KR20100105444A - 다중 안테나를 통한 송신을 위한 공간-시간 코딩 장치 및 다중입력다중출력(ｍｉｍｏ) 시스템, 무선 통신에서 전송장치, 무선수신장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 MIMO(multiple-input and multiple-output) 형태의 다중 안테나를 통한 무선 전송 기술에 관련되며, 특히 공간-시간 코딩(space-time coding) 기술에 관련된다.
본 발명에 다르면, 두 개의 그룹의 입력과 두 개의 그룹의 출력을 가지는 공간-시간 코딩 장치에서 출력 그룹 자체는 각각 공간-다이버시티 방식으로 구성되고 상기 출력 그룹 간에는 공간-다중화 방식으로 구성되며, 그룹 간 간섭이 효과적으로 제거된다. 부가적으로 공간-시간 코딩 장치는 두 개의 공간-다이버시티 코딩부를 더 포함하고, 각각의 공간-다이버시티 코딩부의 출력이 상기 두 개의 그룹의 입력 중의 하나씩을 구성하도록 연결된다.
본 발명은 복수의 안테나를 두 개의 그룹으로 나누어 그룹 내부에서는 공간 다이버시티 전송을, 그룹 간에는 공간-다중화 전송을 함으로써 전송률을 높이면서도 전송 신뢰성을 높일 수 있다.

Description

다중 안테나를 통한 송신을 위한 공간-시간 코딩 장치 및 다중입력다중출력(ＭＩＭＯ) 시스템, 무선 통신에서 전송장치, 무선수신장치{a space-time coding apparatus for transmission through multiple antenna, multiple-input and multiple-output (MIMO) system, transmitter for wireless transmission and wireless reception terminal}
본 발명은 다중 안테나를 통한 무선 전송 기술에 관련되며, 특히 공간-시간 코딩(space-time coding) 기술에 관련된다. 본 발명은 프리코딩 방법에 관련되어 있다.
한정된 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 방안으로 다중 안테나를 사용하는 MIMO(multiple-input and multiple-output) 기술이 알려져 있다. MIMO 에서는 전송의 신뢰성을 높이기 위해 공간-시간 코딩(space-time coding) 기법 또는 프리코딩 기법, 둘다를 사용한다. 공간-시간 코딩(space-time coding) 기법은 입력 신호를 복수의 안테나를 통해 시간, 공간적으로 중복하여 전송하거나 시간, 공간적으로 분할 전송하기 위한 사전 신호처리이다. 프리코딩 기법은 공간 도메인에서만 사용되는 중첩 또는 위상 적응 방식으로 입력 신호들을 전송하기 위한 사전 신호처리이다(Precoding is also signal pre-processing to transmit input signals in an overlapping or phase adaptation fashion but it operates only in spatial domain.).
MIMO에서는 복수의 안테나를 통해 정보를 중복 전송함으로써 전송의 신뢰도를 높이는 공간 다이버시티(spatial diversity) 기법과, 복수의 안테나를 통해 정보를 분할해 전송함으로써 채널을 실질적으로 확장하는 공간 다중화(spatial multiplexing) 기법이 알려져 있다. 공간 다중화 기법은 프리코딩의 서브셋이거나 공간-시간 코딩의 서브셋이다(The spatial multiplexing scheme is a subset of precoding or a subset of space-time coding).
공간 다이버시티 기술은 전송의 신뢰성을 높일 수 있으나, 정보 전송률은 개선되지 않으며, 공간 다중화 기술은 정보 전송률은 높일 수 있으나, 전송의 신뢰성을 높일 수는 없다. 공간 다중화 기술은 시간 가변 채널(time varying channel) 또는 개방 루프 시스템(open loop system)에 좋은 성능을 나타내고, 프리코딩 기술은 느린 페이딩 채널( open loop system) 또는 밀폐 루프 시스템(closed loop system)에 좋은 성능을 나타내는 것으로 일반적으로 알려져 있다. 또한, 공간 다이버시티 기술은 4개 이상의 전송 안테나가 사용되는 상업용 통신 시스템에 잘 사용되지 않는 것으로 일반적으로 알려져 있다.
도 1에 도시된 2x2 MIMO, 즉 송신측 안테나 2개, 수신측 안테나 2개로 된 무선 송출 시스템에서 시간 t 에서 무선 송출되는 신호를 y0(t), y1(t), 시간 t+T 에서 무선 송출되는 신호를 y0(t+T), y1(t+T)라 하고, 시간 t 에서 무선 수신되는 신호를 r0(t), r1(t)의 신호를, 시간 t+T 에서 무선 수신되는 신호를 r0(t+T), r1(t+T) 라 한다.
이때 공간 다이버시티 코딩 중 알려진 STBC(space-time block coding)에 따르면, 무선 송출단의 출력은 무선 송출단의 입력 x0(i), x1(i)에 대해 다음의 방식으로 코딩된다.
Figure pat00001
무선 송출단, 무선 수신단의 안테나가 각각 4개씩인 4x4 MIMO에서 이러한 관계는 다음과 같이 더욱 복잡해진다.
Figure pat00002
그런데, 안테나의 갯수가 2개에서 4개로 늘어날 때 다이버시티 이득은 그리 크게 증진되지 않는다.
본 발명은 정보 전송의 신뢰성을 높이면서도 전송률을 높일 수 있는 공간-시간 코딩 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전송 신뢰성과 데이터 전송률을 구현할 수 있는 공간-시간 코딩 장치 또는 계층적 프리코딩 장치(hierarchical precoding apparatus)를 제공한다.
본 발명에 따른 시간-공간 코딩 장치는 복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 1 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 1 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 1 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수를 포함하는 제 1 선형 코딩부와, 복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 2 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 2 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 2 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수로 구성된 제 2 선형 코딩부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시간-공간 코딩 장치는 두 개의 그룹의 입력과 두 개의 그룹의 출력을 가지는 공간-시간 코딩 장치로, 공간 다이버시티가 출력 그룹들 각각에 구현되고 공간 다중화가 출력 그룹들 사이에 구현되고, 코딩 계수는 제1출력 그룹에 대응하는 제1무선 수신단말이 제1입력 그룹의 입력 신호 성분들만을 수신하고 제2출력 그룹에 대응되는 제2무선 수신단말이 제2입력 그룹의 입력 신호 성분들만을 수신하도록 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 다중입력다중출력(MIMO) 시스템은 제1안테나, 제2안테나, 계층적 프리코더를 포함하며, 상기 계층적 프리코더는 EVD(eigenvalue decomposition)에 의한 공간 다중화를 수항하는 제1프리코더와, EVD에 의한 공간 다중화를 수행하는 제2프리코더, 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더의 출력들에 대한 부분적 간섭 제거를 수행하는 제1간섭제거기 및 제2간섭제거기를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신에서 공간-시간 코딩장치는 무선으로 신호를 방출하는 복수의 안테나들, 상기 신호를 프리코딩하는 프리코더 및 상기 프리코더의 앞단에 포함되는 공간 다이버시티 코더를 포함하며, 상기 공간 다이버시티 코더는 입력 신호에 대한 공간 다이버시트를 수행하고 상기 프리코더는 상기 공간 다이버시티 코더의 출력에 대해 간섭 제거를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신에서 전송장치는 무선으로 신호를 방출하는 복수의 안테나들, 상기 신호를 프리코딩하는 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하며, 상기 제2프리코더는 상기 제1프리코더와 순차적으로 연결되어 있고 상기 제1프리코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 무선수신장치는 무선으로 전송장치로부터 다수의 신호들을 수신하는 다수의 안테나, 상기 다수의 신호는 상기 다수의 입력신호의 두개의 서브셋들을 포함하고 상기 전송장치의 간섭 제거 덕분에 상기 두개의 서브셋들 사이 간섭이 없거나 간섭이 감소되어 획득되고, 상기 안테나에 의해 수신된 신호들을 회복하는 디코더를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 예를 들어 4X4 MIMO 시스템을 두 개의 2X2 시스템으로 구분하여 사용함으로써 2X2 MIMO 시스템과 동일한 다이버시티 이득을 얻으며 두 배의 전송량 지원이 가능하다.
본 발명은 복수의 안테나를 두 개의 그룹으로 나누어 그룹 내부에서는 공간 다이버시티 전송을, 그룹 간에는 공간-다중화 전송을 함으로써 전송률을 높이면서도 전송 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1a는 일반적인 2x2 MIMO 시스템의 일 예를 개념적으로 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 4x4 MIMO 시스템의 개념을 개략적으로 설명한 도면이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예에 있어서, 그룹 내 채널 특성 파라메터를 도시한다.
도 2c는 도 2a에 도시된 실시예에 있어서, 그룹 간 간섭을 나타내는 채널 특성 파라메터를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-시간 코딩 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 공간-시간 코딩 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 공간 다이버시티 코더(110,130)들의 입출력을 도시한다.
도 6은 또다른 실시예에 따른 계층적 프리코더를 도시한다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예들을 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 이 같은 본 발명의 양상들을 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예들을 통해 당업자가 이해하고 재현할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 4x4 MIMO 시스템의 개념을 개략적으로 설명한 도면이다. 도시된 바와 같이 4x4 MIMO 시스템은 2개의 그룹으로 나누어 두 그룹 간의 간섭을 없애면서 공간 다이버시티 코딩과 공간 다중화 코딩을 복합적으로 적용한다. 종래 시스템과 달리, 4x4 MIMO 시스템은 전송단말과 수신단말 각각의 4개 안테나들 모두에 대해 공간 다이버시티와 공간 다중화 중 단지 하나만을 적용할 수 있었다.
도 2b는 도 2a에 도시된 실시예에 있어서, 그룹 내 채널 특성 파라메터를 도시한다. 도 2c는 도 2a에 도시된 실시예에 있어서, 그룹 간 간섭을 나타내는 채널 특성 파라메터를 도시한다. 도시된 바와 같이 h0 내지 h3 는 제 1 출력 그룹 내의 채널 특성 함수이고, h4 내지 h7 는 제 1 출력 그룹 내의 채널 특성 함수이고, j0 내지 j3은 제 2 출력 그룹이 제 1 출력 그룹에 미치는 그룹간 간섭 채널 함수이고, j4 내지 j7은 제 1 출력 그룹이 제 2 출력 그룹에 미치는 그룹간 간섭 채널 함수이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공간-시간 코딩 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다.
본 발명에 따른 공간-시간 코딩 장치는 복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 1 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 1 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 1 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수로 구성된 제 1 프리코더(210)와, 복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 2 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 2 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 1 입력 그룹과 다른 제 2 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수로 구성된 제 2 프리 코더(230)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 공간-시간 코딩 장치는 두 개의 그룹의 입력과 두 개의 그룹의 출력을 가지는 공간-시간 코딩 장치에 있어서, 상기 출력 그룹 자체는 공간-다이버시티 전송을 하고 상기 출력 그룹 간에는 공간-다중화 전송을 한다. 두 입력 그룹은 (y0(i), y1(i))와, (y2(i), y3(i))이다. 프리 코더들(210,230)을 선형 코더(linear coder)로 두면, 두 출력 그룹은 (y0(i) + c0y2(i) +c1 y3(i), y1(i) + c2y2(i) +c3 y3(i))와, (y2(i) + d0y0(i) +d1 y1(i), y3(i) + d2y0(i) +d3 y1(i)) 로 나타낼 수 있다.
도시된 공간-시간 코딩 장치에 추가로 제 1 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나와, 상기 제 2 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나를 부가하여 무선 송출단을 구성할 수 있다.
도시된 실시예에 있어서, 제 1 프리코더(210) 및 제 2 프리코더(230)는 각각 무선 수신단에서 수신된 신호가 공간 다이버시티(spatial diversity) 이득을 얻도록 구성된다. 나아가 제 1 프리 코더(210)와 제 2 프리 코더(230)는 상호간에 무선 수신단에서 수신된 신호가 공간 다중화(spatial multiplexing) 이득을 얻도록 구성된다.
프리코더(precoder)(210) 및 프리코더(230)는 각 그룹이 다른 그룹에 미치는 간섭을 제거하기 위한 것이다. 도시된 실시예에 있어서 하부 그룹의 y2(i), y3(i)의 전송이 상부 그룹에 미치는 간섭 I0, I1은 다음과 같이 주어진다.
Figure pat00003
Figure pat00004
이때, 이들 간섭은 선형 코딩부인 프리 코더(210)의 계수 Cn들을 다음과 같이 정의하므로써 소거될 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
같은 방식으로 제 1 그룹 이 제 2 그룹에 미치는 간섭을 제거하는 계수 dn들을 구할 수 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
이때, 이들 간섭은 선형 코딩부인 프리 코더(230)의계수 dn들을 다음과 같이 정의하므로써 소거될 수 있다.
Figure pat00009
Figure pat00010

이를 확인하면, 이 같은 프리 코더들의 코딩에 의해, 수신단의 수신 신호는 다음과 같이 그룹간 간섭 없이 또는 간섭이 감소되어 구해진다.
Figure pat00011
,
Figure pat00012
Figure pat00013
Figure pat00014
, 여기서 η는 부가된 노이즈 성분을 의미한다. 또 여기서, 계수들은 다음과 같이 정리된다.
Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00017
Figure pat00018
즉, 입력 그룹 및 출력 그룹들이 각각 2개의 신호로 구성되고, 프리 코더들(210, 230)이 각각 다음과 같은 계수 벡터로 구현된다고 할 때,
Figure pat00019
계수들이 다음과 같이 주어지는 경우 그룹 간 간섭이 제거되거나 감소되면서 그룹 내에서는 공간 다이버시티를 달성하고, 그룹 간에는 공간 다중화를 달성할 수 있음을 알 수 있다.
Figure pat00020
Figure pat00021
Figure pat00022
Figure pat00023

위에서 보듯이 본 실시예에 따른 수신단의 수신 신호는 표현의 차이만 있을 뿐 공간 시간 블럭 코딩(STBC, space time block coding) 과 동일한 방식으로 수신되며, 따라서 STBC 디코더와 동일한 방법으로 신호를 복원할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 공간-시간 코딩 장치의 개략적인 구성을 나타내는 블럭도이다. 도시된 바와 같이 복수의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하는 제 1 공간 다이버시티 코딩부(110)와, 복수의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하는 제 2 공간 다이버시티 코딩부(130)와, 상기 제 1 공간 다이버시티 코딩부(110) 및 제 2 공간 다이버시티 코딩부(130)의 출력들을 공간 다중화하는 제 1 공간 다중화 코딩부(210) 및 제 2 공간 다중화 코딩부(230)를 포함한다.
도시된 공간-시간 코딩 장치에 추가로 제 1 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나와, 상기 제 2 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나를 부가하여 무선 송출단을 구성할 수 있다.
공간 다중화 코딩부들(210,230)은 도 3에 도시된 실시예의 프리 코더들(210, 230)과 동일한 구성이다. 도 4에 도시된 실시예는 도 3에 도시된 실시예의 전단에 공간 다이버시티 코더들(110,130)을 부가한 점에서 차이가 있다.
여기서 각각의 공간 다중화 코딩부(210,230)는 제 1 공간 다이버시티 코딩부의 출력과, 제 2 공간 다이버시티 코딩부의 출력들을 조합하여 출력한다. 보다 자세히 제 1 공간 다중화 코딩부(210)는 제 1 공간 다이버시티 코딩부(110)의 출력 중 하나와 제 2 공간 다이버시티 코딩부(130)의 출력들을 조합한 제 1 출력과, 제 1 공간 다이버시티 코딩부(110)의 출력 중 다른 하나와 제 2 공간 다이버시티 코딩부(130)의 출력들을 조합한 제 2 출력을 포함한다. 즉, 두 공간 다중화 코딩부(210,230)의 출력 그룹들은 (y0(i) + c0y2(i) +c1 y3(i), y1(i) + c2y2(i) +c3 y3(i))와, (y2(i) + d0y0(i) +d1 y1(i), y3(i) + d2y0(i) +d3 y1(i)) 로 표현될 수 있다. 공간 다중화 코딩부들(210,230)의 동작에 대해서는 전술하였으므로 설명은 생략한다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에 있어서, 공간 다이버시티 코더(110,130)들의 입출력을 도시한다. 이 공간 다이버시티 코더들(110,130)은 앞서 종래기술에서 설명한 일반적인 2x2 MIMO의 STBC(space-time block coding) 코더들이다. 본 실시예에 있어서, 다이버시티 코더들(110, 130)은 해당 그룹의 전송단이 전송하는 신호가 2X2 공간 다이버시티(spatial diversity) 이득을 얻도록 하는 공간-시간 코딩 블록이다.
도 6은 순차적으로 연결된 프리코딩 단계들(serially connected precoding stages)을 포함하는 또다른 실시예에 따른 계층적 프리코더를 도시한다. 프리코더들의 좌측부(610, 630, 이하 "LP들"이라 함)는 EVD (eigenvalue decomposition) 또는 다른 방법들에 의해 공간 다중화를 수행하고, 프리코더들의 우측부(610, 630, 이하 "RP들"이라 함)는 부분적인 간섭 제거(partial interference cancellation)를 수행한다.
LP들은 프리코더들을 통과한 각 입력 그룹에 대한 채널 통계들(the channel statistics for each input group passing through the precoders)에 기초하여 설계될 수 있고, LP부의 설계는 채널 통계들과 무관할 수 있다.
LP들은 Y0 또는 Y1가 전송되는 채널 통계들에 기초하여 설계될 수 있으나, LP 채널 통계들과 무관하게 설계될 수 있다.
LP들(610, 630)이 Y0 또는 Y1의 채널 통계에 기초하여 설계되었다면, Y0 또는 Y1의 전송이 RP들(650, 670)에 의해 변형될 때, SINR 게인(signal-to-interference plus noise ratio (SINR) gains )은 감소될 수 있고, 어떤 경우 감소가 심각할 수 있다. RP들(610, 630)의 부정적인 효과들을 극복하기 위해, RP들(650, 670)은 LP들(610, 630)에게 피드백을 통해 Y0 또는 Y1의 전송이 어떻게 변형되는지를 알려주고, LP들(610, 630)은 변형된 Y0 또는 Y1의 전송에 최적화된(또는 준최적화되거나 적어도 적합한(adapted)) 공간 다중화 프리코더를 알아낸다. 그후 RP들(650, 670)은 다시 간섭 제거를 수행하고, 전체 SINR 게인이 미리 정한 임계값(predetermined threshold value)를 초과할 때까지 반복적으로 과정들(iterative process )을 계속한다. 다시 말해, 제1간섭제거기(650)과 제2간섭제거기(670)의 출력들의 SINR 게인들은 반복적으로 측정되고 제1프리코더(610)과 제2프리코더(630)에 보고되고, 제1프리코더(610)과 제2프리코더(630)는 제1간섭제거기(650)과 제2간섭제거기(670)의 출력이 미리 정한 임계값을 초과하는 SINR 게인을 가질 때까지 공간 다중화를 수행한다.
RP들의 제1프리코더(610)는 상단부(610) 자체의 입력들에 대응하는 신호 성분들만을 수신하기 위해 상단부(610)에 대응하는 수신 단말에 의해 결정된 계수들을 포함하는 행렬를 가진다. RP들의 제2프리코더(630)는 하단부(630) 자체의 입력들에 대응하는 신호 성분들만을 수신하기 위해 하단부(630)에 대응하는 수신 단말에 의해 결정된 계수들을 포함하는 행렬를 가진다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 무선 수신단말을 개시하고 있다. 무선 수신 단말은 전송장치로부터 복수의 신호들을 수신하는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이 복수의 신호들은 적어도 두개의 서브셋들 또는 그룹들은 포함하며, 이 적어도 두개의 서브셋들은 전송장치의 간섭 제거 덕분에 두개의 서브셋들 사이 간섭이 없거나 간섭이 감소되어 획득된다. 무선 수신 단말은 안테나에 의해 수신된 신호들을 복원하기 위한 디코더를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직한 실시예는 비록 4x4 MIMO를 기재하고 있지만, 본 발명에서 채널 간 간섭을 제거하도록 프리코더의 계수를 구하는 방법은 당업자라면 8x8 MIMO와 같은 더 이상의 다중화도를 갖는 무선 송출 시스템으로 쉽게 확장할 수 있다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 자명하게 도출되는 변형들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의해 해석되어져야 한다.

Claims (28)

  1. 복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 1 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 1 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 1 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수를 포함하는 제 1 선형 코딩부와;
    복수의 입력 그룹을 이루는 입력들을 제 2 출력 그룹을 이루는 복수의 출력으로 코딩하되, 제 2 출력 그룹의 출력에 대응되는 무선 수신단에서 제 2 입력 그룹의 입력 신호 성분 만이 수신되도록 결정되는 계수로 구성된 제 2 선형 코딩부를 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 입력 그룹은 제 2 입력 그룹과 다른 것을 특징으로 하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 선형 코딩부 및 제 2 선형 코딩부는 각각 무선 수신단에서 수신된 신호가 공간 다이버시티(spatial diversity) 이득을 얻도록 구성되거나, 상기 제 1 선형 코딩부와 제 2 선형 코딩부는 상호간에 무선 수신단에서 수신된 신호가 공간 다중화(spatial multiplexing) 이득을 얻도록 구성되는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 공간-시간 코딩 장치가 :
    입력 신호들을 공간 다이버시티 코딩하여 상기 제 1 선형 코딩부로 공급하는 제 1 공간 다이버시티 코딩부와;
    또다른 입력 신호들을 공간 다이버시티 코딩하여 상기 제 2 선형 코딩부로 공급하는 제 2 공간 다이버시티 코딩부;
    를 더 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  5. 제 4 항에 따른 공간-시간 코딩 장치에 추가로
    상기 제 1 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나와;
    상기 제 2 출력 그룹의 출력들에 각각 연결된 복수의 안테나;
    를 더 포함하는 무선 송출 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 입력 그룹 및 출력 그룹들은 각각 2개의 신호를 포함하고, 상기 제 1 선형 코딩부 및 제 2 선형 코딩부는 각각 다음과 같은 계수를 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
    Figure pat00024

    여기서,
    Figure pat00025

    Figure pat00027
    Figure pat00028

    으로 주어지며, 단,
    h0 내지 h3 는 제 1 출력 그룹 내의 채널 특성 함수이고,
    h4 내지 h7 는 제 1 출력 그룹 내의 채널 특성 함수이고,
    j0 내지 j3은 제 2 출력 그룹이 제 1 출력 그룹에 미치는 그룹간 간섭 채널 함수이고,
    j4 내지 j7은 제 1 출력 그룹이 제 2 출력 그룹에 미치는 그룹간 간섭 채널 함수이다.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 공간-시간 코딩 장치가 :
    2개의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하여 상기 제 1 선형 코딩부로 공급하는 제 1 공간 다이버시티 코딩부와;
    또다른 2개의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하여 상기 제 2 선형 코딩부로 공급하는 제 2 공간 다이버시티 코딩부;
    를 더 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  8. 복수의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하는 제 1 공간 다이버시티 코딩부와;
    복수의 입력 신호를 공간 다이버시티 코딩하는 제 2 공간 다이버시티 코딩부와;
    상기 제 1 공간 다이버시티 코딩부 및 제 2 공간 다이버시티 코딩부의 출력들을 공간 다중화하는 제 1 공간 다중화 코딩부 및 제 2 공간 다중화 코딩부;
    를 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 각각의 공간 다중화 코딩부는 제 1 공간 다이버시티 코딩부의 출력과, 제 2 공간 다이버시티 코딩부의 출력들을 조합하여 출력하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 공간 다중화 코딩부는 제 1 공간 다이버시티 코딩부의 출력 중 하나와 제 2 공간 다이버시티 코딩부의 출력들을 조합한 제 1 출력과, 제 1 공간 다이버시티 코딩부의 출력 중 다른 하나와 제 2 공간 다이버시티 코딩부의 출력들을 조합한 제 2 출력을 포함하는 무선 송출을 위한 공간-시간 코딩 장치.
  11. 제 10 항에 따른 공간-시간 코딩 장치에 상기 공간 다중화부들의 출력들을 공중으로 방사하는 복수의 안테나;를 포함하는 무선 송출 장치.
  12. 두 개의 그룹의 입력과 두 개의 그룹의 출력을 가지는 공간-시간 코딩 장치로, 공간 다이버시티가 출력 그룹들 각각에 구현되고 공간 다중화가 출력 그룹들 사이에 구현되고, 코딩 계수는 제1출력 그룹에 대응하는 제1무선 수신단말이 제1입력 그룹의 입력 신호 성분들만을 수신하고 제2출력 그룹에 대응되는 제2무선 수신단말이 제2입력 그룹의 입력 신호 성분들만을 수신하는 구현된 공간-시간 코딩 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 간-시간 코딩 장치는 두 개의 공간-다이버시티 코딩부를 더 포함하고, 각각의 공간-다이버시티 코딩부의 출력이 상기 두 개의 그룹의 입력 중의 하나씩을 구성하도록 연결되는 공간-시간 코딩 장치.
  14. 제12항에 있어서, 간섭은 입력 그룹들 사이에 제거되는 것을 특징으로 하는 공간-시간 코딩 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 두개의 출력 그룹들을 무선으로 방출하는 복수의 안테나들을 추가로 포함하는 공간-시간 코딩 장치.
  16. 제1안테나;
    제2안테나;
    계층적 프리코더를 포함하며, 상기 계층적 프리코더는 EVD(eigenvalue decomposition)에 의한 공간 다중화를 수항하는 제1프리코더와, EVD에 의한 공간 다중화를 수행하는 제2프리코더, 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더의 출력들에 대한 부분적 간섭 제거를 수행하는 제1간섭제거기 및 제2간섭제거기를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중입력다중출력(MIMO) 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1간섭제거기와 상기 제2간섭제거기의 출력들의 상기 SINR(signal-to-interference plus noise ratio) 게인은 각각 제1프리코더와 상기 제2프리코더에 반복적으로 측정되어 보고되고, 상기 제1프리코더와 상기 제2프리코더는 상기 제1간섭제거기와 상기 제2간섭제거기의 출력이 미리 정한 임계값을 초과하는 SINR 게인을 가질 때까지 공간 다중화를 수행하는 것을 특징으로 하는 다중입력다중출력(MIMO) 시스템.
  18. 무선으로 신호를 방출하는 복수의 안테나들;
    상기 신호를 프리코딩하는 프리코더; 및
    상기 프리코더의 앞단에 포함되는 공간 다이버시티 코더를 포함하며,
    상기 공간 다이버시티 코더는 입력 신호에 대한 공간 다이버시트를 수행하고 상기 프리코더는 상기 공간 다이버시티 코더의 출력에 대해 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 공간-시간 코딩장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 입력신호는 복수의 신호들의 제1서브셋과 제2서브셋을 포함하며 상기 제1서브셋은 상기 제2서브셋과 다른 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 공간-시간 코딩장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 프리코더는 상기 제1서브셋과 상기 제2서브셋 간 간섭을 제거하는 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 공간-시간 코딩장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 공간 다이버시티 코더는 제1공간 다이버시티 코더와 제2공간 다이버시티 코더를 포함하며, 상기 제1공간 다이버시티 코더는 입력신호의 제1서브셋에 대한 공간 다이버시티를 수행하고, 상기 제2공간 다이버시티 코더는 입력신호의 제2서브셋에 대한 공간 다이버시티를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 공간-시간 코딩장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 프리코더는 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하며, 상기 제1프리코더는 상기 제1공간 다이버시티 코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행하고, 상기 제2프리코더는 상기 제2공간 다이버시티 코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 공간-시간 코딩장치.
  23. 무선으로 신호를 방출하는 복수의 안테나들;
    상기 신호를 프리코딩하는 제1프리코더와 제2프리코더를 포함하며,
    상기 제2프리코더는 상기 제1프리코더와 순차적으로 연결되어 있고 상기 제1프리코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 전송장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 입력신호는 복수의 신호들의 제1서브셋과 제2서브셋을 포함하며 상기 제1서브셋은 상기 제2서브셋과 다른 것을 특징으로 하는 무선 통신에서 전송장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제2프리코더는 입력신호의 제1서브셋과 제2서브셋 간 간섭을 제거하는 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
  26. 제25항에 있어서,
    제2프리코더는 상단부와 하단부를 포함하고, 상기 상단부는 상기 입력신호의 제1서브셋에 대한 제1프리코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행하고 상기 하단부는 상기 입력신호의 제2서브셋에 대한 상기 제1프리코더의 출력에 대한 간섭 제거를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송장치.
  27. 제23항에 있어서, 상기 제1프리코더는 제1행렬에 의해 입력신호를 프리코딩하고 상기 제2프리코더는 제2행렬에 의해 상기 제1프리코더의 출력을 프리코딩하고, 상기 제1행렬과 상기 제2행렬은 상기 다수의 안테나에 대한 하나의 프리코딩 행렬에 병합되는 것을 특징으로 하는 전송장치.
  28. 무선으로 전송장치로부터 다수의 신호들을 수신하는 다수의 안테나, 상기 다수의 신호는 상기 다수의 입력신호의 두개의 서브셋들을 포함하고 상기 전송장치의 간섭 제거 덕분에 상기 두개의 서브셋들 사이 간섭이 없거나 간섭이 감소되어 획득되고;
    상기 안테나에 의해 수신된 신호들을 회복하는 디코더를 포함하는 무선수신장치.
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