KR101895734B1 - Power-time block coding method and system for non-rothogonal multiple access - Google Patents

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KR101895734B1 KR1020170163353A KR20170163353A KR101895734B1 KR 101895734 B1 KR101895734 B1 KR 101895734B1 KR 1020170163353 A KR1020170163353 A KR 1020170163353A KR 20170163353 A KR20170163353 A KR 20170163353A KR 101895734 B1 KR101895734 B1 KR 101895734B1
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Abstract

Disclosed are a power-time block coding method for a non-orthogonal multiple access (NOMA) scheme and a system thereof. The power-time block coding method, which enables the NOMA scheme for two or more user terminals classified as a transmitter, includes the steps of: executing a channel coding operation while using signals for the user terminals as targets; executing a modulation operation while using transmission signals used in the channel coding operation as targets; executing a power-time block coding operation while using the modulated transmission signals as targets; and transmitting the signals used in the power-time block coding operation to the user terminals while using the same time resources.

Description

비직교 다중 접속을 위한 전력-시간 블록 코딩 방법 및 시스템{POWER-TIME BLOCK CODING METHOD AND SYSTEM FOR NON-ROTHOGONAL MULTIPLE ACCESS}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a power-time block coding method and system for non-orthogonal multiple access,

본 발명의 실시예들은 비직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access) 시스템에서 여러 사용자들 간 수신 신호의 직교성을 제공하는 전력-시간 블록 코딩 기술에 관한 것이다.Embodiments of the present invention are directed to a power-time block coding technique that provides orthogonality of received signals between multiple users in a non-orthogonal multiple access system.

비직교 다중 접속은 무선 셀룰러 통신을 위한 유망한 무선 접속 기술이다. 무선 접속 기술은 다중 반송파 기술을 기본으로 하고 있으며, 평균 스펙트럼 효율을 높이기 위해 새로운 물리계층의 통신 규약에 대한 연구가 진행되고 있다.Non-orthogonal multiple access is a promising wireless access technology for wireless cellular communication. Wireless access technology is based on multi-carrier technology, and new physical layer communication protocols are being studied to improve average spectral efficiency.

비직교 다중 접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 기술은 동일 주파수를 동시에 2명 이상의 사용자가 동일한 스케줄링 시간에 사용할 수 있도록 하여 무선 효율을 높이는 기술이다. 아래의 비특허 문헌 [ 1]Higuchi , K., and Benjebbour, A.: "Non-orthogonal multiple access ( NOMA ) with successive interference cancellation", IEICE Trans. Commun ., 2015, E98-B, (3), pp. 403-414.에서는 우수한 스펙트럼 효율을 달성하는 비직교 다중 접속 기술을 제시하고 있다. 비직교 다중 접속에서는 중첩 코딩(superposition coding)이 이용되는 데, 중첩 코딩의 비직교성으로 인해 수신기인 사용자 단말(User Equipment)의 경우, 다른 사용자 단말에 의한 간섭(즉, inter-user interference)을 겪는다. 이에 따라, 다른 사용자 단말에 의한 간섭, 즉, 사용자간 간섭이 존재하는 환경에서 자신의 신호를 검출하기 위한 비직교 다중 접속 기술이 요구된다.Non-orthogonal multiple access (NOMA) technology is a technology that increases the wireless efficiency by allowing two or more users to use the same frequency at the same scheduling time at the same time. Non-Patent Document following [1] Higuchi, K., and Benjebbour, A .: "Non-orthogonal multiple access (NOMA) with successive interference cancellation", IEICE Trans. Commun ., 2015, E98-B, (3), pp. 403-414. Presents a non-orthogonal multiple access technique that achieves excellent spectral efficiency. In non-orthogonal multiple access, superposition coding is used. In the case of User Equipment, which is a receiver due to the non-orthogonality of superposition coding, it experiences interference (i.e., inter-user interference) by other user terminals . Accordingly, there is a demand for a non-orthogonal multiple access technique for detecting its own signal in an environment where interference by other user terminals, that is, inter-user interference exists.

[1] Higuchi, K., and Benjebbour, A.: "Non-orthogonal multiple access (NOMA) with successive interference cancellation", IEICE Trans. Commun., 2015, E98-B, (3), pp. 403-414. [1] Higuchi, K., and Benjebbour, A .: "Non-orthogonal multiple access (NOMA) with successive interference cancellation", IEICE Trans. Commun., 2015, E98-B, (3), pp. 403-414.

본 발명은 비직교 다중 접속 환경에서, 다른 사용자 단말의 신호 검출 없이 사용자 간 간섭(inter-user interference)을 감소 또는 제거하여, 자신의 신호를 검출하기 위한 것이다.In the non-orthogonal multiple access environment, the present invention is intended to detect or reduce own signal by reducing or eliminating inter-user interference without signal detection of other user terminals.

송신 장치에 속하는 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 대상으로 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 블록 코딩 방법에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 채널 코딩(channel coding)을 수행하는 단계, 상기 채널 코딩이 수행된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행하는 단계, 변조된 상기 송신 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 단계, 및 상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A method for providing non-orthogonal multiple access to at least two user terminals belonging to a transmission apparatus, the method comprising: performing channel coding on a signal for the at least two user terminals; Performing modulation on a transmission signal on which the channel coding is performed, performing power-time block coding on the modulated transmission signal, And transmitting the power-time block coded signal to the at least two user terminals using the same time resources.

일측면에 따르면, 상기 사용자 단말들을 위한 신호 각각은 해당 사용자 단말관련 복수개의 심볼들(symbols)이 중첩되어 있는 중첩 신호(superimposed signal)를 나타내고, 상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는, 상기 중첩 신호를 상기 전력-시간 블록 코딩을 위한 함수 모듈(function module)의 입력으로서 이용할 수 있다.According to an aspect of the present invention, each of the signals for the user terminals represents a superimposed signal in which a plurality of symbols related to a corresponding user terminal are superimposed, and the step of performing the power- The superposition signal may be used as an input of a function module for the power-time block coding.

다른 측면에 따르면, 상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는, 각 타임 슬롯(time slot)에서 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들 각각에 해당하는 중첩 신호(superimposed signal)와 결합 계수(combining coefficient)인 하다마드 행렬의 행 엘리먼트(row elements)를 선형 결합(linear combining)하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the step of performing the power-time block coding may include receiving a superimposed signal and a combining coefficient corresponding to each of the at least two user terminals in each time slot, And linear combining the row elements of the Hadamard matrix.

또 다른 측면에 따르면, 상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는, 복수의 타임슬롯들을 행(row)으로 하고, 상기 사용자 단말들을 열(column)로서 구성되는 하다마드(hadamard) 행렬을 대상으로, 복수의 타임 슬롯들 중 특정 타임 슬롯 및 특정 사용자 단말에 해당하는 하다마드 행렬의 엘리먼트(element)와 상기 특정 사용자 단말에 해당하는 송신 신호의 곱을 통해 상기 특정 사용자 단말에 해당하는 중첩 신호를 계산하는 단계, 및 계산된 사용자 단말 별 중첩 신호의 합을 상기 특정 타임 슬롯에서 상기 사용자 단말들로 전송될 중첩 신호로 계산하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the step of performing the power-time block coding includes a step of setting a plurality of time slots as rows and a step of performing a power- An element of the Hadamard matrix corresponding to a specific time slot among a plurality of time slots and a specific user terminal, and a transmission signal corresponding to the specific user terminal, and calculates a superposition signal corresponding to the specific user terminal And calculating a sum of the calculated superposed signals for each user terminal as a superposed signal to be transmitted to the user terminals in the specified time slot.

비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access) 환경에서 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 포함하는 송신 장치에 있어서, 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 채널 코딩(channel coding)을 수행하는 채널 코딩 제어부, 상기 채널 코딩이 수행된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행하는 변조 제어부, 변조된 상기 송신 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 블록 코딩 제어부, 및 상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들로 전송하는 전송 제어부를 포함할 수 있다.A transmitting apparatus including at least two user terminals in a Non-Orthogonal Multiple Access environment, the apparatus comprising: a channel coding controller for performing channel coding on a signal for the at least two user terminals; A modulation controller for performing modulation on the transmission signal on which the channel coding is performed, a block coding controller for performing power-time block coding on the modulated transmission signal, And a transmission controller for transmitting the power-time block coded signal to the at least two user terminals using the same time resource.

비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에 속하는 사용자 단말에서 수행하는 블록 코딩 방법에 있어서, 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)된 송신 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 송신 장치로부터 수신하는 단계, 및 상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 대상으로, 하다마드 행렬의 열(column)에 해당하는 엘리먼트들(elements)의 트랜스포즈(transpose)를 선형 결합 계수 벡터(linear combining coefficient vector)로 이용하여 전력-시간 블록 디코딩을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A block coding method performed by a user terminal belonging to a transmitting apparatus that provides non-orthogonal multiple access, the method comprising: performing power-time block coding on signals for at least two user terminals; receiving a transmission signal from a transmission apparatus using the same time resource, and transmitting the transmission power of the element corresponding to a column of the Hadamard matrix to the power-time block coded signal, And performing power-time block decoding using the transpose as a linear combining coefficient vector.

일측면에 따르면, 상기 전력-시간 블록 디코딩된 신호를 대상으로, 연속 간섭 제거(successive interference cancellation) 및 복조(modulation)를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an aspect, the method may further include performing successive interference cancellation and demodulation on the power-time block decoded signal.

다른 측면에 따르면, 상기 전력-시간 블록 디코딩된 신호는, 복수의 타임 슬롯 각각에 해당하는 하다마드 행렬의 직교성(orthogonal)에 기초하여 다른 사용자 단말에 의한 간섭이 제거된 신호를 나타낼 수 있다.According to another aspect, the power-time block decoded signal may represent a signal from which interference by other user terminals is removed based on orthogonal Hadamard matrix corresponding to each of the plurality of time slots.

비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에 속하는 사용자 단말에 있어서, 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)된 송신 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 송신 장치로부터 수신하는 수신 제어부, 및 상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 대상으로, 하다마드 행렬의 열(column)에 해당하는 엘리먼트들(elements)의 트랜스포즈(transpose)를 선형 결합 계수 벡터(linear combining coefficient vector)로 이용하여 전력-시간 블록 디코딩을 수행하는 블록 디코딩 제어부를 포함할 수 있다.A user terminal belonging to a transmitting apparatus that provides non-orthogonal multiple access, the user terminal comprising: a power-time block coded transmission signal for a signal for at least two user terminals; A reception controller for receiving the power-time block coded signal from the transmission apparatus using the same time resource, and a transmitter for transposing elements corresponding to a column of the Hadamard matrix, And a block decoding control unit that performs power-time block decoding using the linear combination coefficient vector as a linear combining coefficient vector.

본 발명은 각 수신 장치에서 연속 간섭 제거(successive interference cancellation)을 이용함으로써, 다른 사용자 단말들 각각에 해당하는 신호들을 검출하지 않고도 비직교 다중 접속 환경에서, 자신의 신호를 검출할 수 있다.By using successive interference cancellation in each receiving apparatus, the present invention can detect its own signal in a non-orthogonal multiple access environment without detecting signals corresponding to each of the other user terminals.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비직교 다중 접속을 위한 무선 통신 시스템의 네트워크 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 송신 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 송신 장치에서 수행되는 비직교 다중 접속을 위한 전력-시간 블록 코딩 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력-시간 블록 코딩의 블록 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 사용자 단말의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치에서 수행되는 전력-시간 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a network environment of a wireless communication system for non-orthogonal multiple access in an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing an internal configuration of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a power-time block coding method for a non-orthogonal multiple access performed in a transmitter in an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of power-time block coding in an embodiment of the present invention.
5 is a block diagram illustrating an internal configuration of a user terminal as a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a power-time decoding method performed in a receiving apparatus, according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예들은 비직교 다중 접속 시스템에서의 전력-시간 블록 코딩 기술에 관한 것으로서, 특히, 비직교 다중 접속 시스템에서, 다른 사용자 단말의 신호 검출 없이 사용자 간 간섭(inter-user interference)을 감소 또는 제거하여, 자신의 신호를 검출하는 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding) 기술에 관한 것이다. 구체적으로, 송신 장치인 기지국에서는 하다마드 행렬(hadamard matrix)을 기반으로 선형 결합(linear combination, 즉, 일차 결합)을 수행하는 전력-시간 블록 코딩을 수행하고, 사용자 단말들 각각은, 다른 사용자 단말들의 중첩 신호를 검출하기 위해서가 아니라, 자신의 중첩 신호를 검출하기 위해 연속 간섭 제거(successive interference cancellation)를 이용함으로써, 다른 사용자 단말들에 해당하는 신호를 검출하지 않고도 자신의 신호를 검출하도록 하는 기술에 관한 것이다.The present embodiments relate to a power-time block coding technique in a non-orthogonal multiple access system, and in particular, in a non-orthogonal multiple access system, reducing or eliminating inter-user interference without signal detection of other user terminals Time block coding technique for detecting a signal of a mobile station and detecting its own signal. Specifically, a base station serving as a transmitting apparatus performs power-time block coding that performs a linear combination (i.e., a linear combination) based on a Hadamard matrix, To detect their own signals without detecting signals corresponding to other user terminals, by using successive interference cancellation to detect their own superposed signals, rather than detecting superposed signals of other user terminals .

본 실시예들에서, 송신 장치는 기지국을 나타낼 수 있고, 수신 장치는 기지국에 속하는 사용자 단말(User Equipment)을 나타낼 수 있다.In these embodiments, the transmitting apparatus may represent a base station, and the receiving apparatus may represent a user equipment belonging to the base station.

본 실시예들에서, '중첩 신호(superimposed signal)'는 전송하고자 하는 복수개의 심볼들(symbols)이 중첩된 신호를 나타내는 것으로서, 하나의 타임 슬롯(time slot)에 전송하고자 하는 중첩 신호는 사용자 단말 별로 존재할 수 있다. 예컨대, 2개의 사용자 단말을 대상으로 신호를 전송하는 경우, 하나의 타입 슬롯을 통해 전력-시간 블록 코딩된 송신 신호(즉, 단말 1의 중첩 신호+단말 2의 중첩 신호)가 전송될 수 있다.In the present embodiment, a 'superimposed signal' indicates a signal in which a plurality of symbols to be transmitted are superimposed. An overlapped signal to be transmitted in one time slot is transmitted to a user terminal There can be many. For example, when a signal is transmitted to two user terminals, a transmission signal (i.e., a superposition signal of the terminal 1 + a superposition signal of the terminal 2) may be transmitted through the power-time block coded through one type slot.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, 비직교 다중 접속을 위한 무선 통신 시스템의 네트워크 환경을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a network environment of a wireless communication system for non-orthogonal multiple access in an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템은 하나 또는 복수개의 무선 통신 셀들(cell)을 포함할 수 있으며, 각 무선 통신 셀이 하나의 송신 장치(예컨대, 기지국)(110)와 N개(

Figure 112017119879322-pat00001
)의 수신 장치(예컨대, 앤드 유저(end user)인 사용자 단말(UE))(120,130,140)를 포함할 수 있다.1, a wireless communication system may include one or a plurality of wireless communication cells, each wireless communication cell comprising one transmitting device (e.g., base station) 110 and N
Figure 112017119879322-pat00001
(E.g., a user terminal (UE) that is an end user) 120, 130,

송신 장치(110)는 하나 또는 다수의 송신 안테나들을 구비할 수 있으며, 사용자 단말들(120,130,140) 각각은 하나 또는 다수의 수신 안테나들을 구비할 수 있다. 이때, 비직교 다중 접속 환경이므로, 송신 장치(110)와 적어도 둘 이상의 사용자 단말들(120,130,140)이 존재할 수 있다. 송신 장치(110)는 적어도 둘 이상의 사용자 단말들(120,130,140)을 대상으로 동일 자원(예컨대, 시간, 주파수, 공간 등)을 이용하여 신호를 실어서 전송할 수 있다. 이때, 모든 사용자 단말들(120,130,140)이 자신이 원하는 신호(desired signal)를 복호화(decoding)할 수 있도록 적절한 전송 전력과 전송률을 선택하여 신호를 전송할 수 있다. 적어도 둘 이상의 사용자 단말들(120,130,140), 즉, 여러 사용자 단말들이 동일 무선 자원을 공유하므로 송수신 단 간에 간섭 제거가 수행될 수 있으며, 이하에서는 도 2 및 도 3을 참고하여 전력-시간 블록 코딩을 이용하여 간섭을 제건 또는 감소시키는 방법에 대해 설명하기로 한다.The transmitting apparatus 110 may include one or a plurality of transmitting antennas, and each of the user terminals 120, 130 and 140 may include one or more receiving antennas. At this time, since it is a non-orthogonal multiple access environment, the transmission apparatus 110 and the at least two user terminals 120, 130 and 140 may exist. The transmitting apparatus 110 may transmit signals by using the same resources (e.g., time, frequency, space, etc.) to at least two user terminals 120, 130 and 140. At this time, all the user terminals 120, 130 and 140 can transmit a signal by selecting an appropriate transmission power and a transmission rate so as to decode a desired signal. Interference cancellation can be performed between the transmitting and receiving ends because at least two user equipments 120, 130 and 140, that is, a plurality of user equipments share the same radio resources. Hereinafter, referring to FIG. 2 and FIG. 3, A method for establishing or reducing the interference will be described.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 송신 장치의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 송신 장치에서 수행되는 비직교 다중 접속을 위한 전력-시간 블록 코딩 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an internal structure of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram illustrating a power-time for non-orthogonal multiple access performed in a transmitting apparatus in an embodiment of the present invention. Block coding method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 기지국인 송신 장치(200)는 채널 코딩 제어부(210), 변조 제어부(220), 블록 코딩 제어부(230), 및 전송 제어부(240)를 포함할 수 있으며, 송신 장치(200)는 송신 장치(200)에 속하는 적어도 둘 이상의 사용자 단말들(즉, 수신 장치, 201, 202, 203)로 비직교 다중 접속에 따라 중첩 신호(superimposed signal)를 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 사용자 단말들(201, 202, 203)은 기지국인 상기 송신 장치(200)에 해당하는 셀(cell)에 위치하며, 상기 송신 장치(200)와의 신호 송수신을 위해 통신 세션(session)이 설정된 단말을 나타낼 수 있다.2, a transmitter 200 as a base station may include a channel coding controller 210, a modulation controller 220, a block coding controller 230, and a transmission controller 240, and the transmitter 200 May transmit a superimposed signal according to a non-orthogonal multiple access to at least two or more user terminals (i.e., receiving apparatus 201, 202, 203) belonging to the transmitting apparatus 200. For example, the user terminals 201, 202, and 203 are located in a cell corresponding to the transmitting apparatus 200 that is a base station, and a communication session is established for transmitting / receiving signals with the transmitting apparatus 200 It is possible to represent the established terminal.

도 3의 각 단계들(310 내지 350)은 도 2의 구성 요소인 채널 코딩 제어부(210), 변조 제어부(220), 블록 코딩 제어부(230), 및 전송 제어부(240)에 의해 수행될 수 있다.3 may be performed by the channel coding control unit 210, the modulation control unit 220, the block coding control unit 230, and the transmission control unit 240, which are components of FIG. 2 .

310, 채널 코딩 제어부(210)는 적어도 둘 이상의 사용자 단말들(201, 202, 203)로 전송하고자 하는 신호들을 대상으로 전처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 각 사용자 단말에서 요청한 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 전송하기 위해, 해당 신호들을 심볼로 구성하고, 사용자 단말 별로 심볼들이 중첩된 중첩 신호(superimposed signal)를 생성하는 등 채널 코딩하기 이전까지의 전처리를 수행할 수 있다.310, and the channel coding control unit 210 may perform preprocessing on signals to be transmitted to at least two user terminals 201, 202, and 203. For example, in order to transmit a signal requested by each user terminal using the same time resource, the corresponding signals are configured as symbols, and a superimposed signal in which symbols are superimposed for each user terminal is generated, A preprocess can be performed.

320 단계에서, 채널 코딩 제어부(210)는 적어도 둘 이상의 단말들을 위한 신호(즉, 단말 별 중첩 신호)를 대상으로 채널 코딩을 수행할 수 있다. 예를 들어, 채널 코딩 제어부(210)는 송신 신호가 수신 장치인 사용자 단말들(201, 202, 203)로 전송되는 과정에서 발생하는 오류 검출을 위한 오류 검출 코딩(예컨대, ARQ, FEC 등) 및 채널 코딩을 수행할 수 있다.In step 320, the channel coding control unit 210 may perform channel coding on signals for at least two terminals (i.e., superposed signals for each terminal). For example, the channel coding control unit 210 may perform error detection coding (e.g., ARQ, FEC, etc.) for error detection occurring in the process of transmitting a transmission signal to the user terminals 201, 202, Channel coding can be performed.

330 단계에서, 변조 제어부(220)는 채널 코딩된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행할 수 있다. 예컨대, 변조 제어부(220)는 QPSK, 16-QAM, 64-QAM 등의 변조를 수행할 수 있다. In step 330, the modulation control unit 220 may perform modulation on the channel-coded transmission signal. For example, the modulation control unit 220 may perform modulation such as QPSK, 16-QAM, 64-QAM, and the like.

340 단계에서, 블록 코딩 제어부(230)는 변조된 신호를 대상으로, 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행할 수 있다. 이때, 블록 코딩 제어부(230)는 각 타임 슬롯(time slot)에서 사용자 단말들(201, 202, 203) 각각에 해당하는 중첩 신호(superimposed signal)와 결합 계수(combining coefficient)인 하다마드 행렬의 행 엘리먼트(row elements)를 선형 결합(linear combining)함으로써, 전력-시간 블록 코딩을 수행할 수 있다.In operation 340, the block coding controller 230 may perform power-time block coding on the modulated signal. At this time, the block coding controller 230 generates a superimposed signal corresponding to each of the user terminals 201, 202, and 203 in each time slot and a row of the Hadamard matrix, which is a combining coefficient, By performing linear combination of row elements, power-time block coding can be performed.

일례로, 블록 코딩 제어부(230)는 사용자 단말들(201, 202, 203)로의 신호 전송에 이용될 타임슬롯들의 식별자 정보를 행(row)으로 하고, 사용자 단말들(201, 202, 203)의 식별자 정보를 열(column)로서 구성되는 하다마드(hadamard) 행렬을 대상으로, 복수의 타임 슬롯들 중 특정 타임 슬롯(예컨대, N번째 타임 슬롯) 및 특정 사용자 단말(예컨대, i번째 사용자 단말)에 해당하는 하다마드 행렬의 엘리먼트(element)와 특정 사용자 단말에 해당하는 송신 신호의 곱을 통해 상기 특정 사용자 단말에 해당하는 중첩 신호를 계산할 수 있다. 그리고, 계산된 사용자 단말 별 중첩 신호의 합을 특정 타임 슬롯에서 사용자 단말들(201, 202, 203)로 전송될 중첩 신호로 계산할 수 있다. 여기서, 송신 장치(200)에서 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 동작은 아래의 도 4를 참고하여 자세히 설명하기로 한다.For example, the block coding control unit 230 may use the identifier information of the time slots to be used for signal transmission to the user terminals 201, 202, and 203 as a row, (E.g., an Nth time slot) and a specific user terminal (e.g., an i-th user terminal) among a plurality of time slots, with respect to a Hadamard matrix configured as a column, The superposition signal corresponding to the specific user terminal can be calculated through the multiplication of the element of the corresponding Hadamard matrix and the transmission signal corresponding to the specific user terminal. The sum of the calculated superposed signals for each user terminal may be calculated as a superposed signal to be transmitted to the user terminals 201, 202, and 203 in a specific time slot. Here, the operation of performing power-time block coding in the transmitting apparatus 200 will be described in detail with reference to FIG. 4 below.

350 단계에서, 전송 제어부(240)는 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원(즉, 동일한 타임 슬롯)을 이용하여 둘 이상의 사용자 단말들로 전송할 수 있다. 이때, 전송 제어부(240)는 상기 전력-시간 블록 코딩된 신호들을 송신 안테나를 통해 전송하기 위해 주파수 업 컨번전(frequency up-conversion) 및 RF 처리를 수행한 후, 단말들(201, 202, 203) 전송할 수 있다.In operation 350, the transmission control unit 240 may transmit the power-time block coded signal to two or more user terminals using the same time resource (i.e., the same time slot). At this time, the transmission control unit 240 performs frequency up-conversion and RF processing to transmit the power-time block coded signals through the transmission antenna, and then transmits the power-time block coded signals to the terminals 201, ).

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전력-시간 블록 코딩의 블록 구조를 도시한 도면이다.4 is a block diagram of power-time block coding in an embodiment of the present invention.

송신 장치(200)는 각 송신 블록에서 N개의 타임 슬롯을 통해 N개의 사용자 단말들을 대상으로 비직교 다중 접속(NOMA)을 제공할 수 있다. 각 송신 블록에서, 사용자 단말 i(i=1,2, ...,N) 별로 전송될 중첩 신호(superimposed signal)가 존재하며, 중첩 신호는

Figure 112017119879322-pat00002
와 같이 표현될 수 있다. 여기서,
Figure 112017119879322-pat00003
는 사용자 단말의 m번째 심볼(symbol)을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00004
는 송신 장치(200)의 전송 전력을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00005
는 상기 송신 전력이
Figure 112017119879322-pat00006
로 정규화(normalized)되는 것을 보장하는 전력 할당 계수를 나타낼 수 있다. 그리고, 사용자 단말 i의 중첩 신호는 M개의 심볼들이 중첩되어 있을 수 있으며, M개의 심볼들이 중첩된 상기 중첩 신호는 i=1,2, ..., N인 함수 모듈(function module)(즉, 전력-시간 블록 코딩을 위한 함수 모듈)의 입력으로 사용될 수 있다. The transmitting apparatus 200 can provide non-orthogonal multiple access (NOMA) to N user terminals through N time slots in each transmission block. In each transmission block, there is a superimposed signal to be transmitted for each user terminal i (i = 1, 2, ..., N)
Figure 112017119879322-pat00002
Can be expressed as here,
Figure 112017119879322-pat00003
Denotes an m < th > symbol of a user terminal,
Figure 112017119879322-pat00004
Represents the transmission power of the transmitting apparatus 200,
Figure 112017119879322-pat00005
Lt; RTI ID = 0.0 >
Figure 112017119879322-pat00006
Lt; RTI ID = 0.0 > normalized < / RTI > The superposition signal of the user terminal i may have M symbols superimposed, and the superposition signal in which M symbols are superimposed is a function module having i = 1, 2, ..., N (i.e., Function block for power-time block coding).

송신 장치(200)의 다중 전송 안테나와 각 사용자 단말(즉, 수신 장치)의 다중 수신 안테나들은 다중 안테나 기술들을 이용하여 송신 신호를 전송 및 전송된 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 빔포밍(beamforming), STBC, SFCB 등의 다중 안테나 기술이 이용될 수 있다. 이처럼, 다중 안테나 기술을 이용하는 경우, 송신 장치(200)의 송신 안테나 및 수신 장치(201, 202, 203)의 수신 안테나의 개수에 관계없이 전력-시간 블록 코딩이 구현될 수 있다.The multiple transmit antennas of the transmitting apparatus 200 and the multiple receiving antennas of each user terminal (i.e., receiving apparatus) can transmit the transmitting signals using the multiple antenna techniques and receive the transmitted signals. For example, multiple antenna techniques such as beamforming, STBC, SFCB, etc. may be used. As described above, in the case of using the multi-antenna technique, power-time block coding can be implemented irrespective of the number of the receiving antennas of the transmitting and receiving apparatuses 201, 202 and 203 of the transmitting apparatus 200. [

이처럼, 송/수신 안테나의 수에 제한받지 않는 환경에서,

Figure 112017119879322-pat00007
은 n번째 타임 슬롯동안 송신 장치(200)의 송신 안테나로부터 사용자 단말 j(j=1, 2, ...,N)의 수신 안테나 간의 채널을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00008
는 n번째 타임 슬롯동안 사용자 단말 j(j=1, 2, ...,N)의 수신 신호를 나타내고, 는 n번째 타임 슬롯 동안 사용자 단말 j에 해당하는 부가 잡음(adaptive noise)을 나타낼 수 있다.
Figure 112017119879322-pat00010
은 차수(order)가 N인 하다마드 행렬(Hadamard Matrix)을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00011
는
Figure 112017119879322-pat00012
의 (n,i)번째 엘리먼트(element)를 나타낼 수 있다.
Figure 112017119879322-pat00013
는
Figure 112017119879322-pat00014
의 행(row)을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00015
는
Figure 112017119879322-pat00016
의 열(column)을 나타낼 수 있다.In this way, in an environment not limited by the number of transmitting / receiving antennas,
Figure 112017119879322-pat00007
Represents the channel between the receiving antennas of the user terminal j (j = 1, 2, ..., N) from the transmitting antenna of the transmitting apparatus 200 during the n-th time slot,
Figure 112017119879322-pat00008
Represents the received signal of the user terminal j (j = 1, 2, ..., N) during the n-th time slot, May represent an adaptive noise corresponding to the user terminal j during the n-th time slot.
Figure 112017119879322-pat00010
Denotes a Hadamard matrix having an order N,
Figure 112017119879322-pat00011
The
Figure 112017119879322-pat00012
( N , i ) -th element of the first element.
Figure 112017119879322-pat00013
The
Figure 112017119879322-pat00014
, ≪ / RTI >
Figure 112017119879322-pat00015
The
Figure 112017119879322-pat00016
And a column of < / RTI >

도 4를 참고하면, 사용자 단말들(i=1부터 N) 각각에 해당하는 중첩 신호(

Figure 112017119879322-pat00017
)가 N개의 타임 슬롯 별로 할당되어 있음을 확인할 수 있다. 즉, 타임 슬롯 1부터 타임 슬롯 N까지 각 타임 슬롯 동안 상기 중첩 신호(
Figure 112017119879322-pat00018
, i=1,2 ...,N)가 하다마드 행렬을 기반으로 선형 결합(즉, 일차 결합)을 통해 전력-시간 블록 코딩되고, 블록 코딩된 신호가 송신 안테나를 통해 사용자 단말들(201, 202, 203)로 전송될 수 있다. 이때, 상기 블록 코딩된 신호(
Figure 112017119879322-pat00019
) 앞의 부호(예컨대, +1, -1)는 차수가 N인 하다마드 행렬의 엘리먼트(element)인 선형 결합 계수(linear combining coefficient)에 의해 결정될 수 있다.Referring to FIG. 4, a superimposing signal corresponding to each of the user terminals (i = 1 to N)
Figure 112017119879322-pat00017
) Are allocated to N time slots. That is, during each time slot from time slot 1 to time slot N,
Figure 112017119879322-pat00018
, i = 1, 2, ..., N) are power-time block coded through a linear combination (i.e., a primary combination) based on the Hadamard matrix and the block coded signals are transmitted to user terminals 201 , 202, and 203, respectively. At this time, the block coded signal (
Figure 112017119879322-pat00019
) May be determined by a linear combining coefficient, which is an element of a Hadamard matrix having a degree N, for example.

예를 들어, N번째 타임 슬롯에서 전송될 중첩 신호는 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.For example, the superposition signal to be transmitted in the Nth time slot can be expressed by Equation (1) below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112017119879322-pat00020
Figure 112017119879322-pat00020

수학식 1에서,

Figure 112017119879322-pat00021
사용자 i의 중첩 신호,
Figure 112017119879322-pat00022
는
Figure 112017119879322-pat00023
의 (n,i)번째 엘리먼트(element)를 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00024
는
Figure 112017119879322-pat00025
의 행(row)을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00026
는 사용자 단말 1의 중첩 신호,
Figure 112017119879322-pat00027
는 사용자 단말 2의 중첩 신호,
Figure 112017119879322-pat00028
는 사용자 단말 N의 중첩 신호를 나타낼 수 있다. 즉, 선형 결합 계수로서 이용되는 하다마드 행렬의 n번째 행을 구성하는 엘리먼트들(즉, 행 엘리먼트들(row elements))과 각 사용자 단말의 중첩 신호의 곱의 합으로써, 전력-시간 블록 코딩이 수행될 수 있으며, 블록 코딩이 수행된 상기 중첩 신호가 N번째 타임 슬롯에서 전송될 중첩 신호에 해당할 수 있다. 즉, 전송 제어부(240)는 N번째 타임 슬롯 동안 계산된 상기 중첩 신호를 사용자 단말들(201, 202, 203)로 전송할 수 있다.In Equation (1)
Figure 112017119879322-pat00021
The superposition signal of user i,
Figure 112017119879322-pat00022
The
Figure 112017119879322-pat00023
( N , i ) < th > element of <
Figure 112017119879322-pat00024
The
Figure 112017119879322-pat00025
, ≪ / RTI >
Figure 112017119879322-pat00026
The superposition signal of the user terminal 1,
Figure 112017119879322-pat00027
A superposition signal of the user terminal 2,
Figure 112017119879322-pat00028
May represent a superposition signal of the user terminal N. [ That is, as a sum of the products of the elements (i.e., row elements) constituting the n-th row of the Hadamard matrix used as a linear combination coefficient and the superposition signal of each user terminal, And the superposition signal on which the block coding is performed may correspond to the superposition signal to be transmitted in the Nth time slot. That is, the transmission control unit 240 may transmit the superimposed signal calculated during the N-th time slot to the user terminals 201, 202, and 203.

이처럼, 각 타임 슬롯에서, 복수의 사용자 단말들의 중첩 신호들은 하다마드 행렬의 행-엘리먼트들을 선형 결합(즉, 일차 결합)을 위한 결합 계수(combining coefficients)로 이용하여 송신 장치(200)의 전력 도메인(power domain)에서 선형적으로 결합될 수 있다. 이에 따라, 수학식 1에 표현된 N번째 타임 슬롯에서 전송될 중첩 신호는 N개의 모든 타임 슬롯 별로 구현될 수 있다.As such, in each timeslot, the superposition signals of the plurality of user terminals are used as the combining coefficients for the linear combination (i.e., the primary combination) of the row-elements of the Hadamard matrix, can be linearly coupled in a power domain. Accordingly, the superposition signal to be transmitted in the Nth time slot expressed in Equation (1) can be implemented for every N time slots.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치인 사용자 단말의 내부 구성을 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 수신 장치에서 수행되는 전력-시간 디코딩 방법을 도시한 흐름도이다.FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal configuration of a user terminal, which is a receiving apparatus, according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a power-time decoding method performed by a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Fig.

도 5에서는 수신 장치(500)의 구성 요소를 설명하기 위해, 기지국인 송신 장치(501)에 속하는 복수개의 수신 장치들 중 어느 하나의 수신 장치(500)를 도시하였으나, 비직교 다중 접속 환경이므로 실제로, 적어도 둘 이상의 수신 장치들이 송신 장치(501)에 속할 수 있다. 즉, 도 5에서, 기지국(501)이 해당하는 셀에 속하는 수신 장치(500)가 복수개일 수 있다. Although FIG. 5 illustrates one receiving apparatus 500 among a plurality of receiving apparatuses belonging to the transmitting apparatus 501 serving as a base station in order to describe components of the receiving apparatus 500, since it is a non-orthogonal multiple access environment, , At least two receiving apparatuses may belong to the transmitting apparatus 501. [ In other words, in FIG. 5, a plurality of receiving apparatuses 500 belonging to the corresponding cell of the base station 501 can be used.

도 5를 참고하면, 수신 장치(500)는 수신 제어부(510), 블록 디코딩 제어부(520) 및 간섭 제거 및 복조부(530)를 포함할 수 있다. 그리고, 도 6의 각 단계들(610 내지 640)은 도 5의 구성 요소인 수신 제어부(510), 블록 디코딩 제어부(520) 및 간섭 제거 및 복조부(530)에 의해 수행될 수 있다.5, the receiving apparatus 500 may include a receiving control unit 510, a block decoding control unit 520, and an interference cancellation and demodulation unit 530. Referring to FIG. 6 may be performed by the reception control unit 510, the block decoding control unit 520, and the interference cancellation and demodulation unit 530, which are components of FIG.

송신 장치(500)의 송신 안테나를 통해 사용자 단말들로 동일한 타임 슬롯(예컨대, 타임 슬롯 1)동안 전송된 신호들은 페이딩(fading) 및 잡음(noise)을 겪을 수 있다. 그러면, 송신 장치(500)에서 전송된 중첩 신호는 페이딩 및 잡음에 의해 왜곡될 수 있다.Signals transmitted to the user terminals through the transmit antenna of the transmitting device 500 during the same timeslot (e.g., timeslot 1) may experience fading and noise. Then, the superposition signal transmitted from the transmitting apparatus 500 may be distorted by fading and noise.

610 단계에서, 수신 제어부(510)는 송신 장치(200)에서 전송된 중첩 신호를 수신할 수 있다. 예컨대, 수신 제어부(510)는 N번째 타임 슬롯 동안 송신 장치(200)의 송신 안테나를 통해 전송되어 페이딩, 잡음 등에 의해 왜곡/감쇄된 신호를 수신 안테나를 통해 수신할 수 있다. 그리고, 수신 제어부(510)는 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 대상으로 RF 처리, 주파수 다운 컨버전(frequency down conversion) 등을 수행할 수 있다. In step 610, the reception control unit 510 may receive the superposition signal transmitted from the transmission apparatus 200. For example, the reception controller 510 may receive the signal distorted / attenuated due to fading, noise, or the like, through the reception antenna through the transmission antenna of the transmitter 200 during the Nth time slot. The reception controller 510 can perform RF processing, frequency down conversion, and the like on the reception signal received through the reception antenna.

예를 들어, N번째 타임 슬롯 동안 사용자 단말 j에서 수신된 신호

Figure 112017119879322-pat00029
는 아래의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.For example, the signal received at user terminal j during the N < th >
Figure 112017119879322-pat00029
Can be expressed by the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112017119879322-pat00030
Figure 112017119879322-pat00030

수학식 2와 같이 표현되는 수신 신호

Figure 112017119879322-pat00031
는 전력-시간 블록 디코딩에 해당하는 함수 모듈(function module)의 입력으로 이용될 수 있다.The received signal expressed as < EMI ID =
Figure 112017119879322-pat00031
May be used as an input of a function module corresponding to the power-time block decoding.

이때, 행렬 양식(form)에서 모든 N개의 타임 슬롯동안 사용자 단말 j에서 수신된 신호는 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.At this time, the signal received at the user terminal j during all N time slots in the matrix form can be expressed by Equation (3) below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112017119879322-pat00032
Figure 112017119879322-pat00032

620 단계에서, 블록 디코딩 제어부(520)는 수신 신호

Figure 112017119879322-pat00033
를 대상으로 전력-시간 블록 디코딩을 수행할 수 있다. 이때, 블록 디코딩 제어부(520)는 상기 수신 신호로부터 페이딩 및 잡음에 의해 왜곡/변형된 송신 신호를 획득하기 위해 선형 처리(linear processing)를 수행할 수 있으며, 선형 처리는 전력-시간 블록 디코딩에 의해 수행될 수 있다.In step 620, the block decoding control unit 520 determines whether the received signal
Figure 112017119879322-pat00033
To perform power-time block decoding. At this time, the block decoding controller 520 may perform linear processing to obtain a distorted / distorted transmission signal due to fading and noise from the received signal, and the linear processing may be performed by power-time block decoding .

예를 들어, 블록 디코딩 제어부(520)는 아래의 수학식 4에 기초하여 수신 신호

Figure 112017119879322-pat00034
에 대해 선형 처리(linear processing)를 수행하여 사용자 단말 j에 해당하는 송신 신호(즉, 중첩 신호)
Figure 112017119879322-pat00035
를 획득할 수 있다.For example, the block decoding control unit 520 may calculate the reception signal < RTI ID = 0.0 >
Figure 112017119879322-pat00034
(I.e., a superimposed signal) corresponding to the user terminal j by performing linear processing on the user terminal j,
Figure 112017119879322-pat00035
Can be obtained.

[수학식 4]&Quot; (4) "

Figure 112017119879322-pat00036
Figure 112017119879322-pat00036

수학식 4를 참고하면, 블록 디코딩 제어부(520)는 하다마드 행렬

Figure 112017119879322-pat00037
의 j번째 열(column)을 구성하는 엘리먼트들(즉, 열-엘리먼트)의 트랜스포즈(transpose)를 선형 결합 계수 벡터로 취하여, 상기
Figure 112017119879322-pat00038
를 획득할 수 있다. 이때, 송신 장치(200)에서 선형 결합을 위해 이용된 하다마드 행렬의 직교성(orthogonal,
Figure 112017119879322-pat00039
)으로 인해, 블록 디코딩 제어부(520)는 다른 사용자 단말들의 신호에 의한 간섭없이
Figure 112017119879322-pat00040
를 획득할 수 있다. 여기서,
Figure 112017119879322-pat00041
는
Figure 112017119879322-pat00042
단위 행렬(identity matrix)을 나타내고,
Figure 112017119879322-pat00043
는 차수가 N인 하다마드 행렬
Figure 112017119879322-pat00044
의 트랜스포즈(transpose) 행렬을 나타낼 수 있다. Referring to Equation (4), the block decoding control unit 520 generates a Hadamard matrix
Figure 112017119879322-pat00037
Taking the transpose of the elements (i.e., column-elements) that constitute the jth column of the matrix T as a linear combination coefficient vector,
Figure 112017119879322-pat00038
Can be obtained. At this time, orthogonality of the Hadamard matrix used for linear combination in the transmitting apparatus 200,
Figure 112017119879322-pat00039
), The block decoding control unit 520 can perform the block decoding control without interference by signals of other user terminals
Figure 112017119879322-pat00040
Can be obtained. here,
Figure 112017119879322-pat00041
The
Figure 112017119879322-pat00042
Represents an identity matrix,
Figure 112017119879322-pat00043
Hadamard matrix with order N
Figure 112017119879322-pat00044
And a transpose matrix of < RTI ID = 0.0 >

630을 참고하면, 간섭 제거 및 복조부(530)는 전력-시간 디코딩을 통해 획득한 사용자 단말 j에 해당하는 중첩 신호

Figure 112017119879322-pat00045
를 대상으로, 연속 간섭 제거(successive interference cancellation) 및 복조(demodulation)를 수행할 수 있다. 즉, 간섭 제거 및 복조부(530)는 다른 사용자 단말들의 신호가 아닌 사용자 단말 j 자신의 신호를 검출하기 위해 연속 간섭 제거를 수행할 수 있다. 그리고, 간섭 제거 및 복조부(530)는 연속 간섭 제거(successive interference cancellation)를 수행하여
Figure 112017119879322-pat00046
로부터 사용자 단말 j에 해당하는 M개의 심볼들(
Figure 112017119879322-pat00047
)을 획득할 수 있다. 이어 심볼들을 대상으로 복조(demodulation)이 수행될 수 있다.Referring to 630, the interference cancellation and demodulation unit 530 receives the superposition signal corresponding to the user terminal j acquired through the power-time decoding,
Figure 112017119879322-pat00045
, Successive interference cancellation and demodulation can be performed. That is, the interference cancellation and demodulation unit 530 may perform successive interference cancellation to detect a signal of the user terminal j itself other than a signal of other user terminals. Then, the interference cancellation and demodulation unit 530 performs successive interference cancellation
Figure 112017119879322-pat00046
M symbols corresponding to the user terminal j (
Figure 112017119879322-pat00047
Can be obtained. Demodulation may be performed on the subsequent symbols.

640 단계에서, 간섭 제거 및 복조부(530)는 연속 간섭 제거 및 복조가 수행된 신호를 대상으로 송신 장치에서 채널 코딩한 기법에 따라 채널 디코딩을 수행하고, 오류 검출 기법에 따라 에러 코드 디코딩을 수행할 수 있다. 이에 따라, 송신 장치에서 수신 장치로 수신될 때까지의 과정에서 발생한 오류까지 정정된 신호가 복원될 수 있다. In step 640, the interference cancellation and demodulation unit 530 performs channel decoding according to a channel coding scheme of a signal subjected to continuous interference cancellation and demodulation, and performs error code decoding according to an error detection technique can do. Accordingly, the corrected signal can be recovered up to an error occurring in the process from the transmitting apparatus to the receiving apparatus.

이상에서 설명한 바와 같이, 비직교 다중 접속 환경에서, 송신 장치에서는 각 타임 슬롯에서, 하다마드 행렬의 행-엘리먼트들을 결합 계수를 이용하여 둘 이상의 사용자 단말 별 중첩 신호와 선형 결합(즉, 일차 결합)을 수행하는 전력-시간 블록 코딩을 수행하고, 수신 장치에서는 하다마드 행렬의 열-엘리먼트들을 결합 계수로 이용하여 송신 장치에서 전송된 해당 단말의 중첩 신호를 복원하는 전력-시간 블록 디코딩을 수행하고, 디코딩된 신호를 대상으로 연속 간섭 제거(successive interference cancellation)를 수행하여 해당 단말의 중첩 신호를 구성하는 심볼들을 복원할 수 있다. 즉, 다른 사용자 단말들의 신호를 검출하지 않고도 하다마드 행렬의 직교성으로 인해 사용자 간 간섭(inter user interference)이 제거된 자신의 신호(desired signal)를 검출할 수 있다. As described above, in a non-orthogonal multiple access environment, in each time slot, the transmitting apparatus performs linear combination (i.e., primary combining) of the row-elements of the Hadamard matrix with overlapping signals of two or more user terminals using a coupling coefficient, Time block coding for performing power-time block coding for performing a power-time block coding on the received signal, and the receiving apparatus performs power-time block decoding for recovering a superposed signal of the corresponding terminal transmitted from the transmitter using the column- And successive interference cancellation is performed on the decoded signal to recover symbols constituting the superposition signal of the corresponding terminal. That is, it is possible to detect a desired signal from which inter-user interference has been eliminated due to the orthogonality of the Hadamard matrix without detecting the signals of other user terminals.

실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command 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 to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments 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; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, 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.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (9)

적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 대상으로 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에서의 전력-시간 블록 코딩 방법에 있어서,
상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 채널 코딩(channel coding)을 수행하는 단계;
상기 채널 코딩이 수행된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행하는 단계;
변조된 상기 송신 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 단계; 및
상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는,
각 타임 슬롯(time slot)에서 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들 각각에 해당하는 중첩 신호(superimposed signal)와 결합 계수(combining coefficient)인 하다마드 행렬의 행 엘리먼트(row elements)를 선형 결합(linear combining)하는 단계
를 포함하는 전력-시간 블록 코딩 방법.A method for power-time block coding in a transmitter that provides non-orthogonal multiple access to at least two user terminals, the method comprising:
Performing channel coding on a signal for the at least two user terminals;
Performing modulation on a transmission signal on which the channel coding is performed;
Performing power-time block coding on the modulated transmission signal; And
And transmitting the power-time block coded signal to the at least two user terminals using the same time resource
Lt; / RTI >
Wherein performing the power-time block coding comprises:
Combining the row elements of the Harmonics matrix, which is a superimposed signal and a combining coefficient corresponding to each of the at least two user terminals, in each time slot, Step
Wherein the power-time block coding method comprises: 제1항에 있어서,
상기 사용자 단말들을 위한 신호 각각은 해당 사용자 단말관련 복수개의 심볼들(symbols)이 중첩되어 있는 중첩 신호(superimposed signal)를 나타내고,
상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는,
상기 중첩 신호를 상기 전력-시간 블록 코딩을 위한 함수 모듈(function module)의 입력으로서 이용하는 것
을 특징으로 하는 전력-시간 블록 코딩 방법.The method according to claim 1,
Each of the signals for the user terminals represents a superimposed signal in which a plurality of symbols related to the corresponding user terminal are superimposed,
Wherein performing the power-time block coding comprises:
Using the superposition signal as an input of a function module for the power-time block coding
Time block coding method. 삭제delete 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 대상으로 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에서의 전력-시간 블록 코딩 방법에 있어서,
상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 채널 코딩(channel coding)을 수행하는 단계;
상기 채널 코딩이 수행된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행하는 단계;
변조된 상기 송신 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 단계; 및
상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들로 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 전력-시간 블록 코딩을 수행하는 단계는,
복수의 타임슬롯들을 행(row)으로 하고, 상기 사용자 단말들을 열(column)로서 구성되는 하다마드(hadamard) 행렬을 대상으로, 복수의 타임 슬롯들 중 특정 타임 슬롯 및 특정 사용자 단말에 해당하는 하다마드 행렬의 엘리먼트(element)와 상기 특정 사용자 단말에 해당하는 송신 신호의 곱을 통해 상기 특정 사용자 단말에 해당하는 중첩 신호를 계산하는 단계; 및
계산된 사용자 단말 별 중첩 신호의 합을 상기 특정 타임 슬롯에서 상기 사용자 단말들로 전송될 중첩 신호로 계산하는 단계
를 포함하는 전력-시간 블록 코딩 방법.A method for power-time block coding in a transmitter that provides non-orthogonal multiple access to at least two user terminals, the method comprising:
Performing channel coding on a signal for the at least two user terminals;
Performing modulation on a transmission signal on which the channel coding is performed;
Performing power-time block coding on the modulated transmission signal; And
And transmitting the power-time block coded signal to the at least two user terminals using the same time resource
Lt; / RTI >
Wherein performing the power-time block coding comprises:
A plurality of time slots are set as a row and a Hadamard matrix constituted by the user terminals as a column is subjected to a predetermined time slot corresponding to a specific time slot and a specific user terminal Calculating an overlap signal corresponding to the specific user terminal through a multiplication of an element of the matrix and a transmission signal corresponding to the specific user terminal; And
Calculating a sum of the calculated superposed signals for each user terminal as a superposed signal to be transmitted to the user terminals in the specified time slot
Wherein the power-time block coding method comprises: 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access) 환경에서 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 포함하는 송신 장치에 있어서,
상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 채널 코딩(channel coding)을 수행하는 채널 코딩 제어부;
상기 채널 코딩이 수행된 송신 신호를 대상으로 변조(modulation)를 수행하는 변조 제어부;
변조된 상기 송신 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)을 수행하는 블록 코딩 제어부; 및
상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들로 전송하는 전송 제어부
를 포함하고,
상기 블록 코딩 제어부는,
각 타임 슬롯(time slot)에서 상기 적어도 둘 이상의 사용자 단말들 각각에 해당하는 중첩 신호(superimposed signal)와 결합 계수(combining coefficient)인 하다마드 행렬의 행 엘리먼트(row elements)를 선형 결합(linear combining)하는 것
을 특징으로 하는 송신 장치.A transmitting apparatus comprising at least two user terminals in a non-orthogonal multiple access environment,
A channel coding controller for performing channel coding on a signal for the at least two user terminals;
A modulation controller for performing modulation on the transmission signal on which the channel coding is performed;
A block coding controller for performing a power-time block coding on the modulated transmission signal; And
And a transmission controller for transmitting the power-time block coded signal to the at least two user terminals using the same time resource,
Lt; / RTI >
Wherein the block coding control unit comprises:
Combining the row elements of the Harmonics matrix, which is a superimposed signal and a combining coefficient corresponding to each of the at least two user terminals, in each time slot, To do
. 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에 속하는 사용자 단말에서 수행하는 블록 코딩 방법에 있어서,
적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)된 송신 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 송신 장치로부터 수신하는 단계; 및
상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 대상으로, 하다마드 행렬의 열(column)에 해당하는 엘리먼트들(elements)의 트랜스포즈(transpose)를 선형 결합 계수 벡터(linear combining coefficient vector)로 이용하여 전력-시간 블록 디코딩을 수행하는 단계
를 포함하는 사용자 단말에서의 블록 코딩 방법. A method of performing a block coding in a user terminal belonging to a transmitting apparatus that provides non-orthogonal multiple access, the method comprising:
Receiving a transmission signal that is power-time block coded on a signal for at least two user terminals from the transmission apparatus using the same time resource; And
The power-time block coded signal is subjected to power-time block coding using a transpose of elements corresponding to a column of the Hadamard matrix as a linear combining coefficient vector. Performing time block decoding
And performing a block coding on the user terminal. 제6항에 있어서,
상기 전력-시간 블록 디코딩된 신호를 대상으로, 연속 간섭 제거(successive interference cancellation) 및 복조(modulation)를 수행하는 단계
를 더 포함하는 사용자 단말에서의 블록 코딩 방법. The method according to claim 6,
Performing successive interference cancellation and demodulation on the power-time block decoded signal;
Further comprising the steps of: 제6항에 있어서,
상기 전력-시간 블록 디코딩된 신호는, 복수의 타임 슬롯 각각에 해당하는 하다마드 행렬의 직교성(orthogonal)에 기초하여 다른 사용자 단말에 의한 간섭이 제거된 신호를 나타내는 것
을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 블록 코딩 방법.The method according to claim 6,
The power-time block decoded signal may be a signal representing interference canceled by another user terminal based on orthogonal Hadamard matrix corresponding to each of a plurality of time slots
Wherein the block coding is performed in a user terminal. 비직교 다중 접속(Non-Orthogonal Multiple Access)을 제공하는 송신 장치에 속하는 사용자 단말에 있어서,
적어도 둘 이상의 사용자 단말들을 위한 신호를 대상으로 전력-시간 블록 코딩(power-time block coding)된 송신 신호를 동일 시간 자원을 이용하여 상기 송신 장치로부터 수신하는 수신 제어부; 및
상기 전력-시간 블록 코딩된 신호를 대상으로, 하다마드 행렬의 열(column)에 해당하는 엘리먼트들(elements)의 트랜스포즈(transpose)를 선형 결합 계수 벡터(linear combining coefficient vector)로 이용하여 전력-시간 블록 디코딩을 수행하는 블록 디코딩 제어부
를 포함하는 사용자 단말. A user terminal belonging to a transmitting apparatus that provides non-orthogonal multiple access,
A reception controller for receiving a transmission signal that is power-time block coded with respect to a signal for at least two user terminals from the transmission apparatus using the same time resource; And
The power-time block coded signal is subjected to power-time block coding using a transpose of elements corresponding to a column of the Hadamard matrix as a linear combining coefficient vector. A block decoding control unit
Lt; / RTI >
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