KR20180061455A - Apparatus and method for Multi Strata Space Time Block Code ARQ(Automatic Repeat Request) based on MIMO(Multi Input Multi Output) - Google Patents

Apparatus and method for Multi Strata Space Time Block Code ARQ(Automatic Repeat Request) based on MIMO(Multi Input Multi Output) Download PDF

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Abstract

An apparatus for multi strata space time block code automatic repeat request (ARQ) based on multi input multi output (MIMO) and a method thereof are disclosed. The present invention is to provide an apparatus for multi strata space time block code ARQ based on MIMO and a method thereof which can mitigate an interference between a plurality of multi strata space time block codes (MSSTCs) by allocating power and phase at each retransmission in a transmitting stage with a low complexity and high error rate performance at a receiving stage of a retransmission communication system and transmit each of the plurality of MSSTCs through a plurality of transmission antennas. The apparatus according to the present invention comprises: a cyclic redundancy check (CRC) encoder for CRC-encoding transmission data; a demux that separates the CRC encoded transmission data into eight symbols; a first multi strata space time block coding unit for grouping first to fourth symbols among the eight symbols into a first layer and a second layer and after coding symbols of the grouped first layer and the second layer, allocating power and phase for each of the first layer and the second layer to output a first multi strata space time block code; a second multi strata space time block coding unit for grouping fifth to eighth symbols among the eight symbols into a third layer and a fourth layer and after coding symbols of the grouped third layer and the fourth layer, allocating power and phase for each of the third layer and the fourth layer to output a second multi strata space time block code; and a scheduler for receiving a feedback signal transmitted from the receiving stage and controlling the first multi strata space time block coding unit and the second multi strata space time block coding unit so that the transmission data is retransmitted according to the received feedback signal.

Description

다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치 및 방법{Apparatus and method for Multi Strata Space Time Block Code ARQ(Automatic Repeat Request) based on MIMO(Multi Input Multi Output)}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-layer space-time block code retransmission apparatus and a multi-

본 발명은 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-antenna based multi-layer space-time block code retransmission apparatus and method.

다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code)는 다수의 독립된 직교 시공간 블록부호(OSTBC: Orthogonal Space Time Block code)를 결합하여 전송시킴으로써, 높은 데이터 수신율을 얻는데 목적을 둔다.A multi-layer space time block code (MSSTC) combines and transmits a plurality of independent orthogonal space time block codes (OSTBC) to obtain a high data reception rate.

한편, 자동 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request) 기법은 통신 시스템에서 전송 데이터의 오류가 발생 시, 데이터를 수신단으로 재전송함으로써, 통신 시스템의 신뢰도를 향상시키는 기법이다.On the other hand, the ARQ (Automatic Repeat Request) technique is a technique for improving the reliability of a communication system by retransmitting data to a receiver when an error occurs in the transmission data in the communication system.

송신 안테나의 개수가 4개인 경우에 QOSTBC(Quasi Orthogonal Space Time Block Code)를 구조를 이용하여 전송하는 MDC-QOSTBC 기법이 있으며, MIMO(Multi Input Multi Output) 환경에서 매 전송 시의 전력과 위상을 할당함으로써, 높은 수신율과 블록 오류율 성능을 얻고자 하는 MSSTC MIMO-ARQ 기법이 있다.The MDC-QOSTBC scheme transmits QOSTBC (Quasi Orthogonal Space Time Block Code) using a structure when the number of transmit antennas is 4. In the MIMO (Multi Input Multi Output) environment, There is an MSSTC MIMO-ARQ scheme to achieve high reception ratio and block error rate performance.

MDC-QOSTBC기법의 경우, 매 재전송 시 마다 수신단에서 다른 형태의 검출 기법을 이용해야 하므로, 수신단의 검출 복잡도가 매우 복잡한 형태를 나타내며, 이전에 검출한 결과를 계속 저장하기 위한 장치 또한 필요하므로, 대용량 데이터 통신에 있어서 불편한 문제점이 있다.In the case of the MDC-QOSTBC technique, since different types of detection techniques must be used at each receiving end in each retransmission, the detection complexity of the receiving end is very complicated and a device for continuously storing the previously detected results is also required. Which is inconvenient in data communication.

그리고, 종래의 MSSTC MIMO-ARQ 기법의 경우, 2ⅹNr MIMO 환경에 국한되어 발명된 기법이기 때문에, 다수의 송신 안테나를 갖는 통신 시스템 환경에 적용하기에 어려움이 따르고 이에 따른 자원 할당 규칙이 없다는 문제점이 있다. 즉, 다수의 송신안테나를 갖는 MIMO-ARQ 환경에서 높은 데이터 수신율과 낮은 오류율을 갖는 MSSTC 자동 재전송 기법은 아직 연구된 바가 없다.In the conventional MSSTC MIMO-ARQ scheme, since it is a technique limited to a 2xN r MIMO environment, it is difficult to apply to a communication system environment having a plurality of transmission antennas, and there is no resource allocation rule have. That is, an MSSTC automatic retransmission scheme having a high data reception rate and a low error rate in a MIMO-ARQ environment having a plurality of transmission antennas has not been studied yet.

본 발명은 재전송 통신 시스템의 수신단에서 낮은 복잡도를 가지면서 높은 오류율 성능을 가지고, 송신단에서 매 재전송 시 마다 전력과 위상을 할당함으로써 다수의 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 간의 간섭을 완화시키며, 다수의 다중계층 시공간 블록부호 각각을 다수의 송신 안테나를 통해 전송하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has a high complexity and a high error rate performance in a receiver of a retransmission communication system and allocates a power and a phase at each retransmission in a transmitter to thereby obtain a plurality of multi-layer space time block codes (MSSTC) Space-time block code retransmission apparatus and method for mitigating interference and transmitting a plurality of multi-layer space-time block codes through a plurality of transmission antennas.

본 발명의 일 측면에 따르면, 4개의 송신 안테나를 가지는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request) 장치가 개시된다.According to an aspect of the present invention, a multi-antenna based multi-layer space time block code (MSSTC) automatic repeat request (ARQ) apparatus having four transmit antennas is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치는, 송신 데이터를 CRC 인코딩하는 CRC 인코더, 상기 CRC 인코딩된 송신 데이터를 8개의 심볼로 분리하는 디먹스, 상기 8개의 심볼 중 제1 내지 제4 심볼을 제1 계층 및 제2 계층으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 제1 계층 및 제2 계층의 심볼을 부호화한 후, 제1 계층 및 제2 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제1 다중계층 시공간 블록부호를 출력하는 제1 다중계층 시공간 블록부호화부, 상기 8개의 심볼 중 제5 내지 제8 심볼을 제3 계층 및 제4 계층으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 제3 계층 및 제4 계층의 심볼을 부호화한 후, 제3 계층 및 제4 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제2 다중계층 시공간 블록부호를 출력하는 제2 다중계층 시공간 블록부호화부 및 수신단으로부터 전송된 피드백 신호를 수신하고, 상기 수신된 피드백 신호에 따라 상기 송신 데이터가 재전송되도록 상기 제1 다중계층 시공간 블록부호화부 및 상기 제2 다중계층 시공간 블록부호화부를 제어하는 스케줄러를 포함하되, 상기 제1 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제1 코드워드 및 상기 제2 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제2 코드워드 각각 대응되는 한 쌍의 송신 안테나를 통해 전송된다.A multi-antenna STBC scheme retransmitting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a CRC encoder for CRC-encoding transmission data, a demultiplexer for separating the CRC-encoded transmission data into 8 symbols, 1 to 4 symbols into a first layer and a second layer, encodes the symbols of the first layer and the second layer that are grouped, and then assigns power and phase to each of the first layer and the second layer A first multi-layer space-time block coder for outputting a first multi-layer space-time block code, a fifth multi-layer space-time block coder for grouping fifth through eighth symbols of the 8 symbols into a third layer and a fourth layer, A second multi-layer space-time block coder for encoding symbols of four layers, and outputting a second multi-layer space-time block code by allocating power and phase to the third layer and the fourth layer, And a scheduler for controlling the first multi-layer space-time block coder and the second multi-layer space-time block coder so that the transmission data is retransmitted according to the received feedback signal, A first codeword composed of one multi-layer space-time block code and a second codeword composed of the second multi-layer space-time block code are transmitted through a pair of corresponding transmission antennas.

상기 8개의 심볼은 두 개씩 묶여 총 4개의 직교 시공간 블록부호(OSTBC: Orthogonal Space Time Block Code)(C1, C2, C3, C4)가 다음과 같이 생성된다.A total of four orthogonal space time block codes (OSTBC) (C 1 , C 2 , C 3 , C 4 ) are generated by combining the eight symbols.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 4개의 직교 시공간 블록부호는 두 개씩 중첩되어 두 개의 다중계층 시공간 블록부호가 형성되며, i번째 전송 시의 송신 코드워드 행렬(

Figure pat00005
)은 다음의 수학식으로 나타난다.The four orthogonal space-time block codes are overlapped by two to form two multi-layer space-time block codes, and a transmission codeword matrix
Figure pat00005
) Is expressed by the following equation.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, pl, i와 θl, i는 i번째 전송 시 각 계층에 할당된 전력과 위상을 나타내며,

Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
는 송신 코드워드 행렬의 각 계층을 나타내고, 상기 4개의 송신 안테나 각각을 통해 전송됨Where p l, i and θ l, i represent the power and phase assigned to each layer during the i th transmission,
Figure pat00007
,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
,
Figure pat00010
Represents each layer of the transmitted codeword matrix and is transmitted via each of the four transmit antennas

상기 전력과 위상은 매 전송 시 마다 할당된다.The power and phase are allocated at each transmission.

상기 전력은 초기 전송 시에 최소 코딩 이득 거리(CGD: Coding Gain Distance)를 최대화하는 최적 전력 할당 비율에 따라 할당되며, 최적 전력 할당 비율은 하기 수학식을 이용하여 산출된다.The power is allocated according to an optimum power allocation ratio that maximizes a coding gain distance (CGD) at the time of initial transmission, and an optimal power allocation ratio is calculated using the following equation.

Figure pat00011
Figure pat00011

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, 최소 코딩 이득 거리

Figure pat00013
Here, the minimum coding gain distance
Figure pat00013

Figure pat00014
Figure pat00014

상기 i=1인 경우에 p1,1:p2,1:p3,1:p4,1=p1,1 opt:p2,1 opt:p3,1 opt:p4,1 opt, 상기 i=2인 경우에 p1,2:p2,2:p3,2:p4,2= p2,1:p1,1:p4,1:p3,1, 상기 i>2인 경우에 p1,i:p2,i:p3,i:p4,i=1:1:1:1의 비율로 상기 전력이 할당된다.In the case of the i = 1 p 1,1: p 2,1 : p 3,1: p 4,1 = p 1,1 opt: p 2,1 opt: p 3,1 opt: p 4,1 opt If, in the i = 2 p 1,2: p 2,2 : p 3,2: p 4,2 = p 2,1: p 1,1: p 4,1: p 3,1, the i > 2, the power is allocated at a ratio of p 1, i : p 2, i : p 3, i : p 4, i = 1: 1: 1:

상기 최적 전력 할당 비율은 p1, 1 opt:p2 ,1 opt:p3 ,1 opt:p4 ,1 opt=4:1:4:1이다.The optimal power allocation ratio is p 1, 1 opt : p 2 , 1 opt : p 3 , 1 opt : p 4 , 1 opt = 4: 1: 4: 1.

상기 위상은, 초기 전송 시에는 θ24=π/2로 할당되고, 이후 전송 시에는 중첩된 계층의 간섭 영향을 최소화하기 위하여, 수신단으로부터 수신된 이전 전송의 간섭 신호의 부호에 따라 간섭 신호가 음수일 경우, π/2로 할당되고, 간섭 신호가 양수일 경우, -π/2로 할당된다.The phase is allocated as θ 2 = θ 4 = π / 2 in the initial transmission. In order to minimize the interference influence of the overlapped layer in the transmission, the phase is determined as interference according to the sign of the previous transmission interference signal received from the receiving end If the signal is negative, it is assigned π / 2, and if the interference signal is positive, it is assigned -π / 2.

상기 수신단은 수신 신호에 대하여 real-valued representation과 MIMO MRC(Maximal ratio combining)를 수행한 후, 각 계층별 수신 신호의 SNR 크기에 따라 순차적으로 MMSE-OSIC(Minimum Mean Squared Error - Ordered Successive Interference Cancellation)를 수행하여 각 계층의 신호를 검출한다.The receiver performs real-valued representation and MIMO maximal ratio combining (MRC) on the received signal, and then performs MMSE-OSIC (Minimum Mean Squared Error-Ordered Successive Interference Cancellation) according to the SNR size of the received signal for each layer. And detects signals of the respective layers.

상기 수신단은 모든 심볼을 검출한 후에 CRC 체크를 통해 오류가 확인되는 경우, 상기 피드백 신호로서 NACK를 전송함으로써, 재전송을 요청한다.When the receiver detects an error through CRC check after detecting all symbols, it transmits a NACK as the feedback signal, thereby requesting retransmission.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 4개의 송신 안테나를 가지는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request) 장치가 수행하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법이 개시된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a multi-antenna based multi-layer space-time (MIMO) system, which is performed by a multi-antenna based multi-layer space time block code (MSSTC) A block code retransmission method is disclosed.

본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법은, 송신 데이터를 CRC 인코딩하는 단계, 상기 CRC 인코딩된 송신 데이터를 8개의 심볼로 분리하는 단계, 상기 8개의 심볼을 제1 계층, 제2 계층, 제3 계층 및 제4 계층으로 그룹핑하는 단계, 상기 그룹핑된 제1 계층 내지 제4 계층의 심볼을 부호화하는 단계, 상기 제1 계층 내지 제4 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 다중계층 시공간 블록부호를 생성하는 단계, 수신단으로부터 전송된 피드백 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 피드백 신호에 따라 상기 송신 데이터가 재전송되도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 코드워드는 대응되는 한 쌍의 송신 안테나를 통해 전송된다.The multi-antenna space-time block code retransmission method according to an embodiment of the present invention includes CRC encoding transmission data, separating the CRC-encoded transmission data into 8 symbols, separating the 8 symbols into a first layer A second layer, a third layer, and a fourth layer, encoding symbols of the first through fourth layers, grouping the power and phase of each of the first through fourth layers, Generating a multi-layer space-time block code, receiving a feedback signal transmitted from a receiving end, and controlling the transmission data to be retransmitted according to the received feedback signal, wherein the multi- Is transmitted through a corresponding pair of transmit antennas.

본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치 및 방법은, 재전송 통신 시스템의 수신단에서 낮은 복잡도를 가지면서 높은 오류율 성능을 가지고, 송신단에서 매 재전송 시 마다 전력과 위상을 할당함으로써 다수의 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 간의 간섭을 완화시킬 수 있다.An apparatus and method for retransmitting a multi-antenna space-time block code according to an embodiment of the present invention has a low complexity and high error rate performance in a receiver of a retransmission communication system and allocates power and a phase every retransmission in a transmitter It is possible to mitigate the interference between multiple multi-layer space time block codes (MSSTC).

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신단을 나타낸 도면.
도 3은 4ⅹ2 다중안테나 재전송 환경에서 다양한 재전송 기법들의 블록 오류율 성능을 나타낸 도면.
도 4는 도 3은 4ⅹ4 다중안테나 재전송 환경에서 다양한 재전송 기법들의 블록 오류율 성능을 나타낸 도면.
1 schematically illustrates a configuration of a multiple antenna based multi-layer space-time block code retransmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 illustrates a receiving end according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates block error rate performance of various retransmission schemes in a 4 × 2 multiple antenna retransmission environment.
FIG. 4 illustrates block error rate performance of various retransmission schemes in a 4 × 4 multiple antenna retransmission environment. FIG.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치의 구성을 개략적으로 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신단을 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a multi-antenna STBC block retransmission apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a receiver according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 인코더(110), 디먹스(120), 제1 다중계층 시공간 블록부호화부(130), 제2 다중계층 시공간 블록부호화부(140), 스케줄러(150) 및 복수의 송신 안테나(160)를 포함한다.1, a multiple antenna based multi-layer space-time block code retransmission apparatus according to an embodiment of the present invention includes a cyclic redundancy check (CRC) encoder 110, a demultiplexer 120, a first multi- 130, a second multi-layer space-time block coding unit 140, a scheduler 150, and a plurality of transmission antennas 160.

CRC 인코더(110)는 송신 데이터를 CRC 인코딩한다.The CRC encoder 110 CRC-encodes the transmission data.

디먹스(120)는 CRC 인코딩된 송신 데이터를 복수의 심볼로 분리한다.The demux 120 separates the CRC-encoded transmission data into a plurality of symbols.

제1 다중계층 시공간 블록부호화부(130)는 디먹스(120)로부터 입력된 복수의 심볼을 제1 계층 및 제2 계층으로 그룹핑하고, 그룹핑된 제1 계층 및 제2 계층의 심볼을 부호화한 후, 제1 계층 및 제2 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제1 다중계층 시공간 블록부호를 출력한다.The first multi-layer space-time block coding unit 130 groups a plurality of symbols input from the demux 120 into a first layer and a second layer, encodes symbols of the first layer and the second layer, And outputs a first multi-layer space-time block code by assigning power and phase to each of the first layer and the second layer.

제2 다중계층 시공간 블록부호화부(140)는 디먹스(120)로부터 입력된 복수의 심볼을 제3 계층 및 제4 계층으로 그룹핑하고, 그룹핑된 제3 계층 및 제4 계층의 심볼을 부호화한 후, 제3 계층 및 제4 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제2 다중계층 시공간 블록부호를 출력한다.The second multi-layer space-time block coding unit 140 groups a plurality of symbols input from the demux 120 into a third layer and a fourth layer, encodes the grouped third layer and fourth layer symbols, And outputs the second multi-layer space-time block code by allocating power and phase to the third layer and the fourth layer, respectively.

본 발명의 실시예에 따른 제1 다중계층 시공간 블록부호화부(130) 및 제2 다중계층 시공간 블록부호화부(140)는, 제1 계층 및 제2 계층의 심볼과 제3 계층 및 제4 계층의 심볼을 직교 시공간 블록부호(OSTBC: Orthogonal Space Time Block Code)로 부호화하는 OSTBC 인코더(131, 132, 141, 142), 버퍼(133, 134, 143, 144) 및 부호화된 제1 계층 내지 제4 계층의 전력 및 위상을 할당하는 컨트롤러(Phase & Power Controller, 135, 145)를 포함한다.The first multi-layer space-time block coder 130 and the second multi-layer space-time block coder 140 according to an embodiment of the present invention include a first layer and a second layer of symbols, a third layer and a fourth layer OSTBC encoders 131, 132, 141 and 142 for encoding symbols into an orthogonal space time block code (OSTBC), buffers 133, 134, 143 and 144, and encoded first through fourth layers And a controller (Phase & Power Controller, 135, 145) for allocating the power and phase of the signal.

스케줄러(150)는 수신단으로부터 전송된 피드백 신호를 수신하고, 수신된 피드백 신호에 따라 송신 데이터가 재전송되도록 컨트롤러(135, 145)를 제어한다.The scheduler 150 receives the feedback signal transmitted from the receiving end and controls the controllers 135 and 145 so that the transmission data is retransmitted according to the received feedback signal.

제1 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제1 코드워드 및 제2 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제2 코드워드 각각 대응되는 한 쌍의 송신 안테나(160)를 통해 전송된다.A first codeword composed of a first multi-layer space-time block code and a second codeword composed of a second multi-layer space-time block code are transmitted through a pair of corresponding transmission antennas 160.

본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치는, 다수의 안테나 구성을 위하여, 총 4개의 송신 안테나를 가지는 MSSTC 4ⅹNr MIMO-ARQ 기법의 송신단이라고 가정하며, 여기서, Nr은 수신단의 수신 안테나의 개수이다.The multiple antenna based multi-layer space time block code retransmission apparatus according to an embodiment of the present invention is assumed to be a transmitting station of an MSSTC 4xN r MIMO-ARQ scheme having a total of 4 transmit antennas for a plurality of antenna configurations, where N r Is the number of receiving antennas of the receiving end.

송신 데이터는 CRC 인코딩된 후, 총 8개의 심볼로 분리되고, 분리된 8개의 심볼은 두 개씩 묶여 총 4개의 직교 시공간 블록부호(

Figure pat00015
)가 생성된다. 생성된 4개의 직교 시공간 블록부호는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.After the transmission data is CRC-encoded, it is divided into a total of 8 symbols, and 8 separated symbols are grouped into two to form a total of 4 orthogonal space-time block codes
Figure pat00015
) Is generated. The generated four orthogonal space-time block codes can be expressed by the following equation.

Figure pat00016
Figure pat00016

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

Figure pat00019
Figure pat00019

이와 같이 생성된 4개의 직교 시공간 블록부호가 두 개씩 중첩되어 두 개의 다중계층 시공간 블록부호가 형성되며, 형성된 두 개의 다중계층 시공간 블록부호는 각각 4개의 송신 안테나 중 할당된 한 쌍의 송신 안테나를 통해 전송된다. 이에 따른 i번째 전송 시의 송신 코드워드 행렬(

Figure pat00020
)은 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.The four orthogonal space-time block codes thus generated are superposed on each other to form two multi-layer space-time block codes. The two multi-layer space-time block codes formed are transmitted through a pair of transmission antennas . And the transmitted codeword matrix (i < th >
Figure pat00020
) Can be expressed by the following equation.

Figure pat00021
Figure pat00021

여기서,

Figure pat00022
의 각 행은 해당 송신 데이터를 전송하는 송신 안테나(1행은 제1 안테나와 제2 안테나, 2행은 제3 안테나와 제4 안테나)를 의미하고, 각 열은 시간 슬롯을 의미한다. 즉, 두 개의 시간 슬롯 동안 총 4개의 직교 시공간 블록부호(두 개의 다중계층 시공간 블록부호)가 전송되게 된다.here,
Figure pat00022
Each row means a transmitting antenna for transmitting corresponding transmission data (one row is a first antenna and a second antenna, and a second row is a third antenna and a fourth antenna), and each column means a time slot. That is, a total of four orthogonal space-time block codes (two multi-layer space-time block codes) are transmitted during two time slots.

Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
는 송신 코드워드 행렬의 각 계층을 의미하며, pl, i와 θl, i는 i번째 전송 시 각 계층에 할당된 전력과 위상을 나타낸다. 여기서, 각 계층의 전력과 위상 할당을 통해서 다중계층 시공간 블록부호 각각의 내부에 존재하는 간섭이 제어됨으로써, 수신단에서 데이터 검출 성능이 향상될 수 있다.
Figure pat00023
,
Figure pat00024
,
Figure pat00025
,
Figure pat00026
Denotes the layer of the transmit codeword matrix, and p l, i and θ l, i denote the power and phase assigned to each layer in the i th transmission. In this case, interference in each of the multi-layer space-time block codes is controlled through the power and phase allocation of each layer, thereby improving the data detection performance at the receiving end.

본 발명의 실시예에 따른 위상 할당의 경우, 초기 전송 시에는 θ24=π/2로 할당되고, 이후 전송 시에는 중첩된 계층의 간섭 영향을 효율적으로 최소화하기 위하여 수신단으로부터 수신된 이전 전송의 간섭 신호의 부호에 따라 적응적으로 π/2 또는 -π/2로 할당된다. 즉, 간섭 신호가 음수일 경우, π/2로 할당되고, 간섭 신호가 양수일 경우, -π/2로 할당된다. 이는 다음과 같은 수학식으로 나타낼 수 있다.In the case of the phase allocation according to the embodiment of the present invention, θ 2 = θ 4 = π / 2 is allocated for the initial transmission, and then, in order to effectively minimize the interference influence of the overlapped layer, / 2 or -π / 2 adaptively according to the sign of the transmission interference signal. That is, when the interference signal is negative, it is assigned to? / 2, and when the interference signal is positive, it is assigned to -π / 2. This can be expressed by the following equation.

Figure pat00027
Figure pat00027

Figure pat00028
Figure pat00028

여기서, β(i)는 i번째 전송 시의 간섭을 나타내며, 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.Here,? (I) represents the interference at the i-th transmission and can be expressed by the following equation.

Figure pat00029
Figure pat00029

Figure pat00030
Figure pat00030

Figure pat00031
Figure pat00031

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당의 경우, 초기 전송 시에 최소 코딩 이득 거리(CGD: Coding Gain Distance)를 최대화하는 최적 전력 할당 비율이 하기 수학식을 이용하여 산출됨으로써, 전력 할당 비율의 최적화가 수행된다.In the case of the power allocation according to the embodiment of the present invention, the optimal power allocation ratio maximizing the minimum coding gain distance (CGD) at the time of initial transmission is calculated using the following equation, Optimization is performed.

Figure pat00032
Figure pat00032

Figure pat00033
Figure pat00033

여기서, 최소 코딩 이득 거리 CGDmin(p1,1:p2,1:p3,1:p4,1)은 하기 수학식과 같다.Here, the minimum coding gain distance CGD min (p 1,1 : p 2,1 : p 3,1 : p 4,1 ) is expressed by the following equation.

Figure pat00034
Figure pat00034

Figure pat00035
Figure pat00035

이를 통해, 초기 전송 시에 최소 코딩 이득 거리를 최대화시키는 최적의 전력 할당 비율이 획득된 후, 매 전송 시 마다 각 계층에 p1,1:p2,1:p3,1:p4,1= p1,1 opt:p2,1 opt:p3,1 opt:p4,1 opt의 비율로 전력이 할당될 수 있다. 그리고, 두 번째 전송 시에는, 초기 전송 시의 전력 할당 비율과 반대로, p1,2:p2,2:p3,2:p4,2= p2,1:p1,1:p4,1:p3,1의 비율로 전력이 할당될 수 있다. 그리고, 세 번째 및 네 번째 전송 시에는, p1,i:p2,i:p3,i:p4,i=1:1:1:1의 비율로 전력이 할당될 수 있다.Thus, after the optimal power allocation ratio that maximizes the minimum coding gain distance is obtained at the initial transmission, p 1 , 1 : p 2,1 : p 3,1 : p 4,1 = p 1,1 opt : p 2,1 opt : p 3,1 opt : p 4,1 opt . In the second transmission, as opposed to the power allocation ratio at the initial transmission, p 1,2 : p 2,2 : p 3,2 : p 4,2 = p 2,1 : p 1,1 : p 4 , 1 : p3,1 . ≪ / RTI > In the third and fourth transmissions, power can be allocated at a ratio of p 1, i : p 2, i : p 3, i : p 4, i = 1: 1: 1: 1.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 전력 할당은, i=1인 경우에 p1,1:p2,1:p3,1:p4,1=4:1:4:1, i=2인 경우에 p1,2:p2,2:p3,2:p4,2=1:4:1:4, i>2인 경우에 p1,i:p2,i:p3,i:p4,i=1:1:1:1의 전력 할당 규칙이 적용된다.That is, the power allocation according to an embodiment of the present invention, p 1,1 in the case of i = 1: p 2,1: p 3,1: p 4,1 = 4: 1: 4: 1, i = 2 I : p 2, i : p 3, p 2, p 3, and p 4 are satisfied when p 1,2 : p 2,2 : p 3,2 : p 4,2 = 1: 4: The power allocation rule of i : p 4, i = 1: 1: 1: 1 applies.

채널 상태 정보는 수신단에서만 확인 가능한 것으로 가정하며, 수신단에서 i번째 수신된 신호(Yi)는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.It is assumed that the channel state information is receivable only at the receiving end, and the i-th received signal Y i at the receiving end can be expressed by the following equation.

Figure pat00036
Figure pat00036

여기서, Hi는 i번째 전송 시의 채널 이득 행렬을 나타내며, 매 전송시 마다 채널 이득은 변한다고 가정한다. Ni는 i번째 전송 시의 평균이 0이고, 분산이 σ2인 복소 가우시안 잡음 행렬을 나타낸다.Here, H i represents the channel gain matrix at the i th transmission, and it is assumed that the channel gain changes at every transmission. N i represents a complex Gaussian noise matrix with an average of 0 and an variance of σ 2 at the i th transmission.

도 2를 참조하면, 수신된 신호는 real-valued representation과 MIMO MRC(Maximal ratio combining)을 거치게 된다. MIMO MRC를 거친 후의 수신 신호는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 2, the received signal is subjected to a real-valued representation and MIMO maximal ratio combining (MRC). The received signal after the MIMO MRC can be expressed by the following equation.

Figure pat00037
Figure pat00037

여기서,

Figure pat00038
Figure pat00039
는 다음의 수학식으로 나타낼 수 있다.here,
Figure pat00038
Wow
Figure pat00039
Can be expressed by the following equation.

Figure pat00040
Figure pat00040

Figure pat00041
Figure pat00041

이후, 각 계층별 수신 신호의 SNR 크기에 따라 순차적으로 MMSE-OSIC(Minimum Mean Squared Error - Ordered Successive Interference Cancellation)가 수행됨으로써, 각 계층의 신호가 검출된다. 모든 심볼이 검출된 후에 CRC 체크를 통해 오류가 확인되는 경우, 송신단의 피드백 신호로서 NACK를 전송함으로써, 송신단으로 재전송이 요청된다.Then, MMSE-OSIC (Minimum Mean Squared Error-Ordered Successive Interference Cancellation) is sequentially performed according to the SNR magnitude of the received signal for each layer, thereby detecting a signal of each layer. When all the symbols are detected and an error is confirmed through the CRC check, a retransmission is requested to the transmitting end by transmitting NACK as a feedback signal of the transmitting end.

도 3은 4ⅹ2 다중안테나 재전송 환경에서 다양한 재전송 기법들의 블록 오류율 성능을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3은 4ⅹ4 다중안테나 재전송 환경에서 다양한 재전송 기법들의 블록 오류율 성능을 나타낸 도면이다.FIG. 3 illustrates block error rate performance of various retransmission schemes in a 4 × 2 multiple antenna retransmission environment, and FIG. 4 illustrates a block error rate performance of various retransmission schemes in a 4 × 4 multiple antenna retransmission environment.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법과 다른 재전송 기법들에 대하여, 4ⅹNr 다중 안테나 재전송 환경에서, Nr =2, 4이고, 최대 재전송 횟수가 1회, 2회 및 4회일 때의 블록 오류율을 나타내고 있다. 실험에서, 변조차수는 QPSK가 사용되었으며, quasi-static Rayleigh faded MIMO 채널 환경으로 가정하였다. 그리고, 생성 다항식으로서

Figure pat00042
를 갖는 ANSI CRC가 사용되었다.Figs. 3 and 4 with respect to the multiple antennas based on a multi-layer space-time block code retransmission methods and other retransmission scheme according to an embodiment of the present invention, 4ⅹN r in a multi-antenna retransmission environment, N r = 2, 4, and the maximum number of retransmissions Represents the block error rate at the first, second and fourth times. In the experiments, the modulation order is assumed to be QPSK and the quasi-static Rayleigh faded MIMO channel environment. Then, as the generation polynomial,
Figure pat00042
Lt; RTI ID = 0.0 > CRC < / RTI >

매 전송 시 마다 다양한 수신 검출 기법을 갖는 MDC-QOSTBC의 경우, 초기 전송은 MMSE 검출 기법, 두 번째 전송은 DSTTD(Double space time transmit diversity) 검출 기법, 네 번째 전송은 QOSTBC 검출 기법이 적용되었다.In the case of MDC-QOSTBC with various reception detection techniques at each transmission, the MMSE detection scheme is used for the initial transmission, the DSTTD (double space time transmit diversity) detection scheme is used for the second transmission, and the QOSTBC detection scheme is used for the fourth transmission.

그리고, 도 3과 도 4에는, 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법의 전력 할당과 위상 할당의 효용성 검증을 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법의 전력 할당과 위상 할당을 하지 않은 경우에 대해서도 도시되어 있다.3 and 4, in order to verify the power allocation and phase allocation of the multi-antenna space-time block code retransmission method according to an embodiment of the present invention, The case where the power allocation and phase allocation of the space time block code retransmission method are not performed is also shown.

도 3 및 도 4에서 보여지는 바와 같이, 전송 횟수 및 수신 안테나의 개수에 상관없이, 거의 모든 SNR 영역에서 다른 기법들에 비하여 본 발명의 실시예에 따른 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법의 성능이 더 뛰어남을 확인할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the multi-antenna based multi-layer space time space block code retransmission method according to the embodiment of the present invention, compared to other techniques in almost all SNR regions, regardless of the number of transmission times and the number of reception antennas You can see that the performance is better.

한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.On the other hand, the components of the above-described embodiment can be easily grasped from a process viewpoint. That is, each component can be identified as a respective process. Further, the process of the above-described embodiment can be easily grasped from the viewpoint of the components of the apparatus.

또한 앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, the above-described technical features may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be regarded as belonging to the following claims.

110: CRC(Cyclic Redundancy Check) 인코더
120: 디먹스
130: 제1 다중계층 시공간 블록부호화부
140: 제2 다중계층 시공간 블록부호화부
150: 스케줄러
160: 복수의 송신 안테나
110: Cyclic Redundancy Check (CRC) encoder
120: Dip Mills
130: first multi-layer space-time block coding unit
140: second multi-layer space-time block coding unit
150: Scheduler
160: Multiple transmit antennas

Claims (11)

4개의 송신 안테나를 가지는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request) 장치에 있어서,
송신 데이터를 CRC 인코딩하는 CRC 인코더;
상기 CRC 인코딩된 송신 데이터를 8개의 심볼로 분리하는 디먹스;
상기 8개의 심볼 중 제1 내지 제4 심볼을 제1 계층 및 제2 계층으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 제1 계층 및 제2 계층의 심볼을 부호화한 후, 제1 계층 및 제2 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제1 다중계층 시공간 블록부호를 출력하는 제1 다중계층 시공간 블록부호화부;
상기 8개의 심볼 중 제5 내지 제8 심볼을 제3 계층 및 제4 계층으로 그룹핑하고, 상기 그룹핑된 제3 계층 및 제4 계층의 심볼을 부호화한 후, 제3 계층 및 제4 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 제2 다중계층 시공간 블록부호를 출력하는 제2 다중계층 시공간 블록부호화부; 및
수신단으로부터 전송된 피드백 신호를 수신하고, 상기 수신된 피드백 신호에 따라 상기 송신 데이터가 재전송되도록 상기 제1 다중계층 시공간 블록부호화부 및 상기 제2 다중계층 시공간 블록부호화부를 제어하는 스케줄러를 포함하되,
상기 제1 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제1 코드워드 및 상기 제2 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 제2 코드워드 각각 대응되는 한 쌍의 송신 안테나를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
A multi-antenna multi-layer space time block code (MSSTC) automatic repeat request (ARQ) apparatus having four transmit antennas,
A CRC encoder for CRC-encoding transmission data;
A demultiplexer for separating the CRC-encoded transmission data into 8 symbols;
The first through fourth symbols of the eight symbols are grouped into a first layer and a second layer, and symbols of the first layer and the second layer are coded. Then, A first multi-layer space-time block coder for outputting a first multi-layer space-time block code by allocating power and phase;
Grouping the fifth through eighth symbols of the eight symbols into a third layer and a fourth layer, coding the grouped third layer and fourth layer symbols, and encoding the symbols of the third layer and the fourth layer, A second multi-layer space-time block coder for outputting a second multi-layer space-time block code by allocating power and phase; And
And a scheduler for receiving the feedback signal transmitted from the receiver and controlling the first multi-layer space-time block encoder and the second multi-layer space-time block encoder so that the transmission data is retransmitted according to the received feedback signal,
Wherein a first codeword composed of the first multi-layer space-time block code and a second codeword composed of the second multi-layer space-time block code are transmitted through a pair of corresponding transmission antennas. Multilayer Spatio - Temporal Block Code Retransmitter.
제1항에 있어서,
상기 8개의 심볼은 두 개씩 묶여 총 4개의 직교 시공간 블록부호(OSTBC: Orthogonal Space Time Block Code)(C1, C2, C3, C4)가 다음과 같이 생성되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
Figure pat00043

Figure pat00044

Figure pat00045

Figure pat00046

The method according to claim 1,
Wherein a total of four orthogonal space time block codes (OSTBC) (C 1 , C 2 , C 3 , C 4 ) are generated as follows, Multilayer Spatio - Temporal Block Code Retransmitter.
Figure pat00043

Figure pat00044

Figure pat00045

Figure pat00046

제2항에 있어서,
상기 4개의 직교 시공간 블록부호는 두 개씩 중첩되어 두 개의 다중계층 시공간 블록부호가 형성되며, i번째 전송 시의 송신 코드워드 행렬(
Figure pat00047
)은 다음의 수학식으로 나타나는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
Figure pat00048

여기서, pl, i와 θl, i는 i번째 전송 시 각 계층에 할당된 전력과 위상을 나타내며,
Figure pat00049
,
Figure pat00050
,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
는 송신 코드워드 행렬의 각 계층을 나타내고, 상기 4개의 송신 안테나 각각을 통해 전송됨
3. The method of claim 2,
The four orthogonal space-time block codes are overlapped by two to form two multi-layer space-time block codes, and a transmission codeword matrix
Figure pat00047
) Is expressed by the following equation: < EMI ID = 17.0 >
Figure pat00048

Where p l, i and θ l, i represent the power and phase assigned to each layer during the i th transmission,
Figure pat00049
,
Figure pat00050
,
Figure pat00051
,
Figure pat00052
Represents each layer of the transmitted codeword matrix and is transmitted via each of the four transmit antennas
제3항에 있어서,
상기 전력과 위상은 매 전송 시 마다 할당되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
The method of claim 3,
Wherein the power and the phase are allocated at each transmission.
제4항에 있어서,
상기 전력은 초기 전송 시에 최소 코딩 이득 거리(CGD: Coding Gain Distance)를 최대화하는 최적 전력 할당 비율에 따라 할당되며, 최적 전력 할당 비율은 하기 수학식을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
Figure pat00053

Figure pat00054

여기서, 최소 코딩 이득 거리
Figure pat00055

Figure pat00056

5. The method of claim 4,
Wherein the power is allocated according to an optimal power allocation ratio that maximizes a coding gain distance (CGD) at the time of initial transmission, and an optimum power allocation ratio is calculated using the following equation Multilayer Spatio - Temporal Block Code Retransmitter.
Figure pat00053

Figure pat00054

Here, the minimum coding gain distance
Figure pat00055

Figure pat00056

제5항에 있어서,
상기 i=1인 경우에 p1,1:p2,1:p3,1:p4,1=p1,1 opt:p2,1 opt:p3,1 opt:p4,1 opt, 상기 i=2인 경우에 p1,2:p2,2:p3,2:p4,2= p2,1:p1,1:p4,1:p3,1, 상기 i>2인 경우에 p1,i:p2,i:p3,i:p4,i=1:1:1:1의 비율로 상기 전력이 할당되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
6. The method of claim 5,
In the case of the i = 1 p 1,1: p 2,1 : p 3,1: p 4,1 = p 1,1 opt: p 2,1 opt: p 3,1 opt: p 4,1 opt If, in the i = 2 p 1,2: p 2,2 : p 3,2: p 4,2 = p 2,1: p 1,1: p 4,1: p 3,1, the i The power is allocated in a ratio of p 1, i : p 2, i : p 3, i : p 4, i = 1: 1: 1: Block code retransmission device.
제5항에 있어서,
상기 최적 전력 할당 비율은 p1,1 opt:p2,1 opt:p3,1 opt:p4,1 opt=4:1:4:1인 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the optimal power allocation ratio is p 1, 1 opt : p 2, 1 opt : p 3,1 opt : p 4,1 opt = 4: 1: 4: Retransmission device.
제4항에 있어서,
상기 위상은, 초기 전송 시에는 θ24=π/2로 할당되고, 이후 전송 시에는 중첩된 계층의 간섭 영향을 최소화하기 위하여, 수신단으로부터 수신된 이전 전송의 간섭 신호의 부호에 따라 간섭 신호가 음수일 경우, π/2로 할당되고, 간섭 신호가 양수일 경우, -π/2로 할당되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
5. The method of claim 4,
The phase is allocated as θ 2 = θ 4 = π / 2 in the initial transmission. In order to minimize the interference influence of the overlapped layer in the transmission, the phase is determined as interference according to the sign of the previous transmission interference signal received from the receiving end / 2 when the signal is a negative number, and is -π / 2 when the interference signal is a positive number.
제1항에 있어서,
상기 수신단은 수신 신호에 대하여 real-valued representation과 MIMO MRC(Maximal ratio combining)를 수행한 후, 각 계층별 수신 신호의 SNR 크기에 따라 순차적으로 MMSE-OSIC(Minimum Mean Squared Error - Ordered Successive Interference Cancellation)를 수행하여 각 계층의 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
The method according to claim 1,
The receiver performs real-valued representation and MIMO maximal ratio combining (MRC) on the received signal, and then performs MMSE-OSIC (Minimum Mean Squared Error-Ordered Successive Interference Cancellation) according to the SNR size of the received signal for each layer. And detects a signal of each layer based on the received signal.
제9항에 있어서,
상기 수신단은 모든 심볼을 검출한 후에 CRC 체크를 통해 오류가 확인되는 경우, 상기 피드백 신호로서 NACK를 전송함으로써, 재전송을 요청하는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the receiving end detects retransmission by transmitting a NACK as the feedback signal when an error is confirmed through a CRC check after detecting all the symbols, thereby requesting retransmission.
4개의 송신 안테나를 가지는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호(MSSTC: Multi Strata Space Time Block Code) 재전송(ARQ: Automatic Repeat Request) 장치가 수행하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법에 있어서,
송신 데이터를 CRC 인코딩하는 단계;
상기 CRC 인코딩된 송신 데이터를 8개의 심볼로 분리하는 단계;
상기 8개의 심볼을 제1 계층, 제2 계층, 제3 계층 및 제4 계층으로 그룹핑하는 단계;
상기 그룹핑된 제1 계층 내지 제4 계층의 심볼을 부호화하는 단계;
상기 제1 계층 내지 제4 계층 각각에 대한 전력 및 위상을 할당하여 다중계층 시공간 블록부호를 생성하는 단계;
수신단으로부터 전송된 피드백 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 피드백 신호에 따라 상기 송신 데이터가 재전송되도록 제어하는 단계를 포함하되,
상기 다중계층 시공간 블록부호로 구성되는 코드워드는 대응되는 한 쌍의 송신 안테나를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 다중안테나 기반 다중계층 시공간 블록부호 재전송 방법.


A multi-antenna space-time block code retransmission method performed by a multi-antenna based multi-layer space time block code (MSSTC) automatic repeat request (ARQ) apparatus having four transmit antennas,
CRC encoding the transmitted data;
Separating the CRC encoded transmission data into 8 symbols;
Grouping the eight symbols into a first layer, a second layer, a third layer, and a fourth layer;
Encoding symbols of the first through fourth layers;
Generating a multi-layer space-time block code by assigning power and phase to each of the first through fourth layers;
Receiving a feedback signal transmitted from a receiving end; And
And controlling the transmission data to be retransmitted according to the received feedback signal,
Wherein the codeword comprised of the multi-layer space-time block code is transmitted through a corresponding pair of transmit antennas.


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