WO2019027284A1 - 무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하는 장치 및 방법 Download PDF

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WO2019027284A1
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signal
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generating
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PCT/KR2018/008839
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윤여훈
조준호
김주범
김찬홍
임종부
홍성남
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삼성전자주식회사
포항공과대학교 산학협력단
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0012—Modulated-carrier systems arrangements for identifying the type of modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0008—Modulated-carrier systems arrangements for allowing a transmitter or receiver to use more than one type of modulation

Definitions

  • This disclosure relates generally to wireless communication system systems, and more specifically to an apparatus and method for processing signals received in a wireless communication system.
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is referred to as a 4G network (Beyond 4G Network) communication system or a LTE (Long Term Evolution) system (Post LTE) system.
  • 4G network Beyond 4G Network
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G communication systems are being considered for implementation in very high frequency (mmWave) bands (e.g., 60 gigahertz (60GHz) bands).
  • mmWave very high frequency
  • 60GHz gigahertz
  • beamforming, massive MIMO, full-dimensional MIMO, and FD-MIMO are used in order to mitigate the path loss of the radio wave in the very high frequency band and to increase the propagation distance of the radio wave.
  • Array antennas, analog beam-forming, and large scale antenna technologies are being discussed.
  • the 5G communication system has developed an advanced small cell, an advanced small cell, a cloud radio access network (cloud RAN), an ultra-dense network, (D2D), a wireless backhaul, a moving network, cooperative communication, Coordinated Multi-Points (CoMP), and interference cancellation Have been developed.
  • cloud RAN cloud radio access network
  • D2D ultra-dense network
  • CoMP Coordinated Multi-Points
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FQAM Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation
  • SWSC Sliding Window Superposition Coding
  • FBMC Advanced Connection Technology
  • NOMA Non-Orthogonal Multiple Access
  • SCMA Sparse Code Multiple Access
  • various embodiments of the present disclosure provide apparatus and methods for processing received signals in a wireless communication system.
  • Various embodiments of the present disclosure provide an apparatus and method for reducing peak-to-average power ratio (PAPR) in a wireless communication system.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • Various embodiments of the present disclosure provide apparatus and methods for reducing the complexity of a receiver.
  • a receiving apparatus in a wireless communication system includes at least one receiver and at least one receiver operatively coupled with the at least one receiver, device, and verifies that the received signal is modulated based on at least one of a plurality of modulation schemes, and based on the acknowledgment, generates a first symbol for the signal applying a first circular shift in a first direction to first values associated with the symbols to generate second values and applying complex conjugate values of the first values to the first Generating a third value by applying a second cyclic shift in a second direction different from the first direction and generating a second value based on at least a portion of the second values and the third values, And at least one processor configured to generate the symbols and to obtain data for the signal based at least in part on the second symbols.
  • a method of operation of a receiving device in a wireless communication system includes receiving a signal from a transmitting device and receiving the modulated signal based on at least one of a plurality of modulation techniques, Based on the verification, applying a first cyclic shift in a first direction to first values associated with first symbols for the signal to generate second values, Generating third values by applying a second cyclic shift to a complex value in a second direction different from the first direction; and generating second values based on at least a portion of the second values and the third values, And generating data for the signal based at least in part on the second symbols.
  • a receiving apparatus and method in accordance with various embodiments of the present disclosure are characterized by applying at least one cyclic shift to values associated with symbols for a signal received from a transmitting apparatus to determine the complexity of the operation required for reception of the signal, Can be reduced.
  • Figure 1 illustrates a communication environment in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2 shows examples of constellations showing binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • FIG. 3 shows an example of frequency domain spectrum shaping (FDSS).
  • Figure 4 illustrates the functional configuration of a receiving device in a wireless communication system in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 5 shows an example of the operation of a receiving apparatus according to various embodiments.
  • FIG. 6 illustrates an example of operation of a receiving apparatus that processes a received signal in accordance with various embodiments.
  • Figure 7 illustrates an example of operation of a receiving device that processes modulated signals based on BPSK in accordance with various embodiments.
  • Figure 8 shows an example of operation of a receiving device that processes modulated signals based on pi / 2 BPSK in accordance with various embodiments.
  • the present disclosure relates to an apparatus and method for processing a received signal in a wireless communication system.
  • the present disclosure describes various embodiments using terms used in some communication standards (e.g., 3rd Generation Partnership Project (3GPP)), but this is merely illustrative.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • the various embodiments of the present disclosure can be easily modified and applied in other communication systems as well.
  • Figure 1 illustrates a wireless communication environment in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 illustrates a transmitting apparatus 110 and a receiving apparatus 120 as a part of nodes using a wireless channel in a wireless communication environment.
  • FIG. 2 shows examples of constellations showing binary phase shift keying (BPSK).
  • Figure 3 shows an example of frequency domain spectrum shaping (FDSS).
  • a wireless communication environment 100 may include a transmitting apparatus 110 and a receiving apparatus 120.
  • the transmitting apparatus 110 can transmit a signal to the receiving apparatus 120.
  • the transmitting apparatus 110 and the receiving apparatus 120 are classified according to the transmission direction of the signal. Accordingly, one apparatus may operate as the transmitting apparatus 110, or may operate as the receiving apparatus 120, as the case may be.
  • the transmission apparatus 110 may be a base station and the reception apparatus 120 may be a terminal.
  • the transmitting apparatus 110 may be a terminal and the receiving apparatus 120 may be a base station.
  • the transmitting apparatus 110 may be a terminal and the receiving apparatus 120 may be another terminal.
  • the D2D communication may be referred to as sidelink communication.
  • the transmitting apparatus 110 may be a base station, and the receiving apparatus 120 may be another base station.
  • the transmitting device 110 and the receiving device 120 may perform signaling through a backhaul.
  • the backhaul may be a wireless backhaul.
  • the transmitting device 110 and the receiving device 120 may be other various devices.
  • the base station is a network infrastructure that provides a wireless connection to the terminal.
  • the base station includes an access point (AP), an eNodeB, an eNodeB, a 5G node, a 5G NodeB, and a 5G NodeB in addition to a base station.
  • AP access point
  • eNodeB eNodeB
  • 5G node eNodeB
  • 5G NodeB eNodeB
  • 5G NodeB eNodeB
  • 5G NodeB eNodeB
  • 5G NodeB eNodeB
  • 5G NodeB eNodeB
  • 5G NodeB 5G NodeB
  • 5G NodeB 5G NodeB
  • 5G NodeB 5G NodeB
  • TRP transmission / reception point
  • the terminal is a device used by a user and communicates with a base station through a wireless channel.
  • the terminal may be operated without user involvement. That is, the terminal is an apparatus for performing machine type communication (MTC), and may not be carried by a user.
  • the terminal may be a user equipment (UE) other than a terminal, a mobile station, a subscriber station, a remote terminal, a wireless terminal, terminal ',' electronic device ', or' user device ', or other terms having equivalent technical meanings.
  • UE user equipment
  • the signal received by the receiving apparatus 120 can be expressed by Equation (1) below.
  • Y represents a signal received by the receiving apparatus 120
  • X represents a signal transmitted by the transmitting apparatus 110
  • H denotes a channel between the transmitting apparatus 110 and the receiving apparatus 120.
  • the transmitting apparatus and the receiving apparatus will be described separately, but for convenience of explanation, the functions of the apparatus are not limited by names.
  • the receiving apparatus 120 may transmit control information (e.g., channel information) as well as data to the transmitting apparatus, if necessary.
  • the transmitting device 110 may apply a process to the signal to reduce the peak-to-average power ratio (PAPR) and then transmit the processed signal to the receiving device 120.
  • PAPR peak-to-average power ratio
  • the transmitting device 110 may modulate the signal based on binary phase shift keying (hereinafter referred to as? / 2 BPSK) shifted by? / 2 to reduce the PAPR.
  • ⁇ / 2 BPSK can be represented as constellation 200 in FIG.
  • the horizontal axis may represent the in-phase and the vertical axis may represent the imaginary component (quadrature).
  • (I, Q) (1,0)
  • (I, Q) (0,1)
  • ⁇ / 2 BPSK may be represented as constellation 250 in FIG.
  • the horizontal axis can represent the real component
  • the vertical axis can represent the imaginary component.
  • the transmitting apparatus 110 can transmit the modulated signal to the receiving apparatus 120 based on? / 2 BPSK.
  • the transmitting device 110 may apply frequency domain spectrum shaping (FDSS) to the signal to reduce the PAPR, and then send the FDSS performed signal to the receiving device 120.
  • FDSS frequency domain spectrum shaping
  • the transmitting apparatus 110 may transmit a signal obtained by applying a weight (or a gain) to each of subcarriers to be allocated to the receiving apparatus 120, such as a conceptual diagram 300 of FIG. 3, 120, respectively.
  • Figure 4 illustrates the functional configuration of a receiving device in a wireless communication system in accordance with various embodiments of the present disclosure.
  • the configuration illustrated in Fig. 4 can be understood as a configuration of the reception apparatus 120 of Fig.
  • terms such as “part” and “group” refer to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software have.
  • the functions of the apparatus are not limited by name, and the following description is not limited to the configuration in which the receiving apparatus 120 receives signals from the transmitting apparatus 110 in FIG. 1, Will be described including the structure for the following.
  • the receiving apparatus 120 may include a communication unit 410, a processor 420, and a memory 430.
  • the communication unit 410 may perform functions for transmitting and receiving signals through a wireless channel.
  • the communication unit 410 may perform a function of converting a baseband signal and a bit sequence according to a physical layer specification of the system. For example, when control information is transmitted, the communication unit 410 can generate modulation symbols by encoding and modulating a transmission bit stream. Also, upon receiving the data, the communication unit 410 can recover the received bit stream through demodulation and decoding of the baseband signal.
  • the communication unit 410 may up-convert the baseband signal to an RF (radio frequency) band signal, transmit it through the antenna, and downconvert the RF band signal received through the antenna to a baseband signal.
  • RF radio frequency
  • the communication unit 410 may include a decoder, a demodulator, an analog to digital converter (ADC), a receive filter, an amplifier, a mixer, and an oscillator.
  • ADC analog to digital converter
  • the communication unit 410 may further include an encoder, a modulator, a digital to analog converter (DAC), and a transmission filter.
  • DAC digital to analog converter
  • the communication unit 410 may include a plurality of antennas.
  • the communication unit 410 can receive a plurality of streams through each of the plurality of antennas.
  • the communication unit 410 may include a plurality of RF chains.
  • the communication unit 410 may perform beamforming. For beamforming, the communication unit 410 may adjust the phase and size of each of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements, that is, perform analog beamforming.
  • the communication unit 410 may perform beamforming for digital signals, i.e., digital beamforming.
  • the communication unit 410 may include different communication modules for processing signals of different frequency bands. Further, the communication unit 410 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different wireless access technologies. For example, different wireless access technologies may be used for Bluetooth low energy (BLE), wireless fidelity (Wi-Fi), WiGig (WiFi Gigabyte), cellular networks (eg, LTE, LTE- ) Network), and the like.
  • different frequency bands may include a super high frequency (SHF) band (e.g., 2.5 GHz, 5 GHz) and a millimeter wave (e.g., 30 GHz, 60 GHz) band.
  • SHF super high frequency
  • the communication unit 410 transmits and receives signals as described above. Accordingly, the communication unit 410 may be referred to as a transmitter, a receiver, or a transceiver. In the following description, the transmission and reception performed through the wireless channel are used to mean that the processing as described above is performed by the communication unit 410. According to various embodiments, the communication unit 410 may receive a signal for channel estimation. In addition, the communication unit 410 can feed back channel information (e.g., channel state information (CSI)) generated by a processor 420 to be described later to another apparatus (e.g., the transmitting apparatus 110 in FIG. In addition, the communication unit 410 can receive data generated according to the channel information fed back to the other apparatus.
  • channel information e.g., channel state information (CSI)
  • the receiving apparatus can perform signaling for determining the transmitting apparatus and the receiving scheme. For example, through signaling, information on a coded modulation scheme, information on a bit-to-symbol mapping scheme, information indicating a degree of change with respect to a channel, channel correlation of a MIMO channel, at least one of information indicating channel correlation may be exchanged.
  • the processor 420 may control the overall operations of the receiving device 120. For example, the processor 420 may transmit and receive signals via the communication unit 410. [ In addition, the processor 420 can read and write data to the memory 430. To this end, the processor 420 may include at least one processor or a microprocessor, or may be configured as part of the processor. In addition, a portion of the communication unit 410 and the processor 420 may be referred to as a communication processor (CP).
  • CP communication processor
  • the processor 420 may be operably coupled with the communication unit 410 and the memory 430.
  • the processor 420 may perform operations of the receiving apparatus 120 according to various embodiments by controlling the communication unit 410 and the memory 430 functionally coupled to the processor 420.
  • the memory 430 may store data such as a basic program, an application program, and setting information for operation of the receiving apparatus 120.
  • the memory 430 may be composed of a volatile memory, a nonvolatile memory, or a combination of a volatile memory and a nonvolatile memory.
  • the memory 430 may provide the stored data at the request of the processor 420.
  • the memory 430 may store precoders to feed channel information back to the transmitting device 110.
  • FIG. 4 exemplifies the configuration of the receiving apparatus 120.
  • a backhaul communication unit that provides an interface for performing communication with a backhaul network may be further included.
  • FIG. 5 shows an example of the operation of a receiving apparatus according to various embodiments. This operation can be performed by the receiving apparatus 120 shown in FIG. 1 or 4, and at least one component (e.g., the communication unit 410, the processor 420, the memory 430, etc.) included in the receiving apparatus 120.
  • the receiving apparatus 120 shown in FIG. 1 or 4
  • at least one component e.g., the communication unit 410, the processor 420, the memory 430, etc.
  • FIG. 6 illustrates an example of operation of a receiving apparatus that processes a received signal in accordance with various embodiments.
  • a receiving device 120 may receive a signal from a transmitting device 110.
  • the signal may be a modulated signal based on BPSK or pi / 2 BPSK.
  • the signal may be a signal to which FDSS is applied.
  • the receiving device 120 may verify that the received signal is modulated based on at least one of a plurality of modulation schemes, the designated modulation scheme.
  • the at least one specified modulation scheme may include one or more of BPSK or pi / 2 BPSK.
  • the receiving device 120 may receive control information based on control information received from the transmitting device 110, the timing at which the signal was received, etc. based on the at least one specified modulation technique It can be confirmed that it is modulated.
  • the receiving device 120 applies a first circular shift in the first direction to first values associated with the first symbols for the signal to generate second values, and the conjugate of the first values And apply a second cyclic shift in the second direction to the complex values to generate the third values.
  • the first symbols may be obtained by removing a cyclic prefix (CP) from a signal received from the transmitter 110 and then applying a discrete Fourier transform (DFT) of size N.
  • DFT discrete Fourier transform
  • the first values may be generated by processing the first symbols based on the gain of the channel between the transmitting device 110 and the receiving device 120 and the gain of the FDSS.
  • a receiving apparatus 120 receives a first diagonal matrix ) 610. < / RTI > Each of the diagonal components of the diagonal matrix 610 may be expressed by the following equation (2).
  • Equation (2) p i represents the gain of the FDSS applied to the subcarrier for the i th symbol among the first symbols, h i represents the gain of the FDSS applied to the i th symbol among the channels between the transmitting apparatus 110 and the receiving apparatus 120, Denotes a gain of a channel, * denotes a complex conjugate value, and M denotes a number of subcarriers allocated to the receiving apparatus 120.
  • the receiving apparatus 120 may generate the first values as shown in Equation 3 by multiplying the first symbols by the diagonal matrix 610.
  • the receiving device 120 may generate the second values by applying a first cyclic shift in the first direction to the first values. For example, referring to FIG. 6, the receiving device 120 may generate the second values by multiplying the first values by a matrix (D 1 ) 620.
  • the matrix 620 may be formed by the following equation (4).
  • I L represents a unit matrix in which diagonal components are composed of 1 and the remaining components except for diagonal components among all components are 0, and k is Lt; / RTI > Where L represents the number of subcarriers allocated to the receiving device 120, and [phi] represents the phase of the modulation technique applied to the received signal.
  • k may be 2 and the matrix 620 determined based on Equation (4) (5) " (5) "
  • the receiving apparatus 120 may generate the second values constructed as shown in Equation 6 by multiplying the first values by the matrix 620 composed of Equation (5).
  • the receiving device 120 may obtain complex conjugate values of the first values. For example, referring to FIG. 6, the receiving device 120 may obtain the complex conjugate values of the first values by applying a conjugate operation (*) 625 to the first values.
  • the receiving device 120 may generate the third values by multiplying the conjugate complex values of the first values by a matrix (D 2 ) 630.
  • the matrix 630 may be formed by Equation (7) below.
  • I L represents a unit matrix in which diagonal components are composed of 1 and the remaining components except for diagonal components among all components are 0, and k represents And flipud () may represent a function that inverts I L.
  • L represents the number of subcarriers allocated to the receiving device 120
  • [phi] represents the phase of the modulation technique applied to the received signal.
  • Equation (8) Equation (8)
  • the receiving apparatus 120 may generate the third values configured as shown in Equation (9) by multiplying the matrix 630 composed of Equation (8) by the complex conjugate values of the first values.
  • the receiving device 120 may generate second symbols for the received signal based at least in part on the second values and the third values. For example, referring to FIG. 6, the receiving apparatus 120 may generate fourth values constructed as shown in Equation 10 by adding the second values and the third values.
  • the receiving device 120 processes the fourth values based on a matrix 620, a matrix 630, a gain for the channel between the transmitting device 110 and the receiving device 120, a gain for the FDSS, and a variance for noise in the channel, 5 < / RTI > values.
  • the receiver 120 may add a diagonal matrix (e. G. ) 640. < / RTI > In the diagonal components of the diagonal matrix 640 Can be expressed by the following equation (11).
  • Equation (11) D 1 denotes a matrix 620, D 2 denotes a matrix 630, The 2 represents the variance of the noise in the channel between the transmitting apparatus 110 and the receiving apparatus 120, Can represent a unit matrix in which the diagonal components are composed of 1 and the remaining components except for the diagonal components among all the components are zero.
  • Equation 12 v i is P i represents the gain of the FDSS applied to the subcarrier for the i th symbol among the first symbols, h i represents the gain of the channel for the i th symbol, L represents the gain of the i May represent the number of sub-carriers assigned to the device 120.
  • the receiving apparatus 120 may generate the fifth values as shown in Equation 13 by multiplying the fourth values by the diagonal matrix 640 .
  • the receiving apparatus 120 may generate the sixth values by applying an inverse discrete Fourier transform (IDFT) having a size L to the fifth values.
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • the receiving apparatus 120 may generate sixth values configured as shown in Equation (14) by applying IDFT 650 to the fifth values.
  • the receiving apparatus 120 may generate the second symbols based on the sixth values. For example, referring to FIG. 6, the receiving device 120 may generate the second symbols by applying a signum function (sgn ()) 660 to the sixth values.
  • the receiving device 120 may obtain data for the received signal based at least in part on the second symbols. For example, the receiving device 120 may obtain data for the received signal by applying one or more of various decision techniques or various decoding techniques to the second symbols.
  • the receiving apparatus 120 may provide various services (e.g., call service, streaming service, internet service, etc.) using the obtained data.
  • various services e.g., call service, streaming service, internet service, etc.
  • the receiving apparatus 120 processes a received signal in accordance with the operations described with reference to FIG. 5 or 6, thereby receiving a signal including a typical linear minimum mean square error (WLMMSE) It is possible to reduce the complexity while having the same performance as the apparatus.
  • the complexity of a receiving device including a typical WLMMSE receiver is L 3 due to the inverse of the size 2L (where L is the number of subcarriers allocated to the receiving device), while operations according to various embodiments
  • the complexity of the receiving device 120 including the WLMMSE receiver performing the operations illustrated in FIGS. 5 and 6 may be LlogL.
  • Figure 7 illustrates an example of operation of a receiving device that processes modulated signals based on BPSK in accordance with various embodiments.
  • the receiving apparatus 120 may receive a modulated signal based on BPSK on the eight subcarriers allocated to the receiving apparatus 120.
  • the receiving apparatus 120 can obtain the first symbols by removing the CP from the received signal and applying a DFT of size N.
  • the receiving apparatus 120 may generate the first values by multiplying the first symbols by a diagonal matrix 610.
  • the receiving device 120 may generate the second values equal to the first values by multiplying the first values by a matrix 620, which is a unitary matrix.
  • the receiving device 120 may obtain the complex conjugate values of the first values by multiplying the first values by the conjugate operation 625. [ The receiving device 120 may generate the third values that are equal to the complex conjugate values of the first values by multiplying the conjugate complex values of the first values by a matrix 630, which is the identity matrix.
  • the receiving apparatus 120 may generate the fifth values as shown in Equation (16) by multiplying the fourth values by the diagonal matrix 640.
  • Figure 8 shows an example of operation of a receiving device that processes modulated signals based on pi / 2 BPSK in accordance with various embodiments.
  • the receiving apparatus 120 may receive a modulated signal based on? / 2 BPSK on the eight subcarriers allocated to the receiving apparatus 120.
  • the receiving apparatus 120 can obtain the first symbols by removing the CP from the received signal and applying a DFT of size N.
  • the receiving apparatus 120 may generate the first values by multiplying the first symbols by a diagonal matrix 610.
  • the receiving device 120 may generate the second values by multiplying the first values by a matrix 620 and generate the third values by multiplying the conjugate complex values of the first values by a matrix 630.
  • the receiving apparatus 120 may generate the fourth values by summing the second values and the third values.
  • the receiving device 120 may generate the fifth values by multiplying the fourth values by a diagonal matrix 640.
  • the receiving device 120 may generate the sixth values by applying an IDFT of size L to the fifth values.
  • the receiving apparatus 120 may generate seventh values by reversing the sixth values.
  • the receiving device 120 may multiply the sixth values by a phase compensated diagonal matrix (R) 810 to compensate for symbols rotated by? / 2 according to? / 2 BPSK.
  • phase-compensated diagonal matrix 810 may be constructed as:
  • phase-compensated diagonal matrix 810 can be constructed as:
  • the receiving apparatus 120 can generate the seventh values by compensating the sixth values by a phase rotated by? / 2 BPSK.
  • the receiving apparatus 120 may generate the second symbols by applying a signum function 660 to the seventh values.
  • a method of a receiving device in a wireless communication system includes the steps of receiving a signal from a transmission device, Based on at least one of a plurality of modulation schemes based on at least one of a plurality of predetermined modulation schemes; A first circular shift in one direction is applied to generate second values and a second cyclic shift in a second direction different from the first direction is applied to the complex conjugate values of the first values, Generating third values for the signal based at least in part on the second values and the third values, and generating second symbols for the signal based at least in part on the second values and the third values, It may be at least in part based comprise the step of obtaining data about the signal.
  • the at least one designated modulation scheme may be associated with one or more of BPSK (binary phase shift keying) or BPSK shifted by? / 2.
  • the signal received from the transmitting apparatus may be a signal to which frequency domain spectrum shaping (FDSS) is applied.
  • the method further comprises, in response to the acknowledgment, processing the first symbols based on a gain of a channel between the transmitting apparatus and the receiving apparatus and a gain of the FDSS, And generating the values.
  • the step of generating the second symbols may include generating fourth values by summing the second values and the third values, and generating a first matrix for the first cyclic shift, Generating fifth values by processing the fourth values based on a second matrix for a second cyclic shift, a gain of the channel, a gain of the FDSS, and a variance of noise in the channel, And generating the second symbols based at least in part on the fifth values.
  • the signal is received on a plurality of subcarriers from the transmitting apparatus, each of the first symbols is associated with each of the plurality of subcarriers, By multiplying a complex conjugate value of the gain of the FDSS applied to a subcarrier associated with each of the first symbols with a conjugate complex value of a gain of the channel for each of the first symbols, .
  • the fifth values may be generated by multiplying the fourth values by the following equation (19).
  • Equation 19 D 1 denotes the first matrix, D 2 denotes the second matrix, p i denotes a gain of the FDSS applied to a subcarrier associated with an i-th value of the fourth values, h i Denotes the gain of the channel for the i-th value of the fourth values, 2 denotes the variance for the noise in the channel, and I denotes the unit matrix.
  • the step of generating the second symbols may include generating sixth values by reversely rotating each of the fifth values by the phase of the modulation technique for the signal, 6 < / RTI > values based at least in part on the values of the second symbols.
  • the step of generating the second values and the third values comprises: multiplying the first values by a first matrix that is circularly shifted by k in the first direction, Generating the third values by inverting the first values to the conjugate complex values of the first values and a second matrix cyclically shifting by k + 1 in the second direction , And k may be determined based on the modulation scheme for the signal and the phase of the modulation scheme for the signal.
  • the at least one receiver may comprise a widely linear minimum mean square error (WLMMSE) receiver.
  • WLMMSE widely linear minimum mean square error
  • a reception device includes at least one receiver, and at least one receiver functionally coupled to the at least one receiver, receiving a signal from a transmission device and verifying that the received signal is modulated based on at least one of a plurality of modulation schemes and based on the acknowledgment, Applying a first circular shift in a first direction to first values associated with symbols to generate second values and applying complex conjugate values of the first values to the first values associated with the symbols, Generating a second value by applying a second cyclic shift in a second direction other than the first direction and generating a third value based on at least a portion of the second values and the third values, And at least one processor configured to generate the symbols and to obtain data for the signal based at least in part on the second symbols.
  • the at least one designated modulation scheme may be associated with one or more of BPSK (binary phase shift keying) or BPSK shifted by? / 2.
  • the signal received from the transmitting apparatus may be a signal to which frequency domain spectrum shaping (FDSS) is applied.
  • the at least one processor in response to the acknowledgment, processes the first symbols based on a gain of a channel between the transmitting apparatus and the receiving apparatus and a gain of the FDSS, 1 < / RTI > values.
  • the at least one processor may generate fourth values by summing the second values and the third values, and generate a first matrix for the first cyclic shift, a second matrix for the second cyclic shift, Generating fifth values by processing the fourth values based on a variance of the first matrix, the second matrix, the gain of the channel, the gain of the FDSS, and the noise in the channel, And generate the second symbols.
  • the signal is received on a plurality of subcarriers from the transmitting apparatus, each of the first symbols is associated with each of the plurality of subcarriers, By multiplying a complex conjugate value of the gain of the FDSS applied to a subcarrier associated with each of the first symbols with a conjugate complex value of a gain of the channel for each of the first symbols, .
  • the fifth values may be generated by multiplying the fourth values by the equation (19).
  • the at least one processor may be configured to generate sixth values by reversing each of the fifth values by a phase of the modulation scheme for the signal, To generate the second symbols.
  • the at least one processor generates the second values by multiplying the first values by a first matrix that is circularly shifted by k in the first direction, And generating the third values by inverting the first values to the conjugate complex values of the signal and by a second matrix cyclically shifting by k + 1 in the second direction, And the phase of the modulation scheme for the signal.
  • the at least one receiver may comprise a widely linear minimum mean square error (WLMMSE) receiver.
  • WLMMSE widely linear minimum mean square error
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored on a computer-readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • the one or more programs include instructions that cause the electronic device to perform the methods in accordance with the embodiments of the present disclosure or the claims of the present disclosure.
  • Such programs may be stored in a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including flash memory, a read only memory (ROM), an electrically erasable programmable ROM but are not limited to, electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these. In addition, a plurality of constituent memories may be included.
  • a computer readable medium such as a random access memory, a non-volatile memory including flash memory, a read only memory (ROM), an electrically erasable programmable ROM but are not limited to, electrically erasable programmable read only memory (EEPROM), magnetic disc storage device, compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs An optical storage device, or a magnetic cassette. Or a combination of some or all of these.
  • a plurality of constituent memories may be included.
  • the program may also be stored on a communication network, such as the Internet, an Intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), a communication network such as a storage area network (SAN) And can be stored in an attachable storage device that can be accessed.
  • a storage device may be connected to an apparatus performing an embodiment of the present disclosure via an external port. Further, a separate storage device on the communication network may be connected to an apparatus performing the embodiments of the present disclosure.

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Abstract

본 개시(disclosure)는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법은, 송신 장치로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법들 중 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하는 과정과, 상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하는 과정과, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하는 과정과, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하는 장치 및 방법
본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템(wireless communication system system)에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
PAPR(peak-to-average power ratio)을 감소시키기 위한 처리가 무선 통신 시스템(wireless communication system) 내에서 송신되는 신호에 적용되고 있다. 이러한 처리는, 수신 장치(reception device)에 포함된 수신기(receiver)의 복잡도(complexity)를 증가시킬 수 있다. 따라서, 수신 장치에 포함된 수신기의 복잡도를 감소시키기 위한 방안이 요구된다.
따라서, 본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 무선 통신 시스템에서 PAPR(peak-to-average power ratio)을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시의 다양한 실시 예들은 수신기의 복잡도를 감소시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템(wireless communication system)에서 수신 장치는, 적어도 하나의 수신기(receiver)와, 상기 적어도 하나의 수신기와 기능적으로 결합되고(operatively coupled with), 송신 장치(transmission device)로부터 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하고, 상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼(symbol)들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하고, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하고, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법은, 송신 장치로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법들 중 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하는 과정과, 상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하는 과정과, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하는 과정과, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 수신 장치 및 방법은, 송신 장치로부터 수신된 신호에 대한 심볼들과 관련된 값들에 적어도 하나의 순환 쉬프트를 적용함으로써, 신호의 수신을 위해 요구되는 연산의 복잡도(complexity)를 감소시킬 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 통신 환경을 도시한다.
도 2는 π/2 BPSK(binary phase shift keying)를 나타내는 성상도의 예들을 도시한다.
도 3은 FDSS(frequency domain spectrum shaping)의 예를 도시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 기능적 구성을 도시한다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 수신 장치의 동작의 예를 도시한다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 수신된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
도 7은 다양한 실시예들에 따라 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
도 8은 다양한 실시예들에 따라 π/2 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
본 개시는 무선 통신 시스템에서 수신된 신호를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하 설명에서 사용되는 신호의 수학적 표현(예: 행렬(matrix), 벡터(vector))을 지칭하는 용어, 신호의 값에 대한 수학적 표현(예: 정수(integer), 영(zero), 비정수(non-integer)), 용량(capacity)를 지칭하는 용어(예: IF 용량, IF 유효 용량, 전송 용량, 채널 용량), 네트워크 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
또한, 본 개시는, 일부 통신 규격(예: 3GPP(3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들을 이용하여 다양한 실시 예들을 설명하지만, 이는 설명을 위한 예시일 뿐이다. 본 개시의 다양한 실시 예들은, 다른 통신 시스템에서도, 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 환경을 도시한다.
도 1은 무선 통신 환경에서 무선 채널을 이용하는 노드(node)들의 일부로서, 송신 장치 110 및 수신 장치 120을 예시한다.
도 2는 π/2 BPSK(binary phase shift keying)를 나타내는 성상도의 예들을 도시한다. 도 3은 FDSS(frequency domain spectrum shaping)의 예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 무선 통신 환경 100은 송신 장치 110 및 수신 장치 120을 포함할 수 있다. 송신 장치 110은 수신 장치 120에게 신호를 송신할 수 있다.
송신 장치 110 및 수신 장치 120은 신호의 송신 방향에 따른 구분이다. 따라서, 하나의 장치는 경우에 따라 송신 장치 110으로 동작하거나, 수신 장치 120으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 하향링크 통신 시, 송신 장치 110은 기지국(base station), 수신 장치 120은 단말(terminal)일 수 있다. 다른 예로, 상향링크 통신 시, 송신 장치 110은 단말, 수신 장치 120은 기지국일 수 있다. 또한, D2D(device to device) 통신 시, 송신 장치 110은 단말, 수신 장치 120은 다른 단말일 수 있다. 여기서, D2D 통신은 사이드링크(sidelink) 통신으로 지칭될 수 있다. 또한, 송신 장치 110은 기지국, 수신 장치 120은 다른 기지국일 수 있다. 일부 실시 예들에서, 송신 장치 110과 수신 장치 120은 백홀(backhaul)을 통해, 시그널링을 수행할 수 있다. 백홀은 무선 백홀(wireless backhaul)일 수 있다. 나열된 예시들 외, 송신 장치 110 및 수신 장치 120은 다른 다양한 장치들일 수 있다.
여기서, 기지국은, 단말에게 무선 접속을 제공하는 네트워크 인프라스트럭쳐(infrastructure)이다. 기지국은, 기지국(base station) 외에 '액세스 포인트(access point, AP)', '이노드비(eNodeB, eNB)', '5G 노드(5th generation node)', '5G 노드비(5G NodeB, NB)', '무선 포인트(wireless point)', '송수신 포인트(transmission/reception point, TRP)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
여기서, 단말은 사용자에 의해 사용되는 장치로서, 기지국과 무선 채널(wireless channel)을 통해 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말은 사용자의 관여 없이 운영될 수 있다. 즉, 단말은 기계 타입 통신(machine type communication, MTC)을 수행하는 장치로서, 사용자에 의해 휴대되지 아니할 수 있다. 단말은, 단말(terminal) 외 '사용자 장비(user equipment, UE)', '이동국(mobile station)', '가입자국(subscriber station)', '원격 단말(remote terminal)', '무선 단말(wireless terminal)', '전자 장치(electronic device)', 또는 '사용자 장치(user device)' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
수신 장치 120이 수신하는 신호는 하기의 수학식 1과 같이 표현할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000001
Y는 수신 장치 120이 수신하는 신호, X는 송신 장치 110이 송신하는 신호를 나타낸다. H는 송신 장치 110과 수신 장치 120 사이의 채널을 나타낸다. Z는 채널 사이의 잡음(noise)을 나타낸다. 송신 장치 110의 안테나가 NT개이고, 수신 장치 120의 안테나가 NR개인 경우, X는 NT x 1 크기의 벡터이고, Y 및 Z는 NR x 1 크기의 벡터이고, H는 NR x NT의 크기의 행렬일 수 있다.
이하 도 2 내지 도 10에서는, 송신 장치와 수신 장치로 구분하여 설명하나, 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 장치의 기능들이 명칭에 의해 한정되지 않는다. 다시 말해, 수신 장치 120은 필요에 따라, 송신 장치에게 제어 정보(예: 채널 정보)를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 데이터를 전송할 수도 있다.
다양한 실시예들에서, 송신 장치 110은 PAPR(peak-to-average power ratio)을 감소시키기 위한 처리를 신호에 적용한 후, 상기 처리가 적용된 신호를 수신 장치 120에게 송신할 수 있다.
일부 실시예들에서, 송신 장치 110은, PAPR을 감소시키기 위하여, π/2만큼 쉬프트된 BPSK(binary phase shift keying, 이하 π/2 BPSK로 지칭함)에 기반하여 신호를 변조할 수 있다. 예를 들어, π/2 BPSK는 도 2의 성상도(constellation) 200과 같이 나타내어질 수 있다. 성상도 200에서, 가로축은 실수 성분(in-phase)를 나타낼 수 있으며, 세로축은 허수 성분(quadrature)을 나타낼 수 있다. 성상도 200에서, 'o'로 표시되는 점들(예: (I, Q)=(1,0), (I, Q)=(-1,0))은 제1 심볼을 나타낼 수 있고, 'x'로 표시되는 점들(예: (I, Q)=(0,1), (I, Q)=(0,-1))은 상기 제1 심볼과 다른 제2 심볼을 나타낼 수 있다. 다른 예를 들면, π/2 BPSK는 도 2의 성상도 250과 같이 나타내어질 수 있다. 성상도 250에서, 가로축은 실수 성분을 나타낼 수 있으며, 세로축은 허수 성분을 나타낼 수 있다. 성상도 250에서, 'o'로 표시되는 점들(예: (I, Q)=(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000002
,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000003
), (I,Q)=(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000004
,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000005
))은 상기 제1 심볼을 나타낼 수 있고, 'x'로 표시되는 점들(예: (I, Q)=(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000006
,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000007
), (I, Q)=(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000008
,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000009
)는 상기 제1 심볼과 다른 제2 심볼을 나타낼 수 있다. 송신 장치 110은 π/2 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 수신 장치 120에게 송신할 수 있다.
일부 실시예들에서, 송신 장치 110은, PAPR을 감소시키기 위하여, 신호에 FDSS(frequency domain spectrum shaping)를 적용한 후, FDSS가 수행된 신호를 수신 장치 120에게 송신할 수 있다. 예를 들면, 송신 장치 110은, 도 3의 개념도(conceptual diagram) 300과 같이, 수신 장치 120에 할당될 부반송파(subcarrier)들 각각에 가중치(weight, 또는 이득(gain))를 적용한 신호를 수신 장치 120에게 송신할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 수신 장치의 기능적 구성을 도시한다. 도 4에 예시된 구성은 도 1의 수신 장치 120의 구성으로서 이해될 수 있다. 이하 사용되는 '...부', '...기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 장치의 기능들이 명칭에 의해 한정되지 않는 바, 이하 설명은, 수신 장치 120이 도 1의 송신 장치 110으로부터 신호를 수신하기 위한 구성뿐만 아니라, 송신 장치 110에게 신호를 전송하기 위한 구성을 포함하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 수신 장치 120은, 통신부 410, 프로세서 420, 및 메모리 430을 포함할 수 있다.
통신부 410은 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부 410은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열(bit sequence) 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어 정보 송신 시, 통신부 410은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 변조 심볼들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 410은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 또한, 통신부 410은 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환할 수 있다. 예를 들어, 통신부 410은 디코더(decoder), 복조기(demodulator), ADC(analog to digital convertor), 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 및 오실레이터(oscillator) 등을 포함할 수 있다. 또한, 통신부 410이 신호를 송신하는 경우에는, 인코더(encoder), 변조기(modulator), DAC(digital to analog convertor), 및 송신 필터 등을 추가적으로 포함할 수 있다.
통신부 410은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 통신부 410은, 복수의 안테나들 각각을 통해 복수의 스트림들을 수신할 수 있다. 또한, 통신부 410은 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 410은 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 통신부 410은 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절, 즉, 아날로그 빔포밍을 수행할 수 있다. 또는, 통신부 410은 디지털 신호에 대한 빔포밍, 즉, 디지털 빔포밍을 수행할 수 있다.
또한, 통신부 410은 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 410은 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 블루투스 저 에너지(Bluetooth low energy, BLE), Wi-Fi(Wireless Fidelity), WiGig(WiFi Gigabyte), 셀룰러 망(예: LTE, LTE-A, 5G(5th generation) 망) 등을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5GHz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 30GHz, 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
통신부 410은 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 410은 송신기(transmitter), 수신기(receiver) 또는 송수신기(transceiver)로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 통신부 410에 의해 상술한 바와 같은 처리가 수행되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 다양한 실시 예들에 따라, 통신부 410은 채널 추정을 위한 신호를 수신할 수 있다. 또한, 통신부 410은 후술하는 프로세서 420에서 생성하는 채널 정보(예: 채널 상태 정보(channel state information, CSI))를 다른 장치(예: 도 1의 송신 장치 110)에게 피드백할 수 있다. 또한, 통신부 410은, 다른 장치에게 피드백한 채널 정보에 따라 생성된 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 통신부 410을 통해, 수신 장치는 송신 장치와 수신 기법을 결정하기 위한 시그널링을 수행할 수 있다. 예를 들어, 시그널링을 통해, 부호 변조(coded modulation) 방식에 대한 정보, 비트-심볼 매핑(bit-to-symbol mapping) 방식에 대한 정보, 채널에 대한 변화 정도를 나타내는 정보, MIMO 채널의 채널 상관(channel correlation)을 나타내는 정보 중 적어도 하나가 교환될 수 있다.
프로세서 420은 수신 장치 120의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서 420은 통신부 410을 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 또한, 프로세서 420은 메모리 430에 데이터를 기록하고(write), 읽을 수 있다(read). 이를 위해, 프로세서 420은 적어도 하나의 프로세서(processor) 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부로 구성될 수 있다. 또한, 통신부 410의 일부 및 프로세서 420은 CP(communication processor)로 지칭될 수 있다.
프로세서 420은, 통신부 410 및 메모리 430과 기능적으로 결합될(operably coupled with) 수 있다. 프로세서 420은, 프로세서 420과 기능적으로 결합된 통신부 410 및 메모리 430을 제어함으로써, 다양한 실시예들에 따른 수신 장치 120의 동작들을 수행할 수 있다.
메모리 430은 수신 장치 120의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 430은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 메모리 430은 프로세서 420의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 메모리 430은, 송신 장치 110에게 채널 정보를 피드백하기 위해, 프리코더들을 저장할 수 있다.
도 4는 수신 장치 120의 구성을 예시한다. 여기서, 도 4의 구성이 기지국의 구성인 경우, 백홀(backhaul) 망과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공하는 백홀 통신부가 더 포함될 수 있다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 수신 장치의 동작의 예를 도시한다. 이러한 동작은, 도 1 또는 도 4에 도시된 수신 장치 120, 수신 장치 120에 포함된 적어도 하나의 구성요소(예: 통신부 410, 프로세서 420, 메모리 430 등)에 의해 수행될 수 있다.
도 6은 다양한 실시예들에 따라 수신된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
도 5를 참조하면, 동작 510에서, 수신 장치 120(또는 프로세서 420)은 송신 장치 110으로부터 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 신호는 BPSK 또는 π/2 BPSK에 기반하여 변조된 신호일 수 있다. 다양한 실시예들에서, 상기 신호는 FDSS가 적용된 신호일 수 있다.
동작 520에서, 수신 장치 120은 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된(designated) 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인(identify)할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 지정된 변조 기법은, BPSK 또는 π/2 BPSK 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 수신 장치 120은, 송신 장치 110으로부터 수신된 제어 정보(control information), 상기 신호가 수신된 타이밍(timing) 등에 기반하여 상기 수신된 신호가 상기 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인할 수 있다.
동작 530에서, 수신 장치 120은 상기 신호에 대한 제1 심볼들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성할 수 있다. 상기 제1 심볼들은, 송신 장치 110으로부터 수신된 신호에서 CP(cyclic prefix)를 제거한 후 크기 N의 DFT(discrete Fourier transform)를 적용함으로써 획득될 수 있다. 상기 제1 값들은 상기 송신 장치 110과 상기 수신 장치 120 사이의 채널의 이득(gain) 및 상기 FDSS의 이득에 기반하여 상기 제1 심볼들을 처리함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제1 심볼들에 대각 행렬(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000010
) 610을 곱함으로써 상기 제1 값들을 생성할 수 있다. 대각 행렬 610의 대각 성분들 각각은 하기의 수학식 2로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000011
수학식 2에서, pi는 상기 제1 심볼들 중 i번째 심볼을 위한 부반송파에 적용된 FDSS의 이득을 나타내고, hi는 상기 송신 장치 110과 상기 수신 장치 120 사이의 채널들 중에서 i번째 심볼을 위한 채널의 이득을 나타내고, *는 켤레 복소 값(complex conjugate value)을 나타내며, M은 수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수를 나타낼 수 있다. 예를 들면,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000012
는, 수신 장치 120에 할당된 8개의 부반송파들 중에서, 상기 제1 심볼들 중 2번째 심볼을 위한 부반송파에 적용된 FDSS의 이득의 켤레 복소 값을 나타내며,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000013
는 상기 제1 심볼들 중 2번째 심볼을 위한 채널의 이득의 켤레 복소 값을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수가 8개이고, 상기 신호에 적용된 변조 기법의 위상(phase)이 π/2이며, 상기 제1 심볼들 각각을 ym(1≤m≤8)으로 나타내는 경우, 수신 장치 120은 상기 제1 심볼들에 대각 행렬 610을 곱함으로써 하기의 수학식 3과 같은 상기 제1 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000014
수신 장치 120은 상기 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트를 적용함으로써 상기 제2 값들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제1 값들에 행렬(D1) 620을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성할 수 있다. 예를 들면, 행렬 620은 하기의 수학식 4로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000015
수학식 4에서, IL은 대각선 성분들은 1로 구성되고 전체 성분들 중에서 대각선 성분들을 제외한 나머지 성분들은 0으로 구성되는 단위 행렬을 나타내고, k는
Figure PCTKR2018008839-appb-I000016
를 나타낼 수 있다. 여기서, L은 수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수를 나타내며, φ는 상기 수신된 신호에 적용된 변조 기법의 위상을 나타낼 수 있다.
수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수가 8이고, 상기 수신된 신호에 적용된 변조 기법의 위상이 π/2인 상기 예에서, k는 2일 수 있으며, 수학식 4에 기반하여 결정되는 행렬 620은 하기의 수학식 5로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000017
수신 장치 120은 상기 수학식 5로 구성된 행렬 620에 상기 제1 값들을 곱함으로써 수학식 6과 같이 구성된 상기 제2 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000018
수신 장치 120은 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들을 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제1 값들에 켤레 연산(*) 625를 적용함으로써 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들을 획득할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 행렬(D2) 630을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성할 수 있다. 예를 들면, 행렬 630은 하기의 수학식 7로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000019
수학식 7에서, IL은 대각선 성분들은 1로 구성되고 전체 성분들 중에서 대각선 성분들을 제외한 나머지 성분들은 0으로 구성되는 단위 행렬을 나타내고, k는
Figure PCTKR2018008839-appb-I000020
를 나타낼 수 있고, flipud()는 IL을 반전하는 함수를 나타낼 수 있다. 여기서, L은 수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수를 나타내며, φ는 상기 수신된 신호에 적용된 변조 기법의 위상을 나타낼 수 있다.
상기 예(L=8, φ=π/2)에서, k는 2일 수 있으며, 수학식 7에 기반하여 결정되는 행렬 630은 하기의 수학식 8과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000021
수신 장치 120은 상기 수학식 8로 구성된 행렬 630에 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들을 곱함으로써 수학식 9와 같이 구성된 상기 제3 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000022
동작 540에서, 수신 장치 120은 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여(based at least in part on) 상기 수신된 신호에 대한 제2 심볼들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써 수학식 10과 같이 구성된 제4 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000023
수신 장치 120은 행렬 620, 행렬 630, 상기 송신 장치 110과 상기 수신 장치 120 사이의 상기 채널의 이득, 상기 FDSS의 이득, 및 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산에 기반하여 상기 제4 값들을 처리함으로써 제5 값들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제4 값들에 대각 행렬(
Figure PCTKR2018008839-appb-I000024
) 640을 곱함으로써 상기 제5 값들을 생성할 수 있다. 대각 행렬 640의 대각 성분들에서
Figure PCTKR2018008839-appb-I000025
는 하기의 수학식 11로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000026
수학식 11에서, D1은 행렬 620을 나타내고, D2는 행렬 630을 나타내며,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000027
는
Figure PCTKR2018008839-appb-I000028
를 나타내고, σ2는 송신 장치 110과 수신 장치 120 사이의 상기 채널 내의 잡음(noise)에 대한 분산(variance)을 나타내며,
Figure PCTKR2018008839-appb-I000029
은 대각선 성분들은 1로 구성되고 전체 성분들 중에서 대각선 성분들을 제외한 나머지 성분들은 0으로 구성되는 단위 행렬을 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000030
내의 각 성분들은 하기의 수학식 12로 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000031
수학식 12에서, vi는
Figure PCTKR2018008839-appb-I000032
내의 성분들 중 i번째 성분을 나타내고, pi는 상기 제1 심볼들 중 i번째 심볼을 위한 부반송파에 적용된 FDSS의 이득을 나타내고, hi는 i번째 심볼을 위한 채널의 이득을 나타내며, L은 수신 장치 120에 할당된 부반송파들의 수를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상기 예(L=8, φ=π/2)에서, 수신 장치 120은 상기 제4 값들에 대각 행렬 640을 곱함으로써 하기의 수학식 13과 같은 상기 제5 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000033
수신 장치 120은 상기 제5 값들에 크기 L을 가지는 IDFT(inverse discrete Fourier transform)를 적용함으로써 제6 값들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제5 값들에 IDFT 650을 적용함으로써 수학식 14와 같이 구성되는 제6 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000034
수신 장치 120은, 상기 제6 값들에 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하면, 수신 장치 120은 상기 제6 값들에 시그넘 함수(sgn()) 660을 적용함으로써, 상기 제2 심볼들을 생성할 수 있다.
동작 550에서, 수신 장치 120은, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 수신된 신호에 대한 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 수신 장치 120은, 상기 제2 심볼들에 다양한 판정 기법들 또는 다양한 디코딩 기법들 중 하나 이상을 적용함으로써 상기 수신된 신호에 대한 데이터를 획득할 수 있다.
도 5에 도시하지 않았으나, 수신 장치 120은 상기 획득된 데이터를 이용하여 다양한 서비스들(예: 통화 서비스, 스트리밍 서비스, 인터넷 서비스 등)를 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시예들에 따른 수신 장치 120는, 도 5 또는 도 6를 통해 설명된 연산에 따라 수신된 신호를 처리함으로써, 일반적인 WLMMSE(widely linear minimum mean square error) 수신기를 포함하는 수신 장치와 동일한 성능을 가지면서도 복잡도를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 일반적인 WLMMSE 수신기를 포함하는 수신 장치의 복잡도는 크기 2L(여기서, L은 수신 장치에 할당된 부반송파들의 수)의 역행렬로 인하여 L3인 반면, 다양한 실시예들에 따른 연산(예: 도 5 및 도 6을 통해 설명된 연산)을 수행하는 WLMMSE 수신기를 포함하는 수신 장치 120의 복잡도는 LlogL일 수 있다.
도 7은 다양한 실시예들에 따라 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
도 7을 참조하면, 수신 장치 120은 수신 장치 120에 할당된 8개의 부반송파들 상에서 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 수신할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 수신된 신호에서 CP를 제거한 후 크기 N의 DFT를 적용함으로써 상기 제1 심볼들을 획득할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 제1 심볼들에 대각 행렬 610을 곱함으로써 상기 제1 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제1 값들에 단위 행렬인 행렬 620을 곱함으로써 상기 제1 값들과 동일한 상기 제2 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제1 값들에 켤레 연산 625를 곱함으로써 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들을 획득할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 단위 행렬인 행렬 630을 곱함으로써 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들과 동일한 상기 제3 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제2 값들과 상기 제3 값들을 합함으로써, 상기 제4 값들을 생성할 수 있다. 상기 제2 값들은 상기 제1 값들과 동일하고, 상기 제3 값들은 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들과 동일하기 때문에, 상기 제4 값들은 하기의 수학식 15와 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000035
수신 장치 120은 상기 제4 값들에 대각 행렬 640을 곱함으로써, 하기의 수학식 16과 같이 구성된 제5 값들을 생성할 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000036
도 8은 다양한 실시예들에 따라 π/2 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 처리하는 수신 장치의 연산의 예를 도시한다.
도 8을 참조하면, 수신 장치 120은 수신 장치 120에 할당된 8개의 부반송파들 상에서 π/2 BPSK에 기반하여 변조된 신호를 수신할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 수신된 신호에서 CP를 제거한 후 크기 N의 DFT를 적용함으로써 상기 제1 심볼들을 획득할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 제1 심볼들에 대각 행렬 610을 곱함으로써 상기 제1 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제1 값들에 행렬 620을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성하고, 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 행렬 630을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써 상기 제4 값들을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은 상기 제4 값들에 대각 행렬 640을 곱함으로써 상기 제5 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제5 값들에 크기 L의 IDFT를 적용함으로써 상기 제6 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은 상기 제6 값들을 역회전 함으로써 제7 값들을 생성할 수 있다. 수신 장치 120은, π/2 BPSK에 따라 π/2만큼 회전된 심볼들을 보상하기 위해, 위상 보상 대각 행렬(R) 810을 상기 제6 값들에 곱할 수 있다.
예를 들어, 상기 수신된 신호가 도 2의 성상도 200과 같은 유형의 π/2 BPSK로 변조된 경우, 위상 보상 대각 행렬 810은 하기의 수학식 17과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000037
다른 예를 들어, 상기 수신된 신호가 도 2의 성상도 250과 같은 유형의 π/2 BPSK로 변조된 경우, 위상 보상 대각 행렬 810은 하기의 수학식 18과 같이 구성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000038
다시 말해, 수신 장치 120은 π/2 BPSK에 의해 회전된 위상만큼 상기 제6 값들을 보상함으로써, 상기 제7 값들을 생성할 수 있다.
수신 장치 120은, 상기 제7 값들에 시그넘 함수 660을 적용함으로써, 상기 제2 심볼들을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같은 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템(wireless communication system)에서 수신 장치(reception device)의 방법은, 송신 장치(transmission device)로부터 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된(designated) 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하는 과정과, 상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼(symbol)들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하는 과정과, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하는 과정과, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 지정된 변조 기법은, BPSK(binary phase shift keying) 또는 π/2만큼 쉬프트된(shifted) BPSK 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 예를 들면, 상기 송신 장치로부터 수신된 신호는, FDSS(frequency domain spectrum shaping)가 적용된 신호일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 방법은, 상기 확인에 응답하여, 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널의 이득 및 상기 FDSS의 이득(gain)에 기반하여 상기 제1 심볼들을 처리함으로써, 상기 제1 값들을 생성하는 과정을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정은, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써, 제4 값들을 생성하는 과정과, 상기 제1 순환 쉬프트를 위한 제1 행렬, 상기 제2 순환 쉬프트를 위한 제2 행렬, 상기 채널의 이득, 상기 FDSS의 이득, 및 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산(variance)에 기반하여 상기 제4 값들을 처리함으로써 제5 값들을 생성하는 과정과, 상기 제5 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 신호는, 상기 송신 장치로부터 복수의 부반송파(subcarrier)들 상에서 수신되고, 상기 제1 심볼들 각각은, 상기 복수의 부반송파들 각각과 관련되고, 상기 제1 값들 각각은, 상기 제1 심볼들 각각에 상기 제1 심볼들 각각과 관련된 부반송파에 적용된 상기 FDSS의 이득의 켤레 복소 값(complex conjugate value)와 상기 제1 심볼들 각각에 대한 상기 채널의 이득의 켤레 복소 값을 곱함으로써 생성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제5 값들은, 상기 제4 값들에 하기의 수학식 19를 곱함으로써 생성될 수 있다.
Figure PCTKR2018008839-appb-I000039
수학식 19에서, D1은 상기 제1 행렬을 나타내고, D2는 상기 제2 행렬을 나타내고, pi는 상기 제4 값들 중 i번째 값과 관련된 부반송파에 적용된 상기 FDSS의 이득을 나타내고, hi는 상기 제4 값들 중 i번째 값에 대한 상기 채널의 이득을 나타내고, σ2는 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산을 나타내며, I는 단위행렬을 나타낼 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정은, 상기 제5 값들 각각을 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상만큼 역회전함(reverse rotating)으로써, 제6 값들을 생성하는 과정과, 상기 생성된 제6 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 생성하는 과정은, 상기 제1 값들에 상기 제1 방향으로 k만큼 순환 쉬프트(circular shifting)하는 제1 행렬을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성하는 과정과, 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 값들을 반전하고 상기 제2 방향으로 k+1만큼 순환 쉬프트하는 제2 행렬을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성하는 과정을 포함할 수 있고, 상기 k는, 상기 신호에 대한 변조 기법 및 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상(phase)에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 수신기는, WLMMSE(widely linear minimum mean square error) 수신기를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 다양한 실시예들에 따른 무선 통신 시스템(wireless communication system)에서 수신 장치(reception device)는, 적어도 하나의 수신기(receiver)와, 상기 적어도 하나의 수신기와 기능적으로 결합되고, 송신 장치(transmission device)로부터 신호를 수신하고, 상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하고, 상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼(symbol)들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하고, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하고, 상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 지정된 변조 기법은, BPSK(binary phase shift keying) 또는 π/2만큼 쉬프트된(shifted) BPSK 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 예를 들면, 상기 송신 장치로부터 수신된 신호는, FDSS(frequency domain spectrum shaping)가 적용된 신호일 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 확인에 응답하여, 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널의 이득 및 상기 FDSS의 이득(gain)에 기반하여 상기 제1 심볼들을 처리함으로써, 상기 제1 값들을 생성하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써, 제4 값들을 생성하고, 상기 제1 순환 쉬프트를 위한 제1 행렬, 상기 제2 순환 쉬프트를 위한 제2 행렬, 상기 채널의 이득, 상기 FDSS의 이득, 및 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산(variance)에 기반하여 상기 제4 값들을 처리함으로써 제5 값들을 생성하고, 상기 제5 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 신호는, 상기 송신 장치로부터 복수의 부반송파(subcarrier)들 상에서 수신되고, 상기 제1 심볼들 각각은, 상기 복수의 부반송파들 각각과 관련되고, 상기 제1 값들 각각은, 상기 제1 심볼들 각각에 상기 제1 심볼들 각각과 관련된 부반송파에 적용된 상기 FDSS의 이득의 켤레 복소 값(complex conjugate value)와 상기 제1 심볼들 각각에 대한 상기 채널의 이득의 켤레 복소 값을 곱함으로써 생성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제5 값들은, 상기 제4 값들에 상기 수학식 19을 곱함으로써 생성될 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제5 값들 각각을 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상만큼 역회전함(reverse rotating)으로써, 제6 값들을 생성하고, 상기 생성된 제6 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 값들에 상기 제1 방향으로 k만큼 순환 쉬프트(circular shifting)하는 제1 행렬을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성하고, 상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 값들을 반전하고 상기 제2 방향으로 k+1만큼 순환 쉬프트하는 제2 행렬을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성하도록 구성되며, 상기 k는, 상기 신호에 대한 변조 기법 및 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상(phase)에 기반하여 결정될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 수신기는, WLMMSE(widely linear minimum mean square error) 수신기를 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템(wireless communication system)에서 수신 장치(reception device)의 동작 방법에 있어서,
    송신 장치(transmission device)로부터 신호를 수신하는 과정;
    상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된(designated) 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하는 과정;
    상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼(symbol)들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하는 과정;
    상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하는 과정; 및
    상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 확인에 응답하여, 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널의 이득 및 FDSS(frequency domain spectrum shaping)의 이득(gain)에 기반하여 상기 제1 심볼들을 처리함으로써, 상기 제1 값들을 생성하는 과정을 더 포함하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정은,
    상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써, 제4 값들을 생성하는 과정;
    상기 제1 순환 쉬프트를 위한 제1 행렬, 상기 제2 순환 쉬프트를 위한 제2 행렬, 상기 채널의 이득, 상기 FDSS의 이득, 및 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산(variance)에 기반하여 상기 제4 값들을 처리함으로써 제5 값들을 생성하는 과정; 및
    상기 제5 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정을 포함하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정은,
    상기 제5 값들 각각을 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상만큼 역회전함(reverse rotating)으로써, 제6 값들을 생성하는 과정; 및
    상기 생성된 제6 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 생성하는 과정은,
    상기 제1 값들에 상기 제1 방향으로 k만큼 순환 쉬프트(circular shifting)하는 제1 행렬을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성하는 과정과,
    상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 값들을 반전하고 상기 제2 방향으로 k+1만큼 순환 쉬프트하는 제2 행렬을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성하는 과정을 포함하고,
    상기 k는,
    상기 신호에 대한 변조 기법 및 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상(phase)에 기반하여 결정되는 방법.
  6. 무선 통신 시스템(wireless communication system)에서 수신 장치(reception device)에 있어서,
    적어도 하나의 수신기(receiver)와,
    상기 적어도 하나의 수신기와 기능적으로 결합된(operatively coupled with) 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    송신 장치(transmission device)로부터 신호를 수신하고,
    상기 수신된 신호가 복수의 변조 기법(modulation scheme)들 중 적어도 하나의 지정된 변조 기법에 기반하여 변조됨을 확인하고,
    상기 확인에 기반하여, 상기 신호에 대한 제1 심볼(symbol)들과 관련된 제1 값들에 제1 방향으로의 제1 순환 쉬프트(circular shift)를 적용하여 제2 값들을 생성하고 상기 제1 값들의 켤레 복소 값(complex conjugate value)들에 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로의 제2 순환 쉬프트를 적용하여 제3 값들을 생성하고,
    상기 제2 값들 및 상기 제3 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 제2 심볼들을 생성하고,
    상기 제2 심볼들에 적어도 일부 기반하여 상기 신호에 대한 데이터를 획득하는 수신 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 확인에 응답하여, 상기 송신 장치와 상기 수신 장치 사이의 채널의 이득 및 FDSS(frequency domain spectrum shaping)의 이득(gain)에 기반하여 상기 제1 심볼들을 처리함으로써, 상기 제1 값들을 생성하는 수신 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제2 값들 및 상기 제3 값들을 합함으로써, 제4 값들을 생성하고,
    상기 제1 순환 쉬프트를 위한 제1 행렬, 상기 제2 순환 쉬프트를 위한 제2 행렬, 상기 채널의 이득, 상기 FDSS의 이득, 및 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산(variance)에 기반하여 상기 제4 값들을 처리함으로써 제5 값들을 생성하고,
    상기 제5 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 수신 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제5 값들 각각을 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상만큼 역회전함(reverse rotating)으로써, 제6 값들을 생성하고,
    상기 생성된 제6 값들에 적어도 일부 기반하여 상기 제2 심볼들을 생성하는 수신 장치.
  10. 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 값들에 상기 제1 방향으로 k만큼 순환 쉬프트(circular shifting)하는 제1 행렬을 곱함으로써 상기 제2 값들을 생성하고,
    상기 제1 값들의 켤레 복소 값들에 상기 제1 값들을 반전하고 상기 제2 방향으로 k+1만큼 순환 쉬프트하는 제2 행렬을 곱함으로써 상기 제3 값들을 생성하며,
    상기 k는,
    상기 신호에 대한 변조 기법 및 상기 신호에 대한 변조 기법의 위상(phase)에 기반하여 결정되는 수신 장치.
  11. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 지정된 변조 기법은,
    BPSK(binary phase shift keying) 또는 π/2만큼 쉬프트된(shifted) BPSK 중 하나 이상과 관련되는 방법 또는 장치.
  12. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 송신 장치로부터 수신된 신호는,
    FDSS(frequency domain spectrum shaping)가 적용된 신호인 방법 또는 장치.
  13. 청구항 3 또는 청구항 8에 있어서, 상기 신호는,
    상기 송신 장치로부터 복수의 부반송파(subcarrier)들 상에서 수신되고,
    상기 제1 심볼들 각각은,
    상기 복수의 부반송파들 각각과 관련되고,
    상기 제1 값들 각각은,
    상기 제1 심볼들 각각에 상기 제1 심볼들 각각과 관련된 부반송파에 적용된 상기 FDSS의 이득의 켤레 복소 값(conjugate complex value)와 상기 제1 심볼들 각각에 대한 상기 채널의 이득의 켤레 복소 값을 곱함으로써 생성되는 방법 또는 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 제5 값들은,
    상기 제4 값들에 하기의 수학식을 곱함으로써 생성되는 방법 또는 장치.
    Figure PCTKR2018008839-appb-I000040
    수학식에서, D1은 상기 제1 행렬을 나타내고, D2는 상기 제2 행렬을 나타내고, pi는 상기 제4 값들 중 i번째 값과 관련된 부반송파에 적용된 상기 FDSS의 이득을 나타내고, hi는 상기 제4 값들 중 i번째 값에 대한 상기 채널의 이득을 나타내고, σ2는 상기 채널 내의 잡음에 대한 분산을 나타내며, I는 단위행렬을 나타냄.
  15. 청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기는,
    WLMMSE(widely linear minimum mean square error) 수신기를 포함하는 방법 또는 장치.
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