KR101977623B1 - Interpolation and prediction method for fast link adaptation, and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 채널 보간 및 예측 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 심볼 위치에서 추정한 채널을 이용하여 정규 직교 기저를 산출하고, 산출된 정규 직교 기저를 이용하여 상관 행렬을 구성한 후 구성된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행할 수 있는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법은 기지국이 사용자 장치로부터 복조 기준 신호를 수신하는 단계 및 상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계를 포함하여 이뤄질 수 있다.
The present invention relates to a channel interpolation and prediction method, and more particularly, to a channel interpolation and prediction method in which a normal orthogonal basis is calculated using a channel estimated at a pilot symbol position, a correlation matrix is constructed using the calculated normal orthogonal basis, A channel interpolation and prediction method for fast link adaptation capable of performing channel interpolation and prediction using the same, and an apparatus therefor.
The channel interpolation and prediction method for high speed link adaptation according to an embodiment of the present invention includes receiving a demodulation reference signal from a user equipment (UE) and estimating a channel vector estimated at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal And performing channel interpolation and prediction using the received signal.

Description

고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치{INTERPOLATION AND PREDICTION METHOD FOR FAST LINK ADAPTATION, AND APPARATUS THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation,

본 발명은 채널 보간 및 예측 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 심볼 위치에서 추정한 채널을 이용하여 정규 직교 기저를 산출하고, 산출된 정규 직교 기저를 이용하여 상관 행렬을 구성한 후 구성된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행할 수 있는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a channel interpolation and prediction method, and more particularly, to a channel interpolation and prediction method in which a normal orthogonal basis is calculated using a channel estimated at a pilot symbol position, a correlation matrix is constructed using the calculated normal orthogonal basis, A channel interpolation and prediction method for fast link adaptation capable of performing channel interpolation and prediction using the same, and an apparatus therefor.

사람 간의 통신이 아닌 사람 대 사물, 사물대 사물 간 통신은 몇 년 전부터 다양한 응용 사례 및 시나리오로 제시되고 있으며, 그 중 일부는 사업화 및 표준화로 추진되어 어느 정도 현실화 단계에 있다. 특히, 최근에는 V2X(Vehicle-to-Everything)에 대한 관심이 집중되고 있다. V2X는 차량을 중심으로 유무선망을 통해 정보를 제공하는 통신 기술을 의미하는 것으로, 교통 효율, 자율 주행과 같은 차량 통신과 관련된 다양한 서비스를 지원할 수 있다. 예를 들어 차량 간 통신이 가능하다면, 하나의 차량에서 다른 차량으로 위험한 도로 상황이나, 악천후, 교통 체증에 대한 정보를 전송할 수 있다. Communication between people vs. objects and objects vs. objects, rather than communication between humans, has been presented as a variety of applications and scenarios for several years, some of which are being promoted by commercialization and standardization to some extent. Particularly, attention has recently been focused on V2X (Vehicle-to-Everything). V2X is a communication technology that provides information through wired and wireless networks around a vehicle, and can support various services related to vehicle communication such as traffic efficiency and autonomous driving. For example, if inter-vehicle communication is possible, information on dangerous road conditions, bad weather, and traffic congestion can be transmitted from one vehicle to another.

이러한 V2X 통신에서 MIMO(Multiple Input Multiple Output)와 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 중요한 통신 기술이다. MIMO는 대역폭을 추가하지 않고 공간 차원의 자유도를 제공함으로써 채널 용량을 증대시킬 수 있으며, OFDM의 경우 CP(Cyclic Prefix)를 이용해 인접 심볼 간 간섭을 없애고, 다중 경로에 의한 delay spread의 영향을 줄여줌으로써 주파수 선택적 페이딩 채널에 대해 강인하게 할 수 있다. 대부분의 OFDM 시스템은 동기 검파 방식을 사용하며, 수신단에서 CSI(Channel State Information)을 추정하게 된다. CSI는 시공간 디코딩, 적응적 변조와 코딩, 파워 제어, 그리고 송신 안테나 다이버시티 기법과 같은 링크 적응을 위해 필요하다. In such V2X communication, Multiple Input Multiple Output (MIMO) and Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) are important communication technologies. MIMO can increase the channel capacity by providing spatial degrees of freedom without adding bandwidth. In the case of OFDM, CP (Cyclic Prefix) is used to eliminate interference between neighboring symbols and reduce the effect of delay spread by multipath And can be robust against a frequency selective fading channel. Most OFDM systems use a synchronous detection method and estimate CSI (Channel State Information) at the receiving end. CSI is needed for link adaptation such as space-time decoding, adaptive modulation and coding, power control, and transmit antenna diversity techniques.

한편, V2X 통신은 차량 간(V2V; Vehicle-to-Vehicle), 차량과 보행자 간(V2P; Vehicle-to-Pedestrian), 차량과 인프라 간(V2I; Vehicle-to-Infrastructure) 통신으로 구분될 수 있다. 이 중 V2I 통신은 ITS(Intelligent Transportation Systems)와 텔레매틱스 서비스를 제공하기 위해 차량과 도로 인근에 설치된 인프라, 예컨대 노변 기지국 간 통신을 수행하는 것을 의미한다. 차량은 기지국을 통해 데이터를 수신하며, 도로 상태나 교통 정보를 수집하여 기지국으로 전송할 수 있다. 이러한 V2I 통신 서비스를 제공하기 위해서는 신뢰성 있으며, 높은 전송률을 달성할 수 있는 링크 적응 기법이 필요하다. 이를 위해 수신단인 차량은 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)을 추정하고, 추정된 채널 상태 정보를 송신단인 기지국으로 전송하며, 기지국은 차량의 채널 상태 정보를 이용하여 링크 적응을 수행하게 된다. 그러나, 차량의 경우 고속으로 이동하기 때문에 ㅊ채 상태 정보를 추정하더라도 채널의 빠른 변화와 계층 간 처리 지연 시간으로 이를 고려한 고속 링크 적응이 어렵다는 문제점이 있다. On the other hand, V2X communication can be divided into Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Pedestrian (V2P), and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communication . Among them, V2I communication means performing communication between a vehicle and an infrastructure installed near a road, for example, a roadside base station, in order to provide ITS (Intelligent Transportation Systems) and telematics services. The vehicle receives data through the base station, collects road conditions and traffic information, and transmits the collected information to the base station. In order to provide such V2I communication service, a link adaptation technique capable of achieving high transmission rate is required. To this end, the receiving terminal estimates channel state information (CSI), transmits the estimated channel state information to the base station, which is the transmitting terminal, and performs baseband adaptation using the channel state information of the vehicle. However, in the case of a vehicle, even if the state information is estimated, it is difficult to adapt the high-speed link considering the fast change of the channel and the processing delay time between layers because it moves at a high speed.

따라서, V2I 통신 시스템에서 고속으로 링크 적응을 수행하기 위한 채널 보간과 예측 기법이 필요하다. Therefore, channel interpolation and prediction techniques are needed to perform link adaptation at high speed in V2I communication system.

한국등록특허 제10-1143242호 2012년 04월 27일 등록(명칭: 무선 통신을 위한 채널 추정)Korean Registered Patent No. 10-1143242 Registered April 27, 2012 (Name: Channel Estimation for Wireless Communication)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량의 이동이 고속으로 이뤄지고 있는 환경에서, 기지국이 차량으로부터 수신된 채널 상태 정보를 이용하여 고속 링크 적응을 수행할 수 있는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a high-speed link adaptation Channel interpolation and prediction method for the same, and a device for the same.

이를 위해 본 발명은 시간의 흐름에 따라 매우 빠르게 변하는 채널에 대해 파일럿 심볼 위치에서 추정한 채널을 이용하여 정규 직교 기저를 형성하고, 이 기저를 이용하여 상관 행렬을 구성한 후 채널 보간과 예측을 수행할 수 있는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. To this end, the present invention forms a normal orthogonal basis using a channel estimated at a pilot symbol position with respect to a channel that changes very rapidly over time, constructs a correlation matrix using the base, and then performs channel interpolation and prediction Channel adaptation and prediction method for high-speed link adaptation, and an apparatus therefor.

또한, 본 발명은 주파수 도메인에서 잡음 제거를 위한 스무딩을 수행함으로써 보다 더 정확하게 채널 보간과 예측을 수행할 수 있는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation which can more accurately perform channel interpolation and prediction by performing smoothing for noise cancellation in the frequency domain, and an apparatus therefor have.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법은 기지국이, 사용자 장치로부터 복조 기준 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계를 포함하여 이뤄질 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation, comprising: receiving a demodulation reference signal from a user equipment; And performing channel interpolation and prediction using the estimated channel vector at the pilot symbol position of the received demodulation reference signal.

이때, 상기 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계는 상기 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터의 기저 함수 값을 이용하여 상관 행렬을 산출하는 단계; 상기 산출된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하기 위한 파라미터를 구성하는 단계; 및 상기 구성된 파라미터에 따라 채널 보간 및 예측을 수행하여 채널 추정 응답을 산출하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다. The performing the channel interpolation and the prediction may include calculating a correlation matrix using a basis function value of the channel vector estimated at the pilot symbol position, Constructing a parameter for performing channel interpolation and prediction using the calculated correlation matrix; And performing channel interpolation and prediction according to the configured parameters to calculate a channel estimation response.

이때, 상기 파라미터를 구성하는 단계는 상기 산출된 상관 행렬, 상기 수신된 복조 기준 신호와 상기 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 파라미터를 구성할 수 있다. At this time, the step of constructing the parameter may constitute a parameter using the calculated correlation matrix, the channel vector estimated from the received demodulation reference signal and the pilot symbol position.

또한, 상기 채널 추정 응답을 산출하는 단계는 상기 파라미터를 정규 직교 기저에 적용한 채널 보간 및 예측에 따라 채널 추정 응답을 산출할 수 있다. In addition, the step of calculating the channel estimation response may calculate a channel estimation response according to channel interpolation and prediction using the parameter to the normal orthogonal basis.

이때, 상기 정규 직교 기저는 상기 추정된 채널 벡터에 기 정의된 기저 행렬을 적용하여 구성되는 상기 기저 행렬의 고유 벡터를 의미할 수 있다. In this case, the normal orthogonal basis may mean an eigenvector of the base matrix, which is constructed by applying a base matrix predefined to the estimated channel vector.

이때, 상기 기저 행렬은 정규화된 도플러 주파수를 이용하여 산출될 수 있다. At this time, the base matrix can be calculated using the normalized Doppler frequency.

아울러, 상기 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계 이후에, 상기 산출된 채널 추정 응답에서 주파수 도메인에서의 스무딩을 적용하여 잡음을 제거하는 단계를 더 포함하여 이뤄질 수 있다. In addition, the step of performing channel interpolation and prediction may further include removing noise by applying smoothing in the frequency domain in the calculated channel estimation response.

또한, 상기 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계는 상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 채널 추정을 수행하며, 파일럿 심볼이 없는 위치에서는 보간 후 채널 추정을 수행하여 채널 추정 응답을 산출할 수 있다. In addition, performing the channel interpolation and prediction may perform channel estimation at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal, and may perform channel estimation after interpolation at a position where there is no pilot symbol to calculate a channel estimation response .

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기지국은 사용자 장치로부터 복조 기준 신호를 수신하는 수신부; 및 상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터의 기저 함수 값을 이용하여 상관 행렬을 산출하고, 상기 산출된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하기 위한 파라미터를 구성하며, 상기 구성된 파라미터에 따라 채널 보간 및 예측을 수행하여 채널 추정 응답을 산출하는 신호 처리부;를 포함하여 구성될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a base station including a receiver for receiving a demodulation reference signal from a user equipment; And calculating a correlation matrix using a basis function value of a channel vector estimated at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal and constructing a parameter for performing channel interpolation and prediction using the calculated correlation matrix, And a signal processing unit for performing channel interpolation and prediction according to the configured parameters to calculate a channel estimation response.

이때, 상기 신호 처리부는 상기 산출된 채널 추정 응답에서 주파수 도메인에서의 스무딩을 적용하여 잡음을 제거한 후, 잡음이 제거된 상기 채널 추정 응답을 사용자 장치로 전송하도록 제어할 수 있다. At this time, the signal processor may perform smoothing in the frequency domain in the calculated channel estimation response to remove noise, and then transmit the channel estimation response with noise removed to the user equipment.

5G 및 B5G 시스템 그리고 차량 통신에서 채널을 정확히 보간하고 예측하기 위해 제안한 채널 보간과 예측 기법을 적용할 경우, 기존 이동통신 시스템에서 사용된 채널 보간 및 예측 기법과 비교하여 더 높은 성능 이득을 가져올 수 있다.  5G and B5G systems, and vehicle communications, the proposed channel interpolation and prediction scheme can provide higher performance gain compared to channel interpolation and prediction techniques used in existing mobile communication systems .

이는 사용자들의 QoS의 향상을 보여주는 SNR(Signal to Noise Ration) 성능 향상을 통하여 최종적으로 Prediction MSE(Mean Square Error), BER(Bit Error Rate), BLER(BLock Error Rate) 그리고 Throughput의 성능 향상을 가져올 수 있다. This improves the performance of Signal-to-Noise Ratio (SNR), which shows improvement of QoS of users. Finally, it can improve the performance of Prediction Mean Square Error, BER (Bit Error Rate), BLER (BLock Error Rate) have.

또한 본 발명을 5G 및 B5G 시스템에 성공적으로 적용한다면 차량 환경 하에서의 선점적인 기술이 될 수 있으며, 정확한 채널 보간과 예측을 통해 신뢰서 있는 데이터 검출이 가능하며, 차량 통신에서 안전성 효과를 얻을 수 있다. Also, if the present invention is successfully applied to 5G and B5G systems, it can be a preemptive technology in a vehicle environment, reliable data detection can be performed through accurate channel interpolation and prediction, and a safety effect can be obtained in vehicle communication.

이와 같이 본 발명의 주요 핵심 기술들은 학문적 파급효과와 국가 연구개발에 대한 선행 기술의 확보를 가져다 줄 수 있다. As described above, the main core technologies of the present invention can bring about academic ripple effects and securing prior arts for national research and development.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 V2I 통신 시스템에서 링크 적응 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 서브 프레임에서의 DMRS의 위치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 채널 보간과 예측을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 하향링크 지연 시간에 대한 처리량 결과를 도시한 예시도이다.
도 5는 예측 기준 수평선(Prediction horizon) p에 대한 예측 에러를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 주요 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서의 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 적용되는 성능 평가 지표를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 고속도로 환경에서 다운링크 지연에 따른 처리량을 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 16은 도심 환경에서 다운링크 지연에 따른 처리량을 도시한 도면이다.
1 is an exemplary diagram illustrating a link adaptation process in a V2I communication system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram for explaining the position of a DMRS in a subframe.
3 is an exemplary diagram illustrating channel interpolation and prediction.
4 is an exemplary diagram illustrating throughput results for downlink delay times.
FIG. 5 shows a prediction error for a prediction horizon p.
6 is a block diagram illustrating a main configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram for explaining a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation in a base station according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing a performance evaluation index applied to the embodiment of the present invention.
9 through 12 are diagrams illustrating throughputs according to downlink delay in a highway environment.
13 to 16 are diagrams showing throughputs according to downlink delay in an urban environment.

본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the nature and advantages of the present invention, reference should be made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the following description and drawings are not to be construed in an ordinary sense or a dictionary, and the inventor can properly define his or her invention as a concept of a term to be described in the best way It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.Also, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. are used to describe various elements, and are used only for the purpose of distinguishing one element from another, Not used. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when referring to an element as being "connected" or "connected" to another element, it means that it can be connected or connected logically or physically. In other words, it is to be understood that although an element may be directly connected or connected to another element, there may be other elements in between, or indirectly connected or connected.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprising " or " having ", as used herein, are intended to specify the presence of stated features, integers, It should be understood that the foregoing does not preclude the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

아울러, 본 발명의 범위 내의 실시예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.In addition, embodiments within the scope of the present invention include computer-readable media having computer-executable instructions or data structures stored on computer-readable media. Such computer-readable media can be any available media that is accessible by a general purpose or special purpose computer system. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can comprise RAM, ROM, EPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or in the form of computer- But is not limited to, a physical storage medium such as any other medium that can be used to store or communicate certain program code means of the general purpose or special purpose computer system, .

이하의 설명 및 특허 청구 범위에서, "네트워크"는 컴퓨터 시스템들 및/또는 모듈들 간의 전자 데이터를 전송할 수 있게 하는 하나 이상의 데이터 링크로서 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 (유선, 무선, 또는 유선 또는 무선의 조합인) 통신 접속을 통하여 컴퓨터 시스템에 전송되거나 제공될 때, 이 접속은 컴퓨터-판독가능매체로서 이해될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 명령어는, 예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템이 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어는, 예를 들면, 어셈블리어, 또는 심지어는 소스코드와 같은 이진, 중간 포맷 명령어일 수 있다.In the following description and claims, the term " network " is defined as one or more data links that enable electronic data to be transmitted between computer systems and / or modules. When the information is transmitted or provided to a computer system via a network or other (wired, wireless, or a combination of wired or wireless) communication connection, the connection may be understood as a computer-readable medium. Computer readable instructions include, for example, instructions and data that cause a general purpose computer system or special purpose computer system to perform a particular function or group of functions. The computer executable instructions may be binary, intermediate format instructions, such as, for example, assembly language, or even source code.

아울러, 본 발명은 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 핸드헬드 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램 가능한 가전제품(programmable consumer electronics), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 모바일 전화, PDA, 페이저(pager) 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 구성을 가지는 네트워크 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 본 발명은 또한 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.In addition, the invention may be practiced with other computer systems, including personal computers, laptop computers, handheld devices, multiprocessor systems, microprocessor-based or programmable consumer electronics, network PCs, minicomputers, mainframe computers, a pager, and the like. < RTI ID = 0.0 > [0040] < / RTI > The invention may also be practiced in distributed systems environments where both local and remote computer systems linked by a combination of wired data links, wireless data links, or wired and wireless data links over a network perform tasks. In a distributed system environment, program modules may be located in local and remote memory storage devices.

이제 본 발명의 실시예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법, 그리고 이를 위한 장치에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 이때, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Now, a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation according to an embodiment of the present invention and an apparatus therefor will be described in detail with reference to the drawings. Here, the same reference numerals are used for similar functions and functions throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 V2I 통신 시스템 모델에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a V2I communication system model according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, V2I 통신 시스템에서의 링크 적응 과정에 대해 설명하도록 한다. First, the link adaptation process in the V2I communication system will be described.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 V2I 통신 시스템에서 링크 적응 과정을 설명하기 위한 예시도이다. 1 is an exemplary diagram illustrating a link adaptation process in a V2I communication system according to an embodiment of the present invention.

도 1를 참조하면, 본 발명의 사용자 장치(100)는 차량에 구비된 네비게이션 시스템 또는 차량에 탑승하고 있는 사용자의 단말과 같은 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 사용자 장치(100)는 상향링크 전송 단계에서 ①의 지시 방향과 같이 생성된 복조 기준 신호(DMRS; DeModulation Reference Signal, DMRS) 및 사운딩 기준 신호(SRS; Sounding Referece Signal)을 기지국(200)로 전달할 수 있다. 이때, 복조 기준 신호 및 사운딩 기준 신호 전송을 위해 요구되는 파라미터들은 준정적(semi-static)으로 전송되는 RRC(Radio Resource Control) 시그널링과 같은 상위계층 시그널링 또는 동적(dynamic)으로 전송되는 DCI와 같은 제어 정보를 통해 기지국(200)으로부터 수신될 수 있다. Referring to FIG. 1, the user device 100 of the present invention may include a navigation system installed in a vehicle or a device such as a terminal of a user boarding a vehicle. The user equipment 100 transmits a demodulation reference signal (DMRS) and a sounding reference signal (SRS) generated as indicated by (1) in the uplink transmission step to the base station 200 . At this time, the parameters required for transmitting the demodulation reference signal and the sounding reference signal are the same as the upper layer signaling such as RRC (Radio Resource Control) signaling transmitted semi-static or the DCI transmitted dynamically And may be received from the base station 200 via control information.

그리고 기지국(200)은 사용자 장치(100)로부터 수신된 복조 기준 신호 및 사운딩 기준 신호를 이용하여 채널 추정, 예측, 데이터 검출 등의 과정을 수행할 수 있게 된다. The base station 200 can perform channel estimation, prediction, data detection, and the like using the demodulation reference signal and the sounding reference signal received from the user equipment 100.

그리고, 기지국(200)은 ②번이 지시한 바와 같이 예측한 채널에 대한 새로운 PMI(Precoding Matrix Indicator)와 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨을 사용자 장치(100)로 전송할 수 있으며, 사용자 장치(100)는 ③의 지시 방향과 같이 수신된 정보를 이용하여 링크 적응 기법 중에 하나인 AMC(Adaptive Modulation Coding)를 통해 성능 개선을 수행하여 기지국(200)으로 전송할 수 있게 된다. The base station 200 may transmit a new Precision Matrix Indicator (PMI) and a Modulation and Coding Scheme (MCS) level for the predicted channel to the UE 100 as instructed by the UE # 2, ) Performs performance enhancement through Adaptive Modulation Coding (AMC), which is one of the link adaptation schemes, using the received information as indicated by (3), and transmits it to the base station 200.

이때, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 물리 계층 처리 지연 시간을 최소 5ms로 발표하고 있다. 이러한 지연 시간에 대한 영향을 줄이기 위해서는 기지국(200)에서 보다 더 효율적인 채널 보간과 예측 기법을 필요로 하게 된다. At this time, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) discloses a physical layer processing delay time of at least 5 ms. In order to reduce the influence on the delay time, more efficient channel interpolation and prediction techniques than the base station 200 are required.

더하여, 사용자 장치(100)가 고속으로 이동하는 환경에서, 기지국(200)이 ①의 방향에서 수신된 복조 기준 신호 및 사운딩 기준 신호를 이용하여 채널 추정 등의 과정을 수행한 후, 이에 따른 정보를 다시 사용자 장치(100)로 전송하고자 하나, 이미 사용자 장치(100)는 고속으로 다른 위치로 이동하게 되면, 불필요한 정보의 전송을 야기하므로, 보다 더 신속하게 채널 추정이 이뤄져야 한다. In addition, in an environment in which the user equipment 100 moves at high speed, the base station 200 performs channel estimation and the like using the demodulation reference signal and the sounding reference signal received in the direction (1) To the user equipment 100. However, if the user equipment 100 moves to another location at a high speed, unnecessary information is transmitted, so that channel estimation must be performed more quickly.

본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 3GPP 표준화를 기반으로 LTE 기반 업링크 시스템에서 연구를 수행하였다. LTE 업링크 시스템은 SC-FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 하며, 이 변조 방식은 OFDM의 DFT-spreading을 이용한 방식이다. 이 시스템에서는 파일럿 심볼을 기반으로 채널 추정을 하며, DMRS(Demodulation Reference Signal)을 이용하게 된다. 신In order to solve this problem, the present invention has been studied in an LTE based uplink system based on 3GPP standardization. The LTE uplink system is based on SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access), and this modulation scheme uses OFDM's DFT-spreading. In this system, channel estimation is performed based on pilot symbols, and DMRS (Demodulation Reference Signal) is used. God

이하, 본 발명의 V2I 통신 시스템 모델에서의 복조 기준 신호(DMRS)에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the demodulation reference signal DMRS in the V2I communication system model of the present invention will be described.

도 2는 서브 프레임에서의 DMRS의 위치를 설명하기 위한 예시도이다. 2 is an exemplary diagram for explaining the position of a DMRS in a subframe.

일반적으로 데이터 송신의 기본 단위는 무선 프레임(radio frame)의 서브 프레임 단위로 이뤄지게 된다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브 프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(solot)으로 구성된다. 이때, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP; Cyclic Prefix)에 따라 달라질 수 있다. 여기서 CP는 OFDM 전송 방식에서 다중 경로에 의한 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)을 제거하기 위해 보호 구간(guard interval)에 삽입되는 신호로, 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)를 포함할 수 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성되는 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개이며, 하나의 서브 프레임은 2개의 심볼로 구성되므로, 총 14개의 OFDM 심볼(symbol)로 구성될 수 있다. In general, the basic unit of data transmission is a subframe unit of a radio frame. A radio frame is composed of 10 subframes, and one subframe is composed of two slots (solots). At this time, the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to a cyclic prefix (CP). Here, CP is a signal inserted in a guard interval in order to remove inter-symbol interference due to multipath in an OFDM transmission scheme. The CP is an extended CP and a normal CP, . ≪ / RTI > For example, when an OFDM symbol is configured by a general CP, the number of OFDM symbols included in one slot is 7, and one subframe is composed of 2 symbols. Therefore, a total of 14 OFDM symbols ≪ / RTI >

그리고, 복조 기준 신호(DMRS)는 시간-주파수 자원 그리드(resource grid)의 OFDM 심볼 4번째와 11번째의 위치에 멀티플렉싱될 수 있다. The demodulation reference signal DMRS may be multiplexed at the fourth and eleventh positions of the OFDM symbols of the time-frequency resource grid.

이때, 심볼 시간 n과 부반송파 k에서 수신된 신호는 다음의 <수학식 1>과 같이 표현된다. At this time, the signal received from the symbol time n and the subcarrier k is expressed by Equation (1) below.

Figure 112017063161964-pat00001
Figure 112017063161964-pat00001

상기 <수학식 1>에서

Figure 112017063161964-pat00002
는 전송된 심볼,
Figure 112017063161964-pat00003
는 채널 계수,
Figure 112017063161964-pat00004
는 가우시안 잡음을 나타낸다. 파일럿 심볼 위치에서 채널 추정은 LS(Least Square) 또는 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식을 이용하여 할 수 있다. 파일럿 심볼이 없는 위치의 채널 추정을 위해 보간 기법이 사용되며, 본 발명은 시간 영역 1차원 보간 기법을 적용하게 된다. 그리고 기지국(200)에서 링크 적응 파라미터 계산을 위한 처리 지연 시간의 보상을 위해 예측 기법이 사용된다. In Equation (1)
Figure 112017063161964-pat00002
Lt; RTI ID = 0.0 &gt; symbol,
Figure 112017063161964-pat00003
Is the channel coefficient,
Figure 112017063161964-pat00004
Represents a Gaussian noise. The channel estimation at the pilot symbol position can be performed using LS (Least Square) or MMSE (Minimum Mean Square Error) method. An interpolation scheme is used for channel estimation at locations without pilot symbols, and the present invention applies a time domain one-dimensional interpolation scheme. A prediction scheme is used to compensate the processing delay time for link adaptation parameter calculation in the base station 200.

이에 대해 도 3을 참조한다. See FIG. 3 for this.

도 3은 채널 보간과 예측을 설명하기 위한 예시도로, 도 3을 참조하면, n 번째 시간에서 보간(interpolation)을 수행한 후, n+1 시간부터 임의의 n+p 시간의 채널을 예측(prediction)하게 된다. 여기서 p는 prediction horizon으로 p 시간만큼을 미리 예측해야 한다는 파라미터이다. 본 발명에서는 채널 모델은 Extended Rosa Zheng 모델을 사용한다. Jakes 도플러 스펙트럼에서 자기 상관 함수는 0차 1종 베셀 함수로 주어진다.

Figure 112017063161964-pat00005
는 최대 도플러 천이를 나타내며 v는 차량의 속도, c는 빛의 속도
Figure 112017063161964-pat00006
, 그리고
Figure 112017063161964-pat00007
는 캐리어 주파수를 나타낸다. 자기 상관 함수가 0.5 미만으로 떨어질 때 코히런스 시간은 하기의 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다. FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining channel interpolation and prediction. Referring to FIG. 3, interpolation is performed at an nth time, and a channel of an arbitrary n + p time is predicted from time n + ). Here, p is a prediction horizon, and it is a parameter to predict p time in advance. In the present invention, the channel model uses an Extended Rosa Zheng model. In the Jakes Doppler spectrum, the autocorrelation function is given as a zero - order one kind of Bessel function.
Figure 112017063161964-pat00005
Represents the maximum Doppler shift, v is the speed of the vehicle, c is the speed of light
Figure 112017063161964-pat00006
, And
Figure 112017063161964-pat00007
Represents the carrier frequency. When the autocorrelation function falls below 0.5, the coherence time can be expressed as Equation (2) below.

Figure 112017063161964-pat00008
Figure 112017063161964-pat00008

예를 들어, 코히런스 시간

Figure 112017063161964-pat00009
를 5ms라고 가정하며 캐리어 주파수
Figure 112017063161964-pat00010
를 2GHz라고 할 때 최대 견딜 수 있는 속도는 20.2km/h이다. For example, coherence time
Figure 112017063161964-pat00009
Is assumed to be 5 ms, and the carrier frequency
Figure 112017063161964-pat00010
Is 2GHz, the maximum speed that can withstand is 20.2km / h.

도 4는 다운링크 지연 시간에 대한 처리량(throughput) 결과를 도시한 예시도이다. 도 4를 통해 확인할 수 있듯이 가장 큰 성능 저하는 delay 0과 delay 1 사이에서 일어난다. 다운링크 지연 시간이 코히런스 시간에 가까워지면 상관이 약해지며 링크 적응의 성능이 좋아지게 된다. 4 is an exemplary diagram illustrating throughput results for downlink delay time. As can be seen from FIG. 4, the greatest performance degradation occurs between delay 0 and delay 1. As the downlink delay time approaches the coherence time, the correlation weakens and the link adaptation performance improves.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 보간과 예측 기법에 대해 설명하기에 앞서, 종래기술에 따른 채널 보간과 예측 기법에 대해 먼저 설명하도록 한다. Hereinafter, channel interpolation and prediction techniques according to an embodiment of the present invention will be described.

기존 채널 보간과 예측 기법은 NLMS(Normilized Least Mean Square), RLS(Recursive Least Square) 그리고 SM-APA(Set Membership Affine Projection Algorithm) 기법을 예로 들 수 있다. Existing channel interpolation and prediction techniques are exemplified by NLMS (Norm Least Mean Square), RLS (Recursive Least Square), and SM-APA (Set Membership Affine Projection Algorithm).

도 5는 예측 기준 수평선(Prediction horizon) p에 대한 예측 에러를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이 p 값이 커짐에 따라 에러가 커지는 것을 볼 수 있다. 여기서 M은 예측을 위해 사용되는 샘플 수를 나타내며 mu, lambda 그리고 gamma는 각 필터의 파라미터를 의미한다. 각 필터는 특정 파라미터에 따라 수렴 속도가 결정되며, 채널 환경에 따라 의존성(dependecy)이 있다는 단점이 있다. 또한 2D MMSE(2 Dimensional Mimimum Mean Square Error) 예측 기법이 있다. 이 기법의 경우 채널의 자기상관함수와 SNR(Signal to Noise Ration)값이 필요하다. 이런 가정은 실제 채널에 적용될 수 없다. FIG. 5 shows a prediction error for a prediction horizon p. As shown in FIG. 5, the error increases as the p value increases. Where M is the number of samples used for prediction, mu, lambda and gamma are the parameters of each filter. Each filter has a disadvantage in that the convergence speed is determined according to a specific parameter, and there is a dependency depending on the channel environment. There is also a 2D MMSE (Two Dimensional Mimimum Mean Square Error) prediction technique. In this technique, the autocorrelation function of the channel and the signal to noise ratio (SNR) value are required. This assumption can not be applied to real channels.

이러한 기존 채널 보간과 예측 기법은 선형 보간과 예측 기법, 스플라인 보간과 예측 기법으로 구분될 수 있다. These existing channel interpolation and prediction techniques can be classified into linear interpolation, prediction method, spline interpolation and prediction method.

먼저, 선형 보간과 예측 기법에 대해 설명하도록 한다. 선형 보간과 예측 기법은 구현이 가장 쉬운 기법이다. 채널 추정으로부터 얻은 채널 주파수 응답에 대한 보간은 <수학식 3>과 같이 이뤄질 수 있다. First, we explain the linear interpolation and prediction technique. Linear interpolation and prediction techniques are the easiest to implement. The interpolation of the channel frequency response obtained from the channel estimation can be performed as Equation (3).

Figure 112017063161964-pat00011
Figure 112017063161964-pat00011

이때 m=0,1,....6의 값을 가지며,

Figure 112017063161964-pat00012
는 보간된 채널 주파수 응답,
Figure 112017063161964-pat00013
Figure 112017063161964-pat00014
는 4번째 그리고 11번째 파일럿 심볼에서의 추정된 채널을 나타낸다. 인접 두 점을 이용해 직선의 방정식으로 extrapolation과 예측을 하여 전체 채널 주파수 응답
Figure 112017063161964-pat00015
를 구할 수 있다. Where m = 0, 1, ..., 6,
Figure 112017063161964-pat00012
Lt; / RTI &gt; is the interpolated channel frequency response,
Figure 112017063161964-pat00013
Wow
Figure 112017063161964-pat00014
Represents the estimated channel in the 4 &lt; th &gt; and 11 &lt; th &gt; pilot symbols. By using extrapolation and prediction using a straight line equation using two adjacent points, the total channel frequency response
Figure 112017063161964-pat00015
Can be obtained.

한편, 스플라인 보간과 예측 기법은 두 파일럿 심볼 사이와 가장자리를 3차 다항식으로 근사화하여 보간과 예측하는 기법을 의미한다. 3차 다항식을 <수학식 4>와 같이 나타낼 수 있다. On the other hand, the spline interpolation and prediction technique refers to a technique of interpolating and predicting the approximation between the two pilot symbols and the edge by a third order polynomial. The third order polynomial can be expressed as Equation (4).

Figure 112017063161964-pat00016
Figure 112017063161964-pat00016

여기서,

Figure 112017063161964-pat00017
는 스플라인 S(x)의 계수 값이다. 계수 값을 결정하기 위해서는 4개의 조건이 필요하다. 이때, 하기 <수학식 5>와 같이 각 점에서 원래의 데이터 값을 곡선이 지나는 조건과 각 점에서 두 곡선의 함수 값이 같아야 하는 조건이 있다. here,
Figure 112017063161964-pat00017
Is the coefficient value of the spline S (x). Four conditions are required to determine the coefficient value. At this time, there is a condition that the condition that the curve passes through the original data value at each point and the function value of the two curves at each point should be equal to each other as shown in Equation (5) below.

Figure 112017063161964-pat00018
Figure 112017063161964-pat00018

또한, 각 점에서 두 곡선의 매끄럽기가 같게 해야 되며 이것은 두 곡선의 미분값이 같아야 한다는 것을 의미한다. 그리고 더욱 매끄럽게 만나게 하기 위해서는 하기의 <수학식 6>과 같이 각 점에서 두 곡선의 이차 미분 값을 같게 하면 된다.Also, the smoothness of the two curves at each point must be the same, which means that the derivative of the two curves should be the same. In order to smoothly meet each other, the second derivative values of the two curves may be equal to each other as shown in Equation (6) below.

Figure 112017063161964-pat00019
Figure 112017063161964-pat00019

이와 같은 조건을 이용하여 3차 다항식의 계수를 산출할 수 있으며 보간 및 예측을 수행할 수 있게 된다. By using such a condition, coefficients of the third order polynomial can be calculated, and interpolation and prediction can be performed.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 제안 채널 추정 기법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a proposal channel estimation technique according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에서는 ADPSS 채널 보간과 예측 기법을 제안한다. 제안 기법은 정규 직교 기저를 만들고, 상관 행렬을 이용해 채널 보간과 예측을 하게 된다. 또한, 주파수 도메인에서 스무딩을 통해 잡음을 제거한다. The present invention proposes an ADPSS channel interpolation and prediction technique. The proposed method creates a regular orthogonal basis and performs channel interpolation and prediction using a correlation matrix. It also removes noise through smoothing in the frequency domain.

다음은 ADPSS 기법의 상세한 과정으로, 본 발명의 정규 직교 기저 DPS sequence

Figure 112017063161964-pat00020
는 기저 행렬 C의 고유 벡터로, 하기의 <수학식 7>을 만족한다. The following is a detailed process of the ADPSS technique. The normal orthogonal basis DPS sequence
Figure 112017063161964-pat00020
Is an eigenvector of the base matrix C and satisfies the following Equation (7).

Figure 112017063161964-pat00021
Figure 112017063161964-pat00021

여기서,

Figure 112017063161964-pat00022
는 고유 값이며, 기저 행렬 C는 하기의 <수학식 8>과 같이 정의될 수 있다. here,
Figure 112017063161964-pat00022
Is an eigenvalue, and the base matrix C can be defined as Equation (8) below.

Figure 112017063161964-pat00023
Figure 112017063161964-pat00023

여기서,

Figure 112017063161964-pat00024
는 정규화된 도플러 주파수 이며,
Figure 112017063161964-pat00025
이다. 그리고 f는 파일럿 위치에서 채널 벡터를 기저 함수 값으로 <수학식 9>와 같이 나타낼 수 있다. here,
Figure 112017063161964-pat00024
Is the normalized Doppler frequency,
Figure 112017063161964-pat00025
to be. And f can represent the channel vector as a basis function value at the pilot position as shown in Equation (9).

Figure 112017063161964-pat00026
Figure 112017063161964-pat00026

그리고, 상관 행렬 G는 <수학식 10>과 같이 정의할 수 있다. The correlation matrix G can be defined as Equation (10).

Figure 112017063161964-pat00027
Figure 112017063161964-pat00027

그리고 상관 행렬 G를 이용하여

Figure 112017063161964-pat00028
을 나타낼 수 있다.Then, using the correlation matrix G
Figure 112017063161964-pat00028
Lt; / RTI &gt;

Figure 112017063161964-pat00029
Figure 112017063161964-pat00029

여기서,

Figure 112017063161964-pat00030
는 수신된 신호,
Figure 112017063161964-pat00031
는 송신한 파일럿 심볼을 나타낸다. 그 다음
Figure 112017063161964-pat00032
를 DPS sequence
Figure 112017063161964-pat00033
로 확장시키며 <수학식 8> - <수학식 11>의 과정의 파라미터를 사용하여 채널 보간과 예측을 할 수 있게 된다. here,
Figure 112017063161964-pat00030
Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112017063161964-pat00031
Represents the transmitted pilot symbol. next
Figure 112017063161964-pat00032
DPS sequence
Figure 112017063161964-pat00033
And channel interpolation and prediction can be performed using the parameters of Equation (8) - (Equation (11)).

그 결과는 <수학식 12>와 같다. The result is shown in Equation (12).

Figure 112017063161964-pat00034
Figure 112017063161964-pat00034

이후,

Figure 112017063161964-pat00035
는 스무딩을 통하여 주파수 도메인에서 잡음을 제거할 수 있다. after,
Figure 112017063161964-pat00035
Can remove noise in the frequency domain through smoothing.

Figure 112017063161964-pat00036
Figure 112017063161964-pat00036

여기서, q는 스무딩 파라미터이다. Here, q is a smoothing parameter.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 구성 및 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a base station configuration and an operation method according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 주요 구성을 도시한 블록도이며, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국에서의 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법을 설명하기 위한 예시도이다. FIG. 6 is a block diagram illustrating a main configuration of a base station according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining a channel interpolation and prediction method for fast link adaptation in a base station according to an embodiment of the present invention. to be.

먼저, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)은 송신부(210), 수신부(220) 및 신호 처리부(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 6, a base station 200 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a transmitter 210, a receiver 220, and a signal processor 230. Referring to FIG.

송신부(210)는 사용자 장치(100)로 신호를 전송하는 역할을 수행한다. The transmitting unit 210 plays a role of transmitting a signal to the user device 100.

수신부(220)는 사용자 장치(100)가 전송한 신호를 수신하는 역할을 수행할 수 있다. The receiving unit 220 may be operable to receive a signal transmitted by the user apparatus 100.

그리고 신호 처리부(230)는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(200)에서의 주요 제어를 수행하는 것으로 예컨대, 수신부(220)를 통해 사용자 장치(100)가 전송한 복조 기준 신호가 수신되면, 송신부(210)를 통해 사용자 장치(100)로 전송된 송신 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하게 된다.The signal processing unit 230 performs main control in the base station 200 according to an embodiment of the present invention. When the demodulation reference signal transmitted from the user equipment 100 is received through the receiving unit 220, And performs channel interpolation and prediction using the channel vector estimated at the pilot symbol position of the transmission signal transmitted to the user apparatus 100 through the channel estimation unit 210.

이러한 본 발명의 신호 처리부(230)의 동작 방법에 대해 도 7을 참조하여 설명하면, 먼저, 신호 처리부(230)는 송신부(210)를 통해 사용자 장치(100)로 신호를 전송하고, 이에 따라 사용자 장치(100)가 생성한 복조 기준 신호를 수신부(220)를 통해 수신되면(S101), 상시 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 채널 벡터를 추정하고(S103), 추정된 채널 벡터의 기저 함수 값을 이용하여 상관 행렬을 산출하게 된다(S105). 이때, 본 발명의 신호 처리부(230)는 <수학식 9>에 따라 파일럿 위치에서 채널 벡터의 기저 함수 값을 산출하며, <수학식 10>에 따라 상관 행렬을 산출할 수 있다. Referring to FIG. 7, the signal processing unit 230 transmits a signal to the user device 100 through the transmission unit 210, When the demodulation reference signal generated by the apparatus 100 is received through the receiving unit 220 in step S101, the channel vector is estimated at the pilot symbol position of the demodulation reference signal that is always received (S103) (S105). &Lt; / RTI > In this case, the signal processing unit 230 of the present invention calculates the basis function value of the channel vector at the pilot position according to Equation (9), and calculates the correlation matrix according to Equation (10).

이후, 본 발명의 신호 처리부(230)는 산출된 상관 행렬을 이용하여 파라미터를 구성하게 된다(S109). 이때의 파라미터는 <수학식 11>에 따라 산출되는

Figure 112017063161964-pat00037
을 의미하며, 신호 처리부(230)는 <수학식 12>와 같이 상기 파라미터를 정규 직교 기저 DPS sequence
Figure 112017063161964-pat00038
에 적용하여 채널 보간 및 예측을 수행할 수 있게 된다(S111). Thereafter, the signal processing unit 230 of the present invention constructs parameters using the calculated correlation matrix (S109). The parameters at this time are calculated according to Equation (11)
Figure 112017063161964-pat00037
, And the signal processing unit 230 outputs the parameter as a normal orthogonal basis DPS sequence
Figure 112017063161964-pat00038
To perform channel interpolation and prediction (S111).

이때, 정규 직교 기저의 정의는 <수학식 7>, <수학식 8>에 따라 정의될 수 있다. At this time, the definition of the normal orthogonal basis can be defined according to Equation (7) and Equation (8).

이후, 본 발명의 신호 처리부(230)는 산출된 채널 추정 응답에서 <수학식 13>에 따라 스무딩을 통하여 잡음을 제거하게 되며(S113), 잡음이 제거된 채널 추정 응답을 사용자 장치(100)로 전송하여(S115), 고속 링크 적응을 지원할 수 있게 된다. Thereafter, the signal processor 230 of the present invention removes noise through smoothing according to Equation (13) in the calculated channel estimation response (S113), and transmits the channel estimation response with the noise removed to the user equipment 100 (S115), and can support high-speed link adaptation.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법에 대해 설명하였다. The channel interpolation and prediction method for fast link adaptation according to the embodiment of the present invention has been described above.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 적용되는 성능에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the performance applied to the embodiment of the present invention as described above will be described.

도 8은 본 발명의 실시 예에 적용되는 성능 평가 지표를 도시한 도면이다. 8 is a diagram showing a performance evaluation index applied to the embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 채널 예측과 데이터 검출에 관한 에러로 4가지를 볼 수 있다. As shown in FIG. 8, there are four errors related to channel estimation and data detection of the present invention.

여기서, CP는 채널 예측(Channel Prediction)을 의미하며, CE는 채널 추정(Channel Estimation)을 의미하며, DD는 Data Detection을 의미한다. Here, CP denotes channel prediction, CE denotes channel estimation, and DD denotes data detection.

이러한 본 발명의 모의실험 결과 및 성능 분석에 대해 설명한다. The simulation results and performance analysis of the present invention will be described.

모의 실험은 LTE 업링크 시스템을 기반으로 이루어 졌으며,

Figure 112017063161964-pat00039
가 2GHz의 경우 속도와 도플러 주파수의 관계는 다음과 같다. The simulation is based on the LTE uplink system,
Figure 112017063161964-pat00039
Is 2 GHz, the relationship between the speed and the Doppler frequency is as follows.

FreewayFreeway UrbanUrban Vehicle velocityVehicle velocity 140km/h140 km / h 15km/h15 km / h Doppler frequencyDoppler frequency 260Hz260Hz 28Hz28Hz

LTE 업링크 시스템 파라미터는 하기의 <표 2>과 같다. The LTE uplink system parameters are shown in Table 2 below.

ParameterParameter ValueValue Carrier frequencyCarrier frequency 2 GHz2 GHz BandwidthBandwidth 1.4 Mhz1.4 Mhz Sample frequencySample frequency 1.92 MHz1.92 MHz Subframe durationSubframe duration 1ms1ms Subcarrier spacingSubcarrier spacing 15kHz15kHz FFT sizeFFT size 128128 Occupied subcarriersOccupied subcarriers 7272 No. of subcarriers/PRBNo. of subcarriers / PRB 1212 Cyclic Prefix(CP)Cyclic Prefix (CP) Normal CPNormal CP No. of OFDM symblos/subframeNo. of OFDM symblos / subframe 14 (Normal CP)14 (Normal CP) Modulation schemeModulation scheme 4 QAM4 QAM NoiseNoise AWGNAWGN VelocityVelocity Freeway: 140km/h
Urban: 15km/h
Freeway: 140 km / h
Urban: 15 km / h
Channel ModelChannel Model Freeway: Uma NLos
Urban UMi LoS
Freeway: Uma NLos
Urban UMi LoS
MIMO ConfigurationMIMO Configuration 2 x 22 x 2 Channel EstimationChannel Estimation MMSEMMSE Channel Interpolation and PredictionChannel Interpolation and Prediction Linear, Spline, ADPSSLinear, Spline, ADPSS Downlink delayDownlink delay 5 ms5 ms Advanced ReceiverAdvanced Receiver MMSEMMSE

고속도로의 경우 차량이 140km/h 달리며 채널은 Uma NLoS(UrbanFor highways, the car runs at 140 km / h and the channel is Uma NLoS (Urban

Macro Non Line of Sight)를 가정한다. 도심지의 경우, 차량이 15km/h로 달리며 채널은 UMi LoS(Urban Micro Line of Sight)를 가정한다. Macro Non Line of Sight). In urban areas, the vehicle runs at 15 km / h and the channel assumes UMi LoS (Urban Micro Line of Sight).

이러한 모의실험 결과 및 성능을 분석한 결과이다. The simulation result and performance are analyzed.

먼저, 도 9 내지 도 12는 고속도로 환경에서 다운링크 지연에 따른 처리량을 도시한 도면으로, 다운링크 지연 시간 5ms에 대한 prediction MSE, BER, BLER 그리고 Throughput을 나타낸다. 선형과 스플라인 기법은 지연 시간이 5ms 인 경우 채널 예측을 거의 할 수 없으며, 링크 적응의 성능 저하를 가져오게 된다. 제안한 ADPSS 기법은 예측 에러 측면에서 성능이 우수하며 이는 보다 정확한 링크 적응으로 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하다. 9 to 12 are diagrams illustrating throughputs according to downlink delay in a highway environment, and show prediction MSE, BER, BLER, and throughput for a downlink delay time of 5 ms. Linear and spline schemes can not perform channel estimation with a delay time of 5ms and lead to poor link adaptation performance. The proposed ADPSS scheme has superior performance in terms of prediction error, which enables reliable data detection with more accurate link adaptation.

한편, 도 13 내지 도 16은 도심 환경에서 다운링크 지연에 따른 처리량을 도시한 것으로, 시간 5 ms에 대한 Prediction MSE, BER, BLER 그리고 Throughput을 나타낸다. 도심 환경은 고속도로 환경보다 차량의 속도가 느리기 때문에 여러 측면에서 성능이 좋다. 고속도로 환경과 마찬가지로 선형과 스플라인 기법은 지연 시간이 5ms인 경우 채널 예측을 거의 할 수 없으며, 링크 적응의 성능 저하를 가져온다. 또한, ADPSS 기법이 차량이 낮은 속도를 가지는 도심지에서 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. Meanwhile, FIGS. 13 to 16 show throughputs according to the downlink delay in the urban environment, and show Prediction MSE, BER, BLER, and Throughput with respect to time 5 ms. The urban environment has better performance in many respects because the vehicle speed is slower than the highway environment. As with the highway environment, the linear and spline schemes can hardly predict the channel with a delay time of 5ms, resulting in poor link adaptation performance. Also, the ADPSS technique shows excellent performance in urban areas with low vehicle speeds.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법에 대해 설명하였다. The channel interpolation and prediction method for fast link adaptation according to the embodiment of the present invention has been described above.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다.The channel interpolation and prediction method for high speed link adaptation according to an embodiment of the present invention as described above may be provided in the form of a computer readable medium suitable for storing computer program instructions and data.

이때, 기록매체에 기록된 프로그램은 컴퓨터에서 읽히어 설치되고 실행됨으로써 전술한 기능들을 실행할 수 있다. At this time, the program recorded on the recording medium can be read and installed in the computer and executed, thereby executing the above-described functions.

여기서, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 기능들을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스(Interface)를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. In order to allow a computer to read a program recorded on a recording medium and to execute functions implemented by the program, the above-mentioned program may be stored in a computer-readable medium such as C, C ++, JAVA, machine language, and the like.

이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.The code may include a function code related to a function or the like that defines the functions described above and may include an execution procedure related control code necessary for the processor of the computer to execute the functions described above according to a predetermined procedure. In addition, such code may further include memory reference related code as to what additional information or media needed to cause the processor of the computer to execute the aforementioned functions should be referenced at any location (address) of the internal or external memory of the computer . In addition, when a processor of a computer needs to communicate with any other computer or server that is remote to execute the above-described functions, the code may be stored in a memory of the computer using a communication module of the computer, It may further include a communication-related code such as how to communicate with another computer or a server, and what information or media should be transmitted or received during communication.

이러한, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)과 같은 반도체 메모리를 포함한다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다. Such computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, compact disk read only memory (CD-ROM) Optical media such as a DVD (Digital Video Disk), a magneto-optical medium such as a floppy disk, and a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), and EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM). The processor and memory may be supplemented by, or incorporated in, special purpose logic circuits.

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. The functional program for implementing the present invention and the related code and code segment may be implemented by programmers in the technical field of the present invention in consideration of the system environment of the computer that reads the recording medium and executes the program, Or may be easily modified or modified by the user.

이러한 본 발명의 실시예들에 따른 각 단계는, 컴퓨터로 실행 가능한 명령어로 구현되어 컴퓨팅 시스템에 의해 실행될 수 있다. 여기서, "컴퓨팅 시스템"은 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나 이상의 소프트웨어 모듈, 하나 이상의 하드웨어 모듈, 또는 그 조합으로서 정의된다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템의 정의는 퍼스널 컴퓨터의 오퍼레이팅 시스템과 같은 소프트웨어 모듈 및 퍼스널 컴퓨터의 하드웨어 컴포넌트를 포함한다. 모듈의 물리적인 레이아웃(layout)은 중요하지 않다. 컴퓨터 시스템은 네트워크를 통하여 연결된 하나 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다. Each step according to the embodiments of the present invention can be implemented by a computer system and implemented by computer-executable instructions. As used herein, a " computing system " is defined as one or more software modules, one or more hardware modules, or a combination thereof that operate in conjunction with performing an operation on electronic data. For example, the definition of a computer system includes a software module such as a personal computer's operating system and a hardware component of a personal computer. The physical layout of the module is not important. The computer system may include one or more computers connected through a network.

마찬가지로, 컴퓨팅 시스템은 메모리 및 프로세서와 같은 내부 모듈이 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나의 물리적 장치로 구현될 수 있다.Likewise, a computing system may be implemented in a single physical device in which an internal module, such as a memory and a processor, operates in conjunction with performing an operation on the electronic data.

또한, 이상에서 설명한 바와 같이 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.Also, as described above, the present specification includes details of a number of specific implementations, but they should not be construed as being limitations on the scope of any invention or claim, but rather on the particular embodiment of a particular invention But should be understood as an explanation of certain features. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Further, although the features may operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, Or a variant of a subcombination.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to achieve the desired result, or that all illustrated operations should be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of the various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.

본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시형태를 설명하였다. 기타의 실시형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다. 예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 특정한 구현예에서, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Certain embodiments of the subject matter described herein have been described. Other embodiments are within the scope of the following claims. For example, the operations recited in the claims may be performed in a different order and still achieve desirable results. By way of example, the process illustrated in the accompanying drawings does not necessarily require that particular illustrated or sequential order to obtain the desired results. In certain implementations, multitasking and parallel processing may be advantageous.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.The description sets forth the best mode of the invention, and is provided to illustrate the invention and to enable those skilled in the art to make and use the invention. The written description is not intended to limit the invention to the specific terminology presented. Thus, while the present invention has been described in detail with reference to the above examples, those skilled in the art will be able to make adaptations, modifications, and variations on these examples without departing from the scope of the present invention.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be defined by the claims.

본 발명을 통해 얻게 되는 차세대 이동통신 핵심기술은 이동통신 성능의 향상은 물론, 단말기부품 수출 및 네트워크 구축에도 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 신뢰성 있는 데이터 검출을 통해 차량 통신 시장에 큰 영향을 미칠 수 있다. 구체적으로 표준화 경쟁에서 우위 확보 및 차세대 이동통신 시장 선점에 기여할 것이며, 차세대 이동통신 관련 특허와 같은 지적소유권의 산업체 이전을 통한 국내 이동통신 산업의 기술 자립도 향상 및 가격 경쟁력 제고와, 확보된 특허의 국제적 상호사용승인(cross-licensing)으로 인한 이동통신 산업의 비용 절감은 물론, 차세대 이동통신의 핵심기술을 확보를 통한 기술료 지불경감 및 수입대체 효과가 예상된다. The next generation mobile communication core technology obtained through the present invention is expected to contribute not only to enhancement of mobile communication performance but also to export of terminal parts and network construction. In addition, reliable data detection can have a significant impact on the vehicle communications market. Specifically, it will contribute to securing superiority in standardization competition and leading the next generation mobile communication market. It will also improve technology self-reliance and price competitiveness of domestic mobile communication industry through transfer of intellectual property rights such as patents related to next generation mobile communication, In addition to reducing the cost of mobile communication industry due to cross-licensing, it is anticipated to reduce royalty payment and import substitution effect by securing core technology of next generation mobile communication.

더불어, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.In addition, since the present invention is not only possible to be marketed or operated, but also can be practically and practically carried out, it is industrially applicable.

100: 사용자 장치
200: 기지국
210: 송신부
220: 수신부
230: 신호 처리부
100: User device
200: base station
210:
220:
230: Signal processor

Claims (10)

기지국이,
사용자 장치로부터 복조 기준 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계; 및
상기 채널 보간 및 예측을 통해 산출된 채널 추정 응답을 스무딩하여 주파수 도메인에서의 잡음을 제거하는 단계;를 포함하며,
상기 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계는
상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 채널 추정을 수행하며, 파일럿 심볼이 없는 위치에서는 채널 보간을 수행한 후 채널 추정을 하여 채널 추정 응답을 산출하고,
상기 잡음을 제거하는 단계는,
하기 수학식을 이용하여 상기 스무딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
[수학식]
Figure 112019039939322-pat00056

(여기서,
Figure 112019039939322-pat00057
는 채널 추정 응답을 의미하고, q는 스무딩 파라미터를 의미함)
The base station,
Receiving a demodulation reference signal from a user equipment; And
Performing channel interpolation and prediction using an estimated channel vector at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal; And
And smoothing the channel estimation response calculated through the channel interpolation and prediction to remove noise in the frequency domain,
Wherein performing the channel interpolation and prediction comprises:
Performs channel estimation at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal, performs channel estimation at a position where there is no pilot symbol, performs channel estimation to calculate a channel estimation response,
The step of removing the noise includes:
Wherein the smoothing is performed using the following equation: &lt; EMI ID = 17.0 &gt;
[Mathematical Expression]
Figure 112019039939322-pat00056

(here,
Figure 112019039939322-pat00057
Denotes a channel estimation response, and q denotes a smoothing parameter)
제1항에 있어서,
상기 채널 보간 및 예측을 수행하는 단계는
상기 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터의 기저 함수 값을 이용하여 상관 행렬을 산출하는 단계;
상기 산출된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하기 위한 파라미터를 구성하는 단계; 및
상기 구성된 파라미터에 따라 채널 보간 및 예측을 수행하여 채널 추정 응답을 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
The method according to claim 1,
Wherein performing the channel interpolation and prediction comprises:
Calculating a correlation matrix using a basis function value of the channel vector estimated at the pilot symbol position;
Constructing a parameter for performing channel interpolation and prediction using the calculated correlation matrix; And
Performing channel interpolation and prediction according to the configured parameters to calculate a channel estimation response;
Wherein the channel estimation and prediction method for fast link adaptation comprises:
제2항에 있어서,
상기 파라미터를 구성하는 단계는
상기 산출된 상관 행렬, 상기 수신된 복조 기준 신호와 상기 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터를 이용하여 파라미터를 구성하는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
3. The method of claim 2,
The step of constructing the parameter
Wherein the parameters are configured using the calculated correlation matrix, the channel vector estimated at the received demodulation reference signal and the pilot symbol position.
제2항에 있어서,
상기 채널 추정 응답을 산출하는 단계는
상기 파라미터를 정규 직교 기저에 적용한 채널 보간 및 예측에 따라 채널 추정 응답을 산출하는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
3. The method of claim 2,
The step of calculating the channel estimation response
Wherein a channel estimation response is calculated according to a channel interpolation and a prediction in which the parameter is applied to a normal orthogonal basis.
제4항에 있어서,
상기 정규 직교 기저는
상기 추정된 채널 벡터에 기 정의된 기저 행렬을 적용하여 구성되는 상기 기저 행렬의 고유 벡터를 의미하는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
5. The method of claim 4,
The normal orthogonal basis
And an eigenvector of the base matrix formed by applying a base matrix predefined to the estimated channel vector.
제5항에 있어서,
상기 기저 행렬은
정규화된 도플러 주파수를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 고속 링크 적응을 위한 채널 보간 및 예측 방법.
6. The method of claim 5,
The base matrix
Wherein the channel estimation is performed using the normalized Doppler frequency.
삭제delete 삭제delete 사용자 장치로부터 복조 기준 신호를 수신하는 수신부; 및
상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 추정된 채널 벡터의 기저 함수 값을 이용하여 상관 행렬을 산출하고, 상기 산출된 상관 행렬을 이용하여 채널 보간 및 예측을 수행하기 위한 파라미터를 구성하며, 상기 구성된 파라미터에 따라 채널 보간 및 예측을 수행하여 채널 추정 응답을 산출하고, 상기 산출된 채널 추정 응답을 스무딩하여 주파수 도메인에서의 잡음을 제거한 후, 잡음이 제거된 상기 채널 추정 응답을 사용자 장치로 전송하도록 제어하는 신호 처리부;를 포함하며,
상기 신호 처리부는
상기 수신된 복조 기준 신호의 파일럿 심볼 위치에서 채널 추정을 수행하며, 상기 파일럿 심볼이 없는 위치에서는 채널 보간을 수행한 후 채널 추정을 하여 채널 추정 응답을 산출하고,
하기 수학식을 이용하여 상기 스무딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 기지국.
[수학식]
Figure 112019039939322-pat00058

(여기서,
Figure 112019039939322-pat00059
는 채널 추정 응답을 의미하고, q는 스무딩 파라미터를 의미함)
A receiver for receiving a demodulation reference signal from a user equipment; And
Calculating a correlation matrix using a basis function value of a channel vector estimated at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal and constructing a parameter for performing channel interpolation and prediction using the calculated correlation matrix, Calculates a channel estimation response by performing channel interpolation and prediction according to the configured parameters, smoothing the calculated channel estimation response to remove noise in the frequency domain, and then transmits the channel estimation response with the noise removed to the user device And a signal processing unit for controlling the signal processing unit,
The signal processing unit
Performs channel estimation at a pilot symbol position of the received demodulation reference signal, performs channel estimation at a position where the pilot symbol does not exist, and performs channel estimation to calculate a channel estimation response,
Wherein the smoothing is performed using the following equation.
[Mathematical Expression]
Figure 112019039939322-pat00058

(here,
Figure 112019039939322-pat00059
Denotes a channel estimation response, and q denotes a smoothing parameter)
삭제delete
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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