KR101233178B1 - 다중 반송파 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법 및 채널추정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다중 반송파 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법 및 채널 추정 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따르면, 하나의 파일럿을 데이터 복조를 위한 채널 추정 및 채널 품질 측정에 모두 이용하여, DM 파일럿 및 CQ 파일럿을 별개로 송신하는 경우에 비해 파일럿 송신 방법을 단순화할 수 있으며, 별도로 송신하는 경우에도 데이터 복조를 위한 채널 추정에 있어 DM 파일럿 및 CQ 파일럿을 모두 이용함으로써, DM 파일럿을 CQ 파일럿과 동일 시간 영역에서 송신하는지 여부에 따라 송신 전력 레벨을 상이하게 설정하여 적은 송신 전력으로 효율적인 파일럿 송신을 수행할 수 있다.

다중 반송파 통신 시스템, DM 파일럿, CQ 파일럿

Description

다중 반송파 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법 및 채널 추정 방법{Method For Transmitting Pilot Signal In Multi-Carrier Communication System, And Method For Estimating Channel}

도 1은 DFT-S-OFDM 방식의 송신단 구조를 도시한 도면.

도 2는 CQ 파일럿과 DM 파일럿을 송신하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 하나의 파일럿을 CQ용 및 DM용으로 모두 이용하는 파일럿 송신 방법을 설명하기 위한 도면.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 데이터를 송신하는 대역에서만 파일럿의 송신 전력 레벨을 증가시켜 송신하는 방법을 설명하기 위한 도면.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따라 DM 파일럿을 CQ 파일럿과 동일 시간 영역에서 송신하는지 여부에 따라 전력 레벨을 조절하여 송신하는 방법을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다중 반송파를 이용한 통신 시스템에 대한 것으로, 특히 다중 반 송파 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법 및 채널 추정 방법에 관한 것이다.

다중 반송파를 이용한 시스템의 통신 방법의 일례로서, 직교 주파수 분할 다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 'OFDM') 방식과 DFT-S-OFDM (DFT Spreading OFDM) 방식 및 직교 주파수 분할 다중접속 (Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 'OFDMA')의 일례를 설명한다.

OFDM의 기본원리는 고속 전송률(high-rate)을 갖는 데이터 열(data stream)을 낮은 전송률(slow-rate)를 갖는 많은 수의 데이터 열로 나누고, 이들을 다수의 반송파를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 상기 다수의 반송파 각각을 부 반송파(subcarrier)라 한다. 상기 OFDM의 다수의 반송파 사이에 직교성(orthogonality)이 존재하기 때문에, 반송파의 주파수 성분은 상호 중첩되어도 수신 단에서의 검출이 가능하다. 상기 고속 전송률을 갖는 데이터 열은, 직/병렬 변환부(Serial to Parallel converter)를 통해 다수의 낮은 전송률의 데이터 열(data stream)로 변환되고, 상기 병렬로 변환된 다수의 데이터 열에 각각의 부 반송파가 곱해진 후 각각의 데이터 열이 합해져서 수신 단으로 전송된다.

직/병렬 변환부에 의해 생성된 다수의 병렬 데이터 스트림은, 역 이산 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform; 이하 'IDFT')에 의하여 다수의 부 반송파를 이용하여 전송될 수 있으며, 상기 IDFT는 역 고속 푸리에 변환(IFFT; Inverse Fast Fourier Transform)을 사용하여 효율적으로 구현될 수 있다.

낮은 전송률을 갖는 부 반송파의 심볼 구간(symbol duration)은 증가하게 되므로 다중경로 지연확산에 의해 발생하는 시간상에서의 상대적인 신호 분 산(dispersion)이 감소한다. 한편, OFDM 심볼 사이에 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간(guard interval)을 삽입하여 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을 줄일 수 있다. 또한, 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작부분에 배치하면 OFDM 심볼은 순환적으로 확장(cyclically extended)되어 심볼을 보호할 수 있다.

DFT-S-OFDM 방식(또는 SC-FDMA(Single Carrier-FDMA))을 설명하면 다음과 같다. SC-FDMA 방식은 상향링크에 주로 적용되는 방식으로 OFDM 신호를 생성하기 전에 주파수 영역에서 먼저 DFT 행렬로 분산(spreading)을 적용하고, 그 결과를 종래의 OFDM 방식으로 변조하여 전송한다.

도 1 은 DFT-S-OFDM 방식의 송신기를 나타낸 일 실시예 구성도이다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 입력된 데이터 심볼은 직/병렬 변환부(110)에서 병렬 신호로 변환되어, DFT 확산 모듈(120)으로 입력된다.

SC-FDMA에서는 데이터 심볼(s)을 전송하기 전에 DFT 행렬을 이용해서 분산시키는데 이는 수학식 1 로 표현할 수 있다.

상기 수학식 1 에서

는, 데이터 심볼(s)을 분산시키기 위해서 사용된 Nb 크기의 DFT 행렬이다. 이렇게 분산된 벡터(x)에 대하여 일정한 부 반송파 할당 기법에 의해 부 반송파 매핑(subcarrier mapping)이 수행되고, IDFT 모듈에 의해 시간영역으로 변환되어 수신 측으로 전송하고자 하는 신호가 얻어진다.

수신측으로 전송되는 신호는 수학식 2 와 같이 나타낼 수 있다.

수학식 1 및 수학식 2 에 있어서, N 은 OFDM 신호를 전송하는 부 반송파의 개수를 나타내고, Nb 는 임의의 사용자를 위한 부 반송파의 개수를 나타내고, F 는 이산 푸리에 변환 행렬, 즉 DFT 행렬을 나타내고, s 는 데이터 심볼 벡터를 나타내고, x 는 주파수 영역에서 데이터가 분산된 벡터를 나타내고, y 는 시간영역에서 전송되는 OFDM 심볼 벡터를 나타낸다.

상기 수학식 2 에서

는 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하기 위해 사용되는 크기 N 의 DFT 행렬이다. 상술한 방법에 의해 생성된 신호 y는, 순환 전치(cyclic prefix)가 삽입되어 전송된다. 상술한 방법에 의해 전송 신호를 생성하여 수신 측으로 전송하는 방법을 SC-FDMA 방법이라 한다. DFT 행렬의 크기는 특정한 목적을 위해 다양하게 제어될 수 있다.

이하 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 설명하면 다음과 같다. OFDMA 는, 직교하는 다수의 부 반송파를 이용하는 변조 방식의 시스템에 있어 이용 가능한 부 반송파(subcarrier)의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA 는 부 반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 서로 독립 적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다.

상향 링크에서 데이터 전송을 위해 반드시 필요한 것 중 하나가 파일럿의 전송이다. 파일럿 신호는 용도에 따라 크게 두 가지로 구분할 수 있다. 사용자 기기(User Equipment; 또는 'UE') 스케줄링과 적응적 변조 및 코딩(adaptive modulation and coding; 이하 'AMC')을 적용할 수 있도록 하기 위해 채널 품질(channel quality; 이하 'CQ')를 측정하기 위한 CQ 파일럿과 데이터 전송시 채널 추정 및 데이터 복조를 위한 DM 파일럿이다. CQ 파일럿은 이미 정해진 시간, 주파수 영역에서 전송되며, 기지국(이하 'Node B')은 상기 CQ 파일럿을 이용하여 UE의 채널 상태를 파악할 수 있고, 정해진 스케줄링 방식에 따라 이 정보를 이용하여 UE를 스케줄링한다. 따라서, Node B의 상향링크 스케줄링을 위해서는 셀 내의 많은 UE 들이 CQ 파일럿을 전송할 수 있도록 한정된 시간, 주파수 영역에서 많은 수의 직교 채널을 제공할 필요가 있다. CQ 파일럿 전송을 위한 직교 채널 생성 방법에는, 시간 분할 다중(TDM), 주파수 분할 다중(FDM), 코드 분할 다중(CDM) 혹은 이들을 결합하는 방법을 고려할 수 있다.

한편, 데이터 전송 시 채널 추정 및 복조를 위한 DM 파일럿은, UE 가 특정 시간, 주파수 영역에서 스케줄링을 받고 데이터를 전송할 때, 그 영역에서 전송되는 파일럿이다.

예를 들어, 이동통신에 관한 표준 중의 하나인 3GPP LTE 에 있어서 전송의 기본 단위인 서브 프레임(sub-frame)은, 두 영역의 파일럿 전송 구간을 포함한다. 상기 파일럿을 전송하기 위한 각 구간을 숏 블락(short block; 이하 'SB')이라 한 다. 한편, 상기 두 개의 SB 를 각각 SB1, SB2 라 한다.

주파수 영역의 스케줄링이나, 서브 프레임 및 그에 상응하는 단위의 고속 스케줄링 및 AMC를 위해서는 SB1 또는 SB2에서 보다 많은 UE 들이 CQ 파일럿을 전송할 수 있도록 직교 채널을 제공할 필요가 있다. 따라서, 한정된 주파수 및 시간 자원을 이용하여 최대한 많은 UE 가 CQ 파일럿을 전송할 수 있도록 다중화하는 방법이 제안되고 있다. 또한, 데이터를 전송하는 UE 는 채널 추정 및 변조를 위한 데이터 파일럿을 SB1 또는 SB2 에 전송해야 하므로, 다수의 UE 들로부터의 CQ 파일럿과 데이터 전송 UE의 데이터 파일럿을 두 개의 SB 내에서 효율적으로 다중화시켜야 하는데, 이와 같은 다중화 기법에는 제한이 따르고, 두 종류의 파일럿이 독립적으로 설계되었을 경우 다중화에 어려움이 따른다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명의 목적은 하나의 파일럿 구조를 이용하여 이를 CQ 파일럿 및 DM 파일럿으로 이용함으로써 효율적인 파일럿 송신 방법을 제공하고, 이때 파일럿 송신을 위한 전력 레벨을 효율적으로 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.

또한, CQ 파일럿 및 DM 파일럿을 서로 독립적으로 송신하는 경우라도, 데이터 복조를 위한 채널 추정 과정에서 DM 파일럿뿐만 아니라 CQ 파일럿 역시 이용함으로써, DM 파일럿의 송신 전력 레벨을 CQ 파일럿의 동일 시간 영역에서의 송신 여부에 따라 상이하도록 조절하여 효율적으로 송신 전력을 제어하는 방법을 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일럿 송신 방법은 다중 반송파를 이용하는 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법으로서, 채널 품질 측정용 파일럿 및 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에 송신하는 경우, 하나의 파일럿을 상기 채널 품질 측정용 및 상기 데이터 복조용으로서 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 채널 품질 측정용 파일럿만을 송신하는 시간 영역에서 제 1 레벨로 상기 채널 품질 측정용 파일럿을 송신하고, 상기 데이터 복조용 파일럿만을 송신하는 시간 영역에서 제 2 레벨로 상기 데이터 복조용 파일럿을 송신하며, 상기 채널 품질 측정용 파일럿 및 상기 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에서 송신하는 경우, 상기 하나의 파일럿은 상기 제 2 레벨로 송신할 수 있으며, 또한 상기 데이터 복조용 파일럿은 상기 채널 품질 측정용 파일럿과 동일한 구조의 파일럿으로 송신할 수도 있다.

또한, 상기 채널 품질 측정용 파일럿 및 상기 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에서 송신하는 경우, 상기 하나의 파일럿은 데이터 송신 대역에서 상기 제 2 레벨로, 상기 데이터 송신 대역 이외의 대역에서는 상기 제 1 레벨로 송신하는 것이 더 바람직할 수 있으며, 상기 제 1 레벨 및 상기 제 2 레벨은 기지국과 사용자 기기 간에 미리 정해진 값, 또는 상기 기지국과 상기 사용자 기기간의 시그널링을 통해 설정된 값일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 파일럿 송신 방법은 다중 반송파 를 이용하는 통신 시스템에서의 파일럿 송신 방법으로서, 데이터 복조용 파일럿을 채널 품질 측정용 파일럿의 동일 시간 영역에서의 송신 여부에 따라 송신 전력 레벨을 상이하게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 송신 전력 레벨 설정 단계는, 상기 데이터 복조용 파일럿을 상기 채널 품질 측정용 파일럿과 동일 시간 영역에서 송신하는 경우, 상기 데이터 복조용 파일럿만을 송신하는 시간 영역에서의 송신 전력 레벨에 비해, 송신 전력 레벨을 감소시켜 송신하도록 설정할 수 있으며, 상기 송신 전력 레벨은 기지국과 사용자 기기간에 미리 정해진 값, 또는 상기 기지국과 상기 사용자 기기간의 시그널링을 통해 설정된 값일 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따른 채널 추정 방법은 다중 반송파를 이용하는 통신 시스템에서의 데이터 복조를 위한 채널 추정 방법으로서, 데이터 복조용 파일럿을 채널 품질 측정용 파일럿과 동일 시간 영역에서 수신하는 경우, 상기 데이터 복조용 파일럿 및 상기 채널 품질 측정용 파일럿을 통해 데이터 복조를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명은 사용자 기기가 채널 품질 측정을 위한 파일럿(CQ 파일럿) 및 데이터 복조를 위한 채널 추정을 위한 파일럿(DM 파일럿)을 송신할 때, 두 가지 목적의 파일럿이 동일 시간구간에 전송되어야 하는 경우, 두 가지 용도의 파일럿 각각을 다중화하지 않고 하나의 파일럿 구조로 전송하는 것을 제안한다. 또한, 이때 안정적인 데이터 복조를 위해 파일럿의 전송전력을 증가하여(boosting)하여 전송할 수 있다.

이를 위해 먼저, CQ 파일럿 및 DM 파일럿을 송신하는 일반적인 방법을 살펴보고, 이에 따라 하나의 파일럿 구조를 이용하여 CQ 파일럿용 및 DM 파일럿용으로 이용하기 위한 방법에 대해 살펴본다.

도 2는 CQ 파일럿과 DM 파일럿을 송신하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 (a)는 데이터의 전송이 없어 채널 품질 측정만을 위하여 CQ 파일럿만을 전송하는 경우이고, 도 2의 (b)는 데이터 전송을 하는 경우, 데이터 복조용 채널 추정만을 위하여 DM 파일럿이 전송되는 경우이고, 도 2의 (c)는 두 가지 용도의 파일럿이 동시에 전송되어야 하는 경우, 이를 다중화하여 송신하는 방식을 예시적으로 도시하고 있다. 도 2는 각 파일럿 신호가 주파수 축으로 FDM으로 다중화되어 송신되는 경우의 예만을 도시하였으나, CDM, TDM 등을 이용한 다중화 역시 가능하다.

일반적인 다중 반송파 시스템에 있어서 각 용도의 파일럿은 독립적으로 발생, 전송이 가능하므로 도 2에서와 같이 세 가지 경우가 가능하다. 이중 도 2의 (c)와 같이 CQ 파일럿과 DM 파일럿의 다중화가 필요할 경우 전체 시스템 자원의 분할과 전송 전력 등 여러 가지 복잡한 면을 고려해야 하고 전체 사용자수가 증가할 경우 자원이 부족할 경우도 생길 수 있다.

따라서 본 발명의 일 실시형태에서는 다음과 같이 채널 품질측정 및 데이터 복조의 두 가지 용도로 파일럿이 전송되어야 하는 경우 이들을 독립적으로 송신하지 않고, 하나의 구조의 파일럿을 구성하여 송신하는 것을 제안한다.

도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라 하나의 파일럿을 CQ용 및 DM용으로 모두 이용하는 파일럿 송신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

즉, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 도 3의 (a) 및 (b)와 같이 CQ 파일럿만을 송신하거나, DM 파일럿만을 송신하는 경우에는 도 2와 동일한 방식에 의하나, 도 3의 (c)와 같이 CQ 파일럿을 DM 파일럿과 동일한 시간 영역에서 송신하는 경우, 하나의 파일럿을 CQ 파일럿용 및 DM 파일럿용 모두에 이용되도록 송신하여, 다중화의 복잡성을 줄일 수 있다.

또한, 파일럿 구조를 채널 품질 측정용과 데이터 복조를 위한 채널 추정용 파일럿의 각각 단독 전송시에 맞춰 파일럿을 설계하는 경우, UE간의 다중화를 위한 설계의 효율성을 높일 수도 있다.

다만, 이러한 경우 채널 품질 측정만을 위해서 전송하는 파일럿의 특성상 데이터 전송영역에서의 데이터 복조를 위한 충분한 채널추정을 하기에 전력이 모자라는 경우가 있을 수 있다. 따라서 데이터가 전송될 경우에 CQ 파일럿을 이용해서 데이터 복조를 위한 채널 추정을 할 경우에 전체 CQ 파일럿의 전송전력을 증가(boosting) 해주는 것이 바람직하다.

구체적으로 도 3의 (a)는 데이터 전송이 없이 채널 품질 측정만을 위해 "a"의 전력 레벨로 파일럿이 전송되는 경우이고, 도 3의 (b)는 데이터 전송시 파일럿을 "b"의 전력 레벨로 전송하는 경우이다. 이 경우, DM 파일럿의 송신 전력 레벨 "b"는 CQ 파일럿의 송신 전력 레벨 "a"에 비해 일반적으로 크게 설정된다.

이와 같이 하나의 시간 영역에 송신되는 파일럿 송신 전력을 전체 주파수에 걸쳐 증가시키는 경우, 별도로 PAPR이 높아질 염려가 없다.

따라서, 도 3의 (c)와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일럿 송신 방법에 있어서, 채널 품질 측정과 데이터 복조 두 가지 용도로 이용되는 파일럿을 송신하는 경우, 그 전체 송신 전력 레벨을 "a"보다 큰 전력 레벨 "c"로 설정하는 것을 제안한다. 이 송신 전력 레벨은 DM 파일럿의 송신 전력인 "b"와 동일할 수도 이와 상이할 수도 있으며, 구체적인 송신 전력 레벨의 설정은 사용자 기기와 기지국간에 서로 약속되어 있는 값을 사용하거나 기지국 이동국간 시그널링으로 필요에 따라 재설정(예를 들어, 전력 제어를 통한 재설정)을 통해 설정하는 것이 가능하다.

예를 들어 "a", "b", 및 "c" 값을 기지국이 직접 시그널링 하거나, 전력 제어를 통해 채널 상황에 적합한 송신 전력으로 재설정하거나, 이미 설정된 "a", "b" 의 전력 레벨을 기준 값으로 채널 품질 측정용 파일럿과 데이터 복조용 파일럿을 동시에 송신하는 경우에 송신되는 파일럿의 송신 전력 조절 값으로서 "△"값을 시그널링 하는 방법을 고려해 볼 수 있다.

또한, 도 3은 파일럿 신호 다중화를 위해 FDM이 적용되는 경우를 예로서 도시하고 있으나, 복수의 사용자 기기의 파일럿 신호는 TDM, (예를 들어, CAZAC을 이용한) CDM 등의 방식을 이용하여도 동일한 방식으로 다중화가 수행될 수 있다.

한편, 도 3과 관련하여 상술한 방식을 이용하는 경우, 데이터를 송신하는 주파수 대역에 관계없이 데이터 복조용 파일럿과 채널 품질 측정용 파일럿이 동시에 송신되는 시간 영역(예를 들어, 동일한 서브 프레임) 내의 모든 파일럿 신호의 송신 전력 레벨을 채널 품질 측정용 파일럿만을 송신하는 경우(예를 들어, 도 3의 "b")에 비해 크게 설정(예를 들어, 도 3의 "c"로 설정)하여 송신하게 된다. 그러나, 데이터 복조를 위한 채널 추정에 이용되는 파일럿은 데이터 전송 주파수 대역 내에서 송신되는 파일럿만이며, 데이터 전송 대역 밖의 파일럿의 경우 채널 품질 측정을 위해서만 이용되므로, 이를 고려하여 보다 효율적으로 전력 제어를 수행할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따라 데이터를 송신하는 대역에서만 파일럿의 송신 전력 레벨을 증가시켜 송신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같은 실시형태에 따르면, 데이터 송신이 없는 경우 도 3의 (a)와 같이 "a"의 송신 전력 레벨을 이용하여 채널 품질 측정용으로만 이용되는 파일럿을 송신하고, 데이터 송신이 있어 데이터 복조용 파일럿과 채널 품질 측정용 파일럿을 동시에 송신하는 경우에는 이를 하나의 구조의 파일럿을 이용하되 전체 대역에서 송신 전력 레벨을 채널 품질 측정용으로만 이용되는 파일럿을 송신할 경우에 비해 높게 설정하여, "c"의 송신 전력 레벨로 송신하였다.

이러한 경우 데이터 전송 영역외의, 채널 품질 측정을 위한 영역에서의 파일럿 전력의 낭비가 따르게 된다.

따라서, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 도 4에 도시된 바와 같이 데이터 송신이 없어 채널 품질 측정용으로만 이용되는 파일럿을 송신하는 경우에는 동일하게 "a"의 송신 전력 레벨을 가지도록 파일럿을 송신하되(도 4의 (a)), 데이터 송신이 있어 하나의 동일한 파일럿을 데이터 복조용 및 채널 품질 측정용 파일럿으로 송신하는 경우에는, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 데이터를 송신하는 주파수 대역(즉, 데이터 송신 영역에 해당하는 부반송파에 송신되는 파일럿)에서만 채널 품질 측정만을 위한 파일럿 송신 전력 레벨("a")에 비해 높은 송신 전력 레벨("c")로 전력을 증가(boosting)하여 파일럿을 송신하고, 데이터 송신 대역 이외의 구간에서는 채널 품질 측정용으로만 파일럿을 송신하는 경우와 동일하게 "a"의 송신 전력 레벨로 파일럿을 송신하는 방법을 제안한다.

이와 같이 데이터가 전송될 때에는 해당 주파수 영역에만, 즉 해당 주파수 영역의 부반송파에 전송되는 파일럿의 전력만을 "c"와 같이 증가시켜줌으로써 데이터 복조를 위한 채널추정에 필요한 전력을 확보하고, 이외의 영역에서는 이전과 같이 "a"의 전력으로 전송함으로써 전력의 낭비 없이 효과적인 파일럿의 전송이 가능하도록 한다.

이와 같은 전력 레벨의 설정은 도 3의 경우와 동일하게 사용자 기기와 기지국간에 서로 미리 약속되어 있는 값을 사용하거나, 기지국과 사용자 기기간의 시그널링으로 필요에 따라 전력 제어를 통해 설정하는 것이 가능하다.

예를 들어, "a", "c" 값을 직접 시그널링 하거나, 전력 제어를 통해 채널 상황에 적합한 어느 하나(예를 들어, "a")의 전송전력으로 재설정하고, 설정된 하나의 기준값("a")을 바탕으로 "△" 값을 여러 단계로 시그널링 하는 방법을 고려해 볼 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 파일럿 송신 구조는 FDM을 이용하는 경우를 예로서 도시하였으나, 2 이상의 다중 사용자 기기간의 다중화를 위해 TDM, FDM, (예를 들어, CAZAC을 이용한) CDM 등의 방식을 이용한 경우에 관계없이 모든 경우 사용이 가능하다.

상술한 바와 같은 파일럿 송신 방법에 대한 설명에서 "하나의 시간 영역"은 1 서브 프레임일 수도, 더 좁은 시간 영역으로서 1 서브 프레임 내의 하나의 숏블록 또는 롱블록일 수도 있으며, 본 발명의 상술한 실시형태에 따른 파일럿 송신 방법에 있어서는 어느 특정 시간 영역에 한정될 필요는 없다.

한편, 상술한 CQ 파일럿과 DM 파일럿은 각각의 필요에 따라 독립적으로 송신할 필요가 있는 경우가 있다. 즉, CQ 정보는 채널 상황 및 시스템의 상황에 따라서 송신 주기 및 그 시점이 달라질 수 있고, DM 파일럿은 데이터 전송시에만 전송이 되기 때문이다.

따라서, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에 따르면 상술한 바와 같이 DM 파일 럿과 CQ 파일럿의 구조를 동일하게 하여 이를 데이터 복조를 위한 채널 추정에 모두 이용하는 경우, 하나의 파일럿을 통해 DM용 및 CQ용으로 모두 이용하는 방식과 같이 종래 파일럿 송신 방식을 변경하지 않고, DM용 파일럿과 CQ용 파일럿이 별도로 송신되는 방식은 유지하면서도, 양 파일럿을 서로 다른 용도로 이용할 수 있음으로써 파일럿 송신 전력을 보다 효율적으로 제어하는 방법이 가능하다.

도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따라 DM 파일럿을 CQ 파일럿과 동일 시간 영역에서 송신하는지 여부에 따라 전력 레벨을 조절하여 송신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 5의 (a)는 하나의 송신 시간 영역에서 CQ 파일럿만을 송신하는 경우를, 도 5의 (b)는 하나의 송신 시간 영역에서 DM 파일럿만을 송신하는 경우를, 도 5(c)는 동일 시간 영역에서 DM 파일럿과 CQ 파일럿을 동시에 송신하는 경우를 도시한다.

도 5의 (b)와 같이 DM 파일럿만을 송신하는 경우 파일럿 송신 전력 레벨("b")은 도 5의 (a)와 같이 CQ 파일럿만을 송신하는 경우의 파일럿 송신 전력 레벨("a")에 비해 데이터 복조를 위한 채널 추정을 위해 높은 전력 레벨로 설정되는 것이 필요하다. 또한, DM 파일럿만을 송신하는 경우에는 데이터 복조를 위한 채널 추정시 수신된 DM 파일럿만을 이용해야하므로 충분한 전송 전력이 필요하다.

이에 반해, 도 5의 (c)는 본 발명의 일 실시형태에 따라 DM 파일럿이 CQ 파일럿과 동시에 송신되는 경우에는 DM 파일럿만을 송신하는 경우의 파일럿 송신 전력 레벨("b")에 비해 송신 전력 레벨을 낮추는 것(예를 들어 "c", c ＜ b)을 도시 하고 있다.

이 경우는 데이터 복조를 위한 채널추정은 DM 파일럿뿐만이 아니라 CQ 파일럿을 이용하는 것이 가능하기 때문에, 도 5의 (c)의 경우, 앞서 "b"의 파일럿 송신전력보다 낮은 파일럿 송신 전력 레벨인 "c"와 같은 전력을 사용해도 정확한 데이터 복조를 위한 채널 추정이 가능하다. 또한, 도 5의 (c)에서는 전력 레벨 "c"가 CQ 파일럿 송신 전력 레벨인 "a" 보다 큰 것으로 도시하고 있으나, 본 발명의 일 실시형태에서는 DM 파일럿의 송신 전력 레벨을 CQ 파일럿과 함께 송신하는 경우, 송신 전력 레벨을 낮추는 한(즉, c ＜ b를 만족하는 한), 전력 레벨 "c"가 "a" 이하인 경우도 가능하다.

이와 같이 동일한 송신 시간 영역에서 CQ 파일럿이 함께 송신되는지 여부에 따라 DM 파일럿의 송신 전력 레벨을 조절함으로써, 파일럿 송신에 이용되는 전력 소비를 감소시킬 수 있어 효율적인 전력 제어가 가능하다.

도 5의 경우 역시 "a", "b", 및 "c"의 송신 전력 레벨의 설정은 사용자 기기와 기지국간에 미리 서로 약속되어 있는 값을 사용하거나, 기지국과 사용자 기기간의 시그널링으로 필요에 따라 전력 제어 등을 통해 설정하는 것이 가능하다.

예를 들어 "a", "b", 및 "c" 값을 직접 시그널링 하거나, 전력 제어로 채널 상황에 적합한 전송 전력으로 특정 송신 전력 레벨을 재설정하고, 이 중 하나를 기준값으로 하여, 기준값과의 차이값을 여러 단계로 시그널링 하는 방법을 고려해 볼 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명 은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일럿 송신 방법에 의하면 CQ 파일럿과 DM 파일럿이 동시에 전송되어야 하는 경우 복잡한 다중화 기법을 사용하지 않는 하나의 파일럿 구조로 각기 다른 두 가지 목적의 파일럿의 기능을 효율적으로 대체할 수 있다.

또한, CQ 파일럿과 DM 파일럿이 동시에 다중화되어 동시에 송신될 경우, DM 파일럿의 송신 전력 레벨을 낮춰 전송하고, 데이터 복조에 DM 파일럿뿐만 아니라 CQ 파일럿을 추가로 이용하여 채널을 추정함으로써 적은 전력 사용으로 효율적인 통신이 가능하게 하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 다중 반송파를 이용하는 통신 시스템에서 사용자 기기의 파일럿 송신 방법으로서,

   채널 품질 측정용 파일럿 및 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에 송신하는 경우, 하나의 구조의 파일럿을 상기 채널 품질 측정용 및 상기 데이터 복조용으로서 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 품질 측정용 파일럿만을 송신하는 시간 영역에서 제 1 레벨로 상기 채널 품질 측정용 파일럿을 송신하고,

   상기 데이터 복조용 파일럿만을 송신하는 시간 영역에서 제 2 레벨로 상기 데이터 복조용 파일럿을 송신하며,

   상기 채널 품질 측정용 파일럿 및 상기 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에서 송신하는 경우, 상기 하나의 구조의 파일럿은 상기 제 2 레벨로 송신하는, 파일럿 송신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 데이터 복조용 파일럿은 상기 채널 품질 측정용 파일럿과 동일한 구조의 파일럿으로 송신하는, 파일럿 송신 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 채널 품질 측정용 파일럿 및 상기 데이터 복조용 파일럿을 동일 시간 영역에서 송신하는 경우, 상기 하나의 구조의 파일럿은 데이터 송신 대역에서 상기 제 2 레벨로, 상기 데이터 송신 대역 이외의 대역에서는 상기 제 1 레벨로 송신하는, 파일럿 송신 방법.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제 1 레벨 및 상기 제 2 레벨은 기지국과 사용자 기기 간에 미리 정해진 값, 또는 상기 기지국과 상기 사용자 기기간의 시그널링을 통해 설정된 값인, 파일럿 송신 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 다중 반송파를 이용하는 통신 시스템에서 기지국의 데이터 복조를 위한 채널 추정 방법으로서,

   하나의 구조의 파일럿을 채널 품질 측정용 및 데이터 복조용으로 동일 시간 영역에서 수신하는 경우, 상기 하나의 구조의 파일럿을 통해 데이터 복조를 수행하는 단계를 포함하는, 채널 추정 방법.

Images