KR101524747B1 - Qr decomposition detection device and method supporting interference whitening - Google Patents

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Abstract

간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치가 제공된다. 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 채널 행렬을 기초로 백색화 행렬을 계산할 수 있다. 뿐만 아니라, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 백색화를 지원함과 동시에 큐알 분해를 통해 전송 심볼 벡터를 검출할 수 있다. 특히, 백색화 과정에서 생성된 가공된 벡터 및 큐알 분해의 결과는 전송 심볼 벡터를 검출하는 데에 사용됨으로써, 요구되는 계산량이 줄어들 수 있다.

Figure R1020090032600

간섭 백색화, 큐알 분해, MIMO, 촐레스키, 오차 벡터, 에러, 상관 행렬

There is provided a device for detecting quench breakdown that supports interference whitening. A device for detecting a quadruple that supports interference whitening can calculate a whitening matrix based on an interference channel matrix. In addition, the apparatus for detecting a quadruple in which interference whitening is supported can detect the transmission symbol vector through the quad disassembly while supporting interference whitening. In particular, the processed vector generated in the whitening process and the result of the quadrature decomposition are used to detect the transmitted symbol vector, thereby reducing the amount of computation required.

Figure R1020090032600

Interference whitening, scrambling, MIMO, Cholesky, error vector, error, correlation matrix

Description

간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치 및 방법{QR DECOMPOSITION DETECTION DEVICE AND METHOD SUPPORTING INTERFERENCE WHITENING}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a QR decomposition detection device and a method for supporting interference whitening,

본 발명의 실시예들은 다중 입출력 통신 시스템에서, 전송 심볼 벡터를 검출하기 위한 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to techniques for detecting transmission symbol vectors in a multi-input / output communication system.

최근 무선 통신 환경에서 음성 서비스를 비롯한 다양한 멀티미디어 서비스를 제공하고, 고품질 및 고속의 데이터 전송을 지원하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 공간 영역에서 다수의 채널들을 이용하는 MIMO(multi input multi output) 시스템에 대한 기술이 급속도로 발전하고 있다.2. Description of the Related Art In recent years, researches are actively conducted to provide various multimedia services including voice service in a wireless communication environment and to support high-quality and high-speed data transmission. As a part of this research, a technology for a multi-input multi-output (MIMO) system using a plurality of channels in a spatial domain is rapidly developing.

MIMO 기술은 다중 안테나를 사용함으로써 한정된 주파수 자원 내에서 채널 비트 수를 증대하여 높은 데이터 전송률을 제공하는 기술이다. MIMO 기술은 산란체가 풍부한 채널 환경에서 다중 송수신 안테나들을 사용함으로써 이론적으로는 송신 및 수신 안테나들 중 적은 수의 안테나 수에 비례하는 채널 용량(channel capacity)을 제공한다.MIMO technology is a technique for providing a high data rate by increasing the number of channel bits within a limited frequency resource by using multiple antennas. The MIMO technique provides the channel capacity that is theoretically proportional to the small number of antennas of the transmission and reception antennas by using the multiple transmission / reception antennas in a scattering-rich channel environment.

MIMO 통신 시스템에서 사용되는 수신기의 성능을 향상시키는 것은 중요한 이슈이다. 특히, 송신기들의 개수가 둘 이상인 경우, 수신기에는 동일 채널(co- channel) 간섭이 발생하고, 이러한 동일 채널 간섭을 적절히 고려하여 전송 심볼 벡터를 추정하는 것이 요구된다. 뿐만, 전송 심볼 벡터를 추정하는 데에 요구되는 계산량을 줄이는 것도 필요하다.Improving the performance of a receiver used in a MIMO communication system is an important issue. In particular, when the number of transmitters is two or more, co-channel interference occurs in a receiver, and it is required to estimate a transmission symbol vector considering the co-channel interference appropriately. It is also necessary to reduce the amount of calculation required to estimate the transmission symbol vector.

본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 채널 행렬을 기초로 계산되는 백색화 행렬을 가지고 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하여 가공된 벡터를 생성하는 백색화부, 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬을 기초로 큐알(QR) 분해를 수행하는 큐알 분해부 및 상기 가공된 벡터 및 상기 큐알 분해의 결과를 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 대응하는 전송 심볼 벡터를 검출하는 검출부를 포함한다.The apparatus for detecting aquired channel for supporting interference whitening according to an embodiment of the present invention includes a whitening matrix computed based on an interference channel matrix, and a white coloring filter for whitening the interference existing in the received symbol vector, (QR) decomposition unit for performing QR decomposition on the basis of the whitening matrix and the target channel matrix, and a transmission symbol vector detection unit for detecting a transmission symbol vector corresponding to the reception symbol vector based on the processed vector and the result of the queue decomposition .

이 때, 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 상기 간섭 채널 행렬을 추정하는 간섭 채널 행렬 추정부, 상기 간섭 채널 행렬을 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 존재하는 에러와 관련된 오차(impairment) 벡터의 상관 행렬을 계산하는 상관 행렬 계산부, 상기 상관 행렬의 역행렬을 계산하는 역행렬 계산부 및 상기 상관 행렬을 기초로 상기 백색화 행렬을 계산하는 백색화 행렬 계산부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 백색화 행렬 계산부는 상기 상관 행렬의 역행렬에 대해 촐레스키(Cholesky) 분해를 수행하여 상기 백색화 행렬을 계산할 수 있다. At this time, an apparatus for detecting a channel, which supports interference whitening according to an embodiment of the present invention, includes an interference channel matrix estimator for estimating the interference channel matrix, an error channel estimation unit And a whitening matrix calculator for calculating the whitening matrix on the basis of the correlation matrix, wherein the inverse matrix calculator calculates a correlation matrix of an impairment vector associated with the correlation matrix, can do. The whitening matrix calculator may calculate the whitening matrix by performing Cholesky decomposition on the inverse matrix of the correlation matrix.

이 때, 상기 백색화부는 상기 수신 심볼 벡터에 상기 백색화 행렬을 곱하여 상기 가공된 벡터를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 큐알 분해부는 상기 백색화 행렬 및 상기 대상 채널 행렬의 곱에 대하여 상기 큐알 분해를 수행하여 큐 행렬 및 알 행렬을 생성할 수 있다.At this time, the whitening unit may multiply the received symbol vector by the whitening matrix to generate the processed vector. The queue disassembler may perform the queue disassembly on the product of the whitening matrix and the target channel matrix to generate a queue matrix and an A matrix.

이 때, 상기 검출부는 상기 큐알 분해를 통하여 생성된 큐 행렬 및 상기 가공된 벡터를 이용하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화하는 채널 행렬 상삼각화부 및 상기 채널 행렬 상삼각화부의 출력을 기초로 상기 전송 심볼 벡터를 추정하는 추정부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 추정부는 트렐리스 써치 알고리즘에 따라 상기 전송 심볼 벡터를 추정할 수 있고, 상기 채널 행렬 상삼각화부는 상기 큐 행렬의 허미시안(Hermitian) 행렬을 상기 가공된 벡터에 곱하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화할 수 있다.At this time, the detection unit may include a triangulation unit on a channel matrix for up-triangulating the target channel matrix using the cue matrix and the processed vector generated through the channel disassembly, And an estimator for estimating a transmission symbol vector. Here, the estimator may estimate the transmission symbol vector according to a trellis search algorithm, and the triangulation unit on the channel matrix multiplies the processed vector by a Hermitian matrix of the cue matrix, Can be triangulated.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 간섭 채널 행렬을 추정하는 단계, 상기 간섭 채널 행렬을 기초로 수신 심볼 벡터에 존재하는 에러와 관련된 오차(impairment) 벡터의 상관 행렬을 계산하는 단계, 상기 상관 행렬을 기초로 상기 백색화 행렬을 계산하는 단계, 상기 백색화 행렬을 가지고 상기 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하여 가공된 벡터를 생성하는 단계, 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬을 기초로 큐알(QR) 분해를 수행하는 단계 및 상기 가공된 벡터 및 상기 큐알 분해의 결과를 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 대응하는 전송 심볼 벡터를 검출하는 단계를 포함한다.In addition, the method of detecting a channel error according to an embodiment of the present invention includes estimating an interference channel matrix, estimating an impairment vector related to an error existing in a received symbol vector based on the interference channel matrix, Calculating a correlation matrix based on the correlation matrix, computing the whitening matrix based on the correlation matrix, whitening the interference existing in the received symbol vector with the whitening matrix to generate a processed vector, Performing quadrature (QR) decomposition based on the whitening matrix and the target channel matrix, and detecting a transmitted symbol vector corresponding to the received symbol vector based on the processed vector and the result of the quadrature decomposition .

본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치 및 방법은 간섭 백색화 및 큐알 분해를 동시에 수행함으로써, 동일 채널 간섭으로 인한 성능 열화를 방지할 수 있다.The apparatus and method for detecting a quadrupole in which interference whitening is supported according to an embodiment of the present invention can simultaneously prevent interference degradation due to cochannel interference by simultaneously performing interference whitening and kernel decoding.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치 및 방법은 간섭 백색화 및 큐알 분해를 동시에 수행하면서도 요구되는 계산량을 줄일 수 있다.Also, the apparatus and method for detecting a quadrupole in which interference whitening is supported according to an embodiment of the present invention can reduce the amount of calculation required while simultaneously performing interference whitening and quadruple decomposition.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 둘 이상의 송신기들 및 수신기 사이의 대상 채널 및 간섭 채널을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a target channel and an interference channel between two or more transmitters and a receiver.

도 1을 참조하면, MIMO 통신 시스템은 적어도 둘의 송신기들(110, 120) 및 적어도 하나의 수신기(130)을 포함한다. 송신기 1(110)의 전송 안테나들의 개수는 NT 개이고, 송신기 2(120)의 전송 안테나들의 개수는 NI 개, 수신기(130)의 수신 안테나들의 개수는 NR 개라고 가정한다. 또한, 송신기 1(110)과 수신기(130) 사이의 채널 행렬은 HD, 송신기 2(120)와 수신기(130) 사이의 채널 행렬은 HU이다.Referring to FIG. 1, a MIMO communication system includes at least two transmitters 110, 120 and at least one receiver 130. The number of transmit antennas of transmitter 1 (110) is NTThe number of transmit antennas of transmitter 2 120 is NI The number of reception antennas of the receiver 130 is NR Is assumed. Also, the channel matrix between transmitter 1 110 and receiver 130 is HD, The channel matrix between the transmitter 2 120 and the receiver 130 is HUto be.

수신기(130)에서 송신기 2(120)로부터 수신된 신호는 송신기 1(110)로부터 수신된 신호에 대하여 간섭으로 작용하므로, 이하에서는 HD을 대상 채널 행렬이라고 부르고, HU을 간섭 채널 행렬이라고 부르기로 한다. 그리고, 송신기 1(110)의 전송 심볼 벡터는 s, 송신기 2(120)의 전송 심볼 벡터는 c이다. 여기서, 전송 심볼 벡터 s의 차원은 NTx1이고, 전송 심볼 벡터 c의 차원은 NIx1이다.Hereinafter, H D is referred to as a target channel matrix, and H U is referred to as an interference channel matrix (hereinafter, referred to as an interference channel matrix) since the signal received from the transmitter 120 in the receiver 130 acts as interference with a signal received from the transmitter 110 . The transmission symbol vector of the transmitter 1 (110) is s and the transmission symbol vector of the transmitter 2 (120) is c. Here, the dimension of the transmission symbol vector s is N T x1, and the dimension of the transmission symbol vector c is N I x1.

수신기(130)는 송신기 1(110) 및 송신기 2(120)으로부터 전송된 전송 심볼 벡터 s 및 전송 심볼 벡터 c를 수신한다. 이 때, 전송 심볼 벡터 c는 동일 채널 간섭으로 작용할 수 있기 때문에, 수신기(130)는 동일 채널 간섭을 적절히 고려하여 수신 심볼 벡터 x로부터 전송 심볼 벡터 s를 추정해야 한다. 특히, 수신기(130)는 적은 계산량으로 전송 심볼 벡터 s를 추정할 수 있어야 한다.The receiver 130 receives the transmission symbol vector s and the transmission symbol vector c transmitted from the transmitter 1 110 and the transmitter 2 120. [ At this time, since the transmission symbol vector c may act as co-channel interference, the receiver 130 must estimate the transmission symbol vector s from the received symbol vector x, taking into consideration the co-channel interference appropriately. In particular, the receiver 130 must be able to estimate the transmission symbol vector s with a small amount of computation.

수신기(130)가 QR 분해를 통한 최우도 검출 기법 및 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 동시에 적용하는 것, 상기 기법들을 적은 계산량으로 동시에 적용하는 것은 어려울 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.It may be difficult for the receiver 130 to simultaneously apply a maximum likelihood detection technique through QR decomposition and a maximum likelihood detection technique through interference whitening, simultaneously applying the techniques with a small amount of calculation. This will be described in detail below.

도 2는 관련 기술에 따라 큐알 분해를 통한 최우도 검출(Maximum Likely Detection, MLD) 기법을 사용하는 수신기를 개념적으로 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram conceptually illustrating a receiver using a maximum likelihood detection (MLD) technique according to the related art.

도 2를 참조하면, 큐알 분해를 통한 최우도 검출(Maximum Likely Detection, MLD) 기법을 사용하는 수신기는 채널 행렬 추정부(210), 정렬(ordering)부(220), 큐알 분해부(230), 채널 행렬 상삼각화부(240) 및 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(250)를 포함한다.2, a receiver using a maximum likelihood detection (MLD) scheme using a channel disassembly includes a channel matrix estimator 210, an ordering unit 220, a queue disassembler 230, A channel matrix on triangulation unit 240 and a trellis search algorithm execution unit 250.

큐알 분해를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 일반적인 수신기는 간섭 채널 행렬을 고려하지 않는다. 따라서, NT 개 전송 안테나들을 갖는 송신기가 NT 개의 스트림들을 전송한 경우, 수신기의 수신 심볼 벡터 x는 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.Typical receivers that use the maximum detection technique through the QQ decomposition do not consider the interfering channel matrix. Therefore, N T Lt; RTI ID = 0.0 > T < / RTI > The received symbol vector x of the receiver can be expressed by Equation (1). &Quot; (1) "

Figure 112009022614941-pat00001
Figure 112009022614941-pat00001

여기서, HD는 송신기와 수신기 사이의 채널 행렬로서, NR x NT의 차원을 갖는다. 그리고, n은 잡음 벡터를 의미하며, s는 NT 개의 스트림들로 이루어진 전송 심볼 벡터를 의미한다.Where H D is the channel matrix between the transmitter and receiver, N R x N T. N denotes a noise vector, s denotes N T ≪ / RTI > streams.

채널 행렬 추정부(210)는 채널 행렬 HD를 추정한다. 그리고, 정렬부(220)는 수신 심볼들의 파워를 기초로 채널 행렬 HD에 포함된 복수의 컬럼 벡터들의 순서를 변경한다. 즉, 정렬부 복수의 컬럼 벡터들의 크기들에 따라 채널 행렬 HD에 포함된 복수의 컬럼 벡터들을 정렬한다. 아래에서는 설명의 편의를 위해 오더링된 채널 행렬이 원래의 채널 행렬 HD와 같다고 가정한다.The channel matrix estimator 210 estimates a channel matrix H D. The sorting unit 220 changes the order of the plurality of column vectors included in the channel matrix H D based on the powers of the received symbols. That is, the arranging unit arranges the plurality of column vectors included in the channel matrix H D according to the sizes of the plurality of column vectors. For convenience of explanation, it is assumed below that the ordered channel matrix is the same as the original channel matrix H D.

또한, 큐알 분해부(230)는 채널 행렬 HD에 대해 하기 수학식 2와 같이 큐알 분해를 수행한다.Also, the queue disassembler 230 performs the queue disassociation with respect to the channel matrix H D as shown in Equation (2).

Figure 112009022614941-pat00002
Figure 112009022614941-pat00002

여기서, Q 행렬은 유니터리 행렬이고, R 행렬은 상삼각 행렬이다.Here, the Q matrix is a unitary matrix, and the R matrix is an upper triangular matrix.

또한, 채널 행렬 상삼각화부(240)는 하기 수학식 3과 같이 큐알 분해부(230)에 의해 계산된 Q 행렬을 이용하여 채널 행렬 HD을 상삼각화한다. The triangulation unit 240 on the channel matrix also triangulates the channel matrix H D using the Q matrix computed by the quantization unit 230 as shown in Equation (3).

Figure 112009022614941-pat00003
Figure 112009022614941-pat00003

여기서, 가공된 수신 심볼 벡터 z는 QH 및 x의 곱으로 정의된다. 여기서, 원래의 채널 행렬 HD이 QH로 상삼각화되었음을 알 수 있다. 이 때, NT 및 NR이 4인 경우, 가공된 수신 심볼 벡터 z는 하기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Here, the processed received symbol vector z is defined as the product of Q H and x. Here, it can be seen that the original channel matrix H D is up-triangulated to Q H. At this time, N T And N R is 4, the processed received symbol vector z can be expressed as Equation (4).

Figure 112009022614941-pat00004
Figure 112009022614941-pat00004

또한, 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(250)는 상기 수학식 4를 기초로 트렐 리스 써치 알고리즘을 실행함으로써, 전송 심볼 벡터를 추정한다.In addition, the trellis search algorithm execution unit 250 estimates a transmission symbol vector by executing a trellis search algorithm based on Equation (4).

Figure 112009022614941-pat00005
Figure 112009022614941-pat00005

여기서,

Figure 112009022614941-pat00006
는 추정된 전송 심볼 벡터를 나타내고, Cj는 j 번째 스트림에 대응하는 전송 심볼이 속하는 컨스텔레이션(constellation)의 집합을 나타낸다. 또한,
Figure 112009022614941-pat00007
는 전송 심볼 후보를 나타낸다. here,
Figure 112009022614941-pat00006
Denotes an estimated transmission symbol vector, and C j denotes a set of constellations to which a transmission symbol corresponding to the j-th stream belongs. Also,
Figure 112009022614941-pat00007
Represents a transmission symbol candidate.

이 때, 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(250)는 트렐리스 천이를 이용하여 상기 수학식 4의 하단으로부터 상단으로의 방향으로 순차적으로 전송 심볼 벡터의 원소들을 추정함으로써, 적은 계산량으로 전송 심볼 벡터를 추정할 수 있다.At this time, the trellis search algorithm execution unit 250 sequentially estimates the elements of the transmission symbol vector in the direction from the lower end to the upper end of Equation (4) using the trellis transition, Can be estimated.

도 3은 관련 기술에 따라 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기를 개념적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram conceptually illustrating a receiver using a maximum likelihood detection technique through interference whitening in accordance with the related art.

도 3을 참조하면, 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기는 간섭 행렬 추정부(310), 상관 행렬 계산부(320), 역행렬 계산부(330), 오차 벡 터 계산부(340), 메트릭 계산부(350), 채널 행렬 추정부(360), 레플리카 신호 생성부(370) 및 최소 메트릭 탐색부(380)를 포함한다.3, a receiver using a maximum likelihood detection technique based on interference whitening includes an interference matrix estimator 310, a correlation matrix calculator 320, an inverse matrix calculator 330, an error vector calculator 340 A metric calculation unit 350, a channel matrix estimation unit 360, a replica signal generation unit 370, and a minimum metric search unit 380.

간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기는 동일 채널 간섭이 존재하는 환경에 적합할 수 있다.A receiver using the maximum detection technique through interference whitening may be suitable for environments where co-channel interference is present.

도 1을 같이 참조하면, 동일 채널 간섭을 포함하는 수신 심볼 벡터 x는 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 1, a received symbol vector x including co-channel interference can be expressed by Equation (6).

Figure 112009022614941-pat00008
Figure 112009022614941-pat00008

간섭 행렬 추정부(310)는 간섭 채널 행렬 HU을 추정한다. 여기서, 간섭 채널 행렬 HU은 NR x NI 의 차원을 갖는다. 이 때, 전송 심볼 벡터 후보를

Figure 112009022614941-pat00009
로 정의하는 경우, 오차(impairment) 벡터 e는 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 오차 벡터 계산부(340)는 하기 수학식 7을 이용하여 오차 벡터 e를 계산할 수 있다. 여기서,
Figure 112009022614941-pat00010
은 replica 신호 생성부(370)에 의해 오차 벡터 계산부(340)로 제공된다.The interference matrix estimator 310 estimates the interference channel matrix H U. Here, the interference channel matrix H U is N R x N I. < / RTI > At this time, the transmission symbol vector candidate
Figure 112009022614941-pat00009
, The impairment vector e can be expressed by Equation (7). &Quot; (7) " That is, the error vector calculator 340 can calculate the error vector e using Equation (7) below. here,
Figure 112009022614941-pat00010
Is supplied to the error vector calculator 340 by the replica signal generator 370.

Figure 112009022614941-pat00011
Figure 112009022614941-pat00011

전송 심볼 벡터 후보와 실제의 전송 심볼 벡터가 동일한 경우, 즉

Figure 112009022614941-pat00012
인 경우, 오차 벡터의 상관 행렬 Ree는 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.When the transmission symbol vector candidate and the actual transmission symbol vector are the same, that is,
Figure 112009022614941-pat00012
, The correlation matrix R ee of the error vector can be expressed by the following equation (8).

Figure 112009022614941-pat00013
Figure 112009022614941-pat00013

여기서,

Figure 112009022614941-pat00014
는 NR x NR의 차원을 갖는 단위 행렬이다. 즉, 상관 행렬 계산부(320)는 상기 수학식 8을 이용하여 오차 벡터의 상관 행렬 Ree을 계산할 수 있다. 그리고, 역행렬 계산부(330)는 상관 행렬 Ree의 역행렬 Ree -1을 계산한다.here,
Figure 112009022614941-pat00014
N R x N R. < / RTI > That is, the correlation matrix calculator 320 can calculate the correlation matrix R ee of the error vector using Equation (8). The inverse matrix calculation unit 330 calculates the inverse matrix R ee -1 of the correlation matrix R ee .

또한, 메트릭 계산부(350)는 오차 벡터 e 및 상관 행렬 Ree의 역행렬 Ree -1을 기초로 최우도 검출 기법을 수행하기 위한 메트릭을 계산한다. 이 때, 메트릭은 하기 수학식 9와 같이 계산될 수 있다.Also, the metric calculation unit 350 calculates a metric for performing the maximum likelihood detection technique based on the error vector e and the inverse matrix R ee -1 of the correlation matrix R ee . At this time, the metric can be calculated by the following equation (9).

Figure 112009022614941-pat00015
메트릭=
Figure 112009022614941-pat00015
Metric =

즉, 메트릭 계산부(350)는 전송 심볼 벡터 후보들에 대하여 상기 수학식 9의 메트릭을 계산한다.That is, the metric calculator 350 calculates the metric of Equation (9) with respect to the transmission symbol vector candidates.

또한, 최소 메트릭 탐색부(380)는 상기 수학식 9의 메트릭이 최소가 되는 전송 심볼 벡터 후보를 선택하고, 선택된 전송 심볼 벡터 후보를 실제의 전송 심볼 벡터로 추정한다. 이 때, 최소 메트릭 탐색부(380)는 하기 수학식 10을 실제의 전송 심볼 벡터를 추정하는 데에 사용할 수 있다.Also, the minimum metric search unit 380 selects a transmission symbol vector candidate having the minimum metric of Equation (9), and estimates the selected transmission symbol vector candidate as an actual transmission symbol vector. At this time, the minimum metric search unit 380 can use Equation (10) below to estimate the actual transmission symbol vector.

Figure 112009022614941-pat00016
Figure 112009022614941-pat00016

여기서, S는 송신 심볼 벡터 후보들의 집합이다. Where S is a set of transmit symbol vector candidates.

참고로, 상기 수학식 9의 메트릭은 하기 수학식 11과 같이 전개될 수 있다.For reference, the metric of Equation (9) can be expanded as shown in Equation (11).

Figure 112009022614941-pat00017
Figure 112009022614941-pat00017

상기 수학식 11의 첫 번째 항(term)은 Ree -1로 인해 삭제(cancel)되고, 두 번째 항 및 세 번째 항은 간섭 성분을 포함하고 있음을 알 수 있다. 다만, 잡음이 감소함에 따라, 다른 말로, 신호 대 잡음 비(SNR)가 증가함에 따라 두 번째 항 및 세 번째 항은 작아짐을 알 수 있다.It can be seen that the first term of Equation (11) is canceled due to R ee -1 , and the second term and the third term include interference components. However, it can be seen that as the noise decreases, in other words, as the signal-to-noise ratio (SNR) increases, the second term and the third term become smaller.

위에서, 도 2 및 도 3를 통하여 큐알 분해를 통한 최우도 검출 기법 및 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법에 대해 설명하였다. 큐알 분해를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기는 동일 채널 간섭을 고려하지 않으므로, 동일 채널 간섭이 무시될 수 없는 상황에 대해서는 좋은 성능을 달성하지 못할 수 있다. 또한, 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기에서는 스트림들의 개수가 증가함에 따라 계산량이 증가할 수도 있다. 뿐만 아니라, 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기는 메트릭을 계산하기 위하여 오차 벡터를 필요로 한다. 다만, 오차 벡터를 구성하는 원소들은 트렐리스 천이가 진행됨에 따라 순차적으로 결정되기 때문에, 상기 수학식 8이 큐알 분해 최우도 검출 기법에 직접적으로 적용되기 어려울 수 있다.The maximum likelihood detection technique and the maximum likelihood detection technique using interference whitening through the quad disassembly are described above with reference to FIGS. 2 and 3. Receivers that use the maximum detection technique through the kernal decomposition do not consider co-channel interference and may not achieve good performance in situations where co-channel interference can not be ignored. Also, in a receiver using a maximum likelihood detection technique through interference whitening, the amount of computation may increase as the number of streams increases. In addition, receivers using maximum likelihood detection techniques through interference whitening require error vectors to compute the metric. However, since the elements constituting the error vector are sequentially determined as the trellis transition progresses, the equation (8) may be difficult to be directly applied to the method of detecting the maximum degree of degradation of the quail.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치를 나타낸 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a device for detecting aquired cornea that supports interference whitening according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 4와 관련하여 본 발명의 실시예들을 설명하기에 앞서, 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 백색화 및 큐알 분해를 모두 수행할 수 있다. 특히, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 적은 계산량으로 간섭 백색화 및 큐알 분해를 모두 수행함으로써, 동일 채널 간섭을 고려하여 효율적으로 전송 심볼 벡터를 고려할 수 있다.Prior to describing the embodiments of the present invention with reference to FIG. 4, a device for detecting aquick degradation that supports interference whitening according to an embodiment of the present invention may perform both interference whitening and aquired decomposition. In particular, the apparatus for detecting the degradation of a quench that supports interference whitening can efficiently consider the transmission symbol vector in consideration of co-channel interference, by performing both interference whitening and the quadrature decomposition with a small amount of calculation.

도 4를 참조하면, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 채널 행렬 계산부(410), 상관 행렬 계산부(420), 역행렬 계산부(430), 백색화 행렬 계산부(440), 백색화부(451, 452), 채널 행렬 추정부(460), 정렬부(470), 큐알 분해부(480) 및 검출부(490)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the apparatus for detecting quail resolution for supporting interference whitening includes an interference channel matrix calculator 410, a correlation matrix calculator 420, an inverse matrix calculator 430, a whitening matrix calculator 440, A whitening unit 451 and 452, a channel matrix estimating unit 460, an arranging unit 470, a quantizing unit 480 and a detecting unit 490. [

간섭 채널 행렬 계산부(410)는 간섭 채널 행렬 HU를 계산한다. 또한, 상관 행렬 계산부(420)는 상기 수학식 8을 이용하여 계산된 간섭 채널 행렬 HU를 기초로 오차 벡터 e의 상관 행렬 Ree를 계산한다. 그리고, 역행렬 계산부(430)는 오차 벡 터 e의 상관 행렬 Ree의 역행렬 Ree -1을 계산한다. 또한, 백색화 행렬 계산부(440)는 상관 행렬 Ree의 역행렬 Ree -1을 기초로 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하는 데에 사용되는 백색화 행렬 V를 계산한다.The interference channel matrix calculator 410 calculates the interference channel matrix H U. Also, the correlation matrix calculator 420 calculates the correlation matrix R ee of the error vector e based on the interference channel matrix H U calculated using Equation (8). The inverse matrix calculation unit 430 calculates the inverse matrix R ee -1 of the correlation matrix R ee of the error vector e. Also, the whitening matrix calculator 440 calculates the whitening matrix V used to whiten interference existing in the received symbol vector based on the inverse matrix R ee -1 of the correlation matrix R ee .

백색화 행렬 V의 계산 과정에 대해 상세히 설명한다. 상기 수학식 9의 메트릭은 하기 수학식 12와 같이 분해될 수 있다.The calculation process of the whitening matrix V will be described in detail. The metric of Equation (9) can be decomposed as Equation (12).

Figure 112009022614941-pat00018
Figure 112009022614941-pat00018

본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 상기 수학식 12에 기재된 V를 백색화 행렬로 사용함으로써, 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화할 수 있다. 특히, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화한 이후에, 큐알 분해 최우도 검출을 수행할 수 있다.The apparatus for detecting aquired channel in the interference whitening according to an embodiment of the present invention can whiten interference existing in a received symbol vector by using V described in Equation (12) as a whitening matrix. In particular, a device for detecting a quadruple in which interference whitening is supported can perform quench maximum detection after whitening the interference existing in the received symbol vector.

역행렬 Ree -1에 대해 고유값 분해(eigen-value decomposition)를 적용하면,

Figure 112009022614941-pat00019
로 나타낼 수 있다. 여기서, U는 직교 행렬, D는 대각 행렬이다. 이 때, V=D1 /2UH인 경우, Ree - 1는 VHV로 분해될 수 있지만, 분해 과정에서 많은 계산량이 요구될 수 있다.Applying an eigen-value decomposition on the inverse matrix R ee -1 ,
Figure 112009022614941-pat00019
. Where U is an orthogonal matrix and D is a diagonal matrix. At this time, in the case of V = D 1/2 U H , R ee - 1 , but can be decomposed into a V H V, there is a large amount of calculation may be required in the decomposition process.

다만, 본 발명의 일실시예에 따른 백색화 행렬 계산부(440)는 촐레스키(Cholesky) 분해 알고리즘을 실행함으로써, 적은 계산량으로도 Ree - 1를 AAH로 분해할 수 있다. 여기서, A는 하삼각(lower triangular) 행렬이다. 그리고, 백색화 행렬 계산부(440)는 V= AH로 결정함으로써, 백색화 행렬 V를 간단하게 계산할 수 있다.However, the whitening matrix calculator 440 according to an embodiment of the present invention can decompose R ee - 1 into AA H by using a Cholesky decomposition algorithm. Here, A is a lower triangular matrix. Then, the whitening matrix calculation unit 440 can simply calculate the whitening matrix V by determining V = A H.

촐레스키 분해 알고리즘은 슈도 코드를 사용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다.The Cholesky decomposition algorithm can be expressed as follows using pseudocode.

- 촐레스키 분해 알고리즘-- Cholesky decomposition algorithm -

Figure 112009022614941-pat00020
Figure 112009022614941-pat00020

백색화 행렬 V가 구해지면, 백색화 행렬 V는 백색화부(451, 452)로 제공된다.When the whitening matrix V is obtained, the whitening matrix V is provided to the whitening units 451 and 452.

이 때, 백색화부(451)는 수신 심볼 벡터 x에 백색화 행렬 V를 곱하여 가공된 벡터 Vx를 생성하고, 백색화부(452)는 대상 채널 행렬 HD에 V를 곱한다. 여기서, 수신 심볼 벡터 x에 V를 곱한다고 함은 수신 신호에 존재하는 에러가 백색화된다는 것을 의미한다. 아래에서는 Vx를 가공된 벡터라고 부르기로 한다.At this time, the whitening unit 451 generates the processed vector Vx by multiplying the received symbol vector x by the whitening matrix V, and the whitening unit 452 multiplies the target channel matrix H D by V. Here, multiplying the received symbol vector x by V means that the error existing in the received signal is whitened. In the following, Vx is called a machined vector.

뿐만 아니라, 오차 벡터 e는 백색화 행렬 V를 이용하여 변환될 수 있으며, 변환된 오차 벡터

Figure 112009022614941-pat00021
는 하기 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the error vector e can be transformed using the whitening matrix V, and the transformed error vector
Figure 112009022614941-pat00021
Can be expressed by the following equation (13).

Figure 112009022614941-pat00022
Figure 112009022614941-pat00022

또한, 대상 채널 행렬 HD 및 백색화 행렬 V의 곱인 VHD은 하기 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 백색화된 간섭을 갖는 변환된 대상 채널 행렬 VHD은 하기 수학식 14와 같이 큐 행렬 및 알 행렬로 분해될 수 있다.In addition, VH D, which is the product of the target channel matrix H D and the whitening matrix V, can be expressed by Equation (14). That is, the transformed target channel matrix VH D with whitened interference can be decomposed into a cue matrix and an al matrix as shown in Equation (14).

Figure 112009022614941-pat00023
Figure 112009022614941-pat00023

여기서, 큐 행렬은 유니터리 행렬이고, 알 행렬은 상삼각 행렬이다.Here, the cue matrix is a unitary matrix, and the al matrix is an upper triangular matrix.

이 때, 정렬부(470)는 VHD에 포함된 컬럼 벡터들을 정렬하며, 설명의 편의를 위해 VHD에 포함된 컬럼 벡터들은 이미 정렬되었다고 가정한다.At this time, the alignment unit 470 and sorts the column vectors included in the VH D, for convenience of explanation, a column vector containing the VH D are assumed to have already been arranged.

상기 수학식 14에 기재된 바와 같이, 큐알 분해부(480)는 백색화된 간섭을 갖는 변환된 대상 채널 행렬 VHD를 큐 행렬 및 알 행렬로 분해한다. 이 때, 큐 행렬 및 알 행렬은 검출부(490)로 제공되며, 보다 구체적으로, 큐 행렬은 검출부(490)의 채널 행렬 상삼각화부(491)로 제공되고, 알 행렬은 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(492)로 제공된다.As described in Equation (14) above, the queue disassembler 480 decomposes the transformed target channel matrix VH D with whitened interference into a cue matrix and an al matrix. At this time, the cue matrix and the al matrix are provided to the detector 490. More specifically, the queue matrix is provided to the triangularizing unit 491 on the channel matrix of the detector 490, and the al matrix is subjected to the trellis search algorithm execution (492).

검출부(490)는 가공된 벡터 Vx 및 큐알 분해부(480)의 출력을 기초로 수신 심볼 벡터 x에 대응하는 전송 심볼 벡터를 검출/추정한다.The detection unit 490 detects / estimates a transmission symbol vector corresponding to the reception symbol vector x based on the processed vector Vx and the output of the queue decoding unit 480.

보다 구체적으로, 검출부(490)의 채널 행렬 상삼각화부(491)는 큐알 분해를 통하여 생성된 큐 행렬 Q 및 가공된 벡터 Vx를 이용하여 대상 채널 행렬 HD을 상삼각화한다. 특히, 채널 행렬 상삼각화부(491)는 하기 수학식 15와 같이 큐 행렬의 허미시안 행렬을 가공된 벡터 Vx에 곱할 수 있다.More specifically, the triangularizing unit 491 on the channel matrix of the detecting unit 490 triangulates the target channel matrix H D using the cue matrix Q and the processed vector Vx generated through the QUE decomposition. In particular, the channel matrix-based triangulation unit 491 may multiply the processed vector Vx by the Hermitian matrix of the cue matrix as: < EMI ID = 15.0 >

z=QHVxz = Q H Vx

이 때, z는 하기 수학식 16과 같이 다르게 표현될 수 있다.In this case, z can be expressed differently as shown in the following Equation (16).

Figure 112009022614941-pat00024
Figure 112009022614941-pat00024

상기 수학식 16을 참조하면, 대상 채널 행렬 HD는 상삼각 행렬 R로 변환되었음을 알 수 있다. 이 때, z에 대해서는 적은 계산량으로도 최우도 검출 기법 또는 트렐리스 써치 알고리즘이 적용될 수 있다.Referring to Equation (16), it can be seen that the target channel matrix H D is transformed into an upper triangular matrix R. At this time, the maximum likelihood detection technique or the trellis search algorithm can be applied to z with a small calculation amount.

또한, 검출부(490)의 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(492)는 상기 채널 행렬 상삼각화부(491)의 출력을 기초로 상기 전송 심볼 벡터를 추정한다. 본 명세서 및 특허청구범위에서 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(492)는 추정부(도시되지 않음)의 일예이다. 특히, 트렐리스 써치 알고리즘 실행부(492)는 하기 수학식 17에 트렐리스 써치 알고리즘을 적용하여 전송 심볼 벡터를 추정할 수 있다.The trellis search algorithm executing section 492 of the detecting section 490 estimates the transmission symbol vector based on the output of the triangularizing section 491 on the channel matrix. In the present specification and claims, the trellis search algorithm executing section 492 is an example of an estimating section (not shown). In particular, the trellis search algorithm execution unit 492 can estimate a transmission symbol vector by applying a trellis search algorithm to Equation (17).

Figure 112009022614941-pat00025
Figure 112009022614941-pat00025

결국, 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치는 간섭 백색화 및 큐알 분해를 동시에 지원하면서도 적은 계산량으로 전송 심볼 벡터를 검출할 수 있도록 수신 심볼 벡터 x를 적절히 가공하고, 백색화 행렬 V를 적절히 생성한다. 특히, 대상 채널 행렬 HD는 상삼각 행렬인 R로 변함으로써, 쉽게 트렐리스 써치 알고리즘이 적용될 수 있다.As a result, the apparatus for detecting a queue for supporting interference whitening according to an embodiment of the present invention appropriately processes the received symbol vector x so as to detect a transmission symbol vector with a small amount of calculation while simultaneously supporting interference whitening and dequantization , The whitening matrix V is appropriately generated. In particular, the target channel matrix H D is transformed into an upper triangular matrix R, so that the trellis search algorithm can be easily applied.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a method for detecting a quad failure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5를 참조하면, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 채널 행렬을 추정한다(S510). 여기서, 채널 행렬이란 상술한 '대상 채널 행렬'을 의미한다.Referring to FIG. 5, a method of detecting a channel degradation supporting interference whitening estimates a channel matrix (S510). Here, the channel matrix means the above-described 'target channel matrix'.

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 간섭 행렬을 추정한다(S520).In addition, the method for detecting a kernel scattering that supports interference whitening estimates an interference matrix (S520).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 간섭 채널 행렬을 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 존재하는 에러와 관련된 오차(impairment) 벡터의 상관 행렬을 계산한다(S530).In addition, the method for detecting a channel error, which supports interference whitening, calculates a correlation matrix of an impairment vector associated with an error existing in the received symbol vector, based on the interference channel matrix (S530).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 상관 행렬의 역행렬을 계산한다(S540).In addition, the method of detecting a kernel error, which supports interference whitening, calculates an inverse matrix of the correlation matrix (S540).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 상관 행렬의 역행렬을 기초로 상기 백색화 행렬을 계산한다(S550).In addition, the method for detecting the degradation of the quadrangle that supports interference whitening may calculate the whitening matrix based on the inverse matrix of the correlation matrix (S550).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 백색화 행렬을 가지고 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하여 가공된 벡터를 생성한다(S560).In addition, in the method of detecting the localization of the coherence that supports interference whitening, a whitening matrix is used to whiten interference existing in the received symbol vector to generate a processed vector (S560).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬을 곱한다(S571).In addition, the method of detecting aquired-on-quadrature that supports interference whitening multiplies the whitening matrix and the target channel matrix (S571).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬의 곱을 오더링한다(S572). 아래에서는 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬의 곱이 이미 오더링되었다고 가정한다.In addition, the method for detecting aquired-on-quadrature that supports interference whitening orders the product of the whitening matrix and the target channel matrix (S572). It is assumed below that the product of the whitening matrix and the target channel matrix has already been ordered.

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬의 곱에 대해 큐알 분해를 수행한다(S573). 특히 단계 S573에서, 백색화 행렬 및 상기 대상 채널 행렬의 곱에 대하여 큐알 분해를 수행함으로써 큐 행렬 및 알 행렬이 생성된다. 이 때, 계산량을 줄이기 위하여 촐레스키(Cholesky) 분해 알고리즘이 사용될 수 있다.In addition, the method for detecting the degradation of the quadrature that supports interference whitening performs the quadrature decomposition on the product of the whitening matrix and the target channel matrix (S573). In particular, in step S573, a queue matrix and an al matrix are generated by performing the queue disassembly for the product of the whitening matrix and the target channel matrix. At this time, a Cholesky decomposition algorithm can be used to reduce the amount of computation.

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 큐알 분해를 통하여 생성된 큐 행렬 및 상기 가공된 벡터를 이용하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화한다(S580).In addition, the method for detecting a localized channel in which interference whitening is supported is performed by upper-triangulating the target channel matrix using the cue matrix generated by the localization and the processed vector (S580).

또한, 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법은 상기 상삼각화된 결과를 기초로 전송 심볼 벡터를 추정하기 위하여 트렐리스 써치 알고리즘을 실행한다(S590).In addition, the method for detecting a kernel error, which supports interference whitening, executes a trellis search algorithm to estimate a transmission symbol vector based on the above-mentioned triangulated result (S590).

상술한 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프 로그램 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 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The above-described methods may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Includes hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, ROM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

도 1은 둘 이상의 송신기들 및 수신기 사이의 대상 채널 및 간섭 채널을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a target channel and an interference channel between two or more transmitters and a receiver.

도 2는 관련 기술에 따라 큐알 분해를 통한 최우도 검출(Maximum Likely Detection, MLD) 기법을 사용하는 수신기를 개념적으로 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram conceptually illustrating a receiver using a maximum likelihood detection (MLD) technique according to the related art.

도 3은 관련 기술에 따라 간섭 백색화를 통한 최우도 검출 기법을 사용하는 수신기를 개념적으로 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram conceptually illustrating a receiver using a maximum likelihood detection technique through interference whitening in accordance with the related art.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치를 나타낸 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram illustrating a device for detecting aquired cornea that supports interference whitening according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a method for detecting a quad failure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

Claims (15)

간섭 채널 행렬을 기초로 계산되며, 수신 심볼 벡터에 존재하는 에러를 고려한 백색화 행렬을 가지고 상기 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하여 가공된 벡터를 생성하는 백색화부;A whitening unit calculated based on the interference channel matrix and whitening the interference existing in the received symbol vector with a whitening matrix considering an error existing in the received symbol vector to generate a processed vector; 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬을 기초로 큐알(QR) 분해를 수행하는 큐알 분해부; 및A quadruple decomposition unit for performing quadrature (QR) decomposition based on the whitening matrix and the target channel matrix; And 상기 가공된 벡터 및 상기 큐알 분해의 결과를 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 대응하는 전송 심볼 벡터를 검출하는 검출부A detector for detecting a transmission symbol vector corresponding to the received symbol vector on the basis of the processed vector and the result of the quad- 를 포함하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.Wherein the interference cancellation signal is generated by the interference canceller. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 간섭 채널 행렬을 추정하는 간섭 채널 행렬 추정부;An interference channel matrix estimator for estimating the interference channel matrix; 상기 간섭 채널 행렬을 기초로 상기 에러와 관련된 오차(impairment) 벡터의 상관 행렬을 계산하는 상관 행렬 계산부; 및A correlation matrix calculator for calculating a correlation matrix of an impairment vector related to the error based on the interference channel matrix; And 상기 상관 행렬을 기초로 상기 백색화 행렬을 계산하는 백색화 행렬 계산부A whitening matrix calculator for calculating the whitening matrix based on the correlation matrix; 를 더 포함하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.Further comprising interference whitening. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 백색화 행렬 계산부는Wherein the whitening matrix calculator comprises: 상기 상관 행렬의 역행렬에 대해 촐레스키(Cholesky) 분해를 수행하여 상기 백색화 행렬을 계산하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.And an interference whitening scheme for performing the Cholesky decomposition on the inverse matrix of the correlation matrix to calculate the whitening matrix. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 백색화 행렬 계산부는Wherein the whitening matrix calculator comprises: 상기 상관 행렬의 역행렬에 대해 촐레스키 분해를 수행함으로써 획득되는 상삼각(upper triangular) 행렬을 상기 백색화 행렬로 결정하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.And an upper triangular matrix obtained by performing a Cholesky decomposition on an inverse matrix of the correlation matrix is determined as the whitening matrix. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 상관 행렬의 역행렬을 계산하는 역행렬 계산부An inverse matrix calculation unit for calculating an inverse matrix of the correlation matrix; 를 더 포함하고, Further comprising: 상기 백색화 행렬 계산부는Wherein the whitening matrix calculator comprises: 상기 상관 행렬의 역행렬을 기초로 상기 백색화 행렬을 계산하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.And an interference whitening calculation unit that calculates the whitening matrix based on the inverse matrix of the correlation matrix. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 백색화 행렬 및 상기 대상 채널 행렬의 곱은 복수의 컬럼들을 포함하고,Wherein the product of the whitening matrix and the target channel matrix comprises a plurality of columns, 상기 큐알 분해부는The quill resolver 상기 복수의 컬럼들의 크기들에 따라 상기 복수의 컬럼들을 정렬하여 상기 백색화 행렬 및 상기 대상 채널 행렬의 곱에 대해 상기 큐알 분해를 수행하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.And supports the interference whitening to perform the queue resolution on the product of the whitening matrix and the target channel matrix by aligning the plurality of columns according to sizes of the plurality of columns. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 백색화부는The whitening unit 상기 수신 심볼 벡터에 상기 백색화 행렬을 곱하여 상기 가공된 벡터를 생성하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.And supports the interference whitening to multiply the received symbol vector by the whitening matrix to produce the processed vector. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 큐알 분해부는The quill resolver 상기 백색화 행렬 및 상기 대상 채널 행렬의 곱에 대하여 상기 큐알 분해를 수행하여 큐 행렬 및 알 행렬을 생성하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치. And performing the quench decomposition on the product of the whitening matrix and the target channel matrix to generate a cue matrix and an al matrix. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 검출부는The detection unit 상기 큐알 분해를 통하여 생성된 큐 행렬 및 상기 가공된 벡터를 이용하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화하는 채널 행렬 상삼각화부; 및A triangulation unit on the channel matrix for triangulating the target channel matrix using the cue matrix generated through the quail decomposition and the processed vector; And 상기 채널 행렬 상삼각화부의 출력을 기초로 상기 전송 심볼 벡터를 추정하는 추정부An estimator for estimating the transmission symbol vector based on the output of the triangularizing unit on the channel matrix, 를 포함하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.Wherein the interference cancellation signal is generated by the interference canceller. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 추정부는The estimation unit 트렐리스 써치 알고리즘에 따라 상기 전송 심볼 벡터를 추정하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.The apparatus of claim 1, further comprising: an interference whitening unit that estimates the transmission symbol vector according to a trellis search algorithm. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 채널 행렬 상삼각화부는The triangulation unit on the channel matrix 상기 큐 행렬의 허미시안(Hermitian) 행렬을 상기 가공된 벡터에 곱하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 장치.Wherein the processed vector is multiplied by a Hermitian matrix of the cue matrix to support an interference whitening that triangulates the target channel matrix. 간섭 채널 행렬을 추정하는 단계;Estimating an interference channel matrix; 상기 간섭 채널 행렬을 기초로 수신 심볼 벡터에 존재하는 에러와 관련된 오차(impairment) 벡터의 상관 행렬을 계산하는 단계;Calculating a correlation matrix of an impairment vector associated with an error present in the received symbol vector based on the interference channel matrix; 상기 상관 행렬을 기초로 백색화 행렬을 계산하는 단계; Calculating a whitening matrix based on the correlation matrix; 상기 백색화 행렬을 가지고 상기 수신 심볼 벡터에 존재하는 간섭을 백색화하여 가공된 벡터를 생성하는 단계; Generating a processed vector by whitening the interference existing in the received symbol vector with the whitening matrix; 상기 백색화 행렬 및 대상 채널 행렬을 기초로 큐알(QR) 분해를 수행하는 단계; 및Performing QR decomposition based on the whitening matrix and the target channel matrix; And 상기 가공된 벡터 및 상기 큐알 분해의 결과를 기초로 상기 수신 심볼 벡터에 대응하는 전송 심볼 벡터를 검출하는 단계Detecting a transmission symbol vector corresponding to the received symbol vector based on the processed vector and the result of the quad decomposition 를 포함하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법./ RTI > wherein the interference cancellation is achieved by the interference cancellation. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 백색화 행렬을 계산하는 단계는The step of calculating the whitening matrix 상기 상관 행렬의 역행렬에 대해 촐레스키(Cholesky) 분해를 수행하여 상기 백색화 행렬을 계산하는 단계인 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법.And performing the Cholesky decomposition on the inverse matrix of the correlation matrix to calculate the whitening matrix. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 전송 심볼 벡터를 검출하는 단계는The step of detecting the transmission symbol vector 상기 큐알 분해를 통하여 생성된 큐 행렬 및 상기 가공된 벡터를 이용하여 상기 대상 채널 행렬을 상삼각화하는 단계; 및Triangulating the target channel matrix using the cue matrix generated through the quail decomposition and the processed vector; And 상기 채널 행렬을 상삼각화함으로써 얻어지는 결과를 이용하여 상기 전송 심볼 벡터를 추정하는 단계Estimating the transmission symbol vector using a result obtained by triangulating the channel matrix; 를 포함하는 간섭 백색화를 지원하는 큐알 분해 검출 방법./ RTI > wherein the interference cancellation is achieved by the interference cancellation. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for performing the method according to any one of claims 12 to 14.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2501055B1 (en) * 2011-03-17 2013-09-25 Alcatel Lucent Data signal detection in Cooperative Multi-Point using channel submatrix decomposition.
CN104683282B (en) * 2015-02-16 2018-03-30 深圳市中兴微电子技术有限公司 A kind of interference rejection combining method and device for supporting transmitting diversity

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003348054A (en) * 2002-05-17 2003-12-05 Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europa Bv Method for detecting a plurality of symbols to be transmitted by or to a plurality of users
US20060268963A1 (en) * 2005-05-31 2006-11-30 Nec Corporation Radio communication system that uses a MIMO receiver
JP2007074211A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-user receiving apparatus and method of receiving multi-users

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7068628B2 (en) * 2000-05-22 2006-06-27 At&T Corp. MIMO OFDM system
EP1554798B1 (en) * 2002-07-24 2018-05-30 Collision Communications, Inc. Co-channel interference receiver
JP4939888B2 (en) * 2005-10-05 2012-05-30 パナソニック株式会社 Wireless communication device
JP4342509B2 (en) * 2005-11-25 2009-10-14 株式会社東芝 Radio receiving apparatus and radio receiving method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003348054A (en) * 2002-05-17 2003-12-05 Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europa Bv Method for detecting a plurality of symbols to be transmitted by or to a plurality of users
US20060268963A1 (en) * 2005-05-31 2006-11-30 Nec Corporation Radio communication system that uses a MIMO receiver
JP2006339773A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Nec Corp Mimo receiver, reception method, and radio communication system
JP2007074211A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Multi-user receiving apparatus and method of receiving multi-users

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