KR100884197B1 - Ｏｆｄｍａ용 전용 파일럿 톤들을 이용한 반복적 채널 및 간섭 추정 - Google Patents

Ｏｆｄｍａ용 전용 파일럿 톤들을 이용한 반복적 채널 및 간섭 추정 Download PDF

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Abstract

시변 다중 캐리어 다중 사용자 시스템에서 채널 특성 및 간섭 레벨의 추정은 동시에 행해진다. 추정을 위해, 다수의 데이터 심볼 및 전용 파일럿 심볼이 채널을 통해 송신된다. 다음으로, 초기 추정값이 간섭 레벨에 대해 선택된다. 간섭 레벨에 대한 초기 추정값은 채널의 제1 추정값을 제공하기 위해 수신된 파일럿 심볼과 함께 사용된다. 채널의 제1 추정값은 간섭 레벨에 대한 새로운 업데이트된 값을 결정하는데 사용되며, 업데이트된 값은 차례로 채널의 제1 추정값을 반복적으로 업데이트하는데 사용된다. 반복은 간섭 레벨 및 채널의 반복적으로 업데이트된 값이 예정된 조건들을 만족시킬 때까지 계속된다. 채널의 데이터 심볼 및 최종 업데이트된 값이 이후에 이용되어 시변 다중 캐리어 다중 사용자 시스템에서의 동시에 실행되는 채널 특성 및 간섭 레벨의 추정을 제공한다. 추정을 수행하기 위해, 다수의 데이터 심볼 및 전용 파일럿 심볼이 채널을 통해 송신된다. 다음으로, 초기 추정값이 간섭 레벨에 대해 선택된다. 간섭 레벨에 대한 초기 추정값은 채널의 제1 추정값을 제공하기 위해 수신된 파일럿 심볼과 함께 사용된다. 채널의 제1 추정값은 간섭 레벨에 대한 새로운 업데이트된 값을 결정하는데 사용되며, 업데이트된 값은 차례로 채널의 제1 추정값을 반복적으로 업데이트하는데 사용된다. 반복은 간섭 레벨 및 채널의 반복적으로 업데이트된 값이 예정된 제한을 만족시킬 때까지 계속된다. 채널의 데이터 심볼 및 최종 업데이트된 값은 실질적으로 채널에 대한 제2 추정을 제공하도록 사용된다. MMSE 방식이 이어지며, 여기서 OFDM 시스템에서의 채널 추정 및 잡음 분산이 반복적으로 업데이트된다.

Description

ＯＦＤＭＡ용 전용 파일럿 톤들을 이용한 반복적 채널 및 간섭 추정{ITERATIVE CHANNEL AND INTERFERENCE ESTIMATION WITH DEDICATED PILOT TONES FOR OFDMA}
본 발명은 2004년 12월 22일 "Iterative Channel And Interference Estimation With Dedicated Pilot Tones For OFDMA"라는 명칭의 미국 가출원 60/639,157, 및 2004년 7월 16일 출원된 "Iterative Channel And Interference Estimation With Dedicated Pilots"라는 명칭의 미국 가출원 60/588,646을 35 U.S.C. 119(e)에 따라 우선권으로 주장하며, 이들은 본 명세서에 참조로 통합된다.
본 발명은 무선 디지털 통신 시스템에 관한 것이며, 특히 이러한 시스템에서 채널 특성 및 간섭 레벨의 추정에 관한 것이다.
무선 디지털 통신 및 데이터 프로세싱 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 대부분의 디지털 통신 채널에서 데이터를 포함하는 프레임, 패킷 또는 셀을 이송할 때 유입되는 필연적이다. 이러한 에러는 종종 전자적 간섭 또는 열 잡음에 의해 유발된다. 데이터 송신 에러율은 부분적으로 데이터를 전달하는 매체에 의존한다. 데이터 송신 시스템에 기초한 구리에 대한 통상적인 비트 에러율은 10-6 정도이다. 광섬유는 10-9 또는 그 이하의 통상의 비트 에러율을 갖는다. 반면에, 무선 송신 시스템은 10-3 또는 그 이상의 에러율을 가질 수 있다. 무선 송신 시스템의 상대적으로 높은 비트 에러율은 이러한 시스템을 통해 송신된 데이터의 엔코딩 및 디코딩에 어려움을 일으킨다. 부분적으로, 수학적 취급용이성때문에, 그리고 부분적으로 광범위한 종류의 물리 통신 채널에 대한 이용으로 인해, 부가 백색 가우스 잡음(AWGN) 모델이 대부분의 통신 채널에서의 잡음을 특정하기 위해 사용된다.
데이터는 종종 리던던시를 포함하기 위해, 제어된 방식으로 송신기에서 엔코딩된다. 상기 리던던시는 이후에 채널을 통해 송신되는 동안 데이터에 유입되는 잡음 및 간섭을 극복하기 위해 수신기에 의해 사용된다. 예를 들어, 송신기는 k 비트를 n 비트로 엔코딩할 수도 있는데, 여기서 소정의 엔코딩 방식에 따라 n은 k 보다 큰 정수이다. 데이터의 엔코딩에 의해 유도된 리던던시의 양은 n/k 비에 의해 결정되는데, 그 역수는 코드율로 언급된다. n 비트 시퀀스를 나타내는 코드워드는 엔코더에 의해 생성되고, 채널과 인터페이스하는 변조기로 전달된다. 변조기는 각각의 수신된 시퀀스를 심볼로 맵핑한다. M-ary 신호방식에서, 변조기는 각각의 n 비트 시퀀스를 M=2n 심볼 중 하나로 맵핑한다. 이진 형태가 아닌 데이터가 엔코딩될 수도 있지만, 통상적으로 데이터는 이진 디지트 시퀀스에 의해 표현가능하다.
종종, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 것이 요구된다. 순방향 링크(FL)에 대해, 공통(common) 파일럿 심볼이 사용되는 것으로 알려져 있다. 직교 주파수 분할 다중화(OFDMA) 시스템들에서, 이러한 공통 파일럿 시스템은 통상적으로 모든 사용자에 의해 공유되는 전체 대역폭에 분산된다. 종래의 단일 안테나 송신에서, 이러한 공통 파일럿 심볼은 FL 채널 추정의 목적으로 모든 사용자에 의해 이용될 수도 있다. 셀룰러 애플리케이션에서 전형적인 대역폭 및 채널 코히어런스(coherence) 시간 값들은 공통 파일럿 톤들의 사용을 유용하게 한다. 그러나, 공통 파일럿 심볼들이 모든 사용자에게 브로드캐스팅되며, 결국 사용자 특정-서명(signature)을 반송(carry)하도록 적응되지 않는다.
시변 다중 캐리어 다중 사용자 시스템에서 채널 특성 및 간섭 레벨의 추정은 동시에 행해진다. 추정을 위해, 다수의 데이터 심볼 및 전용 파일럿 심볼이 채널을 통해 송신된다. 다음으로, 초기 추정값이 간섭 레벨에 대해 선택된다. 간섭 레벨에 대한 초기 추정값은 채널의 제1 추정값을 제공하기 위해 수신된 파일럿 심볼과 함께 사용된다. 채널의 제1 추정값은 간섭 레벨에 대한 새로운 업데이트된 값을 결정하는데 사용되며, 업데이트된 값은 차례로 채널의 제1 추정값을 반복적으로 업데이트하는데 사용된다. 반복은 간섭 레벨 및 채널의 반복적으로 업데이트된 값이 예정된 한계들을 충족할 때까지 계속된다. 데이터 심볼 및 최종 업데이트된 채널의 값은 연속적으로 채널의 제2 추정값을 제공하는데 사용된다.
소정의 실시예에서, 제1 및 제2 추정치(
Figure 112008030265806-pct00001
및
Figure 112008030265806-pct00002
)가 이하의 식에 따른 간섭 레벨에 대한 초기 추정값(
Figure 112008030265806-pct00003
)과 관련된다:
Figure 112008030265806-pct00004

상기 식에서,
Figure 112008030265806-pct00005
및
Figure 112008030265806-pct00006
는 이하와 같이 표현된 채널의 공분산 행렬
Figure 112008030265806-pct00007
의 원소들이다:
Figure 112008030265806-pct00008

Figure 112008030265806-pct00009
는
Figure 112008030265806-pct00010
원소들을 가지며,
Figure 112008030265806-pct00011
는
Figure 112008030265806-pct00012
원소들을 가지며,
Figure 112008030265806-pct00013
는
Figure 112008030265806-pct00014
원소들을 갖는다. 또한,
Figure 112008030265806-pct00015
는 송신된 파일럿 심볼의 수이고,
Figure 112008030265806-pct00016
는 송신된 데이터 심볼의 수이며,
Figure 112008030265806-pct00017
는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
Figure 112008030265806-pct00018
는 수신된 파일럿 심볼의 벡터이다.
다른 실시예에 따라, 계산을 간략하게 하기 위해, 파일럿 채널 공분산 행렬(
Figure 112008030265806-pct00019
)은 수학적 연산을 더욱 간략하게 하기 위해 고유 분해(eigendecomposed)된다. 이러한 실시예에서, 채널 추정추정치(
Figure 112008030265806-pct00020
및
Figure 112008030265806-pct00021
)는 이하의 식에 따라(
Figure 112008030265806-pct00022
)와 관련된다:
Figure 112008030265806-pct00023

이러한 실시예에서, 행렬(
Figure 112008030265806-pct00024
)는 이하와 같이 한정(define)된다:
Figure 112008030265806-pct00025

여기서,
Figure 112008030265806-pct00026
는
Figure 112008030265806-pct00027
의 주요(principal) 성분들에 대응하는 고유 벡터들의
Figure 112008030265806-pct00028
유니터리 행렬(unitary matrix)이며,
Figure 112008030265806-pct00029
는 관련된 기본 고유값들의 m×n 대각 행렬이며, m은 이하에 한정된
Figure 112008030265806-pct00030
의 수치적 랭크(rank)이다.
Figure 112008030265806-pct00031
m은 주파수 및 시간에서 채널의 자유 파라미터들의 수(자유도)를 나타내며, m은 현저한 성능 저하 없이
Figure 112008030265806-pct00032
보다 작도록 선택될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, m은 둘 이상의 팩터에 의해
Figure 112008030265806-pct00033
보다 작게 선택된다. 다른 실시예에서,
Figure 112008030265806-pct00034
는 m에 대한 상한을 설정할 수도 있다. OFDMA 시스템의 다른 실시예에서, m은 10보다 작도록 선택될 수도 있다. 부분적으로, m에 영향을 주는 팩터는 한편으로 요구되는 성능이며, 다른 한편으로 복잡도이다.
도1은 하나 이상의 무선 네트워크를 통해 통신하도록 적용된 다수의 통신 장치를 도시한다.
도2는 무선 통신 시스템의 송신단에 배치된 소정의 블록의 고레벨 블록도이다.
도3은 무선 통신 시스템의 수신단에 배치된 소정의 블록의 고레벨 블록도이다.
도4는 본 발명에 따라, 채널 특성 및 간섭 레벨의 현재 추정을 가능하게 하는 데이터 심볼들 사이에 배치된 다수의 전용 파일럿 심볼들이다.
본 발명에 따라, 시변 다중 캐리어 다중 사용자 OFDMA 시스템에서 채널 특성 및 간섭 레벨의 추정이 동시에 실행된다. 본 발명에 따라, 채널 및 간섭 레벨을 추정하기 위해, 다수의 파일럿 심볼이 순방향 링크 송신에서 데이터 심볼 부근에 배치된다. OFDMA 시스템에서, 주파수 및 시간에 걸친 채널 인터폴레이션을 달성하기 위해 다소 균일한 방식으로, 전용 파일럿 심볼들이 통상적으로 사용자의 트래픽 대역 내에 위치한다. 공통 파일럿 심볼 대 전용 파일럿 심볼의 상대적인 대역폭 효율은 공통 파일럿에 대해 추정된 전체 공유 대역폭에 대응하는 광대역 채널에서의 자유도의 전체수와, 협대역 서브 채널의 수에 의해 곱해진 사용자당 할당된 협대역 서브 채널의 자유도의 수 간의 비교에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따른, 전용 파일럿 톤의 사용은 많은 장점을 제공한다. 우선, 사용자 트래픽 대역폭에 분산된 전용 파일럿 톤들은 특히 간섭 레벨이 소정의 서브 채널에 대해 준정적(quasi-static)으로 가정될 수 있는 동기 다중 셀 설계에서 사용자에 의해 관찰된 바와 같은 간섭 레벨을 추정하는데 사용될 수 있다. 둘째, 전용 파일럿 시스템은 적응형 빔포밍과 같은 소정의 서브 채널 사용자 민감성 시그널링에 대한 채널 추정을 지원할 수도 있다. 채널 민감성 시그널링에서, 전용 파일럿 심볼의 세트는 요구되는 채널 민감성 시그널링에 따라 송신될 수도 있다. 알려진 바와 같이, 공통 파일럿 시스템은 모든 사용자에게 브로드캐스팅되고, 따라서, 사용자 특정 서명에 적용되지 않는 반면, 본 발명에 따른 전용 파일럿 톤들은 사용자 특정 서명을 실행하는데 적용된다.
전용 파일럿 심볼들은 채널 또는 간섭 레벨의 소정의 이전 추정치의 부재시 동시에 그리고 반복적으로 채널 및 간섭 레벨을 추정하는데 사용될 수 있다. 상기 추정을 실행하는 알고리즘은 소정의 실험적(empirical) 간섭 레벨값에 기초한 재반복적 최소 평균 제곱 오차 추정(reiterative minimum mean squared error estimation, RMMSE) 단계와, 간섭 추정 단계 사이에서 교번(alternate)한다. 그러지 않고 달리 지시되면, 각각의 스칼라 양, 벡터 성분, 또는 이하에 설명된 행렬 성분은 복소수일 수 있음을 유의해야 한다. 영숫자 심볼에 대해 사용된 라벨링 규약은 이탤릭체로서 스칼라 양, 소문자 굵은 심볼로서 벡터를, 그리고 대문자 굵은 심볼로서 행렬을 나타낸다.
도1은 표시된 바와 같이, 송신기/수신기(12, 14)와 송신기/수신기(16, 18) 사이의 통신을 위해 사용되는 무선 네트워크(10)의 예를 도시한다. 송신기/수신기(12, 14, 16, 18) 각각은 단일 또는 다수의 송신/수신 안테나를 포함할 수도 있다. 별도의 송신 및 수신 안테나가 도시되었지만, 안테나들은 신호의 송신 및 수신 모두에 사용될 수도 있다. 신호가 송신되는 채널을 형성하는 자유 공간 매체는 종종 노이지(noisy)하여 수신된 신호에 영향을 미친다. 잡음으로 인한 송신 채널의 특성 및 간섭 레벨의 추정은 종종 수신기에서 행해진다.
도2는 무선 송신 시스템(100)의 송신단의 간략화된 블록도이다. 송신 시스템은 부분적으로 엔코더(110), 공간 주파수 인터리버(120), 변조기(130, 160), OFDMA 블록(140, 170), 및 송신 안테나(150, 180)를 포함한다. 변조기(130), OFDMA 블록(140), 및 송신 안테나(150)는 제1 송신 경로(115)에 배치되며; 변조기(160), OFDMA(170), 및 송신 안테나(180)는 제2 송신 경로(125)에 배치된다. 비록 무선 송신 시스템의 실시예(100)가 단지 두 개의 송신 경로를 포함하는 것으로 도시되었지만, 무선 송신 시스템(100)이 두 개 이상의 송신 경로를 포함할 수도 있음을 알 것이다. 송신 안테나(150, 180)에 의해 송신된 데이터는 무선 수신 시스템의 하나 이상의 수신 안테나 의해 수신된다.
도3은 무선 송신 시스템(200)의 수신단의 간략화된 블록도이다. 무선 송신 시스템(200)은 부분적으로, 수신 안테나(205, 255), 전단 블록(210, 260), 복조기(215, 265), 공간 주파수 디인터리버(220, 270), 및 디코더(225, 285)를 포함하는 것으로 도시된다. 무선 송신 시스템(200)은 한 쌍의 수신 전송 경로들을 포함하는 것으로 도시되지만, 무선 송신 시스템(200)이 셋 이상의 전송 경로들을 포함할 수 있음을 알 것이다.
이하의 알고리즘은 무선 통신 시스템의 순방향 링크(FL) 또는 역방향 링크(RL)를 통해 송신된 파일럿 톤들을 이용하는 채널 및 간섭 레벨의 추정을 제공한다.
Figure 112008030265806-pct00035
만큼 이격된 N 직교 변조 심볼을 이용하는 OFDMA 송신을 가정하자. 송신기는 도4에 도시된 바와 같이, 수신기에 알려진 주어진 시간 주파수 패턴에 따라 파일럿 심볼을 전송하는 것으로 가정하자. 주어진 사용자는 채널 및 간섭 레벨을 추정하기 위해 함께 사용되는
Figure 112008030265806-pct00036
데이터(즉, 트래픽) 심볼들 및
Figure 112008030265806-pct00037
파일럿 심볼들을 포함하는 서브 채널을 할당받는다. 이러한 서브 채널 내의 각각의 심볼은 쌍 (k, n)으로 특징지워지는 것으로 정의되는데, 여기서, k는 톤 인덱스(0≤k≤N)를 나타내고, n은 OFDMA 심볼 인덱스를 나타낸다.
RMMSE를 기초로 하는 이론의 간략한 설명이 후술된다.
Figure 112008075090328-pct00038
및
Figure 112008075090328-pct00039
가 각각 트래픽 및 전용 파일럿 심볼과 관련한 모든 톤/OFDMA 심볼 쌍들의 세트를 나타내는 것으로 가정한다. H가 트래픽 및 파일럿 심볼을 포함하는
Figure 112008075090328-pct00040
의 전체 세트에 대응하는, 주파수 도메인에서, 복소 채널 진폭들의
Figure 112008075090328-pct00041
벡터인 것으로 추가로 가정한다. 결론적으로, H는 다음과 같이 정의(define)될 수 있다:
Figure 112008075090328-pct00042
일반성을 상실하지 않고,
Figure 112008030265806-pct00043
로 표시되는, H의 제1
Figure 112008030265806-pct00044
엔트리들이 파일럿 심볼에 대응하는 것으로 가정하는데, 여기서 H의 나머지
Figure 112008030265806-pct00046
엔트리들, 즉
Figure 112008030265806-pct00235
는 트래픽 심볼에 대응한다. 결론적으로, 제2 차(second order) 채널 모델 및 관찰(observation) 모델은 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112008030265806-pct00047
여기서,
Figure 112008030265806-pct00048
는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
Figure 112008030265806-pct00049
은 파일럿/트래픽 심볼당 결합된 간섭 및 잡음 에너지이며,
Figure 112008030265806-pct00050
은 제로 평균 단위 분산 순환 가우시안(zero mean unit variance circular Gaussian)으로 동일하게 분포되는 독립적인 것으로 가정되는 정규화된(normalized) 간섭이며,
Figure 112008030265806-pct00051
은 채널의 예상되는
Figure 112008030265806-pct00052
공분산 행렬이다. 식(1)에서, 간략화를 위해, 파일럿 심볼은 단위값(unit value)을 갖는 것으로 가정되는데, 예를 들어 파일럿 값들은 불변(constant) 모듈러스(modulus)(PSK)이다.
식(1)은 이하와 같이, 각각 파일럿 및 트래픽 채널에 대한 최소 평균 제곱 오차(MMSE) 추정을 제공한다.
Figure 112008030265806-pct00053

여기서,
Figure 112008030265806-pct00054
는 단위 행렬(identity matrix)이다.
만일 간섭 레벨(
Figure 112007014477914-pct00055
)이 수신기에서 알려지면, 식(2)는 원하는 트래픽 채널 추정을 제공한다. 추정의 정확성은
Figure 112007014477914-pct00056
의 값에 의존한다.
Figure 112007014477914-pct00057
의 과대 추정은 더 큰 평균을 강제함으로써, 시간/주파수에 대한 채널 비상관성(decorrelation)의 영향을 증가시킨다.
Figure 112007014477914-pct00058
의 과소 추정은 간섭 기여를 증가시킬 것이다. 따라서, 특히 파일럿 오버헤드(
Figure 112007014477914-pct00059
)가 작을 경우,
Figure 112007014477914-pct00060
를 더욱 정확히 알수록, 채널의 추정이 더욱 정확해 진다.
본 발명에 따른, 반복적 채널 및 간섭 레벨 추정은 이하에 추가로 도시된 바와 같이, 이전 추정(
Figure 112008075090328-pct00061
)에 기초한 간섭 추정 단계와 RMMSE 추정을 교번(alternate)하는 것을 포함한다:
Figure 112008075090328-pct00062

여기서, k는 정수이다.
추정(
Figure 112008075090328-pct00063
)은 이하의 채널 추정(RMMSE) 단계에서 이어서 사용된다. 표I은 반복적 채널 및 간섭 추정 알고리즘에 사용되는 의사-코드(pseudo-code) 및 관련된 수학적 표현을 도시한다.
Figure 112008075090328-pct00064
의 초기값, 즉
Figure 112008075090328-pct00065
은 시스템에 이용가능한 간섭 레벨에 대한 정보(knowledge)에 기초하여 선택된다.
Figure 112008075090328-pct00066
의 보수적인 선택(즉, 만일
Figure 112008075090328-pct00067
의 초기 추정이 실제
Figure 112008075090328-pct00068
보다 현저히 크다고 가정되면)은 초기 단계에서 추정 에러의 발산을 방지할 수도 있다. 그러나
Figure 112008075090328-pct00069
의 과감한 선택(즉, 만일
Figure 112008075090328-pct00070
의 초기 추정이 실제
Figure 112008075090328-pct00071
보다 현저히 작은 것으로 가정되면)은 파일럿 에너지 버짓(budget)이 작은 경우 요구될 수도 있다; 그렇지 않은 경우, 추정 정확성은 반복 알고리즘을 실행함으로써 향상될 수 없다.
표 1
Figure 112008075090328-pct00282
표 1에서 반복적 절차의 수렴은 소정의 곤란성들을 가져올 수 있다. 업데이트의 비선형 형태로 인해, 안정성 분석은 제어하기 어렵게 될 수도 있다. 통계적 행동(statistical behavior)에 대한 소정의 발견적 논의는 이하와 같다. 우선, 채널 및 간섭 추정 에러 분산은 모두 단조로운 행동(behavior)을 나타낸다. 채널 추정 에러 분산의 감소는 간섭 전력 추정 에러의 감소를 가져올 수 있다. 마찬가지로, 더욱 정확한 간섭 전력 추정은 채널 추정 정확도를 증가시킬 수 있다. 더욱이, 예를 들어,
Figure 112008075090328-pct00073
로 설정함으로써 야기되는 채널 추정의 비정상적 특성은 간섭 전력 추정의 다음 단계에서
Figure 112008075090328-pct00074
를 증가시킬 수도 있다. 만일
Figure 112008075090328-pct00075
가 이와 같이 증가하면,
Figure 112008075090328-pct00076
의 더욱 보수적인 값이 다음 단계 동안 획득된 파일럿 관측에서 사용된다. 따라서, 표I에 설명된 반복적 절차는
Figure 112008075090328-pct00077
에 대한 안정적인 값을 제공한다. 반복은 간섭 레벨 및 채널의 반복적으로 업데이트된 값이 예정된 한계들을 충족할 때까지 계속된다. 전술한 수치 계산의 일부 실시예에서, 5 내지 10회 반복이 채널 및 간섭 레벨을 추정하기 위해 사용된다.
표 I에 도시된 알고리즘과 관련된 하나의 수학적 연산은
Figure 112008030265806-pct00078
의 값을 업데이트하기 위해 반복적으로 수행되는 행렬 역(matrix inversion)이다. 이러한 연산은 실제 서브 채널 크기 및 파일럿 심볼의 대응하는 수(
Figure 112008030265806-pct00079
)에 대해 복잡할 수 있다. 본 발명에 따라, 이러한 상황을 조절하기 위해, 파일럿 채널 공분산 행렬(
Figure 112008030265806-pct00080
)의 고유 분해에 기초한 간략화가 후술되는 바와 같이 행해진다.
Figure 112008030265806-pct00081
식(7)에서,
Figure 112008075090328-pct00082
는
Figure 112008075090328-pct00083
의 m 주요(principal) 성분들에 대응하는
Figure 112008075090328-pct00084
유니터리 행렬(unitary)이며,
Figure 112008075090328-pct00085
는 관련된 영이-아닌(non-zero) 고유값들의 m×m 대각 행렬이며, m은
Figure 112008075090328-pct00086
의 수치적 랭크이다.
이하의 표 II는 식(7)과 표I에 도시된 알고리즘을 결합하고 상대적인 대수를 실행함으로써 획득되는, 본 발명에 따른 알고리즘을 한정하는 의사-코드 및 관련된 수학적 표현이다.
표 II
Figure 112008075090328-pct00283
대각 행렬의 역은 m개의 스칼라 역들과 동일하다. 상대적으로 큰 양의 메모리가 행렬
Figure 112008075090328-pct00088
와 관련한 값들을 저장하는데 사용될 수도 있다. 이러한 메모리 요구는
Figure 112008075090328-pct00089
의 주요 성분과 관련한 수(m)를 잘라버림(truncate)으로써 감소된다. m이 주파수 및 시간에서의 채널의 자유 파라미터(자유도)의 수를 나타내므로, m은 현저한 성능 저하 없이
Figure 112008075090328-pct00090
보다 더 작게 되도록 선택될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, m은 두 개 이상의 팩터에 의해
Figure 112008075090328-pct00091
보다 더 작게 되도록 선택된다. 다른 실시예에서,
Figure 112008075090328-pct00092
는 m에 대한 상한일 수도 있다. OFDMA 시스템의 소정의 실시예에서, m은 10보다 작게 되도록 선택될 수도 있다. m에 영향을 미치는 팩터는 한편으로 요구되는 성능이며, 다른 한편으로 복잡도이다.
채널 및 간섭 레벨 추정은 프로그램을 형성하고 예를 들어, 중앙 처리 유닛에 의해 명령/데이터로서 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 모듈의 다양한 코드를 이용하여, 또는 채널 및 간섭 레벨을 결정하기 위해 특별히 구성되고 전용된 하드웨어 모듈을 이용하여 실행될 수 있다. 택일적으로, 두 실시예에서, 채널 및 간섭 레벨 추정은 소프트웨어 및 하드웨어 모듈의 결합을 이용하여 실행될 수 있다.
본 명세서에 설명된 기술은 다양한 수단으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 채널 추정을 위해 사용된 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC), 디지털 신호 처리기(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램 가능한 논리 장치(PLD), 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 마이크로프로세서, 설명된 기능을 구현하도록 설계된 다른 전자 장치, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어의 경우, 설명된 기능을 실행하는 모듈(예를 들어, 절차, 기능 등)을 통해 구현될 수 있다.
전술한 설명은 하나 이상의 실시예를 포함한다. 물론, 전술한 실시예를 설명하기 위해 구성 요소 또는 방법의 모든 가능한 조합을 설명하는 것을 불가능하지만, 당업자는 다양한 실시예의 조합 및 치환이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 결론적으로, 설명된 실시예는 본 발명의 사상 내에서 이러한 모든 변경, 변화 및 개조를 포함하기 위한 것이다. 더욱이, 용어 "포함한다"가 실시예 또는 청구항들에서 이용되는 한도에서, 그러한 용어는 청구항의 전이부에서 채택될 때 "구성되는"이 해석되는 것처럼 용어 "구성된다"와 유사하게 포함적인 것을 의미한다.

Claims (27)

  1. 무선 통신 시스템의 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법으로서, 컴퓨터로-구현되는(computer-implemented) 상기 방법은:
    상기 채널을 통해 송신되는 다수의 데이터 심볼들을 수신하는 단계;
    상기 다수의 데이터 심볼들 사이에 배치되고 상기 채널을 통해 송신되는 다수의 전용 파일럿 심볼들을 수신하는 단계;
    상기 간섭 레벨에 대한 추정값을 할당하는 단계;
    상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 의해 한정(define)되는 상기 채널에 대한 추정값을, 상기 간섭 레벨의 상기 추정값에 따라 결정하는 단계;
    상기 채널의 추정값과 상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 따라 상기 간섭 레벨의 상기 추정값을 변경(modify)하는 단계;
    상기 간섭 레벨의 상기 변경된 추정값에 따라 상기 채널의 상기 추정값을 변경하는 단계;
    상기 간섭 레벨 및 채널의 상기 변경된 추정값들이 예정된 조건들을 만족시킬 때까지 상기 변경 단계들을 반복하는 단계; 및
    상기 수신된 데이터 심볼에 의해 한정되는 상기 채널의 제 2 추정값을, 상기 예정된 조건들을 만족시키는 상기 간섭 레벨 및 채널의 상기 변경된 추정값들에 따라 결정하는 단계를 포함하는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터로-구현되는 방법은 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템의 순방향 링크를 통해 수신되는 심볼에 적용되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴퓨터로-구현되는 방법은 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템의 역방향 링크를 통해 수신되는 심볼에 적용되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00093
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00094
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00095
    )에 의해 한정(define)되며:
    Figure 112008030265806-pct00096
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00097
    및
    Figure 112008030265806-pct00098
    는 이하에 표현되는 바와 같이 벡터
    Figure 112008030265806-pct00099
    의 원소(element)들이며:
    Figure 112008030265806-pct00100
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00101
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00102
    는
    Figure 112008030265806-pct00103
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00104
    는
    Figure 112008030265806-pct00105
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00106
    는
    Figure 112008030265806-pct00107
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00108
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00109
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00110
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00111
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00112
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00113
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00114
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00115
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00116
    ,
    Figure 112008030265806-pct00117
    는
    Figure 112008030265806-pct00118
    의 영이-아닌(non-zero) 주요(principal) 성분(component)들에 대응하는 고유 벡터들의
    Figure 112008030265806-pct00119
    유니터리 행렬(unitary matrix)이며,
    Figure 112008030265806-pct00120
    는 관련된 영이-아닌 고유값들의 m×n 대각 행렬이며, m은
    Figure 112008030265806-pct00121
    의 수치적(numerical) 랭크(rank)이며,
    Figure 112008030265806-pct00122
    이며,
    Figure 112008030265806-pct00123
    및
    Figure 112008030265806-pct00124
    는 이하와 같이 표현되는 벡터
    Figure 112008030265806-pct00125
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00126
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00127
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00128
    는
    Figure 112008030265806-pct00129
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00130
    는
    Figure 112008030265806-pct00131
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00132
    는
    Figure 112008030265806-pct00133
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00134
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00135
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00136
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00137
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    Figure 112008030265806-pct00138
    는 m 보다 큰, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템의 채널 및 간섭 레벨을 추정하도록 적응되는 장치로서:
    상기 채널을 통해 송신된 다수의 데이터 심볼들을 수신하도록 적응되는 제 1 모듈;
    상기 다수의 데이터 심볼들 사이에 배치되고 상기 채널을 통해 송신된 다수의 전용 파일럿 심볼들을 수신하도록 적응되는 제 2 모듈;
    상기 간섭 레벨에 대한 추정값을 할당(assign)하도록 적응되는 제 3 모듈;
    상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 의해, 그리고 상기 간섭 레벨의 상기 추정값에 따라 한정되는, 상기 채널에 대한 추정값을 결정하도록 적응되는 제 4 모듈;
    상기 채널의 추정값과 상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 따라 상기 간섭 레벨의 상기 추정값을 변경하도록 적응되는 제 5 변경 모듈;
    상기 간섭값의 상기 변경된 추정값에 따라 상기 채널의 상기 추정값을 변경하도록 적응되는 제 6 변경 모듈 - 상기 제 5 및 제 6 변경 모듈들은, 상기 간섭 레벨 및 채널의 상기 변경된 추정값들이 예정된 조건들을 만족시킬 때까지, 상기 제 5 및 제 6 변경 모듈들 각각의 변경 동작(operation)들을 계속하도록 추가로 적응됨 - ; 및
    상기 수신된 데이터 심볼들에 의해 한정되는 상기 채널에 대한 제 2 추정값을, 상기 예정된 조건들을 만족시키는 상기 간섭 레벨 및 상기 채널의 상기 변경된 추정값들에 따라 결정하도록 적응되는 제 7 모듈을 포함하는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 장치는 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템들의 순방향 링크의 상기 채널의 제 1 및 제 2 추정치들을 결정하도록 적응되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 장치는 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템들의 역방향 링크의 상기 채널의 제 1 및 제 2 추정치들을 결정하도록 적응되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00139
    ) 및 상기 채널의 상기 제2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00140
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00141
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00142
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00143
    및
    Figure 112008030265806-pct00144
    는 이하에 표현되는 바와 같이 벡터
    Figure 112008030265806-pct00145
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00146
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00147
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00148
    는
    Figure 112008030265806-pct00149
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00150
    는
    Figure 112008030265806-pct00151
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00152
    는
    Figure 112008030265806-pct00153
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00154
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00155
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00156
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00157
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00158
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00159
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00160
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00161
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00162
    ,
    Figure 112008030265806-pct00163
    는
    Figure 112008030265806-pct00164
    의 영이-아닌 주요 성분들에 대응하는 고유 벡터들의
    Figure 112008030265806-pct00165
    단위 벡터이며,
    Figure 112008030265806-pct00166
    는 관련된 영이-아닌 고유값들의 m×n 대각 행렬이며, m은
    Figure 112008030265806-pct00167
    의 수치적 랭크(rank)이며,
    Figure 112008030265806-pct00168
    이며,
    Figure 112008030265806-pct00169
    및
    Figure 112008030265806-pct00170
    는 이하에 표현되는 바와 같이 벡터
    Figure 112008030265806-pct00171
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00172
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00173
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00174
    는
    Figure 112008030265806-pct00175
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00176
    는
    Figure 112008030265806-pct00177
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00178
    는
    Figure 112008030265806-pct00179
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00180
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00181
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00182
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00183
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    Figure 112008030265806-pct00184
    는 m 보다 큰, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7 모듈들은 하드웨어 모듈들인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7 모듈들은 소프트웨어 모듈들인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3, 제 4, 제 5, 제 6 및 제 7 모듈들은 소프트웨어 및 하드웨어 모듈들을 포함하는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  16. 무선 통신 시스템의 채널 및 간섭값들을 추정하도록 적응되는 장치로서:
    상기 채널을 통해 송신된 다수의 데이터 심볼들을 수신하는 수단;
    상기 다수의 데이터 심볼들 사이에 배치되고 상기 채널을 통해 송신된 다수의 전용 파일럿 심볼들을 수신하는 수단;
    상기 간섭 레벨에 대한 추정값을 할당하는 수단;
    상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 의해, 그리고 상기 간섭의 제1 추정값에 따라 한정되는, 상기 채널에 대한 추정값을 결정하는 수단;
    상기 채널의 추정값과 상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 따라 상기 간섭 레벨의 상기 추정값을 변경하는 수단;
    상기 간섭 레벨의 상기 변경된 추정값에 따라 상기 채널의 상기 추정값을 변경하는 수단 - 상기 변경 수단들은 상기 간섭 레벨 및 상기 채널의 상기 변경된 추정값들이 예정된 조건들을 만족시킬 때까지, 상기 변경 수단들 각각의 변경 동작들을 계속하도록 추가로 적응됨 - ; 및
    상기 수신된 데이터 심볼들에 의해, 그리고 상기 예정된 조건들을 만족시키는 상기 간섭 레벨 및 상기 채널의 상기 변경된 추정값들에 따라 한정되는, 상기 채널의 제2 추정값을 결정하는 수단을 포함하는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치는 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템들의 순방향 링크의 상기 채널의 제 1 및 제 2 추정치들을 결정하도록 적응되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 장치는 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템들의 역방향 링크의 상기 채널의 상기 제 1 및 제 2 추정치들을 결정하도록 적응되는, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00185
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00186
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00187
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00188
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00189
    및
    Figure 112008030265806-pct00190
    는 이하에 표현되는 바와 같이 벡터
    Figure 112008030265806-pct00191
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00192
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00193
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00194
    는
    Figure 112008030265806-pct00195
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00196
    는
    Figure 112008030265806-pct00197
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00198
    는
    Figure 112008030265806-pct00199
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00200
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00201
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00202
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00203
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00204
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00205
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 간섭 레벨의 제1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00206
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00207
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00208
    ,
    Figure 112008030265806-pct00209
    는
    Figure 112008030265806-pct00210
    의 영이-아닌 주요 성분들에 대응하는 고유 벡터들의
    Figure 112008030265806-pct00211
    유니터리 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00212
    는 관련된 영이-아닌 고유값들의 m×n 대각 행렬이며, m은
    Figure 112008030265806-pct00213
    의 수치적 랭크(rank)이며,
    Figure 112008030265806-pct00214
    이며,
    Figure 112008030265806-pct00215
    및
    Figure 112008030265806-pct00216
    는 이하와 같이 표현되는 벡터
    Figure 112008030265806-pct00217
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00218
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00219
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00220
    는
    Figure 112008030265806-pct00221
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00222
    는
    Figure 112008030265806-pct00223
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00224
    는
    Figure 112008030265806-pct00225
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00226
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00227
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00228
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00229
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    Figure 112008030265806-pct00230
    는 m 보다 큰, 채널 및 간섭 레벨을 추정하는 장치.
  22. 무선 통신 시스템의 채널 및 간섭 레벨을 추정하기 위한 명령들을 포함하는 기계-판독가능 매체(machine-readable medium)로서, 상기 명령들은 처리기에 의해 실행가능하며:
    상기 채널을 통해 송신되는 다수의 데이터 심볼들을 수신하고;
    상기 다수의 데이터 심볼들 사이에 배치되고 상기 채널을 통해 송신되는 다수의 전용 파일럿 심볼들을 수신하고;
    상기 간섭 레벨에 대한 추정값을 할당(assign)하고;
    상기 수신되는 전용 파일럿 심볼들에 의해 그리고 상기 간섭 레벨의 상기 추정값에 따라서 한정(define)되는 상기 채널에 대한 추정값을 결정하고;
    상기 채널의 상기 추정값 및 상기 수신된 전용 파일럿 심볼들에 따라 상기 간섭 레벨의 추정값을 변경(modify)하고;
    상기 간섭 레벨의 상기 변경된 추정값에 따라 상기 채널의 추정값을 변경하고;
    상기 간섭 레벨 및 채널의 상기 변경된 추정값들이 예정된 조건들을 만족시킬 때까지 상기 변경 단계들을 반복하고; 그리고
    상기 수신된 데이터 심볼들에 의해 정의되는 상기 채널의 제 2 추정값을, 상기 예정된 조건들을 만족시키는 상기 간섭 레벨 및 상기 채널의 상기 변경된 추정값들에 따라 결정하기 위한 코드를 포함하는, 기계-판독가능 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 명령들은 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템의 순방향 링크를 통해 수신되는 심볼들에 적용되는, 기계-판독가능 매체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 명령들은 OFDMA 시스템인 무선 통신 시스템의 역방향 링크를 통해 수신되는 심볼들에 적용되는, 기계-판독가능 매체.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00236
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00237
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00238
    )에 의해 한정(define)되며:
    Figure 112008030265806-pct00239
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00240
    및
    Figure 112008030265806-pct00241
    는 이하에 표현되는 바와 같이 벡터
    Figure 112008030265806-pct00242
    의 원소(element)들이며:
    Figure 112008030265806-pct00243
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00244
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00245
    는
    Figure 112008030265806-pct00246
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00247
    는
    Figure 112008030265806-pct00248
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00249
    는
    Figure 112008030265806-pct00250
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00251
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00252
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00253
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00254
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 기계-판독가능 매체.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 채널의 상기 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00255
    ) 및 상기 채널의 상기 제 2 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00256
    )은 이하에 표현되는 바와 같이 상기 간섭 레벨의 제 1 추정값(
    Figure 112008030265806-pct00257
    )에 의해 한정되며:
    Figure 112008030265806-pct00258
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00259
    ,
    Figure 112008030265806-pct00260
    는
    Figure 112008030265806-pct00261
    의 영이-아닌(non-zero) 주요(principal) 성분(component)들에 대응하는 고유 벡터들의
    Figure 112008030265806-pct00262
    유니터리 행렬(unitary matrix)이며,
    Figure 112008030265806-pct00263
    는 관련된 영이-아닌 고유값들의 m×n 대각 행렬이며, m은
    Figure 112008030265806-pct00264
    의 수치적(numerical) 랭크(rank)이며,
    Figure 112008030265806-pct00265
    이며,
    Figure 112008030265806-pct00266
    및
    Figure 112008030265806-pct00267
    는 이하와 같이 표현되는 벡터
    Figure 112008030265806-pct00268
    의 원소들이며:
    Figure 112008030265806-pct00269
    여기서,
    Figure 112008030265806-pct00270
    은 상기 채널(H)의 공분산 행렬이며,
    Figure 112008030265806-pct00271
    는
    Figure 112008030265806-pct00272
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00273
    는
    Figure 112008030265806-pct00274
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00275
    는
    Figure 112008030265806-pct00276
    원소들을 가지며,
    Figure 112008030265806-pct00277
    는 송신된 파일럿 심볼들의 수이고,
    Figure 112008030265806-pct00278
    는 송신된 데이터 심볼들의 수이며,
    Figure 112008030265806-pct00279
    는 파일럿 심볼당 파일럿 에너지이며,
    Figure 112008030265806-pct00280
    는 수신된 파일럿 심볼들의 벡터인, 기계-판독가능 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    Figure 112008030265806-pct00281
    는 m 보다 큰, 기계-판독가능 매체.
KR1020077003765A 2004-07-16 2005-07-18 Ｏｆｄｍａ용 전용 파일럿 톤들을 이용한 반복적 채널 및 간섭 추정 KR100884197B1 (ko)

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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7751510B2 (en) 2005-07-26 2010-07-06 Qualcomm Incorporated Simplified channel and interference estimation with dedicated pilot tones for OFDMA
US8331216B2 (en) * 2005-08-09 2012-12-11 Qualcomm Incorporated Channel and interference estimation in single-carrier and multi-carrier frequency division multiple access systems
EP3457615B1 (en) 2005-08-23 2021-09-22 Apple Inc. Methods and systems for ofdm multiple zone partitioning
US8331465B2 (en) 2005-08-23 2012-12-11 Apple Inc. Adaptive two-dimensional channel interpolation
EP1929819B1 (en) 2005-09-30 2019-08-07 Apple Inc. Initial access channel for scalable wireless mobile communication networks
US8265209B2 (en) 2005-10-28 2012-09-11 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for channel and noise estimation
KR100962460B1 (ko) * 2006-03-20 2010-06-14 퀄컴 인코포레이티드 시그널링 채널을 이용하는 업링크 채널 추정
US9130791B2 (en) 2006-03-20 2015-09-08 Qualcomm Incorporated Uplink channel estimation using a signaling channel
US7724841B2 (en) * 2006-10-03 2010-05-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for iteratively calculating channel response estimates
KR101396142B1 (ko) * 2006-12-01 2014-05-19 코닌클리케 필립스 엔.브이. 시간 주파수로 인터리빙된 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 성능 개선 방법
FI20065838A0 (fi) * 2006-12-21 2006-12-21 Nokia Corp Radiovastaanotinalgoritmi
KR101107893B1 (ko) 2007-01-05 2012-01-25 콸콤 인코포레이티드 개선된 채널 및 간섭 추정을 위한 파일럿 설계
US8130867B2 (en) * 2007-01-05 2012-03-06 Qualcomm Incorporated Pilot design for improved channel and interference estimation
US7983208B2 (en) 2007-01-31 2011-07-19 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) MMSE channel estimation in a communications receiver
EP1971093B1 (en) * 2007-03-15 2015-05-06 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Improved channel estimation error determination in a Wiener filtering based receiver
US8798012B2 (en) 2007-03-26 2014-08-05 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Preparation phase for switching between SU-MIMO and MU-MIMO
US8300726B2 (en) * 2007-11-02 2012-10-30 Alcatel Lucent Interpolation method and apparatus for increasing efficiency of crosstalk estimation
GB2455530B (en) * 2007-12-12 2010-04-28 Nortel Networks Ltd Channel estimation method and system for inter carrier interference-limited wireless communication networks
US8379773B2 (en) * 2009-06-23 2013-02-19 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for enhanced channel estimation in wireless communication systems
US8411783B2 (en) * 2009-09-23 2013-04-02 Intel Corporation Method of identifying a precoding matrix corresponding to a wireless network channel and method of approximating a capacity of a wireless network channel in a wireless network
CN102006249B (zh) * 2010-12-08 2013-02-06 中国人民解放军理工大学 协同正交频分复用系统中的信道估计方法
US8451930B2 (en) * 2011-02-08 2013-05-28 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Sparse channel estimation using order extension for frequency and time selective MIMO wireless communication networks
CN102158441B (zh) * 2011-04-12 2013-10-16 无锡物联网产业研究院 一种信道估计方法和装置
US8675720B2 (en) * 2011-06-30 2014-03-18 Intel Corporation Noise estimation filter
WO2013044513A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Motorola Solutions, Inc. Automatic frequency control methods and apparatus
CN103188190B (zh) * 2011-12-28 2016-03-02 中国电信股份有限公司 一种测量载波信号干扰的方法和系统
US9210024B2 (en) 2012-08-17 2015-12-08 Intel Corporation Methods and arrangements for channel updates in wireless networks
KR102078221B1 (ko) 2012-10-11 2020-02-17 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
WO2014139550A1 (en) * 2013-03-11 2014-09-18 Huawei Technologies Co., Ltd. Iterative interference cancellation method
US9648620B2 (en) * 2013-08-28 2017-05-09 Qualcomm Incorporated Tone allocation for multiple access wireless networks
KR101966538B1 (ko) * 2017-08-18 2019-04-05 연세대학교 산학협력단 Gfdm을 이용한 신호 송신 및 수신 장치와 그 방법 및 기록 매체
CN113037658B (zh) * 2019-12-09 2024-04-30 中兴通讯股份有限公司 信号检测方法、装置、通信设备及计算机存储介质
CN112217751B (zh) * 2020-10-14 2022-12-13 上海微波技术研究所（中国电子科技集团公司第五十研究所） 5g抗干扰信道估计方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010099769A (ko) * 1998-10-28 2001-11-09 도날드 디. 먼둘 무선 통신에서의 무선 통신 ｅｎｃｅ용 다이버시티 수신기
KR20030085040A (ko) * 2001-03-23 2003-11-01 콸콤 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 사용하기 위한방법 및 장치
KR20030097093A (ko) * 2002-06-19 2003-12-31 주식회사 케이티 무선 랜 시스템을 위한 직교주파수분할다중화 동기복조방법 및 그 장치
KR20040028772A (ko) * 2001-06-06 2004-04-03 퀄컴 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법 및 장치

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6614857B1 (en) * 1999-04-23 2003-09-02 Lucent Technologies Inc. Iterative channel estimation and compensation based thereon
FR2798542B1 (fr) * 1999-09-13 2002-01-18 France Telecom Recepteur a multiplexage par repartition en frequences orthogonales avec estimation iterative de canal et procede correspondant
JP3522619B2 (ja) * 2000-01-05 2004-04-26 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ マルチキャリアｃｄｍａ伝送システムにおける送信機
US6597723B1 (en) * 2000-03-21 2003-07-22 Interdigital Technology Corporation Weighted open loop power control in a time division duplex communication system
JP3628987B2 (ja) * 2001-07-31 2005-03-16 松下電器産業株式会社 無線通信装置および無線通信方法
WO2003021829A1 (fr) * 2001-08-30 2003-03-13 Fujitsu Limited Systeme et procede d'emission amrc a porteuses multiples
JP2003218826A (ja) 2002-01-23 2003-07-31 Rikogaku Shinkokai 直交周波数分割多重信号の受信方式及び受信機
US7139336B2 (en) * 2002-04-05 2006-11-21 Nokia Corporation Method and system for channel estimation using iterative estimation and detection
JP4043287B2 (ja) * 2002-05-24 2008-02-06 三菱電機株式会社 無線通信システム、通信装置および受信品質測定方法
JP4134609B2 (ja) * 2002-07-01 2008-08-20 三菱電機株式会社 マルチキャリアｃｄｍａ通信システム及びその復調処理回路、受信装置、並びに復調処理方法及び受信方法
US7113555B2 (en) * 2002-10-15 2006-09-26 International Business Machines Corporation Data channel with joint data estimation and timing recovery
US20040121730A1 (en) * 2002-10-16 2004-06-24 Tamer Kadous Transmission scheme for multi-carrier MIMO systems
JP4189477B2 (ja) * 2003-01-10 2008-12-03 国立大学法人東京工業大学 Ｏｆｄｍ（直交周波数分割多重）適応等化受信方式及び受信機
JP2005198223A (ja) * 2004-01-07 2005-07-21 Satoshi Suyama マルチキャリアにおけるパケット伝送用マルチユーザ検出受信機
US7701917B2 (en) * 2004-02-05 2010-04-20 Qualcomm Incorporated Channel estimation for a wireless communication system with multiple parallel data streams

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010099769A (ko) * 1998-10-28 2001-11-09 도날드 디. 먼둘 무선 통신에서의 무선 통신 ｅｎｃｅ용 다이버시티 수신기
KR20030085040A (ko) * 2001-03-23 2003-11-01 콸콤 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 채널 상태 정보를 사용하기 위한방법 및 장치
KR20040028772A (ko) * 2001-06-06 2004-04-03 퀄컴 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 파일럿 간섭을 제거하는 방법 및 장치
KR20030097093A (ko) * 2002-06-19 2003-12-31 주식회사 케이티 무선 랜 시스템을 위한 직교주파수분할다중화 동기복조방법 및 그 장치

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