KR20120100739A - Method of demapping in a wireless communication system and apparatus thereof - Google Patents

Method of demapping in a wireless communication system and apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20120100739A
KR20120100739A KR1020120016937A KR20120016937A KR20120100739A KR 20120100739 A KR20120100739 A KR 20120100739A KR 1020120016937 A KR1020120016937 A KR 1020120016937A KR 20120016937 A KR20120016937 A KR 20120016937A KR 20120100739 A KR20120100739 A KR 20120100739A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
constellation
information
signal
constellation point
extended
Prior art date
Application number
KR1020120016937A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이욱봉
정인욱
곽진삼
류기선
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US13/410,484 priority Critical patent/US8625723B2/en
Publication of KR20120100739A publication Critical patent/KR20120100739A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/066Multilevel decisions, not including self-organising maps
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/067Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing soft decisions, i.e. decisions together with an estimate of reliability
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/497Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by correlative coding, e.g. partial response coding or echo modulation coding transmitters and receivers for partial response systems
    • H04L25/4975Correlative coding using Tomlinson precoding, Harashima precoding, Trellis precoding or GPRS
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003Two-dimensional division
    • H04L5/0005Time-frequency
    • H04L5/0007Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT

Abstract

PURPOSE: A demapping method in a wireless communication system and an apparatus thereof are provided to efficiently demap a signal using a modular arithmetic in the wireless communication system. CONSTITUTION: An antenna receives information, data, a signal, or a message. Transmitters(100a,100b) transmit the information, the data, the signal, or the message by controlling the antenna. Receivers(300a,300b) receive the information, the data, the signal, or the message by controlling the antenna. Memories(200a,200b) temporarily or permanently store various information in a wireless telecommunication system. Processors(400a,400b) are provided to control each element. The transmitter, the receiver, the memory, and the processor are respectively formed as an independent element by each individual chip. [Reference numerals] (100a,100b) Transmitter; (200a,200b) Memory; (300a,300b) Receiver; (400a,400b) Processor; (AA) Terminal; (BB) Base station

Description

무선통신 시스템에서의 디맵핑 방법 및 장치{METHOD OF DEMAPPING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREOF}METHOD OF DEMAPPING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREOF

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모듈러 연산을 이용하는 무선 통신 시스템에서의 디맵핑 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for demapping in a wireless communication system using a modular operation.

무선통신 시스템이 음성이나 데이터 등과 같은 다양한 종류의 통신 서비스를 제공하기 위해 광범위하게 전개되고 있다. 일반적으로 무선통신 시스템은 가용한 시스템 자원(대역폭, 전송 파워 등)을 공유하여 다중 사용자와의 통신을 지원할 수 있는 다중접속(multiple access) 시스템이다. 다중접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다.Wireless communication systems are widely deployed to provide various kinds of communication services such as voice and data. In general, a wireless communication system is a multiple access system capable of supporting communication with multiple users by sharing available system resources (bandwidth, transmission power, etc.). Examples of multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access) system.

본 발명의 목적은 모듈러 연산을 이용하는 무선 통신 시스템에서의 디맵핑을 효율적으로 수행하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는데 있다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for efficiently performing demapping in a wireless communication system using a modular operation. The technical problems to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and other technical problems which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 수신 단이 디맵핑하는 방법에 있어서, 송신 단으로부터 입력 신호 및 상기 입력 신호에 대해 제 1 모듈로 연산이 수행되었는지 여부에 대한 제 1 정보를 수신하는 단계, 상기 제 1 정보가 상기 제 1 모듈로 연산이 수행되었다는 정보인 경우, 상기 입력 신호에 대해 제 2 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호를 획득하는 단계, 상기 수신 신호가 확장 성상도 상의 후보 성상점에 대응될 가능성이 가장 높은 최대 함수 값을 생성하는 단계와 상기 생성된 최대 함수 값을 이용하여 로그 우도 비율(Log-likelihood ratio; LLR)을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, in one aspect of the present invention, in a method of demapping a receiving end in a wireless communication system, whether a first modulo operation is performed on an input signal and the input signal from a transmitting end. Receiving first information about the first information, when the first information is information indicating that the first modulo operation is performed, obtaining a received signal by performing a second modulo operation on the input signal, and receiving the received signal Generating a maximum function value most likely to correspond to the candidate constellation point on the extended constellation and generating a log-likelihood ratio (LLR) using the generated maximum function value. Can be.

또한, 상기 입력 신호에 포함된 인터페런스(interference)의 전력이 상기 제 1 모듈로 연산을 수행함으로써 발생되는 손실(loss) 전력보다 작은 경우, 상기 송신 단은 상기 제 1 모듈로 연산을 수행하지 않을 수 있다.In addition, when the power of the interference included in the input signal is smaller than the loss power generated by performing the first modulo operation, the transmitter does not perform the first modulo operation. Can be.

또한, 상기 송신 단으로부터 이용되는 스트림(stream)의 총 개수 및 상기 수신 단이 수신하는 제 1 스트림의 순서에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include receiving information on the total number of streams used from the transmitting end and the order of the first stream received by the receiving end.

또한, 상기 제 1 스트림의 순서가 첫 번째 또는 마지막인 경우, 상기 제 1 모듈로 연산은 수행되지 않은 것으로 결정될 수 있다.In addition, when the order of the first stream is the first or the last, it may be determined that the first modulo operation is not performed.

또한, 상기 확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점과 적어도 하나 이상의 확장 성상점을 포함할 수 있다.In addition, the extended constellation may include a basic constellation point of the basic constellation and at least one extended constellation point.

또한, 상기 확장 성상점은 상기 기본 성상점을 반복하여 배치되는 성상점일 수 있다.In addition, the extended constellation point may be a constellation point repeatedly arranged to repeat the basic constellation point.

또한, 상기 확장 성상점은 상기 기본 성상점을 포함하는 모듈로 박스를 반복하여 상기 모듈로 박스에 인접하게 배치한 후 상기 기본 성상도의 기본 성상점들에 근접하게 배치된 성상점들 중에서 선택될 수 있다.The extended constellation point may be selected from among constellation points disposed close to the basic constellation points of the basic constellation after repeatedly arranging the modulo box including the basic constellation point to be adjacent to the modulo box. Can be.

또한, 상기 후보 성상점은 상기 확장 성상도 상에서 동일한 비트열을 나타내는 성상점일 수 있다.In addition, the candidate constellation point may be a constellation point representing the same bit string on the extended constellation.

또한, 상기 최대 함수 값은 다음 수학식을 이용할 수 있다.In addition, the maximum function value may use the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서,

Figure pat00093
는 잡음 분산,
Figure pat00094
는 상기 수신 신호,
Figure pat00095
는 채널 응답 및
Figure pat00096
의 값은 상기 후보 성상점의 상기 확장 성상점의 상기 확장 성상도 상에서의 좌표이다.here,
Figure pat00093
Is noise variance,
Figure pat00094
Is the received signal,
Figure pat00095
Is the channel response and
Figure pat00096
Is a coordinate on the extended constellation of the extended constellation point of the candidate constellation point.

또한, 상기 LLR은 다음 수학식을 이용할 수 있다.In addition, the LLR may use the following equation.

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서, α는 성상도 상의 성상 심벌의 좌표 중 어느 하나이고,

Figure pat00097
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 0인 심벌이며,
Figure pat00098
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 1인 심벌이다.Where α is any one of the coordinates of the constellation symbol on the constellation diagram,
Figure pat00097
Is a symbol whose zero is indicated by the k-th bit, mapped to the real value of α,
Figure pat00098
Is a symbol of which the k-th bit, mapped to the real value of α, points to 1.

또한, 상기 수신 단이 이펙티브(effective) SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)를 생성하는 단계와 상기 이펙티브 SINR을 상기 송신 단으로 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 이펙티브 SINR은 다음 수학식을 이용할 수 있다.The receiving terminal may further include generating an effective signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and transmitting the effective SINR to the transmitting terminal, wherein the effective SINR is represented by the following equation. It is available.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서,

Figure pat00099
Figure pat00100
번째
Figure pat00101
,
Figure pat00102
Figure pat00103
의 총 개수,
Figure pat00104
은 심볼 채널의 뮤추얼 정보(mutual information)를 이용하여 결정되는 함수이고,
Figure pat00105
Figure pat00106
의 인벌스(inverse) 함수이다.here,
Figure pat00099
silver
Figure pat00100
th
Figure pat00101
,
Figure pat00102
silver
Figure pat00103
Total number of,
Figure pat00104
Is a function determined using the mutual information of the symbol channel,
Figure pat00105
silver
Figure pat00106
Inverse function of.

또한, 상기 뮤추얼 정보는 다음 수학식을 이용할 수 있다.In addition, the mutual information may use the following equation.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서,

Figure pat00107
는 i-번째 코드 비트,
Figure pat00108
은 코드 비트의 총 개수,
Figure pat00109
Figure pat00110
의 LLR이다.here,
Figure pat00107
Is the i-th code bit,
Figure pat00108
Is the total number of code bits,
Figure pat00109
The
Figure pat00110
LLR.

한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일측면에서는 무선 통신 시스템에서 디맵핑하는 수신 단에 있어서, 송신 단으로부터 입력 신호 및 상기 입력 신호에 대해 제 1 모듈로 연산이 수행되었는지 여부에 대한 제 1 정보를 수신하는 수신 모듈과 상기 제 1 정보가 상기 제 1 모듈로 연산이 수행되었다는 정보인 경우, 상기 입력 신호에 대해 제 2 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호를 획득하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 수신 신호가 확장 성상도 상의 후보 성상점에 대응될 가능성이 가장 높은 최대 함수 값을 생성하고, 상기 생성된 최대 함수 값을 이용하여 로그 우도 비율(Log-likelihood ratio; LLR)을 생성할 수 있다.On the other hand, in another aspect of the present invention for solving the above problems, in the receiving end de-mapping in the wireless communication system, whether the first modulo operation is performed on the input signal and the input signal from the transmitting end; And a receiving module for receiving first information on the first information and a processor for performing a second modulo operation on the input signal to obtain a received signal when the first information is information indicating that the first modulo operation has been performed. The processor generates a maximum function value most likely to correspond to the candidate constellation point on the extended constellation, and uses the generated maximum function value to form a log-likelihood ratio (LLR). Can be generated.

또한, 상기 입력 신호에 포함된 인터페런스(interference)의 전력이 상기 제 1 모듈로 연산을 수행함으로써 발생되는 손실(loss) 전력보다 작은 경우, 상기 송신 단은 상기 제 1 모듈로 연산을 수행하지 않을 수 있다.In addition, when the power of the interference included in the input signal is smaller than the loss power generated by performing the first modulo operation, the transmitter does not perform the first modulo operation. Can be.

또한, 상기 수신 모듈은 상기 송신 단으로부터 이용되는 스트림(stream)의 총 개수 및 상기 수신 단이 수신하는 제 1 스트림의 순서에 대한 정보를 더 수신하고, 상기 프로세서는 상기 제 1 스트림의 순서가 첫 번째 또는 마지막인 경우, 상기 제 1 모듈로 연산은 수행되지 않은 것으로 결정할 수 있다.The receiving module may further receive information on the total number of streams used from the transmitting end and the order of the first stream received by the receiving end, and the processor may first order the first stream. In the first or last case, it may be determined that the first modulo operation is not performed.

또한, 상기 확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점과 적어도 하나 이상의 확장 성상점을 포함할 수 있다.In addition, the extended constellation may include a basic constellation point of the basic constellation and at least one extended constellation point.

또한, 상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 최대 함수 값을 결정할 수 있다.In addition, the processor may determine the maximum function value using the following equation.

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서,

Figure pat00111
는 잡음 분산,
Figure pat00112
는 상기 수신 신호,
Figure pat00113
는 채널 응답 및
Figure pat00114
의 값은 상기 후보 성상점의 상기 확장 성상점의 상기 확장 성상도 상에서의 좌표이다.here,
Figure pat00111
Is noise variance,
Figure pat00112
Is the received signal,
Figure pat00113
Is the channel response and
Figure pat00114
Is a coordinate on the extended constellation of the extended constellation point of the candidate constellation point.

또한, 상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 LLR을 결정할 수 있다.In addition, the processor may determine the LLR using the following equation.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, α는 성상도 상의 성상 심벌의 좌표 중 어느 하나이고,

Figure pat00115
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 0인 심벌이며,
Figure pat00116
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 1인 심벌이다.Where α is any one of the coordinates of the constellation symbol on the constellation diagram,
Figure pat00115
Is a symbol whose zero is indicated by the k-th bit, mapped to the real value of α,
Figure pat00116
Is a symbol of which the k-th bit, mapped to the real value of α, points to 1.

또한, 이펙티브(effective) SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)을 상기 송신 단으로 전송하는 송신 모듈을 더 포함하고, 상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 이펙티브 SINR을 생성할 수 있다.The apparatus may further include a transmission module configured to transmit an effective signal to interference-plus-noise ratio (SINR) to the transmitter, and the processor may generate the effective SINR using the following equation.

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서,

Figure pat00117
Figure pat00118
번째
Figure pat00119
,
Figure pat00120
Figure pat00121
의 총 개수,
Figure pat00122
은 심볼 채널의 뮤추얼 정보(mutual information)를 이용하여 결정되는 함수이고,
Figure pat00123
Figure pat00124
의 인벌스(inverse) 함수이다.here,
Figure pat00117
silver
Figure pat00118
th
Figure pat00119
,
Figure pat00120
silver
Figure pat00121
Total number of,
Figure pat00122
Is a function determined using the mutual information of the symbol channel,
Figure pat00123
silver
Figure pat00124
Inverse function of.

또한, 상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 뮤추얼 정보를 결정할 수 있다.In addition, the processor may determine the mutual information using the following equation.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서,

Figure pat00125
는 i-번째 코드 비트,
Figure pat00126
은 코드 비트의 총 개수,
Figure pat00127
Figure pat00128
의 LLR이다.here,
Figure pat00125
Is the i-th code bit,
Figure pat00126
Is the total number of code bits,
Figure pat00127
The
Figure pat00128
LLR.

본 발명에 의하면, 모듈러 연산을 이용하는 무선 통신 시스템에서 신호의 디맵핑을 효율적으로 수행할 수 있다. 본 발명에서 얻은 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.According to the present invention, it is possible to efficiently perform demapping of signals in a wireless communication system using modular arithmetic. Effects obtained in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

도 1은 본 발명이 적용되는 단말 및 기지국의 구성을 도시한 것이다.
도 2는 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호처리 과정을 도시한 것이다.
도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호처리 과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 도시한 것이다.
도 5는 단일 반송파 특성을 만족시키면서, 입력 심볼을 주파수 도메인상에서 부반송파에 맵핑하는 예들을 도시한 것이다.
도 6은 클러스터드 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 반송파에 맵핑되는 신호처리 과정을 도시한 것이다.
도 7과 도 8은 클러스터드 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 다중 반송파(multi-carrier)에 맵핑되는 신호처리 과정을 도시한 것이다.
도 9는 세그먼트(segmented) SC-FDMA의 신호 처리 과정을 도시한 것이다.
도 10은 무선통신 시스템에서 사용되는 무선프레임 구조의 예들을 도시한 것이다.
도 11은 상향링크 서브프레임 구조를 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디맵핑 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 성상도를 생성시키는 일례를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13에서 생성된 확장 생성도에서 후보 성상점이 배치되는 일례를 보여준다.
도 15는 QPSK에서의 확장 성상도의 일례이다.
도 16은 잡음이 가우시안(Gaussian) 분포일 때 QPSK로 맵핑된 심벌에 대하여 모듈로 연산을 수행한 수신 신호를 보여주는 도면이다.
도 17은 채널 인코딩과 결합한 모듈러 연산자를 이용한 DPC(Dirty Paper Coding)의 일례를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명과 관련하여 QPSK 심볼이 성상도에 매팽된 일례를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 발명과 관련하여 MISO-THP인 경우의 시스템 모델의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서 최대 전송치인 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 21은 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서 코딩된 시스템의 성능의 일례를 나타내는 도면이다.
도 22는 본 발명과 관련하여 코드 비트를 이용한 코딩 및 디코딩 과정의 일례를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명과 관련하여 LLR 분포의 일례를 나타내는 도면이다.
도 24는 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서의 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 25는 본 발명과 관련하여 모듈러 가우시안 노이즈를 이용하여 산출된 LLR 분포 및 SNR에서의 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 26은 본 발명과 관련하여 모듈러 연산이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우의 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 27은 본 발명과 관련하여 쇼트 텀(short term)에서 각각의 SNR에 대한 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
도 28은 본 발명과 관련하여 간소화된 계산에 따른 LLR 분포의 일례를 나타내는 도면이다.
도 29는 본 발명과 관련하여 링크 성능의 일례를 나타내는 도면이다.
도 30은 본 발명과 관련하여 서로 다른 모듈러 박스에 따른 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.
1 shows a configuration of a terminal and a base station to which the present invention is applied.
2 illustrates a signal processing procedure for transmitting an uplink signal by a terminal.
3 illustrates a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station.
4 illustrates an SC-FDMA scheme and an OFDMA scheme to which the present invention is applied.
5 illustrates examples of mapping input symbols to subcarriers in the frequency domain while satisfying a single carrier characteristic.
FIG. 6 illustrates a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to a single carrier in clustered SC-FDMA.
7 and 8 illustrate a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to multi-carriers in a clustered SC-FDMA.
9 illustrates a signal processing procedure of a segmented SC-FDMA.
10 illustrates examples of a radio frame structure used in a wireless communication system.
11 shows an uplink subframe structure.
12 is a flowchart illustrating a demapping method according to an embodiment of the present invention.
13 is a diagram illustrating an example of generating an extended constellation according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 illustrates an example in which candidate constellation points are arranged in the extension generation diagram generated in FIG. 13.
15 is an example of an extended constellation diagram in QPSK.
FIG. 16 is a diagram illustrating a received signal in which a modulo operation is performed on a symbol mapped to QPSK when noise is a Gaussian distribution.
17 is a diagram illustrating an example of DPC (Dirty Paper Coding) using a modular operator combined with channel encoding.
FIG. 18 is a view showing an example in which a QPSK symbol is embedded in a constellation in accordance with the present invention.
19 is a diagram showing an example of a system model in the case of MISO-THP in accordance with the present invention.
FIG. 20 is a diagram showing an example of mutual information which is a maximum transmission value in each SNR in accordance with the present invention.
21 is a diagram illustrating an example of the performance of a system coded at each SNR in connection with the present invention.
22 illustrates an example of a coding and decoding process using code bits in accordance with the present invention.
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an LLR distribution in connection with the present invention. FIG.
FIG. 24 is a diagram showing an example of mutual information in each SNR according to the present invention.
FIG. 25 illustrates an example of mutual information in an LLR distribution and an SNR calculated using modular Gaussian noise in accordance with the present invention.
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of mutual information when and when a modular operation is applied according to the present invention.
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of mutual information for each SNR in a short term in connection with the present invention.
28 illustrates an example of an LLR distribution according to a simplified calculation in connection with the present invention.
29 illustrates an example of link performance in connection with the present invention.
30 illustrates an example of mutual information according to different modular boxes in accordance with the present invention.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following detailed description, together with the accompanying drawings, is intended to illustrate exemplary embodiments of the invention and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. The following detailed description includes specific details in order to provide a thorough understanding of the present invention. However, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be practiced without these specific details.

또한, 이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중접속 시스템에 적용될 수 있다. 다중접속 시스템의 예들로는 CDMA(code division multiple access) 시스템, FDMA(frequency division multiple access) 시스템, TDMA(time division multiple access) 시스템, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 시스템, SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 시스템, MC-FDMA(multi carrier frequency division multiple access) 시스템 등이 있다. CDMA는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access) 또는 CDMA2000과 같은 무선 기술(technology)에서 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communication), GPRS(General Packet Radio Service), EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved-UTRA) 등과 같은 무선 기술에서 구현될 수 있다. UTRAN은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRAN를 이용하는 E-UMTS의 일부이다. 3GPP LTE는 하향링크에서는 OFDMA를 채택하고, 상향링크에서는 SC-FDMA를 채택하고 있다. LTE-A(LTE-advanced)는 3GPP LTE의 진화된 형태이다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP LTE/LTE-A에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 무선통신 시스템이 3GPP LTE/LTE-A 시스템에 대응하는 무선통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE/LTE-A에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 무선통신 시스템에도 적용 가능하다.In addition, the techniques, devices, and systems described below may be applied to various wireless multiple access systems. Examples of multiple access systems include code division multiple access (CDMA) systems, frequency division multiple access (FDMA) systems, time division multiple access (TDMA) systems, orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems, and single carrier frequency (SC-FDMA). division multiple access (MCD) systems and multi-carrier frequency division multiple access (MC-FDMA) systems. CDMA may be implemented in a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000. TDMA may be implemented in wireless technologies such as Global System for Mobile Communication (GSM), General Packet Radio Service (GPRS), Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE), and the like. OFDMA may be implemented in wireless technologies such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, evolved-UTRA (E-UTRA), and the like. UTRAN is part of Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), and 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of E-UMTS using E-UTRAN. 3GPP LTE adopts OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink. LTE-advanced (LTE-A) is an evolution of 3GPP LTE. For convenience of explanation, hereinafter, it will be described on the assumption that the present invention is applied to 3GPP LTE / LTE-A. However, the technical features of the present invention are not limited thereto. For example, although the following description is described based on a wireless communication system in which the wireless communication system corresponds to a 3GPP LTE / LTE-A system, any other wireless communication except for those specific to 3GPP LTE / LTE-A Applicable to the system as well.

몇몇의 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.In some instances, well-known structures and devices may be omitted or shown in block diagram form centering on the core functions of the structures and devices in order to avoid obscuring the concepts of the present invention. In addition, the same components will be described with the same reference numerals throughout the present specification.

본 발명에 있어서, 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 송수신하는 기기들을 통칭한다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 명명될 수 있다.In the present invention, a terminal may be fixed or mobile, and collectively refers to devices that transmit and receive various data and control information by communicating with a base station. The terminal may be a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a personal digital assistant (PDA), or a wireless modem. modem, handheld device, and the like.

또한, 기지국은 일반적으로 단말 또는 다른 기지국과 통신하는 고정국(fixed station)을 의미하며, 단말 및 다른 기지국과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point) 등의 다른 용어로 명명될 수 있다.Also, a base station generally means a fixed station communicating with a terminal or another base station, and communicates with the terminal and other base stations to exchange various data and control information. The base station may be named in other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.

본 발명에서 특정 신호가 프레임/서브프레임/슬롯/반송파/부반송파에 할당된다는 것은 특정 신호가 해당 프레임/서브프레임/슬롯의 기간 또는 타이밍에 해당 반송파/부반송파를 통해 전송되는 것을 의미한다.In the present invention, the specific signal is assigned to the frame / subframe / slot / carrier / subcarrier means that the specific signal is transmitted through the corresponding carrier / subcarrier in the period or timing of the frame / subframe / slot.

본 발명에서 랭크 혹은 전송 랭크는 하나의 OFDM 심볼 또는 하나의 자원요소(Resource Element) 상에 다중화되거나 할당된 레이어의 개수를 의미한다.In the present invention, the rank or transmission rank refers to the number of layers multiplexed or allocated on one OFDM symbol or one resource element.

본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/상향링크 전송에 대한 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 자원요소의 집합을 의미한다.In the present invention, Physical Downlink Control CHannel (PDCCH) / Physical Control Format Indicator CHannel (PCFICH) / PHICH (Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel) / PDSCH (Physical Downlink Shared CHannel) are respectively DCI (Downlink Control Information) / CFI ( Means a set of resource elements that carry ACK / NACK (ACKnowlegement / Negative ACK) / downlink data for uplink transmission.

또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)/PRACH(Physical Random Access CHannel)는 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 나르는 자원요소의 집합을 의미한다.In addition, PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) / PUSCH (Physical Uplink Shared CHannel) / PRACH (Physical Random Access CHannel) means a set of resource elements that carry uplink control information (UCI) / uplink data / random access signals, respectively .

특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH에 할당되거나 이에 속한 자원요소(Resource Element: RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH/PRACH 자원이라 명명한다.In particular, resource elements (REs) assigned to or belonging to PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH are assigned to PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH RE or PDCCH / PCFICH / PHICH, respectively. Named / PDSCH / PUCCH / PUSCH / PRACH resource.

따라서, 단말이 PUCCH/PUSCH/PRACH를 전송한다는 표현은 PUSCH/PUCCH/PRACH 상에서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 접속 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, 기지국이 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH를 전송한다는 표현은 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 하향링크 제어정보/하향링크 데이터 등을 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용될 수 있다.Therefore, the expression that the terminal transmits the PUCCH / PUSCH / PRACH may be used in the same meaning as transmitting the uplink control information / uplink data / random access signal on the PUSCH / PUCCH / PRACH. In addition, the expression that the base station transmits the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH may be used in the same meaning as transmitting downlink control information / downlink data and the like on the PDCCH / PCFICH / PHICH / PDSCH.

한편, ACK/NACK 정보를 특정 성상 포인트에 맵핑한다는 것은 ACK/NACK 정보를 특정 복소 변조심볼로 맵핑한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, ACK/NACK 정보를 특정 복소 변조심볼로 맵핑한다는 것은 ACK/NACK 정보를 특정 복소 변조심볼로 변조한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.On the other hand, mapping the ACK / NACK information to a specific constellation point is used in the same meaning as mapping the ACK / NACK information to a specific complex modulation symbol. In addition, mapping ACK / NACK information to a specific complex modulation symbol is used in the same sense as modulating ACK / NACK information to a specific complex modulation symbol.

도 1은 본 발명이 적용되는 단말 및 기지국의 구성을 도시한 것이다. 단말은 상향링크에서는 송신장치로 동작하고 하향링크에서는 수신장치로 동작한다. 반대로, 기지국은 상향링크에서는 수신장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신장치로 동작한다.1 shows a configuration of a terminal and a base station to which the present invention is applied. The terminal operates as a transmitter in uplink and as a receiver in downlink. In contrast, the base station operates as a receiver in uplink and as a transmitter in downlink.

도 1을 참조하면, 단말과 기지국은 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나(500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 전송하는 송신기(100a, 100b), 안테나를 제어하여 정보, 데이터, 신호 또는 메시지 등을 수신하는 수신기(300a, 300b), 무선통신 시스템 내 각종 정보를 일시적으로 또는 영구적으로 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, 단말과 기지국은 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소와 동작적으로 연결되며, 각 구성요소를 제어하도록 구성되는 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다.Referring to FIG. 1, a terminal and a base station are antennas 500a and 500b capable of receiving information, data, signals or messages, and a transmitter 100a for controlling the antennas to transmit information, data, signals or messages, and the like. 100b), receivers 300a and 300b for controlling the antenna to receive information, data, signals or messages, and memories 200a and 200b for temporarily or permanently storing various information in the wireless communication system. In addition, the terminal and the base station are operatively connected to components such as a transmitter, a receiver, and a memory, and include processors 400a and 400b configured to control each component.

단말 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 또한, 기지국 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 송신기와 수신기가 통합되어 단말 또는 기지국 내에서 하나의 송수신기(transceiver)로 구현될 수도 있다.The transmitter 100a, the receiver 300a, the memory 200a, and the processor 400a in the terminal may be embodied as separate components by separate chips, respectively, and two or more may be included in one chip. It may be implemented by. In addition, the transmitter 100b, the receiver 300b, the memory 200b, and the processor 400b in the base station may be implemented as independent components by separate chips, respectively, and two or more chips may be used as one chip. It may also be implemented by). The transmitter and the receiver may be integrated to be implemented as one transceiver in the terminal or the base station.

안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나(500a, 500b)는 안테나 포트로 불리기도 한다. 안테나 포트는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 복수개의 물리 안테나의 조합에 의해 구성될 수 있다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터 등을 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신기의 경우에는 2 개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.The antennas 500a and 500b transmit a signal generated by the transmitters 100a and 100b to the outside or receive a signal from the outside and transmit the signal to the receivers 300a and 300b. Antennas 500a and 500b are also called antenna ports. The antenna port may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of a plurality of physical antennas. A transceiver supporting a multi-input multi-output (MIMO) function for transmitting and receiving data using a plurality of antennas may be connected to two or more antennas.

프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 단말 또는 기지국 내의 각종 구성요소 또는 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Handover) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor) 또는 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 명명될 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.Processors 400a and 400b typically control the overall operation of various components or modules within a terminal or base station. In particular, the processor 400a or 400b includes various control functions for performing the present invention, a medium access control (MAC) frame variable control function according to service characteristics and a propagation environment, a power saving mode function for controlling idle mode operation, and a hand. Handover, authentication and encryption functions can be performed. The processors 400a and 400b may also be referred to as controllers, microcontrollers, microprocessors or microcomputers. Meanwhile, the processors 400a and 400b may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.

하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다.When implementing the present invention using hardware, application specific integrated circuits (ASICs) or digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays) may be provided in the processors 400a and 400b.

또한, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.In addition, when the present invention is implemented using firmware or software, the firmware or software may be configured to include a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations of the present invention, and is configured to perform the present invention. The firmware or software may be provided in the processors 400a and 400b or may be stored in the memory 200a and 200b to be driven by the processors 400a and 400b.

송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b) 또는 프로세서와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 단말 및 기지국의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.The transmitters 100a and 100b perform a predetermined coding and modulation on a signal or data to be transmitted to the outside, which is scheduled from the processor 400a or 400b or a scheduler connected to the processor, and then the antennas 500a and 500b. To pass). The transmitters 100a and 100b and the receivers 300a and 300b of the terminal and the base station may be configured differently according to a process of processing a transmission signal and a reception signal.

메모리(200a, 200b)는 프로세서(400a, 400b)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 또한, 메모리(200a, 200b)가 버퍼로서 활용될 수 있다. 메모리는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type) 또는 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 등을 이용하여 구현될 수 있다.The memories 200a and 200b may store a program for processing and controlling the processors 400a and 400b and may temporarily store information input and output. In addition, the memory 200a or 200b may be utilized as a buffer. The memory may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type or a card type memory (e.g. SD or XD memory, etc.), RAM Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic Memory, Magnetic Disk, It can be implemented using an optical disk or the like.

도 2는 단말이 상향링크 신호를 전송하기 위한 신호처리 과정을 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 단말 내의 송신기(100a)는 스크램블 모듈(201), 변조 맵퍼(202), 프리코더(203), 자원요소 맵퍼(204) 및 SC-FDMA 신호 생성기(205)를 포함할 수 있다.2 illustrates a signal processing procedure for transmitting an uplink signal by a terminal. Referring to FIG. 2, the transmitter 100a in the terminal may include a scramble module 201, a modulation mapper 202, a precoder 203, a resource element mapper 204, and an SC-FDMA signal generator 205. have.

상향링크 신호를 전송하기 위해 스크램블 모듈(201)은 스크램블 신호를 이용하여 전송 신호를 스크램블 할 수 있다. 스크램블된 신호는 변조 맵퍼(202)에 입력되어 전송 신호의 종류 또는 채널 상태에 따라 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 16 QAM/64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식을 이용하여 복소 변조심볼로 변조된다. 변조된 복소 변조심볼은 프리코더(203)에 의해 처리된 후, 자원요소 맵퍼(204)에 입력되며, 자원요소 맵퍼(204)는 복소 변조심볼을 시간-주파수 자원 요소에 맵핑할 수 있다. 이와 같이 처리된 신호는 SC-FDMA 신호 생성기(205)를 거쳐 안테나 포트를 통해 기지국으로 전송될 수 있다.In order to transmit the uplink signal, the scramble module 201 may scramble the transmission signal using the scramble signal. The scrambled signal is input to the modulation mapper 202 to perform Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), or 16 QAM / 64 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) modulation methods, depending on the type of the transmission signal or the channel state. Modulated by a complex modulation symbol. The modulated complex modulation symbol is processed by the precoder 203 and then input to the resource element mapper 204, which may map the complex modulation symbol to a time-frequency resource element. The signal thus processed may be transmitted to the base station through the antenna port via the SC-FDMA signal generator 205.

도 3은 기지국이 하향링크 신호를 전송하기 위한 신호처리 과정을 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 기지국 내의 송신기(100b)는 스크램블 모듈(301), 변조 맵퍼(302), 레이어 맵퍼(303), 프리코더(304), 자원요소 맵퍼(305) 및 OFDMA 신호 생성기(306)를 포함할 수 있다.3 illustrates a signal processing procedure for transmitting a downlink signal by a base station. Referring to FIG. 3, a transmitter 100b in a base station includes a scramble module 301, a modulation mapper 302, a layer mapper 303, a precoder 304, a resource element mapper 305, and an OFDMA signal generator 306. It may include.

하향링크로 신호 또는 하나 이상의 코드워드를 전송하기 위해, 도 2와 유사하게 스크램블 모듈(301) 및 변조 맵퍼(302)를 통해 신호 또는 코드워드가 복소 변조심볼로 변조될 수 있다. 복소 변조심볼은 레이어 맵퍼(303)에 의해 복수의 레이어에 맵핑되며, 각 레이어는 프리코더(304)에 의해 프리코딩 행렬과 곱해져 각 전송 안테나에 할당될 수 있다. 이와 같이 처리된 각 안테나 별 전송신호는 자원 요소 맵퍼(305)에 의해 시간-주파수 자원 요소에 맵핑되며, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 신호 생성기(306)를 거쳐 각 안테나 포트를 통해 전송될 수 있다.In order to transmit a signal or one or more codewords in downlink, the signal or codeword may be modulated into a complex modulation symbol through the scramble module 301 and the modulation mapper 302 similar to FIG. 2. The complex modulation symbols are mapped to a plurality of layers by the layer mapper 303, and each layer may be multiplied by the precoding matrix by the precoder 304 and assigned to each transmit antenna. The transmission signal for each antenna processed as described above is mapped to a time-frequency resource element by the resource element mapper 305 and transmitted through each antenna port through an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) signal generator 306. have.

무선통신 시스템에서 단말이 상향링크로 신호를 전송하는 경우에는 기지국이 하향링크로 신호를 전송하는 경우에 비해 PAPR(Peak-to-Average Ratio)이 문제된다. 따라서, 도 2 및 도 3과 관련하여 상술한 바와 같이 상향링크 신호전송은 하향링크 신호전송에 이용되는 OFDMA 방식과 달리 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식이 이용되고 있다.In a wireless communication system, when a terminal transmits a signal in uplink, a Peak-to-Average Ratio (PAPR) is a problem as compared with a case in which a base station transmits a signal in downlink. Accordingly, as described above with reference to FIGS. 2 and 3, the uplink signal transmission uses a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) scheme unlike the OFDMA scheme used for the downlink signaling.

도 4는 본 발명이 적용되는 SC-FDMA 방식과 OFDMA 방식을 도시한 것이다. 3GPP 시스템은 하향링크에서 OFDMA를 채용하고, 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다.4 illustrates an SC-FDMA scheme and an OFDMA scheme to which the present invention is applied. The 3GPP system employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.

도 4를 참조하면, 상향링크 신호전송을 위한 단말 및 하향링크 신호전송을 위한 기지국 모두 직렬-병렬 변환기(Serial-to-Parallel Converter: 401), 부반송파 맵퍼(403), M-포인트 IDFT 모듈(404) 및 CP(Cyclic Prefix) 추가 모듈(406)을 포함하는 점에 있어서는 동일하다. 다만, SC-FDMA 방식으로 신호를 전송하기 위한 단말은 N-포인트 DFT 모듈(402)을 추가로 포함한다. N-포인트 DFT 모듈(402)은 M-포인트 IDFT 모듈(404)의 IDFT 처리 영향을 일정 부분 상쇄함으로써 전송 신호가 단일 반송파 특성(single carrier property)을 가지도록 한다.Referring to FIG. 4, both a terminal for uplink signal transmission and a base station for downlink signal transmission have a serial-to-parallel converter (401), a subcarrier mapper (403), and an M-point IDFT module (404). ) And the Cyclic Prefix (CP) addition module 406 are the same. However, the terminal for transmitting a signal in the SC-FDMA scheme further includes an N-point DFT module 402. The N-point DFT module 402 partially offsets the IDFT processing impact of the M-point IDFT module 404 so that the transmitted signal has a single carrier property.

SC-FDMA는 단일 반송파 성질을 만족해야 한다. 도 5는 단일 반송파 특성을 만족시키면서, 입력 심볼을 주파수 도메인 상에서 부반송파에 맵핑하는 예들을 도시한 것이다. 도 5(a) 및 도 5(b) 중에 하나에 따라, DFT된 심볼이 부반송파에 할당되면, 단일 반송파 성질을 만족하는 전송신호가 얻어질 수 있다. 도 5(a)는 국지적(localized) 맵핑 방법을 도 5(b)는 분산적(distributed) 맵핑 방법을 나타낸 것이다.SC-FDMA must satisfy the single carrier property. 5 illustrates examples of mapping input symbols to subcarriers in the frequency domain while satisfying a single carrier characteristic. According to one of FIGS. 5A and 5B, when a DFT symbol is allocated to a subcarrier, a transmission signal satisfying a single carrier property may be obtained. FIG. 5 (a) shows a localized mapping method and FIG. 5 (b) shows a distributed mapping method.

한편, 클러스터드(clustered) DFT-s-OFDM라는 방식이 송신기(100a, 100b)에 채택될 수도 있다. 클러스터드 DFT-s-OFDM는 기존의 SC-FDMA 방식의 변형으로서, 프리코더를 거친 신호를, 몇 개의 서브블록으로 쪼갠 후, 부반송파에 불연속적으로 맵핑하는 방법이다. 도 6에서 도 8은 클러스터드 DFT-s-OFDM에 의해 입력 심볼이 단일 반송파에 맵핑되는 예들을 나타낸 것이다.Meanwhile, a clustered DFT-s-OFDM scheme may be adopted for the transmitters 100a and 100b. Clustered DFT-s-OFDM is a variation of the conventional SC-FDMA scheme. The clustered DFT-s-OFDM is a method in which a signal passed through a precoder is split into several subblocks and then discontinuously mapped to a subcarrier. 6 to 8 illustrate examples in which input symbols are mapped to a single carrier by clustered DFT-s-OFDM.

도 6은 클러스터드 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 단일 반송파에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 도 7과 도 8은 클러스터드 SC-FDMA에서 DFT 프로세스 출력 샘플들이 다중 반송파(multi-carrier)에 맵핑되는 신호 처리 과정을 도시한 것이다. 도 6은 인트라 반송파(intra-carrier) 클러스터드 SC-FDMA를 적용하는 예이고, 도 7과 도 8은 인터 반송파(inter-carrier) 클러스터드 SC-FDMA를 적용하는 예에 해당한다. 도 7은 주파수 도메인에서 연속적(contiguous)으로 컴포넌트 반송파(component carrier)가 할당된 상황에서 인접한 컴포넌트 반송파 간의 부반송파 간격(spacing)이 정렬된 경우 단일 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 도시한 것이다. 도 8은 주파수 도메인에서 비연속적(non-contiguous)으로 컴포넌트 반송파가 할당된 상황에서 복수의 IFFT 블록을 통해 신호를 생성하는 경우를 도시한 것이다.FIG. 6 illustrates a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to a single carrier in clustered SC-FDMA. 7 and 8 illustrate a signal processing procedure in which DFT process output samples are mapped to multi-carriers in a clustered SC-FDMA. FIG. 6 illustrates an example of applying intra-carrier clustered SC-FDMA, and FIGS. 7 and 8 correspond to an example of applying inter-carrier clustered SC-FDMA. FIG. 7 illustrates a case in which a signal is generated through a single IFFT block when subcarrier spacing between adjacent component carriers is aligned in a situation in which component carriers are contiguous in the frequency domain. FIG. 8 illustrates a case where a signal is generated through a plurality of IFFT blocks in a situation in which component carriers are allocated non-contiguous in the frequency domain.

도 9는 세그먼트(segmented) SC-FDMA의 신호 처리 과정을 도시한 것이다.9 illustrates a signal processing procedure of a segmented SC-FDMA.

세그먼트 SC-FDMA는 임의 개수의 DFT와 같은 개수의 IFFT가 적용되면서 DFT와 IFFT간의 관계 구성이 일대일 관계를 가짐에 따라 단순히 기존 SC-FDMA의 DFT 확산과 IFFT의 주파수 부반송파 맵핑 구성을 확장한 것으로 NxSC-FDMA 또는 NxDFT-s-OFDMA라고 표현되기도 한다. 본 명세서는 이들을 포괄하여 세그먼트 SC-FDMA라고 명명한다. 도 9를 참조하면, 세그먼트 SC-FDMA는 단일 반송파 특성 조건을 완화하기 위하여 전체 시간 도메인 변조 심볼들을 N(N은 1보다 큰 정수)개의 그룹으로 묶어 그룹 단위로 DFT 프로세스를 수행한다.Segment SC-FDMA is simply an extension of the conventional SC-FDMA DFT spreading and IFFT frequency subcarrier mapping configuration as the number of IFFTs equal to the number of DFTs is applied and the relationship between DFT and IFFT is one-to-one. Sometimes referred to as -FDMA or NxDFT-s-OFDMA. This specification collectively names them Segment SC-FDMA. Referring to FIG. 9, the segment SC-FDMA performs a DFT process on a group basis by grouping all time-domain modulation symbols into N (N is an integer greater than 1) groups to alleviate a single carrier characteristic condition.

도 10은 무선통신 시스템에서 사용되는 무선프레임 구조의 예들을 도시한 것이다. 특히, 도 10(a)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 프레임 구조 타입 1(FS-1)에 따른 무선 프레임을 예시하며, 도 10(b)는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 프레임 구조 타입 2(FS-2)에 따른 무선 프레임을 예시한다. 도 10(a)의 프레임 구조는 FDD(Frequency Division Duplex) 모드와, 반(half) FDD(H-FDD) 모드에 적용될 수 있다. 도 10(b)의 프레임 구조는 TDD(Time Division Duplex) 모드에서 적용될 수 있다.10 illustrates examples of a radio frame structure used in a wireless communication system. In particular, FIG. 10 (a) illustrates a radio frame according to frame structure type 1 (FS-1) of 3GPP LTE / LTE-A system, and FIG. 10 (b) shows a frame structure type of 3GPP LTE / LTE-A system. 2 illustrates a radio frame according to (FS-2). The frame structure of FIG. 10 (a) may be applied to a frequency division duplex (FDD) mode and a half FDD (H-FDD) mode. The frame structure of FIG. 10B may be applied in a time division duplex (TDD) mode.

도 10을 참조하면, 3GPP LTE/LTE-A에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 균등한 크기의 서브프레임으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10 개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048x15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20 개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간 간격(TTI: transmission time interval)으로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.Referring to FIG. 10, a radio frame used in 3GPP LTE / LTE-A has a length of 10 ms (307200 Ts) and is composed of 10 equally sized subframes. Each of 10 subframes in one radio frame may be assigned a number. Here, T s represents a sampling time and is expressed as T s = 1 / (2048x15 kHz). Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots. 20 slots may be sequentially numbered from 0 to 19 in one radio frame. Each slot is 0.5ms long. The time for transmitting one subframe is defined as a transmission time interval (TTI). The time resource may be classified by a radio frame number (or radio frame index), a subframe number (or subframe number), a slot number (or slot index), and the like.

무선 프레임은 듀플레스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다.The radio frame may be configured differently according to the duplex mode. For example, in the FDD mode, since downlink transmission and uplink transmission are divided by frequency, a radio frame includes only one of a downlink subframe and an uplink subframe.

반면, TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되므로, 프레임 내의 서브프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임으로 구분된다.On the other hand, in the TDD mode, downlink transmission and uplink transmission are classified by time, and thus, subframes within a frame are divided into downlink subframes and uplink subframes.

도 11은 본 발명이 적용되는 상향링크 서브프레임 구조를 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 적어도 하나의 PUCCH(physical uplink control channel)가 상향링크 제어 정보(uplink control information: UCI)를 전송하기 위해 제어영역에 할당될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 PUSCH(physical uplink shared channel)가 사용자 데이터를 전송하기 위해 데이터 영역에 할당될 수 있다. 단, LTE release 8 혹은 release 9에서 단말이 SC-FDMA 방식을 채택하는 경우에는 단일 반송파 특성을 유지하기 위해서 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없다.11 shows an uplink subframe structure to which the present invention is applied. Referring to FIG. 11, an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain. At least one physical uplink control channel (PUCCH) may be allocated to the control region for transmitting uplink control information (UCI). In addition, at least one physical uplink shared channel (PUSCH) may be allocated to the data area for transmitting user data. However, when the UE adopts the SC-FDMA scheme in LTE release 8 or release 9, PUCCH and PUSCH cannot be simultaneously transmitted in order to maintain a single carrier characteristic.

PUCCH가 전송하는 상향링크 제어정보(UCI)는 PUCCH 포맷에 따라서 크기와 용도가 다르다. 또한, 부호화율에 따라 상향링크 제어정보의 크기가 달라질 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 PUCCH 포맷이 정의될 수 있다.The uplink control information (UCI) transmitted by the PUCCH differs in size and use according to the PUCCH format. In addition, the size of the uplink control information may vary according to the coding rate. For example, the following PUCCH format may be defined.

(1) PUCCH 포맷 1: 온-오프 키잉(On-Off keying)(OOK) 변조, 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR)에 사용(1) PUCCH Format 1: On-Off Keying (OOK) Modulation, Used for Scheduling Request (SR)

(2) PUCCH 포맷 1a 및 1b: ACK/NACK(Acknowledgment/Negative Acknowledgment) 정보 전송에 사용(2) PUCCH formats 1a and 1b: used to transmit ACK / NACK (Acknowledgment / Negative Acknowledgment) information

1) PUCCH 포맷 1a: BPSK로 변조된 1 비트 ACK/NACK 정보1) PUCCH format 1a: 1 bit ACK / NACK information modulated with BPSK

2) PUCCH 포맷 1b: QPSK로 변조된 2 비트 ACK/NACK 정보2) PUCCH format 1b: 2-bit ACK / NACK information modulated by QPSK

(3) PUCCH 포맷 2: QPSK로 변조, CQI 전송에 사용(3) PUCCH format 2: modulated with QPSK and used for CQI transmission

(4) PUCCH 포맷 2a 및 2b: CQI와 ACK/NACK 정보의 동시 전송에 사용(4) PUCCH formats 2a and 2b: used for simultaneous transmission of CQI and ACK / NACK information

표 1은 PUCCH 포맷에 따른 변조 방식과 서브프레임 당 비트 수를 나타낸다. 표 2는 PUCCH 포맷에 따른 슬롯 당 참조신호(Reference Signal: RS)의 개수를 나타낸다. 표 3은 PUCCH 포맷에 따른 참조신호(RS)의 SC-FDMA 심볼 위치를 나타낸다. 표 1에서 PUCCH 포맷 2a 및 2b는 표준 순환 전치(normal CP)의 경우에 해당한다.Table 1 shows a modulation scheme and the number of bits per subframe according to the PUCCH format. Table 2 shows the number of RSs per slot according to the PUCCH format. Table 3 shows SC-FDMA symbol positions of the RS according to the PUCCH format. In Table 1, PUCCH formats 2a and 2b correspond to a case of normal CP.

Figure pat00009
Figure pat00009

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
Figure pat00011

상향링크 서브프레임에서는 DC(Direct Current) 부반송파를 기준으로 거리가 먼 부반송파들이 제어영역으로 활용된다. 다시 말해, 상향링크 전송 대역폭의 양쪽 끝부분에 위치하는 부반송파들이 상향링크 제어정보의 전송에 할당된다. DC 부반송파는 신호 전송에 사용되지 않고 남겨지는 성분으로, OFDMA/SC-FDMA 신호 생성기에 의한 주파수 상향 변환 과정에서 반송파 주파수 f0로 맵핑된다.In an uplink subframe, subcarriers having a long distance based on a direct current (DC) subcarrier are used as a control region. In other words, subcarriers located at both ends of the uplink transmission bandwidth are allocated for transmission of uplink control information. The DC subcarrier is a component that is not used for signal transmission and is mapped to a carrier frequency f 0 during frequency upconversion by the OFDMA / SC-FDMA signal generator.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내 RB 쌍에 할당되며, RB 쌍에 속한 RB들은 두 개의 슬롯에서 각각 다른 부반송파를 점유한다. 이와 같이 할당되는 PUCCH를, PUCCH에 할당된 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수 호핑된다고 표현한다. 다만, 주파수 호핑이 적용되지 않는 경우에는, RB 쌍이 두 개의 슬롯에서 동일한 부반송파를 점유한다. 주파수 호핑 여부와 관계없이, 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내 RB 쌍에 할당되므로, 동일한 PUCCH가 서브프레임 내 각 슬롯에서 하나의 RB를 통해 한 번씩, 총 두 번 전송된다.PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe, and the RBs belonging to the RB pair occupy different subcarriers in two slots. The PUCCH allocated in this way is expressed as that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency hopped at the slot boundary. However, if frequency hopping is not applied, the RB pair occupies the same subcarrier in two slots. Regardless of whether or not frequency hopping, since the PUCCH for the UE is allocated to the RB pair in the subframe, the same PUCCH is transmitted twice, once through one RB in each slot in the subframe.

이하, 서브프레임 내 PUCCH 전송에 이용되는 RB 쌍을 PUCCH 영역으로 명명한다. 또한, PUCCH 영역 및 상기 영역내에서 사용되는 코드를 PUCCH 자원으로 명명한다. 즉, 서로 다른 PUCCH 자원은 서로 다른 PUCCH 영역을 가지거나 동일 PUCCH 영역내에서 서로 다른 코드를 가질 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여, ACK/NACK 정보를 전송하는 PUCCH를 ACK/NACK PUCCH라고 명명하고, CQI/PMI/RI 정보를 전송하는 PUCCH를 CSI(Channel State Information) PUCCH라 명명하며, SR 정보를 전송하는 PUCCH를 SR PUCCH라고 명명한다.Hereinafter, an RB pair used for PUCCH transmission in a subframe is called a PUCCH region. In addition, a PUCCH region and a code used in the region are referred to as PUCCH resources. That is, different PUCCH resources may have different PUCCH regions or different codes within the same PUCCH region. In addition, for convenience of description, a PUCCH for transmitting ACK / NACK information is called ACK / NACK PUCCH, a PUCCH for transmitting CQI / PMI / RI information is called CSI (Channel State Information) PUCCH, and SR information is called. The PUCCH to be transmitted is called SR PUCCH.

단말은 명시적(explicit) 방식 또는 암묵적(implicit) 방식에 의해 기지국으로부터 상향링크 제어정보의 전송을 위한 PUCCH 자원을 할당받는다.The terminal is allocated a PUCCH resource for transmission of uplink control information from the base station by an explicit method or an implicit method.

ACK/NACK(ACKnowlegement/negative ACK) 정보, CQI(Channel Quality Indicator) 정보, PMI(Precoding Matrix Indicator) 정보, RI(Rank Information) 정보 및 SR(Scheduling Request) 정보 등의 상항링크 제어정보(UCI)가 상향링크 서브프레임의 제어영역 상에서 전송될 수 있다.The uplink link control information (UCI) such as ACK / NACK (ACKnowlegement / negative ACK) information, channel quality indicator (CQI) information, precoding matrix indicator (PMI) information, rank information (RI) information, and scheduling request (SR) information It can be transmitted on the control region of the uplink subframe.

무선통신 시스템에서, 단말과 기지국은 신호 또는 데이터 등을 서로 송수신한다. 기지국이 데이터를 단말에 전송하면, 단말은 수신한 데이터를 디코딩하고, 데이터 디코딩이 성공적이면, 기지국에 ACK을 전송한다. 데이터 디코딩이 성공적이지 않으면, 기지국에 NACK을 전송한다. 반대의 경우, 즉 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 경우 또한 동일하다. 3GPP LTE 시스템에서, 단말은 기지국으로부터 PDSCH 등을 수신하고, PDSCH에 대한 스케줄링 정보를 나르는 PDCCH에 의해 결정되는 암묵적 PUCCH을 통해 PDSCH에 대한 ACK/NACK을 기지국으로 전송한다. 여기서, 단말이 데이터를 수신하지 못하면 DTX(discontinuous transmission) 상태(state)로 간주될 수 있고, 미리 정해진 규칙에 따라 수신된 데이터가 없는 경우로 처리되거나 NACK(데이터를 수신하였으나, 디코딩이 성공적이지 않은 경우)과 동일하게 처리될 수도 있다.In a wireless communication system, a terminal and a base station transmit and receive signals or data. When the base station transmits data to the terminal, the terminal decodes the received data and, if the data decoding is successful, transmits an ACK to the base station. If the data decoding is not successful, send a NACK to the base station. The opposite case is also the case when the terminal transmits data to the base station. In a 3GPP LTE system, a terminal receives a PDSCH from a base station and transmits an ACK / NACK for the PDSCH to the base station through an implicit PUCCH determined by the PDCCH carrying scheduling information for the PDSCH. In this case, if the terminal does not receive the data, it may be regarded as a discontinuous transmission (DTX) state, and is treated as if there is no data received according to a predetermined rule or NACK (data is received, but decoding is not successful. Case).

한편, 송신기(100a,b)는 인코더, 맵퍼 및 DPC기를 포함할 수도 있다.Meanwhile, the transmitters 100a and b may include an encoder, a mapper, and a DPC group.

이때, 인코더는 입력되는 정보 비트를 채널 코드를 통해 인코딩한다. 또한, 채널 코드는 채널에 의한 오류를 정정하는 기능을 포함할 수 있다. 인코더에 의하여 인코딩 되는 방식은 블록 형태의 인코딩과 트렐리스(Trellis) 형태의 인코딩 등의 다양한 방식이 사용될 수 있다. 트렐리스 형태의 인코딩에는 터보 코딩 또는 컨벌류션 코딩을 포함할 수 있다.At this time, the encoder encodes the input information bits through the channel code. In addition, the channel code may include a function for correcting an error caused by the channel. Encoding by the encoder may be a variety of methods, such as block-type encoding and trellis-type encoding. Trellis-type encoding may include turbo coding or convolutional coding.

또한, 맵퍼는 부호화된 데이터를 신호 성상(signal constellation) 상의 위치를 표현하는 데이터 심벌 w로 맵핑한다. 데이터 심벌 w는 각 사용자로 전송할 데이터를 인코딩하고 성상 맵핑한 심벌이다. 맵퍼에서 행해지는 변조 방식에는 제한이 없으면, m-PSK(m-Phase Shift Keying) 또는 m-QAM(m-Quadrature Amplitude Modulation)일 수 있다. 예를 들어, m-PSK는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 또는 8-PSK 일 수 있다. m-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다.The mapper also maps the coded data to a data symbol w that represents a location on the signal constellation. The data symbol w is a symbol encoded and constellation mapped to data to be transmitted to each user. If there is no restriction on the modulation scheme performed by the mapper, it may be m-Phase Shift Keying (m-PSK) or m-Quadrature Amplitude Modulation (m-QAM). For example, m-PSK may be Binary Phase Shift Keying (BPSK), Quadrature Phase Shift Keying (QPSK), or 8-PSK. The m-QAM may be 16-QAM, 64-QAM, or 256-QAM.

또한, DPC기는 맵퍼로부터 입력되는 데이터 심벌 w에 대하여 DPC를 수행하여 전송 신호 M를 생성한다. DPC기는 간섭 공제기와 모듈로 연산기를 포함할 수 있다. 간섭 공제기는 맵핑된 데이터 심벌 w에 대해 송신기(100a,b)에서 알고 있는 간섭 S를 공제한다. 사용자에게 보내는 데이터 심벌을 w라 하고, 송신기(100a,b)에서 미리 알고 있는 간섭을 S라 할 때, 간섭 공제기는 w-S 를 수행하여 간섭 S를 공제한다.In addition, the DPC machine generates a transmission signal M by performing DPC on the data symbol w input from the mapper. The DPC may include an interference deductor and a modulo operator. The interference deductor deducts the interference S known to the transmitters 100a, b for the mapped data symbol w. When the data symbol to be sent to the user is called w and the interference previously known by the transmitters 100a and b is S, the interference deductor performs w-S to subtract the interference S.

어떠한 간섭 S에 대해서도 DPC가 동작하기 위해서는 전송신호 집합의 모양을 바꿀 필요가 있다. 왜나하면, 간섭 S가 크다면 전송 파워 제한(transmit power constraint)을 넘을 수 있기 때문이다. 이를 고려하여 전송신호 집합의 모양을 바꾸는 모듈로 연산이 수행된다.It is necessary to change the shape of the transmission signal set in order for the DPC to operate on any interference S. This is because if the interference S is large, it may exceed the transmit power constraint. In consideration of this, a modulo operation for changing the shape of the transmission signal set is performed.

모듈로 연산기는 간섭 공제기의 출력 w-S에 모듈로 연산을 행하여 전송 신호 M을 출력한다. 예를 들어, QPSK를 사용하는 성상에서 QPSK 심벌이 ±1±j 형태를 가질 때, 모듈로 연산을 통해 -1+j는 -5-3j, -5+j, +3+j, +3+5j 등이 같은 심벌인 것처럼 동작하여 어떤 간섭 S에 대하여서도 대비할 수 있게 된다. 모듈로 연산기에서 출력되는 전송 신호 M은 다음 수학식 1과 같다.The modulo operator performs a modulo operation on the output w-S of the interference deductor and outputs the transmission signal M. FIG. For example, when a QPSK symbol has a form of ± 1 ± j in a constellation using QPSK, modulo operation allows -1 + j to be -5-3j, -5 + j, + 3 + j, +3+. 5j and the like operate as if they are the same symbol to be prepared for any interference S. The transmission signal M output from the modulo operator is expressed by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, a와 b는 정수이고 L은 모듈로 박스의 반의 크기이다. 송신기(100a)는 간섭 신호를 미리 공제하고 전송하게 되는데, 이때 간섭에 의하여 전송 파워가 증가할 수 있기 때문에 모듈로 연산에 의해 전송 파워를 제한할 수 있다.Where a and b are integers and L is half the size of the modulo box. The transmitter 100a subtracts and transmits an interference signal in advance. In this case, since transmission power may increase due to interference, transmission power may be limited by modulo operation.

수신기(300a,b)는 모듈로 연산기, 디맵퍼 및 디코더를 포함할 수 있다. 모듈로 연산기는 입력 신호 R에 대하여 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호 Y를 출력한다. 입력 신호 R은 전송 신호 M이 채널을 통과하면서 잡음 N과 간섭 S가 더해져 R=M+S+N이 된다. 따라서 입력 신호 R은 다음 수학식 2와 같다.The receivers 300a and b may include a modulo operator, a demapper and a decoder. The modulo operator performs a modulo operation on the input signal R to output the received signal Y. The input signal R is the sum of the noise N and the interference S as the transmitted signal M passes through the channel, resulting in R = M + S + N. Therefore, the input signal R is as follows.

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00013
Figure pat00013

또한, 입력 신호 R에 대하여 모듈로 연산을 수행하면 다음 수학식 3을 얻을 수 있다.In addition, when the modulo operation is performed on the input signal R, the following equation 3 may be obtained.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서, c와 d는 정수이며, L은 모듈로 박스의 반의 크기이다. 수신기의 모듈로 연산기에 의하여 수신 신호 Y를 가로와 세로의 길이가 각각 2L인 사각형의 모듈로 박스 내로 이동시킨다.Where c and d are integers and L is half the size of the modulo box. The modulo operator of the receiver moves the received signal Y into a rectangular modulo box having a length of 2L each.

디맵퍼는 수신 신호 Y를 디맵핑 한다. 디맵퍼는 수신된 신호를 성상도 상의 좌표 중의 한 점으로 추정하여 심벌 레벨의 정보를 비트 레벨로 변환시킬 수 있다. 디코더는 디맵퍼에 의해 디맵핑된 심벌을 디코더하여 원래의 정보 비트로 복원한다.The demapper demaps the received signal Y. The demapper may convert the symbol level information into the bit level by estimating the received signal as one of coordinates in the constellation. The decoder decodes the symbols demapped by the demapper and restores the original information bits.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 디맵핑 방법을 보여준다.12 illustrates a demapping method according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 수신된 신호에 대하여 모듈로 연산을 수행한다(S100). 수신기에 입력 신호 R에 대하여 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호 Y를 출력한다.Referring to FIG. 12, a modulo operation is performed on the received signal (S100). Modulo operation is performed on the input signal R to the receiver to output the received signal Y.

확장 성상도 상의 후보 성상점을 이용하여 모듈로 연산이 수행된 신호인 수신 신호 Y에 대하여 후보 함수 값을 생성하고, 생성된 후보 함수 값 중에서 최대 함수 값을 선택한다(S110). 후보 함수 값은 수신 신호 Y가 확장 성상도 상의 후보 성상점에 대응될 가능성을 나타내는 값을 말한다. 확장 성상도는 기본 성상도 상의 기본 성상점들뿐만 아니라 확장 성상점을 포함하는 성상도이다. 상기 후보 함수 값에서 최대인 값을 최대 함수 값이라하며, 후보 함수 값에서 최대 함수 값을 선택한다.A candidate function value is generated for the received signal Y, which is a signal on which the modulo operation is performed, using the candidate constellation point on the extended constellation, and a maximum function value is selected from the generated candidate function values (S110). The candidate function value refers to a value indicating the likelihood that the received signal Y corresponds to the candidate constellation point on the extended constellation. An extended constellation is a constellation that includes an extended constellation as well as basic constellations on the basic constellation. The maximum value of the candidate function value is called the maximum function value, and the maximum function value is selected from the candidate function value.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 확장 성상도를 생성시키는 일례를 보여준다. 도 13을 참조하여, 16-QAM의 기본 성상도를 이용한 일례에 대하여 설명한다. 모듈로 박스(300) 내의 심벌들에 대응하는 복수의 성상점들로 이루어진 성상도를 기본 성상도라고 하고, 16-QAM에서의 기본 성상도는 모듈로 박스(300) 내의 16개의 성상점들로 이루어지는 성상도가 된다.13 shows an example of generating an extended constellation according to an embodiment of the present invention. With reference to FIG. 13, an example using the basic constellation of 16-QAM is demonstrated. A constellation composed of a plurality of constellation points corresponding to symbols in the modulo box 300 is called a basic constellation, and the basic constellation in 16-QAM is 16 constellation points in the modulo box 300. It becomes the constellation which consists of.

확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점들과 확장 성상점들을 포함한다. 확장 성상점은 기본 성상점들을 제외한 성상점을 말한다. 모듈로 박스(300)는 기본 성상점들이 위치하는 영역을 표시하는 테두리를 말한다.The extended constellation includes the basic constellations and the extended constellations of the basic constellation. Extended constellation points refer to constellation points other than the basic constellation points. The modulo box 300 refers to an edge indicating an area where basic constellation points are located.

확장 성상점을 생성하는 일 예는 모듈로 박스를 반복하여 기본 성상도의 모듈로 박스(300)에 인접하게 배치시킨다. 하나의 기본 성상도 주위에 8개의 모듈로 박스가 인접하게 배치될 수 있고, 8개의 모듈로 박스에 포함되는 성상점들의 배치는 기본 성상도 상의 배치와 동일하다. 여기서 모듈로 박스를 반복한다는 것은 모듈로 박스의 내부의 성상점들을 복사한다는 의미이다.An example of generating an extended constellation point is to repeat the modulo box and place it adjacent to the modulo box 300 of the basic constellation. Eight modulo boxes can be arranged adjacent to one basic constellation, and the arrangement of constellation points included in the eight modulo boxes is the same as the arrangement on the basic constellation. Repeating the modulo box here means copying the constellation points inside the modulo box.

여기서, 8개의 모듈로 박스에 포함되는 성상점들 중에서 선택하여 이를 확장 성상점으로 할 수 있다. 예를 들어, 상하 좌우로 4개의 모듈로 박스를 반복하여 배치하되, 각 모듈로 박스에 위치한 성상점들 중에 성상도의 원점에 가까운 4개의 성상점을 선택함으로써 총 16개의 확장 성상점들을 얻을 수 있다.Herein, the constellation points included in the eight modulo boxes may be selected to be extended constellation points. For example, by repeatedly arranging four modulo boxes up, down, left, and right, a total of 16 extended constellation points can be obtained by selecting four constellation points close to the origin of constellation among constellation points located in each modulo box. have.

다른 예로서, 기본 성상점들 중에 테두리 부근에 있는 성상점들과 가까운 거리에 있는 성상점을 확장 성상점으로 선택할 수 있다. 따라서 기본 성상도의 모듈로 박스에 근접하여 위치하는 확장 성상점을 선택할 수 있다.As another example, one of the basic constellation points, which is close to the constellation points near the edge, may be selected as the extended constellation point. Therefore, it is possible to select an extended constellation point located close to the modulo box of the basic constellation.

또 다른 예로서, 기본 성상점들을 상하 또는 좌우로 반복하여 배치할 수 있다. 반복하여 배치하는 것은 기본 성상점들이 동일한 배치를 가지면서 동일한 간격을 가지면서 상하 또는 좌우로 복사되는 것을 말한다. 따라서 이들 복사된 기본 성상점들 중에서 하나 이상의 확장 성상점을 선택할 수 있다.As another example, the basic constellation points may be repeatedly arranged vertically or horizontally. Repeated placement means that the basic constellation points are copied up, down, left, or right, with the same spacing and with the same spacing. Therefore, one or more extended constellation points can be selected from these copied basic constellation points.

상기와 같이, 확장 성상점을 하나 이상 생성함으로써 기본 성상점과 함께 성상도 상에 배치하여 확장 성상도를 얻을 수 있다. 확장 성상도를 생성하는데 있어, BPSK, QPSK, 8-QAM, 16-QAM, 64-QAM, 128-QAM, 256-QAM 등의 다양한 m-PSK 또는 m-QAM의 기본 성상도를 이용할 수 있다. 또한, 기본 성상도에 있어 비트열에 대응되는 성상도 상의 성상점의 위치는 달라질 수 있다.As described above, by generating one or more extended constellation points, the extended constellation can be obtained by placing the constellation together with the basic constellation point. In generating extended constellations, various m-PSK or m-QAM basic constellations such as BPSK, QPSK, 8-QAM, 16-QAM, 64-QAM, 128-QAM, and 256-QAM can be used. In addition, in the basic constellation, the position of the constellation point on the constellation corresponding to the bit string may vary.

도 14는 도 13에서 생성된 확장 생성도에서 후보 성상점이 배치되는 일례를 보여준다. 도 4를 참조하면, 확장 생성도는 기본 생성도 상의 기본 성상점들과 모듈로 박스(300)에 근접하여 위치한 확장 성상점들을 포함한다. 하나의 기본 성상도 주위에 8개의 모듈로 박스가 인접하게 배치되고, 8개의 모듈로 박스에 포함되는 성상점들의 배치는 기본 성상도 상의 성상점들의 배치와 동일하다.FIG. 14 illustrates an example in which candidate constellation points are arranged in the extension generation diagram generated in FIG. 13. Referring to FIG. 4, the extended generation diagram includes basic constellation points on the basic generation diagram and extended constellation points located close to the modulo box 300. Eight modulo boxes are arranged adjacent to one basic constellation, and the arrangement of constellation points included in the eight modulo boxes is the same as the arrangement of constellation points on the basic constellation.

동일한 비트열을 나타내는 하나 이상의 성상점들을 후보 성상점이라 하고, 이러한 후보 성상점은 확장 성상도 상에서 하나 이상의 성상점을 포함할 수 있다.One or more constellation points that represent the same bit string are called candidate constellation points, and the candidate constellation points may include one or more constellation points on the extended constellation diagram.

기본 성상점 중에서 모서리 부분이 아닌 측면에 위치하는 주변(Side) 성상점은 하나의 확장 성상점을 생성할 수 있다. 예를 들어, 오른쪽 측면에 위치하는

Figure pat00129
비트열을 나타내는 기본 성상점은 왼쪽 측면에 위치하는
Figure pat00130
비트열을 나타내는 확장 성상점을 생성하여 배치할 수 있다. 이는 모듈로 박스(300)가 반복 배치되더라도, 모듈로 박스(300) 내의 성상점들의 배치가 기본 성상도 상의 배치와 동일하기 때문이다. 따라서 (0010) 비트열을 나타내는 후보 성상점은
Figure pat00131
비트열을 나타내는 기본 성상점과
Figure pat00132
비트열을 나타내는 확장 성상점이다.Side constellations located on the side of the base constellation rather than on the corners may generate one extended constellation point. For example, on the right side
Figure pat00129
The default constellation point representing the string of bits is located on the left side.
Figure pat00130
An extended constellation point representing a bit string may be generated and arranged. This is because even if the modulo box 300 is repeatedly arranged, the arrangement of constellation points in the modulo box 300 is the same as the arrangement on the basic constellation. Therefore, the candidate constellation point representing the bit string is
Figure pat00131
The default constellation point representing the string of bits
Figure pat00132
An extended constellation point representing a bit string.

기본 성상점 중에서 모서리 부분에 위치하는 코너(Corner) 성상점은 세 개의 확장 성상점을 생성할 수 있다. 예를 들어, 오른쪽 상부 코너에 위치하는

Figure pat00133
비트열을 나타내는 기본 성상점은 왼쪽 상부에 위치하는
Figure pat00134
비트열, 오른쪽 하부에 위치하는
Figure pat00135
비트열 및 왼쪽 하부에 위치하는
Figure pat00136
비트열을 나타내는 각각의 확장 성상점을 생성할 수 있다. 따라서 (0011) 비트열을 나타내는 후보 성상점은
Figure pat00137
비트열을 나타내는 기본 성상점과
Figure pat00138
비트열,
Figure pat00139
비트열 및
Figure pat00140
비트열을 나타내는 세 개의 확장 성상점이다.The corner constellation point located at the corner of the basic constellation point may generate three extended constellation points. For example, located in the upper right corner
Figure pat00133
The default constellation point representing the string of bits is located at the top left
Figure pat00134
Bit string, located in the lower right corner
Figure pat00135
Bit row and lower left
Figure pat00136
Each extended constellation point representing a bit string can be generated. Therefore, the candidate constellation point representing the bit string is
Figure pat00137
The default constellation point representing the string of bits
Figure pat00138
Bit String,
Figure pat00139
Bit string and
Figure pat00140
Three extended constellation points representing bit strings.

기본 성상점 중에서 코너 성상점 또는 주변 성상점이 아닌 성상점은 내부(Inner) 성상점으로 되어 확장 성상점을 생성하지 않는다. 예를 들어, 성상도 상의 원점 부근에 위치하는

Figure pat00141
비트열을 나타내는 기본 성상점은 확장 성상점을 생성하지 않는다. 왜냐하면, 모듈로 박스를 반복하여 배치하면서 모듈로 박스(300) 내의 성상점들의 배치가 기본 성상도 상의 배치와 동일하기 때문이다. 따라서 (0000) 비트열을 나타내는 후보 성상점은
Figure pat00142
비트열을 나타내는 기본 성상점 하나이다.Among the basic constellation points, the constellation points other than the corner constellation point or the peripheral constellation point become inner constellation points and do not generate extended constellation points. For example, located near the origin on the constellation
Figure pat00141
The default constellation point representing the bit string does not create an extended constellation point. This is because the arrangement of constellation points in the modulo box 300 is the same as the arrangement on the basic constellation while repeatedly arranging the modulo boxes. Therefore, the candidate constellation point representing the (0000) bit string is
Figure pat00142
One basic constellation point that represents a bit string.

이와 같이, 후보 성상점은 동일한 비트열을 나타내는 하나 이상의 성상점이며, 기본 성상점과 확장 성상점을 포함할 수 있다. 다만, 특정 비트열을 나타내는 확장 성상점이 없는 경우에는 기본 성상점 만이 후보 성상점이 될 수도 있다.As such, the candidate constellation points are one or more constellation points representing the same bit string, and may include basic constellation points and extended constellation points. However, when there is no extended constellation point representing a specific bit string, only the basic constellation point may be a candidate constellation point.

도 15는 QPSK에서의 확장 성상도의 일례이다. 도 15를 참조하면, 일반적인 QPSK 성상도에서는 가로 세로의 길이가 2L로 이루어진 모듈로 박스(300) 내의 4개의 점들 중에 하나로 맵핑 된다. QPSK에서의 기본 성상도는 모듈로 박스(300) 내의 4개의 기본 성상점들로 이루어지는 성상도이다.15 is an example of an extended constellation diagram in QPSK. Referring to FIG. 15, in a typical QPSK constellation diagram, the length and width of the module are mapped to one of four points in the modulo box 300 having a length of 2L. The basic constellation in QPSK is a constellation of four basic constellation points in the modulo box 300.

기본 성상도 상에 맵핑 되는 심벌은 실수 부(I)와 허수 부(Q)에 각각 1비트씩 맵핑되어 총 2비트의 정보에 대응된다. 예를 들어, 실수 축은 앞의 비트에 영향을 주고 허수 축은 뒤의 비트에 영향을 주는 경우를 고려한다. 다시 말해서 앞의 비트가 영이면 신호의 실수 값은 A를 가지고, 1이면 -A를 가진다. 반면에 뒤의 비트가 영이면 신호의 허수 값은 A를 가지고 1이면 -A를 가진다. 기본 성상도 상에 위치하는 기본 성상점이 특정 비트열에 대응되는 것은 하나의 예이며, 동일한 비트열이라도 경우에 따라서는 기본 성상도 상의 다른 기본 성상점에 대응될 수 있다.The symbols mapped on the basic constellation map are mapped to the real part I and the imaginary part Q by 1 bit, respectively, and correspond to a total of 2 bits of information. For example, consider the case where the real axis affects the preceding bit and the imaginary axis affects the later bit. In other words, if the preceding bit is zero, the real value of the signal has A, and if it has 1, it has -A. On the other hand, if the next bit is zero, the imaginary value of the signal has A, and if it has 1, it has -A. The basic constellation point located on the basic constellation map corresponds to a specific bit string, and the same constellation point may correspond to another basic constellation point on the basic constellation in some cases.

확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점들과 확장 성상점들을 포함한다. 도 5의 확장 성상도는 기본 성상도의 모듈로 박스를 반복하여 기본 성상도의 모듈로 박스에 인접하게 배치한 후 기본 성상도의 성상점들에 근접하게 배치된 확장 성상점들을 선택하여 생성된다.The extended constellation includes the basic constellations and the extended constellations of the basic constellation. The extended constellation of FIG. 5 is generated by repeating the modulo box of the basic constellation and arranging adjacent to the modulo box of the basic constellation, and then selecting the extended constellation points disposed close to the constellation points of the basic constellation. .

확장 성상도에서는 동일한 비트열에 대응하는 하나 이상의 성상점인 후보 성상점을 가진다. 기본 성상도에서는 모듈로 박스(300) 내에서 디맵핑 될 비트열에 대응하는 성상점이 하나이지만, 확장 성상도에서는 디맵핑 될 비트열에 대응하는 하나 이상의 성상점들이 위치한다. 예를 들어, 디맵핑 될 비트열이 (00)이라면, 확장 성상도에서의 후보 성삼점들은

Figure pat00143
Figure pat00144
의 네 개이다. 디맵핑 될 비트열이 (11)이라면, 확장 성상도에서의 후보 성상점들은
Figure pat00145
Figure pat00146
의 네 개이다.The extended constellation has candidate constellation points, which are one or more constellation points corresponding to the same bit string. In the basic constellation diagram, one constellation point corresponding to the bit string to be demapped in the modulo box 300 is located. In the extended constellation diagram, one or more constellation points corresponding to the bit string to be demapped are located. For example, if the bit string to be demapped is (00), then the candidate three points in the extended constellation
Figure pat00143
And
Figure pat00144
Four of them. If the bit string to be demapped is (11), then the candidate constellation points in the extended constellation
Figure pat00145
And
Figure pat00146
Four of them.

이러한 확장 성상도 상의 후보 성상점을 이용하여 후보 함수 값(Pi)을 다음의 수학식에 의해 계산할 수 있다. 후보 함수 값(Pi)은 모듈로 연산이 수행된 수신 신호가 특정한 비트열에 대응될 가능성을 수치상으로 표현한다.Using the candidate constellation point on the extended constellation diagram, the candidate function value Pi can be calculated by the following equation. The candidate function value Pi expresses numerically the likelihood that the received signal on which the modulo operation is performed corresponds to a specific bit string.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure pat00015
Figure pat00015

여기서,

Figure pat00147
은 잡음 분산, y는 모듈로 연산이 수행된 수신 신호 및 h는 채널 응답을 말한다. 수학식 4에서의 후 보 함수 값(Pi)은 α의 비트열을 만족하는 후보 성상점의 좌표 (α)i 를 대입하여 구할 수 있다. 예를 들어, 디맵핑 될 비트열 α가 (00)이라면,
Figure pat00148
의 후보 성장점들은
Figure pat00149
Figure pat00150
의 네 개의 성상점이고,
Figure pat00151
은 기본 성상점이며
Figure pat00152
Figure pat00153
은 세 개의 확장 성상점이다. 따라서 이들 네 개의 성상점here,
Figure pat00147
Is the noise variance, y is the received signal on which the modulo operation is performed, and h is the channel response. The candidate function value Pi in Equation 4 can be obtained by substituting the coordinate α of the candidate constellation point satisfying the bit string of α. For example, if the bit string α to be demapped is (00),
Figure pat00148
Candidate Growth Points
Figure pat00149
And
Figure pat00150
Are four constellations of,
Figure pat00151
Is the default constellation point
Figure pat00152
And
Figure pat00153
Are three extended constellation points. Therefore, these four constellation points

들에 의하여 상기 수학식 4에 의하여 네 개의 후보 함수 값(Pi)를 생성할 수 있다.Four candidate function values Pi may be generated according to Equation 4 above.

다시 말해서, 디맵핑 될 비트열 α가 (00)이라면 이에 대응되는 후보 성상점들은 (

Figure pat00154
Figure pat00155
의 네 개의 성상점들이 될 수 있다. 각각에 후보 성상점에 대한 성상도 상에서의 좌표인
Figure pat00156
의 값을 대입하여In other words, if the bit string α to be demapped is (00), the corresponding candidate constellation points are (
Figure pat00154
And
Figure pat00155
Can be four constellation points. Each of which is the coordinate on the constellation for the candidate constellation
Figure pat00156
By substituting for

후보 함수 값(Pi)를 구한다. 여기서,

Figure pat00157
를 만족하는 경우에 후보 함수 값(Pi)는 최대가 될 수The candidate function value Pi is obtained. here,
Figure pat00157
The candidate function value Pi can be maximized when

있다. 후보 함수 값(Pi)이 최대가 된다는 것은 전송기에서 전송된 성상 심벌이 해당 후보 성상점에 대응되는 특have. The maximum candidate function value Pi means that the constellation symbol transmitted from the transmitter corresponds to the corresponding candidate constellation point.

정 비트열일 가능성이 가장 크다는 것을 의미한다. 따라서, 확장 성상도에서의 하나 이상의 후보 성상점들 중에This means that it is most likely a positive bit string. Thus, among one or more candidate constellation points in the extended constellation

서 식

Figure pat00158
를 가장 근사하게 만족시키는 후보 성상점에 의한 후보 함수 값(Pi)을 구하면, 그 때의 성Format
Figure pat00158
If the candidate function value Pi with the candidate constellation point that satisfies most is found, then

상점이 특정 비트열일 가능성이 가장 크게 된다.The store is most likely to be a specific bit string.

생성된 후보 함수 값(Pi) 중에서 최대가 되는 최대 함수 값(

Figure pat00159
)을 다음 수학식에 의해 구할 수 있다.The maximum function value that becomes the maximum of the generated candidate function values (Pi) (
Figure pat00159
) Can be obtained by the following equation.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00016
Figure pat00016

다시 도 12를 참조하면, 최대 함수 값(

Figure pat00160
)을 이용하여 로그 우도 비율(Log-likelihood ratio; 이하 LLR)을 계산한다(S120). 디맵퍼에서의 출력으로는 2진수로 표현되는 것이 아닌 입력 비트열에서의 1과 0에 대한 신뢰도 또는 확률 값으로 표현될 수 있다. 따라서 다음 수학식을 이용하여 k-번째 비트에 대한 1 또는 0에 대한 신뢰도 또는 확률을 비율로 나타내는 LLR을 계산할 수 있다.Referring back to FIG. 12, the maximum function value (
Figure pat00160
Log-likelihood ratio (hereinafter referred to as LLR) is calculated using (S120). The output from the demapper can be expressed in terms of confidence or probability values for 1s and 0s in the input bitstream, not in binary. Therefore, the following equation can be used to calculate the LLR representing the reliability or probability of 1 or 0 for the k-th bit as a ratio.

[수학식 6]&Quot; (6) "

Figure pat00017
Figure pat00017

여기서, α는 성상도 상의 성상 심벌의 좌표 중 하나이고,

Figure pat00161
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 0 인 심벌이고,
Figure pat00162
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 1 인 심벌이다. 수학식 6에서의 분모는 성상 심벌의 좌표 중 하나인 α가 맵핑되는 k-번째 비트가 0 이 되는 최대 함수 값들의 합이며, 분자는 성상 심벌의 좌표 중 하나인 α가 맵핑되는 k-번째 비트가 1 이 되는 최대 함수 값들의 합이다. 따라서 분모가 커지면 LLR은 낮아지고, 분자가 커지면 LLR은 높아진다. LLR이 낮다는 의미는 성상심벌의 좌표 중 하나인 α가 맵핑되는 k-번째 비트가 0 이 될 확률이 높다는 의미이고, LLR이 높다는 의미는 성상 심벌의 좌표 중 하나인 α가 맵핑되는 k-번째 비트가 1 이 될 확률이 높다는 의미이다.Where α is one of the coordinates of the constellation symbol on the constellation map,
Figure pat00161
Is a symbol whose 0 is the k-th bit mapped to the real value of α,
Figure pat00162
Is a symbol whose k-th bit is mapped to the real value of α. The denominator in Equation 6 is the sum of the maximum value of the function whose k-th bit to which α, one of the coordinates of the constellation symbol is mapped, becomes 0, and the numerator is the k-th bit to which α, which is one of the coordinates of the constellation symbol, is mapped. Is the sum of the maximum function values, where 1 is 1. Therefore, the larger the denominator, the lower the LLR, and the larger the numerator, the higher the LLR. The low LLR means that the k-th bit that α is mapped to one of the constellation symbols is highly likely to be zero, and the high LLR means the k-th to which α, one of the coordinates of the constellation symbol is mapped. This means that the bit is likely to be one.

수학식 6에서의 최대 함수 값(Pmax)는 수학식 5를 이용하여 계산할 수 있다. 특정 비트열에 대응되는 확장 성상도 상의 후보 성상점을 이용하여 수학식 5를 만족하는 최대 함수 값(

Figure pat00163
)을 계산할 수 있다.The maximum function value Pmax in Equation 6 may be calculated using Equation 5. The maximum function value satisfying Equation 5 using the candidate constellation points on the extended constellation corresponding to a specific bit string (
Figure pat00163
) Can be calculated.

예를 들어, QPSK 맵핑된 심벌에 대하여 디맵핑을 수행시에 첫 번째 비트의 LLR을 계산하기 위해서는 다음 수학식 7을 이용하여 계산할 수 있다For example, in order to calculate the LLR of the first bit when demapping a QPSK mapped symbol, the following equation may be calculated using Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

Figure pat00018
Figure pat00018

첫 번째 비트의 LLR을 계산함에 있어서, 분모에는 첫 번째 비트가 0이 되는 비트열인 (00)과 (01)에 대한 최대 함수 값(

Figure pat00164
)의 합과 분자에는 첫 번째 비트가 1이 되는 비트열인 (10)과 (11)에 대한 최대 함수 값(
Figure pat00165
)의 합으로 이루어진 수에 로그를 취하여 계산한다.In calculating the LLR of the first bit, the denominator contains the maximum function values for (00) and (01), which are the string of bits in which the first bit is zero
Figure pat00164
) And the sum of the numerators contain the maximum function values ((10) and (11) for the bit strings where the first bit is 1
Figure pat00165
Calculate by taking the logarithm of the sum of

다시 말해서, 각 심벌들의 최대 함수 값(

Figure pat00166
)을 수학식 7에 대입하면 첫 번째 비트에 대한 LLR 값을 계산할 수 있다. 첫 번째 비트가 0 이 될 가능성이 크다면 LLR은 낮아지게 되고, 첫 번째 비트가 1 이 될 가능성이 크다면 LLR은 높아진다.In other words, the maximum function value of each symbol (
Figure pat00166
) Into Equation 7 to calculate the LLR value for the first bit. LLR goes low if the first bit is likely to be zero, and LLR goes high if the first bit is likely to be 1.

두 번째 비트의 LLR을 계산하기 위해서는 다음 수학식 8을 이용하여 계산할 수 있다.To calculate the LLR of the second bit can be calculated using Equation 8.

[수학식 8][Equation 8]

Figure pat00019
Figure pat00019

두 번째 비트에 대하여 LLR을 계산함에 있어서, 분모에는 첫 번째 비트가 1이 되는 비트열인 (00)과 (10)에 대한 최대 함수 값(

Figure pat00167
)의 합과 분자에는 첫 번째 비트가 1이 되는 비트열인 (01)과 (11)에 대한 최대 함수 값(
Figure pat00168
)의 합으로 이루어진 수에 로그를 취하여 계산한다. 두 번째 비트가 0 이 될 가능성이 크다면, 수학식 8의 LLR은 낮아지게 되고, 두 번째 비트가 1 이 될 가능성이 크다면, 수학식 8의 LLR은 높아진다.In calculating the LLR for the second bit, the denominator contains the maximum function values for (00) and (10), which are the string of bits in which the first bit is 1
Figure pat00167
) And the sum of the numerators contain the maximum function values (() and (11)
Figure pat00168
Calculate by taking the logarithm of the sum of If the second bit is likely to be zero, the LLR of Equation 8 is low, and if the second bit is likely to be one, the LLR of Equation 8 is high.

따라서, 상기의 LLR(bR,1)과 LLR(bR,2)을 계산함으로써 첫 번째 비트와 두 번째 비트에 대한 0 또는 1이 될 신뢰도 또는 확률의 비율을 계산할 수 있다. 따라서 디맵퍼는 LLR(bR,1)과 LLR(bR,2)에 의하여 성상도 상에서 수신 신호를 디맵핑할 수 있다.Therefore, by calculating the LLR (bR, 1) and the LLR (bR, 2) it can be calculated the ratio of the reliability or probability that will be 0 or 1 for the first bit and the second bit. Therefore, the demapper may demap the received signal on the constellation by LLR (bR, 1) and LLR (bR, 2).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디맵핑 방법은 확장 성상도의 후보 성상점을 이용하여 최대 함수 값(

Figure pat00169
)을 구하고, 이를 바탕으로 LLR 값을 구하여 디맵핑한다. 확장 성상도를 도입함으로써 수학식 4에 의해 계산되는 후보 함수 값(
Figure pat00170
)을 더욱 정확히 계산할 수 있다. 또한 모듈로 연산에 의하여 성상 심벌이 모듈로 박스 내로 이동됨에 의하여 유발되는 오류를 하나 이상의 후보 성상점을 적용하여 최대 함수 값(
Figure pat00171
)을 구함으로써 줄일 수 있다. 따라서 최대 함수 값()을 이용하는 LLR 계산에 있어서, 상대적으로 정확한 LLR 값을 계산할 수 있다.As described above, the demapping method according to an embodiment of the present invention uses a maximum function value using the candidate constellation point of the extended constellation.
Figure pat00169
), And then demap the LLR value based on this. By introducing extended constellations, candidate function values calculated by
Figure pat00170
) Can be calculated more accurately. In addition, by applying one or more candidate constellation points to errors caused by moving constellation symbols into the modulo box by modulo operation, the maximum function value (
Figure pat00171
Can be reduced by Therefore, the maximum function value ( For LLR calculations using < RTI ID = 0.0 >), a relatively accurate LLR value can be calculated.

이로 인하여 수신기에서는 모듈로 연산에 의해 도출된 성상도 상의 수신 신호의 위치를 상대적으로 정확히 추출해 냄으로써 송신기에서 전송한 성상 심벌을 디맵핑 할 수 있다. 따라서 디맵퍼에서의 성능 열화를 줄이고 성능 향상이 이루어질 수 있다.Therefore, the receiver can demap the constellation symbols transmitted from the transmitter by extracting the position of the received signal on the constellation derived by modulo operation relatively accurately. Therefore, the performance deterioration can be reduced and the performance can be improved in the demapper.

표 4는 10% 프레임 에러율(FER; Frame error rate)을 만족하기 위하여 MCS 레벨에 따른 신호대잡음비(Signal to noise ration; 이하 SNR)을 나타낸다. 여기서, 기존의 기법은 DPC가 수행된 신호를 수신하여 일반적인 디맵핑 방법에 의하여 디맵핑시에 요구되는 SNR 값(dB)이며, 제안된 기법은 본 발명의 일 실시예에 따른 디맵핑 방법에 의하여 디맵핑시에 요구되는 SNR 값(dB)을 나타낸다.Table 4 shows Signal to Noise Ratio (SNR) according to MCS level in order to satisfy the 10% Frame Error Rate (FER). Here, the conventional technique is an SNR value (dB) required for demapping by a general demapping method by receiving a signal on which the DPC is performed, and the proposed technique is a demapping method according to an embodiment of the present invention. It represents the SNR value (dB) required at the time of demapping.

Figure pat00020
Figure pat00020

표 4를 참조하면, 22개의 MCS 레벨은 각각 다른 코딩 방식과 변조 방식을 가진다. 전송률은 MCS 레벨에 의해 결정되는데, MCS는 미리 정의된 변조 및 채널 코딩 조합에 대한 레벨이다. MCS 레벨은 수신 SNR에 따라 결정되는데, SNR에 따라 가장 높은 효율을 보이는 MCS 레벨이 선택된다.Referring to Table 4, the 22 MCS levels have different coding schemes and modulation schemes. The rate is determined by the MCS level, which is the level for a predefined modulation and channel coding combination. The MCS level is determined according to the received SNR, and the MCS level having the highest efficiency is selected according to the SNR.

모든 MCS 레벨에서 10% 프레임 에러율을 만족시키기 위한 제안된 기법에서의 SNR 값이 기존의 기법에서의 SNR 값보다 낮아진다. 동일한 프레임 에러율을 만족시키는 조건 하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 제안된 기법을 수행하면 기존의 기법을 수행하는 경우보다 더 낮은 SNR 값을 가질 수 있음을 보여준다.The SNR value in the proposed scheme to satisfy the 10% frame error rate at all MCS levels is lower than the SNR value in the conventional scheme. It is shown that the proposed technique according to an embodiment of the present invention under the condition of satisfying the same frame error rate may have a lower SNR value than that of the conventional technique.

예를 들어, MCS 0 레벨에 있어서는 기존의 기법을 수행하는 경우에는 약 3.46 dB의 SNR이 요구되고, 제안된 기법에 의한 경우에는 2.31 dB의 SNR이 요구된다. 따라서 제안된 기법에 의하는 경우에는 1.15 dB 크기 정도의 성능 향상이 발생함을 알 수 있다. MCS 17 레벨에 있어서는 제안된 기법에 의하는 경우에 기존의 기법에 의하여 수행하는 경우에 비하여 SNR 값에 있어서 8.80 dB 정도의 성능 향상이 발생한다. 평균적으로 약 4.23 dB 정도의 성능 향상이 발생함을 알 수 있다.For example, at the MCS 0 level, an SNR of about 3.46 dB is required for the conventional scheme, and an SNR of 2.31 dB is required for the proposed scheme. Therefore, it can be seen that the performance improvement of about 1.15 dB is achieved by the proposed technique. In the MCS 17 level, the proposed technique produces about 8.80 dB in SNR compared to the conventional scheme. On average, a performance improvement of about 4.23 dB occurs.

이와 같이, 10% 프레임 에러율을 만족시키기 위한 SNR은 제안된 기법에 의하는 경우에 기존의 기법을 수행한 경우보다 상대적으로 낮아진다. 동일한 프레임 에러율을 만족시키기 위해서는 기존의 기법을 수행한 경우가 상대적으로 더 높은 SNR 값이 요구되는 것을 알 수 있다. 다시 말해서, 제안된 기법에 의하여 디맵핑 하는 경우에 상대적으로 기존의 기법으로 디맵핑하는 경우보다 성능 열화를 줄일 수 있음을 알 수 있다.As such, the SNR for satisfying the 10% frame error rate is relatively lower than that of the conventional technique in the case of the proposed technique. In order to satisfy the same frame error rate, it can be seen that a relatively higher SNR value is required in the case of performing the conventional scheme. In other words, it can be seen that the performance deterioration can be reduced in the case of demapping by the proposed technique, compared to the case of demapping by the conventional technique.

왜냐하면, 기존의 기법을 수행하여 디맵핑하는 경우에는 기본 성상도 상의 기본 성상점 만을 이용하여 함수 값을 계산하기 때문이다. DPC 수행에 의한 함수 값(P)은 다음 수학식에 의해 얻어질 수 있다.This is because the function value is calculated using only the basic constellation point on the basic constellation in case of demapping by performing the existing technique. The function value P by performing the DPC can be obtained by the following equation.

[수학식 9][Equation 9]

Figure pat00021
Figure pat00021

수학식 9는 입력 신호에 대하여 모듈로 연산을 수행하면 모듈로 박스 내로 이동되는 수신 신호 y를 이용한다.Equation 9 uses the received signal y that is moved into the modulo box when performing a modulo operation on the input signal.

다만, 모듈로 연산이 수행에 의하여 얻어진 수신 신호는 잡음이 포함되면서 전송시의 성상도 상의 위치가 아닌 다른 위치로 이동될 수 있다. 다시 말해서, 모듈로 연산에 의하여 모듈로 박스 내부로 수신 신호를 이동시키면서 전송시에 성상 심벌의 위치가 아닌 다른 위치로 이동되어 수학식 9에 의해 함수 값(P)이 틀려질 수 있다. 따라서, 이로 인하여 LLR 값을 구하는데 현저한 오류가 발생할 수 있다.However, the received signal obtained by performing the modulo operation may be moved to a position other than the position on the constellation at the time of transmission while the noise is included. In other words, while moving the received signal into the modulo box by modulo operation, the function value P may be changed by Equation 9 by moving to a position other than the position of the constellation symbol during transmission. Therefore, this may cause a significant error in obtaining the LLR value.

이하에서는 상기의 DPC에 의해 전송된 전송 심벌을 디맵핑 하는데 있어 유발되는 오류에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, an error caused in demapping transmission symbols transmitted by the DPC will be described in detail.

도 16은 잡음이 가우시안(Gaussian) 분포일 때 QPSK로 맵핑된 심벌에 대하여 모듈로 연산을 수행한 수신 신호를 보여준다. 전송기에서는 (00)의 심벌이 전송되고 SNR이 5dB일 때 모듈로 연산을 수행한 후 수신한 신호에 대한 실수 값의 분포를 시뮬레이션에 의해 얻은 결과이다. 여기서, A의 값은

Figure pat00173
로서 약 0.707의 값을 가진다.FIG. 16 shows a received signal in which a modulo operation is performed on a symbol mapped to QPSK when noise is a Gaussian distribution. In the transmitter, when the symbol of (00) is transmitted and the SNR is 5 dB, the distribution of the real value of the received signal after the modulo operation is obtained by simulation. Where the value of A is
Figure pat00173
It has a value of about 0.707.

여기서 가로 축은 성상도 상의 실수 값을 나타내며, 세로 축은 모듈로 연산이 수행된 수신 신호이다.Here, the horizontal axis represents a real value in constellation and the vertical axis represents a received signal on which a modulo operation is performed.

도 16을 참조하면, (00) 심벌은 전송되면서 가우시안 분포의 잡음이 포함될 수 있다. 잡음이 포함된 수신 신호에 대하여 모듈로 연산을 수행한다. 모듈로 연산이 수행된 후 잡음은 더 이상 가우시안 분포를 가지지 않게 된다.Referring to FIG. 16, the (00) symbol may include a noise of a Gaussian distribution while being transmitted. Modulo operation is performed on the received signal containing noise. After the modulo operation is performed, the noise no longer has a Gaussian distribution.

모듈로 연산의 수행으로 모듈로 박스 바깥으로 나간 수신 신호는 강제적으로 모듈로 박스 안으로 들어오기 때문이다.This is because a received signal that is out of the modulo box by a modulo operation is forced into the modulo box.

따라서 A의 값인 약 0.707을 기준으로 ±0.5 사이의 범위에서는 가우시안 분포를 가지는 수신 신호를 얻으며, 이 범위를 벗어나면 더 이상 가우시안 분포를 가지지 않는다. 또한 모듈로 연산에 의하여 오른쪽 끝 부분은 강제적으로 절단되는 것을 볼 수 있다.Accordingly, a received signal having a Gaussian distribution is obtained in the range of ± 0.5 based on the value of A, about 0.707, and if it is out of this range, it no longer has a Gaussian distribution. It can also be seen that the right end is forcibly cut off by modulo operation.

이와 같이, 모듈로 연산에 의해 수신한 신호의 실수 값이 A인 경우에 LLR 값이 가장 높아지며, 수신한 신호의 실수 값이 A를 벗어나는 경우 LLR 값이 가우시안 분포와 같이 낮아진다. 다만, 왼쪽 부분에서는 가우시안 분포를 가지지 않게 되어 수신 신호의 LLR이 영이 된 후에 다시 증가하는 꼬리(tail)를 가짐을 알 수 있다.As described above, when the real value of the signal received by the modulo operation is A, the LLR value is highest, and when the real value of the received signal is outside A, the LLR value is lowered like the Gaussian distribution. However, it can be seen that the left portion does not have a Gaussian distribution and thus has a tail that increases again after the LLR of the received signal becomes zero.

도 17은 채널 인코딩과 결합한 모듈러 연산자를 이용한 DPC(Dirty Paper Coding)의 일례를 나타내는 도면이다.17 is a diagram illustrating an example of DPC (Dirty Paper Coding) using a modular operator combined with channel encoding.

도 17을 참조하면, 채널 인코딩(Channel encoding)과 결합한 모듈러(Modulo) 연산자를 이용한 DPC는 다음과 같은 순서로 동작한다.Referring to FIG. 17, a DPC using a Modulo operator combined with channel encoding operates in the following order.

먼저, 유저의 정보 데이터(information data)는 채널 코딩(channel coding)을 거쳐서 D가 되고, 성상도(constellation point)에 매핑(mapping)되어 X가 된다.First, the information data of the user becomes D through channel coding, and is mapped to a constellation point to X.

이후, 이미 알고 있는 인터페런스(interference) S를 여기서 빼준다. 이미 알고 있는 인터페런스(interference)를 빼 주는 경우 신호(signal)의 에너지(energy)가 증가할 수 있기 때문에 모듈러 연산(modulo operation)을 통해 신호를 특정한 박스 안에 있는 한 점으로 보낼 수 있아.Subsequently, the known interference S is subtracted here. By subtracting the known interference, the energy of the signal can increase, so a modulo operation can send the signal to a point in a particular box.

모듈러 연산이 끝난 신호는 채널을 통해 나가면서 이미 알고 있는 인터페런스(interference)이 더해지고, 추가적인 화이트 가우시안 노이즈(additive white Gaussian noise(AWGN), 이하 AWGN으로 호칭한다)가 더해져서 수신기의 수신 신호 (M+S+N)가 된다.The signal after the modular operation is passed through the channel, adding to the known interference and adding additional white Gaussian noise (AWGN) to the receiver's received signal (called AWGN). M + S + N).

이 수신 신호에 대해서는 다시 모듈러 연산이 수행되어 (

Figure pat00174
)가 된다.This received signal is again subjected to a modular operation (
Figure pat00174
)

또한, 심볼 레벨 정보(information)를 비트 레벨 정보로 바꾸어주는 디매핑(demapping)을 거치는 (

Figure pat00175
) 채널 코드 디코딩(channel code decoding) 이 수행된 후, 전송된 데이터가 추정된다.In addition, through de-mapping (demapping) to convert the symbol level information (information) to bit level information (
Figure pat00175
After channel code decoding is performed, the transmitted data is estimated.

전술한 도 17의 과정에서 디매퍼(Demapper)는 수신된 신호를 성상도상의 좌표 중의 한 점으로 추정해서 심볼 레벨 정보를 비트 레벨로 그 추정된 값을 전환시키는 역할을 한다. 이때 1 아니면 0의 값으로 결정하는 hard decision 방법(hard output)과 확률 값으로 soft decision 방법 (soft output)이 적용될 수 있다.In the above-described process of FIG. 17, the demapper estimates the received signal as one of the coordinates in the constellation and converts the symbol level information into the bit level. At this time, a hard decision method (hard output) for determining a value of 1 or 0 and a soft decision method (soft output) for a probability value may be applied.

소프트 값(Soft value)을 아웃풋(output)으로 낼 때의 식은 전술한 수학식 4 및 6과 같다. 즉, 일반적으로 송신하는 신호를 x, 채널의 response를 h, additive한 white Gaussian noise (AWGN)를 n이라고 할 때, 수신된 신호 y는

Figure pat00176
이고 이때 noise의 variance를
Figure pat00177
라고 하면 확률 값, Log-likelihood ratio(LLR)은 다음과 같이 표현된다.Equation at the time of outputting the soft value to the output is the same as the above equations (4) and (6). In other words, when a signal to be transmitted is x, a channel response is h and an additive white Gaussian noise (AWGN) is n, the received signal y is
Figure pat00176
Where the variance of noise
Figure pat00177
In this case, the probability value, Log-likelihood ratio (LLR) is expressed as follows.

Figure pat00022
Figure pat00022

여기서 α는 성상도 상의 좌표 중 하나이고,

Figure pat00178
α의 실수 값에 매핑(mapping)되는 k 번째 bit가 가리키는 것이 0 bit일 symbol이고,
Figure pat00179
α의 실수 값에 mapping되는 k 번째 bit가 가리키는 것이 1 bit일 symbol이다.Where α is one of the coordinates on the constellation
Figure pat00178
Is the symbol where the kth bit mapped to the real value of α is 0 bit,
Figure pat00179
Denotes the symbol where the kth bit mapped to the real value of α is 1 bit.

예를 들어, 도 18과 같이 QPSK 심볼이 성상도에 매핑 되었다고 가정한다.For example, assume that QPSK symbols are mapped to constellations as shown in FIG. 18.

도 18을 참조하면, 총 실수 부와 허수 부에 매핑(mapping)되는 비트 수는 각각 1bit씩으로 2bit의 정보가 4개의 성상도 위의 점으로 대응된다.Referring to FIG. 18, the number of bits mapped to the total real part and the imaginary part is 1 bit each, so that 2 bits of information correspond to the points on the four constellations.

실수 축은 앞의 bit에 영향을 주고, 허수 축은 뒤의 bit에 영향을 준다. 다시 말해서 앞의 bit가 0이면 신호의 실수 값은 A를 가지고, 1이면 -A를 가진다. 반면에 뒤의 bit이 0이면 신호의 허수 값은 A를 가지고, 1이면 -A를 가진다.The real axis affects the preceding bit and the imaginary axis affects the later bit. In other words, if the preceding bit is 0, the real value of the signal has A, and if it has 1, it has -A. On the other hand, if the following bit is 0, the imaginary value of the signal has A, and if it has 1, it has -A.

즉, 첫 번째 bit의 확률 값을 계산하기 위해서는 다음과 같은 식을 풀면 된다.In other words, to calculate the probability value of the first bit, the following equation is solved.

Figure pat00023
Figure pat00023

즉, x=α일 확률은 반복된 α의 candidate (α)i중 확률 값이 가장 큰 것이다. candidate ( α )i 는 modulo operation으로 확장된 (반복된) constellation point들이다.That is, the probability that x = α is the largest probability value among the candidate ( α ) i of repeated α . candidate ( α ) i are constellation points (repeated) extended by modulo operation.

즉,In other words,

Figure pat00024
Figure pat00024

으로 계산될 수 있다. 여기서 원 constellation은 BPSK이고 (+-1 전송), L은 modulo box의 크기를 의미한다.It can be calculated as Here the original constellation is BPSK (+ -1 transmission) and L is the size of the modulo box.

또한, 인코딩(Encoding) 및 디코딩(Decoding)과 관련하여, 채널 인코딩(Channel encoding)으로는 LDPC code, Hamming code 등의 블록 코드(block code) 계열과 콘볼루셔널(convolutional) code, 터보(turbo) code등의 트렐리스(trellis) 계열이 있다. 또한, 디매핑(Demapping)에서 나온 LLR 값이 디코더(decoder) 단으로 들어가 디코딩(decoding)이 수행된다.In addition, in terms of encoding and decoding, channel encoding includes block code sequences such as LDPC code and Hamming code, convolutional code, and turbo. There is a trellis family such as code. In addition, the LLR value derived from the demapping enters the decoder stage and decoding is performed.

DPC (dirty paper coding)를 구현하기 위한 알고리즘(algorithm)의 하나로 모듈러 연산 방법이 있다. 즉, 더해질 인터페런스(interference)를 송신 단에서 빼고 전송을 하면 되는데, 이 때 인터페런스(interference)에 의해 전송 파워가 올라 갈 수 있기 때문에 모듈러 오퍼레이션(modulo operation)을 통해 전송 파워를 제한한다. 이를 수학식으로 설명하면 다음과 같다.One of algorithms for implementing DPC (dirty paper coding) is a modular operation method. In other words, it is necessary to remove the interference to be added from the transmitting end and transmit. In this case, the transmission power may be increased by the interference, thereby limiting the transmission power through a modular operation. This is described as an equation.

Figure pat00180
, 여기서, L은 modulo box 반의 크기, αb는 정수이다.
Figure pat00180
Where L is the modulo box half size and α and b are integers.

따라서

Figure pat00181
이 되고, 다시 modulo 연산을 수행하면,
Figure pat00182
이 된다. 이때 c와 d 역시 정수이다.therefore
Figure pat00181
If you perform the modulo operation again,
Figure pat00182
. C and d are also integers.

다음으로, 도 19를 참조하여 MISO-THP인 경우의 시스템 모델을 설명한다.Next, a system model in the case of MISO-THP will be described with reference to FIG. 19.

MISO-THP가 적용되는 시스템 모델에서 B matrix를 구하는 방법은 두 가지가 있다.There are two ways to calculate B matrix in the system model to which MISO-THP is applied.

먼저, 듀얼리티(Duality)를 이용하여 B matrix를 구할 수 있다.First, the B matrix may be obtained using duality.

듀얼리티(Duality)를 이용하여 B matrix를 구하는 방벙은 하기와 같이 표시된다.The method of obtaining the B matrix using duality is expressed as follows.

Figure pat00025
Figure pat00025

여기서 K는 한번에 encoding하는 유저의 개수(유저 한 명당 1개의 스트림(stream)을 전송 받는 것으로 가정한다)이고, Li는 유저 i의 모듈러 박스(modulo box)의 크기, t는 전송 안테나의 개수를 의미한다.Where K is the number of users encoding at a time (assuming one stream is transmitted per user), Li is the size of a user's modulo box, and t is the number of transmit antennas. do.

이때, K-1번째 유저의 신호는 다음과 같이 복원될 수 있다.At this time, the signal of the K-th user may be restored as follows.

Figure pat00026
Figure pat00026

또한, 인터페런스(Interference)를 완전히 없애고 싶은 경우, G matrix는 다음과 같이 세팅 될 수 있다.Also, if you want to completely eliminate the interference, the G matrix can be set as follows.

만약, 인터페런스(Interference)를 부분적으로 소멸시키고자 하는 경우에는, G matrix는 다음과 같이 세팅 될 수 있다.If the interference is to be partially destroyed, the G matrix may be set as follows.

Figure pat00028
Figure pat00028

이때, B매트릭스의 i번째 칼럼(column)은 다음과 같이 획득될 수 있다.At this time, the i-th column of the B matrix may be obtained as follows.

Figure pat00029
Figure pat00029

이때, 인코딩(Encoding)은 K번째 유저부터 1번째 유저까지의 순서로 인코딩(encoding)되고, K번째 유저는 모듈러 인코딩(modulo encoding)이 되지 않을 수 있다.In this case, the encoding may be encoded in the order from the K th user to the first user, and the K th user may not be modulo encoded.

또한, ZF방법 또는 QR 방법을 통해 B matrix를 획득할 수도 있다. ZF방법 또는 QR 방법을 통해 B matrix를 획득하는 방법은 아래와 같이 표현될 수 있다.In addition, the B matrix may be obtained through the ZF method or the QR method. The method of obtaining the B matrix through the ZF method or the QR method may be expressed as follows.

Figure pat00030
Figure pat00030

또한, 2번째 유저의 신호는 다음과 같이 복원된다.In addition, the signal of the second user is restored as follows.

Figure pat00031
Figure pat00031

이때, 인터페런스(Interference)를 완전히 없애고 싶은 경우 G matrix는 다음과 같이 세팅된다.At this time, if you want to completely eliminate the interference (Interference) G matrix is set as follows.

Figure pat00032
Figure pat00032

결론적으로, B matrix는 다음과 같이 구한다.In conclusion, the B matrix is obtained as follows.

Figure pat00033
Figure pat00033

이때, 인코딩(encoding)은 첫번째 유저부터, K번째 유저의 순으로 되고, 첫번째 유저는 모듈러 연산(modulo operation)을 수행하지 않는다.In this case, encoding is performed from the first user to the K-th user, and the first user does not perform a modulo operation.

한편, 도 20은 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서 최대 전송치인 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 20 is a diagram illustrating an example of mutual information which is the maximum transmission value in each SNR according to the present invention.

도 20을 참조하면, 모듈러 연산(modulo operation) 때문에 낮은(low) SNR에서는 성능(performance)이 떨어진다는 사실을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 20, it can be seen that performance is low at low SNR due to a modulo operation.

이는 전술한 것과 같이 성상도상에서 반복적으로 성상도가 만들어지고, 이에 따라 성능에 영향을 주는 nearest neighbor개수가 증가하기 때문이다.This is because the constellation is repeatedly generated on the constellation as described above, and thus the number of nearest neighbors affecting the performance increases.

또한, 모듈러 연산(modulo operation)을 통하면, 모듈러 박스(modulo box) 안에서 유니폼(uniform)하게 파워가 분포된다. 따라서 실제 전송 전력(E[MHM]=2/3 L2)은 원래의 E[XH*X] 보다 커지게 된다(여기서 L은 modulo box의 크기를 의미한다).In addition, through a modulo operation, power is uniformly distributed in the modulo box. Therefore, the actual transmit power E [M H M] = 2/3 L 2 is larger than the original E [X H * X] (where L means the size of the modulo box).

다음으로, 도 21은 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서 코딩된 시스템의 성능의 일례를 나타내는 도면이다.Next, FIG. 21 shows an example of the performance of a system coded at each SNR in connection with the present invention.

도 21은 실제 코딩된 시스템(coded system)의 성능(performance)을 도시한 것이다.21 shows the performance of an actual coded system.

도 21을 참조하면, QPSK인 경우 적게는 1.5dB에서 많게는 3.5dB의 성능(performance) 차이를 보이는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 21, it can be seen that QPSK exhibits a performance difference of at least 1.5 dB to as much as 3.5 dB.

단, 인터페런스(interference)의 전력(power)이 모듈러(modulo)에서 오는 손실(loss)보다 작다면, 모듈러(modulo)를 수행하지 않고, 인터페런스(interference)가 있는 상태로 신호를 전송하는 것이 성능적으로 이득이 있다는 것을 확인할 수 있다.However, if the power of the interference is smaller than the loss coming from the modulo, it is not necessary to perform the modulo and to transmit the signal with the interference. You can see that there is a performance benefit.

따라서 본 발명에서는 단말의 상황(예를 들면, CQI, channel 상태 등), 다른 단말의 상황 등에 따라 적응적으로 각 단말에 모듈러 연산(modulo operation)을 수행할지 여부를 결정하고, 모듈러 연산(modulo operation)의 수행 여부에 대해 단말에 알려주는 방법을 제공한다.Accordingly, in the present invention, it is determined whether to perform a modulo operation for each terminal adaptively according to the situation of the terminal (for example, CQI, channel state, etc.), the situation of another terminal, and modulo operation. It provides a method for notifying the terminal whether to perform).

이때, 단말이 수신할 수 있는 정보는 각 유저가 받을 수 있는 뮤추얼 정보(mutual information)의 합, 쓰루풋(throughput)의 합, 유저의 프라이어리티(priority)(예를 들어, Proportional fair algorithm으로 구한 priority 등)까지 포함한 웨이티드 섬 뮤추얼 정보(weighted sum mutual information), 웨이티드 썸 레이트(weighted sum rate), 웨이티드 썸 쓰루풋(weighted sum throughput) 등을 포함할 수 있다.In this case, the information that can be received by the terminal is the sum of the mutual information received by each user, the sum of the throughput, the priority of the user (for example, the priority obtained by the proportional fair algorithm). Weighted sum mutual information, weighted sum rate, weighted sum throughput, and the like.

이때, THP의 방법으로 인코딩(encoding)하는 경우, 유저에게 총 몇 개의 스트림(stream)이 전송되는지에 대한 정보를 알려줄 수도 있다.In this case, when encoding by the THP method, the user may be informed about how many streams are transmitted in total.

또한, 해당 유저는 몇 번째 스트림(stream)인지에 대한 정보도 전송될 수 있다.In addition, the user may also transmit information on the number of streams.

만약, ZF-THP인 시스템의 경우 첫 번째 스트림(stream)은 모듈러 오퍼레이션(modulo operation)에 관련된 작업을 수행하지 않을 수 있다.If the system is ZF-THP, the first stream may not perform a task related to a modulo operation.

또한, 듀얼리티(Duality)를 이용한 THP 시스템의 경우, 마지막 스트림(stream)은 모듈러 연산(modulo operation)과 관련된 작업을 수행하지 않을 수 있다.In addition, in the case of a THP system using duality, the last stream may not perform a task related to a modulo operation.

또한, 시스템(system)에서의 THP방법에 상관없이, 첫 번째 또는 마지막 스트림(stream)의 경우 무조건 모듈러 연산(modulo operation)과 관련된 작업을 수행하지 않는 것으로 설정할 수도 있다.In addition, regardless of the THP method in the system, the first or last stream may be set to not perform an operation related to a modulo operation.

이때, 다른 스트림(stream)의 경우, 모듈러 연산을 수행하는지 여부를 1bit로 지시해줄 수 있다.In this case, in case of another stream, whether or not to perform a modular operation may be indicated by 1 bit.

또한, 모든 스트림에 대해 모듈러 연산을 수행하는지 여부를 1 비트로 표시하는 것도 가능하다.In addition, it is also possible to indicate whether or not to perform a modular operation for all streams in one bit.

다음으로, QR-THP의 경우, 본 발명이 적용되는 일례를 설명한다.Next, in the case of QR-THP, an example to which the present invention is applied will be described.

만약, 총 이용 가능한 전력(available power)가 P라고 하고, 총 2명의 유저가 동시에 지원(support)된다고 가정한다.If the total available power is P, it is assumed that a total of two users are supported at the same time.

전력 제어(Power control)을 수행하는 경우 p_i를 i번째 유저에 할당하면, sum(p_i) <= P이다.In the case of performing power control, if p_i is assigned to the i-th user, sum (p_i) <= P.

또한, MI(snr_i)은 modulo를 취하지 않았을 때의 snr_i 에서 뮤추얼 정보(mutual information)이고, MI_M(snr_i)은 modulo를 취했을 경우 snr_i에서의 뮤추얼 정보(mutual information)인 것으로 가정한다.In addition, it is assumed that MI (snr_i) is mutual information in snr_i when no modulo is taken, and MI_M (snr_i) is mutual information in snr_i when modulo is taken.

이때, 첫 번째 유저는 모듈러 연산(modulo operation)을 수행하지 않으므로, 제 1 유저가 얻을 수 있는 최대 비율(rate)은 MI(snr_1)가 된다.In this case, since the first user does not perform a modulo operation, the maximum rate obtainable by the first user is MI (snr_1).

즉, snr_1 = p1*|R(1,1)|^2이 된다(여기서, noise의 power와 signal의 power는 모두 1로 scaling되었다고 가정하고, R(1,1)은 matrix R의 1,1 번째 element가 된다).That is, snr_1 = p1 * | R (1,1) | ^ 2 (Assuming that both power of noise and power of signal are scaled to 1, R (1,1) is 1,1 of matrix R. Second element).

다음으로, 두 번째 유저는 모듈러 연산(modulo operation)을 하는 경우에는 MI_M(snr_2)가 되고, 이때, snr_2 = p2*|R(2,2)|^2*3/(2L2)이 된다.Next, when the second user performs a modulo operation, the second user becomes MI_M (snr_2), where snr_2 = p2 * | R (2,2) | / 2 * 3 / (2L 2 ).

만약에 2번째 유저를 모듈러 연산(modulo operation)을 하지 않는 경우에는 MI(snr_2' )가 되고, 이때, snr_2' = p2*|R(2,2)|^2/(p1*|R(1,2)|^2+1)가 된다.If the second user does not perform a modulo operation, it becomes MI (snr_2 '), where snr_2' = p2 * | R (2,2) | ^ 2 / (p1 * | R (1 , 2) | ^ 2 + 1).

또한, MI_M(snr_2)가 MI(snr_2' ) 보다 크면 두 번째 유저에 대해서 모듈러 연산(modulo operation)을 해주고, 반대인 경우는 모듈러 연산(modulo operation)을 수행하지 않을 수 있다.In addition, if MI_M (snr_2) is larger than MI (snr_2 '), a modulo operation may be performed for the second user, and if not, a modulo operation may not be performed.

또한, 전술한 본 발명과 관련된 일례에서 B matrix는 데디케이디드 파일럿(dedicated pilot)에 곱해져서 전송될 수 있다.In addition, in the example related to the present invention described above, the B matrix may be multiplied by a dedicated pilot and transmitted.

또한, 각 유저에게 전송되는 프리코딩 매트릭스(precoding matrix, B) 또는 해당 유저의 프리코딩 벡터(precoding vector, bi)가 전송될 수도 있다.In addition, a precoding matrix B transmitted to each user or a precoding vector bi of the user may be transmitted.

한편, PHY(physical layer) 앱스트랙션(abstraction)은 정확하고 단순한 방법을 통해 링크 레이어의 성능을 예측하기 위해 이용된다.On the other hand, PHY (physical layer) extraction is used to predict the performance of the link layer through an accurate and simple method.

PHY 앱스트랙션(abstraction)은 정확해야 하고, 컴퓨터적으로 간단해야 하며, 채널 모델의 종류와 관계없이 독립적이어야 하고, 다양한 인터페런스(interference) 환경에서 적용 가능해야 하며, 멀티 안테나(Multi antenna) 과정에도 적용될 수 있어야 한다.The PHY extraction must be accurate, computer-simple, independent of any channel model, applicable in a variety of interference environments, and in the multi-antenna process. Should be applicable.

특히, PHY 앱스트랙션(abstraction) 방법의 역할은 코딩된 FEC 블록을 전송하는데 이용되는 OFDM 서브 캐리어들(subcarriers)에 대한 코디드(coded block) 블록 에러 레이트(error rate, BLER)를 정확하게 예측하기 위한 것이다.In particular, the role of the PHY extraction method is to accurately predict the coded block error rate (BLER) for OFDM subcarriers used to transmit the coded FEC block. will be.

블록 에러 레이트(error rate, BLER)를 정확하게 예측하기 위해, PHY 앱스트랙션(abstraction)을 적용하여 FEC 디코더에 대한 인풋의 SINR 값들은 PHY 앱스트랙션(abstraction) 매핑(MAPPING)에 대한 인풋으로 간주될 수 있다.In order to accurately predict the block error rate (BLER), the SINR values of the inputs to the FEC decoder by applying PHY compression can be considered as inputs to the PHY absorption mapping (MAPPING). have.

특히, 링크 레벨 커브 값들은 주어진 SINR에 대응한 주파수 플랫 채널 응답(flat channel response)을 가정하여 생성되므로, 이펙티브 SINR, 즉,

Figure pat00183
에 대한 새로운 개념이 필요하다.In particular, since link level curve values are generated assuming a frequency flat channel response corresponding to a given SINR, an effective SINR, i.e.
Figure pat00183
New concepts are needed.

Figure pat00184
는 환경과 무관하게 적용될 수 있는 결과적인 BLER을 결정하기 위해, 시스템 레벨의 SINR을 링크 레벨 커브들로 정확하게 매핑(mapping)하기 위한 것이다.
Figure pat00184
Is to accurately map the system level SINR to link level curves to determine the resulting BLER that can be applied regardless of the environment.

또한,

Figure pat00185
을 이용한 매핑 방법은 이펙티브 SINR 매핑(effective SINR mapping, ESM)이라는 용어를 통해 정의될 수도 있다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해
Figure pat00186
을 이용한 매핑 방법을 ESM으로 호칭한다.Also,
Figure pat00185
The mapping method using may be defined through the term effective SINR mapping (ESM). Hereinafter, for convenience of explanation
Figure pat00186
The mapping method using is called ESM.

예를 들어, ESM으로 적용될 수 있는 방법은 크게 두 가지를 들 수 있다.For example, there are two methods that can be applied to ESM.

즉, 측정 기반 CQI 측정(CQI measurement(link estimation) based on measurement)을 이용한 ESM 방법과 수신한 신호를 기초로 하는 패킷 에러 레이트 평가(Packet error rate estimation)를 이용한 ESM 방법 등이 이용될 수 있다.That is, an ESM method using CQI measurement (link estimation) based on measurement and an ESM method using packet error rate estimation based on a received signal may be used.

이하에서는, 시스템 모델에 대한 일례를 들어

Figure pat00187
에 대해 구체적으로 설명한다.In the following, an example of a system model is given.
Figure pat00187
It demonstrates concretely about.

먼저, 시스템 모델은

Figure pat00188
인 것으로 가정한다. 이때,
Figure pat00189
는 수신한 신호 벡터인
Figure pat00190
이고,
Figure pat00191
는 채널 메트릭스인
Figure pat00192
이며,
Figure pat00193
는 전송된 심볼 스트림인
Figure pat00194
이고,
Figure pat00195
는 노이즈 벡터(또는, 인터페런스(interference)를 포함한 값일 수도 있다)는
Figure pat00196
를 의미한다.First, the system model
Figure pat00188
Assume that At this time,
Figure pat00189
Is the received signal vector
Figure pat00190
ego,
Figure pat00191
Is the channel metric
Figure pat00192
,
Figure pat00193
Is the transmitted symbol stream
Figure pat00194
ego,
Figure pat00195
Is a noise vector (or may be a value including interference)
Figure pat00196
Means.

전술한 시스템 모델에서

Figure pat00197
는 다음의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.In the system model described above
Figure pat00197
May be expressed as Equation 10 below.

[수학식 10]&Quot; (10) &quot;

Figure pat00034
Figure pat00034

다중 인풋 ESM에서(MI-ESM, MMIB)에서 상기 수학식 10의

Figure pat00198
함수는 제한된 커패시티를 통해 획득될 수 있다. 반면, EESM의 경우엔느 상기
Figure pat00199
함수는 에러 확률에 대한 체르노프 바운드(Chernoff bound on the probability of error)를 통해 구해질 수 있다.In multi-input ESM (MI-ESM, MMIB)
Figure pat00198
The function can be obtained through limited capacity. On the other hand, in the case of EESM,
Figure pat00199
The function can be obtained through the Chernoff bound on the probability of error.

전술한 것과 같이, MI-ESM(MMIB) 환경에서

Figure pat00200
함수는 다른 요소와는 상관없이 제한된 커패시터를 통해 결정된다.As mentioned above, in a MI-ESM (MMIB) environment
Figure pat00200
The function is determined by a limited capacitor regardless of other factors.

이때, 제한된 커패시터는 가우시안 인풋(Gaussian inputs)을 이용한 가우시안 채널(Gaussian channel) 기반 뮤추얼 정보(mutual information)로 볼 수 있다.In this case, the limited capacitor may be regarded as Gaussian channel-based mutual information using Gaussian inputs.

특히, 변조 제한 커패시터(Modulation constrained capacity)는 심볼 채널(예를 들면 복합적인 세트로 인해 인풋 심볼들로부터 제한되는 채널)인 것으로 볼 수 있다.In particular, the modulation constrained capacity may be viewed as a symbol channel (e.g., a channel constrained from input symbols due to a complex set).

도 23을 참조하여 이를 구체적으로 설명한다.This will be described in detail with reference to FIG. 23.

도 22는 본 발명과 관련하여 코드 비트를 이용한 코딩 및 디코딩 과정의 일례를 나타낸 도면이다.22 illustrates an example of a coding and decoding process using code bits in accordance with the present invention.

도 22를 참조하면,

Figure pat00201
는 다음의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.Referring to Figure 22,
Figure pat00201
May be expressed as Equation 11 below.

[수학식 11]&Quot; (11) &quot;

Figure pat00035
Figure pat00035

또한, 등가 채널에서의 뮤추얼 정보(mutual information)는 다음의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.In addition, the mutual information in the equivalent channel may be expressed as in Equation 12 below.

[수학식 12][Equation 12]

Figure pat00036
Figure pat00036

여기서,

Figure pat00202
는 변조 맵(modulation map)에서의 i 번째 인풋 비트와 아웃풋 LLR 사이의 뮤추얼 정보를 의미한다.here,
Figure pat00202
Denotes mutual information between the i th input bit and the output LLR in the modulation map.

또한, 평균 뮤추얼 정보(mean mutual information)는 다음의 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.In addition, mean mutual information may be expressed as in Equation 13 below.

[수학식 13]&Quot; (13) &quot;

Figure pat00037
Figure pat00037

전술한 뮤추얼 정보(mutual information)를 이용하여 수학식 10의

Figure pat00203
함수가 결정되고, 이에 따라
Figure pat00204
를 산출해낼 수 있다.Equation 10 using the above-described mutual information (mutual information)
Figure pat00203
Function is determined and accordingly
Figure pat00204
Can be calculated.

이하에서는 BPSK 및 QPSK에서 적용되는 뮤추얼 정보(mutual information)를 계산해본다.Hereinafter, mutual information applied to BPSK and QPSK will be calculated.

여기서 코딩된 비트 값 b와 LLR간의 뮤추얼 정보(mutual information)는 b에 대한 불확실성에서 주어진 LLR이 이용될 수 있는 b에 대한 불확실성을 뺀 것으로 볼 수 있다. 또한,

Figure pat00205
일 수 있다.The mutual information between the coded bit value b and the LLR can be regarded as the uncertainty for b minus the uncertainty for b in which a given LLR can be used. Also,
Figure pat00205
Lt; / RTI &gt;

따라서 뮤추얼 정보(mutual information)는 다음의 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.Therefore, the mutual information may be expressed as in Equation 14 below.

[수학식 14]&Quot; (14) &quot;

Figure pat00038
Figure pat00038

상기 수학식 14를 이용하여 BPSK 및 QPSK에서 적용되는 뮤추얼 정보(mutual information)를 계산해본다.Equation 14 is used to calculate the mutual information applied to the BPSK and QPSK.

Figure pat00039
이고,
Figure pat00206
이며,
Figure pat00207
이고,
Figure pat00208
이 된다.
Figure pat00039
ego,
Figure pat00206
,
Figure pat00207
ego,
Figure pat00208
.

즉, y = x+n이고, SNR = Ex/N0 = 1/σn 2 = 1/(σn,R 2/2) = 2/σn,R 2을 이용하면, LLR에 대한 정의는 다음과 같이 할 수 있다.That is, y = x + n is, SNR = E x / N 0 = 1 / σ n 2 = 1 / (σ n, R 2/2) = With 2 / σ n, R 2, definition of the LLR Can be done as follows:

BPSK에 대하여, b = 0인 경우에는

Figure pat00209
이고, b = 1인 경우에는
Figure pat00210
이 되며, b = 0인 경우에는 다음과 같이 된다.For BPSK, if b = 0
Figure pat00209
, If b = 1
Figure pat00210
If b = 0, it becomes as follows.

Figure pat00040
Figure pat00040

여기서 z는 평균

Figure pat00211
와 베리언스
Figure pat00212
를 갖는 가우시안 R.V이다.Where z is the mean
Figure pat00211
And variance
Figure pat00212
Gaussian RV with

b = 1인 경우, 상기 식을 단순화 시키면, If b = 1, simplifying the above equation,

Figure pat00041
이 된다.
Figure pat00041
.

여기서 z는 평균

Figure pat00213
와 베리언스
Figure pat00214
를 갖는 가우시안 R.V이다.Where z is the mean
Figure pat00213
And variance
Figure pat00214
Gaussian RV with

즉,

Figure pat00215
이고,
Figure pat00216
이 된다.In other words,
Figure pat00215
ego,
Figure pat00216
.

또한,

Figure pat00217
와 관련하여,Also,
Figure pat00217
In connection with

Figure pat00042
Figure pat00042

Figure pat00043
Figure pat00043

따라서

Figure pat00218
를 이용하면, 하기의 수학식 15와 같은 BPSK에 적용되는 뮤추얼 정보(mutual information)에 대한 식을 얻을 수 있다.therefore
Figure pat00218
By using Equation 15, an equation for mutual information applied to BPSK, such as Equation 15 below, can be obtained.

[수학식 15]&Quot; (15) &quot;

또한, 하기의 수학식 16과 같이 QPSK에 적용되는 뮤추얼 정보(mutual information)에 대한 식도 얻을 수 있다.In addition, equations for mutual information applied to QPSK can be obtained as shown in Equation 16 below.

[수학식 16]&Quot; (16) &quot;

Figure pat00045
Figure pat00045

또한,

Figure pat00219
에서,
Figure pat00046
이 된다.Also,
Figure pat00219
in,
Figure pat00046
.

이때,

Figure pat00220
Figure pat00221
의 값을 갖는다.At this time,
Figure pat00220
Wow
Figure pat00221
Has the value of.

또한,

Figure pat00222
이다.Also,
Figure pat00222
to be.

이때,

Figure pat00223
이고,
Figure pat00224
이 된다. 표 5에 이에 대한 구체적인 내용을 정리하였다.At this time,
Figure pat00223
ego,
Figure pat00224
. Table 5 summarizes the details.

Figure pat00047
Figure pat00047

한편, MI-ESM을 시스템 모델에 적용하기 위해 LLR 분포(distribution)에 대해 이하 알아본다.On the other hand, the LLR distribution (distribution) to apply the MI-ESM to the system model will be described below.

도 23은 본 발명과 관련하여 LLR 분포의 일례를 나타내는 도면이다.FIG. 23 is a diagram illustrating an example of an LLR distribution in connection with the present invention. FIG.

도 23의 a는 SNR이 10dB인 경우의 LLR 분포를 나타내고, 도 23의 a는 SNR이 5dB인 경우의 LLR 분포를 나타내며, 도 23의 c는 SNR이 0dB인 경우의 LLR 분포를 나타낸다.23A shows the LLR distribution when the SNR is 10 dB, a in FIG. 23 shows the LLR distribution when the SNR is 5 dB, and c in FIG. 23 shows the LLR distribution when the SNR is 0 dB.

또한, 도 24는 본 발명과 관련하여 각각의 SNR에서의 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.FIG. 24 is a diagram showing an example of mutual information in each SNR according to the present invention.

도 24의 a에서는 SNR에 따른 뮤추얼(mutual) 정보를 BPSK, QPSK, 모듈러 연산이 적용된 BPSK, J1, J2 등으로 구분하여 표시한 것이다.In FIG. 24A, the mutual information according to the SNR is divided into BPSK, QPSK, BPSK, J1, and J2 to which a modular operation is applied.

또한, 도 24의 b에서는 아래와 같은 값을 얻을 수 있다.In addition, in FIG. 24B, the following values can be obtained.

Figure pat00048
Figure pat00048

또한, BPSK에서는

Figure pat00225
이고, QPSK에서는
Figure pat00226
이 된다.Also, in BPSK
Figure pat00225
In QPSK
Figure pat00226
.

다음으로, 도 25의 (a) 및 (b)에서는 모율러 가우시안 노이즈 pdf를 이용하여 정확하게 계산된 LLR 분포를 나타낸다.Next, Figs. 25A and 25B show LLR distributions accurately calculated using the Mauler Gaussian noise pdf.

즉, 도 25의 (a) 및 (b)는 전술한 수학식 10의That is, (a) and (b) of FIG. 25 illustrate the above-described equation (10).

Figure pat00049
를 이용하여 표현된 것이다.
Figure pat00049
It is expressed using.

여기서 LLR 분포(distribution)를 고려해 볼 때, MI-ESM을 시스템 모델에 적용하는 것이 더 안정적인 성능(performance)를 보인다는 것을 확인할 수 있다.Considering the LLR distribution, it can be seen that applying MI-ESM to the system model shows more stable performance.

한편, 도 26은 본 발명과 관련하여 모듈러 연산이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우의 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 26 is a diagram illustrating an example of mutual information when a modular operation is applied and when it is not applied according to the present invention.

먼저, 도 26의 (a)는 모듈러 연산이 적용된 경우와 적용되지 않은 경우의 뮤추얼(mutual) 정보를 나타낸다,First, (a) of FIG. 26 shows mutual information when a modular operation is applied and when it is not applied.

도 26의 (a)에 도시된 그래프의 결과 값은 아래의 표 6으로 나타내었다.Results of the graph shown in FIG. 26A are shown in Table 6 below.

Figure pat00050
Figure pat00050

또한, 도 26의 (b)는 SNR에 대응한 BLER 값을 그래프로 나타낸 것이다.In addition, Fig. 26B shows a graph of the BLER value corresponding to the SNR.

도 26의 (b)를 참조하면, 모듈러 연산을 사용하지 않은 뮤추얼(mutual) 정보에 대한 인벌스(inverse) 함수를 이용한 경우에는 모듈러 연산을 사용하지 않은 AWGN 레퍼런스 커브(reference)를 이용할 수 있다. 이는 뮤추얼(mutual) 정보를 획득한 이후에는, 뮤추얼(mutual) 정보가 모듈레이션(모듈러 연산을 수행하거나 수행하지 않은 QPSK, 16QAM, 64QAM 등)과 연관이 없다는 사실을 의미한다,Referring to FIG. 26B, when an inverse function for mutual information that does not use a modular operation is used, an AWGN reference curve that does not use a modular operation may be used. This means that after acquiring the mutual information, the mutual information is not associated with modulation (QPSK, 16QAM, 64QAM, etc., with or without performing a modular operation).

또한, 도 27은 본 발명과 관련하여 쇼트 텀(short term)에서 각각의 SNR에 대한 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.27 is a diagram illustrating an example of mutual information for each SNR in a short term in connection with the present invention.

다음으로, 간소화된 LLR 계산에 대한 내용을 그래프로 확인한다.Next, we check the contents of the simplified LLR calculation in a graph.

도 28은 본 발명과 관련하여 간소화된 계산에 따른 LLR 분포의 일례를 나타내는 도면이다.28 illustrates an example of an LLR distribution according to a simplified calculation in connection with the present invention.

먼저,

Figure pat00227
와 관련하여,first,
Figure pat00227
In connection with

Figure pat00051
Figure pat00051

이고,

Figure pat00228
가 된다.ego,
Figure pat00228
.

또한, z와 관련하여,Also, with respect to z,

Figure pat00052
Figure pat00052

Figure pat00053
Figure pat00053

으로 표현된다.It is expressed as

여기서

Figure pat00229
이고, 이를 기초로 도 28을 나타낸 것이다.here
Figure pat00229
And FIG. 28 based on this.

다음으로, 도 29는 본 발명과 관련하여 링크 성능의 일례를 나타내는 도면이다.Next, FIG. 29 is a diagram showing an example of link performance in connection with the present invention.

또한, 도 30은 본 발명과 관련하여 서로 다른 모듈러 박스에 따른 뮤추얼(mutual) 정보의 일례를 나타내는 도면이다.FIG. 30 is a diagram illustrating an example of mutual information according to different modular boxes according to the present invention.

또한, 표 7은 SNR의 범위(range)를 -20에서 27로 잡고, 간격을 0.5로 하여 뮤추얼(mutual) 정보를 나타낸 것이다.In addition, Table 7 shows the mutual information by setting the range of the SNR from -20 to 27 and the interval to 0.5.

뮤추얼(mutual) 정보와 관련하여, 표 7에서 첫 번째 칼럼(column)은 QPSK에 대한 결과 값이고, 두 번째 칼럼(column)은 16QAM에 대한 결과 값이며, 세 번째 칼럼(column)은 64QAM에 대한 결과 값을 나타낸다.Regarding the mutual information, in Table 7, the first column is the result for QPSK, the second column is the result for 16QAM, and the third column is for 64QAM. Show the result.

Figure pat00054
Figure pat00054

결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.Combined. Each component or feature shall be considered optional unless otherwise expressly stated. Each component or feature may be implemented in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to construct embodiments of the present invention by combining some of the elements and / or features. The order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some configurations or features of certain embodiments may be included in other embodiments, or may be replaced with corresponding configurations or features of other embodiments. It is clear that the claims that are not expressly cited in the claims may be combined to form an embodiment or be included in a new claim by an amendment after the application.

본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 신호 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 이러한 송수신 관계는 단말과 릴레이 또는 기지국과 릴레이간의 신호 송수신에도 동일/유사하게 확장된다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.In this document, embodiments of the present invention have been described mainly based on a signal transmission / reception relationship between a terminal and a base station. This transmission / reception relationship is extended to the same / similarly for signal transmission / reception between the UE and the relay or the BS and the relay. The specific operation described herein as being performed by the base station may be performed by its upper node, in some cases. That is, it is apparent that various operations performed for communication with a terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station can be performed by a network node other than the base station or the base station. A base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like. In addition, the terminal may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), and the like.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.Embodiments in accordance with the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. In the case of hardware implementation, an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs) field programmable gate arrays, processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.In the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above. The software code can be stored in a memory unit and driven by the processor. The memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various well-known means.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The foregoing description of the preferred embodiments of the invention disclosed herein has been presented to enable any person skilled in the art to make and use the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. I can understand that you can. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

Claims (20)

무선 통신 시스템에서 수신 단이 디맵핑하는 방법에 있어서,
송신 단으로부터 입력 신호 및 상기 입력 신호에 대해 제 1 모듈로 연산이 수행되었는지 여부에 대한 제 1 정보를 수신하는 단계;
상기 제 1 정보가 상기 제 1 모듈로 연산이 수행되었다는 정보인 경우, 상기 입력 신호에 대해 제 2 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호를 획득하는 단계;
상기 수신 신호가 확장 성상도 상의 후보 성상점에 대응될 가능성이 가장 높은 최대 함수 값을 생성하는 단계; 및
상기 생성된 최대 함수 값을 이용하여 로그 우도 비율(Log-likelihood ratio; LLR)을 생성하는 단계를 포함하는, 디맵핑 방법.
A method of demapping by a receiving end in a wireless communication system,
Receiving an input signal from a transmitting end and first information on whether a first modulo operation is performed on the input signal;
If the first information is information indicating that the first modulo operation is performed, obtaining a received signal by performing a second modulo operation on the input signal;
Generating a maximum function value that is most likely to correspond to a candidate constellation point on an extended constellation; And
Generating a log-likelihood ratio (LLR) using the generated maximum function value.
제 1항에 있어서,
상기 입력 신호에 포함된 인터페런스(interference)의 전력이 상기 제 1 모듈로 연산을 수행함으로써 발생되는 손실(loss) 전력보다 작은 경우, 상기 송신 단은 상기 제 1 모듈로 연산을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
The method of claim 1,
When the power of the interference included in the input signal is smaller than the loss power generated by performing the first modulo operation, the transmitter does not perform the first modulo operation. A demapping method.
제 1항에 있어서,
상기 송신 단으로부터 이용되는 스트림(stream)의 총 개수 및 상기 수신 단이 수신하는 제 1 스트림의 순서에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는, 디맵핑 방법.
The method of claim 1,
And receiving information about the total number of streams used from the transmitting end and the order of the first stream received by the receiving end.
제 3항에 있어서,
상기 제 1 스트림의 순서가 첫 번째 또는 마지막인 경우, 상기 제 1 모듈로 연산은 수행되지 않은 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
The method of claim 3, wherein
And if the order of the first stream is first or last, the first modulo operation is determined not to be performed.
제 1항에 있어서,
상기 확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점과 적어도 하나 이상의 확장 성상점을 포함하는 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
The method of claim 1,
The extended constellation comprises a basic constellation point of the basic constellation and at least one extended constellation point.
제 5항에 있어서,
상기 확장 성상점은 상기 기본 성상점을 반복하여 배치되는 성상점인 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
6. The method of claim 5,
The extended constellation point is characterized in that the constellation point is arranged to repeat the basic constellation point, demapping method.
제 5항에 있어서,
상기 확장 성상점은 상기 기본 성상점을 포함하는 모듈로 박스를 반복하여 상기 모듈로 박스에 인접하게 배치한 후 상기 기본 성상도의 기본 성상점들에 근접하게 배치된 성상점들 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
6. The method of claim 5,
The extended constellation point is selected from among constellation points disposed close to the basic constellation points of the basic constellation after repeatedly arranging the modulo box including the basic constellation point adjacent to the modulo box. A demapping method.
제 1항에 있어서,
상기 후보 성상점은 상기 확장 성상도 상에서 동일한 비트열을 나타내는 성상점인 것을 특징으로 하는, 디맵핑 방법.
The method of claim 1,
The candidate constellation point is a constellation point representing the same bit string on the extended constellation.
제 1항에 있어서,
상기 최대 함수 값은 다음 수학식을 이용하는, 디맵핑 방법.
Figure pat00055

여기서,
Figure pat00230
는 잡음 분산,
Figure pat00231
는 상기 수신 신호,
Figure pat00232
는 채널 응답 및
Figure pat00233
의 값은 상기 후보 성상점의 상기 확장 성상점의 상기 확장 성상도 상에서의 좌표이다.
The method of claim 1,
The maximum function value uses the following equation.
Figure pat00055

here,
Figure pat00230
Is noise variance,
Figure pat00231
Is the received signal,
Figure pat00232
Is the channel response and
Figure pat00233
Is a coordinate on the extended constellation of the extended constellation point of the candidate constellation point.
제 1항에 있어서,
상기 LLR은 다음 수학식을 이용하는, 디맵핑 방법.
Figure pat00056

여기서, α는 성상도 상의 성상 심벌의 좌표 중 어느 하나이고,
Figure pat00234
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 0인 심벌이며,
Figure pat00235
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 1인 심벌이다.
The method of claim 1,
The LLR uses the following equation.
Figure pat00056

Where α is any one of the coordinates of the constellation symbol on the constellation diagram,
Figure pat00234
Is a symbol whose zero is indicated by the k-th bit, mapped to the real value of α,
Figure pat00235
Is a symbol of which the k-th bit, mapped to the real value of α, points to 1.
제 1항에 있어서,
상기 수신 단이 이펙티브(effective) SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)를 생성하는 단계; 및
상기 이펙티브 SINR을 상기 송신 단으로 전송하는 단계를 더 포함하되,
상기 이펙티브 SINR은 다음 수학식을 이용하는, 디맵핑 방법.
Figure pat00057

여기서,
Figure pat00236
Figure pat00237
번째
Figure pat00238
,
Figure pat00239
Figure pat00240
의 총 개수,
Figure pat00241
은 심볼 채널의 뮤추얼 정보(mutual information)를 이용하여 결정되는 함수이고,
Figure pat00242
Figure pat00243
의 인벌스(inverse) 함수이다.
The method of claim 1,
Generating, by the receiving end, an effective signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR); And
Transmitting the effective SINR to the transmitting end;
The effective SINR uses the following equation.
Figure pat00057

here,
Figure pat00236
silver
Figure pat00237
th
Figure pat00238
,
Figure pat00239
silver
Figure pat00240
Total number of,
Figure pat00241
Is a function determined using the mutual information of the symbol channel,
Figure pat00242
silver
Figure pat00243
Inverse function of.
제 11항에 있어서,
상기 뮤추얼 정보는 다음 수학식을 이용하는, 디맵핑 방법.
Figure pat00058

여기서,
Figure pat00244
는 i-번째 코드 비트,
Figure pat00245
은 코드 비트의 총 개수,
Figure pat00246
Figure pat00247
의 LLR이다.
12. The method of claim 11,
The mutual information is demapping method using the following equation.
Figure pat00058

here,
Figure pat00244
Is the i-th code bit,
Figure pat00245
Is the total number of code bits,
Figure pat00246
The
Figure pat00247
LLR.
무선 통신 시스템에서 디맵핑하는 수신 단에 있어서,
송신 단으로부터 입력 신호 및 상기 입력 신호에 대해 제 1 모듈로 연산이 수행되었는지 여부에 대한 제 1 정보를 수신하는 수신 모듈; 및
상기 제 1 정보가 상기 제 1 모듈로 연산이 수행되었다는 정보인 경우, 상기 입력 신호에 대해 제 2 모듈로 연산을 수행하여 수신 신호를 획득하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 상기 수신 신호가 확장 성상도 상의 후보 성상점에 대응될 가능성이 가장 높은 최대 함수 값을 생성하고, 상기 생성된 최대 함수 값을 이용하여 로그 우도 비율(Log-likelihood ratio; LLR)을 생성하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
A receiving end for demapping in a wireless communication system,
A receiving module for receiving an input signal from a transmitting end and first information on whether or not an operation has been performed on the input signal with a first module; And
If the first information is information indicating that the first modulo operation is performed, a processor for performing a second modulo operation on the input signal to obtain a received signal,
The processor generates a maximum function value most likely to correspond to the candidate constellation point on the extended constellation, and generates a log-likelihood ratio (LLR) using the generated maximum function value. Receiving end, characterized in that.
제 13항에 있어서,
상기 입력 신호에 포함된 인터페런스(interference)의 전력이 상기 제 1 모듈로 연산을 수행함으로써 발생되는 손실(loss) 전력보다 작은 경우, 상기 송신 단은 상기 제 1 모듈로 연산을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
The method of claim 13,
When the power of the interference included in the input signal is smaller than the loss power generated by performing the first modulo operation, the transmitter does not perform the first modulo operation. Receiving end.
제 13항에 있어서,
상기 수신 모듈은 상기 송신 단으로부터 이용되는 스트림(stream)의 총 개수 및 상기 수신 단이 수신하는 제 1 스트림의 순서에 대한 정보를 더 수신하고,
상기 프로세서는 상기 제 1 스트림의 순서가 첫 번째 또는 마지막인 경우, 상기 제 1 모듈로 연산은 수행되지 않은 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
The method of claim 13,
The receiving module further receives information on the total number of streams used from the transmitting end and the order of the first stream received by the receiving end,
And the processor determines that the first modulo operation is not performed when the order of the first stream is first or last.
제 13항에 있어서,
상기 확장 성상도는 기본 성상도의 기본 성상점과 적어도 하나 이상의 확장 성상점을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
The method of claim 13,
And the extended constellation comprises a basic constellation point of the basic constellation and at least one extended constellation point.
제 13항에 있어서,
상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 최대 함수 값을 결정하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
Figure pat00059

여기서,
Figure pat00248
는 잡음 분산,
Figure pat00249
는 상기 수신 신호,
Figure pat00250
는 채널 응답 및
Figure pat00251
의 값은 상기 후보 성상점의 상기 확장 성상점의 상기 확장 성상도 상에서의 좌표이다.
The method of claim 13,
The processor, characterized in that for determining the maximum function value using the following equation.
Figure pat00059

here,
Figure pat00248
Is noise variance,
Figure pat00249
Is the received signal,
Figure pat00250
Is the channel response and
Figure pat00251
Is a coordinate on the extended constellation of the extended constellation point of the candidate constellation point.
제 13항에 있어서,
상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 LLR을 결정하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
Figure pat00060

여기서, α는 성상도 상의 성상 심벌의 좌표 중 어느 하나이고,
Figure pat00252
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 0인 심벌이며,
Figure pat00253
는 α의 실수 값에 맵핑되는 k-번째 비트가 가리키는 것이 1인 심벌이다.
The method of claim 13,
And the processor determines the LLR using the following equation.
Figure pat00060

Where α is any one of the coordinates of the constellation symbol on the constellation diagram,
Figure pat00252
Is a symbol whose zero is indicated by the k-th bit, mapped to the real value of α,
Figure pat00253
Is a symbol of which the k-th bit, mapped to the real value of α, points to 1.
제 13항에 있어서,
이펙티브(effective) SINR(Signal to Interference-plus-Noise Ratio)을 상기 송신 단으로 전송하는 송신 모듈을 더 포함하고,
상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 이펙티브 SINR을 생성하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
Figure pat00061

여기서,
Figure pat00254
Figure pat00255
번째
Figure pat00256
,
Figure pat00257
Figure pat00258
의 총 개수,
Figure pat00259
은 심볼 채널의 뮤추얼 정보(mutual information)를 이용하여 결정되는 함수이고,
Figure pat00260
Figure pat00261
의 인벌스(inverse) 함수이다.
The method of claim 13,
And a transmitting module for transmitting an effective signal to interference-plus-noise ratio (SINR) to the transmitting end.
And the processor generates the effective SINR using the following equation.
Figure pat00061

here,
Figure pat00254
silver
Figure pat00255
th
Figure pat00256
,
Figure pat00257
silver
Figure pat00258
Total number of,
Figure pat00259
Is a function determined using the mutual information of the symbol channel,
Figure pat00260
silver
Figure pat00261
Inverse function of.
제 19항에 있어서,
상기 프로세서는 다음 수학식을 이용하여 상기 뮤추얼 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는, 수신 단.
Figure pat00062

여기서,
Figure pat00262
는 i-번째 코드 비트,
Figure pat00263
은 코드 비트의 총 개수,
Figure pat00264
Figure pat00265
의 LLR이다.
20. The method of claim 19,
And the processor determines the mutual information by using the following equation.
Figure pat00062

here,
Figure pat00262
Is the i-th code bit,
Figure pat00263
Is the total number of code bits,
Figure pat00264
The
Figure pat00265
LLR.
KR1020120016937A 2011-03-03 2012-02-20 Method of demapping in a wireless communication system and apparatus thereof KR20120100739A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/410,484 US8625723B2 (en) 2011-03-03 2012-03-02 Method and apparatus for performing demapping in wireless communication system

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161448663P 2011-03-03 2011-03-03
US201161449040P 2011-03-03 2011-03-03
US61/449,040 2011-03-03
US61/448,663 2011-03-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120100739A true KR20120100739A (en) 2012-09-12

Family

ID=47110377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120016937A KR20120100739A (en) 2011-03-03 2012-02-20 Method of demapping in a wireless communication system and apparatus thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120100739A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190073343A (en) * 2016-07-07 2019-06-26 유니버시티 오브 서레이 Data transmission and reception in a wireless communication network using a combination of real modulation type and complex modulation type

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190073343A (en) * 2016-07-07 2019-06-26 유니버시티 오브 서레이 Data transmission and reception in a wireless communication network using a combination of real modulation type and complex modulation type

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10938530B2 (en) Method and an apparatus for providing channel quality information in a wireless communication system
US10945246B2 (en) Efficient control information transmission method and apparatus for supporting multiple antenna transmission technique
US10079665B2 (en) System and method for link adaptation for low cost user equipments
US10264584B2 (en) Controlling uplink transmission power using offset value based on antenna number or diversity scheme
JP6529087B2 (en) Base station apparatus, terminal apparatus and integrated circuit
EP2936755B1 (en) Method and apparatus for transmitting/receiving signal in a communication system
EP2829002B1 (en) Controlling of code block to physical layer mapping
KR20180074691A (en) CQI information receiving method, transmission method, receiving device and transmitting device
JP2018531545A6 (en) CQI information receiving method, transmitting method, receiving apparatus, and transmitting apparatus
CN106465475B (en) Base station device, terminal device, and communication method
CN103109580A (en) Mobile station device, communications system, communications method, and integrated circuit
US8625723B2 (en) Method and apparatus for performing demapping in wireless communication system
CN104509009A (en) Base station device, mobile station device, communication method, and integrated circuit
WO2015166865A1 (en) Terminal device and integrated circuit
WO2015166861A1 (en) Terminal device and integrated circuit
JP6540969B2 (en) Terminal device and integrated circuit
KR20120100739A (en) Method of demapping in a wireless communication system and apparatus thereof

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination