KR100929992B1 - Mimo시스템에 대한 특이값 분해를 이용한 시간 도메인송신 및 수신 프로세싱 - Google Patents
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Abstract
Description
매트릭스 는 고유-펄스들의 다이애고날 매트릭스이고, 각각의 이러한 고유-펄스는 0 ≤ k ≤ (NF-1) 에 대해 에서의 특이값들이 대응하는 세트의 IFFT로서 유도된다.
각각의 벡터는 최대 NT 개의 심볼들을 포함하며 이 벡터의 각각의 심볼은 매트릭스 () 에서의 고유 펄스들 중 하나와 관련된다. 의 블록들 (즉, ) 은 모두 다이애고날이다.
결정 피드백 등화기로부터 초기 심볼 추정값 () 과 관련된 SNR 을 결정하기 위해, 초기에, 바이어스되지 않은 최소 평균자승 에러 추정값이 송신 심볼 벡터의 조건 평균 값을 구함으로써 (상술한 MMSE-LE와 유사하게), 다음으로,
Claims (43)
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서 데이터를 송신하는 방법으로서,MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 대하여 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하는 단계;복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하는 단계;상기 MIMO 채널의 추정 응답에 부분적으로 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 단계;복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하는 단계; 및상기 MIMO 채널을 통하여 상기 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 송신하는 단계를 포함하는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 단계; 및고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 단계를 더 포함하며,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 매트릭스들의 상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스에 기초하여 유도되는, 데이터 송신방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 추정된 채널 응답 매트릭스는 주파수 도메인으로 주어지며 상기 주파수 도메인에서 분해되는, 데이터 송신방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 추정된 채널 응답 매트릭스는 특이값 분해에 기초하여 분해되는, 데이터 송신방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 추정된 채널 응답 매트릭스는 복수의 고유-모드들을 포함하며,특정 임계값 미만의 특이값과 관련된 고유-모드들은 데이터 송신의 이용에 선택되지 않는, 데이터 송신방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 2 시퀀스에서의 각각의 매트릭스에서의 특이값들은, 상기 추정된 채널 응답 매트릭스의 고유-모드들이 거의 동일한 송신 전력과 관련되도록, 랜덤하게 오더링되는, 데이터 송신방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스에 기초하여, 상기 추정된 채널 응답 매트릭스의 고유-모드들에 할당된 송신 전력을 표시하는 값을 가진 매트릭스들의 제 3 시퀀스를 유도하는 단계를 더 포함하며,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 제 3 시퀀스에 기초하여 유도되는, 데이터 송신방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 매트릭스들의 제 3 시퀀스는 워터 포링 (water-pouring) 분석에 기초하여 유도되는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 시간 도메인 값들의 복수의 시퀀스를 포함하며,상기 사전 컨디셔닝하는 단계는 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 상기 펄스 셰이핑 매트릭스와 컨볼루션함으로써 상기 시간 도메인에서 수행되는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 주파수 도메인 값들의 복수의 시퀀스를 포함하며,상기 사전 컨디셔닝하는 단계는 변환된 복수의 변조 심볼 스트림들을 상기 펄스 셰이핑 매트릭스와 곱함으로써 상기 주파수 도메인에서 수행되는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 더 높은 신호 대 잡음 및 간섭 비 (SNR) 를 가진 송신 채널들에 더 큰 송신 전력을 할당함으로써 최대 용량을 유도하는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 펄스 셰이핑 매트릭스는 상기 복수의 변조 심볼 스트림들에 거의 동일한 수신 신호 대 잡음 및 간섭 비 (SNR) 를 제공하기 위해 유도되는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,별개의 코딩 및 변조 방식이 각각의 상기 송신채널에 대해 이용되는, 데이터 송신방법.
- 제 1 항에 있어서,공통의 코딩 및 변조 방식이 모든 상기 송신 채널들에 대해 이용되는, 데이터 송신방법.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서 데이터를 송신하는 방법으로서,MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 대하여 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하는 단계;복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하는 단계;상기 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 단계;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 단계;상기 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스에 기초하여, 상기 추정된 채널 응답 매트릭스의 고유-모드에 할당되는 송신 전력을 표시하는 값을 가진 매트릭스들의 제 3 시퀀스를 유도하는 단계;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 제 3 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 단계;복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하는 단계; 및상기 MIMO 채널을 통하여 상기 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 송신하는 단계를 포함하는, 데이터 송신방법.
- MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하고;복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하고;상기 MIMO 채널의 추정 응답에 부분적으로 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하며; 그리고,상기 MIMO 채널을 통한 송신을 위한 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하기 위해, 디지털 정보를 해석할 수 있는 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD) 에 통신가능하게 결합되는, 메모리.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서 데이터 송신을 수신하는 방법으로서,데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 단계;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 단계;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 단계; 및복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하는 단계를 포함하는, 데이터 수신방법.
- 제 17 항에 있어서,사전 컨디셔닝하는 단계는 시간 도메인 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 시간 도메인에서 수행되는, 데이터 수신방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 사전 컨디셔닝하는 단계는,주파수 도메인에서 수행되며,상기 복수의 수신 신호들을 상기 주파수 도메인으로 변환하는 단계;유도된 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 변환된 수신신호들을 주파수 도메인 펄스 셰이핑 매트릭스와 곱하는 단계; 및상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해, 상기 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 시간 도메인으로 변환하는 단계를 포함하는, 데이터 수신방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 사전 컨디셔닝하는 단계는 상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 직교화하는, 데이터 수신방법.
- 제 17 항에 있어서,복수의 복원된 심볼 스트림들을 유도하기 위해, 상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 등화하는 단계를 더 포함하는, 데이터 수신방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 등화하는 단계는 각각의 상기 수신 심볼 스트림에 대해 별도로 수행되는, 데이터 수신방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 등화하는 단계는 최소 평균 자승 에러 선형 등화기 (MMSE-LE) 에 기초하여 수행되는, 데이터 수신방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 등화하는 단계는 결정 피드백 등화기 (DFE) 에 기초하여 수행되는, 데이터 수신방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 등화하는 단계는 MLSE (Maximum Likelihood Sequence Estimation) 등화기에 기초하여 수행되는, 데이터 수신방법.
- 제 21 항에 있어서,복수의 복조 데이터 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 복조 방식에 따라서 상기 복수의 복원된 심볼 스트림들을 복조하는 단계; 및디코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 디코딩 방식에 따라서 상기 복수의 복조 데이터 스트림들을 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 데이터 수신방법.
- 제 17 항에 있어서,상기 MIMO 채널의 복수의 송신 채널들에 대한 상기 추정된 채널 응답 매트릭스 및 신호 대 잡음 및 간섭 비 (SNR) 를 포함하는 채널 상태 정보 (CSI) 를 유도하는 단계; 및상기 데이터 송신의 송신기에 상기 CSI를 되송신하는 단계를 더 포함하는, 데이터 수신방법.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서 데이터 송신을 수신하는 방법으로서,데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 단계;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 단계;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 단계;복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하는 단계;복수의 복원된 심볼 스트림들을 유도하기 위해 상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 등화하는 단계;복수의 복조 데이터 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 복조 방식에 따라서 상기 복수의 복원된 심볼 스트림들을 복조하는 단계; 및디코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 디코딩 방식에 따라서 상기 복수의 복조 데이터 스트림들을 디코딩하는 단계를 포함하는, 데이터 수신방법.
- 데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하고;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하고;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하며; 그리고,복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하기 위해, 디지털 정보를 해석할 수 있는 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD) 에 통신가능하게 결합되는, 메모리.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서의 송신기 유닛으로서,MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 대하여 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하며, 복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하도록 동작하는 TX 데이터 프로세서;상기 MIMO 채널의 추정 응답에 부분적으로 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하며, 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 제공하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하도록 동작하는 TX MIMO 프로세서; 및상기 MIMO 채널을 통하여 상기 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 컨디셔닝하고 송신하도록 동작하는 하나 이상의 송신기를 구비하는, 송신기 유닛.
- 제 30 항에 있어서,상기 TX MIMO 프로세서는,상기 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하며,고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하며,상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 제 2 시퀀스에 기초하여 상기 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하도록 추가로 동작하는, 송신기 유닛.
- 제 31 항에 있어서,상기 TX MIMO 프로세서는 특이값 분해를 이용하여 주파수 도메인에서 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하도록 추가로 동작하는, 송신기 유닛.
- 제 31 항에 있어서,상기 TX MIMO 프로세서는,상기 특이값들의 매트릭스들의 제 2 시퀀스에 기초하여, 상기 추정된 채널 응답 매트릭스의 고유-모드에 할당된 송신전력을 표시하는 값들의 매트릭스들의 제 3 시퀀스를 유도하며,상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스 및 제 3 시퀀스에 기초하여 상기 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하도록 추가로 동작하는, 송신기 유닛.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서의 송신기 장치로서,MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하는 수단;복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하는 수단;상기 MIMO 채널의 추정 응답에 부분적으로 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 수단;복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하는 수단; 및상기 MIMO 채널을 통하여 상기 복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 송신하는 수단을 구비하는, 송신기 장치.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서 이용하는 디지털 신호 프로세서로서,MIMO 채널에서의 복수의 송신 채널들에 코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 코딩 방식에 따라서 데이터를 코딩하는 수단;복수의 변조 심볼 스트림들을 제공하기 위해 하나 이상의 변조 방식에 따라서 상기 코딩 데이터를 변조하는 수단;상기 MIMO 채널의 추정 응답에 부분적으로 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 수단; 및복수의 사전 컨디셔닝된 신호들을 유도하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 상기 복수의 변조 심볼 스트림들을 사전 컨디셔닝하는 수단을 구비하는, 디지털 신호 프로세서.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서의 수신기 유닛으로서,데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하고, 고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하고, 상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하며, 복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하도록 동작하는 RX MIMO 프로세서; 및하나 이상의 복조 방식에 따라서 상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 복조하며, 디코딩 데이터를 제공하기 위해 하나 이상의 디코딩 방식에 따라서 복수의 복조 데이터 스트림들을 디코딩하도록 동작하는 RX 데이터 프로세서를 구비하는, 수신기 유닛.
- 제 36 항에 있어서,상기 RX MIMO 프로세서는 복수의 복원된 심볼 스트림들을 제공하기 위해 상기 복수의 수신 심볼 스트림들을 등화하도록 동작하는 등화기를 구비하며,상기 RX 데이터 프로세서는 상기 디코딩 데이터를 제공하기 위해 상기 복수의 복원된 심볼 스트림들을 복조하고 디코딩하도록 동작하는, 수신기 유닛.
- 제 37 항에 있어서,상기 등화기는 최소 평균 자승 에러 선형 등화기 (MMSE-LE) 인, 수신기 유닛.
- 제 37 항에 있어서,상기 등화기는 결정 피드백 등화기 (DFE) 인, 수신기 유닛.
- 제 37 항에 있어서,상기 등화기는 MLSE 등화기인, 수신기 유닛.
- 제 37 항에 있어서,상기 등화기는 각각의 수신 심볼 스트림을 별도로 등화하도록 동작하는, 수신기 유닛.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서의 수신기 장치로서,데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 수단;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 수단;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 수단; 및복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하는 수단을 구비하는, 수신기 장치.
- 다중입력 다중출력 (MIMO) 통신 시스템에서의 디지털 신호 프로세서로서,데이터 송신에 이용되는 MIMO 채널에 대하여 추정된 채널 응답 매트릭스를 결정하는 수단;고유 벡터들의 매트릭스들의 제 1 시퀀스를 획득하기 위해 상기 추정된 채널 응답 매트릭스를 분해하는 수단;상기 매트릭스들의 제 1 시퀀스에 기초하여 펄스 셰이핑 매트릭스를 유도하는 수단; 및복수의 수신 심볼 스트림들을 획득하기 위해 상기 펄스 셰이핑 매트릭스에 기초하여 복수의 수신 신호들을 사전 컨디셔닝하는 수단을 구비하는, 디지털 신호 프로세서.
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