WO2015030468A1 - 다중 안테나기반 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

다중 안테나기반 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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김재원
박정호
사공민
임치우
정수룡
홍성남
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving signals using multiple antennas.
  • Wireless communication systems are evolving towards supporting higher data rates in order to meet ever-increasing demands for wireless data traffic.
  • a wireless communication system uses orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), or multiple input multiple output (MIMO) transmission and reception to increase data rate.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • MIMO multiple input multiple output
  • CINR Low carrier-to-interference and noise ratio
  • SNR signal-to-noise ratio
  • CoMP coordinated multi-points
  • interference cancellation rejection cancellation
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving a signal of a modulation method using a multi-antenna so that interference has a non-Gaussian characteristic in transmitting and receiving a signal using a multi-antenna.
  • Another object of the present invention is a multi-antenna based signal transmission / reception method for transmitting / receiving signals through a frequency tone selectively selected from among a plurality of frequency tones based on the multiple antennas in transmitting / receiving signals using multiple antennas; To provide a device.
  • another object of the present invention is to transmit and receive a signal using a multi-antenna, through the multi-antenna the symbol corresponding to the modulation scheme combining the frequency shift keying (FSK) and Quadrature Amplitude Modulation (QAM)
  • the present invention provides a multi-antenna-based signal transmission and reception method and apparatus for causing interference in a system to approach a non-Gaussian characteristic.
  • Another object of another aspect of the present invention is to transmit and receive signals using multiple antennas, and to modulate and demodulate symbols using at least one of an FSK scheme and a QAM scheme in a system having non-Gaussian interference characteristics.
  • An antenna-based signal transmission and reception method and apparatus are provided.
  • a method for transmitting a signal based on multiple antennas may include: applying a first amplitude quadrature amplitude modulation (QAM) signal of a first symbol corresponding to a hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation (FQAM) scheme; Mapping to one frequency tone of a preset number of frequency tones according to a frequency shift keying (FSK) signal of the symbol; Mapping a QAM signal of a second symbol corresponding to a QAM scheme to a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped; And transmitting the QAM signal of the first symbol through a first antenna and transmitting the QAM signal of the second symbol through a second antenna.
  • QAM amplitude quadrature amplitude modulation
  • FQAM quadrature amplitude modulation
  • a transmission device for transmitting a signal based on a multi-antenna, transmits the QAM signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme through the first antenna, and corresponds to the QAM scheme through the second antenna
  • An RF module for transmitting a QAM signal of a second symbol; And mapping the QAM signal of the first symbol to one frequency tone of a preset number of frequency tones according to the FSK signal of the first symbol, and the second symbol to a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped.
  • a modulation module for mapping the QAM signal of the.
  • a method for receiving a signal includes: spatially separating at least one channel among a plurality of channels from a received signal; Detecting tone position information for one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal; And demodulating at least one QAM signal received through the at least one channel in the activated frequency tone.
  • a receiving apparatus for receiving a signal includes: a multi-antenna receiving signal processing module for spatially separating at least one channel among a plurality of channels from a received signal; An activation tone detection module that detects tone position information for one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal; And a demodulation module for demodulating at least one QAM signal received on the at least one channel in the activated frequency tone.
  • the symbols corresponding to the multiple antennas are mapped to the designated frequency tones among the preset frequency tones and the symbols are not mapped to the remaining frequency tones, thereby having an interference characteristic close to that of the non-Gaussian type in the system and increasing channel capacity. .
  • the frequency tone to which the symbol corresponding to the modulation scheme combined with FSK and QAM is mapped is designated, thereby making it possible to utilize resources more effectively. Has the effect of providing.
  • tone position information of an activated tone carrying a QAM signal of a symbol corresponding to a modulation scheme in which FSK and QAM are combined detects tone position information of an activated tone carrying a QAM signal of a symbol corresponding to a modulation scheme in which FSK and QAM are combined, and performs at least one of demodulation of a plurality of symbols and acquisition of a bit stream based on the tone position information.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an FQAM scheme used as a modulation method of a symbol according to an aspect of the present invention
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating resources in time and frequency domain for transmitting and receiving signals in accordance with an aspect of the present invention
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining a resource used in a system according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary view showing a transmitting device according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 5 is another exemplary diagram illustrating a transmitting device according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a receiving device according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 7 is another exemplary diagram illustrating a receiving apparatus according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 8 is an exemplary view showing an electronic device according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 9 is an exemplary view showing in more detail a modulation module in accordance with an aspect of the present invention.
  • FIG. 10 is an exemplary view showing a transmission apparatus according to an aspect of the present invention in more detail
  • FIG. 11 is another exemplary view showing in more detail a transmitting apparatus according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 12 is another exemplary view showing in more detail a transmitting device according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 13 is another exemplary view showing in more detail a transmitting apparatus according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 14 is another exemplary view showing in more detail a transmitting apparatus according to an aspect of the present invention.
  • 15 is an exemplary diagram showing a demodulation module according to an aspect of the present invention in more detail
  • 16 is an exemplary view showing in more detail a receiving apparatus according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 17 is another exemplary view showing a receiving apparatus according to an aspect of the present invention in more detail
  • FIG. 18 is another exemplary view showing a receiving apparatus according to an aspect of the present invention in more detail
  • FIG. 19 is another exemplary view showing a receiving apparatus according to an aspect of the present invention in more detail.
  • 20 is an exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention
  • 21 is another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 22 is yet another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention
  • FIG. 23 is yet another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • 24 is another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • 25 is yet another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 26 is yet another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 27 is another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • 29 is another flowchart illustrating a multiple antenna-based signal transmission method according to an aspect of the present invention.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating a method of receiving a multiple antenna based signal according to an aspect of the present invention
  • 31 is another flowchart illustrating a method of receiving a multi-antenna based signal according to an aspect of the present invention
  • 33 is a graph illustrating a correlation between noise characteristics and channel capacity in a system according to an aspect of the present invention.
  • ... unit refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • An electronic device may include at least one of a transmitting device and a receiving device.
  • the electronic device may be implemented in various forms.
  • the electronic device described herein is a device having a communication function such as a base station, an access point, a mobile terminal, a computer, a communication card, a modem chip, or a dongle, or another device. It may include a device that can provide a communication function in combination with the device, but is not limited to the above-described example.
  • mobile terminals include mobile phones, smart phones, laptop computers, tablet PCs, e-book terminals, digital broadcasting terminals, PDAs (Personal Digital Assistants), and PMPs (Portable Multimedia Players). , Navigation, wearable PCs, wrist-watch phones, and the like.
  • the system may include at least two electronic devices.
  • the system may have a channel characteristic or an interference characteristic as a communication environment in which transmission and reception between electronic devices are performed.
  • electronic devices included in the system may predetermine and store a setting profile, an operation rule, a protocol according to a communication standard scheme, etc. designated by a manufacturer or a service provider.
  • the interference may have Gaussian interference characteristics or non-Gaussian characteristics.
  • a multiplexing scheme of a system using a plurality of frequency tones as a resource may include, for example, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), a single carrier-OFDM (SC-OFDM), or a frequency division multiplexing (FDM) scheme.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • SC-OFDM single carrier-OFDM
  • FDM frequency division multiplexing
  • the interference signal in the system may have a high Gaussian characteristic.
  • the interference signal in the system may have a high non-Gaussian characteristic.
  • a hybrid frequency shift keying and quadrature amplitude modulation (FQAM) scheme may be used for transmission and reception in a system to have a non-Gaussian interference characteristic.
  • FQAM quadrature amplitude modulation
  • FIGS. 1 to 3 a system having non-Gaussian interference characteristics will be described in more detail.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating an FQAM scheme used as a modulation method of a symbol according to an embodiment of the present invention.
  • the FQAM method may be a method in which a frequency shift keying (FSK) method and a quadrature amplitude modulation (QAM) method are combined.
  • FSK frequency shift keying
  • QAM quadrature amplitude modulation
  • (c) of FIG. 1 shows 16-FQAM having a number 16 that is distinguished in constellation as a modulated symbol.
  • 16-FQAM may be a combination of 4-QAM shown in (a) and 4-FSK shown in (b) of FIG.
  • 16-FQAM may be designated as 4F4QAM to indicate the level order of QAM and FSK together.
  • FIG. 2 is an exemplary view showing resources in time and frequency domain for transmitting and receiving signals according to an aspect of the present invention.
  • a QAM signal of a symbol corresponding to the FQAM scheme is mapped to a specified number of active tones among a preset number of frequency tones, and a symbol is not mapped to at least one remaining tone.
  • a basic resource element may be a resource composed of one frequency tone 211 during one slot 213 time period.
  • slot 213 may be OFDM symbol time.
  • An FQAM resource element for transmitting and receiving a symbol corresponding to an FQAM scheme in a system is a resource on a two-dimensional region divided into a time period including at least one slot and a frequency band including at least one frequency tone. It may have a preset number of basic resource elements.
  • the symbol corresponding to the FQAM scheme (hereinafter, referred to as an 'FQAM symbol') is a preset size (for example, a frequency band of the FQAM resource element) for a time of a preset length (for example, the time interval length of the FQAM resource element). Or a signal corresponding to a signal transmitted or received through a frequency resource of a size) or data corresponding to the signal of the unit.
  • the FQAM symbol is data corresponding to the signal of the unit, and is displayed or defined in various forms such as a bit stream belonging to a code word, a modulated signal, or a transmitted or received signal according to a communication signal processing operation or step. Can be.
  • the FQAM symbol may be represented as a channel encoded bit stream '110'.
  • the FQAM symbol may include a 2-FSK signal (or tone position information corresponding to the FSK signal representing the value '1') in the bit stream. It includes a 4-QAM signal representing the value '10' and may be represented as a modulated signal.
  • the FQAM symbol may be represented as a transmitted or received signal.
  • the preset number of basic resource elements belonging to the FQAM resource element may correspond to the number of FSK signal levels of the FQAM symbol.
  • the position of the time slot or frequency tone activated in the FQAM resource element may be determined according to the FSK signal of the FQAM symbol. Accordingly, the time interval slot or tone location information of the frequency tone in the FQAM resource element may be used as information for demodulation together with the QAM constellation information in the activated frequency tone.
  • the FQAM resource elements 221 and 231 may be configured of a preset number of frequency tones during one slot time period.
  • the preset number may correspond to the number of FSK signal levels of the FQAM symbol.
  • 2A shows an FQAM resource element 221 with two frequency tones for one slot time period and an FQAM resource element 231 with four frequency tones for one slot time period.
  • the FQAM resource element 221 may be for transmitting and receiving a symbol modulated with 2F4QAM in which 2-FSK and 4-QAM are combined.
  • the frequency tone 223 is designated according to the FSK signal of the FQAM symbol to represent an active tone carrying the QAM signal, and the frequency tone 225 is an unused nulled tone (hereinafter, ' Null Tone ').
  • the FQAM resource element 231 may be for transmitting / receiving a modulated symbol of 4F4QAM in which 4-FSK and 4-QAM are combined.
  • frequency tone 233 represents an active tone
  • frequency tone 235 represents a null tone.
  • the position of the activation tone in the FQAM resource element may be designated according to a preset function irrespective of the FSK signal or tone position information of the FQAM symbol.
  • the position of the activation tone in the FQAM resource element may be assigned the position of the activation tone according to a preset mapping rule or a function having the FSK signal or tone position information as a variable.
  • the modulation scheme of the symbol mapped to the resource shown in (a), (b) or (c) of FIG. 2 may indicate that a specific modulation scheme and a QAM scheme are combined with the FSK, but for convenience of description.
  • the modulation scheme of the symbol shown in FIG. 2 is represented as FQAM.
  • the FQAM resource elements 251 and 261 may be configured of a preset number of basic resource elements during two slot time periods.
  • the FQAM resource element 251 is a resource for transmitting / receiving a modulated symbol of 2F4QAM in which 2-FSK and 4-QAM are combined, and a frequency band including two time slots and one frequency tone. It may be a two-dimensional area consisting of.
  • the FQAM resource element 251 may be one having two basic resource elements. According to the FSK signal of the FQAM symbol to be mapped to the FQAM resource element 251, one of two basic resource elements may be designated as an activation tone.
  • the frequency tone 253 may indicate an activation tone and the frequency tone 255 may indicate a null tone.
  • the FQAM resource element 261 is a resource for transmitting and receiving a modulated symbol of 4F4QAM combined with 4-FSK and 4-QAM, and is a two-dimensional structure consisting of a time period including two slots and a frequency band including two frequency tones. It may be an area.
  • the FQAM resource element 261 may be one having four basic resource elements. According to the FSK signal of the FQAM symbol to be mapped to the FQAM resource element 261, one of four basic resource elements may be designated as an activation tone.
  • the frequency tone 263 may indicate an activation tone and the frequency tone 265 may indicate a null tone. In order for the interference on the neighboring base station in the system to have non-Gaussian characteristics, three frequency tones except for the active tone 263 in the FQAM resource element 261 may not be used for transmitting and receiving signals as null tones.
  • FIG. 2C shows that the FQAM resource element 271 and the FQAM resource element 281 are used to transmit an FQAM symbol.
  • the FQAM resource element 271 may be a two-dimensional region composed of a time period including two slots and a frequency band including one frequency tone like the FQAM resource element 251.
  • FQAM resource element 271 may be one having two basic resource elements.
  • the frequency tone 273 may indicate an activation tone and the frequency tone 275 may indicate a null tone.
  • the FQAM resource element 281 may have four basic resource elements in a region consisting of a time period including four slots and a frequency band including one frequency tone.
  • the frequency tone 283 may indicate an activation tone and the frequency tone 285 may indicate a null tone.
  • the tone location information of the activation tone 283 of the four basic resource elements may correspond to the FSK signal of the FQAM symbol mapped to the FQAM resource element 281.
  • the level of QAM illustrated in FIG. 2 may be determined regardless of the number of basic resource elements constituting the FQAM resource element.
  • FQAM symbols having different levels may be mapped and operated on different FQAM resource elements, and FQAM symbols having the same level may be operated.
  • QAM symbols or other modulation scheme symbols may be mapped to a frequency band different from that of the FQAM resource element to which the FQAM symbol is mapped and may be operated together with the FQAM symbol.
  • a QAM signal (or modulated signal) of a symbol corresponding to the QAM scheme may be a preset number or a frequency specified by a specific rule in a preset resource block such as an FQAM resource element.
  • the tone location information of the activation tone 233 is a bit stream representing the QAM symbol. It can be used as data separate from.
  • the position of the activation tone 233 may be randomly designated according to a preset sequence, and the tone position information of the activation tone 233 may not be considered in the receiving device.
  • mapping a symbol and a resource corresponding to the FQAM scheme or the QAM scheme has been described.
  • the present invention is not limited to the above-described description. Note that this can be mapped via.
  • transmission and reception of a multi-antenna based signal according to an aspect of the present invention may be operated.
  • an FQAM resource element may be used for transmitting and receiving multiple antenna based signals.
  • the FQAM resource element is, for example, a resource block used to transmit and receive one symbol, as shown in (a) of FIG. 2, and includes a preset number of frequency tones during one slot time period. (Or basic resource elements).
  • a FQAM resource element may be used as a term for referring to a resource block for transmitting a symbol.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing a resource used in a system according to an aspect of the present invention.
  • resource (a) may represent part of a first base station resource
  • resource (b) may represent part of a second base station resource adjacent to the first base station.
  • Resource (a) and resource (b) are the resources allocated to each of the first base station and the second base station so that interference from base stations adjacent to each other in the system have non-Gaussian characteristics, and the FQAM modulation symbols transmitted and received through the allocated resources. It may be an example of a mapping relationship.
  • the resource regions 311, 313, and 315 of the first base station and the resource regions 321, 323, and 325 of the second base station may be used as data channels.
  • Adjacent base stations may have at least one same type of FQAM resource element.
  • Adjacent base stations may have FQAM resource elements having the same type as each other or symbols modulated with the same modulation scheme in a predetermined resource region divided into a preset time period and a preset frequency band.
  • having the same type of FQAM resource elements indicates that adjacent base stations use the same FQAM resource element in a preset time period and a preset frequency band, and at least one except for an activation tone in each of the same FQAM resource elements.
  • the remaining tones can be treated as null tones that are not used.
  • the symbol when the symbol is transmitted using one frequency tone among a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element of the preset frequency band at the first base station, at least one neighboring base station located in the vicinity including the second base station In each, one frequency tone of a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element may be used, and at least one remaining frequency tone may not be used.
  • the resource region 311 of the first base station may be, for example, an area in which at least one 2F4QAM (or 8-FQAM) symbol is transmitted and received through at least one FQAM resource element 321 of FIG. 2.
  • the resource region 321 of the second base station is a region corresponding to the resource region 311 and may be an area in which 2F4QAM symbols are transmitted and received in the same time interval and frequency band as the first base station.
  • some or all of the symbols may be nulled instead of used for transmitting symbols.
  • the resource region 313 of the first base station and the resource region 323 of the second base station have resources configured with the same time interval and frequency band, and are modulated by 4F4QAM (or 16-FQAM) scheme in the corresponding region. This can be transmitted and received.
  • 4F4QAM or 16-FQAM
  • the resource region 315 of the first base station and the resource region 325 of the second base station have resources configured with the same time interval and frequency band, and are modulated by 8F4QAM (or 32-FQAM) scheme in the corresponding region. This can be transmitted and received.
  • 8F4QAM or 32-FQAM
  • a channel in order to utilize a non-Gaussian interference characteristic and improve performance, a channel is considered by considering a symbol modulated by a modulation scheme such as FQAM or QAM together with a specific modulation scheme such as FQAM or QAM. Code can be designed.
  • a particular type of channel code may be applied to a symbol (or bit stream) before being modulated. For example, a binary channel code or a non-binary channel code may be selectively applied to the bit stream, which is modulated in the FQAM scheme or the QAM scheme.
  • the binary channel code may be a code for obtaining a binary bit stream as a channel coded result, or for performing channel coding to improve transmission / reception performance of the binary bit stream on a channel or to enable error correction.
  • the binary bit stream may be represented in binary, for example, '011101000'.
  • the non-binary channel code may be a code for obtaining a non-binary bit stream as a channel coded result, or for performing channel coding to improve transmission / reception performance of the non-binary bit stream on the channel or to enable error correction.
  • the non-binary bit stream may be represented as, for example, '350' as an octal number.
  • FIGS. 4 to 19 An electronic device including a transmitting device or a receiving device will be described with reference to FIGS. 4 to 19.
  • the same reference numerals are used for modules or components performing similar or identical functions, and duplicate descriptions may be omitted for convenience of description.
  • FIG 4 is an exemplary view showing a transmitting device according to an aspect of the present invention.
  • the transmitting device 200 may include a controller 110 and a radio frequency (RF) module 170.
  • the controller 110 may include a modulation module 131.
  • the controller 110 may include a hardware module, a software module, or a combination of hardware and software, including a microprocessor, a central processing unit (CPU) or a memory.
  • the controller 110 may be configured as a communication module or a modem chip configured separately from the CPU included in the electronic device.
  • the controller 110 may include a modulation module 131 and an RF module 170, or may be variously configured in combination with other hardware modules or software modules.
  • the RF module 170 may include an RF transmission module 171.
  • the RF transmission module 171 may transmit the QAM signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme through the first antenna and the QAM signal of the second symbol corresponding to the QAM scheme through the second antenna.
  • the RF transmission module 171 may include a power amplifier that amplifies the strength of the modulated signal.
  • the RF transmission module 171 may further include multiple antennas including a first antenna and a second antenna.
  • the modulation module 131 maps the QAM signal of the first symbol to one frequency tone of a preset number of frequency tones according to the FSK signal of the first symbol, and the QAM of the second symbol to the frequency tone to which the first symbol is mapped. You can map signals.
  • the modulation module 131 may include an FSK symbol mapper 133.
  • the FSK symbol mapper 133 designates one frequency tone corresponding to the FSK signal of the first symbol among a preset number of frequency tones, and maps the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol to the designated frequency tone. can do.
  • one activation tone 233 is assigned to the FSK signal of the first symbol in the FQAM resource element 231, and the QAM of the first symbol is assigned to the designated activation tone 233.
  • the signal and the QAM signal of the second symbol may be mapped.
  • the symbol may not be mapped to at least one remaining tone except for the activation tone 233 in the FQAM resource element 231.
  • FIG. 5 is another exemplary diagram illustrating a transmitting device according to an aspect of the present invention.
  • the transmitting device 200 may include a controller 110 and a radio frequency (RF) module 170.
  • the controller 110 may include the tone location information mapper 134.
  • the RF module 170 may include an RF transmission module 171.
  • the RF transmission module 171 may transmit the QAM signal of the first symbol corresponding to the QAM scheme through the first antenna, and may transmit the QAM signal of the second symbol corresponding to the QAM scheme through the second antenna.
  • the tone location information mapper 134 maps the QAM signal of the first symbol to one of the frequency tones of a preset number of frequency tones according to the tone location information, and the second symbol to the frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped. QAM signals can be mapped.
  • the controller 110 may further include a modulation module 131.
  • the modulation module 131 may obtain a QAM signal of the first symbol by modulating a first symbol corresponding to the QAM scheme, and obtain a QAM signal of the second symbol by modulating a second symbol corresponding to the QAM scheme. have.
  • tone location information of a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol are mapped is demodulated together with the QAM constellation information of at least one of the first and second symbols.
  • the tone position information of the frequency tone on which the signal is carried in the receiving apparatus corresponding to the transmitting apparatus 200 may not be demodulated data.
  • the tone location information mapper 134 is a basic resource element belonging to a resource block according to a preset sequence when a modulation signal (or symbol) and a resource block are mapped in order to display a non-Gaussian interference characteristic in a system. It is also possible to specify the active tone and the null tone separately.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a receiving device according to an aspect of the present invention.
  • the receiving device 300 may include a control unit 110.
  • the controller 110 may include a demodulation module 135, a multi-antenna signal processing module 140, and an activation tone detection module 160.
  • the multi-antenna signal processing module 140 may include a multi-antenna received signal processing module 145.
  • the multi-antenna received signal processing module 145 may spatially distinguish at least one channel among the plurality of channels from the received signal.
  • the received signal is a signal transmitted through multiple antennas to a transmitting device corresponding to the receiving device 300, and may be a signal received through a plurality of channels.
  • the received signal may be received through at least one antenna or multiple antennas provided in the receiving device 300.
  • the activation tone detection module 160 may detect tone location information of one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal.
  • one activation tone 233 in which a signal for at least one symbol is transmitted in the FQAM resource element 231 may be detected.
  • the activated tone detection module 160 may be included in the demodulation module 135. In this case, the activated tone detection module 160 may operate as the FSK symbol demapper in the demodulation module 135.
  • the demodulation module 135 may demodulate at least one QAM signal received over at least one channel in the activated frequency tone. In addition, the demodulation module 135 may obtain a bit stream based on tone position information of the frequency tone and at least one demodulated QAM signal.
  • FIG. 7 is another exemplary diagram illustrating a receiving apparatus according to an aspect of the present invention.
  • the receiving device 300 may include a control unit 110.
  • the controller 110 may include a demodulation module 135 and an activation tone detection module 160.
  • the activation tone detection module 160 may detect tone position information of one activated frequency tone on which a modulation signal is loaded among preset F frequency tones.
  • the demodulation module 135 demodulates QAM signals having a number of Q levels received through channels from the first channel to the Nth channel, which are spatially separated in the activated frequency tone, to demodulate the tone position information and the demodulated tone of the activated frequency tone.
  • the number of levels based on the QAM signals It is possible to obtain a bit stream with,.
  • the reception apparatus 300 may receive the transmitted plurality of QAM signals.
  • MIMO single user multiple input multiple output
  • F is the number of levels that can be represented as tone position information of a tone to which a signal is mapped among preset frequency tones.
  • Q may represent the number of QAM levels that the QAM signals of N symbols have equally in the mapped frequency tone.
  • the reception apparatus 300 selectively demodulates at least one QAM signal received through a preset number of at least one channel among N channels, and selectively demodulates the tone location information of the activated frequency tone and the demodulated selectively.
  • a bit stream may be obtained based on at least one QAM signal.
  • the receiving apparatus 300 is a portable terminal
  • the transmitting apparatus corresponding to the receiving apparatus 300 is a base station
  • the base station uses a plurality of resource blocks through a single resource block in a multi-user multi-input multiple output (MIMO) scheme. It may be assumed that QAM signals are transmitted.
  • the mobile terminal may perform an operation of receiving one QAM signal or a preset number of QAM signals among the plurality of QAM signals.
  • FIG. 8 is an exemplary view illustrating an electronic device according to an aspect of the present invention.
  • the electronic device 100 may include a transmitting device 200 and a receiving device 300.
  • the electronic device 100 may include a controller 110 and an RF module 170.
  • the controller 110 may include a channel code module 120, a demodulation module 130, a multiple antenna signal processing module 140, and a multiplex processing module 150.
  • the controller 110 may further include an activation tone detection module 160.
  • the controller 110 may further include the tone location information mapper 134.
  • the channel code module 120 may include a channel encoder 121 and a channel decoder 125.
  • the channel encoder 121 may perform channel encoding on a bit stream of data to have an error correction or recovery function using a binary channel code or a non-binary channel code.
  • the channel encoder 121 may channel encode the bit stream to obtain a channel encoded bit stream.
  • the channel decoder 125 may decode the channel encoded bit stream received from the demodulation module 130 to obtain a bit stream of data.
  • the demodulation module 130 may include a modulation module 131 and a demodulation module 135.
  • the modulation module 131 may map the channel encoded bit stream received from the channel code module 120 according to a modulation scheme.
  • the modulation module 131 may map the QAM signal of the first symbol to one frequency tone of a preset number of frequency tones, and map the QAM signal of the second symbol to a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped. have.
  • the modulation module 131 may include an FSK symbol mapper 133.
  • the FSK symbol mapper 133 designates one frequency tone corresponding to the FSK signal of the first symbol among a preset number of frequency tones, and assigns the first symbol to the designated frequency tone.
  • the QAM signal and the QAM signal of the second symbol may be mapped.
  • the controller 110 may further include the tone location information mapper 134.
  • the tone location information mapper 134 designates one frequency tone among a preset number of frequency tones according to the tone location information of the frequency tone used as the information for demodulation, when the first symbol corresponds to the QAM scheme.
  • the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol may be mapped to the frequency tone.
  • the tone location information mapper 134 may obtain tone location information through a separate path or specify its own location through a preset sequence without receiving tone location information from the channel code module 120. .
  • the demodulation module 135 may obtain a channel-encoded bit stream by demodulating the signal received from the multi-antenna signal processing module 140 according to a modulation scheme.
  • the demodulation module 135 may demodulate at least one signal received through at least one channel in the activated frequency tone.
  • the controller 110 may further include an activation tone detection module 160.
  • the activation tone detection module 160 may detect tone location information of one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal.
  • the demodulation module 135 may obtain a bit stream based on tone location information of the activated frequency tone and at least one demodulated signal.
  • the multi-antenna signal processing module 140 may include a multi-antenna transmission signal processing module 141 and a multi-antenna reception signal processing module 145.
  • the multi-antenna transmission signal processing module 141 uses a method such as spatial multiplexing, spatial time block code, or spatial frequency block code of the modulated signal (or symbol). Multi-antenna signal processing can be performed.
  • the multi-antenna transmission signal processing module 141 may perform multi-antenna signal processing based on a codebook, channel state information, or channel quality information received from a receiving device corresponding to the electronic device 100.
  • the multi-antenna transmission signal processing module 141 may perform multi-antenna signal processing according to a single user MIMO scheme or a multi-user MIMO scheme.
  • the multi-antenna received signal processing module 145 may spatially distinguish at least one channel among the plurality of channels from the signal received from the multiplex processing module 150.
  • the multi-antenna reception signal processing module 145 may perform reception signal processing in response to the transmission signal processing scheme.
  • MRC Maximum Ratio Combining
  • MMSE Minimum Mean Square Error
  • MMSE-SIC MMSE-Successive Interference Cancelation
  • ZF Zero-Forcing
  • the multiplexing module 150 may include a multiplexer 151 and a demultiplexer 155.
  • the multiplexing scheme used in the multiplexing processing module 150 may include an OFDM, SC-OFDM, or FDM scheme.
  • the multiplexer 151 may include an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT), and the demultiplexer 155 may include a Fast Fourier Transform (FFT).
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the RF module 170 may include an RF transmitting module 171 and an RF receiving module 175.
  • the RF module 170 may further include at least one antenna for propagating or receiving a signal over the air.
  • the RF transmission module 171 may include a power amplifier that amplifies the modulated signal.
  • the RF receiving module 175 may include a low noise amplifier that amplifies the signal received from the antenna.
  • the FSK signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme in the modulation / demodulation module 130, the modulation module 131, or the FSK symbol mapper 133 According to the operation of specifying one frequency from a preset number of frequency tones or the mapping of the QAM signal of the second symbol corresponding to the QAM scheme to the specified frequency, the multi-antenna transmission signal of the multi-antenna signal processing module 140 It may also be an operation performed by the processing module 141 on the signal (or symbol) processed by the multi-antenna transmission signal. In this case, for example, the electronic device 100 or the transmission device 200 may be located between the multi-antenna transmission signal processing module 141 and the multiplexer 151 to map QAM signals to frequencies. May be further included.
  • the operation of specifying one frequency among a preset number of frequency tones by the tone location information mapper 134 according to the tone location information may include a multi-antenna multi-antenna signal.
  • the operation may be performed on a signal (or symbol) processed by the multi-antenna transmission signal processing module 141 of the processing module 140.
  • the position or signal flow of the tone location information mapper 134 may be changed in the electronic device 100 illustrated in FIG. 8.
  • the modulation / demodulation module 130, the demodulation module 135, the FSK symbol demapper included in the demodulation module 135, or the activation tone detection module 160 may be used.
  • the operation of detecting tone position information for one activated frequency tone among a preset number of frequency tones from the received signal is performed before the multiple antenna reception signal processing is performed in the multiple antenna reception signal processing module 145. It may also be an operation performed on the demultiplexed signal at the demultiplexer 155 of 150.
  • the position or signal flow of the activation tone detection module 160 shown in FIG. 8 may be changed.
  • the electronic device 100 or the reception device 300 includes a resource demapper located between the multi-antenna reception signal processing module 145 and the demultiplexer 155 to detect tone location information on the activated frequency tone ( Not shown) may be further included.
  • the position or the flow of signals of a module or a component included in the corresponding device may be changed.
  • the positions of the modulation and demodulation module 130 and the multi-antenna signal processing module 140 may be interchanged with each other, and accordingly, an operation order in which transmission or reception signal processing is performed through the modules may be changed.
  • FIG 9 is an exemplary view showing in more detail a modulation module according to an aspect of the present invention.
  • the modulation module 131 may include an FQAM modulator 931.
  • the FQAM modulator 931 may include a QAM symbol mapper 132 and an FSK symbol mapper 133.
  • the FQAM modulator 931 may further include a sequence divider 934 for distributing the non-binary bit stream when the non-binary bit stream is received from the channel code module 120.
  • the FQAM scheme used in the FQAM modulator 931 may have an FQ level number according to the number F of the FSK and the number Q of the QAM.
  • the sequence distributor 934 in accordance with the level number F of the FSK and the level number Q of the QAM, transmits a bit stream to be sequentially transmitted to the QAM symbol mapper 931 and a bit stream to be transmitted to the FSK symbol mapper 133. Can be dispensed with.
  • the QAM symbol mapper 132 may obtain the QAM signal modulated by the QAM scheme by mapping the bit stream received from the sequence distributor 934 to the constellation of the QAM signal having the level number Q according to the value of the bit stream. .
  • the FSK symbol mapper 133 may map the bit stream received from the sequence distributor 934 to the constellation of the FSK signal having the level number F according to the value of the bit stream.
  • the operation in which the FSK symbol mapper 133 maps to the constellation of the FSK signal may be performed in an FQAM resource element or resource block having F frequency tones (or F basic resource elements) according to the value of the received bit stream.
  • the QAM signal output from the QAM symbol mapper 132 may be an operation of determining an activation tone.
  • the FSK symbol mapper 133 may designate an activation tone among FQAM resource elements (or resource blocks) according to the FSK signal of the first symbol.
  • a QAM signal of the first symbol may be carried and transmitted on a designated activation tone.
  • the FSK symbol mapper 133 may control the activation tone carrying the QAM signal of the first symbol to be the same as the frequency tone carrying the QAM signal of the second symbol corresponding to the QAM scheme. Accordingly, the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol mapped to one activation tone of the FQAM resource element may be transmitted together through the multiple antennas.
  • 15 is an exemplary view showing a demodulation module according to an aspect of the present invention in more detail.
  • demodulation module 135 may include an FQAM demodulator 1535.
  • the FQAM demodulator 1535 may include a QAM symbol demapper 136 and an FSK symbol demapper 137.
  • the FQAM scheme used in the FQAM demodulator 1535 may have an FQ level number according to the level number F of the FSK and the level number Q of the QAM.
  • the FSK symbol demapper 137 may demodulate according to the FSK constellation of the signal received from the multi-antenna received signal processing module 145 to obtain a bit stream having a level number F.
  • the bit stream of the level number F may be tone position information of an activation tone carrying a QAM signal among frequency tones (or basic resource elements) belonging to the FQAM resource element.
  • the FSK symbol demapper 137 may transmit information on an activation tone carrying a QAM signal to the QAM symbol demapper 1535.
  • the QAM symbol demapper 1535 may demodulate the signal according to the QAM signal constellation in the activation tone to obtain a bit stream having the number Q of levels.
  • the FQAM demodulator 1535 receives a bit stream received from each of the QAM symbol demapper 136 and the FSK symbol demapper 137 when a symbol modulated by the FQAM scheme is received from the multi-antenna signal processing module 140. And may further comprise a sequence combiner 1538 to obtain a non-binary bit stream. In one example, sequence combiner 1538 can receive the bit streams from QAM symbol demapper 136 and FSK symbol demapper 137 to obtain a bit stream of a series of bits.
  • the FSK symbol mapper 133 may perform the same function as the activation tone detection module 160 of FIG. 8.
  • the activation tone detection module 160 may include the FSK symbol mapper 133 or have the same components as the FSK symbol mapper 133.
  • the FSK symbol mapper 133 may detect tone location information of one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal.
  • the demodulation module of the receiving apparatus 300 corresponding to the transmitting apparatus 200 may include a plurality of QAM symbol demappers including a QAM symbol demapper 136.
  • the FSK symbol mapper 133 (or the activation tone detection module 160) transmits tone location information for the activation tone at the same location to at least one QAM symbol demapper including the QAM symbol demapper 136. Can be.
  • FIGS. 10 to 14 and 16 to 19 will be described with reference to an exemplary diagram illustrating a concept of mapping the symbols shown in FIGS. 20 to 27 to frequency tones. .
  • the number of frequency tones (or basic resource elements) belonging to the FQAM resource element may be the number of levels of the FSK signal or the number of tone location information for the FQAM symbol.
  • the FQAM resource element illustrated in FIGS. 20 to 27 corresponds to 2-FSK and may include two frequency tones.
  • 20 is an exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitting device 200 channel-encodes the first bit stream and the second bit stream for the two code words using the non-binary channel code, respectively, and then, from the channel encoded first bit stream,
  • the symbol eg, 'S 1 '
  • the symbol eg, 'S 1 '
  • the second symbol eg, 'S 2 '
  • the transmitting device 200 channel-encodes the first bit stream and the second bit stream for the two code words using the non-binary channel code, respectively, and then, from the channel encoded first bit stream.
  • the symbol eg, 'S 1 '
  • the second symbol eg, 'S 2 '
  • the QAM signal 2011 of the first symbol is mapped to the frequency tone 2013 according to the FSK signal of the first symbol
  • the QAM signal 2021 of the second symbol is mapped to the frequency tone according to the FSK signal of the second symbol ( 2023).
  • the mapping 2013 and the mapping 2023 may be independent of each other.
  • interference since both frequency tones belonging to the FQAM resource element may be used in the system, interference may have Gaussian characteristics or non-Gaussian characteristics in the corresponding frequency band.
  • the transmitting device 200 may transmit the QAM signal of the first symbol through the first antenna, and may transmit the QAM signal of the second symbol through the second antenna.
  • the number of levels of the FQAM modulated symbol may be an FQ that is a product of the number of FSK signal levels of the symbol, the number of F and QAM signal levels of the symbol, and Q.
  • the number of levels of the transmitted signal may be F 2 Q 2 .
  • Receiving device 300 (for example, H j1 * S 1) signal QAM signal is sent experienced the channel H j1 of the first symbol and a signal (for example QAM signal is transmitted has been subjected to the channel H j2 of the second symbol , H j2 * S 2 ) can be received.
  • the transmitter 200 may use the channel encoder 121, the modulation module 131, the multi-antenna transmission signal processing module 141, the multiplexer 151, and the RF transmission module 171. It may include.
  • the channel encoder 121 may include at least one non-binary channel encoder 1021 that performs channel encoding in a non-binary code manner.
  • the number of at least one non-binary channel encoder 1021 may be determined according to the number of code words transmitted.
  • the number of code words may correspond to the number of data links, the number of receiving apparatuses (or users) corresponding to the transmitting apparatus 200, the number of logically divided antennas, or the number of spatially divided channels. have.
  • the modulation module 131 may include at least one FQAM modulator 931 that receives at least one bit stream received from the channel encoder 121 and modulates the FQAM scheme.
  • the number of at least one FQAM modulator 131 may be equal to or greater than the number of non-binary channel encoders 1021 included in the channel encoder 121.
  • the number of the at least one FQAM modulator 131 is the number of data links, the number of receiving devices (or users) corresponding to the transmitting device 200, the number of logically divided antennas or the number of spatially separated channels. It may correspond to.
  • the multi-antenna transmission signal processing module 141 may perform multi-antenna signal processing on the demodulated signal using a method such as spatial multiplexing, space-time block code, or frequency-space block code.
  • the multiplexer 151 may include at least one IFFT 1051.
  • the RF transmission module 171 may include at least one RF transmission block 1071.
  • the number of at least one IFFT 1051 or the number of at least one RF transmission block 1071 may correspond to the number of physical antennas, the number of logical antennas, or the number of spatially separated channels.
  • the reception apparatus 300 includes a channel decoder 125, a demodulation module 135, a multi-antenna reception signal processing module 145, a demultiplexer 155, and an RF reception module ( 175).
  • the RF receiving module 175 may include at least one RF receiving block 1675.
  • Demultiplexer 155 may include at least one FFT 1655.
  • the multi-antenna reception signal processing module 145 may perform reception signal processing in response to the multi-antenna transmission signal processing scheme.
  • Demodulation module 135 may include at least one FQAM demodulator 1535.
  • the number of FQAM demodulators 1535 included in the demodulation module 135 may correspond to the number of FQAM modulated code words to be received by the receiving apparatus 300.
  • the receiving apparatus 300 may receive and process some of the plurality of code words.
  • the code word not decoded by the receiving device 300 may be transmitted for another receiving device.
  • the channel decoder 125 may include one non-binary channel decoder 1625.
  • the receiving apparatus 300 may receive and process the plurality of code words.
  • the channel decoder 125 may include a plurality of non-binary channel decoders including a non-binary channel decoder 1625 that performs channel decoding on the bit stream received from the plurality of FQAM demodulators.
  • 21 is another exemplary diagram for illustrating a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • the transmitting apparatus 200 may channel encode a bit stream for one code word using a non-binary channel code, and then distribute the channel encoded bit stream into a first bit stream and a second bit stream. have.
  • the transmitting device 200 modulates a first symbol (eg, 'S 1 ') from the first bit stream in a 2F4QAM scheme, and transmits a second symbol (eg, 'S 2 ') from the second bit stream in a 2F4QAM scheme.
  • a first symbol eg, 'S 1 '
  • a second symbol eg, 'S 2 '
  • the QAM signal 2111 of the first symbol is mapped to the frequency tone 2113 according to the FSK signal of the first symbol
  • the QAM signal 2121 of the second symbol is mapped to the frequency tone according to the FSK signal of the second symbol ( 2123).
  • the mapping 2113 and the mapping 2123 may be independent of each other.
  • the transmitter 200 may transmit a first symbol modulated through the first antenna using at least one activation tone in the FQAM resource and transmit a second symbol modulated through the second antenna.
  • the transmitter 200 may use the channel encoder 121, the modulation module 131, the multi-antenna transmission signal processing module 141, the multiplexer 151, and the RF transmission module 171. It may include.
  • the channel encoder 121 may include one non-binary channel encoder 1021 that performs channel encoding in a non-binary code manner.
  • the modulation module 131 may include at least one FQAM modulator 931 that receives the bit stream and modulates the FQAM scheme.
  • the non-binary channel encoder 1021 may distribute the bit stream according to the number of the at least one FQAM modulator 931 and transmit the distributed bit stream to each of the at least one FQAM modulator 931.
  • the components and operation of the transmitting device 200 of FIG. 21 may be similar to or the same as the device components and operation of FIG. 10 except for the channel encoder 121 described above for the purpose of illustrating FIG. 20. , Detailed description is omitted.
  • Receiving device 300 (for example, H j1 * S 1) signal QAM signal is sent experienced the channel H j1 of the first symbol and a signal (for example QAM signal is transmitted has been subjected to the channel H j2 of the second symbol , H j2 * S 2 ) can be received.
  • the reception apparatus 300 includes a channel decoder 125, a demodulation module 135, a multi-antenna reception signal processing module 145, a demultiplexer 155, and an RF reception module ( 175).
  • the channel decoder 125 may include one non-binary channel decoder 1625.
  • the non-binary channel decoder 1625 may combine the bit streams (or demodulated signals) received from the plurality of FQAM demodulators including the FQAM demodulator 1535 to obtain one bit stream.
  • the non-binary channel decoder 1625 may channel decode the bit stream to obtain a bit stream for one codeword.
  • Components and operations of the receiving device 300 of FIG. 21 are the same as those of the apparatuses and operations of FIGS. 16 and 17 illustrated for explaining FIG. 20 except for the channel encoder 121 of FIG. 17 described above. The detailed description is omitted since it may be similar or identical.
  • FIG. 22 is yet another exemplary diagram for describing a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitting device 200 channel-encodes the first bit stream for the first code word using the non-binary channel code and channels the second bit stream for the second code word using the binary channel code. Can be encoded. Modulate the first symbol (eg 'S 1 ') from the channel encoded first bit stream in a 2F4QAM scheme and the second symbol (eg 'S 2 ') from the channel encoded second bit stream 4- It can be modulated by the QAM method.
  • the QAM signal 2211 of the first symbol may be mapped 2213 to a frequency tone according to the FSK signal of the first symbol.
  • the transmitter 200 may control the signal of the second symbol to be mapped 2223 to an activation tone that is a frequency tone to which the signal of the first symbol is mapped.
  • the signal of the second symbol may be a QAM signal 2221 of the second symbol.
  • interference in the corresponding frequency band may have non-Gaussian characteristics or the non-Gaussian characteristics may be improved.
  • the transmitting device 200 may transmit the QAM signal of the first symbol through the first antenna, and may transmit the QAM signal of the second symbol through the second antenna.
  • the number of levels of the FQAM modulated symbol may be an FQ that is a product of the number of FSK signal levels of the symbol, the number of F and QAM signal levels of the symbol, and Q.
  • the number of levels of the transmitted signal may be FQ 2 .
  • N different symbols including N-1 symbols corresponding to the QAM scheme including the first symbol and the second symbol corresponding to the FQAM scheme through the N antennas including the first antenna and the second antenna When they are transmitted together, the number of levels that can represent information during a time period in which N symbols are transmitted once using a preset number of frequency tones may be expressed by Equation 1 below.
  • the N antennas may mean N antennas which are physically divided physically or N antenna ports logically defined by different precoding vectors.
  • M is the number of levels
  • F is the number of levels of the FSK signal of the first symbol corresponding to the tone location information of the tone to which the signal is mapped among preset frequency tones belonging to the FQAM resource element
  • Q is the mapped frequency It may indicate the number of QAM levels that the QAM signals of N symbols in the tone have equally.
  • Receiving device 300 (for example, H j1 * S 1) signal QAM signal is sent experienced the channel H j1 of the first symbol and a signal (for example QAM signal is transmitted has been subjected to the channel H j2 of the second symbol , H j2 * S 2 ) can be received.
  • the apparatus 200 transmits a channel encoder 121, a modulation module 131, a multi-antenna transmission signal processing module 141, a multiplexer 151, and an RF transmission module 171. It may include.
  • the channel encoder 121 may include a non-binary channel encoder 1021 for channel encoding the first bit stream for the first code word using the non-binary channel code.
  • the channel encoder 121 may include a binary channel encoder 1122 for channel encoding the second bit stream for the second code word using a binary channel code.
  • the channel encoder 121 may include a plurality of binary channel encoders according to the number of code words.
  • the modulation module 131 may include an FQAM modulator 931 and a QAM modulator 1132.
  • the modulation module 131 may include a plurality of QAM modulators corresponding to the number of binary channel encoders.
  • the QAM modulator 1132 may include a QAM symbol mapper 132 that maps the bit stream to a QAM constellation to generate a modulated signal.
  • the FQAM modulator 931 may include a QAM symbol mapper 132 and an FSK symbol mapper 133.
  • the FSK symbol mapper 133 may obtain a modulated signal or symbol by mapping the bit stream to the constellation of the FSK signal.
  • the FSK symbol mapper 133 may, from the plurality of QAM symbol mappers belonging to the FQAM modulator 931 or the modulation module 131 in the FQAM resource element (or resource block), in accordance with the FSK signal of the FQAM symbol from the bit stream.
  • the activation tone (or elementary resource element) on which the output QAM signals are carried can be designated.
  • the FQAM modulator 931 may designate one activation tone among a plurality of frequency tones belonging to the FQAM resource element.
  • the transmission apparatus 200 may include a channel encoder 121 including a non-binary channel encoder 1021 and a binary channel encoder 1122 in FIG. 11, and FIG. 14.
  • the bit stream of the non-binary channel encoder 1021 may be distributed and transmitted to the tone location information mapper 134 and the QAM modulator 1132.
  • the tone location information mapper 134 may perform the same function as the FSK symbol mapper of FIG. 11.
  • the tone location information mapper 134 may designate an activation tone among a plurality of frequency tones belonging to the FQAM resource element (or resource block) according to the tone location information indicated by the bit stream.
  • the transmitter 200 may transmit QAM signals of a plurality of symbols corresponding to the QAM scheme together through different antennas by using an activation tone designated according to tone location information.
  • the reception apparatus 300 includes a channel decoder 125, a demodulation module 135, a multi-antenna reception signal processing module 145, a demultiplexer 155, and an RF reception module ( 175).
  • the receiving apparatus 300 may receive one or a predetermined number of code words. For example, in FIG. 16, the reception apparatus 300 may receive a FQAM modulated first symbol. In FIG. 18, the reception device 300 may receive a QAM modulated second symbol.
  • the reception device 300 may further include an activation tone detection module 160.
  • the activation tone detection module 160 may detect tone location information of one activation tone from a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element in the received signal.
  • Demodulation module 135 may include a QAM demodulator 1836.
  • the QAM demodulator 1836 may demodulate the QAM signal carried on the activated tone according to the tone position information received from the activated tone detection module 160.
  • the receiving apparatus 300 may receive both the FQAM modulated first symbol and the QAM modulated second symbol described with reference to FIGS. 16 and 18.
  • the receiving apparatus 300 may receive the plurality of code words. have.
  • the reception apparatus 300 may include a channel decoder 125, a demodulation module 135, an activation tone detection module 160, a multi-antenna reception signal processing module 145, a demultiplexer 155, and an RF reception module 175.
  • the channel decoder 125 may include a non-binary channel decoder 1625 and a binary channel decoder 1826.
  • Demodulation module 135 may include an FQAM demodulator 135 and a QAM demodulator 1836.
  • the FQAM modulated first symbol can be demodulated in the FQAM demodulator 1535
  • the QAM modulated second symbol carried on the activated tone detected by the activation tone detection module 160 can be demodulated in the QAM demodulator 1836. have.
  • FIG. 23 is another exemplary diagram for explaining a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the transmitting device 200 may channel encode a bit stream for one code word using a non-binary channel code.
  • the transmitter 200 may distribute the channel encoded bit stream into tone position information, a first bit stream, and a second bit stream.
  • the transmitter 200 modulates a first symbol (eg, 'S 1 ') from the first bit stream in a 4-QAM manner, and transmits a second symbol (eg, 'S 2 ') from the second bit stream. Modulation can be performed using the 4-QAM method.
  • the transmitter 200 maps 2313 the QAM signal 2311 of the first symbol and the QAM signal 2321 of the second symbol to one frequency tone among a plurality of frequency tones belonging to the FQAM resource element according to the tone position information. can do. In this case, since one frequency tone among frequency tones belonging to the FQAM resource element may be used in the system, interference in the corresponding frequency band may have non-Gaussian characteristics or the non-Gaussian characteristics may be improved.
  • the transmitting device 200 may transmit a modulated signal of the first symbol through the first antenna and transmit a modulated signal of the second symbol through the second antenna.
  • the number of levels of tone location information may be F, the number of frequency tones (or basic resource elements) of the FQAM resource element.
  • the number of levels of the transmitted signal including tone location information may be FQ 2 .
  • Receiving device 300 (for example, H j1 * S 1) signal QAM signal is sent experienced the channel H j1 of the first symbol and a signal (for example QAM signal is transmitted has been subjected to the channel H j2 of the second symbol , H j2 * S 2 ) can be received.
  • the transmission apparatus 200 includes a channel encoder 121, a modulation module 131, a multi-antenna transmission signal processing module 141, a multiplexer 151, and an RF transmission module ( 171).
  • the channel encoder 121 may include a non-binary channel encoder 1021.
  • the modulation module 131 may include an FQAM modulator 931 and a QAM modulator 1132. In addition, the modulation module 131 may include a plurality of QAM modulators.
  • the non-binary channel encoder 1021 may distribute the channel encoded bit stream to the FQAM modulator 931 and the QAM modulator 1132.
  • the bit stream input to the FQAM modulator 931 may be distributed to the QAM symbol mapper 133 and the FSK symbol mapper 133.
  • the bit stream input to the FSK symbol mapper 133 may be tone location information.
  • the FSK symbol mapper 133 may designate an activation tone carrying QAM signals according to tone location information.
  • the channel encoder 121 may include a non-binary channel encoder 1021
  • the modulation module 131 may include an FQAM modulator 931.
  • the FQAM modulator 931 may include an FSK symbol mapper 133 and a QAM symbol mapper 133.
  • the FQAM modulator 931 may include a plurality of QAM symbol mappers including a QAM symbol mapper 133.
  • the non-binary channel encoder 1021 may distribute the channel encoded bit stream to the FSK symbol mapper 133 and the plurality of QAM symbol mappers.
  • the bit stream input to the FSK symbol mapper 133 may be tone location information.
  • the FSK symbol mapper 133 may designate an activation tone carrying QAM signals modulated by the QAM symbol mappers according to the tone location information.
  • the transmitting apparatus 200 includes a channel encoder 121, a modulation module 131, a tone position information mapper 134, a multi-antenna transmission signal processing module 141, and a multiplexer ( 151 and the RF transmission module 171.
  • the channel encoder 121 may include one non-binary channel encoder 1021.
  • the modulation module 131 may include a plurality of QAM modulators including a QAM modulator 1132.
  • the non-binary channel encoder 1021 may distribute and transmit the channel encoded bit stream to the tone location information mapper 134 and the plurality of QAM modulators.
  • the bit stream input to the tone location information mapper 134 may be tone location information.
  • the tone location information mapper 134 may designate an activation tone carrying QAM signals modulated by the plurality of QAM modulators among a plurality of frequency tones belonging to the FQAM resource element.
  • the transmitting apparatus 200 includes a channel encoder 121, a modulation module 131, a tone position information mapper 134, a multi-antenna transmission signal processing module 141, It may include a multiplexer 151 and an RF transmission module 171.
  • the transmitter 200 may generate tone location information irrespective of the code word or designate the tone position information in a preset sequence.
  • the tone location information may be used to designate an activation tone in the transmitting device 200.
  • the tone location information is used by the receiving apparatus 300 to determine the location of the activated tone carrying the QAM signals, and may not be used as the decoded bit stream for obtaining the code word.
  • the signal level for the code word except the tone location information may be Q 2 .
  • the channel encoder 121 may include at least one binary channel encoder including the binary channel encoder 1122.
  • the modulation module 131 may include a plurality of QAM modulators including a QAM modulator 1132.
  • the tone location information mapper 134 may designate an activation tone carrying QAM signals modulated by QAM modulators according to a preset sequence.
  • the reception apparatus 300 includes a channel decoder 125, a demodulation module 135, a multi-antenna reception signal processing module 145, a demultiplexer 155, and an RF reception module 175. ) May be included.
  • the receiving apparatus 300 may receive one or a predetermined number of code words.
  • the reception apparatus 300 decodes the first symbol (or the QAM signal of the first symbol corresponding to the QAM scheme) and tone position information by using the FQAM demodulator 1535.
  • a non-binary channel encoded bit stream for a code word can be obtained.
  • the reception device 300 may further include an activation tone detection module 160.
  • the reception device 300 may receive a QAM modulated second symbol (or a QAM signal of a second symbol corresponding to the QAM scheme).
  • the channel decoder 125 of FIG. 18 may omit the binary channel decoders and may include one non-binary channel decoder 1625.
  • the receiving device 300 may receive the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol together.
  • the activation tone detection module 160 may detect tone location information of one activation tone from a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element in the received signal.
  • Demodulation module 135 may include QAM demodulators.
  • the QAM demodulator 1836 may demodulate the QAM signal carried on the activated tone according to the tone position information received from the activated tone detection module 160.
  • the non-binary channel decoder 1625 receives tone position information from the activation tone detection module 160, combines the received tone position information with the demodulated bit stream received from the plurality of QAM demodulators, and combines the combined bit stream. Can be obtained.
  • the non-binary channel decoder 1625 can channel decode the combined bit stream to obtain one code word.
  • a binary channel decoder 1826 may be omitted from the channel decoder 125 and one non-binary channel decoder 1625 may have the same configuration as that of FIG. 19. ) May be included.
  • the QAM signal and tone position information of the first symbol may be demodulated by the FQAM demodulator 1535, and the QAM signal of the second symbol may be demodulated by the QAM demodulator 1836.
  • the non-binary channel decoder 1625 may combine the bit stream for the QAM signal of the first symbol, the bit stream for the QAM signal of the second symbol, and tone position information.
  • One code word may be obtained by channel decoding the combined bit stream.
  • 24 is yet another exemplary diagram for describing a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 200 may perform space-time encoding on the first symbol and the second symbol, and transmit the space-time encoded first symbol and the second symbol during the time period of two slots through the FQAM resource element.
  • the transmitting device 200 may channel encode the first bit stream for the first code word using the non-binary channel code, and channel encode the second bit stream for the second code word using the binary channel code. .
  • the transmitting apparatus 200 modulates a first symbol (eg, 'S 1 ') from the channel encoded first bit stream in a 2F4QAM scheme, and A second symbol (eg, 'S 2 ') from the encoded second bit stream may be modulated in a 4-QAM scheme.
  • a first symbol eg, 'S 1 '
  • a second symbol eg, 'S 2 '
  • the QAM signal 2411 of the first symbol may be mapped 2213 to one frequency tone among FQAM resource elements.
  • the transmitter 200 may control the QAM signal 2421 of the second symbol to be mapped 2423 to an activation tone that is a frequency tone to which the signal of the first symbol is mapped.
  • the transmitting device 200 may transmit a QAM signal of a first symbol corresponding to the FQAM scheme through a first antenna, and may transmit a QAM signal of a second symbol corresponding to the QAM scheme through a second antenna. .
  • the transmitting device 200 uses, for example, an Alamouti code to convert the first symbol S 1 into S 1 * and the second symbol S 2 .
  • Space-time coding can be performed using S 2 *.
  • the transmitting apparatus 200 includes a QAM signal of a space-time coded first symbol (eg, 'S 1 *') and a QAM signal of a space-time coded second symbol (eg, 'S2 *'). From among a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element to be used in the first slot, it may be controlled to be mapped to the same activation tone as the frequency tone designated in the Nth slot.
  • the transmitting device 200 transmits a QAM signal of a space-time encoded second symbol (for example, 'S 2 *') through a first antenna, and is space-time encoded through a second antenna.
  • a QAM signal of one symbol (eg, 'S 1 *') may be transmitted.
  • the number of signal levels transmitted during the time period of the two slots may be FQ 2 . .
  • the receiving device 300 may decode the space-time encoded signal by using the multi-antenna received signal processing module 141.
  • 25 is yet another exemplary diagram for describing a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 200 may perform space-time encoding on the first symbol and the second symbol, and transmit the space-time encoded first symbol and the second symbol during the time period of two slots through the FQAM resource element.
  • the transmitting device 200 may channel encode the first bit stream for the first code word using the non-binary channel code, and channel encode the second bit stream for the second code word using the non-binary channel code. have.
  • the transmitting apparatus 200 modulates a first symbol (eg, 'S 1 ') from the channel encoded first bit stream in a 2F4QAM scheme, and A second symbol (eg, 'S 2 ') from the encoded second bit stream may be modulated in a 2F4QAM scheme.
  • a first symbol eg, 'S 1 '
  • a second symbol eg, 'S 2 '
  • the QAM signal 2511 of the first symbol may be mapped 2513 to one frequency tone of the FQAM resource element according to the FSK signal of the first symbol.
  • the transmitter 200 may control the QAM signal 2521 of the second symbol to be mapped 2523 to the first activation tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped.
  • the transmitting device 200 transmits the QAM signal of the first symbol through the first antenna by using the first activation tone mapped according to the FSK signal of the first symbol, and transmits the QAM signal through the second antenna. Two symbols of the QAM signal can be transmitted.
  • the transmitter 200 may, for example, perform space-time encoding of the first symbol S 1 to S 1 * and the second symbol S 2 to S 2 *.
  • the transmitter 200 transmits a QAM signal of a space-time encoded second symbol (eg, 'S 2 *') to one frequency tone of one of the FQAM resource elements of the N + 1 th slot. Control to be mapped 2533.
  • the transmitting apparatus 200 maps the QAM signal of the space-time encoded first symbol (eg, 'S 1 *') to the second activation tone to which the QAM signal of the space-time encoded second symbol is mapped 2533. Can be controlled.
  • the transmitting device 200 transmits the QAM signal of the space-time encoded second symbol through the first antenna by using the second activation tone mapped according to the FSK signal of the second symbol,
  • the QAM signal of the space-time encoded first symbol may be transmitted through two antennas.
  • the number of FSK signal levels of the first and second symbols corresponding to the FQAM scheme is F, and the number of QAM signal levels of the first and second symbols is Q, the number of signal levels transmitted during the time period of the two slots is F. It can be 2 Q 2 .
  • FIG. 26 is yet another exemplary diagram for describing a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus 200 may perform space-time encoding on the first symbol and the second symbol, and transmit the space-time encoded first symbol and the second symbol during the time period of two slots through the FQAM resource element.
  • the transmitter 200 may channel encode a bit stream for one code word using a non-binary channel code.
  • the transmitter 200 may distribute the channel encoded bit stream into tone position information, a first bit stream, and a second bit stream.
  • the transmitting device 200 modulates the first symbol (for example, 'S 1 ') from the first bit stream in a QAM manner, and the second symbol from the second bit stream. (Eg, 'S 2 ') may be modulated by the QAM method.
  • the transmitter 200 maps the QAM signal 2611 of the first symbol and the QAM signal 2621 of the second symbol to one frequency tone among a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element according to the tone position information ( 2613).
  • the transmitting device 200 may transmit a QAM signal of a first symbol through a first antenna, and may transmit a QAM signal of a second symbol through a second antenna.
  • the transmitter 200 may, for example, perform space-time encoding of the first symbol S 1 to S 1 * and the second symbol S 2 to S 2 *.
  • the transmitter 200 may use a space-time encoded first symbol (eg, 'S 1 *') and a space-time encoded second symbol (eg, 'S 2 *') in the N + 1 th slot.
  • a space-time encoded first symbol eg, 'S 1 *'
  • a space-time encoded second symbol eg, 'S 2 *'
  • the FQAM resource element it may be controlled to map to the same activation tone as the frequency tone specified in the Nth slot.
  • the transmitting device 200 transmits a QAM signal of a space-time encoded second symbol (for example, 'S 2 *') through a first antenna, and is space-time encoded through a second antenna.
  • a QAM signal of one symbol (eg, 'S 1 *') may be transmitted.
  • the number of basic resource elements belonging to the FQAM resource element or the number of levels of tone location information is F, and the number of QAM signal levels of the first and second symbols is Q, the number of signal levels transmitted during the time period of two slots is FQ. Can be 2
  • FIG. 27 is yet another exemplary diagram for describing a concept of mapping a symbol to a frequency tone according to an aspect of the present invention.
  • the apparatus 200 may perform space-time encoding on the first symbol and the second symbol, and transmit the space-time encoded first symbol and the second symbol during the time period of two slots through the FQAM resource element.
  • the transmitter 200 may channel encode a bit stream for one code word using a non-binary channel code.
  • the transmitter 200 may distribute the channel encoded bit stream into tone position information, a first bit stream, and a second bit stream.
  • the tone location information may include first tone location information used in the N-th slot and second tone location information used in the N + 1th slot.
  • the transmitting device 200 modulates the first symbol (for example, 'S 1 ') from the first bit stream in a QAM manner, and the second symbol from the second bit stream. (Eg, 'S 2 ') can be modulated by the QAM method.
  • the transmitting apparatus 200 transmits the QAM signal 2711 of the first symbol and the QAM signal 2721 of the second symbol according to the first tone position information to one frequency tone from a preset number of frequency tones belonging to the FQAM resource element.
  • the control may be controlled to map 2713 to the first activation tone.
  • the transmitting device 200 may transmit the QAM signal of the first symbol through the first antenna and the QAM signal of the second symbol through the second antenna using the first activation tone.
  • the transmitter 200 may, for example, perform space-time encoding of the first symbol S 1 to S 1 * and the second symbol S 2 to S 2 *.
  • the transmitter 200 maps a QAM signal of a space-time encoded second symbol (for example, 'S 2 *') to one frequency tone of one of the FQAM resource elements of the N + 1 th slot according to the second tone position information. (2733) can be controlled. In addition, the transmitter 200 may control the QAM signal of the space-time encoded first symbol (eg, 'S 1 *') to be mapped to the second activation tone to which the space-time encoded second symbol is mapped. Can be.
  • the transmitting device 200 transmits the QAM signal of the space-time encoded second symbol through the first antenna using the second activation tone, and transmits the space-time encoded first symbol of the first symbol through the second antenna.
  • QAM signals can be transmitted.
  • the number of levels of the first tone location information and the second tone location information is F and the number of QAM signal levels of the first and second symbols is Q, the number of signal levels transmitted during the time period of the two slots is F 2 Q 2. Can be.
  • the channel encoder of the transmitting apparatus 200 or the channel decoder of the receiving apparatus 300 illustrated in FIGS. 10 to 14, 16 to 19, or 20 to 27 may be the illustrated binary channel code or non-binary channel. It is to be noted that at least one of the binary channel code and the non-binary channel code may be selectively used, or various combinations, without being limited to codes.
  • At least some of the components included in the transmitting apparatus 200 or the receiving apparatus 300 illustrated in FIGS. 10 to 14, 16 to 19, or 20 to 27 may be modified. It should be noted that other elements may be omitted, changed, replaced with other components, or added.
  • the plurality of modulators included in the modulation module 131 or the plurality of demodulators included in the demodulation module 135 may be logically divided functional components for modulation or demodulation signal processing.
  • the modulation module 131 or the demodulation module 135 may be implemented as a single block operated according to the driving or function control of software in one hardware block.
  • FIG. 28 is a flowchart illustrating a multiple antenna-based signal transmission method according to an aspect of the present invention.
  • the operation of transmitting the multi-antenna based signal may be performed by the above-described transmission apparatus 200.
  • the transmitting apparatus 200 may map the QAM signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme to one frequency tone among a preset number of frequency tones according to the FSK signal of the first symbol.
  • the preset number may correspond to the number of levels that can be represented as tone location information.
  • the preset number may correspond to the number of levels of the FSK signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme.
  • the preset number of frequency tones may be basic resource elements belonging to the FQAM resource element.
  • the transmitter 200 may map a QAM signal of a second symbol corresponding to the QAM scheme to a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped.
  • tone position information for the frequency tone (or activation tone) to which the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol are mapped corresponds to the FSK signal of the first symbol. By doing so, it may be used as information for demodulation together with the QAM constellation information of the first symbol in the mapped frequency tone.
  • At least one remaining frequency tone except for a frequency tone (or an activation tone) to which the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol are mapped is a signal. It may not be mapped. Accordingly, interference in the system may have characteristics close to non-Gaussian.
  • the transmitting apparatus 200 may transmit the QAM signal of the first symbol through the first antenna, and may transmit the QAM signal of the second symbol through the second antenna.
  • the transmitting device 200 may further include transmitting allocation information to the receiving device.
  • the allocation information may be transmitted together with the QAM signal of the first symbol and the QAM signal of the second symbol, or may be transmitted before step 2815 described above.
  • the allocation information is information about a resource allocated to the receiving device and may include information about a location or size of at least one (FQAM) resource element.
  • the allocation information may include information about a modulation scheme corresponding to at least one of the first symbol and the second symbol.
  • 29 is another flowchart illustrating a multiple antenna-based signal transmission method according to an aspect of the present invention.
  • the operation of transmitting the multi-antenna based signal may be performed by the above-described transmission apparatus 200.
  • the transmitting apparatus 200 may map the QAM signal of the first symbol corresponding to the QAM scheme to one frequency tone among a preset number of frequency tones according to tone location information.
  • the transmitter 200 may map a QAM signal of a second symbol corresponding to the QAM scheme to a frequency tone to which the first symbol is mapped.
  • the transmitting device 200 may transmit a QAM signal of a first symbol through a first antenna, and may transmit a QAM signal of a second symbol through a second antenna.
  • FIG. 30 is a flowchart illustrating a multiple antenna-based signal reception method according to an aspect of the present invention.
  • the operation of receiving the multi-antenna based signal may be performed by the reception apparatus 300 described above.
  • the reception apparatus 300 may spatially distinguish at least one channel among the plurality of channels from the received signal.
  • the reception apparatus 300 may detect tone location information of one activated frequency tone among a preset number of frequency tones of the received signal.
  • the preset number of frequency tones may be basic resource elements belonging to the FQAM resource element.
  • the FQAM resource element may be composed of a preset number of frequency tones. Among the preset number of frequency tones, at least one remaining tone except the activated frequency tone may be a null tone in which no signal is carried.
  • the receiving apparatus 300 may further include receiving allocation information from the transmitting apparatus.
  • step 3010 may be a step of detecting tone location information of an activated frequency tone loaded with a signal among a preset number of frequency tones belonging to at least one resource element corresponding to the allocation information.
  • each of the at least one resource element may be composed of the preset number of frequency tones.
  • the reception apparatus 300 may demodulate at least one QAM signal received through at least one channel in the activated frequency tone.
  • the reception apparatus 300 may acquire a bit stream based on tone location information of the frequency tone and at least one demodulated QAM signal.
  • FIG. 31 is another flowchart illustrating a method of receiving a multiple antenna-based signal according to an aspect of the present invention.
  • the operation of receiving the multi-antenna based signal may be performed by the reception apparatus 300 described above.
  • the reception apparatus 300 may detect tone position information of one activated frequency tone carrying a modulation signal among the preset F frequency tones.
  • the preset F frequency tones may be basic resource elements belonging to the FQAM resource element.
  • the FQAM resource element may be composed of preset F frequency tones.
  • step 3110 the receiving device 300 demodulates the QAM signals having the number of Q levels received through the channels from the first channel to the Nth channel, which are spatially separated in the activated frequency tone, to activate the activated frequency tone.
  • the number of levels based on the tone position information and the demodulated QAM signals of M, where It is possible to obtain a bit stream with,.
  • the value of 'SINR' Signal to Interference plus Noise Ratio may vary.
  • the first electronic device may receive channel quality information (hereinafter, 'CQI' channel quality information) from the second electronic device.
  • the second electronic device may acquire interference signal characteristic information when receiving the FQAM signal to measure the CQI.
  • the first electronic device or the second electronic device may obtain the interference signal characteristic information by using Equations 2, 3, and 4 below.
  • ⁇ may be an interference characteristic information value
  • Ns may represent the number of resource elements (for example, basic resource elements) belonging to a resource region constituting one code word.
  • N s may be the number of resource elements (REs) in a physical downlink shared channel (PDSCH) scheduled in a long term evolution (LTE) system.
  • Z [k] may be the sum of interference signals received from adjacent N BS base stations at resource element index k.
  • m may be an index for an adjacent base station, and M may be an index of a serving base station.
  • I m may be the amount of attenuation of channel power determined by path attenuation and shadow fading from the m th base station.
  • H m [k] may be a channel value corresponding to the k th resource element index between the m th base station and the terminal.
  • C m, k may be a symbol mapped to the k th resource element in the m th base station.
  • P m, k may be transmit power to be allocated to a symbol mapped to the k th resource element at the m th base station.
  • W [k] may be indicative of the noise signal received on the kth resource element.
  • the coverage of the MCS level in the link may vary.
  • the interference may have characteristics close to the Gaussian interference channel.
  • the value of ⁇ is less than 1 or 0.5
  • the interference may have characteristics close to the non-Gaussian interference channel.
  • the MCS level may be designated as a value having a higher frequency efficiency when performing link adaptation.
  • FIG. 32A illustrates interference received from a second electronic device (eg, a mobile terminal) located in an arbitrary cell when the first electronic devices (eg, base stations) use the QAM modulation scheme in the system. Indicates the statistical characteristics of the signal.
  • a PDF Probability Density Function
  • FIG. 32B illustrates statistical characteristics of an interference signal received from a second electronic device located in an arbitrary cell when 8-FSK and 4-QAM are used as FQAM modulation schemes in first electronic devices in a system. Indicates. When a PDF of the interference signal received by the second electronic device is obtained and a PDF of the interference signal is compared with the ideal Gaussian PDF, it can be confirmed that the interference signal having the non-Gaussian characteristic is considered to have a significant difference.
  • 33 is a graph illustrating a correlation between noise characteristics and channel capacity in a system according to an aspect of the present invention.
  • the non-Gaussian characteristic of the FQAM interference signal may be a phenomenon caused by the use of the FSK included in the modulation scheme.
  • the non-Gaussian characteristic of the interference signal only some of the basic resource elements belonging to the FQAM resource element may be used in transmission of the FQAM modulated symbol and the rest may be left blank.
  • FIG. 33 (a) shows PDFs of interference signals obtained by modeling an interference signal by a CGG (Complex Generalized Gaussian) according to a Gaussian characteristic information value ⁇ , and an ideal Gaussian PDF.
  • CGG Complex Generalized Gaussian
  • FIG. 33B shows a result of modeling an interference signal by CGG and evaluating the capacity of the FQAM transmission system.
  • the interference signal has Gaussian characteristic
  • the larger the non-Gaussian characteristic of the interference signal modeled by CGG the smaller the value of ⁇ , which is the Gaussian characteristic information value
  • the SNR Spacal
  • the SNR Spacal
  • a system that creates interference with non-Gaussian characteristics using FQAM may obtain higher capacity than a system that creates interference with Gaussian characteristics using QAM.
  • a program for an embodiment of an operation of transmitting and receiving a signal based on the multiple antennas described with reference to FIGS. 28 to 31 may be composed of software, hardware, or a combination of software and hardware. Can be.
  • a program for an embodiment or an operation or control program in an apparatus according to an embodiment may be recorded on a recording medium, or downloaded from a server or a computer to an electronic device through a communication network.
  • the transmitting device 200 may map a QAM signal of a first symbol corresponding to the FQAM scheme to one frequency tone among a preset number of frequency tones according to the FSK signal of the first symbol. .
  • a frequency tone to which the QAM signal of the first symbol is mapped is called f1.
  • the preset number may correspond to the number of levels that can be represented as tone location information.
  • the preset number may correspond to the number of levels of the FSK signal of the first symbol corresponding to the FQAM scheme.
  • the preset number of frequency tones may be basic resource elements belonging to the FQAM resource element.
  • the transmitting apparatus After mapping the QAM signal of the first symbol, the transmitting apparatus differs from the frequency tone f 1 and the frequency tone f 1 to which the QAM signal of the first symbol is mapped to the QAM signal of the second symbol corresponding to the QAM scheme. It can also be mapped to frequency tones. A frequency tone different from the frequency tone f 1 is called f 2 .
  • the transmit power required to transmit the signal is called P f1
  • P f2 the transmit power required to transmit the signal
  • P f1 the transmit power required to transmit the signal
  • P f2 the transmit power required to transmit the signal
  • P f1 the transmit power required to transmit the signal
  • P f2 the transmit power required to transmit the signal
  • P f1 the transmit power required to transmit the signal
  • P f2 the transmit power required to transmit the signal.
  • the transmitting device 200 may transmit the QAM signal of the first symbol through the first antenna and the QAM signal of the second symbol through the second antenna.

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Abstract

다중 안테나기반으로 신호를 송수신하는 방법 및 장치가 제공된다. 송신 장치는 FQAM(hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 RF(Radio Frequency) 모듈과, 제1 심볼의 QAM 신호를 상기 제1 심볼의 FSK(Frequency Shift Keying) 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 제1 심볼이 매핑된 주파수 톤에 제2 심볼을 매핑하는 변조 모듈을 포함할 수 있다.

Description

다중 안테나기반 신호 송수신 방법 및 장치
본 발명은 다중 안테나를 이용하여 신호를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 지속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 방향으로 발전하고 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템은 데이터 전송률 증가를 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 ‘OFDM’이라 함) 방식, 다중입력 다중출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 송수신 등의 통신 기술을 바탕으로 주파수 효율성(Spectral Efficiency)을 개선하고 채널용량을 증대시키는 방향으로 기술 개발이 진행되고 있다.
무선 통신 시스템에 있어서 낮은 SNR (Signal-to-Noise Ratio)의 상황에 있는 사용자나, 셀 중심에서 먼 셀 경계에 위치하여 인접 셀의 기지국으로부터 간섭을 받는 낮은 CINR (Carrier-to-Interference and Noise Ratio)의 상황에 있는 사용자에게는 서비스 품질이 제한될 수 있다. 셀 경계 사용자들에 대한 전송 효율을 증대시키기 위해, 셀간 간섭 조정 (ICIC: Inter-Cell Interference-Coordination), CoMP (Coordinated Multi-Points), 수신단 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술들이 소개되고 있다.
다중 안테나를 이용하여 주파수 효율성을 높이고, 낮은 SNR 상황에 있거나, 셀 경계 영역에 위치한 사용자에 대한 서비스 품질을 고려하여, 시스템의 채널 용량을 증대시킬 수 있는 보다 개선된 기술이 요구된다.
본 발명의 일 면에 따른 목적은 다중 안테나를 이용하여 신호를 송수신함에 있어서, 간섭이 비가우시안 특성을 갖도록 하는 변조 방식의 신호를 다중 안테나를 이용하여 송수신하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 타의 면에 따른 목적은 다중 안테나를 이용하여 신호를 송수신함에 있어서, 다중 안테나를 기초로 복수의 주파수 톤들 중에서 선택적으로 지정된 주파수 톤을 통해 심볼들을 송수신하는 다중 안테나 기반 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 타의 면에 따른 목적은 다중 안테나를 이용하여 신호를 송수신함에 있어서, FSK(Frequency Shift Keying) 및 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)을 결합한 변조 방식에 대응하는 심볼을 다중 안테나를 통해 전송하면서, 시스템에서의 간섭이 비가우시안 특성에 가까워지도록 하는 다중 안테나 기반 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 타의 면에 따른 목적은 다중 안테나를 이용하여 신호를 송수신함에 있어서, 비가우시안 간섭 특성을 갖는 시스템에서 FSK 방식 및 QAM 방식 중 적어도 하나를 이용하여 심볼들을 변조 및 복조하는 다중 안테나 기반 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 면에 따르면, 다중 안테나를 기반으로 신호를 전송하는 방법은, FQAM(hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 신호를 상기 제1 심볼의 FSK(Frequency Shift Keying) 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑하는 단계; 상기 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 단계; 및 제1 안테나를 통해 상기 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 면에 따르면, 다중 안테나를 기반으로 신호를 전송하는 송신 장치는, 제1 안테나를 통해 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 RF(Radio Frequency) 모듈; 및 상기 제1 심볼의 QAM 신호를 상기 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 상기 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 변조 모듈;을 포함한다.
본 발명의 일 면에 따르면, 신호를 수신하는 방법은, 수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분하는 단계; 상기 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 단계; 및 상기 활성화된 주파수 톤에서 상기 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 면에 따르면, 신호를 수신하는 수신 장치는, 수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분하는 다중 안테나 수신 신호처리 모듈; 상기 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 활성화 톤 검출 모듈; 및 상기 활성화된 주파수 톤에서 상기 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조하는 복조 모듈;을 포함한다.
다중 안테나에 대응하는 심볼들이 미리 설정된 주파수 톤들 중에서 지정된 주파수 톤에 매핑되고 나머지 주파수 톤에는 심볼이 매핑되지 않음으로써, 시스템에서 비가우시안 형태에 가까운 간섭 특성을 갖고 채널 용량이 증대될 수 있는 효과를 갖는다.
또한, FSK 및 QAM이 결합된 변조 방식에 대응하는 심볼이 매핑되는 주파수 톤을 고려하여, 다중 안테나를 통해 함께 전송되는 다른 심볼이 매핑되는 주파수 톤이 지정됨으로써, 보다 효과적으로 자원을 활용할 수 있는 방안을 제공하는 효과를 갖는다.
또한, FSK 및 QAM이 결합된 변조 방식에 대응하는 심볼의 QAM 신호가 실린 활성화된 톤의 톤 위치 정보를 검출하고, 톤 위치 정보를 기초로 복수의 심볼들의 복조 및 비트 스트림 획득 중 적어도 하나를 수행함으로써, 다중 안테나를 통해 전송되는 심볼들을 효율적으로 복조할 수 있는 방안을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 면에 따른 심볼의 변조 방식으로 사용되는 FQAM 방식을 설명하기 위한 개념도이고;
도 2는 본 발명의 일 면에 따른 신호를 송수신하기 위한 시간 및 주파수 도메인에서의 자원을 나타내는 예시도이고;
도 3은 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서 사용되는 자원을 설명하기 위한 예시도이고;
도 4는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 나타내는 예시도이고;
도 5는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 나타내는 다른 예시도이고;
도 6은 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 나타내는 예시도이고;
도 7는 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 나타내는 다른 예시도이고;
도 8은 본 발명의 일 면에 따른 전자 장치를 나타내는 예시도이고;
도 9는 본 발명의 일 면에 따른 변조 모듈을 보다 상세히 나타내는 예시도이고;
도 10은 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 보다 상세히 나타내는 예시도이고;
도 11은 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 보다 상세히 나타내는 다른 예시도이고;
도 12는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 보다 상세히 나타내는 또 다른 예시도이고;
도 13은 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 보다 상세히 나타내는 또 다른 예시도이고;
도 14는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 보다 상세히 나타내는 또 다른 예시도이고;
도 15는 본 발명의 일 면에 따른 복조 모듈을 보다 상세히 나타내는 예시도이고;
도 16은 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 보다 상세히 나타내는 예시도이고;
도 17은 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 보다 상세히 나타내는 다른 예시도이고;
도 18은 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 보다 상세히 나타내는 또 다른 예시도이고;
도 19는 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 보다 상세히 나타내는 또 다른 예시도이고;
도 20은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 예시도이고;
도 21은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 다른 예시도이고;
도 22는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 23은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 24는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 25는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 26은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 27은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이고;
도 28은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 전송 방법을 나타내는 순서도이고;
도 29는 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 전송 방법을 나타내는 다른 순서도이고;
도 30은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 수신 방법을 나타내는 순서도이고;
도 31은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 수신 방법을 나타내는 다른 순서도이고;
도 32는 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서의 잡음 특성을 나타내는 그래프이고;
도 33은 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서의 잡음의 특성과 채널 용량의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 제조하고 사용하는 방법이 상세하게 설명된다. 본 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 송신 장치 및 수신 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전자 장치는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 전자 장치는 기지국(base station), 액세스 포인트, 휴대 단말, 컴퓨터, 통신 카드, 모뎀 칩(modem chip) 또는 동글(dongle) 등의 통신 기능을 가진 기기이거나, 다른 장치와 결합하여 통신 기능을 제공할 수 있는 기기를 포함할 수 있으며, 상술된 예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 휴대 단말에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 태블릿 PC, 전자북(e-book) 단말기, 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 웨어러블 PC, 손목 시계폰(Wrist-Watch Phone) 등이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 시스템은 적어도 둘의 전자 장치들을 포함할 수 있다. 시스템은 전자 장치들간 전송 및 수신이 수행되는 통신 환경으로서 채널 특성 또는 간섭 특성 등을 가질 수 있다. 또한, 시스템에 포함된 전자 장치들에는 제조자 또는 서비스 제공자 등에 의해 지정된 설정 프로파일, 운용 규칙 또는 통신 표준 방식에 따른 프로토콜 등이 미리 결정되어 저장될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명된다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략되었으며, 명세서 전체를 통하여 유사하거나 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 붙여졌다.
본 발명의 일 면에 따른 시스템에서는 간섭이 가우시안(Gaussian) 간섭 특성을 가질 수도 있고, 비가우시안(Non-Gaussian) 특성을 가질 수도 있다.
예를 들어, 시스템에서는 복수의 주파수 톤들이 자원으로 사용될 수 있다. 복수의 주파수 톤들을 자원으로 사용하는 시스템의 멀티플렉싱 방식은 일례로, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), SC-OFDM(Single Carrier-OFDM) 또는 FDM(Frequency Division Multipleing) 방식 등을 포함할 수 있다. 복수의 주파수 톤들이 신호 전송을 위한 자원으로 모두 사용되는 경우, 시스템에서의 간섭 신호는 높은 가우시안 특성을 가질 수 있다. 한편, 복수의 주파수 톤들 중 지정된 수의 활성화 톤들이 사용되고 나머지 톤은 널링(nulling) 처리되거나, 사용되지 않는 경우, 시스템에서의 간섭 신호는 높은 비가우시안 특성을 가질 수 있다. 일례로, 비가우시안 간섭 특성을 갖도록 시스템에서의 송수신에 FQAM(hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 방식이 사용될 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 비가우시안 간섭 특성을 갖는 시스템에 대해서 보다 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 일 면에 따른 심볼의 변조 방식으로 사용되는 FQAM 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
FQAM 방식은 FSK(Frequency Shift Keying) 방식과 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식이 결합된 방식일 수 있다.
예를 들어, 도 1의 (c)는 변조된 심볼로서 성상도에서 구분되는 레벨 수 16을 갖는 16-FQAM을 나타낸다. 일례로, 16-FQAM은 도 1의 (a)에 도시된 4-QAM 및 (b)에 도시된 4-FSK가 결합된 것일 수 있다. 여기서, 16-FQAM은 QAM 및 FSK의 레벨 차수를 함께 나타내기 위해, 4F4QAM으로 표기될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 면에 따른 신호를 송수신하기 위한 시간 및 주파수 도메인에서의 자원을 나타내는 예시도이다.
예를 들어, 가우시안 간섭 특성을 갖도록, 시스템에서는 FQAM 방식에 대응하는 심볼의 QAM 신호가 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 지정된 수의 활성화 톤에 매핑되어 사용되고, 적어도 하나의 나머지 톤에는 심볼이 매핑되지 않을 수 있다. 도 2의 (a)를 참조하면, 기본 자원 요소(basic resource element)는 1개의 슬롯(213) 시구간 동안 1개의 주파수 톤(211)으로 구성되는 자원일 수 있다. 일례로, 슬롯(213)은 OFDM 심볼 타임일 수 있다.
시스템에서 FQAM 방식에 대응하는 심볼을 송수신하기 위한 FQAM 자원 요소(FQAM resource element)는, 적어도 하나의 슬롯을 포함하는 시구간과 적어도 하나의 주파수 톤을 포함하는 주파수 대역으로 구분되는 2차원 영역상의 자원으로서, 미리 설정된 수의 기본 자원 요소들을 가질 수 있다.
FQAM 방식에 대응하는 심볼(이하에서, 'FQAM 심볼'로 칭함)은, 미리 설정된 길이(일례로, FQAM 자원 요소의 시구간 길이)의 시간동안 미리 설정된 크기(일례로, FQAM 자원 요소의 주파수 대역 크기)의 주파수 자원을 통해 전송되거나 수신되는 단위의 신호를 나타내거나, 상기 단위의 신호에 대응하는 데이터를 나타내는 것일 수 있다. 예를 들어, FQAM 심볼은 상기 단위의 신호에 대응하는 데이터로서, 통신 신호처리 동작 또는 단계에 따라, 코드 워드에 속하는 비트 스트림, 변조된 신호 또는 전송되거나 수신되는 신호 등의 다양한 형태로 표시되거나 정의될 수 있다. 일례로, FQAM 심볼이 채널 인코딩된 비트 스트림 '110'으로 표시될 수 있다. 또한, 일례로, 비트 스트림 '110'이 2F4QAM으로 변조되면, FQAM 심볼은 비트 스트림에서 값 '1'을 나타내는 2-FSK 신호(또는 값 '1'을 나타내는 FSK 신호에 대응하는 톤 위치 정보)와 값 '10'을 나타내는 4-QAM 신호를 포함하는 것으로서, 변조된 신호로 표시될 수 있다. 또한, FQAM 자원 요소를 이용하여 FQAM 심볼(또는, 변조된 신호)이 전송되는 경우, FQAM 심볼은 전송되거나 수신되는 신호로 표시될 수도 있다.
FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들의 미리 설정된 수는 FQAM 심볼의 FSK 신호 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 또한, FQAM 심볼의 FSK 신호에 따라 FQAM 자원 요소에서 활성화되는 시구간 슬롯 또는 주파수 톤의 위치가 결정될 수 있다. 이에 따라, FQAM 자원 요소에서 주파수 톤의 시구간 슬롯 또는 톤 위치 정보는 활성화된 주파수 톤에서의 QAM 성상도(constellation) 정보와 함께 복조를 위한 정보로서 사용될 수 있다.
도 2의 (a)에서 FQAM 자원 요소(221, 231)는 1개의 슬롯 시구간 동안 미리 설정된 수의 주파수 톤들로 구성된 것일 수 있다. 여기서, 미리 설정된 수는 FQAM 심볼의 FSK 신호 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 도 2의 (a)는 1개의 슬롯 시구간 동안 2개의 주파수 톤들을 갖는 FQAM 자원 요소(221)와 1개의 슬롯 시구간 동안 4개의 주파수 톤들을 갖는 FQAM 자원 요소(231)가 도시된 것을 나타낸다. 예를 들어, FQAM 자원 요소(221)는 2-FSK와 4-QAM이 결합된 2F4QAM으로 변조된 심볼을 송수신하기 위한 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(221)에서, 주파수 톤(223)은 FQAM 심볼의 FSK 신호에 따라 지정되어 QAM 신호가 실리는 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(225)은 사용되지 않는 널링 처리된 톤(이하, 'Null 톤'으로 칭함)을 나타낸다. FQAM 자원 요소(231)는 4-FSK와 4-QAM이 결합된 4F4QAM으로 변조된 심볼을 송수신하기 위한 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(231)에서, 주파수 톤(233)은 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(235)은 Null 톤을 나타낸다.
또한, 도 2의 (a), (b) 또는 (c)에서는, FQAM 자원 요소에서 활성화 톤의 위치는, FQAM 심볼의 FSK 신호 또는 톤 위치 정보와 무관하게 미리 설정된 함수에 따라 지정될 수도 있다. 또한, FQAM 자원 요소에서 활성화 톤의 위치는, FSK 신호 또는 톤 위치 정보를 변수로 갖는 미리 설정된 매핑 규칙 또는 함수에 따라 활성화 톤의 위치가 지정될 수도 있다. 이에 따라, 도 2의 (a), (b) 또는 (c)에 도시된 자원에 매핑되는 심볼의 변조 방식은 FSK와 다른 특정 변조 방식과 QAM 방식이 결합된 것을 나타내는 것일 수도 있으나, 설명의 편의상 도 2에 도시된 심볼의 변조 방식은 FQAM인 것으로 나타낸다.
또한, 도 2의 (b)에서 FQAM 자원 요소(251, 261)는 2개의 슬롯 시구간 동안 미리 설정된 수의 기본 자원 요소들로 구성된 것일 수 있다. 예를 들어, FQAM 자원 요소(251)는 2-FSK와 4-QAM이 결합된 2F4QAM으로 변조된 심볼을 송수신하기 위한 자원으로서, 2개의 슬롯들을 포함하는 시구간과 1개의 주파수 톤을 포함하는 주파수 대역으로 구성된 2차원 영역일 수 있다. 또한, FQAM 자원 요소(251)는 2개의 기본 자원 요소들을 갖는 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(251)에 매핑될 FQAM 심볼의 FSK 신호에 따라, 2개의 기본 자원 요소들 중 하나가 활성화 톤으로 지정될 수 있다. 주파수 톤(253)은 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(255)은 Null 톤을 나타내는 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(261)는 4-FSK와 4-QAM이 결합된 4F4QAM으로 변조된 심볼을 송수신하기 위한 자원으로서, 2개의 슬롯들을 포함하는 시구간과 2개의 주파수 톤들을 포함하는 주파수 대역으로 구성된 2차원 영역일 수 있다. 또한, FQAM 자원 요소(261)는 4개의 기본 자원 요소들을 갖는 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(261)에 매핑될 FQAM 심볼의 FSK 신호에 따라, 4개의 기본 자원 요소들 중 하나가 활성화 톤으로 지정될 수 있다. 주파수 톤(263)은 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(265)은 Null 톤을 나타내는 것일 수 있다. 시스템에서 인접기지국에 미치는 간섭이 비가우시안 특성을 갖도록 하기 위해, FQAM 자원 요소(261)에서 활성화 톤(263)을 제외한 3개의 주파수 톤들은 Null 톤으로서 신호의 송수신에 사용되지 않을 수 있다.
또한, 도 2의 (c)에서는 FQAM 자원 요소(271) 및 FQAM 자원 요소(281)가 FQAM 심볼을 전송하는데 사용되는 것을 나타낸다. FQAM 자원 요소(271)는 FQAM 자원 요소(251)와 동일하게 2개의 슬롯들을 포함하는 시구간과 1개의 주파수 톤을 포함하는 주파수 대역으로 구성된 2차원 영역일 수 있다. FQAM 자원 요소(271)는 2개의 기본 자원 요소들을 갖는 것일 수 있다. 주파수 톤(273)은 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(275)은 Null 톤을 나타내는 것일 수 있다. FQAM 자원 요소(281)는 4개의 슬롯들을 포함하는 시구간과 1개의 주파수 톤을 포함하는 주파수 대역으로 구성된 영역에서 4개의 기본 자원 요소들을 갖는 것일 수 있다. 주파수 톤(283)은 활성화 톤을 나타내고, 주파수 톤(285)은 Null 톤을 나타내는 것일 수 있다. 일례로, 4개의 기본 자원 요소들 중 활성화 톤(283)의 톤 위치 정보는, FQAM 자원 요소(281)에 매핑되는 FQAM 심볼의 FSK 신호에 대응하는 것일 수 있다.
도 2에서 예시된 QAM의 레벨은 FQAM 자원 요소를 구성하는 기본 자원 요소들의 수와 무관하게 결정될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 서로 다른 레벨을 갖는 FQAM 심볼들이 서로 다른 FQAM 자원 요소들에 매핑되어 운용될 수 있고, 동일한 레벨을 갖는 FQAM 심볼들이 운용될 수도 있다. 또한, QAM 심볼 또는 다른 변조 방식의 심볼들이 FQAM 심볼이 매핑되는 FQAM 자원 요소와 다른 주파수 대역에 매핑되어 FQAM 심볼과 함께 운용될 수도 있다.
또한, 상술된 FQAM 자원 요소와 같은 미리 설정된 자원 블록에서 FQAM 방식에 대응하는 FQAM 심볼의 QAM 신호뿐만이 아니라, QAM을 포함하는 다양한 변조 방식에 대응하는 심볼의 신호가 매핑될 수도 있다. 일례로, QAM 방식에 대응하는 심볼(이하, 'QAM' 심볼로 칭함)의 QAM 신호(또는, 변조 신호)가, FQAM 자원 요소와 같은 미리 설정된 자원 블록에서 미리 설정된 수 또는 특정 규칙에 의해 지정된 주파수 톤(또는 기본 자원 요소)에 매핑되어 사용되고, 자원 블록의 나머지 주파수 톤(또는 기본 자원 요소)이 Null 톤으로 지정되는 경우(또는, 나머지 주파수 톤이 사용되지 않는 경우), 시스템에서 간섭 신호의 비가우시안 특성이 높아질 수 있다. 또한, 도 2의 (a)를 참조하면, FQAM 자원 요소(231)와 같은 자원 블록을 통해 QAM 심볼의 QAM 신호가 전송되는 경우, 활성화 톤(233)의 톤 위치 정보는 QAM 심볼을 나타내는 비트 스트림과 별도의 데이터로서 사용될 수 있다. 또한, 활성화 톤(233)의 위치는 미리 설정된 시퀀스에 따라 랜덤하게 지정될 수 있고, 수신 장치에서 활성화 톤(233)의 톤 위치 정보는 고려되지 않을 수도 있다.
또한, FQAM 방식 또는 QAM 방식에 대응하는 심볼과 자원의 매핑에 대한 일례가 설명되었으나, 상술된 설명에 국한되지 않고, 다양한 변조 방식에 대응하는 심볼의 변조 신호와 다양한 형태의 자원 블록이 다양한 매핑 방식을 통해 매핑될 수 있음에 유의해야 한다. 또한, 다양한 방식을 통해 비가우시안 또는 가우시안의 간섭 특성을 갖는 시스템에서, 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나 기반 신호의 송수신이 동작될 수 있다.
본 발명의 일 면에 따른 시스템에서, 다중 안테나 기반 신호의 송수신을 위해 FQAM 자원 요소가 사용될 수 있다. 이하에서 설명의 편의상, FQAM 자원 요소는, 일례로, 도 2의 (a)에서 도시된 바와 같이, 하나의 심볼을 송수신하는데 사용되는 자원 블록으로서, 1개의 슬롯 시구간 동안 미리 설정된 수의 주파수 톤들(또는 기본 자원 요소들)로 구성된 것으로 가정한다.
본 발명의 일 면에 따른 시스템에서, FQAM 방식에 대응하는 심볼뿐만 아니라, QAM 방식 등 다른 변조 방식에 대응하는 심볼이 사용될 수 있다. 또한, 다른 변조 방식의 심볼이 사용되는 경우에도 심볼을 전송하기 위한 자원 블록을 지칭하기 위한 용어로서, FQAM 자원 요소가 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서 사용되는 자원을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면, 자원 (a)는 제1 기지국 자원의 일부를 나타내고, 자원 (b)는 제1 기지국과 인접한 제2 기지국 자원의 일부를 나타내는 것일 수 있다. 자원 (a) 및 자원 (b)는, 시스템에서 서로 인접한 기지국으로부터의 간섭이 비가우시안 특성을 갖도록 제1 기지국 및 제2 기지국 각각에서 할당되는 자원과, 할당된 자원을 통해 송수신되는 FQAM 변조 심볼의 매핑 관계를 나타내는 일례일 수 있다. 예를 들어, 제1 기지국의 자원 영역(311, 313, 315) 및 제2 기지국의 자원 영역(321, 323, 325)은 데이터 채널로 사용될 수 있다.
인접한 기지국들은 적어도 하나의 서로 동일한 형태의 FQAM 자원 요소를 가질 수 있다. 인접한 기지국들은 미리 설정된 시구간 및 미리 설정된 주파수 대역으로 구분되는 미리 설정된 자원 영역에서, 서로 동일한 형태의 FQAM 자원 요소를 갖거나, 서로 동일한 변조 방식으로 변조된 심볼이 매핑되어 사용될 수 있다. 여기서, 서로 동일한 형태의 FQAM 자원 요소를 갖는 것은, 미리 설정된 시구간 및 미리 설정된 주파수 대역에서 인접한 기지국들이 서로 동일한 FQAM 자원 요소를 사용하는 것을 나타내고, 동일한 FQAM 자원 요소 각각에서 활성화 톤을 제외한 적어도 하나의 나머지 톤이 사용되지 않는 Null 톤으로 처리될 수 있다. 일례로, 제1 기지국에서 미리 설정된 주파수 대역의 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수 톤을 이용하여 심볼이 전송될 때, 제2 기지국을 포함한 주변에 위치한 적어도 하나의 인접 기지국 각각에서는, 상기 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 어느 하나의 주파수 톤이 사용되고, 적어도 하나의 나머지 주파수 톤은 사용되지 않을 수 있다.
제1 기지국의 자원 영역(311)은 일례로, 도 2의 적어도 하나의 FQAM 자원 요소(321)를 통해 적어도 하나의 2F4QAM(또는 8-FQAM) 심볼이 송수신되는 영역일 수 있다. 제2 기지국의 자원 영역(321)은 자원 영역(311)에 대응하는 영역으로서, 자원 영역(311)과 동일한 시구간과 주파수 대역에서 제1 기지국과 동일하게 2F4QAM 심볼이 송수신되는 영역일 수 있다. 또한, 제2 기지국의 자원 영역(321)에서는 일부 또는 전체가 심볼이 전송되는데 사용되지 않고 널링 처리될 수도 있다.
또한, 제1 기지국의 자원 영역(313)과 제2 기지국의 자원 영역(323)은 서로 동일한 시구간 및 주파수 대역으로 구성된 자원을 갖고, 해당 영역에서 4F4QAM(또는 16-FQAM) 방식으로 변조된 심볼이 송수신될 수 있다.
또한, 제1 기지국의 자원 영역(315)과 제2 기지국의 자원 영역(325)은 서로 동일한 시구간 및 주파수 대역으로 구성된 자원을 갖고, 해당 영역에서 8F4QAM(또는 32-FQAM) 방식으로 변조된 심볼이 송수신될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 면에 따른 시스템에는 비가우시안 간섭 특성을 활용하고 성능을 개선하기 위해, FQAM 또는 QAM 등의 특정 변조 방식과 함께, FQAM 또는 QAM과 같은 변조 방식으로 변조되는 심볼을 고려하여 채널 코드가 설계될 수 있다. 또한, 특정 방식의 채널 코드가 변조되기 이전의 심볼(또는 비트 스트림)에 적용될 수 있다. 예를 들어, FQAM 방식 또는 QAM 방식으로 변조되는, 비트 스트림에는 이진(binary) 채널 코드 또는 비이진(non-binary) 채널 코드가 선택적으로 적용될 수 있다.
이진 채널 코드는 채널 코드화된 결과로써 이진 비트 스트림이 획득되거나, 채널상에서 이진 비트 스트림의 송수신 성능을 개선하거나 에러 정정이 가능하도록 채널 코드화 처리를 수행하기 위한 코드일 수 있다. 이진 비트 스트림은 일례로, '011101000' 와 같이 2 진수로 표시될 수 있다. 비이진 채널 코드는 채널 코드화된 결과로써 비이진 비트 스트림이 획득되거나, 채널상에서 비이진 비트 스트림의 송수신 성능을 개선하거나 에러 정정이 가능하도록 채널 코드화 처리를 수행하기 위한 코드일 수 있다. 비이진 비트 스트림은 일례로, 8 진수로서 '350'와 같이 표시될 수 있다. 8 진수의 비이진 비트 스트림 '350'이 심볼화 되는 경우, '011101000'의 비트 스트림에서, '011'은 '3', '101'은 5, '000'은 '0'을 나타내는 것일 수 있다. 비이진 비트 스트림에 대한 FQAM 변조 또는 복조에 대해서는 도 9 및 도 15를 통해 상세히 설명된다.
이하에서, 도 4 내지 도 19를 참조하여, 송신 장치 또는 수신 장치를 포함하는 전자 장치에 대해 설명된다. 유사하거나 동일한 기능을 수행하는 모듈 또는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용되었으며, 설명의 편의를 위해 중복된 설명이 생략될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 나타내는 예시도이다.
송신 장치(200)는 제어부(110) 및 RF(Radio Frequency) 모듈(170)을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 변조 모듈(131)을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 마이크로프로세서, CPU(Central Processing Unit) 또는 메모리 등을 포함하여 하드웨어 모듈, 소프트웨어 모듈 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구성될 수 있다. 또한, 제어부(110)는 전자 장치에 포함된 CPU와 별도로 구성된 통신 모듈 또는 모뎀 칩(modem chip)으로 구성될 수도 있다. 또한, 제어부(110)는 변조 모듈(131) 및 RF 모듈(170)을 포함하거나, 다른 하드웨어 모듈 또는 소프트웨어 모듈과 결합하여 다양하게 구성될 수 있다.
RF 모듈(170)은 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다. RF 송신 모듈(171)은 제1 안테나를 통해 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다. RF 송신 모듈(171)은 변조된 신호의 세기를 증폭하는 파워 앰프(amplifier)를 포함할 수 있다. 또한, RF 송신 모듈(171)은 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함하는 다중 안테나를 더 포함할 수도 있다.
변조 모듈(131)은 제1 심볼의 QAM 신호를 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 제1 심볼이 매핑된 주파수 톤에 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
또한, 변조 모듈(131)은 FSK 심볼 맵퍼(133)를 포함할 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 제1 심볼의 FSK 신호에 대응하는 하나의 주파수 톤을 지정하고, 지정된 주파수 톤에 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
예를 들어, 도 2의 (a)에서 FQAM 자원 요소(231)에서 제1 심볼의 FSK 신호에 대응하여 하나의 활성화 톤(233)이 지정되고, 지정된 활성화 톤(233)에 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑될 수 있다. FQAM 자원 요소(231)에서 활성화 톤(233)을 제외한 적어도 하나의 나머지 톤에는 심볼이 매핑되지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 면에 따른 송신 장치를 나타내는 다른 예시도이다.
송신 장치(200)는 제어부(110) 및 RF(Radio Frequency) 모듈(170)을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 톤 위치 정보 맵퍼(134)를 포함할 수 있다.
RF 모듈(170)은 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다. RF 송신 모듈(171)은 제1 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
톤 위치 정보 맵퍼(134)는 제1 심볼의 QAM 신호를 톤 위치 정보에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 변조 모듈(131)을 더 포함할 수 있다. 변조 모듈(131)은 QAM 방식에 대응하는 제1 심볼을 변조하여, 제1 심볼의 QAM 신호를 획득하고, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼을 변조하여, 제2 심볼의 QAM 신호를 획득할 수 있다.
미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보는, 제1 심볼 및 제2 심볼 중 적어도 하나의 QAM 성상도 정보와 함께 복조를 위한 정보 또는 데이터로서 사용될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에서 상술된 바와 같이, 송신 장치(200)에 대응하는 수신 장치에서 신호가 실리는 주파수 톤의 톤 위치 정보는 복조되는 데이터가 아닐 수 있다. 일례로, 톤 위치 정보 맵퍼(134)는, 시스템에서 비가우시안 간섭 특성이 나타나도록 하기 위해, 변조 신호(또는 심볼)와 자원 블록이 매핑되는 경우, 미리 설정된 시퀀스 등에 따라 자원 블록에 속하는 기본 자원 요소들에 대해 활성화 톤과 Null 톤을 구분하여 지정하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 나타내는 예시도이다.
수신 장치(300)는 제어부(110)를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 복조 모듈(135), 다중 안테나 신호처리 모듈(140) 및 활성화 톤 검출 모듈(160)을 포함할 수 있다.
다중 안테나 신호처리 모듈(140)은 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)을 포함할 수 있다. 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)은 수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분할 수 있다. 수신된 신호는 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치로의 다중 안테나를 통해 전송된 신호로서, 복수의 채널들을 통해 수신된 신호일 수 있다. 또한, 수신된 신호는 수신 장치(300)에 구비된 적어도 하나의 안테나 또는 다중 안테나를 통해 수신된 것일 수 있다.
활성화 톤 검출 모듈(160)은 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다.
예를 들어, 도 2의 (a)에서 FQAM 자원 요소(231)에서 적어도 하나의 심볼에 대한 신호가 전송된 하나의 활성화 톤(233)이 검출될 수 있다.
또한, 활성화 톤 검출 모듈(160)은 복조 모듈(135)에 포함되어 구성될 수도 있다. 이 경우, 활성화 톤 검출 모듈(160)은 복조 모듈(135)에서 FSK 심볼 디맵퍼로서 동작할 수 있다.
복조 모듈(135)은 활성화된 주파수 톤에서 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조할 수 있다. 또한, 복조 모듈(135)은 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 복조된 적어도 하나의 QAM 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득할 수 있다.
도 7는 본 발명의 일 면에 따른 수신 장치를 나타내는 다른 예시도이다.
수신 장치(300)는 제어부(110)를 포함할 수 있다. 제어부(110)는 복조 모듈(135) 및 활성화 톤 검출 모듈(160)을 포함할 수 있다.
활성화 톤 검출 모듈(160)은 미리 설정된 F 개의 주파수 톤들 중 변조 신호가 실린 하나의 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보를 검출할 수 있다.
복조 모듈(135)은 활성화된 주파수 톤에서 공간적으로 구분되는 제1 채널부터 제N 채널까지의 채널들을 통해 수신된 Q 레벨 수를 갖는 QAM 신호들을 복조하여, 활성화된 주파수톤의 톤 위치 정보 및 복조된 QAM 신호들을 기초로 레벨 수 M, 여기서
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,을 갖는 비트 스트림을 획득할 수 있다.
예를 들어, 단일 사용자 MIMO(Single User Multiple Input Multiple Output) 방식으로 하나의 자원 블록을 통해 복수의 QAM 신호가 전송되는 경우, 수신 장치(300)는 전송된 복수의 QAM 신호들을 수신할 수 있다.
또한, 레벨 수 M을 나타내는 수학식을 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치를 기준으로 설명하면, F는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 신호가 매핑된 톤의 톤 위치 정보로서 나타낼 수 있는 레벨 수이고, Q는 매핑된 주파수 톤에서 N 개의 심볼들의 QAM 신호가 동일하게 갖는 QAM 레벨 수를 나타내는 것일 수 있다.
또한, 수신 장치(300)는 N 개의 채널들 중에서, 미리 설정된 수의 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 선택적으로 복조하고, 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 선택적으로 복조된 적어도 하나의 QAM 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득할 수도 있다. 일례로, 수신 장치(300)는 휴대 단말이고, 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치가 기지국이고, 기지국에서 다중 사용자 MIMO(Multi User Multiple Input Multiple Output) 방식으로 하나의 자원 블록을 통해 복수의 QAM 신호들이 전송된 경우를 가정할 수 있다. 이 경우, 휴대 단말에서는 복수의 QAM 신호들 중에서 하나의 QAM 신호 또는 미리 설정된 수의 QAM 신호들을 수신하는 동작을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 면에 따른 전자 장치를 나타내는 예시도이다.
전자 장치(100)는 송신 장치(200) 및 수신 장치(300)를 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 제어부(110) 및 RF 모듈(170)을 포함할 수 있다.
제어부(110)는 채널 부호 모듈(120), 변복조 모듈(130), 다중 안테나 신호처리 모듈(140) 및 다중화 처리 모듈(150)을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 활성화 톤 검출 모듈(160)을 더 포함할 수 있다. 제어부(110)는 톤 위치 정보 맵퍼(134)를 더 포함할 수 있다.
채널 부호 모듈(120)은 채널 인코더(121) 및 채널 디코더(125)를 포함할 수 있다. 채널 인코더(121)는 이진 채널 코드 또는 비이진 채널 코드 등을 이용하여 에러 정정 또는 복원 기능을 갖도록 데이터의 비트 스트림에 대한 채널 인코딩을 수행할 수 있다. 채널 인코더(121)는 비트 스트림을 채널 인코딩하여, 채널 인코딩된 비트 스트림을 획득할 수 있다.
채널 디코더(125)는 변복조 모듈(130)로부터 수신된 채널 인코딩된 비트 스트림을 디코딩하여, 데이터의 비트 스트림을 획득할 수 있다.
변복조 모듈(130)은 변조 모듈(131) 및 복조 모듈(135)을 포함할 수 있다. 변조 모듈(131)은 채널 부호 모듈(120)로부터 수신된 채널 인코딩된 비트 스트림을 변조 방식에 따라 성상도 매핑할 수 있다.
변조 모듈(131)은 제1 심볼의 QAM 신호를 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
또한, 변조 모듈(131)은 FSK 심볼 맵퍼(133)를 포함할 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 제1 심볼이 FQAM 방식에 대응되는 경우, 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 제1 심볼의 FSK 신호에 대응하는 하나의 주파수 톤을 지정하고, 지정된 주파수 톤에 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 톤 위치 정보 맵퍼(134)를 더 포함할 수 있다. 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 제1 심볼이 QAM 방식에 대응되는 경우, 복조를 위한 정보로서 사용되는 주파수 톤의 톤 위치 정보에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수 톤을 지정하고, 지정된 주파수 톤에 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다. 또한, 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 채널 부호 모듈(120)로부터 톤 위치 정보를 수신하지 않고, 별도의 경로를 통해 톤 위치 정보를 획득하거나, 미리 설정된 시퀀스 등을 통해 자체적으로 위치를 지정할 수도 있다.
복조 모듈(135)은 다중 안테나 신호처리 모듈(140)로부터 수신된 신호를 변조 방식에 따라 복조하여 채널 인코딩된 비트 스트림을 획득할 수 있다. 복조 모듈(135)은 활성화된 주파수 톤에서 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 신호를 복조할 수 있다.
또한, 제어부(110)는 활성화 톤 검출 모듈(160)을 더 포함할 수 있다. 활성화 톤 검출 모듈(160)은 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다. 또한, 복조 모듈(135)은 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 복조된 적어도 하나의 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득할 수 있다.
다중 안테나 신호처리 모듈(140)은 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141) 및 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)을 포함할 수 있다. 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)은 변조된 신호(또는 심볼)를 공간적 멀티플렉싱(Spatial Multiplexing), 시공간 블록 코드(Spatial Time Block Code) 또는 주파수 공간 블록 코드(Spatial Frequency Block Code) 등의 방식을 이용하여 다중 안테나 신호처리를 수행할 수 있다. 또한, 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)은 전자 장치(100)에 대응하는 수신 장치로부터 수신된 코드북, 채널 상태 정보 또는 채널 품질 정보 등을 기반으로 다중 안테나 신호처리를 수행할 수 있다. 또한, 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)은 단일 사용자 MIMO 방식 또는 다중 사용자 MIMO 방식에 따라 다중 안테나 신호처리를 수행할 수 있다.
다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)은 다중화 처리 모듈(150)로부터 수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분할 수 있다. 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)은 송신 신호처리 방식에 대응하여 수신 신호처리를 수행할 수 있다. 다중 안테나 수신 신호처리 방식으로는, MRC(Maximum Ratio Combining), MMSE(Minimum Mean Square Error), MMSE-SIC(MMSE-Successive Interference Cancelation) 또는 ZF(Zero-Forcing) 등이 사용될 수 있다.
다중화 처리 모듈(150)은 멀티플렉서(Multiplexer)(151) 및 디멀티플렉서(Demultiplexer)(155)를 포함할 수 있다. 다중화 처리 모듈(150)에서 사용되는 멀티플렉싱 방식에는 OFDM, SC-OFDM 또는 FDM 방식 등이 있을 수 있다. 일례로, OFDM 방식의 경우, 멀티플렉서(151)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 포함하고, 디멀티플렉서(155)는 FFT(Fast Fourier Transform)를 포함할 수 있다.
RF 모듈(170)은 RF 송신 모듈(171) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다. RF 모듈(170)은 무선상에서 신호를 전파하거나 수신하기위한 적어도 하나의 안테나를 더 포함할 수도 있다. RF 송신 모듈(171)은 변조된 신호를 증폭하는 파워 앰프를 포함할 수 있다. RF 수신 모듈(175)은 안테나로부터 수신된 신호를 증폭하는 저잡음 앰프(Low Noise Amplifier)를 포함할 수 있다.
앞서 설명되거나, 후술되는 전자 장치(100) 또는 송신 장치(200)에 있어서, 변복조 모듈(130), 변조 모듈(131) 또는 FSK 심볼 맵퍼(133)에서 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수를 지정하는 동작 또는 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 지정된 주파수에 매핑하는 동작은, 다중 안테나 신호처리 모듈(140)의 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)에서 다중 안테나 송신 신호처리된 신호(또는 심볼)에 대해 수행되는 동작일 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 전자 장치(100) 또는 송신 장치(200)에는 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141) 및 멀티플렉서 (151) 사이에 위치하여 QAM 신호들을 주파수에 매핑하는 자원 맵퍼(미도시)가 더 포함될 수 있다.
또한, 전자 장치(100) 또는 송신 장치(200)에 있어서, 톤 위치 정보 맵퍼(134)에서 톤 위치 정보에 따라 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수를 지정하는 동작은, 다중 안테나 다중 안테나 신호처리 모듈(140)의 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)에서 다중 안테나 송신 신호처리된 신호(또는 심볼)에 대해 수행되는 동작일 수 있다. 이 경우, 일례로, 도 8에 도시된 전자 장치(100)에서 톤 위치 정보 맵퍼(134)의 위치 또는 신호 흐름이 변경될 수 있다.
또한, 전자 장치(100) 또는 수신 장치(300)에 있어서, 변복조 모듈(130), 복조 모듈(135), 복조 모듈(135)에 포함된 FSK 심볼 디맵퍼, 또는 활성화 톤 검출 모듈(160)에서 수신된 신호로부터 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 동작은, 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)에서 다중 안테나 수신 신호처리되기 이전에, 다중화 처리 모듈(150)의 디멀티플렉서(155)에서 디멀티플렉싱된 신호에 대해 수행되는 동작일 수도 있다. 이 경우, 예를 들어, 전자 장치(100) 또는 수신 장치(300)에서, 일례로, 도 8에 도시된 활성화 톤 검출 모듈(160)의 위치 또는 신호 흐름이 변경될 수 있다. 또한, 전자 장치(100) 또는 수신 장치(300)에는, 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145) 및 디멀티플렉서 (155) 사이에 위치하여, 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 자원 디맵퍼(미도시)가 더 포함될 수도 있다.
또한, 전자 장치(100), 송신 장치(200) 또는 수신 장치(300)에 있어서, 해당 장치에 포함된 모듈 또는 구성 요소의 위치 또는 신호의 흐름이 변경되어 구성될 수도 있음에 유의해야 한다. 일례로, 변복조 모듈(130) 및 다중 안테나 신호처리 모듈(140)의 위치가 서로 바뀌어 동작될 수 있고, 이에 따라, 모듈들을 통해 송신 또는 수신 신호 처리되는 동작 순서가 변경될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 면에 따른 변조 모듈을 보다 상세히 나타내는 예시도이다.
예를 들어, 변조 모듈(131)은 FQAM 변조기(931)를 포함할 수 있다. FQAM 변조기(931)는 QAM 심볼 맵퍼(132) 및 FSK 심볼 맵퍼(133)를 포함할 수 있다.
또한, FQAM 변조기(931)는, 채널 부호 모듈(120)로부터 비이진 비트 스트림이 수신되는 경우, 비이진 비트 스트림을 분배하기 위한 시퀀스 분배기(934)를 더 포함할 수 있다. FQAM 변조기(931)에서 사용되는 FQAM의 방식은 FSK의 레벨 수 F와 QAM의 레벨 수 Q에 따라, FQ 레벨 수를 가질 수 있다. 시퀀스 분배기(934)는, FSK의 레벨 수 F와 QAM의 레벨수 Q에 따라, 차례로 입력되는 비이진 비트 스트림을 QAM 심볼 맵퍼(931)로 전송할 비트 스트림과 FSK 심볼 맵퍼(133)로 전송할 비트 스트림으로 분배할 수 있다.
QAM 심볼 맵퍼(132)는 시퀀스 분배기(934)로부터 수신되는 비트 스트림을 비트 스트림의 값에 따라 레벨수 Q를 갖는 QAM 신호의 성상도에 맵핑함으로써, QAM 방식으로 변조된 QAM 신호를 획득할 수 있다.
FSK 심볼 맵퍼(133)는 시퀀스 분배기(934)로부터 수신되는 비트 스트림을 비트 스트림의 값에 따라 레벨수 F를 갖는 FSK 신호의 성상도에 맵핑할 수 있다. 또한, FSK 심볼 맵퍼(133)가 FSK 신호의 성상도에 맵핑하는 동작은, 수신되는 비트 스트림의 값에 따라 F개의 주파수 톤들(또는 F개의 기본 자원 요소들)을 갖는 FQAM 자원 요소 또는 자원 블록에서, QAM 심볼 맵퍼(132)로부터 출력된 QAM 신호가 실리는 활성화 톤을 결정하는 동작일 수 있다.
예를 들어, FSK 심볼 맵퍼(133)는 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼을 변조하는 경우, 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 FQAM 자원 요소(또는 자원 블록) 중에서 활성화 톤을 지정할 수 있다. 제1 안테나를 통해, 지정된 활성화 톤에 제1 심볼의 QAM 신호가 실려서 전송될 수 있다. 또한, FSK 심볼 맵퍼(133)는, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호가 실리는 주파수 톤으로서 제1 심볼의 QAM 신호가 실리는 활성화 톤이 동일하게 지정되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, FQAM 자원 요소 중 하나의 활성화 톤에 매핑된 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호가 다중 안테나를 통해 함께 전송될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 면에 따른 복조 모듈을 보다 상세히 나타내는 예시도이다.
예를 들어, 복조 모듈(135)은 FQAM 복조기(1535)를 포함할 수 있다. FQAM 복조기(1535)는 QAM 심볼 디맵퍼(136) 및 FSK 심볼 디맵퍼(137)를 포함할 수 있다. FQAM 복조기(1535)에서 사용되는 FQAM 방식은 FSK의 레벨 수 F와 QAM의 레벨 수 Q에 따라, FQ 레벨 수를 가질 수 있다.
FSK 심볼 디맵퍼(137)는 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)로부터 수신된 신호의 FSK 성상도에 따라 복조하여, 레벨수 F를 갖는 비트 스트림을 획득할 수 있다. 레벨수 F의 비트 스트림은 FQAM 자원 요소에 속하는 주파수 톤들(또는 기본 자원 요소들) 중 QAM 신호가 실린 활성화 톤의 톤 위치 정보일 수 있다. FSK 심볼 디맵퍼(137)는 QAM 심볼 디맵퍼(1535)로 QAM 신호가 실린 활성화 톤에 대한 정보를 전송할 수 있다.
QAM 심볼 디맵퍼(1535)는 활성화 톤에서의 QAM 신호 성상도에 따라 신호를 복조하여, 레벨수 Q를 갖는 비트 스트림을 획득할 수 있다.
또한, FQAM 복조기(1535)는, 다중 안테나 신호처리 모듈(140)로부터 FQAM 방식으로 변조된 심볼이 수신되는 경우, QAM 심볼 디맵퍼(136) 및 FSK 심볼 디맵퍼(137) 각각으로부터 수신되는 비트 스트림들을 결합하여, 비이진 비트 스트림을 획득하는 시퀀스 결합기(1538)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 시퀀스 결합기(1538)는 QAM 심볼 디맵퍼(136) 및 FSK 심볼 디맵퍼(137)로부터 비트 스트림들을 수신하여, 일련의 비트들로 이루어진 비트 스트림을 획득할 수 있다.
또한, FSK 심볼 맵퍼(133)는 일례로, 도 8의 활성화 톤 검출 모듈(160)과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 또한, 활성화 톤 검출 모듈(160)은 FSK 심볼 맵퍼(133)를 포함하거나, FSK 심볼 맵퍼(133)와 동일한 구성 요소를 가질 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다.
또한, 송신 장치(200)에서 복수의 변조 신호들이 FQAM 자원 요소 중 하나의 주파수 톤에 매핑되어 다중 안테나를 통해 함께 전송된 경우, 송신 장치(200)에 대응하는 수신 장치(300)의 복조 모듈(135) 또는 FQAM 복조 모듈(1535)에는 QAM 심볼 디맵퍼(136)를 포함한 복수의 QAM 심볼 디맵퍼들이 포함될 수 있다. 이 경우, FSK 심볼 맵퍼(133)(또는 활성화 톤 검출 모듈(160))는, QAM 심볼 디맵퍼(136)를 포함한 적어도 하나의 QAM 심볼 디맵퍼로 동일한 위치의 활성화 톤에 대한 톤 위치 정보를 전송할 수 있다.
이하에서, 도 20 내지 도 27에 도시된 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 나타내는 예시도를 참조하여, 도 10 내지 도 14, 도 16 내지 도 19의 다중 안테나 기반 신호 송수신 동작 및 장치가 설명된다.
도 20 내지 도 27에 도시된 자원은 FQAM 자원 요소(또는 자원 블록)를 나타내는 것일 수 있다. FQAM 자원 요소에 속하는 주파수 톤(또는 기본 자원 요소)의 개수는 FQAM 심볼에 대한 FSK 신호의 레벨 수 또는 톤 위치 정보의 레벨 수일 수 있다. 일례로, 도 20 내지 27에 도시된 FQAM 자원 요소는 2-FSK에 대응하는 것으로서, 2개의 주파수 톤을 포함할 수 있다.
도 20은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 2개의 코드 워드들에 대한 제1 비트 스트림과 제2 비트 스트림을 각각 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩한 후, 채널 인코딩된 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 2F4QAM 방식으로 변조하고, 채널 인코딩된 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 2F4QAM 방식으로 변조할 수 있다.
제1 심볼의 FSK 신호에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2011)가 주파수 톤에 매핑(2013)되고, 제2 심볼의 FSK 신호에 따라 제2 심볼의 QAM 신호(2021)가 주파수 톤에 매핑(2023)될 수 있다. 여기서, 매핑(2013)과 매핑(2023)은 서로 무관할 수 있다. 이 경우, 시스템에서 FQAM 자원 요소에 속하는 2개의 주파수 톤들이 모두 사용될 수 있으므로, 해당 주파수 대역에서 간섭은 가우시안 특성을 가지거나, 비가우시안 특성이 저하될 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다. FQAM 변조된 심볼의 레벨 수는, 심볼의 FSK 신호 레벨수, F와 심볼의 QAM 신호 레벨수, Q의 곱인 FQ일 수 있다. FQ 레벨의 FQAM 제1 심볼과 FQ 레벨의 FQAM 제2 심볼이 함께 전송될 때, 전송되는 신호의 레벨 수는 F2Q2 일 수 있다.
수신 장치(300)는 제1 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj1을 겪은 신호(일례로, Hj1*S1)와 제2 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj2를 겪은 신호(일례로, Hj2*S2)를 수신할 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다.
채널 인코더(121)는 비이진 코드 방식으로 채널 인코딩을 수행하는 적어도 하나의 비이진 채널 인코더(1021)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 비이진 채널 인코더(1021)의 개수는 전송되는 코드 워드의 개수에 따라 결정될 수 있다. 일례로, 코드 워드의 개수는 데이터 링크의 수, 송신 장치(200)에 대응하는 수신 장치(또는 사용자)의 수, 논리적으로 구분되는 안테나의 수 또는 공간적으로 구분되는 채널의 수에 대응하는 것일 수 있다.
변조 모듈(131)은 채널 인코더(121)로부터 수신된 적어도 하나의 비트 스트림을 수신하여 FQAM 방식으로 변조하는 적어도 하나의 FQAM 변조기(931)를 포함할 수 있다. 일례로, 적어도 하나의 FQAM 변조기(131)의 개수는 채널 인코더(121)에 포함된 비이진 채널 인코더(1021)의 수와 동일하거나, 클 수 있다. 또한, 적어도 하나의 FQAM 변조기(131)의 개수는 데이터 링크의 수, 송신 장치(200)에 대응하는 수신 장치(또는 사용자)의 수, 논리적으로 구분되는 안테나의 수 또는 공간적으로 구분되는 채널의 수에 대응하는 것일 수 있다.
다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141)은 복조된 신호를 공간적 멀티플렉싱, 시공간 블록 코드 또는 주파수 공간 블록 코드 등의 방식을 이용하여 다중 안테나 신호처리를 수행할 수 있다.
멀티플렉서(151)는 적어도 하나의 IFFT(1051)를 포함할 수 있다.
RF 송신 모듈(171)은 적어도 하나의 RF 송신 블록(1071)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 IFFT(1051)의 개수 또는 적어도 하나의 RF 송신 블록(1071)의 개수는, 물리적인 안테나의 수, 논리적 안테나의 수 또는 공간적으로 구분되는 채널의 수에 대응하는 것일 수 있다.
예를 들어, 도 16 및 도 17을 참조하면, 수신 장치(300)는 채널 디코더(125), 복조 모듈(135), 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145), 디멀티플렉서(155) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다.
RF 수신 모듈(175)은 적어도 하나의 RF 수신 블록(1675)을 포함할 수 있다.
디멀티플렉서(155)는 적어도 하나의 FFT(1655)를 포함할 수 있다.
다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145)은 다중 안테나 송신 신호처리 방식에 대응하여 수신 신호처리를 수행할 수 있다.
복조 모듈(135)은 적어도 하나의 FQAM 복조기(1535)를 포함할 수 있다. 복조 모듈(135)에 포함된 FQAM 복조기(1535)의 개수는, 수신 장치(300)에서 수신할 FQAM 변조된 코드 워드의 수에 대응하는 것일 수 있다.
일례로, 도 16에서 복조 모듈(135)로서 하나의 FQAM 복조기(1535)가 있을 수 있다. 도 10에서 예시된 송신 장치(200)가 다중 사용자 MIMO 방식을 사용하여 복수의 코드 워드들을 전송한 경우, 수신 장치(300)는 복수의 코드 워드들 중 일부를 수신 처리할 수 있다. 수신 장치(300)에서 복호하지 않는 코드 워드는 다른 수신 장치를 위해 전송되는 것일 수 있다. 채널 디코더(125)는 하나의 비이진 채널 디코더(1625)를 포함할 수 있다.
일례로, 도 17에서 복조 모듈(135)로서 FQAM 복조기(1535)를 포함한 복수의 FQAM 복조기들이 있을 수 있다. 도 10에서 예시된 송신 장치(200)가 단일 사용자 MIMO 방식을 사용하여 복수의 코드 워드들을 전송한 경우, 수신 장치(300)는 복수의 코드 워드들을 수신 처리할 수 있다. 채널 디코더(125)는 복수의 FQAM 복조기들로부터 수신된 비트 스트림에 대한 채널 디코딩을 수행하는, 비이진 채널 디코더(1625)를 포함하는 복수의 비이진 채널 디코더들을 포함할 수 있다.
도 21은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 하나의 코드 워드에 대한 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩한 후, 채널 인코딩된 비트 스트림을 제1 비트 스트림과 제2 비트 스트림으로 분배할 수 있다. 송신 장치(200)는 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 2F4QAM 방식으로 변조하고, 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 2F4QAM 방식으로 변조할 수 있다.
제1 심볼의 FSK 신호에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2111)가 주파수 톤에 매핑(2113)되고, 제2 심볼의 FSK 신호에 따라 제2 심볼의 QAM 신호(2121)가 주파수 톤에 매핑(2123)될 수 있다. 여기서, 매핑(2113)과 매핑(2123)은 서로 무관할 수 있다. 송신 장치(200)는 FQAM 자원에서 적어도 하나의 활성화 톤을 이용하여 제1 안테나를 통해 변조된 제1 심볼을 전송하고, 제2 안테나를 통해 변조된 제2 심볼을 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하면, 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다.
채널 인코더(121)는 비이진 코드 방식으로 채널 인코딩을 수행하는 하나의 비이진 채널 인코더(1021)를 포함할 수 있다. 변조 모듈(131)은 비트 스트림을 수신하여 FQAM 방식으로 변조하는 적어도 하나의 FQAM 변조기(931)를 포함할 수 있다.
비이진 채널 인코더(1021)는 적어도 하나의 FQAM 변조기(931)의 개수에 따라 비트 스트림을 분배하고, 적어도 하나의 FQAM 변조기(931) 각각으로 분배된 비트 스트림을 전송할 수 있다.
도 21의 송신 장치(200)의 구성 요소 및 동작은, 상술된 채널 인코더(121)를 제외하면, 도 20을 설명을 위해 예시된 도 10에서의 장치 구성 요소 및 동작과 유사하거나 동일할 수 있으므로, 상세한 설명이 생략된다.
수신 장치(300)는 제1 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj1을 겪은 신호(일례로, Hj1*S1)와 제2 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj2를 겪은 신호(일례로, Hj2*S2)를 수신할 수 있다.
예를 들어, 도 16 및 도 17을 참조하면, 수신 장치(300)는 채널 디코더(125), 복조 모듈(135), 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145), 디멀티플렉서(155) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다.
도 17에서 채널 디코더(125)는 하나의 비이진 채널 디코더(1625)를 포함할 수 있다. 비이진 채널 디코더(1625)는 FQAM 복조기(1535)를 포함하는 복수의 FQAM 복조기들로부터 수신된 비트 스트림들(또는 복조된 신호들)을 결합하여 하나의 비트 스트림을 획득할 수 있다. 비이진 채널 디코더(1625)는 비트 스트림을 채널 디코딩하여 하나의 코드워드에 대한 비트 스트림을 획득할 수 있다.
도 21의 수신 장치(300)의 구성 요소 및 동작은, 상술된 도 17의 채널 인코더(121)를 제외하면, 도 20을 설명하기 위해 예시된 도 16 및 도 17에서의 장치 구성 요소 및 동작과 유사하거나 동일할 수 있으므로, 상세한 설명이 생략된다.
도 22는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 제1 코드 워드에 대한 제1 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩하고, 제2 코드 워드에 대한 제2 비트 스트림을 이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다. 채널 인코딩된 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 2F4QAM 방식으로 변조하고, 채널 인코딩된 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 4-QAM 방식으로 변조할 수 있다.
제1 심볼의 FSK 신호에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2211)가 주파수 톤에 매핑(2213)될 수 있다. 송신 장치(200)는 제1 심볼의 신호가 매핑된 주파수 톤인 활성화 톤에 제2 심볼의 신호가 매핑(2223)되도록 제어할 수 있다. 제2 심볼의 신호는 제2 심볼의 QAM 신호(2221)일 수 있다. 이 경우, 시스템에서 FQAM 자원 요소에 속하는 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤이 사용될 수 있으므로, 해당 주파수 대역에서 간섭은 비가우시안 특성을 가지거나, 비가우시안 특성이 향상될 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다. FQAM 변조된 심볼의 레벨 수는 심볼의 FSK 신호 레벨수, F와 심볼의 QAM 신호 레벨수, Q의 곱인 FQ일 수 있다. FQ 레벨의 FQAM 제1 심볼과 Q 레벨의 QAM 제2 심볼이 함께 전송될 때, 전송되는 신호의 레벨 수는 FQ2일 수 있다.
또한, 제1 안테나 및 제2 안테나를 포함한 N 개의 안테나들을 통해, FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼과 제2 심볼을 포함하는 QAM 방식에 대응하는 N-1 개의 심볼을 포함하여 N개의 서로 다른 심볼들이 함께 전송되는 경우, 미리 설정된 수의 주파수 톤들을 이용하여 N 개의 심볼들이 1회 전송되는 시구간동안 정보를 나타낼 수 있는 레벨 수는 하기 수학식 1과 같을 수 있다. 상기 N 개의 안테나는 실제 물리적으로 구분되는 N 개의 안테나 또는 서로 다른 프리코딩 벡터에 의해 논리적으로 정의되는 N 개의 안테나 포트를 의미할 수 있다.
수학식 1
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여기서, M은 레벨 수이고, F는 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 신호가 매핑된 톤의 톤 위치 정보에 대응하는 제1 심볼의 FSK 신호의 레벨 수이고, Q는 매핑된 주파수 톤에서 N 개의 심볼들의 QAM 신호가 동일하게 갖는 QAM 레벨 수를 나타내는 것일 수 있다.
수신 장치(300)는 제1 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj1을 겪은 신호(일례로, Hj1*S1)와 제2 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj2를 겪은 신호(일례로, Hj2*S2)를 수신할 수 있다.
예를 들어, 도 11을 참조하면, 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다.
채널 인코더(121)는 제1 코드 워드에 대한 제1 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩하는 비이진 채널 인코더(1021)를 포함할 수 있다. 채널 인코더(121)는 제2 코드 워드에 대한 제2 비트 스트림을 이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩하는 이진 채널 인코더(1122)를 포함할 수 있다. 채널 인코더(121)에는 코드 워드의 수에 따라 복수 개의 이진 채널 인코더들이 포함될 수도 있다.
변조 모듈(131)은 FQAM 변조기(931) 및 QAM 변조기(1132)를 포함할 수 있다. 또한, 변조 모듈(131)에는 이진 채널 인코더들의 개수에 대응하여 복수의 QAM 변조기들이 포함될 수 있다. QAM 변조기(1132)는, 비트 스트림을 QAM 성상도에 매핑하여 변조 신호를 생성하는 QAM 심볼 맵퍼(132)를 포함할 수 있다.
FQAM 변조기(931)는 QAM 심볼 맵퍼(132) 및 FSK 심볼 맵퍼(133)를 포함할 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 비트 스트림을 FSK 신호의 성상도에 맵핑하여 변조된 신호 또는 심볼을 획득할 수 있다.
또한, FSK 심볼 맵퍼(133)는, 비트 스트림으로부터 FQAM 심볼의 FSK 신호에 따라, FQAM 자원 요소(또는 자원 블록)에서 FQAM 변조기(931) 또는 변조 모듈(131)에 속하는 복수의 QAM 심볼 맵퍼들로부터 출력된 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤(또는 기본 자원 요소)을 지정할 수 있다. 일례로, FQAM 변조기(931)는 FQAM 자원 요소에 속하는 복수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화 톤을 지정할 수 있다.
또한, 도 11 및 도 14를 참조하면, 타의 면에 따른 송신 장치(200)는 도 11에서 비이진 채널 인코더(1021) 및 이진 채널 인코더(1122)를 포함하는 채널 인코더(121)와, 도 14에서 복수의 QAM 변조기들을 포함하는 변조 모듈(131) 및 톤 위치 정보 맵퍼(134)를 포함할 수 있다.
비이진 채널 인코더(1021)의 비트 스트림이 분배되어 톤 위치 정보 맵퍼(134) 및 QAM 변조기(1132)로 전송될 수 있다. 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 도 11의 FSK 심볼 맵퍼와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 비트 스트림이 나타내는 톤 위치 정보에 따라 FQAM 자원 요소(또는 자원 블록)에 속하는 복수의 주파수 톤들 중에서 활성화 톤을 지정할 수 있다. 송신 장치(200)는 톤 위치 정보에 따라 지정된 활성화 톤을 이용하여, QAM 방식에 대응하는 복수의 심볼들의 QAM 신호들을 서로 다른 안테나를 통해 함께 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 16 및 도 18을 참조하면, 수신 장치(300)는 채널 디코더(125), 복조 모듈(135), 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145), 디멀티플렉서(155) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다. 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치(200)에서 다중 사용자 MIMO 방식으로 신호가 전송된 경우, 수신 장치(300)는 하나 또는 미리 설정된 수의 코드 워드를 수신할 수 있다. 일례로, 도 16에서, 수신 장치(300)는 FQAM 변조된 제1 심볼을 수신 처리할 수 있다. 도 18에서, 수신 장치(300)는 QAM 변조된 제2 심볼을 수신 처리할 수 있다.
도 18에서, 수신 장치(300)는 활성화 톤 검출 모듈(160)을 더 포함할 수 있다. 활성화 톤 검출 모듈(160)은 수신된 신호에서 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다. 복조 모듈(135)은 QAM 복조기(1836)를 포함할 수 있다. QAM 복조기(1836)는 활성화 톤 검출 모듈(160)로부터 수신된 톤 위치 정보에 따라 활성화 톤에 실린 QAM 신호를 복조할 수 있다.
또한, 도 19를 참조하면, 타의 면에 따른 수신 장치(300)는 도 16 및 도 18에서 설명된 FQAM 변조된 제1 심볼 및 QAM 변조된 제2 심볼을 함께 수신할 수 있다. 일례로, 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치(200)에서 단일 사용자 MIMO 방식으로 복수의 코드 워드들에 대한 신호가 함께 전송된 경우, 수신 장치(300)는 복수의 코드 워드들을 수신할 수 있다.
수신 장치(300)는 채널 디코더(125), 복조 모듈(135), 활성화 톤 검출 모듈(160), 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145), 디멀티플렉서(155) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다. 채널 디코더(125)는 비이진 채널 디코더(1625) 및 이진 채널 디코더(1826)을 포함할 수 있다. 복조 모듈(135)은 FQAM 복조기(135) 및 QAM 복조기(1836)을 포함할 수 있다. 일례로, FQAM 변조된 제1 심볼은 FQAM 복조기(1535)에서 복조되고, 활성화 톤 검출 모듈(160)을 통해 검출된 활성화 톤에 실린 QAM 변조된 제2 심볼은 QAM 복조기(1836)에서 복조될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 하나의 코드 워드에 대한 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다. 송신 장치(200)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 톤 위치 정보, 제1 비트 스트림 및 제2 비트 스트림으로 분배할 수 있다. 송신 장치(200)는 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 4-QAM 방식으로 변조하고, 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 4-QAM 방식으로 변조할 수 있다. 송신 장치(200)는 톤 위치 정보에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2311) 및 제2 심볼의 QAM 신호(2321)을 FQAM 자원 요소에 속하는 복수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수 톤에 매핑(2313)할 수 있다. 이 경우, 시스템에서 FQAM 자원 요소에 속하는 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤이 사용될 수 있으므로, 해당 주파수 대역에서 간섭은 비가우시안 특성을 가지거나, 비가우시안 특성이 향상될 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 변조 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 변조 신호를 전송할 수 있다. 톤 위치 정보의 레벨 수는 FQAM 자원 요소의 주파수 톤들(또는 기본 자원 요소들)의 개수인 F 일 수 있다. Q 레벨의 QAM 제1 심볼과 Q 레벨의 QAM 제2 심볼이 함께 전송될 때, 톤 위치 정보를 포함하여 전송되는 신호의 레벨 수는 FQ2 일 수 있다.
수신 장치(300)는 제1 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj1을 겪은 신호(일례로, Hj1*S1)와 제2 심볼의 QAM 신호가 전송되어 채널 Hj2를 겪은 신호(일례로, Hj2*S2)를 수신할 수 있다.
예를 들어, 도 12 및 도 13을 참조하면, 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다.
도 12에서, 채널 인코더(121)는 비이진 채널 인코더(1021)를 포함할 수 있다. 변조 모듈(131)은 FQAM 변조기(931) 및 QAM 변조기(1132)를 포함할 수 있다. 또한, 변조 모듈(131)에는 복수의 QAM 변조기들이 포함될 수 있다.
비이진 채널 인코더(1021)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 FQAM 변조기(931) 및 QAM 변조기(1132)로 분배할 수 있다. 또한, FQAM 변조기(931)에 입력된 비트 스트림은 QAM 심볼 맵퍼(133)과 FSK 심볼 맵퍼(133)로 분배될 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)로 입력되는 비트 스트림은 톤 위치 정보일 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 톤 위치 정보에 따라 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤을 지정할 수 있다.
또한, 도 13에서, 채널 인코더(121)는 비이진 채널 인코더(1021)를 포함하고, 변조 모듈(131)은 FQAM 변조기(931)를 포함할 수 있다. FQAM 변조기(931)는 FSK 심볼 맵퍼(133)와 QAM 심볼 맵퍼(133)를 포함할 수 있다. 또한, FQAM 변조기(931)는 QAM 심볼 맵퍼(133)를 포함하는 복수의 QAM 심볼 맵퍼들을 포함할 수 있다. 비이진 채널 인코더(1021)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 FSK 심볼 맵퍼(133) 및 복수의 QAM 심볼 맵퍼들로 분배할 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)로 입력되는 비트 스트림은 톤 위치 정보일 수 있다. FSK 심볼 맵퍼(133)는 톤 위치 정보에 따라, QAM 심볼 맵퍼들에 의해 변조되는 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤을 지정할 수 있다.
또한, 도 14를 참조하면, 타의 면에 따른 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 톤 위치 정보 맵퍼(134), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다. 도 12 및 도 13에서 설명된 바와 같이 채널 인코더(121)에는 하나의 비이진 채널 인코더(1021)가 포함될 수 있다. 변조 모듈(131)은 QAM 변조기(1132)를 포함한 복수의 QAM 변조기들을 포함할 수 있다. 비이진 채널 인코더(1021)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 톤 위치 정보 맵퍼(134) 및 복수의 QAM 변조기들로 분배하여 전송할 수 있다. 톤 위치 정보 맵퍼(134)에 입력되는 비트 스트림은 톤 위치 정보일 수 있다. 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 FQAM 자원 요소에 속하는 복수의 주파수 톤들 중에서, 복수의 QAM 변조기들을 통해 변조되는 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤을 지정할 수 있다.
또한, 도 14를 참조하면, 또 다른 타의 면에 따른 송신 장치(200)는 채널 인코더(121), 변조 모듈(131), 톤 위치 정보 맵퍼(134), 다중 안테나 송신 신호처리 모듈(141), 멀티플렉서(151) 및 RF 송신 모듈(171)을 포함할 수 있다. 송신 장치(200)는 톤 위치 정보를 코드 워드와 무관하게 생성하거나, 미리 설정된 시퀀스 등으로 지정할 수도 있다. 일례로, 톤 위치 정보는 송신 장치(200)에서 활성화 톤이 지정되는데 사용될 수 있다. 톤 위치 정보는 수신 장치(300)에서 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤의 위치를 파악하는데 사용되고, 코드 워드를 획득하기 위한 복호되는 비트 스트림으로는 사용되지 않을 수 있다. 특정 위치의 활성화 톤을 통해 2개의 Q 레벨의 QAM 신호가 전송된 경우, 톤 위치 정보를 제외한 코드 워드에 대한 신호 레벨은 Q2 일 수 있다.
채널 인코더(121)는 이진 채널 인코더(1122)를 포함한 적어도 하나의 이진 채널 인코더를 포함할 수 있다. 변조 모듈(131)은 QAM 변조기(1132)를 포함한 복수의 QAM 변조기들을 포함할 수 있다. 일례로, 톤 위치 정보 맵퍼(134)는 미리 설정된 시퀀스에 따라 QAM 변조기들에 의해 변조된 QAM 신호들이 실리는 활성화 톤을 지정할 수 있다.
예를 들어, 도 16 및 18을 참조하면, 수신 장치(300)는 채널 디코더(125), 복조 모듈(135), 다중 안테나 수신 신호처리 모듈(145), 디멀티플렉서(155) 및 RF 수신 모듈(175)을 포함할 수 있다. 일례로, 수신 장치(300)에 대응하는 송신 장치(200)에서 다중 사용자 MIMO 방식으로 신호가 전송된 경우, 수신 장치(300)는 하나 또는 미리 설정된 수의 코드 워드를 수신할 수 있다. 도 16에서, 수신 장치(300)는 FQAM 복조기(1535)를 이용하여, QAM 변조된 제1 심볼(또는, QAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호)와 톤 위치 정보를 복호함으로써, 하나의 코드 워드에 대한 비이진 채널 인코딩된 비트 스트림을 획득할 수 있다. 도 18에서, 수신 장치(300)는 활성화 톤 검출 모듈(160)을 더 포함할 수 있다. 수신 장치(300)는 QAM 변조된 제2 심볼(또는, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호)을 수신 처리할 수 있다.
또한, 도 18을 참조하면, 타의 면에 따른 수신 장치(300)에서 도 18의 채널 디코더(125)에는 이진 채널 디코더들이 생략되고, 하나의 비이진 채널 디코더(1625)가 포함될 수 있다. 수신 장치(300)는 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호를 함께 수신할 수 있다. 활성화 톤 검출 모듈(160)은 수신된 신호에서 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다. 복조 모듈(135)은 QAM 복조기들을 포함할 수 있다. QAM 복조기(1836)는 활성화 톤 검출 모듈(160)로부터 수신된 톤 위치 정보에 따라 활성화 톤에 실린 QAM 신호를 복조할 수 있다. 비이진 채널 디코더(1625)는 활성화 톤 검출 모듈(160)로부터 톤 위치 정보를 수신하고, 수신된 톤 위치 정보와, 복수의 QAM 복조기들로부터 수신된 복조된 비트 스트림을 결합하여 결합된 비트 스트림을 획득할 수 있다. 비이진 채널 디코더(1625)는 결합된 비트 스트림을 채널 디코딩하여 하나의 코드 워드를 획득할 수 있다.
또한, 도 19을 참조하면, 또 다른 타의 면에 따른 수신 장치(300)는 도 19와 같은 구성에서, 채널 디코더(125)에는 이진 채널 디코더(1826)가 생략되고 하나의 비이진 채널 디코더(1625)가 포함될 수 있다. 제1 심볼의 QAM 신호와 톤 위치 정보는 FQAM 복조기(1535)를 통해 복조되고, 제2 심볼의 QAM 신호는 QAM 복조기(1836)에 의해 복조될 수 있다. 비이진 채널 디코더(1625)는 제1 심볼의 QAM 신호에 대한 비트 스트림, 제2 심볼의 QAM 신호에 대한 비트 스트림 및 톤 위치 정보를 결합할 수 있다. 결합된 비트 스트림을 채널 디코딩하여 하나의 코드 워드를 획득할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 제1 심볼 및 제2 심볼을 시공간 부호화 처리하여, 시공간 부호화된 제1 심볼 및 제2 심볼을 FQAM 자원 요소를 통해 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송할 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 코드 워드에 대한 제1 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩하고, 제2 코드 워드에 대한 제2 비트 스트림을 이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다.
N 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 예를 들어, 송신 장치(200)는 채널 인코딩된 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 2F4QAM 방식으로 변조하고, 채널 인코딩된 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 4-QAM 방식으로 변조할 수 있다.
제1 심볼의 FSK 신호에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2411)가 FQAM 자원 요소 중에서 하나의 주파수 톤에 매핑(2213)될 수 있다. 송신 장치(200)는 제1 심볼의 신호가 매핑된 주파수 톤인 활성화 톤에 제2 심볼의 QAM 신호(2421)가 매핑(2423)되도록 제어할 수 있다.
N 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 일례로, 알라모티 코드(Alamouti code)를 이용하여 제1 심볼 S1을 S1* 로, 제2 심볼 S2를 S2* 로 시공간 부호화할 수 있다.
또한, 송신 장치(200)는 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*')의 QAM 신호 및 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로, 'S2*')의 QAM 신호가, N+1 번째 슬롯에서 사용될 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서, N 번째 슬롯에서 지정된 주파수 톤과 동일한 활성화 톤에 매핑되도록 제어할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해, 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로, 'S2*')의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*')의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
FQAM 방식에 대응되는 제1 심볼의 FSK 신호 레벨 수가 F이고, 제1 심볼 및 제2 심볼의 QAM 신호 레벨 수가 Q인 경우, 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송되는 신호 레벨 수는 FQ2 일 수 있다.
수신 장치(300)는 다중 안테나 수신 신호 처리 모듈(141)을 이용하여, 시공간 부호화된 신호를 복호 처리할 수 있다.
도 25는 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 제1 심볼 및 제2 심볼을 시공간 부호화 처리하여, 시공간 부호화된 제1 심볼 및 제2 심볼을 FQAM 자원 요소를 통해 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송할 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 코드 워드에 대한 제1 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩하고, 제2 코드 워드에 대한 제2 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다.
N 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 예를 들어, 송신 장치(200)는 채널 인코딩된 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 2F4QAM 방식으로 변조하고, 채널 인코딩된 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 2F4QAM 방식으로 변조할 수 있다.
제1 심볼의 FSK 신호에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2511)가 FQAM 자원 요소 중 하나의 주파수 톤에 매핑(2513)될 수 있다. 송신 장치(200)는 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 제1 활성화 톤에 제2 심볼의 QAM 신호(2521)가 매핑(2523)되도록 제어할 수 있다.
N 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는, 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 매핑된 제1 활성화 톤을 이용하여, 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 일례로, 제1 심볼 S1을 S1* 로, 제2 심볼 S2를 S2* 로 시공간 부호화할 수 있다.
송신 장치(200)는 제2 심볼의 FSK 신호에 따라, 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로, 'S2*')의 QAM 신호가 N+1 번째 슬롯의 FQAM 자원 요소 중 하나의 주파수 톤에 매핑(2533)되도록 제어할 수 있다. 또한, 송신 장치(200)는 시공간 부호화된 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 제2 활성화 톤에, 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*')의 QAM 신호가 매핑(2533)되도록 제어할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는, 제2 심볼의 FSK 신호에 따라 매핑된 제2 활성화 톤을 이용하여, 제1 안테나를 통해 시공간 부호화된 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 시공간 부호화된 제1 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼 및 제2 심볼의 FSK 신호 레벨 수가 F이고, 제1 심볼 및 제2 심볼의 QAM 신호 레벨 수가 Q인 경우, 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송되는 신호 레벨 수는 F2Q2 일 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 제1 심볼 및 제2 심볼을 시공간 부호화 처리하여, 시공간 부호화된 제1 심볼 및 제2 심볼을 FQAM 자원 요소를 통해 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송할 수 있다.
송신 장치(200)는 하나의 코드 워드에 대한 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다. 송신 장치(200)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 톤 위치 정보, 제1 비트 스트림 및 제2 비트 스트림으로 분배할 수 있다.
N 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 QAM 방식으로 변조하고, 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2')을 QAM 방식으로 변조할 수 있다.
송신 장치(200)는 톤 위치 정보에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2611) 및 제2 심볼의 QAM 신호(2621)을 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수 톤에 매핑(2613)되도록 제어할 수 있다.
N 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 일례로, 제1 심볼 S1을 S1* 로, 제2 심볼 S2를 S2* 로 시공간 부호화할 수 있다.
또한, 송신 장치(200)는 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*') 및 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로,'S2*')이, N+1 번째 슬롯에서 사용될 FQAM 자원 요소에서, N 번째 슬롯에서 지정된 주파수 톤과 동일한 활성화 톤에 매핑되도록 제어할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해, 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로, 'S2*')의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*')의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소의 개수 또는 톤 위치 정보의 레벨 수가 F이고, 제1 심볼 및 제2 심볼의 QAM 신호 레벨 수가 Q인 경우, 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송되는 신호 레벨 수는 FQ2 일 수 있다.
도 27은 본 발명의 일 면에 따른 심볼을 주파수 톤에 매핑하는 개념을 설명하기 위한 또 다른 예시도이다.
예를 들어, 송신 장치(200)는 제1 심볼 및 제2 심볼을 시공간 부호화 처리하여, 시공간 부호화된 제1 심볼 및 제2 심볼을 FQAM 자원 요소를 통해 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송할 수 있다.
송신 장치(200)는 하나의 코드 워드에 대한 비트 스트림을 비이진 채널 코드를 이용하여 채널 인코딩할 수 있다. 송신 장치(200)는 채널 인코딩된 비트 스트림을 톤 위치 정보, 제1 비트 스트림 및 제2 비트 스트림으로 분배할 수 있다. 톤 위치 정보는 N 번째 슬롯에서 사용되는 제1 톤 위치 정보 및 N+1 번째 슬롯에서 사용되는 제2 톤 위치 정보를 포함할 수 있다.
N 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 제1 비트 스트림으로부터 제1 심볼(일례로, 'S1')을 QAM 방식으로 변조하고, 제2 비트 스트림으로부터 제2 심볼(일례로, 'S2') QAM 방식으로 변조할 수 있다.
송신 장치(200)는 제1 톤 위치 정보에 따라 제1 심볼의 QAM 신호(2711) 및 제2 심볼의 QAM 신호(2721)을 FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 하나의 주파수 톤(또는, 제1 활성화 톤)에 매핑(2713)되도록 제어할 수 있다.
N 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제1 활성화 톤을 이용하여, 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에 전송되는 신호를 생성하기 위해, 송신 장치(200)는 일례로, 제1 심볼 S1을 S1* 로, 제2 심볼 S2를 S2* 로 시공간 부호화할 수 있다.
송신 장치(200)는 제2 톤 위치 정보에 따라, 시공간 부호화된 제2 심볼(일례로, 'S2*')의 QAM 신호가 N+1 번째 슬롯의 FQAM 자원 요소 중 하나의 주파수 톤에 매핑(2733)되도록 제어할 수 있다. 또한, 송신 장치(200)는 시공간 부호화된 제2 심볼이 매핑된 제2 활성화 톤에, 시공간 부호화된 제1 심볼(일례로, 'S1*')의 QAM 신호가 매핑(2733)되도록 제어할 수 있다.
N+1 번째 슬롯에서 송신 장치(200)는 제2 활성화 톤을 이용하여, 제1 안테나를 통해 시공간 부호화된 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 시공간 부호화된 제1 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
제1 톤 위치 정보 및 제2 톤 위치 정보의 레벨 수가 F이고, 제1 심볼 및 제2 심볼의 QAM 신호 레벨 수가 Q인 경우, 2개의 슬롯들의 시구간 동안 전송되는 신호 레벨 수는 F2Q2 일 수 있다.
도 10 내지 도 14, 도 16 내지 도 19, 또는 도 20 내지 도 27에서 예시된 송신 장치(200) 또는 수신 장치(300)에서 FSK, QAM 또는 FQAM 방식의 레벨 수, 또는 미리 설정된 시구간 동안 전송되는 신호의 레벨 수는 예시된 레벨 수로 한정되는 것이 아니고, 다양한 레벨 수를 가질 수 있음에 유의해야 한다.
또한, 도 10 내지 도 14, 도 16 내지 도 19, 또는 도 20 내지 도 27에서 예시된 송신 장치(200)의 채널 인코더 또는 수신 장치(300)의 채널 디코더는 예시된 이진 채널 코드 또는 비이진 채널 코드로 한정되는 것이 아니라, 이진 채널 코드 및 비이진 채널 코드 중 적어도 하나가 선택적으로 사용되거나, 다양하게 조합되어 사용될 수 있음에 유의해야 한다.
또한, 다양한 실시예에 따라, 도 10 내지 도 14, 도 16 내지 도 19, 또는 도 20 내지 도 27에서 예시된 송신 장치(200) 또는 수신 장치(300)에 포함된 구성 요소들 중의 적어도 일부가 생략되거나, 변경되거나, 다른 구성 요소로 대체되거나, 다른 구성 요소가 추가될 수도 있음에 유의해야 한다.
또한, 도 10 내지 도 14, 도 16 내지 도 19에서 예시된 송신 장치(200) 또는 수신 장치(300)에 속하는 채널 인코더(121), 채널 디코더(125), 변조 모듈(131), 복조 모듈(135), 멀티플렉서(151), 디멀티플렉서(155), RF 송신 모듈(171) 또는 RF 수신 모듈(175)에서, 각각의 모듈에 포함된 것으로 도시된 복수의 구성 요소들은, 적어도 하나의 하드웨어 블록, 적어도 하나의 소프트웨어 또는 적어도 하나의 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로 구성된 블록일 수 있다. 일례로, 변조 모듈(131)에 포함된 복수의 변조기들 또는 복조 모듈(135)에 포함된 복수의 복조기들은, 변조 또는 복조 신호 처리를 위한 논리적으로 구분되는 기능상의 구성 요소들일 수 있다. 변조 모듈(131) 또는 복조 모듈(135)은 하나의 하드웨어 블록에서 소프트웨어의 구동 또는 기능 제어에 따라 동작되는 단일 블록으로 구현될 수도 있다.
도 28은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 전송 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들어, 다중 안테나기반 신호를 전송하는 동작은 앞서 상술된 송신 장치(200)에서 수행되는 것일 수 있다.
단계(2805)에서, 송신 장치(200)는 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑할 수 있다.
여기서, 미리 설정된 수는 톤 위치 정보로서 나타낼 수 있는 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 또한, 미리 설정된 수는 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 FSK 신호의 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 미리 설정된 수의 주파수 톤들은 FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들일 수 있다.
단계(2810)에서, 송신 장치(200)는 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤(또는, 활성화 톤)에 대한 톤 위치 정보는 제1 심볼의 FSK 신호에 대응됨으로써, 매핑된 주파수 톤에서 제1 심볼의 QAM 성상도 정보와 함께 복조를 위한 정보로서 사용되는 것일 수 있다.
또한, FQAM 자원 요소에 속하는 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서, 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤(또는, 활성화 톤)을 제외한 적어도 하나의 나머지 주파수 톤에는 신호가 매핑되지 않을 수 있다. 이에 따라, 시스템에서 간섭이 비가우시안에 가까운 특성을 가질 수 있다.
단계(2815)에서, 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
또한, 송신 장치(200)는 수신 장치로 할당 정보 전송하는 동작을 더 포함할 수 있다. 할당 정보는, 제1 심볼의 QAM 신호 및 제2 심볼의 QAM 신호와 함께 전송되거나, 상술된 단계(2815) 보다 앞서서 전송될 수 있다. 할당 정보는, 수신 장치에게 할당된 자원에 대한 정보로서, 적어도 하나의 (FQAM) 자원 요소에 대한 위치 또는 크기 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 할당 정보는 제1 심볼 및 제2 심볼 중 적어도 하나에 대응하는 변조 방식에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
도 29는 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 전송 방법을 나타내는 다른 순서도이다. 예를 들어, 다중 안테나기반 신호를 전송하는 동작은 앞서 상술된 송신 장치(200)에서 수행되는 것일 수 있다.
단계(2905)에서, 송신 장치(200)는 QAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 톤 위치 정보에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑할 수 있다.
단계(2910)에서, 송신 장치(200)는 제1 심볼이 매핑된 주파수 톤에, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑할 수 있다.
단계(2915)에서, 송신 장치(200)는 제1 안테나를 통해 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 제2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 수신 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들어, 다중 안테나기반 신호를 수신하는 동작은 앞서 상술된 수신 장치(300)에서 수행되는 것일 수 있다.
단계(3005)에서, 수신 장치(300)는 수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분할 수 있다.
단계(3010)에서, 수신 장치(300)는 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출할 수 있다. 미리 설정된 수의 주파수 톤들은 FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들일 수 있다. FQAM 자원 요소는 미리 설정된 개수의 주파수 톤들로 구성된 것일 수 있다. 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서, 활성화된 주파수 톤을 제외한 적어도 하나의 나머지 톤에는 신호가 실리지 않은 Null 톤일 수 있다.
또한, 수신 장치(300)는 송신 장치로부터 할당 정보를 수신하는 동작을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 단계(3010)는 할당 정보에 대응하는 적어도 하나의 자원 요소에 속하는 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 신호가 실린 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 단계일 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 자원 요소 각각은 상기 미리 설정된 개수의 주파수 톤들로 구성된 것일 수 있다.
단계(3015)에서, 수신 장치(300)는 활성화된 주파수 톤에서 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조할 수 있다.
단계(3020)에서, 수신 장치(300)는 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 복조된 적어도 하나의 QAM 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득할 수 있다.
도 31은 본 발명의 일 면에 따른 다중 안테나기반 신호 수신 방법을 나타내는 다른 순서도이다. 예를 들어, 다중 안테나기반 신호를 수신하는 동작은 앞서 상술된 수신 장치(300)에서 수행되는 것일 수 있다.
단계(3105)에서, 수신 장치(300)는 미리 설정된 F 개의 주파수 톤들 중 변조 신호가 실린 하나의 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보를 검출할 수 있다. 미리 설정된 F 개의 주파수 톤들은 FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들일 수 있다. FQAM 자원 요소는 미리 설정된 F 개의 주파수 톤들로 구성된 것일 수 있다.
단계(3110)에서, 수신 장치(300)는 활성화된 주파수 톤에서 공간적으로 구분되는 제1 채널부터 제N 채널까지의 채널들을 통해 수신된 Q 레벨 수를 갖는 QAM 신호들을 복조하여, 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 복조된 QAM 신호들을 기초로 레벨 수 M, 여기서
Figure PCTKR2014007941-appb-I000002
,을 갖는 비트 스트림을 획득할 수 있다.
도 28 내지 도 31에서, 다중 안테나기반으로 신호를 송수신하는 방법의 일례로서 상술된 단계들의 적어도 일부가 수정 또는 생략되거나, 예시된 단계들의 순서가 변경될 수도 있음에 유의해야 한다.
도 32는 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서의 잡음 특성을 나타내는 그래프이다.
시스템에서 비가우시안 간섭량 특성에 따라서, 제1 전자 장치(일례로, 기지국) 및 제2 전자 장치(일례로, 휴대 단말)간 링크 적응(Link Adaptation) 수행 시 적용되는 신호 대 간섭 및 잡음비(이하, 'SINR' Signal to Interference plus Noise Ratio)의 값이 달라질 수 있다. 제1 전자 장치가 FQAM 채널의 MCS(Modulation and Coding Scheme)를 결정하기 위해, 제2 전자 장치로부터 채널 품질 정보(이하, 'CQI' Channel Quality Information)를 수신할 수 있다. 일 면에 따른 시스템에서, 제2 전자 장치는 CQI를 측정하기 위해, FQAM 신호 수신시 간섭 신호 특성 정보를 획득할 수 있다.
제1 전자 장치 또는 제2 전자 장치는, 하기 수학식 2, 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 간섭 신호 특성 정보를 획득할 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2014007941-appb-M000002
수학식 3
Figure PCTKR2014007941-appb-M000003
여기서, α 는 간섭 특성 정보 값이고, Ns 는 하나의 코드 워드를 구성하는 자원 영역에 속하는 자원 요소(일례로, 기본 자원 요소)의 개수를 나타내는 것일 수 있다. 일례로, Ns 는 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 스케줄링 받은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)내 자원 요소(RE, Resource Element)의 개수일 수 있다. Z[k]는 자원 요소 인덱스 k에서 인접한 NBS 개의 기지국들로부터 수신한 간섭 신호의 합일 수 있다. m은 인접한 기지국에 대한 인덱스이고, M은 서빙 기지국의 인덱스일 수 있다. Im은 m 번째 기지국으로부터의 경로 감쇄 및 쉐도우 페이딩에 의해 결정되는 채널 전력의 감쇄량일 수 있다. Hm[k]는 m 번째 기지국과 단말 간의 k 번째 자원 요소 인덱스에 해당하는 채널 값일 수 있다. Cm,k는 m 번째 기지국에서 k 번째 자원 요소에 매핑된 심볼일 수 있다. Pm,k는 m 번째 기지국에서 k 번째 자원 요소에 매핑된 심볼에 할당할 송신 전력일 수 있다. W[k]는 k 번째 자원 요소를 통해 수신된 잡음 신호를 나타내는 것일 수 있다.
간섭 특성 정보 값에 의하여, 링크에서 MCS 레벨의 적용 범위가 달라질 수 있다. 예를 들어, α 값이 2인 경우에는 간섭은 가우시안 간섭 채널에 가까운 특성을 가질 수 있다. 또한, α 값이 1 또는 0.5 등 적은 값이 되면, 간섭은 비가우시안 간섭 채널에 가까운 특성을 가질 수 있다. 시스템에서 간섭 신호의 비가우시안 간섭 특성이 커질 수록, 이에 따른 링크 적응 수행시 MCS 레벨은 더 높은 주파수 효율을 갖는 값으로 지정될 수 있다.
도 32의 (a)는 시스템내 제1 전자 장치들(일례로, 기지국들)에서 QAM 변조방식을 사용한 경우, 임의의 셀 내 위치하는 제2 전자 장치(일례로, 휴대 단말)에서 수신된 간섭 신호의 통계적 특성을 나타낸다. 제2 전자 장치에서 수신된 간섭 신호의 PDF(Probability Density Function)을 획득하여, 간섭 신호의 PDF를 이상적인 가우시안 PDF와 비교하면, 간섭 신호는 가우시안 특성을 나타냄을 확인할 수 있다.
도 32의 (b)에서는 시스템내 제1 전자 장치들에서 FQAM 변조 방식으로 8-FSK와 4-QAM이 사용된 경우, 임의의 셀 내 위치하는 제2 전자 장치에서 수신된 간섭 신호의 통계적 특성을 나타낸다. 제2 전자 장치에서 수신된 간섭 신호의 PDF를 획득하여, 간섭 신호의 PDF를 이상적인 가우시안 PDF와 비교하여 볼 때, 상당한 차이가 발생되는 것으로 보아 비가우시안 특성을 갖는 간섭 신호 임을 확인할 수 있다.
도 33은 본 발명의 일 면에 따른 시스템에서의 잡음의 특성과 채널 용량의 상관 관계를 나타내는 그래프이다.
FQAM 간섭신호의 비가우시안 특성은 변조 방식에 포함된 FSK의 활용에 따라 발생되는 현상일 수 있다. 예를 들어, 간섭 신호의 비가우시안 특성을 충분히 얻기 위해서는, FQAM 변조된 심볼의 전송에 있어 FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들 중 일부만 사용하고 나머지는 비워둘 수 있다.
도 33의 (a)는 갑섭 신호를 가우시안 특성 정보 값인 α 에 따라 CGG(Complex Generalized Gaussian)로 모델링하여 획득된 간섭 신호의 PDF들과, 이상적인 가우시안 PDF와 비교하여 나타낸 것이다.
도 33의 (b)는 간섭 신호를 CGG로 모델링하고, FQAM 전송 시스템의 용량을 평가한 결과를 나타낸다. 간섭 신호가 가우시안 특성을 갖는 경우와 비교하여 볼 때, CGG로 모델링 된 간섭 신호의 비가우시안 특성이 커질수록 (가우시안 특성 정보 값인 α 값이 작아질수록), 동일한 용량을 얻기 위해서 요구되는 SNR(Singal to Noise Ratio) 값이 낮아짐을 알 수 있다. 예를 들어, 동일한 SNR 환경에서는 FQAM을 사용하여 비가우시안 특성을 갖는 간섭을 만드는 시스템이, QAM을 사용하여 가우시안 특성을 갖는 간섭을 만드는 시스템보다 더욱 높은 용량을 얻을 수 있다.
또한, 도 28 내지 도 31에서 설명된 다중 안테나기반으로 신호를 송수신하는 동작에 대한 일 실시예에 대한 프로그램은 소프트웨어, 하드웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로 구성될 수 있다는 것은 통상의 지식인에 의해 이해될 수 있다. 또한, 일 실시예에 대한 프로그램 또는 일 실시예에 따른 장치에서의 동작 또는 제어 프로그램은 기록 매체에 기록될 수 있으며, 통신망을 통해 서버 또는 컴퓨터로부터 전자 장치로 다운로드될 수도 있다.
다만 본 발명은 상기 실시 예들로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 또 다른 실시예에서 송신 장치(200)은 FQAM 방식에 대응하는 제 1 심볼의 QAM 신호를 제 1심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑할 수 있다. 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤을 f1이라 한다.
여기서, 미리 설정된 수는 톤 위치 정보로서 나타낼 수 있는 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 또한, 미리 설정된 수는 FQAM 방식에 대응하는 제 1 심볼의 FSK 신호의 레벨 수에 대응하는 것일 수 있다. 미리 설정된 수의 주파수 톤들은 FQAM 자원 요소에 속하는 기본 자원 요소들일 수 있다.
제 1심볼의 QAM 신호를 매핑한 후, 송신 장치는 QAM 방식에 대응하는 제 2 심볼의 QAM 신호를 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤(f1) 및 상기 주파수 톤 f1과 상이한 주파수 톤에도 매핑할 수 있다. 상기 주파수 톤 f1과 상이한 주파수 톤을 f2라고 한다.
또한, 제 2심볼의 QAM 신호가 f1에 매핑된 경우, 상기 신호를 전송하는데 필요한 전송 전력을 Pf1이라 하고, 제 2심볼의 QAM 신호가 f2에 매핑된 경우, 상기 신호를 전송하는데 필요한 전송 전력을 Pf2라 한다. 제 2 심볼의 QAM 신호가 f1에 매핑되는 경우, 주파수 f2에는 자원이 매핑되지 않을 수 있고, 주파수 f2에 자원이 매핑되지 않는 경우, 전송전력 Pf2는 0이 된다. 이에 따라 시스템에서 간섭이 비가우시안에 가까운 특성을 가질 수 있다. 반면, 제 2 심볼의 QAM 신호가 f2에 매핑되는 경우에는, Pf1이 Pf2보다 작은 경우에 시스템에서 간섭이 비가우시안에 가까운 특성을 가질 수 있다.
상기 매핑 과정을 수행하면, 송신 장치(200)은 제 1 안테나를 통해 제 1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제 2 안테나를 통해 제 2 심볼의 QAM 신호를 전송할 수 있다.

Claims (15)

  1. 다중 안테나를 기반으로 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    FQAM(hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 신호를 상기 제1 심볼의 FSK(Frequency Shift Keying) 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤에 매핑하는 단계;
    상기 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에, QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 단계; 및
    제1 안테나를 통해 상기 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서, 상기 제1 심볼의 QAM 신호 및 상기 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤을 제외한 적어도 하나의 나머지 주파수 톤에는 신호가 매핑되지 않는 것을 특징으로 하며,
    FQAM 방식에 대응하는 상기 제1 심볼은 비이진 채널 코드로 부호화되고, QAM 방식에 대응하는 상기 제2 심볼은 이진 채널 코드로 부호화된 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 단계는,
    상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤 및 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤과 상이한 주파수 톤에 상기 제 2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤과 상이한 주파수 톤에서 상기 제 2심볼의 QAM 신호를 전송하는데 필요한 전송전력은 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에서 상기 제 2 심볼의 QAM 신호를 전송하는데 필요한 전송전력을 초과하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 상기 제1 심볼의 QAM 신호 및 상기 제2 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보는 상기 제1 심볼의 FSK 신호에 대응됨으로써, 상기 매핑된 주파수 톤에서 상기 제1 심볼의 QAM 성상도(constellation) 정보와 함께 복조를 위한 정보로서 사용되는 것을 특징으로 하며,
    상기 미리 설정된 수는 상기 제1 심볼의 FSK 신호 및 상기 톤 위치 정보 중 하나로서 나타낼 수 있는 레벨 수에 대응하는 것을 특징을 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 포함한 N 개의 안테나들을 통해, FQAM 방식에 대응하는 상기 제1 심볼과 상기 제2 심볼을 포함하는 QAM 방식에 대응하는 N-1 개의 심볼을 포함하여 N 개의 서로 다른 심볼들이 함께 전송되는 경우, 상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들을 이용하여 상기 N 개의 심볼들이 1회 전송되는 시구간동안 정보를 나타낼 수 있는 레벨 수는 하기 수학식과 같은 것을 특징으로 하며
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 포함한 N 개의 안테나는,물리적으로 구분되는 N 개의 안테나 또는 서로 다른 프리코딩 벡터에 의해서 논리적으로 정의되는 N 개의 안테나 포트를 의미하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2014007941-appb-I000003
    여기서, M은 레벨 수이고, F는 상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 신호가 매핑된 주파수 톤의 톤 위치 정보에 대응하는 상기 제1 심볼의 FSK 신호의 레벨 수이고, Q는 상기 매핑된 주파수 톤에서 상기 N 개의 심볼들의 QAM 신호가 동일하게 갖는 QAM 레벨 수를 나타냄.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 심볼 및 상기 제2 심볼이 시공간 부호화되는 경우,
    상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 상기 제1 심볼의 FSK 신호에 대응하는 주파수 톤인 상기 매핑된 주파수 톤을 통해 상기 제1 심볼의 QAM 신호 및 상기 제2 심볼의 QAM 신호가 전송된 이후에,
    상기 매핑된 주파수 톤을 이용하여, 상기 제1 안테나를 통해 시공간 부호화된 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 상기 제2 안테나를 통해 시공간 부호화된 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 단계는,
    상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들을 포함한 복수의 톤들에 매핑된 신호들을 FDM(Frequency Division Multiplexing), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 SC-FDM(Single Carrier-FDM) 방식 중 적어도 하나의 방식으로 멀티플렉싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 심볼의 QAM 신호 및 상기 제2 심볼의 QAM 신호가 전송되는 시구간에서,
    주변에 위치한 적어도 하나의 인접 기지국 각각에서는, 상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중 하나의 주파수 톤이 사용되고, 적어도 하나의 나머지 주파수 톤은 사용되지 않는 것을 특징으로 하는 다중 안테나기반 신호 전송 방법.
  9. 다중 안테나를 기반으로 신호를 전송하는 송신 장치에 있어서,
    제1 안테나를 통해 FQAM 방식에 대응하는 제1 심볼의 QAM 신호를 전송하고, 제2 안테나를 통해 QAM 방식에 대응하는 제2 심볼의 QAM 신호를 전송하는 RF(Radio Frequency) 모듈; 및
    상기 제1 심볼의 QAM 신호를 상기 제1 심볼의 FSK 신호에 따라 미리 설정된 수의 주파수 톤들중 하나의 주파수 톤에 매핑하고, 상기 제1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 변조 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변조 모듈은,
    상기 미리 설정된 수의 주파수 톤들 중에서 상기 제1 심볼의 FSK 신호에 대응하는 상기 하나의 주파수 톤을 지정하고, 상기 지정된 주파수 톤에 상기 제1 심볼의 QAM 신호 및 상기 제2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 FSK 심볼 맵퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 변조 모듈은,
    상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤 및 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤과 상이한 주파수 톤에 상기 제 2 심볼의 QAM 신호를 매핑하는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤과 상이한 주파수 톤에서 상기 제 2심볼의 QAM 신호를 전송하는데 필요한 전송전력은 상기 제 1 심볼의 QAM 신호가 매핑된 주파수 톤에서 상기 제 2 심볼의 QAM 신호를 전송하는데 필요한 전송전력을 초과하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나를 포함한 N 개의 안테나는,
    물리적으로 구분되는 N 개의 안테나 또는 서로 다른 프리코딩 벡터에 의해서 논리적으로 정의되는 N 개의 안테나 포트를 의미하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  12. 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분하는 단계;
    상기 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 단계; 및
    상기 활성화된 주파수 톤에서 상기 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 상기 복조된 적어도 하나의 QAM 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득하는 단계;
    송신 장치로부터 할당 정보를 수신하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 단계는
    상기 할당 정보에 대응하는 적어도 하나의 자원 요소에 속하는 상기 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 신호가 실린 상기 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 단계이고,
    상기 적어도 하나의 자원 요소 각각은 상기 미리 설정된 개수의 주파수 톤들로 구성된 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
  14. 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    수신된 신호로부터 복수의 채널들 중 적어도 하나의 채널을 공간적으로 구분하는 다중 안테나 수신 신호처리 모듈;
    상기 수신된 신호의 미리 설정된 개수의 주파수 톤들 중에서 하나의 활성화된 주파수 톤에 대한 톤 위치 정보를 검출하는 활성화 톤 검출 모듈; 및
    상기 활성화된 주파수 톤에서 상기 적어도 하나의 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 QAM 신호를 복조하는 복조 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 복조 모듈은,
    상기 활성화된 주파수 톤의 톤 위치 정보 및 상기 복조된 적어도 하나의 QAM 신호를 기반으로 비트 스트림을 획득하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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