KR100769955B1 - Detector of receiver in wireless communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a detection apparatus of a receiving end of a wireless communication system.
본 발명의 검파 장치는 송신 신호에 포함된 채널 전달함수와 수신되는 제1 널링(Nulling)행렬을 이용하여 제1 검파 신호를 구하고, 제1 검파 신호와 채널 전달함수를 이용하여 널링(Nulling)행렬을 구하기 위한 행렬식을 생성하는 행렬식 계산부; 행렬식을 이용하여 제1 널링(Nulling)행렬을 갱신하고, 송신 신호가 포함하는 노이즈 성분, 채널 전달 함수 및 행렬식을 이용하여 제1 채널 상태 정보치를 계산하는 제1 채널 상태 계산부; 및 행렬식과 송신 신호를 이용하여 제2 널링 행렬을 구하고, 제2 널링 행렬과 채널 전달함수를 이용하여 제1 검파 신호를 구하고, 노이즈 성분, 채널 전달 함수 및 행렬식을 이용하여 제2 채널 상태 정보치를 계산하는 제2 채널 상태 계산부를 포함한다.The detection apparatus of the present invention obtains a first detection signal using a channel transfer function included in a transmission signal and a received first nulling matrix, and a nulling matrix using a first detection signal and a channel transfer function. A determinant calculation unit for generating a determinant for obtaining a; A first channel state calculator for updating a first nulling matrix using a determinant and calculating a first channel state information value using a noise component, a channel transfer function, and a determinant included in a transmission signal; And a second nulling matrix using a determinant and a transmission signal, a first detection signal using a second nulling matrix and a channel transfer function, and a second channel state information value using a noise component, a channel transfer function, and a determinant. And a second channel state calculator for calculating.
이러한 본 발명에 따르면, 송신단이 송신한 신호를 검파하기 위한 구현 복잡도를 줄일 수 있으며, 동시에 효율적인 검파를 수행할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce the implementation complexity for detecting the signal transmitted by the transmitting end, and at the same time can be expected to effect the efficient detection.
무선 통신 시스템, 수신단, MIMO, 검파기, 곱셈기, 널링 행렬, 채널 상태 Wireless communication system, receiver, MIMO, detector, multiplier, nulling matrix, channel state
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a detection apparatus of a receiving end of a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 행렬식 계산부에서 행렬식과 첫번째 신호를 구하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of obtaining a determinant and a first signal in a determinant calculation unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 채널 상태 계산부에서 채널 상태 정보치를 구하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of obtaining a channel state information value in a first channel state calculator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 채널 상태 계산부에서 채널 상태 정보치를 구하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of obtaining a channel state information value in a second channel state calculator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 행렬식 계산부, 제1 채널 상태 계산부 및 제2 채널 상태 계산부에서 이용되는 곱셈부를 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a multiplier used in a determinant calculator, a first channel state calculator, and a second channel state calculator according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 다중 입출력(Multi Input Multi Output; 이하, "MIMO"라 함.) 방식 을 이용하는 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a detection apparatus of a wireless communication system receiving end, and more particularly, to a detection apparatus of a wireless communication system receiving end using a multi input multi output (hereinafter referred to as "MIMO") scheme.
MIMO방식은 데이터 전송률을 높이기 위해 송신단에서 다수의 안테나를 이용하여 같은 주파수 대역의 데이터를 병렬로 전송하고, 전송된 병렬 데이터를 다수의 안테나를 포함하는 수신단이 수신하는 기술로, 현재 다양한 통신 분야에서 이용하고 있다. MIMO is a technology that transmits data of the same frequency band in parallel by using a plurality of antennas in parallel to increase the data rate, and receives the transmitted parallel data by a receiver including a plurality of antennas. I use it.
MIMO방식의 무선 통신 시스템에서 송신단이 다수의 안테나를 이용하여 송신한 신호는 수신단에서 검파하게 되는데, 수신된 신호가 송신단에서 보낸 것과 같은 전송률로 수신이 되려면 무선 채널에서 혼합된 신호를 수신단의 검파기를 통해 병렬로 분리해내야 한다. 따라서, 수신단의 다중 안테나 검파기가 효율적으로 데이터를 분리해야만 정확한 신호를 복원할 수 있다.In the MIMO wireless communication system, the signal transmitted by the transmitter using multiple antennas is detected at the receiver. If the received signal is to be received at the same rate as the transmitter, the mixed signal from the radio channel is detected. Must be separated in parallel. Therefore, the multi-antenna detector of the receiving end can efficiently recover the correct signal only by separating the data.
이러한, 검파기의 성능은 검파 알고리즘에 의해 크게 영향을 받는다. 일반적으로 신호대 잡음비가 비교적 작아도 검파를 할 수 있는 검파기는 복잡도가 매우 높고, 복잡도가 낮은 알고리즘을 사용하는 경우엔 신호대 잡음비가 비교적 높은 입력신호가 요구된다. The performance of the detector is greatly influenced by the detection algorithm. In general, a detector capable of detecting even a relatively small signal-to-noise ratio has a high complexity, and when using a low complexity algorithm, an input signal having a relatively high signal-to-noise ratio is required.
또한, 검파기로 입력되고 처리되는 신호를 이진수로 표현할 때, 신호의 정확성과 검파/복호성능을 높이려면 신호를 표현하는 이진수의 개수가 증가하여야 하기 때문에, 하드웨어(hardware)의 복잡도가 증가한다. 따라서 성능과 복잡도는 일반적으로 반비례관계에 놓여있다.In addition, when a signal input and processed by a detector is represented by a binary number, the complexity of hardware increases because the number of binary numbers representing the signal must be increased to increase the accuracy of the signal and the detection / decoding performance. Thus, performance and complexity are generally inversely related.
종래의 다중 송수신 안테나 검파기 (MIMO detector)는 V-BLAST (Vertical Bell-Laboratories Layered Space-Time) 라고 하는 방식이 주로 사용되어 왔다.Conventional multiple transmit / receive antenna detectors (MIMO detectors) have mainly used a method called Vertical Bell-Laboratories Layered Space-Time (V-BLAST).
이 방식의 구현 복잡도는 상당히 높은 편이며 성능은 준 최상 정도이다. 복잡도의 증가는 주로 반복되는 간섭신호 제거동작에 있다.The implementation complexity of this approach is quite high and the performance is quasi-best. The increase in complexity is mainly due to repeated interfering signal rejection operations.
이 알고리즘은 송신 안테나가 M개이고 병렬로 M개의 신호를 동시에 전송할 때 수신단에서는 첫번째에 해당하는 신호를 검파하고, 첫번째 수신 신호에서 검파된 신호 성분을 제거하여 그 다음 M-1개 중 하나의 송신신호를 차례대로 검파하는 방식이다. 이러한 방식은 처음에 검파된 신호가 정확하게 검파가 되면, 그 다음 신호의 검파의 정확성이 높아지지만, 만약 그렇지 않을경우, 그 다음 남은 송신신호 검파결과에 큰 영향을 미치게 되어, 전체적인 검파성능이 저하된다는 단점이 있다.The algorithm detects the first signal, removes the detected signal component from the first received signal when there are M transmit antennas and transmits M signals in parallel, and then removes the detected signal component from the first received signal. To detect them in turn. This way, if the first detected signal is correctly detected, the accuracy of the next signal is increased, but if it is not, it will greatly affect the result of the next transmission signal detection, and the overall detection performance will be degraded. There are disadvantages.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, MIMO방식을 이용하는 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a detection apparatus of a wireless communication system receiver using a MIMO scheme.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 첫번째 특징에 있어서, 다중 입출력 방식의 무선 통신 시스템의 송신단에서 송신한 송신 신호를 수신하여 검파하는 수신단의 검파 장치는,According to a first aspect of the present invention for solving the above technical problem, a detection apparatus of a receiving end for receiving and detecting a transmission signal transmitted from a transmitting end of a wireless communication system of a multiple input-output system,
채널 전달함수와 제1 널링(Nulling)행렬을 이용하여 제1 검파 신호를 구하고, 제1 검파 신호와 채널 전달함수를 이용하여 널링(Nulling)행렬을 구하기 위한 행렬식을 생성하는 행렬식 계산부; 행렬식을 이용하여 제1 널링(Nulling)행렬을 갱신하고, 송신 신호가 포함하는 노이즈 성분, 채널 전달 함수 및 행렬식을 이용하여 제1 채널 상태 정보치를 계산하는 제1 채널 상태 계산부; 및 행렬식과 송신 신호를 이용하여 제2 널링 행렬을 구하고, 제2 널링 행렬과 채널 전달함수를 이용하여 제2 검파 신호를 구하고, 노이즈 성분, 채널 전달 함수 및 행렬식을 이용하여 제2 채널 상태 정보치를 계산하는 제2 채널 상태 계산부를 포함한다.A determinant calculation unit for obtaining a first detection signal using a channel transfer function and a first nulling matrix, and generating a determinant for obtaining a nulling matrix using the first detection signal and a channel transfer function; A first channel state calculator for updating a first nulling matrix using a determinant and calculating a first channel state information value using a noise component, a channel transfer function, and a determinant included in a transmission signal; And a second nulling matrix using a determinant and a transmission signal, a second detection signal using a second nulling matrix and a channel transfer function, and a second channel state information value using a noise component, a channel transfer function, and a determinant. And a second channel state calculator for calculating.
여기서, 행렬식 계산부, 제1 채널 상태 계산부 및 제2 채널 상태 계산부는 특정 비트의 제한적 곱셈을 수행하는 곱셈부를 포함한다.Here, the determinant calculator, the first channel state calculator, and the second channel state calculator include a multiplier that performs limited multiplication of a specific bit.
본 발명의 두 번째 특징에 따라서, 다중 입출력 방식의 무선 통신 시스템의 송신단에서 송신한 송신 신호를 수신하여 검파하는 수신단에서 이용되는 곱셈 장치는,According to a second aspect of the present invention, a multiplication apparatus used in a receiving end for receiving and detecting a transmission signal transmitted from a transmitting end of a wireless communication system of a multiple input / output system,
수신되는 제1 신호의 제1 부호 비트를 제공하고, 제1 신호에 포함된 비트에 대한 제1 나누기연산을 특정 수보다 작을 때까지 수행하여 생성된 제1 나누기 횟수 및 최종 제1 나머지값을 출력하는 제1 유효 비트 변환기; 수신되는 제2 신호의 제2 부호 비트를 제공하고, 제2 신호에 포함된 비트에 대한 제2 나누기 연산을 특정 수보다 작을 때까지 수행하여 생성된 제2 나누기 횟수 및 최종 제2 나머지값을 출력하는 제2 유효 비트 변환기; 제1 나머지값과 제2 나머지값을 곱하는 곱셈기; 제1 나누기 횟수 및 제2 나누기 횟수를 더하는 뎃셈기; 제1 부호 비트와 제2 부호 비트를 XOR(eXclusive-OR)하는 XOR 게이트; 덧셈기의 출력값과 곱셈기의 출력값을 이용하여 제1비트를 생성하는 유효 비트 이동기; 및 유효 비트 이동기의 출력값과 XOR 게이트의 출력값을 이용하여 제1 신호 및 제2 신호의 곱셈 연산값을 출력하는 비트 단위 반전기를 포함한다.Providing a first sign bit of the first signal received, and performing a first division operation on the bits included in the first signal until it is smaller than a specific number, and outputting the first number of divisions and the final first residual value generated; A first valid bit converter; Providing a second sign bit of the received second signal, and performing a second division operation on the bits included in the second signal until the number is smaller than a specific number, and outputting the number of second divisions generated and the final second remainder; A second valid bit converter; A multiplier that multiplies the first residual value by the second residual value; A multiplier that adds a first division number and a second division number; An XOR gate for performing an XOR (eXclusive-OR) on the first sign bit and the second sign bit; A valid bit shifter for generating a first bit using the output value of the adder and the output value of the multiplier; And a bit unit inverter for outputting a multiplication operation value of the first signal and the second signal using the output value of the effective bit shifter and the output value of the XOR gate.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(Module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 구현할 수 있다.In addition, the term module described herein refers to one unit for processing a specific function or operation, which may implement hardware or software or a combination of hardware and software.
이제 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A detection apparatus of a receiving end of a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a detection apparatus of a receiving end of a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 검파 장치는 행렬식 계산부(100), 제1 채널 상태 정보 계산부(200), 제2 채널 상태 계산부(300) 및 연판정 복호기(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a detection apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명의 실시 예에서는 송신단에서 이용되는 송신 안테나가 2개이고, 수신 단에서 이용되는 수신 안테나가 3개일 경우를 가정하였다.In the embodiment of the present invention, it is assumed that there are two transmit antennas used in the transmitter and three receive antennas used in the receiver.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 검파기는 여러 알고리즘 중에 ZF 널링(nulling)기법을 이용하여 구현되었다.In addition, the detector according to the embodiment of the present invention is implemented using a ZF nulling technique among several algorithms.
행렬식 계산부(100)는 역행렬을 구할 때 필요한 행렬식과 첫번째 검파된 신호(X0)를 구한다. 행렬식 계산부(100)에 입력되는 신호 r은 송신 안테나를 통해 송신된 신호 벡터(vector) x가 무선 채널 전달 함수 H를 통과한 후 잡음 벡터(vector) n과 더해져 생성된 신호이며, 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The
여기서, 채널 전달 함수 행렬 H의 행은 수신 안테나의 순서를 나타내고, 열은 송신 안테나의 순서를 나타낸다. 위의 수학식 1과 같이, 각 수신 안테나로 입력되는 신호는 각각의 송신신호가 무선채널상에서 채널 전달함수 H와 곱해져 생긴 신호와 수신단의 잡음의 합으로 이루어져 있다. 따라서, 수신단에서 원하는 송신신호를 효과적으로 검파/분리 하기 위해선 널링(Nulling) 행렬 W를 구해야 한다.Here, the row of the channel transfer function matrix H indicates the order of receive antennas, and the column indicates the order of transmit antennas. As shown in
이때, 널링(Nulling) 행렬은 검파하고자 하는 신호 (첫번째 아니면 두번째)가 아닌 성분을 Zero(0)로 신호의 크기로 변경하는 방식인 Zero Forcing (ZF) 방식을 통해 무선채널 전달함수 H의 성분을 기초로 구할 수 있다.In this case, the nulling matrix converts the components of the wireless channel transfer function H through the Zero Forcing (ZF) method, which converts the components other than the signal (first or second) to be detected to zero (0). Can be obtained as a basis.
여기서, W 행렬은 다음의 수학식 2로 나타낼 수 있다. Here, the W matrix may be represented by
여기서, 와는 와을 치환한 것이며, C는 을 치환한 것이다. 는 H 행렬의 전치 이다. 또한 는 역행렬을 구할 때 필요한 행렬식(determinant)을 나타낸다. here, Wow Is Wow Where C is substituted Is substituted. Is the transpose of the H matrix. Also Denotes the determinant needed to find the inverse matrix.
따라서, W행렬의 첫번째열은 첫번째 송신신호를 검파하기 위한 벡터(vector) w0에 해당하며 두번째 열은 두번째 송신신호를 검파하기 위한 벡터(vector) w1에 해당한다. 여기서, w0은 제1 채널 상태 계산부에 의해 계산되며, w1은 제2 채널 상태 계산부에 의해 계산된다.Accordingly, the first column of the W matrix corresponds to a vector w 0 for detecting the first transmission signal and the second column corresponds to a vector w 1 for detecting the second transmission signal. Here, w 0 is calculated by the first channel state calculator and w 1 is calculated by the second channel state calculator.
행렬식 계산부(100)는 하기 수학식 3을 이용하여 역행렬을 구할 때 필요한 행렬식()(determinant)을 구하고, 하기 수학식3을 이용하여 첫번째 검파 신호 X0을 계산한다. 이때, 행렬식()(determinant)과 검파된 첫번째 신호 X0를 구하는 과정은 다음의 도 2에 나타내었다.The
제1 채널 상태 계산부(200)는 첫번째 신호를 검파하기 위해 필요한 널링 벡터(Nulling vector) w0와 첫번째 신호의 채널 상태를 계산하며, 제1 채널 상태 정보치(CSi0)를 출력한다. 이때, 계산된 벡터(vector) w0는 다시 행렬식 계산부(100)의 입력신호로 제공된다. 여기서, 제1 채널 상태 계산부(200)에서 계산되는 벡터(vector) w0와 첫번째 신호의 채널 상태 정보치(CSi0)를 구하는 과정은 다음의 도 3에 나타내었다.The first
제2 채널 상태 계산부(300)는 두번째 신호를 검파하기 위해 필요한 널링 벡터(Nulling vector) w1과 두번째 검파된 신호를 구하며, 제2 채널 상태 정보치(CSi1)를 출력한다. 이때, 제2 채널 상태 계산부(300)에서 계산되는 벡터(vector) w1과 두번째 검파된 신호(X1)를 구하는 과정은 다음의 도 4에 나타내었다. The second
한편, 행렬식 계산부(100), 제1 채널 상태 계산부(200) 및 제2 채널 상태 계산부(300)는 다음의 도 5에 도시한 곱셈부를 포함하며, 곱셈부를 이용하여 행렬식, 제1 채널 상태 정보치(CSi0) 및 제2 채널 상태 정보치(CSi1)를 계산한다. 이때, 곱셈부는 최대 9비트*9비트의 크기를 갖는 제한적인 곱셈부다. Meanwhile, the
또한, 행렬식 계산부(100), 제1 채널 상태 계산부(200) 및 제2 채널 상태 계산부(300)는 의사(Pseudo) 코드의 반올림 기법을 덧셈기와 뺄셈기에 적용하여 신호의 정확성을 보상하게 된다.In addition, the
이때, 의사(Pseudo) 코드의 반올림 기법은 종래의 26비트(bit)로 표현되는 신호의 맨 마지막 7비트를 제거한 신호와 29비트로 표현되는 신호의 맨 마지막 10비트를 제거한 신호를 더해 20비트 신호를 생성하는 반올림 기법과는 달리, 26비트로 표현되는 신호의 맨 마지막 6비트만 제거하고 1을 더한 후 다시 맨 마지막 비트를 제거 한 제1 신호와, 동일한 방법으로 29비트 신호의 맨 마지막 9비트만 제거하고 1을 더한 후 다시 맨 마지막 비트를 제거한 제2 신호를 더하여 20비트 신호를 생성하는 기법으로, 소수점을 표현할 때 신호의 정확성을 보상하게 된다. At this time, the rounding technique of the pseudo code is a 20-bit signal by adding a signal from the last 7 bits of the signal represented by 26 bits and a signal from the last 10 bits of the signal represented by 29 bits. Unlike the rounding technique that generates, only the last 6 bits of the signal represented by 26 bits are removed, 1 is added, and then the last 9 bits of the 29-bit signal are removed in the same way. After adding 1 and adding a second signal from which the last bit is removed again, a 20-bit signal is generated. This method compensates the accuracy of the signal when representing a decimal point.
연판정 복호기(400)는 행렬식 계산부 및 제2 채널 상태 계산부로부터 수신받은 검파 신호(X0, X1)를 연판정 복호하여 다음단으로 전송한다. 이때, 연판정 복호기(400)는 제1 채널 상태 계산부 및 제2 채널 상태 계산부로부터 제1 채널 상태 정보치(CSi0) 및 제2 채널 상태 정보치(CSi1)를 수신받고, 행렬식 계산부로부터 행렬식을 수신한다.The
이러한, 수신단의 검파장치는 수신된 신호를 검파/복호하는데 발생되는 복잡도를 줄이면서, 동시에 성능을 높일 수 있는 장점이 있다.Such a detector of the receiving end has the advantage of reducing the complexity caused in detecting / decoding the received signal and at the same time increasing the performance.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 행렬식 계산부에서 행렬식과 첫번째 신호를 구하는 과정을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a process of obtaining a determinant and a first signal in a determinant calculation unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 행렬식 계산부(100)는 입력되는 신호에 대하여 다음의 수학식 3을 이용하여 수신된 신호를 검파/복호한다.As shown in FIG. 2, the
여기서, 상기 수학식3의 는 검파된 신호를 벡터(vector)로 표현한 것이고, 수신단 잡음에 해당하는 vector N은 알고리즘상, 거의 영향을 미치지 못한다.Here, the equation (3) Denotes the detected signal as a vector, and vector N, which corresponds to the receiver noise, has little effect on the algorithm.
도 2에 나타낸 첫번째 검파된 신호는 송신단으로부터 송신된 신호보다 행렬식()만큼 크기가 곱해진 형태가 된다. 이때, 첫번째 검파된 신호(X0)는 상기 수학식 3에 의해 5단계의 딜레이를 거쳐 계산되고, 최종 행렬식은 8단의 딜레이를 거쳐 계산된다. 즉, 행렬식 계산부(100)는 수신된 신호에 포함된 채널 전달함수와 제1 채널 상태 계산부(200)로부터 수신되는 널링(Nulling)행렬을 이용하여 첫번째 검파 신호(CSi0)를 구하고, 첫번째 검파 신호(CSi0)와 채널 전달함수를 이용하여 널링(Nulling)행렬을 구하기 위한 행렬식을 계산한다.The first detected signal shown in Fig. 2 is deterministic than the signal transmitted from the transmitter. Is multiplied by). At this time, the first detected signal (X 0 ) is calculated through the delay of five steps by the equation (3), the final determinant is calculated through the delay of eight stages. That is, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 채널 상태 계산부에서 채널 상태 정보치를 구하는 과정을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of obtaining a channel state information value in a first channel state calculator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 채널 상태 계산 부(200)는 상기 도1에 도시한 행렬식 계산부(100)로부터 출력되는 행렬식을 기초로 상기 수학식2와 다음의 수학식 4를 이용하여 채널 상태 정보치(csi0)을 출력한다.As shown in FIG. 3, the first channel
제1 채널 상태 계산부(200)는 도1에 도시한 행렬식 계산부(100)로부터 출력된 행렬식을 수신하여 상기 수학식 2를 기초로 딜레이 8단계에서 널링(Nulling) 벡터 W0을 생성한다. 즉, 제1 채널 상태 계산부(200)는 수신된 신호와 행렬식 계산부(100)로부터 수신받은 행렬식을 이용하여 널링(Nulling)행렬을 구하고, 수신된 신호에 포함된 노이즈 성분, 상기 채널 전달 함수 및 행렬식을 이용하여 제1 채널 상태 정보치(csi0)를 계산한다.The first channel
또한, 제1 채널 상태 계산부(200)는 상기 수학식 4를 이용하여 채널 상태 정보치를 출력한다.In addition, the first
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 채널 상태 계산부에서 채널 상태 정보치(CSi1)를 구하는 과정을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a process of obtaining channel state information value CSi 1 in the second channel state calculator according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 채널 상태 계산부(300)는 상기 도1에 도시한 행렬식 계산부(100)로부터 출력되는 행렬식을 기초로 상기 수학식2와 다음의 수학식 5를 이용하여 채널 상태 정보치(csi1)를 출력한다.As shown in FIG. 4, the second
제2 채널 상태 계산부(300)는 도1에 도시한 행렬식 계산부(100)로부터 출력된 행렬식을 수신하여 상기 수학식 2를 기초로 딜레이 8단계에서 Nulling 벡터 W1을 생성한다.The second channel
또한, 제2 채널 상태 계산부(300)는 상기 수학식 3을 이용하여 두번째 검파된 신호(X1)를 계산하고, 상기 수학식 5를 이용하여 제2 채널 상태 정보치(CSi1)를 출력한다.In addition, the second
즉, 제2 채널 상태 계산부(300)은 행렬식 계산부(100)로부터 수신받은 행렬식을 이용하여 널링 행렬(W1)을 구하고, 상기 널링 행렬(W1)과 수신된 신호(r)에 포함되어 있는 채널 전달함수를 이용하여 검파 신호를 구하고, 수신된 신호에 포함된 노이즈 성분, 채널 전달 함수 및 상기 행렬식을 이용하여 제2 채널 상태 정보치(CSi1)를 계산한다.That is, the second channel
이때, 제2 채널 상태 계산부(300)가 생성하는 두번째 검파된 신호 및 채널 상태 정보치는 각각 딜레이 9단계 및 13단계를 거쳐 생성된다.In this case, the second detected signal and the channel state information generated by the second channel
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 행렬식 계산부, 제1 채널 상태 계산부 및 제2 채널 상태 계산부에서 이용되는 곱셈부를 도시한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a multiplier used in a determinant calculator, a first channel state calculator, and a second channel state calculator according to an embodiment of the present invention.
도 5에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 곱셈부(500)는 제1 유효 비트 변환기(510), 제2 유효 비트 변환기(520), 곱셈기(560), 덧셈기(570), 유효 비트 이동기(540), 비트 단위 반전기(550) 및 XOR(eXclusive-OR)게이트(530)를 포함하며, 최대 9비트*9비트의 제한적인 크기를 갖는다.As shown in FIG. 5, the
제1 유효 비트 변환기(510)는 입력 신호의 크기를 읽은 뒤 맨 앞 비트(bit)에 해당하는 부호 비트를 저장하고, 입력 신호를 나누기 2 연산을 하여 나누기 횟수를 저장한다. 그리고, 나누기 2가 된 신호를 512비트와 비교하여 크면 다시 나누기 2 연산을 반복수행하고, 크지 않으면 신호의 절대값, 부호, 나누기 횟수(Exponent)를 출력한다.The first
이때, 제1 유효 비트 변환기(510)는 나누기 연산을 수행하기 전에 입력신호가 음수이면 양수로 변환시킨다.In this case, the first
제2 유효 비트 변환기(520)는 입력 신호의 크기를 읽은 뒤 맨 앞 비트(Bit)에 해당하는 부호 비트를 저장하고, 입력 신호를 나누기 2 연산을 하여 나누기 횟수를 저장한다. 그리고, 나누기 2가 된 신호를 512비트와 비교하여 크면, 나누기 2 연산을 반복수행하고, 크지 않으면 신호의 절대값, 부호, 나누기 횟수(Exponent)를 출력한다.After reading the magnitude of the input signal, the second
이때, 제2 유효 비트 변환기(520)는 나누기 연산을 수행하기 전에 입력신호가 음수이면 양수로 변환시킨다.In this case, the second
곱셈기(560)는 제1 유효 비트 변환기(510) 및 제2 유효 비트 변환기(520)로 부터 출력된 각각의 신호 절대값(나누기 2연산이 수행되어 512보다 작은값임.)을 수신하여 곱셈을 수행하고, 수행된 곱셈값을 유효 비트 이동기(540)로 전송한다.The
덧셈기(570)는 제1 유효 비트 변환기(510) 및 제2 유효 비트 변환기(520)로부터 출력된 각각의 나누기 횟수(Exponent)를 수신하여 덧셈한 후 유효 비트 이동기(540)로 전송한다.The
XOR 게이트(530)는 제1 유효 비트 변환기(510) 및 제2 유효 비트 변환기(520)로부터 출력된 각각의 부호를 수신하여 XOR를 수행한 후에 비트 단위 반전기(550)로 전송한다The
유효 비트 이동기(540)는 덧셈기(570)의 출력값(K)를 2K한 값과 곱셈기(560)의 출력값을 곱하여 비트 단위 반전기(550)로 전송한다.The
비트 단위 반전기(550)는 유효 비트 이동기(540)의 출력값인 실효값과 XOR 게이트(530)의 출력값인 부호값을 각각 더하여 최종 출력값(제1 유효 비트 변환기(510)과 제2 유효 비트 변환기(520)에 입력된 신호의 곱셈값임.)을 생성한다.The
이러한, 곱셈부는 검파기가 처리하는 곱셈 연산에 대한 빠른 처리를 가능하게 함으로써, 검파 장치의 전체적인 처리 속도를 향상시킬 수 있으며, 복잡도를 감소시키는 장점이 있다.Such a multiplier can improve the overall processing speed of the detector by enabling faster processing of the multiplication operation that the detector processes, and has an advantage of reducing complexity.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치를 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현을 앞서 설명 한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiments of the present invention or a recording medium on which the program is recorded. From the description of the above-described embodiment can be easily implemented by those skilled in the art.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
전술한 구성에 의하여 무선 통신 시스템 수신단의 검파 장치는 송신단이 송신한 신호를 검파하기 위한 구현 복잡도를 줄일 수 있으며, 동시에 효율적인 검파를 수행할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.According to the above configuration, the detection apparatus of the receiving end of the wireless communication system can reduce the implementation complexity for detecting the signal transmitted by the transmitting end, and at the same time, it can be expected to perform the effective detection.
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