KR20080088652A - Ｍｉｍｏ―ｏｆｄｍ 복조기의 패킷 포맷 종속 선택 방법 - Google Patents

Ｍｉｍｏ―ｏｆｄｍ 복조기의 패킷 포맷 종속 선택 방법 Download PDF

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Abstract

수신된 데이터 패킷에 대한 적합한 복조기의 선택에 따라 코드 레이트 및 변조 차수를 용이하게 하는 시스템 및 방법론을 기술한다. 다양한 양태들에 따르면, 신호 수신기 복잡성을 증가시키지 않고, 최적의 스루풋 성능을 달성하도록 최적의 복조 방식의 선택을 가능하게 하는 시스템 및/또는 방법들을 기술한다.
최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기, 리스트 스피어 디코더 (LSD), 채널 코드 레이트, 다중 입력 다중 출력 (MIMO)

Description

ＭＩＭＯ―ＯＦＤＭ 복조기의 패킷 포맷 종속 선택 방법{A METHOD OF PACKET FORMAT DEPENDENT SELECTION OF MIMO-OFDM DEMODULATOR}
본 출원서는 2006 년 01 월 23 일 출원되고, 발명의 명칭이 "PACKET FORMAT DEPENDENT SELECTION OF MIMO-OFDM DEMODULATOR" 인 미국 가출원 번호 제 60/761,566 호에 대한 우선권의 이익을 주장하고, 출원서의 전부는 참조로서 본 명세서에 통합된다.
배경
I. 분야
다음 설명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 특히 수신기 시스템에서 원하는 복조 방식을 선택하는 것에 관한 것이다.
II . 배경기술
무선 통신 시스템들은 보이스 또는 데이터 등과 같은 다양한 형식의 통신 콘텐츠를 제공하도록 광범위하게 배치된다. 이들 시스템들은 이용 가능한 시스템 자원들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 을 공유함으로써 다중 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수도 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 실시예들은 코드분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템들, 시분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템들을 포함한다.
일반적으로, 무선 다중-액세스 통신 시스템들은 다중 무선 단말기들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 단말기들은 순방향 링크들과 역방향 링크들 상으로 송신을 통해 하나 이상의 기지국들과 통신한다. 순방향 통신 (또는 다운링크) 은 기지국들로부터 단말기들로의 통신 링크를 지칭하며, 역방향 링크 (또는 업링크) 는 단말기들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 또한, 이 통신 링크는 단일-입력-단일-출력 시스템, 또는 다중-입력-단일-출력 시스템, 또는 다중-입력-다중-출력 (MIMO) 시스템을 통해 확립될 수도 있다.
MIMO 시스템은 데이터 송신을 위해 다중 (N T ) 송신 안테나들과 다중 (N R ) 수신 안테나들을 이용한다. N T 개의 송신 안테나들과 N R 개의 수신 안테나에 의해 형성되는 MIMO 채널은 또한 공간 채널들로서 지칭되는 N S 개의 독립 채널들로 분해될 수도 있다 (여기서,
Figure 112008060073918-PCT00001
). 각각의 N S 개의 독립 채널들은 차원 (dimension) 에 대응한다. 그러나, MIMO 시스템은 다중 송신 안테나들과 다중 수신 안테나들에 의해 생성되는 추가 차수들이 이용되는 경우 개선된 성능 (예를 들어, 보다 높은 스루풋 및/또는 보다 큰 신뢰성) 을 제공할 수 있다.
MIMO 시스템은 시분할 듀플렉스 (TDD) 시스템과 주파수 분할 듀플렉스 (FDD) 시스템을 지원한다. 시분할 듀플렉스 (TDD) 시스템에서, 순방향 링크 송신과 역방향 링크 송신은 가역 원리 (reciprocity principle) 가 역방향 링크 채널로부터 순방향 링크 채널에 대한 추정을 허용하도록 동일 주파수 영역 상에 있다. 이것은 액세스 포인트에서 다중 안테나들이 이용 가능한 경우 액세스 포인트가 순방향 링크에 대해 송신 빔형성 이득을 추출하는 것이 가능하다.
가장 인기 있는 MIMO-OFDM 수신기 아키텍처는 선형 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기이다. 그러나, 최근-개발된 리스트 스피어 디코딩 (LSD) 은 증가된 수신기 복잡성의 비용에서 특히, 채널 코드 레이트 (신호 인코더에서 나가는 비트 수에 대한 그 신호 인코더로 들어오는 비트 수의 비율) 가 높고, 변조 차수 (여기서 변조 차수는 변조 심볼을 이용하여 송신되는 (코딩된) 비트 수를 나타낸다) 가 낮으며, 리스트에서 후보들의 수가 많은 경우 MIMO 디코딩 에러 가능성을 현저히 감소시킨다. 복잡성을 감소시키기 위해, 사분면 검출 방법 ( quadrant detection method ) 을 갖는 QRM-MLD 불리는 간단한 버전의 LSD 가 제안되었다. 복잡성 분석 (체배수의 관점에서) 에 따르면, 20-30 개의 후보들을 갖는 QRM-MLD 는 4 개의 송신 안테나들과 4 개의 수신 안테나들에 대한 MMSE 공간 등화기의 복잡성과 필적하는 복잡성을 갖는다. 또한, QRM-MLD 의 복잡성은 후보들의 수에 비례하여 증가한다.
LSD 는 다양한 용도들을 위해 적용될 수도 있다. 우선, LSD 는 SCW (Single CodeWord) 기반 MIMO 수신기 (하이-엔드 SCW MIMO 애플리케이션) 의 스루풋 성능을 강화시킬 수 있다. 둘째로는, 수신기가 SIC (Successive Interference Cancellation) (예를 들어, 로우-엔드 MCW (Multiple CodeWord) MIMO 애플리케이션) 를 이용하지 않는 경우, MCW 기반 MIMO 수신기의 스루풋 손실을 최소화할 수 있다. 사실, HARQ 동작들에 병합되는 SIC 수신기의 동작 복잡성 및 메모리 요구사항이 매우 챌린징함에 따라, LSD 는 적당 후보들의 수를 갖는 SIC 수신기에 필적하는 스루풋 성능을 달성하는 경우 매우 유용하다. 수신된 데이터에 대한 송신 포맷 (예를 들어, 코드 레이트 및 변조 차수) 특성들에 비춰 최적의 복조 방식을 선택하는 기술의 필요성이 존재한다.
개요
다음은 하나 이상의 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 이러한 양태들의 간단한 개요를 제공한다. 본 개요는 모든 의도된 실시형태들의 광범위한 개관이 아니고, 모든 양태들의 중요한 또는 결정적인 요소들을 식별하거나 임의의 양태 또는 모든 양태들의 범위로 제한하지 않도록 의도된다. 본 개요의 유일한 목적은 이하에서 제공되는 상세한 설명에 대한 서두로서 단순한 형태로 하나 이상의 양태들의 일부의 개념들을 제공하는 데 있다.
일 양태에 따르면, 통신 방법론은 복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
다른 양태에서, 장치는 복조를 위해 사용되는 패킷 포맷을 수신하는 수신 컴포넌트; 패킷 포맷의 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 복조 방식들 중 최적인 방식을 결정하는 분석 컴포넌트; 및 최적인 복조 방식을 사용하는 복조 컴포넌트를 구비한다.
다른 양태에 따르면, 컴퓨터 판독가능 매체는 복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장한다.
다른 양태에서, 프로세서는 복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장한다.
또한 다른 양태에서, 장치는 이동 디바이스에서 데이터 패킷을 수신하는 수단; 및 수신된 데이터 패킷의 포맷 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 복조기를 선택하는 수단을 구비한다.
상기 목적과 관련 목적의 달성을 위해, 하나 이상의 양태들은 이하에서 충분히 서술되고 청구범위에서 특히 지적되는 특징들을 포함한다. 다음 설명과 첨부된 도면들은 하나 이상의 양태들에 대한 소정의 예시적 양태들을 상세히 개시한다. 그러나, 이들 양태들은 다양한 양태들의 원리들이 사용될 수도 있는 다양한 방식들의 일부를 나타내고, 서술되는 양태들은 이러한 양태들과 그들의 균등물들을 포함하도록 의도된다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 일 실시형태에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템의 일례이다.
도 2 는 예시적 통신 시스템의 블록도이다.
도 3 은 무선 통신 환경에서 적절한 데이터 패킷 복조 방식의 선택을 실시하는 예시적 시스템의 일례이다.
도 4 는 무선 통신 환경에서 적절한 데이터 패킷 복조 방식의 선택을 실시하는 예시적 시스템의 다른 일례이다.
도 5 는 무선 통신 환경에서 적절한 데이터 패킷 복조 방식의 선택을 실시하는 예시적 시스템의 다른 일례이다.
도 6 은 링크 스루풋 시뮬레이션에 대한 뉴머롤러쥐 (numerology) 및 자원 할당을 기술하는 테이블이다.
도 7 은 링크 스루풋 시뮬레이션에 대한 뉴머롤러쥐 (numerology) 및 자원 할당을 기술하는 다른 테이블이다.
도 8 은 MIMO 시스템에서 복수의 안테나들 각각에 대한 적응적 변조 및 코딩을 위해 사용되는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 포맷 테이블을 기술하는 테이블이다.
도 9 는 스루풋 성능들을 다양한 수신기-복조기 방식과 비교하는 예시적 플롯이다.
도 10 은 스루풋 성능들을 다양한 수신기-복조기 방식과 비교하는 예시적 플롯이다.
도 11 은 스루풋 성능들을 다양한 수신기-복조기 방식과 비교하는 예시적 플롯이다.
도 12 는 스루풋 성능들을 다양한 수신기-복조기 방식과 비교하는 예시적 플롯이다.
도 13 은 데이터 송신에 대한 가장 자주 사용되는 변조 및 코딩 방식을 기술 하는 테이블이다.
도 14 는 데이터 패킷 송신 포맷에 따른 수신된 데이터 패킷의 복조를 용이하게 하는 예시적 방법론의 일례이다.
도 15 는 데이터 패킷 송신 포맷에 따른 수신된 데이터 패킷의 변조를 용이하게 하는 예시적 방법론의 다른 일례이다.
도 16 은 데이터 패킷 송신 포맷에 따른 수신된 데이터 패킷의 변조를 용이하게 하는 시스템의 블록도이다.
도 17 은 본 명세서에서 존재하는 하나 이상의 양태들에 따른 다른 섹터 통신에 대해 제공하는 시스템을 나타낸다.
도 18 은 본 명세서에서 존재하는 하나 이상의 양태들에 따른 단말기의 비-서빙 섹터에서 역방향 링크 통신들을 프로세싱하는데 제공하는 시스템을 나타낸다.
도 19 는 본 명세서에서 서술되는 다양한 시스템들 및 방법들과 함께 이용될 수 있는 무선 통신 환경을 도시한다.
참조 A 는 본 명세서에서 서술되는 양태들과 관련 프리젠테이션이고, 본 참조는 본 출원서의 일부를 형성한다.
상세한 설명
이하에서는, 다양한 실시형태들이 도면을 참조하여 서술되고, 여기서 동일한 참조 부호들은 전반적으로 동일한 요소들을 지칭하도록 사용된다. 다음 명세서에서, 예시적 목적으로, 다양한 특정 상세함들은 하나 이상의 실시형태들의 완전한 이해를 제공하기 위하여 개시된다. 그러나, 이들 특정 상세함 없이 이러한 실 시형태(들)가 실행될 수도 있음이 명백하게 될 수도 있다. 다른 경우, 공지된 구조들 및 디바이스들은 하나 이상의 실시형태들을 서술하는 것을 용이하게 하기 위하여 블록도 형태로 도시된다.
본 발명에서 사용되는 바와 같이, "컴포넌트", "모듈", "시스템" 등의 용어들은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합물, 소프트웨어, 또는 실행 중인 소프트웨어 중 어느 하나를 지칭하도록 의도된다. 예를 들어, 컴포넌트는 이에 제한되지 않지만, 프로세서상에서 실행 중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행, 실행 쓰레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수도 있다. 예시적으로, 계산 디바이스 상에서 실행 중인 애플리케이션 및 계산 디바이스 모두는 컴포넌트일 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트들은 프로세서 및/또는 실행 쓰레드 내에 상주할 수 있고, 소정 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬라징되고/로컬라이징되거나 2 개 이상의 컴퓨터들 간에 분산될 수도 있다. 또한, 이들 컴포넌트들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되는 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행할 수 있다. 본 컴포넌트들은 하나 이상의 데이터 패킷들 (예를 들어, 로컬 시스템 내의 다른 컴포넌트, 분산된 시스템 내의 다른 컴포넌트, 및/또는 인터넷과 같은 네트워크를 통해 다른 컴포넌트와의 신호로서 다른 시스템들과 상호 작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터) 을 갖는 신호에 따르는 것과 같이 로컬 프로세스 및/또는 원격 프로세스들의 방식으로 통신할 수도 있다.
또한, 다양한 실시형태들은 이동 디바이스와 관련하여 본 명세서에 서술된 다. 또한, 이동 디바이스는 시스템, 가입자 유닛, 이동국, 모바일, 원격국 (remote station), 액세스 단말기, 사용자 단말기, 단말기, 무선 통신 디바이스, 사용자 에이전트, 사용자 디바이스, 또는 사용자 장치 (UE) 로 지칭될 수 있다. 이동 디바이스는 셀룰라 전화기, 무선 전화기, SIP (Session Initiation Protocol) 전화기, WLL (wireless localloop) 스테이션, PDA (Personal Digital Assistant), 무선 접속 능력을 구비한 핸드헬드 디바이스, 계산 디바이스, 또는 무선 모뎀과 연결되는 다른 프로세싱 디바이스일 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 서술되는 다양한 실시형태들을 기지국과 관련하여 서술한다. 기지국은 이동 디바이스(들)와 통신하는데 이용될 수도 있고, 또한 액세스 포인트, 노드 B, 또는 기타 다른 용어로서 지칭될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 서술되는 다양한 양태들 또는 특징들은 표준 프로그램밍 기술 및/또는 표준 공학 기술을 이용한 방법, 장치, 또는 제조물 (article of manufacture) 로서 구현될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 "제조물" 이란 용어는 임의의 컴퓨터-판독가능 디바이스, 캐리어 또는 매체로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램을 포함하도록 의도된다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는 이에 제한되지 않지만, 자기 저장 디바이스 (예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크, 마그네틱 스트립 등), 광학 디스크 (예를 들어, CD (Compact Disk), DVD (Digital Versatile Disk) 등), 스마트 카드, 및 플래시 메모리 디바이스 (예를 들어, EPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브 등) 를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에 서술되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 디바이스들 및 /또는 다른 머신-판독가능 매체를 나타낼 수 있다. "머신-판독가능 매체" 란 용어는 이에 제한됨 없이 무선 채널들과 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 운반할 수 있는 다양한 다른 매체를 포함할 수 있다.
도 1 을 참조하면, 일 실시형태에 따른 다중 접속 무선 통신 시스템을 도시한다. 액세스 포인트 (100) (AP) 는 다수의 안테나 그룹들을 포함하고, 하나의 그룹은 104 와 106 을 포함하고, 다른 안테나 그룹은 108 과 110 을 포함하고, 추가 안테나 그룹은 112 와 114 를 포함한다. 도 1 에서, 각 안테나 그룹을 위해 2 개의 안테나들만을 도시하나, 각 안테나 그룹을 위해 보다 많거나 보다 적은 안테나들이 이용될 수도 있다. 액세스 단말기 (116) (AT) 는 안테나들 (112 및 114) 과 통신하고, 여기서 안테나들 (112 및 114) 은 순방향 링크 (120) 를 통해 액세스 단말기 (116) 로 정보를 송신하고, 역방향 링크 (118) 를 통해 액세스 단말기 (116) 로부터 정보를 수신한다. 액세스 단말기 (122) 는 안테나들 (106 및 108) 과 통신하고, 여기서 안테나들 (106 및 108) 은 순방향 링크 (126) 를 통해 액세스 단말기 (122) 로 정보를 송신하고, 역방향 링크 (124) 를 통해 액세스 단말기 (122) 로부터 정보를 수신한다. FDD 시스템에서, 통신 링크들 (118, 120, 124 및 126) 은 통신을 위해 상이한 주파수를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 순방향 링크 (120) 는 역방향 링크 (118) 에 의해 사용된 것과 상이한 주파수를 이용할 수도 있다.
안테나들의 각 그룹 및/또는 안테나들이 통신하도록 설계되는 영역은 종종 액세스 포인트의 섹터로서 지칭된다. 일 실시형태에서, 안테나 그룹들 각각은 액세스 포인트 (100) 에 의해 커버링되는 영역의, 섹터 내의 액세스 단말기들과 통신하도록 설계된다.
순방향 링크들 (120 및 126) 을 통한 통신에서, 액세스 포인트 (100) 의 송신 안테나들은 상이한 액세스 단말기들 (116 및 122) 에 대한 순방향 링크들의 신호-대-잡음 비율을 개선하기 위하여 빔형성을 이용한다. 또한, 자신의 커버리지의 전역에 걸쳐 랜덤하게 분산되는 액세스 단말기들로 송신하는 빔형성을 이용한 액세스 포인트는 단일 안테나를 통해 모든 자신의 액세스 단말기들로 송신하는 액세스 포인트보다 인접한 셀들 내의 액세스 단말기들과 적은 간섭을 일으킨다. 액세스 포인트는 단말기들과 통신하는데 사용되는 고정국일 수도 있고, 일 액세스 포인트, 노드 B, 또는 기타 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 또한, A 액세스 단말기는 하나의 액세스 단말기, 하나의 사용자 장비 (UE), 하나의 무선 통신 디바이스, 단말기, 액세스 단말기 또는 기타 다른 용어로서 지칭될 수도 있다.
도 2 는 MIMO 시스템 (200) 내의 송신기 시스템 (210) (또한, 액세스 포인트로서 알려짐) 및 수신기 시스템 (250) (또한 액세스 단말기로서 알려짐) 의 일 실시형태의 블록도이다. 송신기 시스템 (210) 에서는, 데이터 소스 (212) 로부터 송신 (TX) 데이터 프로세서 (214) 로의 다수의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 제공한다. 일 실시형태에서, 각각의 송신 안테나를 통해 각 데이터 스트림을 송신한다. TX 데이터 프로세스 (214) 는 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 코딩 방식에 기초하여 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷팅, 코딩, 및 인터리빙하여, 코딩된 데이터를 제공한다. 각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술을 이용하는 파일럿 데이터와 멀티플렉싱될 수도 있다. 통상적으로, 파일럿 데이터는 공지된 방식으로 프로세싱되는 공지의 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수도 있다. 이후, 각각의 데이터 스트림에 대한 멀티플렉싱된 파일럿 및 코딩된 데이터는 그 데이터 스트림에 대해 선택된 하나 이상의 특정 변조 방식 (예를 들어, BPSK, QSPK, M-PSK, 또는 M-QAM) 에 기초하여 변조되어 (즉, 심볼 매핑되어), 변조 심볼들을 제공한다. 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조는 프로세서 (230) 에 의해 수행된 명령들에 의해 결정될 수도 있다.
이후, 모든 데이터 스트림에 대한 변조 심볼들은 TX MIMO 프로세서 (220) 에 제공되고, 이 TX MIMO 프로세서 (220) 는 (예를 들어, OFDM 을 위해) 변조 심볼들을 더 프로세싱할 수도 있다. 이후, TX MIMO 프로세서 (220) 는 N T 개의 변조 심볼 스트림들을 N T 개의 송신기들 (TMTR; 222a 내지 222t) 에 제공한다. 소정 실시형태들에서는, TX MIMO 프로세서 (220) 는 데이터 스트림들의 심볼들 및 그 심볼이 송신되고 있는 안테나에 빔형성 가중치들을 적용한다.
송신기 (222) 는 각각의 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하여 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하고, 그 아날로그 신호들을 더 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 상향변환) 하여 MIMO 채널 상으로의 송신에 대한 적절한 변조 신호를 제공한다. 이후, 수신기들 (222a 내지 222t) 로부터의 N T 개의 변조된 신호들은 각각 N T 개의 안테나들 (224a 내지 224t) 로부터 송신된다. 수신기 시스템 (250) 에서, 송신된 변조 신호들은 N R 개의 안테나들 (252a 내지 252r) 에 의해 수신되고, 각각의 안테나 (252) 로부터의 수신 신호는 각각의 수신기 (RCVR; 254a 내지 254r) 에 제공된다. 각각의 수신기 (254) 는 각각의 수신 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 하향변환) 하고, 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하고, 그 샘플들을 더 프로세싱하여 대응하는 "수신" 심볼 스트림을 제공한다.
이후, RX 데이터 프로세서 (260) 는 특정 수신기 프로세싱 기술에 기초하여 N R 개의 수신기 (254) 로부터 N R 개의 수신 심볼 스트림들을 수신 및 프로세싱하여 N T 개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공한다. 이후, RX 데이터 프로세서 (260) 는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩하여, 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원한다. RX 데이터 프로세서 (260) 에 의한 프로세싱은 송신기 시스템 (210) 에서의 TX 프로세서 (220) 및 TX 데이터 프로세서 (214) 에 의해 수행된 프로세싱에 상보적이다. 프로세스 (270) 는 어느 프리-코딩 매트릭스가 사용되는지를 주기적으로 결정한다 (이하에서 언급됨). 프로세스 (270) 는 매트릭스 인덱스 부분과 순위값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 형성한다.
역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신 데이터 스트림에 대한 다양한 유형의 정보를 포함할 수도 있다. 이후, 역방향 링크 메시지는 또한 데이터 소스 (236) 로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 수신하는 TX 데 이터 프로세서 (238) 에 의해 프로세싱되고, 변조기 (280) 에 의해 변조되고, 송신기들 (254a 내지 254r) 에 의해 컨디셔닝되며, 송신기 시스템 (210) 에 다시 송신된다.
송신기 시스템 (210) 에서, 수신기 시스템 (250) 으로부터의 변조된 신호들은 안테나 (224) 에 의해 수신되고, 수신기들 (222) 에 의해 컨디셔닝되고, 복조기 (240) 에 의해 복조되며, RX 데이터 프로세서 (242) 에 의해 프로세싱되어 수신기 시스템 (250) 에 의해 송신된 역방향 링크 메시지를 추출한다. 이후, 프로세서 (230) 는 빔형성 가중치들을 결정하는데 어떤 프리-코딩 매트릭스를 사용할지를 결정하고, 그 후 그 추출된 메시지를 프로세싱한다.
이하 도 3 을 참조하면, 시스템 (300) 은 본 명세서의 다양한 실시형태에 따른 송신 포맷에 따라 최적의 복조기를 선택하는 것을 실시한다. 이동 단말기 (미도시) 와 연관된 수신 컴포넌트 (302) 는 데이터베이스 컴포넌트 (304) 및 복조 컴포넌트 (306) 으로 구성된다. 데이터베이스 컴포넌트 (304) 는 복조 컴포넌트 (306) 에 의해 자주 이용될 최적의 복조 방식을 결정할 수 있다. 더욱 구체적으로는, 데이터베이스 컴포넌트 (304) 는 수신된 데이터의 특성들에 적어도 부분적으로 기초하여 원하는 복조를 결정할 수 있다. 복조 컴포넌트 (306) 는 데이터베이스 컴포넌트 (304) 에서의 결정에 따라 적절한 복조 방식을 이용할 수 있다. 일 실시형태에서, 복조 컴포넌트 (306) 는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 와 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 간에서 선택한다. 그러나, 시스템 (300) 에서는 임의의 복조 방식이 적용될 수 있음이 이해된다.
도 4 를 참조하면, 시스템 (400) 은 수신 컴포넌트 (402) 를 포함한다. 예시적 실시형태에서는, 수신 컴포넌트 (402) 는 MIMO-OFDM 시스템일 수 있으나, 시스템 (400) 에서는 임의의 수신기 아키텍처를 이용할 수 있음이 이해된다. 수신 컴포넌트 (402) 는 데이터베이스 컴포넌트 (404) 를 포함한다. 또한, 데이터베이스 컴포넌트 (404) 는 분석 컴포넌트 (406) 및 추론 컴포넌트 (408) 를 포함할 수 있다. 일 실시형태에서는, 분석 컴포넌트 (406) 은 룩-업 테이블을 이용하여 수신된 데이터의 특성들에 기초하여 적용되어야 하는 적절한 복조기를 결정한다. 더욱 구체적으로는, 예를 들어, MMSE 또는 LSD 복조기 중 어느 것이 이용되어야 하는지를 결정하기 위하여, 수신된 데이터의 송신 포맷 특성들과 송신 포맷 (예를 들어, 코드 레이트 및 변조 차수) 에 대한 데이터를 저장하는 룩-업 테이블들을 비교한다. 다른 방법으로, 예를 들어, 추론 컴포넌트 (408) 는 분석 컴포턴트 (406) 가 이러한 결정을 행할 수 없을 경우, 이용되어야 하는 적절한 복조기를 결정하도록 이용될 수 있다. 일 실시형태에서, 추론 컴포넌트 (408) 는 예를 들어, 연역적 규칙 기반 분류기들 (priori rule-based classifiers) 및 확률 의존 모델 기반 분류기들 (probabilistic dependency model based classifiers) 을 포함하는 임의의 적절한 유형의 분류기를 이용하여 적절한 복조 방식을 결정할 수 있다. 분류기 시스템들의 다른 실시예들은 전문가 시스템 분류기, 나이브 베이스 분류기 (navie Bayes classifier), 최대 우도 분류기 (maximum likelihood classifier), 신경망 분류기 (neural network classifier), SVM (Support Vector Machine) 분류기, 통계적 언어 모델 분류기 (statistical language model classifier), 및 의사 결정 트리 분류기 (decision tree classifier) 를 포함한다.
이하 도 5 를 참조하면, 시스템 (500) 은 수신 컴포넌트 (502) 를 포함한다. 예시적 실시형태에 따르면, 수신 컴포넌트 (502) 는 MIMO-OFDM 수신기 시스템일 수 있다. 그러나, 시스템 (500) 에서는 임의의 적절한 수신기 시스템이 사용될 수 있음이 이해된다. 수신 컴포넌트 (502) 는 복조기 컴포넌트 (504) 를 포함한다. 복조기 컴포넌트 (504) 가 임의의 복조 방식을 이용할 수 있음이 이해된다. 예시적 실시형태에서, 복조기 컴포넌트 (504) 는 수신된 데이터의 포맷 특성들에 적어도 부분적으로 기초하여 LSD (506) 및 MMSE 공간 등화기 (508) 중 어느 하나를 이용한다. 다음은 4 개의 송신 안테나들과 4 개의 수신 안테나들이 있는 경우, LSD 에 대해 최대 허용 후보들의 수가 64 로 가정하는 OFDM-MIMO 수신기에서 복조기 선택의 예시적 전략이다.
코드 레이트가 2/3 이상인 경우, LSD 는 MMSE 공간 등화기보다 성능이 현저하게 뛰어나다. 모드 변조 차수들에 대해 64 개의 후보들을 갖는 LSD 를 이용한다. 그 밖의 경우, 코드 레이트가 1/2 내지 2/3 에 있는 경우, 16 QAM 및 보다 낮은 차수 변조에 대해 64 개의 후보들을 갖는 LSD 를 이용하나, 64 QAM 에 대해 MMSE 공간 등화기를 이용한다. 그 밖의 경우 (즉, 코드 레이트 < 1/2), QPSK 변조가 사용되는 경우, 64 개의 후보들을 갖는 LSD 을 이용한다. 그 밖의 경우, MMSE 성능은 LSD 의 성능과 필적하거나 보다 낫다. MMSE 공간 등화기를 이용한다.
제 2 송신 (예를 들어, 재송신) 후, 코드 레이트가 MMSE 공간 등화기만을 이 용하기에 충분히 낮을 수 있다. 위에서 지적된 바와 같이, 후보들의 수는 필요에 따라 LSD 의 동작에서 조정될 수 있다. 또한, 2 개의 송신 안테나와 2 개의 수신 안테나를 갖는 MIMO-OFDM 시스템에서는, 후보들의 수가 더욱 공격적으로 감소될 수도 있다 (예를 들어, 32). 다음은 시뮬레이션들을 통해 최적화되는 바와 같은 선택적 복조기 설계에 대한 논의이다.
도 5 를 더 참조하면, LSD 복조 방식의 사용을 원하는 것으로 결정되는 경우, 수신 컴포넌트 (502) 는 또한 코드 레이트 및 변조 차수 및 계층 수 또는 송신 스트림들 (예를 들어, 복잡성) 에 따라 후보들의 수를 선택적으로 결정할 수 있다.
시뮬레이션 설정 테이블―도 6 및 도 7 은 링크 스루풋 시뮬레이션에 대한 뉴머롤러쥐 (numerology) 및 자원 할당을 서술한다. 송신기 구성, 채널 구성, 및 수신기 구성은 다음과 같다:
Figure 112008060073918-PCT00002
MIMO 에 대한 2×2 (2 계층들) 안테나 구성 및 4×4 (4 계층들) 안테나 구성
Figure 112008060073918-PCT00003
MCW-MIMO (최대 CQI 를 갖는 PRAP, 증분 CQI, 및 다수의 ACK) 및 SCW-MIMO (BLAST)
Figure 112008060073918-PCT00004
수신기 아키텍처―SCW-MIMO (BLAST) 에 대한 선형 MMSE 및 QRM-MLD, MCW-MIMO (PRAP) 에 대한 MMSE-SIC
Figure 112008060073918-PCT00005
Nx 개의 시간-주파수 분산 FDM 파일럿 구조, 여기서 N 은 송신 안테나 수 (N = 1, 2, 4)
Figure 112008060073918-PCT00006
파일럿 및 데이터 톤들은 전체 밴드에 걸쳐 균일하게 간격으로 떨어진다
Figure 112008060073918-PCT00007
밴드 제한된 화이트 간섭 및 잡음
GSM TU 채널―3kmph, 30 kmph
Figure 112008060073918-PCT00009
채널 추정―MMSE 추정
Figure 112008060073918-PCT00010
채널 추정기 길이―15 개의 OFDM 심볼들
Figure 112008060073918-PCT00011
CQI 피드백 지연―2 TTIs
Figure 112008060073918-PCT00012
CQI 피드백 주파수―TTI 당 한번
Figure 112008060073918-PCT00013
평행한 H-ARQ 프로세스 수―6
Figure 112008060073918-PCT00014
최대 재송신 수―4 (제 1 송신을 포함)
Figure 112008060073918-PCT00015
적응적 H-ARQ BLER 제어―제 1 송신 후 BLER 타깃의 20%.
이하 도 8 을 참조하면, 32 개의 엔트리로 구성되는 각 송신 안테나의 적응적 변조 및 코딩에 대해 사용되는 MCS (Modulation and Coding Scheme) 포맷 테이블을 기술하는 테이블을 나타낸다. 따라서, MCW-MIMO (Multiple Codeword Transmission - Multiple Input, Multiple Output) 송신 및 SCW-MIMO (Single Codeword Transmission - Multiple Input, Multiple Output) 송신 모두에 대해 풀 CQI (Channel Quality Indicator) 디스크립션에 대해서는 5 비트가 할당되고, 여기서 MCW-MIMO 는 개별적으로 각각의 계층의 송신 포맷을 제어하나, SCW-MIMO 는 모든 계층들에 적용되는 공통 송신 포맷을 제어한다. MCW-MIMO 에 대한 증분 CQI 기술에 대해서는 3 비트가 할당되었다 (0dB-7dB 커버링함). 제 1 송신에 대해 제한된 복조 차수 (최대 64QAM 에 대응한 6) 때문에 쉐이딩된 MCS 포맷들을 사용하는 패킷들은 디코딩이 가능하지 않으나 H-ARQ (Hybrid Automatic Request) 동작과 함께 데이터 레이트의 미세 그래뉼래러티 (fine granularity) 를 제공하여 시뮬레이션에서 최대 스팩트럼 효율은 송신 안테나 당 21 Mbps 로 제한됨을 주목한다.
이하 도 9 내지 도 12 를 참조하면, 대응하는 플롯들은 MCW-MIMO 의 스루풋 성능들을 MMSE-SIC (Minimum Mean Square Error - Successive Interference Cancellation) 수신기 (하이-엔드 MIMO) 와 비교하고, SCW-MIMO 의 스루풋 성능들을 MMSE 수신기 (로우-엔드 MIMO) 와 비교하며, SCW-MIMO 의 스루풋 성능들을 LSD 수신기에 비교한다. LSD 에 대한 후보들의 수는 64 개로 설정된다. 모든 플롯들에 도시될 수 있는 바와 같이, LSD 수신기의 스루풋 성능은 낮은 지오메트리 및 높은 지오메트리에서 MMSE-SIC 수신기의 스루풋 성능에 필적하나, 중간 지오메트리 (15dB 근방) 에서는 떨어진다. 특히, 4×4 MIMO 에서, 64 개의 후보들을 갖는 LSD 수신기는 선행 MMSE 수신기보다 훨씬 떨어지는 성능을 갖고, 256 개의 후보들을 이용함으로써 필적할만한 스루풋을 겨우 달성하며, 여기서 LSD 수신기는 MMSE 수신기보다 10 배 이상의 복잡성이 필요하다.
도 13 을 참조하면, 코드 레이트가 1/2 보다 낮고 변조가 또한 고정된 데이터 레이트 BLER 성능 평가들에서 도시된 64QAM 인 경우 LSD 수신기의 떨어진 성능이 발생함이 더욱 현저해진다. (15dB 의 지오메트리에 대응하는 코드 레이트 및 변조 차수를 참조한다). 한편, LSD 는 코드 레이트가 하이 이거나 변조 차수가 낮은 경우 매우 효율적으로 된다.
이하에서는 일련의 동작들을 통해 본 발명에 따른 다양한 방법론들을 기술한다. 본 발명은 동작들의 순서에 의해 제한되지 않고, 본 발명에 따라서, 일부 동작들이 본 명세서에서 도시되고 기술된 바로부터 상이한 순서들 및/또는 다른 동작들과 동시에 발생하는 것으로써 이해되고 판단된다. 예를 들어, 당업자들은 방법론이 이러한 상태도와 같은 일련의 상호 관련된 상태들 또는 이벤트들로서 대안적으로 표현될 수 있음을 이해하고 판단한다. 또한, 본 발명에 따른 방법론을 실시하는데 요구되는 동작들을 모두 도시하지는 않았다.
이하 도 14 를 참조하면, 무선 통신 시스템에서 변조된 신호의 복조를 용이하게 하는 방법론 (1400) 을 나타낸다. 방법론 (1400) 은 1402 에서 시작하고, 1404 에서는 하나 이상의 이동 시스템들에서 변조된 신호가 수신된다. 1406 에서는, 수신된 신호를 필터링, 증폭 및 하향변환하는 것과 같은 컨디셔닝 절차들을 통해 변조된 신호가 프로세싱된다. 또한, 컨디셔닝된 신호는 샘플들을 제공하도록 디지털화되고 대응하는 심볼 스트림을 제공하도록 프로세싱된다. 1408 에서는, 하나 이상의 이동 시스템들에서, 변조된 신호의 특성들은 분석되고, 1410 에서는, 변조된 신호의 송신 포맷 (예를 들어, 코드 레이트 및/또는 변조 차수) 특성들에 적어도 부분적으로 기초하여 적합한 복조 방식 (예를 들어, LSE 또는 MMSE 공간 등화기) 이 선택된다. 이 결정은 비용-효용 분석을 포함할 수 있다. 비용은 전력 소비, 디코딩 에러 가능성, 수신기 복잡성에 연관된 비용, 및 단일 또는 다수의 코드워드들을 수반하는지 여부에 기초하여 스루풋 성능의 감소와 같은 요소들에 의해 측정될 수 있다. 효율은 코딩 에러 가능성의 감소, 스루풋 성능을 최적화하는 것, 및 수신기 복잡성의 증가를 방지하는 것과 같은 요소들에 의해 측정될 수 있다. 그 결정은 확신 레벨이 높은 경우 전이가 개시되고, 확신 레벨 이 낮은 경우 전이가 개시되지 않는 곳에서 확률-기반 분석에 기초하여 행해질 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, (머신-학습 시스템을 포함한) AI-기반 기술들은 이러한 결정이나 추론과 관련하여 이용될 수 있다. 대안적으로, 소정 조건들이 만족되면, 복조 방식들 간의 전이는 발생하고, 그렇지 않으면 전이가 개시되지 않는 곳에서 더욱 단순한 규칙 기반 프로세스가 이용될 수 있다.
이하 도 15 를 참조하면, 무선 통신 시스템에서 변조된 신호의 복조를 용이하게 하는 방법 (1500) 을 도시한다. 방법론 (1500) 은 1502 에서 시작하고, 1504 에서는 하나 이상의 이동 시스템들에서 변조된 신호가 수신된다. 1506 에서는, 수신된 신호를 필터링, 증폭 및 하향변환하는 것과 같은 컨디셔닝 절차들을 통해 변조된 신호가 프로세싱된다. 또한, 컨디셔닝된 신호는 샘플들을 제공하도록 디지털화되고 대응하는 심볼 스트림을 제공하도록 프로세싱된다. 1508 에서는, 수신된 변조 신호의 송신 포맷 특성들이 분석된다. 더욱 구체적으로는, 신호의 코드 레이트가 제 1 임계값 (예를 들어, 2/3) 을 초과하는 것으로 결정되는 경우, 방법론 (150) 은 1510 으로 이동한다. 1510 에서는, 방법론 (1500) 이 LSD 를 이용하여 수신된 변조 신호를 복조한다. 그러나, 1508 에서 코드 레이트가 제 1 임계값을 초과하지 않으면, 방법론 (1500) 은 1512 로 이동한다. 1512 에서는, 변조된 신호의 코드 레이트가 제 1 임계값 (예를 들어, 2/3) 보다 낮은 제 2 임계값 (예를 들어, 1/2 보다 크고 2/3 보다 작은) 내에 있는 경우, 방법론 (1500) 은 1514 로 이동한다. 1514 에서, 신호의 변조 차수가 낮은 (예를 들어 16 QAM) 것으로 결정되면, 1510 에서는 LSD 이용하여 수신된 변조 신호를 복 조한다. 그렇지 않고, 보다 높은 변조 차수 (예를 들어, 64 QAM) 를 갖는 신호의 경우, 1516 에서는 MMSE 공간 등화기를 이용하여 신호를 복조한다. 1512 에서 그 결정이 아니오 이면, 방법론 (1500) 은 1518 로 이동한다. 1518 에서는, 직교 위상 편이 변조 (QPSK) 가 이용되었는지 여부와 같은 결정을 행한다. 1518 에서의 결정이 예 이면, 방법론 (1500) 은 LSD 이용하여 수신된 변조 신호를 복조하는 1510 으로 이동한다. 이에 반해, 만약 1518 에서의 결정이 아니오 이면, 방법론 (1500) 은 MMSE 공간 등화기를 이용하여 변조된 신호를 복조하는 1516 으로 이동한다.
이하 도 16 을 참조하면, 최적의 복조기의 선택을 용이하게 하는 시스템 (1600) 을 도시한다. 시스템 (1600) 은 이동 디바이스에서 데이터 패킷을 수신하는 모듈 (1602) 을 포함할 수 있다. 이동 디바이스는 셀룰라 전화기, 코드리스 전화기, SIP (Session Initiation Protocol) 전화기, WLL (wireless local loop) 스테이션, 개인 휴대용 정보 단말기 (PDA), 무선 접속 능력을 구비한 핸드헬드 디바이스, 컴퓨팅 디바이스, 또는 무선 무뎀과 접속되는 다른 프로세싱 디바이스일 수도 있음이 이해된다. 또한, 시스템 (1600) 은 수신된 데이터 패킷의 포맷 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 복조기 (예를 들어, MMSE 공간 등화기, LSD) 를 선택하는 모듈 (1604) 을 포함할 수 있다.
도 17 은 본 명세서에서 개시되는 하나 이상의 양태들에 따른 무선 통신 환경에서 다른 섹터 통신에 대해 제공하는 단말기 또는 사용자 디바이스 (1700) 의 일례이다. 단말기 (1700) 는 예를 들어, 하나 이상의 안테나들로 신호를 수신 하며, 그 수신된 신호에 대해 통상적인 동작들 (필터링, 증폭, 하향변환 등) 을 수행하고 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득하는 수신기 (1702) 를 포함한다. 복조기 (1704) 는 그 샘플들을 복조하고 프로세서 (1706) 에 수신된 파일럿 심볼들을 제공할 수 있다.
프로세서 (1706) 는 수신 컴포넌트 (1702) 에 의해 수신된 정보를 분석 및/또는 송신기 (1714) 에 의해 송신용 정보를 생성하는 것에 전용되는 프로세서일 수 있다. 프로세서 (1706) 는 단말기 (1700) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서 및/또는 수신기 (1702) 에 의해 수신된 정보를 분석하고, 송신기 (1714) 에 의해 송신용 정보를 생성하며, 단말기 (1700) 의 하나 이상의 컴포넌트들을 제어하는 프로세서일 수 있다. 프로세서 (1706) 는 도 14 및 도 15 에 대해서 기술되는 것들을 포함하는, 본 명세서에서 서술되는 방법론들 중 하나를 이용할 수 있다.
또한, 단말기 (1700) 는 성공적인 송신들에 대한 확인응답 (acknowledgements) 을 포함하는, 수신된 입력을 분석하는 송신 제어 컴포넌트 (1708) 를 포함할 수 있다. ACKs (Acknowledgements) 는 서빙 섹터 및/또는 인접한 섹터로부터 수신될 수 있다. ACKs 는 액세스 포인트들 중 하나에 의해 이전의 송신이 성공적으로 수신되고 디코딩되었음을 나타낼 수 있다. 만약 ACK 가 수신되지 않았거나, NAK (negative acknowledgement) 가 수신되면, 송신은 재전송될 수 있다. 송신 제어 컴포넌트 (1708) 는 프로세서 (1706) 에 통합될 수 있다. 송신 제어 컴포넌트 (1708) 이 ACK 의 리시트를 결정하는 것과 관련하여 분석을 수행하는 송신 제어 코드를 포함할 수 있다.
단말기 (1700) 는 부가적으로 프로세서 (1706) 과 동작 가능하게 결합되고 송신들, 섹터들의 액티브 설정, 송신들을 제어하는 방법들, 이들과 관련되는 정보를 포함하는 룩업 테이블, 및 본 명세서에서 서술되는 바와 같이 송신들 및 액티브 세트된 섹터들과 관련되는 어떤 다른 적합한 정보를 저장할 수 있는 메모리 (1710) 를 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술되는 데이터 저장 (예를 들어, 메모리) 컴포넌트가 휘발성 메모리나 비휘발성 메모리 중 어느 하나일 수 있고, 또는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리 모두를 포함할 수 있음이 이해된다. 실례로서, 제한되지 않고, 비휘발성 메모리는 ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM), EPROM (Electrically Programmable ROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM) 또는 플래쉬 메모리를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리는 외부 캐쉬 메모리와 같이 동작하는 RAM (Random Access Memory) 을 포함할 수 있다. 일례로서, 제한되지 않고, RAM 은 SRAM (Synchronous RAM), DRAM (Dynamic RAM), SDRAM (Synchronous DRAM), DDR SDRAM (Double Data Rate SDRAM), ESDRAM (Enhanced SDRAM), SLDRAM (Synchlink DRAM), 및 DRRAM (Direct Rambus RAM) 과 같은 많은 형태로서 이용 가능하다. 본 주제 시스템들 및 방법들의 메모리 (1710) 는 제한됨 없이, 이들 및 임의의 다른 적합한 형태의 메모리를 포함하도록 의도된다. 프로세서 (1706) 는 변조된 신호를 송신하는 심볼 변조기 (1712) 및 송신기 (1714) 와 결합된다.
도 18 은 다양한 양태들에 따른 무선 통신 환경에서 다른 섹터 통신을 용이 하게 하는 시스템 (1800) 의 일례이다. 시스템 (1800) 은 하나 이상의 수신 안테나들 (1806) 을 통해 하나 이상의 단말기들 (1804) 로부터 신호(들)를 수신하고, 복수의 송신 안테나들 (1808) 을 통해 하나 이상의 단말기들 (1804) 로 송신하는 수신기 (1810) 를 갖는 액세스 포인트 (1802) 를 포함한다. 단말기들 (1804) 는 액세스 포인트 (1802) 에 의해 지원되는 그들 단말기들뿐만 아니라 이웃한 섹터들에 의해 지원되는 단말기들 (1804) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 양태들에서, 수신 안테나 (1806) 및 송신 안테나 (1808) 는 단일 안테나 세트를 이용하여 구현될 수 있다. 수신기 (1810) 는 수신 안테나 (1806) 로부터 정보를 수신할 수 있고, 수신된 정보를 복조하는 복조기 (1812) 와 동작 가능하게 연관된다. 수신기 (1810) 는 당업자에게 이해되는 바와 같이, 예를 들어, MMSE-기반 수신기, 또는 이에 할당되는 단말기들을 분리하는 기타 다른 적합한 수신기일 수 있다. 다양한 양태들에 따르면, 다수의 수신기들은 (예를 들어, 수신 안테나 당 하나씩) 이용될 수 있고, 이러한 수신기들은 서로 통신하여 사용자 데이터의 개선된 추정들을 제공할 수 있다. 복조된 심볼들은 도 17 에 대해 상술된 프로세서와 유사하고, 단말기들 및 단말기들과 연관되는 할당된 자원들 등에 관련된 정보를 저장하는 메모리 (1816) 와 연결되는 프로세서 (1814) 에 의해 분석된다. 각각의 안테나에 대한 수신기 출력은 수신기 (180) 및/또는 프로세서 (1814) 에 의해 공통으로 프로세싱될 수 있다. 변조기 (1818) 는 송신 안테나 (1808) 를 통한 송신기 (1820) 에 의해 송신용 신호를 단말기들 (1804) 과 플티플렉싱할 수 있다.
또한, 액세스 포인트 (1802) 는 프로세서 (1814) 로부터 또는 일체화된 프로 세스 특성일 수 있는 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 를 포함한다. 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 는 이웃한 섹터들에 의해 지원되는 단말기들에 대한 자원 할당 정보를 획득할 수 있다. 또한, 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 는 액세스 포인트 (1802) 에 의해 지원되는 단말기들에 대한 이웃한 섹터들에 할당 정보를 제공할 수 있다. 할당 정보는 백홀 시그널링 (backhaul signaling) 을 통해 제공될 수 있다.
할당된 자원들에 관한 정보에 기초하여, 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 는 이웃한 섹터들에 의해 지원되는 단말기들로부터의 송신들의 검출뿐만 아니라 수신된 송신들의 디코딩을 명령할 수 있다. 메모리 (1816) 는 패킷의 디코딩을 위해 필요한 할당 정보의 수신 전에 단말기들로부터 수신된 패킷들을 유지시킬 수 있다. 또한, 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 는 성공적인 수령을 나타내는 ACK 의 송수신 및 디코딩을 제어할 수 있다. 단말기 통신 컴포넌트 (1822) 가 자원들을 할당하는 것, 소프트 핸드오프에 대한 단말기들을 식별하는 것, 송신들을 디코딩하는 것 등과 관련하여 유틸리티 기반 제어를 수행하는 송신 분석 코드를 포함할 수 있음이 이해된다. 단말기 분석 코드는 추론 및/또는 단말기 성능을 최적화하는 것과 관련하여 확률적 결정 및/또는 통계적 기반 결정들 및/또는 추론을 수행하는 것과 관련한 인공 지능 기반 방법들을 이용할 수 있다.
도 19 는 예시적 무선 통신 시스템 (1900) 을 나타낸다. 무선 통신 시스템 (1900) 은 간략화를 위해 하나의 기지국과 하나의 단말기로 묘사한다. 그러나, 시스템 (1900) 이 2 이상의 기지국 또는 액세스 포인트 및/또는 2 개 이상의 단말기 또는 사용자 디바이스를 포함할 수 있고, 여기서 추가적 기지국들 및/또는 단말기들이 사실상 이하에서 기술되는 예시적 기지국 및 단말기와 사실상 동일 또는 상이할 수 있음이 이해된다. 또한, 기지국 및/또는 단말기가 본 명세서에 기술되는 시스템들 및/또는 방법들을 이용하여 서로 무선 통신을 용이하게 할 수 있음이 이해된다.
이하 도 19 를 참조하면, 다운링크에 관해, 액세스 포인트 (1905) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (1910) 는 트래픽 데이터를 수신, 포맷, 코딩, 인터리빙, 및 변조 (또는 심볼 매핑) 하여 변조 심볼들 ("데이터 심볼들") 을 제공한다. 심볼 변조기 (1915) 는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 수신 및 프로세싱하여 심볼들의 스트림을 제공한다. 심볼 변조기 (1915) 는 데이터와 파일럿 심볼들을 멀티플렉싱하고 N 개의 송신 심볼들을 획득한다. 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로의 신호값일 수도 있다. 파일럿 심볼들은 각각의 심볼 기간 내에 연속적으로 전송될 수도 있다. 파일럿 심볼들을 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM), 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM), 시분할 멀티플렉싱 (TDM), 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 또는 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM) 할 수 있다.
송신기 유닛 (1920, TMTR) 은 심볼들의 스트림을 수신하고 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 그 아날로그 신호들을 추가로 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환) 하여 무선 채널을 통해 송신에 적합한 다운링크 신호를 생성한다.
이후, 다운링크 신호는 안테나 (1925) 를 통해 단말기들로 송신된다. 단말기 (1930) 에서는, 안테나 (1935) 가 다운링크 신호를 수신하고 수신기 유닛 (1940, RCVR) 에 수신된 신호를 제공한다. 수신기 유닛 (1940) 은 그 수신된 신호를 커디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향변환) 하고 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 획득한다. 심볼 복조기 (1945) 는 N 개의 수신된 심볼들을 획득하고 채널 추정을 위해 프로세서 (1950) 에 수신된 파일럿 심볼들을 제공한다. 또한, 심볼 복조기 (1945) 는 프로세서 (1950) 로부터 다운링크에 대한 주파수 응답을 수신하고, 그 수신된 데이터 심볼들에 데이터 복조를 수행하여 (송신된 데이터 심볼들의 추정들인) 데이터 심볼 추정들을 획득하며, 그 데이터 심볼 추정들을 복조 (즉, 심볼 디매핑), 디인터리빙, 및 디코딩하여 그 송신된 트래픽 데이터를 복원하는 RX 데이터 프로세서 (1955) 에 그 데이터 심볼 추정들을 제공한다. 심볼 복조기 (1945) 및 RX 데이터 프로세서 (1955) 에 의한 프로세싱은 각각 액세스 포인트 (1905) 에서 심볼 변조기 (1915) 및 TX 데이터 프로세서 (1910) 에 의한 프로세싱에 상보적이다.
업링크에 대해서, TX 데이터 프로세서 (1960) 는 트래픽 데이터를 프로세싱하여 데이터 심볼들을 제공한다. 심볼 변조기 (1965) 는 파일럿 심보들을 갖는 그 데이터 심볼들을 수신 및 멀티플렉싱하고, 변조를 수행하며, 심볼들의 스트림을 제공한다. 이후, 송신기 유닛 (1970) 은 그 심볼들의 스트림을 수신 및 프로세싱하여 안테나 (1935) 에 의해 액세스 포인트 (1905) 로 송신되는 업링크 신호를 생성한다.
액세스 포인트 (1905) 에서는, 단말기 (1930) 로부터의 업링크 신호가 안테나 (1925) 에 의해 수신되고 수신기 유닛 (1975) 에 의해 프로세싱되어 샘플들을 획득한다. 이후, 심볼 복조기 (1980) 는 그 샘플들을 프로세싱하고, 업링크에 대한 데이터 심볼 추정들 및 수신된 파일럿 심볼들을 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1985) 는 그 데이터 심볼 추정을 프로세싱하여 단말기 (1930) 에 의해 송신된 트래픽 데이터를 복원한다. 프로세서 (1990) 는 업링크 상으로 송신하는 각각의 활성 단말기에 대해 채널 추정을 수행한다.
프로세서들 (1990 및 1950) 는 각각 액세스 포인트 (1905) 및 단말기 (1930) 에서 동작을 명령 (예를 들어, 제어, 조정, 관리,…) 한다. 각각의 프로세서들 (1990 및 1950) 은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리 유닛 (미도시) 과 연관될 수 있다. 또한, 프로세서들 (1990 및 1950) 은 각각 계산을 수행하여 업링크 및 다운링크에 대한 주파수 및 임펄스 응답 추정들을 유도할 수 있다.
다중 액세스 시스템 (예를 들어, FDMA, OFDMA, CDMA, TDMA 등) 의 경우, 다수의 단말기들은 업링크 상으로 동시에 송신할 수 있다. 이러한 시스템의 경우, 파일럿 서브밴드들은 상이한 단말기들에서 공유될 수도 있다. 채널 추정 기술들은 각각의 단말기에 대한 파일럿 서브밴드들이 전체 동작 밴드 (가능하면 밴드 에지들을 제외) 를 스팬 (span) 하는 경우에서 사용될 수도 있다. 이러한 파일럿 서브밴드 구조는 각각의 단말기에 대해 주파수 다양성 (frequency diversity) 을 획득하는 것이 바람직할 수 있다. 본 명세서에서 서술된 기술들은 다양한 수단들에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은 하드웨 어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현의 경우, 채널 추정에 대해 사용되는 프로세싱 유닛들은 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 본 명세서에서 서술된 기능을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합물 내에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어의 경우, 구현은 본 명세서에서 서술된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차, 함수 등) 을 통해서 될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛 내에 저장되고 프로세서들 (1990 및 1950) 에 의해 실행될 수도 있다.
본 명세서에서 서술된 실시형태들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있음이 이해된다. 시스템들 및/또는 방법들이 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들로 구현되는 경우, 그들은 저장 컴포넌트와 같은 머신-판독가능한 매체 내에 저장될 수도 있다. 코드 세그먼트는 절차, 함수, 서브프로그램, 프로그램, 루틴, 서브루틴, 모듈, 소프트웨어 패키지, 클래스, 또는 명령들, 테이터 구조들 또는 프로그램 스테이트먼트들 (program statements) 의 임의의 조합으로 표현될 수도 있다. 코드 세그먼트는 정보, 데이터, 인수, 파라미터, 또는 메모리 콘텐츠를 전달하고/전달하거나 수신함으로써 다른 코드 세그먼트나 하드웨어 회로에 연결될 수도 있다. 정보, 인수, 파라미 터, 데이터 등은 메모리 공유함, 메시지 전달함, 토큰 전달함, 네트워크 송신함 등을 포함하는 임의의 적합한 수단을 이용하여 전달, 포워딩, 또는 송신될 수도 있다.
소프트웨어 구현의 경우, 본 명세서에서 서술된 기술들은 본 명세서에서 서술된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들 내에 저장되고 프로세서들에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있고, 이 경우 메모리는 공지된 것과 같이 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
위에서 기술되었던 것은 하나 이상의 실시형태들의 실시예들을 포함한다. 물론, 상기 언급된 실시형태들을 서술하는 목적을 위해 컴포넌트들 또는 방법론들의 모든 생각할 수 있는 조합을 설명할 수 없으나, 당업자라면 다양한 실시형태들의 더 많은 조합과 변환이 가능함을 인식할 수도 있다. 따라서, 서술된 실시형태들은 첨부된 청구범위의 사상과 범위를 포함하는 모든 이러한 수정, 변경 및 변동을 포함하도록 의도된다. 또한, "포함하는 (includes)" 이란 용어가 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 사용되는 경우, 이러한 용어는, 특허청구범위에서 전이어구로서 사용될 경우에 "구비하는 (comprising)" 이 해석되는 바와 같이 용어 "구비하는" 과 유사한 방식으로 포괄적으로 의도된다.
참조 A 는 본 명세서에서 서술된 양태들과 관련 프리젠테이션이고, 본 참조는 본 출원서의 일부를 형성한다.

Claims (40)

  1. 복조기를 선택하는 방법으로서,
    복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE: Minimum Mean Square Error) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD: List Sphere decoder) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 구비하는, 복조기 선택 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 포맷과 연관된 채널 코드 레이트가 임계 범위를 만족하는 경우, 상기 LSD 를 사용하는 단계를 더 포함하고,
    상기 채널 코드 레이트는 인코더에서 나가는 비트 수에 대한 상기 인코더로 들어오는 비트 수의 비율을 나타내는, 복조기 선택 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 임계 범위는 2/3 이상인 채널 코드 레이트를 포함하는, 복조기 선택 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    후보 포인트들의 임계값을 만족한 코드워드를 포함하는 수신된 패킷에 대해 상기 LSD 를 이용하는 단계를 더 포함하는, 복조기 선택 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 임계값은 64 개의 후보 포인트들인, 복조기 선택 방법.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 임계 범위는 1/2 내지 2/3 인 채널 코드 레이트들을 포함하는, 복조기 선택 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 후보 포인트들의 임계값을 만족하는 코드워드를 포함하는 수신된 패킷에 대해 상기 LSD 를 이용하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 임계값은 64 개의 후보 포인트들인, 복조기 선택 방법.
  9. 제 4 항에 있어서,
    낮은 변조 차수의 패킷 포맷에 대해 상기 LSD 를 사용하는 단계를 더 구비하고,
    상기 변조 차수는 변조 심볼에 의해 송신된 비트 수를 나타내는, 복조기 선 택 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 변조 차수는 16 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 인, 복조기 선택 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킷 포맷과 연관된 채널 코드 레이트가 임계 범위 내에 있는 경우, 상기 MMSE 공간 등화기를 사용하는 단계를 더 포함하는, 복조기 선택 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 채널 코드 레이트의 임계 범위는 1/2 내지 2/3 인 값들을 포함하는, 복조기 선택 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 패킷 포맷의 변조 차수가 64 QAM 인 경우, 상기 MMSE 공간 등화기를 사용하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    직교 위상 편이 변조 (QPSK) 가 사용되는 경우 상기 LSD 를 사용하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    64 개의 후보 포인트들을 갖는 코드워드를 포함하는 수신된 패킷에 대해 상기 LSD 를 사용하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 LSD 의 성능 이상인 성능을 갖는 상기 MMSE 공간 등화기를 사용하는, 복조기 선택 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    재송신 후 상기 MMSE 공간 등화기를 자동으로 사용하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 복조기는 다중 입력 다중 출력 (MIMO) 수신기 시스템에서 동작하는, 복조기 선택 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 MIMO 수신기 시스템의 송신 및 수신 안테나의 수를 감소시켜 상기 LSD 의 동작에 의해 디코딩될 후보 포인트들의 수를 조정하는 단계를 더 구비하는, 복조기 선택 방법.
  20. 복조를 위해 사용되는 패킷 포맷을 수신하는 수신 컴포넌트;
    상기 패킷 포맷에 적어도 부분적으로 기초하여 복수의 복조 방식들 중 최적인 복조 방식을 결정하는 분석 컴포넌트; 및
    상기 최적인 복조 방식을 사용하는 복조 컴포넌트를 구비하는, 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 분석 컴포넌트는 추론 컴포넌트를 사용하고, 상기 추론 컴포넌트는 연역적 규칙 기반 분류기 (priori rule-based classifier), 전문가 시스템 분류기, 나이브 베이스 분류기 (naive Bayes classifier), 최대 우도 분류기 (maximum likelihood classifier), 신경망 분류기 (neural network classifier), SVM (Support Vector Machine) 분류기, 통계적 언어 모델 분류기 (statistical language model classifier), 및 의사 결정 트리 분류기 (decision tree classifier) 중 적어도 하나를 사용하는, 장치.
  22. 제 15 항에 있어서,
    상기 분석 컴포넌트는 데이터베이스 룩-업 테이블을 사용하는, 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는, 상기 패킷 포맷과 연관된 채널 코드 레이트가 임계 범위를 만족하는 경우, 리스트 스피어 디코더 (LSD) 를 사용하고, 상기 채널 코드 레이트는 인코더에서 나가는 비트 수에 대한 상기 인코더로 들어오는 비트 수의 비율을 나타내는, 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 임계 범위는 2/3 이상인 채널 코드 레이트 값들을 포함하는, 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는 후보 포인트들의 임계값을 만족하는 코드워드를 포함하는 수신된 패킷에 대해 상기 LSD 를 사용하는, 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 임계값은 64 개의 후보 포인트들인, 장치.
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 임계 범위는 1/2 내지 2/3 인 채널 코드 레이트 값을 포함하는, 장치.
  28. 제 20 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는 상기 패킷 포맷과 연관된 코드 레이트가 임계 범위 내에 있는 경우 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기를 사용하는, 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 채널 코드 레이트의 임계 범위는 1/2 내지 2/3 인 값들을 포함하는, 장치.
  30. 제 20 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는, 수신된 패킷이 직교 위상 편이 변조 (QPSK) 를 사용하는 경우 리스트 스피어 디코더 (LSD) 를 사용하는, 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는 64 개의 후보 포인트들을 갖는 코드워드를 포함하는 수신된 패킷에 대해 상기 LSD 를 사용하는, 장치.
  32. 제 20 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 의 스루풋 성능 이상인 스루풋 성능을 갖는 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기를 사용하는, 장치.
  33. 제 20 항에 있어서,
    상기 복조 컴포넌트는 패킷의 재송신 후에 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기를 자동으로 사용하는, 장치.
  34. 복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체.
  35. 제 34 항에 있어서,
    수신된 패킷의 복조 차수 또는 코드워드 디코더와 연관된 효율을 나타내는 코드 레이트 중 적어도 하나의 함수로서 상기 수신된 패킷에 저장된 적어도 하나의 코드워드를 복조하는 명령들을 저장한 컴퓨터 판독가능 매체.
  36. 복조를 위해 사용될 패킷 포맷을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 패킷 포맷에 기초하여 최소 평균 제곱 오차 (MMSE) 공간 등화기 또는 리스트 스피어 디코더 (LSD) 중 어느 하나를 선택하는 단계를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령들을 저장한 프로세서.
  37. 제 36 항에 있어서,
    수신된 패킷의 복조 차수 또는 코드워드 디코더와 연관되는 효율을 나타내는 코드 레이트 중 적어도 하나의 함수로서 상기 수신된 패킷을 복조하는 명령들을 저장한 프로세서.
  38. 이동 디바이스에서 데이터 패킷을 수신하는 수단; 및
    상기 수신된 데이터 패킷의 포맷 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 복조기를 선택하는 수단을 구비하는, 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 선택 수단에 따라 복조기를 사용하는 수단을 더 구비하는, 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    연역적 규칙 기반 분류기 (priori rule-based classifier), 전문가 시스템 분류기, 나이브 베이스 분류기 (naive Bayes classifier), 최대 우도 분류기 (maximum likelihood classifier), 신경망 분류기 (neural network classifier), SVM (Support Vector Machine) 분류기, 통계적 언어 모델 분류기 (statistical language model classifier), 또는 의사 결정 트리 분류기 (decision tree classifier) 중 적어도 하나를 통해 적절한 복조기를 추론하는 수단을 더 구비하는, 장치.
KR1020087020702A 2006-01-23 2007-01-23 Ｍｉｍｏ―ｏｆｄｍ 복조기의 패킷 포맷 종속 선택 방법 KR101004596B1 (ko)

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