KR20100065078A - Method for estimating channel under environment in which interference exists in wireless communication system and apparatus thereof - Google Patents
Method for estimating channel under environment in which interference exists in wireless communication system and apparatus thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100065078A KR20100065078A KR1020090097919A KR20090097919A KR20100065078A KR 20100065078 A KR20100065078 A KR 20100065078A KR 1020090097919 A KR1020090097919 A KR 1020090097919A KR 20090097919 A KR20090097919 A KR 20090097919A KR 20100065078 A KR20100065078 A KR 20100065078A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- matrix
- pilot
- channel estimation
- inverse
- channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
- H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
- H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/021—Estimation of channel covariance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/0202—Channel estimation
- H04L25/024—Channel estimation channel estimation algorithms
- H04L25/0242—Channel estimation channel estimation algorithms using matrix methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 채널 추정 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 인접 기지국들에 의한 간섭이 존재하는 채널 환경하에서 채널을 추정하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a channel estimation method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for estimating a channel under a channel environment in which interference by neighboring base stations exist.
최근 무선 통신 시스템에서는 직교주파수다중분할(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 방식이 활발하게 연구 및 활용되고 있다. OFDM 방식은 다중 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환하고, 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조 (MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.Recently, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) schemes have been actively studied and utilized in wireless communication systems. The OFDM method is a method of transmitting data using a multi-carrier, and a plurality of sub-carriers having parallel orthogonal conversion of symbol strings serially inputted and each of which are orthogonal to each other Multi Carrier Modulation (MCM) is a type of multi-carrier modulation that is modulated and transmitted.
OFDM 방식이 적용되는 무선 통신 시스템은 주파수 영역을 다수의 부반송파로 이루어진 부채널로 구분하고, 시간 영역을 다수의 타임 슬롯으로 구분한 후, 부채 널을 사용자별로 할당하여 시간 및 주파수 영역을 모두 고려한 자원 할당을 수행하며, 블록 단위로 데이터를 전송한다. In the wireless communication system to which the OFDM scheme is applied, the frequency domain is divided into subchannels consisting of a plurality of subcarriers, the time domain is divided into a plurality of time slots, and a fan is allocated for each user to consider both time and frequency domains. Performs allocation and transmits data in block units.
하향 에서는 하나의 부채널이 여러 다른 각각의 수신기에 할당되고, 상향 링크에서는 여러 송신기가 하나 이상의 부채널에 할당될 수 있다. 부반송파를 할당하는 방식의 차이에 따라 부채널은 PUSC(Partial Usage Sub-channel) 부채널, 다이버시티 부채널, FUSC(Full Usage of Sub-channel) 부채널, AMC(Adaptive Modulation and Coding Sub-channel) 부채널 등이 있다. In the downlink, one subchannel may be allocated to different receivers, and in the uplink, multiple transmitters may be allocated to one or more subchannels. According to the difference in the method of allocating subcarriers, the subchannel may be a partial usage sub-channel (PUSC) subchannel, a diversity subchannel, a full usage of sub-channel (FUSC) subchannel, and an adaptive modulation and coding sub-channel (AMC). And subchannels.
인접 기지국의 간섭이 존재하는 채널 환경하에 하나 이상의 PUSC 부채널의 클러스터를 이용하여 채널을 추정하는 방법이 있는데, 단말에서 수신되는 PUSC 클러스터에 포함되어 있는 파일럿 부반송파 신호들을 다음과 같이 나타낼 수 있다. There is a method of estimating a channel using a cluster of one or more PUSC subchannels in a channel environment in which interference of a neighboring base station exists. The pilot subcarrier signals included in a PUSC cluster received at a terminal may be represented as follows.
[수학식 1] [Equation 1]
여기에서, 는 단말에 수신된 신호를 각각 나타내며, 는 j-번째 기지국에서 전송되는 i-번째 파일럿 부반송파 신호, 는 i-번째 기지국에서 전송되는 신호가 겪는 무선경로 이득, 그리고 는 i-번째 수신신호에 더해지는 백색잡음을 나타낸다.From here, Represents a signal received at the terminal, I-th pilot subcarrier signal transmitted from the j-th base station, Is the radio path gain experienced by the signal transmitted from the i-th base station, and Denotes white noise added to the i-th received signal.
위의 수학식 1과 같이 표현되는 수신 신호를 최대 우도(Maximum Likelihood) 채널 추정 방식을 사용하면 채널 추정값은 다음 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. When the received signal expressed as in
[수학식 2][Equation 2]
여기에서, P H 는 P 행렬의 에르미트(Hermitian) 행렬, 즉, P 행렬의 열과 행을 바꾸고, 행렬 원소들을 각각 켤레 복소수로 변환하는 연산이다. 그리고 는 행렬의 역행렬(Inverse Matrix)을 나타낸다. Here, P H is the Hermitian operation (Hermitian) matrix of the matrix P, i.e., changing the rows and columns of the matrix P, respectively, it converted into the complex conjugate of matrix elements. And Is Represents the inverse matrix of the matrix.
이와 같은 방식을 사용하여 채널을 추정하는 경우, 파일럿을 랜덤화하기 위하여 시스템에서 사용하는 패턴이 "1"과 "-1"로 단순하기 때문에 (P H ·P)-1 행렬에 대한 특이성(Singularity)이 발생하는 문제가 있다. 즉, 채널 추정을 위하여 사용되는 파일럿 부반송파가 "1" 또는 "1"의 랜덤 패턴에 따라 변조되어 전송되므로, 수학식 2의 (P H ·P) 형렬에 대한 역행렬이 존재하지 않을 확률이 높다는 문제점이 있다. In the case of estimating a channel using this method, the singularity for the matrix ( P H · P ) -1 is simple because the pattern used by the system for randomizing the pilot is simple as "1" and "-1". ) Is a problem that occurs. That is, since the pilot subcarriers used for channel estimation are modulated and transmitted according to a random pattern of "1" or "1", there is a high probability that there is no inverse matrix for the ( P H · P ) matrix of Equation 2 There is this.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 인접 기지국의 간섭이 존재하는 채널 환경하에서 채널 추정을 하는 경우, 간섭을 감소시키면서 채널 추정에 대한 신뢰도를 향상시키고자 하는데 있다. An object of the present invention is to improve the reliability of channel estimation while reducing interference when channel estimation is performed in a channel environment in which interference of adjacent base stations exists.
본 발명의 특징에 따른 채널 추정 방법은, 무선 통신 시스템이 인접 기지국들의 간섭이 존재하는 채널 환경에서 채널을 추정하는 방법이며, 데이터 부반송파 신호와 파일럿 부반송파 신호로 구성된 복수의 부채널 클러스터들이, 부반송파축과 심볼축으로 이루어지는 무선 자원 상에서 배열되어 있으며, 복수의 단위 블록으로 구분되어 있다. 이 경우, 상기 채널 추정 방법은 소정의 단위 블록에 대하여 적어도 하나의 부채널 클러스터의 파일럿 부반송파 신호들을 이용하여 파일럿 행렬을 구성하는 단계; 상기 파일럿 행렬을 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계; 상기 채널 추정 결과에 상기 파일럿 행렬에 관련된 공분산 행렬의 역행렬이 존재하는지를 판단하는 단계; 및 상기 역행렬이 존재하는 경우 상기 파일럿 행렬의 채널 추정 결과를 해당 단위 블록을 채널 추정 결과로 사용하는 단계를 포함한다. 여기서 상기 역행렬이 존재하지 않는 경우, 상기 파일럿 행렬을 구성하는 단계는 상기 파일럿 행렬을 상기 심볼축 방향으로 확장시켜 새로운 파일럿 행렬을 구성한다. According to an aspect of the present invention, a channel estimating method is a method in which a wireless communication system estimates a channel in a channel environment in which interference between neighboring base stations exists, and a plurality of subchannel clusters composed of a data subcarrier signal and a pilot subcarrier signal include a subcarrier axis. And are arranged on a radio resource having a symbol axis, and are divided into a plurality of unit blocks. In this case, the channel estimating method includes: constructing a pilot matrix using pilot subcarrier signals of at least one subchannel cluster for a predetermined unit block; Performing channel estimation using the pilot matrix; Determining whether an inverse of a covariance matrix related to the pilot matrix exists in the channel estimation result; And when the inverse matrix exists, using the channel estimation result of the pilot matrix as the channel estimation result. In the case where the inverse does not exist, the step of constructing the pilot matrix configures a new pilot matrix by extending the pilot matrix in the symbol axis direction.
본 발명의 다른 특징에 따른 채널 추정 장치는, 무선 통신 시스템에서 인접 기지국들의 간섭이 존재하는 채널 환경에 대한 채널을 추정하는 장치에 있어서, 부반송파축과 심볼축으로 이루어지는 공간 상에서 배열되어 있으며, 데이터 부반송파 신호와 파일럿 부반송파 신호로 구성된 복수의 부채널 클러스터을 복수의 단위 블록으로 구분하는 단위 블록 구분부; 상기 단위 블록별로 하나의 부채널 클러스터의 파일럿 부반송파 신호들을 이용하여 파일럿 행렬을 구성하는 파일럿 행렬 구성부; 상기 파일럿 행렬 구성부에 의하여 구성된 파일럿 행렬을 이용하여 채널 추정을 수 행하는 채널 추정부; 및 상기 채널 추정부에 의하여 획득되는 채널 추정 결과에 파일럿 행렬에 관련된 공분산 행렬의 역행렬이 존재하는지를 판단하는 역행렬 판단부를 포함한다. 여기서 상기 파일럿 행렬 구성부는 상기 역행렬 판단부에 의한 판단 결과 상기 역행렬이 존재하지 않는 경우에는 상기 파일럿 행렬을 상기 심볼축 방향으로 확장시켜 새로운 파일럿 행렬을 구성하고, 상기 새로운 파일럿 행렬에 대한 채널 추정 결과에 공분산 행렬의 역행렬이 존재할 때까지, 상기 파일럿 행렬을 확장시키는 과정을 반복 수행한다. A channel estimating apparatus according to another aspect of the present invention is an apparatus for estimating a channel for a channel environment in which interference between neighboring base stations exists in a wireless communication system, and is arranged in a space consisting of a subcarrier axis and a symbol axis, and a data subcarrier. A unit block dividing unit for dividing a plurality of subchannel clusters composed of a signal and a pilot subcarrier signal into a plurality of unit blocks; A pilot matrix constructing unit for constructing a pilot matrix using pilot subcarrier signals of one subchannel cluster for each unit block; A channel estimator for performing channel estimation using a pilot matrix constructed by the pilot matrix constructing unit; And an inverse matrix determiner that determines whether an inverse of a covariance matrix related to a pilot matrix exists in a channel estimation result obtained by the channel estimator. In this case, when the inverse matrix does not exist, the pilot matrix constructing unit configures a new pilot matrix by extending the pilot matrix in the direction of the symbol axis when the inverse matrix does not exist, and applies a channel estimation result for the new pilot matrix. The process of extending the pilot matrix is repeated until there is an inverse of the covariance matrix.
본 발명의 실시 예에 따르면, 인접 기지국의 간섭이 존재하는 채널 환경하에서 채널 추정 결과의 신뢰도로를 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to improve the reliability of the channel estimation result in a channel environment in which interference of neighboring base stations exists.
특히, 채널 추정을 위하여 하나 이상의 PUSC 클러스터 내에 포함되어 있는 파일럿 부반송파의 행렬에 관련된 역행렬의 존재 여부를 판단하고, 그 결과에 따라 상기 파일럿 행렬을 인접 PUSC 클러스터에 포함되어 있는 파일럿 부반송파를 이용하여 확장시키는 행렬 확장을 수행하고 다시 채널 추정을 수행함으로써, 채널 추정 결과에 상기 역행렬의 존재 확률을 높일 수 있다. In particular, for channel estimation, it is determined whether there is an inverse matrix related to a matrix of pilot subcarriers included in at least one PUSC cluster, and accordingly, the pilot matrix is extended using pilot subcarriers included in an adjacent PUSC cluster. By performing matrix expansion and performing channel estimation again, it is possible to increase the probability of existence of the inverse of the channel estimation result.
따라서 채널 추정 결과에 포함되는 역행렬이 존재할 확률이 최대한 높아짐으로써, 수신 신호에 포함되어 있는 간섭을 줄임과 동시에 시스템의 성능을 높일 수 있다.Therefore, the probability that an inverse matrix is included in the channel estimation result increases as much as possible, thereby reducing the interference included in the received signal and increasing the performance of the system.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서, 기지국으로부터 전송되는 PUSC (Partial Usage Sub-channel) 부채널은 다수의 PUSC 클러스터로 구성되며, PUSC 클러스터는 14개의 부반송파와 2개의 심볼로 구성된다.In a wireless communication system according to an embodiment of the present invention, a Partial Usage Sub-channel (PUSC) subchannel transmitted from a base station is composed of a plurality of PUSC clusters, and the PUSC cluster is composed of 14 subcarriers and two symbols.
도 1은 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 PUSC 클러스터 구조를 나타낸 도이다. 1 is a diagram illustrating a PUSC cluster structure for transmitting a signal in a wireless communication system.
첨부한 도 1에서 도시된 바와 같이, 하나의 PUSC 클러스터는 24개의 데이터 부반송파와 채널추정의 용도로 사용되기 위한 4개의 파일럿 부반송파를 포함한다. As shown in FIG. 1, one PUSC cluster includes 24 data subcarriers and 4 pilot subcarriers for use in channel estimation.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국들과 단말기 사이에 송수신되는 신호들을 나타낸 도이다. 2 is a diagram illustrating signals transmitted and received between a base station and a terminal in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부한 도 2에서와 같이, 도 1에 도시된 바와 같은 구조의 PUSC 클러스터신호들이 기지국들(100,200)로부터 단말기(300)로 전송된다. 본 발명의 실시 예에서 는 채널 추정에 사용되는 파일럿 부반송파는 OFDM 심볼 축을 기준으로 각각의 PUSC 클러스터 신호들에 포함되어 있는 4개의 파일럿 부반송파 중에서 2개일 수 있다. As shown in FIG. 2, PUSC cluster signals having a structure as shown in FIG. 1 are transmitted from the
다음에는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대하여 설명한다. Next, a channel estimation method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PUSC 클러스터들을 행렬을 구성하기 위한 단위 블록으로 구분하는 과정을 나타낸 도이다. 3 is a diagram illustrating a process of classifying PUSC clusters into unit blocks constituting a matrix according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에서는 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, 부반송파축과 심볼축으로 이루어지는 무선 자원 상에 심볼축을 따라 PUSC 클러스터들이 배열되어 있으며, 채널을 추정을 위하여 PUSC 클러스터들을 단위 블록들로 구분한다. 구체적으로 심볼축을 따라 배열되어 있는 PUSC 클러스터들을, 각각의 PUSC 클러스터에 포함되어 있는 파일럿 부반송파들 중에서 심볼축에 가장 가깝게 배치된 소정 개수(예를 들어, 2개)의 파일럿 부반송파들을 모두 포함하는 제1 단위 블록(B1), 심볼축을 따라 배열되어 있는 PUSC 클러스터들에 포함되어 있는 파일럿 부반송파들 중에서 제1 단위 블록(B1)에 포함된 파일럿 부반송파들을 제외한 나머지 파일럿 부반송파들을 포함하는 제2 단위 블록(B2) 그리고, 제1 단위 블록(B1)에 포함된 일부 파일럿 부반송파들과 제2 단위 블록(B2)에 포함된 일부 파일럿 부반송파들을 포함하는 제3 단위 블록(B3)으로 구분한다. 여기서, 제3 단위 블록(B3)은 제1 단위 블록(B1)의 파일럿 부반송파들 중에서 심볼축에 가장 멀리 떨어져 있는 순서대로 소정 개수(예를 들어, 1개)의 파일럿 부반송파들 그리고, 제2 단위 블록(B2)의 파일럿 부반송파들 중에서 심볼축에 가장 가깝에 배치되어 있는 순서대로 소정 개수(예를 들어, 1개)의 파일럿 부반송파들을 포함한다. In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, PUSC clusters are arranged along a symbol axis on a radio resource including a subcarrier axis and a symbol axis, and the PUSC clusters are divided into unit blocks for estimating a channel. do. In more detail, a PUSC cluster arranged along a symbol axis may include a first subcarrier including a predetermined number (eg, two) of pilot subcarriers disposed closest to a symbol axis among pilot subcarriers included in each PUSC cluster. The second unit block B2 including the pilot subcarriers other than the pilot subcarriers included in the first unit block B1 among the pilot subcarriers included in the unit block B1 and the PUSC clusters arranged along the symbol axis. In addition, some pilot subcarriers included in the first unit block B1 and some pilot subcarriers included in the second unit block B2 are divided into a third unit block B3. Here, the third unit block B3 may include a predetermined number of pilot subcarriers (for example, one) and a second unit in the order of the furthest distance from the symbol axis among the pilot subcarriers of the first unit block B1. The pilot subcarriers of the block B2 include a predetermined number (for example, one) of pilot subcarriers in the order of being arranged closest to the symbol axis.
본 발명의 실시 예에서는 위에 기술된 바와 같이 PUSC 클러스터들을 복수의 단위 블록들로 구분한 다음에, 단위 블록에 대하여 채널 추정을 수행한다. 이 경우 단위 블록 순서대로 채널 추정을 수행할 수 있다. In the embodiment of the present invention, as described above, the PUSC clusters are divided into a plurality of unit blocks, and then channel estimation is performed on the unit blocks. In this case, channel estimation may be performed in the order of unit blocks.
그리고 해당 단위 블록에 따른 채널 추정 결과에 역행렬이 존재하지 않은 경우에는 다음 단위 블록에 대하여 채널 추정을 수행하며, 특히 제1 단위 블록(B1) 및 제2 단위 블록(B2)에 대한 채널 추정 결과에 역행렬이 존재하지 않으면 제3 단위 블록(B3)을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이하에서는 채널 추정에 사용되는 각 단위 블록별로 채널이 변하지 않는다고 가정한다. If the inverse matrix does not exist in the channel estimation result according to the corresponding unit block, channel estimation is performed on the next unit block, and in particular, the channel estimation result for the first unit block B1 and the second unit block B2 If the inverse does not exist, channel estimation is performed using the third unit block B3. Hereinafter, it is assumed that the channel does not change for each unit block used for channel estimation.
이러한 단위 블록을 토대로 채널을 추정하는 방법에 대하여 설명한다. A method of estimating a channel based on such unit blocks will be described.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대한 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단위 블록별로 행렬을 구성하는 과정을 나타낸 도이다. 4 is a flowchart illustrating a channel estimation method according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a process of constructing a matrix for each unit block according to an exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 첨부한 도 4에서와 같이, 단말기(300)에서 수신된 PUSC 클러스터 신호에 포함되어 있는 파일럿 부반송파에 대한 행렬을 구한다. 즉, PUSC 클러스터들의 일부 파일럿 부반송파들로 이루어진 소정 단위 블록에 대하여 행렬을 구성한다. 여기서는 제1 단위 블록(B1)에서 행렬을 구성하고 채널을 추정하는 것을 예로 들어 설명한다. First, as shown in FIG. 4, a matrix for the pilot subcarriers included in the PUSC cluster signal received by the
구체적으로, 첨부한 도 5에서와 같이, 제1 단위 블록(B1)을 구성하는 파일럿 부반송파들 중에서 일부 파일럿 부반송파들을 이용하여, 먼저, 제1 크기(예를 들어, 2 X 2)의 행렬을 구성한다(S100). 제1 크기의 행렬은 제1 단위 블록(B1)을 구 성하는 파일럿 부반송파들 중에서 반송파축에 가장 가깝게 배치된 순서대로 소정 개수(예를 들어, 2개)의 파일럿 부반송파들로 이루어지며, 설명의 편의상 P1 행렬이라고 명명한다(S100). P1 행렬을 이용하여 수신 신호를 수식으로 표현하면 다음과 같다. Specifically, as shown in FIG. 5, first, a matrix having a first size (for example, 2 × 2) is constructed by using some pilot subcarriers among the pilot subcarriers constituting the first unit block B1. (S100). The matrix of the first size consists of a predetermined number (for example, two) of pilot subcarriers in the order arranged closest to the carrier axis among the pilot subcarriers constituting the first unit block B1. For convenience, it is called a P 1 matrix (S100). Representation of the received signal using the P 1 matrix is as follows.
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기에서, 는 단말기에 수신된 PUSC 클러스터 내의 i-번째 OFDM 심볼의 j-번째 수신 신호를 각각 나타내며, P는 채널의 특성을 나타내는 파일럿 행렬이며, 는 k-번째 기지국에서 전송되는 i-번째 OFDM 심볼의 j-번째 파일럿 부반송파 신호를 나타낸다. 는 i-번째 기지국에서 전송되는 신호가 겪는 무선경로 이득을 나타내며, 그리고 는 i-번째 OFDM 심볼의 j-번째 수신 신호에 더해지는 백색잡음을 나타낸다.From here, Denotes the j-th received signal of the i-th OFDM symbol in the PUSC cluster received at the terminal, P is a pilot matrix indicating the characteristics of the channel, Denotes a j-th pilot subcarrier signal of an i-th OFDM symbol transmitted from a k-th base station. Denotes the radiopath gain experienced by the signal transmitted from the i-th base station, and Denotes white noise added to the j-th received signal of the i-th OFDM symbol.
위의 수학식 3과 같이 나타내어지는 수신 신호를 최대 우도(Maximum Likelihood) 채널 추정 방식을 사용하여 처리하면, 다음 수학식 4와 같은 채널 추정값을 얻을 수 있다. When the received signal represented by Equation 3 above is processed by using a maximum likelihood channel estimation method, a channel estimate value shown in Equation 4 can be obtained.
[수학식 4]&Quot; (4) "
여기에서, 는 채널 추정값을 나타내며, 는 P1 행렬의 에르미트(Hermitian) 행렬, 즉, P1 행렬의 열과 행을 바꾸고, 행렬 원소들을 각각 켤레 복소수로 변환하는 연산이다. 그리고 는 행렬의 역행렬(Inverse Matrix)을 나타낸다.From here, Represents the channel estimate , Is an Hermitian matrix of the P 1 matrix, that is, a column and a row of the P 1 matrix, and the matrix elements are converted into conjugate complex numbers, respectively. And Is Represents the inverse matrix of the matrix.
제1 단위 블록의 제1 크기의 P1 행렬에 따른 수신 신호에 대한 채널 추정 결과, 채널 추정값에 파일럿 행렬의 역행렬 즉, 파일럿 행렬에 관련된 (P 1 H · P 1 ) 행렬에 대한 역행렬인 (P H ·P)-1 이 존재하는지를 판단한다(S110). 이와 같이 채널 추정 결과 얻어지는 해당 파일럿 행렬과 그의 에르미트 행렬의 곱에 대응하는 행렬 즉 (P H ·P)을 설명의 편의상 "공분산 행렬"이라고 명명한다. The channel estimate matrix inverse of the result, the pilot matrix, the channel estimate for the received signal in accordance with P 1 matrix of a first size of the first unit block, that is, the inverse matrix for the (P 1, H · P 1) matrices involved in the pilot matrix (P It is determined whether H · P ) -1 is present (S110). The matrix corresponding to the product of the pilot matrix obtained as a result of the channel estimation and the Hermit matrix, ie, P H · P , is referred to as a "covariance matrix" for convenience of explanation.
제1 단위 블록의 제1 크기의 P1 행렬에 따른 수신 신호에 대한 채널 추정 결과에 공분산 행렬의 역행렬이 존재하는 경우에는, 위의 수학식 4를 토대로 한 채널 추정 결과 얻어진 채널 추정값을 제1 단위 블록(B1)에 대한 채널 추정값으로 사용한다(S120). When the inverse of the covariance matrix exists in the channel estimation result for the received signal according to the P 1 matrix of the first size block of the first unit block, the channel estimation value obtained as a result of the channel estimation based on Equation 4 above is used as the first unit. It is used as a channel estimate for the block B1 (S120).
한편, 제1 단위 블록의 제1 크기의 P1 행렬에 따른 수신 신호에 대한 채널 추정 결과에 공분산 행렬의 역행렬이 존재하지 않는다고 판단되면, P1 행렬을 확장시켜 새로운 행렬을 구성하고 다시 채널 추정을 수행한다. On the other hand, if it is determined that the inverse of the covariance matrix does not exist in the channel estimation result for the received signal according to the P 1 matrix having the first size of the first unit block, the P 1 matrix is expanded to form a new matrix and perform channel estimation again. To perform.
구체적으로, 공분산 행렬에 대한 역행렬이 존재하지 않는 경우, 해당 클러스터에 포함되어 있는 파일럿에 대한 정보를 얻을 수 없게 되어 파일럿 정보를 채널 추정에 사용할 수 없게 된다. 따라서 파일럿에 대한 정보를 획득할 확률을 높이기 위하여, 도 5에서와 같이, 제1 단위 블록(B1)에서 제1 크기의 P1 행렬의 파일럿 부반송파들을 포함하면서 심볼축 방향으로 확장된 제2 크기(예를 들어, 4 X 2)를 가지는 새로운 확장 행렬을 구성한다(S140). 제2 크기의 행렬(P2)은 제1 크기의 행렬(P1)에 포함된 파일럿 부반송파들 이외에 심볼축 방향으로 배치되어 있는 소정 개수(예를 들어, 2개)의 파일럿 부반송파들을 더 포함하며, 설명의 편의상 이하에서 P2 행렬이라고 명명한다. 이와 같이 확장된 새로운 P2 행렬을 수신 신호와 같이 수식으로 표현하면 다음과 같다. In detail, when the inverse of the covariance matrix does not exist, information about the pilot included in the cluster cannot be obtained, and pilot information cannot be used for channel estimation. Accordingly, in order to increase the probability of acquiring the information on the pilot, as shown in FIG. 5, the second size extended in the symbol axis direction while including pilot subcarriers of the P 1 matrix having the first size in the first unit block B1 ( For example, a new extension matrix having 4 × 2 is configured (S140). The second-sized matrix P2 further includes a predetermined number (eg, two) pilot subcarriers arranged in the symbol axis direction in addition to the pilot subcarriers included in the first-sized matrix P1. For convenience, hereinafter referred to as P 2 matrix. The expanded P 2 matrix is expressed as an equation like a received signal as follows.
[수학식 5] [Equation 5]
다음, 위의 수학식 4와 같은 동일한 방법으로, P2 행렬에 대한 채널 추정값을 구하고 구해진 채널 추정값에 (P 2 H · P 2 )의 역행렬이 존재하는지의 여부를 판단한 다(S150). Next, in the same manner as in Equation 4 above, a channel estimate for the P 2 matrix is obtained, and it is determined whether an inverse of ( P 2 H · P 2 ) exists in the obtained channel estimate (S150).
만일 P2 행렬에 대한 채널 추정값에 (P 2 H · P 2 )의 역행렬이 존재하는 경우에는 P2 행렬에 대한 채널 추정 결과 얻어진 채널 추정값을 제1 단위 블록(B1)에 대한 채널 추정값으로 사용한다(S130). If that is the inverse of the channel estimate for the P 2 matrix (P 2 H · P 2) exists, use the channel estimation result obtained channel estimation value for the P 2 matrix, the channel estimation value for the first unit block (B1) (S130).
한편, P2 행렬에 대한 채널 추정값에 (P 2 H · P 2 )의 역행렬이 존재하지 않는 경우에는, 다시 행렬 확장을 수행하여 새로운 행렬을 구성하고 채널 추정을 수행한다. On the other hand, if there is no inverse of ( P 2 H · P 2 ) in the channel estimate for the P 2 matrix, matrix expansion is performed again to form a new matrix and perform channel estimation.
즉, 도 5에서와 같이, 제1 단위 블록(B1)에서 제1 크기의 P1 행렬(P1) 및 제2 크기의 P2 행렬(P2)의 파일럿 부반송파들을 포함하면서 심볼축 방향으로 확장된 제3 크기(예를 들어, 6 X 2)를 가지는 새로운 확장 행렬(P3)을 구성한다(S160). 제3 크기의 행렬(P3)은 제1 크기의 행렬(P1) 및 제2 크기의 행렬(P3)에 포함된 파일럿 부반송파들 이외에 심볼축 방향으로 배치되어 있는 소정 개수(예를 들어, 2개)의 파일럿 부반송파들을 더 포함하며, 설명의 편의상 이하에서 P3 행렬이라고 명명한다. 이와 같이 확장된 새로운 P3 행렬을 수신 신호와 같이 수식으로 표현하면 다음과 같다. That is, as shown in FIG. 5, the first unit block B1 includes pilot subcarriers of the first size P 1 matrix P1 and the second size P 2 matrix P2 and extend in the symbol axis direction. A new extension matrix P3 having 3 sizes (for example, 6 × 2) is configured (S160). The third-sized matrix P3 has a predetermined number (eg, two) arranged in the symbol axis direction in addition to the pilot subcarriers included in the first-sized matrix P1 and the second-sized matrix P3. Pilot subcarriers are further included, and for convenience of description, hereinafter, referred to as a P 3 matrix. The extended P 3 matrix is expressed as an equation like a received signal as follows.
[수학식 6] &Quot; (6) "
다음, 위의 수학식 4와 같은 동일한 방법으로, P3 행렬에 대한 채널 추정값을 구하고 구해진 채널 추정값에 (P 3 H · P 3 )의 역행렬이 존재하는지의 여부를 판단한다(S170). Next, in the same manner as in Equation 4 above, a channel estimate for the P 3 matrix is obtained, and it is determined whether or not an inverse of ( P 3 H · P 3 ) exists in the obtained channel estimate (S170).
만일 P3 행렬에 대한 채널 추정값에 (P 3 H · P 3 )의 역행렬이 존재하는 경우에는 P3 행렬에 대한 채널 추정 결과 얻어진 채널 추정값을 제1 단위 블록(B1)에 대한 채널 추정값으로 사용한다(S130). If that is the inverse of the channel estimate for the P 3 matrix (P 3 H · P 3) exists, use the channel estimation result obtained channel estimation value for the P 3 matrix as a channel estimation value for the first unit block (B1) (S130).
만일 역행렬이 존재하지 않는다고 판단되는 경우, 제1 단위 블록(B1)에 대하여 채널 추정을 할 수 없는 것으로 판단하고, 채널 추정을 할 수 없다는 불가 표시를 수행한다(S180).If it is determined that the inverse does not exist, it is determined that channel estimation cannot be performed with respect to the first unit block B1, and an impossible indication that channel estimation cannot be performed is performed (S180).
위에 기술된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 채널을 추정하고자 하는 PUSC 클러스터들의 소정 파일럿 부반송파들로 이루어진 단위 블록에 대한 채널 추정 결과에, 해당 파일럿 행렬과 그의 에르미트 행렬의 곱에 대응하는 공분산 행렬의 역행렬이 존재하지 않는 경우에는, 상기 역행렬이 존재할 때까지 해당 단위 블 록의 파일럿 행렬에 대한 확장을 수행하면서 채널 추정 결과를 다시 수행한다. As described above, in an embodiment of the present invention, a covariance matrix corresponding to a product of a corresponding channel of a pilot matrix and a Hermitian matrix is obtained from a channel estimation result of a unit block consisting of predetermined pilot subcarriers of PUSC clusters for which a channel is to be estimated. If the inverse does not exist, channel estimation is performed again while extending the pilot matrix of the corresponding unit block until the inverse exists.
이러한 채널 추정 과정은 다른 단위 블록 즉, 제2 단위 블록(B2) 또는 제3 단위 블록(B3)에 대해서도 동일하게 적용된다. The channel estimation process is similarly applied to other unit blocks, that is, the second unit block B2 or the third unit block B3.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 채널 추정을 위하여 심볼 축으로 하나 이상의 클러스터 내에 포함되어 있는 파일럿 부반송파의 행렬에 대한 공분산 행렬 즉, (P H ·P) 행렬의 역행렬의 존재 여부를 판단하고, 존재하지 않는 경우에는 상기 행렬을 확장시켜 다시 채널 추정을 수행함으로써, (P H ·P) 행렬의 역행렬 존재확률을 높임과 동시에 채널 추정의 신뢰도를 높일 수 있다. As described above, according to an embodiment of the present invention, whether a covariance matrix, that is, an inverse of the matrix ( P H · P ), for a matrix of pilot subcarriers included in one or more clusters as a symbol axis for channel estimation is determined. If not, the matrix can be extended and channel estimation is performed again, thereby increasing the probability of inverse matrix existence of the ( P H · P ) matrix and increasing the reliability of channel estimation.
이러한 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 구현하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치는 다음과 같은 구조로 이루어질 수 있다. The channel estimation apparatus according to the embodiment of the present invention for implementing the channel estimation method according to the embodiment of the present invention may have the following structure.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치의 구조도이다. 6 is a structural diagram of a channel estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치는, 단말기에 탑재되어 기지국들로부터 수신되는 신호에 대한 채널 추정을 수행한다. The channel estimating apparatus according to an embodiment of the present invention performs channel estimation on signals received in base stations mounted on a terminal.
첨부한 도 5에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치(10)는 단위 블록 생성부(11), 파일럿 행렬 구성부(12), 채널 추정부(13), 그리고 역행렬 판단부(14)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the
단위 블록 생성부(11)는 심볼축과 부반송파축으로 이루어진 무선 자원 상에 배열되어 있는 PUSC 클러스터들을 단위 블록별로 구분한다. 첨부한 도 3에 도시된 바와 같이, PUSC 클러스터들을 제1 단위 블록(B1), 제2 단위 블록(B2) 및 제3 단위 블록(B3)으로 구분한다. The unit
파일럿 행렬 구성부(12)는 각각의 단위 블록별로 파일럿 행렬을 구성하며, 구체적으로 심볼축 방향으로 적어도 하나의 PUSC 클러스터에 포함된 파일럿 부반송파 신호를 이용하여 파일럿 행렬을 구성한다. The pilot
채널 추정부(13)는 파일럿 부반송파 신호들을 사용하여 채널을 추정한다. 즉 파일럿 행렬 구성부(12)가 구성한 파일럿 행렬의 파일럿 부반송파 신호들을 사용하여 채널을 추정하며, 단위 블록별로 채널 추정 과정을 수행한다. The
역행렬 판단부(14)는 채널 추정부(13)의 채널 추정 결과에 파일럿 행렬에 관련된 공분산 행렬의 역행렬이 존재하는지를 판단하고, 존재하지 않는 경우에는 파일럿 행렬 구성부(12)에게 다시 새로운 파일럿 행렬을 구성하도록 지시한다. 이 경우 파일럿 행렬 구성부(12)는 기존된 구성한 파일럿 행렬을 확장하여 새로운 행렬을 구성한다. 즉, 도 5에서와 같이, 초기에 형성된 제1 파일럿 행렬의 크기를 심볼축 방향으로 확장시켜 새로운 제2 파일럿 행렬을 구성하며, 이후 새로이 구성된 제2 파일럿 행렬에 대한 채널 추정 결과에도 공분산 행렬의 역행렬이 존재하지 않으면 다시 제2 파일럿 행렬의 크기를 심볼축 방향으로 확장시켜 새로운 제3 파일럿 행렬을 구성한다. 새로이 확장되는 행렬되는 기존의 행렬의 PUSC 클러스터들의 파일럿 부반송파를 포함하면서 새로운 PUSC 클러스터들의 파일럿 부반송파를 포함하는 형태로 확정된다. The inverse matrix determination unit 14 determines whether an inverse of the covariance matrix related to the pilot matrix exists in the channel estimation result of the
한편, 채널 추정부(13)는 채널 추정 결과에 파일럿 행렬에 관련된 공분산 행렬의 역행렬이 존재하는 경우에는 그 채널 추정 결과를 해당 단위 블록의 채널 추 정 결과로 사용한다. 또한 단위 블록의 파일럿 행렬을 확장시켜 채널을 추정하였음에도 불구하고 채널 추정 결과에 공분산 행렬의 역행렬이 존재하지 않으며, 해당 단위 블록에 대한 채널 추정이 불가함을 표시한다. Meanwhile, when the inverse of the covariance matrix related to the pilot matrix exists in the channel estimation result, the
이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치는 위에 기술된 채널 추정 방법을 토대로 동작하며, 당업자라면 위의 방법을 토대로 채널 추정 장치의 동작을 구현할 수 있으므로, 여기서는 채널 추정 장치의 동작에 대한 상세한 설명을 생략한다. The channel estimating apparatus according to the embodiment of the present invention having such a structure operates based on the channel estimating method described above, and a person skilled in the art can implement the operation of the channel estimating apparatus based on the above method. Detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.An embodiment of the present invention is not implemented only through the above-described apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. Such implementations may be readily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 무선 통신 시스템에서 신호를 전송하는 PUSC 클러스터 구조를 나타낸 도이다. 1 is a diagram illustrating a PUSC cluster structure for transmitting a signal in a wireless communication system.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국들과 단말기 사이에 송수신되는 신호들을 나타낸 도이다. 2 is a diagram illustrating signals transmitted and received between a base station and a terminal in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 PUSC 클러스터들을 행렬을 구성하기 위한 단위 블록으로 구분하는 과정을 나타낸 도이다. 3 is a diagram illustrating a process of classifying PUSC clusters into unit blocks constituting a matrix according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대한 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단위 블록별로 PUSC 클러스터 신호에 포함되어 있는 파일럿 부반송파에 대하여 행렬을 구성하는 과정을 나타낸 도이다. 5 is a diagram illustrating a process of constructing a matrix for pilot subcarriers included in a PUSC cluster signal for each unit block according to an embodiment of the present invention.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 장치의 구조도이다. 6 is a structural diagram of a channel estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080123310 | 2008-12-05 | ||
KR20080123310 | 2008-12-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100065078A true KR20100065078A (en) | 2010-06-15 |
Family
ID=42364581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090097919A KR20100065078A (en) | 2008-12-05 | 2009-10-14 | Method for estimating channel under environment in which interference exists in wireless communication system and apparatus thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100065078A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190012227A (en) | 2016-06-23 | 2019-02-08 | 가부시키가이샤 데라오카 세이사쿠쇼 | Adhesive composition and adhesive sheet |
CN113689869A (en) * | 2021-07-26 | 2021-11-23 | 浙江大华技术股份有限公司 | Speech enhancement method, electronic device, and computer-readable storage medium |
-
2009
- 2009-10-14 KR KR1020090097919A patent/KR20100065078A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190012227A (en) | 2016-06-23 | 2019-02-08 | 가부시키가이샤 데라오카 세이사쿠쇼 | Adhesive composition and adhesive sheet |
CN113689869A (en) * | 2021-07-26 | 2021-11-23 | 浙江大华技术股份有限公司 | Speech enhancement method, electronic device, and computer-readable storage medium |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101265632B1 (en) | Method And Apparatus For Transmitting Reference Signal, Setting Reference Signal Transmission Pattern, And Setting And Allocating Resource Block | |
EP3429119B1 (en) | Radio communication apparatus and pilot symbol transmission method | |
US7634014B2 (en) | Adaptive pilot allocation method and apparatus for use in a communication system | |
KR101295938B1 (en) | Base station device and communication method | |
KR101531515B1 (en) | Wireless communication system with multiple transmission antennas using pilot subcarrier allocation | |
KR101048498B1 (en) | Uplink Signal Transmission Method, Transmission Device, Generation Method, and Generation Device in Communication System | |
KR101475643B1 (en) | Mobile station device, data reception method and integrated circuit | |
US11395295B2 (en) | Integrated circuit | |
WO2009157168A1 (en) | Method of arranging reference signals and wireless communication base station apparatus | |
KR101498059B1 (en) | Wireless communication system with multiple transmission antennas using pilot subcarrier allocation | |
KR20090129344A (en) | Wireless communication systems and methods using reference signals | |
EP2384588A1 (en) | Physical structure and sequence design of midamble in ofdma systems | |
WO2009132178A2 (en) | Backward compatible bandwidth extension | |
JP2011077647A (en) | Mobile station device, base station device, radio communication system, communication method, and control program | |
CA2686110A1 (en) | Wireless communication system using pilot allocation, method and pilot pattern thereof | |
KR102286877B1 (en) | Filter reusing method for transmitting and receiving multi-carrier based on filter bank system | |
KR101974016B1 (en) | Data transmitting method using ofdm and noma | |
JP2011041001A (en) | Radio base station, and radio communication method | |
KR20100065078A (en) | Method for estimating channel under environment in which interference exists in wireless communication system and apparatus thereof | |
KR20090037203A (en) | Method for transmitting codeword | |
KR20080079497A (en) | Method for constructing subchannel in communication system | |
KR20100065079A (en) | Method for estimating channel under environment in which interference exists in wireless communication system and apparatus thereof | |
US20100157787A1 (en) | Method for trasmitting signals for increasing the amount of data transmission | |
KR101118668B1 (en) | Apparatus and method for channel estimation of broadband wireless communication system | |
KR101108058B1 (en) | method for transmitting and receiving data using a plurality of carrier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |