KR101030808B1 - 선 부호화 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

다중 사용자 다중 안테나 환경의 송신단이 선 부호화를 수행하는 방법 및 이를 위한 선 부화화 장치가 제공된다. 이를 위한 선 부호화 방법은, 복수의 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계와, 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신단과 상기 복수의 단말 사이의 채널을 추정하는 단계 및 상기 복수의 단말로 송신할 복수의 심볼과 추정한 채널에 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법을 적용하여 복수의 전송 심볼을 생성하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 제1 비선형 선 부호 기법은 동일 단말 내의 부채널 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이고, 상기 제2 비선형 선 부호 기법은 단말 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이다.

BTHP, VP, MIMO, precoding, 선 부호화

Description

선 부호화 방법 및 장치{apparatus and method for precoding}

본 발명은 선 부호화 방법 및 장치에 관한 것이다.

다중 입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 기법을 이용하는 이동 통신 시스템(이하 'MIMO 시스템'이라 함)은 송수신단의 다중 안테나 간에 형성되는 독립적인 채널들을 통해 데이터를 전송함으로써 단일 안테나를 사용하는 시스템에 비해 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다.

MIMO 시스템에서 송신단, 혹은 수신단이 채널의 정보를 알고 있다고 가정하면, 적절한 검파(detection) 기법, 혹은 선 부호화(precoding) 기법을 통해 간섭 신호를 제거할 수 있다.

MIMO 시스템은 다중 사용자를 동시에 지원하는 셀룰러 시스템으로 확대 적용이 가능하다. 이때 일반적으로 단말 간의 협력 통신은 불가능하기 때문에 하향링크에서는 기지국이 선 부호화 기법을 통해 사용자 간 간섭이 발생하지 않도록 전송한다.

다중 사용자를 지원하는 MIMO 시스템에서 사용자 간 간섭을 제거하기 위한 기법은 더티 페이퍼 코딩(dirty paper coding) 기법에 그 뿌리를 두고 있다. 이 기 법에 의해면 전송 가능한 데이터 양의 손실 없이 사용자 간 간섭을 완벽하게 제거할 수 있지만, 현실적으로 구현 불가능한 복잡도로 인하여 실제 적용할 때는 THP(Tomlinson-Harashima precoder)와 같은 단순화된 비선형 기법이나 블록 대각화(block diagonalization)와 같은 선형 기법을 사용한다.

블록 대각화 기법은 비교적 간단하면서도 좋은 에러 성능을 보이지만 동시에 지원하는 사용자 수가 많아질 때, 채널 용량 손실이 커진다는 단점이 있다. 반면 THP 기법은 사용자 수가 많아져도 채널 용량 손실이 작다는 장점이 있는 반면, 시스템 복잡도가 크고 비교적 적은 사용자가 시스템에 존재할 때 에러 성능이 떨어진다는 단점이 있다.

블록 대각화나 THP의 위와 같은 단점들을 개선하기 위한 기법 중 사용자의 다중 안테나를 사용하여 THP의 에러 성능을 개선하기 위해 사용자 간 간섭만을 제거하는 BTHP(block THP) 기법과, 이에 적합하게 설계된 ML(Maximum Likelihood) 수신 기법이 존재한다.

ML을 적용한 BTHP 기법은 기존의 THP 기법에 비해 우수한 에러 성능을 보이지만 ML을 적용한 블록 대각화 기법에 비해 에러 성능이 떨어진다는 단점이 여전히 존재하고, 또한 각 단말이 ML 수신 기법의 높은 복잡도를 감당해야 한다는 단점이 존재한다.

따라서, ML을 적용한 BTHP 기법의 에러 성능을 더욱 높이면서, 수신단의 복잡도를 감소, 혹은 상대적으로 복잡도에 강인한 기지국으로 옮기는 방법이 필요하다.

VP(Vector Perturbation) 기법은 THP와 유사하게 모듈로(modulo) 연산을 통해 등가 전송 심볼을 무한대로 증가시킨 후, 채널의 역행렬을 곱했을 때 가장 전력이 적은 심볼을 전송하는 방법이다.

VP 기법은 일종의 비선형 CI(channel inversion) 기법으로, ML 수신 기법을 송신단으로 가져온 것과 같은 효과를 내고, 수신단은 채널정보 없이 모듈로 연산 만으로 검파를 완료할 수 있다는 장점이 있다. 하지만, ML과 마찬가지로 안테나의 수가 늘어남에 따라 복잡도가 기하급수적으로 늘어나는 특징이 있기 때문에 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템에 그대로 적용하기 어렵다는 단점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다중 사용자 환경의 다중 안테나 시스템에서 간섭을 효율적으로 제거할 수 있는 선 부호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태는, 다중 사용자 다중 안테나 환경의 송신단이 선 부호화를 수행하는 방법에 관한 것으로서, 복수의 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계와, 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신단과 상기 복수의 단말 사이의 채널을 추정하는 단계 및 상기 복수의 단말로 송신할 복수의 심볼과 추정한 채널에 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법을 적용하여 복수의 전송 심볼을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 일 양태는, 동일한 서비스 영역의 복수의 단말들로부터 피드백 정보를 수신하는 피드백 수신부와, 상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신단과 상기 복수의 단말 사이의 채널을 추정하는 제어부 및 상기 복수의 단말로 송신할 복수의 심볼과 추정한 채널에 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법을 적용하여 간섭을 제거한 복수의 전송 심볼을 생성하는 간섭제거부를 포함하는 다중 사용자 다중 안테나 환경에서의 선 부호화 장치에 관한 것이다.

상기 두 가지 양태에 있어서, 상기 제1 비선형 선 부호 기법은 동일 단말 내의 부채널 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이고, 상기 제2 비선형 선 부호 기법은 단말 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이며, 상기 제1 비선형 선 부호 기법과 상기 제2 비선형 선 부호 기법은 서로 결합되어 상기 복수의 심볼과 상기 추정한 채널에 적용된다.

이때, 상기 제1 비선형 선 부호 기법으로 VP(Vector Perturbation) 기법이 사용될 수 있고, 상기 제2 비선형 선 부호 기법으로 BTHP(Block Tomlinson-Harashima precoder) 기법이 사용될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템에서 BTHP와 VP 기법을 결합함으로써 BTHP 관점에서는 VP를 통해 사용자의 복잡도 부담을 기지국으로 옮기면서 더 나은 에러 성능을 얻을 수 있고, VP 관점에서는 BTHP를 통해 서브 채널별로 VP 기법을 적용함으로써 에러 성능의 열화를 어느 정도 감수하면서 복잡도를 줄이는 형태로 시스템의 복잡도와 에러 성능을 조절할 수 있다.

또한, VP 기법을 통해 송신단에서 모든 보조 채널간의 간섭을 제거하기 때문에, 각 사용자는 미리 약속된 크기의 경계를 가지는 모듈로 연산 만으로 전송 신호의 추정이 가능하고, 기지국에서는 각 사용자가 갖는 수신 안테나 수에 상관없이 시스템의 복잡도와 에러 성능을 조절할 수 있다. 다시 말해서, 시스템에 포함되는 각 사용자가 시스템 전체의 채널 정보를 모두 알거나, 사용자 간의 간섭 제거한 후의 유효채널을 다시 추정할 필요 없이 모듈로 연산만으로 송신 신호를 복조할 수 있다. 또한, 사용자간 간섭을 제거하는 BTHP의 보조 블록 크기를 사용자의 안테나 수와 상관없이 정할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 명세서에서 단말(terminal) 또는 사용자(user)는 이동국(Mobile Station, MS), 사용자 단말(user terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동국, 사용자 단말, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node-B), eNB(Evolved Node-B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템을 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 1에서, 다중 사용자 환경에서의 MIMO 시스템은

개의 송신 안테나를 갖는 기지국(100)과, 해당 기지국(100)의 서비스 영역에 위치하면서 각각

개의 수신 안테나를 갖는 K명의 사용자들(200-1, 200-k, 200-K)을 포함한다.

이하의 설명에서 다중 안테나 시스템의 기지국(100)은 서비스 영역에 위치하는 사용자들(200-1, 200-k, 200-K)로부터 수신되는 상향링크 사운딩(uplink sounding) 신호 또는 아날로그 피드백(analog feedback) 등을 통해 사용자들(200-1, 200-k, 200-K)의 하향링크 채널정보를 정확히 추정할 수 있다고 가정한다.

또한 이하에서 설명의 편의를 위해 수신단인 각 사용자(200-1, 200-k, 200- K)는

로 동일한 수의 안테나를 가지며, 송신단인 기지국(100)은 동일한 변조 방식을 사용한다고 가정한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템의 개략적인 블록도이다.

도 2에서, 송신단인 기지국(100)은 변조부(110), 간섭제거부(120), 채널분해부(130), 피드백 수신부(140), 및 제어부(150)를 포함한다.

변조부(110)는 정보 비트 스트림의 부호화된 데이터를 미리 정해진 변조 방식(modulation scheme)에 따라 변조하여, 전송 심벌들을 제공한다. 또한, 변조부(110)는 부호화된 데이터를 진폭과 위상 성상(constellation)에 따른 위치를 표현하는 심벌들로 맵핑한다. 변조 방식에는 제한이 없으며, m-PSK(m-quadrature phase shift keying) 또는 m-QAM(m-quadrature amplitude modulation)일 수 있다. 예를 들어, m-PSK는 BPSK, QPSK 또는 8-PSK 일 수 있다. m-QAM은 16-QAM, 64-QAM 또는 256-QAM 일 수 있다.

간섭제거부(120)는 추정된 채널정보를 이용해서 동일 사용자의 전송 심볼 간에 존재하는 간섭 및 사용자들 간의 간섭을 제거한다. 동일 사용자의 전송 심볼 간에 존재하는 간섭 제거를 위해 제1 비선형(nonlinear) 선 부호(precoding) 기법이 이용될 수 있으며, 사용자들 간의 간섭을 제거하기 위해 제2 비선형 선 부호 기법이 이용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 비선형 선 부호 기법으로 VP(Vector Perturbation) 기법을 이용하고, 제2 비선형 선 부호 기법으로 BTHP(Block Tomlinson-Harashima precoder) 기법을 이용한다. 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법은 순차적으로 적용되는 것은 아니며 결합된 형태로 동시에 적용된다. 이하, 이와 같이 BTHP와 VP를 결합한 기법을 BTHP-VP 기법이라 부른다.

본 발명의 실시예에서 최소 제곱 오차 추정(MMSE : Minimum Mean Square Error) 기법, 영 강압(ZF : Zero-Forcing) 기법 등의 관점에 의한 VP 기법은 모두 사용이 가능하다.

한편, 간섭 제거 과정에서 모듈로(modulo)로 인해 무한대로 복사된 성상도(constellation)는 공유되며, 적절한 코드벡터(codevector)가 모듈로 연산에 의해 더해진다. 이상의 간섭 제거 과정은 수학식을 이용하여 하기에서 상세히 설명한다.

또한, 간섭제거부(120)는 동일 사용자의 전송 심볼 간에 존재하는 간섭 및 사용자들 간의 간섭을 제거하기 위해 피드백 정보에 의해 추정된 채널정보를 이용한다. 즉, BTHP와 VP 기법 모두 간섭 신호를 제거하기 위해 전송하고자 하는 신호에 어떤 간섭신호가 들어올지를 정확하게 예측할 필요가 있는데, 이 간섭신호는 송신단이 보내고자 하는 신호와 채널에 대한 정보를 통해 확정된다. 따라서 피드백 받은 채널 정보가 정확하다는 가정 하에 송신단은 신호가 수신단으로 전송되는 과정에서 겪게 될 간섭을 미리 추정한 후 이러한 간섭 신호의 영향을 제거하는 방향으로 전송 신호의 형태를 바꿔준다.

채널분해부(130)는 전체 시스템 채널에 소정의 채널 분해 필터 F 를 곱하여 전체 채널을 블록 삼각 형태(block triangular)로 분해한다. 이를 위한 일례로 채널분해부(130)는 BQR(block QR) 기법을 이용하여 전체 채널 행렬로부터 원하는 크기의 부 블록(sub-block)을 가지는 블록 삼각 형태(혹은 계단 형태)의 행렬을 얻을 수 있다.

피드백 수신부(140)는 사용자들(200-1, 200-k, 200-K)로부터 전송된 상향링크 사운딩 신호(uplink sounding signal) 또는 아날로그 피드백 신호(analog feedback)를 안테나를 통해 받아들이고 이를 디지털화하여 제어기(160)로 보낸다. 수신회로(170)에 수신된 신호로부터 추출된 정보에는 채널품질정보(channel quality information; CQI)가 포함될 수 있다. CQI는 수신기가 송신기(100)로 채널 환경이나 코딩 방식, 변조 방식에 대해 피드백하는 정보이며, 구체적으로는 채널별 전력 정보, 채널별 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 정보 및 특정 코딩율(coding rate) 및/또는 변조 방식(modulation scheme or modulation size)을 지정하기 위한 인덱스 정보 중 적어도 하나가 이에 해당할 수 있다. 상기 SNR 대신 신호대간섭및잡음비(Singnal to Interference and Noise Ratio; SINR)이 이용될 수 있으며, 상기 인덱스 정보로는 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨 인덱스가 이용될 수 있다.

제어부(150)는 기지국(100)의 전체적인 동작을 제어하며, 피드백 수신부(140)로부터 전송받은 피드백 정보를 이용하여 각 사용자(200-1, 200-k, 200-K)들에 대한 하향링크 채널을 추정한다. 그리고, 추정된 채널정보를 간섭제거부(120)에 전달한다.

다음으로, 수신단인 각 사용자(200-1, 200-k, 200-K)는 모듈로 연산부(210)와 복조부(220)를 포함한다.

모듈로 연산부(210)는 기지국으로부터 수신된 신호에 미리 약속된 모듈로 연산을 수행하여 표준화(normalize)된 정보 심볼 벡터와 잡음이 더해진 신호를 구한다. 사용자(200-1, 200-k, 200-K)는 블록 삼각 형태의 유효 채널 행렬의 대각에 존재하는 부 채널(sub channel)이, VP 기법을 통해 역변환된 행렬을 통해 신호를 받으므로, 수신된 신호에 미리 정해진 모듈로(modulo) 연산을 수행하면 정보 심볼을 얻을 수 있다.

복조부(220)는 모듈로 연산부(210)를 통해 얻어진 전송 심볼을 미리 정해진 복조 방식(demodulation scheme)에 따라 복조하여, 정보 비트 스트림의 부호화된 데이터를 제공한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 이용되는 VP 기법의 개념을 도식화한 것이다.

도 3에서, VP 기법은, 전송할 데이터로 벡터 a 를 가정할 때 모듈로 기법 등을 통해 무한대의 등가 신호 벡터를 만들어내고, 여기에 채널의 역행렬을 곱했을 때 가장 송신 전력이 작은 신호 벡터를 전송함으로써 송신 전력 증가를 줄이는 기법이다. 각 사용자는 채널에 대한 정보를 모르더라도 간단한 모듈로 연산만으로 데이터를 복원할 수 있다.

VP 기법은 송신단에서 ML 관점의 탐색을 통해 최적의 신호를 전송하기 때문에 CI(Channel Inversion)에 비해 월등한 성능을 보이지만, 현실적으로 무한대의 등가 벡터들을 모두 고려하는 것은 불가능하므로, 스피어 인코딩(sphere encoding) 기법 등을 통해 연산량을 줄여서 구현하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성을 보다 상세히 도시한 블록도이다. 여기서, 특히 간섭제거부(120)를 중심으로 BTHP-VP 기법의 적용 과정을 살펴보면 다음과 같다.

시스템의 전체 채널 행렬을 H 라 하고, 전체 채널 행렬을 블록 삼각화 하기 위한 선 부호화 행렬을 F 라 하면, H 및 F는 다음과 같이 표현될 수 있다.

각 사용자(200-1, 200-k, 200-K)에게 전송될 데이터를 변조한 심볼 벡터를

라 하면, 본 발명의 실시예에 따른 BTHP-VP 기법의 k번째 사용자의 심볼 벡터

는 수학식 1과 같이 정의된다.

여기서, 교란(perturbing) 벡터 d_k는 다음과 같이 정의된다.

여기서, 모듈러 연산으로 인해 발생할 수 있는 모든 코드워드 벡터(codeword vector) 중에서 하나의 벡터를 선택할 때 그 후보군에 속하는 임의의 벡터를 d'_k라 하고, 그 중에서 비용 기능(cost function)을 최소화하는 벡터를 d_k 로 정의한다.

결과적으로, 전송 신호 벡터

가 전송될 때 k번째 사용자의 수신 신호 벡터

는 다음과 같이 간섭 신호가 존재하지 않는 형태로 표현할 수 있다. 여기서

는 장기 표준화 요소(long term normalization factor)이다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 BTHP-VP 기법을 이용하면 사용자들(200-1, 200-k, 200-K)는 유효 채널에 대한 정보를 기지국(100)으로부터 받거나 다른 사용자의 채널정보를 미리 알 필요 없이 간단한 모듈로(modulo) 연산만으로도 전송된 데이터를 추정할 수 있다.

이상, 수학식을 통해 설명한 BTHP-VP 기법의 적용 원리를 BTHP 기법의 관점에서 정리하면 다음과 같다.

먼저, BQR(block QR) 기법을 통해서 채널을 블록 삼각 형태로 분해하는 필터가 구비될 때, 이러한 채널분해부에 실제 채널을 적용하면 블록 삼각 형태의 유효 채널이 구성된다. 여기서 대각에 존재하는 부 블록(sub-block)들은 각 사용자의 다중 신호가 전송될 채널이고, 대각 하부에 존재하는 채널 성분들에 의해 상위 사용자의 전송신호가 하위 사용자의 전송신호에 간섭으로 작용하게 된다.

이 상태에서 BTHP의 간섭 신호 제거와 송신 전력 제한이 사용자들의 우선순위에 따라 순차적(successive)으로 진행되는데, 이 과정에서 VP 기법이 사용자마다 동시에 적용된다. 이후, 모듈로(modulo) 연산을 통해 동일한 데이터를 가지면서 가장 송신 전력이 작은 심볼 세트(symbol set)을 선택함으로써 최종 전송 심볼이 결정된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템의 송신단을 도시한 순서도이다.

기지국은 자신의 서비스 영역에 위치한 사용자들로부터 피드백 정보가 수신되면(S101), 이를 디지털화한 정보를 이용하여 각 사용자들에 대한 하향링크 채널을 추정한다(S102).

그리고, 기지국은 각 사용자에게 전송할 정보 비트 스트림의 부호화된 데이터를 미리 정해진 변조 방식(modulation scheme)에 따라 변조하여 전송 심벌들을 생성한다(S103). 이때, 기지국은 상기 추정된 하향링크 채널정보를 이용하여 변조 방식을 결정할 수 있다.

기지국은 VP 기법과 BTHP 기법을 적용하여 동일 사용자의 전송 심볼 간에 존재하는 간섭 및 사용자들 간의 간섭을 제거한다(S104). VP 기법과 BTHP 기법은 별개의 순차적인 절차에 따라 이루어지는 것이 아니라 복합적으로 이루어진다.

기지국은 간섭이 제거된 전체 시스템 채널에 소정의 채널 분해 필터 F 를 곱하여 전체 채널을 블록 삼각 형태로 분해하고(S105), 안테나 맵핑을 거쳐 사용자들에게 전송한다(S106).

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자들의 평균 BER 성능을 종래 기술인 BD 방식과 ML을 사용하는 BTHP 방식과 비교하여 도시한 그래프이다. 여기서는 총 송신 안테나 수가 6개, 사용자 수가 3개, 각 사용자의 안테나 수가 2개인 다중 사용자 MIMO 시스템을 가정한다.

도 6에서, 가로축은 신호 대 잡음 비를 나타내고, 세로 축은 시스템의 평균 BER을 나타낸다.

도 6에서 보듯, 본 발명의 일 실시예에 따른 BTHP-VP 기법은 종래의 ML 기법을 적용한 BTHP 기법에 비해 높은 신호 대 잡음 비에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다. 종래의 BD 기법은 본 발명에 따른 BTHP-VP 기법에 비해 낮은 신호 대 잡음 비에서 우수한 성능을 나타낸다. 하지만, 일반적으로 알려진 바와 같이 BD 기법 은 BTHP 기법에 비해 채널 용량 손실이 큰 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 편의를 위해 각 사용자의 안테나 수와 전송 데이터 양을 동일하게 가정한 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 또한 상기 설명에서는 영 강압(zero forcing) 형태의 채널 분해 기법과 일반적은 반전(inversion)을 이용한 VP 기법을 사용하였으나 최소 평균 제곱 에러(minimum mean squared error) 형태의 채널 분해 기법이나, 정규화된(regularized) VP 기법을 사용하는 등의 변형이 가능하다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.

또한, 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템을 구체적으로 도시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 이용되는 VP 기법의 개념을 도식화한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 구성을 보다 상세히 도시한 블록도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 환경의 MIMO 시스템의 송신단을 도시한 순서도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자들의 평균 BER 성능을 종래 기술인 BD 방식과 ML을 사용하는 BTHP 방식과 비교하여 도시한 그래프이다.

Claims (10)

1. 다중 사용자 다중 안테나 환경의 송신단이 선 부호화를 수행하는 방법에 있어서,

   복수의 단말로부터 피드백 정보를 수신하는 단계;

   상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신단과 상기 복수의 단말 사이의 채널을 추정하는 단계; 및

   상기 복수의 단말로 송신할 복수의 심볼과 추정한 채널에 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법을 적용하여 복수의 전송 심볼을 생성하는 단계

   를 포함하는 선 부호화 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 비선형 선 부호 기법은 동일 단말 내의 부채널 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이며,

   상기 제2 비선형 선 부호 기법은 단말 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법인 선 부호화 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1 비선형 선 부호 기법과 상기 제2 비선형 선 부호 기법은 서로 결합되어 상기 복수의 심볼과 상기 추정한 채널에 적용되는 선 부호화 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 비선형 선 부호 기법으로 VP(Vector Perturbation) 기법을 이용하는 선 부호화 방법.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제2 비선형 선 부호 기법으로 BTHP(Block Tomlinson-Harashima precoder) 기법을 이용하는 선 부호화 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 전송 심볼 생성 전에, 상기 추정한 채널을 블록 삼각 형태로 분해하는 단계를 더 포함하는 선 부호화 방법.
7. 동일한 서비스 영역의 복수의 단말들로부터 피드백 정보를 수신하는 피드백 수신부;

   상기 피드백 정보를 이용하여 상기 송신단과 상기 복수의 단말 사이의 채널을 추정하는 제어부; 및

   상기 복수의 단말로 송신할 복수의 심볼과 추정한 채널에 제1 비선형 선 부호 기법과 제2 비선형 선 부호 기법을 적용하여 간섭을 제거한 복수의 전송 심볼을 생성하는 간섭제거부

   를 포함하는 다중 사용자 다중 안테나 환경에서의 선 부호화 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1 비선형 선 부호 기법은 동일 단말 내의 부채널 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법이며,

   상기 제2 비선형 선 부호 기법은 단말 간 간섭 제거를 위한 선 부호 기법인 다중 사용자 다중 안테나 환경에서의 선 부호화 장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1 비선형 선 부호 기법으로 VP(Vector Perturbation) 기법을 이용하는 다중 사용자 다중 안테나 환경에서의 선 부호화 장치.
10. 제8항에 있어서,

    상기 제2 비선형 선 부호 기법으로 BTHP(Block Tomlinson-Harashima precoder) 기법을 이용하는 다중 사용자 다중 안테나 환경에서의 선 부호화 장치.

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