KR100887606B1 - 다중 입력 단일 출력 및 다중 입력 다중 출력 시스템의파일럿 송신 및 채널 추정 - Google Patents

다중 입력 단일 출력 및 다중 입력 다중 출력 시스템의파일럿 송신 및 채널 추정 Download PDF

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Abstract

송신기는 트레이닝 행렬 및 이득 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성한다. 각각의 합성 파일럿은 트레이닝 행렬의 다수의 열로 생성되어 이득 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함한다. 송신기는 다수의 송신 안테나를 통해 각각의 합성 파일럿을 전송한다. MISO 수신기는 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 취득하여 합성 MISO 채널의 추정치를 유도한다. OFDM에서, MISO 수신기는 각 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하고, 모든 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 합성 MISO 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도한다. MIMO 수신기는 트레이닝 및 이득 행렬을 기초로 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 취득하여 처리하고, 다수의 송신 안테나와 다수의 수신 안테나 사이의 개별 SISO 채널에 대한 채널 추정치를 유도한다.

Description

다중 입력 단일 출력 및 다중 입력 다중 출력 시스템의 파일럿 송신 및 채널 추정{PILOT TRANSMISSION AND CHANNEL ESTIMATION FOR MISO AND MIMO SYSTEM}
본 특허출원은 "MISO/MIMO 멀티플렉싱을 위해 파일럿 오버래핑을 이용하는 채널 추정"이라는 명칭으로 2004년 3월 5일자 제출된 예비 출원 60/550,893호에 대한 우선권을 주장하며, 이는 본원의 양수인에게 양도되었으며 이로써 본원에 특별히 참조로 통합된다.
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무선 다중 안테나 통신 시스템에서의 파일럿 송신 및 채널 추정에 관한 것이다.
다중 안테나 통신 시스템은 (1) 다수의(T) 송신 안테나로부터 다수의(R) 수신 안테나로의 다중 입력 다중 출력(MIMO) 송신 및 (2) 다수의 송신 안테나로부터 단일 수신 안테나로의 다중 입력 단일 출력(MISO) 송신을 지원한다. T개의 송신 안테나 및 R개의 수신 안테나에 의해 형성된 MIMO 채널은 S개의 공간 채널로 구성될 수 있으며, S ≤ min{T, R}이다. 보다 높은 전체 스루풋 및/또는 리던던트하게 더욱 큰 신뢰도를 달성하면서 데이터를 전송하기 위해 S개의 공간 채널이 사용될 수 있다. T개의 송신 안테나 및 단일 수신 안테나에 의해 형성된 MISO 채널은 단 일 공간 채널로 구성된다. 더욱 큰 신뢰도를 달성하도록 데이터를 중복하여 전송하기 위해 T개의 송신 안테나가 사용될 수 있다.
무선 채널을 통해 전송되는 데이터를 복원하기 위해 일반적으로 송신기와 수신기 사이의 무선 채널의 정확한 추정이 필요하다. 통상적으로 송신기로부터 파일럿을 전송하고 수신기에서 파일럿을 측정함으로써 채널 추정이 수행된다. 파일럿은 송신기와 수신기에 의해 선험적으로 알려지는 심벌들로 구성된다. 따라서 수신기는 수신된 심벌들 및 알려진 심벌들을 기초로 채널 응답을 추정할 수 있다.
다중 안테나 시스템은 (단일 안테나가 장착된 수신기인) MISO 수신기 및 (다수의 안테나가 장착된 수신기인) MIMO 수신기를 모두 동시에 지원할 수 있다. MISO 및 MIMO 수신기는 통상적으로 서로 다른 채널 추정을 필요로 하므로 후술하는 바와 같이 서로 다른 파일럿 요건을 갖는다. 파일럿 송신은 다중 안테나 시스템에서 오버헤드를 나타내기 때문에, 파일럿 송신을 가능한 범위로 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 파일럿 송신은 MISO 및 MIMO 수신기 모두 충분한 품질의 채널 추정을 얻을 수 있도록 이루어져야 한다.
따라서 다중 안테나 시스템에서 파일럿을 효율적으로 송신하는 기술이 당업계에 필요하다.
다중 안테나 통신 시스템에서 MISO 및 MIMO 수신기를 모두 지원하기 위해 파일럿을 송신하고, 이들 수신기에서 채널 추정을 수행하는 방법이 본원에 개시된다. 송신기는 트레이닝 행렬 및 이득 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성한다. 각각의 합성 파일럿은 트레이닝 행렬의 다수의 열로 생성되어 이득 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함한다. 트레이닝 행렬은 직교 열을 갖는 정규 직교 행렬(예를 들어, 왈시 행렬 또는 푸리에 행렬)일 수도 있고 다른 행렬일 수도 있다. 이득 행렬은 MISO 및 MIMO 수신기가 각자의 MISO 및 MIMO 채널을 추정할 수 있도록 형성된다. 이득 행렬은 또한 MISO 수신기를 위해 전송되는 트레이닝 파일럿 및 MIMO 수신기를 위해 전송되는 트레이닝 파일럿에 사용되는 송신 전력량을 제어한다. 송신기는 다수의(T) 송신 안테나로부터의 각 합성 파일럿을 전송한다.
MISO 수신기는 단일 수신 안테나를 통해 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 취득하고, 이들 수신 심벌을 처리(예를 들어, 필터링)하여 T개의 송신 안테나와 단일 수신 안테나 사이의 합성 MISO 채널의 추정치를 구한다. 다중 반송파 시스템에서, MISO 수신기는 해당 합성 파일럿에 사용되는 다수의 주파수 부대역으로부터 취득된 수신 심벌들을 기초로 각 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 유도할 수 있다. MISO 수신기는 다수의 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 합성 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구할 수 있다. MISO 수신기는 이 임펄스 응답 추정치에 후처리(예를 들어, 임계화 및/또는 끊기)를 수행하고, 후처리된 임펄스 응답 추정치를 기초로 합성 MISO 채널에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 유도할 수 있다.
MIMO 수신기는 다수의(R) 수신 안테나를 통해 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 취득하고, 트레이닝 및 이득 행렬을 기초로 수신 심벌들을 처리하여 T개의 송신 안테나와 R개의 수신 안테나 사이의 MIMO 채널의 다수의 단일 입력 단일 출력(SISO) 채널의 추정치를 구한다. 다중 반송파 시스템에서, MIMO 수신기는 해당 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합에 사용되는 다수의 주파수 부대역으로부터 취득된 수신 심벌들을 기초로 각각의 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 유도할 수 있다. MIMO 수신기는 트레이닝 및 이득 행렬을 기초로 모든 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 처리하여 개별 SISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구할 수 있다. MIMO 수신기는 해당 SISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 기초로 각 SISO 채널에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 유도할 수 있다.
MISO 및 MIMO 수신기는 후술하는 바와 같이 다른 방식으로 그리고/또는 다른 채널 추정 기술을 이용하여 채널 추정을 수행할 수도 있다. 발명의 다양한 형태 및 실시예가 하기에 보다 상세히 설명된다.
"예시적인"이란 단어는 여기서 "예시, 예증 또는 실례가 되는 것"을 의미하는데 사용된다. 여기서 "예시적인" 것으로 설명한 어떤 실시예나 설계도 다른 실시예나 설계들보다 반드시 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 1. 단일 반송파 다중 안테나 시스템
도 1은 하나의 송신기(110) 및 2개의 수신기(150a, 150b)를 구비한 다중 안테나 시스템(100)을 나타낸다. 간소화를 위해, 송신기(110)는 2개의 송신 안테나를 구비하고, MISO 수신기(150a)는 단일 수신 안테나를 구비하며, MIMO 수신기(150b)는 2개의 수신 안테나를 구비한다.
송신기의 2개의 안테나 및 MISO 수신기의 단일 안테나에 의해 형성된 MISO 채널은 1×2 채널 응답 행 벡터( h 1×2)에 의해 특성화될 수 있다. 이 벡터는 다음과 같이 나타낼 수 있다: h 1×2 = [h 1 h 2], 식(1) 여기서 j=1, 2에 대한 엔트리 h j 는 송신 안테나(j)와 MISO 수신기에서의 단일 안테나 사이의 합성 채널 이득을 나타낸다. 벡터는 흔히 열로 표현되며, 행 벡터는 행으로 표현된다. 각각의 송신/수신 안테나 쌍 사이에는 SISO 채널이 존재한다. h 1×2의 2개의 엔트리는 MISO 채널의 2개의 SISO 채널에 대한 채널 이득을 나타낸다.
송신기의 2개의 안테나 및 MIMO 수신기의 2개의 안테나에 의해 형성된 MIMO 채널은 2×2 채널 응답 행 벡터( H 2 ×2)에 의해 특성화될 수 있다. 이 행렬은 다음과 같이 나타낼 수 있다: H 2×2 =
Figure 112008038149872-pat00001
, 식(2) 여기서 i=1, 2 및 j=1, 2에 대한 엔트리 h i,j 는 송신 안테나(j)와 MISO 수신기에서의 수신 안테나(i) 사이의 합성 채널 이득을 나타낸다. H 2 ×2는 수신 안테나(i)마다 하나의 채널 응답 행 벡터( h 1×2, i )를 포함한다고 볼 수도 있다.
송신기는 2개의 송신 안테나로부터 파일럿을 송신하여 MISO 및 MIMO 수신기가 각자의 MISO 및 MIMO 채널을 추정할 수 있게 한다. 송신기의 파일럿 생성기(112)는 다음과 같이 합성 파일럿을 생성할 수 있다: x 2×1, m = U 2 ×2· g 2 ×1, m , 식(3) 여기서 g 2 ×1, m 는 합성 파일럿(m)에 대한 2×1 이득 벡터이고; U 2×2는 2개의 열을 가진 2×2 트레이닝 행렬이며; x 2×1, m 는 합성 파일럿(m)에 대한 2개의 송신 심벌을 가진 2×1 벡터이다. 간소화를 위해 1 + j0의 변조 심벌들이 파일럿에 사용되어 식(3)에서 생략될 수 있다. 송신 심벌은 하나의 안테나로부터 파일럿에 대한 하나의 심벌 주기로 전송되는 심벌이다. 심벌 주기는 송신 심벌이 안테나로부터 전송되는 시간 듀레이션을 지칭한다.
트레이닝 행렬( U 2 ×2)은 서로 직교해야 하는 2개의 벡터 또는 열을 포함하며, U 2×2 = [ u 2 ×1, a u 2 ×1, b ]로 주어진다. m = a, b에 대한 각 벡터( u 2 ×1, m )는 트레이닝 벡터라 하며, u 2 ×1, m 의 성분에 의해 결정된 특정 공간 방향으로 지시되는 트레이닝 파 일럿을 생성하는데 사용된다. 합성 파일럿은 2개의 트레이닝 벡터( u 2 ×1, a , u 2 ×1, b )로 생성되는 2개의 트레이닝 파일럿을 포함한다. 이득 벡터( g 2 ×1, m )는 2개의 트레이닝 파일럿의 이득을 결정하는 2개의 성분을 포함한다. 따라서 합성 파일럿에 대한 2개의 트레이닝 파일럿이 스케일링 및 결합되어, 2개의 송신 안테나로부터 동시에 전송된다.
송신기는 2개의 서로 다른 이득 벡터( g 2 ×1, a , g 2 ×1, b )를 갖는 2개의 합성 파일럿을 생성한다. 송신기는 2개의 합성 파일럿을 (예를 들어, 2 심벌 주기로) 전송하여 MISO 및 MIMO 수신기가 각자의 채널을 추정할 수 있게 한다. 일례로, 트레이닝 행렬( U 2 ×2) 및 이득 벡터( g 2 ×1, a , g 2 ×1, b )는 다음과 같이 정의될 수 있다: U 2×2 =
Figure 112008038149872-pat00002
, g 2 ×1, a =
Figure 112008038149872-pat00003
, g 2 ×1, b =
Figure 112008038149872-pat00004
, 식(4) 여기서 α는 MIMO 수신기에 대한 추가 파일럿에 사용할 송신 전력량을 결정하고, 통상적으로 1≥α≥0으로 선택된다.
각 합성 파일럿에 대한 MISO 수신기에서의 수신 심벌은 다음과 같이 나타낼 수 있다: r 1×1, m = h 1×2· x 2×1, m + n 1 ×1, m = h 1×2· U 2 ×2· g 2 ×1, m + n 1 ×1, m , m = a, b 식(5) 여기서 r 1 ×1, m 은 합성 파일럿(m)에 대한 MISO 수신기에서의 수신 심벌이고; n 1×1, m 은 합성 파일럿(m)에 대한 MISO 수신기에서의 잡음이다. 2개의 합성 파일럿에 대한 MISO 수신기에서의 2개의 수신 심벌은 다음과 같이 긴 형태로 표현될 수도 있다: r 1×1, a = (h 1 + h 2) +α·(h 1 - h 2) + n 1 ×1, a , 식(6) r 1×1, b = (h 1 + h 2) -α·(h 1 - h 2) + n 1 ×1, b . 식(6)은 2개의 합성 파일럿이 전송되는 2 심벌 주기에 걸쳐 MISO 채널이 일정하다고 가정한다.
송신기는 통상적으로 두 송신 안테나로부터 MISO 수신기로 중복하여 데이터를 전송한다. 이 경우, MISO 수신기는 h comp = h 1 + h 2인 합성 MISO 채널만을 추정할 필요가 있으며, MISO 채널의 개별 SISO 채널에 대한 채널 이득(h 1, h 2)을 추정할 필요는 없다. MISO 수신기는 합성 MISO 채널의 추정치를 다음과 같이 유도할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00005
, 식(7) 여기서
Figure 112008038149872-pat00006
는 h comp 의 추정치이다.
각 합성 파일럿에 대한 MIMO 수신기에서의 수신 심벌은 다음과 같이 나타낼 수 있다: r 2×1, m = H 2 ×2· x 2×1, m + n 2 ×1, m = H 2 ×2· U 2 ×2· g 2 ×1, m + n 2 ×1, m , m = a, b 식(8) 여기서 r 2 ×1, m = [r 1 , m r 2 , m ] T 는 합성 파일럿(m)에 대한 수신 심벌의 2×1 벡터이고, " T "는 전치 행렬을 나타내며; n 2×1, m = [n 1 , m n 2 , m ] T 는 합성 파일럿(m)에 대한 MISO 수신기에서의 잡음 벡터이다. MIMO 수신기는 2개의 이득 벡터 g 2 ×1, a 및 g 2 ×1, b 로 생성된 2개의 합성 파일럿에 대해 각각 2개의 수신 심벌 벡터 r 2 ×1, a = [r 1 , a r 2 , a ] T 및 r 2 ×1, b = [r 1 , b r 2 , b ] T 를 얻는다.
2개의 합성 파일럿에 대해 MIMO 수신기에서 수신된 4개의 심벌은 다음과 같이 긴 형태로 나타낼 수도 있다: r 1, a = (h 1,1 + h 1,2) +α·(h 1,1 - h 1,2) + n 1 , a , 식(9) r 2, a = (h 2 ,1 + h 2 ,2) +α·(h 2 ,1 - h 2 ,2) + n 2 , a , r 1, b = (h 1,1 + h 1,2) -α·(h 1,1 - h 1,2) + n 1 , B , r 2, b = (h 2 ,1 + h 2 ,2) -α·(h 2 ,1 - h 2 ,2) + n 2 , b . 식(9)은 2개의 합성 파일럿이 전송되는 2 심벌 주기에 걸쳐 MIMO 채널이 일정하다고 가정한다.
송신기는 두 송신 안테나로부터 MIMO 수신기로 동시에 데이터를 전송하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 이 경우, MIMO 수신기는 통상적으로 (1) MIMO 채널의 개별 SISO 채널에 대한 채널 이득(h 1,1, h 1,2, h 2 ,1, h 2 ,2)을 추정하고, (2) 이들 채널 이득 추정치를 이용하여 송신기로부터의 데이터 송신을 복원할 필요가 있다. MIMO 수신기는 개별 SISO 채널의 추정치를 다음과 같이 유도할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00007
식(10) 여기서 n 1 ,1, n 1 ,2, n 2 ,1, n 2 ,2는 각각 채널 이득 추정치(
Figure 112008038149872-pat00008
,
Figure 112008038149872-pat00009
,
Figure 112008038149872-pat00010
,
Figure 112008038149872-pat00011
)에 의해 인지되는 잡음이다.
상기 설명은 송신기가 2개의 송신 안테나를 갖고 수신기가 많아야 2개의 수신 안테나를 갖는 2×2 시스템에 관한 것이다. 일반적으로, 다중 안테나 시스템은 임의의 개수의 안테나를 갖는 송신기 및 수신기를 포함할 수 있으므로, T 및 R은 임의의 정수값일 수 있다.
*R×T 시스템의 경우, 송신기는 각각의 합성 파일럿에 대해 하나씩 T개의 이득 벡터로 T개의 합성 파일럿을 생성한다. 각 합성 파일럿은 다음과 같이 생성될 수 있다: x m = U · g m , m = a, b, ... , T, 식(11) 여기서 g m 는 합성 파일럿(m)에 대한 T×1 이득 벡터이고; U 는 T개의 열을 가진 T×T 트레이닝 행렬이며; x m 는 합성 파일럿(m)에 대한 T개의 송신 심벌을 가진 T×1 벡터이다.
행렬( U )은 T개의 (일반적으로 직교) 트레이닝 벡터를 포함하며, U = [ u a u b ... u T]로 주어진다. 각 트레이닝 벡터는 T개의 송신 안테나에 대한 T개의 성분을 포함하며, 서로 다른 공간 방향으로 지시된다. 각 합성 파일럿은 U 에서 T개의 트레이닝 벡터로 생성되는 T개의 트레이닝 파일럿을 포함한다. 각 합성 파일럿에 대한 T개의 트레이닝 파일럿은 이득 벡터( g m )의 T개의 이득 성분에 의해 스케일링되어 서로 더해진다. T개의 서로 다른 이득 벡터가 T개의 합성 파일럿에 사용되며, G = [ g a g b ... g T]로 주어진다. 이득 벡터는 MISO 및 MIMO 수신기에 의한 채널 추정을 용이하게 하도록 적절히 선택된다. 송신기는 T개의 합성 파일럿을, 예를 들어 T 심벌 주기로 전송한다.
MISO 수신기는 T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 수신 심벌을 취득하며, 이는 다음과 같이 나타낼 수 있다: r miso = h miso · U · G + n miso , 식(12) 여기서 r miso 는 T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 수신 심벌을 갖는 1×T 행 벡터이고, h miso 는 MISO 수신기에 대한 1×T 채널 응답 행 벡터이며; n miso 는 T개의 합성 파일럿에 대한 MISO 수신기에서의 1×T 잡음 행 벡터이다. 수신 심벌 행 벡터는 r miso = [ r miso ,a r miso ,b ... r miso , T]로 주어지며, m = a ... T에 대해 r miso ,m 은 합성 파일럿(m)에 대한 수신 심벌이다.
MIMO 수신기는 통상적으로 h miso = h 1 + h 2 + ... + h T인 합성 MISO 채널만을 추정할 필요가 있으며, MISO 채널의 개별 SISO 채널을 추정할 필요는 없다. T개의 이득 벡터가 적절히 선택되면, MISO 수신기는 다음과 같이 T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 수신 심벌을 간단히 필터링(예를 들어, 평균화)함으로써 합성 MISO 채널의 추정치를 유도할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00012
, 식(13) 여기서
Figure 112008038149872-pat00013
는 h miso 의 추정치이고, n miso 은 h miso 에 의해 인지되는 잡음이다. MISO 수신기는 하기에 설명하는 바와 같이 서로 다른 계수를 갖는 다른 필터들로 수신 심벌들을 필터링함으로써 합성 MISO 채널 추정치를 유도할 수도 있다.
MIMO 수신기는 T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 수신 심벌 벡터를 취득하며, 이는 다음과 같이 나타낼 수 있다: R = H · U · G + N , 식(14) 여기서 R 은 T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 수신 심벌 벡터를 갖는 R×T 행렬이 고, H 는 MIMO 수신기에 대한 R×T 채널 응답 행렬이며; N 은 T개의 합성 파일럿에 대한 MIMO 수신기에서의 R×T 잡음 행렬이다. 수신 심벌 행렬은 R = [ r a r b ... r T]로 주어지며, m = a ... T에 대해 r m 은 합성 파일럿(m)에 대해 R개의 수신 안테나에 의해 취득된 R개의 수신 심벌을 갖는 벡터이다.
MIMO 수신기는 MIMO 채널 응답 행렬의 추정치를 다음과 같이 유도할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00014
, 식(15) 여기서
Figure 112008038149872-pat00015
는 H 의 추정치이고,
Figure 112008038149872-pat00016
은 H 에 의해 인지되는 잡음이다. 추정된 채널 응답 행렬(
Figure 112008038149872-pat00017
)은 수신 심벌 행렬( R )에 대해 다른 어떤 선형 연산을 수행함으로써 구해질 수도 있다.
트레이닝 행렬( U )은 MISO 및 MIMO 수신기에 대해 모두 우수한 채널 추정을 달성하도록 정의된다. U 에서 제 1 트레이닝 벡터( u a )로 생성된 트레이닝 파일럿은 MISO 수신기에 대해 전송된 MISO 파일럿으로 간주할 수 있다. 남은 T-1개의 트레이닝 벡터( u b ~ u T)로 생성된 나머지 T-1개의 트레이닝 파일럿은 MIMO 수신기에 대해 전송된 추가 파일럿으로 간주할 수 있다. 예를 들어 송신기가 다수의 MISO 수신기를 지원한다면, MISO 파일럿이 더 중요하게 여겨질 수 있다. MIMO 수신기에 대한 추가 파일럿은 덜 중요하게 여겨질 수 있으며 MISO 수신기(들)의 채널 추정 성능을 떨어뜨리지 않아야 한다. 트레이닝 행렬( U ) 및 이득 행렬( G )의 사용은 MISO 수신기에 대해 하나의 공간 방향을 허용하는 동시에 MIMO 수신기도 지원하는 파일럿 송신을 가능하게 한다.
U 가 정규 직교하고, U 에서 T개의 트레이닝 벡터가 서로 직교하며 단위 전력을 가질 때 최상의 채널 추정 성능이 달성될 수 있다. 이 정규 직교 조건은 U H · U = I 로 나타낼 수 있으며, I 는 단위 행렬이고 " H "는 켤레 전치 행렬을 나타낸다. 정규 직교 조건은 m = a ... T에 대해 u m H · u m = 1, 및 l = a ... T, m = a ... T 및 l ≠ m에 대해 u m H · u l = 0으로 등가적으로 나타낼 수 있다. 직교 트레이닝 벡터는 MISO 채널 추정치가 파일럿 채널에 의해 최소한으로 열화하도록 MISO 채널이 MIMO 수신기에 대해 전송된 추가 파일럿 채널을 평균화할 수 있게 한다. U 에서 서로 다른 공간 방향으로 지시되는 T개의 트레이닝 벡터는 MIMO 수신기가 MIMO 채널의 개별 SISO 채널의 채널 이득 또는 채널 응답 행렬( H )의 R·T 성분을 추정할 수 있게 한다. 트레이닝 행렬은 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 트레이닝 행렬( U )은 왈시 행렬( W )이다. 2×2 왈시 행렬( W 2 ×2)은 식(4)에 나타낸 U 2 ×2와 같다. 크기가 더 작은 왈시 행렬( W N ×N)로부터 크기가 더 큰 왈시 행렬( W 2N ×2N)이 다음과 같이 형성될 수도 있다:
Figure 112008038149872-pat00018
. 식(16) 왈시 행렬은 2의 거듭제곱인 제곱 차원을 갖는다.
다른 실시예에서, 트레이닝 행렬( U )은 푸리에 행렬( F )이다. T×T 푸리에 행렬( F )은 n번째 열의 l번째 행에 성분(f l,n )을 가지며, 이는 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00019
, l = 1 ... T, n = 1 ... T. 식(17) 식(17)의 지수에서 (단순한 "l" 및 "n" 대신) "l-1" 및 "n-1" 항은 0 대신 1로 시작하는 인덱싱 방식에 기인한다. 임의의 제곱 차원(예를 들어, 2×2, 3×3, 4×4 등)의 푸리에 행렬이 형성될 수 있다.
각 합성 파일럿은 U 에서 T개의 트레이닝 벡터로 생성되는 T개의 트레이닝 파일럿을 포함한다. 각 합성 파일럿에 대한 이득 벡터( g m )는 MISO 파일럿 및 추가 파일럿에 사용할 송신 전력량을 결정한다. 또한, T개의 합성 파일럿에 대한 T개의 이득 벡터는 (1) MISO 수신기가 추가 파일럿으로부터의 열화가 최소인 합성 MISO 채널 응답을 추정할 수 있고, (2) MIMO 수신기가 개별 SISO 채널을 추정할 수 있도록 선택된다. 일 실시예에서, 이득 행렬( G )은 정규 직교 행렬의 마지막 T-1개의 행에 이득(α)을 곱하여 형성된다. 이 이득(α)은 MIMO 수신기에 대한 추가 파일럿에 사용할 전력량을 결정한다. 다른 실시예에서, 이득 행렬( G )은 대각선을 따라 0이 아닌 T개의 원소를 갖고 나머지는 0인 대각선 행렬로 설정된다. G 의 T개의 대각선 원소는 예를 들어 {1, α, α, ..., α}로 선택될 수 있다. 이 대각선 이득 행렬은 T개의 트레이닝 파일럿이 개별적으로 전송되게 하는데, 제 1 트레이닝 파일럿은 단위 전력으로 전송되고, 나머지 각 트레이닝 파일럿은 α 2의 전력으로 전송된다. 일반적으로, 이득 행렬( G )은 MISO 수신기가 합성 MISO 채널 추정치를 유도할 수 있고, MIMO 수신기가 개별 SISO 채널 추정치를 유도할 수 있도록 정의된다. 다른 이득 행렬로 인해 파일럿 특성이 달라져 채널 추정 성능이 달라진다.
도 2는 다중 안테나 시스템에서 MISO 및 MIMO 수신기에 대한 파일럿을 전송하는 프로세스(200)를 나타낸다. 처음에, 인덱스(m)가 이 인덱스에 대한 제 1 값(a)으로 설정된다(블록(210)). 송신기는 트레이닝 행렬( U ) 및 이득 벡터( g m )로, 예를 들어 식(11)에 나타낸 바와 같이 합성 파일럿(m)을 생성한다(블록(212)). 송신기는 T개의 송신 안테나로부터, 예를 들어 1 심벌 주기로 합성 파일럿(m)을 전송한다(블록(214)). 인덱스(m)가 업데이트되는데, 예를 들어 집합 {a, b, ... T}에서 다음 값으로 설정되거나 집합의 마지막 값에 이른 후 제 1 값(a)으로 설정된다(블록(216)). 프로세스는 블록(212)으로 돌아가 다른 합성 파일럿을 생성하여 전송한다.
4개의 송신 안테나를 갖는 R×4 시스템에 대한 예로서, 트레이닝 행렬( U 4 ×4) 및 이득 행렬( G 4 ×4)은 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00020
. 식(18) 행렬( U 4 ×4)은 4×4 왈시 행렬이고 4개의 트레이닝 벡터를 포함하거나, U 4 ×4 = [ u a u b u c u d ]이다. 행렬( G 4 ×4)은 4×4 왈시 행렬을 기초로 형성되며 4개의 트레이닝 벡터를 포함하거나, 또는 G 4 ×4 = [ g a g b g c g d ]이다.
송신기는 G 4 ×4에서 4개의 이득 벡터를 순환할 수 있으며, 4 심벌 주기로 4개의 합성 파일럿을 전송할 수 있다. 예를 들어, 송신기는 심벌 주기(n)에서 g a 로 생성된 제 1 합성 파일럿을 전송한 다음, 심벌 주기(n+1)에서 g b 로 생성된 제 2 합성 파일럿, 심벌 주기(n+2)에서 g c 로 생성된 제 3 합성 파일럿, 심벌 주기(n+3)에서 g d 로 생성된 제 4 합성 파일럿, 심벌 주기(n+4)에서 제 1 합성 파일럿 등을 전송할 수 있다.
도 3a는 R×4 시스템에서 MISO 수신기에 의한 채널 추정을 나타낸다. 송신기는 상술한 바와 같이 트레이닝 행렬( U 4 ×4)을 사용함으로써 그리고 G 4 ×4에서 4개의 이득 벡터를 순환함으로써 파일럿을 전송한다. MISO 수신기에 대한 수신 심벌은 도 3a에 나타낸 것과 같이, 심벌 주기(n)에 대해 r miso (n) = h miso · U · g a + n miso , 심벌 주기(n+1)에 대해 r miso (n+1) = h miso · U · g b + n miso 등이며, 간결성을 위해 U 4 ×4에서 "4×4" 첨자는 생략된다. MISO 수신기는 예를 들어 유한 임펄스 응답(FIR) 필터를 사용하여 수신 심벌을 필터링함으로써 다음과 같이 심벌 주기(n)에서의 합성 MISO 채널 추정치(
Figure 112008038149872-pat00021
)를 구할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00022
, 식(19) 여기서 i = -L1 ... L2에 대한 c(i)는 FIR 필터의 계수이고; L1 및 L2는 FIR 필터의 시간 범위이다. 인과적 FIR 필터의 경우, L1 = 0, L2 ≥ 1이며, 합성 MISO 채널 추정치(
Figure 112008038149872-pat00023
)는 L2 사전 심벌 주기 및 현재 심벌 주기에 대한 수신 심벌들의 가중 합이다. 비-인과적 FIR 필터의 경우, L1 ≥ 1, L2 ≥ 1이며, 합성 MISO 채널 추정치(
Figure 112008038149872-pat00024
)는 L2 사전 심벌 주기, 현재 심벌 주기 및 L1 추후 심벌 주기에 대한 수신 심벌들의 가중 합이다. L1개의 수신 심벌은 버퍼링되어 비-인과적 FIR 필터를 구현한다.
도 3b는 R×4 시스템에서 MIMO 수신기에 의한 채널 추정을 나타낸다. 송신기는 상술한 바와 같이 트레이닝 행렬( U 4 ×4) 및 이득 행렬( G 4 ×4)을 사용하여 파일럿을 전송한다. MIMO 수신기에 대한 수신 심벌은 도 3b에 나타낸 것과 같이, 심벌 주기(n)에 대해 r (n) = H · U · g a + n , 심벌 주기(n+1)에 대해 r (n+1) = H · U · g a + n 등이다. 파일럿 블록은 T개의 모든 합성 파일럿이 전송되는 최소 범위이다. 도 3b에 나타낸 예에서, 파일럿 블록은 4 심벌 주기이다. MIMO 수신기는 동일한 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 필터링할 수 있는데, 예를 들어 g c 로 생성된 합성 파일럿에 대해 r (n-2) 및 r (n+2)를 필터링하고, g d 로 생성된 합성 파일럿에 대해 r (n-1) 및 r (n+3)을 필터링할 수 있는 등이다. MIMO 수신기는 도 3b에 나타낸 것처럼 하나의 파일럿 블록에 대해 취득된 (필터링된 또는 필터링되지 않은) 수신 심벌들을 기초로 개별 SISO 채널 이득 추정치를 유도할 수도 있다. 예를 들어, 4개의 수신 심벌 벡터 r (n) ~ r (n+3)로 행렬( R )이 형성될 수 있고, 식(15)에 나타낸 것처럼 R 에 대한 채널 이득 추정치가 계산될 수 있다.
간소화를 위해, 도 3a 및 3b는 심벌 주기 n-2에서 n+5의 전체 시간 듀레이션에 대해 정적인 MISO 및 MIMO 채널을 나타낸다. 개선된 채널 추정 성능을 위해, 파일럿 블록은 MISO 및 MIMO 채널의 코히어런스 시간보다 짧아야 한다. 코히어런스 시간은 무선 채널이 대략 일정하게 유지될 것으로 예상되는 시간 듀레이션이다.
R×4 시스템에 대해 도 3a 및 3b에서 상술한 개념은 임의의 R×T 시스템으로 확장될 수 있다. 트레이닝 행렬( U ) 및 이득 행렬( G )은 상술한 바와 같이 형성될 수 있다. 송신기는 U 및 G 의 T개의 이득 벡터로 T개의 합성 파일럿을 생성하며, 이들 T개의 합성 파일럿을 MISO 및 MIMO 수신기에 전송한다. MISO 및 MIMO 수신기는 T개의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌을 기초로 MISO 및 MIMO 채널을 각각 추정할 수 있다. 2. 다중 반송파 다중 안테나 시스템
다중 안테나 시스템은 데이터 및 파일럿 송신을 위해 다수의 반송파를 이용할 수 있다. OFDM, 다른 어떤 다중 반송파 변조 기술 또는 다른 어떤 구성에 의해 다수의 반송파가 제공될 수 있다. OFDM은 전체 시스템 대역폭(W ㎒)을 효율적으로 다수의(K) 직교 주파수 부대역으로 분할한다. 이들 부대역은 톤, 부반송파, 빈, 주파수 채널이라고도 한다. OFDM에서 각 부대역은 데이터로 변조될 수 있는 각각의 부반송파에 관련된다. 다중 안테나 OFDM 시스템은 데이터 및 파일럿 전송을 위해 K개의 전체 부대역의 부분집합만을 이용할 수 있으며, 나머지 부대역은 시스템이 스펙트럼 마스크 요건을 충족할 수 있게 하는 보호 대역이 될 수 있다. 간소화를 위해, 다음 설명은 K개의 모든 부대역이 데이터 및/또는 파일럿 송신에 사용될 수 있는 것으로 가정한다.
다중 안테나 OFDM 시스템에서 송신기와 수신기 사이의 무선 채널은 시스템 대역폭 전역에 걸쳐 변화하는 주파수 응답으로 특성화되는 주파수 선택 페이딩을 경험할 수 있다. 각각의 SISO 채널에 대한 K개의 부대역은 서로 다른 복소 채널 이득에 관련될 수 있다. 일부 또는 모든 부대역 상에서의 데이터 송신을 복원하기 위해 K개의 모든 부대역에 대한 정확한 채널 추정치가 필요할 수 있다.
다중 안테나 OFDM 시스템에서 MISO 수신기에 대한 MISO 채널은 k = 1 ... K에 대한 K개의 채널 응답 행 벡터 h miso (k)의 집합으로 특성화될 수 있다. 각각의 행 벡터 h miso (k)는 1×T의 차원을 가지며, 하나의 부대역(k)에 대해 T개의 송신 안테나와 단일 수신 안테나 사이의 채널 이득에 대한 T개의 원소를 포함한다. 다중 안테나 OFDM 시스템에서 MIMO 수신기의 MIMO 채널은 k = 1 ... K에 대한 K개의 채널 응답 행렬 H (k)의 집합으로 특성화될 수 있다. 각각의 행렬 H (k)는 R×T의 차원을 가지며, 하나의 부대역(k)에 대해 T개의 송신 안테나와 R개의 수신 안테나 사이의 채널 이득에 대한 R·T개의 원소를 포함한다.
각 SISO 채널에 대한 채널 응답은 시간 영역 채널 임펄스 응답 또는 대응하는 주파수 영역 채널 주파수 응답에 의해 특성화될 수 있다. 채널 주파수 응답은 채널 임펄스 응답의 이산 푸리에 변환(DFT)이다. 각 SISO 채널에 대한 채널 임펄스 응답은 L개의 시간 영역 채널 탭에 의해 특성화될 수 있으며, L은 통상적으로 총 부대역 수보다 훨씬 적거나 L < K이다. 즉, 송신 안테나에서 임펄스가 적용되면, 이 임펄스 자극에 대한 수신 안테나에서 취득된 W ㎒ 샘플 레이트의 L개의 시간 영역 샘플이 SISO 채널의 응답을 특성화하기에 충분할 것이다. 채널 임펄스 응답에 필요한 채널 탭 수(L)는 수신기에 충분한 에너지로 가장 먼저 도달한 신호 인스턴스와 가장 늦게 도달한 신호 인스턴스 사이의 시간 차인 시스템의 지연 확산에 좌우된다. 채널 임펄스 응답에는 L개의 채널 탭만 필요하기 때문에, 각 SISO 채널에 대한 주파수 응답은 K개의 전체 부대역 전부 대신, 적절히 선택된 L개의 부대역에 대한 채널 이득 추정치를 기초로 완전히 특성화될 수 있다.
도 4는 다중 안테나 OFDM 시스템에서 파일럿 송신에 사용될 수 있는 부대역 구조(400)를 나타낸다. 송신 심벌은 P개의 파일럿 부대역 각각에서 전송되며, 파일럿 부대역은 파일럿 송신에 사용되는 부대역이며, 통상적으로 K > P ≥ L이다. 개선된 성능 및 간소화된 수신기 처리를 위해, 연속적인 파일럿 부대역이 K/P개의 부대역만큼 간격을 두도록 K개의 전체 부대역에 걸쳐 P개의 파일럿 부대역이 균등하게 분산될 수 있다. 나머지 K-P개의 부대역은 데이터 송신에 사용되며 데이터 부대역이라 한다.
도 5는 다중 안테나 OFDM 시스템에 대한 예시적인 파일럿 송신 방식(500)을 나타낸다. 간소화를 위해, 도 5는 4개의 송신 안테나를 갖는 R×4 OFDM 시스템에 대한 파일럿 송신을 나타낸다. 이 파일럿 송신 방식에서, 송신기는 G 4 ×4의 4개의 이득 벡터를 순환하며, 각 OFDM 심벌 주기(또는 간단히 각 "심벌 주기")에서 하나의 이득 벡터( g m )를 사용한다. P개의 파일럿 부대역 각각에 동일한 트레이닝 행렬( U ) 및 동일한 이득 벡터( g m )가 사용될 수 있다. 각 부대역에 대한 합성 파일럿은 식(11)에 나타낸 것과 같이 생성될 수 있다.
R×T OFDM 시스템에 대한 T개의 합성 파일럿은 다른 방식으로 전송될 수도 있다. 다른 파일럿 송신 방식에서, 이득 벡터( g a ~ g T)로 생성된 T개의 합성 파일럿이 하나의 심벌 주기로 T개의 다른 파일럿 부대역 집합에서 전송된다. 또 다른 파일럿 송신 방식에서는, MISO 수신기에 대한 이득 벡터( g a )로 생성된 합성 파일럿이 (예를 들어, 각 심벌 주기에서) P개의 파일럿 부대역의 제 1 집합에서 전송되고, (예를 들어, T-1 심벌 주기에서 이득 벡터( g b ~ g T)를 순환함으로써) MIMO 수신기에 대한 T-1개의 추가 합성 파일럿이 P개의 파일럿 부대역에 대한 제 2 집합에서 전송된다. 또 다른 파일럿 송신 방식에서는, 다른 심벌 주기에서 P개의 파일럿 부 대역의 다른 집합들에서 T개의 합성 파일럿이 전송된다. 이러한 엇갈리는 파일럿은 MISO 및 MIMO 수신기가 임의의 한 심벌 주기에서 파일럿 송신에 사용되는 부대역 수를 증가시키지 않고도 P개보다 많은 부대역에 대한 파일럿 관측을 구할 수 있게 한다. 일반적으로, 임의 개수의 부대역 집합 및 임의 개수의 심벌 주기에서 T개의 합성 파일럿이 전송될 수 있다. 각 부대역 집합은 임의 개수의 파일럿 부대역을 포함할 수 있고, 서로 다른 집합들은 동일한 또는 다른 개수의 파일럿 부대역을 가질 수 있다. 각 집합의 파일럿 부대역은 K개의 전체 부대역에 걸쳐 균등하게 분산될 수 있다.
모든 파일럿 송신 방식에서, MISO 및 MIMO 수신기는 다양한 채널 추정 기술을 이용하여 수신 심벌을 기초로 각각 합성 MISO 채널 및 개별 SISO 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도할 수 있다. 간결성을 위해, 하기에는 직접 최소 제곱 추정 기술을 이용한 채널 추정이 설명된다.
도 6은 다중 반송파 OFDM 시스템에서 채널 추정을 위해 MISO 수신기에 의해 수행되는 프로세스(600)를 나타낸다. MISO 수신기는 각 합성 파일럿에 대한 P개의 파일럿 부대역으로부터 P개의 수신 심벌로 이루어진 집합을 구하며, 이는 P×1 벡터 r miso ,m = [ r miso ,m (k 1) r miso ,m (k 2) ... r miso ,m (k P)] T 이다(블록(610)). MISO 수신기는 P개의 수신 심벌로 이루어진 각 집합에 대해 P-점 IDFT(또는 IFFT)를 수행하여 해당 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하고, 이는 P×1 벡터 h miso init 이다(블록(612)). MISO 수신기는 T개의 모든 합성 파일럿에 대한 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 합성 MISO 채널의 최소 제곱 임펄스 응답 추정치를 유도하고, 이는 h miso ls 이다(블록(614)). h miso ls 는 P개의 채널 탭을 포함하고, 채널 탭마다 필터링이 수행된다. MISO 수신기는 h miso ls 의 P개의 채널 탭에 대한 후처리를 수행할 수 있다(블록(616)). 이 후처리는 예를 들어 (1) 미리 결정된 임계치보다 작은 크기를 갖는 채널 탭을 0으로 설정하는 임계화 및/또는 (2) h miso ls 에서 마지막 P-L개의 채널 탭을 0으로 설정하는 끊기를 포함할 수 있다. 후처리된 벡터는 K의 길이로 제로 패딩되어 제로 패딩된 임펄스 응답 추정치( h miso , K ls )를 구한다(블록(618)).
MISO 수신기는 h miso , K ls 의 K개의 성분에 K-점 DFT(또는 FFT)를 수행하여 K개의 모든 합성 MISO 채널 부대역에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 구하고, 이는 K×1 벡터(
Figure 112008038149872-pat00025
)이다(블록(620)).
Figure 112008038149872-pat00026
는 K개의 전체 부대역에 대한 K개의 채널 이득 추정치를 포함한다. MISO 수신기는 (예를 들어, 다수의 OFDM 심벌 주기에 대해 구해진) 수신 심벌( r miso ,m ), 최초 임펄스 응답 추정치( h miso init ), 최소 제곱 임펄스 응답 추정치( h miso , K ls ) 및/또는 최종 주파수 응답 추정치(
Figure 112008038149872-pat00027
)에 대한 필터링을 수행하여 더욱 높은 품질의 MISO 채널 추정치를 유도할 수 있다.
대안으로, MISO 수신기는 각각의 파일럿 부대역에 대한 수신 심벌을 필터링하여 합성 MISO 채널의 P개의 파일럿 부대역에 대한 초기 주파수 응답 추정치( h miso init )를 유도할 수 있다. MISO 수신기는 직접 최소 제곱 추정 기술을 이용하여 이 초기 주파수 응답 추정치를 처리(예를 들어, 시간 영역으로의 변환, 후처리, 제로 패딩 및 주파수 영역으로의 역변환)하여 합성 MISO 채널에 대한 최종 주파수 응답 추정치(
Figure 112008038149872-pat00028
)를 구할 수 있다. 이와 같이 MIMO 수신기는 도 6에서 상술한 바와 같이 시간 영역 채널 탭에 대한 또는 주파수 영역 수신 심벌에 대한 필터링을 수행할 수 있다. 도 6의 시간 영역 처리는 다른 파일럿 부대역 집합에서 T개의 합성 파일럿을 전송하는 파일럿 송신 방식에 더 적합하다.
도 7은 다중 반송파 OFDM 시스템에서 채널 추정을 위해 MIMO 수신기에 의해 수행되는 프로세스(700)를 나타낸다. MIMO 수신기는 서로 다른 수신 안테나 및 합성 파일럿 조합마다 P개의 파일럿 부대역으로부터 P개의 수신 심벌로 이루어진 집합을 구한다(블록(710)). 수신 안테나(i) 및 합성 파일럿(m)에 대한 P개의 수신 심벌로 이루어진 집합은 {r i,m (k)}, 또는 k∈Pset에 대한 r i,m (k)로 표기하며, Pset는 P개의 파일럿 부대역으로 이루어진 집합을 나타낸다. MIMO 수신기는 R개의 수신 안테나 및 T개의 합성 파일럿에 대한 R·T개의 수신 심벌 집합을 얻는다. 이들 R·T개의 수신 심벌 집합은 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00029
, k∈Pset . 식(20) 각 파일럿 부대역(k)에 대한 행렬 R (k)은 R×T 차원이며, T개의 합성 파일럿에 대한 파일럿 부대역(k)으로부터 구한 T개의 수신 심벌 열을 포함한다. 따라서 R (k)은 단일 반송파 다중 안테나 시스템에 대해 식(14)에서 상술한 행렬( R )과 형태가 비슷하다.
MIMO 수신기는 수신 안테나(i) 및 합성 파일럿(m)의 각 조합에 대해 P개의 수신 심벌로 이루어진 집합 {r i,m (k)}에 대해 P-점 IDFT(또는 IFFT)를 수행하여 해당 수신 안테나 및 합성 파일럿 조합에 대한 P-탭 초기 임펄스 응답 추정치 { h i,m (τ)}를 유도한다(블록(712)). R개의 수신 안테나 및 T개의 합성 파일럿에 대한 R·T개의 초기 임펄스 응답 추정치는 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00030
, τ = 1 ... P 식(21)
MIMO 수신기는 MIMO 채널의 개별 SISO 채널에 대한 최소 제곱 임펄스 응답 추정치를 다음과 같이 유도한다(블록(714)):
Figure 112008038149872-pat00031
, τ = 1 ... P 식(22) 식(22)으로부터, MIMO 수신기는 i = 1 ... R 및 j = 1 ... T에 대해 R·T개의 최소 제곱 임펄스 응답 추정치 {h i,j ls (τ)}를 구한다. 각 최소 제곱 임펄스 응답 추정치 {h i,j ls (τ)}는 임계화 및/또는 끊기를 수행함으로써 후처리될 수 있는 P개의 채널 탭을 포함한다(블록(716)). 후처리된 각 임펄스 응답 추정치 또는 시퀀스는 K의 길이로 제로 패딩된다(블록(718)). MIMO 수신기는 제로 패딩된 각 시퀀스에 K-점 DFT(또는 FFT)를 수행하여 하나의 SISO 채널에 대한 최종 주파수 응답 추정치
Figure 112008038149872-pat00032
를 구한다(블록(720)).
Figure 112008038149872-pat00033
는 송신 안테나(j)와 수신 안테나(i) 사이의 SISO 채널의 K개의 전체 부대역에 대한 K개의 채널 이득 추정치를 포함한다.
대안으로, MIMO 수신기는 각각의 파일럿 부대역에 대한 초기 주파수 응답 추정치
Figure 112008038149872-pat00034
를 다음과 같이 유도할 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00035
, k∈Pset . 식(23) P개의 파일럿 부대역에 대한 초기 주파수 응답 추정치는 블록 구조 행렬
Figure 112008038149872-pat00036
로 표현될 수 있다.
Figure 112008038149872-pat00037
의 앞 부분에서 각 원소는 하나의 SISO 채널의 P개의 파일럿 부대역에 대한 초기 주파수 응답 추정치를 나타낸다. MIMO 수신기는 (예를 들어, h miso init 에 대해 상술한 것과 같은 방식으로) 각각의 초기 주파수 응답 추정치를 처리하여 SISO 채널의 K개의 모든 부대역에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 유도한다.
MIMO 수신기는 식(22)에 나타낸 바와 같이 시간 영역 탭에 대한, 또는 식(23)에 나타낸 바와 같이 주파수 영역 수신 심벌에 대한 G -1· U - 1와의 행렬 곱을 수행하여 개별 SISO 채널에 대한 채널 추정치를 구할 수 있다. 식(22)에서의 시간 영역 처리는 다른 파일럿 부대역 집합에서 T개의 합성 파일럿을 전송하는 파일럿 송신 방식에 더 적합하다.
MIMO 수신기는 수신 심벌 {r i,m (k)}, 최초 임펄스 응답 추정치 {h i,m (τ)}, 최소 제곱 임펄스 응답 추정치 {h i, j ls (τ)) 및/또는 최종 주파수 응답 추정치
Figure 112008038149872-pat00038
에 대한 필터링을 수행할 수 있다. 필터링은 통상적으로 각 부대역(k) 또는 탭 인덱스 (τ)에 대해 그리고 동일한 인덱스 쌍 (i, m) 또는 (i, j)에 대해서도 개별적으로 수행된다.
MISO 및 MIMO 수신기는 최소 제곱 추정 기술 대신 다른 보간 형태를 기초로 최종 주파수 응답 추정치를 유도할 수도 있다. 3. 다이버시티
송신기는 다이버시티를 달성하는 방식으로 파일럿을 전송할 수 있다. 다중 안테나 OFDM 시스템에서, 송신기는 다음과 같이 각 합성 파일럿을 생성한다: x m (k) = B (k)· U · g m , k∈Pset 식(24) 여기서 B (k)는 다음 형태를 갖는 T×T 대각선 행렬이다:
Figure 112008038149872-pat00039
, 식(25) 여기서 b j (k)는 송신 안테나(j)의 부대역(k)에 대한 가중치이다. 가중치 b j (k)는 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112008038149872-pat00040
, j = 1 ... T, k = 1 ... K 식(26) 여기서 D j 는 송신 안테나(j)에 대한 지연이다.
식(26)에 나타낸 가중치는 각 송신 안테나의 K개의 전체 부대역에 걸친 점진적인 위상 시프트에 대응한다. T개의 송신 안테나에 대해 위상 시프트는 서로 다른 레이트로 변화한다. 이들 가중치는 각 부대역에 대한 T개의 송신 안테나로부터 서로 다른 빔을 형성하며, 이는 다이버시티를 제공한다. 식(26)에 나타낸 공간 처리는 (1) 각 송신 안테나(j)의 K개의 부대역에서 전송될 K개의 심벌에 K-점 IDFT를 수행하여 해당 송신 안테나에 대한 K개의 시간 영역 샘플을 구하고, 각 송신 안테나(j)에 대한 K개의 시간 영역 샘플을 D j 의 지연만큼 순환적으로 지연(또는 순간적으로 시프트)시킴으로써 시간 영역에서 등가적으로 수행될 수 있다. 각 송신 안테나에 대한 지연은 예를 들어 j = 1 ... T에 대해 D j = ΔD·(j-1)로 선택될 수 있으며, ΔD는 하나의 샘플 주기, 샘플 주기의 극히 일부 또는 하나 이상의 샘플 주기와 같을 수도 있다. 이와 같이 각 안테나에 대한 시간 영역 샘플은 서로 다른 양 만큼 순환적으로 지연된다. T개의 모든 송신 안테나의 가장 큰 지연은 채널 길이(L)보다 짧아야 한다.
단일 반송파 다중 안테나 시스템에서, 송신기는 각 송신 안테나(j)에 대한 송신 심벌을 D j 만큼 지연시킬 수 있다. T개의 모든 송신 안테나의 가장 큰 지연은 하나의 샘플 주기(의 극히 일부)보다 더 짧게 선택될 수도 있다.
단일 반송파 및 다중 반송파 다중 안테나 시스템에서, MISO 수신기는 상술한 방식으로 합성 MISO 채널 추정치를 유도할 수 있다. 그러나 각 송신 안테나(j)에 대해 MISO 수신기에 의해 인지되는 채널 임펄스 응답은 송신기에 의한 다이버시티 처리로 인해 D j 만큼 순환적으로 지연된다. 인지된 합성 MISO 채널의 임펄스 응답은 h miso (τ) = h 1(τ-D1)+h 2(τ-D2)+...+h T(τ-DT)이고, T개의 송신 안테나에 대한 T개의 순환적으로 지연된 채널 임펄스 응답을 포함한다. 일반적인 경우인 데이터가 파일럿과 같은 방식으로 전송되면, MISO 수신기에 의해 구해지는 합성 MISO 채널 추정치는 데이터 검출에 적당하다.
MIMO 수신기는 상술한 방식으로 개별 SISO 채널 추정치를 유도할 수 있다. 그러나 각 송신 안테나(j)의 각 SISO 채널에 대한 임펄스 응답은 D j 만큼 순환적으로 지연되고, 이는 해당 송신 안테나에 대한 송신기에 의해 이루어진다. MIMO 수신기는 SISO 채널에 대해 i = 1 ... R 및 j = 1 ... T에 대한 {h i,j (τ-D j )}의 채널 임펄스 응답을 인지한다. MIMO 수신기는 해당 송신 안테나에 대해 각 송신 안테나에 대한 R개의 SISO 채널 임펄스 응답 추정치를 각각 D j 만큼 순환적으로 시프트할 수 있다. MIMO 수신기는 T개의 송신 안테나와 R개의 수신 안테나 사이에 R·T개의 SISO 채널에 대한 R·T개의 임펄스 응답 추정치를 적절히 정렬할 수 있다. D j 의 지연을 갖고 각각의 송신 안테나(j)로부터 데이터 및 파일럿이 전송되면, MIMO 수신기는 각 SISO 채널 임펄스 응답 채널을 순환적으로 시프트할 필요가 없다. 일반적으로, 채널 추정은 데이터 송신과 일치하는 방식으로 수행된다. 4. 시스템
도 8은 다중 안테나 OFDM 시스템에서 송신기(110x), MISO 수신기(150x) 및 MIMO 수신기(150y)의 블록도를 나타낸다. 송신기(110x)에서, TX 데이터 프로세서(820)는 트래픽 데이터를 수신, 인코딩, 인터리빙 및 심벌 매핑(변조)하여 데이터 심벌 {s(k)} 을 제공한다. 각 데이터 심벌은 데이터를 위한 변조 심벌이다. TX 공간 프로세서(830)는 데이터 심벌을 수신하여 공간적으로 처리하고, 합성 파일럿을 생성하고, 합성 파일럿에 대한 송신 심벌들로 데이터 심벌을 멀티플렉싱하여, T개의 출력 심벌 스트림을 T개의 송신기 유닛(TMTR; 832a ~ 832t)에 제공한다. 각 출력 심벌은 데이터 또는 파일럿을 위한 것이며, 하나의 OFDM 심벌 주기에서 하나의 송신 안테나의 하나의 부대역 상에서 전송된다. 각 송신기 유닛(832)은 출력 심벌 스트림을 처리하여 변조 신호를 생성한다. T개의 송신기 유닛(832a ~ 832t)은 T개의 안테나(834a ~ 834t)로부터 각각 송신을 위해 T개의 변조 신호를 제공한다.
MISO 수신기(150x)에서, 안테나(852x)는 송신기(110x)로부터 T개의 변조 신호를 수신하고, 수신 신호를 수신기 유닛(RCVR; 854x)에 제공한다. 수신기 유닛(854x)은 송신기 유닛(832)에 의해 수행되는 것과 상보적인 처리를 수행하여 (1) 수신된 데이터 심벌을 검출기(860x)에 제공하고, (2) 수신된 파일럿 심벌을 제어기(880x) 내의 채널 추정기(884x)에 제공한다. 채널 추정기(884x)는 MISO 수신기에 대한 채널 추정을 수행하여 합성 MISO 채널 응답 추정치(
Figure 112008038149872-pat00041
)를 제공한다. 검출기(860x)는 합성 MISO 채널 추정치를 갖는 수신 데이터 심벌에 대한 검출(예를 들어, 매치 필터링 및/또는 등화)을 수행하여 검출 심벌을 제공하고, 검출 심벌들은 송신기(110x)에 의해 전송된 데이터 심벌들의 추정치이다. 수신(RX) 데이터 프로세서(870x)는 검출된 심벌들을 심벌 디매핑, 디인터리빙 및 디코딩하여 디코딩 데이터를 제공하고, 디코딩 데이터는 송신 트래픽 데이터의 추정치이다.
MIMO 수신기(150y)에서, R개의 안테나(852a ~ 852r)가 송신기(110x)로부터 T개의 변조 신호를 수신하고, 각 안테나(852)는 수신 신호를 각각의 수신기 유닛(854)에 제공한다. 각 수신기 유닛(854)은 송신기 유닛(832)에 의해 수행되는 것과 상보적인 처리를 수행하여 (1) 수신된 데이터 심벌을 RX 공간 프로세서(860y)에 제공하고, (2) 수신된 파일럿 심벌을 제어기(880y) 내의 채널 추정기(884y)에 제공한다. 채널 추정기(884y)는 MIMO 수신기에 대한 채널 추정을 수행하여 MIMO 채널 응답 추정치(
Figure 112008038149872-pat00042
)를 제공한다. RX 공간 프로세서(860y)는 MIMO 채널 응답 추정치를 갖는 R개의 수신기 유닛(854a ~ 854r)으로부터 R개의 수신 데이터 심벌 스트림에 대한 공간 처리를 수행하여 검출 심벌을 제공한다. RX 데이터 프로세서(870y)는 검출된 심벌들을 심벌 디매핑, 디인터리빙 및 디코딩하여 디코딩 데이터를 제공한다.
제어기(840, 880x, 880y)는 송신기(110x), MISO 수신기(150x) 및 MIMO 수신기(150y)에서 각각 다양한 처리 유닛의 동작을 제어한다. 메모리 유닛(842, 882x, 882y)은 제어기(840, 880x, 880y)에 의해 사용되는 데이터 및/또는 프로그램 코드들을 각각 저장한다.
도 9는 송신기(110x)에서 TX 공간 프로세서(830) 및 송신기 유닛(832)의 실시예의 블록도를 나타낸다. TX 공간 프로세서(830)는 파일럿 생성기(910), 데이터 공간 프로세서(920) 및 T개의 송신 안테나에 대한 T개의 멀티플렉서(Mux; 930a ~ 930t)를 포함한다.
파일럿 생성기(910)는 MISO 및 MIMO 수신기에 대한 T개의 합성 파일럿을 생성한다. 파일럿 부대역(k)에 대한 합성 파일럿(m)을 생성하기 위해, T개의 스칼라 곱셈기(912a ~ 912t)는 T개의 트레이닝 파일럿에 대한 T개의 파일럿 심벌(p a (k) ~ p T(k))에 각각 이득 벡터( g m )의 T개의 이득(g m,a ~ g m, T)을 곱한다. T개의 벡터 곱셈기(914a ~ 914t)는 T개의 곱셈기(912a ~ 912t)로부터의 T개의 스케일링된 파일럿 심벌에 각각 행렬( U )에서의 T개의 트레이닝 벡터( u a , u T)를 곱한다. 결합기(916)는 곱셈기(914a ~ 914t)로부터 T개의 벡터를 수신하여 합하고, 파일럿 부대역(k) 상에서 합성 파일럿(m)에 대한 송신 심벌 벡터 x m (k)를 생성한다. 일반적으로, T개의 트레이닝 파일럿에는 동일한 또는 서로 다른 파일럿 심벌이 사용될 수 있다. 동일한 또는 서로 다른 파일럿 심벌, 동일한 또는 서로 다른 이득 벡터, 동일한 또는 서로 다른 트레이닝 행렬이 파일럿 부대역에 사용될 수 있다.
데이터 공간 프로세서(920)는 TX 데이터 프로세서(920)로부터 데이터 심벌 {s(k)}를 수신하여 이들 데이터 심벌에 대한 공간 처리를 수행한다. 예를 들어, 데이터 공간 프로세서(920)는 데이터 심벌들을 T개의 송신 안테나에 대한 T개의 서브 스트림으로 디멀티플렉싱할 수 있다. 데이터 공간 프로세서(920)는 시스템 설계에 따라 이들 서브 스트림에 대한 추가 공간 처리를 수행할 수도 있고 수행하지 않을 수도 잇다. 각 멀티플렉서(930)는 데이터 공간 프로세서(920)로부터의 각각의 데이터 심벌 서브 스트림 및 관련 송신 안테나(j)에 대한 송신 심벌을 수신하고, 데이터 심벌을 송신 심벌로 멀티플렉싱하여 출력 심벌 스트림을 제공한다.
각 송신기 유닛(832)은 각각의 출력 심벌 스트림을 수신하여 처리한다. 각 송신기 유닛(832) 내에서 IFFT 유닛(942)은 K개의 전체 부대역에 대한 K개의 출력 심벌로 이루어진 각 세트를 K-점 IFFT를 이용하여 시간 영역으로 변환하고, K개의 시간 영역 칩을 포함하는 변환 심벌을 제공한다. 순환 프리픽스 생성기(944)는 각 변환 심벌의 일부를 반복하여 K + C개의 칩을 포함하는 OFDM 심벌을 형성하며, C는 반복되는 칩의 개수이다. 반복되는 부분은 순환 프리픽스라고 하며, 무선 채널에서 지연 확산과 경합하는데 사용된다. TX 무선 주파수(RF) 유닛(946)은 OFDM 심벌 스트림을 하나 이상의 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 신호(들)를 추가로 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환하여, 관련 안테나(834)로부터 전송되는 변조 신호 를 생성한다. 순환 프리픽스 생성기(944) 및/또는 TX RX 유닛(946) 또한 해당 송신 안테나에 주기적 지연을 제공할 수도 있다.
도 10a는 MISO 수신기(150x) 및 MIMO 수신기(150y)에서 각각의 수신기 유닛에 사용될 수 있는 수신기 유닛(854i)의 실시예의 블록도를 나타낸다. 수신기 유닛(854i) 내에서, RX RF 유닛(1012)은 관련 안테나(852i)로부터 수신 신호를 조정(예를 들어, 필터링, 증폭 및 주파수 하향 변환)하고, 조정된 신호를 디지털화하여 샘플 스트림을 제공한다. 순환 프리픽스 제거 유닛(1014)은 각각의 OFDM 심벌에 첨부된 순환 프리픽스를 제거하고 수신 변환 심벌을 제공한다. FFT 유닛(1016)은 K-점 FFT를 이용하여 각각의 수신 변환 심벌에 대한 K개의 샘플을 주파수 영역으로 변환하고, K개의 전체 부대역에 대한 K개의 수신 심벌을 취득한다. MISO 수신기(150x)에서, FFT 유닛(1016)은 데이터 부대역에 대한 수신 데이터 심벌을 검출기(860x)에, 그리고 파일럿 부대역에 대한 수신 파일럿 심벌을 채널 추정기(884x)에 제공한다. MIMO 수신기(150y)에서, FFT 유닛(1016)은 수신 데이터 심벌을 RX 공간 프로세서(860y)에, 그리고 수신 파일럿 심벌을 채널 추정기(884y)에 제공한다.
도 10b는 직접 최소 제곱 추정 기술을 구현하는 MIMO 수신기(150y)에 대한 채널 추정기(884y)의 실시예를 나타낸다. 채널 추정기(884y) 내에서, FFT 유닛(1020)은 각각의 수신 안테나(i) 및 합성 파일럿(m) 조합에 대한 수신 파일럿 심벌 집합 {r i,m (k)}을 구하고, 수신 심벌 집합에 대해 P-점 IFFT를 수행하고, 해당 수신 안테나 및 합성 파일럿 조합에 대한 초기 임펄스 응답 추정치 {h i,m (τ)}를 구한다. 행렬 곱 유닛(1022)은 R개의 수신 안테나 및 T개의 합성 파일럿에 대한 R·T개의 초기 임펄스 응답 추정치를 수신하고, 식(22)에 나타낸 바와 같이 이들 R·T개의 초기 임펄스 응답 추정치에 각 채널 탭에 대한 행렬( U -1, G -1)을 곱하여 MIMO 채널의 R·T개의 SISO 채널에 대한 R·T개의 최소 제곱 임펄스 응답 추정치를 제공한다. 후처리기(1024)는 각각의 최소 제곱 임펄스 응답 추정치 {h i,j ls (τ)}에 대해 임계화 및/또는 끊기를 수행하고, 추가로 제로 패딩을 수행한다. FFT 유닛(1026)은 제로 패딩된 각각의 임펄스 응답 추정치에 K-점 FFT를 수행하여 대응하는 최종 채널 주파수 응답 추정치
Figure 112008038149872-pat00043
를 제공한다. 채널 추정기(884y)는 {r i,m (k)}, {h i,m (τ)}, {h i,j ls (τ)} 및/또는
Figure 112008038149872-pat00044
에 대해 필터링을 수행한다. 채널 추정기(884y)는 모든 SISO 채널에 대한 최종 주파수 응답 추정치를 RX 공간 프로세서(860y)에 제공한다. RX 공간 프로세서(860y)는 수신된 데이터 심벌들의 공간 처리에 이들 채널 추정치를 사용하여 검출 심벌
Figure 112008038149872-pat00045
을 취득하고, 이는 송신 데이터 심벌 {s(k)}의 추정치이다.
여기서 설명한 파일럿 송신 및 채널 추정 기술은 다양한 OFDM 기반 시스템에 사용될 수 있다. 이러한 시스템 중 하나는 OFDM을 이용하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 통신 시스템이고, 다수의 사용자를 동시에 지원할 수 있다. OFDM 기반 시스템은 데이터가 서로 다른 부대역 상에서 홉 주기라고도 하는 서로 다른 시간 간격으로 전송되도록 주파수 호핑을 이용할 수도 있다. 사용자마다, 각 홉 주기 내에서 데이터 송신에 사용되는 특정 부대역(들)은 예를 들어 해당 사용자에게 할당된 의사 랜덤 주파수 호핑 시퀀스에 의해 결정될 수 있다. 주파수 호핑 OFDM 시스템에서, 파일럿 및 데이터는 서로 다른 부대역 상에서 전송될 수 있다. K개의 부대역 중 하나 또는 작은 부분집합이 데이터 송신에 사용되더라도 각 사용자는 (예를 들어, K개의 모든 부대역에 대해) 전체 MISO 또는 MIMO 채널 응답을 추정할 필요가 있을 수도 있다.
여기서 설명한 파일럿 송신 및 채널 추정 기술은 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 파일럿 송신 및 채널 추정의 처리는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현의 경우, 송신기에서 파일럿 송신에 사용되는 처리 유닛은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그램 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다. 수신기에서 채널 추정에 사용되는 처리 유닛 또한 하나 이상의 ASIC, DSP, 프로세서 등에 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현의 경우, 여기서 설명한 처리는 여기서 설명한 기능들을 수행하는 모듈(예를 들어, 프로시저, 함수 등)로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(예를 들어, 도 8의 메모리 유닛(842, 882x, 882y)에 저장될 수 있 고 프로세서(예를 들어, 제어기(840, 880x, 880y))에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 또는 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 각종 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
여기서 특정 섹션을 찾아내는데 도움이 되고 참조가 되도록 제목이 포함된다. 제목은 여기서 설명한 개념들의 범위를 한정하는 것이 아니며, 이러한 개념은 전체 명세서 전반에 걸쳐 다른 섹션에서의 응용성을 가질 수 있다.
개시된 실시예들의 상기 설명은 당업자들이 본 발명을 제작하거나 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예에 대한 다양한 변형이 당업자들에게 명백하며, 본원에 정의된 일반 원리들은 본 발명의 진의 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 본원에 나타낸 실시예들에 한정되는 것이 아니라 본원에 개시된 원리 및 새로운 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위에 따르는 것이다.
본 발명의 형태 및 특징은 도면과 관련하여 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이며, 도면에서는 동일한 참조부호가 전체적으로 대응하여 식별한다.
도 1은 하나의 송신기 및 2개의 수신기를 구비한 다중 안테나 시스템을 나타낸다.
도 2는 다중 안테나 시스템에서 파일럿을 전송하는 프로세스를 나타낸다.
도 3a 및 3b는 4개의 합성 파일럿에 대해 MISO 수신기 및 MIMO 수신기에 의해 각각 수행된 채널 추정을 나타낸다.
도 4는 다중 안테나 OFDM 시스템에 대한 부대역 구조를 나타낸다.
도 5는 예시적인 파일럿 송신 방식을 나타낸다.
도 6은 MISO 수신기에 대한 채널 추정 프로세스를 나타낸다.
도 7은 MIMO 수신기에 대한 채널 추정 프로세스를 나타낸다.
도 8은 송신기, MISO 수신기 및 MIMO 수신기의 블록도를 나타낸다.
도 9는 송신기에서 송신(TX) 공간 프로세서 및 송신기 유닛의 블록도를 나타낸다.
도 10a 및 10b는 각각 MIMO 수신기에 대한 수신기 유닛 및 채널 추정기의 블록도를 나타낸다.

Claims (53)

  1. 무선 통신 시스템에서 파일럿을 송신하는 방법으로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 단계 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 단계는, 각각의 합성 파일럿에 대해,
    상기 제 1 행렬의 다수의 열로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 생성하는 단계;
    상기 제 2 행렬의 하나의 열의 다수의 이득 성분으로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 스케일링하는 단계; 및
    상기 스케일링된 다수의 트레이닝 파일럿을 결합하여 상기 합성 파일럿을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 송신 방법.
  2. 무선 통신 시스템에서 파일럿을 송신하는 방법으로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 단계 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상 기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 단계는,
    각각의 합성 파일럿에 대해, 상기 다수의 트레이닝 파일럿 중 하나의 트레이닝 파일럿이 단위 전력으로 송신되고 나머지 각각의 트레이닝 파일럿은 단위 전력 미만의 전력으로 송신되도록 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 송신 방법.
  3. 무선 통신 시스템에서 파일럿을 송신하는 방법으로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 단계 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 단계를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 단계는,
    상기 제 1 행렬, 상기 제2 행렬, 및 다수의 주파수 부대역에 대한 다수의 제 3 행렬로 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 다수의 제 3 행렬은 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다이버시티를 제공하는 것을 특징으로 하는 파일럿 송신 방법.
  4. 무선 통신 시스템에서 파일럿을 송신하는 방법으로서,
    트레이닝 행렬 및 제 1 이득 벡터에 의해 제 1 합성 파일럿을 생성하는 단계 - 상기 제 1 합성 파일럿은 상기 트레이닝 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 1 이득 벡터의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -;
    상기 트레이닝 행렬 및 적어도 하나의 추가 이득 벡터로 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 선택적으로 생성하는 단계; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 제 1 합성 파일럿을 송신하고, 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿이 생성되었다면 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 송신하는 단계를 포함하는, 파일럿 송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 선택적으로 생성하는 단계는,
    다수의 안테나를 구비한 적어도 하나의 수신기가 상기 제1 합성 파일럿을 수신하고 있다면, 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일럿 송신 방법.
  6. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성하도록 동작하는 파일럿 생성기 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하도록 동작하는 다수의 송신기 유닛을 포함하며,
    각각의 합성 파일럿에 대해, 상기 파일럿 생성기는 상기 제 1 행렬의 다수의 열로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 생성하고, 상기 제 2 행렬의 하나의 열의 다수의 이득 성분으로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 스케일링하며, 상기 스케일링된 다수의 트레이닝 파일럿을 결합하여 상기 합성 파일럿을 생성하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  7. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성하도록 동작하는 파일럿 생성기 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하도록 동작하는 다수의 송신기 유닛을 포함하며,
    상기 파일럿 생성기는 각각의 합성 파일럿에 대해, 상기 다수의 트레이닝 파일럿 중 하나의 트레이닝 파일럿이 단위 전력으로 송신되고 나머지 각각의 트레이닝 파일럿은 단위 전력 미만의 전력으로 송신되도록 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  8. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성하는 수단 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 수단을 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 수단은, 각각의 합성 파일럿에 대해,
    상기 제 1 행렬의 다수의 열로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 생성하는 수단;
    상기 제 2 행렬의 하나의 열의 다수의 이득 성분으로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 스케일링하는 수단; 및
    상기 스케일링된 다수의 트레이닝 파일럿을 결합하여 상기 합성 파일럿을 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  9. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성 파일럿을 생성하는 수단 - 각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 수단을 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 수단은,
    각각의 합성 파일럿에 대해, 상기 다수의 트레이닝 파일럿 중 하나의 트레이닝 파일럿이 단위 전력으로 송신되고 나머지 각각의 트레이닝 파일럿은 단위 전력 미만의 전력으로 송신되도록 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  10. 무선 통신 시스템에서 채널 추정을 수행하는 방법으로서,
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 단일 수신 안테나를 통해 취득하는 단계 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 단일 수신 안테나 사이의 다중 입력 단일 출력(MISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 처리하는 단계를 포함하는, 채널 추정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 MISO 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 필터링하는 단계인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 수신 심벌들을 기초로 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및
    상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서 처음 L개의 채널 탭을 유지(retain)하는 단계 - 상기 L은 1보다 큰 정수임 -; 및
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서 나머지 채널 탭을 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서, 미리 결정된 임계치보다 크기가 작은 채널 탭을 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 MISO 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  16. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    다수의 송신 안테나로부터 단일 수신 안테나로 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 제공하도록 동작하는 수신기 유닛 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 수신 심벌들을 처리하여 상기 다수의 송신 안테나와 상기 단일 수신 안테나 사이의 다중 입력 단일 출력(MISO) 채널의 추정치를 구하도록 동작하는 채널 추정기를 포함하는, 무선 통신 시스템의 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 수신 심벌들을 필터링하여 상기 MISO 채널의 추정치를 구하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 수신 심벌들을 기초로 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하고, 상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  19. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 단일 수신 안테나를 통해 취득하는 수단 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 단일 수신 안테나 사이의 다중 입력 단일 출력(MISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 처리하는 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템의 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 수단은,
    상기 MISO 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 필터링하는 수단인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 수단은,
    상기 수신 심벌들을 기초로 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 수단; 및
    상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  22. 무선 통신 시스템에서 채널 추정을 수행하는 방법으로서,
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 다수의 수신 안테나를 통해 취득하는 단계 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 다수의 수신 안테나 사이의 다수의 단일 입력 단일 출력(SISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초 로 상기 수신 심벌들을 처리하는 단계를 포함하는, 채널 추정 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 SISO 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌에 행렬 곱을 수행하는 단계인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 수신 심벌들을 기초로 다수의 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및
    상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치 각각에서 처음 L개의 채널 탭을 유지하는 단계 - 상기 L은 1보다 큰 정수임 -; 및
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치 각각에서 나머지 채널 탭을 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치에서 각각, 미리 결정된 임계치보다 크기가 작은 채널 탭을 0으로 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 송신 안테나에 유도된 지연을 기초로 상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 지연시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 주파수 응답 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  29. 제 22 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 단계는,
    상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌들을 처리하여 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 초기 주파수 응답 추정치를 구하는 단계;
    상기 다수의 초기 주파수 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및
    상기 다수의 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 최종 주파수 응답 추정치를 유도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  30. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    다수의 송신 안테나로부터 다수의 수신 안테나로 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 제공하도록 동작하는 다수의 수신기 유닛 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌들을 처리하여 상기 다수의 송신 안테나와 상기 다수의 수신 안테나 사이의 다수의 단일 입력 단일 출력(SISO) 채널의 추정치를 구하도록 동작하는 채널 추정기를 포함하는, 무선 통신 시스템의 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌에 행렬 곱을 수행하여 상기 다수의 SISO 채널의 추정치를 구하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 수신 심벌들을 기초로 다수의 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합들에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하고, 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 처리하여 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 구하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  33. 무선 통신 시스템의 장치로서,
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 다수의 수신 안테나를 통해 취득하는 수단 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 다수의 수신 안테나 사이의 다수의 단일 입력 단일 출력(SISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초 로 상기 수신 심벌들을 처리하는 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템의 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 수단은,
    상기 수신 심벌들을 기초로 다수의 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합들에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 처리하여 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 구하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 장치.
  35. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 코드-각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 코드를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 코드는, 각각의 합성 파일럿에 대해,
    상기 제 1 행렬의 다수의 열로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 생성하는 코 드,
    상기 제 2 행렬의 하나의 열의 다수의 이득 성분으로 상기 다수의 트레이닝 파일럿을 스케일링하는 코드; 및
    상기 스케일링된 다수의 트레이닝 파일럿을 결합하여 상기 합성 파일럿을 생성하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독가능한 매체.
  36. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 코드-각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 코드를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 코드는,
    각각의 합성 파일럿에 대해, 상기 다수의 트레이닝 파일럿 중 하나의 트레이닝 파일럿이 단위 전력으로 송신되고 나머지 각각의 트레이닝 파일럿은 단위 전력 미만의 전력으로 송신되도록 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계 판독가능한 매체.
  37. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    제 1 행렬 및 제 2 행렬에 의해 다수의 합성(composite) 파일럿을 생성하는 코드-각각의 합성 파일럿은 상기 제 1 행렬의 다수의 열(column)로 생성되어 상기 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 다수의 합성 파일럿을 각각 송신하는 코드를 포함하며,
    상기 다수의 합성 파일럿 생성 코드는,
    상기 제 1 행렬, 상기 제2 행렬, 및 다수의 주파수 부대역에 대한 다수의 제 3 행렬로 상기 다수의 합성 파일럿을 생성하는 코드를 포함하며, 상기 다수의 제 3 행렬은 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다이버시티를 제공하는 것을 특징으로 하는 기계 판독가능한 매체.
  38. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    트레이닝 행렬 및 제 1 이득 벡터에 의해 제 1 합성 파일럿을 생성하는 코드 - 상기 제 1 합성 파일럿은 상기 트레이닝 행렬의 다수의 열로 생성되어 상기 제 1 이득 벡터의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -;
    상기 트레이닝 행렬 및 적어도 하나의 추가 이득 벡터로 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 선택적으로 생성하는 코드; 및
    다수의 송신 안테나에 의해 상기 제 1 합성 파일럿을 송신하고, 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿이 생성되었다면 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 송신하는 코드를 포함하는, 기계-판독가능한 매체.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 선택적으로 생성하는 코드는,
    다수의 안테나를 구비한 적어도 하나의 수신기가 상기 제1 합성 파일럿을 수신하고 있다면, 상기 적어도 하나의 추가 합성 파일럿을 생성하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  40. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 단일 수신 안테나를 통해 취득하는 코드 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 단일 수신 안테나 사이의 다중 입력 단일 출력(MISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 처리하는 코드를 포 함하는, 기계-판독가능한 매체.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 MISO 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 수신 심벌들을 필터링하는 코드인 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  42. 제 40 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 수신 심벌들을 기초로 상기 다수의 합성 파일럿에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 코드; 및
    상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 필터링하여 상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 구하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서 처음 L개의 채널 탭을 유지(retain)하는 코드 - 상기 L은 1보다 큰 정수임 -; 및
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서 나머지 채널 탭을 0으로 설 정하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치에서, 미리 결정된 임계치보다 크기가 작은 채널 탭을 0으로 설정하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 MISO 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 MISO 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  46. 프로세서에 의해 실행될 수 있는 명령들을 포함하는 기계-판독가능한 매체로서, 상기 명령들은
    다수의 송신 안테나에 의해 전송된 다수의 합성 파일럿에 대한 수신 심벌들을 다수의 수신 안테나를 통해 취득하는 코드 - 각각의 합성 파일럿은 제 1 행렬의 다수의 열로 생성되어 제 2 행렬의 열의 다수의 이득 성분으로 스케일링되는 다수의 트레이닝 파일럿을 포함함 -; 및
    상기 다수의 송신 안테나와 상기 다수의 수신 안테나 사이의 다수의 단일 입력 단일 출력(SISO) 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌들을 처리하는 코드를 포함하는, 기계-판독가능한 매체.
  47. 제 46 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 다수의 SISO 채널의 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌에 행렬 곱을 수행하는 코드인 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  48. 제 46 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 수신 심벌들을 기초로 다수의 합성 파일럿 및 수신 안테나 조합에 대한 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 유도하는 코드; 및
    상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 구하기 위해 상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 다수의 초기 임펄스 응답 추정치를 처리하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치 각각에서 처음 L개의 채널 탭을 유지하는 코드 - 상기 L은 1보다 큰 정수임 -; 및
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치 각각에서 나머지 채널 탭을 0으로 설정하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치에서 각각, 미리 결정된 임계치보다 크기가 작은 채널 탭을 0으로 설정하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  51. 제 48 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 다수의 송신 안테나에 유도된 지연을 기초로 상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 지연시키는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  52. 제 48 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 다수의 중간 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대 한 다수의 주파수 응답 추정치를 유도하는 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
  53. 제 46 항에 있어서,
    상기 수신 심벌들을 처리하는 코드는,
    상기 제 1 및 제 2 행렬을 기초로 상기 수신 심벌들을 처리하여 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 초기 주파수 응답 추정치를 구하는 코드;
    상기 다수의 초기 주파수 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 임펄스 응답 추정치를 유도하는 코드; 및
    상기 다수의 임펄스 응답 추정치를 기초로 상기 다수의 SISO 채널에 대한 다수의 최종 주파수 응답 추정치를 유도하는 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기계-판독가능한 매체.
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