KR102270667B1

KR102270667B1 - 등화기와 정합 필터를 결합한 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 및 무선 신호 수신 방법

Info

Publication number: KR102270667B1
Application number: KR1020140194639A
Authority: KR
Inventors: 장석호
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 단국대학교 산학협력단
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2021-06-30
Also published as: KR20160082135A

Abstract

본 명세서의 일 개시는 주파수 선택적 페이딩 채널(frequency-selective fading channel)에서 등화기와 정합필터를 결합한 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 및 무선 신호의 수신 방법을 제공한다.
상기 수신기는 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하여 무선 신호를 수신하는 수신기로서, 상기 무선 신호를 수신하는 N개의 수신 안테나; M개의 정합 필터(Matched Filter); N-M개의 등화기(Equalizer); 및 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 선택하여 상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리되도록 하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

등화기와 정합 필터를 결합한 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 및 무선 신호 수신 방법{RECEIVER WITH RECEIVER ANTENNA DIVERSITY SCHEME WHICH COMBINES EQUALIZER AND MATCHED FILTER AND METHOD THEREOF}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비한 수신기 및 상기 수신기에 의한 무선 신호의 수신 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 주파수 선택적 페이딩 채널(frequency-selective fading channel)에서 등화기와 정합필터를 결합한 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 및 무선 신호의 수신 방법에 관한 것이다.

통신 분야는 90년대부터 현재까지 셀룰러 시스템, PCS, 와이브로 등의 이동 통신과 DMB와 같은 방송 시스템, GPS 등 여러 기술들이 발전되어 급속히 보급되고 있다.

소비자의 요구를 충족시키고 휴대성 및 편리성을 향상시키기 위해 무선 통신 디바이스들은 더 작아지고 더 강력하게(powerful) 되었다.

소비자들은 셀룰러 전화들, 개인 디지털 보조기(PDA)들, 랩톱 컴퓨터들 등에 의존하게 되었다. 소비자들은 신뢰할 수 있는 서비스, 확장된 커버리지 영역들, 및 증대된 기능성을 기대한다.

무선 통신 디바이스들은 이동국들, 스테이션들, 액세스 터미널들, 사용자 터미널들, 터미널들, 가입자 유닛들, 사용자 장치(UE: User Equipment) 등으로 지칭될 수 있다.

무선 통신 시스템은 다수의 무선 통신 디바이스들에 대한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 무선 통신 디바이스는 업링크 또는 다운링크 상에서의 전송을 통해 하나 이상의 기지국들(대안적으로 액세스 포인트들, 노드B, eNodeB들 등으로 지칭될 수 있음)과 통신할 수 있다.

상기 업링크(또는 역방향 링크)는 무선 통신 디바이스들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭하고, 상기 다운링크(또는 순방향 링크)는 기지국들로부터 무선 통신 디바이스들로의 통신 링크를 지칭한다.

무선 통신 시스템들은 가용 시스템 자원들(예컨대, 대역폭 및 송신 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원하는 다중-접속 시스템들일 수 있다.

이러한 다중-접속 시스템들의 예시들은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFMMA) 시스템들을 포함한다.

차세대 이동통신 시스템은 제한된 주파수 자원을 이용하여 고품질, 고용량의 멀티미디어 데이터 전송을 필요로 한다. 이러한 이동통신 환경은 유선 환경과 달리 수신 전계 강도가 둘 이상의 전송로를 달리하는 전파 간의 간섭 또는 전송로의 상태변화 등에 의해서 시간적으로 변동하는 페이딩(fading), 음영효과, 전파감쇠, 시변 잡음, 간섭 등에 의해 낮은 신뢰도를 나타낸다.

이 중에서 다중경로에 의한 페이딩 현상은 서로 다른 경로를 거쳐 위상과 크기가 서로 달라진 신호들이 합쳐져 심한 왜곡을 겪은 신호로 수신되는 현상이다.

무선 채널 환경에서는 다중경로(multi-path) 간섭에 의한 페이딩 효과에 의해 수신 신호가 왜곡되고, 이에 의해 전체 시스템의 열화가 심할 수 있다.

따라서 고품질의 멀티미디어 데이터 전송을 위해서는 무선 통신 채널에 존재하는 다중 경로 페이딩을 극복해야 하며, 이러한 다중경로 페이딩을 극복할 수 있는 방법이 다이버시티(diversity) 기법이다.

최근에는 이러한 통신 시스템의 성능을 더욱 향상시키기 위하여 다이버시티(diversity) 기법의 일환으로 다중 안테나 기술이 개발되고 있다.

다중 안테나 기술은 안테나의 배치 간격과 사용 방법에 따라 빔형성(beamforming) 기법과 MIMO(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 기법으로 크게 나눌 수 있다.

빔형성 기법은 λ/2 간격으로 안테나를 배치하여 원하는 방향으로 빔형성을 함으로써 인접 셀에서 수신되는 간섭신호를 제거하고 빔형성 이득을 얻을 수 있다.

MIMO 기법은 4λ 이상의 간격으로 안테나를 설치하여 단일 안테나를 사용하는 무선 통신시스템에 비해 다이버시티 이득 또는 멀티플렉싱(multiplexing) 이득을 얻을 수 있다.

MIMO 기법은 STC(Space Time Code), MRC(Maximal Ratio Combining) 등의 송수신 다이버시티 기법을 적용하여 보다 신뢰성 있게 데이터를 전송하거나, BLAST(Bell Laboratory Layered Space-Time) 등의 멀티플렉싱 기법을 적용하여 데이터 전송을 고속화할 수 있다.

페이딩 효과를 극복하기 위해 이용된 다중 안테나에 따른 이동통신의 세대별 진화를 살펴보면 다음과 같다.

먼저 음성과 저속 데이터 서비스 제공을 목적으로 하는 2세대 디지털 이동통신 시스템인 IS-95 CDMA(Interim Standard-95 Code Division Multiple Access)와 GSM(Global System for Mobile Telecommunication)의 TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템에서는 기지국의 수신단에 2개의 안테나를 사용하여, 독립적인 무선 채널을 통과한 신호를 수신하여 페이딩의 영향이 적은 것을 취사선택하는 공간(안테나) 다이버시티를 이용하는 수신 다이버시티(receive diversity) 방법이 이용되었다.

그러나 이 방식은 상향 링크(uplink)에서만 적용되었고, 하향 링크(downlink)의 경우에는 단말기에 다중의 수신 안테나를 채택하여 성능을 향상시킬 수 있으나, 수신 다이버시티 기법은 단말기의 적은 전력소모, 소형화, 경량화, 복잡도 등의 제약과 구현상의 어려움 때문에 적절하지 못하였다.

이에 기지국에 다중의 송신 안테나를 채택하여, 단말기에서 다중의 수신 안테나를 적용한 경우와 같은 다이버시티 효과를 내게 하여 하향 링크(downlink)의 성능을 향상시키고자 하는, 송신 다이버시티 기법이 3세대 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 이동통신 시스템에 적용되었다.

이러한 다중(multiple) 안테나 송신 다이버시티 기법은 한 기지국이 여러 개의 단말기를 서비스하기 때문에 경제적으로도 적합한 방법으로 여겨지고 있다.

상기 3세대 이동통신은 크게 3GPP(3rd Generation Partnership Project)와 3GPP2 그룹 기술로 대별될 수 있다.

3GPP의 3세대 규격이라 할 수 있는 Release 99, Release 4 규격인 W-CDMA이 있으며, 3GPP2의 파일럿(pilot) 채널을 이용하는 3세대 이동통신 시스템 규격인 CDMA 2000에서는 하향 링크(downlink) 다중 안테나 통신기술인 송신 다이버시티 기술이 도입되어 성능을 향상시켰다.

이는 무선 인터넷 서비스의 양상이 하향 링크(downlink)에 더 치중되는 것을 고려할 때 3세대 기술 중 가장 중요한 기술이다.

특히, 셀룰라 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 또한, 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용하며, 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO를 채용한다.

도 1은 기존의 다중 수신 안테나가 적용된 수신기의 구조를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 일반적으로 주파수 선택적 페이딩 채널(frequency-selective fading channel)에서 인접 심볼간 간섭 신호가 존재하는 경우, 다중 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기는 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 등화기를 통해 처리하게 된다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 안테나(1)를 통해 수신된 신호는 제1 등화기(3-1)에 의해 처리되고, 제2 안테나(2)를 통해 수신된 신호는 제2 등화기(3-2)를 통해 처리되게 된다.

그러나, 등화기는 최소 평균자승에러 (minimum mean square error: mmse) 관점에서 우수한 간섭신호 제거성능을 제공하지만 필터계수 (filter coefficient)를 계산하기 위해 많은 연산량이 소모되는바, 연산 복잡도가 증가하고, 전력 소모량도 매우 증가하는 문제점이 있다.

따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시에 따른 수신기는, 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하여 무선 신호를 수신하는 수신기로서, 상기 무선 신호를 수신하는 N개의 수신 안테나; M개의 정합 필터(Matched Filter); N-M개의 등화기(Equalizer); 및 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 선택하여 상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리되도록 하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신기는, 상기 M개의 정합 필터 및 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기를 더 포함할 수 있다.

상기 M개의 수신 안테나는, 미리 결정된 선택 기준에 기초하여 선택되는 것일 수 있다.

상기 선택 기준은, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 M개의 수신 안테나에 해당하는 수신 신호의 SNR 또는 SINR이 상기 N-M 수신 안테나들에 해당하는 수신 신호 보다 상대적으로 낮은 수신 안테나인 것일 수 있다.

또한, 상기 선택 기준은, 수신 신호 처리에 있어서의 연산 복잡도이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 연산 복잡도가 미리 설정된 기준 연산 복잡도 이하가 되도록 선택되는 것일 수 있다.

또한, 상기 선택 기준은, 전력 소모량이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 전력 소모량이 미리 설정된 기준 전력 소모량 이하가 되도록 선택되는 것일 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 선택 기준에 기초하여 상기 M개의 수신 안테나를 선택하는 것일 수 있다.

상기 수신기는, 무선 통신 시스템의 사용자 장치(UE: User Equipment) 또는 기지국(eNodeB)에 적용되는 것일 수 있다.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시에 따른 수신기는, 제1 안테나; 제2 안테나; 정합 필터; 등화기; 및 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 미리 결정된 선택 기준에 기초하여 선택된 어느 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 정합 필터를 통해 처리되도록 하고, 나머지 다른 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 등화기를 통해 처리되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 선택된 어느 하나의 수신 안테나는, 수신 신호의 SNR 또는 SINR이 상기 나머지 다른 하나의 수신 안테나의 수신 신호 보다 상대적으로 낮은 것일 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시에 따른 수신 방법은, 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기를 통한 무선 신호의 수신 방법으로서, N개의 수신 안테나를 통해 상기 무선 신호를 수신하는 단계; 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 선택하는 단계; 상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리하는 단계; 및 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결되게 된다. 보다 구체적으로, 본 명세서의 개시에 의하면, 수신 다중안테나 (multiple receive antennas)에서 미리 설정된 분류 기준 또는 선택 기준에 따라 수신 안테나를 분류 또는 선택하여 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 등화기와 정합필터를 적절히 같이 사용하여 처리함으로써 시스템 성능의 저하를 방지하거나 최소로 하면서도 연산 복잡도(또는 연산량) 또는 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 수신기 및 무선 신호의 수신 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 기존의 다중 수신 안테나가 적용된 수신기의 구조를 나타낸다.
도 2는 무선 통신 시스템이다.
도 3은 본 명세서의 제1 개시에 따른 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수시기를 나타내는 예시도이다.
도 4는 본 명세서의 제2 개시에 따른 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수시기를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

본 명세서에 개시된 기술은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.

본 명세서에 개시된 기술은, 수신단 다중안테나를 가지는 무선통신 시스템에서 수신신호에 인접 심볼간 간섭 (inter-symbol interference)이 존재할 때 적용될 수 있으며, 특히, 단일 반송파 (single carrier)를 사용함으로써 인접심볼간 간섭 제거를 위해 등화기를 사용해야 하는 시스템에 적용될 수 있다.

예를 들어, 상기 무선 통신 시스템은, 셀룰라 시스템인 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)일 수 있다.

예를 들어, UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)는 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반일 수 있으며, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함하는 개념일 수 있다.

이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 본 명세서에 개시된 기술이 적용될 수 있음이 본 기술 분야의 당업자에게 자명하다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

도 2는 무선 통신 시스템이다.

도 2를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(base station: BS)(20)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다..

UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.

이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

한편, 무선 통신 시스템은 크게 FDD(frequency division duplex) 방식과 TDD(time division duplex) 방식으로 나눌 수 있다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것이다. 따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 UE에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.

한편, 전술된 바와 같이, 현재 이동통신 시스템에서 사용하고 있는 신호 전송 방법은 대용량의 무선 데이터를 처리하는 데 어려움이 있으며, 무선 인터넷의 보편화를 위하여 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기 위한 기술이 요구되고 있다.

특히, 데이터 요구량이 많은 순방향 링크에서 고속 데이터 전송에 대한 중요성이 심화되고 있는데, 이동통신 환경은 페이딩, 음영 효과, 전파 감쇠, 잡음 및 간섭 등에 의해 신호의 신뢰성이 저하된다.

특히, 다중 경로에 의한 페이딩 현상은 서로 다른 경로를 거쳐 수신되는 서로 다른 위상과 크기를 가지는 신호들의 합에 의한 심각한 신호 왜곡을 초래한다.

이러한 페이딩 현상은 고속 데이터 통신을 이루기 위해 극복해야 할 어려움 중의 하나이며, 이를 위해 제한된 것이 다입력-다출력(Multi Input Multi Output; 이하, 'MIMO'라 함) 기술이다.

특히, 본 명세서에 개시된 기술은 다중 안테나 기술 중 수신 안테나가 다중화된(또는 복수 개로 배치된) 경우에 적용될 수 있다.

전술된 바와 같이, 기존의 다중 수신 안테나의 경우, 수신 신호의 처리에 있어서, 등화기만이 적용되거나 사용되었다.

그러나, 등화기(Equalizer)는 최소 평균자승에러 (minimum mean square error: mmse) 관점에서 우수한 간섭신호 제거성능을 제공하지만 필터계수 (filter coefficient)를 계산하기 위해 많은 연산량이 소모되는바, 연산 복잡도가 증가하고, 전력 소모량도 매우 증가하는 문제점이 있다.

반명, 정합 필터(Matched Filter)의 경우는 성능은 최적이 아니지만 적은 연산량으로도 필터계수를 쉽게 계산할 수 있다.

구체적으로 등화기 및 정합 필터에 대해 살펴보면, 인접 심볼간 간섭신호가 존재하는 채널의 임펄스 응답 (impulse response)을 h라고 할 때 최소 평균자승에러를 만족하는 등화기의 계수는 아래의 수학식 1과 같다.

수학식 1에서 w 는 등화기 계수, R은 수신 신호의 autocorrelation matrix를 의미하며, h ^* 는 h의 conjugate이다.

수학식 1의 등화기 계수를 계산할 때, auto-covariance matrix의 역행렬(inverse matrix)를 직접 구하여 계수를 찾는 방법을 DMI (direct matrix inversion) 방법이라 부른다.

DMI 방법을 사용하여 역행렬을 구하는 과정은 많은 연산 복잡도가 요구되며 특히 등화기 계수의 개수가 커질수록 복잡도는 지수적으로 증가하게 된다.

한편, 수학식 1에서 신호대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise R)가 낮을 때 autocorrelation matrix는 다음과 같은 수학식 2로 근사 된다.

수학식 2에서 σ _n ² 는 수신신호에 존재하는 잡음의 분산 (variance)을 나타내고, I는 단위행렬 (identity matrix)이다.

수학식 2와 같이, 신호대 잡음비가 낮은 경우에는 auto-correlation matrix가 단위행렬에 근접하므로 수학식 1은 다음과 같은 수학식 3과 같이 근사된다.

즉, 낮은 신호대 잡음비에서는 최소 평균자승에러를 가지는 등화기의 계수는 정합필터 계수로 수렴하게 된다.

수학식 3과 같은 정합필터의 경우는 역행렬을 계산할 필요 없이 채널의 임펄스 응답을 사용하여 계수를 얻을 수 있으므로 등화기 계수의 연산 복잡도 및 전력 소모량을 크게 낮출 수 있다.

따라서, 모든 경우의 수신 신호에 있어서 수신 안테나에 등화기를 적용하는 것은 연산 복잡도(또는 연산량) 또는 전력 사용량(또는 전력 소모량)을 기준으로 볼 때 적합하지 않을 수 있다.

< 본 명세서의 개시들>

본 명세서의 개시들은, 주파수 선택적 페이딩 채널(frequency-selective fading channel)에서 등화기와 정합필터를 결합한 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 및 무선 신호의 수신 방법을 제공한다.

구체적으로, 본 명세서의 개시들은, 수신 다중안테나 (multiple receive antennas)에서 미리 설정된 분류 기준 또는 선택 기준에 따라 수신 안테나를 분류하거나 선택하여 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 등화기와 정합필터를 적절히 같이 사용하여 처리함으로써 시스템 성능의 저하를 방지하거나 최소로 하면서도 연산 복잡도(또는 연산량) 또는 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 수신기 및 무선 신호의 수신 방법을 제공한다.

즉, 본 명세서에 개시들은 무선통신시스템에서 주파수 선택적 페이딩 채널 (frequency-selective fading channel)을 통과한 수신신호에 인접 심볼간 간섭 (inter-symbol interference)이 존재할 때의 수신 안테나 다이버시티 기법에 관한 것으로서, 수신단 다중안테나에 등화기 (equalizer) 및 정합필터 (matched filter)를 적절히 사용하여 적은 연산량으로도 수신신호를 효과적으로 처리하는 것을 목표로 한다.

전술한 문제점을 해결하고자 하는 목적을 달성하기 위해, 본 명세서의 제1 개시는, 2개의 수신 안테나에 있어서의 안테나 다이버시티 기법에 대해 개시하고, 제2 개시는 일반화된 N개의 수신 안테나에 있어서의 안테나 다이버시티 기법에 대해 개시한다.

I. 본 명세서의 제1 개시

전술한 바와 같이, 본 명세서의 제1 개시는 2개의 수신 안테나에 있어서의 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 내지 수신 방법을 제시한다.

본 명세서의 제1 개시에 따른 수신기는, 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기로서, 제1 안테나, 제2 안테나, 정합 필터, 등화기 및 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제1 안테나 및 상기 제2 안테나 중 미리 결정된 선택 기준에 기초하여 선택된 어느 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 정합 필터를 통해 처리되도록 하고, 나머지 다른 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 등화기를 통해 처리되도록 제어할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 선택 기준은, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 상기 선택된 어느 하나의 수신 안테나는, 수신 신호의 SNR 또는 SINR이 상기 나머지 다른 하나의 수신 안테나의 수신 신호 보다 상대적으로 낮은 것일 수 있다.

또한, 상기 수신기는, 상기 정합 필터 및 상기 등화기를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 수신기는, 무선 통신 시스템의 사용자 장치(UE: User Equipment) 또는 기지국(eNodeB)에 적용되는 것일 수 있다.

도 3은 본 명세서의 제1 개시에 따른 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수시기를 나타내는 예시도이다 .

도 3을 참조하면, 본 명세서의 제1 개시에 따른 수신기는 제1 안테나(10), 제2 안테나(20), 정합 필터(30), 등화기(40) 및 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신기는 상기 정합 필터(30) 및 상기 등화기(40)를 통해 처리된 신호들을 선형 결합시키는 선형 결합기(50)를 더 포함할 수 있다.

도 3과 같이, 수신기에 2개의 안테나가 존재할 때 안테나 사이의 간격이 충분히 넓고, 수신기 주위에 조밀한 scatterer가 존재한다면, 두 안테나에 수신되는 신호는 각각 독립적인 페이딩을 겪게 된다.

따라서 하나의 안테나에 수신된 신호의 신호대 잡음비가 낮더라도 다른 안테나에 수신된 신호의 신호대 잡음비는 이와 독립적으로 높은 값을 유지할 확률이 존재한다.

수신 안테나 다이버시티는 이와 같은 성질을 이용하여 두 안테나의 수신 신호를 선형 결합(linear combination) 시킴으로써 하나의 안테나에 수신된 신호의 신호대 잡음비가 낮더라도 결합된 신호의 신호대 잡음비는 확률적으로 일정값 이상을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

일 예로 각각의 안테나에 수신된 신호의 신호대 잡음비가 일정값 보다 낮을 확률(outage probability)을 p 라고 한다면 두 개의 안테나에 수신된 신호를 선형 결합한 신호의 신호 대 잡음비가 일정 값보다 낮을 확률은 p ² 가 된다.

여기서, 신호 대 잡음비는 SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)을 포함하는 넓은 개념일 수 있다.

일반적으로 p 는 0.5 보다 작다고 가정하므로( p < 0.5), 결국 선형 결합한 신호의 outage probability는 p 보다 작게 된다.

본 명세서의 제1 개시는, 도 3에 개시된 바와 같이, 2개의 수신 안테나를 구비한 수신기에 있어서, 하나의 안테나에 수신된 신호에 대해서는 최소 평균자승에러를 가지는 등화기를 적용하고 또 다른 안테나에 수신된 신호에 대해서는 정합필터를 적용하는 것을 제안한다.

도 3에서, Case A는 제1 안테나(10)에 수신된 신호의 신호 대 잡음비가 제2 안테나(20)의 것보다 더 높은 때를 나타내며, Case B는 제2 안테나(20)에 수신된 신호의 신호 대 잡음비가 제1 안테나(10)의 것보다 더 높은 때를 나타낸다.

일 실시예에 따르면, 2개의 안테나로부터 수신된 신호 중에서 신호 대 잡음비가 상대적으로 높은 신호에는 등화기를 적용하고 상대적으로 낮은 신호에는 정합필터를 적용한다.

즉, 본 명세서의 제1 개시에 따른 수신기는, 상기 제1 안테나(10) 및 상기 제2 안테나(20) 중 미리 결정된 선택 기준에 기초하여 선택된 어느 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 정합 필터(30)를 통해 처리되도록 하고, 나머지 다른 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 등화기(40)를 통해 처리되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 선택 기준은, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 상기 선택된 어느 하나의 수신 안테나는, 수신 신호의 SNR 또는 SINR이 상기 나머지 다른 하나의 수신 안테나의 수신 신호 보다 상대적으로 낮은 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 수신기는 무선 통신 시스템의 사용자 장치(UE: User Equipment) 또는 기지국(eNodeB)에 적용되는 것일 수 있다.

그 이유는 앞서 기술하였듯이 신호 대 잡음비가 낮은 경우에는 최소 평균자승에러를 만족하는 등화기의 계수가 정합필터의 계수와 비슷해지기 때문이다.

표 1은 2개의 안테나에 수신된 신호의 신호 대 잡음비가 높고 낮음에 따라 등화기 혹은 정합필터가 적용되는 경우를 나열하였다.

경우	신호 대 잡음비(제1 안테나)	신호 대 잡음비(제2 안테나)
(가)	높음 (등화기)	높음 (정합필터)
(나)	높음 (등화기)	낮음 (정합필터)
(다)	낮음 (정합필터)	높음 (등화기)
(라)	낮음 (등화기)	낮음 (정합필터)

표 1에서 (나), (다), (라)의 경우에는 등화기 대신 정합필터를 사용하는 것이 연산 복잡(또는 연산량)도 내지 전력 소모량을 고려 했을 때 최선의 선택임을 할 수 있다.

한편 (가)의 경우에는 안테나 2에서 등화기를 사용하는 것이 최적이지만 이 경우에는 두 안테나의 수신신호 모두 신호 대 잡음비가 높은 상황이므로 한쪽에 정합필터를 사용하더라도 outage가 발생하지 않게 된다(즉, 성능에 큰 손실이 발생하지 않는다).

성능 면에서는 양쪽 안테나에 수신된 신호 모두에 등화기를 사용하는 것이 최적의 성능을 보장하겠지만, 본 명세서의 제1 개시에서는 성능, 연산 복잡도 등을 모두 고려하여 최적의 수신 안테나 다이버시티 기법을 제시하기 위해 2개의 등화기를 사용하는 대신에 도 3과 표 1에서의 방식으로 등화기와 정합필터를 같이 사용함으로써 연산복잡도를 절반으로 줄이는 것이 가능하며, 전력 소모량도 감소될 수 있다.

II . 본 명세서의 제2 개시

전술한 바와 같이, 본 명세서에 개시된 기술은, 수신 단의 안테나 개수가 3개 이상일 때에도 적용될 수 있다.

따라서, 본 명세서의 제2 개시는 일반화된 N개의 수신 안테나에 있어서의 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수신기 내지 수신 방법을 제시한다.

본 명세서의 제2 개시에 따른 수신기는, 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기로서, 상기 무선 신호를 수신하는 N개의 수신 안테나, M개의 정합 필터(Matched Filter), N-M개의 등화기(Equalizer) 및 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 선택하여 상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리되도록 하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들이 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리되도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 수신기는, 상기 M개의 정합 필터 및 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서의 제2 개시에 따른 수신 방법은, 수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기를 통한 무선 신호의 수신 방법으로서, N개의 수신 안테나를 통해 상기 무선 신호를 수신하는 단계, 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 선택하는 단계, 상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리하는 단계 및 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 선택 기준은, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 M개의 수신 안테나에 해당하는 수신 신호의 SNR 또는 SINR이 상기 N-M 수신 안테나들에 해당하는 수신 신호 보다 상대적으로 낮은 수신 안테나인 것일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 선택 기준은, 수신 신호 처리에 있어서의 연산 복잡도이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 연산 복잡도가 미리 설정된 기준 연산 복잡도 이하가 되도록 선택되는 것일 수 있다.

또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 선택 기준은, 전력 소모량이고, 상기 M개의 수신 안테나는, 상기 전력 소모량이 미리 설정된 기준 전력 소모량 이하가 되도록 선택되는 것일 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 선택 기준에 기초하여 상기 M개의 수신 안테나를 선택할 수 있다.

이를 위해, 상기 수신기는 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 상기 정합 필터에 연결하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 상기 등화기에 연결할 수 있는 스위치를 더 포함할 수 있다.

상기 프로세서는 상기 선택 기준에 기초하여 상기 스위치를 통해 상기 M개의 수신 안테나를 선택할 수 있다.

도 4는 본 명세서의 제2 개시에 따른 수신 안테나 다이버시티 기법이 적용된 수시기를 나타내는 예시도이다 .

도 4를 참조하면, 본 명세서의 제2 개시에 따른 수신기는 무선 신호를 수신하는 N개의 수신 안테나(1, 2,..., N), M개의 정합 필터(30, 30_1 ~ 30_M), N-M개의 등화기(40, 40_1~40_N-M) 및 프로세서(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 수신기는, 상기 M개의 정합 필터(30) 및 상기 N-M개의 등화기(40)를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기(50)를 더 포함

또한, 상기 수신기는, 상기 N개의 수신 안테나(1, 2,..., N) 중 M개의 수신 안테나를 상기 정합 필터에 연결하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 상기 등화기에 연결할 수 있는 스위치(60)을 더 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 제2 개시에 따른 수신기는, 미리 결정된 선택 기준에 따라 N개의 수신 안테나를 통해 수신된 N개의 신호 중 M개를 선택하여 상기 M개의 신호에 대해서는 정합필터를, 나머지 N-M 개에 대해서는 등화기를 적용할 수 있다.

반대로, 상기 수신기는 N개의 수신 안테나를 통해 수신된 N개의 신호 중 M개를 선택하여 상기 M개의 신호에 대해서는 등화기를, 나머지 N-M 개에 대해서는 정합 필터를 적용할 수 있다. 이 경우, 상기 수신기는 N-M 개의 정합 필터를 M개의 등화기를 구비할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 선택 기준은, SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)일 수 있다.

예를 들어, 상기 수신기는 신호 대 잡음비가 상대적으로 M개의 수신신호들에는 정합 필터를 적용하고 나머지 수신신호들에는 등화기를 적용하여 처리할 수 있다. 이 경우 상기 수신기에 대한 연산량 또는 연산 복잡도는 N-M 배 만큼 줄일 수 있다. 또한, 상기 수신기에 대한 전력 소모량도 그 만큼 줄어들 수 있다.

상기 연산 복잡도는 상기 무선 신호를 처리하기 위한 연산량을 의미하는 것으로 다양한 방식으로 계산 또는 산출될 수 있다.

예를 들어, 상기 연산 복잡도는, 전자 소자들의 개수, 게이트 수, 합산기(adder)의 개수 또는 칩의 사이즈 등으로 산출될 수 있다.

예를 들어, 기준 연산 복잡도가 게이트 수 5만개인 경우, 상기 수신기는 상기 무선 신호의 처리에 사용되는 게이트 수가 5만개 이하가 되도록 N개의 수신 안테나 중 상기 M개의 수신 안테나를 선택할 수 있다.

예를 들어, 기준 전력 소모량이 10 mW인 경우, 상기 수신기는 상기 무선 신호의 처리에 소모되는 전력량이 10 mW 이하가 되도록 N개의 수신 안테나 중 상기 M개의 수신 안테나를 선택할 수 있다.

이를 위해, 상기 프로세서는 상기 스위치(60)을 제어하여 상기 N개의 수신 안테나 중 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 M개의 수신 신호들이 상기 정합 필터(30)에 의해 처리되도록 하고, 나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호들이 상기 등화기(40)에 의해 처리되도록 할 수 있다.

지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다 .

기지국(200)은 프로세서(processor, 201), 메모리(memory, 202) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 203)을 포함한다. 메모리(202)는 프로세서(201)와 연결되어, 프로세서(201)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203)는 프로세서(201)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.

사용자 장치(UE, 100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.

프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

전술된 바와 같이, 본 명세서의 개시에 의하면, 수신 다중안테나 (multiple receive antennas)에서 미리 설정된 분류 기준 또는 선택 기준에 따라 수신 안테나를 분류 또는 선택하여 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 등화기와 정합필터를 적절히 같이 사용하여 처리함으로써 시스템 성능의 저하를 방지하거나 최소로 하면서도 연산 복잡도(또는 연산량) 또는 전력 소모량을 감소시킬 수 있는 수신기 및 무선 신호의 수신 방법을 제공할 수 있는 이점이 있다.

10: 제1 안테나 20: 제2 안테나
30: 정합 필터 40: 등화기
50: 선형 결합기

Claims

수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하여 무선 신호를 수신하는 수신기에 있어서,
상기 무선 신호를 수신하는 N개의 수신 안테나;
M개의 정합 필터(Matched Filter);
N-M개의 등화기(Equalizer); 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는:
상기 N개의 수신 안테나 중에서, 미리 결정된 선택 기준을 기반으로 M개의 수신 안테나를 선택하고;
상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신되는 신호들이 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리되도록 하고; 및
나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신되는 신호들이 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리되도록 제어하는, 수신기.
제 1 항에 있어서,
상기 M개의 정합 필터 및 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기를 더 포함하는, 수신기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 선택 기준은 SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 수신기를 통해 수신되는 신호 중에서 SNR 또는 SINR이 나머지 N-M개의 신호보다 상대적으로 낮은 M개의 신호가 수신되는 M개의 수신 안테나인, 수신기.
제 1 항에 있어서,
상기 선택 기준은 수신 신호 처리에 있어서의 연산 복잡도이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 M개의 수신 안테나와 관련된 상기 연산 복잡도가 미리 설정된 기준 연산 복잡도 이하가 되도록 선택되는, 수신기.
제 1 항에 있어서,
상기 선택 기준은 전력 소모량이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 전력 소모량이 미리 설정된 기준 전력 소모량 이하가 되도록 선택되는, 수신기.
제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 선택 기준을 기반으로 상기 M개의 수신 안테나를 선택하는, 수신기.
제 1 항에 있어서,
무선 통신 시스템의 사용자 장치(UE: User Equipment) 또는 기지국(eNodeB)에 적용되는, 수신기.
수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기에 있어서,
제 1 안테나;
제 2 안테나;
정합 필터;
등화기; 및
프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는:
상기 제 1 안테나 및 상기 제 2 안테나 중 미리 결정된 선택 기준을 기반으로 선택된 어느 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 정합 필터를 통해 처리되도록 하고; 및
나머지 다른 하나의 수신 안테나를 통해 수신된 수신 신호가 상기 등화기를 통해 처리되도록 제어하는, 수신기.
제 9 항에 있어서,
상기 정합 필터 및 상기 등화기를 통해 처리된 신호들을 선형 결합(Linear Combination)시키는 선형 결합기를 더 포함하는, 수신기.
제 9 항에 있어서,
상기 선택 기준은 SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 및
상기 선택된 어느 하나의 수신 안테나는, 상기 수신기를 통해 수신되는 신호 중에서 SNR 또는 SINR이 나머지 신호보다 상대적으로 낮은 신호가 수신되는 수신 안테나인, 수신기.
수신 안테나 다이버시티 기능을 구비하는 수신기를 통한 무선 신호의 수신 방법에 있어서,
N개의 수신 안테나를 통해 상기 무선 신호를 수신하는 단계;
상기 N개의 수신 안테나 중에서, M개의 수신 안테나를 미리 결정된 선택 기준을 기반으로 선택하는 단계;
상기 선택된 M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 M개의 정합 필터를 통해 각각 처리하는 단계; 및
나머지 N-M개의 수신 안테나를 통해 수신된 신호들을 상기 N-M개의 등화기를 통해 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
삭제
제 12 항에 있어서,
상기 선택 기준은 SNR(Signal to Noise Ratio) 또는 SINR((Signal to Interference plus Noise Ratio)이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 수신기를 통해 수신되는 신호 중에서 SNR 또는 SINR이 나머지 N-M개의 신호보다 상대적으로 낮은 M개의 신호가 수신되는 M개의 수신 안테나인, 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 선택 기준은 수신 신호 처리에 있어서의 연산 복잡도이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 M개의 수신 안테나와 관련된 상기 연산 복잡도가 미리 설정된 기준 연산 복잡도 이하가 되도록 선택되는, 방법.
제 12 항에 있어서,
상기 선택 기준은 전력 소모량이고, 및
상기 M개의 수신 안테나는, 상기 전력 소모량이 미리 설정된 기준 전력 소모량 이하가 되도록 선택되는, 방법.