KR100817592B1 - 무선통신 시스템의 이동 단말기의 채널 추정 방법 및 채널추정기 - Google Patents

무선통신 시스템의 이동 단말기의 채널 추정 방법 및 채널추정기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선통신 시스템의 이동 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 IEEE 802.16e 표준을 지원하는 무선통신 시스템의 이동 단말기에서 수행되는 채널 추정 방법 및 상기 방법이 채용된 이동 단말기의 채널 추정기에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 시스템의 이동 단말기에서 채널을 추정(estimation)하는 방법은, 수신신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 추출하고, 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 얻는 단계, 수신신호에 포함된 파일럿(pilot)을 추출하고, 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 얻는 단계 및 프리앰블 추정치와 파일럿 추정치를 선정된(predetermined) 알고리즘에 따라 연산하여 채널 추정치를 얻는 단계를 포함하되, 상기 채널은 DL PUSC(Partial Usage of Subchannels) 또는 DL FUSC(Full Usage of Subchannels) 또는 DL PUSC with all Subchannels 또는 Band-AMC 채널 모드에서 이용되는 하향 채널인 것을 특징으로 한다.
무선통신, OFDM, 채널 추정, 프리앰블, 파일럿

Description

무선통신 시스템의 이동 단말기의 채널 추정 방법 및 채널 추정기{CHANNEL ESTIMATION METHOD OF MOBILE TERMINAL IN RADIO COMMUNICATION SYSTEM AND CHANNEL ESTIMATOR OF ENABLING THE METHOD}
도 1은 본 발명이 적용되는 IEEE 802.16d/e 표준의 OFDMA TDD 프레임 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기의 채널 추정기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기에서 수행되는 채널 추정 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 채널 추정기의 가중치 발생기에서 생성되는 가중치와 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스의 관계를 도시한 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
310: 가중치 발생기 320: 파일럿 채널 추정기
330: 프리앰블 채널 추정기
본 발명은 무선통신 시스템의 이동 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 IEEE 802.16e 표준을 지원하는 무선통신 시스템의 이동 단말기에서 수행되는 채널 추정 방법 및 상기 방법이 채용된 이동 단말기의 채널 추정기에 관한 것이다.
당업자라면 주지하는 바와 같이, 이동 단말기에서 채널 추정을 위해서는 송신기와 수신기 간에 사전에 정의된 트레이닝(training) 심볼이 필요하다. 특히 IEEE 802.16e 표준이 적용되는 시스템 또는 그 중 하나인 와이브로 시스템의 하향링크(Down Link; DL)에서 이용할 수 있는 트레이닝 심볼은 프리앰블(preamble)과 파일럿(pilot)이 있다.
프리앰블은 모든 하향링크 프레임의 첫 번째 OFDMA 심볼을 통해 전송되고, 파일럿은 프리앰블을 제외한 하향링크 프레임의 모든 OFDMA 심볼에서 전송된다. 도 1에는 본 발명이 적용되는 와이브로 규격의 OFDMA TDD 프레임 구조의 일례가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 프레임 구조는 IEEE 802.16d/e 표준에 따른 것이다.도 1을 참조하면, 하향링크의 첫 번째 심볼에는 프리앰블(preamble)이 할당되고, 이러한 프리앰블은 프레임 동기화와 셀 구분을 위해 사용된다. 하향링크와 상향링크(Up Link) 사이에는 TTG(Tx/Rx Transition Gap)가 삽입되고, 프레임 종료와 시작 사이에는 RTG(Rx/Tx Transition Gap)이 삽입된다. 또한 프리앰블 바로 다음에 전송되는 2개의 OFDMA 심볼의 처음 4개의 subchannel은 프레임 구성 정보를 전송하기 위한 24 비트의 FCH(Frame Control Header)를 포함한다. 이러한 하향링크 프레임 은 복수 개의 존(zone)으로 구성될 수 있다. 각각의 zone은 OFDMA subchannel 할당 방식에 의해 구분되며 OFDMA 심볼 단위로 바뀔 수 있다. Subchannel 할당 방식에는 PUSC(Partial Usage of Subchannels), FUSC(Full Usage of Subchannels), Band-AMC 등이 있다.
본 발명에서는 채널 추정 방법을 더욱 개선하여, 시변 채널 환경은 물론 시불변 채널 환경에서 채널 추정의 정확도를 제고하는 채널 추정 방법 및 채널 추정기의 구성을 제시한다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 시변 채널 환경은 물론, 시불변 채널 환경에서도 채널 추정의 정확도를 높일 수 있는 이동 단말기의 채널 추정 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 파일럿을 이용한 채널 추정과 함께, 프리앰블을 이용한 채널 추정을 병행함으로써, 더욱 정밀한 채널 추정이 수행되도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 개선된 채널 추정 방법을 제시함으로써 이동 단말기의 데이터 수신 성능을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프리앰블 채널 추정 방법과 파일럿 채널 추정 방법의 장점을 모두 가지는 채널 추정 방법을 통하여 이동 단말기의 비트에러율 특성은 물론 신호대잡음비 성능을 개선할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이동 단말기의 비트에러율 특성은 물론 신호대잡음비 성능 을 개선함으로써, 기지국(base station)의 데이터 전송 전력을 줄이고 이로 인해 심볼간 간섭(Inter-symbol Interference)을 줄이며, 이로 인해 전체 시스템의 용량(capacity)을 증대시키는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 무선통신 시스템의 이동 단말기에서 채널을 추정(estimation)하는 방법은, 수신신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 추출하고, 상기 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 얻는 단계, 상기 수신신호에 포함된 파일럿(pilot)을 추출하고, 상기 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 얻는 단계 및 상기 프리앰블 추정치와 상기 파일럿 추정치를 선정된(predetermined) 알고리즘에 따라 연산하여 채널 추정치를 얻는 단계를 포함하되, 상기 채널은 DL PUSC(Partial Usage of Subchannels) 또는 DL FUSC(Full Usage of Subchannels) 또는 DL PUSC with all Subchannels 또는 Band-AMC 채널 모드에서 이용되는 하향 채널인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 이동 단말기의 채널 추정기는, 수신신호에서 추출된 프리앰블(preamble)을 수신하고, 상기 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 생성하는 프리앰블 채널 추정기(channel estimator); 상기 수신신호에서 추출된 파일럿(pilot)을 수신하고, 상기 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 생성하는 파일럿 채널 추정기(channel estimator); 및 상기 프리앰블 추정치와 상기 파일럿 추정치를 연산하여 채널 추정치를 생성하는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
참고로, 본 명세서에서 사용되는 "통신 단말기"라 함은 PDC(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/ 듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말, 스마트(Smart) 폰, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 통신 단말 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기 전자 장치로서, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 모듈, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선 통신 모듈(Infrared Data Association), 유무선 랜카드 및 GPS(Global Positioning System)를 통한 위치 추적이 가능하도록 하기 위해 GPS 칩이 탑재된 무선 통신 장치와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행할 수 있는 마이크로프로세서를 탑재함으로써 일정한 연산 동작을 수행할 수 있는 단말기를 통칭하는 개념으로 해석된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 “무선통신 시스템”은 IEEE 802.16d/e 표준, WiBro, 및 WiMAX 중에서 어느 하나를 기반으로 하는 시스템일 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 이동 단말기에서 채널을 추정(estimation)하는 방법 및 채널 추정기에 대하여 상세히 설명한 다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기는 아래의 구성 모듈을 포함할 수 있다.
이동 단말기의 안테나로 수신된 RF 신호는 RF 유닛(201)을 거쳐 아날로그 기저대역(baseband) 신호로 변환된다. 아날로그 기저대역 신호는 A/D 컨버터(202)에서 양자화된다. 양자화된 수신신호는 CP 제거기(203), S/P 컨버터(204)를 거친 후 FFT(Fast Fourier Transform) 유닛(205)에서 푸리에 변환된다.
CP(Cyclic Prefix) 제거기(203)는 수신신호에 붙어 있는 CP(Cyclic Prefix)를 제거한다. CP는 OFDMA/OFDM 심볼 내에서 심볼간 간섭(Inter-symbol Interference; ISI)를 막기 위한 가드 구간(guard interval)의 역할을 수행한다. 일종의 오버헤드인 CP를 제거하고, CP가 제거된 수신신호를 S/P 컨버터(204)에 입력한다.
S/P(Serial/Parallel) 컨버터(204)는 직렬(serial)로 입력되는 수신신호를 부반송파 수만큼의 병렬(parallel) 수신신호로 변환한다.
PRBS(Pseudo Random Binary Sequence) 생성기(206)는 기지국(base station)에서 해당 수신신호 전송 시에 곱한 PRBS와 동일한 PRBS를 생성한다. 생성된 PRBS를 푸리에 변환된 수신신호에 곱함으로써, 수신신호에서 PRBS가 제거된다. PRBS가 제거된 수신신호 중 파일럿과 프리앰블은 채널 추정기(207)로 입력된다.
본 발명에 따른 채널 추정기(207)의 상세한 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기의 채널 추정기의 구성을 도시한 블록도이다.
당업자라면 주지하는 것과 같이 프리앰블의 전송 파워는 파일럿의 전송 파워에 비해 약 6 내지 7dB 정도 높으므로, 프리앰블을 이용한 채널 추정은 파일럿을 이용한 채널 추정에 비해 더 높은 정확도를 기대할 수 있다. 그러나, 무선통신 시스템(일례로, 와이브로 시스템에서 지원하는 이동 단말기의 이동성(mobility)을 고려하면, 이동 단말기가 시변 채널 환경에 있는 경우 동일한 하향링크 프레임에서 프리앰블에 비해 시간적으로 늦게 전송된 OFDMA/OFDM 심볼에 대해서는 프리앰블을 이용한 채널 추정의 정확도가 떨어질 수 있다. 또한, 파일럿을 이용한 채널 추정의 경우에는 상술한 프리앰블을 이용한 채널 추정의 장점 및 단점을 역으로 갖게 된다. 따라서, 도 3에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 이동 단말기의 채널 추정기는 상술한 프리앰블 및 파일럿을 모두 이용하는 채널 추정 구성을 제시하고 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 채널 추정기는 파일럿 채널 추정기(320), 프리앰블 채널 추정기(330), 가중치 발생기(310), 및 각 구성 모듈에서 생성된 신호를 승산하는 승산기(multiplier) 및 신호를 합산하는 가산기(adder)를 포함할 수 있다. 도 3에는 파일럿 채널 추정기(320) 및 프리앰블 채널 추정기(330)가 별개의 모듈인 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위해 기능적으로 구분한 것일 뿐 실제 구현 시에는 물리적으로 하나 이상의 채널 추정기로 통합 또는 분리 구현될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 하향링크 프레임을 시간 축(OFDMA 심볼 축)과 주파수 축(서브캐리어 축)이 포함된 2차원 평면으로 구성하는 경우, 프리앰블은 하향링크 프레임의 첫 번째 OFDMA/OFDM 심볼에서 3개의 서브 캐리어마다 하나씩 전송될 수 있고, 파일럿은 프리앰블을 제외한 모든 OFDMA/OFDM 심볼에서 기지국(base station)이 점유하는 전체 주파수 대역에서 일정 간격마다 전송된다. 파일럿이 전송되는 주파수 축의 위치는 DL-PUSC, DL-FUSC, DL-Band AMC 등의 채널 모드에 따라 달라질 수 있다.
프리앰블 채널 추정기는 수신한 프리앰블(Spreamble)을 주파수 축(서브캐리어 축)에 대해 1차원 보간(interpolation)하여 프리앰블 추정치(hpreamble)를 생성한다.
파일럿 채널 추정기는 수신한 파일럿(Spilot)을 시간 축(OFDMA/OFDM 심볼 축) 및 주파수 축(서브캐리어 축)에 대해 2차원 보간(interpolation)하여 파일럿 추정치(hpilot)를 생성한다.
당업자라면 주지하는 것과 같이, 보간(interpolation)의 대상이 되는 두 개의 인자를 A와 B라고 가정하고, 각각에 대한 가중계수가 a, b이며, A와 B를 이용한 보간 결과 값을 C라고 할 때, C = aA + bB (0 <a<1, 0<b<1, a+b=1) 관계를 가질 수 있다. 상기 보간 방법의 일례로, 선형 보간(linear interpolation), 이차 보간(secondary interpolation), 큐빅 스플라인 보간(cubic spline interpolation), 및 저역통과 필터(lowpass filter)를 이용한 보간 등을 이용할 수 있고, 상기 보간 방식은 시스템의 요구 조건이나 상이한 채널에 따른 심볼의 배치 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
가중치 발생기(310)는 프리앰블 채널 추정기(330)에서 생성된 프리앰블 추정치(hpreamble) 및 파일럿 채널 추정기(320)에서 생성된 파일럿 추정치(hpilot)에 적용되는 가중치를 생성한다. 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 프리앰블 추정치(hpreamble)에 적용되는 프리앰블 가중치(W_preamble)는 프리앰블과 상대적으로 거리가 가까운 심볼에 대해서는 상대적으로 높게 생성될 수 있다. 프리앰블 가중치(W_preamble)와 파일럿 가중치(W_pilot)의 합은 1이 된다.
가중치 발생기(310)에서 프리앰블 가중치(W_preamble)와 파일럿 가중치(W_pilot)를 생성하기 위한 제어신호가 가중치 발생기에 입력되는데, 이러한 제어신호는 해당 심볼과 프리앰블 간의 거리 정보인 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스일 수 있다. 이러한 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스를 제어신호로 수신한 가중치 발생기는 프리앰블과 해당 심볼 간의 거리에 따라 프리앰블 가중치(W_preamble) 및 파일럿 가중치(W_pilot)를 생성할 수 있다. 이러한 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스에 대한 프리앰블 가중치(W_preamble) 및 파일럿 가중치(W_pilot)의 변화는 도 5에 자세히 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, OFDMA/OFDM 심볼 인덱스가 커짐에 따라 프리앰블 가중치(W_preamble)는 점점 감소하고, 파일럿 가중치(W_pilot)가 커짐을 알 수 있다.
본 발명에 따른 가중치 발생기는 일례로 아래의 수학식에 따라 프리앰블 가 중치(W_preamble)를 생성할 수 있고, 파일럿 가중치(W_pilot)는 1에서 아래 수학식 1에 의해 연산된 프리앰블 가중치(W_preamble)를 뺀 값으로 생성될 수 있다.
Figure 112005078440866-pat00001
상기 수학식 1에서 알 수 있는 것과 같이, OFDMA/OFDM 심볼 인덱스가 커짐에 따라 프리앰블 가중치(W_preamble)는 감소하고, 역으로 파일럿 가중치(W_pilot)는 증가한다. 수학식 1의 심볼 인덱스에서, 프리앰블이 전송되는 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스는 0이 된다.
승산기(multiplier)는 프리앰블 채널 추정기(330)에서 생성된 프리앰블 추정치(hpreamble)와 가중치 발생기(310)에서 생성된 프리앰블 가중치(W_preamble)를 승산하여 제1 채널 추정치를 생성하고, 파일럿 채널 추정기(320)에서 생성된 파일럿 추정치(hpilot)와 가중치 발생기(310)에서 생성된 파일럿 가중치(W_pilot)를 승산하여 제2 채널 추정치를 생성한다.
가산기(adder)는 제1 채널 추정치와 제2 채널 추정치를 가산하여 최종적인 채널 추정치를 생성한다. 가산기에서 생성된 채널 추정치는 도 2에서 상술한 공액기(208) 및 등화기(209)로 입력되어 수신 데이터 복조에 이용된다.
일례로, 프리앰블과 상대적으로 거리가 가까운 심볼에 대해서는 아래 수학식 2와 같이 채널 추정치가 생성될 수 있다.
Figure 112005078440866-pat00002
또한, 프리앰블과 상대적으로 거리가 먼 심볼에 대해서는 아래 수학식 3과 같이 채널 추정치가 생성될 수 있다.
Figure 112005078440866-pat00003
상기 수학식 1 및 수학식 3에서 알 수 있는 것과 같이, 프리앰블과 상대적으로 거리가 가까운 심볼의 경우 프리앰블과 상대적으로 거리가 먼 심볼에 비해 프리앰블 가중치(W_preamble)의 영향을 더 받을 수 있다.
이러한 수학식 1 내지 수학식 3은 예시적인 것으로서, 당업자라면 본 발명에 따른 채널 추정기가 다양한 방식으로 변형되어 실시될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 채널 추정기(207)에서 생성된 채널 추정치는 공액기(Conjugate module)(208)로 입력된다. 공액기(208)는 채널 추정기(207)에서 출력된 채널 추정치의 공액(conjugate)을 취한다. 채널 추정치의 공액은 PRBS가 제거된 수신신호 중 페이로드(payload) 데이터와 곱해 진다. 이 과정을 통해 수신신호가 전송된 채널이 보상된다. 채널이 보상된 수신신호는 등화기(Equalizer)(209)에서 등화되고, 복조기(Demodulator)(210)는 등화된 수신신호를 복조한다. 복조된 수신신호는 디인터리버(De0interleaver)(211)에서 디인터리빙 (de-interleaving) 되고, 채널 복호화기(212)는 최종적으로 채널 복호화를 수행한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기에서 수행되는 채널 추정 방법의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 단말기의 채널 추정 방법은 아래의 단계를 포함할 수 있다. 당업자라면 주지하는 것과 같이, 도 4에 도시된 흐름도는 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐, 아래 설명하는 단계가 시계열적인 단계로 해석되어서는 아니된다. 일례로, 프리앰블을 이용한 프리앰블 추정치를 얻는 단계와 파일럿을 이용한 파일럿 추정치를 얻는 단계는 동시에 수행될 수도 있고, 특정 단계가 먼저 수행될 수도 있다.
도 2에 도시된 PRBS 생성기(206)에서 생성된 PRBS를 수신신호에 곱하여 수신신호의 PRBS를 제거하고, PRBS가 제거된 수신신호가 본 발명에 따른 채널 추정기로 입력된다.
채널 추정기로 입력된 수신신호에서 프리앰블을 추출한다(단계 401). 이후, 추출된 프리앰블을 주파수 축(서브캐리어 축)에 대해 1차원 보간(interpolation)을 수행하여 프리앰블 추정치를 얻는다(단계 402).
채널 추정기로 입력된 수신신호에서 파일럿을 추출한다(단계 403). 이후, 추출된 파일럿을 시간 축(OFDMA 심볼 축) 및 주파수 축(서브캐리어 축)에 대해 2차원 보간(interpolation)을 수행하여 파일럿 추정치를 얻는다(단계 404).
본 발명에 따른 가중치 발생기는 프리앰블 채널 추정기에서 생성된 프리앰블 추정치 및 파일럿 채널 추정기에서 생성된 파일럿 추정치에 적용되는 가중치를 생성한다(단계 405). 도 3에서 상술한 바와 같이, 프리앰블 추정치에 적용되는 프리앰블 가중치는 프리앰블과 상대적으로 거리가 가까운 심볼에 대해서는 상대적으로 높게 생성될 수 있다. 프리앰블 가중치와 파일럿 가중치의 합은 1이 된다. 단계 405에서, 가중치 발생기에서 프리앰블 가중치와 파일럿 가중치를 생성하기 위한 제어신호가 가중치 발생기에 입력되는데, 이러한 제어신호는 해당 심볼과 프리앰블 간의 거리 정보를 나타내는 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스일 수 있다. 이러한 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스를 제어신호로 수신한 가중치 발생기는 프리앰블과 해당 심볼 간의 거리에 따라 프리앰블 가중치 및 파일럿 가중치를 생성할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이러한 OFDMA/OFDM 심볼 인덱스에 대한 프리앰블 가중치(W_preamble) 및 파일럿 가중치(W_pilot)의 변화는 도 5에 자세히 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, OFDMA/OFDM 심볼 인덱스가 커짐에 따라 프리앰블 가중치(W_preamble)는 점점 감소하고, 파일럿 가중치(W_pilot)가 커짐을 알 수 있다. 다음으로, 프리앰블 채널 추정기에서 생성된 프리앰블 추정치와 가중치 발생기에서 생성된 프리앰블 가중치를 승산하여 제1 채널 추정치를 얻는다(단계 406). 또한, 파일럿 채널 추정기에서 생성된 파일럿 추정치와 가중치 발생기에서 생성된 파일럿 가중치를 승산하여 제2 채널 추정치를 얻는다(단계 407).
마지막으로, 단계 406 및 단계 407에서 얻어진 제1 채널 추정치와 제2 채널 추정치를 가산하여 최종적인 채널 추정치를 생성한다(단계 408). 단계 408에서 얻어진 채널 추정치는 도 2에서 상술한 공액기(208) 및 등화기(209)로 입력되어 수신 데이터 복조에 이용된다.
본 발명에 따른 이동 단말기의 채널 추정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 채널 추정기에 의하면, 시변 채널 환경은 물론, 시불변 채널 환경에서도 채널 추정의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 채널 추정기에 의하면, 파일럿을 이용한 채널 추정과 함께, 프리앰블을 이용한 채널 추정을 병행함으로써, 더욱 정밀한 채널 추정이 수행될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 채널 추정기에 의하면, 개선된 채널 추정 방법을 제시함으로써 이동 단말기의 데이터 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 채널 추정기에 의하면, 프리앰블 채널 추정 방법과 파일럿 채널 추정 방법의 장점을 모두 가지는 채널 추정 방법을 통하여 이동 단말기의 비트에러율 특성은 물론 신호대잡음비 성능을 대폭 개선할 수 있다.
또한, 본 발명 본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 채널 추정기에 의하면, 이 동 단말기의 비트에러율 특성은 물론 신호대잡음비 성능을 대폭 개선함으로써, 무선 접속국(RAS)의 데이터 전송 전력을 줄이고 이로 인해 심볼간 간섭(Inter-symbol Interference)을 줄이며, 이로 인해 전체 시스템의 용량(capacity)을 증대시킬 수 있다.

Claims (19)

  1. 이동 단말기에서 채널을 추정(estimation)하는 방법에 있어서,
    수신신호에 포함된 프리앰블(preamble)을 추출하고, 상기 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 얻는 단계;
    상기 수신신호에 포함된 파일럿(pilot)을 추출하고, 상기 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 얻는 단계; 및
    상기 프리앰블 추정치와 상기 파일럿 추정치를 선정된(predetermined) 알고리즘에 따라 연산하여 채널 추정치를 얻는 단계
    를 포함하되,
    상기 채널은 DL PUSC(Partial Usage of Subchannels) 또는 DL FUSC(Full Usage of Subchannels) 또는 DL PUSC with all Subchannels 또는 Band-AMC 채널 모드에서 이용되는 하향 채널인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리앰블 추정치를 얻는 단계는,
    상기 프리앰블을 주파수 축에서 1차원 보간(interpolation) 하는 단계인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿 추정치를 얻는 상기 단계는,
    상기 파일럿을 주파수 축 및 심볼 인덱스(symbol index) 축에서 2차원 보간(interpolation) 하는 단계인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법
  4. 제1항에 있어서,
    상기 채널 추정치를 얻는 단계는,
    프리앰블 가중치와 상기 프리앰블 추정치를 승산하여 제1 채널 추정치를 생성하는 단계;
    파일럿 가중치와 상기 파일럿 추정치를 승산하여 제2 채널 추정치를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 채널 추정치와 상기 제2 채널 추정치를 합산하여 상기 채널 추정치를 얻는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프리앰블 가중치 및 상기 파일롯 가중치는 심볼 인덱스에 따라 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 프리앰블 가중치 및 상기 파일럿 가중치를 생성하는 상기 단계에서,
    상기 프리앰블 가중치는 상기 프리앰블과 상기 심볼의 거리에 반비례하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  7. 삭제
  8. OFDM/OFDAM 방식을 지원하는 이동 단말기에서 채널을 추정(estimation)하는 방법에 있어서,
    하향링크 신호를 수신하는 단계;
    상기 하향링크 신호에 포함된 프리앰블(preamble) 및 파일럿(pilot)을 추출하는 단계; 및
    상기 프리앰블 및 상기 파일럿을 이용하여 채널 추정치를 얻는 단계
    를 포함하되,
    상기 채널은 DL PUSC(Partial Usage of Subchannels) 또는 DL FUSC(Full Usage of Subchannels) 또는 DL PUSC with all Subchannels 또는 Band-AMC 채널 모드에서 이용되는 하향 채널인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프리앰블 및 상기 파일럿을 이용하여 채널 추정치를 얻는 단계는,
    프리앰블 가중치와 상기 프리앰블 추정치를 승산하여 제1 채널 추정치를 생성하는 단계;
    파일럿 가중치와 상기 파일럿 추정치를 승산하여 제2 채널 추정치를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 채널 추정치와 상기 제2 채널 추정치를 합산하여 상기 채널 추정치를 얻는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  10. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항, 제8항 및 제9항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  11. 이동 단말기의 채널 추정기에 있어서,
    수신신호에서 추출된 프리앰블(preamble)을 수신하고, 상기 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 생성하는 프리앰블 채널 추정기(channel estimator);
    상기 수신신호에서 추출된 파일럿(pilot)을 수신하고, 상기 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 생성하는 파일럿 채널 추정기(channel estimator); 및
    상기 프리앰블 추정치와 상기 파일럿 추정치를 연산하여 채널 추정치를 생성하는 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프리앰블 채널 추정기는 상기 프리앰블을 주파수 축에서 1차원 보간(interpolation) 하는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 파일럿 채널 추정기는 상기 파일럿을 주파수 축 및 심볼 인덱스 축에서 2차원 보간(interpolation) 하는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 연산부는,
    프리앰블 가중치와 상기 프리앰블 추정치를 승산하여 제1 채널 추정치를 생성하는 제1 승산기;
    파일럿 채널 추정 가중치와 상기 파일럿 추정치를 승산하여 제2 채널 추정치를 생성하는 제2 승산기; 및
    상기 제1 채널 추정치와 상기 제2 채널 추정치를 합산하여 상기 채널 추정치를 생성하는 합산기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 프리앰블 가중치 및 상기 파일롯 가중치를 생성하는 가중치 생성부를 더 포함하고,
    상기 프리앰블 가중치 및 상기 파일롯 가중치는 심볼 인덱스에 따라 생성되는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 가중치 생성부에서 생성되는 상기 프리앰블 가중치는 상기 프리앰블과 상기 심볼의 거리에 반비례하는 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 채널은 DL PUSC(Partial Usage of Subchannels) 또는 DL FUSC(Full Usage of Subchannels) 또는 DL PUSC with all Subchannels 또는 Band-AMC 채널 모드에서 이용되는 하향 채널인 것을 특징으로 하는 채널 추정기.
  18. OFDM/OFDAM 방식을 지원하는 이동 단말기에 있어서,
    하향링크 신호를 수신하는 수신단 ;
    상기 하향링크 신호에 포함된 프리앰블(preamble) 및 파일럿(pilot)을 추출하고, 상기 프리앰블 및 상기 파일럿을 이용하여 채널 추정치를 생성하는 채널 추정기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 채널 추정기는,
    상기 프리앰블을 연산하여 프리앰블 추정치를 생성하는 프리앰블 채널 추정기(channel estimator);
    상기 파일럿을 연산하여 파일럿 추정치를 생성하는 파일럿 채널 추정기(channel estimator); 및
    상기 프리앰블 추정치와 상기 파일럿 추정치를 연산하여 채널 추정치를 생성하는 연산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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