WO2017171384A1 - 필터 뱅크 다중 반송파 전송 시스템에서 알라무티 부호화를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

필터 뱅크 다중 반송파 전송 시스템에서 알라무티 부호화를 위한 방법 및 장치 Download PDF

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    • H04L27/2698Multicarrier modulation systems in combination with other modulation techniques double density OFDM/OQAM system, e.g. OFDM/OQAM-IOTA system

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a filter bank multicarrier transmission technique.
  • the Alamouti code is applied to the filter bank multicarrier technology due to the unique inter-carrier interference (ICI) between antennas. There have been many difficulties in applying it.
  • ICI between antennas occurs in a special case using a distributed transmission antenna.
  • frequency reversal Alamouti code technology was used.
  • Embodiments of the present invention provide an apparatus and a method for Alamouti encoding for removing inter-carrier interference in filter bank multicarrier transmission.
  • a first to N / 2-1th subcarriers based on an index of subcarriers among N subcarriers of a plurality of real data symbols, where N is an even natural number.
  • For the real data symbol by using a conjugate value of the first phase adjustment value for the second phase adjustment value for the real data symbol and the data symbol configuring the real internationale Muti code symbol pair includes the step of adjusting the phase.
  • the mapping of the frequency inversion method may include: real data symbols constituting the Alamouti code symbol pairs such that the Alamouti code symbol pairs are mapped to subcarriers at positions symmetrical on a frequency axis with respect to the N / 2th subcarrier. It may be mapped to the N / 2 + 1 th to N-1 th subcarriers.
  • the first phase adjustment value is represented by the following equation
  • the second phase adjustment value is expressed by the following equation
  • the Alamouti encoding method may further include mapping a null data symbol to an N / 2th subcarrier and an Nth subcarrier among the N subcarriers.
  • the Alamouti encoding method may further include dividing all of the available subcarriers into a plurality of subblocks composed of the N subcarriers.
  • the number of the plurality of subblocks may be determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • the Alamouti coding apparatus includes the first to N / 2-1th subcarriers based on an index of subcarriers among N subcarriers of a plurality of real data symbols (where N is an even natural number). And real data symbols constituting each real data symbol and an Alamouti coded symbol pair mapped to the first to N / 2-1 th subcarriers from N / 2 + 1 th to N ⁇ .
  • the symbol mapping unit may be configured to convert the real data symbols constituting the Alamouti code symbol pairs into N / 2 + symbols such that the Alamouti code symbol pairs are mapped to subcarriers at positions symmetrical on a frequency axis with respect to the N / 2th subcarrier. It can be mapped to the 1st to N-1th subcarriers.
  • the first phase adjustment value is represented by the following equation
  • the second phase adjustment value is expressed by the following equation
  • the symbol mapping unit may map a null data symbol to an N / 2th subcarrier and an Nth subcarrier among the N subcarriers.
  • the symbol mapping unit may divide all available subcarriers into a plurality of subblocks consisting of the N subcarriers.
  • the number of the plurality of subblocks may be determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • a plurality of real data symbols are mapped to second to N / 2th subcarriers based on an index of subcarriers among N subcarriers, where N is an even natural number.
  • mapping a real data symbol constituting each real data symbol mapped to the second to N / 2th subcarrier and an Alamouti coded symbol pair to an N / 2 + 2 th to Nth subcarrier mapping in a frequency inversion scheme based on an N / 2 + 1 th subcarrier, for each real data symbol mapped to the second to N / 2 th subcarrier, an index of the mapped subcarrier and each real data symbol Adjusting a phase by using a first phase adjustment value based on an index of a time interval to be transmitted and each real mapped to the N / 2 + 2 th to N th subcarriers Adjusting the phase using the second phase adjustment value, which is a conjugate value of the first phase adjustment value for the real data symbol constituting the corresponding real data symbol and the Alamouti code symbol pair, for the number data symbol.
  • the mapping in the frequency reversal method may include real data constituting the Alamouti code symbol pairs such that the Alamouti code symbol pairs are mapped to subcarriers at positions symmetrical on a frequency axis with respect to the N / 2 + 1th subcarrier.
  • a symbol may be mapped to the N / 2 + 2 th to N th subcarriers.
  • the first phase adjustment value is represented by the following equation
  • the second phase adjustment value is expressed by the following equation
  • the Alamouti encoding method may further include mapping a null data symbol to a first subcarrier and an N / 2 + 1 th subcarrier among the N subcarriers.
  • the Alamouti encoding method may further include dividing all of the available subcarriers into a plurality of subblocks composed of the N subcarriers.
  • the number of the plurality of subblocks may be determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • the Alamouti coding apparatus maps a plurality of real data symbols to second to N / 2th subcarriers based on an index of subcarriers among N subcarriers, where N is an even natural number.
  • the real data symbols constituting each real data symbol mapped to the second to N / 2th subcarriers and an Alamouti coded symbol pair are mapped to N / 2 + 2 th to N th subcarriers,
  • a symbol mapping unit for mapping the N / 2 + 1 th subcarrier by frequency inversion and each real data symbol mapped to the second through N / 2 th subcarriers, the index of the mapped subcarrier and the respective real data Adjust a phase using a first phase adjustment value based on an index of a time interval in which a symbol is to be transmitted, and each real number mapped to the N / 2 + 2 th to N th subcarriers
  • a phase adjuster for adjusting the phase using the second phase adjust value, which is a conjugate
  • the symbol mapping unit may include the real data symbols constituting the Alamouti code symbol pairs such that the Alamouti code symbol pairs are mapped to subcarriers at positions symmetrical on a frequency axis with respect to the N / 2 + 1th subcarrier. It can be mapped to 2 + 2th to Nth subcarriers.
  • the first phase adjustment value is represented by the following equation
  • the second phase adjustment value is expressed by the following equation
  • the symbol mapping unit may map a null data symbol to a first subcarrier and an N / 2 + 1 th subcarrier among the N subcarriers.
  • the symbol mapping unit may divide all available subcarriers into a plurality of subblocks consisting of the N subcarriers.
  • the number of the plurality of subblocks may be determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • the filter bank multi-carrier transmission scheme by applying the improved Alamouti coding scheme, interference between subcarriers can be eliminated without a complicated calculation process.
  • FBMC filter bank multicarrier
  • FIG. 2 is a block diagram of an Alamouti coding apparatus according to an embodiment of the present invention
  • 3 is an exemplary diagram for describing a mapping method of Alamouti code symbols according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a mapping method of Alamouti code symbols according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart of an Alamouti encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of an Alamouti encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • FIGS. 7 to 9 are diagrams showing the results of simulation of a bit error rate (BER) in a multipath fading channel using Alamouti coding according to an embodiment of the present invention.
  • BER bit error rate
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a filter bank multicarrier (FBMC) transmission system 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FBMC filter bank multicarrier
  • the Alamouti encoder 110 generates Alamouti code symbols from real data symbols according to an Alamouti coding method, which will be described later, to form a first modulator 130 and a second modulator. Provided at 150.
  • the first modulator 130 and the second modulator 150 modulate the Alamouti code symbols received from the Alamouti encoder 110 according to the FBMC modulation scheme to transmit the modulated signals to the transmit antenna A 170 and the modulated signals, respectively. Transmit through transmit antenna B 190.
  • FIG. 2 is a block diagram of an Alamouti encoding apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 illustrated in FIG. 2 may correspond to, for example, the Alamouti encoding unit 110 illustrated in FIG. 1.
  • the alamuti encoder 200 includes a symbol mapping unit 210 and a phase adjuster 230.
  • the symbol mapping unit 210 firstly displays a plurality of real valued data symbols based on an index of a subcarrier among N subcarriers, where N is an even natural number. To N / 2-1th subcarrier.
  • the symbol mapping unit 210 stores the real data symbols constituting each real data symbol mapped to the N / 2-1 th subcarrier and the Alamouti code symbol pair from the N / 2 + 1 th to N-1 th subcarriers. Maps to a subcarrier, but in a frequency reversal manner based on the N / 2th subcarrier.
  • the frequency inversion scheme means that two real data symbols constituting the Alamouti code symbol pair are mapped to two subcarriers at positions symmetrical on the frequency axis based on the N / 2th subcarrier among the N subcarriers.
  • the symbol mapping unit 210 maps null data symbols to the N / 2th subcarrier and the Nth subcarrier of each transmit antenna.
  • the symbol mapping unit 210 stores a plurality of real valued data symbols based on an index of subcarriers among N subcarriers (where N is an even natural number). Maps from the second to the N / 2th subcarrier.
  • the symbol mapping unit 210 maps the real data symbols constituting each real data symbol and the Alamouti code symbol pair mapped to the second to N / 2th subcarriers to the N / 2 + 2th to Nth subcarriers.
  • the N / 2 + 1 th subcarrier is mapped in a frequency reversal manner.
  • the symbol mapping unit 210 maps two real data symbols constituting the Alamouti code symbol pair to two subcarriers at positions symmetrical on the frequency axis based on the N / 2 + 1 th subcarrier among the N subcarriers. .
  • the symbol mapping unit 210 maps null data symbols to the first subcarrier and the N / 2 + 1 th subcarrier of each transmit antenna.
  • the symbol mapping unit 210 may divide all available subcarriers into a plurality of subblocks, and perform the symbol mapping described above for each divided subblock.
  • N may mean the number of subcarriers constituting each subblock, and the number of subblocks may be variably determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram for describing a mapping method of an Alamouti code symbol according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a mapping method of an Alamouti code symbol according to another embodiment of the present invention. to be.
  • k denotes a subcarrier index and n denotes an index of a time interval in which each Alamouti code symbols are to be transmitted.
  • ( , ) Denotes a real data symbol pair to be transmitted through the k-th subcarrier in the n-th time interval of the transmission antenna A 170 and the transmission antenna B 190. At this time, the energy of the real data symbols And silver In this case, Q represents Offset Quadrature Amplitude Modulation (OQAM) symbol energy.
  • OQAM Offset Quadrature Amplitude Modulation
  • And Denotes an Alamouti code symbol transmitted on a k th subcarrier in an n th time interval in a transmit antenna A 170 and a transmit antenna B 190, respectively.
  • the symbol mapping unit 210 performs an N / 2 + 1 th subcarrier to an N-1 th subcarrier among the subcarriers of the transmit antenna A 170. And make up the Alamouti code symbol pair Map. At this time, Is on the frequency axis with respect to the N / 2th subcarrier. It is mapped to a subcarrier in a position symmetrical with this mapped subcarrier.
  • the second subcarrier is mapped And make up the Alamouti code symbol pair Is mapped to the N-2th subcarrier at a position symmetrical with the second subcarrier on the frequency axis about the N / 2th subcarrier.
  • the symbol mapping unit 210 is selected from the N / 2 + 1 th subcarrier to the N-1 th subcarrier among the subcarriers of the transmit antenna B 190. And make up the Alamouti code symbol pair Map. At this time, Is on the frequency axis with respect to the N / 2th subcarrier. It is mapped to a subcarrier in a position symmetrical with this mapped subcarrier.
  • null data symbols having a value of 0 are mapped to the N / 2th subcarrier and the Nth subcarrier of the transmit antenna A 170 and the transmit antenna B 190, respectively.
  • the symbol mapping unit 210 performs an N / 2 + 2 th subcarrier to an N th subcarrier among the subcarriers of the transmit antenna A 170. And make up the Alamouti code symbol pair Map. At this time, Is on the frequency axis with respect to the N / 2 + 1th subcarrier. It is mapped to a subcarrier in a position symmetrical with this mapped subcarrier.
  • mapping to the third subcarrier And make up the Alamouti code symbol pair Is mapped to the N-1 th subcarrier at a position symmetrical with the third subcarrier on the frequency axis about the N / 2 + 1 th subcarrier.
  • the symbol mapping unit 210 is selected from the N / 2 + 2 th subcarrier to the N th subcarrier among the subcarriers of the transmit antenna B 190. And make up the Alamouti code symbol pair Map. At this time, Is on the frequency axis with respect to the N / 2 + 1th subcarrier It is mapped to a subcarrier in a position symmetrical with this mapped subcarrier.
  • null data symbols having a value of 0 are mapped to the first subcarrier and the N / 2 + 1 th subcarrier of the transmit antenna A 170 and the transmit antenna B 190, respectively.
  • Alamouti code symbol pairs (ie, (a) of each transmit antenna generated according to the scheme illustrated in FIG. , ) And ( , )) Forms an Alamouti code structure as shown in Equation 1 below.
  • the phase adjuster 230 may store the real data symbols mapped to the first to N / 2-1 th subcarriers (when mapped according to the method illustrated in FIG. 3) or the real data mapped to the second to N / 2 th subcarriers. For symbols (when mapped according to the manner illustrated in FIG. 4), phases are determined using a first phase adjustment value based on the index of the subcarrier to which each real data symbol is mapped and the index of the time interval over which each data symbol is to be transmitted. Adjust
  • the phase adjuster 230 is the real data symbols (when mapped according to the scheme illustrated in Figure 3) or the N / 2 + 2nd to the N-th sub-carrier mapped to the N / 2 + 1 st to N-1 th subcarrier
  • the conjugate value of the first phase adjustment value for the real data symbols constituting the corresponding real data symbols and the Alamouti code symbol pair The phase is adjusted using the second phase adjustment value.
  • signals such as Equations 2 and 3 below are transmitted from transmit antenna A and transmit antenna B through a typical FBMC modulation rule.
  • T is the symbol period of the OQAM signal
  • N is the number of subcarriers
  • l is the subcarrier index
  • m is the index of the antenna time interval
  • p (t) is frequency localized with unit energy. Represents a frequency-localized FBMC pulse.
  • the phase adjuster 230 is a real data symbols (when mapped according to the scheme illustrated in FIG. 3) or the second from N / 1 to the first to N / 2-1th subcarrier by the symbol mapping unit 210 For each real data symbol mapped to the second subcarrier (when mapped according to the scheme illustrated in FIG. 4), a phase adjustment value ( ) To adjust the phase.
  • the phase adjuster 230 is the real data symbols (when mapped according to the scheme illustrated in FIG. 3) mapped from the N / 2 + 1 th subcarrier to the N-1 th subcarrier by the symbol mapping unit 210 or A phase adjustment value satisfying Equation 5 below for real data symbols mapped to the N / 2 + 2 th to N th subcarriers (when mapped according to the method illustrated in FIG. 4) ) To adjust the phase.
  • the symbol mapping unit 210 and the phase adjuster 230 may be implemented on a computing device including one or more processors and a computer readable recording medium connected to the processors.
  • the computer readable recording medium may be inside or outside the processor and may be connected with the processor by various well-known means.
  • a processor within the computing device may cause each computing device to operate according to the example embodiments described herein.
  • a processor may execute instructions stored on a computer readable recording medium, and the instructions stored on the computer readable recording medium cause the computing device to operate in accordance with the exemplary embodiment described herein when executed by the processor. It can be configured to perform these.
  • the symbol mapping unit 210 and the phase adjusting unit 230 are classified according to the function to be performed, and are not necessarily implemented by a separate physically separated device, and may not be clearly distinguished in a specific operation.
  • FIG. 5 is a flowchart of an Alamouti encoding method according to an embodiment of the present invention.
  • the method illustrated in FIG. 5 may be performed by the Alamouti encoding apparatus 200 illustrated in FIG. 2.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 includes a plurality of real data symbols from N first to N / 2-1 subcarriers based on an index of a subcarrier among N subcarriers (where N is an even natural number). Map to 510.
  • the symbol mapping unit 110 may divide all of the available subcarriers into a plurality of subblocks and perform the above-described symbol mapping on each of the divided subblocks.
  • N may mean the number of subcarriers included in each subblock, and the number of subblocks may be variably determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 inverts the real data symbols constituting each real data symbol mapped to the N / 2-1 th subcarrier and the Alamouti code symbol pair based on the N / 2 th subcarrier.
  • the signal is mapped to the N-1 < th > sub-carrier in a frequency reversal manner.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 maps null data symbols to the N / 2th subcarrier and the Nth subcarrier.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 indexes an index of a subcarrier to which each real data symbol is mapped and an index of a time interval to which each data symbol is transmitted, with respect to the real data symbols mapped to the first to N / 2-1 th subcarriers.
  • the phase is adjusted using the first phase adjustment value based on 540.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 applies the real data symbols constituting the corresponding real data symbols and the Alamouti code symbol pair with respect to the real data symbols mapped from the N / 2 + 1 th subcarrier to the N-1 th subcarrier.
  • the phase is adjusted using the second phase adjustment value which is a conjugate value of the first phase adjustment value.
  • FIG. 6 is a flowchart of an Alamouti encoding method according to another embodiment of the present invention.
  • the method illustrated in FIG. 6 may be performed by, for example, the Alamouti encoding apparatus 200 illustrated in FIG. 2.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 maps a plurality of real data symbols to second to N / 2th subcarriers based on an index of subcarriers among N subcarriers, where N is an even natural number. 610.
  • the symbol mapping unit 110 may divide all of the available subcarriers into a plurality of subblocks and perform the above-described symbol mapping on each of the divided subblocks.
  • N may mean the number of subcarriers included in each subblock, and the number of subblocks may be variably determined based on frequency selective fading channel characteristics.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 inverts the real data symbols constituting each real data symbol mapped to the second to N / 2th subcarrier and the Alamouti code symbol pair based on the N / 2 + 1th subcarrier.
  • the method maps to the N th subcarrier from the N / 2 + 2 th to the N th subcarrier.
  • the Alamouti encoding apparatus 200 maps null data symbols to the first subcarrier and the N / 2 + 1th subcarrier (630).
  • the Alamouti encoding apparatus 200 is based on the index of the subcarrier to which each real data symbol is mapped and the index of the time interval to which each data symbol is transmitted, for the real data symbols mapped to the second to N / 2th subcarrier.
  • the phase is adjusted using the first phase adjustment value (640).
  • the Alamouti encoding apparatus 200 generates a real data symbol for the real data symbols mapped to the N th subcarrier from the N / 2 + 2 th subcarrier to the N th subcarrier and configures a real data symbol constituting an Alamouti code symbol pair.
  • the phase is adjusted using the second phase adjustment value, which is a conjugate value of the first phase adjustment value (650).
  • the method is divided into a plurality of steps, but at least some of the steps may be performed in a reverse order, in combination with other steps, omitted, or as detailed steps. It may be performed separately or in addition to one or more steps not shown.
  • FIG. 7 through 9 illustrate simulation results of a bit error rate (BER) in a multipath fading channel using Alamouti coding according to an embodiment of the present invention.
  • BER bit error rate
  • FIGS. 7 through 9 show maximum delay ranges for each of different SNRs and different modulation orders. And a result of simulating a bit error rate (BER) according to the number N of subcarriers.
  • BER bit error rate
  • the number L of multipaths is set to 5 for the simulations shown in FIGS. 7 to 9.
  • the delay of the first arriving path is set to 0, and the remaining L-1 multipaths are 0 to (At this time, Is evenly distributed to values within the maximum delay range).
  • subcarrier spacing was set to 15 kHz.
  • Multipath delay profiles of 410 ns and 2500 ns respectively, approximate the ITU-R Pedestrian-A channel model (hereinafter referred to as the Ped-A channel model) and the ITU-R Vehicular A channel model (hereinafter referred to as the Veh-A channel model).
  • the BER of the Alamouti coding scheme according to the embodiment of the present invention converges to the BER for the ideal Alamouti code free of inter-carrier interference (ICI). It can be seen. This confirms the complete ICI self-ICI cancellation characteristics for locally flat channels.
  • ICI inter-carrier interference
  • the BER of the Alamouti coding scheme according to the embodiment of the present invention gradually increases. This is because the self-removal of ICI is not performed because the fading coefficient is out of the constant value in each subcarrier in the coded block due to frequency selectivity.
  • N may be reduced.
  • the Alamouti coding scheme according to an embodiment of the present invention can still obtain ICI performance close to the ideal Alamouti code.
  • the lower limit of the maximum delay range of interest in FIGS. 7 to 9 has been set to 10 ns.
  • 28 GHz and 38 GHz can be set to approximately 200ns and 50ns.
  • 28 GHz (i.e. N 64 (about 3% data loss) and 32 for OQPSK and 16-OQAM, respectively, for ICI performance close to the ideal Alamouti code.
  • 38 GHz (i.e. 50ns)
  • N can be set to 256 (about 0.8% data loss) and 128 (about 1.8% data loss) for OQPSK and 16-OQAM, respectively, for ICI performance near the ideal Alamouti code.
  • the physical bandwidth of the frequency inverted coded block needs to be changed according to channel selectivity rather than the block size N itself.
  • N does not need to be set to 8 or higher to obtain an ICI performance close to an ideal Alamouti code in a Veh-A channel, but this is only for the case where the subcarrier spacing is set to 15 kHz. will be. If you do not reduce the subcarrier spacing or increase the symbol duration equally and break the quasi-static fading conditions for the increased symbol duration, you can achieve ICI performance close to the ideal Alamouti code.
  • the maximum N present increases in inverse proportion to the subcarrier spacing.
  • the maximum N that can achieve ICI performance close to the ideal Alamouti code for this non 15 kHz system is 15e 3 / at the maximum N for the 15 kHz subcarrier spacing. It can be obtained simply by scaling. Therefore, if the subcarrier spacing is appropriately reduced, the maximum N can be increased while maintaining the same BER performance. This scaling rule mitigates data loss issues in severe selective fading channels.
  • an embodiment of the present invention may include a computer readable recording medium including a program for performing the methods described herein on a computer.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, local data files, local data structures, etc. alone or in combination.
  • the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or those conventionally available in the field of computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical recording media such as CD-ROMs, DVDs, magnetic-optical media such as floppy disks, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Hardware devices specifically configured to store and execute program instructions are included.
  • Examples of program instructions may include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법은, 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하는 단계, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하는 단계 및 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 단계를 포함한다.

Description

필터 뱅크 다중 반송파 전송 시스템에서 알라무티 부호화를 위한 방법 및 장치
본 발명의 실시예들은 필터 뱅크 다중 반송파(Filter Bank Multicarrier) 전송 기술과 관련된다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식과 달리, 필터 뱅크 다중 반송파 전송방식에서는 고유의 안테나 간 ICI(Inter-Carrier Interference)로 인해 알라무티 코드(Alamouti code)를 필터 뱅크 다중 반송파(Filter Bank MultiCarrier) 기술에 적용하는 것은 많은 어려움이 있어 왔다.
OFDM 전송 방식에서도 분산형 송신 안테나를 사용하는 특수한 경우에는 안테나 사이의 ICI가 발생한다. 이를 제거하기 위해 주파수 반전 알라무티 코드(Frequency Reversal Alamouti code) 기술이 사용되었다.
본 발명의 실시예들은 필터 뱅크 다중 반송파(Filter Bank Multicarrier) 전송에 있어서 부반송파간 간섭(Inter-carrier interference) 제거를 위한 알라무티 부호화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법은, 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하는 단계, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하는 단계 및 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000001
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000002
은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
Figure PCTKR2017003390-appb-I000003
은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000005
은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족할 수 있다.
상기 알라무티 부호화 방법은, 상기 N개의 부반송파 중 N/2 번째 부반송파 및 N 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 알라무티 부호화 방법은, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 장치는, 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하고, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 심벌 매핑부 및 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하고, 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 위상 조정부를 포함한다.
상기 심벌 매핑부는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000006
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000007
은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
Figure PCTKR2017003390-appb-I000008
은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000009
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000010
은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족할 수 있다.
상기 심벌 매핑부는, 상기 N개의 부반송파 중 N/2 번째 부반송파 및 N 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑할 수 있다.
상기 심벌 매핑부는, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할할 수 있다.
상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법은, 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑하는 단계, 상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하되, N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계, 상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하는 단계 및 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 단계를 포함한다.
상기 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000011
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000012
은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
Figure PCTKR2017003390-appb-I000013
은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000014
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000015
은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족할 수 있다.
상기 알라무티 부호화 방법은, 상기 N개의 부반송파 중 첫 번째 부반송파 및 N/2+1 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 알라무티 부호화 방법은, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 부호화 장치는, 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑하고, 상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하되, N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 심벌 매핑부 및 상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하고, 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 위상 조정부를 포함한다.
상기 심벌 매핑부는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑할 수 있다.
상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000016
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000017
은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
Figure PCTKR2017003390-appb-I000018
은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
Figure PCTKR2017003390-appb-I000019
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000020
은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족할 수 있다.
상기 심벌 매핑부는, 상기 N개의 부반송파 중 첫 번째 부반송파 및 N/2+1 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑할 수 있다.
상기 심벌 매핑부는, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할할 수 있다.
상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 필터 뱅크 멀티 캐리어 전송 방식에 있어서, 개선된 알라무티 부호화 방식을 적용함으로써, 복잡한 연산 과정 없이 부반송파 사이의 간섭을 제거할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 필터 뱅크 다중 반송파(Filter Bank MultiCarrier, 이하 FBMC) 전송 시스템의 개략적 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 장치의 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 코드 심벌의 매핑 방식을 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 코드 심벌의 매핑 방식을 설명하기 위한 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법의 순서도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법의 순서도
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화를 이용하여 다중 경로 페이딩 채널에서 비트오율(BER)을 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 뱅크 다중 반송파(Filter Bank MultiCarrier, 이하 FBMC) 전송 시스템(100)의 개략적 구성도이다.
도 1을 참조하면, 알라무티 부호화부(110)는 후술할 알라무티 부호화(Alamouti coding) 방식에 따라 실수 데이터 심벌들로부터 알라무티 코드 심벌들을 생성하여 제1 변조부(130) 및 제2 변조부(150)로 제공한다.
제1 변조부(130) 및 제2 변조부(150)는 알라무티 부호화부(110)로부터 제공받은 알라무티 코드 심벌들을 FBMC 변조 방식에 따라 변조하여 변조된 신호들을 각각 송신 안테나 A(170) 및 송신 안테나 B(190)를 통해 전송한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 장치(200)의 구성도이다.
도 2에 도시된 알라무티 부호화 장치(200)는 예를 들어, 도 1에 도시된 알라무티 부호화부(110)에 대응될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화부(200)는 심벌 매핑부(210) 및 위상 조정부(230)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 심벌 매핑부(210)는 복수의 실수 데이터 심벌(real valued data symbols)을 N개(이때, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식(frequency reversal manner)으로 매핑한다.
이때, 주파수 반전 방식은 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 두 실수 데이터 심벌을 N개의 부반송파 중 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 두 부반송파에 각각 매핑함을 의미한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 각 송신 안테나의 N/2 번째 부반송파와 N 번째 부반송파에 각각 널(null) 데이터 심벌을 매핑한다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 심벌 매핑부(210)는 복수의 실수 데이터 심벌(real valued data symbols)을 N개(이때, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하되, N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식(frequency reversal manner)으로 매핑한다.
구체적으로, 심벌 매핑부(210)는 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 두 실수 데이터 심벌을 N개의 부반송파 중 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 두 부반송파에 각각 매핑한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 각 송신 안테나의 첫 번째 부반송파와 N/2+1 번째 부반송파에 각각 널(null) 데이터 심벌을 매핑한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심벌 매핑부(210)는 가용한 전체 부반송파를 복수의 서브 블록으로 구분하고, 구분된 각 서브 블록에 대해 상술한 심벌 매핑을 수행할 수 있다. 이때, N은 각 서브 블록을 구성하는 부반송파의 개수를 의미할 수 있으며, 서브 블록의 수는 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 코드 심벌의 매핑 방식을 설명하기 위한 예시도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 코드 심벌의 매핑 방식을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 및 도 4에서, k는 부반송파 인덱스를 나타내며, n은 각 알라무티 코드 심벌들이 전송될 시간 구간의 인덱스를 나타낸다.
또한, (
Figure PCTKR2017003390-appb-I000021
,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000022
)는 알라무티 부호화되어 송신 안테나 A(170) 와 송신 안테나 B(190)의 n 번째 시간 구간에서 k 번째 부반송파를 통해 전송될 실수 데이터 심벌 쌍을 나타낸다. 이때, 실수 데이터 심벌들의 에너지
Figure PCTKR2017003390-appb-I000023
Figure PCTKR2017003390-appb-I000024
Figure PCTKR2017003390-appb-I000025
로 주어지며, 이때, Q는 OQAM(Offset Quadrature Amplitude Modulation) 심벌 에너지를 나타낸다.
또한,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000026
Figure PCTKR2017003390-appb-I000027
은 각각 송신 안테나 A(170) 와 송신 안테나 B(190)에서 n 번째 시간 구간에 k 번째 부반송파를 통해 전송되는 알라무티 코드 심벌을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 심벌 매핑부(210)는 우선,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000028
을 송신 안테나 A(170)의 부반송파 중 첫 번째(즉, k=1) 부반송파 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하고,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000029
을 송신 안테나 B의 부반송파 중 첫 번째(즉, k=1) 부반송파 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 송신 안테나 A(170)의 부반송파 중 N/2+1 번째 부반송파 부터 N-1 번째 부반송파에
Figure PCTKR2017003390-appb-I000030
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000031
을 매핑한다. 이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000032
은 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서
Figure PCTKR2017003390-appb-I000033
이 매핑된 부반송파와 대칭되는 위치의 부반송파에 매핑된다.
즉, 도시된 예와 같이, 송신 안테나 A(170)의 첫 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000034
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000035
은 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 첫 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-1 번째 부반송파에 매핑된다. 이와 동일한 방식으로, 두 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000036
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000037
은 N/2 번째 부반송파를 중심으로 주파수 축 상에서 두 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-2 번째 부반송파에 매핑된다.
또한, 심벌 매핑부(210)는 송신 안테나 B(190)의 부반송파 중 N/2+1 번째 부반송파 부터 N-1 번째 부반송파에
Figure PCTKR2017003390-appb-I000038
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000039
을 매핑한다. 이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000040
은 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축상에서
Figure PCTKR2017003390-appb-I000041
이 매핑된 부반송파와 대칭되는 위치의 부반송파에 매핑된다.
즉, 도시된 예와 같이, 송신 안테나 B(190)의 첫 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000042
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000043
은 N/2 번째 부반송파를 중심으로 주파수 축 상에서 첫 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-1 번째 부반송파에 매핑되며,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000044
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000045
은 N/2 번째 부반송파를 중심으로 두 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-2 번째 부반송파에 매핑된다.
한편, 송신 안테나 A(170) 및 송신 안테나 B(190)의 N/2 번째 부반송파와 N 번째 부반송파에는 각각 0의 값을 가지는 널(null) 데이터 심벌이 매핑된다.
한편, 도 4를 참조하면, 심벌 매핑부(210)는 우선,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000046
을 송신 안테나 A(170)의 부반송파 중 두 번째(즉, k=2) 부반송파 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑하고,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000047
을 송신 안테나 B의 부반송파 중 두 번째(즉, k=2) 부반송파 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑한다.
이후, 심벌 매핑부(210)는 송신 안테나 A(170)의 부반송파 중 N/2+2 번째 부반송파 부터 N 번째 부반송파에
Figure PCTKR2017003390-appb-I000048
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000049
을 매핑한다. 이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000050
은 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서
Figure PCTKR2017003390-appb-I000051
이 매핑된 부반송파와 대칭되는 위치의 부반송파에 매핑된다.
즉, 도시된 예와 같이, 송신 안테나 A(170)의 두 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000052
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000053
은 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 두 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N 번째 부반송파에 매핑된다. 이와 동일한 방식으로, 세 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000054
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000055
은 N/2+1 번째 부반송파를 중심으로 주파수 축 상에서 세 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-1 번째 부반송파에 매핑된다.
또한, 심벌 매핑부(210)는 송신 안테나 B(190)의 부반송파 중 N/2+2 번째 부반송파 부터 N 번째 부반송파에
Figure PCTKR2017003390-appb-I000056
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000057
을 매핑한다. 이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000058
은 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축상에서
Figure PCTKR2017003390-appb-I000059
이 매핑된 부반송파와 대칭되는 위치의 부반송파에 매핑된다.
즉, 도시된 예와 같이, 송신 안테나 B(190)의 첫 번째 부반송파에 매핑된
Figure PCTKR2017003390-appb-I000060
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000061
은 N/2+1 번째 부반송파를 중심으로 주파수 축 상에서 두 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N 번째 부반송파에 매핑되며,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000062
과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000063
은 N/2+1 번째 부반송파를 중심으로 세 번째 부반송파와 대칭되는 위치에 있는 N-1 번째 부반송파에 매핑된다.
한편, 송신 안테나 A(170) 및 송신 안테나 B(190)의 첫 번째 부반송파와 N/2+1 번째 부반송파에는 각각 0의 값을 가지는 널(null) 데이터 심벌이 매핑된다.
한편, 도 3 또는 도 4에 예시된 방식에 따라 생성된 각 송신 안테나의 알라무티 코드 심벌 쌍들(즉, (
Figure PCTKR2017003390-appb-I000064
,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000065
) 및 (
Figure PCTKR2017003390-appb-I000066
,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000067
))은 아래 수학식 1과 같은 알라무티 코드 구조를 형성한다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000068
위상 조정부(230)는 첫 번째부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 또는 두 번째부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 에 대해 각 실수 데이터 심벌이 매핑된 부반송파의 인덱스 및 각 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정한다.
이후, 위상 조정부(230)는 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 또는 N/2+2 번째부터 N 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우)에 대해 해당 실수 데이터 심벌들과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정한다.
구체적으로, 전형적인 FBMC 변조 규칙을 통해 아래 수학식 2 및 3과 같은 신호들이 송신 안테나 A 및 송신 안테나 B로부터 송신된다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000069
[수학식 3]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000070
수학식 2 및 3에서 T는 OQAM 신호의 심벌 기간, N은 부반송파의 개수, l은 부반송파 인덱스, m은 안테나 시간 구간의 인덱스, p(t)는 유닛 에너지(unit energy)를 가지는 주파수 로컬라이즈된(frequency-localized) FBMC 펄스를 나타낸다.
한편,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000071
은 실수 데이터 심벌들
Figure PCTKR2017003390-appb-I000072
Figure PCTKR2017003390-appb-I000073
으로부터 OQAM 신호를 형성하기 위해 시간 및 주파수 축에서 1(또는 -1) 및 j(또는 -j) 사이에서 변화하는 위상 조정 값을 나타낸다.
위상 조정부(230)는 심벌 매핑부(210)에 의해 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 또는 두 번째부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 각각에 대하여 아래 수학식 4와 같은 규칙을 따르는 위상 조정 값(
Figure PCTKR2017003390-appb-I000074
)을 이용하여 위상을 조정한다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000075
이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000076
은 도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우 1≤
Figure PCTKR2017003390-appb-I000077
Figure PCTKR2017003390-appb-I000078
을 만족하며, 도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우 2≤
Figure PCTKR2017003390-appb-I000079
Figure PCTKR2017003390-appb-I000080
을 만족한다.
한편, 위상 조정 값의 극성에 대한 제한은 없으므로, 수학식 4의 규칙을 만족하는 다양한 패턴들이 존재할 수 있다.
한편, 위상 조정부(230)는 심벌 매핑부(210)에 의해 N/2+1 번째 부반송파 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우) 또는 N/2+2 번째부터 N 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들(도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우)에 대하여 아래 수학식 5를 만족하는 위상 조정 값()을 이용하여 위상을 조정한다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000082
*이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000083
은 도 3에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우 1≤
Figure PCTKR2017003390-appb-I000084
Figure PCTKR2017003390-appb-I000085
을 만족하며, 도 4에 예시된 방식에 따라 매핑된 경우 2≤
Figure PCTKR2017003390-appb-I000086
Figure PCTKR2017003390-appb-I000087
을 만족한다.
*이에 따라,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000088
Figure PCTKR2017003390-appb-I000089
를 각각 위상 조정된 알라무티 코드 심벌들
Figure PCTKR2017003390-appb-I000090
Figure PCTKR2017003390-appb-I000091
로 나타내면, 아래 수학식 6과 같이
Figure PCTKR2017003390-appb-I000092
Figure PCTKR2017003390-appb-I000093
이 여전히 알라무티 코드 구조를 만족하도록 함을 알 수 있다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2017003390-appb-I000094
한편, 본 발명의 일 실시예에서, 심벌 매핑부(210) 및 위상 조정부(230)는 하나 이상의 프로세서 및 그 프로세서와 연결된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체를 포함하는 컴퓨팅 장치 상에서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로세서의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. 컴퓨팅 장치 내의 프로세서는 각 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에서 기술되는 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어를 실행할 수 있고, 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장된 명령어는 프로세서에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치로 하여금 본 명세서에 기술되는 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 심벌 매핑부(210) 및 위상 조정부(230)는 수행되는 기능에 따라 구분한 것으로, 반드시 물리적으로 분리된 별도의 장치에 의해 구현되는 것은 아니며, 구체적 동작에 있어서 명확히 구분되지 않을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 방법은 예를 들어, 도 2에 도시된 알라무티 부호화 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 알라무티 부호화 장치(200)는 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(이때, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑한다(510).
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심벌 매핑부(110)는 가용한 전체 부반송파를 복수의 서브 블록으로 구분하고, 구분된 각 서브 블록에 대해 상술한 심벌 매핑을 수행할 수 있다. 이 경우, N은 각 서브 블록에 포함된 부반송파의 개수를 의미할 수 있으며, 서브 블록의 수는 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다.
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 첫 번째부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식(frequency reversal manner)으로 N/2+1 번째부터 N-1 번째 부반송파에 매핑한다(520).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 N/2 번째 부반송파 및 N 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑한다(530).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 첫 번째부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들에 대해 각 실수 데이터 심벌이 매핑된 부반송파의 인덱스 및 각 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정한다(540).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 N/2+1 번째 부반송파부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들에 대해 해당 실수 데이터 심벌들과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정한다(550).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 알라무티 부호화 방법의 순서도이다.
도 6에 도시된 방법은 예를 들어, 도 2에 도시된 알라무티 부호화 장치(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 6을 참조하면, 알라무티 부호화 장치(200)는 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(이때, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째부터 N/2 번째 부반송파에 매핑한다(610).
이때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 심벌 매핑부(110)는 가용한 전체 부반송파를 복수의 서브 블록으로 구분하고, 구분된 각 서브 블록에 대해 상술한 심벌 매핑을 수행할 수 있다. 이 경우, N은 각 서브 블록에 포함된 부반송파의 개수를 의미할 수 있으며, 서브 블록의 수는 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 가변적으로 결정될 수 있다.
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 두 번째부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 N/2+2 번째부터 N 번째 부반송파에 매핑한다(620).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 첫 번째 부반송파 및 N/2+1 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑한다(630).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 두 번째부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들에 대해 각 실수 데이터 심벌이 매핑된 부반송파의 인덱스 및 각 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정한다(640).
이후, 알라무티 부호화 장치(200)는 N/2+2 번째 부반송파부터 N 번째 부반송파에 매핑된 실수 데이터 심벌들에 대해 해당 실수 데이터 심벌들과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정한다(650).
한편, 도 5 및 도 6에 도시된 순서도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화를 이용하여 다중 경로 페이딩 채널에서 비트오율(BER)을 시뮬레이션한 결과를 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 7 내지 도 9는 상이한 SNR 및 상이한 변조 차수 각각에 대한 최대 지연 범위
Figure PCTKR2017003390-appb-I000095
및 부반송파의 개수(N)에 따라 비트오율(BER)을 시뮬레이션한 결과를 도시하고 있다.
한편, 도 7 내지 도 9에 도시된 시뮬레이션을 위해 다중 경로의 수(L)는 5로 설정되었다. 또한, 첫 번째 도달 경로의 지연(delay)은 0으로 설정되었으며, 나머지 L-1 다중 경로들은 0 ~
Figure PCTKR2017003390-appb-I000096
(이때,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000097
는 최대 지연 범위) 내의 값으로 균일하게 분배되었다. 경로 파워(path power)는 t=0일 때 0 dB로부터 t=
Figure PCTKR2017003390-appb-I000098
일 때 -20 dB로 기하급수적으로(exponentially) 감소하도록 설정되었다. 또한, 부반송파 간격
Figure PCTKR2017003390-appb-I000099
은 15kHz로 설정되었다.
Figure PCTKR2017003390-appb-I000100
가 각각 410ns과 2500ns인 다중 경로 지연 프로파일들은 ITU-R Pedestrian-A 채널 모델(이하, Ped-A 채널 모델) 및 ITU-R Vehicular A 채널 모델(이하, Veh-A 채널 모델)과 근사하다.
기본적으로, 도 7 내지 9에서 최대 지연 범위가 감소할수록 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화 방식의 BER이 부반송파간 간섭(Inter-Carrier Interference, ICI)에 자유로운 이상적인 알라무티 부호에 대한 BER에 수렴함을 알 수 있다. 이를 통해 국소적으로 평탄한 채널에 대한 완벽한 ICI 자기 제거(self-ICI cancellation) 특성을 확인할 수 있다.
한편, 최대 지연 범위가 증가함에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화 방식의 BER이 서서히 증가함을 알 수 있다. 이는 주파수 선택성(frequency selectivity)으로 인해 부호화된 블록 내의 각 부반송파에서 페이딩 계수가 상수 값을 벗어나기 때문에 ICI의 자기 제거가 이루어 지지 않기 때문이다.
반면, 전체 부반송파를 복수의 서브블록들로 분할하고, 각 서브블록에 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화 방식을 적용한다면, N을 감소시킬 수 있다. 최대 지연 범위(즉, 주파수 선택성)에 따라 N을 적절하게 감소시키면 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화 방식은 여전히 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 획득할 수 있다.
예를 들어, Ped-A 채널 모델에 근사하게 일치하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000101
=0.41μs에 대해, N이 OQPSK에 대해 32로 설정되고 16-OQAM에 대해 16으로 각각 설정된다면, 본 발명의 실시예에 따른 알라무티 부호화 방식은 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 획득할 수 있다. 이러한 설정들은 각각 6.25% 및 12.5%의 데이터 레이트 손실을 초래한다. Veh-A 채널 모델에 근사하게 일치하는
Figure PCTKR2017003390-appb-I000102
=2.5μs에 대한 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 위해 블록 크기 N이 8 이상으로 설정되면 안 된다.
최근, 밀리미터 웨이브 밴드(mm-Wave band)가 5G 무선 시스템에 사용되는 것으로 고려됨에 따라, 도 7 내지 도 9에서 관심 있는 최대 지연 범위의 하한은 10ns로 설정되었다.
한편, 28GHz 및 38GHz 각각에 대해
Figure PCTKR2017003390-appb-I000103
는 대략 200ns 및 50ns로 설정할 수 있다. 28GHz(즉,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000104
=250ns)에서 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 위해 OQPSK 및 16-OQAM 각각에 대해 N을 64(약 3% 데이터 손실) 및 32로 설정할 수 있다. 또한, 38GHz(즉,
Figure PCTKR2017003390-appb-I000105
=50ns)에서 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 위해 OQPSK 및 16-OQAM 각각에 대해 N을 256(약 0.8% 데이터 손실) 및 128(약 1.8% 데이터 손실)로 설정할 수 있다.
주파수 반전 부호화된 블록 내에서 국소적으로 평탄한 페이딩 조건을 충족시키기 위해 블록 크기 N 자체가 아니라 채널 선택성에 따라 주파수 반전 부호화된 블록의 물리적 대역폭이 변경될 필요가 있다.
예를 들어, 상술한 바와 같이 Veh-A 채널에서 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 획득하기 위해 N이 8 이상으로 설정될 필요가 없음을 언급하였으나, 이는 단지 부반송파 간격이 15kHz로 설정된 경우에 대한 것이다. 만약, 부반송파 간격을 감소시키거나 심볼 기간(symbol duration)을 동등하게 증가시키고 증가된 심볼 기간에 대한 준정적(quasi-static) 페이딩 조건을 깨뜨리지 않다면, 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 획득할 수 있는 최대 N은 부반송파 간격에 반비례하여 증가한다.
좀 더 일반적으로, 부반송파 간격
Figure PCTKR2017003390-appb-I000106
이 15kHz가 아닌 시스템에 대해 이상적인 알라무티 부호에 근접한 ICI 성능을 획득할 수 있는 최대 N은 부반송파 간격 15kHz에 대한 최대 N에 15e3/
Figure PCTKR2017003390-appb-I000107
을 스케일링함으로써 간단히 획득될 수 있다. 따라서, 부반송파 간격을 적절히 감소시킨다면, 동일한 BER 성능을 유지하면서 최대 N을 증가시킬 수 있다. 이러한 스케일링 규칙은 심각한 선택적 페이딩 채널들에서 데이터 손실 이슈를 완화한다.
한편, 본 발명의 실시예는 본 명세서에서 기술한 방법들을 컴퓨터상에서 수행하기 위한 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나, 또는 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상적으로 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체, 플로피 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
[부호의 설명]
100: 필터 뱅크 다중 반송파 전송 시스템
110: 알라무티 부호화부
130: 제1 변조부
150: 제2 변조부
170: 송신 안테나 A
190: 송신 안테나 B
200: 알라무티 부호화 장치
210: 심벌 매핑부
230: 위상 조정부

Claims (24)

  1. 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하는 단계;
    상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계;
    상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하는 단계; 및
    상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 단계를 포함하는 알라무티 부호화 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하는 알라무티 부호화 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000108
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000109
    은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000110
    은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
    상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000111
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000112
    은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족하는 알라무티 부호화 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 N개의 부반송파 중 N/2 번째 부반송파 및 N 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 단계를 더 포함하는 알라무티 부호화 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 단계를 더 포함하는, 알라무티 부호화 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정되는 알라무티 부호화 방법.
  7. 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑하고, 상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하되, N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 심벌 매핑부; 및
    상기 첫 번째 부터 N/2-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하고, 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 위상 조정부를 포함하는 알라무티 부호화 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+1 번째 부터 N-1 번째 부반송파에 매핑하는 알라무티 부호화 장치.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000113
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000114
    은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000115
    은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
    상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000116
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000117
    은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족하는 알라무티 부호화 장치.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 상기 N개의 부반송파 중 N/2 번째 부반송파 및 N 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 알라무티 부호화 장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 알라무티 부호화 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정되는 알라무티 부호화 장치.
  13. 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑하는 단계;
    상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하되, N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계;
    상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하는 단계; 및
    상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 단계를 포함하는 알라무티 부호화 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 주파수 반전 방식으로 매핑하는 단계는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하는 알라무티 부호화 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000118
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000119
    은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000120
    은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
    상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000121
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000122
    은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족하는 알라무티 부호화 방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 N개의 부반송파 중 첫 번째 부반송파 및 N/2+1 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 단계를 더 포함하는 알라무티 부호화 방법.
  17. 청구항 13에 있어서,
    가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 단계를 더 포함하는 알라무티 부호화 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정되는 알라무티 부호화 방법.
  19. 복수의 실수 데이터 심벌을 N개(여기서, N은 짝수인 자연수)의 부반송파 중 부반송파의 인덱스를 기준으로 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑하고, 상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍(Alamouti coded symbol pair)을 구성하는 실수 데이터 심벌을 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하되, N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 반전 방식으로 매핑하는 심벌 매핑부; 및
    상기 두 번째 부터 N/2 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 매핑된 부반송파의 인덱스 및 상기 각 실수 데이터 심벌이 전송될 시간 구간의 인덱스에 기초한 제1 위상 조정 값을 이용하여 위상을 조정하고, 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑된 각 실수 데이터 심벌에 대해, 해당 실수 데이터 심벌과 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌에 대한 제1 위상 조정 값의 공액 값인 제2 위상 조정값을 이용하여 위상을 조정하는 위상 조정부를 포함하는 알라무티 부호화 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 상기 알라무티 코드 심벌 쌍이 상기 N/2+1 번째 부반송파를 기준으로 주파수 축 상에서 대칭되는 위치의 부반송파에 각각 매핑되도록 상기 알라무티 코드 심벌 쌍을 구성하는 실수 데이터 심벌을 상기 N/2+2 번째 부터 N 번째 부반송파에 매핑하는 알라무티 부호화 장치.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 위상 조정 값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000123
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000124
    은 1 에서 N/2-1 사이의 값을 가지는 부반송파 인덱스, m은 상기 시간 구간의 인덱스 및
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000125
    은 상기 제1 위상 조정 값)을 만족하고,
    상기 제2 위상 조정값은, 아래의 수학식
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000126
    (이때,
    Figure PCTKR2017003390-appb-I000127
    은 상기 제2 위상 조정 값)을 만족하는 알라무티 부호화 장치.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 상기 N개의 부반송파 중 첫 번째 부반송파 및 N/2+1 번째 부반송파에 널(null) 데이터 심벌을 매핑하는 알라무티 부호화 장치.
  23. 청구항 19에 있어서,
    상기 심벌 매핑부는, 가용한 전체 부반송파를 상기 N 개의 부반송파로 구성된 복수의 서브블록으로 분할하는 알라무티 부호화 장치.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 복수의 서브블록의 개수는, 주파수 선택적 페이딩 채널 특성에 기초하여 결정되는 알라무티 부호화 장치.
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