KR20160010799A - 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 ｍｉｍｏ 무선 통신 방법 및 시스템 - Google Patents

하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 ｍｉｍｏ 무선 통신 방법 및 시스템 Download PDF

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신수용
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Abstract

하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 방법은 데이터를 디지털 심벌로 변조하는 단계, 신규 성상도를 생성하도록 변조된 심벌을 하다마르(Hadamard) 변환하는 단계, 및 생성된 성상도를 입력으로 알라무티 방식으로 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 ＭＩＭＯ 무선 통신 방법 및 시스템{MIMO wireless communication methode and system using joint Hadamard transform and Alamouti scheme}
본 발명은 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히, 알라무티 방식(Alamouti scheme)을 이용하는 MIMO 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
무선 통신 서비스가 성장함에 따라 데이터를 고속으로 전달하기 위한 기법들이 제안되어 왔으며, 이들은 제한된 채널 대역폭을 효율적으로 이용하는 기법들로서, 예를 들면, 직교성을 갖는 심벌의 이용 및 시공간 다이버시티의 활용 등이 있다.
채널 대역폭의 더욱 효율적인 이용을 제공하는 것에 대한 접근법은 복수의 안테나를 갖는 송신기에서 데이터를 송신하고, 그 다음에 복수의 수신 안테나를 갖는 수신기에서 송신된 데이터를 수신하는 것으로서, 다중 입력 다중 출력(Multiple Input-Multiple Output; MIMO)이라고 한다. 이는 복수의 안테나들이 송신기들과 수신기들 둘 다에 배치되기 때문에, 더 높은 용량 또는 송신 레이트들이 실현될 수 있다.
이와 같이, 패킷들을 송신하기 위해 MIMO 무선 통신 시스템들을 이용할 경우, 수신된 패킷이 에러를 갖는다면, 수신기는 동일한 패킷의 재송신을 요구할 수 있으며, 원래의 송신과 상이하게 맵핑될 패킷 심벌들을 제공하는 시스템들이 알려져 있다.
이러한 방안 중 하나로서, 알라무티에 의해 제안된 직교 시공간 블록 코드(orthogonal space time block code; STBC)는 알고리즘의 검출의 단순함에 기인하여 많은 관심을 가져왔다. 이것은 2개의 안테나를 갖는 송신기가 사용되는 경우, 하나의 심벌 레이트로 완전한-다이버시티(full-diversity)를 달성할 수 있다.
특히, 알라무티 방식은 무선 통신에서 페이딩 채널의 효과를 방지하기 위해 사용된 다중-입력 다중-출력(MIMO) 시스템에서 가장 효과적인 다이버시티 방법들 중 하나로 알려져 있다.
그러나, 데이터의 전송의 고속화 요구가 증가함에 따라 알라무티 방식의 MIMO 무선 통신 시스템에 대하여 추가적으로 성능을 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
KR 2013-0010632 A
본 발명의 일 실시예는 무선 전송 성능을 향상시킬 수 있는 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법이 제공된다. 방법은 MIMO 무선 통신 시스템의 송신 단에서 전송을 위한 무선 통신 방법으로서, 데이터를 디지털 심벌로 변조하는 단계; 신규 성상도를 생성하도록 상기 변조된 심벌을 하다마르(Hadamard) 변환하는 단계; 및 상기 생성된 성상도를 입력으로 알라무티 방식으로 인코딩하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변조하는 단계는 QPSK 방식으로 변조할 수 있다.
이 때, 상기 변환하는 단계는 상기 변조된 성상도의 두 지점을 하나의 심벌로 통합할 수 있다.
이 때, 상기 변환하는 단계는 상기 두 지점의 합 또는 차에 의해 상기 신규 성상도를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템이 제공된다. MIMO 무선 통신 시스템은 송신 측에서, 데이터를 디지털 심벌로 변조하는 변조기; 신규 성상도를 생성하도록 상기 변조된 심벌을 하다마르 변환하는 변환기; 및 상기 생성된 성상도를 입력으로 알라무티 방식으로 인코딩하는 인코더를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 변조기는 QPSK 방식으로 변조할 수 있다.
이 때, 상기 변환기는 상기 변조된 심벌의 두 지점을 하나의 심벌로 통합할 수 있다.
이 때, 상기 변환기는 상기 두 지점의 합 또는 차에 의해 상기 신규 성상도를 생성할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기와 같은 방법들을 실행하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 및 그 방법은 MIMO 무선 통신 시스템의 비트 에러 레이트를 감소시킬 수 있고, 따라서 MIMO 무선 통신 시스템의 성능, 특히 비트 에러 레이트를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 및 그 방법은 기존의 알라무티 방식을 변경하지 않으면서도 성능을 형상시킬 수 있고, 따라서 기존의 MIMO 무선 통신 시스템에 쉽게 통합시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템의 개략적 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 하다마르 변환의 매핑 테이블의 예이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 알라무티 방식의 매핑 테이블의 예이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 매핑 테이블의 다른 예이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템과 종래의 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템의 비트 에러 레이트를 비교한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템의 개략적 블록도이다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 무선 통신 시스템을 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템(10)은 송신기(100) 및 수신기(200)를 포함할 수 있다.
이 때, 송신기(100)는 변조기(110), 변환기(120), 인코더(130), 및 m개의 송신 안테나들(140-1~140-m)을 포함할 수 있다.
변조기(110)는 전송하고자 하는 데이터를 디지털 심벌로 변조하며, 예를 들면, 데이터를 PSK 또는 QAM 방식으로 변조할 수 있고, 특히, QPSK 방식으로 변조할 수 있다.
변환기(120)는 변조기(110)에서 변조된 심벌 중 2개의 심벌들을 하나의 새로운 심벌로 변환할 수 있다. 예를 들면, 변환기(120)는 신규 성상도(constellation)를 생성하기 위해 변조된 심벌을 하다마르 변환할 수 있다. 즉, 변환기(120)는 변조된 성상도의 두 지점을 하나의 심벌로 통합할 수 있고, 이 때, 변조된 성상도의 두 지점의 합 또는 차를 신규 성상도로서 생성할 수 있다.
일반적으로, 하다마르 변환은 OVSF(orthogonal variable spreading factor) 코드들에 대하여 CDMA, UMTS와 같은 이동 통신 시스템에서 사용되어 왔으나, 하다마르 변환에 기반한 변조 코드가 직교 멀티플레싱 방식들에 동일한 송신기 구성을 제공하고, 여기서, 상이한 정반대의 데이터 스트림들이 상이한 코드들에 의해 확산되며, 동시에 코드의 블록 길이에 따라 동시에 합산되고, 또한 수신기는 완전하게 인터리빙된 페이딩 채널들을 통하여 도입된 고유의 시간 다이버시티의 장점을 제공하기 때문에, 본 실시예에 따른 변환기(120)는 변조된 성상도의 두 지점들 통합하기 위해 하다마르 변환을 사용할 수 있다.
인코더(130)는 변환기(120)에서 생성된 새로운 성상도를 입력으로 하여 무선 전송을 위한 인코딩을 수행할 수 있다. 이 때, 인코더(130)는 알라무티 방식을 이용하여 인코딩을 수행하는데, 변환기(120)에서 생성된 새로운 성상도, 예를 들면, 변조된 성상도의 두 지점을 하나로 통합한 새로운 성상도 또는 심벌을 이용하여 알라무티 방식으로 인코딩하기 때문에, MIMO 무선 통신 시스템의 성능, 특히, 비트 에러 레이트를 향상시킬 수 있다.
송신 안테나들(140)은, 예를 들면, m개의 송신 안테나(140-1~140-m)들로 구성될 수 있으며, 이는 MIMO 무선 통신 시스템(10)의 전체 구성에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
이러한 송신기(100)는 사용자의 이동 단말, 기지국, 이동 단말과 기지국 사이의 중계국 등과 같은 무선 통신 시스템의 컴포넌트들에 포함될 수 있다.
수신기(200)는 채널 추정기(210), 디코더(220), 복조기(230) 및 n개의 수신 안테나들(240-1~240-n)을 포함할 수 있다.
채널 추정기(210)는 송신기(100)로부터 전송되어 수신 안테나(240)로부터 수신된 무선 데이터로부터 송신기(100)와 수신기(200) 사이의 채널 상태를 추정하여 채널 정보를 획득할 수 있다.
디코더(220)는 채널 추정기(210)의 채널 추정에 따라 획득된 무선 데이터를 디코딩할 수 있다. 예를 들면, 디코더(220)는 송신기(100)의 인코더(130)에 대응하여 알라무티 방식으로 무선 데이터를 디코딩할 수 있다. 이 때, 디코더(220)는 송신기(100)의 변환기(120)에 대응하는 하다마르 역변환을 알라무티 방식의 디코딩 후에 수행할 수 있다.
복조기(230)는 디코딩된 데이터 심벌을 복조하여 원래의 데이터로 복원할 수 있다. 즉, 복조기(230)는 송신기(100)의 변조기(110)에 대응하는 방식으로 디코딩된 심벌을 복원할 수 있으며, 예를 들면, PSK 또는 QAM 방식으로 복조할 수 있으며, 특히, QPSK 방식으로 복조할 수 있다.
수신 안테나들(240)은, 예를 들면, n개의 수신 안테나(240-1~240-n)들로 구성될 수 있으며, 이는 MIMO 무선 통신 시스템(10)의 전체 구성에 따라 선택적으로 사용될 수 있다.
이러한 수신기(200)는 송신기(100)에 대응하여, 사용자의 이동 단말, 기지국, 이동 단말과 기지국 사이의 설치된 중계국 등과 같은 무선 통신 시스템의 컴포넌트들에 포함될 수 있다
이와 같은 구성에 의해, 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템(10)은 비트 에러 레이트를 감소시킬 수 있고, 따라서 그 성능, 특히 비트 에러 레이트를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 알라무티 방식을 변경하지 않으면서도 성능을 형상시킬 수 있고, 따라서 기존의 MIMO 무선 통신 시스템에 쉽게 통합시킬 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 하다마르 변환의 매핑 테이블의 예이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 알라무티 방식의 매핑 테이블의 예이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법의 매핑 테이블의 다른 예이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO 무선 통신 방법(200)은 데이터를 변조하는 단계(S201), 변조된 심벌을 하다마르 변환하는 단계(S202), 변환된 심벌을 알라무티 방식으로 인코딩하는 단계(S203), 채널 추정에 의해 채널 정보를 획득하는 단계(S204), 수신된 심벌들을 디코딩하는 단계(S205), 디코딩된 심벌을 복조하여 데이터 복원하는 단계(S206)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저, 전송하고자 하는 데이터를 디지털 심벌로 변조할 수 있다(단계 S201). 이 때, 예를 들면, PSK 또는 QAM 방식으로 변조할 수 있으며, 특히, QPSK 방식으로 변조할 수 있다. 이와 같이 특정 변조의 출력 심벌은 복소 신호로 표현되며, 이런 출력 변조 신호들은 무선 통신 시스템을 통하여 전송될 수 있다.
다음으로, 변조된 심벌 중 2개의 심벌들을 전송될 하나의 새로운 심벌로 변환할 수 있다(단계 S202). 즉, 신규 성상도를 생성하기 위해 변조된 심벌을 하다마르 변환할 수 있으며, 보다 구체적으로는, 변조된 성상도의 두 지점을 하나의 심벌로 통합할 수 있고, 특히, 변조된 성상도의 두 지점의 합 또는 차를 신규 성상도로서 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 MIMO 무선 통신 시스템의 성능을 향상시키기 위해 하다마르 변환과 알라무티 방식을 결합한 신규한 방법으로서, 이에 의해 기존의 알라무티 방식의 공통 구조를 변경하지 않고도, 하나의 시간 슬롯에서 변조 결과들의 두 지점들을 포함하는 하나의 심벌을 전달하는 것을 가능하게 할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 변조 결과들, 즉, 변조 성상도들을 하다마르 변환으로 곱함으로써, 새로운 성상도 지점들이 획득될 수 있기 때문에, 변조 성상도의 두 지점들을 후술하는 바와 같은 알라무티 방식의 하나의 심벌로 전송하는 것을 가능하게 할 수 있다.
이와 같은 하다마르 변환은, 예를 들면, 송신기에서 입력 신호 행렬에 하다마르 행렬을 곱함으로써 변환된 신호 행렬을 산출하고, 수신기에서 원래의 입력 신호 행렬의 복구는 출력 신호 행렬에 하다마르 행렬을 곱함으로써 가능하다. 이러한 하다마르 행렬은 상호 직교 행들을 가지며, 이는 모든 2개의 상이한 열들이 2개의 직교 벡터를 나타낸다는 것을 의미하고, 그 행렬 상에 2n 길이 코드를 이용하며, 여기서, n은 정수 값이다. 또한, 하다마르 변환의 형태는 정방 행렬이고, 하다마르 변환에서, PSK 또는 QAM과 같은 복소 성상도로부터의 신호 지점들의 행렬에 정방 하다마르 행렬을 곱함으로써 1 x n 행렬의 하다마르 변환의 결과를 얻을 수 있다. 이와 같은 하다마르 변환의 결과는 후술하는 인코딩에서 알라무티 방식의 새로운 성상도 지점들로 사용된다.
예를 들면, QPSK 변조에서 각 지점의 성상도들로서 {00, 01, 10 ,11}를 얻을 수 있고, 이와 같은 변조 처리 후에 하다마르 변환을 수행하며. 따라서, 변조 성상도의 두 지점들을 하나의 새로운 성상도로 결합함으로써, 도 3과 같은 지점들의 값이 산출될 수 있다.
도 3에서, 3번째 열은 QPSK 변조의 2개의 심벌들의 합이고, 4번째 열은 QPSK 변조의 2개의 심벌들의 차이를 나타낸다.
이와 같이, 변조 성상도의 두 지점들이 하나의 심벌에 통합되어 새로운 성상도를 생성할 수 있고, 이런 심벌 또는 성상도는 알라무티 방식의 거동을 변동시키지 않고도 알라무티 방식에 따른 인코딩시 입력으로 사용될 수 있다. 또한, 성상도의 두 지점의 결합은 각 시간 슬롯 및 안테나에서 정교해질 수 있다.
다음으로, 신규로 생성된 성상도를 입력으로 하여 무선 전송을 위한 인코딩을 수행할 수 있다(단계 S203). 이 때, 인코딩은 알라무티 방식을 이용하며, 이러한 알라무티 방식은 무선 채널들 통하여 전송될 심벌들로서 이들 새로운 성상도들을 이용한다. 이 경우, 알라무티 방식 다이버시티 원리와 같이, 하나의 타임 슬롯에서 2개의 상이한 심벌들 및 다음 타임 슬롯에서의 켤레 심벌(conjugate symbol)을 전송하는 것이 가능하다. 즉, 알라무티 방식은 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1 심벌 주기 동안 안테나들로부터 2개의 심벌들(s1 및 s2)을 동시에 전송하고, 그 다음에 켤레의 2개의 심벌들(-s2 * 및 s1 *)을 안테나들로부터 전송할 수 있다. 이 때 입력되는 하나의 심벌은 변조된 성상도의 두 지점(C1 및 C2)을 포함하기 때문에, 결과적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 심벌 주기 동안 안테나들로부터 변조 성상도의 두 지점을 각각 포함하는 2개의 심벌들(C1+C2 및 C1-C2)을 동시에 전송하고, 그 다음에 이들의 켤레인 2개의 심벌들(-(C1-C2)* 및 (C1+C2)*)을 안테나들로부터 전송함으로써, MIMO 무선 통신 시스템의 성능, 특히, 비트 에러 레이트를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 알라무티 방식에 입력으로 이용되는 하나의 심벌이 변조 성상도의 두 지점을 포함하지만, 심벌 에너지는 종래의 알라무티 방식과 동일한 것으로 정규화된다.
다음으로, 단계 S203에서와 같이 인코딩되어 전송된 무선 데이터로부터 송신기와 수신기 사이의 채널 상태를 추정하여 채널 정보를 획득할 수 있다(단계 S204). 이와 같이 획득된 채널 정보로부터 송신기에서 전송된 무선 데이터를 획득할 수 있다.
다음으로, 채널 정보로부터 획득된 무선 데이터를 디코딩할 수 있다(단계 S205). 예를 들면, 단계 S203의 인코딩에 대응하여 알라무티 방식으로 무선 데이터를 디코딩할 수 있다. 이 때, 단계 S202의 하다마르 변환에 대응하는 하다마르 역변환을 알라무티 방식의 디코딩 후에 수행할 수 있다.
다음으로, 디코딩된 데이터 심벌을 복조하여 원래의 데이터로 복원할 수 있다(단계 S206). 즉, 단계 S201의 변조 방식에 대응하는 복조 방식으로 디코딩된 심벌을 복원할 수 있으며, 예를 들면, PSK 또는 QAM 방식으로 복조할 수 있으며, 특히, QPSK 방식으로 복조할 수 있다.
이와 같은 방법에 의해 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법(200)은 비트 에러 레이트를 감소시킬 수 있고, 따라서 그 성능, 특히 비트 에러 레이트를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 알라무티 방식을 변경하지 않으면서도 성능을 형상시킬 수 있고, 따라서 기존의 MIMO 무선 통신 시스템에 쉽게 통합시킬 수 있다.
상기와 같은 방법들은 도 1에 도시된 바와 같은 MIMO 무선 통신 시스템(10)에 의해 구현될 수 있고, 특히, 이러한 단계들을 수행하는 소프트웨어 프로그램으로 구현될 수 있으며, 이 경우, 이러한 프로그램들은 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.
이 때, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능한 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함하며, 예를 들면, ROM, RAM, CD-ROM, DVD-ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광 데이터 저장장치 등일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식을 결합한 MIMO 무선 통신 시스템과 종래의 단일 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템 각각에 대하여 각각의 비트 에러 레이트(BER)를 측정함으로써 성능을 비교하였다.
간략화를 위해, QPSK 변조 및 2x2 MIMO 안테나 시스템을 이용하여, 완전한 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)를 갖는 포인트-투-포인트 MIMO 시스템을 가정하였다. 이와 같은 조건에서 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템과 종래의 단일 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템에 대하여 시뮬레이션된 각 시스템의 BER 곡선이 도 6에 도시된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템과 종래의 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템의 비트 에러 레이트를 비교한 그래프이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 2x1 안테나의 경우에, Eb/N0 = 10dB에서, 종래와 같은 단일 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템은 2.5x10-3의 비트 에러 전송률을 제공하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템은 9.5x10-4의 비트 에러 전송률을 제공할 수 있다.
또한, 2x2 안테나의 경우에, 종래의 단일 알라무티 방식을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템은 1.9x10-5의 비트 에러 전송률을 제공하는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템은 3.0x10-6의 비트 에러 전송률을 제공할 수 있다.
이상에서와 같이, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합한 본 발명의 실시예는 하다마르 변환이 적용되지 않은 종래의 알라무티 방식에 비하여 낮은 BER을 갖기 때문에, MIMO 무선 통신 시스템에서 전송의 비트 에러 레이트의 성능을 개선할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10 : MIMO 무선 통신 시스템 100 : 송신기
110 : 변조기 120 : 변환기
130 : 인코더 140 : 송신 안테나
200 : 수신기 210 : 채널 추정기
220 : 디코더 230 : 복조기
240 : 수신 안테나

Claims (9)

  1. MIMO 무선 통신 시스템의 송신 단에서 전송을 위한 무선 통신 방법으로서,
    데이터를 디지털 심벌로 변조하는 단계;
    신규 성상도를 생성하도록 상기 변조된 심벌을 하다마르(Hadamard) 변환하는 단계; 및
    상기 생성된 성상도를 입력으로 알라무티(Alamouti) 방식으로 인코딩하는 단계를 포함하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변조하는 단계는 QPSK 방식으로 변조하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는 상기 변조된 심벌의 두 지점을 하나의 심벌로 통합하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변환하는 단계는 상기 두 지점의 합 또는 차에 의해 상기 신규 성상도를 생성하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 방법.
  5. MIMO 무선 통신 시스템으로서,
    상기 MIMO 무선 통신 시스템의 송신 측에서,
    데이터를 디지털 심벌로 변조하는 변조기;
    신규 성상도를 생성하도록 상기 변조된 심벌을 하다마르 변환하는 변환기; 및
    상기 생성된 성상도를 입력으로 알라무티 방식으로 인코딩하는 인코더를 포함하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변조기는 QPSK 방식으로 변조하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 변환기는 상기 변조된 심벌의 두 지점을 하나의 심벌로 통합하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 변환기는 상기 두 지점의 합 또는 차에 의해 상기 신규 성상도를 생성하는, 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 MIMO 무선 통신 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
KR1020140091046A 2014-07-18 2014-07-18 하다마르 변환과 알라무티 방식의 결합을 이용한 ｍｉｍｏ 무선 통신 방법 및 시스템 KR20160010799A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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