KR20080108602A - 수신기 및 수신 방법 - Google Patents

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KR20080108602A KR1020087026882A KR20087026882A KR20080108602A KR 20080108602 A KR20080108602 A KR 20080108602A KR 1020087026882 A KR1020087026882 A KR 1020087026882A KR 20087026882 A KR20087026882 A KR 20087026882A KR 20080108602 A KR20080108602 A KR 20080108602A
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Abstract

원거리통신 시스템에서 수신하는 방법 및 수신기가 제공된다. 상기 수신기는 하나 이상의 안테나들(600, 602), 안테나들(600, 602)에 연결되고 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하도록 구성된 무선 주파수 유닛(604, 606), 및 추정기를 포함한다. 상기 추정기는 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하고[각각의 채널 쌍들의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음], 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들(618, 620)을 결정하고, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하고, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하고, 그리고 상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하도록, 구성된다.

Description

수신기 및 수신 방법{Receiver and receiving method}
본 발명은 수신기 및 수신 방법에 관련이 있고, 여기서 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 송신된 신호들이 수신기에 의해 수신되고 여기서 신호 공분산(covariance) 매트릭스가 수신기에서 계산된다.
무선 원거리통신 시스템들에서, 데이터 전송의 설계는 어려운 작업이다. 데이터 전송은 빠르고 느린 페이딩(fading), 다중경로 전파(multipath propagation), 다른 시스템들로부터의 간섭 및 동일 시스템 내의 다른 사용자들로부터의 간섭과 같은, 몇 가지 요인들에 의해 손상될 수 있다.
일반적으로 다수의 사용자들의 신호들을 동시에 전송하기 위해, 다수의 채널들이 필요하다. 사용자들에게 광범위한 대역을 제공하는 시스템에서 몇 개의 채널들이 단일 사용자에게 제공될 수 있다. 채널들은 주파수들(주파수 분할 다중 접속), 시간 슬롯들(시분할 다중 접속), 코드들(코드 분할 다중 접속) 및 이들의 서로 다른 조합들로서 실현될 수 있다. 최근에 연구되고 있는 접속 방법의 하나의 예가 직교 주파수-분할 다중 접속(OFDMA; orthogonal frequency-division multiple access)이다.
몇 가지 수신기 알고리즘들이 무선 원거리통신 시스템들을 위해 설계되어 왔 다. 수신기는 가능한 효율적으로 전송된 신호들을 캡쳐해서 복조할 수 있어야 한다. MRC(Maximum Ratio Combining), ML(Maximum Likelihood) 수신기 및 MAP(Maximum A Posteriori) 수신기가 수신기 알고리즘들의 예들이다.
간섭이 있는 환경들용으로, 간섭 억제 방법들이 개발되었다. 이런 방법의 한 예가 간섭 제거 합성기(Interference Rejection Combiner)이다.
위에서 언급된 모든 알고리즘들 및 방법들에서, 신호 공분산 매트릭스의 계산이 요청된다. 공분산 매트릭스가 다양한 방법들을 사용하여 형성되거나 추정될 수 있다. 몇몇 경우들에서 공분산 매트릭스가 수신된 신호의 입력 샘플들을 사용하여 계산된다. 다른 경우들에서, 잡음 공분산 매트릭스가 계산된다. 첫 번째 방법은 잡음 공분산 매트릭스 계산의 결과만큼 그렇게 신뢰있는 결과들을 산출하지 않는다. 그러나 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 현재 방법들은 채널 추정(estimate)들에 의존한다. 따라서 채널 전달 함수들이 잡음 공분산 매트릭스의 결정에 앞서 계산되어야 한다. 이는 채널 전달 함수들의 계산이 시간이 드는 프로세스이기 때문에 추가 지연을 일으킨다.
본 발명의 목적은 신호를 수신하는 향상된 해결책을 제공하는 것이고, 여기서 채널 추정들이 잡음 공분산 매트릭스를 결정할 때 필요하지 않다. 본 발명의 일 양상에 따라, 원거리통신(telecommunication) 시스템에서 신호를 수신하는 방법이 제공되고, 상기 방법은: 하나 이상의 안테나들에서 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하는 것, 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 것[각각의 채널 쌍의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음], 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정(symbol estimate)들을 결정하는 것, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 것, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정(noise estimate)들을 획득하는 것, 및 상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스(noise covariance matrix)를 결정하는 것을 포함한다.
본 발명의 다른 하나의 양상에 따라, 원거리통신 시스템의 수신기가 제공되고, 상기 원거리통신 시스템의 수신기는: 하나 이상의 안테나들, 상기 안테나들에 연결되고 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하는 무선 주파수 유닛(radio frequency unit), 및 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하고[각각의 채널 쌍들의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음], 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하고, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하고, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하고, 그리고 상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하도록 구성된 추정기(estimator)를 포함한다.
본 발명의 다른 하나의 양상에 따라, 원거리통신 시스템의 수신기가 제공되고, 상기 원거리통신 시스템의 수신기는: 하나 이상의 안테나들, 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하는 수단, 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 수단[각각의 채널 쌍의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음], 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하는 수단, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 수단, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하는 수단, 및 상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 수단을 포함한다.
본 발명의 다른 하나의 양상에 따라, 컴퓨터에 의해 판독가능하고 하나 이상의 안테나들로서 신호들을 수신하는 컴퓨터 프로세스를 실행하는 명령어들로 된 컴퓨터 프로그램을 부호화하는(encoding) 컴퓨터 프로그램 분배 매체가 제공되고, 상기 신호들은 다수의 채널을 사용하여 하나 이상의 송신기들에 전송되었고, 상기 프로세스는: 신호로부터 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 것[각각의 채널 쌍의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음], 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하는 것, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 것, 상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하는 것, 및 상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것을 포함한다.
본 발명은 몇가지 이점들을 제공한다. 제시된 해결책은 공분산 매트릭스를 신속하게 계산할 수 있게 하고 채널 추정들에 대해 알 것을 요구하지 않는다. 따라서 가능한 채널 추정 오차들이 원하는 공분산 매트릭스의 추정들에 어떤 영향도 끼치지 않는다. 계산된 공분산 매트릭스는 데이터 복조 및 간섭 소거에서 효율적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 일실시 예에서, 해결책이 OFDMA 시스템에 적용된다. 주어진 부반송파를 위해 공분산 매트릭스가 추정되었을 때, 2개 이상의 인접 부반송파들의 신호들이 부반송파들에서 서로 다른 데이터 변조의 효과를 제거한 다음에 서로로부터 빼진다(subtracted). 뺄셈은 원하는 신호 컴포넌트를 소거하고 잡음만이 남는다. 실시 예에서, 파일럿 채널을 포함하는 부반송파들이 추정에 이용된다. 이런 가장 근접한 경우에서 파일럿 신호를 전달하는 부반송파들이 뺄셈에서 사용된다. 몇가지 뺄셈들의 평균값이 추정 오차를 감소하기 위해 얻어질 수 있다.
본 발명은 실시예들 및 첨부된 도면들을 참조하여 더 세부적으로 기술될 것이다.
도 1은 원거리통신 시스템의 예를 도시한다.
도 2는 IRC(Interference Rejection Combining)를 이용하는 수신기의 예를 도시한다.
도 3은 수신된 신호의 부반송파들을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예를 도시하는 흐름도이다.
도 5는 가중 인자들을 이용하는 예를 도시한다.
도 6은 IRC(Interference Rejection Combining)를 이용하는 수신기의 예를 도시한다.
도 7은 파일럿 심벌들을 포함하는 부반송파들을 이용하는 예를 도시한다.
도 1을 참조하여 본 발명의 실시들이 적용될 수 있는 데이터 전송 시스템의 예를 고찰한다. 본 발명은 서로 다른 다중 접속 방법들이 사용될 수 있는 다양한 원거리통신 시스템들에서 적용될 수 있다. 사용자들에게 할당되는 채널들은 예를 들어 주파수들, 시간 슬롯들 또는 부반송파(subcarrier)들일 수 있다. 본 발명이 적용될 수 있는 시스템의 전형적인 예들은 GSM 및 GSM/EDGE 기반의 시스템들과 EUTRAN과 같은 제3 세대 진화(evolution)(때때로 3.9G와 같이 지칭됨)들이다. 전자에서, TDMA 및 FDMA의 결합이 사용된다. 3.9G에서, OFDMA가 이용된다. 아래에서 본 발명의 실시 예들이 예로서 OFDMA이 이용되는 시스템을 사용하여 기술된다.
도 1은 2개의 기지국들(100, 102) 및 5개의 이동국들(104, 106, 108, 110 및 112)을 도시한다. 이동국들(104, 106 및 108)이 기지국(100)과 통신하고 있다. 인접하거나 오버랩핑까지도된 채널들이 이동국들과 서로 다른 기지국들 간의 연결들에서 사용될 수 있다. 따라서 상기 연결들은 서로 간에 간섭할 수 있다. 예를 들어 이동국(110)과 기지국(102) 간의 통신에서 사용되는 채널은 이동국(106)과 기지국(100) 간의 연결을 간섭할 수 있다. 또한 통신을 방해하는 다른 간섭 소스들이 있을 수 있다(도 1에 미도시). 따라서 효율적인 간섭 억제(suppression)가 요구된다.
다음에서 IRC(Interference Rejection Combining)로 알려진 잘 알려진 간섭 억제 알고리즘이 본 발명의 실시 예들이 이용될 수 있는 애플리케이션의 예로서 사 용된다. 전형적으로 3.9G 시스템들에서, 간섭 제거 조합(IRC)은 적어도 두 개의 안테나들이 간섭 억제를 효율적으로 하기 위해서 수신할 때 사용될 것을 요구한다.
OFDMA에서, 전송될 신호는 각각의 부반송파들상에서 병렬로 전송되는 몇 개의 부신호들로 분할된다. 부반송파들의 개수는 수십 또는 수백개일 수 있다. 부반송파들의 대역폭들의 합은 신호의 전송을 위해 할당된 총 대역폭과 동일하다. 파일럿 신호들은 수신기에서 채널 추정에 도움을 주기 위해 부반송파들에서 주기적으로 전송될 수 있다.
도 2는 OFDMA 수신기에서의 IRC(Interference Rejection Combining)를 도시한다. 도 2의 수신기는 2개의 안테나들(200, 202)을 포함한다. 실제적인 수신기에서, 안테나들의 개수는 당연히 더 클 수 있다. 안테나들은 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호를 수신한다. 수신된 신호는 신호를 여과하고(filter) 증폭하고 그 신호를 베이스밴드 주파수로 변환시키는 무선 주파수 유닛들(204, 206)에 인가된다. 무선 주파수 유닛들의 출력 신호들은 신호들을 디지털 형태로 변환하는 컨버터(converter)들(208, 210)에 인가된다.
신호들은 신호들에 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하는 트랜스포머(transformer)들(212, 214)로 또한 인가된다. 신호들은 주파수 영역으로 변환된다. 트랜스포머들의 출력에서 신호들의 개수는 사용되는 부반송파들의 개수와 동일하다. i번째 부반송파용 제1 트랜스포머(212)의 출력에서의 신호(216)는 수학식 1의 형태로 쓰여질 수 있다:
Figure 112008076040773-PCT00001
제2 트랜스포머(214)의 출력에서의 i번째 부반송파용 신호(218)는 수학식 2의 형태로 쓰여질 수 있다:
Figure 112008076040773-PCT00002
h는 채널을 나타내고, b는 수신된 심벌이고 n은 잡음을 나타낸다. 벡터 형태의 부반송파 i용 총 신호는 수학식 3의 형태로 쓰여질 수 있다:
Figure 112008076040773-PCT00003
트랜스포머들의 출력에서의 신호들은 곱셈기(multiflier)들(220, 224)에서 IRC 가중 인자들
Figure 112008076040773-PCT00004
과 곱해진다.
Figure 112008076040773-PCT00005
여기서 2개의 안테나들의 경우에
Figure 112008076040773-PCT00006
매트릭스인,
Figure 112008076040773-PCT00007
는 잡음 공분산 매트릭스이다:
Figure 112008076040773-PCT00008
여기서,
Figure 112008076040773-PCT00009
이고, *는 켤레 복소수를 표기하고
Figure 112008076040773-PCT00010
는 기대값(expectation)을 나타낸다. 하나의 안테나를 구비한 수신기의 경우에, 신호 공분산 매트릭스
Figure 112008076040773-PCT00011
는 요소
Figure 112008076040773-PCT00012
를 포함하는
Figure 112008076040773-PCT00013
매트릭스이다.
본 발명의 실시 예에서, 공분산 매트릭스
Figure 112008076040773-PCT00014
는 서로 다른 부반송파들에서 서로 다를 수 있는, 데이터 변조의 효과를 제거한 이후에 2개 이상의 인접 부반송파들의 신호들을 서로로부터 뺌으로써 차등 방법(differential method)을 사용하여 계산된다. 뺄섬은 신호들로부터 데이터를 삭제해서 잡음 항들만이 남는다. 아래 공식은 공분산 매트릭스
Figure 112008076040773-PCT00015
의 계산을 설명한다. :
Figure 112008076040773-PCT00016
Figure 112008076040773-PCT00017
및
Figure 112008076040773-PCT00018
은 2개의 인접 부반송파들이고, J 는 사용되는 반송파들의 세트이고,
Figure 112008076040773-PCT00019
및
Figure 112008076040773-PCT00020
는 부반송파들의 데이터 심벌들이고,
Figure 112008076040773-PCT00021
는 반송파 쌍의 특정 계수 이고, N 은 계산에서 사용되는 부반송파 쌍들의 개수이다.
Figure 112008076040773-PCT00022
는 부반송파들의 거리이다.
Figure 112008076040773-PCT00023
때, 부반송파들이 인접해있다. 상기 수학식은 공분산 매트릭스 계산의 일예일 뿐이다.
Figure 112008076040773-PCT00024
은
Figure 112008076040773-PCT00025
에 의해 또한 곱해질 수 있고, 이 경우에
Figure 112008076040773-PCT00026
은 어떤 곱함수(multiplier)도 필요하지 않다. 각 부반송파 쌍의 부반송파들이 상이한 시간 순간들에서 수신되는 것도 가능하다. 즉 부반송파 쌍의 부반송파들이 상이한 OFDM 심벌 구간들에 속할 수 있다. 각각의 부반송파 쌍 내의 부반송파들에 대한 주요한 요구는 채널이 2개의 신호 샘플들 사이에서 충분히 일정한 것이다. 상기 요구가 충족되면, 인가된 신호 샘플들이 주파수 또는 시간, 또는 양쪽에서 서로 다른 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시 예를 도시한다. 도 3은 부반송파들의 세트를 도시한다. i로 표기된 부반송파(300)용 공분산 매트릭스가 결정되어야 한다는 것을 가정한다.
단계(400)에서, 다수의 부반송파들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들이 하나 이상의 안테나들을 써서 수신된다.
단계(402)에서, 하나 이상의 부반송파 쌍들(302, 304)이 선택된다. 각 부반송파 쌍(302, 304)의 각 부반송파가 서로 일정 거리
Figure 112008076040773-PCT00027
떨어져 있다. 이 경우에 부반송파들의 서로 간의 거리
Figure 112008076040773-PCT00028
가 쌍들(302, 304) 모두에서 1이다. 쌍(302)은 부반송파들
Figure 112008076040773-PCT00029
및
Figure 112008076040773-PCT00030
을 포함한다. 쌍(304)은 부반송파들
Figure 112008076040773-PCT00031
및
Figure 112008076040773-PCT00032
을 포함한다.
단계(404)에서, 심벌이 부반송파 쌍들의 부반송파들의 신호들용
Figure 112008076040773-PCT00033
및
Figure 112008076040773-PCT00034
을 추정한다. 본 발명의 실시 에에서, 파일럿 심벌들을 포함하는 이런 부반송파들이 선택된다. 수신기는 파일럿 심벌들의 값들을 안다. 파일럿 심벌들이 이용할 수 없다면, 데이터 심벌들에 대한 추정들이 예를 들어 결정 피드백 알고리즘들을 이용하여 결정된다. 일실시 예에서, 원하는 부반송파에 가장 가까이에 있는 파일럿 심벌들을 포함하는 그 부반송파들이 부반송파 쌍들의 부반송파들로서 선택된다.
단계(406)에서, 데이터 변조의 효과가 부반송파 쌍들의 부반송파들의 신호들로부터 제거된다. 예를 들어,
Figure 112008076040773-PCT00035
가
Figure 112008076040773-PCT00036
에서 빼진다면,
Figure 112008076040773-PCT00037
의 신호가
Figure 112008076040773-PCT00038
에 의해 곱해진다.
단계(408)에서, 잡음 추정들은 부반송파 쌍들(302, 304)의 부반송파들의 신호들을 서로로부터 뺌으로써 얻어진다. 이 경우에
Figure 112008076040773-PCT00039
의 신호는
Figure 112008076040773-PCT00040
의 신호에서 빼지고
Figure 112008076040773-PCT00041
의 신호는
Figure 112008076040773-PCT00042
의 신호에서 빼진다.
단계(410)에서, 원하는 부반송파(300)용 잡음 공분산 매트릭스가 얻어진 잡음 추정들에 기초하여 결정된다. 일실시 예에서, 뺄셈들의 결과가 합산되고 그 합 계가 부반송파 쌍들의 개수에 의해 나눠진다. 따라서 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것은 얻어진 잡음 추정들의 평균을 계산하는 것을 포함한다.
본 발명의 일실시 예에서, 각각의 잡음 추정이 합산 전에 가중 인자
Figure 112008076040773-PCT00043
에 의해 가중된다(weighted). 가중 인자는 원하는 채널로부터의 부반송파들 또는 부반송파들의 쌍들의 거리 또는 어떤 다른 메트릭(metric)에 기초할 수 있다. 메트릭(metric)은 예를 들어 일반적으로 주파수에서 거리의 선형 함수가 아닌, 예를 들어 주파수(또는 시간-주파수) 상관 함수(correlation function)에 기초할 수 있다. 도 3의 예에서, 부반송파 쌍(302)이 부반송파 쌍(304) 보다 부반송파(300)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 쌍(304)의 잡음 추정이
Figure 112008076040773-PCT00044
에 대해서 보다
Figure 112008076040773-PCT00045
에 대해서 더 큰 값을 선택함으로써 강조될 수 있다. 어떤 강조(emphasis)도 요구되지 않는다면,
Figure 112008076040773-PCT00046
은 모든 쌍들에 대해 1이다.
도 5는 가중 인자들이 이용될 수 있는 일실시 예를 도시한다. 원하는 부반송파가 참조번호 500으로 표기된다. 공분산 매트릭스는 3개의 부반송파 쌍들(502, 504, 506)을 사용하여 계산될 것이다. 원하는 것으로부터의 부반송파 쌍들의 거리들이 d1, d2, 및 d3 (d1> d2> d3))이다. 부반송파(500)용 분산 매트릭스를 계산할 때 부반송파 쌍들의 잡음 추정들이 주파수 영역에서의 부반송파 거리들에 기초해서, 가중 인자들 a1, a2 및 a3 (a1> a2> a3)에 의해 가중된다.
본 발명의 일실시 예에서, 부반송파 쌍들의 동일한 세트가 다수의 서로 다른 부반송파들의 공분산 매트릭스의 결정을 위해 이용된다. 가중 인자들을 변경함으로써 부반송파들 간의 거리에 있어서의 차이들이 고려될 수 있다. 예를 들어 3개의 부반송파 쌍들(502, 504, 506)이 가중 인자들 a1, a2 및 a3을 조정함으로써 부반송파(508)를 위해 공분산 매트릭스를 결정할 때 사용될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 얻어진 공분산 매트릭스가 IRC 가중치들의 계산에서 사용된다. i번째 부반송파를 위해, 트랜스포머들(212, 214)의 출력에서의 신호들이 곱셈기들(220, 224)에서 켤레(conjugated) IRC 가중 인자들
Figure 112008076040773-PCT00047
에 의해 곱해진다. 곱셈기들의 출력이 가산기(adder)(228)에서 합해진다. 부반송파 i 의 심벌용 심벌 추정
Figure 112008076040773-PCT00048
이 가산기(228)의 출력(232)에 있다.
다른 하나의 부반송파를 위해 각각의 동작들이 곱셈기들(222 및 226) 그리고 출력(234)을 갖는 가산기(230)에서 수행된다.
본 발명의 실시 예들은 원거리통신 시스템의 기지국에서나 이동 단말기에서 모두 실현될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시 예가 이용되는 OFDMA 수신기를 도시한다. 도 6의 수신기는 2개의 안테나들(600, 602)을 포함한다. 실제적인 수신기에서, 안테나들의 개수가 당연히 더 클 수 있다. 안테나들은 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호를 수신한다. 수신된 신호는 신호를 여과하고(filter) 증폭하고 그 신호를 베이스밴드 주파수로 변환시키는 무선 주파수 유닛들(604, 606)에 인가된다. 무선 주파수 유닛들의 출력 신호들은 신호들을 디지털 형태로 변환하는 컨버 터(converter)들(608, 610)에 인가된다.
신호들은 신호들에 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform)을 수행하는 트랜스포머(transformer)들(612, 614)로 또한 인가된다. 신호들은 주파수 영역으로 변환된다. 트랜스포머들의 출력에서 신호들의 개수는 사용되는 부반송파들의 개수와 동일하다.
트랜스포머들(612, 614)의 출력 신호들(618, 620)이 도 2와 연관해서 기술된 것과 같은 간섭 제거를 수행하는 간섭 제거 합성기(616)에 인가된다. 트랜스포머들의 출력 신호들(618, 620)은 각각의 부반송파를 위해 공분산 매트릭스들을 결정하도록 구성된, 공분산 매트릭스 계산기(622)에 또한 인가된다. 트랜스포머들의 출력 신호들이 부반송파들을 위해 채널 추정들을 결정하는 계산기들(624-630)에 또한 인가된다. 계산된 매트릭스들 및 채널 추정들이 간섭 제거 합성기(616)로 전달된다.
도 7은 파일럿 심볼들을 포함하는 부반송파들이 공분산 매트릭스의 계산에서 이용되는 실시 예를 도시한다. 도 7은 부반송파들(700, 702, 704, 706, 708 및 710)을 도시한다. 도 7은 각각의 부반송파의 5개의 연속적인 시간 슬롯들(712, 714, 716, 718, 720)을 도시한다. 이 예에서, 부반송파들(702, 706 및 710)이 시간슬롯들(712 및 718)에서 파일럿 심볼들을 포함한다. 파일럿 심벌들을 포함하는 이 부반송파들이 다수의 부반송파들을 위해 공분산 매트릭스를 결정할 때 이용될 수 있다.
일실시 예에서, 잡음 추정들 및 공분산 매트릭스들이 부반송파들(702, 706, 710) 내의 파일럿 심벌들을 사용해서 시간 슬롯(712) 내의 심벌들을 위해 결정된다. 이 예에서 파일럿 심벌들이 매 시간 슬롯에서 전송되지는 않지만 매 세 번째의 시간 슬롯에서 주기적으로 전송되기 때문에, 보간법(interpolation)이 공분산 매트릭스들을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 따라서 잡음 추정들이 시간 슬롯(712) 내의 파일럿 심벌들을 우선 사용하고 시간 슬롯(718)에서 파일럿 심벌들을 다음에 사용해서 추정된다. 시간 슬롯들(714 및 716)용 공분산 매트릭스들이 시간 슬롯들(712, 718)에 의해 제공된 데이터로부터 시간 슬롯들(714, 716)용 잡음 추정들을 보간함으로써 계산될 수 있다. 보간법이 선형이거나 비선형일 수 있다.
위에서 본 발명의 실시 예들이 OFDMA 수신기와 연관되었다. 이와 같은 경우에서 신호 전송을 위해 사용되는 채널들이 부반송파들에 대응한다. OFDMA은 다중반송파 시스템의 전형적인 예이다. 본 발명의 실시 예들이 예를 들어 TDMA와 같은 다른 다중 접근 시스템들에 적용될 수 있다. 이와 같은 경우에 신호 전송을 위해 사용되는 채널들이 시간 슬롯들에 대응한다.
본 발명의 실시 예들이 컴퓨터에 의해 판독가능하고 하나 이상의 안테나들로서 신호들을 수신하는 컴퓨터 프로세스를 실행하는 명령어들로 된 컴퓨터 프로그램을 부호화하는(encoding) 컴퓨터 프로그램 분배 매체로서 구현될 수 있다[상기 신호들은 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송되고 있음].
부호화된 프로세스는 신호로부터 하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 것[각각의 채널 쌍의 각각의 채널은 서로 간에 일정 거리 떨어져 있음]; 채널 쌍들의 채널들의 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하는 것; 채널 쌍들의 채널들의 신호들로부 터 데이터 변조 효과를 제거하는 것; 채널 쌍들의 채널들의 신호들을 서로로부터 뺌으로써 잡음 추정들을 획득하는 것; 및 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것을 포함한다.
컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 판독가능한 컴퓨터 프로그램 분배 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 매체는 예를 들어 전기, 전자, 광학, 적외선 또는 반도체 시스템, 기기 또는 전송 매체일 수 있으나 제한되지는 않는다.
컴퓨터 프로그램 매체 다음 중 적어도 하나를 포함할 수 있다: 컴퓨터 판독가능 매체, 프로그램 저장 매체, 기록 매체, 컴퓨터 판독가능 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 소거할 수 있는 프로그램가능한 리드-온리 메모리, 컴퓨터 판독가능 소프트웨어 분배 패키지, 컴퓨터 판독가능 신호, 컴퓨터 판독가능 원거리통신 신호, 컴퓨터 판독가능 프린트된 물체, 및 컴퓨터 판독가능 압축된 소프트웨어 패키지.
본 발명의 첨부된 도면들에 때라 예를 참조하여 위에서 기술되었지만, 본 발명의 이에 제한되지 않고 첨부된 청구항들의 범위 내에서 몇가지 방식으로 수정될 수 있다는 것이 명백하다.
잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 현재 방법들은 채널 추정(estimate)들에 의존한다. 따라서 채널 전달 함수들이 잡음 공분산 매트릭스의 결정에 앞서 계산되어야 한다. 이는 채널 전달 함수들의 계산이 시간이 드는 프로세스이기 때문에 추가 지연을 일으킨다.
이에 본 발명은 몇가지 이점들을 제공한다. 제시된 해결책은 공분산 매트릭스를 신속하게 계산할 수 있게 하고 채널 추정들에 대해 알 것을 요구하지 않는다. 따라서 가능한 채널 추정 오차들이 원하는 공분산 매트릭스의 추정들에 어떤 영향도 끼치지 않는다. 계산된 공분산 매트릭스는 데이터 복조 및 간섭 소거에서 효율적으로 사용될 수 있다.

Claims (24)

  1. 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법으로서,
    하나 이상의 안테나들에서, 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하는 것;
    하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 것[각각의 채널 쌍의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음];
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정(symbol estimate)들을 결정하는 것;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 것;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정(nose estimate)들을 획득하는 것; 및
    상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것;을 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 채널은 파일럿 신호를 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채널 쌍은 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고,
    상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 것은 상기 제1 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정을 상기 제2 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정으로 나누는 것 그리고 상기 제1 채널의 상기 신호에서 몫에 의해 곱해진 상기 제2 채널의 상기 신호를 빼는 것을 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원하는 채널을 위해 상기 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것은 상기 획득된 잡음 추정들의 평균을 계산하는 것을 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    각각의 잡음 추정은 상기 원하는 채널로부터 각각의 채널 쌍의 채널들의 거리에 기초하여 가중되는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 채널들은 OFDMA 또는 OFDM 전송의 부반송파들인, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 채널들은 TDMA 전송의 시간 슬롯들인, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    파일럿 신호를 포함하는 가장 인접한 채널들을 상기 채널 쌍들의 채널들로서 선택하는 것을 더 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    IRC(interference rejection combining)에서의 잡음 공분산 매트릭스를 이용하는 것을 더 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    MAP(maximum a posteriori probability) 수신기에서 잡음 공분산 매트릭스를 이용하는 것을 더 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    ML(maximum likelihood) 수신기에서 잡음 공분산 매트릭스를 이용하는 것을 더 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 방법은:
    MRC(maximal-ratio combining) 수신기에서 잡음 공분산 매트릭스를 이용하는 것을 더 포함하는, 원거리통신 시스템에서 신호를 수신하는 방법.
  13. 원거리통신 시스템의 수신기로서,
    하나 이상의 안테나들;
    상기 안테나들에 연결되고 다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하도록 구성된 무선 주파수 유닛; 및
    하나 이상의 채널 쌍들을 선택하고[각각의 채널 쌍들의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음],
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하고,
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하고,
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하고, 그리고
    상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하도록 구성된 추정기;를 포함하는, 원거리통신 시스템의 수신기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 채널 쌍은 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고,
    상기 추정기는 상기 제1 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정을 상기 제2 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정으로 나누고 상기 제1 채널의 상기 신호에서 몫에 의해 곱해진 상기 제2 채널의 상기 신호를 빼도록 또한 구성되는, 원거리통신 시스템의 수신기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 추정기는 상기 원하는 채널을 위해 상기 잡음 공분산 매트릭스를 결정할 때 상기 획득된 잡음 추정들의 평균을 계산하도록 또한 구성된, 원거리통신 시스템의 수신기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 추정기는 상기 원하는 채널로부터 각각의 채널 쌍의 채널들의 거리에 기초하여 각각의 잡음 추정을 가중하도록 또한 구성된, 원거리통신 시스템의 수신기.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 추정기는 파일럿 신호를 포함하는 가장 인접한 채널들을 상기 채널 쌍들의 채널들로서 선택하도록 또한 구성되는, 원거리통신 시스템의 수신기.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 수신기는 OFDMA 전송을 수신하도록 구성되고 이때 상기 채널들은 OFDMA 전송의 부반송파들인, 원거리통신 시스템의 수신기.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 수신기는 TDMA 전송을 수신하도록 구성되고 이때 상기 채널들이 TDMA 전송의 시간 슬롯들인, 원거리통신 시스템의 수신기.
  20. 제13항에 있어서,
    간접 제거에서 잡음 분산 매트릭스를 이용하도록 구성된 간섭 제거 합성기를 더 포함하도록 구성된, 원거리통신 시스템의 수신기.
  21. 원거리통신 시스템의 수신기로서,
    하나 이상의 안테나들;
    다수의 채널들을 사용해서 하나 이상의 송신기들에 의해 전송된 신호들을 수신하는 수단;
    하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 수단[각각의 채널의 쌍 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음];
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하 는 수단;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 수단;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하는 수단; 및
    상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 수단;을 포함하는, 원거리통신 시스템의 수신기.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 선택된 채널 쌍은 제1 채널 및 제2 채널을 포함하고,
    상기 수신기는 상기 제1 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정을 상기 제2 채널의 상기 신호의 상기 심벌 추정으로 나누는 수단 및 상기 제1 채널의 상기 신호에서 몫에 의해 곱해진 상기 제2 채널의 상기 신호를 빼는 수단을 포함하는, 원거리통신 시스템의 수신기.
  23. 컴퓨터에 의해 판독가능하고 하나 이상의 안테나들로서 신호들을 수신하는 컴퓨터 프로세스를 실행하는 명령어들로된 컴퓨터 프로그램을 부호화하는(encoding) 컴퓨터 프로그램 분배 매체로서, 상기 신호들은 다수의 채널을 사용하여 하나 이상의 송신기들에 전송되었고, 상기 프로세스는:
    하나 이상의 채널 쌍들을 선택하는 것[각각의 채널 쌍의 각각의 채널이 서로 간에 일정 거리에 있음];
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 위해 심벌 추정들을 결정하는 것;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들로부터 데이터 변조의 효과를 제거하는 것;
    상기 채널 쌍들의 상기 채널들의 상기 신호들을 서로로부터 뺌에 의해 잡음 추정들을 획득하는 것; 및
    상기 획득된 잡음 추정들에 기초하여 원하는 채널을 위해 잡음 공분산 매트릭스를 결정하는 것;을 포함하는, 컴퓨터 프로그램 분배 매체.
  24. 제23항에 있어서, 상기 분배 매체는,
    컴퓨터 판독가능 매체, 프로그램 저장 매체, 기록 매체, 컴퓨터 판독가능 메모리, 컴퓨터 판독가능 소프트웨어 분배 패키지, 컴퓨터 판독가능 신호, 컴퓨터 판독가능 원거리통신 신호, 및 컴퓨터 판독가능 압축된 소프트웨어 패키지 중 적어도 하나를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 분배 매체.
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