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KR101378698B1 - Signal control apparatus and method for distributed antenna system - Google Patents

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KR101378698B1
KR101378698B1 KR1020070111489A KR20070111489A KR101378698B1 KR 101378698 B1 KR101378698 B1 KR 101378698B1 KR 1020070111489 A KR1020070111489 A KR 1020070111489A KR 20070111489 A KR20070111489 A KR 20070111489A KR 101378698 B1 KR101378698 B1 KR 101378698B1
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김재원
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Abstract

분산 안테나(Distributed Antenna) 시스템에서 신호 처리 방법에 있어서, 궤환 채널을 통해 채널 상태 정보 값을 보고 받고, 상기 채널 상태 정보 값을 이용하여 신호 결합 전송이 필요한지의 유무를 확인하는 과정과, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우 채널 신뢰도를 계산하여 계산된 신호를 이동 단말로 전송하고, 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우 해당 송신 안테나를 이용하여 이동 단말로 신호를 전송하는 과정과, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우에 전송된 신호와 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우에 전송된 신호 이외에 추가적으로 전송이 필요한 경우 상기 일련의 과정을 반복하여 추가적으로 신호를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.A signal processing method in a distributed antenna system, the method comprising: receiving a report of channel state information through a feedback channel and confirming whether a signal combining transmission is necessary using the channel state information value, and combining the signal If transmission is required, calculating the channel reliability and transmitting the calculated signal to the mobile terminal, and if the signal combination transmission is not necessary, transmitting a signal to the mobile terminal using a corresponding transmission antenna, and the signal combination transmission is required In the case where the transmitted signal and the signal-coupled transmission is not necessary, in addition to the transmitted signal, if the additional transmission is necessary, the method may include repeating the series of steps to transmit additional signals.

신호 결합, 채널 신뢰도, STBC, STBC-T Signal Coupling, Channel Reliability, STBC, STBC-T

Description

분산 안테나 시스템에서 신호 처리 장치 및 방법{SIGNAL CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM}SIGNAL CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR DISTRIBUTED ANTENNA SYSTEM}

본 발명은 기지국(Base Station :BS)과 중계국(Relay Station : RS)이 유선 또는 전용회선으로 연결되어 있는 분산 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히 이동단말(Mobile Station : MS)의 수신 신호 대 간섭과 잡음 비(Signal to Interference plus Noise Ratio : SINR)를 향상시키기 위한 목적으로 시공간 블록 부호화(Space Time Block Coding : STBC) 기술을 활용하여, BS 및 RS에서 궤환 채널을 통해 MS로부터 보고 받은 채널 상태 정보(Channel State Information : CSI)의 신뢰도에 따라 송신 신호에 추가적인 최대 비율 전송(Maximum Ratio Transmission : MRT) 신호 처리를 선택적으로 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a distributed antenna system in which a base station (BS) and a relay station (RS) are connected by a wired or dedicated line, and particularly, a reception signal-to-interference and noise of a mobile station (MS). Channel status information reported from MS through feedback channel in BS and RS using Space Time Block Coding (STBC) technology for the purpose of improving Signal to Interference plus Noise Ratio (SINR). The present invention relates to an apparatus and method for selectively performing additional maximum ratio transmission (MRT) signal processing on a transmission signal according to reliability of state information (CSI).

무선 이동통신 기술의 급속한 벌전과 함께, 대용량의 정보를 고속으로 송수신하고자 하는 요구 또한 증대되고 있다. 이를 위해 최근 기존의 셀 커버리지(Cell Coverage) 안에 추가적으로 다수 개의 분산 안테나를 설치하여 음영 지역 해소, 송신 전력 감소 및 대역폭 대비 전송 효율 개선을 위한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 특히 BS에 광케이블로 연결된 유선 RS를 분산안테나로 활용하는 시스템은 중계 및 제어 신호의 송수신에 추가적인 무선 자원이 요구되지 않아 고 복잡도 고 효율의 자원 할당 및 분산안테나간 협조적 신호 전송에 유리하다는 장점이 있다.With the rapid overcoming of wireless mobile communication technology, the demand for transmitting and receiving large amounts of information at high speed is also increasing. To this end, a number of distributed antennas have recently been installed in existing cell coverage to solve shadow areas, reduce transmission power, and improve transmission efficiency compared to bandwidth. In particular, wired RS connected to a BS by an optical cable Is used as a distributed antenna, which does not require additional radio resources for transmission and reception of relay and control signals, which is advantageous for high complexity and efficient resource allocation and cooperative signal transmission between distributed antennas.

분산 안테나로 활용되는 BS와 RS들 간의 주파수 재사용 계수가 1인 경우, 각 분산안테나들의 커버리지 경계지역에서는 간섭 신호의 전력이 커지게 되고, 이는 수신 신호 SINR 품질 저하를 가져온다. 이와 같은 커버리지 경계지역에서의 간섭 신호를 완화 또는 제어하기 위한 방안으로 다수의 인접 송신 안테나들이 협조적으로 전송한 신호들을 수신하여 결합하는 방법이 있다. 일반적으로 잘 알려져 있는 신호 결합 기법들은 특정 궤환 채널을 통하여 MS가 추정한 송수신 안테나 간 CSI 값이 BS 및 RS 신호의 처리 과정에서 활용되는지 여부에 따라 개방 루프(Open Loop) 및 폐 루프(Close Loop) 기반의 신호 결합 기술로 분류 된다.When the frequency reuse coefficient between BSs and RSs used as distributed antennas is 1, the power of interference signals increases at the coverage boundary of each distributed antenna, which results in a decrease in received signal SINR quality. As a method for mitigating or controlling the interference signal in the coverage boundary area, there is a method of receiving and combining signals transmitted by a plurality of adjacent transmission antennas cooperatively. Commonly known signal combining techniques are open and close loops, depending on whether the CSI value between the transmit and receive antennas estimated by the MS through a specific feedback channel is utilized in the processing of the BS and RS signals. Based on the signal combining technology.

개방 루프 기반의 신호 결합 기술 중, 복수개의 수신 안테나를 구비한 MS에서 사용 가능한 방법으로 수신 안테나들을 통해 수신된 신호들의 결합 시 SINR이 최대가 되도록 하는 MRC(Maximum Ratio Combining) 방식, 상기 수신 신호들 간 위상을 정합시켜 결합하는 EGC(Equal Gain Combining) 방식 등이 있다. 그러나 기지국에서 다수의 안테나를 구비하는 것에 비해 상대적으로 MS가 다수의 안테나를 구비하는 경우는 그 비용 및 구현 측면에서 어려움이 있다는 단점이 존재한다. Among the open loop-based signal combining techniques, a maximum ratio combination combining (MRC) scheme that maximizes the SINR when combining signals received through the receiving antennas in a method usable by an MS having a plurality of receiving antennas. Equal Gain Combining (EGC), which matches and combines phases between phases. However, when the MS has a plurality of antennas, there are disadvantages in terms of cost and implementation, as compared to having a plurality of antennas in the base station.

이러한 개방 루프 기반의 신호 결합 방식과는 달리 특정 궤환 채널을 통해 MS가 추정한 송수신 안테나 간 CSI 값을 BS 및 RS 신호 처리 과정에 활용하는 폐 루프 기반의 신호 결합 방식이 존재하며, 이는 일반적으로 개방 루프 기반의 신호 결합 방식보다 더 높은 수신 신호 품질 향상을 기대할 수 있다. 폐 루프 기반의 신 호 결합 방식에는 MRC, EGC 수신 신호 처리 과정과 유사한 BS 및 RS 신호 처리 과정을 수행하는 MRT(Maximum Ratio Transmit) 및 EGT(Equal Gain Transmission) 등이 있다. 상기에서 언급한 개방 루프 기반의 신호 결합 방식과 폐 루프 신호 결합 방식은 그 수신 신호 처리 과정이 서로 상이하기 때문에, 두 가지 방식을 혼용하여 사용할 경우, MS가 서로 독립적인 수신 모듈을 구비해야 한다. 따라서 이는 MS 구현 시 크기 및 비용 측면에서 비효율적이며, 신호 전송 방식과 상이한 수신 모듈을 사용함에 따른 수신 성능의 감소가 야기될 수 있는 단점이 있다.Unlike the open loop-based signal combining scheme, there is a closed loop based signal combining scheme that utilizes the CSI value between the transmit and receive antennas estimated by the MS through a specific feedback channel in the BS and RS signal processing. Higher received signal quality improvements can be expected over loop-based signal combining. Closed loop-based signal combining includes MRT and MRT (Maximum Ratio Transmit) and EGT (Equal Gain Transmission), which perform BS and RS signal processing similar to MRC and EGC received signal processing. Since the aforementioned open loop based signal coupling scheme and the closed loop signal coupling scheme are different from each other in the received signal processing process, when using the two types in combination, the MS should have a receiving module independent of each other. Therefore, this is inefficient in terms of size and cost in the MS implementation, and there is a disadvantage that a reduction in reception performance may be caused by using a reception module different from a signal transmission scheme.

한편, 상기의 신호 결합 방식과는 달리 개방 루프 기반의 전송 신호 및 폐 루프 기반의 전송 신호에 대해 동일한 수신 처리 과정을 수행하여, 하나의 안테나를 구비한 MS에서 활용 가능한 신호 결합 방법으로 다수의 인접 송신 안테나로부터 서로 다른 시간 또는 주파수 전송 자원을 통해 수신되는 신호를 선형적으로 결합하여 수신 신호의 SINR 품질을 향상시키는 방법인 개방 루프 기반의 시공간 블록 부호화(Space Time Block Coding : STBC) 방식 및 폐 루프 기반의 시공간 블록 부호화(Space Time Block Coding with maximum ratio Transmission : STBC-T) 방식이 있다.On the other hand, unlike the signal combining method described above, by performing the same reception process on the open loop based transmission signal and the closed loop based transmission signal, a plurality of adjacent signal combining methods that can be utilized in an MS having one antenna are used. Open Loop-based Space Time Block Coding (STBC) and Closed Loop, a method of linearly combining signals received from transmit antennas through different time or frequency transmission resources to improve SINR quality of received signals Based on Space Time Block Coding with maximum ratio Transmission (STBC-T).

STBC 방식은 다수의 송신 안테나에서 서로 다른 전송 구간을 사용하여 신호를 전송할 때 송수신 안테나 간 CSI 값이 활용되지 않는 개방 루프 기반의 전송 기법이고, STBC-T 방식은 송수신 안테나 간 CSI 값을 활용하여 BS 및 RS에서 기존의 STBC 신호 처리 과정에서 MRT 신호 처리 과정을 추가로 수행하는 방법이다. The STBC scheme is an open loop-based transmission scheme in which CSI values between transmit and receive antennas are not used when transmitting signals using different transmission intervals in a plurality of transmit antennas, and the STBC-T scheme uses BS CSI values between transmit and receive antennas. And an MRT signal processing process in the existing STBC signal processing process in RS.

이러한 STBC 방식과 STBC-T 방식은 BS 및 RS 신호처리 계수와 하향링크가 같다는 가정 하에서 순시(Instantaneous) SINR은 CSI 값을 활용하여 MRT 신호 과정을 추가로 수행하는 STBC-T가 STBC보다 언제나 그 값이 같거나 큰 것으로 알려져 있고, 이러한 이유로 효율성이 좋은 STBC-T 방식을 사용한다. 그러나 실제 시스템에서는 MS의 이동성에 의한 도플러 영향, 채널 궤환 지연을 포함한 여러 가지 요인에 의해 신호처리 계수와 하향링크간 오차가 발생하게 되며, 이는 STBC-T의 성능열화 원인으로 작용하여 실제로는 STBC를 사용한 경우보다 SINR이 더 작게 나와 효율성이 떨어지는 문제점이 발생한다.Under the assumption that the STBC method and the STBC-T method have the same downlink as the BS and RS signal processing coefficients, the instantaneous SINR uses the CSI value, and the STBC-T, which additionally performs the MRT signal process, is always higher than the STBC value. This is known to be the same or larger, and for this reason the efficient STBC-T method is used. However, in real systems, the error between the signal processing coefficient and the downlink is caused by various factors including the Doppler effect due to the mobility of the MS and the delay of the channel feedback, which causes the performance degradation of the STBC-T. The SINR is smaller than the case used, and the efficiency decreases.

본 발명은 유선 RS를 활용한 분산 안테나 시스템을 활용하여, BS 및 RS에서 채널 환경 및 신호 처리 계수의 정확도에 따라 적응적으로 개방 루프 기반 또는 폐 푸르 기반의 분산 안테나간 협조적 신호 전송을 선택하는 방법을 제시하고, 특히, BS 및 RS에서의 신호 전송 방식에 무관하게 항상 같은 수신 신호 처리를 함으로써 그 동작 및 구현의 간결성에 장점이 있는 수신기를 사용하기 위하여 상기 협조적 신호 전송 방법으로 STBC 또는 STBC-T 방식을 고려하는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention utilizes a distributed antenna system utilizing a wired RS, and adaptively selects an open loop based or closed green based cooperative signal transmission according to channel environment and signal processing coefficient accuracy in BS and RS. In particular, STBC or STBC-T as the cooperative signal transmission method, in order to use a receiver having an advantage in simplicity of its operation and implementation by always performing the same received signal processing regardless of the signal transmission method in BS and RS. It is intended to provide an apparatus and method for considering the method.

본 발명의 일 견지에 따르면, 분산 안테나(Distributed Antenna) 시스템에서 신호 처리 방법에 있어서, 궤환 채널을 통해 채널 상태 정보 값을 보고 받고, 상기 채널 상태 정보 값을 이용하여 신호 결합 전송이 필요한지의 유무를 확인하는 과정과, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우 채널 신뢰도를 계산하여 계산된 신호를 이동 단말로 전송하고, 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우 해당 송신 안테나를 이용하여 이동 단말로 신호를 전송하는 과정과, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우에 전송된 신호와 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우에 전송된 신호 이외에 추가적으로 전송이 필요한 경우 상기 일련의 과정을 반복하여 추가적으로 신호를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, in a signal processing method in a distributed antenna system, a channel state information value is received through a feedback channel, and whether or not signal combining transmission is required using the channel state information value is determined. Checking and transmitting a signal calculated by calculating channel reliability to the mobile terminal when the combined signal transmission is required, and transmitting a signal to the mobile terminal using the corresponding transmit antenna when the combined signal transmission is not required. And transmitting additional signals by repeating the series of steps when additional transmission is required in addition to the transmitted signal when the signal-coupled transmission is required and the transmitted signal when the signal-coupled transmission is not required. It features.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 분산 안테나(Distributed Antenna) 시스템에 서 신호 처리 장치에 있어서, 채널 신뢰도를 계산하여 이동 단말로 신호를 전송하는 기지국(Base Station) 및 중계국(Relay Station)과, 변조 방식에 상관없이 항상 동일한 복조과정을 수행하는 이동 단말(Mobile Station)을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in a signal processing apparatus in a distributed antenna system, a base station and a relay station for calculating a channel reliability and transmitting a signal to a mobile terminal, and a modulation scheme Irrespective of the above, it includes a mobile station which always performs the same demodulation process.

본 발명에 의하면, 분산 안테나 시스템에서 기지국 및 중계국간 송신 안테나를 사용한 협조적인 신호 전송시, 채널 궤환 정보의 신뢰도에 따라 BS 및 RS에서 추가적인 신호 처리 기법을 적용하여, 통신 신호의 품질 향상 및 시스템 전송의 용량 증대를 기대할 수 있다. 또한 전송단에서 어떤 신호 결합 기술을 사용하였는지에 관계없이 이동 단말은 항상 같은 복조 과정을 수행함으로, 이동 단말 구현 및 그 동작이 간결해 지는 효과가 있다.According to the present invention, in cooperative signal transmission using a transmission antenna between a base station and a relay station in a distributed antenna system, an additional signal processing technique is applied in a BS and an RS according to reliability of channel feedback information, thereby improving communication signal quality and system transmission. Expected increase in capacity. In addition, regardless of which signal combining technique is used at the transmitting end, the mobile station always performs the same demodulation process, thereby simplifying the mobile terminal implementation and its operation.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be appreciated that those skilled in the art will readily observe that certain changes in form and detail may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims. To those of ordinary skill in the art.

종래의 기술에서 언급한 바와 같이, 다수의 인접 송신 안테나로부터 서로 다른 시간 또는 주파수 전송 자원을 통해 수신되는 신호를 선형적으로 결합하여 수신 신호의 SINR 품질을 향상시키는 방법인 STBC 방식 및 STBC-T 방식 중 효율성이 좋 은 STBC-T 방식을 사용하지만, 실제 시스템에서는 MS의 이동성에 의한 도플러 영향, 채널 궤환 지연을 포함한 여러 가지 요인에 의해 신호처리계수와 하향링크 간 오차가 발생하게 되고, 이는 STBC-T의 성능열화 원인으로 작용하여 실제로는 STBC를 사용한 경우보다 SINR이 더 작게 나오는 문제점이 있었다. 따라서 종래 기술에서 언급한 문제를 해결하고자 본 발명에서는 BS 및 RS에서의 채널 환경 및 신호 처리계수의 정확도에 따라 적응적으로 개방 루프 기반 또는 폐 루프 기반의 분산 안테나간 협조적 신호 전송을 선택하는 새로운 방법을 제안한다. 이하 본 발명의 내부 구성을 도시한 구성도와 흐름도를 참조하여 자세히 설명한다.As mentioned in the related art, the STBC scheme and the STBC-T scheme are methods for improving the SINR quality of the received signal by linearly combining signals received from different neighboring transmit antennas through different time or frequency transmission resources. The STBC-T method has high efficiency, but in real systems, the error between the signal processing coefficient and the downlink is caused by various factors including Doppler effect due to MS mobility and delay of channel feedback. As a cause of performance degradation of T, there was a problem in that SINR was actually smaller than when STBC was used. Therefore, in order to solve the problems mentioned in the prior art, in the present invention, a new method of adaptively selecting open-loop based or closed-loop distributed antennas according to channel environment and signal processing coefficient accuracy in BS and RS is adaptively selected. Suggest. Hereinafter, the internal configuration of the present invention will be described in detail with reference to the configuration and flow charts.

도 1은 본 발명이 적용되는 분산 안테나(Distributed Antenna)를 활용한 셀룰러 시스템의 개략적인 일 예시 구성도이다. 도 1에서는 각 BS별로 6개씩의 유선 RS가 연결되어 있는 분산 안테나 시스템의 구현 예를 도시하고 있다.1 is a schematic diagram illustrating an example of a cellular system using a distributed antenna to which the present invention is applied. FIG. 1 illustrates an example of a distributed antenna system in which six wired RSs are connected to each BS.

도 1을 살펴보면, 하나의 BS에 6개의 RS들이 유선으로 연결되어 있으며, 주위의 RS들은 또 다른 BS에 연결되어 있다. 각 RS 주위의 원으로 표시된 영역은 각각의 RS가 다른 RS와 신호 결합을 하지 않고 독립적으로 신호를 전송할 때 전송 가능한 최하의 SINR 레벨을 포함한 커버리지를 예시한 것이다. 커버리지와 커버리지 사이에 서로 중복된 영역은 비교적 신호 간섭이 심한 영역으로서 RS간 신호 결합에 의해 큰 채널 품질의 개선이 예상되는 지역이다. 다수의 MS가 셀 내에 랜덤하게 분포되어 있으며 RS와 RS 간, RS와 MS 간의 가능한 모든 연결 조합을 구성하여 신호를 송수신한다.1, six RSs are wired to one BS, and neighboring RSs are connected to another BS. The circled area around each RS illustrates coverage including the lowest SINR level that can be transmitted when each RS transmits the signal independently without signal coupling with another RS. The overlapped area between the coverage and the coverage is a region where signal interference is relatively high, and a region in which a large channel quality improvement is expected due to signal coupling between RSs. Multiple MSs are randomly distributed within the cell and transmit and receive signals by configuring all possible combinations of connections between RS and RS and between RS and MS.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 결합(Signal Combining)을 활용하 여 전송 용량을 높이는 셀룰러 시스템의 개략적인 구성도이다. 2 is a schematic configuration diagram of a cellular system that increases transmission capacity by utilizing signal combining according to an embodiment of the present invention.

도 2를 살펴보면, 유선 RS를 활용한 분산 안테나 시스템에 상기의 STBC 또는 STBC-T 신호 전송 방식들을 적용시키기 위한 방법으로 도 2의 (a)와 같이, 하나의 안테나가 설치된 BS 및 RS들을 구비한 시스템에서 인접 BS 및 RS의 안테나를 사용하여 협조적으로 운용하는 방법이 있고, 도 2의 (b)와 같이, 다수개의 안테나가 설치된 BS 및 RS들을 구비한 시스템에서 BS 및 RS가 독립적으로 각각의 안테나를 사용하여 운용하거나 협조적으로 인접 BS 및 RS의 안테나를 사용하여 운용하는 방법이 있다. 먼저 도 2의 (a)와 같이, 하나의 송신 안테나가 설치된 BS 및 RS 간 협조적 전송방식을 일 실시 예로 설명한다.Referring to FIG. 2, as a method for applying the STBC or STBC-T signal transmission schemes to a distributed antenna system using wired RS, as shown in FIG. There is a method of cooperative operation using antennas of neighbor BSs and RSs in a system, and as shown in (b) of FIG. 2, BS and RS are independently antennas in a system having BSs and RSs having a plurality of antennas installed therein. There is a method of operating using or cooperatively using the antenna of the neighboring BS and RS. First, as shown in FIG. 2A, a cooperative transmission scheme between a BS and an RS provided with one transmitting antenna will be described as an embodiment.

본 발명에서는 각 BS 및 RS의 커버리지 간 서로 중복된 영역에 존재하는 MS의 수신 신호 품질 향상을 위해 유선 RS 시스템에서 활용 가능한 협조적 전송방안으로, 다수의 인접 송신 안테나로부터 서로 다른 시간 또는 주파수 전송 자원을 통해 수신되는 신호를 선형적으로 결합하여 수신 신호의 SINR 품질을 향상시키는 방법인 STBC 및 STBC-T 신호 전송 방식을 고려한다. 이러한 STBC 및 STBC-T 신호 전송 방식에 대하여 자세하게 살펴보면 하기와 같이 나타낼 수 있다.In the present invention, as a cooperative transmission scheme that can be utilized in a wired RS system to improve the reception signal quality of an MS existing in overlapping areas between respective BS and RS coverages, different time or frequency transmission resources can be obtained from a plurality of adjacent transmit antennas. Consider the STBC and STBC-T signal transmission methods that linearly combine the received signals to improve the SINR quality of the received signal. Looking at the STBC and STBC-T signal transmission method in detail can be represented as follows.

먼저 STBC 방식은 다수의 송신 안테나에서 서로 다른 전송 구간을 사용하여 신호를 전송할 때 송수신 안테나 간 CSI 값이 활용되지 않는 개방 루프 기반의 전송 기법이다. STBC 송신 신호를 구하는 방법을 하기의 수학식에 나타내었다.First, the STBC scheme is an open loop based transmission scheme in which CSI values between the transmit and receive antennas are not utilized when transmitting signals using different transmission intervals in a plurality of transmit antennas. The method of obtaining the STBC transmission signal is shown in the following equation.

Figure 112007078982140-pat00001
Figure 112007078982140-pat00001

상기 수학식 1에서 S 매트릭스의 각 행과 열은 서로 다른 안테나 및 서로 다른 전송 구간을 의미한다. 수학식 1의 방식으로 송신된 신호가 하향 링크 채널 h를 통과하여 MS에 수신 될 때, 각 전송 구간 t, t+T별 수신 신호를 구하는 수학식을 나타내면 하기와 같다.In Equation 1, each row and column of the S matrix means different antennas and different transmission intervals. When a signal transmitted by the method of Equation 1 is received by the MS through the downlink channel h, the equation for obtaining the received signal for each transmission period t and t + T is as follows.

Figure 112007078982140-pat00002
Figure 112007078982140-pat00002

수학식 2에서 하향 링크 채널 CSI는

Figure 112007078982140-pat00003
이고 잡음 성분은
Figure 112007078982140-pat00004
이다. MS에서는 상기 수학식 2의 수신 신호를 활용하여 CSI α, β를 추청하고, 추정된 값을 활용하여 복조과정을 수행하는 수학식을 구성하면 하기와 같다.In Equation 2, the downlink channel CSI is
Figure 112007078982140-pat00003
And the noise component is
Figure 112007078982140-pat00004
to be. In the MS, CSI α and β may be requested using the received signal of Equation 2, and an equation for performing a demodulation process using the estimated value is as follows.

Figure 112007078982140-pat00005
Figure 112007078982140-pat00005

MS에서 상기 STBC 복조 과정을 거친 신호의 SINR을 하기의 수학식 4에 나타내었다.SINR of the signal subjected to the STBC demodulation process in the MS is shown in Equation 4 below.

Figure 112007078982140-pat00006
Figure 112007078982140-pat00006

상기 수학식 4에서

Figure 112007078982140-pat00007
은 각각 잡음 신호 및 간섭 신호의 평균 전력을 의미한다. 상기에서 설명된 바와 같이 신호 결합은 특히 셀 간 경계 지역에서 주로 요구된다. 이때, 각 송수신 안테나 간 채널의 평균전력이
Figure 112007078982140-pat00008
으로 동일한 경우 상기 수학식 4는 하기의 수학식 5로 정리될 수 있다.In Equation (4)
Figure 112007078982140-pat00007
Denotes the average power of the noise signal and the interference signal, respectively. As described above, signal coupling is primarily required at intercell boundary regions. At this time, the average power of the channel between each transmit and receive antenna
Figure 112007078982140-pat00008
Equation
4 can be summarized as Equation 5 below.

Figure 112007078982140-pat00009
Figure 112007078982140-pat00009

상기 수학식 5에서

Figure 112007078982140-pat00010
은 잡음 신호 및 간섭 신호 전력의 합을 채널 평균 전력으로 정규화 한 값으로 정의된다. 수학식 5를 이용하여 STBC 방식을 BS 및 RS 신호 전송에 사용할 경우 평균 대역폭 효율을 결정하면 하기의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.In Equation (5)
Figure 112007078982140-pat00010
Is defined as the normalized sum of the noise and interference signal powers to the channel average power. When the STBC scheme is used for BS and RS signal transmission using Equation 5, the average bandwidth efficiency may be determined as shown in Equation 6 below.

Figure 112007078982140-pat00011
Figure 112007078982140-pat00011

다음으로, STBC-T방식은 송수신 안테나 간 CSI 값을 활용하여 BS 및 RS에서 기존의 STBC 신호 처리 과정에 MRT 신호 처리 과정을 추가로 수행하는 방법을 통해 상기의 STBC보다 더욱 향상된 수신 신호 품질을 얻을 수 있는 폐 루프 기반의 신호 전송 방법이다. STBC-T 송신 신호를 구하는 방법을 하기의 수학식에 나타내었다.Next, the STBC-T method obtains an improved reception signal quality than the STBC by using an MRT signal processing process in addition to the existing STBC signal processing process in the BS and RS by using the CSI value between the transmitting and receiving antennas. It is a closed loop based signal transmission method. The method of obtaining the STBC-T transmission signal is shown in the following equation.

Figure 112007078982140-pat00012
Figure 112007078982140-pat00012

상기 수학식 7에서

Figure 112007078982140-pat00013
은 폐 루프를 통해 MS로부터 보고받은 송수신 안테나간 CSI
Figure 112007078982140-pat00014
을 의미한다. 상기 수학식 7을 통하여 송신된 신호가 하향 링크 채널 h를 통과하여 MS에 수신되고, 각 전송 구간 t, t+T별 수신 신호를 구하는 수학식을 하기에 나타내었다.In Equation 7
Figure 112007078982140-pat00013
CSI between transmit and receive antennas reported from MS through closed loop
Figure 112007078982140-pat00014
. A signal transmitted through Equation 7 is received by the MS through the downlink channel h, and an equation for obtaining a received signal for each transmission period t and t + T is shown below.

Figure 112007078982140-pat00015
Figure 112007078982140-pat00015

상기 수학식 8에서 는 수학식 3에서 α, β에 해당하는 성분이며, 수학식 3과 같은 복조과정을 수행하는 점에서는 STBC 및 STBC-T의 수신신호 처리 과정이 동일함을 알 수 있다. 따라서 MS에서는 BS 및 RS 신호처리 방법에 무관하게 언제나 수학식 3과 같은 복조과정을 수행한다.Equation 8 is a component corresponding to α and β in Equation 3, and it can be seen that the received signal processing processes of STBC and STBC-T are the same in performing a demodulation process as in Equation 3. Therefore, the MS always performs the demodulation process as shown in Equation 3 regardless of the BS and RS signal processing methods.

MS에서 수학식 8의 STBC-T 복조 과정을 거친 신호의 SINR을 하기의 수학식에 나타내었다.The SINR of the signal that has undergone the STBC-T demodulation process of Equation 8 in the MS is shown in the following equation.

Figure 112007078982140-pat00016
Figure 112007078982140-pat00016

상기 수학식 9를 이용하여 STBC-T 전송방식에 대한 평균 대역폭 효율을 하기의 수학식과 같이 정의할 수 있다.Using Equation 9, the average bandwidth efficiency for the STBC-T transmission method may be defined as in Equation below.

Figure 112007078982140-pat00017
Figure 112007078982140-pat00017

상기에서 자세하게 설명된 STBC 및 STBC-T 신호 전송 방식을 이용하여 상기 하향링크

Figure 112007078982140-pat00018
과 신호처리 계수
Figure 112007078982140-pat00019
간 상호상관과 궤환 채널을 통한 CSI값의 신뢰도를 측정하는 파라미터를 정의하고 수학식으로 나타내면 다음과 같다.The downlink using the STBC and STBC-T signal transmission scheme described in detail above
Figure 112007078982140-pat00018
And signal processing coefficients
Figure 112007078982140-pat00019
Defining a parameter for measuring the reliability of the CSI value through the cross-correlation between the feedback channel and expressed by the equation as follows.

Figure 112007078982140-pat00020
Figure 112007078982140-pat00020

본 발명에서 제시하는 STBC와 STBC-T 간 전환조건의 결정을 위해

Figure 112007078982140-pat00021
Figure 112007078982140-pat00022
를 파라미터로 하여,
Figure 112007078982140-pat00023
를 랜덤하게 생성하는 Monte-Carlo 시뮬레이션을 수행한다. 상기 파라미터 값에 따른 시뮬레이션을 통해 STBC 및 STBC-T의 SINR인 수학식 5와 수학식 7을 계산하고, 이를 통해 수학식 6과 수학식 10을 계산한다. For the determination of the conversion conditions between the STBC and STBC-T proposed in the present invention
Figure 112007078982140-pat00021
and
Figure 112007078982140-pat00022
With parameter as
Figure 112007078982140-pat00023
Perform a Monte-Carlo simulation that generates randomly. Equations 5 and 7 which are SINRs of STBC and STBC-T are calculated through simulation according to the parameter value, and Equations 6 and 10 are calculated through this.

상기 수학식 6과 수학식 10의 계산 값을 활용하여 하기와 같은 STBC와 TSBC-T 신호 전송 방식 간의 전환 조건을 나타낼 수 있다.The switching conditions between the STBC and the TSBC-T signal transmission schemes as described below may be represented using the calculated values of Equations 6 and 10.

Figure 112007078982140-pat00024
Figure 112007078982140-pat00024

상기 수학식 12를 활용하여 -20dB부터 20dB 범위의

Figure 112007078982140-pat00025
과 0부터 1범위의 값의 조합에 따라 STBC 신호 전송 방식이 더 우수한 성능을 나타내는 영역(STBC region) 및 STBC-T 신호 전송 방식이 더 우수한 성능을 나타내는 영역(STBC-T region)을 도 3에 도시하였다.By using Equation 12, the range of -20dB to 20dB
Figure 112007078982140-pat00025
And range from 0 to 1 3 shows a region in which the STBC signal transmission scheme performs better (STBC region) and a region in which the STBC-T signal transmission scheme performs better according to a combination of values (STBC-T region).

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송 방식의 효율성에 따라 STBC 영역과 STBC-T 영역으로 나누어 도시된 그래프이다. 도 3에서 계산된 값의 조합이 어디에 속해 있는지에 따라서 STBC 또는 STBC-T를 선택적으로 사용할 수 있다. 도 3에서는 각 BS 및 RS들의 커버리지 간 서로 중복된 영역에 존재하는 MS를 대상으로 하여 본 발명에서 제안하는 시공간 블록 부호화 기술을 활용한 분산 안테나 시스템의 채널 궤환 정보의 신뢰도에 따른 협조적 전송 방안을 적용하고, 시뮬레이션을 통한 평균 대역폭 효율을 통계적 그래프로 도출하여 성능 분석에 활용한다.3 is a graph divided into an STBC region and an STBC-T region according to the efficiency of a transmission scheme according to an embodiment of the present invention. STBC or STBC-T may be selectively used depending on where the combination of values calculated in FIG. 3 belongs. In FIG. 3, a cooperative transmission scheme based on reliability of channel feedback information of a distributed antenna system using a space-time block coding technique proposed by the present invention is applied to an MS existing in a region overlapping each other between coverages of each BS and RS. In addition, the average bandwidth efficiency through simulation is derived as a statistical graph and used for performance analysis.

도 3을 살펴보면, 시뮬레이션을 위해 잡음 신호 및 간섭 신호 전력의 합을 두 인접 BS 또는 RS의 송신안테나와 MS의 수신 안테나간 평균 전력으로 정규화한 값

Figure 112007078982140-pat00027
이 -2dB인 상황을 가정하고, 수학식 11에서 정의한 CSI 신뢰도
Figure 112007078982140-pat00028
를 0부터 1사이의 구간에서 균등 분포를 갖는 확률 변수로 발생시킨다. 수학식 12에 의해서 STBC 및 STBC-T 기법 간의 스위칭 포인트는 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이,
Figure 112007078982140-pat00029
가 0.4인 값으로 결정된다. Referring to FIG. 3, for the simulation, the sum of the noise signal and the interference signal power is normalized to the average power between the transmitting antennas of two adjacent BSs or RSs and the receiving antenna of the MS.
Figure 112007078982140-pat00027
Assume that this situation is -2dB, and the CSI reliability defined in (11)
Figure 112007078982140-pat00028
Is generated as a random variable with an even distribution in the interval between 0 and 1. As shown in Equation 12, the switching point between the STBC and STBC-T schemes can be seen in FIG.
Figure 112007078982140-pat00029
Is determined to be 0.4.

특히 본 발명에서 제안하는 MS는 하나의 수신 안테나를 사용하여 상기 두 가지 시공간 블록 부호화 기법중 어느 방법을 사용하여 신호전송에 사용하였는가에 무관하게 항상 수학식 3의 복조과정을 수행한다. 따라서 송신 신호의 처리 방법의 개수만큼 MS에 독립적인 수신동작을 수행하는 하드웨어를 구비할 필요가 없기 때문에 크기 및 가격에서 MS 구현에 장점이 있으며, BS 및 RS 신호처리 방법의 변화에 따라 서로 다른 수신 모듈을 동작시켜야 하는 과정에서 발생하는 시간 지연 및 수신 모듈 오용에 의한 수신 성능 열화도 방지 할 수 있다.In particular, the MS proposed by the present invention always performs the demodulation process of Equation 3 regardless of which one of the two space-time block coding schemes is used for signal transmission using one reception antenna. Therefore, there is no need to provide hardware to perform MS independent receiving operation as many as the number of transmission signal processing methods. Therefore, there is an advantage in MS implementation in size and price, and different reception according to changes in BS and RS signal processing methods. It can also prevent the time delay caused by the operation of the module and the deterioration of the reception performance due to the misuse of the receiving module.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 BS 및 RS에서 MS로 신호 전송의 과정을 타나낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a signal transmission process from a BS and an RS to an MS according to an embodiment of the present invention.

도 4를 살펴보면, 먼저 401단계에서 궤환체널을 통하여 MS로부터

Figure 112007078982140-pat00030
값을 보고 받는다. 403단계에서 보고 받은 값들을 토대로 신호결합 전송이 필요한지를 선택한 후에 신호결합이 필요하다면 409단계로, 신호결합이 필요하지 않다면 405단계로 진행한다. 먼저 신호결합이 필요하지 않는 경우를 살펴보면, 405단계에서 k번째 송신 안테나를 찾는 수학식을 이용하여 k번째 송신 안테나를 찾은 뒤에 407단계에서 인접 BS 및 RS와의 협조적 전송 없이 k번째 송신 안테나만을 사용하여 신호를 전송하게 된다.Referring to Figure 4, first from the MS through the feedback channel in step 401
Figure 112007078982140-pat00030
Report and receive the value. After selecting whether signal combining is necessary based on the reported values in step 403, the method proceeds to step 409 if signal combining is necessary, and proceeds to step 405 if signal combining is not necessary. First, when signal combining is not required, the k-th transmit antenna is found by using the equation for finding the k-th transmit antenna in step 405, and only the k-th transmit antenna is used in step 407 without cooperative transmission with neighboring BSs and RSs. Send a signal.

다음으로 신호결합이 필요한 경우를 살펴보면, 409단계에서 채널 신뢰도

Figure 112007078982140-pat00031
를 수학식 11을 사용하여 계산한다. 계산된 채널 신뢰도
Figure 112007078982140-pat00032
와,
Figure 112007078982140-pat00033
를 이용하여 두 값이 STBC 영역에 속하는지 STBC-T 영역에 속하는지를 도 3을 참조하여 판단한다. 만약 STBC 영역에 포함된다면, 413단계로 진행하여 i, j번째 송신 안테나를 사용하여 STBC 신호를 전송하고, STBC-T 영역에 포함된다면, 415단계로 진행하여 i, j번째 송신 안테나를 사용하여 STBC-T 신호를 전송한다.Next, if the signal combination is needed, the channel reliability in step 409
Figure 112007078982140-pat00031
Is calculated using Equation 11. Calculated Channel Reliability
Figure 112007078982140-pat00032
Wow,
Figure 112007078982140-pat00033
It is determined by referring to FIG. 3 whether the two values belong to the STBC region or the STBC-T region using. If it is included in the STBC region, the process proceeds to step 413 to transmit the STBC signal using the i, j th transmit antennas. If it is included in the STBC-T region, the process proceeds to step 415 and the STBC uses the i, j th transmit antenna. -T Send signal.

417단계에서 신호결합 전송이 필요한 경우 계산된 신호 값과, 신호결합 전송이 필요하지 않은 경우 계산된 신호 값을 토대로 추가 전송이 필요한지 여부를 확인하고, 만약 추가 전송이 필요하다면 401단계로 다시 돌아가 흐름도를 처음부터 수행하게 되고, 추가 전송 필요하지 않다면, 송신단 신호전송을 종료하게 된다.In step 417, whether or not additional transmission is necessary is determined based on the calculated signal value when signal coupled transmission is required and the calculated signal value when signal coupled transmission is not required. This operation is performed from the beginning, and if no additional transmission is required, the transmitting end signal transmission is terminated.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 신호 전송 기법들의 평균 대역폭 효율을 나타낸 그래프이다. 도 5는 인접 BS 및 RS와의 협조적 전송 없이 항상 하나의 안테나를 사용하여 신호를 전송하는 경우, 인접 BS 및 RS와의 협조를 통해 항상 수학식 1과 같은 STBC 신호 전송을 하는 경우, 수학식 8과 같은 STBC-T 신호 전송을 하는 경우 및 본 발명에서 제안하는 알고리즘을 설명하고 있는 도 4에 의해 최적의 신호 전송 기법을 선택하는 경우에 대하여 각각의 평균 대역폭 효율 CDF(Cumulative Distribution Function) 그래프로 나타내고 있다.5 is a graph showing the average bandwidth efficiency of each signal transmission scheme according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 illustrates a case in which a signal is always transmitted using one antenna without cooperative transmission with neighboring BSs and RSs, and when STBC signals are always transmitted through the coordination with neighboring BSs and RSs, Each average bandwidth efficiency CDF (Cumulative Distribution Function) graph is shown for the case of STBC-T signal transmission and the case of selecting an optimal signal transmission method according to FIG. 4 which describes the algorithm proposed by the present invention.

도 5를 살펴보면, 상기 CDF의 50% 확률 지점에서 상기의 신호 전송 기법들의 성능을 분석한 결과 하나의 안테나를 사용하여 신호를 전송하는 경우의 평균 대역폭 효율 대비 STBC only, STBC-T only, Proposed Algorithm은 각각 30.77%, 33. 56%, 40.56%의 평균 대역폭 효율의 이득을 얻을 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, as a result of analyzing the performance of the signal transmission schemes at the 50% probability point of the CDF, STBC only, STBC-T only, and Proposed Algorithm compared to the average bandwidth efficiency when a signal is transmitted using one antenna It can be seen that the average bandwidth efficiency gains of 30.77%, 33.56% and 40.56% can be obtained, respectively.

도 2의 (b)의 경우를 살펴보면, 각 BS 또는 RS에 M개의 송신 안테나가 설치된 경우, STBC 및 STBC-T 송신방법에 대하여 하기와 같이 나타내었다.Referring to the case of (b) of FIG. 2, when M transmit antennas are installed in each BS or RS, the STBC and STBC-T transmission methods are described as follows.

각 BS 또는 RS에 2개 이상의 송신 안테나가 설치된 경우, STBC 신호 전송은 2M개의 행을 가지는 매트릭스로 표현된다. 본 발명에서는 M=2인 경우(각 BS 또는 RS에 2개씩 송신 안테나가 구비되어 있는 시스템)을 일 실시 예로 하여 하기의 수학식으로 표현하였다.When two or more transmit antennas are installed in each BS or RS, STBC signal transmission is represented by a matrix having 2M rows. In the present invention, the case where M = 2 (a system in which two transmitting antennas are provided in each BS or RS) is represented by the following equation.

Figure 112007078982140-pat00034
Figure 112007078982140-pat00034

상기 수학식 13에서 M=2일 경우, 4행을 가지는 매트릭스로 표현되며, 수학식 1과 같이 S 매트릭스의 각 행과 열은 서로 다른 안테나 및 서로 다른 전송 구간을 의미한다.In the case of M = 2 in Equation 13, four rows are represented as a matrix, and as shown in Equation 1, each row and column of the S matrix means different antennas and different transmission intervals.

STBC-T 신호 전송 또한 각 BS 또는 RS에 2개 이상의 송신 안테나가 설치된 경우와 M=2인 경우를 가정하여 일 실시 예로 하기의 수학식에 나타내었다.STBC-T signal transmission is also shown in the following equation, assuming that two or more transmission antennas are installed in each BS or RS and M = 2.

Figure 112007078982140-pat00035
Figure 112007078982140-pat00035

수학식 14 또한 수학식 7과 그 기능은 동일하다.Equation (14) and its function are the same.

이와 같이 BS 또는 RS에 다수개의 안테나가 설치된 경우, 확장 적용이 가능 하여 하나의 송신 안테나가 설치된 경우와 같이 적용 할 수 있다. In this way, when a plurality of antennas are installed in the BS or RS, it is possible to apply the extension as if a single transmission antenna is installed.

상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 분산 안테나 시스템에서 신호 처리 장치 및 방법의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.As described above, the configuration and operation of the signal processing apparatus and method in the distributed antenna system according to the embodiment of the present invention can be made. Meanwhile, in the above description of the present invention, a specific embodiment has been described. It can be carried out without departing from the scope of. Accordingly, the scope of the present invention should not be limited by the illustrated embodiments, but should be determined by equivalents of the claims and the claims.

도 1은 본 발명이 적용되는 분산 안테나(Distributed Antenna)를 활용한 셀룰러 시스템의 개략적인 일 예시 구성도1 is a schematic diagram illustrating an exemplary configuration of a cellular system using a distributed antenna to which the present invention is applied.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하나 또는 둘 이상의 안테나를 활용하는 셀룰러 시스템의 개략적인 구성도2 is a schematic structural diagram of a cellular system utilizing one or more antennas according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송 방식의 효율성에 따라 STBC 영역과 STBC-T 영역으로 나누어진 그래프3 is a graph divided into the STBC region and the STBC-T region according to the efficiency of the transmission scheme according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 및 중계국에서 이동 단말로 신호 전송의 과정을 타나낸 흐름도4 is a flowchart illustrating a process of transmitting a signal from a base station and a relay station to a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 신호 전송 기법들의 평균 대역폭 효율을 나타낸 그래프5 is a graph showing the average bandwidth efficiency of each signal transmission scheme according to an embodiment of the present invention

Claims (9)

분산 안테나(Distributed Antenna) 시스템에서 신호 처리 방법에 있어서,In the signal processing method in a distributed antenna system, 궤환 채널을 통해 채널 상태 정보 값을 보고 받고, 상기 채널 상태 정보 값을 이용하여 신호 결합 전송이 필요한지의 유무를 확인하는 과정과,Receiving and reporting channel state information values through the feedback channel, and checking whether signal combined transmission is necessary using the channel state information values; 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우 채널 신뢰도를 계산하여 상기 계산된 신뢰도에 따라 선택된 신호 전송 방식을 이용하여 신호를 이동 단말로 전송하고, 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우 해당 송신 안테나를 이용하여 신호를 이동 단말로 전송하는 과정과,When the combined signal transmission is required, the channel reliability is calculated and the signal is transmitted to the mobile terminal using the signal transmission method selected according to the calculated reliability. If the combined signal transmission is not required, the signal is transmitted using the corresponding transmission antenna. Transmitting to the mobile terminal, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우에 전송된 신호 또는 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우에 전송된 신호 이외에 추가적으로 전송이 필요한 경우 상기 일련의 과정을 반복하여 추가적으로 신호를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법. And transmitting the additional signal by repeating the series of steps when additional transmission is required in addition to the transmitted signal when the signal-coupled transmission is necessary or the transmitted signal when the signal-coupled transmission is not required. Signal processing method. 제 1항에 있어서, 상기 채널 신뢰도는The method of claim 1, wherein the channel reliability is 하기의 수학식 15를 이용하여 해당 신호를 계산하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.A signal processing method comprising calculating a corresponding signal using Equation 15 below.
Figure 112014005470937-pat00036
Figure 112014005470937-pat00036
상기 수학식 15에서 h는 하향링크를 나타내고, w는 신호처리 계수를 나타낸다.In Equation 15, h denotes downlink and w denotes a signal processing coefficient.
제 1항에 있어서, 상기 채널 신뢰도는The method of claim 1, wherein the channel reliability is 기지국 및 중계국에서 채널 환경 및 신호 처리 계수의 정확도에 따라 개방 루프 또는 폐 루프 기반의 분산 안테나간 신호 전송 방법을 선택하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.A signal processing method for selecting a signal transmission method between an open loop or a closed loop based distributed antenna according to a channel environment and accuracy of signal processing coefficients at a base station and a relay station. 제 3항에 있어서, 상기 개방 루프는The method of claim 3 wherein the open loop is 송수신 안테나간 채널 상태 정보 값이 활용되지 않는 개방 루프 기반의 시공간 블록 부호화(Space-Time Block Coding) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.A signal processing method using an open loop based space-time block coding method in which channel state information between transmit / receive antennas is not utilized. 제 3항에 있어서, 상기 폐 루프는4. The closed loop of claim 3 wherein the closed loop is 송수신 안테나간 채널 상태 정보 값을 활용하여 최대 효율 전송 신호 처리 과정을 추가로 수행하는 폐 루프 기반의 시공간 블록 부호화(Space-Time Block Coding with maximum ratio Transmission) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.A signal processing method using a closed-loop based space-time block coding with maximum ratio transmission method that additionally performs a maximum efficiency transmission signal processing process using channel state information values between transmit and receive antennas. . 분산 안테나(Distributed Antenna) 시스템에서 신호 처리 장치에 있어서,In the signal processing apparatus in a distributed antenna system, 신호를 전송하기 위한 안테나를 포함하고, 주변의 적어도 하나의 안테나를 이용하여 신호 결합 전송을 수행하도록 구성되며,An antenna for transmitting a signal, and configured to perform signal-coupled transmission using at least one antenna in the vicinity of the antenna, 궤환 채널을 통해 채널 상태 정보 값을 보고 받고, 상기 채널 상태 정보 값을 이용하여 상기 신호 결합 전송이 필요한지의 유무를 확인하고,Receive the channel state information value through the feedback channel, check whether the signal-coupled transmission is necessary using the channel state information value, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우 채널 신뢰도를 계산하여 상기 계산된 채널 신뢰도에 따라 선택된 신호 전송 방식을 이용하여 신호를 이동 단말로 전송하고, 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우 해당 송신 안테나를 이용하여 신호를 이동 단말로 전송하고,When the signal combined transmission is required, the channel reliability is calculated and the signal is transmitted to the mobile terminal using the signal transmission method selected according to the calculated channel reliability. When the signal combined transmission is not necessary, the signal is transmitted using the corresponding transmission antenna. To the mobile terminal, 상기 신호 결합 전송이 필요한 경우에 전송된 신호 또는 상기 신호 결합 전송이 필요하지 않은 경우에 전송된 신호 이외에 추가 신호의 전송이 필요한 경우 상기 일련의 과정을 반복하여 상기 추가 신호를 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.When the signal-coupled transmission is necessary or the additional signal in addition to the transmitted signal when the signal-coupled transmission is not necessary, it is configured to transmit the additional signal by repeating the series of processes. Signal processing apparatus. 제 6항에 있어서, 상기 안테나는,The method of claim 6, wherein the antenna, 하나 또는 둘 이상의 송신 안테나를 포함함을 특징으로 하는 신호 처리 장치.And at least one transmit antenna. 제 6항에 있어서, 상기 이동 단말은The method of claim 6, wherein the mobile terminal 상기 전송되는 신호를 활용하여 채널 상태 정보 값을 추청하고, 상기 채널 상태 정보 값을 활용하여 복조과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.And a channel state information value is obtained using the transmitted signal, and a demodulation process is performed using the channel state information value. 제 6항에 있어서, 상기 이동 단말은The method of claim 6, wherein the mobile terminal 기지국 및 중계국에서 개방 루프 기반의 시공간 블록 부호화 방식과 폐 루프 기반의 시공간 블록 부호화 방식 중 어떠한 방식으로 변조를 수행하였는가에 무관하게 항상 하기의 수학식 16을 통하여 복조과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치. Regardless of whether the base station and the relay station perform modulation in the open-loop based space-time block coding scheme or the closed loop-based space-time block coding scheme, the demodulation process is performed through Equation 16 below. Processing unit.
Figure 112014005470937-pat00037
Figure 112014005470937-pat00037
상기 수학식 16에서 r은 수신 신호, α, β는 CSI 값을 나타내고, S0, S1은 각각 STBC 송신 신호를 구하는 S 매트릭스의 1행 1열의 값 및 2행 1열의 값을 나타내고, n은 잡음성분을 나타낸다. In Equation 16, r denotes a received signal, α and β denote CSI values, S 0 and S 1 denote values of 1 row and 1 column and 2 rows and 1 column of the S matrix for obtaining STBC transmission signals, respectively. Indicates noise component.
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