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KR101785210B1 - Qam-fbmc 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

Qam-fbmc 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR101785210B1
KR101785210B1 KR1020160072672A KR20160072672A KR101785210B1 KR 101785210 B1 KR101785210 B1 KR 101785210B1 KR 1020160072672 A KR1020160072672 A KR 1020160072672A KR 20160072672 A KR20160072672 A KR 20160072672A KR 101785210 B1 KR101785210 B1 KR 101785210B1
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Abstract

QAM-FBMC 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치가 개시된다. 송신 장치와 수신 장치가 페어(pair)를 이루는 QAM-FBMC 시스템의 수신 장치가 수행하는 간섭 제어 방법에 있어서, 프리코딩된 데이터 심볼을 수신하는 단계, 및 프리코딩된 데이터 심볼을 대상으로 결정 피드백 이퀄라이저(Decision Feedback Equalizer)을 이용하여 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

QAM-FBMC 시스템에서 간섭을 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MITIGATING INTERFERENCE IN QAM-FBMC SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 QAM-FBMC(Filter Bank Multi Carrier) 시스템에서 비직교한 필터에 의한 잔여 간섭(residual interference)를 제거하는 기술에 관한 것이다.
CP-OFDM(Cyclic Prefix- Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 LTE, WiFi 등 매우 많은 어플리케이션에 쉽게 적용할 수 있고, MIMO(Multi Input Multi Output) 기술과 같이 복잡한 시그널 프로세싱을 쉽게 도입 가능한 기술이다.
그러나, CP-OFDM은 사각 파형의 심볼(symbol)로 인해 주파수 도메인에서 대역 외 방출 특성이 높고, 이로 인해 주파수 제한 특성이 좋지 않다. 이처럼 주파수 제한 특성이 좋지 않아, LTE의 경우, 상당 수의 가드 밴드(guard interval)를 두고 사용하므로 대역효율(bandwidth efficiency)에 손해를 입고 있다.
더욱이, OFDM 시스템의 ISI(Inter Symbol Interference)에 의한 직교성 손실을 방지하기 위해 CP를 사용하므로 시간 축에서도 손실이 강제된다. 이러한 CP-OFDM의 성질은 다음 세대의 무선통신 환경에서 요구하는 유연성을 만족하지 못하고 있다. 특히, NB-IoT(NarrowBand-Internet of Things)와 같은 비동기 환경에서는 시간 및 주파수 지역화 특성이 부족한 OFDM의 입장에서는 직교성의 손실을 피할 수 없다. 이에 따라, 시간 및 주파수 지역화 특성과 직교성을 동시에 만족할 수 있는 새로운 기술이 요구된다.
CP-OFDM의 단점을 극복하여 제시된 기술 중 하나로 OQAM-FBMC가 존재한다. FBMC(Filter Bank Multi Carrier)는 서브캐리어당 필터를 각각 적용하여 주파수 제한 특성을 좋게 하고, 유연한 파형 설계를 가능하게 하여 다양한 시나리오를 만족하게 하는 기술이다. 특히, OQAM-FBMC는 OQAM 변조를 이용하여 실수축에서의 직교성을 달성함으로써, 성능면에서 OFDM과 거의 유사하다. 이러한 실수축에서의 직교성은 실제적인 복소 채널을 겪거나 MIMO 기법을 적용하게 되면 허수부의 남은 간섭이 침범하여 직교성을 훼손시킨다. OQAM-FBMC에서는 잔여 간섭으로 인한 문제를 해결하기 위한 기술이 요구되며, 최근 들어, QAM-FBMC 기법이 문제 해결을 위해 제안되었다. 필터 계수의 전역 최적화를 통해 나이퀴스트(generalized Nyquist) 조건을 최대한 만족하는 QAM-FBMC 필터 설계가 제안되었다. 필터 설계에 있어서, 필터 직교성과 주파수 제한 특성을 위한 주파수 감소 비율이 서로 트레이드오프(tradeoff) 관계에 있으며, 필터직교성과 주파수 감소 비율을 동시에 만족하는 것은 불가능하다. QAM-FBMC 시스템에 특정 필터를 적용하여 어느 정도의 직교성과 높은 주파수 제한 특성을 보장하지만, 필터가 완벽한 직교성을 가지지는 못하므로, 결국 잔여 간섭 성분에 의해 성능의 한계가 존재하게 된다.
따라서, QAM-FBMC에서 비직교한 필터의 잔여 간섭(residual interference)을 효과적으로 제거하는 기술이 요구된다.
[1] C. Kim, K. Kim, Y. H. Yun, Z. Ho, B. Lee, and J.-Y. Seol, "QAMFBMC: A new multi-carrier system for post-ofdm wireless communications," in 2015 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM). IEEE, 2015, pp. 1-6. [2] J. G. McWhirter, P. D. Baxter, T. Cooper, S. Redif, and J. Foster, "An EVD algorithm for para-hermitian polynomial matrices," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 55, no. 5, pp. 2158-2169, 2007.
본 발명은 QAM-FBMC 시스템에서 비직교한(또는 직교에 근접한) 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 기술에 관한 것으로서, 스펙트럴 분해(spectal factorization) 및 결정 피드백 이퀄라이저(decision feedback equalizer)에 기초하여 상기 잔여 간섭을 감소 또는 제거하는 기술에 관한 것이다.
또한, 잔여 간섭을 제거하기 위한 프리코딩 필터를 스펙트럴 분해(spectal factorization)를 통해 계산하여, 보다 효과적으로 필터의 잔여 간섭을 감소 또는 제거하는 기술에 관한 것이다.
송신 장치와 수신 장치가 페어(pair)를 이루는 QAM-FBMC 시스템의 수신 장치가 수행하는 간섭 제어 방법에 있어서, 프리코딩된 데이터 심볼을 수신하는 단계, 및 프리코딩된 데이터 심볼을 대상으로 결정 피드백 이퀄라이저(Decision Feedback Equalizer)을 이용하여 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
일측면에 따르면, 상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는, 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter)에 기초하여 상기 프리코딩된 데이터 심볼에서 상기 잔여 간섭을 제거할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는, 수신된 데이터 심볼이 상기 피드 포워드 필터를 통과함에 따라 시스템 응답이 코절(causal)하게 변화(transform)되도록 순차적인 피드백 검파를 수행할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 피드 포워드 필터는, z도메인에서 데이터 심볼의 송신 벡터와 수신 벡터 사이의 관계를 행렬 다항식으로 모델링한 시스템 행렬(R(z))을 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)하고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)을 수행함으로써 계산될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 시스템 행렬은, 파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가질 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는, 검파된 데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 피드 포워드 필터의 출력단으로 피드백시키고, 피드백된 데이터 심볼에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼에서 잔여 간섭을 제거할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프리코딩된 데이터 심볼은, 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter)에 기초하여 프리코딩되어, 상기 수신에 따른 딜레이(delay)가 정렬될 수 있다.
QAM-FBMC 시스템은, 프리코딩된 데이터 심볼을 수신하는 데이터 수신부, 및 프리코딩된 데이터 심볼을 대상으로 결정 피드백 이퀄라이저(Decision Feedback Equalizer)을 이용하여 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 간섭 제거부를 포함할 수 있다.
일측면에 따르면, 상기 간섭 제거부는, 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter)에 기초하여 상기 프리코딩된 데이터 심볼에서 상기 잔여 간섭을 제거할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 피드 포워드 필터는, z도메인에서 데이터 심볼의 송신 벡터와 수신 벡터 사이의 관계를 행렬 다항식으로 모델링한 시스템 행렬(R(z))을 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)하고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)을 수행함으로써 계산될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 시스템 행렬은, 파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가질 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 간섭 제거부는, 검파된 데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 피드 포워드 필터의 출력단으로 피드백시키고, 피드백된 데이터 심볼에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼에서 잔여 간섭을 제거할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 프리코딩된 데이터 심볼은, 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter)에 기초하여 프리코딩되어, 상기 수신에 따른 딜레이(delay)가 정렬될 수 있다.
송신 장치와 수신 장치가 페어(pair)를 이루는 QAM-FBMC 시스템의 송신 장치가 수행하는 간섭 제어 방법에 있어서, 데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터에 기초하여 프리코딩하는 단계, 및 상기 프리코딩된 데이터 심볼에 파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가지는 시스템 행렬을 적용하여 상기 수신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
일측면에 따르면, 상기 프리코딩 필터는, 상기 시스템 행렬이 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)되고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 수행함에 따라 계산될 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter), 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter), 및 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 QAM-FBMC의 특성인 데이터 심볼들이 오버랩(overlap)됨에 따라 발생하는 필터의 잔여 간섭(residual interference)이 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스펙트럴 분해(spectal factorization) 및 결정 피드백 이퀄라이저(decision feedback equalizer)에 기초하여 QAM-FBMC 시스템에서 비직교한(또는 직교에 근접한) 필터에 의한 잔여 간섭을 감소 또는 제거할 수 있다.
또한, 잔여 간섭을 제거하기 위한 프리코딩 필터를 스펙트럴 분해(spectal factorization)를 통해 계산하여, 보다 효과적으로 필터의 잔여 간섭을 감소 또는 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템의 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템에서 필터의 잔여 간섭을 제거하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 프리코딩 필터를 포함하는 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)의 블록 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, QPSK와 16QAM을 비교하여 QAM-FBMC 시스템의 BER 성능을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 실시예들은 MIMO 통신에서 스펙트럴 분해(spectral factorization)을 이용한 결정 피드백 이퀄라이저(decision feedback equalizer)를 이용하여, QAM-FBMC 시스템에서 성공적으로 간섭을 제거 또는 감소시키는 기술(successive interference cancelation)에 관한 것이다. QAM-FBMC 시스템에서 필터에 의한 간섭은 다른 서브 캐리어(subcarrier) 및 인접한 다른 심볼들에 영향을 미치며, 본 실시예들은 상기한 간섭을 단대단 이산 시간 시스템(end to end discrete time system)에서, 파라-허미션 매트릭스 형태의 시스템 전달 함수(system transfer function)로 모델링된 시스템 행렬을 이용하여 제거 또는 감소시키는 기술에 관한 것이다. 특히, 본원발명은 스펙트럴 분해(spectral factorization)를 이용하여 QAM-FBMC에서 여러 필터에 이한 잔여 간섭(residual interference)을 성공적으로 제거 또는 감소시키는 기술에 관한 것이다.
본 실시예들은, 비직교(직교에 근접한) 필터에 의한 잔여 간섭을 감소 또는 제거하기 위해 프리코딩 및 결정 피드백 이퀄라이저의 구조를 제시하고자 한다.
본 명세서에서, QAM-FBMC 시스템은 송신 장치와 수신 장치가 서로 페어(pair)를 이루고 있으며, 송신 장치에서 프리코딩된 데이터 심볼이 수신 장치로 전송되고, 수신 장치에서는 수신된 데이터 심볼을 대상으로 잔여 간섭을 제거하여 원 신호를 검출(detecting)할 수 있다.
특히, 본 실시예들에서, QAM-FBMC 시스템은 피드 포워드 필터에 기초하여 시스템의 응답(response)를 논 코절(non causal) 상태에서 코절(causal) 상태로 변화(transform)시킴으로써, 간섭을 제거하고 데이터 심볼 성공적으로 디텍션(detection)하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템의 송신 장치 구조를 도시한 도면이다.
도 1에서, QAM-FBMC 시스템을 동등한 단대단 이산시간 시스템(end-to-end discrete time system)으로 모델링 하기 위하여, QAM-FBMC 시스템을 행렬 표현할 필요가 있다.
QAM-FBMC 시스템의 이산 시간(discrete time) 전송 신호 x[n]은 아래의 수학식 1과 같이 QAM 데이터 심볼 dm[k]의 합으로 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00001
수학식 1에서, dm[k]는 k번째 심볼에서 m번째 서브 캐리어를 나타내고, M은 서브 캐리어의 수, pm[n]은 m번째 서브 캐리어에 대한 시간 도메인 필터 계수(time domain filter coefficient)를 나타낼 수 있다. 그리고, 주파수 도메인 계수는 도 1과 같이 업 샘플된(up-sampled) 데이터 심볼 서브 캐리어들과 L번 곱해질 수 있다.
이때, k번째 송신 심볼 벡터 x[k]는 아래의 수학식 2과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00002
수학식 2에서, d[k]는 데이터 심볼 벡터(Mx1),
Figure 112016056072281-pat00003
는 주파수 도메인 필터 계수 행렬(NxM)을 나타내고,
Figure 112016056072281-pat00004
는 N 포인트 DFT 행렬(NxN)을 나타낼 수 있다. 여기서, N=LM으로, 확장된 FFT 사이즈(size)를 나타내며, L은 오버랩핑 팩터(overlapping factor)를 나타낼 수 있다.
위의 비특허 문헌 [1] C. Kim, K. Kim, Y. H. Yun , Z. Ho, B. Lee, and J.-Y. Seol , " QAMFBMC : A new multi-carrier system for post-ofdm wireless communications," in 2015 IEEE Global Communications Conference ( GLOBECOM ). IEEE, 2015, pp. 1-6.에 기초하여, QAM-FBMC의 특성인 오버랩앤 섬(overlap & sum)을 거쳐 k=0번째 수신 신호는 아래의 수학식 3과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00005
수학식 3에서, w는 제로민(zero mean)과 분산
Figure 112016056072281-pat00006
을 가지는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)이고,
Figure 112016056072281-pat00007
는 채널 행렬로서,
Figure 112016056072281-pat00008
는
Figure 112016056072281-pat00009
크기를 갖는 시간 도메인에서의 테플리츠(Toeplitz) 행렬을 나타낼 수 있다. 여기서, 테플리츠 행렬 H의 n번째 컬럼(column)은 아래의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00010
수학식 4에서, Lc는 시간 도메인 채널 탭의 길이를 나타낼 수 있다. 그리고, 위의 비특허 문헌 [1]에 기초하여
Figure 112016056072281-pat00011
크기를 갖는 쉬프트 앤 슬라이스 행렬(shift-and-slice matrix)
Figure 112016056072281-pat00012
은 아래의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00013
수학식 5에서, 행렬
Figure 112016056072281-pat00014
는 인접 심볼들로부터 0번째 심볼까지의 간섭을 나타낼 수 있다. L-1개의 이전 심볼들(preceding symbol)과 L-1개의 다음 심볼들(succeeding symbol)은 FBMC 구조에 의해 서로 오버랩(overlap and sum)되어 수신될 수 있다. 다음 심볼들은, 이전 심볼들과 연속하여 순차적으로 수신되는 심볼들을 나타낼 수 있다. 이에 따라, L번째 이전 심볼(preceding symbol)에 채널 테일(tail)에 의한 영향으로 간섭이 발생할 수 있다.
그러면, 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)에 기초하여 k=0번째 수신 심볼에 대한 검파 과정은 아래의 수학식 6과 같이 정리될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00015
수학식 6에서,
Figure 112016056072281-pat00016
는 업 샘플링된(up-sampled) 주파수 도메인에서의 이퀄라이저를 나타내고,
Figure 112016056072281-pat00017
는 이퀄라이징 및 필터링을 수행한 이후의 잡음을 나타낼 수 있다.
시스템 전달 함수, 즉, 시스템 행렬 R(z)를 구하기 위해, 데이터 심볼 d[k]과 검파된 심볼(detected symbol)
Figure 112016056072281-pat00018
간의 입출력 관계는 아래의 수학식 7과 같이 단순화 및 일반화될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00019
수학식 7에서, l번째 간섭 행렬
Figure 112016056072281-pat00020
은 아래의 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00021
그리고, 수학식 8에서, 간섭 행렬
Figure 112016056072281-pat00022
은 l번째 이전 데이터 심볼들(preceding symbol) 또는 다음 데이터 심볼들(succeeding symbol)에 의해 발생되는 잡음을 나타낼 수 있다. 그러면, 수학식 8에 대해 잡음을 무시하고, z-transform을 수행하여, z 도메인(z-domain)에서 송신 벡터 다항식(polynomial)
Figure 112016056072281-pat00023
와 수신 벡터 다항식
Figure 112016056072281-pat00024
사이의 관계식을 아래의 수학식 9와 같이 다시 정리될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00025
수학식 9의 시스템 전달 함수(transfer function) R(z)는
Figure 112016056072281-pat00026
로서, 등가의 단대단 이산 시스템 행렬에서 다항식 행렬(polynomial matrix)로 모델링될 수 있다. 즉, 등가의 단대단 이산 시스템 행렬 R(z)는 QAM-FBMC 변조(modulation), 채널, 이퀄라이징, QAM-FBMC 복조(demodulation)를 모두 포함하도록 모델링될 수 있으며, R(z)를 분해하여 계산된 프리코딩 필터(precoding filter), 피드 포워드 필터(feed forward filter), 및 피드백 필터(feedback filter)에 기초하여 잔여 간섭이 제거될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템에서 필터의 잔여 간섭을 제거하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, QAM-FBMC 시스템의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 2의 각 단계들(210 내지 240 단계)는 도 3의 구성 요소인, 프리코딩 필터(311), 데이터 전송부(312), 데이터 수신부(321) 및 간섭 제거부(322)에 의해 수행될 수 있다.
210 단계에서, QAM-FBMC 시스템의 송신 장치(310)는 프리코딩 필터(311)에 기초하여 송신 장치(310)와 페어(pair)를 이루는 수신 장치(320)로 전송하고자 하는 데이터 심볼을 프리코딩할 수 있다. 여기서, 프리코딩 필터(311)는 스펙트럴 분해(spectral factorization)를 통해 계산되며, 수신 장치(320)에 수신된 데이터 심볼들의 딜레이(delay)를 정렬(align)하기 위한 프리코딩을 수행할 수 있다.
220 단계에서, 데이터 전송부(312)는 프리코딩된 데이터 심볼을 수신 장치(320)로 전송할 수 있다.
230 단계에서, 데이터 수신부(321)는 송신 장치(310)에서 전송한 데이터 심볼을 수신할 수 있다.
240 단계에서, 간섭 제거부(322)는 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)를 이용하여 수신된 데이터 심볼에서 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거 또는 감소시킬 수 있다. 이때, 간섭 제거부(322)는 스펙트럴 분해(spectral factorization)를 통해 계산된 피드 포워드 필터(feed forward filter)와 피드백 필터(feedback filter)에 기초하여 잔여 간섭을 제거할 수 있다.
241 단계에서, 간섭 제거부(322)는 피드 포워드 필터에 기초하여 시스템 응답(response)을 논 코절(non-causal)에서 코절(causal)로 변화(transform)시킬 수 있다. 이처럼, 시스템 응답이 코절로 변화됨에 따라, 데이터 심볼이 오류없이 성공적으로 검파(detection)될 수 있다. 즉, 간섭이 제거될 수 있다.
242 단계에서, 간섭 제거부(322)는 피드백 필터(feedback filter)에 기초하여 검파에 성공한 데이터 심볼들을 피드 포워드 필터의 출력단으로 다시 피드백하여 다음 심볼의 검파를 위해 이용할 수 있다. 이처럼, 간섭 제거부(322)는 피드 포워드 필터를 통함 검파 및 피드백 필터를 통해 검파에 성공한 데이터 심볼을 다시 피드백하여 다음 심볼을 검파하는 과정을 반복적으로 수행하여 송신 장치(310)에서 전송하여 수신된 데이터 심볼 전체에 대한 검파를 수행할 수 있다.
이하에서는 도 4를 참고하여 스펙트럴 분해를 통해 간섭 제거를 위한 각 필터들을 계산하고, 각 필터들(프리코딩 필터, 피드 포워드 필터, 피드백 필터)을 이용하여 잔여 간섭을 제거하는 동작을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 프리코딩 필터를 포함하는 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)의 블록 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 4를 참고하면, QAM-FBMC 시스템은 필터의 잔여 간섭을 감소 또는 제거하기 위해 프리코딩 필터 P(z), 피드 포워드 필터 F(z), 및 피드백 필터 B(z)를 이용할 수 있으며, 상기 필터들(P(z), F(z), B(z))은 시스템의 전달 함수를 행렬로 표현한 시스템 행렬 R(z)과 스펙트럴 분해(spectral factorization)에 기초하여 계산될 수 있다. 여기서, 피드 포워드 필터 F(z)는 논 코절(non causal)한 시스템 응답을 코절(causal)하게 변화시켜 순차적인 피드백 검파가 수행되도록 하기 위해 이용될 수 있다. 즉, 시스템 응답을 코절하게 변화시켜, 성공적으로 데이터 심볼을 검파(detection)하기 위해 이용될 수 있다.
도 4에서, 프리코딩 필터(precoding filter)는 수신된 벡터의 딜레이(delay)를 정렬하기 위해 데이터 심볼 d[k]에 더해질 수 있다. 그리고, 피드 포워드 필터(feed forward filter)는 출력 응답(output response)을 코절(causal)하게 변화시킴으로써, 각 시간 k에서 데이터 심볼들을 성공적으로 검출할 수 있다. 그리고, 검출된 데이터 심볼들은 피드백 필터(feedback filter)를 통해 피드 포워드 필터의 출력단으로 다시 피드백될 수 있으며, 다음 데이터 심볼에서 피드백된 데이터 심볼이 차감되는 연산이 수행됨으로써, 원 데이터 심볼이 검파(detecting)될 수 있다.
이때, 피드 포워드 필터 F(z)는 아래의 수학식 10에 기초하여 스펙트럴 분해를 갖는 시스템 전달 함수를 디컴포징(decomposing)함으로써 계산될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00027
수학식 10에서,
Figure 112016056072281-pat00028
는
Figure 112016056072281-pat00029
크기를 갖는 실수부 대각 행렬을 나타내며,
Figure 112016056072281-pat00030
이므로 코절(causal)하게 될 수 있다. 그러면, 스펙트럴 분해를 통해, 피드 포워드 필터와 피드백 필터는 아래의 수학식 11과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00031
수학식 11의 피드 포워드 필터와 피드백 필터는 허브케리어 데이터 심볼들 간의 정렬(alignment) 문제로 인해, 도 4와 같이 프리코딩 필터를 포함하도록 수정될 수 있으며, 피드 포워드 필터와 피드백 필터가 프리코딩 필터를 포함하도록 수정되는 구성은 수학식 18을 참고하여 후술하기로 한다.
다시 위의 수학식 9를 참고하면, 시스템 전달 함수 R(z)는 다항식 행렬로 모델링될 수 있다. 즉, 시스템 전달 함수 R(z)는
Figure 112016056072281-pat00032
이므로, 파라-허미션 행렬(para-hermitian matrix polynomial)의 특성을 가질 수 있으며, 이러한 특성으로 인해 시스템 전달 함수 R(z)는 아래의 수학식 12와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00033
간섭 제거부(322)는 PEVD(Polynomial Eigenvalue Decomposition)에 기초하여 시스템 행렬 R(z)를 분해할 수 있으며, 이러한 분해를 통해 멀티채널 행렬이 아래의 수학식 13과 같이 싱글 채널 행렬로 나누어질 수 있다. 즉, 시스템 행렬 R(z)는 대각 행렬과 유니터리 행렬로 분해될 수 있다.
예컨대, 위의 비특허 문헌 [2] J. G. McWhirter , P. D. Baxter, T. Cooper, S. Redif , and J. Foster, "An EVD algorithm for para- hermitian polynomial matrices," Signal Processing, IEEE Transactions on, vol. 55, no. 5, pp. 2158-2169, 2007.에 기초하는 SBR2(second order sequential best rotation) 알고리즘에 기초하여 시스템 행렬 R (z)를 대각화(diagonalized)할 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00034
수학식 13에서, S(z)는 파라-유니터리 행렬(para-unitary matrix)을 나타내는 것으로서,
Figure 112016056072281-pat00035
로 표현되며, D(z)는 대각 행렬(diagonal matrix)을 나타낼 수 있다
그러면, 간섭 제거부(322)는 대각 행렬 D(z)을 대각 엘리먼트들(elements)을 각각에 대해 싱글 채널 스펙트럴 분해(signal channel spectral factorization)을 수행할 수 있다. 다항식 행렬에 대해 분해(factorization)을 수행하는 것보다 스칼라 다항식(scalar polynomial)을 분해하는 것은 매우 간단할 수 이에 따라, 싱글 채널 스펙트럴 분해된 D (z)는 아래의 수학식 14와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00036
대각 행렬 D(z)에서 i번째 대각 엘리먼트
Figure 112016056072281-pat00037
는 아래의 수학식 15와 같을 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00038
수학식 15에서,
Figure 112016056072281-pat00039
이고,
Figure 112016056072281-pat00040
이므로, 즉, E(z)는 코절한 다항식(causal polynomial)이 될 수 있다. 이에 따라, 수학식 15는 아래의 수학식 16과 같이 다시 표현될 수 있다. 즉, 스펙트럴 분해된 대각 행렬 D(z)에 기초하여 시스템 행렬 분해식을 정리하면 아래의 수학식 16과 같을 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00041
Figure 112016056072281-pat00042
이므로
Figure 112016056072281-pat00043
일 수 있다.
그러면, Z0를 단위 행렬(identity matrix)로 만들기 위해
Figure 112016056072281-pat00044
로 나누어 정규화(normalize)가 수행될 수 있다. 이때,
Figure 112016056072281-pat00045
로 두고 위의 수학식 10을 정리하면, 시스템 행렬 R(z)는 아래의 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00046
QAM-FBMC 시스템은 송신 장치(310)에서 프리코딩 필터 P(z)를 미리 통과하고, 수신 장치(320)에서 피드 포워드 필터 F(z)를 통과한 시스템 응답이 Z0을 단위 행렬(identity matrix)이면서 코절 다항식(causal polynomial)인
Figure 112016056072281-pat00047
가 되도록 하여 잔여 간섭을 제거하는 것이므로, 시스템 행렬 R(z)에서
Figure 112016056072281-pat00048
의 좌측 성분의 역행렬이 피드 포워드 필터 F(z)로 계산되고, 우측 성분의 역행렬이 프리코딩 필터 P(z)로 계산될 수 있다.
즉, 시스템 행렬 R(z)를 스펙트럴 분해하여 얻어진 수학식 17에 기초하여 아래의 수학식 18과 같이, 프리코딩 필터와 피드 포워드 필터가 계산될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00049
이처럼, 수학식 18의 프리코딩 필터, 피드 포워드 필터, 및 프리코딩 필터를 포함하는 피드백 필터에 기초하여 디텍터(successive detector)로 입력되는 시스템 응답(system response)은 아래의 수학식 19와 같이 정리될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00050
한편, 수학식 11에서 정의한 피드백 필터 B(z)의 경우, 각 엘리먼트들(elements)이 서로 다른 딜레이(delay)를 가질 수 있기 때문에, 데이터 심볼들을 검파(detecting)하기 어려울 수 있다. 이에 따라, 수학식 19에 기초하여 수학식 11에서 정의한 피드백 필터는 프리코딩 필터
Figure 112016056072281-pat00051
를 포함하도록 아래의 수학식 20과 같이 수정될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00052
아래의 표 1은 QAM-FBMC 시스템에서 필터에 대한 성능을 시뮬레이션하기 위해 비직교 필터의 프로토타입을 나타낼 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00053
표 1에서, self-SIR은 필터의 비직교성에 의해 발생되는 간섭 성분 대비 신호 전력의 비를 나타낸 것으로서, SIR 값이 클수록 필터의 직교성이 좋아 성능이 우수함을 나타낼 수 있다. 이외에, 시뮬레이션 파라미터들은 아래의 표 2와 같이 정리될 수 있다.
Figure 112016056072281-pat00054
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, QPSK와 16QAM을 비교하여 QAM-FBMC 시스템의 BER 성능을 도시한 도면이다.
도 5에서는 QPSK를 이용한 경우의 BER 성능(510)과 16QAM을 이용한 경우의 BER 성능(520)을 도시하고 있다.
도 5에 따르면, Self-SIR이 높은 타입 2(Type 2) 필터의 경우, 잔여 간섭 성분이 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)에 의해 모두 제거(cancel)되어 OFDM 성능과 거의 비슷한 성능을 보임을 확인할 수 있다.
그리고, Self-SIR이 낮은 타입 0(Type 0)와 타입 1(Type 1) 필터의 경우, 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)에서 모든 간섭을 제거하지는 못하였으나, 상당 부분 간섭을 제거하여 BER 성능이 상당히 개선되었음을 확인할 수 있다.
이처럼, QAM-FBMC 시스템은 필터 직교성과 주파수 제한 특성 사이에 트레이드 오프(trade off) 관계를 가지며, 둘 모두를 완벽히 만족하는 것이 불가능하여 비직교 필터(near-orthogonal filter)를 사용하며, 비직교 필터의 사용으로 인해 잔여 간섭이 발생하여 BER 성능을 하락시킨다. 그러나, 도 5에서 확인한 바와 같이, 본원발명의 QAM-FBMC 시스템은 프리코딩 및 결정 피드백 이퀄라이저(DFE)를 이용하여 데이터 심볼을 검파함으로써, 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거 또는 거의 제거하여 BER 성능이 OFDM 성능에 가까워지도록 개선할 수 있다. 여기서, 프리코딩 필터 및 결정 재입력 이퀄라이저의 피드 포워드 필터, 피드백 필터의 각 성분은 스펙트럴 분해를 통해 계산될 수 있다. 이에 따라, 프리코딩 필터 및 결정 재입력 이퀄라이저의 피드 포워드 필터, 피드백 필터를 포함하는 QAM-FMBC 시스템은, 주파수 제한 특성이 좋으며, 유연한 파형 설계가 가능하고, MIMO와 같은 고급 시그널 프로세싱에 적용될 수 있다.
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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (16)

  1. 송신 장치와 수신 장치가 페어(pair)를 이루는 QAM-FBMC 시스템의 수신 장치가 수행하는 간섭 제어 방법에 있어서,
    프리코딩된 데이터 심볼을 수신하는 단계; 및
    프리코딩된 데이터 심볼을 대상으로 결정 피드백 이퀄라이저(Decision Feedback Equalizer)을 이용하여 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는,
    스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter)에 기초하여 상기 프리코딩된 데이터 심볼에서 상기 잔여 간섭을 제거하고,
    상기 피드 포워드 필터는,
    z도메인에서 데이터 심볼의 송신 벡터와 수신 벡터 사이의 관계를 행렬 다항식으로 모델링한 시스템 행렬(R(z))을 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)하고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)을 수행함으로써 계산되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는,
    수신된 데이터 심볼이 상기 피드 포워드 필터를 통과함에 따라 시스템 응답이 코절(causal)하게 변화(transform)되도록 순차적인 피드백 검파를 수행하는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시스템 행렬은,
    파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가지는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 잔여 간섭을 제거하는 단계는,
    검파된 데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 피드 포워드 필터의 출력단으로 피드백시키고, 피드백된 데이터 심볼에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼에서 잔여 간섭을 제거하는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프리코딩된 데이터 심볼은,
    스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter)에 기초하여 프리코딩되어, 상기 수신에 따른 딜레이(delay)가 정렬되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  8. 프리코딩된 데이터 심볼을 수신하는 데이터 수신부; 및
    프리코딩된 데이터 심볼을 대상으로 결정 피드백 이퀄라이저(Decision Feedback Equalizer)을 이용하여 비직교 필터에 의한 잔여 간섭을 제거하는 간섭 제거부
    를 포함하고,
    상기 간섭 제거부는,
    스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter)에 기초하여 상기 프리코딩된 데이터 심볼에서 상기 잔여 간섭을 제거하고,
    상기 피드 포워드 필터는,
    z도메인에서 데이터 심볼의 송신 벡터와 수신 벡터 사이의 관계를 행렬 다항식으로 모델링한 시스템 행렬(R(z))을 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)하고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)을 수행함으로써 계산되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 시스템 행렬은,
    파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가지는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 간섭 제거부는,
    검파된 데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 피드 포워드 필터의 출력단으로 피드백시키고, 피드백된 데이터 심볼에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼에서 잔여 간섭을 제거하는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 프리코딩된 데이터 심볼은,
    스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter)에 기초하여 프리코딩되어, 상기 수신에 따른 딜레이(delay)가 정렬되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템.
  14. 송신 장치와 수신 장치가 페어(pair)를 이루는 QAM-FBMC 시스템의 송신 장치가 수행하는 간섭 제어 방법에 있어서,
    데이터 심볼을 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터에 기초하여 프리코딩하는 단계; 및
    상기 프리코딩된 데이터 심볼에 파라-허미션 매트릭스(para-hermitian matrix) 특성을 가지는 시스템 행렬을 적용하여 상기 수신 장치로 전송하는 단계
    를 포함하고,
    상기 프리코딩 필터는,
    상기 시스템 행렬이 유니터리(Unitary) 행렬과 대각(Diagonal) 행렬로 분해(decomposition)되고, 상기 대각 행렬에 대해 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 수행함에 따라 계산되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 스펙트럴 분해(Spectral Factorization)를 통해 계산된 프리코딩 필터(precoding filter), 피드 포워드 필터(Feed-Forward Filter), 및 피드백 필터(feed-back filter)에 기초하여 QAM-FBMC의 특성인 데이터 심볼들이 오버랩(overlap)됨에 따라 발생하는 필터의 잔여 간섭(residual interference)이 제거되는 것
    을 특징으로 하는 QAM-FBMC 시스템의 간섭 제어 방법.
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EP3076627A1 (en) * 2015-04-01 2016-10-05 NTT DoCoMo, Inc. Transmit diversity from orthogonal design for fbmc/oqam
US11496350B2 (en) 2018-03-27 2022-11-08 University Of South Carolina Dual-polarization FBMC in wireless communication systems
CN111355677A (zh) * 2018-12-20 2020-06-30 常熟海量声学设备科技有限公司 一种基于滤波器组的多载波水下高速通信系统
CN110503060B (zh) * 2019-08-28 2022-05-10 中南大学 一种光谱信号去噪方法及其系统
CN111884970A (zh) * 2020-06-23 2020-11-03 黑龙江科技大学 一种基于水声通信的Taylor-FFT解调方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050025229A1 (en) * 2002-07-01 2005-02-03 Jones William W. Method and apparatus for channel equalization
KR100560627B1 (ko) * 2001-06-19 2006-03-16 마이크로나스 세미컨덕터, 인코포레이티드 결합된 트렐리스 디코더와 결정 피드백 이퀄라이저
KR101335898B1 (ko) * 2012-12-13 2013-12-02 연세대학교 산학협력단 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6240133B1 (en) * 1998-02-05 2001-05-29 Texas Instruments Incorporated High stability fast tracking adaptive equalizer for use with time varying communication channels
US6360369B1 (en) * 1998-02-18 2002-03-19 Paul F. Mahoney Interference tolerant modem
US6122015A (en) * 1998-12-07 2000-09-19 General Electric Company Method and apparatus for filtering digital television signals
US20020181572A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Joint timing recovery and equalization for an N antenna system
US7362802B2 (en) * 2003-09-12 2008-04-22 Zarbana Digital Fund Llc Frequency domain equalizer for wireless commuications system
US8401132B2 (en) * 2007-10-17 2013-03-19 Broadcom Corporation Interference cancellation with time-varying interference and/or distortion
CN101471907A (zh) * 2007-12-28 2009-07-01 三星电子株式会社 多入多出系统中的预编码方法及使用该方法的装置
US8126043B2 (en) * 2008-02-22 2012-02-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for block-based signal demodulation
US8345793B2 (en) * 2008-03-10 2013-01-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Compensation of diagonal ISI in OFDM signals
KR101336961B1 (ko) * 2008-04-17 2013-12-04 삼성전자주식회사 다중 입출력 무선통신 시스템에서 미드앰블을 이용한프리코딩 장치 및 방법
WO2010029765A1 (ja) * 2008-09-12 2010-03-18 パナソニック株式会社 無線送信装置およびプレコーディング方法
US8457254B2 (en) * 2009-08-27 2013-06-04 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Equalization and residual self-interference suppression using serial localization with indecision
US8483300B2 (en) * 2010-05-18 2013-07-09 Mohammad Javad Omidi Method and system for reducing out of band radiation in orthogonal frequency division multiplexing systems
FR2973187B1 (fr) * 2011-03-25 2013-11-15 Commissariat Energie Atomique Procede de traitement d'un signal multiporteuses a bancs de filtre pour la synchronisation par preambule
US9130787B2 (en) * 2011-07-18 2015-09-08 Intel Corporation Adaptive frequency-domain equalization for wireless receivers
US8873612B1 (en) * 2012-06-20 2014-10-28 MagnaCom Ltd. Decision feedback equalizer with multiple cores for highly-spectrally-efficient communications
US9088400B2 (en) * 2012-11-14 2015-07-21 MagnaCom Ltd. Hypotheses generation based on multidimensional slicing
US8908806B2 (en) * 2013-02-25 2014-12-09 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method and system for communicating data wirelessly using probabilistic data association
US9137074B2 (en) * 2014-02-13 2015-09-15 Futurewei Technologies, Inc. System and method for guard band utilization for synchronous and asynchronous communications
KR20150098164A (ko) * 2014-02-19 2015-08-27 삼성전자주식회사 다중 입력 다중 출력 시스템에서 채널 피드백 장치 및 방법
KR20140097074A (ko) 2014-07-10 2014-08-06 조병호 비콘(블루투스) 기술을 이용한 음식점 광고 및 자동주문 시스템 및 방법
KR102283183B1 (ko) * 2014-07-28 2021-07-30 삼성전자주식회사 이동통신 시스템에서의 시퀀스 동기화 수행을 위한 방법 및 장치
KR102221940B1 (ko) * 2014-08-19 2021-03-04 삼성전자 주식회사 필터뱅크 기반 다중 반송파 통신 시스템에서 qam 신호의 송수신 방법 및 그 장치
KR102247801B1 (ko) * 2014-08-21 2021-05-04 삼성전자 주식회사 필터뱅크 다중반송파 시스템에서 간섭 감쇄 또는 간섭 제거 방법 및 장치
EP3048766B1 (en) * 2015-01-22 2019-07-24 Vodafone GmbH Double iterative MIMO receiver
CN105991257B (zh) * 2015-01-23 2020-10-23 北京三星通信技术研究有限公司 基于滤波器组的信号生成、发送和接收方法及其装置
CN105871766B (zh) * 2015-01-23 2021-02-23 北京三星通信技术研究有限公司 干扰删除方法、干扰删除辅助方法、以及干扰删除装置
KR102286877B1 (ko) * 2015-02-05 2021-08-06 삼성전자 주식회사 필터뱅크 기반의 멀티 캐리어 신호 송수신을 위한 필터 재사용 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100560627B1 (ko) * 2001-06-19 2006-03-16 마이크로나스 세미컨덕터, 인코포레이티드 결합된 트렐리스 디코더와 결정 피드백 이퀄라이저
US20050025229A1 (en) * 2002-07-01 2005-02-03 Jones William W. Method and apparatus for channel equalization
KR101335898B1 (ko) * 2012-12-13 2013-12-02 연세대학교 산학협력단 복수 사용자 ｍｉｍｏ 간섭 채널에서 간섭 정렬을 위한 피드백 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115296747A (zh) * 2022-07-31 2022-11-04 湖南师范大学 应用于光纤多载波系统中的二维信噪比均衡方法
CN115296747B (zh) * 2022-07-31 2023-11-28 湖南师范大学 应用于光纤多载波系统中的二维信噪比均衡方法

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