KR20120010256A

KR20120010256A - 종료시까지 깊이 우선 검색을 수행하는 영역 탐지기

Info

Publication number: KR20120010256A
Application number: KR1020117026283A
Authority: KR
Inventors: 죠른 쟈넷; 크리스토퍼 에이치. 딕
Original assignee: 자일링크스 인코포레이티드
Priority date: 2009-06-19
Filing date: 2010-02-11
Publication date: 2012-02-02
Also published as: EP2443801A1; KR101271338B1; EP2443801B1; CN102461105A; CN102461105B; JP5373967B2; US8311161B2; JP2012530450A; WO2010147682A1; US20100322352A1

Abstract

송신 안테나(102 - 108)로부터 송신되어 수신 안테나(112 - 118)에서 수신되는 통신을 탐지하는 시스템과 방법이 개시된다. 각 송신 안테나는 집합 내에 심볼을 전송한다. 영역 탐지기(140)는 영역 탐지기로부터 결과를 요청하는 종료 신호(160)에 응답하여 깊이 우선 검색이 종료될 때까지 깊이 우선 검색을 수행한다. 깊이 우선 검색은 수신 안테나(206)에 수신된 통신에 응답하여 하나 또는 그 이상의 리프 노드 각각의 거리를 평가한다. 깊이 우선 검색은 각각의 거리(210)에 응답하여 이들 노드로부터의 결과를 선택한다. 결과는 각각의 송신 안테나를 위한 집합 내의 대응하는 심볼을 나타내는 선택된 리프 노드를 포함하는데, 이 심볼은 송신 안테나(212)에 의해 송신된 것으로 탐지된다.

Description

종료시까지 깊이 우선 검색을 수행하는 영역 탐지기{SPHERE DETECTOR PERFORMING DEPTH-FIRST SEARCH UNTIL TERMINATED}

본 발명은 일반적으로 무선 통신에 관한 것으로서 보다 구체적으로는 공간적으로 다중화 된 무선 통신에 관한 것이다.

송신 및 수신 안테나 사이에서 데이터가 전자기적으로 전송될 수 있는데, 송신기는 심볼 집합(symbol constellation)으로부터 선택한 심볼들을 나열한 것으로 데이터를 인코딩한다. 송신 안테나는 심볼을 전송하고 수신 안테나는 심볼을 탐지한다.

노이즈와 반사로 인한 간섭은 수신 안테나에 수신되는 심볼에 오류를 만든다. 최대 확률의 탐지를 위해 수신기는 수신된 신호를 집합 내의 모든 심볼에 대한 예상 수신 신호와 비교할 수 있다. 실제 수신된 신호에 가장 근접하는 예상 수신 신호가 탐지 심볼이 된다.

전자기 통신의 데이터 전송율은 다수의 송신 안테나로부터 다수의 심볼을 병렬로 전송함으로써 증가한다. 다수의 수신 안테나에서 심볼을 수신함으로써 다수의 송신 심볼에 대한 탐지가 향상된다.

다수의 송신 안테나에 있어서 최대 확률의 탐지를 위해, 병렬로 전송되는 심볼의 가능한 조합의 개수는 전송 안테나 개수에 대한 승수인 집합의 차수가 된다. 고차 변조 및 많은 수의 안테나에 대해서는 모든 가능한 조합에 대한 평가가 가능하지 않다.

본 발명은 하나 또는 그 이상의 전술한 이슈들에 대해서 설명한다.

송신 안테나로부터 수신 안테나로의 통신을 탐지하기 위한 시스템에 관한 다양한 실시예를 제공한다. 각 송신 안테나는 집합 내의 심볼을 전송한다. 영역 탐지기는 영역 탐지기로부터의 결과를 요청하는 종료 신호에 응답하여 깊이 우선 검색(Depth First Search)이 종료될 때까지 깊이 우선 검색을 수행한다. 깊이 우선 검색은 수신 안테나에서 수신한 통신에 응답하여 하나 또는 그 이상의 리프 노드(leaf node) 각각의 거리를 평가한다. 깊이 우선 검색은 각각의 거리에 응답하여 이들 노드들로부터의 결과를 선택한다. 그 결과는 각 송신 안테나에 대한 집합 내의 대응하는 심볼을 나타내는 선택된 리프 노드를 포함하는데, 그 심볼은 송신 안테나에 의해 송신된 것으로 탐지된다.

일부 실시예에서, 영역 탐지기 모듈은 리프 레벨(leaf level)에서 이미 평가된 노드 각각의 거리의 현재 한계값을 유지하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있고, 영역 탐지기 모듈은 현재의 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 노드를 제외하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다.

일부 실시예에서, 영역 탐지 모듈은 리프 레벨에 있는 적어도 하나의 노드를 포함하는 다수의 노드를 갖는 트리에 대하여 상기 깊이 우선 검색을 수행하되, 상기 노드들은 루트 레벨에서 시작하여 리프 레벨로 끝나는 순서로 정렬되고, 상기 레벨 각각은 루트 레벨을 제외하고 송신 안테나들 중 하나에 대응한다. 상기 순서에서 연속하는 제1 및 제2 레벨에 대하여, 제2 레벨은 제1 레벨에 있는 각 노드와 집합 내의 각 심볼에 의한 쌍 각각에 대응하는 노드들 중 하나를 포함할 수 있고, 영역 탐지 모듈은 트리의 루트 레벨에 있는 노드들 중 하나의 루트 노드에서 깊이 우선 검색을 시작할 수 있다.

일부 실시예에서, 영역 탐지 모듈은 미리 정해진 순서로 트리의 레벨들에 있는 노드들을 방문하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있는데, 미리 정해진 순서 내에 있는 노드의 거리가 리프 레벨에서 이미 평가된 노드들의 거리의 한계값을 초과하는 거리인 것으로 평가하는 것에 응답하여 미리 정해진 순서가 제외될 수 있다.

일부 실시예에서, 영역 탐지 모듈은 리프 레벨에 있는 다수의 노드들 각각의 거리를 동시에 평가는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다.

일부 실시예에서, 결과를 요청하는 종료 신호에 응답하여 영역 탐지 모듈은 선택된 노드를 포함하는 결과를 선택하는 깊이 우선 검색을 종료할 수 있는데, 선택된 노드는 각각의 거리 중 최소의 값을 갖는 적어도 하나의 노드들 중 하나이다.

일부 실시예에서 리프 레벨의 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가하기 이전에 종료 신호를 수신하는 영역 탐지 모듈에 응답하여, 영역 탐지 모듈은 리프 레벨에서 유일한 노드인 적어도 하나의 노드를 평가한 후에 종료되는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있고, 영역 탐지 모듈은 선택된 노드인 결과를 선택하는 깊이 우선 검색을 완료할 수 있되, 선택된 노드는 상기 유일한 노드이다.

일부 실시예에서 결과를 요청하는 종료 신호에 응답하여 영역 탐지 모듈은 적어도 하나의 노드로부터 다수의 노드를 선택하는 깊이 우선 검색을 완료할 수 있는데, 다수의 노드는 각각의 거리가 더 작은 값을 갖는 제한된 수의 적어도 하나의 노드이고, 상기 결과는 다수의 노드로서 선택된 하나를 포함한다.

일부 실시예에서, 리프 레벨에 있는 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가한 후 및 목표 개수의 다수의 노드 각각의 거리를 평가하기 이전에 종료 신호를 수신하는 영역 탐지 모듈에 응답하여, 영역 탐지 모듈은 적어도 하나의 노드인 결과를 선택하는 깊이 우선 검색을 완료할 수 있는데, 여기서 제한된 수는 적어도 하나의 노드의 개수이고 제한된 수는 목표 개수보다 작다. 영역 탐지 모듈은 각각의 거리가 더 작은 값들을 갖는 적어도 하나의 제한된 개수의 범위 내에서 각각의 거리의 값 중 가장 큰 값인 현재 한계값을 유지하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다. 영역 탐지 모듈은 현재 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 그 노드를 제외하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다.

일부 실시예에서 영역 탐지 모듈이 결과를 요청하는 종료 신호를 수신하기 이전에 리프 레벨의 모든 노드 각각의 거리를 평가하는 것에 응답하여, 영역 탐지 모듈은 깊이 우선 검색을 완료하고 결과를 큐에 추가할 수 있다. 큐는 이후에 결과를 요청하는 종료 신호에 응답하여 결과를 제공할 수 있고, 영역 탐지 모듈은 수신 안테나에서 수신되는 또 다른 통신에 응답하여 리프 레벨의 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가하는 또 다른 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다.

일부 실시예에서, 영역 탐지 모듈은 리프 레벨에서 이미 평가된 노드 각각의 거리의 현재 한계값을 유지하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있다. 영역 탐지 모듈은 현재 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 노드를 제외하는 깊이 우선 검색을 수행할 수 있는데, 이로써 제외된 노드로부터 하향하는 쪽의 리프 레벨의 노드들이 현재 한계값을 초과하는 거리를 갖는 것으로 평가된다.

다양한 다른 실시예들이 송신 안테나로부터 수신 안테나로 수신된 통신을 탐지하는 방법을 제공한다. 각 송신 안테나는 집합 내의 심볼을 전송한다. 수신 안테나에서 수신되는 통신 표시가 입력된다. 결과를 요청하는 종결 신호가 입력된다. 통신에 대한 트리의 깊이 우선 검색이 수행되는데, 통신 표시에 응답하여 트리의 하나 또는 그 이상의 리프 노드 각각의 거리를 평가하는 것을 포함한다. 깊이 우선 검색은 결과를 요청하는 종료 신호에 의해 종료된다. 결과는 각각의 거리에 응답하여 하나 또는 그 이상의 리프 노드로부터 선택된다. 결과는 각 송신 안테나에 대한 집합 내의 대응하는 심볼을 식별하는 선택된 리프 노드를 포함한다. 결과는 선택된 리프 노드로부터 송신 안테나에 의해 송신된 것으로 탐지된 심볼을 포함하여 출력된다.

이하의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 다양한 실시예가 개시된다.

본 발명의 깊이 우선 영역 탐지기는 큐(queue)를 이용함으로써 통신 처리 속도를 증가시키는 효과를 제공한다.

다음 도면들을 참조한 상세한 설명을 통해 본 발명의 다양한 측면 및 장점들이 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 송신기의 송신 안테나와 수신기의 수신 안테나 사이에서 통신하기 위한 시스템의 데이터 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 수신 안테나에서 통신을 탐지하기 위한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 종료시까지 깊이 우선 검색되는 트리의 그래프 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 통신되는 심볼을 결정하는 순서도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 송신 및 수신 안테나 사이에서의 통신을 위한 시스템 블록도.

도 1은 일 실시예에 있어서 송신기(110)의 송신 안테나(102, 104, 106, 108)와 수신기(120)의 수신 안테나(112, 114, 116, 118)의 사이에서 통신을 수행하는 시스템의 데이터 흐름도이다.

송신기(110)는 일련의 심볼 세트(124, 126)를 포함하는 데이터(122) 스트림을 입력받는다. 통신(128)에서 송신기(110)는 심볼(132, 134, 136, 138) 세트(124)를 송신한다. 통신(130)에서 송신기(110)는 4 개의 심볼(미도시)을 포함하는 세트(126)를 송신한다. 세트(124)의 통신(128)에서 안테나(102)는 심볼(132)을 송신하고, 안테나(104)는 심볼(134)을 송신하고, 안테나(106)는 심볼(136)을 송신하고, 안테나(108)는 심볼(138)을 송신한다. 각 통신(128, 130) 도중 송신기(110)는 각 안테나(102, 104, 106, 108)로부터 각 심볼을 송신한다.

통신(128)에 있어서, 수신기(120) 각각의 수신 안테나(112, 114, 116, 118)에서 송신된 심볼(132, 134, 136, 138)의 가중 합을 수신한다. 이로써 통신(128)의 심볼들은 송신 안테나(102, 104, 106, 108)와 수신 안테나(112, 114, 116, 118)의 사이에서 공간적으로 다중화된다. 깊이 우선 영역 탐지 모듈(140)은 공간적으로 다중화된 통신(128, 130)의 심볼들을 탐지한다.

일 실시예에서, 깊이 우선 영역 탐지기(140)는 탐지 후보의 목록(144, 146)을 포함하는 탐지 결과(142) 스트림을 생성한다. 목록(144)은 송신된 데이터(122)의 세트(124)에 대한 하나 또는 그 이상의 선택된 해(solution) 노드(148, 150)를 포함하고, 목록(146)은 송신된 데이터(122)의 세트(126)에 대한 하나 또는 그 이상의 선택된 해 노드를 포함한다. 선택된 해 노드(148)의 심볼(152, 154, 156, 158)은 송신된 데이터(122)의 세트(124)의 심볼(132, 134, 136, 138)과 매치될 수 있고, 선택된 해 노드(150)의 심볼은 송신된 세트(124)의 심볼(132, 134, 136, 138)과 약간 덜 매치될 수 있다.

안테나(112, 114, 116, 118)에서 수신되는 통신(128)에서의 노이즈로 인하여 노드(150)는 송신된 심볼과 약간 덜 매치될 수 있다. 이로 인해 전방 에러 정정 코드(forward error correcting code)를 확인하는 것과 같은 추가 프로세싱이 좀더 가능성이 높은 대체 해 노드(148, 150)중에서 선택한다.

다른 실시예에서, 깊이 우선 영역 탐지기(140)는 유사한 탐지 결과(142) 스트림을 생성하지만, 각 목록(144, 146)은 목록(144)의 선택 노드(148)와 같이 오직 하나의 선택된 노드만을 포함한다. 이로써 깊이 우선 영역 탐지기(140)는 선택된 해 노드(148)의 심볼(152, 154, 156, 158)이 송신된 데이터 세트(124)의 심볼(132, 134, 136, 138)과 매치되는 것을 탐지한다.

다양한 실시예에서, 깊이 우선 영역 탐지기(140)는 모든 가능한 매칭 해가 고려되거나 라인(160) 상의 종료 신호에 의해 매칭 해 검색이 종료될 때까지 가능한 매칭 해들을 평가한다.

일 실시예에서 수신기(120)는 깊이 우선 영역 탐지기(140)가 각 통신을 처리할 준비를 하기까지 일련의 통신(128, 130)을 큐(queue)에 넣는다. 만일 깊이 우선 탐지기(140)가 통신(128, 130)을 처리하는 속도가 이들 통신이 도착하는 속도보다 느리다면 큐는 채워지게 된다. 큐가 거의 차면 큐는 종료 신호(160)를 발생시켜 매칭 해의 검색을 종료시킨다. 이는 깊이 우선 영역 탐지기(140)가 통신(128, 130)의 처리 속도를 증가시키도록 하여 큐가 오버플로우 되지 않도록 한다.

송신 안테나(102, 104, 106, 108)와 수신 안테나(112, 114, 116, 118) 사이의 통신 채널 모델은

y = Hs + n

인데, H는 N 개의 수신 안테나와 M 개의 송신 안테나 사이의 N x M 채널 행렬이고, s는 송신 안테나로부터 송신되는 M개의 심볼로 된 열 벡터이고, n은 N개의 수신된 노이즈 요소들의 열 벡터이고, y는 수신 안테나에서 수신되는 N개의 신호로 된 열 벡터이다. 열 벡터 s에서 M개의 송신된 심볼 각각은 w차(order of w) 심볼을 갖는 집합으로부터의 심볼이다.

일 실시예에서 채널 행렬은 삼각행렬로 분해된다. 삼각행렬은 채널 행렬에 대한 QR 분해로부터의 상삼각행렬(upper triangular matrix)이다. 전송된 심볼에 대한 탐지는 거리 놈(distance norm) D( s )를 최소화하는 열 벡터 s의 M개의 심볼을 결정하는 것을 포함한다.

여기서,

이고,

이다. R로부터 유도되는 합은 상삼각 행렬이다. 외부의 i = M으로부터 1까지의 합은 마지막 안테나로부터 처음까지의 각각의 송신 안테나에 대한 대응하는 항목의 합이다. 송신 안테나 각각에 대한 외부 합의 대응 항목은 송신 안테나에 대한 부분 거리로 표시된다. 인덱스 i로 표시되는 특정 송신 안테나에 대한 부분 거리는 송신 안테나 i에서 M으로부터의 후보 심볼들의 가중치의 내부 합을 포함한다. 따라서 QR 분해는 송신 안테나의 각 인덱스에 대한 부분 거리를 더함으로써 후보 심볼 s에 대한 거리 놈 D( s )을 계산하도록 하는데 여기서 각 인덱스에 대한 부분 거리는 동일하거나 더 큰 인덱스를 갖는 심볼들의 함수이다.

다양한 실시예에서 집합 내의 M개의 심볼들에 대한 모든 조합들로부터 선택된 다양한 조합에 대해서 거리 놈을 계산함으로써 송신된 심볼을 탐지한다. 그러나 가능한 조합들을 통한 검색은 모든 조합을 고려하기 전에 종료될 수 있다. 실제로 M개의 송신 안테나로부터 송신된 M개의 심볼은 거리 놈을 최소로 하는 고려된 조합과 매칭이 되어야 한다. 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 영역 탐지 모듈(140)이 프로세서나 마이크로 컨트롤러 또는 PLD(Programmable Logic Device) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 회로 상에서 동작하는 프로그램 코드로 구현될 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의하여 수신 안테나에서 통신을 탐지하는 프로세스(200)를 나타낸 순서도이다. 통신의 탐지 결과는 트리에 대한 깊이 우선 검색의 결과로부터 결정되고, 깊이 우선 검색은 종료 신호가 깊이 우선 검색의 결과를 요청할 때 종료된다.

단계(202)에서, 프로세스(200)는 수신 안테나에서 수신되는 통신의 표시를 입력받는다. 단계(204)에서 프로세스(200)는 탐지된 통신의 결과를 요청하기 위하여 활성화되는 종료 신호를 입력받는다.

단계(206)에서 깊이 우선 검색은 송신된 심볼들의 가능한 조합에 대한 트리에서 노드들의 부분 거리를 평가한다. 깊이 우선 검색이 트리의 리프 노드에 도달하면 평가된 부분 거리는 송신된 심볼이 리프 노드에 연관된 심볼과 매칭될 확률을 나타내는 리프 노드의 거리 놈이다. 프로세스(200)는 단계(202)에서 통신 입력에 대한 표시로부터 부분 거리를 계산한다.

단계(208)에서 종료 신호가 결과를 요청하면 깊이 우선 검색이 종료된다. 단계(210)에서 프로세스(200)는 평가된 거리에 기초하여 고려된 리프 노드들로부터의 결과를 선택한다. 일 실시예에서, 깊이 우선 검색은 각 리프 노드를 평가하였을 때 현재의 결과를 업데이트 하고 현재의 결과는 종료 신호가 결과를 요청하면 리턴된다. 다른 실시예에서 깊이 우선 검색은 송신된 심볼들에 대한 가능성 있는 후보 리프 노드들의 목록을 유지하고, 각 리프 노드를 평가하였을 때 그 목록을 업데이트 한다. 현재의 목록은 종료 신호가 결과를 요청할 때 리턴된다. 단계(212)에서 프로세스(200)는 각 송신 안테나에 대한 각 심볼을 나타내는 선택된 노드를 출력하는 것을 포함하여 현재의 단일 결과 또는 목록을 출력한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서 종료되기까지 깊이 우선 검색되는 트리 그래프를 나타낸다. 루트 노드(302)를 제외한 각 노드는 대응하는 송신 안테나로부터 송신되었을 수 있는 심볼을 나타내는 레이블을 포함한다. 루트 노드(302)로부터 예를 들어 리프 노드(332)와 같은 리프 노드로의 각 경로는 송신 안테나로부터 전송되었을 수 있는 심볼들의 조합을 나타낸다.

깊이 우선 검색 영역 탐지기는 송신 안테나에 대한 심볼들의 모든 가능한 조합에 대한 노드들을 방문하는 철저한 검색을 수행한다. 그러나 특히 송신 안테나로부터 실제로 송신된 심볼들에 대응하는 노드를 방문한 후의 제외(pruning)를 통해 실제 방문하는 회수는 줄어들 수 있다. 추가로, 결과를 요청하여 깊이 우선 검색을 종료함으로써 방문하는 노드의 개수는 줄어든다.

검색은 검색 트리의 루트 레벨에 있는 루트 노드(302)로부터 시작된다. 노드(304, 306, 308, 310)는 통신을 위한 집합 내의 4개의 심볼을 나타낸다. 노드(304, 306, 308, 310)는 인덱스 4를 갖는 안테나로부터 송신된 심볼에 대한 4개의 가능한 선택을 나타낸다. 일 실시예에서 안테나 4에 대한 레벨의 노드(304, 306, 308, 310)에 대하여 부분 거리가 평가된다. 최소의 부분 거리를 갖는 노드(306)는 노드(312, 314, 316, 318)로 확장되는데 이들은 각각 안테나 4가 송신하는 심볼-1과 함께 안테나 3이 송신하는 심볼-0, 심볼-1, 심볼-2, 심볼-3을 나타낸다.

본 실시예에서 노드(312, 314, 316, 318) 중에서 노드(318)는 최소의 부분 거리를 갖고, 노드(312)는 다음으로 가장 작은 부분 거리를 갖는다. 최소의 부분 거리를 갖는 노드(318)는 안테나 2의 레벨에 대한 다음 노드(320, 322, 324, 326)로 확장된다. 이들 노드 중에서 노드(322)가 가장 작은 부분 거리를 갖고 검색 트리의 리프 레벨의 리프 노드(328, 330, 332, 334)로 확장된다. 이들 노드 중에서 초기의 해 노드(332)가 가장 작은 거리를 가지고 각각 심볼-2, 심볼-1, 심볼-3 및 심볼-1을 송신하는 인덱스 1, 2, 3, 4의 안테나를 나타낸다.

일 실시예에서 깊이 우선 검색이 리프 노드를 방문하지 않았다면 결과를 요청하는 종료 신호가 깊이 우선 검색을 종료시키지 못한다. 깊이 우선 검색이 초기의 해 노드(332)를 발견한 후에, 결과 요청이 대기 중이고 초기 해 노드(332)가 요청을 만족시키면 깊이 우선 검색은 즉시 종료한다. 만일 결과 요청이 없으면 더 나은 결과를 찾기 위해 깊이 우선 검색을 계속한다.

노드(332)가 노드(328, 330, 334)보다 더 작은 거리를 가지므로 노드(328, 330, 334)는 실제 송신된 심볼에 대응해서는 안된다. 유사하게 노드(332)는 본 실시예에서 노드(320, 324, 326)의 부분 거리보다 더 작은 거리를 갖는다. 만일 깊이 우선 검색이 종료되지 않으면, 노드(320, 324, 326)를 확장하여 발생하는 노드들이 현재의 해 노드(332)에 비하여 더 큰 거리를 가지므로 깊이 우선 검색은 노드(320, 324, 326)를 제외한다.

깊이 우선 검색은 노드(312, 314, 316)로 역추적한다. 본 실시예에서 노드(312)는 현재의 해 노드(332)에 비하여 더 작은 부분 거리를 가지므로 깊이 우선 검색은 다음으로 노드(312)를 확장한다. 그러나 노드(312)의 확장에서 비롯되는 노드(336, 338, 340, 342)는 현재의 해 노드(332)에 비하여 더 큰 부분 거리를 가지므로 결과적으로 깊이 우선 검색은 노드(336, 338, 340, 342)를 제외한다. 노드(314, 316)는 유사하게 현재의 해 노드(332)에 비하여 더 큰 부분 거리를 가지므로 깊이 우선 검색은 노드(314 및 316)를 제외한다. 깊이 우선 검색은 노드(304, 308, 310)로 역추적한다. 본 실시예에서 깊이 우선 검색은 노드(304, 308, 310)가 현재의 해 노드(332)에 비하여 더 큰 부분 거리를 가지므로 이들을 제외한다.

확장을 위한 노드가 더 이상 존재하지 않으므로, 깊이 우선 검색이 완료되고 제1 해 노드(332)는 최종 결과가 된다. 깊이 우선 검색이 종료되지 않은 상태에서 종료 신호가 대응하는 결과를 요청하지 않으면 완전한 깊이 우선 검색이 수행된다. 일 실시예에서 이 최종 결과는 큐에 입력되어 결과를 요청하는 종료 신호를 기다리고, 다른 깊이 우선 검색이 다음 통신에 대한 다른 결과를 찾기 시작한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서 통신되는 심볼을 결정하기 위한 프로세스(400)를 나타내는 순서도이다. 통신되는 심볼은 가능한 심볼들의 트리에 대해서 깊이 우선 검색을 실시하여 결정되나, 결과가 요청되면 깊이 우선 검색은 종료된다.

단계(402)는 깊이 우선 검색을 초기화한다. 현재 노드는 검색 트리의 루트 노드로 설정되고, 루트 노드의 부분 거리는 0으로 설정된다. 제외 한계는 무한대로 설정되어 초기에는 제외가 비활성화된다.

판단 단계(404)는 종료 요청이 대기중인지 여부를 확인한다. 만일 아무 종료 요청도 대기 중이 아니면 프로세스(400)는 판단 단계(406)로 진행하고 그렇지 않으면 프로세스(400)는 판단 단계(408)로 진행하여 결과를 리턴한다.

판단 단계(406)는 검색 트리에 고려할 더 이상의 노드가 있는지 확인한다. 만일 검색 트리에 추가 노드가 남아 있으면, 프로세스(400)는 단계(410)로 진행하여 검색 트리의 다음 노드를 평가한다. 만일 깊이 우선 검색이 종료 요청을 수신하지 않고 검색 트리의 모든 노드를 고려하였다면 프로세스(400)는 단계(412)로 진행한다.

단계(410)에서, 프로세스(400)는 검색 트리에 대한 깊이 우선 탐색에 따라 현재의 노드를 선택한다. 그러나 단계(410)에서는 아래에서 설명할 제외된 노드의 어떤 자식 노드 및 후손 노드도 선택하지 않는다. 단계(414)에서 부분 거리는 현재 노드에 대해서 평가된다. 부분 거리는 현재 노드의 부모 노드의 부분 거리에 거리 증가를 추가한 값이 된다.

판단 단계(416)는 현재 노드의 부분 거리가 현재의 한계값을 초과하는지 확인한다. 만일 현재 노드의 부분 거리가 한계를 초과하지 않는다면 프로세스(400)는 판단 단계(418)로 진행한다. 만일 부분 거리가 한계를 초과하면 현재 노드는 제외되고 프로세스(400)는 판단 단계(404)로 돌아가 트리의 다음 노드를 고려하게 된다. 제외된 노드의 자손들은 제외된 노드보다 더 큰 부분 거리를 가지므로, 단계(410)에서 제외된 노드의 자손 노드에 대해서는 고려할 필요가 없다. 일 실시예에서, 깊이 우선 검색은 제외될 수 있는 미리 정해진 순서로 트리의 노드를 방문한다.

판단 단계(418)는 현재 노드가 리프 노드인지 확인한다. 만일 현재 노드가 리프 노드이면, 현재 노드는 실제 송신된 심볼에 매치될 수 있는 심볼의 조합을 나타내고, 프로세스(400)는 판단 단계(420)로 진행하여 현재 노드를 결과에 추가한다. 그렇지 않다면 프로세스(400)는 판단단계(404)로 돌아가 트리의 다음 노드를 고려한다.

판단 단계(420)는 결과 목록이 이미 목표한 수의 결과를 가지고 있는지 확인한다. 목록이 목표한 수의 결과보다 더 작다면, 프로세스(400)는 단계(422)에서 방문한 리프 노드 각각을 목록에 추가한다. 그렇지 않다면 목록은 이미 목표한 크기이므로 프로세스(400)는 단계(424)로 진행한다. 단계(424)에서 목록에서 최대의 거리를 갖는 리프 노드는 제외되어 현재의 노드로 교체된다. 해의 목록이 목표한 리프 노드 개수에 도달한 후에 단계(426)에서 목록 내의 가장 큰 거리를 갖는 리프 노드의 거리로 한계값이 설정된다.

단계(412)로 돌아가서, 종료 요청을 수신하기 이전에 깊이 우선 검색이 검색 트리의 모든 노드들을 고려하는 것을 완료했다면 해들의 최종 목록은 탐지된 결과의 큐에 추가된다. 고려된 각 노드에 대하여, 판단 단계(404)는 이전에 언급한 바와 같이 종료 요청이 대기 중인지 확인한다.

판단 단계(408)는 통신에 대한 깊이 우선 검색이 종료되었으므로 요청 결과가 이미 가용한지를 확인한다. 만일 요청된 결과가 큐에 이미 들어 있다면, 프로세스(400)는 단계(428)로 진행하여 큐로부터 결과를 출력하고 그 이후 프로세스(400)는 진행하고 있는 후속 통신에 대하여 깊이 우선 검색을 계속한다. 만일 큐가 비어 있다면, 프로세스(400)는 판단 단계(430)로 진행한다.

판단 단계(430)는 종료 요청을 만족시키기 위한 일부 결과가 존재하는지 확인한다. 만일 해 목록이 가용하면, 프로세스(400)는 단계(432)로 진행한다. 그렇지 않다면, 프로세스(400)는 단계(406)로 진행하여 제1 리프 노드를 방문할 때까지 현재의 깊이 우선 검색을 계속하고 이후 이 리프 노드는 단계(432)에서 리턴되어 결과 요청을 만족시키게 된다. 단계(432)에서 결과를 출력한 이후, 현재의 깊이 우선 검색이 종료되고, 프로세스(400)가 단계(402)로 진행되어 다음 통신을 위한 추가 깊이 우선 검색을 초기화한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 있어서 송신 및 수신 안테나의 사이에서 통신을 위한 시스템의 블록도이다. 프로세스로 읽을 수 있는 장치(502)는 소프트웨어 모듈(504, 506, 508, 510, 512, 514, 516 및 518)로 설정되어 송신 안테나로부터 수신 안테나에 수신되는 통신을 탐지한다. 통신은 각각의 송신 안테나에 대한 집합으로부터의 대응하는 심볼을 포함한다.

소프트웨어 모듈(504)에서 명령이 실행되면 프로세서(520 ~ 522)는 송신 및 수신 안테나를 결합하는 통신 매체의 공간 다중화를 구체화하는 채널 행렬을 입력받는다. 소프트웨어 모듈(506)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 수신 안테나에서 수신된 통신의 디지털 표시를 입력받는다. 소프트웨어 모듈(508)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 결과를 요청하기 위하여 종료 신호를 폴링(polling)한다.

소프트웨어 모듈(510)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 평가된 리프 노드에 대한 거리의 한계값을 유지한다. 한계값은 수신된 통신을 탐지하기 위하여 트리에 대한 깊이 우선 검색을 제외하는 것을 돕는다.

소프트웨어 모듈(512)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 삭제를 수행하는 트리에 대한 깊이 우선 검색 도중 노드들의 부분 거리를 평가한다. 평가된 리프 노드들에 대하여, 부분 거리는 송신된 심볼이 리프 노드에 연관된 심볼과 매칭이 되는지에 대한 상대적인 가능성을 나타내는 거리를 나타낸다. 채널 행렬 및 수신된 통신의 디지털 표시로부터 부분 거리들이 결정된다.

소프트웨어 모듈(514)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 종료 신호가 깊이 우선 검색으로부터 결과를 요청할 때 깊이 우선 검색을 종료시킨다. 소프트웨어 모듈(516)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 평가된 리프 노드들에서 결과를 선택한다. 결과는 더 작은 거리를 갖는 하나 또는 그 이상의 노드들이다. 일 실시예에서 현재의 결과는 깊이 우선 검색 도중 각 리프 노드를 방문할 때마다 업데이트 된다.

소프트웨어 모듈(518)에서 명령이 실행되면, 프로세서(520 ~ 522)는 결과를 출력한다. 결과는 송신 안테나 각각에 대한 집합에서의 심볼을 나타내는 리프 노드를 포함한다.

일 실시예에서 프로세서(520 ~ 522)는 깊이 우선 검색 및 시스템의 다른 기능을 수행할 수 있다. 각 통신을 수신하면, 프로세서(520 ~522) 중 쉬고 있는 프로세서가 통신 프로세스에 할당된다. 저순위 동작을 수행하고 있는 프로세서 또한 수신된 통신을 처리하는 데 할당될 수 있음은 자명하다. 만일 새로운 통신이 수신되었으나 아무 프로세서(520 ~ 522)도 통신을 처리하는데 가용하지 않다면, 종료 신호가 생성되어 프로세서(520 ~ 522)가 현재 수행하고 있는 깊이 우선 검색의 결과를 요청한다. 프로세서가 결과를 리턴하면, 프로세서는 새로운 통신에 대한 깊이 우선 검색을 수행한다.

해당 기술 분야에서 통상의 기술자라면 프로그램 코드로 설정된 하나 또는 그 이상의 프로세서와 메모리 구성을 포함하는 다양한 다른 방식의 컴퓨팅 구성들이 본 발명의 다양한 실시예들에 의한 프로세스 및 데이터 구조를 호스팅하는데 적절하리라는 것을 용이하게 알 수 있다. 추가로 프로세스는 자기 또는 광학 디스크 또는 테잎과 같은 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체, 전자 저장 매체 또는 네트워크를 통한 어플리케이션 서비스 등을 통해 제공될 수 있다. 다른 실시예에서 영역 탐지기는 그 전체 또는 부분이 PLD(Programmable Logic Device) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 회로로 제공될 수 있다.

본 발명은 다수의 송신 안테나로부터 다수의 수신 안테나에 수신되는 통신을 탐지하는 다양한 시스템에 적용될 수 있을 것으로 생각된다. 통상의 기술자라면 개시된 발명의 상세한 설명을 통해 본 발명의 다른 실시예들을 자명하게 도출할 수 있을 것이다.

110: 송신기 120: 수신기
122 통신 데이터 124: 심볼 세트 1
126: 심볼 세트 2 140: 깊이 우선 영역 탐지기
142: 탐지 결과 144, 146: 노드 목록
148, 150: 선택된 노드 160: 종료

Claims

각 송신 안테나가 집합 내의 다수의 심볼 중 하나를 송신하는 다수의 송신 안테나들로부터 송신되어 다수의 수신 안테나들로 수신되는 통신을 탐지하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은
결과를 요청하는 종료 신호에 응답하는 영역 탐지 모듈을 포함하되, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 결과를 요청하는 상기 종료 신호에 응답하여 깊이 우선 검색을 종료할 때까지 상기 깊이 우선 검색을 수행하고, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 수신 안테나들에서 수신되는 상기 통신에 응답하여 리프 레벨에 있는 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 각각의 거리에 응답하여 상기 적어도 하나의 노드로부터의 상기 결과를 선택하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하되,
상기 결과는 상기 리프 레벨의 상기 적어도 하나의 노드의 선택된 노드를 포함하고, 상기 송신 안테나들 각각에 대하여 상기 선택된 노드는 상기 집합 내의 상기 심볼들 중 대응하는 하나를 나타내되 상기 심볼은 상기 송신 안테나에서 송신된 것으로 탐지되는 것인 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 리프 레벨에 있는 이미 평가된 각 노드의 거리의 현재 한계값을 유지하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 현재 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 상기 노드를 제외하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하는 시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 리프 레벨에 있는 상기 적어도 하나의 노드를 포함하는 다수의 노드들의 트리에 대하여 상기 깊이 우선 검색을 수행하되, 상기 노드들은 루트 레벨에서 시작하여 상기 리프 레벨로 끝나는 순서로 정렬되고, 상기 레벨들 각각은 상기 루트 레벨을 제외하고 상기 송신 안테나들 중 하나에 대응하며,
상기 순서에서 상기 레벨들 중 연속하는 제1 및 제2 레벨 각각에 대하여 상기 제2 레벨은 상기 제1 레벨에 있는 각각의 노드와 상기 집합 내의 각각의 심볼에 의한 각각의 쌍에 대하여 상기 노드들 중 하나를 포함하고, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 트리의 상기 루트 레벨의 상기 노드들 중 하나의 루트 노드에서 상기 깊이 우선 검색을 수행하는 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 미리 정해진 순서로 상기 트리의 상기 레벨들의 상기 노드들을 방문하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하되, 상기 미리 정해진 순서 내에 있는 노드의 거리가 상기 리프 레벨에 있는 이미 평가된 상기 노드들 각각의 거리의 현재 한계값을 초과하는 거리로 평가되는 것에 응답하여 상기 미리 정해진 순서가 제외되는 시스템.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 리프 레벨에 있는 다수의 노드들 각각의 거리를 동시에 평가하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하는 시스템.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결과를 요청하는 상기 종료 신호에 응답하여 상기 영역 탐지 모듈은 상기 선택된 노드를 포함하는 결과를 선택하는 상기 깊이 우선 검색을 종료하되, 상기 선택된 노드는 상기 적어도 하나의 노드 중에서 거리가 최소인 값을 갖는 노드인 시스템.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 리프 레벨의 상기 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가하기 이전에 상기 종료 신호를 수신하는 상기 영역 탐지 모듈에 응답하여, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 리프 레벨에서 유일한 노드인 상기 적어도 하나의 노드를 평가한 후에 종료하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 선택된 노드인 결과를 선택하되 상기 선택된 노드는 상기 유일한 노드인 상기 깊이 우선 검색을 완료하는 시스템.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결과를 요청하는 종료 신호에 응답하여 상기 영역 탐지기는 적어도 하나의 노드로부터 다수의 노드를 선택하는 상기 깊이 우선 검색을 완료하고, 상기 다수의 노드는 각각의 거리가 더 작은 값을 갖는 적어도 하나의 제한된 수의 노드이고, 상기 결과는 상기 다수의 노드이고 상기 선택된 노드를 포함하는 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 리프 레벨의 상기 적어도 하나의 노드 각각의 거리를 평가한 후 및 목표 개수의 상기 다수의 노드 각각의 거리를 평가하기 전에 상기 종료 신호를 수신하는 상기 영역 탐지 모듈에 응답하여, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 적어도 하나의 노드인 상기 결과를 선택하는 상기 깊이 우선 검색을 완료하고, 상기 제한된 수는 상기 적어도 하나의 노드의 개수이고, 상기 제한된 수는 상기 목표 개수보다 작은 시스템.
청구항 8 또는 9에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 각각의 거리가 더 작은 값을 갖는 상기 적어도 하나의 제한된 개수의 노드 중 그 거리의 최대값을 현재의 한계값으로 유지하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 현재의 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 상기 노드를 제외하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하는 시스템.
청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결과를 요청하는 상기 종료 신호를 수신하기 이전에 상기 리프 레벨의 모든 노드 각각의 거리를 평가하는 상기 영역 탐지 모듈에 응답하여, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 깊이 우선 검색을 종료하고 나중에 상기 종료 신호에 응답하여 상기 결과를 제공하는 큐에 상기 결과를 추가하며, 상기 영역 탐지 모듈은 상기 수신 안테나들에 수신된 다른 통신에 응답하여 상기 리프 레벨의 적어도 하나의 노드의 각각의 거리를 평가하는 또 다른 깊이 우선 검색을 수행하는 시스템.
청구항 11에 있어서,
상기 영역 탐지 모듈은 상기 리프 레벨에서 이미 평가된 상기 노드들 각각의 거리의 현재 한계값을 유지하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고,
상기 영역 탐지 모듈은 현재 한계값을 초과하는 노드의 거리를 평가하는 것에 응답하여 상기 노드를 제외하는 상기 깊이 우선 검색을 수행하고, 상기 제외된 노드로부터 하향하는 상기 리프 레벨의 노드들은 각각 상기 현재 한계값을 초과하는 거리를 갖는 것으로 평가되는 시스템.
각 송신 안테나가 집합 내의 다수의 심볼 중 하나를 송신하는 다수의 송신 안테나들로부터 송신되어 다수의 수신 안테나들로 수신되는 통신을 탐지하는 방법에 있어서, 상기 방법은
상기 수신 안테나들에 수신되는 통신 표시를 입력하는 단계;
결과를 요청하는 종료 신호를 입력하는 단계;
상기 집합 내의 다수의 심볼들의 조합에 대응하는 다수의 리프 노드들을 포함하는 리프 레벨을 갖는 트리에 대하여 깊이 우선 검색을 수행하되, 상기 깊이 우선 검색의 수행은 상기 수신 안테나들에 수신된 상기 통신 표시에 응답하여 상기 트리의 상기 리프 레벨의 상기 적어도 하나의 리프 노드 각각의 거리를 평가하는 것을 포함하고, 상기 각 리프 노드 각각의 거리는 상기 송신 안테나들이 상기 리프 노드의 심볼들의 상기 조합을 송신했을 확률을 나타내는 것인 단계;
상기 결과를 요청하는 상기 종료 신호에 응답하여 상기 깊이 우선 검색을 수행하는 것을 종료하는 단계;
상기 각각의 거리에 응답하여 적어도 하나의 리프 노드로부터 상기 결과를 선택하되, 상기 결과는 상기 리프 레벨의 상기 적어도 하나의 노드로부터 선택된 리프 노드를 포함하는 단계 및
각 송신 안테나에 대한 상기 집합 내의 상기 심볼들 중 하나를 나타내는 상기 선택된 리프 노드를 포함하는 상기 결과를 출력하되 상기 심볼은 상기 송신 안테나에 의해 송신된 것으로 탐지되는 것인 단계
를 포함하는 방법.
청구항 13의 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
청구항 13에 있어서, 상기 방법은 청구항 1 내지 12 중 어느 한 시스템에 의해 구현되는 방법.