KR100429757B1 - System for channel estimation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing system and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a channel estimation system and method of an orthogonal frequency division multiplexing system.

이를 위하여 본 발명은 데이터 프레임을 시간축과 주파수축 프레임으로 구분하여 각각 1차원 영역으로 구성하고, 시간축 프레임을 블록 단위로 배치하는 단계, 시간축 프레임의 각 블록 프레임마다 주기적으로 파일럿 신호를 삽입하여 채널을 추정하는 단계, 전단에서 추정된 채널 값을 이용하고, 파일럿 신호들간의 간격을 고려하여 추가 파일럿 신호를 삽입하는 단계를 포함한다. 따라서, 본 발명은 2개의 1차원 영역으로 구성하여 파일럿 신호 외에 전단의 추정된 신호 및 블록 단위 내에서 추가 파일럿 신호를 적용함으로써 이동 시스템의 속도 변화에 상관없이 상대적으로 우수한 채널 추정 성능 및 강건한 성질을 보이며, 발생하는 시스템의 채널 추정의 발산 현상을 방지할 뿐만 아니라 연산량 측면에서 비교적 양호한 성능을 나타내고, 또한 페이딩이 심하거나 덜 심한 경우에 있어 페이딩에 영향을 최소로 받아 우수한 채널 추정 성능을 보이며, 상당한 주기를 갖는 파일럿을 이용해 기존 기법들이 갖는 불안정성을 극복할 수 있는 효과를 제공하여 준다.To this end, the present invention divides the data frame into a time axis and a frequency axis frame and configures each one-dimensional region, arranges the time axis frame in units of blocks, and periodically inserts a pilot signal for each block frame of the time axis frame. Estimating, using an estimated channel value at the front end, and inserting an additional pilot signal in consideration of an interval between pilot signals. Accordingly, the present invention is composed of two one-dimensional regions and by applying the pilot signal in addition to the pilot signal and the additional pilot signal within the block unit, the channel estimation performance and robust properties are relatively excellent regardless of the speed change of the mobile system. It not only prevents the divergence of channel estimation in the system, but also shows relatively good performance in terms of computation, and shows good channel estimation performance with minimal fading in the case of severe or less fading. The pilot with period provides the effect of overcoming the instability of the existing techniques.

Description

직교주파수 분할 다중화 시스템의 채널 추정 시스템 및 방법{System for channel estimation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing system and method thereof}System for channel estimation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing system and method

본 발명은 이동 통신 환경에 적용되는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저속 및 고속에서 강건한 성질을 지니고 오차 누적에도 영향이 최소화될 수 있으며, 연산량도 적정 수준을 갖는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a channel estimation system and method of an orthogonal frequency division multiplexing system applied to a mobile communication environment, and more particularly, has a robust property at low speed and high speed, and can minimize the influence on error accumulation, and also has an appropriate amount of calculation. A channel estimation system and method thereof for an orthogonal frequency division multiplexing system having a level.

일반적으로 무선 통신 채널 및 디지털 고화질 텔레비전(HDTV)의 전송 채널에서는 다중경로 페이딩에 의하여 수신된 신호에서 심벌간의 간섭이 발생된다. 특히, HDTV 시스템과 같은 고속 데이터가 전송되는 경우에는 심벌간 간섭이 심화되어 수신측의 데이터 복원 과정에서 심각한 오류를 초래하게 된다.In general, inter-symbol interference occurs in a signal received by multipath fading in a wireless communication channel and a transmission channel of a digital high definition television (HDTV). In particular, when high-speed data such as an HDTV system is transmitted, the intersymbol interference is intensified, which causes a serious error in the data restoration process of the receiver.

이를 해결하기 위한 방안으로 유럽에서는 디지털 오디오 방법 및 디지털 지상파 텔레비전 방송의 전송 방식으로서 다중 경로 페이딩에 강인하게 동작할 수 있고, 유무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 다중반송파를 사용한 직교주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식이 제안되고 있다.To solve this problem, in Europe, digital audio method and digital terrestrial television broadcasting can be robustly applied to multipath fading, and orthogonal frequency division multiplexing using multicarriers in a method suitable for high-speed data transmission in wired and wireless channels is possible. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme has been proposed.

OFDM 방식은 직렬 형태로 입력되는 심벌 열을 N개 심벌씩 병렬 데이터로 변환시킨 후, 병렬화된 심벌을 각기 상이한 부반송파 주파수로 멀티플렉싱하고, 멀티플렉싱된 각 데이터를 모두 더해서 전송한다.The OFDM method converts a sequence of symbols input in serial form into parallel data by N symbols, and then multiplexes the parallelized symbols with different subcarrier frequencies, and adds each of the multiplexed data.

여기서, 병렬화된 N개 심벌을 하나의 단위 블록으로 간주한다면, 블록 내의 N개의 각 부반송파는 상호 직교성을 가지도록 하여 부반송파 채널, 즉 부채널간에 영향이 없도록 한다. 따라서, OFDM 방식을 기존의 단일 반송파 방식과 비교해보면, 동일한 심벌 전송률을 유지하면서도 심벌 주기를 부채널 수(N)만큼 증가시킬 수 있기 때문에 다중 경로 페이딩에 의한 심벌간 간섭을 줄일 수 있다.In this case, when N parallel symbols are regarded as one unit block, each of the N subcarriers in the block is orthogonal to each other so that subcarrier channels, that is, subchannels, are not affected. Accordingly, when the OFDM scheme is compared with the conventional single carrier scheme, the symbol period can be increased by the number of subchannels N while maintaining the same symbol rate, thereby reducing inter-symbol interference due to multipath fading.

특히, 전송되는 심벌 사이에 보호구간을 삽입할 경우에는 심벌간 간섭을 더욱 감소시킬 수 있으므로 채널 등화기의 구조가 매우 간단해질 수 있다.In particular, when the guard interval is inserted between the transmitted symbols, the inter-symbol interference can be further reduced, thereby making the structure of the channel equalizer very simple.

다중경로 페이딩을 갖는 무선통신채널에서 심벌 주기가 짧은 고속 데이터 전송시 단일반송파 방식을 사용하게 되면 심벌간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중반송파 방식의 경우에는 데이터 전송 속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서 심벌 주기를 부반송파의 수만큼 확장시킬 수 있기 때문에 하나의 탭을 갖는 간단한 등화기로 다중 경로에 의한 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널을 잘 대처할 수 있다.When using a single carrier method for high-speed data transmission with short symbol periods in a wireless communication channel having multipath fading, the inter-symbol interference becomes more severe, whereas the complexity of the receiver is increased. The symbol period can be extended by the number of subcarriers in each subcarrier while maintaining the same, so that a simple equalizer with one tap can cope with severe frequency selective fading channels by multipath.

위에서, 페이딩 환경에서 채널을 추정하는 방법들 중에서 파일럿 신호들을 전송된 신호에 다중 연결시키는 방법이 있다. OFDM은 다중 반송파 변조의 특별한 형태로 병렬전송 방식이므로 심벌주기가 증가하여 지연 확산에 대한 시스템의 민감도가 감소하게 되고, 채널을 협대역 플랫 페이딩(narrowband flat fading) 특성을 갖는 여러 개의 부채널로 나누고, 각 부채널은 주파수 선택적 페이딩에 강건한 성질을 갖게 된다.Above, among the methods of estimating a channel in a fading environment, there is a method of multiplely connecting pilot signals to a transmitted signal. Since OFDM is a special form of multicarrier modulation, since the parallel transmission scheme increases the symbol period, the system's sensitivity to delay spread is reduced, and the channel is divided into several subchannels having narrowband flat fading characteristics. Each subchannel is robust to frequency selective fading.

그런데, M-진(M-ary) 직교 다중화 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM)와 같이 신호 정보가 위상뿐만 아니라 진폭에도 실리는 경우에, 채널에서 겪는 페이딩 왜곡을 추정해 주어야 하므로 페이딩 왜곡 추정의 정확한 추정 및 보상이 OFDM 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다.However, when signal information is loaded not only in phase but also in amplitude, such as M-ary Quadrature Amplitude Modulation (QAM), it is necessary to estimate the fading distortion experienced by the channel. Estimation and compensation greatly affect the performance of the OFDM system.

OFDM 방식에서의 채널 추정은 주파수 영역에서 이루어지는 것이 효율적이며, 그 채널 추정 방법으로는 최소자승(Least Square, LS) 알고리즘이나, 선형최소평균자승오차(Linear Minimum Mean Square Error, LMMSE) 알고리즘 등이 있다.Channel estimation in the OFDM scheme is efficient in the frequency domain, and the channel estimation methods include a Least Square (LS) algorithm and a Linear Minimum Mean Square Error (LMMSE) algorithm. .

최소자승 알고리즘을 이용한 채널 추정 방법은 연산량이 적으나 평균자승오차(Mean Square Error, MSE) 관점에서 성능이 저하되는 단점이 있고, 선형최소평균자승오차 알고리즘을 이용한 채널 추정 방법은 평균자승 오차 관점에서는 좋은 성능을 보이나 연산량이 많다는 단점이 있다.Although the channel estimation method using the least squares algorithm has a small amount of calculation, the performance is degraded in terms of mean square error (MSE), and the channel estimation method using the linear minimum mean square error algorithm has a disadvantage in terms of mean square error. It shows good performance but has a large amount of calculation.

이러한 단점을 보완하기 위해 1996년에 SVD(Singular Value Decomposition) 알고리즘을 사용하여 적은 연산량으로도 평균자승오차 관점에서 좋은 성능을 갖는 로우 랭크(low-rank) 채널 추정기가 제안되었다. 그런데, 기존의 SVD 알고리즘을 이용한 OFDM 채널 추정 방법은 훈련 블록만을 사용하여 채널을 추정하였다.To address these shortcomings, a low-rank channel estimator was proposed in 1996 using the Singular Value Decomposition (SVD) algorithm, which has a good performance in terms of mean square error, even with a small amount of computation. However, in the conventional OFDM channel estimation method using the SVD algorithm, the channel is estimated using only training blocks.

한편, 시간에 따라 빠르게 변화하는 채널 환경에 적응하기 위해서는 파일럿 심벌을 지속적으로 삽입하여 파일럿 심벌의 선형 조합을 통해 채널의 변화를 추정해 주어야 하는데 이러한 방법을 PSAM(Pilot Symbol-Assisted Modulation)이라 한다.Meanwhile, in order to adapt to a rapidly changing channel environment, a pilot symbol should be continuously inserted to estimate channel change through a linear combination of pilot symbols. This method is called PSAM (Pilot Symbol-Assisted Modulation).

단일 반송파 시스템에서의 PSAM 방법은 1980년대 말 무어(Moher)에 의해 제시되었고, 1991년 카버(Caver)에 의해 분석되었으며, 1991년 훼르(Her)에 의해 OFDM 시스템에서 파일럿 심벌을 이용한 선형최소평균자승오차 채널 추정 방법이 제시되었다.The PSAM method in a single carrier system was proposed by Moher in the late 1980s, analyzed by Carver in 1991, and linear minimum mean square using pilot symbols in OFDM systems by Her in 1991. An error channel estimation method is presented.

하지만, 선형최소평균자승오차 패널 추정 방법에 의한 추정기는 평균자승오차 관점에서는 최적의 채널 추정기라 할 수 있으나 훈련 블록을 이용하는 경우와 마찬가지로 연산량이 많다는 문제점이 있다.However, the estimator based on the linear minimum mean square error panel estimation method may be an optimal channel estimator in view of the mean square error, but there is a problem in that the amount of computation is large as in the case of using a training block.

또한, 1997년 11월에 IEICE Trans. Fundamentals의 Vol E80-A의 pp2144-2154에서 게재한 "Extended Symbol-Aided Estimation for Non-selective Rayleigh Fading Channels"에서 레-하이 남과 케이. 사카니와(Le-Hai Nam and K. Sakaniwa)는 기존의 PSAM 방법보다 우수한 성능을 갖는 ESAE(Extended Symbol-AidedEstimation) 기법을 단일 반송파 시스템에 적용하였다.In November 1997, IEICE Trans. Le-Hai Nam and K in "Extended Symbol-Aided Estimation for Non-selective Rayleigh Fading Channels", pp. 144-2154, Vol E80-A, Fundamentals. Le-Hai Nam and K. Sakaniwa applied ESAE (Extended Symbol-AidedEstimation) to single carrier system.

이러한 ESAE 기법은 파일럿 신호뿐만 아니라 이전에 추정된 페이딩 값까지 이용하는 기법으로 현재 OFDM 시스템으로의 적용은 전무한 실정이다.The ESAE technique uses not only a pilot signal but also a previously estimated fading value, and there is no application to the current OFDM system.

위의 ESAE 기법은 PSAM 방법에 비해 고속 페이딩 환경에서도 강건한 성질을 지니며 비교적 파일럿 간격이 넓은 상황에서도 우수한 성질을 보인다. 그러나, 이전 프레임의 채널 값이 잘못되어 오차가 누적되면 추정 기능을 상실하게 되며, 연산량도 PSAM 방법에 비해 많다는 문제점이 있다.The ESAE method is more robust than the PSAM method even in the fast fading environment and is excellent even in the relatively large pilot interval. However, if the channel value of the previous frame is wrong and the error accumulates, the estimation function is lost.

본 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 PSAM, ESAE 기법들의 오차 누적이나 추정 기능 상실에 대한 문제점을 극복하고, 페이딩 변화에 강건할 뿐만 아니라 우수한 채널 추정 성능을 보이면서도 연산량 측면에서 적절한 수준을 갖는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to overcome the problems of error accumulation and loss of estimation function of PSAM and ESAE techniques, and to be robust to fading changes and to provide excellent channel estimation performance while The present invention provides a channel estimation system and method for an orthogonal frequency division multiplexing system having an appropriate level.

도 1은 일반적인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)의 송수신 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a transmission / reception system of a general orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).

도 2는 본 발명에 따른 시간축의 블록 주기 내에서의 프레임 구조가 도시된 도면이다.2 is a diagram illustrating a frame structure within a block period of a time axis according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 실시예에서 레일레이 페이딩 채널 모델에서 구한 BER 성능 그래프가 도시된 도면이다.3 is a diagram illustrating a BER performance graph obtained from a Rayleigh fading channel model in an embodiment according to the present invention.

상기한 바와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법의 특징은, 데이터 프레임을 시간축과 주파수축 프레임으로 구분하여 각각 1차원 영역으로 구성하고, 상기 시간축 프레임을 블록 단위로 배치하는 제1 단계; 상기 시간축 프레임의 각 블록 프레임마다 주기적으로 파일럿 신호를 삽입하여 채널을 추정하는 제2 단계; 및 상기 제2 단계에서 주기적인 파일럿 신호 삽입시, 결정된 데이터 심벌의 오류로 인한 성능 저하의 방지를 위해 전단에서 추정된 채널 값을 이용하고, 채널 추정 성능의 개선과 발산 방지를 위해 파일럿 신호들간의 간격을 고려하여 추가 파일럿 신호를 삽입하는 제3 단계를 포함한다.A feature of the channel estimation method of an orthogonal frequency division multiplexing system according to the present invention for realizing the above object is to divide a data frame into a time axis frame and a frequency axis frame, and to configure a one-dimensional region, and block the time axis frame. A first step of placing in units; A second step of estimating a channel by periodically inserting a pilot signal in each block frame of the time axis frame; And when the periodic pilot signal is inserted in the second step, use the estimated channel value at the front end to prevent performance degradation due to the error of the determined data symbol, and between the pilot signals to improve channel estimation performance and prevent divergence. A third step of inserting an additional pilot signal in consideration of the interval is included.

상기 제2 단계 및 제3 단계에서 삽입되는 파일럿 신호()는,Pilot signals inserted in the second and third stages ( ),

하기 수학식 1과 같고, 상기 추가 파일럿 신호(,)는, 두 번째 파일럿인와 네 번째 파일럿인이다.Equation 1 below, and the additional pilot signal ( , ) Is the second pilot And the fourth pilot to be.

상기 제3 단계에서 블록 프레임에 추가 파일럿 신호가 삽입되는 위치는, 각 파일럿 신호의 간격이 N인 경우에 N/2의 위치에 삽입된다.In the third step, the position where the additional pilot signal is inserted into the block frame is inserted at the position of N / 2 when the interval of each pilot signal is N.

상기 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법은, 예를 들어 전체 프레임 중 j번째 블록 프레임이 5개의 세부 블록으로 구성되고, j번째 블록 프레임내에 2개의 추가 파일럿 신호를 포함하여 8개의 파일럿 신호가 삽입되는 경우에 채널 추정 구간이 7 단계로 구분되어 채널 추정한다.In the channel estimation method of the orthogonal frequency division multiplexing system, for example, the j th block frame is composed of five sub-blocks among all frames, and eight pilot signals are inserted in the j th block frame including two additional pilot signals. In this case, the channel estimation interval is divided into seven stages to estimate the channel.

상기 채널추정 구간은, j-1 번째 블록 프레임에서 기추정된 채널값과 3개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제1 구간; 순서대로 주기적인 파일럿 신호와 추가 파일럿 신호로 구성되는 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제2 구간; 두 번째 파일럿 신호부터 순서대로 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제3 구간; 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제4 구간; 3개의 파일럿 신호와 기추정된 채널값을 이용하여 채널 추정하는 제5 구간; 3개의 주기적인파일럿 신호와 1개의 추가 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제6 구간; 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제7 구간을 포함하고, 각 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 채널 추정값은 하기하는 수학식 2에서 수학식 21과 같다.The channel estimating section may include a first section for channel estimation using a channel value estimated in a j-1 th block frame and three pilot signals; A second period of channel estimation using four pilot signals consisting of periodic pilot signals and additional pilot signals in sequence; A third period of channel estimation using four pilot signals sequentially from the second pilot signal; A fourth period of channel estimation using four pilot signals; A fifth period of channel estimation using three pilot signals and a predetermined channel value; A sixth period for channel estimation using three periodic pilot signals and one additional pilot signal; A seventh period for channel estimation using four pilot signals is included, and the pilot value and the channel estimate value used for channel estimation in each period are shown in Equation 21 below.

한편, 본 발명에 따른 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템의 특징은, 데이터 프레임을 시간축과 주파수축 프레임으로 구분하여 각각 1차원 영역으로 구성하고, 상기 시간축 프레임을 블록 단위로 배치한 후 데이터를 전송에 적합한 형태로 변환하는 데이터 처리부; 상기 데이터 처리부에서 배치된 상기 시간축 프레임의 각 블록 프레임마다 주기적으로 파일럿 신호를 삽입하고, 파일럿 신호들간의 간격을 고려하여 추가 파일럿 신호를 삽입하는 신호삽입부; 상기 신호삽입부에서 삽입된 파일럿 신호가 제거되면, 상기 파일럿 신호와 전단에서 추정된 채널값을 이용하여 직교주파수 분할 다중 신호로부터 채널 추정값을 산출하는 채널추정부; 상기 채널추정부에서 출력되는 신호에서 채널의 비이상적인 특성에 의한 채널 왜곡을 보상하여 출력신호를 출력시키는 데이터출력부를 포함한다.On the other hand, a feature of the channel estimation system of the orthogonal frequency division multiplexing system according to the present invention is that the data frame is divided into a time axis and a frequency axis frame and configured into a one-dimensional area, respectively, and the data is arranged in blocks and then data is allocated. A data processor converting the data into a form suitable for transmission; A signal inserting unit inserting a pilot signal periodically for each block frame of the time axis frame arranged in the data processing unit, and inserting an additional pilot signal in consideration of an interval between pilot signals; A channel estimator for calculating a channel estimate from an orthogonal frequency division multiplex signal using the pilot signal and the channel value estimated at the front end when the pilot signal inserted by the signal insertion unit is removed; And a data output unit for outputting an output signal by compensating for channel distortion caused by non-ideal characteristics of the channel in the signal output from the channel estimation unit.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings that can be easily implemented by those skilled in the art.

도 1은 일반적인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)의 송수신 시스템의 구성이 도시된 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a transmission / reception system of a general orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).

유럽 디지털 지상파 텔레비전의 표준인 DVB-T(Digital Video Broadcasting -Terrestrial) 규격의 서브 캐리어 개수가 1705개인 2k 모드를 기준으로 설명하는데, 이는 서브 캐리어 개수가 6817 개인 8k 모드에서도 그대로 적용될 수 있다.The description is based on the 2k mode of 1705 subcarriers in the Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) standard, which is a standard of European digital terrestrial television. The same applies to the 8k mode of 6817 subcarriers.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이 OFDM의 송수신 시스템의 구성은 신호 매핑부(11), 직/병렬 변환부(12), 역고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)부(13), 파일럿 삽입부(14), 병/직렬 변환부(15), 레일레이 페이딩 채널 적용부(16), 합산기(17), 직/병렬 변환부(18), 파일럿 제거부(19), 고속 퓨리에 변환(FFT)부(21), 채널 추정부(20), 채널 등화부(22), 병/직렬 변환부(23), 기저대역 복조기(24)를 포함한다.That is, as illustrated in FIG. 1, the OFDM transmission / reception system includes a signal mapping unit 11, a serial / parallel conversion unit 12, an inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 13, and a pilot. Insertion unit 14, bottle / serial converter 15, Rayleigh fading channel application unit 16, summer 17, serial / parallel converter 18, pilot remover 19, fast Fourier transform (FFT) unit 21, channel estimator 20, channel equalizer 22, parallel / serial converter 23, and baseband demodulator 24.

송신측의 신호 매핑부(11)는 바이너리 소스가 발생하면 변조 방법에 따라 전송할 데이터, 즉 바이너리 소스를 매핑하는데 통상 QAM 방식으로 매핑하며, 주로 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying), 16-QAM, 64-QAM 등의 변조 방식을 사용한다.When the binary source occurs, the signal mapping unit 11 maps the data to be transmitted according to the modulation method, that is, the binary source, by using a normal QAM method. The signal mapping unit 11 mainly uses quaternary phase shift keying (QPSK), 16-QAM, 64- Modulation method such as QAM is used.

그리고, 신호 매핑부(11)에서 매핑된 데이터는 직/병렬 변환부(12)에서 병렬로 변환되고 역고속 퓨리에 변환부(13)를 통해 역퓨리에 변환되고, 파일럿 삽입부(14)에서 파일럿이 삽입된 후에 병/직렬 변환부(15)에서 전송되기 위해 다시 직렬 형태로 변환되어 출력된다.The data mapped by the signal mapping unit 11 is converted in parallel in the serial / parallel conversion unit 12 and inversely Fourier transformed through the inverse fast Fourier transform unit 13, and the pilot is inserted in the pilot insertion unit 14. After being inserted, it is converted into a serial form and output again to be transmitted from the parallel / serial converter 15.

병/직렬 변환부(15)를 통해 직렬 형태로 변환 출력되는 데이터는 레일레이 페이딩 채널 적용부(16)를 거쳐 합산기(17)에서 노이즈와 함께 합산되어 직/병렬 변환부(18)에 전송된다.The data converted into serial form through the parallel / serial converter 15 are added together with the noise in the summer 17 through the Rayleigh fading channel application unit 16 and transmitted to the serial / parallel converter 18. do.

직/병렬 변환부(18)에서 다시 병렬 형태로 변환 출력되는 신호는 파일럿 제거부(19)에서 파일럿 신호가 제거되고, 채널 추정부(20)는 파일럿 신호를 이용하여 OFDM 신호로부터 채널 추정값을 구한다.The pilot signal is removed from the pilot remover 19, and the channel estimator 20 obtains a channel estimate value from the OFDM signal by using the pilot signal. .

채널 추정부(20)에서 출력되는 신호는 고속 퓨리에 변환부(21)에 입력되어 퓨리에 변환된 후 채널 등화부(22)로 전송된다. 채널 등화부(22)는 채널의 비이상적인 특성 즉, 각종 잡음, 인접 채널과의 간섭, 다중 경로 등에 의한 채널 왜곡을 보상해주는 역할을 수행한다.The signal output from the channel estimator 20 is inputted to the fast Fourier transform unit 21, Fourier transformed, and then transmitted to the channel equalizer 22. The channel equalizer 22 compensates for channel distortions caused by non-ideal characteristics of the channel, that is, various noises, interference with adjacent channels, and multiple paths.

이렇게, 채널 등화부(22)를 통과한 신호는 병/직렬 변환부(23)에서 다시 직렬 형태로 변환되고, 기저대역 복조기(24)를 거쳐 출력신호로 출력된다.In this manner, the signal passing through the channel equalizer 22 is converted into a serial form again by the parallel / serial converter 23 and output as an output signal through the baseband demodulator 24.

OFDM 시스템의 송신측에서는 수신측의 복조를 돕기 위해 수신측에 알려진 값인 파일럿 신호를 전송하려는 데이터 사이사이에 삽입하여 전송한다. 이때, 유럽 DVB-T 표준에 따르면 2k 모드의 경우 OFDM 심벌당 45개의 연속형 파일럿이 모든 심볼마다 존재하는데, 시간축 상으로는 동일 서브 캐리어 위치에 존재하고 주파수축 상에서는 데이터를 매핑하는 것이다.The transmitting side of the OFDM system inserts and transmits a pilot signal, which is a value known to the receiving side, between data to be transmitted to assist in demodulation on the receiving side. In this case, according to the European DVB-T standard, in the 2k mode, 45 continuous pilots per OFDM symbol exist for every symbol. The data is located on the same subcarrier location on the time axis and the data is mapped on the frequency axis.

도 2는 본 발명에 따른 시간축의 블록 주기 내에서의 프레임 구조가 도시된 도면으로서, 특히 도 1의 채널 추정부(20)의 동작을 위한 부분에 해당한다.FIG. 2 is a diagram illustrating a frame structure within a block period of a time axis according to the present invention. In particular, FIG. 2 corresponds to a part for the operation of the channel estimator 20 of FIG.

OFDM 시스템의 채널 추정 성능을 보이기 위한 전체 데이터 프레임 중 시간축은 도 2에 도시된 바와 같은 블록 프레임들이 합쳐져서 구성되며, 전체 동작은 이러한 프레임과 주파수축의 프레임으로 구성된 2차원의 영역으로 이루어진다.The time axis of the entire data frame for showing the channel estimation performance of the OFDM system is formed by combining the block frames as shown in Figure 2, the overall operation is composed of a two-dimensional area consisting of such a frame and the frame of the frequency axis.

도 2에 표기된 각 p는 파일럿이 위치한 곳에서의 채널 감쇠이며, 빈 공간으로 표시된 부분들이 실제 데이터에 해당하는 부분으로 해당 파일럿들은 전체적으로아래 수학식 1과 같이 표기될 수 있다.Each p denoted in FIG. 2 is a channel attenuation where a pilot is located, and parts indicated by empty space correspond to actual data, and the corresponding pilots may be expressed as Equation 1 below.

여기서, u는 채널값, n은 잡음,는 파일럿 심벌값이고, 도 2에서는 j번째 블록 프레임에서 j번째 위치의 단위 프레임을 의미한다.Where u is the channel value, n is the noise, Is a pilot symbol value, Denotes a unit frame of the j th position in the j th block frame.

상기한 수학식 1에서 각 블록 프레임마다 이러한 파일럿들이 위치하게 되며, 수학식 1에서 두 번째 파일럿와 네 번째 파일럿은 추가적인 파일럿으로 이들을 이용해 채널 추정 시스템의 발산을 막을 수 있다.These pilots are located in each block frame in Equation 1 above, and the second pilot in Equation 1 above. And the fourth pilot Can be used as an additional pilot to prevent the channel estimation system from diverging.

또한, 시간축에서의 파일럿 간격이 조정되면 파일럿 중 1,3,4,5,6,7,8번째의 간격이 변하며, 2,4번째 값은 각각 1,3번째와 3,5번째의 중간 지점에 위치한다.If the pilot interval on the time axis is adjusted, the 1st, 3rd, 4th, 5th, 6th, 7th, 8th intervals of the pilot are changed, and the 2nd and 4th values are the 1st, 3rd, and 3rd, 5th intermediate points Located in

이하, 제1 단계에서 제7 단계(110-1∼110-7)까지 이용되는 파일럿과 추정된 채널값들을 살펴본다.Hereinafter, the pilot and estimated channel values used from the first to the seventh steps 110-1 to 110-7 will be described.

먼저, 제1 단계(110-1)의 채널 추정에 이용되는 값들은 아래 수학식 2와 같고, 추정 채널값은 수학식 3과 같다.First, values used for channel estimation in the first step 110-1 are represented by Equation 2 below, and estimated channel values are represented by Equation 3 below.

수학식 2, 3에서는 전체 프레임 중에서 j번째 블록 프레임의 제1 단계에서 채널 추정에 이용되는 값,는 u와 p의 상호상관함수(Cross-correlation function), 그리고는 p간의 자기상관함수(Auto-correlation function)를 각각 의미하고, 위의 기호들은 아래 수학식들에서도 동일한 의미를 갖는다.In Equations 2 and 3 Is a value used for channel estimation in the first step of the j th block frame among the entire frames, Is the cross-correlation function of u and p, and Denotes an auto-correlation function between p, and the above symbols have the same meanings in the following equations.

수학식 2에서 이용되는 값들을 살펴보면, j-1번째 프레임에서 추정되었던 채널값과 3개의 파일럿 값이 이용됨을 알 수 있다. 수학식 3으로 표시되는 부분은 선형최소평균자승오차(LMMSE) 개념을 적용하기 위한 것이다.Looking at the values used in Equation 2, it can be seen that the channel value and three pilot values estimated in the j-1 th frame are used. The part represented by Equation 3 is for applying the concept of linear minimum mean square error (LMMSE).

또한, pj(2), pj(4)를 제외한 각 파일럿의 간격이 N인 경우, 이 두 추가 파일럿은 N/2의 위치에 놓이게 된다. 위의 추가 파일럿들은 채널 추정 성능의 개선 및 발산을 막기 위해 각 블록마다 삽입되는 것으로 전체적인 성능과 데이터 전송 효율을 고려할 때 의미가 있다.Also, if the interval of each pilot except p j (2) and p j (4) is N, these two additional pilots are placed at the position of N / 2. The above additional pilots are inserted in each block to prevent improvement and divergence of channel estimation performance, which is meaningful when considering the overall performance and data transmission efficiency.

다음, 제2 단계(110-2)의 채널 추정에 이용되는 파일럿 값들과 이용되는 추정 채널값은 아래 수학식 4와 수학식 5와 같다.Next, the pilot values and the estimated channel values used for channel estimation in the second step 110-2 are as shown in Equations 4 and 5 below.

수학식 4에서는 채널 추정에 이용되는 파일럿 값들을 구하기 위해 순서대로 첫 번째부터 네 번째까지의 파일럿 4개가 이용된다.In Equation 4, four pilots from first to fourth are used in order to obtain pilot values used for channel estimation.

수학식 4에서 알 수 있듯이, 기존의 방식에서와 유사한 성질을 갖는 파일럿 2개와 전체적인 성능 개선을 위해 삽입되는 이미 알려진 파일럿 값 2개, 즉,가 이용된다.As can be seen from Equation 4, two pilots having properties similar to those of the conventional method and two known pilot values inserted to improve overall performance, that is, , Is used.

이어, 제3 단계(110-3)의 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 이용되는 추정 채널값은 각각 아래 수학식 6과 수학식 7과 같다.Subsequently, the pilot value and the estimated channel value used for channel estimation in the third step 110-3 are represented by Equations 6 and 7, respectively.

수학식 6과 수학식 7도 위의 수학식 4, 5와 유사한 방식으로 파일럿 값과 추정 채널값이 발생하게 되며, 추정에 이용되는 파일럿 값들간의 일정한 간격을 고려하여 선택된다.Equations 6 and 7 also generate pilot values and estimated channel values in a manner similar to Equations 4 and 5 above, and are selected in consideration of constant intervals between pilot values used for estimation.

제4 단계(110-4)의 채널 추정에 이용되는 전체 파일럿 및 기법의 발산을 막기 위해 삽입된 파일럿 값은 각각 수학식 8과 수학식 9로 표기되며, 여기서 이용된 추정 채널값은 수학식 10과 같다.In order to prevent divergence of the entire pilot and the technique used for channel estimation of the fourth step 110-4, the inserted pilot values are represented by Equations 8 and 9, respectively. Same as

위에서, 제4 단계에서는 제3 단계와 달리 수학식 9와 같은 파일럿이 추가됨을 확인할 수 있다. 수학식 9와 같은 추가 파일럿 값은 전체 시스템의 성능 개선 및 심각한 페이딩 환경에서의 발산 현상을 방지하도록 한다.In the fourth step, it can be seen that a pilot such as Equation 9 is added unlike the third step. Additional pilot values, such as Equation (9), improve the overall system performance and prevent divergence in severe fading environments.

이러한, 추가 파일럿 값의 삽입은 많으면 많을수록 성능 및 발산 현상 억제 기능은 개선되고 각 요소들간의 트레이드-오프(trade-off)를 고려할 때 본 발명의 실시 예에서 제안하는 정도의 수준으로 삽입하는 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다.In this case, the more pilot values are inserted, the more the performance and the divergence suppression function are improved, and considering the trade-off between the elements, it is preferable to insert them at the level suggested by the embodiment of the present invention. But it is not limited thereto.

그리고, 수학식 10의 OH는 추가 파일럿으로 인해 아래 수학식 11과 같이 정의된다. 수학식 11을 수학식 10에 삽입하여 전개하면, 그 결과가 최소평균자승오차 (LMMSE) 개념에 적용될 수 있다.In addition, O H in Equation 10 is defined as Equation 11 below due to the additional pilot. If Equation 11 is inserted into Equation 10 and developed, the result can be applied to the concept of least mean square error (LMMSE).

제5 단계(110-5)의 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 기 추정된 채널값은 수학식 12로 표시되며, 여기서 이용된 채널값은 수학식 13과 같다.The pilot value and the pre-estimated channel value used for channel estimation in the fifth step 110-5 are represented by Equation 12, wherein the channel value used is represented by Equation 13.

수학식 12에서는 기추정된 채널값 중 v6,j를 의미한다.In equation (12) Denotes v 6, j among the estimated channel values.

제6 단계(110-6)와 제7 단계(110-7)는 제4 단계와 마찬가지로 전체적인 시스템의 채널 추정 성능 개선 및 발산 현상을 방지하기 위한 단계들로 분류될 수 있다.Like the fourth step, the sixth step 110-6 and the seventh step 110-7 may be classified into steps for improving channel estimation performance and preventing divergence of the overall system.

특히, 제6 단계에서는 채널 추정에서 기법의 발산을 막기 위해 삽입된 추가 파일럿 값을 포함한 전체 파일럿은 수학식 14 및 수학식 15와 같고, 여기서 이용된 추정 채널값은 수학식 16과 같다.In particular, in the sixth step, the entire pilot including the additional pilot value inserted to prevent the divergence of the technique in the channel estimation is represented by Equations 14 and 15, and the estimated channel values used are represented by Equation 16.

제7 단계(110-7)의 채널 추정에 이용되는 파일럿 값은 수학식 17과 같고, 기추정된 채널값은 수학식 18 및 수학식 19와 같다.The pilot value used for channel estimation in the seventh step 110-7 is represented by Equation 17, and the pre-estimated channel value is represented by Equation 18 and Equation 19.

또한, 제7 단계에서 이용되는 추정 채널값은 수학식 20과 같이 정의되고, 여기서 이용되는 OH는 제4 단계 및 제6 단계와 달리 수학식 21과 같이 정의된다.In addition, the estimated channel value used in the seventh step Is defined as in Equation 20, and O H used here is defined as in Equation 21, unlike the fourth and sixth steps.

본 발명의 실시예는 제7 단계를 통해 얻어진 값들을 이용해 선형최소평균자승오차(LMMSE) 알고리즘 관계식에 적용하면 가능한 이용 데이터들의 중복을 피하여 계산량을 극복하면서 우수한 채널 추정 성능을 보임을 확인할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, when the linear minimum mean square error (LMMSE) algorithm is applied using the values obtained through the seventh step, it is confirmed that the channel estimation performance is excellent while avoiding duplication of available data and overcoming the calculation amount.

도 3은 본 발명에 따른 실시예에서 레일레이 페이딩 채널 모델에서 구한 BER 성능 그래프가 도시된 도면이다.3 is a diagram illustrating a BER performance graph obtained from a Rayleigh fading channel model in an embodiment according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같은 그래프는 동체의 속도는 100㎞/h로 설정한 결과로서, 주파수축의 파일럿 간격은 4로 고정되어 있으며, 시간축의 간격이 8, 12, 16인 경우의 실험 성능 예를 나타낸다.The graph shown in FIG. 3 shows the result of setting the speed of the fuselage to 100 km / h. The pilot interval of the frequency axis is fixed at 4, and an example of the experimental performance when the interval of the time axis is 8, 12, or 16 is shown. Indicates.

위에서, 본 발명의 실시예는 이동체의 속도가 100㎞/h로써 상당한 페이딩이 발생되는 환경이나 파일럿 간격이 8과 12의 경우 전체 SNR 값에서 우수한 성능을 보임을 알 수 있다. 그런데, 타 기법들은 BER 값이 10-1이나 10-2정도의 불량한 값을 갖으며, 특히 파일럿 간격이 16인 경우에는 타 기법들의 성능은 발산하는 경우까지 발생하고, 속도가 125㎞/h인 경우는 본 발명에 따른 실시예와 더욱 큰 성능 격차를 나타냄을 알 수 있다.Above, it can be seen that the embodiment of the present invention shows excellent performance in the overall SNR value when the speed of the moving object is 100 km / h and the environment where considerable fading occurs or when the pilot interval is 8 and 12. By the way, other techniques have poor BER values of 10 -1 or 10 -2 . Especially, when the pilot interval is 16, the performance of other techniques occurs until divergence, and the speed is 125 km / h. It can be seen that the case shows a larger performance gap with the embodiment according to the present invention.

상기 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention are merely exemplary of the invention, which are used for the purpose of illustrating the invention only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the appended claims or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에 의한 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템 및 그 방법은 2개의 1차원 영역으로 구성하여 파일럿 신호 외에 전단의 추정된 신호 및 블록 단위 내에서 추가 파일럿 신호를 적용함으로써 이동 시스템의 속도 변화에 상관없이 상대적으로 우수한 채널 추정 성능 및 강건한 성질을 보이며, 발생하는 시스템의 채널 추정의 발산 현상을 방지할 뿐만 아니라 연산량 측면에서 비교적 양호한 성능을 나타내는 효과가 있다.The channel estimation system and method of the orthogonal frequency division multiplexing system according to the present invention consist of two 1-dimensional domains and apply the pilot signal in addition to the pilot signal and the additional pilot signal within the block unit to change the speed of the mobile system. Regardless, it shows relatively good channel estimation performance and robustness, prevents the divergence of channel estimation in the system, and shows relatively good performance in terms of computation.

또한, 본 발명은 페이딩이 심하거나 덜 심한 경우에 있어 페이딩에 영향을 최소로 받아 우수한 채널 추정 성능을 보이여, 상당한 주기를 두고 파일럿을 이용해 기존 기법들이 갖는 불안정성을 극복할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention exhibits excellent channel estimation performance by minimizing the effects of fading in the case of severe or less severe fading, thereby overcoming the instability of existing techniques using a pilot at a considerable period.

Claims (8)

데이터 프레임을 시간축과 주파수축 프레임으로 구분하여 각각 1차원 영역으로 구성하고, 상기 시간축 프레임을 블록 단위로 배치하는 제1 단계;A first step of dividing the data frame into a time axis and a frequency axis frame and configuring each one-dimensional region, and arranging the time axis frame in block units; 상기 시간축 프레임의 각 블록 프레임마다 주기적으로 파일럿 신호를 삽입하여 채널을 추정하는 제2 단계;A second step of estimating a channel by periodically inserting a pilot signal in each block frame of the time axis frame; 상기 제2 단계에서 주기적인 파일럿 신호 삽입시, 채널 추정 서능의 개선과 발산 방지를 위해 파일럿 신호들간의 간격을 고려하여 추가 파일럿 신호를 삽입하는 제3 단계;A third step of inserting additional pilot signals in consideration of an interval between pilot signals in order to improve channel estimation performance and prevent divergence when inserting a periodic pilot signal in the second step; 상기 제3 단계에서 파일럿 신호가 삽입되면, 결정된 데이터 심벌의 오류로 인한 성능 저하의 방지를 위해 전단에서 추정된 채널 값을 이용하는 제4 단계; 및A fourth step of using the estimated channel value at the front end to prevent performance degradation due to an error of the determined data symbol when the pilot signal is inserted in the third step; And 상기 제3 단계에서 삽입된 파일럿 신호들과 상기 제4 단계에서 추정된 채널 값의 조합을 통해 전체 채널 추정 성능을 도모하는 제5 단계A fifth step of achieving overall channel estimation performance through a combination of the pilot signals inserted in the third step and the channel value estimated in the fourth step 를 포함하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.Channel estimation method of orthogonal frequency division multiplexing system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 단계 및 제3 단계에서 삽입되는 파일럿 신호()가 아래의 관계식Pilot signals inserted in the second and third stages ( ) Is the relationship below 여기서 u는 채널값,Where u is the channel value, n은 잡음,n is noise, 는 파일럿 심벌값임 Is the pilot symbol value 을 따르는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.Channel estimation method for orthogonal frequency division multiplexing system 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 추가 파일럿 신호(,)가The additional pilot signal ( , )end 두 번째 파일럿인와 네 번째 파일럿인인 것을 특징으로 하는The second pilot And the fourth pilot Characterized by 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.Channel Estimation Method for Orthogonal Frequency Division Multiplexing System. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3 단계에서 블록 프레임에 추가 파일럿 신호가 삽입되는 위치는,The position at which the additional pilot signal is inserted into the block frame in the third step, 각 파일럿 신호의 간격이 N인 경우에 N/2의 위치에 삽입되는 것을 특징으로 하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.The channel estimation method of the orthogonal frequency division multiplexing system, characterized in that when the interval of each pilot signal is N is inserted at the position of N / 2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법은,The channel estimation method of the orthogonal frequency division multiplexing system, j번째 프레임이 5개의 블록으로 구성되고, 각 블록마다 2개의 추가 파일럿 신호를 포함하여 8개의 파일럿 신호가 삽입되는 경우에 채널 추정 구간이 7 단계로 구분되어 채널 추정되는 것을 특징으로 하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.Orthogonal frequency division, characterized in that the channel estimation interval is divided into seven stages when the j-th frame is composed of five blocks and eight pilot signals are inserted in each block including two additional pilot signals. Channel estimation method in multiple systems. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 채널추정 구간은,The channel estimation section, a) j-1 번째 블록 프레임에서 기추정된 채널값과 3개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제1 구간－여기서 제1 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 채널 추정값은 아래의 관계식a) a first interval for channel estimation using the channel value estimated in the j-1 th block frame and three pilot signals, wherein the pilot value and the channel estimate value used for channel estimation in the first interval are 여기서,는 전체 프레임 중에서 j번째 블록 프레임의 제1 구간에서 채널 추정에 이용되는 값,here, Is a value used for channel estimation in the first interval of the j th block frame among the entire frames, 는 u와 p의 상호상관함수(Cross-correlation function), Is the cross-correlation function of u and p, 는 p간의 자기상관함수(Auto-correlation function)임. Is an auto-correlation function between p. 을 따름－;According to; b) 순서대로 주기적인 파일럿 신호와 추가 파일럿 신호로 구성되는 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제2 구간－여기서 제2 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 채널 추정값은 아래의 관계식b) a second section in which channel estimation is performed using four pilot signals consisting of a periodic pilot signal and an additional pilot signal in order, wherein the pilot value and the channel estimate value used for channel estimation in the second section are , , 을 따름－;According to; c) 두 번째 파일럿 신호부터 순서대로 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제3 구간－여기서 제3 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 채널 추정값은 아래의 관계식c) Third section in which channel estimation is performed using four pilot signals in order from the second pilot signal, wherein the pilot value and the channel estimate value used for channel estimation in the third section are represented by the following equation. , , 을 따름－;According to; d) 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제4 구간－여기서 제4 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값, 전체 파일럿 값 및 추정 채널값은 아래의 관계식d) Fourth section of channel estimation using four pilot signals, wherein the pilot value, the total pilot value, and the estimated channel value used for channel estimation in the fourth section are as follows. 여기서는 기추정된 채널값 중 v6,j를 의미함.here Denotes v 6, j among the estimated channel values. 을 따름－;According to; e) 3개의 파일럿 신호와 기추정된 채널값을 이용하여 채널 추정하는 제5 구간－여기서 제5 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값과 채널 추정값은 아래의 관계식e) a fifth section of channel estimation using three pilot signals and a presumed channel value, wherein the pilot value and the channel estimate value used for channel estimation in the fifth section are 을 따름－;According to; f) 3개의 주기적인 파일럿 신호와 1개의 추가 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제6 구간－여기서 제6 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값, 전체 파일럿 값 및 추정 채널값은 아래의 관계식f) Sixth section in which channel estimation is performed using three periodic pilot signals and one additional pilot signal, wherein the pilot value, the total pilot value, and the estimated channel value used for channel estimation in the sixth section are represented by the following equation. 을 따름－; 및According to; And g) 4개의 파일럿 신호를 이용하여 채널 추정하는 제7 구간－여기서 제7 구간에서 채널 추정에 이용되는 파일럿 값, 전체 파일럿 값 및 추정 채널값은 아래의 관계식g) Seventh section of channel estimation using four pilot signals, wherein the pilot value, total pilot value, and estimated channel value used for channel estimation in the seventh section are represented by the following equation. 을 따름－Follow 을 포함하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 방법.Channel estimation method of orthogonal frequency division multiplexing system comprising a. 데이터 프레임을 시간축과 주파수축 프레임으로 구분하여 각각 1차원 영역으로 구성하고, 상기 시간축 프레임을 블록 단위로 배치한 후 데이터를 전송에 적합한 형태로 변환하는 데이터 처리부;A data processor for dividing the data frame into a time axis and a frequency axis frame to form a one-dimensional region, and placing the time axis frame in units of blocks and converting the data into a form suitable for transmission; 상기 데이터 처리부에서 배치된 상기 시간축 프레임의 각 블록 프레임마다 주기적으로 파일럿 신호를 삽입하고, 파일럿 신호들간의 간격을 고려하여 채널 추정 성능 개선을 위한 추가 파일럿 신호를 삽입하는 신호삽입부;A signal insertion unit periodically inserting a pilot signal for each block frame of the time axis frame arranged in the data processing unit, and inserting an additional pilot signal for improving channel estimation performance in consideration of an interval between pilot signals; 상기 신호삽입부에서 삽입된 파일럿 신호가 제거되면, 상기 파일럿 신호들과 전단에서 기 추정된 채널값을 이용하여 직교주파수 분할 다중 신호로부터 채널 추정값을 산출하는 채널추정부;A channel estimator for calculating a channel estimation value from an orthogonal frequency division multiplexing signal by using the pilot signals and channel values previously estimated at the front end when the pilot signal inserted by the signal insertion unit is removed; 상기 채널추정부에서 출력되는 신호에서 채널의 비이상적인 특성에 의한 채널 왜곡을 보상하여 출력신호를 출력시키는 데이터출력부Data output unit for outputting the output signal by compensating for the channel distortion due to the non-ideal characteristics of the channel from the signal output from the channel estimation 를 포함하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템.Channel estimation system of the orthogonal frequency division multiplexing system comprising a. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 신호삽입부는,The signal insertion unit, 각 파일럿 신호의 간격이 N인 경우에 N/2의 위치에 삽입되는 것을 특징으로 하는 직교주파수 분할 다중 시스템의 채널 추정 시스템.The channel estimation system of the orthogonal frequency division multiplexing system, wherein the pilot signal is inserted at the position of N / 2 when the interval of each pilot signal is N.
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