KR20080042944A - 무선 통신 시스템, 수신 장치 및 복조 방법 - Google Patents

Abstract

상당히 간편한 구성으로 신호를 복조하는 것이 가능한 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 하며, 수신 장치(1)는 N개의 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)를 구비하고, 각 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)에서 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(12)는 각 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)에서 수신한 신호로부터 채널 계수를 추정하여 출력한다. QR 분해 장치(13)는 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 입력으로 하여 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다. Q^H 연산 장치(14)는 Q 행렬과 수신 신호를 그 입력으로 하여 수신 신호에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호(z)를 출력하고, 송신 계열 추정 장치(15)는 변환 신호(z)와 R 행렬을 입력으로 하여 송신 계열의 추정을 행한다.

수신 안테나, 채널 계수, QR 분해 장치, 송신 계열 추정 장치

Description

무선 통신 시스템, 수신 장치 및 복조 방법{RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RECEPTION DEVICE AND DEMODULATION METHOD}

본 발명은 무선 통신 시스템, 수신 장치 및 복조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 복수의 송신 안테나/수신 안테나를 이용한 무선 통신 시스템의 수신 장치에서 사용되는 복조 방법에 관한 것이다.

종래, 일본국 공개 특허 2003-178048호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 복수의 참조 신호 계열에 대하여 출력을 동시에 얻는 기술이나 일본국 공개 특허 평9-219616호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 복수의 센서 소자를 구비하는 어레이 센서에 의해 수신된 복수의 도래 신호를 처리하는 기술이 있다.

도 32는 상기 종류의 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 수신 장치(800)는 복수의 수신 안테나(801-1 ~ 801-4)를 채용하고, 최대 우도 계열 추정에 의거하여 복조 프로세스에 따라 수신된 신호를 복조한다.

도 32에서는, 3개의 송신 안테나(도시 생략)로부터 송신된 신호를 4개의 수신 안테나(801-1 ~ 801-4)를 구비하는 수신 장치(800)에서 수신하는 것으로 가정하 고, 각 송신 안테나에서는 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나가 송신되고 있는 것으로 가정한다.

수신 장치(800)는 4개의 수신 안테나(801-1 ~ 801-4)를 구비하고, 각 수신 안테나(801-1 ~ 801-4)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(802)는 수신 신호를 그 입력으로 공급하고, 송/수신 안테나 사이의 채널 계수를 추정하고, 채널 행렬을 출력한다. 최대 우도 계열 추정 장치(803)는 수신 신호와 채널 행렬을 입력으로 하여 송신 계열의 추정을 행한다.

상기의 예에서, 3개의 송신 안테나로부터 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나가 송신되는 경우, 최대 우도 계열 추정 장치(803)는 4096개의 오차 계산 장치(804-1 ~ 804-4096)와 1개의 신호 선택 장치(805)로 구성된다.

오차 계산 장치(804-1 ~ 804-4096) 각각은 도 33에 나타낸 오차 계산 장치(804)의 구성을 하고 있다. 제 1 단의 오차 계산 장치(804-1)에서, 송신 심벌 생성 장치(811)는 각 안테나에 대한 송신 심벌(s_{1 -1}, s_{1 -2}, s_{1 -3})을 생성하여 출력한다.

수신 신호 레플리카 생성 장치(812)는 송신 심벌과 채널 계수를 그 입력으로 하여 수신 신호 레플리카를 생성하여 출력한다.

오차 계산 장치(813)는 수신 신호와 수신 신호 레플리카를 그 입력으로 공급하고 오차 신호를 계산한다. 다만, 송신 심벌 생성 장치(811)에 의해 생성된 송신 심벌은 심호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나에 해당하며, 오차 계산 장치(804-1 ~ 804-4096) 는 서로 다른 송신 심벌을 생성한다.

수신 신호 레플리카 생성 장치(812)는,

에 의해, 4개의 수신 신호 레플리카(r_1-1, r_1-2, r_1-3, r_1-4)를 생성한다. 여기서, h₁₁, h₁₂, h₁₃, h₂₁, h₂₂, h₂₃, h₃₁, h₃₂, h₃₃, h₄₁, h₄₂, h₄₃은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 계수를 나타낸다.

오차 계산 장치(813)는 수신 신호와 수신 신호 레플리카를 그 입력으로 공급하여 오차 신호 e₁을,

이라고 하는 식으로부터 계산한다.

제 1 단의 오차 계산 장치(804-1)는 생성한 송신 심벌(s_{1 -1}, s_{1 -2}, s_{1 -3})과 계산한 오차 신호(e₁)를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 단의 오차 계산 장치(804-2)는 송신 심벌(s_{2 -1}, s_{2 -2}, s_{2 -3}) 및 오차 신호(e₂)를, 제 4096 단의 오차 계산 장치(804-4096)는 송신 심벌(s_{4096 -1}, s_{4096 -2}, s_{4096 -3}) 및 오차 신호(e₄₀₉₆)를 각각 출력한다.

신호 선택 장치(805)는 4096개의 오차 계산 장치군(804-1 ~ 804-4096)으로부터 출력된 송신 심벌 및 오차 신호를 그 입력으로 하여 최소 오차를 선택하고, 이 최소 오차를 부여하는 송신 심벌을 출력한다. 이와 같이, 송신 신호의 복조가 행해진다.

상술한 종래의 송신 계열 추정 장치에서는, 신호 선택 장치(805)에 4096개의 신호가 공급되고, 3개의 신호를 복조하기 위해 4096개의 신호를 비교함으로, 상당히 많은 연산을 수행할 필요로 있다.

이는 송신될 가능성 있는 전체 후보로부터 생성한 의사 수신 신호와 실제로 수신된 신호를 서로 비교하기 때문이다. 일반적으로, D 값의 신호가 각 송신 안테나로부터 송신되고 있는 경우에는, D 값의 신호를 복조하기 위하여 D^M개의 신호를 생성하고 비교할 필요가 있다.

따라서, 조합 수가 지수적으로 증대하고, 상당히 복잡한 구성이 요구된다. 상기의 일본국 공개 특허 2003-178048호 공보 및 일본국 공개 특허 평9-219616로 공보는 QR 분해를 행하는 기술 예로서 든 것에 지나지 않고, 이들의 기술에서 상기 문제점을 해결할 수 없다.

그래서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 해소하고, 상당히 간편한 구성으로 신호를 복조할 수 있는 무선 통신 시스템, 수신 장치 및 이들에 이용되는 복조 방법 및 그 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링(nulling)을 행하는 수단과, 그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 복조를 행하는 수단을 상기 수신 장치에 구비하고 있다.

본 발명에 의한 다른 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 수단과,

이 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호에 대하여 우도를 계산하여 출력 하는 수단을 상기 수신 장치에 구비하고 있다.

본 발명에 의한 또 다른 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 수단과,

이 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 비트에 대한 우도를 출력하는 수단을 상기 수신 장치에 구비하고 있다.

본 발명에 의한 수신 장치는, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 수단과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 복조를 행하는 수단을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 다른 수신 장치는, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 수단과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호에 대한 우도를 계산하여 출력하는 수단을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 또 다른 수신 장치는, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 수신 안테나와 상시 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 수단과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 비트에 대한 우도를 출력하는 수단을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 복조 방법은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 스텝과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 복조를 행하는 스텝을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 다른 복조 방법은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 스텝과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호에 대한 우도를 계산하여 출력하는 스텝을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 또 다른 복조 방법은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법으로서,

상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 스텝과,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 비트에 대한 우도를 출력하는 스텝을 구비하고 있다.

본 발명에 의한 복조 방법의 프로그램은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하 는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법의 프로그램으로서,

컴퓨터에서, 상기 수신 안테나와 상시 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 처리와,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 복조를 행하는 처리를 실행시키고 있다.

본 발명의 의한 다른 복조 방법의 프로그램은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법의 프로그램으로서,

컴퓨터에서, 상기 수신 안테나와 상기 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 처리와,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호에 대하여 우도를 계산하여 출력하는 처리를 실행시키고 있다.

본 발명에 의한 또 다른 복조 방법의 프로그램은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 복조 방법의 프로그램으로서,

컴퓨터에서, 상기 수신 안테나와 상시 송신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여, 수신 신호에 대하여 이 신호의 직교화를 나타내는 널링을 행하는 처리와,

그 널링한 신호에 의거하여 상기 송신 신호의 비트에 대하여 우도를 출력하는 처리를 실행시키고 있다.

구체적으로는, 본 발명의 제 1 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖고, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신 장치로부터 송신된 신호를 수신하고, 송/수신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬의 QR 분해를 이용하여 신호의 복조를 행하는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 2 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖고, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신 장치로부터 송신된 신호를 수신하고, 송/수신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬의 QR 분해를 이용하여 송신 장치로부터 송신된 신호에 대하여 우도를 계산하여 출력하는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 3 무선 통신 시스템은, N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 갖고, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 갖는 송신 장치로부터 송신된 신호를 수신하고, 송/수신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬의 QR 분해를 이용하여 송신 장치로부터 송신된 비트에 대하여 우도를 출력하는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 4 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

채널 계수로 이루어지는 채널 행렬을 입력으로 하여 채널 행렬의 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호와 Q 행렬을 입력으로 하여 수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

변환 신호와 R 행렬을 입력으로 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 5 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 이용하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

채널 계수로 이루어지는 채널 행렬을 입력으로 하여 채널 행렬의 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 변환 신호에 대하여 심벌 후보를 선택하여 출력하는 송신 심벌 후보 선택 장치와,

변환 신호와 심벌 후보와 R 행렬을 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 6 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 송신 안테나로부터 송신된 송신 계열 사이의 우선 순위를 결정하는 우선 순위 결정 장치와,

채널 계수 추정 장치에 의해 추정된 채널 계수와 우선 순위 결정 장치에 의해 결정된 우선 순위를 그 입력으로 하여 채널 계수의 정렬 변환을 행하여 변형 채널 행렬을 출력하는 정렬 변환 장치와,

변형 채널 행렬을 입력으로 하여 변형 채널 행렬의 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변화 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

변환 신호와 R 행렬을 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치와,

송신 계열 추정 장치로부터 송신된 출력과 우선 순위를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나의 복원을 행하여 출력하는 복원 장치로 이루어지는 수신 장치를 구 비하고 있다.

본 발명의 제 7 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

채널 계수로 구성된 채널 행렬을 입력으로 하여 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 L개(L은 1 이상, M 이하의 정수)의 변환 신호에 대한 후보 계열을 결정하여 송신 계열 후보로서 출력하는 송신 계열 후보 선택 장치와,

변환 신호와 R 행렬과 송신 계열 후보를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 8 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 송신 안테나로부터 송신된 송신 계열 사이의 우선 순위를 결정하는 우선 순위 결정 장치와,

채널 계수 추정 장치에 의해 추정된 채널 계수와 우선 순위 결정 장치에 의해 결정된 우선 순위를 그 입력으로 하여 채널 계수의 정렬 변환을 행하여 변형 채 널 행렬을 출력하는 정렬 변환 장치와,

변형 채널 행렬을 입력으로 하여 변형 채널 행렬에 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 복조 계열에 대한 심벌 후보를 선택하여 송신 심벌 후보를 출력하는 송신 심벌 후보 선택 장치와,

변환 신호와 R 행렬과 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치와,

송신 계열 추정 장치로부터의 출력과 우선 순위를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나의 복원을 행하여 출력하는 복원 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 9 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

*수신 신호를 그 입력으로 하여 송신 안테나로부터 송신된 송신 계열 사이의 우선 순위를 결정하는 우선 순위 결정 장치와,

채널 계수 추정 장치에 의해 추정된 채널 계수와 우선 순위 결정 장치에 의해 결정된 우선 순위를 그 입력으로 하여 채널 계수의 정렬 변환을 행하여 변형 채널 행렬을 출력하는 정렬 변환 장치와,

변형 채널 행렬을 입력으로 하여 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 L개(L은 1 이상, M 이하의 정수)의 변환 신호에 대한 후보 계열을 결정하여 송신 계열 후보로서 출력하는 송신 계열 후보 선택 장치와,

변환 신호와 R 행렬과 송신 계열 후보를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열의 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치와,

송신 계열 추정 장치에서의 출력과 우선 순위를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나의 복원을 행하여 출력하는 복원 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 10 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

채널 계수로 구성된 채널 행렬을 입력으로 하여 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 L개(L은 1 이상, M 이하의 정수) 변환 신호에 대한 후보 계열을 결정하여 송신 계열 후보로서 출력하는 송신 계열 후보 선택 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 (M-L)개의 복조 신호에 대한 심벌 후보를 선택하여 출력하는 송신 심벌 후보 선택 장치와,

변환 신호와 R 행렬과 송신 계열 후보와 심벌 후보를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 11 무선 통신 시스템은, 수신 신호를 그 입력으로 하여 각 송/수신 안테나 사이의 채널 계수의 추정을 행하여 출력하는 채널 계수 추정 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 송신 안테나로부터 송신된 계열 사이의 우선 순위를 결정하는 우선 순위 결정 장치와,

채널 계수 추정 장치에 의해 추정된 채널 계수와 우선 순위 결정 장치에 의해 결정된 우선 순위를 그 입력으로 하여 채널 계수의 정렬 변환을 행하여 변형 채 널 행렬을 출력하는 정렬 변환 장치와,

변형 채널 행렬을 입력으로 하여 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력하는 QR 분해 장치와,

수신 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 변환 신호로서 출력하는 Q^H 연산 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 L개(L은 1 이상, M 이하의 정수)의 변환 신호에 대한 후보 계열을 결정하여 송신 계열 후보로서 출력하는 송신 계열 후보 선택 장치와,

수신 신호를 그 입력으로 하여 (M-L)개의 변환 신호에 대한 심벌 후보를 선택하여 출력하는 송신 심벌 후보 선택 장치와,

변환 신호와 R 행렬과 심벌 후보와 송신 계열 후보를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나를 출력하는 송신 계열 추정 장치와,

송신 계열 추정 장치로부터의 출력과 우선 순위를 그 입력으로 하여 송신 계열, 송신 계열에 대한 우도, 또는 송신 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도 중 적어도 하나의 복원을 행하여 출력하는 복원 장치로 이루어지는 수신 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 12 무선 통신 시스템은, P 단(P는 1 이상의 정수)의 우도 계산 장치군과 신호 선택 장치군을 갖는 송신 계열 추정 장치를 구비하고,

제 p 단(p는 1 이상, P 이하의 정수)의 우도 계산 장치군은 Kp개(Kp는 1 이상의 정수)의 우도 계산 장치로 구성되고,

각 우도 계산 장치는, 변환 신호와 R 행렬과 제 (p-1)단의 신호 선택 장치로부터 출력된 Lp-1개(Lp-1은 1 이상의 정수)의 오차 신호와 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 제 p 단에서의 우도 계산 및 송신 심벌 후보를 생성하여 출력하고,

제 p 단의 신호 선택 장치는, 제 p 단의 우도 계산 장치군으로부터 출력된 Kp개의 우도와 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 Lp개(Lp는 1 이상의 정수)의 최대 우도와 이 우도를 부여하는 Lp개의 송신 심벌 후보를 출력한다.

본 발명의 제 13 무선 통신 시스템은, P 단(P는 1 이상의 정수)의 우도 계산 장치군과 신호 선택 장치군을 갖는 송신 계열 추정 장치를 구비하고,

제 p 단(p는 1 이상, P 이하의 정수)의 우도 계산 장치군은, Kp개(Kp는 1 이상의 정수)의 우도 계산 장치로 구성되고,

각 우도 계산 장치는, 변환 신호와 R 행렬과 제 (p-1)단의 신호 선택 장치로부터 출력되는 Kp-1개(Kp-1은 1 이상의 정수)의 오차 신호와 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 제 p 단에서의 우도 계산 및 송신 심벌 후보를 생성하여 출력하고,

제 p 단의 신호 선택 장치는, 제 p 단의 우도 계산 장치군에서 출력된 Kp개의 우도와 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 Kp+1개의 최대 우도와 이 우도를 부여하는 Kp+1개의 송신 심벌 후보를 출력한다.

본 발명의 제 14 무선 통신 시스템은, M단(M은 2 이상의 정수)의 우도 계산 장치군과, M단의 신호 선택 장치군으로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하 고 있다.

본 발명의 제 15 무선 통신 시스템은, N단(N은 2 이상의 정수)의 우도 계산 장치군과 M단의 신호 선택 장치군으로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 16 무선 통신 시스템은, 복수 단의 신호 선택 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고, 최종 단의 신호 선택 장치에서 최대 우도를 갖는 송신 계열을 선택하여 출력한다.

본 발명의 제 17 무선 통신 시스템은, 복수 단의 신호 선택 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고, 최종 단의 신호 선택 장치에서 최대 우도를 갖는 송신 계열을 선택하고, 이 계열의 우도를 출력한다.

본 발명의 제 18 무선 통신 시스템은, 복수 단의 신호 선택 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고, 최종 단의 신호 선택 장치에서 가장 정확한 송신 계열을 선택하고, 이 계열에서 송신된 비트 계열의 우도를 출력한다.

본 발명의 제 19 무선 통신 시스템은, R 행렬 성분을 이용하여 변환 신호 레플리카를 생성하고, 변환 신호 레플리카와 수신 신호로부터 측정되는 물리량을 이용하여 우도 계산을 행하는 우도 계산 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 20 무선 통신 시스템은, 수신 신호와 변환 신호 레플리카와의 제곱 유클리드 거리를 이용하여 우도 계산을 행하는 우도 계산 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 21 무선 통신 시스템은, 수신 신호와 변환 신호 레플리카와의 제곱 유클리드 거리에 대해 주어진 처리 연산을 행하여 변환된 유클리드 거리를 이용하여 우도 계산을 행하는 우도 계산 장치로 이루어지는 송신 계열 추정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 25 무선 통신 시스템은, 선형 필터를 이용하는 송신 심벌 후보 선택 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 26 무선 통신 시스템은, 최대 우도 계열 추정을 이용하는 송신 심벌 후보 선택 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 27 무선 통신 시스템은, 각 송신 계열의 수신 전력을 이용하는 우선 순위 결정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 28 무선 통신 시스템은, 각 송신 계열의 수신 전력 대 잡음 전력비를 이용하는 우선 순위 결정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 29 무선 통신 시스템은, 각 송신 계열의 수신 전력 대 잡음 전력 및 간섭 전력비를 이용하는 우선 순위 결정 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 30 무선 통신 시스템은, 선형 필터를 이용하는 송신 계열 후보 선택 장치를 구비하고 있다.

본 발명의 제 31 무선 통신 시스템은, 최대 우도 계열 추정을 이용하는 송신 계열 후보 선택 장치를 구비하고 있다.

이에 의해, 본 발명의 무선 통신 시스템에서는, 채널 행렬을 QR 분해하여 이 용하고, 복수의 정확한 계열로부터 생성된 의사 수신 신호와 실제 수신 신호를 이용하여 송신 계열의 추정을 행함으로써, 적당한 수의 계열을 이용하여, 종래 기술을 이용한 경우와 비교하여 상당히 간편한 구성으로 신호의 복조가 가능하게 된다.

본 발명은, 이하에 기술한 구성 및 동작으로써, 상당히 간단한 구성으로 신호를 복조할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

다음으로, 본 발명의 실시예에 관하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에서, 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서는, 수신 장치(1)와 송신 장치(2)가 무선 통신으로 접속 가능하게 되어 있다.

수신 장치(1)는 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)를 구비하고, 널링 장치(10)와, 송신 계열 추정 장치(15)와, 기록 매체(16)로 구성되어 있다. 또한, 송신 장치(2)는 M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)를 구비하고 있다.

도 2는 도 1의 수신 장치(1)에 의한 복조 처리를 나타내는 플로차트이다. 이들 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치(1)에 의한 복조 처리에 관하여 설명한다. 또한, 도 2에 나타낸 처리는 수신 장치(1)가 기록 매체(16)에 저장된 프로그램(컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램)을 실행하는 것으로 실현된다.

수신 장치(1)는 송신 장치(2)의 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)로부터의 송신 신 호를 수신하면(도 2 스텝 S1), 널링 장치(10)에서 송/수신 안테나 사이의 채널 계수를 원소로 하는 채널 행렬을 이용하여 수신 신호를 널링한다(도 2 스텝 S2).

널링 장치(10)에서 널링한 수신 신호에 대하여, 송신 계열 추정 장치(15)에서 제 M 번째 송신 계열로부터 제 1 번째 송신 계열까지 내림 차순으로 복조 처리를 행한다(도 2 스텝 S3). 수신 장치(1)는 상기의 처리를 처리 종료할 때까지(도 2 스텝 S4), 반복 행한다.

이어서, 널링 장치(10)에 의한 널링 처리에 관하여 설명한다. 수신 장치(1)에서 N개의 수신 안테나(11-1 ~ 11-N) 각각에서 송신 장치(2)로부터의 신호를 수신할 때, 각 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)로부터 수신된 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터(r)는,

r = (r₁, ..., r_N)

로 표현될 수 있다. 다만, r₁은 1번째의 수신 안테나(11-1)에서 수신된 수신 신호를, r_N은 N번째의 수신 안테나(11-N)에서 수신된 수신 신호를 각각 표현하고 있다.

송신 안테나(21-j)와 수신 안테나(11-i) 사이의 채널 계수를 hij로 하고, 채널 계수 hij를 원소로 갖는 채널 행렬을 H로 하면, 수신 신호 벡터(r)는,

[수식 1]

로 기술할 수 있다. 여기서, s는 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)로부터 송신된 신호를 원소로 갖는 송신 신호 벡터를, n은 각 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)로부터 부가된 가우스 잡음을 원소로 갖는 가우스 잡음 벡터를 각각 표현하고 있다.

널링 장치(10)는 널링 행렬(A)을 이용하여 널링 신호(z)를 생성한다. 이는,

z = Ar = AHs + An

으로 표현될 수 있다. 여기서, 널링이란 수신 신호의 직교화를 나타내고, M개의 직교축으로 하여 s_M, s_M+s_M-1, s_M+s_M-1+s_M2, ..., s_M+s_M1+...+s₁을 선택하면, 널링 신호 z는,

[수식 2]

로 기술할 수 있다. 널링 행렬(A)로서는, 예를 들면, 채널 행렬(H)의 QR 분해

[수식 3]

을 행함으로써 구해지는 Q 행렬의 복소 전치 행렬을 이용할 수 있다. 이 경우의 널링 처리는,

z = Q^Hy

= Q^H(Hs+n)

= Q^H(QRs+n)

= Q^HQRs+Q^Hn

= Rs+n'

로 기술될 수 있다. 여기서, 일반적으로, Q 행렬은 Q^HQ = I(I는 단위 행렬)를 만족한다.

송신 계열 추정 장치(15)는 s_M으로부터 s₁까지 내림 차순으로 심벌 후보를 기준하여 송신 신호 벡터 s₁, s₂, ..., s_M을 추정하여 출력한다. 이에 의해, M개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)를 갖는 송신 장치(2)로부터 동시에 송신된 M개의 신호를 복조할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 실시예에서는, 적당한 수의 계열을 이용함으로써, 종래 기술을 이용한 경우와 비교하여 상당히 간편한 구성으로 신호의 복조 가 가능하게 된다.

(실시예 1)

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 무선 통신 시스템은 상기의 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 도 3에서, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수신 장치(1)는 M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)로부터 송신된 신호를 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)에서 수신하고 있다.

수신 장치(1)는 N개의 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)와, 채널 계수 추정 장치(12)와, QR 분해 장치(13)와, Q^H 연산 장치(14)와, 송신 계열 추정 장치(15)와, 수신 장치(1)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램)을 저장하는 기록 매체(16)으로 구성되어 있다. 여기서, 채널 계수 추정 장치(12)와, QR 분해 장치(13)와, Q^H 연산 장치(14)가 상기의 널링 장치(10)에 상당한다. 구체적으로, 본 실시예에서는 널링 처리로서 QR 분해 처리를 행하고 있다.

수신 안테나(11-1)는 신호를 수신하고, 채널 계수 추정 장치(12)는 수신 신호를 그 입력으로 하여 채널 계수의 추정을 행하고, QR 분해 장치(13)는 채널 계수로 이루어지는 행렬을 그 입력으로 하여 채널 행렬의 QR 분해를 행하여 Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다.

Q^H 연산 장치(14)는 Q 행렬과 수신 신호를 그 입력으로 하여 수신 신호에 Q 행렬의 복소 공역 전치 행렬을 승산하여 얻어진 변환 계열을 출력하고, 송신 계열 추정 장치(15)는 변환 계열과 R 행렬을 그 입력으로 하여 송신 계열의 추정을 행하여 출력한다.

송신 계열 추정 장치(15)는 수신기 전체의 구성에 대응하여, 송신 신호 계열에 대한 우도, 또는 송신 신호 계열에 의해 송신된 비트에 대한 우도를 출력하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 각 수신 안테나(11-1 ~ 11-N)에 의해 수신된 신호를 원소로 하는 수신 신호 벡터(r)는 상술한 바와 같다.

QR 분해 장치(13)로부터 출력된 Q 행렬은 N행 M열의 유니터리 행렬이며, Q^HQ = I를 만족한다. 여기서, H는 공역 복소 전치를 나타내고, I는 단위 행렬을 나타낸다. 또한, R 행렬은 M행 M열의 위 삼각 행렬로 된다.

Q^H 연산 장치(14)에서의 연산은,

[수식 4]

로 기술할 수 있다.

송신 계열 추정 장치(15)는 변환 신호 벡터(z)와 R 행렬을 그 입력으로 하여 송신 계열의 추정을 행하고, 가장 우도가 큰 송신 신호 계열 s'₁, ..., s'_M을 출력한다. 이에 의해, M개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-M)를 갖는 송신 장치(2)로부터 동 시에 송신된 M개의 신호를 복조할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 채널 행렬을 QR 분해하여 이용하고, 확실한 듯한 복수의 계열로부터 생성된 의사 수신 신호와 실제로 수신된 수신 신호를 이용하여 송신 계열의 추정을 행함으로써, 적당한 수의 계열을 이용하여, 종래 기술을 이용한 경우와 비교하여 상당히 간이한 구성으로 신호의 복조를 행할 수 있다.

(실시예 2)

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 5는 도 4의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 6은 도 5의 제 3 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 5의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 8은 도 5의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(3)를 배치한 것 이외는 상기의 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

도 4에서, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치(3)는, 3개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 4개의 수신 안테나(31-1 ~ 31-4)에서 수신하고 있다. 이 경우, 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)로부터는 16치의 신호 c₁ ~ c₁₆ 중 어느 하나가 송신되고 있는 것으로 한다.

수신 장치(3)는 4개의 수신 안테나(31-1 ~ 31-4)와, 채널 계수 추정 장 치(32)와, QR 분해 장치(33)와, Q^H 연산 장치(34)와, 송신 계열 추정 장치(4)와, 수신 장치(3)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램)을 저장하는 기록 매체(35)로 구성되어 있다.

각 수신 안테나(31-1 ~ 31-4)는 각각 신호를 수신하고, 채널 계수 추정 장치(32)는 수신 신호 r₁ ~ r₄를 그 입력으로 하여, 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다. QR 분해 장치(33)는 채널 행렬(H)을 그 입력으로 하여, 채널 행렬(H)의 QR 분해를 행하고, Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다.

Q^H 연산 장치(34)는 Q 행렬과 수신 신호(r₁ ~ r₄)를 그 입력으로 하여, 수신 신호 (r₁ ~ r₄)에 Q 행렬의 공역 복소 전치 행렬을 승산하고, 변환 신호(z)를 출력한다. 송신 계열 추정 장치(4)는 변환 신호(z)와 R 행렬을 그 입력으로 하여 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)로부터 송신된 신호를 추정하여 출력한다.

송신 계열 추정 장치(4)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각 우도 계산 장치(41-1 ~ 41-16, 43-1 ~ 43-16K1, 45-1 ~ 45-16K2)로 이루어지는 3단의 우도 계산 장치군과, 3단의 신호 선택 장치(42, 44, 46)로 구성되고, 제 3 단, 제 2 단, 제 1 단의 순서로 신호 처리를 행한다. 본 실시예에서는, 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)로부터 송신된 신호가 16치인 경우, 제 3 단의 우도 계산 장치군은 16개의 우도 계산 장치(41-1 ~ 41-16)로 구성되고, 각 우도 계산 장치(41-1 ~ 41-16)는 변환 신호(z₃) 및 R 행렬의 성분(r₃₃)을 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{3 -1} ~ e_{3 -16})로 이루어지는 오차 신호군 및 송신 심벌 후보(s_{3 -1-3} ~ s_{3 -16-3})로 이루어지는 송신 심벌 후보군을 출력한다.

제 3 단의 제 1 번 우도 계산 장치(41-1)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(411)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(412)와, 오차 계산 장치(413)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(41-2 ~ 41-16)도 상기 우도 계산 장치(41-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(41-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(411)는 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나의 심벌로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{3 -1-3})를 생성하여 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(412)는 R 행렬의 성분(r₃₃)과 송신 심벌 후보(s_{3 -1-3})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_3-1)을 생성하여 출력한다.

오차 계산 장치(411)는 변환 신호(z₃)와 변환 신호 레플리카(z_3-1)를 그 입력으로 하여 두 개 신호의 오차를 계산하고, 오차 신호(e_{3 -1})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카 z_{3 -1}은,

z_{3 -1} = r₃₃s_{3 -1-3}

이라는 식에서 계산되고, 오차 신호(e_{3 -1})는,

e_{3 -1} = |z₃ - z_{3 -1}|²

이라는 식으로부터 계산된다.

제 1 번 우도 계산 장치(41-1)는 오차 신호(e_{3 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{3 -1-3})를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번 우도 계산 장치(41-2)는 오차 신호(e_{3 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{3 -2-3})를, 제 16 번 우도 계산 장치(41-16)는 오차 신호(e_{3 -16}) 및 송신 심벌 후보(s_{3 -16-3})를 각각 출력한다.

제 3 단 신호 선택 장치(42)는 제 3 단의 16개의 우도 계산 장치군(41-1 ~ 41-16)에 의해 계산된 오차 신호군 및 송신 심벌 후보군을 입력으로 하여 가장 오차가 작은 K1개의 오차 신호(e'''₁ ~ e'''_K1)와, 이 오차를 부여하는 K1개의 송신 심벌 후보(s'''_{1 -3} ~ s'''_{K1 -3})를 출력한다. 출력된 K1개의 송신 심벌 후보는 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나가 된다.

제 2 단 우도 계산 장치군은 16K1개의 우도 계산 장치(43-1 ~ 43-16K1)로 구성되고, 제 1 ~ 제 16 번 우도 계산 장치(43-1 ~ 43-16)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₃₃)과 오차 신호(e'''₁) 및 송신 심벌 후보(s'''_{1 -3})를 그 입력으로 한다. 제 17 번 ~ 제 32 번 우도 계산 장치(43-17 ~ 43-32)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃)과, 오차 신호(e'''₂) 및 송신 심벌 후보(s'''_{2 -3})를 그 입력으로 한다. 제 16(K1-1)+1 ~ 제 16K1 번 우도 계산 장치(43-16(K1-1)+1 ~ 43-16K1)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃)과, 오차 신호(e'''_K1) 및 송신 심벌 후보(s'''_{K1 -3})를 그 입력으로 한다.

제 2 단 제 1 번의 우도 계산 장치(43-1)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(431)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(432)와, 오차 계산 장치(433)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(43-2 ~ 43-16K1)도 상기 우도 계산 장치(43-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

우도 계산 장치(43-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(431)는 송신 심벌 후보(s'''₁)를 그 입력으로 하여 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나의 심벌로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{2 -1-3}, s_{2 -1-2})를 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(432)는 R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃)과 송신 심벌 후보(s_{2 -1-3}, s_{2 -1-2})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_2-1)를 출력한다.

오차 계산 장치(433)는 변환 신호(z₂)와, 변환 신호 레플리카(z_2-1)와, 오차 신호(e'''₁)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{2 -1})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카(z_2-1)는,

z_{2 -1} = r₂₂s_{2 -1-2} + r₂₃s_{2 -1-3}

이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{2 -1})는,

e_{2 -1} = |z₂-z_{2 -1}|² + e'''₁

이라는 식에 의해 계산된다.

제 1 번 우도 계산 장치(43-1)는 오차 신호(e_{2 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -1-3}, s_2-1-2)를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번 우도 계산 장치(43-2)는 오차 신호(e_{2 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -2-3}, s_{2 -2-2})를 출력한다.

제 17 번 우도 계산 장치(43-17)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(431)는 송신 심벌 후보(s'''_{2 -3})를 그 입력으로 하여 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나의 심벌로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{2 -17-3}, s_{2 -17-2})를 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(432)는 R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃)과 송신 심벌 후보(s_{2 -17-3}, s_{2 -17-2})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_{2 -17})를 출력한다.

오차 계산 장치(433)는 변환 신호(z₂)와, 변환 신호 심벌(z_{2 -17})과, 오차 신호(e'''₂)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{2 -17})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카(z_2-17)는,

z_{2 -17} = r₂₂s_{2 -17-2} + r₂₃s_{2 -17-3}

이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{2 -17})는,

e_{2 -17} = |z₂ - z_{2 -17}|² + e'''₁₇

이라는 식에 의해 계산된다.

제 16K1 번 우도 계산 장치(43-16K1)는 오차 신호(e_{2 -16 K1}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -16 K1 -3}, s_{2 -16 K1 -2})를 출력한다. 제 2 단의 신호 선택 장치(44)는 제 2 단의 16K1 개의 우도 계산 장치(43-1 ~ 43-16K1)에 의해 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 오차가 작은 K2개의 오차 신호(e''₁ ~ e''_K2)와, 이 오차를 부여하는 K2개의 송신 심벌 후보 세트((s''_{1 -3}, s''_{1 -2}) ~ (s''_{K2 -3}, s''_{K2 -2}))를 출력한다.

제 1 단의 우도 계산 장치군은 16K2개의 우도 계산 장치(45-1 ~ 45-16K2)로 구성되고, 제 1 ~ 제 16 번 우도 계산 장치(45-1 ~ 45-16)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃)과, 오차 신호(e''₁) 및 송신 심벌 후보 세트(s''_{1 -3}, s''_{1 -2})를 그 입력으로 한다.

제 17 ~ 제 32 번 우도 계산 장치(45-17 ~ 45-32)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃)과, 오차 신호(e''₂)와, 송신 심벌 후보 세트(s''_{2 -3}, s''_{2 -2})를 그 입력으로 한다.

제 16(K2-1)+1 ~ 제 16K2 번의 우도 계산 장치(45-16(K2-1)+1 ~ 45-16K2)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃)과, 오차 신호(e''_K2)와, 송신 심벌 후 보 세트(s''_{K2 -3}, s''_{K2 -2})를 그 입력으로 한다.

제 1 단 제 1 번의 우도 계산 장치(45-1)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(451)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(452)와, 오차 계산 장치(453)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(45-2 ~ 45-16K1)도 상기 우도 계산 장치(45-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

우도 계산 장치(45-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(451)는 송신 심벌 후보 세트(s''_{1 -3}, s''_{1 -2})를 그 입력으로 하여 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{1 -1-3}, s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(452)는 R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃)과, 송신 심벌 후보(s_{1 -1-3}, s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_{1 -1})를 출력한다.

오차 계산 장치(453)는 변환 신호(z₁)와, 변환 신호 레플리카(z_1-1)와, 오차 신호(e''₁)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{1 -1})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카(z_1-1)는,

z_{1 -1} = r₁₁s_{1 -1-1} + r₁₂s_{1 -1-2} + r₁₃s_{1 -1-3}

이라는 식으로부터 계산되고, 오차 신호(e_{1 -1})는,

e_{1 -1} =|z₁ - z_{1 -1}|² + e''₁

이라는 식으로부터 계산된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(45-1)는 오차 신호(e_{1 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -1-3}, s_1-1-2, s_{1 -1-1})를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번의 우도 계산 장치(45-2)는 오차 신호(e_{1 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -2-3}, s_{1 -2-2}, s_{1 -2-1})를 출력한다. 제 16K2 번의 우도 계산 장치(45-16K2)는 오차 신호(e_{1 -16 K2})와, 송신 심벌 후보(s_{1 -16 K2 -3}, s_{1 -16 K2 -2}, s_{1 -16 K2 -1})를 출력한다.

최종 단(제 16K2 단)의 신호 선택 장치(46)는 제 1 단의 16K2개의 우도 계산 장치(45-1 ~ 45-16K2)에 의해 계산된 오차 신호와 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 작은 오차 신호(e'₁)를 부여하는 송신 심벌 후보(s'₁, s'₂, s'₃)를 출력한다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 각 단의 신호 선택 장치에 입력되는 송신 심벌 후보가 제 3 단의 우도 계산 장치군(41-1 ~ 41-16)의 16개, 제 2 단의 우도 계산 장치군(43-1 ~ 43-16K1)의 16K1개, 제 1 단의 우도 계산 장치군(45-1 ~ 45-16K2)의 16K2개이며, 합계로 16(1+K1+K2)개가 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 예를 들면, K1을 「16」으로 하고, K2를 「32」로 함으로써, 송신 심벌 후보의 총수는 「784」가 된다. 따라서, 본 실시예에서는, 종래 기술을 이용한 경우에, 송신 심벌 후보가 「4096」인 것과 비교해서 그 연산 처리 수를 크게 삭감 할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치(3)의 복조 처리를 나타내는 플로차트이다. 이들 도 4 ∼ 도 9를 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치(3)의 복조 처리에 관하여 설명한다. 또한, 도 9에 나타낸 처리는 수신 장치(3)의 연산 장치(CPU:중앙 처리 장치)가 기록 매체(35)의 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 또한, 상기의 설명에서는 송신 장치(2)가 3개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)를 갖는 경우에 대해서 기술하였지만, 이하의 동작에서는 송신 장치(2)가 M개의 송신 안테나를 갖는 경우에 대해서 기술한다.

수신 장치(3)에서는 QR 분해 장치(33)에서 채널 행렬(H)을 QR 분해하고, 그것에 의거하여 Q^H 연산 장치(34)에서 변환 신호(z)를 산출한다(도 9 스텝 S11). 송신 계열 추정 장치(4)는 파라미터(m)를 M으로, K_M+1을 1로 설정하고(도 9 스텝 S12), 송신 신호(s_m)에 대한 심벌 후보를 Qm개 생성하고(도 9 스텝 S13), 파라미터(q)를 1로 설정한다(도 9 스텝 S14).

송신 계열 추정 장치(4)는 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 k번째의 심벌 후보와, 송신 신호(s_m)에 대한 q번째의 심벌 후보를 이용하여 변환 신호(z_m)에 대한 (kQm+q)번째의 레플리카(z_{m-kQm +q})를 계산한다(도 9 스텝 S15). 또한, 송신 계열 추정 장치(4)는 변환 신호(z_m)와 레플리카(z_m-kQm+q)의 오차를 계산하고, s_m+1 ~ s_M의 k번째의 심벌 후보에 대한 오차(e_k)를 가산한다(도 9 스텝 S16).

송신 계열 추정 장치(4)는 「q++=Qm」이 아니고(도 9 스텝 S17), 「k++=K_m+1」이 아니며(도 9 스텝 S18), 「m--=1」이 아닐 경우(도 9 스텝 S19), 송신 신호(s_m ~ s_M)에 대한 심벌 후보 Km개와, 이 오차를 선택하여 보존한다(도 9 스텝 S20). 또한, 송신 계열 추정 장치(4)는 「m--=1」일 경우(도 9 스텝 S19), 최소 오차를 부여하는 송신 신호(s₁-s_M)를 출력한다(도 9 스텝 S21).

(실시예 3)

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 11은 도 10의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 12는 도 11의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 13은 도 11의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 제 3 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(5)를 배치한 것 이외는, 상기의 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다.

도 10에서, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치(5)는, 2개의 송신 안테나(21-1, 21-2)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 3개의 수신 안테나(51-1 ~ 51-3)에서 수신하고 있다. 이 경우, 각 송신 안테나(51-1 ~ 51-3)로부터는 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나가 송신되는 것으로 한다.

수신 장치(5)는 3개의 수신 안테나(51-1 ~ 51-3)와, 채널 계수 추정 장 치(52)와, QR 분해 장치(53)와, Q^H 연산 장치(54)와, 송신 심벌 후보 선택 장치(55)와, 송신 계열 추정 장치(6)와, 수신 장치(5)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행 가능한 프로그램)을 저장하는 기록 매체(56)로 구성되어 있다.

각 수신 안테나(51-1 ~ 51-3)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(52)는 수신 신호(r₁ ~ r₃)를 그 입력으로 하여 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다. QR 분해 장치(53)는 채널 행렬(H)을 입력으로 하여 QR 분해를 행하고, Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다.

Q^H 연산 장치(54)는 Q 행렬과 수신 신호(r₁ ~ r₃)를 그 입력으로 하여 수신 신호(r₁ ~ r₃)에 Q 행렬의 공역 복소 전치 행렬을 승산하고, 변환 신호(z)를 출력한다. 송신 심벌 후보 선택 장치(55)는 수신 신호(r₁ ~ r₃)를 그 입력으로 하여 변환 신호(z)에 대한 송신 심벌 후보를 선택한다. 본 실시예에서는, 예를 들면 MMSE(Minimum Mean Square Error)필터를 이용하여 송신 심벌 후보로서 8개의 신호를 선택하는 것으로 한다.

송신 심벌 후보 선택 장치(55)에서는 수신 신호(r₁ ~ r₃)에 의거하여 제 1 송신 안테나(21-1)로부터 송신된 신호에 대한 MMSE 기준의 가중치 벡터(weight vector)를 준비하고, 수신 신호(r₁ ~ r₃)에 승산함으로써, 임시 복조 신호(y₁)를 얻 는다. 이 임시 복조 신호(y₁)는,

[수식 5]

로 나타낸다. 여기서, w는 MMSE 기준에 의해 생성된 가중치 벡터이다.

다음으로, 얻어진 임시 복조 신호(y₁)와, 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆)와의 제곱 유클리드 거리를 계산하면,

신호(c_i)와의 제곱 유클리드 거리 = |c_i - y₁|²

으로 된다. 여기서는, 얻어진 제곱 유클리드 거리를 각각 q_{1 -1} ~ q_{1 -16} 라고 한다.

송신 심벌 후보 선택 장치(55)는 계산된 16개의 제곱 유클리드 거리(q_{1 -1} ~ q_1-16) 중에서, 가장 작은 8개의 제곱 유클리드 거리를 선택하고, 이 오차를 부여하는 8개의 심벌을 제 1 송신 안테나(21-1)에 대한 심벌 후보로서 선택한다. 송신 심벌 후보 선택 장치(55)는, 상기와 같은 방법으로, 제 2 송신 안테나(21-2)로부터 송신된 신호에 대한 심벌 후보를 8개 선택한다.

송신 심벌 후보 선택 장치(55)는 상기의 순서에 의해 얻어진 심벌 후보를 x_1-1 ~ x_1-8, x_2-1 ~ x_2-8로서 출력한다. 여기서, 심벌 후보(x_i-m)는 i번째의 송신 안테 나(21-i)로부터 송신된 신호에 대한 m번째의 송신 심벌 후보를 나타내고, 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나이다.

송신 계열 추정 장치(6)는 변환 신호(z)와, R 행렬과, 송신 심벌 후보 선택 장치(55)에 의해 선택된 심벌 후보를 그 입력으로 하여 각 송신 안테나(21-1, 21-2)로부터 송신된 신호를 추정해서 출력한다.

송신 계열 추정 장치(6)는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 각각 우도 계산 장치(61-1 ~ 61-8, 63-1 ~ 63-8K1)로 이루어지는 2단의 우도 계산 장치군과 2단의 신호 선택 장치(62, 64)로 구성되고, 제 2 단의 우도 계산 장치군, 제 2 단의 신호 선택 장치(62), 제 1 단의 우도 계산 장치군, 제 1 단의 신호 선택 장치(64)의 순서로 신호 처리를 실행한다. 본 실시예에서는, 송신 심벌 후보 선택 장치(55)에 의해 각 송신 안테나(21-1, 21-2)에 대한 심벌 후보로서 8개의 심벌을 선택한 경우, 제 2 단의 우도 계산 장치군은 8개의 우도 계산 장치(61-1 ~ 61-8)로 구성된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(61-1)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂)과, 심벌 후보(x_2-1)를 그 입력으로 하고, 제 2 번의 우도 계산 장치(61-2)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂)과, 심벌 후보(x_2-2)를 그 입력으로 하고, 제 8 번의 우도 계산 장치(61-8)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂)과, 심벌 후보(x_2-8)를 그 입력으로 한다.

제 2 단 제 1 번의 우도 계산 장치(61-1)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(611)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(612)와, 오차 계산 장치(613)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(61-2 ~ 61-8)도 상기의 우도 계산 장치(61-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(61-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(611)는 심벌 후보(x_2-1)를 그 입력으로 하여 송신 심벌 후보(s_{2 -1-2})를 출력하고, 변환 신호 레플리카 생성 장치(612)는 수신 신호 벡터(r₂₂)와 송신 심벌 후보(s_{2 -1-2})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_{2 -1})를 출력하고, 오차 계산 장치(613)는 변환 신호(z₂)와, 변환 신호 레플리카(z_{2 -1})를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{2 -1})를 출력한다.

이때, 변환 신호 레플리카(z_2-1)는,

z_{2 -1} = r₂₂s_{2 -1-2}

이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{2 -1})는,

e_{2 -1} = |z₂ - z_{2 -1}|²

이라는 식에 의해 계산된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(61-1)는 오차 신호(e_{2 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -1-2})를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번의 우도 계산 장치(61-2)는 오차 신호(e_{2 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -2-2})를, 제 8 번의 우도 계산 장치(61-8)는 오차 신호(e_{2 -8}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -8-2})를 각각 출력한다.

제 2 단의 신호 선택 장치(62)는 제 2 단의 8개의 우도 계산 장치(61-1 ~ 61-8)에 의해 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 작은 오차의 K1개의 오차 신호(e''₁ ~ e''_K1)와, 이 오차를 부여하는 K1개의 송신 심벌 후보(s''_{1 -2} ~ s''_{K1 -2})를 출력한다.

제 1 단의 우도 계산 장치군은 8K1개의 우도 계산 장치(63-1 ~ 63-8K1)로 구성되고, 제 1 번 ~ 제 8 번의 우도 계산 장치(63-1 ~ 63-8)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 오차 신호(e''₁)와, 송신 심벌 후보(s''_{1 -2})를 그 입력으로 한다. 또한, 제 1 번의 우도 계산 장치(63-1)는 심벌 후보(x_1-1)를, 제 2 번의 우도 계산 장치(63-2)는 심벌 후보(x_1-2)를, 제 8 번의 우도 계산 장치(63-8)는 심벌 후보(x_1-8)를 각각 입력으로 한다.

제 9 ~ 제 16 번의 우도 계산 장치(63-9 ~ 63-16)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 오차 신호(e''₁)와, 송신 심벌 후보(s''_{2 -2})를 그 입력으로 하고, 또한, 제 9 번의 우도 계산 장치(63-9)는 심벌 후보(x_1-1)를, 제 10 번의 우도 계산 장치(63-10)는 심벌 후보(x_1-2)를, 제 16 번의 우도 계산 장치(63-16)는 심 벌 후보(x_1-8)를 각각 입력으로 한다.

제 8(Kl-1)+1 ~ 제 8K1 번의 우도 계산 장치(63-8(Kl-1)+1 ~ 63-8K1)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 오차 신호(e''₁)와, 송신 심벌 후보(s''_{K1 -2})를 그 입력으로 하고, 또한, 제 8(Kl-1)+1 번의 우도 계산 장치(63-8(K1-1)+1)는 심벌 후보(x_1-1)를, 제 8(Kl-1)+2 번의 우도 계산 장치(63-8(Kl-1)+2)는 심벌 후보(x_1-2)를, 제 8K1 번의 우도 계산 장치(63-8K1)는 심벌 후보(x_1-8)를 각각 입력으로 한다.

제 1 번의 우도 계산 장치(63-1)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(631)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(632)와, 오차 계산 장치(633)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(63-2 ~ 63-8K1)도 상기의 우도 계산 장치(63-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(63-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(631)는 송신 심벌 후보(s''_{1 -1})와 심벌 후보(x_1-1)를 그 입력으로 하여 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 출력하고, 변환 신호 레플리카 생성 장치(632)는 R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 송신 심벌 후보(s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_{1 -1})를 출력하고, 오차 계산 장치(633)는 변환 신호(z₁)와, 변환 신호 레플리카(z_1-1)와, 오차 신호(e''₁)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{1 -1})를 출력한다.

이때, 변환 신호 레플리카(z_1-1)는,

z_{1 -1} = r₁₁s_{1 -1-1} + r₁₂s_{1 -1-2}

이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{1 -1})는,

e_{1 -1} = |z₁ - z_{1 -1}|² + e''₁

이라는 식에 의해 계산된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(63-1)는 오차 신호(e_{1 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -1-2}, s_1-1-1)를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번의 우도 계산 장치(63-2)는 오차 신호(e_{1 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -2-2}, s_{1 -2-1})를, 제 8K1 번의 우도 계산 장치(63-8K1)는 오차 신호(e_{1 -8 K1})와, 송신 심벌 후보(s_{1 -8 K1 -2}, s_{1 -8 K1 -1})를 출력한다. 제 1 단의 신호 선택 장치(64)는 제 1 단의 8K1개의 우도 계산 장치(63-1 ~ 63-8K1)에 의해 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 작은 오차를 부여하는 송신 심벌 후보(s'₁, s'₂)를 출력한다.

이와 같이, 본 실시예에서는, 각 단의 신호 선택 장치에 입력되는 송신 심벌 후보가, 제 2 단의 우도 계산 장치(61-1 ~ 61-8)로부터 8개, 제 1 단의 우도 계산 장치(63-1 ~ 63-8K1)로부터 8K1개이며, 합계로 8(1+Kl)개가 된다.

따라서, 본 실시예에서는, 예를 들면 K1을 「8」로 설정함으로써 송신 심벌 후보의 총수는 「72」가 된다. 종래의 기술을 이용한 경우에는, 송신 심벌 후보가 256개 필요하게 되는 것과 비교하여, 연산 처리 수를 크게 삭감 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 각 송신 안테나(21-1, 21-2)로부터 송신되는 심벌에 대하여 8개를 후보로서 선택하고 있지만, 이것은 하나의 예이며, 반드시 안테나에 대해 같은 수일 필요는 없다. 또한, 송신 심벌 후보 선택 방법이 각 송신 안테나(21-1, 21-2)에 대하여 반드시 동일할 필요는 없다.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치(5)의 복조 처리를 나타내는 플로차트이다. 이들 도 10 ∼ 도 14를 참조해서 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치(5)의 복조 처리에 관하여 설명한다. 또한, 도 14에 나타낸 처리는 수신 장치(5)의 연산 장치(CPU:중앙 처리 장치)가 기록 매체(56)의 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 또한, 상기의 설명에서는 송신 장치(2)가 2개의 송신 안테나(21-1, 21-2)를 갖는 경우에 대해서 기술하였지만, 이하의 동작에서는 송신 장치(2)가 M개의 송신 안테나를 갖는 경우에 대해서 기술한다.

수신 장치(5)에서는 QR 분해 장치(53)에서 채널 행렬(H)을 QR 분해 하고, 그것에 의거하여 Q^H 연산 장치(54)에서 변환 신호(z)를 산출한다(도 14 스텝 S31). 송신 계열 추정 장치(6)는 송신 신호(s_m)에 대한 심벌 후보를 x_m개 생성하고(도 14 스텝 S32), 파라미터(m)를 M으로, K_{M+ 1}를 1로 설정하고(도 14 스텝 S33), 파라미터(q)를 1로 설정한다(도 14 스텝 S34).

송신 계열 추정 장치(6)는 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 k번째의 심벌 후보와, 송신 신호(s_m)에 대한 q번째의 심벌 후보를 이용해서 레플리카(z_m)에 대한 (kQm+q)번째의 레플리카(z_{m-kQm +q})를 계산한다(도 14 스텝 S35). 또한, 송신 계열 추정 장치(6)는 레플리카(z_m)와 레플리카(z_m-kQm+q)의 오차를 계산하고, 이 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 오차(z_{m +1} ~ z_M)를 가산한다(도 14 스텝 S36).

송신 계열 추정 장치(6)는 「q++=Qm」이 아니고(도 14 스텝 S37), 「k++=K_m+1」이 아니며(도 14 스텝 S38), 「m--=1」이 아닐 경우(도 14 스텝 S39), 송신 신호(s_m ~ s_M)에 대한 심벌 후보 K_m개와, 이 오차를 선택하여 보존한다(도 14 스텝 S40). 송신 계열 추정 장치(6)는 「m--=1」일 경우(도 14 스텝 S39), 최소 오차를 부여하는 송신 신호(s₁ ~ s_M)를 출력한다(도 14 스텝 S41).

(실시예 4)

도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 설명의 제 4 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(7)를 배치한 것 이외는, 상기의 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 동일한 구성으로 되어 있다.

도 15에서, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치(7)는 3개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 4개의 수신 안테나(71-1 ~ 71-4)로 수신하고 있다. 또한, 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)로부터는 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆)가 송신되는 것으로 한다.

수신 장치(7)는 4개의 수신 안테나(71-1 ~ 71-4)와, 채널 계수 추정 장치(72)와, 우선 순위 결정 장치(73)와, 채널 계수 정렬 변환 장치(74)와, QR 분해 장치(75)와, Q^H 연산 장치(76)와. 송신 계열 추정 장치(77)와, 복원 장치(78)와, 수신 장치(7)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행가능한 프로그램)을 기록하는 기록 매체(79)로 구성되어 있다.

각 수신 안테나(71-1 ~ 71-4)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(72)는 수신 신호(r₁ ~ r₄)를 그 입력으로 하여 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다. 우선 순위 결정 장치(73)는 수신 신호(r₁ ~ r₄)를 그 입력으로 하여 송신 안테나(21-1 ~ 21-3) 사이의 우선 순위를 결정하고, 결정된 우선 순위를 나타내는 신호(X_pri)를 출력한다.

우선 순위 결정 장치(73)에서는 채널 행렬(H)의 3개의 열 벡터의 노름(norm)을 계산해서 각 송신 계열에 대한 전력으로 하고, 전력이 큰 송신 계열에 높은 우선 순위를 부여한다. 채널 계수 정렬 변환 장치(74)는 채널 행렬(H)과 신호(X_pri)를 그 입력으로 하여 채널 행렬(H)의 열 벡터를 정렬 변환하고, 변형 채널 행렬(H')을 출력한다.

이때, 채널 계수 정렬 변환 장치(74)는 우선 순위의 낮은 열로부터 순차적으로 나열한다. 예를 들면, 채널 행렬(H)이,

[수식 6]

이고, 우선 순위가 송신 계열 2, 1, 3의 순으로 높을 경우에는, 변형 채널 행렬(H')은,

[수식 7]

로 된다.

QR 분해 장치(75), Q^H 연산 장치(76), 송신 계열 추정 장치(77)는, 상기 본 발명의 제 2 실시예와 동일한 순서에 의해, 각각 QR 분해, Q^H 연산 및 송신 계열의 추정을 실행하고, 송신 계열 추정 장치(77)는 최소의 오차를 부여하는 송신 심벌 계열을 출력한다.

복원 장치(78)는 채널 계수 추정 장치(72)로부터의 채널 행렬(H)과, 송신 계열 추정 장치(77)로부터의 송신 심벌 계열을 입력으로 하여 송신 심벌 계열을 정렬 변환한다. 이는 변형 채널 행렬(H')에 대하여 추정된 송신 계열을 채널 행렬(H)에 대하여 추정된 송신 계열이 되도록 하기 위해서이다.

송신 계열 추정 장치(77)에서는 변형 채널 행렬(H')을 이용해서 송신 계열의 추정을 행함으로써, 우선 순위가 높은 계열로부터 순차적으로 처리를 행할 수 있고, 계열 추정 정밀도의 향상을 도모하는 것이 기대된다.

본 실시예에서는, 우선 순위를 각 송신 계열의 수신 전력에 의거하여 결정하고 있지만, 수신 전력 대 잡음 전력비, 혹은 수신 전력 대 잡음 전력비, 및 간섭 전력비를 측정하여 우선 순위를 결정하는 것도 가능하다.

도 16은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치(7)의 복조 처리를 나타내는 플로차트이다. 이들 도 15 및 도 16을 참조해서 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치(7)의 복조 처리에 관하여 설명한다. 또한, 도 16에 나타낸 처리는 수신 장치(7)의 연산 장치(CPU:중앙 처리 장치)가 기록 매체(79)의 프로그램을 실행 함으로써 실현된다. 또한, 상기의 설명에서는 송신 장치(2)가 3개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)를 가지고 있는 경우에 대해서 기술하였지만, 이하의 동작에서는 송신 장치(2)가 M개의 송신 안테나를 갖는 경우에 대해서 기술한다.

수신 장치(7)에서는 채널 계수 정렬 변환 장치(74)에서 채널 행렬(H)의 정렬 변환을 행하고(도 16 스텝 S51), 그 후에 QR 분해 장치(75)에서 채널 행렬(H)을 QR 분해하고, 그것에 의거하여 Q^H 연산 장치(76)에서 변환 신호(z)를 산출한다(도 16 스텝 S52). 송신 계열 추정 장치(77)는 파라미터(m)를 M으로, K_{M+ 1}를 1로 설정하고(도 16 스텝 S53), 송신 신호(s_m)에 대한 심벌 후보를 Q_m개 생성하고(도 16 스텝 S54), 파라미터(q)를 1로 설정한다(도 16 스텝 S55).

송신 계열 추정 장치(77)는 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 k번째의 심벌 후보와, 송신 신호(s_m)에 대한 q번째의 심벌 후보를 이용해서 레플리카(z_m)에 대한 (kQm+q)번째의 레플리카(z_m-kQm+q)를 계산한다(도 16 스텝 S56). 또한, 송신 계열 추정 장치(77)는 레플리카(z_m)와 레플리카(z_m-kQm+q)의 오차를 계산하고, 이 송신 신호(s_m+1 ~ s_M) 에 대한 오차(z_{m +1} ~ z_M)를 가산한다(도 16 스텝 S57).

송신 계열 추정 장치(77)는 「q++=Qm」이 아니고(도 16 스텝 S58), 「k++=K_m+1」이 아니며(도 16 스텝 S59), 「m--=1」이 아닐 경우(도 16 스텝 S60), 송신 신호(s_m ~ s_M)에 대한 심벌 후보 K_m개와, 이 오차를 선택해서 보존한다(도 16 스텝 S61).

송신 계열 추정 장치(77)는 「m--=1」인 경우(도 16 스텝 S60), 최소 오차를 부여하는 송신 신호(s₁ ~ s_M)를 출력한다(도 16 스텝 S62). 복원 장치(78)는 정렬 변환에 의한 순서를 복원하여 채널 행렬(H)에 대하여 추정된 송신 계열을 출력한다(도 16 스텝 S63).

(실시예 5)

도 17은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 18은 도 17의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 19는 도 18의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 20은 도 18의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 제 5 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(8)을 배치한 이외는, 상기의 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 동일한 구성이 되어 있다.

도 17에서, 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치(8)는 4개의 송신 안테나(21-1∼21-4)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 2개의 수신 안테나(81-1, 81-2)에 의해 수신하고 있다.

수신 장치(8)는 2개의 수신 안테나(81-1, 81-2)와, 채널 계수 추정 장치(82)와, 우선 순위 결정 장치(83)와, 채널 계수 정렬 변환 장치(84)와, QR 분해 장치(85)와, Q^H 연산 장치(86)와, 송신 계열 추정 장치(9)와, 송신 계열 후보 선택 장치(87)와, 수신 장치(8)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행가능한 프로그램)을 기록하는 기록 매체(88)로 구성되어, 복원 장치(89)에 접속되어 있다.

각 수신 안테나(81-1, 81-2)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(82)는 수신 신호(r₁, r₂)를 그 입력으로 하여 채널 계수의 추정을 행하고, 채널 행렬(H)을 출력한다. 우선 순위 결정 장치(83)는 수신 신호(r₁, r₂)를 그 입력으로 하여 변환 계열의 우선 순위를 결정하고, 우선 순위를 나타내는 신호(X_pri)를 출력한다. 채널 계수 정렬 변환 장치(84)는 채널 행렬(H)과 신호(X_pri)를 그 입력으로 하여 채널 행렬(H)의 정렬 변환을 행하고, 변형 채널 행렬(H')을 출력한다.

QR 분해 장치(85)는 변형 채널 행렬(H')을 입력으로 하여 변형 채널 행렬(H')의 QR 분해를 행하고, Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다. Q^H 연산 장치(86)는 수신 신호(r₁, r₂)와 Q 행렬을 입력으로 하여 수신 신호 벡터(r)에 Q 행렬의 복소 공역 전치를 승산하고, 변환 신호(z)를 출력한다. 송신 계열 추정 장치(9)는 변환 신호(z) 및 R 행렬을 입력으로 하여 송신 계열의 추정을 행하여 출력한다.

여기서, 채널 계수 추정 장치(82)에 의해 추정된 채널 행렬(H)을,

[수식 8]

이라고 하고, 송신 계열 4, 2, 1, 3의 순서로 우선 순위가 높은 것으로 하면, 정렬 변환 장치(84)에서 정렬 변환된 변형 채널 행렬(H')은,

[수식 9]

로 된다. 또한, 채널 계수 추정 장치(82)에서는, 우선 순위의 높은 두 개의 송신 계열을 추정하는 것으로 한다.

송신 계열 후보 선택 장치(87)는 우선 순위의 높은 송신 계열(4) 및 송신 계열(2)에 대하여, 예를 들면,

e_ij = |r₁ - h_14xi - h_12xj|² + |r₂ - h_24xi - h_22xj|²

이라는 식에 의해 계산된 값을 가장 작게 하는 K개의 계열 후보((x_1-4, x_1-2) ~ (x_{K -4}, x_{K -2}))를 송신 안테나(21-4, 21-2)의 송신 계열 후보((v_{1 -4}, v_{1 -2}) ~ (v_{K -4}, v_{K -2}))로서 출력한다. 다만, 각 후보 심벌은 신호 c₁ ~ c₁₆ 중 어느 하나이다.

우선 순위가 높은 두 개의 송신 계열(4) 및 송신 계열(2)에 대하여 송신 계열 후보의 선택을 행하였을 경우에는, 송신 계열 추정 장치(9)는 도 18에 나타낸 바와 같이, 각각 우도 계산 장치(91-1 ~ 91-16K, 93-1 ~ 93-16K1)로 이루어지는 2단의 우도 계산 장치군과 2단의 신호 선택 장치(92, 94)로 구성되고, 제 2 단의 우도 계산 장치군, 제 2 단의 신호 선택 장치(92), 제 1 단의 우도 계산 장치군, 제 1 단의 신호 선택 장치(94)의 순서로 신호 처리를 행한다.

본 실시예와 같이, 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-4)로부터 송신되는 신호가 16치이고, 송신 계열 후보 선택 장치(87)로부터 K개의 송신 계열 후보((v_{1 -4}, v_{1 -2}) ~ (v_K-4, v_{K -2}))가 출력되는 경우에는, 제 2 단의 우도 계산 장치군이 16K개의 우도 계산 장치(91-1 ~ 91-16K)로 구성된다.

제 1 번 ~ 제 16 번의 우도 계산 장치(91-1 ~ 91-16)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃, r₂₄)과, 송신 계열 후보((v_{1 -4}, v_{1 -2}) ~ (v_{K -4}, v_{K -2}))를 그 입력으로 하고, 제 17 번 ~ 제 32 번의 우도 계산 장치(91-17 ~ 91-32)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃, r₂₄)과, 송신 계열 후보((v_{2 -4}, v_{2 -2}) ~ (v_{K -4}, v_{K -2}))를 그 입력으로 하고, 제 16(K-1)+1 번 ~ 제 16K 번의 우도 계산 장치(91-16(K-1)+1 ~ 91-16K)는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃, r₂₄)과, 송신 계열 후보((v_{K -4}, v_K-2) ~ (v_{K -4}, v_{K -2}))를 그 입력으로 한다.

제 2 단 제 1 번의 우도 계산 장치(91-1)는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(911)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(912)와, 오차 계산 장치(913)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(91-2 ~ 91-16K)도 상기의 우도 계산 장치(91-1)와 동일한 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(91-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(911)는 송신 계열 후보((v_{1 -4}, v_{1 -2}) ~ (v_{K -4}, v_{K -2}))를 그 입력으로 하여 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{2 -1-4}, s_{2 -1-3}, s_{2 -1-2})를 생성하여 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(912)는 R 행렬의 성분(r₂₂, r₂₃, r₂₄)과 송신 심벌 후보(s_{2 -1-4}, s_2-1-3, s_{2 -1-2})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_{2 -1})를,

z_{2 -1} = r₂₂s_{2 -1-2} + r₂₃s_{2 -1-3} + r₂₄s_{2 -1-4}

이라는 식으로부터 산출하여 출력한다.

오차 계산 장치(913)는 변환 신호(z₂)와, 변환 신호 레플리카(z_2-1)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{2 -1})를,

e_{2 -1} = |z₂ - z_{2 -1}|²

이라는 식으로부터 산출하여 출력한다.

제 1 번의 우도 계산 장치(91-1)는 오차 신호(e_{2 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -1-4}, s_2-1-3, s_{2 -1-2})를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번의 우도 계산 장치(91-2)는 오차 신호(e_{2 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -2-4}, s_{2 -2-3}, s_{2 -2-2})를, 제 16K 번의 우도 계산 장치(91-16K)는 오차 신호(e_{2 -16K}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -16K-4}, s_{2 -16K-3}, s_{2 -16K-2})를 각각 출력한다.

제 2 단의 신호 선택 장치(92)는 K1개의 가장 작은 오차 신호(e''₁ ~ e''_K1)와, 이 오차를 부여하는 K1개의 심벌 후보 세트((s''_{1 -4}, s''_{1 -3}, s''_{1 -2}) ~ (s''_{K1 -4}, s''_K1-3, s''_{K1 -2}))를 출력한다.

제 1 단의 우도 계산 장치군은 16K1개의 우도 계산 장치(93-1 ~ 93-16K1)로 구성되고, 제 1 번 ~ 제 16 번의 우도 계산 장치(93-1 ~ 93-16)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃, r₁₄)과, 심벌 후보 세트(s''_{1 -4}, s''_{1 -3}, s''_{1 -2})를 그 입력으로 하고, 제 16(K1-1)+1 번 ~ 제 16K1 번의 우도 계산 장치(93-16(Kl-1)+1 ~ 93-16K1)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃, r₁₄)과, 심벌 후보 세트(s''_K1-4, s''_K1-3, s''_K1-2)를 그 입력으로 한다.

제 1 번의 우도 계산 장치(93-1)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(931)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(932)와, 오차 계산 장 치(933)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(93-2 ~ 93-16K1)도 상기의 우도 계산 장치(93-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(93-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(931)는 신호(c_{1 ~} c₁₆) 중 어느 하나로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{1 -1-4}, s_{1 -1-3}, s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 생성하여 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(932)는 R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂, r₁₃, r₁₄)과, 송신 심벌 후보(s_{1 -1-4}, s_{1 -1-3}, s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_1-1)를,

z_{1 -1} = r₁₁s_{1 -1-1} + r₁₂s_{1 -1-2} + r₁₃s_{1 -1-3} + r₁₄s_{1 -1-4}

이라는 식으로부터 산출하여 출력한다.

오차 계산 장치(933)는 변환 신호(z₁)와, 변환 신호 레플리카(z_1-1)와, 오차 신호(e''₁)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{1 -1})를,

e_{1 -1} = |z₁ - z_{1 -1}|² + e''₁

이라는 식으로부터 산출하여 출력한다.

제 1 번의 우도 계산 장치(93-1)는 오차 신호(e_{1 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -1-4}, s_1-1-3, s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 출력한다. 마찬가지로, 제 2 번의 우도 계산 장치(93-2)는 오차 신호(e_{1 -2}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -2-4}, s_{1 -2-3}, s_{1 -2-2}, s_{1 -2-1})를, 제 16K1 번의 우도 계산 장치(93-16K1)는 오차 신호(e_{2 -16 K1}) 및 송신 심벌 후보(s_{1 -16 K1 -4}, s_{1 -16 K1 -3}, s_{1 -16 K1 -2}, s_{1 -16 K1 -1})를 각각 출력한다.

제 1 단의 신호 선택 장치(94)는 16K1개의 우도 계산 장치(93-1 ~ 93-16K1)로부터 출력되는 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 작은 오차를 부여하는 송신 계열(s'₁, s'₂, s'₃, s'₄)을 출력한다.

이와 같이, 본 실시예에서는, QR 분해 장치(85)로 계산되는 R 행렬의 위 삼각부에서 부정이 되는 계열을, 송신 계열 추정 장치(9)로 추정함으로써, 수신 안테나가 송신 안테나보다도 적은 경우에도 송신 신호 계열을 복조할 수 있다.

도 21은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치(8)의 복조 처리를 나타내는 플로차트이다. 이들 도 17∼도 21을 참조해서 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치(8)의 복조 처리에 관하여 설명한다. 또한, 도 21에 나타내는 처리는 수신 장치(8)의 연산 장치(CPU:중앙 처리 장치)가 기록 매체(88)의 프로그램을 실행 함으로써 실현된다. 또한, 상기 설명에서는 송신 장치(2)가 4개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-4)를 갖는 경우에 대해서 기술하였지만, 이하의 동작에서는 송신 장치(2)가 M개의 송신 안테나를 갖는 경우에 대해서 기술한다.

수신 장치(8)에서는 QR 분해 장치(85)에서 채널 행렬(H)을 QR 분해 하고, 그것에 의거하여 Q^H 연산 장치(86)에서 변환 신호(z)를 산출한다(도 21 스텝 S71). 송신 계열 후보 선택 장치(87)는 송신 신호(s_M ~ s_M-L+1)에 대한 심벌 후보 세트를 K_L 개 결정한다(도 21 스텝 S72).

송신 계열 추정 장치(9)는 파라미터(m)를 (M-L)로 설정하고(도 21 스텝 S73), 송신 신호(s_m)에 대한 심벌 후보를 Q_m개 생성하고(도 21 스텝 S74), 파라미터(q)를 1로 설정한다(도 21 스텝 S75).

그 후에 송신 계열 추정 장치(9)는 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 k번째의 심벌 후보와, 송신 신호(s_m)에 대한 q번째의 심벌 후보를 이용해서 레플리카(z_m)에 대한 (kQm+q)번째의 레플리카(z_m-kQm+q)를 계산한다(도 21 스텝 S76). 또한, 송신 계열 추정 장치(9)는 레플리카(z_m)와 레플리카(z_m-kQm+q)의 오차를 계산하고, 이 송신 신호(s_m+1 ~ s_M)에 대한 오차(z_{m +1} ~ z_M)를 가산한다(도 21 스텝 S77).

송신 계열 추정 장치(9)는 「q++=Qm」이 아니고(도 21 스텝 S78),「k++=K_m+1」이 아니며(도 21 스텝 S79), 「m--=1」이 아닐 경우(도 21 스텝 S80), 송신 신호(s_m ~ s_M)에 대한 심벌 후보 K_m개와, 이 오차를 선택하여 보존한다(도 21 스텝 S81). 송신 계열 추정 장치(9)는 「m--=1」일 경우(도 21 스텝 S80), 최소 오차를 부여하는 송신 신호(s₁ ~ s_M)를 출력한다(도 21 스텝 S82).

상술한 본 발명의 제 1 ~ 제 5 실시예에서는, 신호 선택 장치의 출력을 최소 오차를 부여하는 송신 심벌 후보로 하고 있지만, 수신기 전체의 구성에 대응하여, 각 송신 심벌의 우도나 각 송신 심벌에서 송신되는 비트의 우도로 할 수도 있는다.

(실시예 6)

도 22는 본 발명의 제 6 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 23은 도 22의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 24는 도 23의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이며, 도 25는 도 23의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 제 6 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(100)를 배치한 것 이외는, 상기의 도 1에 나타낸 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

도 22에서, 본 발명의 제 6 실시예에 의한 수신 장치(100)는 2개의 송신 안테나(21-1, 21-2)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 2개의 수신 안테나(101-1, 101-2)에 의해 수신하고 있다.

수신 장치(100)는 2개의 수신 안테나(101-1, 101-2)와, 채널 계수 추정 장치(102)와, 제어 채널 복호 장치(103)와, 우선 순위 결정 장치(104)와, 채널 계수 정렬 변환 장치(105)와, QR 분해 장치(106)와, Q^H 연산 장치(107)와, 송신 계열 추정 장치(110)와, 수신 장치(100)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행가능한 프로그램)을 기록하는 기록 매체(108)로 구성되고, 복원 장치(120)에 접속되어 있다.

각 송신 안테나(101-1, 101-2)는 각각 독립한 변조 방식에 의해 변조되고 있 고, 송신 안테나(21-1)로부터는 신호(c₁ ~ c_L1) 중 어느 하나가, 송신 안테나(21-2)로부터는 신호(c₁ ~ c_L2) 중 어느 하나가 송신되는 것으로 한다. 예를 들면, 송신 안테나(21-1)의 변조 방식이 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying)의 경우에 L₁=4, 송신 안테나(21-2)의 변조 방식이 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)의 경우에 L₂=16이 된다.

수신 장치(100)는 2개의 수신 안테나(101-1, 101-2)를 구비하고, 각 수신 안테나(101-1, 101-2)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(102)는 수신 신호(r₁, r₂)를 그 입력으로 하여 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다.

QR 분해 장치(106)는 채널 행렬(H)을 입력으로 하여 채널 행렬의 QR 분해를 행하고, Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다. Q^H 연산 장치(107)는 Q 행렬과 수신 신호(r₁, r₂)를 그 입력으로 하여 수신 신호에 Q 행렬의 공역 복소 전치 행렬을 승산하고, 변환 신호(z)를 출력한다.

우선 순위 결정 장치(104)는 제어 채널 복호 장치(103)로부터 통지되는 각 송신 안테나(21-1, 21-2)의 신호점의 수(L₁, L₂)를 그 입력으로 하여 송신 안테나 사이의 우선 순위를 결정하고, 결정된 우선 순위를 나타내는 신호(X_pri)를 출력한다. 여기서, 각 송신 안테나(21-1, 21-2)에 이용되는 변조 방식은, 미리 결정된 포맷을 이용한 제어 채널에 의해 송신 측으로부터 통지되는 것으로 한다. 우선 순위 결정 장치(104)에서는 신호점의 수가 작은 송신 계열(변조 다치(多値) 수가 낮은 송신 계열)을 갖는 안테나에 높은 우선 순위를 부여한다.

채널 계수 정렬 변환 장치(105)는 채널 행렬(H)과 우선 순위를 나타내는 신호(X_pri)를 그 입력으로 하여 채널 행렬(H)의 열 벡터를 정렬 변환하고, 변형 채널 행렬(H')을 출력한다. 이때, 채널 계수 정렬 변환 장치(105)는 낮은 우선 순위의 열로부터 정렬된다. 본 실시예에서는, 낮은 우선 순위의 안테나의 신호점의 수를 L1', 높은 우선 순위의 안테나의 신호점의 수를 L2'라고 한다. 송신 계열 추정 장치(110)는 변환 신호(z)와 R 행렬을 입력으로 하여 각 송신 안테나(21-1, 21-2)로부터 송신된 신호를 추정해서 출력한다.

송신 계열 추정 장치(110)는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 각각 우도 계산 장치(111-1 ~ 111-L2', 113-1 ~ 113-L1'K1)로 이루어지는 2단의 우도 계산 장치군과 2단의 신호 선택 장치(112, 114)로 구성되고, 제 2 단의 우도 계산 장치군, 제 2 단의 신호 선택 장치(112), 제 1 단의 우도 계산 장치군, 제 1 단의 신호 선택 장치(114)의 순서로 신호 처리를 행한다.

본 실시예와 같이, 송신 안테나(21-1, 21-2)로부터 송신된 신호의 최대 신호점의 수가 L_MAX일 경우에는, 제 2 단의 우도 계산 장치군은, L_MAX개의 우도 계산 장치로 구성된다. 각 우도 계산 장치(111-1 ~ 111-L2')는 변환 신호(z₂)와, R 행렬의 성분(r₂₂)을 그 입력으로 하여 오차 신호군 및 송신 심벌 후보군을 출력한다.

제 2 단 제 1 번의 우도 계산 장치(111-1)는, 도 24에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(1111)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(1112)와, 오차 계산 장치(1113)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(111-2 ~ 111-L2')도 상기의 우도 계산 장치(111-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(111-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(1111)는 신호(c₁∼c_{L 2}') 중 어느 하나의 심벌로 이루어지는 송신 심벌 후보(s_{2 -1-2})를 생성하여 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(1112)는 R 행렬의 성분(r₂₂)과 송신 심벌 후보(s_{2 -1-2})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_2-1)를 생성하여 출력한다.

오차 계산 장치(1113)는 변환 신호(z₂)와, 변환 신호 레플리카(z_2-1)를 그 입력으로 하여 두 개의 신호의 오차를 계산하고, 오차 신호(e_{2 -1})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카(z_{2 -1})는,

z_{2 -1} = r₂₂s_{2 -1-2}

이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{2 -1})는,

e_{2 -1} = |z₂ - z_{2 -1}|²

이라는 식에 의해 계산된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(111-1)는 오차 신호(e_{2 -1}) 및 송신 심벌 후보(s_{2 -1-} 2)를 출력한다. 제 2 단의 신호 선택 장치(112)는 제 2 단의 L2'개의 우도 계산 장치(111-1 ~ 111-L2')에 의해 계산된 오차 신호군 및 송신 심벌 후보군을 입력으로 하여 가장 작은 오차의 K₁개의 오차 신호(e''₁ ~ e''_K1)와, 이 오차를 부여하는 K₁개의 송신 심벌 후보(s''_{1 -2} ~ s''_{K1 -2})를 출력한다. 출력되는 K1개의 송신 심벌 후보는 신호(c₁∼c_L2') 중 어느 하나로 된다.

제 1 단의 우도 계산 장치군은 L_MAXK₁개의 우도 계산 장치로 구성되고, 제 1 번 ~ 제 L₁' 번의 우도 계산 장치(113-1 ~ 113-Ll')는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 오차 신호(e''₁)와, 송신 심벌 후보(s''_{1 -2})를 그 입력으로 하고, 제 Ll'(Kl-1)+1 번 ~ 제 Ll'K1 번의 우도 계산 장치(113-L1'(K1-1)+1 ~ 113-Ll'K1)는 변환 신호(z₁)와, R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과, 오차 신호(e''_K1)와, 송신 심벌 후보(s''_{K1 -2})를 그 입력으로 한다.

제 1 번의 우도 계산 장치(113)는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 송신 심벌 후보 생성 장치(1131)와, 변환 신호 레플리카 생성 장치(1132)와, 오차 계산 장치(1133)로 구성되어 있다. 또한, 다른 우도 계산 장치(113-2 ~ 113-L1'K1)도 상기의 우도 계산 장치(113-1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.

이 우도 계산 장치(113-1)에서, 송신 심벌 후보 생성 장치(1131)는 송신 심벌 후보(s''_{1 -2})를 그 입력으로 하여 c₁ ~ c_L1' 중 어느 하나의 심벌로 이루어지는 송 신 심벌 후보(s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 출력한다. 변환 신호 레플리카 생성 장치(1132)는 R 행렬의 성분(r₁₁, r₁₂)과 송신 심벌 후보(s_{1 -1-2}, s_{1 -1-1})를 그 입력으로 하여 변환 신호 레플리카(z_1-1)를 출력한다.

오차 계산 장치(1133)는 변환 신호(z₁)와, 변환 신호 레플리카(z_1-1)와, 오차 신호(e''₁)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{1 -1})를 출력한다. 이때, 변환 신호 레플리카(z_1-1)는,

z_{1 -1} = r₁₁s_{1 -1-1} + r₁₂s_{1 -1-2}

*이라는 식에 의해 계산되고, 오차 신호(e_{1 -1})는,

e_{1 -1} = |z₁ - z_{1 -1}|² + e''₁

이라는 식에 의해 계산된다.

제 1 번의 우도 계산 장치(113-1)는 오차 신호(e_{1 -1})와, 송신 심벌 후보(s_{1 -1-}2, s_{1 -1-1})를 출력한다. 제 Ll'K1 번의 우도 계산 장치(113-L1'K1)는 오차 신호(e_{1 -L1}'K₁)와, 송신 심벌 후보(s_{1 - L1}'K_{1 -2}, s_{1 - L1}'K_{1 -1})를 출력한다.

제 1 단의 신호 선택 장치(114)는 제 1 단의 L₁'K₁개의 우도 계산 장치(113-1 ~ 113-L1'K1)에 의해 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여 가장 작은 오차 신호(e'₁)를 부여하는 송신 심벌 후보(s'_{1 -2}, s'_{1 -1})를 출력한다. 여기서, s'_{1 -2}는 s_{1 -1-2} ~ s_{1 - L1}'K_{1 -2} 중에서 선택된 송신 심벌 후보이다.

복원 장치(120)는 우선 순위 결정 장치(104)로 생성한 우선 순위를 나타내는 신호(X_pri)를 그 입력으로 하여 송신 심벌 계열을 정렬 변환하고, 송신 안테나 번호s'₁, s'₂를 출력한다.

제 2 단의 신호 선택 장치(112)에서는 가장 작은 오차의 K1개의 송신 심벌 후보를 선택하고 있다. 이 경우, L2'과 K1과의 차이가 클수록, 옳은 송신 심벌이 잘못해서 후보로부터 삭제되는 가능성이 높아지기 때문에, 수신 특성이 열화 된다. 본 실시예에서는, 작은 신호점의 수의 안테나에 우선 순위를 부여하고, 채널 계수의 정렬 변환을 행하고 있다. 따라서, 작은 신호점의 수의 안테나의 순서로 처리를 행하는 것이 가능하게 되고, 전단에서 대폭적인 후보 삭감이 행해지는 회수가 적어지고, 결과적으로 수신 특성이 개선된다.

또한, 상술한 본 발명의 제 6 실시예에서, 송신 계열 후보 선택 장치(87)는 우선도가 높은 송신 계열(4) 및 송신 계열(2)에 대하여, 오차 신호를 작게 하는 K개의 계열 후보를 선택하고 있다. 여기서, 송신 계열(4) 및 송신 계열(2)의 신호점의 수를 각각 cL4, cL2라고 하면, 송신 계열 후보 선택 장치(87)는 cL4×cL2의 조합 중에서 K개의 후보를 선택한다. 따라서, 이 경우에 있어서도, 신호점의 수가 작은 송신 계열을 우선적으로 처리하도록 하면, 보다 적은 조합 중에서 K개의 후보를 선택하면 되고, 송신 계열 후보 선택 장치(87)의 선택 에러에 의한 특성 열화를 억제할 수 있다. 또한, c_L4×c_L2<K의 관계가 성립하면, 송신 계열 후보 선택 장치(87) 그 자체가 불필요해진다.

(실시예 7)

다음에 본 발명의 제 7 실시예에 관하여 설명하지만, 본 발명의 제 7 실시예는 상기의 본 발명의 제 6 실시예와 동일한 구성으로 되어 있으므로, 도 22 ∼ 도 25를 참조해서 설명한다.

송신 안테나로부터 보내지는 신호의 최대 신호점의 수가 L_MAX일 경우에는, 제 2 단의 우도 계산 장치군은 L_MAX개의 우도 계산 장치로 구성된다. 또한, 제 1 단의 우도 계산 장치군은 모두 L_MAXK₁개의 우도 계산 장치로 구성된다.

여기서, 적응 변조 등에 의해, 각 송신 안테나의 변조 방식, 즉 신호점의 수가 변화되는 경우에 대해서 생각한다. 제 1 단의 우도 계산 장치군에 준비되는 L_MAXK₁개의 우도 계산 장치 중, 실제로 사용되는 우도 계산 장치 수는 Ll'K1개가 된다. 따라서, L1'이 L_MAX보다 작을 경우에는, 준비한 우도 계산 장치 모두가 활용되지 않는 상태가 된다.

그래서, 본 실시예에서는, Ll' 에 따라 K1의 수를 설정한다. 지금, 제 1 단의 우도 계산 장치군의 최대수를 J1_MAX라고 했을 경우,

[수식 10]

이라는 식에 의해, Ll' 에 따라 K1을 설정함으로써 J1_MAX개의 우도 계산 장치를 모두 활용할 수 있다. 이에 의해, 본 실시예에서는 전체 수신 특성이 개선된다.

(실시예 8)

다음에, 본 발명의 제 8 실시예에 관하여 설명하지만, 본 발명의 제 8 실시예는 상기 본 발명의 제 6 실시예와 마찬가지의 구성으로 되어 있으므로, 도 22 ∼ 도 25를 참조해서 설명한다.

상술한 각 실시예에서, 안테나의 우선 순위의 결정 처리에서는, 수신 전력, 수신 전력 대 잡음 전력비, 혹은 수신 전력 대 잡음 전력비, 및 간섭 전력비 등에 의거하는 우선 순위 결정, 및 변조 방식에 의거하는 우선 순위 결정을 이용하고 있지만, 본 실시예에서는 부호화율에 의거하여 안테나의 우선 순위의 결정 처리를 행하고 있다.

송신 안테나(21-1, 21-2)로부터 송신된 데이터 계열이 각각 독립 부호화율에 의해 부호화될 경우, 우선 순위 결정 장치(104)는 송신 안테나(21-1, 21-2) 각각에서의 부호화율에 의거하여 우선 순위를 결정한다.

여기서, 각 송신 안테나의 부호화율이 변화될 경우에 대해서 생각한다. 본 발명의 송신 계열 추정 장치에서는, 안테나의 처리 순에 의해, 안테나마다 신호 분 리 특성에 차이가 발생한다. 구체적으로는, 전단에서 처리하는 안테나의 신호일수록 신호 분리 특성이 나쁘고, 후단에서 처리하는 안테나의 신호일수록 신호 분리 특성이 좋아진다. 이는, QR 분해에 의한 직교화 후에도, 다른 안테나 간섭의 영향이 남기 때문에, 전단에서의 후보점 선택에 오류가 발생한다고 생각된다.

따라서, 본 실시예에서는, 부호화율이 낮은 안테나에 대하여 높은 우선 순위를 부여함으로써, 오류 정정 능력이 높은(부호화율의 낮은) 신호에 대하여 신호 분리 특성이 나쁜 전단을 할당하고, 오류 정정 능력이 낮은(부호화율의 높은) 신호에 대하여 신호 분리 특성이 좋은 후단을 할당함으로써 전체 수신 특성의 개선 및 안테나 사이의 특성의 균일화가 가능하게 된다.

(실시예 9)

도 26은 본 발명의 제 9 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 26에서, 본 발명의 제 9 실시예에 의한 신호 선택 장치(200)는 비트 우도 출력 기능을 내장하고 있고, 특정 안테나 최소값 선택 장치(201)와, 비트 판정 장치(202, 203)와, 특정 비트 최소값 선택 장치(204, 205)와, 특정 비트 우도 계산 장치(206, 207)로 구성되고, 터보 복호기(210, 211)에 접속되어 있다.

터보 복호기(210, 211) 등의 연판정(軟判定, soft-decision) 비트 정보를 이용한 오류 정정 복호 장치와 조합시킬 경우, 출력된 데이터 계열의 비트 우도를 출력하는 기능을 구비한 신호 선택 장치(200)를 이용할 필요가 있다. 여기에서는, 2개의 송신 안테나(21-1, 21-2)를 갖는 송신 장치(2)로부터 각각 4치의 신호(c₁ ~ c₄) 중 어느 하나가 송신되는 것으로 한다. 이때, 각 신호에는, 도 27에 나타낸 바와 같이, 2 비트의 정보를 할당된다. 또한, 송신 안테나(21-1)로부터 송신된 신호점의 비트를 b_{1 -1}, b_{1 -2}, 송신 안테나(21-2)로부터 송신된 신호의 비트를 b_{2 -1}, b_{2 -2}이라고 한다.

특정 안테나 최소값 선택 장치(201)는, 제 1 단의 4K1개의 우도 계산 장치 (도시 생략)에서 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여, 가장 작은 오차 신호(e'₁)와, 그 오차 신호(e'₁)를 부여하는 안테나마다의 송신 심벌 후보(s'₁, s'₂)을 출력한다. 비트 판정 장치(202, 203)는 각각 안테나와 결합하여 설치되고, 각각의 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여, 각 신호의 비트 판정을 행한다.

특정 비트 최소값 선택 장치(204, 205)는 각각 안테나와 결합하여 설치되고, 비트 판정 장치(202, 203)의 출력인 판정 비트와, 제 1 단의 4K1개의 우도 계산 장치에 의해 계산된 오차 신호 및 송신 심벌 후보를 그 입력으로 하여, 판정 비트와 다른 비트(반전 비트)를 갖는 송신 심벌 후보 중에서, 가장 작은 오차 신호를 출력한다.

예를 들면, 송신 안테나 i의 j번째의 비트의 판정 비트 b_i-j가 0인 경우, 특정 비트 최소값 선택 장치(204, 205)는, c₁ ~ c₄ 중 j번째의 비트가 1이 되는 신호점 중에서, 가장 작은 오차 신호(E)를 출력한다. 여기에서, 오차 신호(E)는,

[수식 11]

로 나타낸다.

특정 비트 우도 계산 장치(206, 207)는 각각 안테나와 결합하여 설치되고, 특정 안테나 최소값 선택 장치(204, 205)로부터 출력되는 오차 신호(e'₁)와, 특정 비트 최소값 선택 장치(204, 205)의 출력인 오차 신호(E)를 그 입력으로 하고, 특정 비트 우도 λ_i-j를 출력한다. 특정 비트 우도 λ_i-j는,

[수식 12]

(이때, b_i-j=0)

[수식 13]

(이때, b_i-j=1)

이라는 식에 의해 구해진다.

신호 선택 장치(200)는 상술한 처리에 의해 구해진 비트 우도를 터보 복호기(210, 211)에 입력함으로써, 연판정 정보에 의거한 오류 정정 복호를 행할 수 있다. 여기에서는, 송신 안테나마다 부호화가 행해지고 있는 것을 상정하고 있다. 또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 우선 순위에 의거하는 처리의 정렬 변환을 행하 고 있는 경우에는, 특정 비트 우도 계산 장치(206, 207)의 출력을 복원 장치(도시 생략)에 입력하고, 송신 안테나 번호순의 비트 우도에 정렬 변환 후, 소정의 터보 복호기에 입력하여 처리를 행한다.

(실시예 10)

도 28은 본 발명의 제 10 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 28에서, 본 발명의 제 10 실시예에 의한 신호 선택 장치(300)는 비트 우도 출력 기능을 내장하고 있고, 특정 안테나 최소값 선택 장치(301)와, 비트 판정 장치(302, 303)와, 특정 비트 최소값 선택 장치(304, 305)와, 오차 신호 축적 장치(306, 307)와, 특정 비트 우도 계산 장치(308, 309)로 구성되고, 터보 복호기(310, 311)에 접속되어 있다.

특정 비트 최소값 선택 장치(301)에서는 오차 신호가 최소가 되는 송신 심벌 후보의 판정 비트와 다른 비트(반전 비트)를 갖는 송신 심벌 후보 중에서, 가장 작은 오차 신호를 찾아낸다. 그런데, 전단의 신호 선택 장치(예를 들면, 신호 선택 장치(112))에 의한 송신 심벌 후보의 압축에 의해, 반전 비트의 심벌 후보가 모두 삭제되어 있을 경우가 일어날 수 있다.

이때, 상기의 식에 의한 λ_i-j의 계산이 성립하지 않고, 우도의 계산을 할 수 없다는 문제가 발생한다. 예를 들면. 특정 안테나 최소값 선택 장치(301)에 의해 검출된 신호점이 c₁인 경우, b_{1 -1}=0이 된다, 이때, 전단의 신호 선택 장치에서, 신호점(c₂, c₃)이 선택되지 않고 삭제되었다고 가정하면, 특정 비트 최소값 선택 장 치(304, 305)에 대하여, b_{1 -1}=1이 되는 반전 비트의 오차 신호가 입력되지 않기 때문에 , 비트 우도의 계산이 불가능하게 된다.

상기의 문제를 해결하기 위해서, 본 실시예에서는, 오차 신호 축적 장치(306, 307)를 설치하고 있다. 오차 신호 축적 장치(306, 307)는 반전 비트에 대한 오차 신호(E)의 출력을 일정 구간 축적한다. 그리고, 오차 신호 축적 장치(306, 307)는 일정 구간 축적한 결과를 평균하고, 반전 비트에 대한 임시 오차 신호(e'_{1 -ave}, e'_{2 -ave})를 출력한다.

특정 비트 우도 계산 장치(308, 309)는 특정 안테나 최소값 선택 장치(301)로부터 출력되는 오차 신호(e'₁)와, 특정 비트 최소값 선택 장치(304, 305)의 출력인 오차 신호(E)와, 오차 신호 축적 장치(306, 307)로부터의 임시 오차 신호(e'_{1 -ave})를 입력으로 하고, 특정 비트 우도 λ_i-j를 출력한다. 여기서, 임시 오차 신호(e'_{1 -ave})는, 특정 비트 최소값 선택 장치(304, 305)가, 반전 비트의 오차 신호를 출력할 수 없을 경우에, 특정 비트 우도 계산의 대용으로서 이용된다.

이에 의해, 본 실시예에서는, 상기의 처리에 의해 전단의 신호 선택 장치에 의한 심벌 후보의 압축이 행해진 경우에도, 항상 비트 우도의 계산을 행하는 것이 가능하게 된다.

(실시예 11)

도 29는 본 발명의 제 11 실시예에 의한 채널 계수 추정 장치의 구성을 나타 내는 블록도이며, 도 30은 도 29에 나타내는 채널 계수 추정 장치를 이용할 경우의 송신 신호 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 29에서, 채널 계수 추정 장치(500)는 파일럿 심벌 레플리카 생성 장치(501-1 ~ 501-3, 505-1 ~ 505-3, ...(파일럿 심벌 레플리카 생성 장치(501-2, 505-2)는 도시 생략))와, 상관 검출 장치(502-1 ~ 502-3, 506-1-506-3, ...(상관 검출 장치(502-2, 506-2)는 도시 생략))으로 구성되어 있다.

도 30에 나타낸 바와 같이, 각 송신 안테나(#1∼#3)로부터는 송신 안테나(#1∼#3)마다 다른 4심벌 길이의 파일럿 심벌이 데이터 심벌에 대하여 주기적으로 삽입되어 있다. 이 도 30에 나타내는 예에서는, 각 송신 안테나(#1∼#3)의 파일럿 심벌 패턴은 서로 직교하고 있다.

이러한 직교 패턴은, 예를 들면 파일럿 심벌수와 같은 길이의 월시(Walsh)계열을 이용함으로써 생성 가능하다. 이후, 송신 안테나(#m)의 파일럿 심벌 계열을 pm(n)으로 한다. 여기서, n은 심벌 번호를 나타내는 것으로 한다.

채널 계수 추정 장치(500)에서는, 수신 신호(r₁)를 상관 검출 장치(502-1)에 입력한다. 또한 파일럿 심벌 레플리카 생성 장치(501-1)에서는 송신 안테나(#1)(도시 생략)의 파일럿 심벌 계열(p₁)을 생성하여 상관 검출 장치(502-1)에 출력한다.

상관 검출 장치(502-1)에서는, 수신 신호(r1)에 송신 안테나(#1)의 파일럿 심벌 계열(p1)의 복소 공역 값을 승산한 값을 4파일럿 심벌분 평균화함으로써, 송 신 안테나(#1)와 수신 안테나(#1)(도시 생략) 사이의 채널 계수 h₁₁을 추정해서 출력한다. 또한, 채널 계수 h₁₁는,

[수식 14]

이라는 식에 의해 추정된다. 여기서, r₁(n)은, 파일럿 심벌(n)이 수신될 때의 수신 신호(r₁)를 나타낸다. 실제로는, 채널 계수(h₁₁)의 추정을, 복수의 파일럿 심벌 송신 구간에서 얻어진 채널 계수 추정 값에 대하여 가중 평균을 행함으로써 구하는 것도 가능하다.

마찬가지로, 상관 검출 장치(502-m)(도시 생략)에서는, 수신 신호(r₁)와, 파일럿 심벌 레플리카 생성 장치(501-m)(도시 생략)에서 생성된 송신 안테나(#m)의 파일럿 심벌 계열(p_m)을 입력으로 하여, 채널 계수(h_1m)를 추정해서 출력한다.

또한 마찬가지로, 상관 검출 장치(506-1)에서는, 수신 신호(r4)와, 파일럿 심벌 레플리카 생성 장치(505-1)에서 생성되는 송신 안테나(#1)의 파일럿 심벌 계열(p₁)를 입력하여 채널 계수(h₄₁)를 추정해서 출력한다.

이 실시예에서는, 상술한 동작을 반복함으로써 3개의 송신 안테나(도시 생략)와 4개의 수신 안테나(도시 생략) 사이의 각 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다. 또한, 본 실시예에서는, 파일럿 심벌이 데이터 심벌에 시간적으로 다중 되는 구성을 예로 들어서 설명하고 있지만, 주파수 다중이나 부호 다중, 이들의 조합을 이용할 수 있으며, 상기와 같은 방법에 의해 채널 계수 추정 값을 얻을 수 있다.

(실시예 12)

도 31은 본 발명의 제 12 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 발명의 제 12 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성은 수신 장치(1) 대신에 수신 장치(700)를 배치한 것 이외는, 상기의 도 1에 나타내는 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템과 동일한 구성이 되어 있다.

도 31에서, 본 발명의 제 12 실시예에 의한 수신 장치(700)는, 3개의 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)를 갖는 송신 장치(2)로부터 송신된 신호를 4개의 수신 안테나(701-1 ~ 701-4)에서 수신하고 있다. 이 경우, 각 송신 안테나(21-1 ~ 21-3)로부터는 16치의 신호(c₁ ~ c₁₆) 중 어느 하나가 송신되는 것으로 한다.

본 발명의 제 12 실시예에 의한 수신 장치(700)는, 송신 신호인 c₁ ~ c₁₆ 중 어느 하나가 미리 확산 부호에 의해 확산되어 있는 경우에 적용된다.

수신 장치(700)는 4개의 수신 안테나(701-1 ~ 701-4)와, 채널 계수 추정 장치(702)와, QR 분해 장치(703)와, 4개의 역확산 장치(704-1 ~ 704-4)와, Q^H 연산 장치(705)와, 송신 계열 추정 장치(706)와, 수신 장치(700)의 각 부의 처리를 실현하기 위한 프로그램(컴퓨터에서 실행가능한 프로그램)을 저장하는 기억 매체(707)로 구성되어 있다.

각 수신 안테나(701-1 ~ 701-4)는 각각 신호를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(702)는 수신 신호(r₁ ~ r₄)를 그 입력으로 하여 채널 계수를 추정하고, 추정된 채널 계수로 이루어지는 채널 행렬(H)을 출력한다. QR 분해 장치(703)는 채널 행렬(H)을 입력으로 하여 QR 분해를 행하고, Q 행렬 및 R 행렬을 출력한다.

역확산 장치(704-1 ~ 704-4)는 각각 수신 신호(r₁-r₄)를 그 입력으로 하여, 송신 장치(2)에서 송신 신호의 확산에 이용할 수 있었던 확산 부호로 동일한 확산 부호 레플리카를 이용하여 역확산을 행하고, 역확산 후의 수신 신호(r'₁ ~ r'₄)를 출력한다.

Q^H 연산 장치(705)는, 도 4에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치(3) 내의 Q^H 연산 장치(34)와 마찬가지의 연산을 행하지만, 입력 신호로서 수신 신호(r₁ ~ r₄) 대신에, 역확산 후의 수신 신호(r'₁~r'₄)를 입력하는 점에서 본 발명의 제 2 실시예와 다르다. Q^H 연산 장치(705)는 역확산 후의 수신 신호(r'₁ ~ r'₄)에 Q 행렬의 공역 복소 전치 행렬을 승산하고, 변환 신호(z)를 출력한다.

송신 계열 추정 장치(706)는 변환 신호(z)와 R 행렬을 입력으로 하여, 도 4에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치(3) 내의 송신 계열 추정 장치(4)와 마찬가지의 연산에 의해, 송신 계열 추정치(s'₁, s'₂, s'₃)를 출력한다. 본 실시예에서는, 상기의 구성을 이용함으로써 송신 계열을 추정할 경우와 비교하 여, 송신 계열 추정 장치(706)에서의 연산량을 확산율 분의 1로 억제할 수 있다.

(실시예 13)

도 34는 본 발명의 제 13 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 단지, 여기에서는, 송신 안테나(1)에 대한 비트 우도 출력 장치만을 기재하고 있다. 도 34에서, 함수 연산 장치(905 ~ 908)는 특정 안테나 최소값 선택 장치(901), 특정 비트 최소값 선택 장치(903), 오차 신호 축적 장치(904)의 각각으로부터 출력되는 오차 신호(제곱 유클리드 거리)에 대하여, 임의의 함수 연산을 실시함으로써 각각의 오차 신호의 값을 변환하고 있다. 예를 들면, 함수 연산이 평방근의 경우, 제곱 유클리드 거리는, 유클리드 거리로 변환된다.

여기서, 함수 연산자를 f{·}라고 정의하면, 송신 안테나 i의 j번째의 비트의 우도는,

[수식 15]

[수식 16]

이라는 식에 의해 구해진다.

또한, 함수 연산에 평방근을 이용한 경우, 우도는

[수식 17]

[수식 18]

이라는 식이 된다.

(실시예 14)

본 발명의 제 10 실시예에서는, 반전 비트의 심벌 후보가 모두 삭감되었을 경우의 문제 해결을 위하여, 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치에 관하여 설명하고 있다. 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치를 이용했을 경우, 이하에 설명하는 구성에 의해 신호를 복조할 수 있다.

도 35는 본 발명의 제 14 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시예에서는, 송신 신호는 16치의 값 중 어느 하나를 취하는 신호로 한다. 도 35에서, 수신 장치(1200)는 4개의 수신 안테나를 갖고, 각각 신호(r₁, r₂, r₃, r₄)를 수신한다. 채널 계수 추정 장치(32)는, 송수신 안테나 사이의 채널 추정을 행하여 출력한다. 송신 계열 추정 장치(1202)는 송신 계열의 추정을 행하여 비트 우도비를 출력하고, 복호 장치(1203)는 송신 계열을 복호를 행하여 출력한다.

도 36은 도 35의 송신 계열 추정 장치(1202)의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 도 36을 참조해서 송신 계열 추정 장치(1202)에 관하여 설명한다. 도 36에서, 송신 계열 추정 장치(1202)에서는, 도 5와 같이, 3단의 우도 계산 장치군과, 3단의 신호 선택 장치군으로 구성되어 있다. 단지, 도 5과 달리, 각 우도 계산 장 치(1204-1 ~ 1204-16, 1206-1 ~ 1206-16K1, 1208-1 ~ 1208-16K2)는, 수신 신호와 채널 추정치를 그 입력으로 하고 있어, 제 3 단의 신호 선택 장치(1209)는 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치이다.

우도 계산 장치(1204-1)는, 수신 신호(r₁ ~ r₄)와 채널 행렬(H)를 그 입력으로 하여 오차 신호(e_{3 -1})를,

[수식 19]

로 계산해서 출력한다. 여기서, S₃는 제 3 송신 안테나로부터 보내진 신호에 대한 심벌 후보이다.

상기와 같이, 우도 계산 장치(1204-2 ~ 1204-16)에서도 오차 신호를 계산해서 출력한다. 신호 선택 장치(1205)는 계산된 오차 신호로부터 가장 오차가 작은 K1개를 선택하고, 이 오차를 부여하는 심벌 후보를 출력한다.

우도 계산 장치(1206-1)는, 수신 신호(r₁ ~ r₄)와 신호 선택 장치(1205)에 의해 선택된 심벌 후보를 이용하여 오차 신호(e_{2 -1})를,

[수식 20]

로 계산한다. 단지, S'''_{1 -3}은 신호 선택 장치(1205)에 의해 선택된 제 3 안 테나로부터 보내진 신호에 대한 제 1 후보이며, S₂는 제 2 송신 안테나로부터 보내진 신호이다.

상기와 같은 방법으로, 우도 계산 장치(1206-2 ~ 1206-16K1)는 오차 신호를 계산하고, 계산된 오차 및 해당 오차를 부여하는 심벌 후보를 출력한다. 신호 선택 장치(1207)는 우도 계산 장치(1206-1 ~ 1206-16K1)에서 계산된 16K1개의 오차 신호 및 심벌 후보를 그 입력으로 하고, 가장 작은 K2개의 심벌 후보 세트(S''_{1 -3}, S''_1-2)∼(S''_{K2 -3}, S''_{K2 -2})를 출력한다.

우도 계산 장치(1208-1)는 수신 신호(r₁ ~ r₄)와 신호 선택 장치(1207)에서 선택된 심벌 후보를 이용해서 오차 신호(e_{1 -1})를,

[수식 21]

로 계산한다. 다만, S''_{1 -3}, S''_{1 -2}는 신호 선택 장치(1207)에 의해 선택된 제 3 및 제 2 송신 안테나로부터 송신된 신호에 대한 제 1 후보이며, S₁는 제 1 송신 안테나로부터 보내진 신호이다.

상기와 같은 방법으로, 우도 계산 장치(1208-2 ~ 1208-16K2)는 오차 신호를 계산하고, 계산된 오차 및 이 오차를 부여하는 심벌 후보를 출력한다. 제 3 단의 우도 계산 장치군으로부터 출력되는 오차 신호 및 심벌 후보수는 16K2개이다. 따 라서, K1이나 K2의 설정에 따라서는, 본 발명의 제 10 실시예에서 기술한 바와 같이, 심벌 후보의 삭감에 의해 반전 비트 행렬을 계산할 수 없는 경우도 발생한다.

그래서, 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치(1209)는, 본 발명의 제 10 실시예에서 설명한 계산과 같은 계산에 의해, 모든 비트에 대한 우도를 계산해서 출력한다. 이와 같이, 본 실시예에서는, 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치(1209)를 구비한 송신 계열 추정 장치(1202)에 의해, 수신 신호와 채널 행렬로부터 신호의 복조를 행하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 무선 통신 시스템에서는, 채널 행렬을 QR 분해하여 이용하고, 복수의 정확한 계열로부터 생성된 의사 수신 신호와 실제 수신 신호를 이용하여 송신 계열의 추정을 행함으로써, 적당한 수의 계열을 이용하여, 종래 기술을 이용한 경우와 비교하여 상당히 간편한 구성으로 신호의 복조가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 블록도.

도 2는 도 1의 수신 장치에 의한 복조 처리를 나타내는 플로차트.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 5는 도 4의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 6은 도 5의 제 3 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 7은 도 5의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 8은 도 5의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 수신 장치의 복조 처리를 나타내는 플로차트.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 11은 도 10의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 12는 도 11의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 13은 도 11의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 수신 장치의 복조 처리를 나타내는 플로차트.

도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록 도.

도 16은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 수신 장치의 복조 처리를 나타내는 플로차트.

도 17은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 18은 도 17의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 19는 도 18의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 20은 도 18의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 21은 본 발명의 제 5 실시예에 의한 수신 장치의 복조 처리를 나타내는 플로차트.

도 22는 본 발명의 제 6 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 23은 도 22의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 24는 도 23의 제 2 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 25는 도 23의 제 1 단째의 우도 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 26은 본 발명의 제 9 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 27은 송신 신호에 대한 정보 할당 예를 나타내는 도면.

도 28은 본 발명의 제 10 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 29는 본 발명의 제 11 실시예에 의한 채널 계수 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 30은 도 29에 나타낸 채널 계수 추정 장치를 이용하는 경우의 송신 신호 구성을 나타내는 도면.

도 31은 본 발명의 제 12 실시예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 32는 종래 예에 의한 수신 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 33은 도 32의 오차 계산 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 34는 본 발명의 제 13 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 35는 본 발명의 제 14 실시예에 의한 신호 선택 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 36은 도 35의 송신 계열 추정 장치의 구성을 나타내는 블록도.

(부호의 설명)

1, 3, 5, 7, 8, 100, 700, 1200 : 수신 장치

2 : 송신 장치

4, 6, 9, 15, 77, 110, 706, 1202 : 송신 계열 추정 장치

10 : 널링 장치

11-1 ~ 11-N, 31-1 ~ 31-4, 51-1 ~ 51-3, 71-1 ~ 71-4, 81-1, 81-2, 101-1, 101-2, 701-1 ~ 701-4, 1201-1 ~ 1201-4 : 수신 안테나

12, 32, 52, 72, 82, 102, 500 : 채널 계수 추정 장치

13, 33, 53, 75, 85, 106, 703 : QR 분해 장치

14. 34, 54, 76, 86, 107, 705 : Q^H 연산 장치

16, 35, 56, 79, 108, 707 : 기록 매체

21-1 ~ 21-M : 송신 안테나

41-1 ~ 41-16, 43-1 ~ 43-16K1, 45-1 ~ 45-16K2, 61-1 ~ 61-8, 63-1 ~ 63-8K1, 91-1 ~ 91-16K, 93-1 ~ 93-16K1, 111-1 ~ 111-L2', 113-1 ~ 113-L1'K1, 1204-1 ~ 1204-16, 1206-1 ~ 1206-16K1, 1208-1 ~ 1208-16K2 : 우도 계산 장치

42, 44, 46, 62, 92, 94, 112, 114, 200, 300, 1205, 1207 : 신호 선택 장치

55 : 송신 심벌 후보 선택 장치

73, 83, 104 : 우선 순위 결정 장치

74, 84, 105 : 채널 계수 정렬 변환 장치

78, 89, 120 : 복원 장치

103 제어 채널 복호 장치

201, 301, 901 : 안테나마다 최소값 선택 장치

202, 203, 302, 303, 902 : 비트 판정 장치

204, 205, 304, 305, 903 : 특정 비트 최소값 선택 장치

206, 207, 308, 309, 909 : 특정 비트 우도 계산 장치

210, 211, 310, 311 : 터보 복호기

306, 307, 904 : 오차 신호 축적 장치

411, 431, 451, 611, 631, 911, 931, 1111, 1131 : 송신 심벌 후보 생성 장치

412, 432, 452, 612, 632, 912, 932, 1112, 1132 : 변환 신호 레플리카 생성 장치

413, 433, 453, 613, 633, 913, 933, 1113, 1133 : 오차 계산 장치

501-1, 501-3, 505-1, 505-3 : 파일럿 심벌 레플리카 생성 장치

502-1, 502-3, 506-1, 506-3 : 상관 검출 장치

704-1 ~ 704-4 : 역확산 장치

905 ~ 908 : 함수 연산 장치

1203 : 복호 장치

1209 : 비트 우도 출력 기능을 내장한 신호 선택 장치

Claims (3)

1. M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치 및 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하여 상기 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 수신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템으로서,

   상기 수신 장치는,

   제곱 유클리드 거리에 대하여 루트 연산을 행함으로써 변환된 값을 이용하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
2. M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치 및 N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하여 상기 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하여 복조하는 수신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템 내의 수신 장치로서,

   제곱 유클리드 거리에 대하여 루트 연산을 행함으로써 변환된 값을 이용하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
3. N개(N은 2 이상의 정수)의 수신 안테나를 구비하는 수신 장치에서, M개(M은 2 이상의 정수)의 송신 안테나를 구비하는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신해서 복조하는 복조 방법으로서,

   제곱 유클리드 거리에 대하여 루트 연산을 행함으로써 변환된 값을 이용하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 복조 방법.

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