티가 적용된 경우를 도시한 것이다.FIG. 6 illustrates a case where a spatial multiplexing technique and cyclic delay diversity are applied to a multi-antenna system having four transmit antennas and a spatial multiplexing ratio of 2. FIG.

도 7은 도 6의 다중 안테나 시스템에 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 적용한 경우를 도시한 것이다.FIG. 7 illustrates a case where a phase shift based precoding matrix is applied to the multi-antenna system of FIG. 6.

도 8은 위상천이 기반 프리코딩 행렬의 재구성 방법을 도시한 것이다.8 illustrates a reconstruction method of a phase shift based precoding matrix.

도 9는 위상천이 기반 프리코딩 또는 위상천이 다이버시티의 2가지 적용예를 그래프로 도시한 것이다.9 graphically illustrates two applications of phase shift based precoding or phase shift diversity.

도 10은 GCDD를 지원하는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시한 것이다.10 conceptually illustrates a structure of a transceiver supporting GCDD.

도 11은 GCDD의 변형 기법을 지원하는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시 한 것이다.11 conceptually illustrates a structure of a transceiver that supports a modification scheme of GCDD.

도 12는 GPSD와 GCDD가 조합되어 적용되는 송수신기의 구조를 개념적으로 도시한 것이다.12 conceptually illustrates a structure of a transceiver to which a GPSD and a GCDD are combined and applied.

도 13은 GPSD와 GCDD의 조합을 변형한 경우의 송수신기 구조를 개념적으로 도시한 것이다.FIG. 13 conceptually illustrates a transceiver structure when a combination of GPSD and GCDD is modified.

도 14는 IFFT 이전에 수행되는 GPSD에 파일럿 심볼도 함께 적용하는 경우를 도시한 것이다.14 illustrates a case where a pilot symbol is also applied to a GPSD performed before the IFFT.

도 15는 도 14에서 GPSD 부분을 수식으로 표현한 것이다.FIG. 15 is a mathematical expression representing a GPSD part in FIG. 14.

도 16은 파일럿 심볼을 순환지연 다이버시티 이후에 적용하는 경우를 도시한 것이다.FIG. 16 illustrates a case in which pilot symbols are applied after cyclic delay diversity.

도 17은 도 16에서 GPSD 부분을 수식으로 표현한 것이다.FIG. 17 is a mathematical expression representing a GPSD part in FIG. 16.

도 18은 도 14와 도 16의 파일럿 심볼 적용 방법을 동시에 사용하는 경우를 도시한 것이다.FIG. 18 illustrates a case where the pilot symbol application methods of FIGS. 14 and 16 are used simultaneously.

도 19는 ITU pedestrian-A 채널에서 GCDD 시스템과 종래의 시스템에 대하여 모의실험을 수행한 결과를 도시한 것이다.FIG. 19 shows the results of the simulation performed on the GCDD system and the conventional system in the ITU pedestrian-A channel.

도 20은 Typical urban(6-ray) 환경에서 모의실험을 수행한 결과를 도시한 것이다.20 shows the results of the simulation in a typical urban (6-ray) environment.

도 21은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.21 is a diagram of an exemplary transceiver structure applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 22는 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용 하는 예시적인 송수신기 구조도이다 22 is an exemplary transceiver structure diagram applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 23은 본 발명의 실시예에 따른 송신 전력 할당용 프리코딩 행렬을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.23 is an exemplary transceiver structure diagram applying a precoding matrix for transmission power allocation according to an embodiment of the present invention.

도 24는 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 24 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG.

도 25는 도 22에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 25 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 22.

도 26은 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 26 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG.

도 27은 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 27 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 23.

도 28은 도 21 또는 도 23에 도시되는 실시예에 파일럿 심볼을 적용하는 예시적인 송수신기 구조도이다.FIG. 28 is an exemplary transceiver structure diagram of applying pilot symbols to the embodiment shown in FIG. 21 or FIG.

Claims (16)

다수의 부반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method in a multi-antenna system using a plurality of subcarriers, 각 부반송파에 상응하는 전송 심볼을 주파수 영역에서 공간 처리하는 단계;Spatially processing a transmission symbol corresponding to each subcarrier in a frequency domain; 상기 공간 처리된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계;Converting the spatially processed transmission signal into a time domain; 시간 영역으로 변환된 전송 신호 전체에 소정의 가중치를 곱하는 단계; 및Multiplying the entirety of the transmission signal converted into the time domain by a predetermined weight; And 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계Applying a predetermined cyclic delay to a transmission signal for each antenna 를 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.Data transmission method using a cyclic delay comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공간 처리된 전송 신호에 각 안테나에 상응하는 제1 파일럿 심볼을 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a first pilot symbol corresponding to each antenna to the spatially processed transmission signal. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 순환지연된 전송 신호에 시간 영역으로 변환된 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a second pilot symbol transformed into a time domain for each antenna to the cyclic delayed transmission signal. 다수의 부반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서의 데이터 전송 방법 에 있어서,A data transmission method in a multiple antenna system using a plurality of subcarriers, 각 부반송파에 상응하는 전송 심볼들에 대해 주파수 영역에서 프리코딩을 수행하는 단계;Performing precoding in a frequency domain on transmission symbols corresponding to each subcarrier; 상기 프리코딩이 수행된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계;Converting the precoded transmission signal into a time domain; 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계Applying a predetermined cyclic delay to a transmission signal for each antenna 를 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.Data transmission method using a cyclic delay comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 프리코딩된 전송 신호에 각 안테나에 상응하는 제1 파일럿 심볼을 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a first pilot symbol corresponding to each antenna to the precoded transmission signal. 제4항 또는 제5항에 있어서,The method according to claim 4 or 5, 상기 순환지연된 전송 신호에 시간 영역으로 변환된 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a second pilot symbol transformed into a time domain for each antenna to the cyclic delayed transmission signal. 다수의 부반송파를 이용하는 다중 안테나 시스템에서의 데이터 전송 방법에 있어서,In the data transmission method in a multi-antenna system using a plurality of subcarriers, 위상천이를 위한 제1행렬과, 제1행렬을 단위행렬(unitary matrix)화 하기 위한 제2행렬을 곱하여 위상천이 기반 프리코딩 행렬을 결정하는 단계;Determining a phase shift based precoding matrix by multiplying a first matrix for phase shift and a second matrix for unitizing the first matrix; 각 부반송파에 상응하는 전송 심벌들에 상기 결정된 위상천이 기반 프리코 딩 행렬을 곱하는 단계;Multiplying the determined phase shift based precoding matrix by the transmission symbols corresponding to each subcarrier; 상기 위상천이 기반 프리코딩이 수행된 전송 신호를 시간 영역으로 변환하는 단계; 및Converting the transmission signal on which the phase shift based precoding is performed into a time domain; And 각 안테나별 전송 신호에 소정의 순환지연을 적용하는 단계Applying a predetermined cyclic delay to a transmission signal for each antenna 를 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.Data transmission method using a cyclic delay comprising a. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 시간 영역으로 변환된 전송 심볼들 전체에 소정의 가중치를 곱하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And multiplying all of the transmission symbols converted into the time domain by a predetermined weight. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 위상천이 기반 프리코딩된 전송 신호에 각 안테나에 상응하는 제1 파일럿 심볼을 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a first pilot symbol corresponding to each antenna to the phase shift based precoded transmission signal. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 9, 상기 순환지연된 전송 신호에 시간 영역으로 변환된 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계를 더 포함하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.And adding a second pilot symbol transformed into a time domain for each antenna to the cyclic delayed transmission signal. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 7 to 9, 상기 제1행렬과 제2행렬을 곱한 결과는,The result of multiplying the first matrix and the second matrix,
Figure 112007050609630-PAT00057
Figure 112007050609630-PAT00057
로 표시되며, 제1행렬의 위상각 θi(t), i=1,...,Nt 및 제2행렬은 일정 시간 단위로 변화하는 순환지연을 이용한 데이터 전송 방법.The phase angles θ i (t), i = 1, ..., N t and the second matrix of the first matrix are changed by a predetermined time unit.
다중 안테나 시스템에서의 데이터 송신 방법에 있어서,In the data transmission method in a multi-antenna system, 송신 스트림 각각에 대해 상기 다중 안테나와 관련되는 공간처리를 수행하는 단계;Performing spatial processing associated with the multiple antennas on each of the transmission streams; 상기 공간처리로 생성되는 각 신호가 상기 다중 안테나 중 하나 이상을 통해 송신되도록 송신 전력 할당용 프리코딩을 수행하는 단계;Performing precoding for transmit power allocation so that each signal generated by the spatial processing is transmitted through at least one of the multiple antennas; 상기 프리코딩으로 생성되는 각 신호를 안테나 별로 시간 영역의 신호로 변환하는 단계; 및Converting each signal generated by the precoding into a signal in a time domain for each antenna; And 상기 변환된 시간 영역 신호를 상기 다중 안테나 중 하나 이상을 통해 송신하는 단계Transmitting the converted time domain signal via one or more of the multiple antennas 를 포함하는 데이터 송신 방법.Data transmission method comprising a. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 데이터 송신 방법은 The data transmission method 상기 공간처리로 생성되는 각 신호에 대해 위상 천이 다이버시티를 적용하는 단계; 및Applying phase shift diversity to each signal generated by the spatial processing; And 상기 변환된 각 시간 영역 신호에 대해 순환 지연 다이버시티를 적용하는 단계Applying cyclic delay diversity to each of the transformed time domain signals 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 송신 방법.And at least one of the data transmission method. 제 13 항에 있어서, The method of claim 13, 상기 위상 천이 다이버시티는 큰 순환 지연 값이 적용되고 상기 순환 지연 다이버시티는 작은 순환 지연 값이 적용되는 것을 특징으로 하는, 데이터 송신 방법.And a large cyclic delay value is applied for the phase shift diversity and a small cyclic delay value is applied for the cyclic delay diversity. 제 12 항 및 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 12 and 13, 상기 데이터 송신 방법은 The data transmission method 상기 공간처리로 생성되는 각 신호에 대해 제1 파일럿 심볼을 각 안테나 별로 더하는 단계;Adding a first pilot symbol for each antenna for each signal generated by the spatial processing; 상기 프리코딩으로 생성되는 각 신호에 대해 제2 파일럿 심볼을 각 안테나별로 더하는 단계; 및Adding a second pilot symbol for each antenna for each signal generated by the precoding; And 상기 순환 지연 다이버시티가 적용되는 각 신호에 대해 시간 영역으로 변 환된 제3 파일럿 심볼을 각 안테나 별로 더하는 단계 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.And adding at least one third pilot symbol converted into a time domain for each signal to which the cyclic delay diversity is applied, for each antenna. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 송신 전력 할당용 프리코딩은 Nt× Nt 의 단위 행렬을 곱하여 수행되는 것을 특징으로 하는, 데이터 송신 방법(여기서 Nt는 상기 다중 안테나의 개수).The transmission power allocation precoding is performed by multiplying a unit matrix of N t × N t , where N t is the number of the multiple antennas.
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