KR101208543B1 - Method for transmitting signals in multi-antenna system performing cyclic delays based on a plurality of cyclic delay value - Google Patents
Method for transmitting signals in multi-antenna system performing cyclic delays based on a plurality of cyclic delay value Download PDFInfo
- Publication number
- KR101208543B1 KR101208543B1 KR1020060115820A KR20060115820A KR101208543B1 KR 101208543 B1 KR101208543 B1 KR 101208543B1 KR 1020060115820 A KR1020060115820 A KR 1020060115820A KR 20060115820 A KR20060115820 A KR 20060115820A KR 101208543 B1 KR101208543 B1 KR 101208543B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cyclic delay
- symbol
- symbols
- bit
- transmitted
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/12—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel
- H04L1/16—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using return channel in which the return channel carries supervisory signals, e.g. repetition request signals
- H04L1/18—Automatic repetition systems, e.g. Van Duuren systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
- H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
- H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W56/00—Synchronisation arrangements
- H04W56/0055—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay
- H04W56/0065—Synchronisation arrangements determining timing error of reception due to propagation delay using measurement of signal travel time
- H04W56/007—Open loop measurement
- H04W56/0075—Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time
- H04W56/0085—Open loop measurement based on arrival time vs. expected arrival time detecting a given structure in the signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로, 복수의 순환 지연 값에 따라 순환 지연(cyclic delay)을 수행하는 다중 안테나 시스템에서의 송신 방법.The present invention relates to a data transmission / reception method in a mobile communication system, and more particularly, to a transmission method in a multi-antenna system performing a cyclic delay according to a plurality of cyclic delay values.
본 발명에 따른 송신 방법은, 상술한 목적을 달성하기 위해, 복수의 순환 지연 값에 따라 순환 지연(cyclic delay)을 수행하는 다중 안테나 시스템에서의 송신 방법에 있어서, 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신될 복수의 심볼에 대하여 상기 순환 지연 값에 따라 순환 지연을 수행하는 단계; 상기 복수의 심볼 중 제1 심볼에 상응하는 다수의 비트 중 적어도 하나의 비트가 상기 복수의 심볼 중 제2 심볼에 매핑되도록 데이터 처리를 수행하는 단계; 상기 데이터 처리가 수행된 복수의 심볼들을 다수의 부 반송파를 이용하여 송신하는 단계를 포함한다.The transmission method according to the present invention is a transmission method in a multi-antenna system for performing a cyclic delay according to a plurality of cyclic delay values in order to achieve the above object, which is to be transmitted through different transmission antennas. Performing a cyclic delay for a plurality of symbols according to the cyclic delay value; Performing data processing such that at least one bit of the plurality of bits corresponding to a first symbol of the plurality of symbols is mapped to a second symbol of the plurality of symbols; And transmitting the plurality of symbols on which the data processing has been performed using a plurality of subcarriers.
공간 다중화, 시간 다중화, 비트 수준, CDD, 순환 지연 다이버시티 Spatial Multiplexing, Time Multiplexing, Bit Level, CDD, Cyclic Delay Diversity
Description
도 1은 하나의 송수신 안테나를 가지는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a structure of an orthogonal frequency division multiplexing system having one transmit / receive antenna.
도 2는 복수의 송수신 안테나를 가지는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a structure of an orthogonal frequency division multiplexing system having a plurality of transmit and receive antennas.
도 3은 본 발명 및 종래 기술에서 사용되는 적응적 맵퍼 기반의 재전송 기법의 기본 개념을 설명하는 블록도이다. 3 is a block diagram illustrating the basic concept of an adaptive mapper-based retransmission scheme used in the present invention and the prior art.
도 4a 및 도 4b는 성상 매핑에 따른 비트들의 오류율을 설명하기 위한 도면이다.4A and 4B are diagrams for describing an error rate of bits according to constellation mapping.
도 5는 전송 안테나가 두 개이고 성상 매핑 방법이 16 QAM 변조 방식인 경우에, 최대 공간 다중화 지수 2를 만족하면서 매핑과 시간 지연을 통한 전송 다이버시티를 얻는 방법을 얻는 일례이다.FIG. 5 illustrates an example of obtaining a transmission diversity through mapping and time delay while satisfying the maximum
도 6은 본 실시예에서 제안하는 비트 수준에서의 공간적 및/또는 시간적 다중화 방법의 또 다른 일례를 나타낸다.6 shows another example of a spatial and / or temporal multiplexing method at the bit level proposed in this embodiment.
도 7은 전송 다이버시티를 얻는 종래기술인 STBC 코드에 본 발명이 제안하는 적응적 매핑을 적용한 일례를 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram showing an example of applying the adaptive mapping proposed by the present invention to a conventional STBC code for obtaining transmit diversity.
도 8a는 기존에 제안된 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity: CDD)를 이용하는 송신 장치의 일례를 나타낸 도면이다.FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a transmission apparatus using a cyclic delay diversity (CDD) previously proposed.
도 8b는 본 실시예에 따른 적응적 맵퍼가 포함되는 순환 지연 다이버시티 장치이다.8B is a cyclic delay diversity apparatus including an adaptive mapper according to the present embodiment.
도 8c는 본 실시예에 따른 적응적 맵퍼가 포함되는 순환 지연 다이버시티 장치이다.8C is a cyclic delay diversity apparatus including an adaptive mapper according to the present embodiment.
도 9는 순환 지연 다이버시티 방법에 본 실시예를 적용하는 일례를 나타낸다.9 shows an example of applying this embodiment to a cyclic delay diversity method.
도 10은 본 실시예에 따라 비트 수준에서 비트 치환을 수행하는 일례이다.10 is an example of performing bit substitution at the bit level according to the present embodiment.
도 11은 다중 전송률을 제공하는 순환지연 다이버시티 기법에 대한 전송구조이다.11 is a transmission structure for a cyclic delay diversity scheme that provides multiple rates.
도 12는 다중 전송률의 링크 성능을 향상시키기 위한 방법으로 전처리 부호화(precoder)를 이용하는 순환 지연 다이버시티 구조를 설명한다. FIG. 12 illustrates a cyclic delay diversity structure using preprocessing as a method for improving link performance of a multi-rate.
도 13 및 도 14는 도 11 또는 도 12의 시스템에서 본 실시예에 따른 비트 수준의 공간적 다중화 방법이 적용된 결과를 나타낸다.13 and 14 illustrate a result of applying the bit-level spatial multiplexing method according to the present embodiment in the system of FIG. 11 or 12.
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로, 복수의 순환 지연 값에 따라 순환 지연(cyclic delay)을 수행하는 다중 안테나 시스템에서의 송신 방법.The present invention relates to a data transmission / reception method in a mobile communication system, and more particularly, to a transmission method in a multi-antenna system performing a cyclic delay according to a plurality of cyclic delay values.
도 1은 하나의 송수신 안테나를 가지는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다. 또한, 도 2는 복수의 송수신 안테나를 가지는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 구조를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of an orthogonal frequency division multiplexing system having one transmit / receive antenna. 2 is a block diagram illustrating a structure of an orthogonal frequency division multiplexing system having a plurality of transmit and receive antennas.
수신 단으로 전송될 사용자 데이터 또는 제어 데이터에 상응하는 데이터 비트는 채널 인코더(101)에 입력된다. 상기 채널 인코더(101)는 데이터 비트에 중복의 비트를 붙여서 채널에서 오는 효과나 잡음에 대한 효과를 줄이기 위한 것이다. 상기 채널 인코더(101)의 출력은 맵퍼(102)로 입력되어 심볼로 변환된다. 상기 심볼은 직렬 / 병렬 변환기(103)에 입력된다. 상기 직렬/ 병렬 변환기(103)는 직렬의 데이터를 병렬의 데이터로 바꾸어 주는 것이다. 상기 직렬/병렬 변환기(103)는 다수의 직교하는 부 반송파를 이용하여 데이터를 수신 단으로 전송할 수 있다. 만약, 도 2와 같이 복수의 안테나를 통해 송신하는 경우에는 상기 직렬/병렬 변환기(103)의 출력은 다중 안테나 인코더(104)로 입력된다. 상기 다중 안테나 인코더(104)는 데이터 심볼을 시공간신호로 변환 시켜주는 역할을 한다. 다중 안테나의 경우 송신 안테나는 이러한 시공간신호를 채널로 전송시켜주는 역할을 하고, 수신 안테나는 채널로부터 시공간신호를 수신하는 역할을 수행한다. 다중안테나 디코더(105)는 수신된 시공간신호를 각각의 데이터 심볼로 재변환 시켜주는 역할을 수행한다.Data bits corresponding to user data or control data to be transmitted to the receiving end are input to the
복수 또는 단수의 안테나를 사용하는 시스템은 다수의 부 반송파를 통해 수신되는 신호를 병렬/직렬 변환기(106)에 입력한다. 상기 병렬 / 직렬 변환기(106) 는 병렬 신호를 직렬 신호로 바꾸어 주는 역할을 한다. 상기 병렬 직렬 변환기의 출력은 디맵퍼(demapper)(107)에 입력된다. 상기 디맵퍼(107)는 데이터 심볼을 비트열로 바꾸어 주는 역할을 한다. 상기 비트열은 채널 디코더(108)에서 채널 코드에 대한 디코딩을 수행하고 데이터를 추정하게 된다. Systems using multiple or singular antennas input signals received on multiple subcarriers to parallel /
도 1 또는 도 2와 같은 통신 시스템에서 기존의 반복 전송 기법들을 분류하면 다음과 같다. 우선, 직교 분할 다중화 시스템에서 다중 송수신 안테나를 이용하는 방법은 크게 두가지 이득을 얻는 방법으로 나눌 수 있는데 이는 다음과 같다. In the communication system as shown in FIG. 1 or FIG. 2, existing repetitive transmission schemes are classified as follows. First, a method of using multiple transmit / receive antennas in an orthogonal division multiplexing system can be roughly divided into two methods.
첫째, 공간 다중화 이득을 위한 다중 송수신 안테나 시스템이 있다. 이러한 예로서는, V-BLAST 시스템이나, D-BLAST 시스템이 있다. 즉, 공간 다중화 이득을 얻기 위하여 각 심볼들을 안테나 별로 직교 형태로 매핑시켜 송신하는 V-BLAST 방법과 대칭 형태로 매핑하여 주기적으로 순화시켜 전송하는 D-BLAST 방법이 있다. First, there is a multiple transmit / receive antenna system for spatial multiplexing gain. Examples thereof include a V-BLAST system and a D-BLAST system. That is, to obtain a spatial multiplexing gain, there are a V-BLAST method in which each symbol is mapped in an orthogonal form for each antenna and transmitted, and a D-BLAST method in which a symbol is periodically purified and transmitted in a symmetrical form.
둘째, 공간 다이버시티 이득을 위한 다중 송수신 안테나 시스템이 있다. 이러한 시스템은, 같은 신호를 다음 타임슬롯에 다른 안테나를 통해 전송하는 시공간부호를 사용한다. Secondly, there is a multiple transmit / receive antenna system for spatial diversity gain. These systems use space-time code to transmit the same signal through different antennas in the next timeslot.
이하, 상술한 시공간부호를 설명한다.Hereinafter, the space-time code described above will be described.
시공간부호는 다중안테나 환경에서 같은 신호를 연속적으로 보내면서 반복 전송시에는 공간 처리를 통해 전송함으로써 공간 다이버시티 이득을 얻는 방식이다. 아래의 수식은 가장 기본적인 시공간부호로써 보통 두 개의 송신안테나를 가지는 시스템에서 사용된다.Spatio-temporal code is a method of obtaining spatial diversity gain by transmitting the same signal continuously in a multi-antenna environment and transmitting it through spatial processing during repeated transmission. The following equation is the most basic space-time code and is usually used in systems with two transmit antennas.
위의 수식에서 행렬의 행은 안테나를 나타내며 열은 시간을 나타낸다. 상기 수식에 나타난 바와 같이, S1 데이터는 첫 번째 안테나를 통해 전송된 후 다시 두 번째 안테나를 통해 켤레 복소수 형태로 전송되며, S2 데이터는 두 번째 안테나를 통해 전송된 후 반대 부호의 켤레 복소수 형태로 다시 첫 번째 안테나를 통해 전송된다. 전송 안테나 개수에 따라 해당 시공간 블록 부호들의 구성은 종래기술들로 활발히 연구가 진행되고 있다.In the above formula, the rows of the matrix represent antennas and the columns represent time. As shown in the above equation, S 1 data is transmitted through the first antenna and then in complex conjugate form through the second antenna, and S 2 data is transmitted through the second antenna and then conjugated in complex form with the opposite sign. As is transmitted through the first antenna again. The construction of the corresponding space-time block codes according to the number of transmit antennas is actively studied in the prior arts.
셋째, 적응적 맵퍼(mapper)를 이용하여 송신에 사용되는 송신 안테나를 선택하는 시스템이 있다. 도 3은 본 발명 및 종래 기술에서 사용되는 적응적 맵퍼 기반의 재전송 기법의 기본 개념을 설명하는 블록도이다. 도 3과 같이 단일 안테나 시스템 및 다중 안테나 시스템에서 하이브리드 재전송 기법의 적용에 있어 매 전송마다 신호 성상(constellation) 상의 비트별 또는 심볼별 재매핑을 시공간 다중화를 고려하여 수행함으로써 해당 채널에 가장 적합한 매핑 이득을 확보할 수 있는 방식이다Third, there is a system for selecting a transmit antenna used for transmission by using an adaptive mapper. 3 is a block diagram illustrating the basic concept of an adaptive mapper-based retransmission scheme used in the present invention and the prior art. As shown in FIG. 3, in the application of a hybrid retransmission scheme in a single antenna system and a multi-antenna system, bit- or symbol-wise remapping on a signal constellation is performed for each transmission in consideration of space-time multiplexing so that a mapping gain most suitable for a corresponding channel is obtained. Is a way to secure
상기 제시된 적응적 맵퍼 기반의 복합 재전송 방법의 도면과 같이 맵퍼를 통해 신호 성상 상에 한 심볼로 매핑된 심볼들은 NT개의 송신 안테나로 할당된다. 타임슬롯에서 보내진 전송 심볼들이 채널에 의해 훼손되어 재전송이 요구된다. 이 경우 최대 재전송 회수 m까지 매 재전송 때마다 해당 채널에 적합하게 매핑된 심볼들을 전송한다.As illustrated in the above-described adaptive mapper-based complex retransmission method, symbols mapped to one symbol on the signal constellation through the mapper are allocated to N T transmit antennas. Transmission symbols sent in timeslots are corrupted by the channel and require retransmission. In this case, every retransmission up to the maximum number of retransmissions, m, transmits symbols mapped appropriately for the channel.
적응적 맵퍼는 단일 안테나를 고려한 시스템뿐만 아니라 다중안테나를 고려한 시스템에서도 적용 가능하며, 또한 재전송시에 적용되는 매핑 방법은 비트별, 심볼별 신호 성상의 재배치와 치환뿐만 아니라, 각 안테나에서 전송되는 심볼의 비트단위, 심볼 단위로 해당 채널에 적합하게 공간 다중화를 고려한 매핑 방식을 적용시킬 수 있다.The adaptive mapper can be applied not only to the system considering the single antenna, but also to the system considering the multiple antennas, and the mapping method applied in the retransmission is not only the repositioning and substitution of the signal constellation per bit and symbol, but also the symbol transmitted from each antenna. A mapping scheme considering spatial multiplexing may be applied to a corresponding channel in units of bits and symbols.
이러한 적응적 맵퍼 기반의 재전송 기법은 종래기술의 모든 재전송 기법에 접목시킬 수 있으며, 추가적인 복잡도가 없는 방식이다. 또한 상기 제안 방법은 매핑 다이버시티를 통해 추가적인 재전송 이득을 확보할 수 있다.This adaptive mapper-based retransmission scheme can be incorporated into all retransmission schemes of the prior art and is a method without additional complexity. In addition, the proposed method can secure additional retransmission gain through mapping diversity.
정보통신 서비스의 보편화와 다양한 멀티미디어 서비스들의 등장, 고품질 서비스의 출현 등 통신 서비스에 대한 요구가 급속히 증대되고 있다. 이러한 요구를 만족하기 위해서 다양한 무선통신 기술들이 여러 분야에서 활발히 연구되고 있다. 그 중에서 상기 소개한 다중 송수신 안테나를 이용한 공간 다중화 이득과 공간 다이버시티 이득은 상호 트레이드 오프 관계에 있다. 물론 현재 최대 공간다중화 이득과 최대 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 시공간 부호들의 설계가 진행되고 있지만, 최적의 성능을 얻기 위해서는 최대 우도(Maximum likelihood: ML)를 기준으로 하는 ML 수신기가 필요하다. 이러한 ML 수신기는 전송 안테나 개수와 변조 지수가 증가함에 따른 계산적 복잡도가 지수적으로 증가하기 때문에 실제 통신 시스 템에서는 구현하기 용이하지 않다. 그리고 시공간 부호들의 일반적인 수신기(Generalized MMSE)는 누적 결합(cumulative combining) 기법을 통해 복호하기 때문에 타임 슬롯간의 채널정보를 버퍼에 저장해야 하는 단점이 있다. 이는 직교 주파수 분할 다중화 시스템과 같은 다중 캐리어 시스템에서는 주파수 영역에서의 채널 응답값들을 일정 슬롯 이상 수신기의 버퍼에 저장해야 하는 복잡도를 수반하게 된다. 또한 심볼 단위의 시공간 부호화는 블록 플랫 페이딩(block flat fading) 환경과 풍부한 스캐터링(rich scattering) 환경에서 등가 채널의 직교성 원리에 의해 채널의 분리(decoupling)가 이루어져 최적의 성능을 보이기 때문에 도플러 주파수의 영향에 따른 time varying 채널에서는 성능이 열화되는 단점을 갖고 있다.The demand for communication services is rapidly increasing, including the generalization of information and communication services, the emergence of various multimedia services, and the emergence of high quality services. Various wireless communication technologies are actively researched in various fields to satisfy these demands. Among them, the spatial multiplexing gain and the spatial diversity gain using the above-mentioned multiple transmit / receive antenna have a trade-off relationship. Of course, designs of space-time codes that can obtain the maximum spatial multiplexing gain and the maximum spatial diversity gain are currently in progress, but to obtain optimal performance, an ML receiver based on the maximum likelihood (ML) is required. This ML receiver is not easy to implement in an actual communication system because the computational complexity increases exponentially as the number of transmit antennas and modulation index increase. In addition, since a generalized MMSE of space-time codes is decoded through a cumulative combining technique, channel information between time slots must be stored in a buffer. In a multi-carrier system such as an orthogonal frequency division multiplexing system, this involves the complexity of storing channel response values in a frequency domain in a buffer of a receiver for a predetermined slot or more. In addition, symbol-space time-space coding is performed by decoupling of channels by the orthogonal principle of equivalent channels in a block flat fading environment and a rich scattering environment. In the time varying channel due to the effect, the performance is deteriorated.
본 발명은 상술한 종래 기술을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 낮은 복잡도로 최대 공간 다중화 지수에서 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 전송기법을 제안하는 것이다.The present invention has been proposed to improve the above-described prior art, and an object of the present invention is to propose a transmission technique capable of obtaining additional diversity gain at maximum spatial multiplexing index with low complexity.
발명의 개요Summary of the Invention
본 발명에 따른 송신 방법은, 상술한 목적을 달성하기 위해, 복수의 순환 지연 값에 따라 순환 지연(cyclic delay)을 수행하는 다중 안테나 시스템에서의 송신 방법에 있어서, 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신될 복수의 심볼에 대하여 상기 순환 지연 값에 따라 순환 지연을 수행하는 단계; 상기 복수의 심볼 중 제1 심볼에 상응하는 다수의 비트 중 적어도 하나의 비트가 상기 복수의 심볼 중 제2 심볼에 매핑되도록 데이터 처리를 수행하는 단계; 상기 데이터 처리가 수행된 복수의 심볼들을 다수의 부 반송파를 이용하여 송신하는 단계를 포함한다.The transmission method according to the present invention is a transmission method in a multi-antenna system for performing a cyclic delay according to a plurality of cyclic delay values in order to achieve the above object, which is to be transmitted through different transmission antennas. Performing a cyclic delay for a plurality of symbols according to the cyclic delay value; Performing data processing such that at least one bit of the plurality of bits corresponding to a first symbol of the plurality of symbols is mapped to a second symbol of the plurality of symbols; And transmitting the plurality of symbols on which the data processing has been performed using a plurality of subcarriers.
발명의 일 실시예One embodiment of the invention
본 발명의 구체적인 특징 및 효과는 이하에서 설명되는 본 발명의 일 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다.Specific features and effects of the invention will be further embodied by one embodiment of the invention described below.
본 실시예에서 제안하는 개방루프 다중 송수신 안테나 시스템에서의 적응적 맵퍼는 도 3의 일례를 따를 수 있다. 즉, 도 3과 같이 단일 안테나 시스템 및 다중 안테나 시스템에서 채널에 대한 전송 심볼을 구성하는 비트들의 채널 신뢰도를 평균적으로 향상시켜 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.The adaptive mapper in the open loop multiple transmit / receive antenna system proposed in this embodiment may follow the example of FIG. 3. That is, as shown in FIG. 3, a diversity gain can be obtained by improving an average channel reliability of bits constituting transmission symbols for a channel in a single antenna system and a multiple antenna system.
도 3의 일례는, 매 전송마다 신호 성상의 비트별 재매핑을 시공간 다중화를 고려하여 수행함으로써 채널의 변화에 따른 매핑 다이버시티를 확보할 수 있다. 도 3의 맵퍼에 의해 신호 성상 상에 한 심볼로 매핑된 심볼들은 NT개의 송신 안테나에 할당된다. Ti은 전송 타임슬롯을 나타내며, m번째 전송 타임 슬롯 동안 심볼들을 구성하는 비트들이 전송 타임슬롯과 안테나별로 교환과 치환을 통해 재 매핑되어 전송된다. In the example of FIG. 3, re-mapping of bits of a signal property for each transmission may be performed in consideration of space-time multiplexing to ensure mapping diversity according to channel changes. Symbols mapped to one symbol on the signal constellation by the mapper of FIG. 3 are allocated to N T transmit antennas. T i represents a transmission timeslot, and bits constituting symbols during the mth transmission time slot are remapped and transmitted through exchange and substitution for each transmission timeslot and antenna.
도 4a 및 도 4b는 성상 매핑에 따른 비트들의 오류율을 설명하기 위한 도면이다. 즉 도 4a와 도 4b는 개방루프 다중 송수신 안테나 시스템에서 공간다중화를 고려한 재매핑을 통해 얻는 맵핑 다이버시티를 설명하기 위한 도면이다. 도 4a와 도 4b는 16 QAM 변조에 있어 Gray 매핑 신호 성상도에 기초한다. 4A and 4B are diagrams for describing an error rate of bits according to constellation mapping. 4A and 4B are diagrams for describing mapping diversity obtained through remapping considering spatial multiplexing in an open loop multiple transmit / receive antenna system. 4A and 4B are based on the Gray mapped signal constellation for 16 QAM modulation.
도 4a에 도시된 바와 같이, 특정한 개수의 비트는 하나의 심볼에 매핑된다. 상기 특정한 개수의 비트를 하나의 심볼에 매핑시키는 방법을 성상 매핑(constellation mapping)이라 한다. 상기 성상 매핑은 다양한 종류(예를 들어, BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM 등)가 있으며, 그 종류에 따라 하나의 심볼에 매핑되는 비트의 개수가 달라진다. 상기 심볼은 적어도 하나의 비트에 상응하는 데이터로서, I(In-phase) 채널과 Q(Quadrature) 채널을 통해 수신 단으로 전송된다. As shown in FIG. 4A, a certain number of bits are mapped to one symbol. A method of mapping the specific number of bits to one symbol is called constellation mapping. There are various types of constellation mapping (for example, BPSK, QPSK, 8PSK, 16QAM, etc.), and the number of bits mapped to one symbol varies according to the type. The symbol is data corresponding to at least one bit, and is transmitted to the receiver through an in-phase channel and a quadrature channel.
도 4b에 도시된 바와 같이, 각각의 신호 성상도는 두 개의 파티션 집합으로 구별된다. 도 4b는 첫 번째 성상도는 첫 번째 비트(bit 1)만 서로 다르고(예를 들어, 1011과 0011) 나머지 비트는 동일한 심볼들을 표시한 것이다. 도 4b의 첫 번째 성상도를 보면, 하나의 심볼을 이루는 4개의 비트 중 첫 번째 비트에 따라 달라지는 유클리드 거리를 알 수 있다. 이처럼 각각의 비트 위치에 따라 파티션 집합이 서로 다른데, 이는 도 4b와 같이 서로 다른 거리를 갖게 된다. As shown in Fig. 4B, each signal constellation is divided into two partition sets. 4B shows that only the first bit (bit 1) is different from the first constellation (for example, 1011 and 0011), and the remaining bits represent the same symbols. Referring to the first constellation of FIG. 4B, it can be seen that Euclidean distance varies depending on the first bit of four bits constituting one symbol. As such, the partition set is different according to each bit position, which has a different distance as shown in FIG. 4B.
도 4b의 경우, 첫 번째 비트(bit 1) 위치와 두 번째 비트(bit 2) 위치가 다름에 따라 각 심볼들의 거리는 서로 차이가 난다. 그러나, 세 번째 비트(bit 3) 위치와 네 번째 비트(bit 4) 위치에서의 각 심볼들의 거리는 최소거리로 일정한 것을 알 수 있다. 도 4b의 4개의 성상도를 보면 하나의 비트가 달라짐에 따라 그에 해당하는 심볼들 간의 거리가 서로 다름을 알 수 있다. 따라서, 각 비트 위치에서 비트가 오류가 날 확률은 비트 위치에 따라 달라진다. In the case of FIG. 4B, as the first bit position and the second bit position differ, distances between the symbols differ from each other. However, it can be seen that the distance of each symbol at the third bit (bit 3) position and the fourth bit (bit 4) position is constant to the minimum distance. Referring to the four constellations of FIG. 4B, as one bit is changed, the distances between the corresponding symbols are different. Thus, the probability that a bit fails at each bit position depends on the bit position.
달리 표현하면, 하나의 심볼을 이루는 비트들에 있어서, 각 비트의 위치에 따라 오류율에 차이가 발생한다. 이러한 특징은 다중 송신 안테나 시스템에서 활용될 수 있다. 즉, 다중 송신 안테나의 공간다중화 이득과 시간 지연에 따른 시간 다이버시티를 고려하여 심볼을 전송할 때, 구성 비트들을 교환 또는 치환의 방법으로 재매핑하여 전송하면 추가적인 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 이는 각 비트들의 채널 신뢰도가 전체적으로 향상되는 결과를 얻는 것을 의미한다.In other words, in bits forming one symbol, a difference in error rate occurs depending on the position of each bit. This feature can be utilized in a multiple transmit antenna system. That is, when the symbol is transmitted in consideration of the spatial multiplexing gain of the multiplexing antenna and time diversity according to time delay, additional diversity gain may be obtained by remapping the configuration bits and transmitting them by a method of swapping or replacing. This means that the result is that the channel reliability of each bit is improved overall.
본 실시예는 비트들의 교환 또는 치환하여 채널의 신뢰도를 향상시키는 방법을 이용하여 데이터를 전송한다. 수신 단으로 전송하려는 데이터에 상응하는 심볼들이 존재하는 경우, 상기 심볼들은 적어도 하나의 비트들에 상응한다. 이 경우, 송신 단에서 상기 비트들을 공간적으로 또는 시간적으로 다중화하는 경우 전체 시스템의 성능은 향상될 수 있다. This embodiment transmits data using a method of improving the channel reliability by exchanging or replacing bits. If there are symbols corresponding to the data to be transmitted to the receiving end, the symbols correspond to at least one bit. In this case, the performance of the whole system can be improved when the bits are spatially or temporally multiplexed at the transmitting end.
달리 표현하면, 본 실시예는 하나의 심볼에 상응하는 다수의 비트들이 원래 전송되는 경로와 다른 경로를 통해 송신되도록 공간적으로 다중화시키기도 하고, 시간적으로 다중화시키기도 한다. 상기 다중화 방법은, 도 3의 적응적 맵퍼(mapper)에 의해 수행될 수 있다.In other words, this embodiment may be spatially multiplexed or temporally multiplexed so that a plurality of bits corresponding to one symbol are transmitted through a path different from the original transmission path. The multiplexing method may be performed by the adaptive mapper of FIG. 3.
이하, 하나의 심볼에 상응하는 다수의 비트들을 공간적으로 다중화시키는 방법과, 서로 다른 심볼에 상응하는 다수의 비트들을 시간적으로 다중화시키는 방법을 설명한다. 본 실시예는, 이러한 다중화를 수행하기 위하여, 특정한 제1 심볼에 상응하는 다수의 비트 중 어느 하나의 비트가 특정한 제2 심볼에 포함되어 송신되도록 데이터 처리를 수행한다. 이러한 데이터 처리를 통해 특정한 비트는 원래 전송되는 경로와는 다른 경로를 통해 전송된다.Hereinafter, a method of spatially multiplexing a plurality of bits corresponding to one symbol and a method of temporally multiplexing a plurality of bits corresponding to different symbols will be described. In this embodiment, in order to perform such multiplexing, data processing is performed such that any one of a plurality of bits corresponding to a specific first symbol is included in the specific second symbol and transmitted. Through this data processing, specific bits are transmitted through a path different from the path originally transmitted.
도 5는, 전송 안테나가 두 개이고 성상 매핑 방법이 16 QAM 변조 방식인 경우에, 최대 공간 다중화 지수 2를 만족하면서 매핑과 시간 지연을 통한 전송 다이버시티를 얻는 방법을 얻는 일례이다.FIG. 5 is an example of obtaining a method of obtaining transmit diversity through mapping and time delay while satisfying the maximum
도 5는 두 부분으로 구성된다. 왼쪽의 다중화 이전의 모습은 종래의 방법에 따른 것이고, 오른쪽의 다중화 이후 결과는 본 발명에서 제안하는 교환을 통한 매핑을 나타낸다. 여기서 은 M번째 안테나의 n번째 타임 슬롯을 통해 전송되는 심볼을 나타낸다. 또한, 은 해당 심볼을 구성하는 i~i+3까지의 비트들을 의미한다. 5 consists of two parts. The aspect before the multiplexing on the left is according to the conventional method, and the result after the multiplexing on the right shows the mapping through the exchange proposed in the present invention. here Denotes a symbol transmitted on an nth time slot of an Mth antenna. Also, Means bits i to i + 3 constituting the symbol.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바에 따라, 각 심볼을 구성하는 비트들의 오류률은 신호 성상의 매핑 방법과 채널상황에 따라 다르다. 이때 2개의 전송 안테나를 통해 2 타임슬롯 동안 보내지는 심볼의 총 수는 모두 4개이며, 이들 심볼들을 구성하는 비트들의 오류률을 공간별 시간별 다이버시티를 얻기 위해 서로 교환해 주었다. 교환 방법은 해당 신호 성상도에 따라 최적의 성능을 매핑 방법은 서로 다르며, 본 발명에서는 상기 제시된 설계기준에 따라 매핑을 달리하는 모든 방식을 포함한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, error rates of bits constituting each symbol vary depending on a signal constellation mapping method and a channel condition. In this case, the total number of symbols transmitted during two timeslots through two transmission antennas is four, and the error rates of bits constituting these symbols are exchanged with each other to obtain spatial diversity over time. In the exchange method, the optimal performance mapping method differs according to the corresponding signal constellation, and the present invention includes all the methods of mapping differently according to the above-described design criteria.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. More specifically, it is as follows.
도 5를 보면 다중화 이전의 종래의 심볼들의 구성이 도시된다. 예를 들어, 종래의 심볼 은 {b1, b2, b3, b4}(501)에 상응한다. 하나의 심볼 (501)에 상응하는 비트들을 공간적으로 다중화시키고, 시간적으로 다중화시킨다. 예를 들 어, b1(511) 비트와 b3(512)는 원래 전송되는 안테나를 통해 전송되고, 원래 전송되는 타임 슬롯에 전송된다. 한편, b4(521) 비트의 경우, 원래 전송되는 안테나와 상이한 안테나를 통해 전송된다. 즉, 공간적으로 다른 경로로 구분하여 전송된다. 한편, b2(531) 비트의 경우, 원래 전송되는 안테나와 상이한 공간적 경로를 통해 전송될 뿐만 아니라, 원래 전송되는 타임 슬롯과 상이한 타임 슬롯을 통해 전송된다. 즉, 하나의 심볼 (501)에 상응하는 4개의 비트{b1, b2, b3, b4}는 본래 하나의 송신 안테나 및 하나의 타임 슬롯을 통해 전송되나, 본 실시예에 따라, 서로 다른 송신 안테나 및 서로 다른 타임 슬롯을 통해 전송된다. 5 shows the configuration of conventional symbols before multiplexing. For example, conventional symbols Corresponds to {b 1 , b 2 , b 3 , b 4 } (501). One symbol The bits corresponding to 501 are spatially multiplexed and temporally multiplexed. For example, bits b 1 511 and
본 실시예에서 제안하는 비트 수준에서의 다중화 방법에 의해 공간적으로 및/또는 시간적으로 종래와는 다른 경로를 통해 신호가 전송된다. By the multiplexing method at the bit level proposed in this embodiment, a signal is transmitted through a path different from the conventional one spatially and / or temporally.
본 실시예에 따라 비트 수준에서 다중화된 하나의 심볼을 기준으로 설명하면 다음과 같다. 도 5에서 본 실시예 심볼 은 {b9, b6, b11, b16}(551)에 상응한다. 이 경우, 551 심볼을 이루는 4개의 비트는 본래 서로 다른 심볼에 상응하는 비트들이다. 예를 들어, b9 비트와 b11 비트는 종래의 심볼 (581, 582)에 상응하고, b16 비트는 종래의 심볼 (571)에 상응하고, b6 비트는 종래의 심볼 (561) 에 상응한다. 즉, 종래의 서로 다른 3개의 심볼(, , )에 상응하는 비트들(b9, b6, b11, b16)이 공간적으로 및/또는 시간적으로 다중화되어 본 실시예에 따른 심볼 (551)에 매핑된다.According to the present embodiment, a symbol multiplexed at the bit level will be described below. Embodiment symbol seen in FIG. Corresponds to {b 9 , b 6 , b 11 , b 16 } (551). In this case, the four bits constituting the 551 symbol are bits corresponding to different symbols. For example, bits b 9 and b 11 are conventional symbols Corresponds to (581, 582), b 16 bits is a conventional symbol Corresponds to 571, and the b6 bit is a conventional symbol Corresponds to 561. That is, three conventional symbols ( , , Bits (b 9 , b 6 , b 11 , b 16 ) corresponding to Mapped to 551.
도 6은 본 실시예에서 제안하는 비트 수준에서의 공간적 및/또는 시간적 다중화 방법의 또 다른 일례를 나타낸다. 도 6은 도 5의 방법처럼 공간적 및/또는 시간적 다중화 방법을 수행하고, 부가적으로 특정한 비트들에 대한 치환을 수행한다. 즉, 특정한 비트가 0인 경우 1로 변환하고, 특정한 비트가 1인 경우 0으로 변환하는 동작을 수행한다. 도 6에서 특정한 비트, 예를 들어 b2, b4, b6, b8, b10, b12, b14, b16등에 대해 치환을 수행할 수 있다. 6 shows another example of a spatial and / or temporal multiplexing method at the bit level proposed in this embodiment. FIG. 6 performs a spatial and / or temporal multiplexing method like the method of FIG. 5 and additionally performs substitution for specific bits. That is, when a specific bit is 0, it is converted to 1, and when a specific bit is 1, it is converted to 0. In FIG. 6, a substitution may be performed for a specific bit, for example, b 2 , b 4 , b 6 , b 8 , b 10 , b 12 , b 14 , b 16, and the like.
심볼을 구성하는 비트들의 교환과 치환은 안테나 개수, 변조지수, 타임슬롯, 채널상황에 따라 변경될 수 있다. 이러한 변경에 의하여 최적의 매핑 방법을 설계할 수 있고, 본 발명에서는 이들 모두를 포괄한다.The exchange and replacement of bits constituting the symbol may be changed according to the number of antennas, modulation index, timeslot, and channel condition. By such a change, an optimal mapping method can be designed, and the present invention covers all of them.
도 5 및 도 6에 적용되는 다중화 방법은, 도 3의 적응적 맵퍼에 의해 수행될 수 있다. 상기 맵퍼는 적응적 매핑과 시간 지연 등의 동작을 수행하여 도 5와 도 6에서 소개된 시간적 다중화, 공간적 다중화, 비트 치환 등을 수행할 수 있다. The multiplexing method applied to FIGS. 5 and 6 may be performed by the adaptive mapper of FIG. 3. The mapper may perform temporal multiplexing, spatial multiplexing, bit substitution, etc. introduced in FIGS. 5 and 6 by performing operations such as adaptive mapping and time delay.
도 7은, 전송 다이버시티를 얻는 종래기술인 STBC 코드에 본 발명이 제안하는 적응적 매핑을 적용한 일례를 나타내는 블록도이다. 도 7의 경우 본 실시예의 적응적 매핑을 통하여, 전송 심볼을 구성하는 S1, S2의 구성 비트들을 공간 다중화를 고려하여 재매핑하고, 이 결과에 대해 알라모티(Alamouti)에 의해 제안된 STBC 부호화(encoding)를 수행하는 방법이다. 이를 통해 시간 선택성이 큰 채널에서 공간다중화를 고려한 재매핑을 통해 추가적인 다이버시티를 얻을 수 있다.7 is a block diagram showing an example in which the adaptive mapping proposed by the present invention is applied to a conventional STBC code for obtaining transmission diversity. In the case of FIG. 7, through the adaptive mapping of the present embodiment, the configuration bits of S 1 and S 2 constituting a transmission symbol are remapped in consideration of spatial multiplexing, and STBC proposed by Alamouti for this result A method of performing encoding. Through this, additional diversity can be obtained through remapping considering spatial multiplexing in a channel having high time selectivity.
도 7의 방법 A-1은 시간적, 공간적 다중화를 수행한 일례이고, 방법 A-2는 추가적으로 비트 치환까지 수행한 일례이다. Method A-1 of FIG. 7 is an example of temporal and spatial multiplexing, and method A-2 is an example of additional bit substitution.
이하, 본 실시예에 따른 비트 수준에서의 다중화 및 데이터 처리 방법을 순환 지연 다이버시티 기법에 적용한 일례를 설명한다. Hereinafter, an example in which the multiplexing and data processing method at the bit level according to the present embodiment is applied to the cyclic delay diversity scheme will be described.
도 8a는 기존에 제안된 순환 지연 다이버시티(Cyclic Delay Diversity: CDD)를 이용하는 송신 장치의 일례를 나타낸 도면이다. 도 8a와 같이 시간적으로 반복 전송 신호를 전송하는 경우, 각 반복되는 신호는 같은 또는 다른 전력을 가지면서 서로 다른 순환 지연을 가지는 형태로 전송된다. FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a transmission apparatus using a cyclic delay diversity (CDD) previously proposed. When transmitting a repetitive transmission signal in time as shown in Figure 8a, each repeated signal is transmitted in the form of having a different cyclic delay with the same or different power.
도 8a는 안테나 전송률이 1인 경우 순환지연 다이버시티 방법을 설명한다. di는 i번째 반복 전송 신호의 지연 값을 나타내며, gj는 j번째 반복 전송 신호의 전력을 나타낸다. 또한, 각 안테나 분기별로 전송되는 심볼들은 서로 다른 순환지연을 갖지만, 하나의 데이터에 상응하는 심볼들이다. 8A illustrates a cyclic delay diversity method when the antenna transmission rate is 1. d i represents the delay value of the i th repeated transmission signal, and g j represents the power of the j th repeated transmission signal. Also, the symbols transmitted for each antenna branch have different cyclic delays, but are symbols corresponding to one data.
상기 순환 지연 값인 di 나 전력 제어 값이 gj는, 임의 시간과 사용자에 따라서 다른 값을 가질 수 있으며, 수신기로부터 해당 정보를 피드백 받아 사용할 수도 있다. The cyclic delay value d i or the power control value g j may have a different value depending on an arbitrary time and a user, or may be used by receiving corresponding information from a receiver.
이러한 순환 지연 다이버시티를 이용하는 방법은 다중 전송 안테나로부터 오는 신호가 다중경로를 거쳐 수신기에 들어오는 경우와 동일하여 수신기의 검출부에서 소요되는 복잡도가 매우 낮다. The method using the cyclic delay diversity is the same as the case where the signal from the multiplexed antenna enters the receiver through the multipath, so the complexity required by the detector of the receiver is very low.
본 실시예에서 제안하는 설계기준을 통해 심볼을 구성하는 비트들을 공간다중화를 고려하여 교환 또는 치환시켜 전송함으로써 추가적인 다이버시티를 얻을 수 있다.Through the design criteria proposed in this embodiment Additional diversity can be obtained by transmitting or replacing bits constituting the symbol in consideration of spatial multiplexing.
이하, 본 실시예에 제안하는 방법을 종래의 순환지연 다이버시티 방법에 적용한 일례를 설명한다.An example in which the method proposed in this embodiment is applied to the conventional cyclic delay diversity method will be described.
도 8b는 본 실시예에 따른 적응적 맵퍼가 포함되는 순환 지연 다이버시티 장치이다. 도 8b는 상술한 바와 같이, 비트 수준에서의 시간적, 공간적 다중화를 수행하거나 치환을 수행하는 적응적 맵퍼가 포함된다. 상기 적응적 맵퍼는 순환 지연 다이버시티 장치 내에서 발생하거나 외부로부터 피드백되는 각종 제어 정보에 따라 비트 수준에서의 시간적, 공간적 다중화를 수행하거나 치환을 수행한다.8B is a cyclic delay diversity apparatus including an adaptive mapper according to the present embodiment. 8B includes an adaptive mapper that performs temporal and spatial multiplexing at the bit level or performs substitution, as described above. The adaptive mapper performs temporal and spatial multiplexing or substitution at the bit level according to various control information generated in the cyclic delay diversity apparatus or fed back from the outside.
도 8의 전송방법에서 송신 장치가 송신하려는 심볼 S1을 전송 안테나별로 상이하게 순환 지연시킨 심볼에 대해서 해당 비트들의 공간적 최적 맵핑을 통해서 전송한다. 여기서 는 k번째 안테나에서 전송되는 심볼의 i번째 비트들을 나타낸다. In the transmitting method of FIG. 8, the transmitting apparatus transmits a symbol S 1 to be transmitted through a spatial optimal mapping of corresponding bits with respect to a symbol cyclically delayed for each transmission antenna. here Denotes i th bits of a symbol transmitted by the k th antenna.
실시예에서는 4개의 S1, S1(d1), S1(d2), S1(d3) 심볼이 전송되는 상황을 가 정한다. 또한, 상기 4개의 심볼 S1, S1(d1), S1(d2), S1(d3)은 서로 다른 송신 안테나를 통해 송신된다. 또한, 상기 4개의 심볼 S1, S1(d1), S1(d2), S1(d3)에 대해서는 서로 다른 순환 지연이 적용될 수 있다. 예를 들어, 심볼 S1에 대해서는 순환 지연이 수행되지 않고, 심볼 S(d1)에 대해서는 순환 지연 값 d1에 의해 순환 지연이 수행되고, 심볼 S1(d3)에 대해서는 순호나 지연 값 d3에 의해 순환 지연이 수행될 수 있다. In the embodiment, it is assumed that four S 1 , S 1 (d 1 ), S 1 (d 2 ), and S 1 (d 3 ) symbols are transmitted. In addition, the four symbols S 1 , S 1 (d 1 ), S 1 (d 2 ), and S 1 (d 3 ) are transmitted through different transmit antennas. In addition, different cyclic delays may be applied to the four symbols S 1 , S 1 (d 1 ), S 1 (d 2 ), and S 1 (d 3 ). For example, no cyclic delay is performed on symbol S 1 , a cyclic delay is performed on cyclic delay value d 1 for symbol S (d1), and a sequential or delay value d on symbol S 1 (d 3 ). Cyclic delay can be performed by 3 .
한편, 상기 4개의 심볼 S1, S1(d1), S1(d2), S1(d3)는 모두 동일한 데이터에 상응한다. 즉 하나의 데이터에 대하여 서로 다른 순환 지연을 적용하는 것이다. Meanwhile, the four symbols S 1 , S 1 (d 1 ), S 1 (d 2 ), and S 1 (d 3 ) all correspond to the same data. In other words, different cyclic delays are applied to one data.
도 8b에 도시된 바와 같이, 서로 다른 심볼 S1, S1(d1), ..., S1(dN)은 하나의 OFDM 심볼에 상응한다. 즉, 본 실시예는 상술한 바와 같이 동일한 하나의 데이터에 대하여 서로 다른 순환 지연을 적용하는 것이다. OFDM 심볼은 동일한 시간 단위 동안 IFFT 연산을 통해 처리되는 데이터를 나타내며, 적어도 하나의 심볼(적어도 하나의 비트가 성상 매핑되어 생성되는 심볼)을 포함한다.As shown in FIG. 8B, different symbols S 1 , S 1 (d 1 ),..., S 1 (d N ) correspond to one OFDM symbol. That is, this embodiment applies different cyclic delays to the same one data as described above. An OFDM symbol represents data processed through an IFFT operation during the same time unit, and includes at least one symbol (a symbol generated by constellation mapping of at least one bit).
본 실시예에서 제안하는 적응적 맵퍼는 순환 지연을 수행하는 모듈의 전 단계에서 동작할 수 있다. 이러한 일례는 도 8c에 도시된 바와 같을 수 있다. The adaptive mapper proposed in this embodiment may operate at all stages of a module that performs a cyclic delay. One such example may be as shown in FIG. 8C.
도 8c에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 제안하는 적응적 맵퍼는, 시간적 또는 공간적 다중화를 수행한다. 즉, 원래 특정한 심볼 S1에 포함되던 비트를 다른 심볼 S1(d1)에 매핑되도록 데이터 처리를 수행할 수 있다. As shown in FIG. 8C, the adaptive mapper proposed in this embodiment performs temporal or spatial multiplexing. That is, data processing may be performed to map the bits originally included in the specific symbol S 1 to another symbol S 1 (d 1 ).
4개의 심볼 S1, S1(d1), S1(d2), S1(d3)에 본 실시예의 다중화 방법을 적용한 결과는 도 9와 같다. 즉, 도 9는 순환 지연 다이버시티 방법에 본 실시예를 적용하는 일례를 나타낸다.The result of applying the multiplexing method of this embodiment to four symbols S 1 , S 1 (d 1 ), S 1 (d 2 ), and S 1 (d 3 ) is shown in FIG. 9. That is, FIG. 9 shows an example in which the present embodiment is applied to the cyclic delay diversity method.
도 9에 도시된 바와 같이, 종래의 심볼 S1은 (901)로 이루어진다. 상기 심볼 S1에 상응하는 4개의 비트는 본 실시예에 따라 공간적으로 다중화된다. 도 9에 도시된 바와 같이, (911) 비트와 (913) 비트는 첫 번째 안테나를 통해 전송되는 본 실시예의 S1 심볼에 매핑된다. 또한, (912) 비트는 네 번째 안테나를 통해 전송되는 본 실시예의 S1(d3) 심볼에 매핑된다. 또한, (914) 비트는 세 번째 안테나를 통해 전송되는 본 실시예의 S1(d2) 심볼에 매핑된다.As shown in FIG. 9, the conventional symbol S 1 is 901. Four bits corresponding to the symbol S 1 are spatially multiplexed according to this embodiment. As shown in FIG. 9, With 911 beats Bit 913 is mapped to the S 1 symbol of this embodiment transmitted via the first antenna. Also,
즉, 종래의 S1 심볼에 상응하던 4개의 비트는, 본 실시예에 따른 다중화 방법에 의해 복수의 안테나를 통해 공간적으로 다중화된다. That is, four bits corresponding to the conventional S 1 symbol are spatially multiplexed through a plurality of antennas by the multiplexing method according to the present embodiment.
또한, 종래의 S1 심볼에 상응하던 4개의 비트는, 본 실시예에 따른 다중화 방법에 의해 복수의 안테나를 통해 시간적으로 다중화된다. 도 8b에 도시된 바와 같이, s 심볼 내지 s(dN) 심볼은 다수의 안테나를 통해 송신되며, 이 경우, 하나의 타임 슬롯 동안 s 심볼 내지 s(dN) 심볼 중 어느 하나를 전송할 수 있다. 즉, 다수의 안테나 중 어느 하나의 안테나를 통해서 심볼을 송신할 수 있다. In addition, four bits corresponding to the conventional S 1 symbols are temporally multiplexed through a plurality of antennas by the multiplexing method according to the present embodiment. As shown in FIG. 8B, s to s (d N ) symbols are transmitted through a plurality of antennas, and in this case, any one of s to s (d N ) symbols may be transmitted during one time slot. . That is, the symbol may be transmitted through any one of a plurality of antennas.
도 9의 경우로 예를 들면, s1 심볼 내지 s1(d3) 심볼은 서로 다른 타임 슬롯동안 송신될 수 있다. 이 경우, 종래 하나의 타임슬롯 동안 송신되던 4개의 비트 가 서로 다른 타임슬롯 동안 송신된다. In the case of FIG. 9, for example, s 1 symbols to s 1 (d 3 ) symbols may be transmitted during different time slots. In this case, four bits conventionally transmitted during one timeslot Are transmitted during different timeslots.
즉, 종래의 하나의 심볼에 상응하던 4개의 비트는, 본 실시예에 따른 다중화 방법에 의해 다른 타임 슬롯 동안 송신된다. That is, four bits corresponding to one conventional symbol are transmitted during different time slots by the multiplexing method according to the present embodiment.
공간적으로 다중화하는 경우, 도 9와 같이 구성 비트들이 안테나별로 공간 다중화되어 전송된다. 도 9 및 도 10은 본 실시예를 설명하는 일례에 불과하므로, 다양한 규칙에 따라 비트 수준의 다중화를 수행할 수 있다. 즉, 최적 성능(near optimal)을 제공하는 방법은 도 9 및 도 10에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시예는 4개의 안테나를 통한 경우를 기초로 하나, 이는 설명의 편의를 위한 것에 지나지 않는다. 본 실시예를 변형하면 다양한 안테나 개수를 지원하는 다중화 방법을 제안할 수 있다. In the case of spatial multiplexing, configuration bits are spatially multiplexed for each antenna and transmitted as shown in FIG. 9. 9 and 10 are only examples for describing the present embodiment, and bit-level multiplexing may be performed according to various rules. That is, a method of providing near optimal is not limited to FIGS. 9 and 10. In addition, this embodiment is based on the case through four antennas, but this is only for convenience of description. Modification of this embodiment may suggest a multiplexing method that supports various antenna numbers.
도 10은, 본 실시예에 따라 비트 수준에서 비트 치환을 수행하는 일례이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 비트 수준에서 공간적 시간적 다중화가 수행가능하며 추가적으로 비트에 관한 치환 역시 가능하다. 10 is an example of performing bit substitution at the bit level according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, spatial and temporal multiplexing can be performed at the bit level, and additionally, a bit substitution is also possible.
이상의 일례는 하나의 데이터에 상응하는 다수의 심볼들을 다수의 송신 안테나를 통해 송신하는 방법에 관한 것이었다. 달리 표현하면 전송률이 1인 송신 방법에 관한 것이었다. One example above relates to a method of transmitting a plurality of symbols corresponding to one data through a plurality of transmit antennas. In other words, it relates to a transmission method having a transmission rate of 1.
이하에서는 복수의 데이터 각각에 상응하는 복수의 심볼들을 다수의 송신 안테나를 통해 송신하는 방법에 관한 것이었다. 달리 표현하면 전송률이 송신 안테나의 개수에 상응하는 송신 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of transmitting a plurality of symbols corresponding to each of a plurality of data through a plurality of transmit antennas. In other words, a transmission method in which a transmission rate corresponds to the number of transmission antennas will be described.
도 11은 다중 전송률을 제공하는 순환지연 다이버시티 기법에 대한 전송구조이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 도 11의 송신 장치도 각각의 데이터 스트림에 대해 서로 다른 전력 제어를 수행할 수 있고, 서로 다른 순환 지연 값을 적용하여 순환 지연(cyclic delay)을 수행할 수 있다. 다만, 도 8b와 도 11의 차이점은 안테나별로 다른 심볼이 순환 지연되어 전송된다는 점이다. 즉, 첫 번째 안테나는 심볼 1(symbol 1)을 송신하고, 두 번째 안테나는 심볼 2(symbol 2)을 송신하고, M 번째 안테나는 심볼 M(symbol M)을 송신한다. 11 is a transmission structure for a cyclic delay diversity scheme that provides multiple rates. As illustrated in FIG. 11, the transmitting apparatus of FIG. 11 may also perform different power control on each data stream, and may perform a cyclic delay by applying different cyclic delay values. However, the difference between FIG. 8B and FIG. 11 is that different symbols are transmitted by cyclic delay for each antenna. That is, the first antenna transmits
도 11의 구조와 같은 송신 장치에 있어서도 상술한 시간적 공간적 다중화 방법이 적용될 수 있음은 물론이다. 구체적인 일례는 이하에서 설명한다. Of course, the above-described temporal and spatial multiplexing method can also be applied to a transmission apparatus such as the structure of FIG. Specific examples will be described below.
도 12는 다중 전송률의 링크 성능을 향상시키기 위한 방법으로 전처리 부호화(precoder)를 이용하는 순환 지연 다이버시티 방법이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 내부적으로 발생한 제어신호 또는 외부 피드백에 의해 발생한 제어신호에 의해 제어되는 프리코더(precoder)가 추가적으로 포함된다. 상기 프리코더는 프리 코딩 벡터와 같은 수치를 이용하여 각 심볼들의 성분들을 조절하여 시스템의 성능을 향 상 시킬 수 있다. 12 is a cyclic delay diversity method using precoder as a method for improving link performance of a multi-rate. As illustrated in FIG. 12, a precoder controlled by an internally generated control signal or a control signal generated by external feedback is additionally included. The precoder may improve the performance of the system by adjusting components of each symbol by using a numerical value such as a precoding vector.
도 11 및 도 12의 송신 장치는 별도의 적응적 맵퍼(미도시)를 포함할 수 있고, 상기 적응적 맵퍼는 외부 제어 신호 또는 내부적으로 발생한 제어 신호에 따라 맵핑 방법을 달리하여 도 13 및 도 14의 결과를 생성할 수 있다. The transmitting apparatus of FIGS. 11 and 12 may include a separate adaptive mapper (not shown), and the adaptive mapper may change the mapping method according to an external control signal or an internally generated control signal. Can produce
도 13 및 도 14는, 도 11 또는 도 12의 시스템에서 본 실시예에 따른 비트 수준의 공간적 다중화 방법이 적용된 결과를 나타낸다. 즉, 다중 전송률을 제공하는 순환 지연 다이버시티 전송 시스템에서, 상술한 다양한 다중화를 고려한 맵퍼를 통해 전송되는 심볼과 해당 심볼의 비트들을 나타낸 그림이다. 도 9 및 도 10은 전송률이 1인 경우이나 도 13 및 도 14는 다중 전송률을 제공하는 것으로 송신 안테나의 개수에 상응하는 전송율을 제공할 수 있다. 도 13의 일례는 본 실시예를 설명하기 위한 일례에 불과하므로, 본 발명이 도 13의 일례에 제한되지 아니한다. 즉, 최적 성능을 보이는 맵핑 방법은 아래와 같은 맵핑 방법외에 공간적 다중화와 시간천이를 고려한 모든 맵핑을 포함한다. 또한 본 발명에서 제시한 설계기준을 통해 모든 안테나 개수에 대해 설계할 수 있다.13 and 14 illustrate a result of applying the bit-level spatial multiplexing method according to the present embodiment in the system of FIG. 11 or 12. That is, in the cyclic delay diversity transmission system that provides multiple data rates, it is a diagram showing the symbols transmitted through the mapper considering the various multiplexing described above and the bits of the corresponding symbols. 9 and 10 show a case in which the transmission rate is 1, and FIGS. 13 and 14 provide multiple transmission rates and thus may provide a transmission rate corresponding to the number of transmitting antennas. Since the example of FIG. 13 is only an example for describing the present embodiment, the present invention is not limited to the example of FIG. 13. In other words, the mapping method exhibiting optimal performance includes all mappings considering spatial multiplexing and time transition in addition to the mapping method below. In addition, the design criteria proposed in the present invention can be designed for all the number of antennas.
도 13에 도시된 바와 같이, 종래 심볼 S1에 상응하는 b1, b2, b3, b4 비트(1301)는 본 실시예에 따라 공간적으로 다중화된다. 본 실시예에 따라 b1 비트(1311)과 b3 비트(1313)는 본 실시예에 따른 s1 심볼에 매핑된다. 또한 본 실시예에 따라 b2 비트(1312)는 본 실시예에 따른 S4(d3) 심볼에 매핑되고, b4 비트(1314) 는 본 실시예에 따른 S3(d2) 심볼에 매핑된다. 즉 종래 하나의 안테나를 통해 전송되는 심볼에 상응하는 비트들이, 서로 다른 안테나를 통해 전송되는 심볼들에 매핑된다. 이 경우, 각 심볼들에는 서로 다른 순환 지연(cyclic delay)가 적용된다. As shown in FIG. 13, the bits b 1 , b 2 , b 3 , and
주의할 점은 종래 심볼 S1 내지 S4(d3)은 각각 서로 다른 데이터에 상응하는 심볼들이다. 즉, 도 11 이나 도 12에 도시된 바와 같이 서로 다른 데이터에 대해 IFFT를 수행하여 생성한 것이 심볼 S1 내지 S4(d3)이다.Note that the conventional symbol S 1 S 4 (d 3 ) are symbols corresponding to different data, respectively. That is, the symbol S 1 generated by performing IFFT on different data as shown in FIG. 11 or 12. To S 4 (d 3 ).
도 14는 본 실시예에 따른 또 다른 일례이다, 도시된 바와 같이, 종래의 S2(d1) 심볼에 상응하던 b5, b6, b7, b8 비트(1401)는, 본 실시예에 따라 비트 수준에서 공간적으로 다중화된다.다만, 이 경우 b5 비트(1411)과 b7 비트(1413) 및 b8 비트(1414)에 대해서는 비트 치환이 수행된다. Figure 14 b 5, b 6, b 7 , b 8 -bit 1401 was equivalent to the conventional S2 (d1) symbol, as a further example of this embodiment, illustrated it is, according to this embodiment Spatially multiplexed at the bit level. However, in this case bit substitution is performed on the b 5 bit 1411 and the b 7 bit 1413 and the b 8 bit 1414.
상술한 도 13 및 도 14의 구체적인 공간적인 다중화 방법과 비트 치환 방법은 본 발명을 설명하기 위한 일례에 불과하다. 따라서, 본 발명은 상술한 구체적 일례에 한정되지 아니한다. The above-described spatial spatial multiplexing method and bit substitution method of FIGS. 13 and 14 are merely examples for describing the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above specific example.
본 실시예에서 제안하는 개방루프 다중 송수신 안테나 시스템에서 공간다중화를 고려한 적응적 맵퍼는 맵퍼단에서 출력된 심볼들을 구성하는 비트들을 매핑방법, 채널환경, 전송안테나 수, 그리고 타임슬롯에 따라 교환과 치환 방법을 통해 재매핑한다. 이렇게 재매핑된 변조 심볼들을 전송함으로써 채널에 대한 시간과 공간 다이버시티를 확보할 수 있다. 수신 측에서는 디맵퍼단에서 나오는 연판정 비트 들에 대한 위치만을 전송시의 정렬방식으로 교환해서 최종 복호를 수행할 수 있다. In the open-loop multiple transmit / receive antenna system proposed in this embodiment, the adaptive mapper considering the spatial multiplexing exchanges and replaces bits composing the symbols output from the mapper stage according to the mapping method, channel environment, transmission antenna number, and timeslot. Remapping it through the method. By transmitting the remapped modulation symbols, it is possible to secure time and spatial diversity of the channel. The receiving side can perform final decoding by exchanging only the positions of the soft decision bits coming from the demapper stage by the alignment scheme at the time of transmission.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의한다. Those skilled in the art through the above description can be seen that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the detailed description of the specification but by the claims.
본 발명의 효과는 다음과 같다. The effects of the present invention are as follows.
본 발명에서 제안하는 다중 송수신 안테나시스템의 공간다중화를 고려한 적응적 맵퍼는 추가적인 복잡도 없이 해당 채널에서 최대 공간다중화 이득을 얻으면서 공간과 시간 다이버시티를 추가적으로 확보할 수 있는 방식이다. 또한 선형수신기(MMSE, ZF), OSIC, ML, Sphere decoder등과 같은 종래 수신기 구조를 변경하지 않고도 적용이 용이한 방식이다. 또한 시공간 부호 기술, 순환지연 다이버시티 기술이 성능열화를 보이는 채널 환경에서도 추가적인 다이버시티를 얻을 수 있는 장점이 있다.The adaptive mapper considering the spatial multiplexing of the multiple transmit / receive antenna system proposed in the present invention is a method of additionally securing space and time diversity while obtaining maximum spatial multiplexing gain in a corresponding channel without additional complexity. In addition, it is easy to apply without changing the conventional receiver structure such as linear receiver (MMSE, ZF), OSIC, ML, Sphere decoder. In addition, the space-time code technology and the cyclic delay diversity technology have an advantage of obtaining additional diversity even in a channel environment in which performance is deteriorated.
Claims (6)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP07807979A EP2057772A4 (en) | 2006-08-07 | 2007-08-07 | Data transmission method using mapping on signal constellation |
| PCT/KR2007/003798 WO2008018742A1 (en) | 2006-08-07 | 2007-08-07 | Data transmission method using mapping on signal constellation |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20060074375 | 2006-08-07 | ||
| KR1020060074375 | 2006-08-07 | ||
| KR20060074482 | 2006-08-08 | ||
| KR1020060074482 | 2006-08-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080013666A KR20080013666A (en) | 2008-02-13 |
| KR101208543B1 true KR101208543B1 (en) | 2012-12-05 |
Family
ID=39341391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060115820A Expired - Fee Related KR101208543B1 (en) | 2006-08-07 | 2006-11-22 | Method for transmitting signals in multi-antenna system performing cyclic delays based on a plurality of cyclic delay value |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101208543B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101497928B1 (en) | 2008-09-25 | 2015-03-03 | 삼성전자주식회사 | Apparatus for transmitting and receiving signal in multi-input multi-output system, and mehtod the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040258173A1 (en) | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Wang Charles C. | M-Ary phase shift keying (PSK) bit-boundary turbo coded system |
| WO2005018115A1 (en) | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for assigning channel in a mobile communication system using harq |
-
2006
- 2006-11-22 KR KR1020060115820A patent/KR101208543B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040258173A1 (en) | 2003-06-17 | 2004-12-23 | Wang Charles C. | M-Ary phase shift keying (PSK) bit-boundary turbo coded system |
| WO2005018115A1 (en) | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for assigning channel in a mobile communication system using harq |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20080013666A (en) | 2008-02-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1608081B1 (en) | Apparatus and method for space-frequency block coding/decoding in a communication system | |
| JP4413964B2 (en) | Apparatus and method for encoding / decoding space-time block codes in a mobile communication system using a multiple-input multiple-output scheme | |
| CA2427403C (en) | Space-time-frequency coded ofdm over frequency-selective fading channels | |
| JP4440971B2 (en) | Spatio-temporal frequency block coding apparatus and method for improving performance | |
| KR100688120B1 (en) | Apparatus and method for space-time frequency block coding in wireless communication system | |
| WO2006049426A1 (en) | Apparatus and method for transmitting and receiving data using space-time block coding | |
| US20060153312A1 (en) | Apparatus and method for space-time frequency block coding in a wireless communication system | |
| KR100671231B1 (en) | Apparatus and method for space-time block coder for even transmit antennas with maximum diversity maximum code rate | |
| KR100774290B1 (en) | Apparatus and method of space time block code for increasing performance | |
| KR100780364B1 (en) | Performance and Space-Time Block Coding Apparatus and Method | |
| KR100720870B1 (en) | Transmitting and receiving apparatus and method employing apparatus and method of space time block code for increasing performance | |
| TWI465083B (en) | Method for encoding space-time codes in a wireless communication system having multiple antennas | |
| KR101208543B1 (en) | Method for transmitting signals in multi-antenna system performing cyclic delays based on a plurality of cyclic delay value | |
| Tubail et al. | Super-orthogonal double space–time trellis code | |
| Hong et al. | Bandwidth efficient space-frequency codes based on cyclic delay diversity | |
| Đào | Designs of space-time codes for multiple-antenna wireless communication systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000 |
|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| PE0701 | Decision of registration |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701 |
|
| GRNT | Written decision to grant | ||
| PR0701 | Registration of establishment |
St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701 |
|
| PR1002 | Payment of registration fee |
St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002 Fee payment year number: 1 |
|
| PG1601 | Publication of registration |
St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151023 Year of fee payment: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 4 |
|
| PR1001 | Payment of annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001 Fee payment year number: 5 |
|
| P22-X000 | Classification modified |
St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903 Not in force date: 20171130 Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE |
|
| PC1903 | Unpaid annual fee |
St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903 Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE Not in force date: 20171130 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-5-5-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301 |
