KR100812351B1 - Apparatus for generating down link signal, and method and apparatus for determining the log-likelihood ratio in cellular system - Google Patents

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Abstract

직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템의 기지국에서 전송된 신호를 수신한 단말의 데이터 복원 방법을 제공한다. 단말은 수신한 신호를 푸리에 변환하여 등화하고, 수신 신호의 서브프레임에 포함된 파일럿 부반송파 신호로부터 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 채널 계수, 신호 전력 및 잡음 전력을 검출한다. 그리고 단말은 수신 신호에 포함된 트래픽 부반송파 신호를 이용하여 간섭 전력을 검출하고, 검출된 신호 전력, 간섭 전력 및 잡음 전력을 이용하여 상기 수신 신호의 분산을 계산한 후, 등화된 수신 신호와 분산값을 이용하여 로그 가능도비를 결정하고, 연판정을 수행하여 수신된 신호를 결정한다.Provided is a data recovery method of a terminal receiving a signal transmitted from a base station of a cellular system based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme. The terminal performs Fourier transform on the received signal to equalize the received signal, and the channel coefficients, signal power, and noise of the plurality of cells, including the self-cell to which the terminal belongs and the plurality of neighbor cells, from the pilot subcarrier signal included in the subframe of the received signal. Detect power. The terminal detects the interference power using the traffic subcarrier signal included in the received signal, calculates the variance of the received signal using the detected signal power, the interference power, and the noise power, and then calculates the equalized received signal and the variance value. Determining the log likelihood ratio by using, and performs a soft decision to determine the received signal.

OFDM, 간섭, 로그 가능도비, 직교 시퀀스, 동기 채널 OFDM, interference, log likelihood ratio, orthogonal sequence, sync channel

Description

셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치와 데이터 복원 방법 및 장치 {APPARATUS FOR GENERATING DOWN LINK SIGNAL, AND METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE LOG-LIKELIHOOD RATIO IN CELLULAR SYSTEM}Device for generating downlink signal of cellular system and data restoration method and device {APPARATUS FOR GENERATING DOWN LINK SIGNAL, AND METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE LOG-LIKELIHOOD RATIO IN CELLULAR SYSTEM}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치의 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of an apparatus for generating a downlink signal of a cellular system according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 2e는 도 1의 하향 링크 신호 생성 장치에서 생성되는 하향링크 프레임 구조를 나타내는 도면이다.2A to 2E are diagrams illustrating a downlink frame structure generated by the downlink signal generating apparatus of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 데이터 복원 장치의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of an apparatus for restoring data of a cellular system according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로그 가능도비 결정기의 개략적인 블록도이다.4 is a schematic block diagram of a log likelihood ratio determiner according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 페이딩 성분 검출부의 개략적인 블록도이다.5 is a schematic block diagram of a fading component detector according to a first embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a data restoration method according to the first embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 나타내는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a data restoration method according to a second embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에서 사용되는 동기 채널의 하향 링크 프레임 구조를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a downlink frame structure of a synchronization channel used in a second embodiment of the present invention.

본 발명은 셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치와 데이터 복원 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템에서 인접셀의 간섭 영향을 제거하는 수신 신호의 데이터 복원 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating a downlink signal of a cellular system, a method and an apparatus for restoring data, and more particularly, a reception signal for removing interference effects of neighbor cells in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based cellular system. Data recovery method.

다중 경로 페이딩 무선 채널을 통해 높은 스펙트럼 효율을 갖도록 높은 데이터 레이트로 데이터를 전송하기 위하여 셀룰러 시스템에서는 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 OFDM이라 함) 방식이 변조 기술로 채택되어 이용되고 있다. 그러나, OFDM 변조 신호의 진폭은 가우시안 분리되는 특성을 가지며, OFDM 신호의 높은 피크 대 평균 전력 비율은 신호 피크들이 전력 증폭기의 포화 영역에 종종 들어갈 수 있기 때문에, 신호의 송신단에서 비선형 왜곡(nonlinear distortion) 또는 클리핑 왜곡(clipping distortion)이 발생할 수 있다. 이와 같이 왜곡되어 전송된 신호의 전달 과정에서 비트 에러 레이트(BER) 열화, 및 인접 채널 간섭이 발생하게 되며, 이로 인하여 단말에서의 수신 신호의 복조 과정에서 오류가 발생한다.Orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM) is used as a modulation technique in cellular systems to transmit data at high data rates with high spectral efficiency through multipath fading radio channels. However, the amplitude of an OFDM modulated signal is Gaussian-separated, and the high peak-to-average power ratio of an OFDM signal causes nonlinear distortion at the transmitting end of the signal because signal peaks can often enter the saturation region of the power amplifier. Alternatively, clipping distortion may occur. As described above, bit error rate (BER) degradation and adjacent channel interference occur during the transmission of the distorted and transmitted signal, thereby causing an error in the demodulation of the received signal at the terminal.

특히, 종래에는 연판정(soft decision)을 이용한 터보 디코딩 방법을 이용하 는 채널 디코딩(channel decoding) 과정에서 입력값으로 사용되는 로그 가능도비(log-likelihood ratio, 이하 LLR이라 함)의 계산에 있어서, 단말이 현재 속하는 셀(이하, 자기셀이라 함) 이외의 인접한 다른 셀(이하, 타셀이라 함)들의 간섭 신호가 존재하지 않는 이상적인 경우의 LLR을 이용하여 디코딩이 수행되었다. 따라서, 타셀로 인하여 발생된 간섭 신호의 페이딩 성분이 반영되지 않음으로써 발생되는 LLR 값 자체의 오류로 인하여 채널 디코더(channel decoder)의 성능이 저하되는 문제가 있다.In particular, in the conventional calculation of the log-likelihood ratio (hereinafter referred to as LLR) used as an input value in a channel decoding process using a turbo decoding method using a soft decision, Decoding was performed using an LLR in an ideal case in which interference signals of other cells (hereinafter, referred to as other cells) other than the cell to which the UE currently belongs (hereinafter, referred to as a self cell) do not exist. Therefore, there is a problem in that the performance of the channel decoder is degraded due to an error in the LLR value itself generated by not reflecting the fading component of the interference signal generated by another cell.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 OFDM 기반의 셀룰러 시스템에서 타셀의 간섭 성분과 잡음 성분을 제거한 채널 디코딩이 가능하게 하는 데이터 복원 방법 및 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a data recovery method and apparatus for enabling channel decoding to remove interference components and noise components of other cells in an OFDM-based cellular system.

그리고 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 셀룰러 시스템에서 셀 경계 지역과 셀 중앙 지역을 구분하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for distinguishing a cell boundary region from a cell central region in a cellular system.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템의 기지국에서 전송된 신호를 수신한 단말의 데이터 복원 방법이 제공된다. 먼저, 단말은 먼저, 이동국은 수신한 신호를 푸리에 변환하여 등화하고, 수신 신호의 서브프레임에 포함된 파일럿 부반송파 신호로부터 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 채널 계수, 신호 전력 및 잡음 전력을 검출한 다. 그리고 단말은 수신 신호에 포함된 트래픽 부반송파 신호를 이용하여 간섭 전력을 검출하고, 검출된 신호 전력, 간섭 전력 및 잡음 전력을 이용하여 상기 수신 신호의 분산을 계산한 후, 등화된 수신 신호와 분산값을 이용하여 로그 가능도비를 결정하고, 연판정을 수행하여 데이터를 복원한다.In order to solve this problem, according to an aspect of the present invention, there is provided a data recovery method of a terminal receiving a signal transmitted from a base station of a cellular system based on an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme. First, a mobile station first performs Fourier transform and equalizes a received signal, and includes a plurality of cells, each of which includes a cell and a plurality of neighbor cells, belonging to a pilot subcarrier signal included in a subframe of the received signal. Detect coefficients, signal power, and noise power. The terminal detects the interference power using the traffic subcarrier signal included in the received signal, calculates the variance of the received signal using the detected signal power, the interference power, and the noise power, and then calculates the equalized received signal and the variance value. The log likelihood ratio is determined using, and the soft decision is performed to restore the data.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 방식 기반의 셀룰러 시스템의 기지국에서 전송된 신호를 수신한 단말의 데이터 복원 방법이 제공된다. 먼저, 수신 신호를 푸리에 변환하여 등화하고, 수신 신호의 서브프레임에 포함된 파일럿 부반송파 신호로부터 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 채널 계수, 신호 전력 및 잡음 전력을 검출한다. 그리고 단말은 수신 신호에 포함된 동기 채널 구간의 신호를 이용하여 잡음 전력을 검출하고, 수신 신호에 포함된 트래픽 부반송파 신호를 이용하여 간섭 전력을 검출한다. 마지막으로, 이동국은 검출된 신호 전력, 간섭 전력 및 AWGN을 이용하여 상기 수신 신호의 분산을 계산한 후 등화된 수신 신호와 분산값을 이용하여 로그 가능도비를 결정하고, 연판정을 수행하여 데이터를 복원한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a data restoration method of a terminal receiving a signal transmitted from a base station of a cellular system based on an orthogonal frequency division multiplexing scheme. First, the received signal is Fourier-transformed to be equalized, and channel coefficients, signal power, and noise power of a plurality of cells, each of which includes a magnetic cell to which the terminal belongs and a plurality of adjacent cells, from a pilot subcarrier signal included in a subframe of the received signal. Is detected. The terminal detects noise power by using a signal of a synchronization channel section included in the received signal, and detects interference power by using a traffic subcarrier signal included in the received signal. Finally, the mobile station calculates the variance of the received signal using the detected signal power, the interference power, and the AWGN, determines the log likelihood ratio using the equalized received signal and the variance value, and performs soft decision to perform the data decision. Restore

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 방식 기반의 셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치가 제공되며, 이 하향 링크 신호 생성 장치는 파일럿 패턴 생성기와 시간-주파수 매핑기를 포함한다. 파일럿 패턴 생성기는 하향 링크 신호의 한 프레임을 형성하는 복수의 부프레임에 각각 해당하는 파일럿 패턴을 생성하며, 파일럿 패턴은 셀 별로 할당된 직교 시퀀스가 삽입된다. 그리고 시간-주파수 매핑기는 파일럿 패턴을 시간-주파수 영역으로 매핑하여 상기 하향 링 크 신호를 생성한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a downlink signal generation apparatus of an orthogonal frequency division multiplexing based cellular system, the downlink signal generation apparatus including a pilot pattern generator and a time-frequency mapper. The pilot pattern generator generates pilot patterns corresponding to a plurality of subframes forming one frame of the downlink signal, and an orthogonal sequence allocated to each cell is inserted in the pilot pattern. The time-frequency mapper maps a pilot pattern to a time-frequency domain to generate the downlink signal.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 직교 주파수 분할 다중 방식 기반의 셀룰러 시스템의 전송된 신호를 수신하여 복원하는 데이터 복원 장치가 제공되며, 이 데이터 복원 장치는 등화부, 페이딩 성분 검출부, 잡음 검출부, 분산 검출부 및 LLR 계산부를 포함한다. 등화부는 수신 신호를 등화하여 출력하고, 페이딩 성분 검출부는 수신 신호에 포함된 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 로 인한 페이딩 성분이 포함된 채널 계수를 계산하고, 상기 채널 계수를 이용하여 신호 전력 및 간섭 전력을 계산한다. 그리고 잡음 검출부는 수신 신호에 포함된 잡음 전력을 계산하고, 분산 검출부는 페이딩 성분 검출부와 잡음 검출부의 출력을 이용하여 수신 신호의 분산을 계산하고, LLR 계산부는 등화부의 출력 신호와 계산된 분산을 이용하여 로그 가능도비(LLR, log-likelihood ratio)를 결정한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a data recovery apparatus for receiving and restoring a transmitted signal of an orthogonal frequency division multiplexing based cellular system, the data recovery apparatus comprising an equalizer, a fading component detector, a noise detector, and a dispersion. A detector and an LLR calculator. The equalizer equalizes and outputs a received signal, and the fading component detector calculates a channel coefficient including a fading component due to a plurality of cells included in the received signal, including a magnetic cell to which the terminal belongs and a plurality of neighboring cells. Signal power and interference power are calculated using the channel coefficients. The noise detector calculates the noise power included in the received signal, the variance detector calculates the variance of the received signal using the outputs of the fading component detector and the noise detector, and the LLR calculator uses the output signal and the calculated variance of the equalizer. To determine the log-likelihood ratio (LLR).

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION 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 구성 요소를 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.

또한, 명세서에서 기술한 모듈(module)이란, "하드웨어 또는 소프트웨어의 시스템을 변경이나 플러그인 가능하도록 구성한 블록"을 의미하는 것으로서, 즉 하드웨어나 소프트웨어에 있어 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In addition, the module described in the specification means "a block configured to change or plug in a system of hardware or software", that is, a unit or a block that performs a specific function in hardware or software. do.

이제 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 데이터 복원 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A method and apparatus for restoring data of a cellular system according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치의 개략적인 블록도이며, 도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 하향 링크 프레임 구조를 나타내는 도면이다.1 is a schematic block diagram of an apparatus for generating a downlink signal of a cellular system according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2E are diagrams illustrating a downlink frame structure of a cellular system according to an embodiment of the present invention. to be.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 신호 생성 장치(100)는 파일럿 패턴 생성기(110), 시간-주파수 매핑기(120), OFDM 송신기(131) 및 송신 안테나(132)를 포함하며, 이러한 하향 링크 신호 생성 장치는 셀룰러 시스템의 기지국(도시하지 않음)에 형성된다.As shown in FIG. 1, the apparatus 100 for generating a downlink signal according to an embodiment of the present invention includes a pilot pattern generator 110, a time-frequency mapper 120, an OFDM transmitter 131, and a transmission antenna 132. And a downlink signal generation device is formed at a base station (not shown) of the cellular system.

파일럿 패턴 생성기(110)는 하향링크 신호의 파일롯 채널 심볼에 직교 시퀀스를 삽입하여 파일롯 패턴을 생성하며, 파일롯 패턴의 생성에는 셀 번호 정보, 데이터의 변조 방식 정보와 하나의 하향링크 프레임에 삽입될 직교 시퀀스의 정보가 이용된다. 파일럿 패턴 생성기(110)는 기지국 내의 각 셀별로 다른 직교 시퀀스들을 파일롯 심볼로 할당할 수 있으며, 식별 가능한 셀의 수는 직교 시퀀스의 최대 길이에 대응될 수 있다. 여기서, 하향링크 프레임에 삽입되는 직교 시퀀스로 GCL 시퀀스(generalized chirp like sequence), KAZAC 시퀀스, 하다마드 시퀀스(Hadamard sequence), PN(pseudo noise) 시퀀스, Golay 시퀀스를 비롯한 일반적인 직교 시퀀스들이 할당되어 이용될 수 있다. GCL 시퀀스가 파일롯 심볼로서 하향 링크 신호에 삽입되어 전송될 경우, 파일롯 패턴 생성기(110)는 아래의 수학식 1과 같이 정의되는 심볼들의 파일롯 채널 구간 내의 삽입 위치를 결정하여 파일럿 패턴을 생성한다.The pilot pattern generator 110 generates a pilot pattern by inserting an orthogonal sequence into a pilot channel symbol of a downlink signal, and in generating the pilot pattern, cell number information, data modulation method information, and an orthogonal number to be inserted into one downlink frame The information of the sequence is used. The pilot pattern generator 110 may allocate different orthogonal sequences for each cell in the base station as a pilot symbol, and the number of identifiable cells may correspond to the maximum length of the orthogonal sequence. Here, general orthogonal sequences including GCL sequences, KAZAC sequences, Hadamard sequences, pseudo noise (PN) sequences, and Golay sequences are allocated and used as orthogonal sequences inserted into downlink frames. Can be. When the GCL sequence is inserted into the downlink signal as a pilot symbol and transmitted, the pilot pattern generator 110 determines a insertion position in a pilot channel section of symbols defined by Equation 1 below to generate a pilot pattern.

Figure 112006062250768-pat00001
Figure 112006062250768-pat00001

여기서, c는 기지국 내의 각 셀 인덱스를 의미하고,

Figure 112006062250768-pat00002
는 총 셀 수, 즉 자기셀과 총 타셀의 수의 합을 의미하며, 수학식 1에 따르면
Figure 112006062250768-pat00003
=N-1이 된다. 그리고 n은 c번째 직교 시퀀스 중 n번째 엘리먼트를 의미하고, N은 주파수 영역에 삽입될 전체 시퀀스의 길이를 의미한다. 파일롯 패턴 생성기(110)는 수학식 1에 의하여 정의되는 직교 시퀀스에 대하여 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같은 파일롯 패턴을 결정하여 하향 링크 프레임을 생성한다.Here, c means each cell index in the base station,
Figure 112006062250768-pat00002
Denotes the total number of cells, that is, the sum of the number of magnetic cells and total tacells.
Figure 112006062250768-pat00003
= N-1. N denotes the nth element of the cth orthogonal sequence, and N denotes the length of the entire sequence to be inserted in the frequency domain. The pilot pattern generator 110 determines a pilot pattern as shown in FIGS. 2A to 2E with respect to an orthogonal sequence defined by Equation 1 to generate a downlink frame.

시간-주파수 매핑기(120)는 파일럿 패턴 생성기(110)에서 생성된 파일럿 패턴과 외부로부터 프레임 구조 정보 및 전송 트래픽 데이터를 수신하고, 이 데이터를 시간 및 주파수 영역으로 매핑하여 하량 링크 신호의 프레임을 형성한다. 시간-주파수 매핑기(120)는 하향 링크 신호 생성 장치(100)와 연관된 전송 안테나를 통해 데이터를 전송하는 데 사용될 미리 설정된 개수의 주파수 서브 채널에 대한 변 조 심볼들에 대하여, 파일롯 패턴 생성기(110)에서 결정된 파일롯 패턴 정보에 따라 코딩된 비트들을 매핑시킨다. 시간-주파수 매핑기(120)에 의해 구현될 특정 변조 방식은 하향 링크 신호 생성 장치(100)에 의해 제공되는 변조 제어에 의해서 결정된다. OFDM에서, 비이진 심볼들을 형성하기 위해 q개의 코딩된 비트들의 세트들을 그룹화하고 각각의 비이진 심볼을 선택된 변조 방식(예를 들어, M-PSK, M-QAM 등)에 상응하는 신호 배열의 특정 포인트에 매핑시킴으로써 변조가 이루어진다. 각각의 심볼들이 매핑된 포인트는 M-ary 변조 심볼에 상응하며, 여기서 M=2q이다. 그리고 시간-주파수 매핑기(120)는 각각의 전송 심볼 구간 동안에 주파수 서브 채널의 수에 상응하는 수의 변조 심볼들의 벡터를 제공한다.The time-frequency mapper 120 receives the pilot pattern generated by the pilot pattern generator 110 and the frame structure information and the transmission traffic data from the outside, and maps the data to the time and frequency domains to map the frame of the downlink signal. Form. The time-frequency mapper 120 generates a pilot pattern generator 110 for modulation symbols for a preset number of frequency subchannels to be used for transmitting data through a transmit antenna associated with the downlink signal generating apparatus 100. The coded bits are mapped according to the pilot pattern information determined in the " The specific modulation scheme to be implemented by the time-frequency mapper 120 is determined by the modulation control provided by the downlink signal generating apparatus 100. In OFDM, a group of q coded bits is grouped to form non-binary symbols and each non-binary symbol is specified in a signal arrangement corresponding to the selected modulation scheme (eg, M-PSK, M-QAM, etc.). Modulation is accomplished by mapping to points. The point at which each symbol is mapped corresponds to an M-ary modulation symbol, where M = 2 q . The time-frequency mapper 120 then provides a vector of the number of modulation symbols corresponding to the number of frequency subchannels during each transmission symbol interval.

OFDM 송신기(131)는 시간-주파수 매핑기(120)로부터 하향 링크 신호를 수신하고, 이 신호를 송신 안테나(132)를 통하여 송신한다. OFDM transmitter 131 receives the downlink signal from time-frequency mapper 120 and transmits this signal via transmit antenna 132.

그리고 기지국과 해당 기지국과 무선 접속되어 데이터 통신이 이루어지는 복수의 단말은 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 신호 생성 장치(100)에서 결정된 파일럿 패턴과 심볼 매핑 정보를 공유할 수 있다.The base station and the plurality of terminals wirelessly connected to the base station and performing data communication may share pilot patterns and symbol mapping information determined by the downlink signal generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

다음, 도 1의 패턴 생성기(110)에서 파일럿 패텃을 생성하는 방법에 대하여 도 2a 내지 도 2e를 참조하여 설명한다.Next, a method of generating a pilot pattern in the pattern generator 110 of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2A to 2E.

도 2a 내지 도 2e를 보면, 셀룰러 시스템에서 하나의 하향 링크 프레임(200a~200i)은 Nsub개의 부프레임으로 이루어지며, Δf의 주파수 폭을 갖는 Nt개의 부반송파를 사용한다. 그리고 각 부프레임(210a~210e)은 L개의 OFDM 심볼로 이루 어지며, 각 부프레임(210a~210e)의 파일럿 심볼 구간에 해당하는 복수의 부반송파에 미리 설정된 간격으로 수학식 1로부터 얻어지는 직교 시퀀스가 할당되도록 파일럿 패턴이 생성된다. 도면에서 세로축은 주파수 축으로 부반송파를 의미하고, 가로축은 시간 축으로 심볼을 의미한다. 도 2a 내지 도 2e에 도시된 하향링크 프레임에서 하나의 부프레임(210a~210e)은 0.5msec의 시간 영역에 해당하고, 7개의 OFDM 심볼(211a~211i)을 포함하여 구성된다.2A to 2E, in a cellular system, one downlink frame 200a to 200i includes N sub subframes and uses N t subcarriers having a frequency width of Δf. Each subframe 210a to 210e includes L OFDM symbols, and an orthogonal sequence obtained from Equation 1 at predetermined intervals is provided to a plurality of subcarriers corresponding to a pilot symbol interval of each subframe 210a to 210e. A pilot pattern is generated to be assigned. In the drawing, the vertical axis means subcarriers on the frequency axis, and the horizontal axis means symbols on the time axis. In the downlink frame illustrated in FIGS. 2A to 2E, one subframe 210a to 210e corresponds to a time domain of 0.5 msec, and includes seven OFDM symbols 211a to 211i.

도 2a 내지 도 2e는 파일롯 채널의 주파수 영역에서 전대역에 걸쳐 N1개의 심볼을 포함하는 직교 시퀀스를 삽입하여 형성한 하향 링크 프레임 신호를 나타낸 것이다.2A to 2E illustrate downlink frame signals formed by inserting an orthogonal sequence including N 1 symbols over the entire band in the frequency domain of the pilot channel.

도 2a와 도 2b는 N1개의 직교 시퀀스를 파일롯 데이터로 삽입하여 형성된 하향링크 프레임을 나타낸 것이다. 도 2a와 도 2b에 나타낸 바와 같이, 기지국은 각 셀에 대하여 N1개의 심볼을 포함하는 직교 시퀀스

Figure 112006062250768-pat00004
를 할당한다. 그리고 기지국은 주파수 축상에서 홀수번째 또는 짝수번째 부반송파(subcarrier)의 시간축 상의 미리 설정된 구간에 해당하는 OFDM 심볼에 이들 직교 시퀀스를 첫번째 파일롯 심볼로 삽입하고, 동일 시간축 상의 파일롯 심볼이 할당되지 않은 복수의 OFDM 심볼에는 단말로 송신할 전송 트래픽 데이터를 할당하여 하향 링크 프레임 구조를 형성한다. 여기서, c는 셀 인덱스를 나타내며, 각 셀에 대하여 할당된 직교 시퀀스 정보 및 파일럿 패턴 정보는 단말과 공유된다. 이하, 자기셀에 할당된 직교 시퀀스는 gi (0) 로, 자기셀을 제외한 타셀들에 할당된 직교 시퀀스는 gi (c) (c=1, …, n-1)로 기재하여 설명한다. 도 2a와 도 2b에 나타낸 바와 같이, 하나의 프레임에서 각 부반송파에서 첫번째 파일롯 심볼이 삽입된 시간으로부터 Tps간격을 두고, 동일한 N1개의 심볼을 포함하는 직교 시퀀스,
Figure 112006062250768-pat00005
가 두번째 파일롯 심볼로 삽입될 수 있다.2A and 2B illustrate downlink frames formed by inserting N 1 orthogonal sequences into pilot data. As shown in Figs. 2A and 2B, the base station has an orthogonal sequence including N 1 symbols for each cell.
Figure 112006062250768-pat00004
Allocate The base station inserts these orthogonal sequences as a first pilot symbol in an OFDM symbol corresponding to a predetermined section on a time axis of an odd or even subcarrier on a frequency axis, and a plurality of OFDMs to which a pilot symbol on the same time axis is not allocated. The symbol allocates the transmission traffic data to be transmitted to the terminal to form a downlink frame structure. Here, c represents a cell index, and orthogonal sequence information and pilot pattern information allocated for each cell are shared with the terminal. Hereinafter, an orthogonal sequence assigned to a self cell is described by g i (0) , and an orthogonal sequence assigned to other cells except the self cell is described by g i (c) (c = 1, ..., n-1). . 2A and 2B, an orthogonal sequence including the same N 1 symbols at intervals T ps from the time when the first pilot symbol is inserted in each subcarrier in one frame;
Figure 112006062250768-pat00005
Can be inserted into the second pilot symbol.

도 2c와 도 2d는 도 2a와 도 2b의 경우와 마찬가지로, N1개의 직교 시퀀스를 파일롯 데이터로 삽입하여 형성된 하향 링크 프레임의 구조를 나타낸 것이다. 도 2c와 도 2d에 나타낸 하향링크 프레임은 첫번째 파일롯 심볼들은 도 2a와 도 2b에 나타낸 하향링크 프레임과 마찬가지로 매 짝수번째 혹은 매 홀수번째 부반송파에 삽입되도록 형성되지만, 두번째 파일롯 심볼들은 첫번째 파일롯 심볼들이 할당되지 않은 부반송파에 할당되도록 파일럿 패턴이 형성된다.2C and 2D illustrate the structure of a downlink frame formed by inserting N 1 orthogonal sequences into pilot data, similarly to the cases of FIGS. 2A and 2B. In the downlink frame shown in FIGS. 2C and 2D, the first pilot symbols are formed to be inserted into every even or every odd subcarrier, like the downlink frames shown in FIGS. 2A and 2B, but the second pilot symbols are assigned to the first pilot symbols. A pilot pattern is formed to be allocated to uncarried subcarriers.

그리고 도 2e에 나타낸 하향링크 신호의 프레임은 하나의 서브 프레임 내의 모든 시간 영역에 N1개의 심볼을 포함하는 직교 시퀀스,

Figure 112006062250768-pat00006
가 할당되어 형성되며, 각 파일롯 심볼들과 데이터 심볼들은 서로 인접하지 않도록 할당된다.In addition, the frame of the downlink signal shown in FIG. 2E includes an orthogonal sequence including N 1 symbols in all time domains in one subframe;
Figure 112006062250768-pat00006
Are formed by allocation, and each pilot symbol and data symbol are allocated so as not to be adjacent to each other.

본 발명의 실시예에서는 복수의 심볼을 포함하는 직교 시퀀스

Figure 112006062250768-pat00007
를 주파수 영역에 걸쳐 순차적으로 삽입하는 것으로 설명하였 지만, 하향 링크 프레임에 삽입되는 직교 시퀀스들을 순환 자리 이동(cyclic shift)시켜(예를 들어,
Figure 112006062250768-pat00008
) 삽입함으로써 동일한 수의 직교 시퀀스를 이용하여 다양한 파일롯 패턴들을 생성할 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 하나의 부프레임에 삽입되는 첫번째 파일롯 심볼들과 두번째 파일롯 심볼들이 동일한 직교 시퀀스인 것으로 설명하였지만, 첫번째 파일롯 심볼과 상이한 심볼들을 포함하는 직교 시퀀스가 두번째 파일롯 심볼로 이용될 수 있다.In an embodiment of the present invention, an orthogonal sequence including a plurality of symbols
Figure 112006062250768-pat00007
Has been described as being sequentially inserted over the frequency domain, but the orthogonal sequences inserted into the downlink frame are cyclically shifted (for example,
Figure 112006062250768-pat00008
By inserting various pilot patterns can be generated using the same number of orthogonal sequences. In the embodiment of the present invention, although the first pilot symbols and the second pilot symbols inserted in one subframe are described as being the same orthogonal sequence, an orthogonal sequence including symbols different from the first pilot symbol may be used as the second pilot symbol. Can be.

다음, 이와 같이 생성된 파일럿 패턴을 가지는 하향 링크 신호를 수신한 단말이 데이터를 복원하는 방법에 대하여 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.Next, a method of restoring data by the terminal receiving the downlink signal having the pilot pattern generated as described above will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 데이터 복원 장치의 개략적인 블록도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로그 가능도비 결정기의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of an apparatus for restoring data of a cellular system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic block diagram of a log likelihood ratio determiner according to an embodiment of the present invention.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 셀룰러 시스템의 데이터 복원 장치(300)는 채널 복조기(channel demodulator)(310), LLR 결정기(400) 및 채널 디코더(channel decoder)(320)를 포함한다. 그리고 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 LLR 결정기(400)는 등화부(410), 페이딩 성분 검출부(420), 잡음 검출부(430), 분산 검출부(440) 및 LLR 계산부(450)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the apparatus 300 for restoring data of a cellular system according to an exemplary embodiment of the present invention uses a channel demodulator 310, an LLR determiner 400, and a channel decoder 320. Include. As shown in FIG. 4, the LLR determiner 400 according to an embodiment of the present invention includes an equalizer 410, a fading component detector 420, a noise detector 430, a variance detector 440, and an LLR calculator ( 450).

채널 복조기(310)는 하향 링크 신호 생성 장치(100)의 송신 안테나(132)로부터 전송되는 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같은 파일롯 심볼과 데이터 심볼이 포함 된 하향 링크 신호를 수신하여 푸리에 변환한다. 채널 복조기(310)에서 변환된 매 서브 프레임의 p번째 복소 심볼 구간의 i번째 부반송파의 주파수 영역 수신 신호는 아래의 수학식 2와 같은 형태로 나타낼 수 있다.The channel demodulator 310 receives a downlink signal including pilot symbols and data symbols as shown in FIGS. 2a through 2e transmitted from the transmission antenna 132 of the downlink signal generating apparatus 100 and performs Fourier transform. The frequency domain received signal of the i-th subcarrier of the p-th complex symbol period of each subframe converted by the channel demodulator 310 may be represented by Equation 2 below.

Figure 112006062250768-pat00009
Figure 112006062250768-pat00009

여기서, ai (1)[p] 와 ai (c)[p] 는 각각 자기셀과 타셀의 복조된 복소 정보 데이터 신호를 나타낸다. 즉, 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이 각 셀별로 할당된 직교 시퀀스들이 삽입된 파일롯 심볼 구간에 해당하는 신호 ri(p) 에 있어서는, ai (1)(p) 와

Figure 112006062250768-pat00010
는 각각의 셀에 전송되는 하향 링크 프레임에 삽입된 데이터 심볼들을 의미한다. 이때, p가 파일롯 심볼 구간에 해당하는 경우에는 ai (1)(p) 와 ai (c)(p) 는 각각 파일롯 심볼 데이터인 gi (1) 와 gi (c) 를 의미하게 된다. 그리고 ES,0(p) 와 EO,c(p) 는 각각 p번째 심볼 구간에 각 부반송파별로 유입되는 자기셀 평균 수신 전력과 복수의 인접셀에 의한 간섭 평균 수신 전력을 의미하고, Gi (1)(p) 와 Gi (c)(p)는 각각 자기셀 페이딩 성분과 타셀 페이딩 성분을 의미하는 것으로, 이들 페이딩 성분과 전력 성분을 함께 고려하여 채널 계수
Figure 112006062250768-pat00011
로 나타낼 수 있다. 또한, wi(p) 는 분산이 N0인 가산 백색 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise, 이하 AWGN이라 함) 성분을 의미한다.Here, a i (1) [p] and a i (c) [p] represent demodulated complex information data signals of the magnetic cell and the other cell, respectively. That is, as shown in FIGS. 2A to 2E, for a signal r i (p) corresponding to a pilot symbol interval into which orthogonal sequences allocated to each cell are inserted, a i (1) (p) and
Figure 112006062250768-pat00010
Denotes data symbols inserted into a downlink frame transmitted to each cell. In this case, when p corresponds to a pilot symbol interval, a i (1) (p) and a i (c) (p) mean g i (1) and g i (c) , respectively, which are pilot symbol data. . In addition , E S, 0 (p) and E O, c (p) are mean cell power received by each subcarrier in the p-th symbol interval and mean interference power received by a plurality of adjacent cells, respectively, and G i. (1) (p) and G i (c) (p) mean the magnetic cell fading component and the tassel fading component, respectively.
Figure 112006062250768-pat00011
It can be represented as. In addition, w i (p) means an additive white Gaussian noise (hereinafter, referred to as AWGN) component having a dispersion of N 0 .

LLR 결정기(320)의 등화부(410)는 채널 복조기(310)에서 푸리에 변환된 수신 신호에 포함된 각 주파수에 대한 감쇠와 전파 시간 지연 편차를 보상하기 위하여, 수신 신호 ri[p] 에 대하여 제로 포싱등화(zero-forcing equalization)를 수행한다. 등화부(410)의 출력 신호 yi(p) 는 아래의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.The equalizer 410 of the LLR determiner 320 compensates for the received signal r i [p] to compensate for the attenuation and propagation time delay deviation for each frequency included in the Fourier transformed received signal in the channel demodulator 310. Perform zero-forcing equalization. The output signal y i (p) of the equalizer 410 may be expressed by Equation 3 below.

Figure 112006062250768-pat00012
Figure 112006062250768-pat00012

수학식 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 등화된 수신 신호에 포함된 모든 잡음 성분 ni(p)는 AWGN과 타셀 간섭으로 인하여 발생되는 페이딩 성분의 총합과 자기셀 내에서의 페이딩 성분의 비로 나타낼 수 있다. 그리고, 등화된 수신 신호 yi(p) 는 동위상(in-phase) 성분과 직교 위상(quadrature-phase) 성분으로 나뉘어 표현될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 LLR 결정기(320)는 이와 같이 분류된 동위상 성분과 직교 위상 성분에 대하여 각각 LLR을 계산하고, 이를 채널 디코더(320)로 전송한다.As can be seen from Equation 3, all the noise components n i (p) included in the equalized received signal can be represented by the sum of the fading components generated by the AWGN and the tassel interference and the ratio of fading components in the magnetic cell. have. In addition, the equalized received signal y i (p) may be represented by being divided into an in-phase component and a quadrature-phase component, and the LLR determiner 320 according to an exemplary embodiment of the present invention may provide the same. The LLRs are calculated for the in-phase component and the quadrature phase component classified as described above, and transmitted to the channel decoder 320.

페이딩 성분 검출부(420)는 자기셀 페이딩 성분이 포함된 채널 계수 Hi (1)(p) 와 타셀들의 페이딩 성분이 포함된 채널 계수

Figure 112006062250768-pat00013
을 계산하여, 계산된 값을 분산 검출부(440)로 전송한다. 잡음 성분 검출부(430)는 채널 자체의 잡음 성분, 즉 AWGN의 잡음 전력 N0을 계산하여 분산 검출부(440)로 전송한다. 그리고 잡음 성분 검출부(430)에서 계산된 잡음 전력은 페이딩 성분 검출부(420)로 전송되어 수신 신호에 포함된 타셀의 페이딩 성분의 검출에 이용된다.The fading component detector 420 includes a channel coefficient H i (1) (p) including a magnetic cell fading component and a channel coefficient including a fading component of other cells.
Figure 112006062250768-pat00013
Calculate and transmit the calculated value to the variance detector 440. The noise component detector 430 calculates the noise component of the channel itself, that is, the noise power N 0 of the AWGN, and transmits the noise component to the dispersion detector 440. The noise power calculated by the noise component detector 430 is transmitted to the fading component detector 420 and used to detect fading components of other cells included in the received signal.

분산 검출부(440)는 페이딩 성분 검출부(420)로부터 수신한 Hi (1)(p) 와

Figure 112006062250768-pat00014
및 잡음 성분 검출부(430)로부터 수신한 N0를 이용하여, 수신 신호 ri(p) 의 제로 포싱된 분산
Figure 112006062250768-pat00015
을 아래의 수학식 4를 이용하여 검출한다.Distributed detector 440 H i fading component received from the detector (420) (1) (p) and
Figure 112006062250768-pat00014
And zero-forced variance of the received signal r i (p) using N 0 received from the noise component detector 430.
Figure 112006062250768-pat00015
Is detected using Equation 4 below.

Figure 112006062250768-pat00016
Figure 112006062250768-pat00016

여기서, 우변의 첫 항은 타셀 페이딩 간섭으로 인한 잡음 성분을 고려한 분산 성분을 우변의 둘째항은 AWGN으로 인하여 발생되는 잡음 성분을 나타낸다.Here, the first term on the right side represents a variance component considering the noise component due to tassel fading interference, and the second term on the right side represents a noise component generated by AWGN.

LLR 계산부(450)는 등화부(410)의 출력 신호 yi(p) 와 분산 검출부의 출력 신호

Figure 112006062250768-pat00017
를 이용하여 수신된 모든 신호에 대한 LLR을 계산하여 채널 디코 더(320)에서의 연판정에 이용되도록 전송한다. LLR 계산부(450)는 하향 링크 신호 생성 장치(100)에서 채택한 변조 방식별로 아래의 수학식 5 내지 수학식 8을 이용하여 로그 가능도비를 계산한다. 아래의 수학식들에서 로그 가능도비는 ΔMod, n, i로 정의되며, 여기서 Mod는 변조방식을 나타내는 인덱스이며, n은 변조 및 매핑되기 이전의 비트 위치를 나타낸다. 아래의 수학식 5 내지 수학식 8은 간섭 성분과 잡음 성분을 합한 전체 잡음 성분이 가우시안 분포를 갖는 경우에 적용할 수 있다.The LLR calculator 450 outputs the output signal y i (p) of the equalizer 410 and the output signal of the variance detector.
Figure 112006062250768-pat00017
LLRs are calculated for all signals received using the SLR, and transmitted to be used for soft decision in the channel decoder 320. The LLR calculator 450 calculates a log likelihood ratio by using Equations 5 to 8 for each modulation scheme adopted by the downlink signal generating apparatus 100. In the following equations, the log likelihood ratio is defined as Δ Mod, n, i , where Mod is an index indicating a modulation scheme, and n is a bit position before modulation and mapping. Equations 5 to 8 below can be applied to the case where the total noise component that sums the interference component and the noise component has a Gaussian distribution.

Figure 112006062250768-pat00018
Figure 112006062250768-pat00018

Figure 112006062250768-pat00019
Figure 112006062250768-pat00019

Figure 112006062250768-pat00020
Figure 112006062250768-pat00020

Figure 112006062250768-pat00021
Figure 112006062250768-pat00021

수학식 5 내지 수학식 8은 하향 링크 신호 생성 장치(100)에서 사용하는 변조 방식에 따라 설정되는 로그 가능도비 계산을 위한 식이다. 본 발명의 실시예에 따른 하향 링크 신호 생성 장치(100)가 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM 방식 중 어느 하나의 방식을 채택하여 변조를 수행한 경우에 각각 사용될 수 있다. 이외에도 본 발명의 실시예에 따른 데이터 복원 장치(300)는, 하향 링크 신호 생성 장치(100)에서 채택한 M-ary 변조 방식 중 하나의 방식에 따라서 일반적으로 사용되는 로그 가능도비 계산식으로 LLR을 계산하여 수신 신호의 결정에 이용할 수 있다.Equations 5 to 8 are equations for calculating a log likelihood ratio set according to a modulation scheme used in the downlink signal generating apparatus 100. The downlink signal generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be used when modulation is performed using any one of the BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM schemes. In addition, the data recovery apparatus 300 according to an embodiment of the present invention calculates the LLR using a log likelihood ratio calculation equation generally used according to one of the M-ary modulation schemes adopted by the downlink signal generation apparatus 100. It can be used to determine the received signal.

채널 디코더(320)는 위의 수학식 5 내지 8로부터 계산된 로그 가능도비를 이용하여 연판정(soft decision)을 수행함으로써, 수신된 신호를 결정한다.The channel decoder 320 determines a received signal by performing a soft decision using the log likelihood ratio calculated from Equations 5 to 8 above.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 페이딩 성분 검출부의 개략적인 블록도이다.5 is a schematic block diagram of a fading component detector according to a first embodiment of the present invention.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 페이딩 성분 검출 부(420)는 시퀀스 저장 모듈(421), 결합 모듈(422), 역푸리에 변환 모듈(423), 윈도윙 모듈(424) 및 전력 계산 모듈(425)을 포함한다. 페이딩 성분 검출부(420)는 하향 링크 프레임에 삽입된 파일롯 심볼 데이터들의 직교성을 이용하여, 매 파일롯 복소 심볼 구간마다 자기셀의 페이딩 성분 및 타셀의 간섭 신호로 인하여 생성되는 페이딩 성분을 포함하는 채널 계수를 추출한다.As shown in FIG. 5, the fading component detector 420 according to the first embodiment of the present invention includes a sequence storage module 421, a combining module 422, an inverse Fourier transform module 423, and a windowing module 424. ) And power calculation module 425. The fading component detector 420 uses a orthogonality of pilot symbol data inserted into a downlink frame to determine a channel coefficient including a fading component of a self cell and a fading component generated by an interference signal of another cell in every pilot complex symbol period. Extract.

이하, 본 발명의 명세서에서는 자기셀의 채널 계수의 절대치의 제곱(

Figure 112006062250768-pat00022
)과 인접셀의 채널 계수의 절대치의 제곱(
Figure 112006062250768-pat00023
)을 각각 "신호 전력"과 "간섭 전력"으로 기재하고, 표현의 편의상 전송 심볼 구간을 나타내는 인덱스 'p'를 생략한다. 여기서, "^"는 계산을 통하여 얻어진 값임을 의미한다.Hereinafter, in the specification of the present invention, the square of the absolute value of the channel coefficient of the magnetic cell (
Figure 112006062250768-pat00022
) And the square of the absolute value of the channel coefficients of adjacent cells (
Figure 112006062250768-pat00023
) Are denoted as "signal power" and "interference power", respectively, and for convenience of expression, the index 'p' indicating a transmission symbol section is omitted. Here, "^" means a value obtained through calculation.

시퀀스 저장 모듈(421)은 하향 링크 신호 생성 장치(100)가 각 셀별로 파일럿 심볼 데이터로 할당한 직교 시퀀스들을 저장하여 두고, 결합 모듈(421)에서의 계산 수행을 위하여 상관 모듈(421)로 전송한다.The sequence storing module 421 stores the orthogonal sequences allocated to the pilot symbol data by the downlink signal generating apparatus 100 for each cell, and transmits the orthogonal sequences to the correlation module 421 for performing the calculation in the combining module 421. do.

페이딩 성분 검출부(420)는 자기셀 페이딩 성분, 타셀 페이딩 성분 및 AWGN 성분이 포함되어 수신된 신호의 고속 푸리에 변환된 신호인 ri를 입력받고, 결합 모듈(422)은 입력된 ri 각각에 대하여 자기셀 및 복수의 인접셀들에 할당된 직교 시퀀스들을 추출한다. 그리고 결합 모듈(422)은 각 부반송파별로 즉, 매 파일롯 심볼마다 해당 직교 시퀀스의 공액(conjugate)을 취한 후, 수신 신호와 곱한다. 결합 모듈(422)에서 수행되는 연산 과정은 아래의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다.The fading component detector 420 receives a fast Fourier transformed signal r i of the received signal including the magnetic cell fading component, the tassel fading component, and the AWGN component, and the combining module 422 receives the input r i for each input r i . Orthogonal sequences allocated to the own cell and the plurality of neighboring cells are extracted. The combining module 422 takes a conjugate of the orthogonal sequence for each subcarrier, that is, every pilot symbol, and then multiplies the received signal. An operation performed by the combining module 422 may be expressed as in Equation 9 below.

Figure 112006062250768-pat00024
Figure 112006062250768-pat00024

여기서, (gi (c))* 는 각 셀에 할당된 직교 시퀀스의 공액 성분을 의미한다. 수학식 9에서, 파일롯 심볼 구간에 해당하는 수신 신호 ri에 대하여 자기셀에 할당된 직교 시퀀스 gi (1) 의 공액을 취하여 수신 신호와 곱하는 경우는 아래의 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.Here, (g i (c) ) * means a conjugated component of an orthogonal sequence assigned to each cell. In Equation 9, when the conjugate of the orthogonal sequence g i (1) allocated to the own cell is multiplied with the received signal with respect to the received signal r i corresponding to the pilot symbol interval, it may be expressed as Equation 10 below. .

Figure 112006062250768-pat00025
Figure 112006062250768-pat00025

파일롯 심볼로 삽입된 직교 시퀀스가 갖는 직교성으로 인하여 수학식 10의 우변의 제2항 및 제3항의 값은 '0'에 근사한 값을 갖게 되므로, 수학식 10에 기재된 바와 같은 연산 이후의 데이터 처리를 통하여 자기셀의 채널 계수들을 구할 수 있다. 동일한 방법으로 수신 신호에 간섭 영향을 미치는 인접셀들의 채널 계수 또한 구할 수 있다.Due to the orthogonality of the orthogonal sequence inserted into the pilot symbol, the values of the second and third terms on the right side of Equation 10 have values close to '0', so that the data processing after the operation as described in Equation 10 Through the channel coefficients of the magnetic cell can be obtained. In the same way, the channel coefficients of neighboring cells that interfere with the received signal can also be obtained.

역 푸리에 변환 모듈(423)은 결합 모듈(422)에서 계산된 모든 OFDM 심볼 들에 대한 자기 상관 결과값을 역 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform)하여 시간 영역의 신호를 생성한다.The inverse Fourier transform module 423 generates an inverse fast Fourier transform on the autocorrelation result of all OFDM symbols calculated by the combining module 422 to generate a signal in the time domain.

윈도윙 모듈(424)은 시간 영역으로 변환된 신호 내의 샘플들 중 그 크기 레 벨이 미리 설정된 기준값 이상이 되는 처음 샘플과 마지막 샘플의 차이만큼의 구간으로 윈도윙을 수행하여, 구간 내에 포함되는 샘플들만을 출력하고, 그 외의 부분에 해당하는 샘플들은 모두 제거한다. 윈도윙 모듈(424)에서의 데이터 처리를 통하여 수학식 9와 수학식 10의 우변의 제2항 및 제3항의 값이 제거될 수 있다.The windowing module 424 performs windowing on the interval equal to the difference between the first sample and the last sample among the samples in the signal converted into the time domain, the magnitude level of which is equal to or greater than a preset reference value. Print only those fields and remove all other samples. Through the data processing in the windowing module 424, the values of the second and third terms on the right side of Equations 9 and 10 may be removed.

전력 계산 모듈(425)은 윈도윙되어 선택된 값들에 대하여 다시 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 채널 계수값을 얻고, 이들 값의 절대치에 제곱을 취함으로써, 자기셀의 신호 전력

Figure 112006062250768-pat00026
과 인접셀들의 간섭 전력
Figure 112006062250768-pat00027
을 얻는다.The power calculation module 425 is windowed and performs a Fourier transform on the selected values again to obtain channel coefficient values in the frequency domain and square the absolute values of these values to thereby obtain signal power of the magnetic cell.
Figure 112006062250768-pat00026
Power of Interference and Adjacent Cells
Figure 112006062250768-pat00027
Get

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 나타내는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a data restoration method according to the first embodiment of the present invention.

기지국과 무선 접속된 단말은 기지국이 관할하는 특정한 하나의 셀 내에 위치할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 전송된 도 2a 내지 도 2e와 같은 파일롯 심볼이 삽입된 복수의 부프레임을 포함하는 하향 링크 신호를 수신하여, 푸리에 변환한 후 변환된 수신 신호에 포함된 각 주파수에 대한 감쇠와 전파 시간 지연 편차를 보상하기 위하여 등화를 수행한다(S110). 등화된 수신 신호는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.The terminal wirelessly connected to the base station may be located in one specific cell controlled by the base station. The terminal receives a downlink signal including a plurality of subframes inserted with pilot symbols as shown in FIGS. 2a to 2e transmitted from a base station, performs Fourier transform, and then attenuates and propagates the respective frequencies included in the converted received signal. Equalization is performed to compensate for the time delay deviation (S110). The equalized received signal may be expressed as Equation 3 below.

단말은 수학식 9에 기재된 방법을 이용하여 각 셀별로 할당된 직교 시퀀스에 대한 공액을 취하여 수신 신호와의 곱셈을 수행한 후, 각 셀들의 페이딩 성분이 포함된 신호 전력, 간섭 전력 및 AWGN 성분을 계산한다(S120). 단말은 하향 링크 프레임에 파일롯 심볼 데이터로 삽입되어 전송되는 직교 시퀀스와 해당 직교 시퀀스 의 공액의 연산을 이용하여 계산된 신호 전력을 수학식 4에 적용하여 수신 신호 ri의 분산을 구한다. 이때, 단말은 복수의 파일롯 심볼 구간들에 삽입된 직교 시퀀스를 이용하여 얻어진 신호 전력값에 대해 주파수 영역 상에서 저역 필터링(lowpass filtering), 위너 필터링(Wiener filtering) 및 보간(interpolation)을 수행하여 신호 전력의 평균값을 구하여 이용할 수 있다.The terminal takes a conjugate for an orthogonal sequence allocated to each cell using the method described in Equation 9, performs multiplication with a received signal, and then calculates signal power, interference power, and AWGN component including fading components of each cell. Calculate (S120). The terminal obtains the variance of the received signal r i by applying the signal power calculated by using the orthogonal sequence transmitted by inserting pilot symbol data into the downlink frame and the conjugate of the orthogonal sequence to Equation 4. In this case, the UE performs lowpass filtering, Wiener filtering, and interpolation on the signal power value obtained by using an orthogonal sequence inserted into a plurality of pilot symbol intervals, thereby performing signal power. The average value of can be obtained and used.

파일롯 채널은 트래픽 채널의 특정 부반송파 집합에 데이터를 실어서 전송하지 않는 경우에도 항상 사용되므로, 파일롯 채널 구간에서 계산된 간섭 성분의 전력이 트래픽 채널 구간에 존재하는 간섭 전력과 반드시 동일하다고 할 수 없다. 따라서, 전력 계산 모듈(425)에서 계산된 간섭 전력을 이용하여 로그 가능도비를 계산하는 것은 데이터 복원의 정확도를 떨어뜨리는 문제를 발생시킬 수 있다. 그러므로, 단말은 얻어진 채널 계수들과 아래의 수학식 11과 수학식 12를 이용하여 잡음 성분

Figure 112006062250768-pat00028
을 얻는다.Since the pilot channel is always used even when data is not transmitted in a specific subcarrier set of the traffic channel, the power of the interference component calculated in the pilot channel interval is not necessarily the same as the interference power existing in the traffic channel interval. Therefore, calculating the log likelihood ratio using the interference power calculated by the power calculation module 425 may cause a problem that degrades the accuracy of data reconstruction. Therefore, the terminal uses the obtained channel coefficients and Equation 11 and Equation 12 below.
Figure 112006062250768-pat00028
Get

Figure 112006062250768-pat00029
Figure 112006062250768-pat00029

Figure 112006062250768-pat00030
Figure 112006062250768-pat00030

여기서, M은 파일롯 심볼이 삽입된 부반송파의 총수를 의미한다. Here, M means the total number of subcarriers in which a pilot symbol is inserted.

그리고 단말은 데이터 복원 과정에 있어서, 수신된 데이터 신호에 포함되는 간섭 성분을 제거하기 위하여 트래픽 채널의 주파수 영역 수신 신호의 통계적 특성을 이용하여 간섭 전력을 측정한다(S130). 트래픽 채널 구간의 데이터 신호의 평균 수신 전력은 아래의 수학식 13과 같이 주어진다.In the data restoration process, the terminal measures interference power using statistical characteristics of the frequency domain reception signal of the traffic channel in order to remove the interference component included in the received data signal (S130). The average received power of the data signal in the traffic channel section is given by Equation 13 below.

Figure 112006062250768-pat00031
Figure 112006062250768-pat00031

수학식 13과 계산을 통하여 얻은 자기셀의 신호 전력을 이용하여 아래의 수학식 14와 같이 간섭 전력(I)을 측정할 수 있다.The interference power I may be measured using Equation 13 and the signal power of the magnetic cell obtained through the calculation as shown in Equation 14 below.

Figure 112006062250768-pat00032
Figure 112006062250768-pat00032

이와 같이 각 수신 신호에 대한 수신 전력, 간섭 전력, AWGN 성분을 계산한 후 수학식 4를 이용하여, 단말에서 수신된 신호의 분산

Figure 112006062250768-pat00033
을 계산한다(S140).In this way, after calculating the received power, interference power, AWGN components for each received signal using Equation 4, the dispersion of the signal received at the terminal
Figure 112006062250768-pat00033
To calculate (S140).

단말은 분산

Figure 112006062250768-pat00034
와 등화된 수신 신호 yi(p) 를 이용하여 변조 방식에 따라 결정되어 있는 로그 가능도비 결정 방법을 통하여 즉, 수학식 5 내지 수학식 8 중 어느 하나의 방법을 선택하여 해당 수신 신호에 대한 LLR을 계산한다(S150). 그리고 단말은 이와 같이 얻어진 LLR을 이용하여 연판정을 수행함으로써, 수신 신호를 결정한다(S160).Terminal is distributed
Figure 112006062250768-pat00034
The LLR of the corresponding received signal is selected by selecting any one of Equations 5 to 8 through a log likelihood ratio determination method determined according to a modulation method using the received signal y i (p) equalized with To calculate (S150). The terminal determines the received signal by performing soft decision using the LLR obtained as described above (S160).

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 데이터 복원 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에서 사용되는 동기 채널의 하향 링크 프레임 구조를 나타내는 도면이다.7 is a flowchart illustrating a data restoration method according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating a downlink frame structure of a sync channel used in the second embodiment of the present invention.

단말이 수신한 신호를 등화하는 과정(S210)과 파일럿 채널의 신호를 이용하여 자기셀의 신호 전력을 측정하는 과정(S220)은 본 발명의 제1 실시예에 기재된 방법(S110~S120)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Equalizing the signal received by the terminal (S210) and measuring the signal power of the own cell using the signal of the pilot channel (S220) is the same as the method (S110 ~ S120) described in the first embodiment of the present invention Therefore, detailed description thereof will be omitted.

단말이 전원을 켜거나, 새로운 기지국의 커버리지 영역 내에 진입하면 기지국과의 통신을 위하여 초기 동기를 추정한다. 이때, 도 8에 도시된 바와 같이 초기 동기 추정을 위한 하향 링크 프레임에는 동기 채널 구간(810)이 할당되며, 한 프레임에 할당된 전체 부반송파 대역 중 일정 구간만이 동기 채널 심볼이 할당되는 동기 채널 점유 대역(820)으로 운용된다. 이러한 동기 채널 점유 대역(820)에는 매 짝수번째 또는 매 홀수번째 부반송파는 동기 채널 심볼이 할당되지 않는 부반송파인 널링 부반송파(nulling subcarrier)로 운용된다. 본 발명의 제2 실시예에서는 이들 널링 부반송파를 이용하여 수학식 12을 통하여 AWGN의 분산을 구한다(S230). 여기서, 수학식 12의 M은 총 널링 부반송파의 수를 의미한다.When the terminal is powered on or enters the coverage area of the new base station, the initial synchronization is estimated for communication with the base station. In this case, as shown in FIG. 8, a sync channel section 810 is allocated to a downlink frame for initial sync estimation, and only a certain section of all subcarrier bands allocated to one frame is occupied by a sync channel symbol. Is operated in band 820. In the sync channel occupation band 820, every even or every odd subcarrier is operated as a nulling subcarrier, which is a subcarrier to which no sync channel symbol is assigned. In the second embodiment of the present invention, variance of AWGN is obtained through Equation 12 using these nulling subcarriers (S230). Here, M in Equation 12 means the total number of nulling subcarriers.

그리고, 트래픽 채널 신호를 이용한 인접셀들의 간섭 전력을 측정하는 과정(S240), 수신 신호의 분산을 계산하는 과정(S250), LLR 계산 과정(S260) 및 연판정과 그 결과를 이용하는 수신 신호 결정 과정(S270)은 각각 본 발명의 제1 실시예에 기재된 방법(S130~S160)과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.And, the process of measuring the interference power of the adjacent cells using the traffic channel signal (S240), the process of calculating the variance of the received signal (S250), the LLR calculation process (S260) and the soft decision and the received signal determination process using the result S270 is the same as the methods S130 to S160 described in the first embodiment of the present invention, respectively, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 실시예에서는, 신호 전력과 타셀의 간섭 전력의 계산을 통하여 연 판정을 위한 로그 가능도비를 계산하는 것으로 설명하였지만, 자기셀의 신호 전력 및 모든 타셀의 간섭 전력을 별도로 계산할 수 있으므로, 신호 전력과 간섭 전력의 비를 이용하여 단말의 수신 신호에 대한 인접셀의 영향을 직접적으로 파악할 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서 구한 간섭 전력을 기초로 하여 기지국과 단말 사이의 무선 통신에 있어서, 부분적 주파수 재사용(FFR, frequency reuse) 방법의 적용시 셀 중앙 지역과 셀 경계 영역을 구분할 수 있다. 따라서, 채널 용량을 증대시킬 수 있도록 주파수 할당이 가능하게 되며, 이로 이하여 무선 자원의 효율적인 관리를 도모할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the log likelihood ratio for the open determination is calculated by calculating the signal power and the interference power of other cells, but the signal power of the own cell and the interference power of all other cells can be calculated separately. By using the ratio of power and interference power, it is possible to directly determine the influence of the neighbor cell on the received signal of the terminal. Further, in the wireless communication between the base station and the terminal based on the interference power obtained in the embodiment of the present invention, the cell center region and the cell boundary region may be distinguished when the FRE method is applied. Accordingly, frequency allocation is possible to increase channel capacity, thereby enabling efficient management of radio resources.

이상, 본 발명의 실시예에서 설명한 구성요소는 적어도 하나의 DSP(digital signal process), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 프로그램 가능한 논리 소자, 기타 전자 장치 또는 이들의 결합으로 이루어지는 하드웨어로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서 설명한 기능이나 처리 절차 중 적어도 일부는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 이러한 소프트웨어는 기록 매체에 기록되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 구성요소, 기능 및 처리 절차는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.As described above, the components described in the embodiments of the present invention may include at least one digital signal process (DSP), a processor, a controller, an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device such as a field programmable gate array (FPGA), and other electronic components. It may be implemented in hardware consisting of a device or a combination thereof. At least some of the functions or processing procedures described in the embodiments of the present invention may be implemented in software, and such software may be recorded in a recording medium. In addition, the components, functions, and processing procedures described in the embodiments of the present invention may be implemented in a combination of hardware and software.

이상에서 본 발명의 실시예에 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.

이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 하향 링크 신호의 파일롯 채널에 포함된 직교 시퀀스 정보를 이용하여 간섭 페이딩 성분과 잡음 성분을 구할 수 있으므로, 연판정을 위한 로그 가능도비 계산 효율이 향상된다. 그리고 계산된 간섭 페이딩 성분을 이용하여 셀 경계 지역과 셀 중앙 지역을 구분할 수 있다. 또한, 기지국과 단말의 효율적인 무선 자원의 관리를 가능하게 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the interference fading component and the noise component can be obtained using the orthogonal sequence information included in the pilot channel of the downlink signal, thereby improving the log likelihood ratio calculation efficiency for soft decision. The cell boundary region and the cell center region may be distinguished using the calculated interference fading component. In addition, it enables efficient management of radio resources of the base station and the terminal.

Claims (23)

직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템의 기지국에서 전송된 신호를 수신한 단말의 데이터 복원 방법에 있어서,In the data recovery method of a terminal receiving a signal transmitted from a base station of a orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) -based cellular system, 상기 수신 신호를 푸리에 변환하여 등화하는 단계;Fourier transforming and equalizing the received signal; 상기 수신 신호의 서브프레임에 포함된 파일럿 부반송파 신호로부터 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 채널 계수, 신호 전력 및 잡음 전력을 검출하는 단계;Detecting channel coefficients, signal power, and noise power of a plurality of cells, each of which includes a self-cell and a plurality of neighbor cells, belonging to a pilot subcarrier signal included in a subframe of the received signal; 상기 수신 신호에 포함된 트래픽 부반송파 신호를 이용하여 간섭 전력을 검출하는 단계;Detecting an interference power using a traffic subcarrier signal included in the received signal; 상기 검출된 신호 전력, 간섭 전력 및 잡음 전력을 이용하여 상기 수신 신호의 분산을 계산하는 단계; 및Calculating a variance of the received signal using the detected signal power, interference power and noise power; And 상기 등화된 수신 신호와 상기 계산된 분산을 이용하여 로그 가능도비를 결정하여 연판정을 수행하는 단계Performing soft decision by determining a log likelihood ratio using the equalized received signal and the calculated variance 를 포함하는 데이터 복원 방법.Data restoration method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 전력 및 잡음 전력 검출 단계는,The signal power and noise power detection step, 상기 파일럿 부반송파 신호에 삽입된 직교 시퀀스를 추출하여, 상기 추출된 직교 시퀀스의 공액과 상기 수신 신호를 곱하는 단계;Extracting an orthogonal sequence inserted into the pilot subcarrier signal and multiplying the conjugate signal of the extracted orthogonal sequence by the received signal; 상기 곱셈의 결과값을 역푸리에 변환하여 시간 영역 신호로 변환하는 단계;Inverse Fourier transforming the result of the multiplication into a time domain signal; 상기 변환된 시간 영역 신호 중 미리 설정된 기준값 이상에 해당하는 신호를 시작점으로 하여 윈도윙을 수행하는 단계; 및Performing windowing based on a signal corresponding to a predetermined reference value or more among the converted time domain signals as a starting point; And 상기 윈도윙의 결과값을 푸리에 변환하여 상기 수신 신호에 포함된 주파수 영역의 자기셀 및 인접셀의 채널 계수를 계산하고, 상기 채널 계수의 절대치의 제곱을 취하여 신호 전력을 계산하는 단계Fourier transforming the resultant value of the windowing to calculate channel coefficients of the magnetic and adjacent cells in the frequency domain included in the received signal, and calculating signal power by taking the square of the absolute value of the channel coefficients. 를 포함하는 데이터 복원 방법.Data restoration method comprising a. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 직교 시퀀스의 공액과 상기 수신 신호를 곱하는 단계는,Multiplying the conjugate of the orthogonal sequence and the received signal, 상기 파일럿 부반송파마다 반복되어 수행되는 데이터 복원 방법.And data reconstruction performed repeatedly for each pilot subcarrier. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 신호 전력 및 잡음 전력 검출 단계는,The signal power and noise power detection step, 복수의 파일럿 채널 구간에 수신된 신호를 이용하여 평균을 취하여 상기 수신 신호의 신호 전력을 계산하는 데이터 복원 방법.And calculating the signal power of the received signal by taking an average using signals received in a plurality of pilot channel sections. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 2 to 4, 상기 신호 전력 및 잡음 전력 검출 단계는,The signal power and noise power detection step, 상기 계산된 자기셀의 채널 계수와 인접셀의 채널 계수를 이용하여 수신한 신호를 복원하고, 상기 수신 신호로부터 상기 복원된 신호를 감산하여 얻은 신호를 이용하여 잡음 전력(
Figure 112006062250768-pat00035
)을 계산하는 데이터 복원 방법.The received signal is restored by using the calculated channel coefficients of the magnetic cell and the channel coefficients of the adjacent cell, and the noise power is obtained by using the signal obtained by subtracting the restored signal from the received signal.
Figure 112006062250768-pat00035
Method of restoring data. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 간섭 전력 검출 단계는,The interference power detection step,
Figure 112006062250768-pat00036
Figure 112006062250768-pat00036
 (여기서, I는 인접셀의 간섭 전력의 총합,
Figure 112006062250768-pat00037
는 자기셀의 신호 전력,
Figure 112006062250768-pat00038
는 잡음 전력)Where I is the sum of the interference powers of adjacent cells,
Figure 112006062250768-pat00037
Is the signal power of the magnetic cell,
Figure 112006062250768-pat00038
Is noise power) 를 이용하여 상기 수신 신호에 포함된 인접셀의 페이딩 성분으로 인한 간섭 전력을 계산하는 데이터 복원 방법.And calculating interference power due to a fading component of an adjacent cell included in the received signal. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 수신 신호의 분산 계산 단계는,Dispersion calculation step of the received signal,
Figure 112006062250768-pat00039
Figure 112006062250768-pat00039
 (여기서,
Figure 112006062250768-pat00040
는 수신 신호의 서브 프레임의 p번째 복소 심볼 구간의 i번째 부반송파 신호의 분산)(here,
Figure 112006062250768-pat00040
Is the variance of the i th subcarrier signal in the p th complex symbol period of the subframe of the received signal) 을 이용하여 분산을 계산하는 데이터 복원 방법.Data recovery method for calculating variance using. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 로그 가능도비 결정 단계는,The log likelihood ratio determination step, 상기 기지국이 이용하는 수신 신호의 변조 방법에 따라 미리 설정되어 있는Preset according to the modulation method of the received signal used by the base station
Figure 112006062250768-pat00041
Figure 112006062250768-pat00041
 (여기서, yi (p) 는 등화된 수신 신호)Where y i (p) is the equalized received signal 를 이용하는 데이터 복원 방법.Data recovery method using the. 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템의 기지국에서 전송된 신호를 수신한 단말의 데이터 복원 방법에 있어서,In the data recovery method of a terminal receiving a signal transmitted from a base station of a orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) -based cellular system, 상기 수신 신호를 푸리에 변환하여 등화하는 단계;Fourier transforming and equalizing the received signal; 상기 수신 신호의 서브프레임에 포함된 파일럿 부반송파 신호로부터 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 채널 계수, 신호 전력 및 잡음 전력을 검출하는 단계;Detecting channel coefficients, signal power, and noise power of a plurality of cells, each of which includes a self-cell and a plurality of neighbor cells, belonging to a pilot subcarrier signal included in a subframe of the received signal; 상기 수신 신호에 포함된 동기 채널 구간의 신호를 이용하여 잡음 전력을 검출하는 단계;Detecting a noise power using a signal of a synchronization channel section included in the received signal; 상기 수신 신호에 포함된 트래픽 부반송파 신호를 이용하여 간섭 전력을 검 출하는 단계;Detecting interference power using a traffic subcarrier signal included in the received signal; 상기 검출된 신호 전력, 간섭 전력 및 잡음 전력을 이용하여 상기 수신 신호의 분산을 계산하는 단계; 및Calculating a variance of the received signal using the detected signal power, interference power and noise power; And 상기 등화된 수신 신호와 상기 계산된 분산을 이용하여 로그 가능도비를 결정하고, 연판정을 수행하는 단계Determining a log likelihood ratio using the equalized received signal and the calculated variance, and performing soft decision 를 포함하는 데이터 복원 방법.Data restoration method comprising a. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 신호 전력 검출 단계는,The signal power detection step, 상기 파일럿 부반송파 신호에 삽입된 직교 시퀀스를 추출하여, 상기 추출된 직교 시퀀스의 공액과 상기 수신 신호를 곱하는 단계;Extracting an orthogonal sequence inserted into the pilot subcarrier signal and multiplying the conjugate signal of the extracted orthogonal sequence by the received signal; 상기 곱셈의 결과값을 역푸리에 변환하여 시간 영역 신호로 변환하는 단계;Inverse Fourier transforming the result of the multiplication into a time domain signal; 상기 변환된 시간 영역 신호 중 미리 설정된 기준값 이상에 해당하는 신호를 시작점으로 하여 윈도윙을 수행하는 단계; 및Performing windowing based on a signal corresponding to a predetermined reference value or more among the converted time domain signals as a starting point; And 상기 윈도윙의 결과값을 푸리에 변환하여 상기 수신 신호에 포함된 주파수 영역의 자기셀 및 인접셀의 채널 계수를 계산하고, 상기 채널 계수의 절대치의 제곱을 취하여 신호 전력을 계산하는 단계Fourier transforming the resultant value of the windowing to calculate channel coefficients of the magnetic and adjacent cells in the frequency domain included in the received signal, and calculating signal power by taking the square of the absolute value of the channel coefficients. 를 포함하는 데이터 복원 방법.Data restoration method comprising a. 제9항 또는 제10항에 있어서,The method of claim 9 or 10, 상기 수신 신호의 동기 채널에 포함된 널링 부반송파를 이용하여 잡음 전력(
Figure 112006062250768-pat00042
)을 계산하는 데이터 복원 방법.Noise power (by using a nulling subcarrier included in a synchronization channel of the received signal)
Figure 112006062250768-pat00042
Method of restoring data. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 간섭 전력 검출 단계는,The interference power detection step,
Figure 112006062250768-pat00043
Figure 112006062250768-pat00043
 (여기서, I는 인접셀의 간섭 전력의 총합,
Figure 112006062250768-pat00044
는 자기셀의 신호 전력,
Figure 112006062250768-pat00045
는 잡음 전력)Where I is the sum of the interference powers of adjacent cells,
Figure 112006062250768-pat00044
Is the signal power of the magnetic cell,
Figure 112006062250768-pat00045
Is noise power) 를 이용하여 상기 수신 신호에 포함된 인접셀의 페이딩 성분으로 인한 간섭 전력을 계산하는 데이터 복원 방법.And calculating interference power due to a fading component of an adjacent cell included in the received signal. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 수신 신호의 분산 계산 단계는,Dispersion calculation step of the received signal,
Figure 112006062250768-pat00046
Figure 112006062250768-pat00046
 (여기서,
Figure 112006062250768-pat00047
는 수신 신호의 서브 프레임의 p번째 복소 심볼 구간의 i번째 부반송파 신호의 분산)(here,
Figure 112006062250768-pat00047
Is the variance of the i th subcarrier signal in the p th complex symbol period of the subframe of the received signal) 을 이용하여 분산을 계산하는 데이터 복원 방법.Data recovery method for calculating variance using. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템의 전송된 신호를 수신하여 복원하는 데이터 복원 장치에 있어서,A data recovery apparatus for receiving and restoring a transmitted signal of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based cellular system, 상기 수신 신호를 등화하여 출력하는 등화부;An equalizer for equalizing and outputting the received signal; 상기 수신 신호에 포함된 복수의 셀 - 단말이 속한 자기셀과 복수의 인접셀을 포함함 - 의 페이딩 성분이 포함된 채널 계수를 계산하고, 상기 채널 계수를 이용하여 신호 전력 및 간섭 전력을 계산하는 페이딩 성분 검출부;Computing a channel coefficient including a fading component of a plurality of cells included in the received signal, including a self-cell and a plurality of adjacent cells belonging to the terminal, and using the channel coefficient to calculate signal power and interference power A fading component detector; 상기 수신 신호에 포함된 잡음 전력을 계산하는 잡음 검출부;A noise detector configured to calculate noise power included in the received signal; 상기 신호 전력, 잡음 전력 및 간섭 전력을 이용하여 상기 수신 신호의 분산 을 계산하는 분산 검출부; 및A variance detector for calculating a variance of the received signal using the signal power, noise power, and interference power; And 상기 등화부의 출력 신호와 상기 계산된 분산을 이용하여 로그 가능도비(LLR, log-likelihood ratio)를 결정하는 LLR 계산부LLR calculator for determining a log-likelihood ratio (LLR) using the output signal of the equalizer and the calculated variance 를 포함하는 데이터 복원 장치.Data restoration device comprising a. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 분산 검출부는,The dispersion detection unit, 동기 채널에 포함된 널링 심볼을 이용하여 잡음 전력을 계산하는 데이터 복원 장치.A data recovery apparatus for calculating noise power by using nulling symbols included in a synchronization channel. 제19항 또는 제20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 페이딩 성분 검출부는,The fading component detector, 상기 수신 신호의 서브 프레임에 삽입된 직교 시퀀스를 추출하고, 상기 추출된 직교 시퀀스의 공액과 상기 수신 신호의 곱셈을 수행하는 데이터 복원 장치.And extracting an orthogonal sequence inserted into a subframe of the received signal and performing multiplication of the extracted orthogonal sequence and the received signal. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 상기 페이딩 성분 검출부는,The fading component detector, 상기 직교 시퀀스의 공액과 상기 수신 신호의 곱셈의 결과값을 역푸리에 변환하여, 미리 설정된 기준값 이상의 값을 선택한 후, 선택된 값들의 절대치의 제곱을 구하여 상기 분산 검출부로 전송하는 데이터 복원 장치.An inverse Fourier transform of a result of the multiplication of the orthogonal sequence and the received signal, selecting a value equal to or greater than a preset reference value, and obtaining a square of an absolute value of the selected values and transmitting the result to the variance detector. 제22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 페이딩 성분 검출부는,The fading component detector, 신호 전력과 상기 분산 검출부에서 계산된 잡음 전력과,Signal power and noise power calculated by the dispersion detector,
Figure 112006062250768-pat00048
Figure 112006062250768-pat00048
 (여기서, I는 인접셀의 간섭 전력의 총합,
Figure 112006062250768-pat00049
는 자기셀의 신호 전력,
Figure 112006062250768-pat00050
는 잡음 전력)Where I is the sum of the interference powers of adjacent cells,
Figure 112006062250768-pat00049
Is the signal power of the magnetic cell,
Figure 112006062250768-pat00050
Is noise power) 를 이용하여 상기 수신 신호에 포함된 인접셀의 페이딩 성분으로 인한 간섭 전력을 계산하는 데이터 복원 장치.And an interference power due to a fading component of an adjacent cell included in the received signal.
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