KR100594086B1

KR100594086B1 - 채널 추정을 위한 적응적 파일럿 할당 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100594086B1
Application number: KR1020050000582A
Authority: KR
Inventors: 박민철; 박윤상; 송봉기; 김태곤
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2006-06-30
Also published as: US20060146948A1; US7634014B2

Abstract

본 발명은 파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템에서, 기지국과 이동국 간의 다중경로 지연을 측정하고, 기지국과 이동국 간에 전송되는 신호의 파일럿 분포 밀도를 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮춰 조정한다. 이처럼 다중경로 지연에 적응적으로 파일럿 분포 밀도를 조정함으로써 자원을 효과적으로 사용하여 처리량을 향상시킨다.

채널 추정, 파일럿, 채널 환경, 다중경로 지연, 파일럿 분포 밀도.

Description

채널 추정을 위한 적응적 파일럿 할당 방법 및 장치{ADAPTIVE PILOT ALLOCATION METHOD AND APPARATUS FOR PILOT-AIDED CHANNEL ESTIMATION SYSTEM}

도 1은 통상의 파일럿 배치를 보이는 다운링크 프레임 구조 예시도,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국들의 채널 환경별 그룹핑 예시도,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 환경별 파일럿 패턴 예시도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자별 파일럿 패턴 할당을 보인 다운링크 프레임 및 업링크 프레임 구조 예시도,

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 그룹별 파일럿 패턴 할당을 보인 다운링크 프레임 구조 예시도,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 송수신기의 블록구성도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 송수신기의 블록구성도,

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 처리 흐름도,

도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 처리 흐름도.

본 발명은 파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템(pilot-aided channel estimation system)에 관한 것으로, 특히 채널 환경 변화에 적응적으로 파일럿을 할당하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선(wireless) 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신측에서는 채널의 페이딩(fading)에 의한 왜곡을 보상하여 동기식 검출(coherent detection)을 하기 위해 채널 추정이 필수적이다. 수신측은 신호가 전송되어온 채널의 특성을 추정하여 채널의 페이딩으로 인해 발생하는 왜곡을 보상한다. 채널 추정을 위해 송신측은 일부의 부반송파(subcarrier)에 수신측이 이미 알고 있는 파일럿 신호를 전송하고, 수신측은 데이터가 전송되는 부반송파에 관하여 파일럿을 이용하여 채널 추정을 한다.

이때 사용되는 파일럿 개수가 많을수록 더 정확한 채널 값을 추정해 낼 수 있다. 하지만 그만큼의 부반송파들이 데이터 전송에 사용되지 못하고 파일럿 전송에 사용되기 때문에 데이터 전송을 위한 자원(resource)을 감소시키는 오버헤드(overhead)에 해당하기도 한다.

무선 OFDM 시스템에 있어서 파일럿을 할당하는 방식은 여러 가지가 있는데, 전형적으로 도 1의 예처럼 프레임(frame) 전체에 걸쳐 일정한 개수의 파일럿을 고정적으로 배치하여 왔었다. 도 1은 무선 OFDM 시스템에 있어서 기지국이 이동국으로 전송하는 다운링크(downlink) 프레임에 파일럿들이 배치된 것을 보인 것이다.

상기한 도 1의 프레임 구조를 살피면, 프리앰블(preamble)로 사용되는 OFDM 심볼(이하 "심볼"이라 함)에 공통 메시지 영역(common message region)의 심볼들이 뒤이어지고 공통 메시지 영역에는 데이터 버스트 영역(data burst region)의 심볼들이 뒤이어진다. 공통 메시지 영역의 심볼들은 모든 이동국들이 공통으로 수신하여야 하는 정보를 기지국이 전송하는데 사용되고, 데이터 버스트 영역의 심볼들은 트래픽 데이터를 기지국이 이동국들에게 전송하는데 사용된다. 도 1에서 각각의 심볼에 부반송파 축으로 배열된 화살표들이 파일럿을 나타내는데, 프리앰블 및 공통 메시지 영역뿐만 아니라 데이터 버스트 영역에도 일정한 개수의 파일럿이 고정적으로 배치됨을 알 수 있다.

상기 도 1처럼 일정한 개수의 파일럿을 고정적으로 배치한 프레임 구조는 시스템이 지원하고자 하는 최악의 채널 환경을 고려하여 만든 것이다. 최악의 경우의 채널 환경을 고려하여 파일럿을 매핑(mapping)해 놓으면, 좀 더 양호한 채널에서의 채널 추정도 당연히 가능하게 된다. 하지만, 양호한 채널에서는 최악의 채널에 비해 더 적은 개수의 파일럿만을 사용하여도 채널 추정을 할 수 있다. 그러므로 양호한 채널에서는 과도한 파일럿 매핑이 이루어진 것이라고 할 수 있다.

이처럼 데이터 버스트 영역에 있어서 최악의 채널 환경에 맞춰 파일럿 개수를 고정시켜 놓을 경우 상대적으로 양호한 채널 환경에서는 지나치게 할당된 파일럿 개수만큼 데이터를 전송할 자원이 줄어 들게 되므로, 전체 처리량(through-put)을 감소시키는 오버헤드로 작용하게 된다.

이를 개선하기 위한 기술의 예로서, "OFDMA 기반 셀룰러 시스템의 하향링크를 위한 신호구성 방법 및 장치"를 명칭으로 이석규 외 2명에 의해 발명되어 2002 년 12월 13일자로 특허출원되고 2004년 6월 19일자로 공개된 국내 특허 공개번호 10-2004-0051904호를 들 수 있다. 이는 하향 링크에서 파일럿 심볼에 의한 전송 전력 및 오버헤드를 감소시키고 전체 데이터 전송 용량을 증가시키 위한 적응 파일럿 심볼 배치 및 부 반송파 할당 기술을 개시하고 있다. 이에 따르면 사용자의 이동속도와 안테나 수에 따라 하향 링크에서 시간축에 대한 파일럿의 개수를 다르게 배치하는데, 고속 이동 사용자에 대하여는 추가 파일럿을 배치한다. 이에 따라 파일럿에 의한 오버헤드를 줄여 전체 데이터 전송률을 높이며, 파일럿에 의한 전송 전력 소모도 줄이게 된다.

하지만 무선 OFDM 시스템에 있어서 채널 환경은 사용자의 이동속도뿐만 아니라 다중경로 지연(multipath delay)에 따라 달라진다. 특히 사용자의 이동속도가 고속인 경우에는 다중경로 지연도 급격히 시변한다. 또한 대부분의 사용자가 정지 또는 저속 이동 상태에서 통신을 한다는 점을 감안하면, 사용자들 간의 채널 환경의 차이는 이동속도보다 다중경로 지연의 차이가 대부분을 차지한다.

이를 감안하면 채널 환경에 따라 적절한 개수의 파일럿을 배치하여 자원, 즉 부반송파들을 효과적으로 사용함으로써 처리량을 향상시키기 위해서는 다중경로 지연에 따라 적응적으로 파일럿을 할당하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명은 다중경로 지연에 따라 적응적으로 파일럿을 할당하여 자원을 효과적으로 사용할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은, 기지국과 이동국 간의 다중경로 지연을 측정하고, 기지국과 이동국 간에 전송되는 신호의 파일럿 분포 밀도를 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮춰 조정함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동국들의 채널 환경별 그룹핑(grouping) 예시도로서, 기지국(BS)과 통신을 하는 이동국들(MS1∼MS9)을 유사한 다중경로 지연을 가지는 채널 환경별로 구분하여 3개의 그룹들(100∼104)로 그룹핑하는 예를 보인 것이다. 그룹(100)의 이동국들(MS1∼MS3)은 다중경로 지연이 가장 큰 채널 환경에서 통신을 하고 있고, 그룹(104)의 이동국들(MS7∼MS9)은 다중경로 지연이 가장 작은 채널 환경에서 통신을 하고 있으며, 그룹(102)의 이동국들(MS4∼MS6)은 다중경로 지연이 그룹(100)의 다중경로 지연과 그룹(104)의 다중경로 지연 사이의 중간값의 다중경로 지연의 영향을 받는 채널 환경에서 통신을 하고 있는 것을 예시한 것이다. 물론 그룹들(100∼104) 각각에 있어서 동일한 그룹에 속하는 이동국들이라해도 다중경로 지연이 서로 다르지만, 각 그룹에 대응되게 정해진 범위내의 유사한 다중경로 지연값을 가지는 이동국들은 동일한 그룹에 포함된다.

본 발명의 실시 예에 따라 이동국들(MS1∼MS9)은 각각 기지국(BS)으로부터 수신되는 신호에 대하여 다중경로 지연을 측정하고, 기지국(BS)으로 전송하는 신호 의 파일럿 분포 밀도, 즉 업링크 프레임의 파일럿 분포 밀도를 자신의 다중경로 지연의 크기에 대응되게 조정한다. 아울러 기지국(BS)도 상기한 바와 같이 다중경로 지연이 서로 다른 그룹들(100∼104)의 이동국들(MS1∼MS9)에 대하여 이동국들(MS1∼MS9)로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도, 즉 다운링크 프레임의 파일럿 분포 밀도를 본 발명의 실시 예에 따라 그룹별 또는 이동국별로 다중경로 지연의 크기에 대응되게 조정한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 환경별 파일럿 패턴의 예로서, 본 발명에 관한 이해의 편의상 파일럿 패턴들을 3가지로 정하는 예를 보인 것이다. 즉, 상대적으로 다중경로 지연이 큰 경우, 작은 경우, 중간인 경우로 구분하여 각 경우에 대하여 파일럿 분포 밀도를 다르게 정한 파일럿 패턴들을 보인 것이다. 물론 다중경로 지연의 크기에 따라 더 세부적으로 구분하여 파일럿 패턴들을 정할 수 있다. 그리고 "■"는 파일럿 톤(tone), 즉 파일럿이 매핑되는 부반송파를 나타내고, "□"는 데이터 톤, 즉 데이터가 매핑되는 부반송파를 나타낸다.

또한 도 3(a)는 다중경로 지연이 작은 경우에 사용되는 파일럿 패턴을 보인 것이고, 도 3(b)는 다중경로 지연이 중간인 경우에 사용되는 파일럿 패턴을 보인 것이며, 도 3(c)는 다중경로 지연이 큰 경우에 사용되는 파일럿 패턴을 보인 것이다. 도 3(a) 내지 도 3(c)에서 보는 바와 같이, 다중경로 지연이 클수록 파일럿 분포 밀도가 높게 정해짐을 알 수 있다. 또한 전술한 국내 특허 공개번호 10-2004-0051904호에 따르면, 이동속도에 따라 파일럿의 개수를 다르게 하는 경우에는 시간 축, 즉 심볼 축으로 파일럿의 배치 개수가 다르게 된다. 하지만 다중경로 지연에 따른 파일럿 분포 밀도는 도 3(a) 내지 도 3(c)에서 보는 바와 같이 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수를 다르게 함으로써 조정된다.

이처럼 다중경로 지연의 크기들과 그에 대응되는 파일럿 패턴들은 사전에 기지국과 이동국의 약속에 의해 정해진다. 파일럿 패턴들의 개수와 각각의 파일럿 분포 밀도는 성능과 구현 복잡성의 트레이드-오프(trade-off) 성질을 나타낸다. 그러므로 파일럿 패턴들의 개수와 각각의 파일럿 분포 밀도는 본 발명이 적용되는 시스템에 따라 적당한 값을 선택하면 된다.

즉, 해당 다중경로 지연을 갖는 채널을 추정해 낼 수 있도록 적정 수의 파일럿만을 할당하면 된다. 예를 들어 다중경로 지연이 작은 채널중에 최선의 경우인 플랫 페이딩 채널(flat fading channel)은 한 개의 파일럿만 부반송파에 할당해도 전 대역의 채널값을 추정해 낼 수 있다. 이에 따라 이런 채널에서 사용되는 이동국을 위해서는 파일럿을 적게 사용할 수 있는 반면에, 최악의 경우에는 많은 수의 파일럿을 부반송파에 할당해야 채널 추정이 가능하다. 최선의 경우는 최악의 경우에 비해 파일럿 부반송파의 개수의 차이만큼 데이터를 더 전송할 수 있기 때문에 처리량을 높일 수 있다.

도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자별 파일럿 패턴 할당을 보인 다운링크 프레임 구조의 예를 보인 것이고, 도 4b는 사용자별 파일럿 패턴 할당을 보인 업링크 프레임 구조의 예를 보인 것이다. 예를 들어 하나의 프레임에 있어서 사용자 1 ∼ 사용자 9까지 사용자별로 할당된 데이터 버스트 영역에 상기한 도 3에 보인 파일럿 패턴들을 적용할 수 있다. 즉, 상기 도 4a, 4b에서 파일럿 패턴 1 ∼ 파 일럿 패턴 3은 예를 들어 상기한 도 3(a) ∼ 도 3(c) 각각의 파일럿 패턴이 적용될 수 있음을 나타낸 것이다.

도 4a에 보인 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역은 모든 사용자, 즉 모든 이동국들이 공통으로 수신하여야 하는 정보가 전송되는 심볼들이기 때문에 본 발명의 실시 예에 따른 파일럿 분포 밀도 조정이 적용되지 않으며, 통상적으로 최악의 경우를 기준으로 매핑하게 된다. 이와 마찬가지로 도 4b에 보인 업링크 프레임에서도 공통 제어 영역도 본 발명의 실시 예에 따른 파일럿 분포 밀도 조정이 적용되지 않으며, 통상적으로 최악의 경우를 기준으로 매핑하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 송수신기의 블록구성도로서, 수신부(200)와 송신부(202)로 구성되는 통상의 무선 OFDM 기지국 송수신기에서 코디네이터(coordinator)(204)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)가 추가된다. 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)는 통상의 무선 OFDM 기지국 송수신기에 채용되는 파일럿 발생기, 즉 고정적인 패턴의 파일럿을 발생하는 파일럿 발생기를 대체한 것이다.

상기 수신부(200)와 송신부(202)는 본 발명의 이해를 위해 개략적인 구성을 보인 것으로, 이에 관하여 간략히 설명한다. 먼저 수신부(200)에 있어서 안테나를 통해 이동국으로부터 수신된 신호로부터 RF(Radio Frequency) 수신부(도시하지 않았음)에 의해 얻어지는 심볼은 보호구간 추출부(208)에 입력된다. 보호구간 추출부(208)에 입력된 심볼은 송신측에서 삽입되었던 CP(Cyclic Prefix)가 제거되어 FFT(Fast Fourier Transform)부(210)에 입력되어 FFT(Fast Fourier Transform)된 후, 채널 추정부(212)와 등화기(214)에 인가된다. 등화기(214)는 FFT된 데이터 신 호에 대하여 채널 추정부(212)에 의해 추정된 채널값에 따라 채널 왜곡을 보상한다. 이처럼 채널 왜곡이 보상된 데이터 신호는 데이터 추출부(216)에 의해 데이터가 복원된다.

다음에 송신부(202)를 살피면, 데이터 매핑부(218)는 이동국으로 전송할 데이터를 다운링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 매핑한다. 파일럿 삽입부(220)는 데이터 매핑부(218)의 출력에 파일럿을 삽입한다. 이처럼 데이터 및 파일럿 매핑이 이루어진 신호는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(222)에 의해 IFFT된 후 보호구간 삽입부(224)에 의해 CP가 삽입된다. 보호구간 삽입부(224)의 출력 신호는 RF 송신부(도시하지 않았음)에 의해 안테나를 통해 이동국으로 송신된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국 송수신기의 블록구성도로서, 수신부(300)와 송신부(302)로 구성되는 통상의 무선 OFDM 이동국 송수신기에서 코디네이터(304)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(306)가 추가된다. 적응적 파일럿 패턴 발생기(306)는 통상의 무선 OFDM 이동국 송수신기에 채용되는 파일럿 발생기, 즉 고정적인 패턴의 파일럿을 발생하는 파일럿 발생기를 대체한 것이다.

상기 수신부(300)와 송신부(302)는 본 발명의 이해를 위해 개략적인 구성을 보인 것으로, 이에 관하여 간략히 설명한다. 먼저 수신부(300)에 있어서 안테나를 통해 기지국으로부터 수신된 신호로부터 RF 수신부(도시하지 않았음)에 의해 얻어지는 심볼은 보호구간 추출부(308)에 입력된다. 보호구간 추출부(308)에 입력된 심볼은 송신측에서 삽입되었던 CP가 제거되어 FFT부(310)에 입력되어 FFT된 후, 채널 추정부(312)와 등화기(314) 및 지연 확산(delay spread) 추정부(318)에 인가된다. 등화기(314)는 FFT된 데이터 신호에 대하여 채널 추정부(312)에 의해 추정된 채널값에 따라 채널 왜곡을 보상한다. 이처럼 채널 왜곡이 보상된 데이터 신호는 데이터 추출부(316)에 의해 데이터가 복원된다. 지연 확산 추정부(318)는 지연 확산(delay spread) 추정에 의해 다중경로 지연을 측정한다. 지연 확산 추정에 의해 얻어지는 지연 확산값이 측정된 다중경로 지연에 해당한다. 지연 확산 추정은 평균(RMS: Root Mean Square) 지연 확산, 최대(maximum) 지연 확산을 포함할 수 있다. 지연 확산 추정은 다운링크 프레임의 프리앰블을 사용하여 이루어질 수도 있고, 다운링크 프레임이 미드앰블(mid-amble)이나 포스트앰블(postamble)이 있는 구조일 경우에는 이들 중에 하나를 사용할 수도 있다.

다음에 송신부(302)를 살피면, 데이터 매핑부(320)는 기지국으로 전송할 데이터를 업링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 매핑한다. 파일럿 삽입부(322)는 데이터 매핑부(320)의 출력에 파일럿을 삽입한다. 이처럼 데이터 및 파일럿 매핑이 이루어진 신호는 IFFT부(324)에 의해 IFFT된 후 보호구간 삽입부(326)에 의해 CP가 삽입된다. 보호구간 삽입부(326)의 출력 신호는 RF 송신부(도시하지 않았음)에 의해 안테나를 통해 기지국으로 송신된다.

상기한 도 6의 기지국 송수신기에 있어서 코디네이터(204)는 다운링크 프레임에 공통 메시지 정보, 데이터, 파일럿을 매핑한다. 코디네이터(204)는 이동국으로부터 수신되는 신호로부터 채널 환경 정보를 데이터 추출부(216)에 의해 얻어 내어 그에 대응되게 데이터 매핑부(218)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)를 제어하여 데이터 및 파일럿을 매핑한다. 채널 환경 정보는 각각의 이동국이 기지국으로 송신하는 자신의 채널 환경을 알리는 정보로서, 다중경로 지연 정보 또는 파일럿 패턴 정보가 된다.

상기한 도 7의 이동국 송수신기에 있어서 코디네이터(304)는 지연 확산 추정부(318)에 의해 얻어진 지연 확산값, 즉 다중경로 지연에 대응되게 데이터 매핑부(320)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(306)를 제어하여 기지국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 조정한다. 코디네이터(304)는 다중경로 지연이 커지면 파일럿 분포 밀도를 상대적으로 높이고 다중경로 지연이 작아지면 파일럿 분포 밀도를 낮춘다. 이처럼 다중경로 지연에 따라 파일럿 분포 밀도의 조정은 상기한 도 3의 예로서 보인 바와 같이 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 측정된 다중경로 지연에 대응하는 파일럿 패턴을 선택함으로써 이루어진다. 여기서 물론 파일럿 분포 밀도의 조정은 업링크 프레임의 데이터 버스트 영역에만 적용되고, 공통 제어 영역에는 적용되지 않는다.

상기 코디네이터(304)는 다중경로 지연에 따라 선택한 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 적응적 파일럿 패턴 발생기(306)를 제어하여 발생시켜 파일럿 삽입부(322)에 의해 전송 신호에 삽입되도록 하며, 파일럿이 매핑되는 부반송파 이외의 나머지 부반송파에는 데이터가 매핑되도록 데이터 매핑부(320)를 제어한다. 코디네이터(304)는 업링크 프레임의 데이터 버스트 영역 중에 기지국이 지정해준 위치의 데이터 버스트 구간에 데이터 및 파일럿을 매핑한다.

상기 코디네이터(304)는 다중경로 지연 정보 또는 파일럿 패턴 정보를 이동국이 처해 있는 채널 환경을 알리는 채널 환경 정보로서 업링크 프레임의 공통 제 어 영역을 통해 기지국으로 송신한다. 코디네이터(304)가 기지국으로 다중경로 지연 정보를 송신하도록 할 것인지 아니면 파일럿 패턴 정보를 송신하도록 할 것인지는 본 발명의 적용시의 필요에 따라 정해진다.

상기 다중경로 지연 정보는 지연 확산 추정부(318)에 의해 기지국으로부터 수신되는 신호에 대해 측정한 다중경로 지연을 나타내는 정보이다. 다중경로 지연 정보를 기지국으로 송신하는 경우에 코디네이터(304)는 측정된 지연 확산값을 그대로 또는 그에 상응하는 대표값을 다중경로 지연 정보로서 송신한다. 다중경로 지연 정보로서 지연 확산값을 송신할 것인지 아니면 그에 상응하는 대표값을 송신할 것인지 역시 본 발명의 적용시의 필요에 따라 정해진다.

상기 파일럿 패턴 정보는 각각의 이동국이 도 3의 예처럼 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 측정된 다중경로 지연에 따라 선택한 파일럿 패턴을 나타내는 정보이다. 즉, 이동국이 기지국으로 전송하는 신호에 매핑한 파일럿 패턴이 어떤 것인지를 기지국으로 알리는 정보이다.

각각의 이동국이 업링크 프레임에 있어서 채널 환경 정보와 데이터를 송신하기 위한 슬롯, 즉 채널 환경 정보를 송신하기 위한 공통 제어 영역에서의 위치와 데이터를 송신하기 위한 데이터 버스트 구간은 기지국에 의해 지정된다. 기지국의 코디네이터(204)는 각각의 이동국이 채널 환경 정보를 송신할 위치와 데이터 및 파일럿이 매핑된 신호를 송신할 위치를 지정해 주는 정보를 발생하여 데이터 매핑부(218)에 의해 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역에 매핑하여 이동국으로 송신한다. 그러므로 이동국의 코디네이터(304)는 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 디코딩하여 채널 환경 정보를 송신하기 위한 공통 제어 영역에서의 위치와 데이터 버스트 구간을 데이터 추출부(316)를 통해 알 수 있다.

상기한 도 6의 기지국 송수신기에 있어서 코디네이터(204)는 상기한 바와 같이 이동국으로부터 송신되는 채널 환경 정보, 즉 다중경로 지연 정보 또는 파일럿 패턴 정보를 업링크 프레임의 공통 제어 영역을 디코딩하여 데이터 추출부(216)를 통해 얻는다. 이동국이 채널 환경 정보로서 다중경로 지연 정보를 기지국으로 송신하도록 정해진 경우에는 코디네이터(204)는 이동국으로부터 수신된 다중경로 지연 정보에 대응되게 데이터 매핑부(218)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)를 제어하여 해당 이동국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 조정한다. 코디네이터(204)는 다중경로 지연이 커지면 파일럿 분포 밀도를 상대적으로 높이고 다중경로 지연이 작아지면 파일럿 분포 밀도를 낮춘다. 이처럼 다중경로 지연에 따라 파일럿 분포 밀도의 조정은 이동국에서와 마찬가지로 상기한 도 3의 예로서 보인 바와 같이 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 측정된 다중경로 지연에 대응하는 파일럿 패턴을 선택함으로써 이루어진다.

이와 달리 이동국이 채널 환경 정보로서 파일럿 패턴 정보를 기지국으로 송신하도록 정해진 경우에는 코디네이터(204)는 이동국으로부터 수신된 파일럿 패턴 정보에 대응되게 데이터 매핑부(218)와 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)를 제어하여 해당 이동국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 조정한다.

상기 코디네이터(204)는 이처럼 선택한 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)를 제어하여 발생시켜 파일럿 삽입부(220)에 의해 전송 신 호에 삽입되도록 하며, 파일럿이 매핑되는 부반송파 이외의 나머지 부반송파에는 데이터가 매핑되도록 데이터 매핑부(218)를 제어한다.

한편 코디네이터(204)는 이동국으로부터 수신된 다중경로 지연에 대응하는 파일럿 패턴 또는 이동국으로부터 수신된 파일럿 패턴 정보가 나타내는 파일럿 패턴을 이동국과 동일하게 선택할 수도 있지만, 다르게 선택할 수도 있다. 기지국이 이동국과 다른 파일럿 패턴을 선택하는 경우의 예로서는 이동국들을 각각의 다중경로 지연, 즉 다중경로 지연 정보 또는 파일럿 패턴 정보가 나타내는 다중경로 지연의 크기에 따라 유사한 채널 환경별로 상기한 도 2처럼 그룹핑하여 다운링크 프레임에 그룹별로 배치하도록 정해진 경우이다.

이러한 경우에 기지국은 이동국들 각각으로 전송하는 신호에 도 3의 예와 같은 파일럿 패턴들 중에 해당 이동국이 속하는 그룹에 대응하는 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 매핑한다. 이처럼 그룹별 파일럿 패턴 할당을 보인 다운링크 프레임 구조의 예를 이동국들이 상기한 도 2처럼 3개의 그룹으로 그룹핑되는 경우의 예를 들어 도 5로 보였다. 도 5에서 화살표는 파일럿 배치를 표현한 것이며 화살표들 사이의 영역은 전송할 데이터를 할당할 수 있는 영역이다. 또한 화살표의 밀도가 높은 그룹을 위한 데이터 버스트 영역은 다중경로 지연이 큰 이동국을 위한 파일럿 할당을 의미하고, 화살표의 밀도가 낮은 그룹을 위한 데이터 버스트 영역은 다중경로 지연이 작은 이동국을 위한 파일럿 할당을 의미한다.

이처럼 이동국들을 그룹핑하여 그룹별로 파일럿 분포 밀도를 조정하면, 이동국들 각각에 대하여 별개로 파일럿 분포 밀도를 조정하는 경우에 비해 처리가 간단 해지는 이점이 있다. 즉, 하나의 그룹에 속하는 이동국들에게 전송하는 데이터 버스트 구간에 대하여는 파일럿 패턴이 변경되지 않고 동일한 파일럿 패턴에 따라 코디네이터(204), 적응적 파일럿 패턴 발생기(206), 데이터 매핑부(218), 파일럿 삽입부(220)가 동작되면 되기 때문이다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 처리 흐름도를 보인 도 8을 참조하면, (400)단계에서 코디네이터(204)는 각 이동국으로부터 채널 환경 정보를 수신하여 업링크 프레임의 공통 제어 영역에서 디코딩해낸다. 이처럼 얻어진 채널 환경 정보, 즉 다중경로 지연 정보 또는 파일럿 패턴 정보에 따라 (402)단계에서 유사한 채널 환경 별로 사용자들, 즉 이동국들을 그룹핑한다. 이때 파일럿 분포 밀도를 그룹별로 조정하지 않고 이동국 단위로 조정하는 것으로 정해진 경우라면 (402)단계는 생략된다. 다음에 (404)단계에서 모든 이동국들이 공통으로 수신해야 하는 정보를 발생하고, (406)단계에서 각 그룹 또는 이동국에 대응하는 파일럿 패턴을 적응적 파일럿 패턴 발생기(206)에 의해 발생시켜 (408)단계에서 다운링크 프레임 구조를 건조(build)함과 아울러 데이터 및 파일럿 매핑을 한다. 이처럼 매핑이 이루어진 신호는 (410)단계에서 OFDM 변조방식에 따라 이동국들로 전송된다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 처리 흐름도를 보인 도 9를 참조하면, (500)단계에서 지연 확산 추정부(318)에 의해 지연 확산 추정에 의해 다중경로 지연을 측정한다. 그리고 (502)단계에서 다운링크 프레임의 공통 메시지 필드를 디코딩하여 (504)단계에서 이동국 자신이 채널 환경 정보를 송신할 리포팅(reproting) 영역과 업링크 데이터 버스트를 위해 사용할 수 있는 영역을 확인한 다. 이후 코디네이터(304)는 (506)단계에서 현재 측정된 다중경로 지연에 대응하는 파일럿 패턴의 파일럿을 적응적 파일럿 패턴 발생기(306)에 의해 발생하여 (508)단계에서 업링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 데이터 및 파일럿을 매핑한다. 이처럼 매핑이 이루어진 신호는 (510)단계에서 OFDM 변조방식에 따라 기지국으로 전송된다.

상기한 바와 같이 채널 추정을 위한 파일럿의 개수를 이동국들 각각이 처해 있는 채널 환경에 맞게 적응적으로 삽입하여 전송함으로써, 좋은 채널 환경에 있는 이동국들에게 과도하게 파일럿을 전송할 필요를 줄이고, 안 좋은 채널 환경에 처해 있는 이동국들에게는 그에 맞도록 파일럿의 개수를 늘려 준다. 이에 따라 최악의 채널 환경에 맞도록 파일럿의 개수를 고정하여 전송하는 것에 비하여 데이터 버스트 전송을 위한 자원 즉, 부반송파를 효과적으로 사용함으로써 전체 처리량을 향상시킨다.

참고적으로 본 발명의 실시 예에 따른 처리량의 개선 정도를 확인하기 위해 종래 기술과 비교하면 다음과 같다. 먼저 도플러 주파수(doppler frequency)에 강건(robust)한 환경, 즉 매 심볼마다 파일럿을 삽입하는 것으로 하고, 채널 추정 및 그에 따른 채널 왜곡 보상을 위한 보간은 심볼 단위로 하는 것을 가정하였다. 그리고 채널 환경은 최대 지연 확산을 달리하여 4종류, 즉 A 채널은 12.8㎲, B 채널은 6.4㎲, C 채널은 3.2㎲, D 채널은 1.6㎲로 구분하였으며, 공통 메시지 영역에서 본 발명에 따라 추가되는 정보량은 무시할 만큼 적은 것으로 가정하였다. 또한 대역폭은 10MHz으로, 1,024 FFT 기준으로 한 심볼 구간에 사용가능한 데이터 부반송파를 1,024개로 가정하였고, 다운링크 프레임 사이즈는 프리앰블 및 공통 메시지 영역의 심볼을 제외하고 20 심볼로 가정하였다.

또한 파일럿을 채널 환경과 무관하게 고정적으로 할당하는 종래 기술로는 파일럿 배치 간격(pilot spacing)은 4개의 부반송파마다로 정하였다. 이는 12.8㎲의 최대 지연 확산 채널에 해당하며 최악의 채널만 존재하는 경우와 동일하다. 이 경우 심볼당 256개의 파일럿이 할당되며, 그에 따라 심볼당 데이터 부반송파는 1,024 - 256 = 768개가 되고, 프레임당 전체 데이터 부반송파는 768×20 = 15,360개가 되고 프레임당 파일럿 개수는 256×20 = 5,120개가 된다.

본 발명에 관하여는 상기한 4가지 채널, 즉 A 채널 ∼ D 채널의 분포에 따라 3가지 비교 사례를 가정하였다. 비교 사례 1은 한 프레임에 대하여 최선의 채널만 존재하는 경우, 즉 100%가 D 채널인 경우이다. 비교 사례 2는 한 프레임에 대하여 채널별 균일 분포(uniform distribution)을 따를 경우, 즉 A 채널 25%, B 채널 25%, C 채널 25%, D 채널 25%의 분포일 경우이다. 비교 사례 3은 한 프레임에 대하여 삼각형 분포(triangular distribution)일 경우, 즉 A 채널 10%, B 채널 40%, C 채널 40%, D 채널 10%의 분포일 경우이다.

상기한 종래 기술과 본 발명의 처리량 계산 예를 비교 사례 3을 들어 보이면 다음과 같다. 우선 4개의 A 채널 ∼ D 채널에 대응하는 그룹에 관하여 정리하면 하기 표 1과 같다.

그룹	지연 확산	분포율	심볼당 파일럿 개수	심볼당 데이터 부반송파 개수
1	12.8㎲ ∼ 6.4㎲	10%	256	768
2	6.4㎲ ∼ 3.2㎲	40%	128	896
3	3.2㎲ ∼ 1.6㎲	40%	64	960
4	1.6㎲ ∼ 0㎲	10%	32	992

그러면 프레임당 전체 데이터 부반송파는 768×2 + 896×8 + 960×8 + 992×2 = 18,368개가 되고, 프레임당 전체 파일럿은 256×2 + 128×8 + 64×8 + 32×2 = 2,112개가 된다.

이에 따라 데이터 부반송파 증가률은 (18,368 - 15,360)/15,360×100 = 19.6%가 된다.

	종래 기술	본 발명
	종래 기술	비교 사례 1	비교 사례 2	비교 사례 3	최악의 경우
데이터 톤 사용률	75%	96.8%	88.3%	89.7%	75%
파일럿 톤 사용률	25%	3.2%	11.7%	10.3%	25%
데이터 부반송파 증가률	-	29.2%	17.7%	19.6%	0%

상기 표 2에서 보는 바와 같이 처리량을 위한 자원은 데이터 부반송파 증가률이 최대 29.2%까지 증가할 수 있다. 이 경우는 최선의 채널 환경에서 모든 이동국이 통신하는 경우이다. 또한 균일 분포일 경우와 삼각형 분포일 경우에도 17.7%와 19.6%의 자원 증가를 나타낸다.

따라서 다중경로 지연에 대응되게 파일럿 배치와 개수를 부반송파 축으로 적응적으로 조정함으로써, 성능 손실을 최소화하면서 자원을 효과적으로 사용하여 전체 처리량을 증대시킨다. 즉, 이동국 별로 할당되는 자원에 파일럿 분포의 밀도를 조절함으로써 처리량을 증대시키며, 각 사용자별 채널 추정을 채널값을 계산해 내는데 필요한 손실 파워를 줄일 수 있다. 또한 다운링크와 업링크 모두에 대하여 각 각 다중경로 지연에 대응되게 파일럿 배치와 개수를 부반송파 축으로 적응적으로 조정함으로써, 시스템 전체의 처리량을 증대시킨다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위내에서 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 본 발명을 무선 OFDM 시스템에 적용하는 예를 들었으나, OFDM에 기반한 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템은 물론이고 파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 경우라면 마찬가지로 적용된다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기지국과 이동국 간에 전송되는 신호의 파일럿 분포 밀도를 다중경로 지연에 대응되게 적응적으로 조정함으로써 자원, 즉 부반송파들을 효과적으로 사용하여 성능 저하없이 처리량을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템에서 상기 파일럿을 할당하는 방법에 있어서,

기지국과 이동국 간의 다중경로 지연을 측정하는 단계와,

상기 기지국과 상기 이동국 간에 전송되는 신호의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮춰 조정하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 조정 단계가, 상기 다중경로 지연이 커지면 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하고, 상기 다중경로 지연이 작아지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제2항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제1항에 있어서, 상기 측정 단계가, 상기 이동국이 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대한 지연 확산 추정에 의해 상기 다중경로 지연을 측정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 기지국에서 상기 파일럿을 할당하는 방법에 있어서,

이동국으로 부터 상기 기지국과 상기 이동국 간의 다중경로 지연을 나타내는 정보를 수신하는 단계와,

상기 이동국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮춰 조정하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제5항에 있어서,

상기 수신 단계가, 상기 다중경로 지연 정보를 다수의 이동국 각각으로 부터 수신하는 단계를 포함하고,

상기 조정 단계가,

상기 이동국들을 각각의 다중경로 지연에 대응되게 그룹핑하여 다운링크 프 레임에 그룹별로 배치하는 단계와,

상기 이동국들 각각으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 해당 이동국이 속하는 그룹에 대응되게 설정하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제6항에 있어서, 상기 설정 단계가, 상기 다중경로 지연이 큰 그룹에 대하여는 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하고, 상기 다중경로 지연이 작은 그룹에 대하여는 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제7항에 있어서, 상기 이동국 각각에 상기 매핑된 파일럿 패턴을 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 알리는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제7항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제5항에 있어서, 상기 수신 단계가,

상기 이동국에게 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 다중경로 지연 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 상기 이동국으로 송신하는 단계와,

상기 이동국이 송신하는 상기 다중경로 지연 정보를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역으로부터 디코딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제5항에 있어서, 상기 다중경로 지연 정보가, 상기 이동국이 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정에 의해 측정한 지연 확산값을 나타내는 정보임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 기지국에서 상기 파일럿을 할당하는 방법에 있어서,

서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상 기 기지국과 이동국 간의 다중경로 지연에 대응되게 이동국에 의해 선택된 파일럿 패턴을 나타내는 정보를 이동국으로 부터 수신하는 단계와,

상기 파일럿 패턴 정보에 대응하는 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 이동국으로 전송하는 신호에 매핑하여 상기 전송 신호의 파일럿 분포 밀도를 조정하는 단계를 구비하며,

상기 파일럿 패턴 정보가, 상기 이동국이 상기 다중경로 지연이 커지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴을 선택하고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 선택함에 따라 선택된 파일럿 패턴을 나타내는 정보임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제12항에 있어서,

상기 수신 단계가, 상기 파일럿 패턴 정보를 다수의 이동국 각각으로 부터 수신하는 단계를 포함하고,

상기 조정 단계가,

상기 이동국들을 각각의 파일럿 패턴 정보에 따라 그룹핑하여 다운링크 프레임에 그룹별로 배치하는 단계와,

상기 이동국들 각각으로 전송하는 신호에 상기 파일럿 패턴들 중에 해당 이동국이 속하는 그룹에 대응하는 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 매핑하는 단계를 구 비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제13항에 있어서, 상기 이동국 각각에 상기 매핑된 파일럿 패턴을 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 알리는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제12항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제12항에 있어서, 상기 수신 단계가,

상기 이동국에게 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 파일럿 패턴 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 상기 이동국으로 송신하는 단계와,

상기 이동국이 송신하는 상기 파일럿 패턴 정보를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역으로부터 디코딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제12항에 있어서, 상기 다중경로 지연이, 상기 이동국이 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정에 의해 측정된 지연 확산값임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 이동국에서 상기 파일럿을 할당하는 방법에 있어서,

기지국으로부터 수신되는 신호로부터 다중경로 지연을 측정하는 단계와,

상기 기지국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮춰 조정하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제18항에 있어서, 상기 조정 단계가, 상기 다중경로 지연이 커지면 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하고, 상기 다중경로 지연이 작아지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제18항에 있어서, 상기 다중경로 지연 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제20항에 있어서, 상기 송신 단계가,

상기 기지국으로부터 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 다중경로 지연 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 수신하는 단계와,

상기 다중경로 지연 정보를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역에 매핑하여 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제19항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제19항에 있어서, 상기 전송 신호에 매핑된 파일럿 패턴을 나타내는 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제23항에 있어서, 상기 송신 단계가,

상기 기지국으로부터 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 파일럿 패턴 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 수신하는 단계와,

상기 파일럿 패턴 정보를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역에 매핑하여 상기 기지국으로 송신하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
제18항에 있어서, 상기 측정 단계가, 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정에 의해 상기 다중경로 지연을 측정하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 방법.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 기지국에 있어서,

이동국으로 전송할 데이터를 다운링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 매핑하는 데이터 매핑부와,

지정된 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 발생하는 적응적 파일럿 패턴 발생기와,

상기 데이터 매핑부의 출력에 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기에 의해 발생되는 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부와,

이동국으로부터 수신되는 상기 기지국과 상기 이동국 간의 다중경로 지연을 나타내는 정보에 따라 상기 데이터 매핑부와 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기를 제어하여 상기 이동국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮추는 코디네이터를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제26항에 있어서, 상기 코디네이터가, 다수의 이동국 각각으로 부터 수신되는 다중경로 지연 정보에 대응되게 상기 이동국들을 그룹핑하여 다운링크 프레임에 그룹별로 배치하며, 상기 이동국들 각각으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 해당 이동국이 속하는 그룹에 대응되게 설정함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제27항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 다중경로 지연이 큰 그룹에 대하여는 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상 대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하고, 상기 다중경로 지연이 작은 그룹에 대하여는 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제28항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 이동국 각각에 상기 매핑된 파일럿 패턴을 나타내는 정보를 발생하여 상기 데이터 매핑부에 의해 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역에 매핑하여 상기 이동국들로 송신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제28항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제26항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 이동국에게 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 다중경로 지연 정보를 송신할 위치를 지정해주는 정보를 발생하여 상기 데이터 매핑부에 의해 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역에 매핑하여 상기 이동국으로 송신하며, 상기 이동국이 송신하는 상기 다중경로 지연 정보 를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역으로부터 디코딩함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제26항에 있어서, 상기 다중경로 지연 정보가, 상기 이동국이 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정에 의해 측정한 지연 확산값을 나타내는 정보임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 기지국에 있어서,

이동국으로 전송할 데이터를 다운링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 매핑하는 데이터 매핑부와,

지정된 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 발생하는 적응적 파일럿 패턴 발생기와,

상기 데이터 매핑부의 출력에 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기에 의해 발생되는 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부와,

상기 이동국으로부터 수신되며 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상기 기지국과 상기 이동국 간의 다중경로 지연에 대응되게 이동국에 의해 선택된 파일럿 패턴을 나타내는 정보에 따라 상기 데이터 매핑부와 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기를 제어하여 상기 이동국으로 전송하는 신호 의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮추는 코디네이터를 구비하며,

상기 파일럿 패턴 정보가, 상기 이동국이 상기 다중경로 지연이 커지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴을 선택하고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴을 선택함에 따라 선택된 파일럿 패턴을 나타내는 정보임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제33항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 다수의 이동국 각각으로 부터 수신되는 파일럿 패턴 정보에 따라 상기 이동국들을 그룹핑하여 다운링크 프레임에 그룹별로 배치하며, 상기 이동국들 각각으로 전송하는 신호에 상기 파일럿 패턴들 중에 해당 이동국이 속하는 그룹에 대응하는 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 매핑함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제34항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 이동국 각각에 상기 매핑된 파일럿 패턴을 나타내는 정보를 발생하여 상기 데이터 매핑부에 의해 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역에 매핑하여 상기 이동국들로 송신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제32항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제33항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 이동국에게 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 파일럿 패턴 정보를 송신할 위치를 지정해주는 정보를 발생하여 상기 데이터 매핑부에 의해 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역에 매핑하여 상기 이동국으로 송신하며, 상기 이동국이 송신하는 상기 파일럿 패턴 정보를 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역으로부터 디코딩함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제33항에 있어서, 상기 다중경로 지연이, 상기 이동국이 상기 기지국으로 부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정에 의해 측정된 지연 확산값임을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
파일럿을 이용하여 채널 추정을 하는 시스템의 이동국에 있어서,

기지국으로부터 수신되는 신호에 대해 지연 확산 추정을 하는 지연 확산 추 정부와,

상기 기지국으로 전송할 데이터를 업링크 프레임의 데이터 버스트 구간에 매핑하는 데이터 매핑부와,

지정된 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 발생하는 적응적 파일럿 패턴 발생기와,

상기 데이터 매핑부의 출력에 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기에 의해 발생되는 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부와,

상기 지연 확산 추정부에 의해 다중경로 지연을 측정하여 측정된 다중경로 지연에 따라 상기 데이터 매핑부와 상기 적응적 파일럿 패턴 발생기를 제어하여 상기 기지국으로 전송하는 신호의 파일럿 분포 밀도를 상기 다중경로 지연이 커지면 상대적으로 높이고 상기 다중경로 지연이 작아지면 상대적으로 낮추는 코디네이터를 구비함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제39항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 다중경로 지연이 커지면 서로 다른 파일럿 분포 밀도를 가지도록 미리 정해진 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 높은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑하고, 상기 다중경로 지연이 작아지면 상기 파일럿 패턴들 중에 상대적으로 파일럿 분포 밀도가 낮은 파일럿 패턴에 따른 파일럿을 상기 전송 신호에 매핑함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제40항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 다중경로 지연을 나타내는 정보를 상기 데이터 매핑부에 의해 업링크 프레임의 공통 제어 영역에 매핑하여 상기 기지국으로 송신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제40항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 기지국으로부터 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 다중경로 지연 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 수신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제40항에 있어서, 상기 파일럿 패턴들이, 부반송파 축으로 배치되는 파일럿의 개수가 서로 다르게 정해짐을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제40항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 전송 신호에 매핑된 파일럿 패턴을 나타내는 정보를 상기 데이터 매핑부에 의해 업링크 프레임의 공통 제어 영역에 매핑하여 상기 기지국으로 송신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.
제44항에 있어서, 상기 코디네이터가, 상기 기지국으로부터 상기 업링크 프레임의 공통 제어 영역 중에 상기 파일럿 패턴 정보를 송신할 위치를 지정하는 정보를 다운링크 프레임의 공통 메시지 영역을 통해 수신함을 특징으로 하는 적응적 파일럿 할당 장치.