KR100896654B1 - Ｏｆｄｍ 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 OFDM 시스템에 적용되는 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치에 관한 것으로, FFT부로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되는 지연 확산 추정 장치에 있어서, 상기 채널 등화기로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산부; 상기 채널 추정차 연산부로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 부; 및 상기 IFFT 부의 임펄스 응답 신호중에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기로 출력하는 최대지연시간 산출부를 포함한다.

이러한 구성을 갖는 장치를 이용하는 지연 확산 추정 방법을 제안한다.

OFDM 시스템, OFDM 수신기, 채널 추정, 채널 등화, 파일럿, 최대 지연 시간

Description

ＯＦＤＭ 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING DELAY SPREAD OF MULTI-PATH FADING CHANNEL IN OFDM SYSTEM}

본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 적용될 수 있는 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 OFDM 시스템에서, 파일럿 위치에서 인접채널간의 채널 추정값의 차이를 이용하여, 지연 길이에 따라 비례하는 출력 특성을 갖도록 설계하여, 임계값의 설정없이 간단히 최대 전력 값만을 검출하여 그 위치를 판단하여, 최대 지연 경로를 정확하게 추정할 수 있는 OFDM 시스템의 다중경로 최대 지연 시간 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, OFDM은 유선 및 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 여러 고속 통신시스템의 전송방식으로 채택되고 있다. 즉, 다중경로 페이딩을 갖는 무선 통신채널에서 심볼주기가 짧은 고속 데이터 전송시 단일 반송파 방식을 사용하게 되면 심볼간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중반송파 방식의 경우에는 데이터 전송속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심볼주기를 부반송파의 수만큼 확장시킬 수 있기 때문에 하나의 탭을 갖는 간단한 등화기로 다중경로에 의한 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널을 잘 대처할 수 있다.

또한, OFDM 방식에서는 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용하므로 주파수 이용효율이 높아지고, 송수신단에서 이러한 복수의 반송파를 변조 및 복조하는 과정은 각각 IDFT와 DFT를 수행한 것과 같은 결과가 되어 IFFT와 FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있다. 이러한 OFDM 방식은 고속의 데이터 전송에 적합하기 때문에 IEEE 802.11a, IEEE 802.16a/d, DAB/DMB, DVB-T의 표준 방식으로 채택된 바 있다.

그리고, 다중경로 페이딩 채널을 겪은 OFDM 신호는 주파수 영역에서 주파수 선택적 채널의 영향을 받게 된다. 따라서 안정적인 채널 추정을 위해서는 주파수 영역 채널의 변화에 적응할 수 있도록 통상 특정 부반송파 위치에 파일럿 신호를 전송하게 된다. 이때 각 파일럿 신호의 간격은 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산의 크기를 고려하여 설계되며, 만약 지연 확산의 크기가 증가하여 정해진 파일럿 간격내 채널의 변화가 심화되면 채널 추정 오류가 발생하여 심각한 복조 성능 열화를 초래한다.

이러한 성능 열화를 최소화하기 위해서는 채널 추정 과정에서 다중경로 페이딩 채널의 특성을 알고 있어야 하며, 그 중 채널의 지연 확산에 대한 정보가 가장 중요한 역할을 하게 된다.

도 1은 OFDM 시스템의 파일럿의 위치를 보이는 도면이다.

도 1에 도시된 OFDM 시스템에서는, 다중경로 페이딩에 의해서 발생되는 채널 왜곡을 추정하는 채널 추정과, 수신신호의 주파수 및 시간 동기를 위해서, 복수의 부반송파를 포함하는 송신신호에는 특정한 반송파에 실리는 파일럿 신호가 포함되어 있다.

도 1에 도시된 바와같이, 파일럿 신호는 송신신호내에 일정한 간격(M)으로 배치되는 부반송파(Sub-carrier)에 실리고, 상기 파일럿 신호의 부반송파를 제외한 나머지 부반송파들은 데이터 전송을 위해 이용된다.

이와같이, 특정 부반송파에 일정한 간격으로 실리는 파일럿 신호를 이용하는 OFDM 수신기에서는, 초기 채널 추정을 파일럿 신호 위치에서만 직접 수행하고, 파일럿 신호간의 데이터 신호에 대한 채널 추정은 파일럿 신호의 채널 추정값들을 이용하여 보간 기법 등을 통해서 수행된다.

한편, 파일럿 위치의 초기 채널 추정 값들은 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산의 추정을 위해서도 이용되며, 추정된 지연 확산 값을 통해 상기 보간 기법의 정확도를 높일 수 있다.

도 2는 종래 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치의 구성도이다. 도 2를 참조하면, 종래 OFDM 시스템은, OFDM 송신부(10)와, 무선채널 및 OFDM 수신부(20)로 이루어지며, 상기 OFDM 수신부(20)는, RF 송신신호를 IF 신호로 변환하는 RF 수신 부(21)와, 상기 IF 신호를 FFT 변환하여, 시간영역의 IF 신호를 주파수 영역의 IF 신호로 변환하는 FFT부(22)와, 상기 FFT부(22)로부터의 신호에 대한 채널 왜곡을 추정하여 보상하는 채널 등화부(23)와, 상기 채널 등화부(23)로부터의 신호를 복조하여 원래 데이터를 검출하는 데이터복조부(24)를 포함한다.

상기 채널 등화부(23)의 동작 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 채널 등화부(23)는, 상기 FFT부(22)로부터의 신호에서 파일럿 부반송파에 대한 채널 왜곡을 추정하는 초기 채널 추정기(23A)와, 상기 초기 채널 추정기(23A)에 의한 파일럿 위치에서의 채널 추정값을 이용하여 파일럿 사이의 데이터에 대한 채널 추정값을 보간 방법으로 계산하는 채널 보간기(23B)와, 상기 채널 보간기(23B)에 의한 채널 추정값을 이용하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(23C)와, 상기 초기 채널 추정기(23A)에 의한 파일럿 위치에서의 채널 추정값을 시간영역으로 변환하고, 이에 대한 임펄스 응답을 추정하여 최대지연 위치를 추정하는 지연확산 추정기(23D)를 포함한다.

상기 FFT부(22)로 입력되는 시간영역 수신신호는 하기 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

여기서

은 수신신호,

은 채널의 임펄스 응답,

은 송신신호,

은 잡음 성분을 나타낸다.

이때, 시간영역 수신신호는 상기 FFT부(22)에 의한 퓨리에 변환부(FFT, Fast Fourier Transform)를 통과한 이후에, 주파수 영역의 신호로 변환되며, 이와같이 주파수 영역으로 변환된 신호는 하기 수학식 2와 같이 표현된다.

여기서,

,

,

및

는 각각 상기

,

,

및

의 퓨리에 변환된 값을 의미한다.

다음, 상기 초기 채널 추정기(23A)에서는 파일럿 위치에서의 초기 채널값을 추정하며, 그 과정은 하기 수학식 3과 같이 표현된다.

그 다음, 상기 지연확산 추정부(23D)는 IFFT부(23D-1)와, 유효 임펄스응답 추정부(23D-2)와, 최대 지연위치 추정부(23D-3)를 포함한다.

이때, 상기 IFFT부(23D-1)는, 상기 초기 채널 추정값에 대해 IFFT 변환(IFFT, Inverse Fourier Transform)을 수행하여 유효 임펄스응답 추정부(23D-2)로 출력하면, 상기 유효 임펄스응답 추정부(23D-2)는, 잡음 전력으로 설정된 임계값 을 기준으로 임계값 이상의 전력을 가지는 임펄스 응답을 검출하여 최대 지연위치 추정부(23D-3)로 출력한다. 그리고, 상기 최대 지연위치 추정부(23D-3)는, 검출된 유효 임펄스 응답 값들중 샘플 인덱스 값이 가장 큰 임펄스 응답값을 검출한다.

이러한 과정은 하기 수학식 4와 같이 표현된다.

위의 과정에서, 검출된 임펄스 응답 위치는 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산에 의한 최대 지연 경로로 판단된 값이다.

그런데, 이와 같은 종래 지연확산 추정부에 의한 지연확산 추정은 기본적인 채널의 임펄스 응답을 이용한 방식이지만, 잡음 전력의 추정을 통한 임펄스 응답 값의 설정 과정이 수반되며, 이에 따라 최대 지연 경로에 대한 임펄스 응답값의 전력이 잡음 전력과 유사한 전력을 가질 경우에는 유효 임펄스 응답의 검출이 어렵게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써,그 목적은 OFDM 시스템에서, 파일럿 위치에서 인접채널간의 채널 추정값의 차이를 이용하여, 지연 길이에 따라 비례하는 출력 특성을 갖도록 설계하여, 임계값의 설정없이 간단히 최대 전력 값만을 검출하여 그 위치를 판단하여, 최대 지연 경로를 정확하게 추정할 수 있는 OFDM 시스템의 다중경로 최대 지연 시간 추정 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치는, FFT부로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되는 지연 확산 추정 장치에 있어서, 상기 채널 등화기로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산부; 상기 채널 추정차 연산부로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 부; 및 상기 IFFT 부의 임펄스 응답 신호중에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기로 출력하는 최대지연시간 산출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 IFFT 부는, 상기 FFT 부의 출력단자의 개수보다 작은 개수의 출력단자를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 방법은, FFT부로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되는 지연 확산 추정 방법에 있어서, 상기 채널 등화기로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 채널 추정차 연산부에서, 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산 단계; 상기 채널 추정차 연산부로부터의 추정값 차이에 대해 IFFT 부에서 역고속퓨리에변환을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 단계; 및 상기 IFFT 부로부터의 임펄스 응답 신호중에서, 최대지연시간 산출부에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기로 출력하는 최대지연시간 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 IFFT 부의 출력단자의 개수는, 상기 FFT 부의 출력단자의 개수보다 작은 것을 특징으로 한다.

이와같은 본 발명에 의하면, OFDM 시스템에서, 파일럿 위치에서 인접채널간의 채널 추정값의 차이를 이용하여, 지연 길이에 따라 비례하는 출력 특성을 갖도록 설계하여, 임계값의 설정없이 간단히 최대 전력 값만을 검출하여 그 위치를 판단하여, 최대 지연 경로를 정확하게 추정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산에 대한 검출 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있으며, 지연 확산 추정을 위한 연산량을 유동적으로 조절할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치의 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치는, FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용된다.

본 발명의 지연 확산 추정 장치는, 상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산부(400)와, 상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 부(500)와, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답 신호중에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력하는 최대지연시간 산출부(600)를 포함한다.

또한, 상기 IFFT 부(500)는, 상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작은 개수의 출력단자를 갖는다.

도 4는 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 방법을 보이는 플로우챠트이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 방법은, FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용된다.

이와같은 본 발명의 지연 확산 추정 방법은, 상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 채널 추정차 연산부(400)에서, 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산 단계(S100)와, 상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 IFFT 부(500)에서 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 단계(S200)와, 상기 IFFT 부(500)로부터의 임펄스 응답 신호중에서, 최대지연시간 산출부(600)에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력하는 최대지연시간 산출 단계(S300)를 포함한다.

상기 IFFT 부(500)의 출력단자의 개수는, 상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작다.

도 5는 종래 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프이고, 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프이다.

도 5에 도시된 샘플 인덱스의 파워를 참조하면, 종래의 경우에는 채널의 임펄스 응답을 그대로 출력하기 때문에 균일 분포의 특성을 나타낸다.

도 6의 (a)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명(Proposed Estimator Output)의 경우에는 지연 길이가 길수록 출력 값이 증가하는 특성을 나타낸다.

도 6의 (b)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명의 경우에 IFFT 부의 출력단자의 개수를 줄이면, 구현상의 복잡도를 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치 및 방법에 대해 설명한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치는, FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되어, 상기 채널 등화기(300)로부터 채널 추정값에 기초해서 최대 지연 시간을 산출하여 다시 상기 채널 등화기(300)로 제공하여, 상기 채널 등화기(300)에서 채널 보간의 정확성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

본 발명의 지연 확산 추정 장치는, 채널 추정차 연산부(400)와, IFFT 부(500) 및 최대지연시간 산출부(600)를 포함한다.

이때, 상기 채널 추정차 연산부(400)는, 상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하여 추정값 차이를 상기 IFFT 부(500)에 출력한다.

즉, 상기 채널 추정차 연산부(400)는 초기 채널 추정값에 대하여 인접한 채널의 추정값들 사이의 차이값(

) 하기 수학식 5와 같이 계산한다.

여기서, K는 자연수이고, M은 파일럿의 간격이다.

다음, 상기 IFFT 부(500)는, 상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 상기 최대지연시간 산출부(600)에 출력한다.

즉, 상기 IFFT 부(500)의 역퓨리에변환(IFFT, Inverse Fourier Transform)을 수행에 따라, 인접 채널간의 추정값 차이에 대한 시간영역에서의 출력값을 얻을 수 있다. 이와같이 출력되는 시간영역에서의 추정값 차이들은 다중경로 지연 위치에 따른 전력특성이 해당 지연 길이에 비례한다는 점을 이용한다.

그 다음, 상기 최대지연시간 산출부(600)는, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답 신호중에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력한다.

도 5 및 도 6의 (a)를 참조하면, 종래의 경우에는 채널의 임펄스 응답을 그대로 출력하기 때문에 균일 분포의 특성을 나타내지만, 도 6의 (a)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명의 경우에는 지연 길이가 길수록 출력 값이 증가하는 특성을 나타낸다.

보다 자세히, 본 발명의 지연 확산 추정 장치의 출력 특성과 종래 기술에 의한 출력특성을 비교하면, 잡음을 고려하지 않은 환경에서 균일 분포를 가지는 지연 프로파일(Uniform Delay Profile)을 기준으로 설정된 다중경로 페이딩 채널에 대한 지연 확산 추정기의 출력 값을 비교해 보면, 종래 기술의 경우 채널의 임펄스 응답을 그대로 출력하기 때문에 균일 분포의 특성을 나타낸다.

그러나, 본 발명의 경우 지연 길이가 길수록 출력 값이 증가하는 특성을 나타낸다. 따라서 종래 기술과 달리 보다 명확한 검출이 가능해지는 장점이 있다.

한편, 상기 IFFT 부(500)는, 상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작은 개수의 출력단자를 포함할 수 있다.

이때, 도 6의 (b)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명의 경우에 IFFT 부의 출력단자의 개수를 줄이면, 구현상의 복잡도를 줄일 수 있다.

이와같이, 본 발명의 추가적인 장점은 구현상의 복잡도를 유동적으로 줄일 수 있다는 것이다. 즉, 파일럿 위치에서의 초기 채널 값들 중 일부 값들에서만 인접채널차 연산을 수행하면 상기 IFFT 부에서의 FFT 크기보다 적은 연산량을 가지는 IFFT를 사용하여 구현이 가능하다는 점이다.

이 경우 최대 지연 경로 위치는 상대적인 IFFT 크기 비율에 의해서 줄어들며, 그 비율 값을 역으로 곱해주면 해당 지연 확산 값을 얻을 수 있다.

일예로, 도 6의 (b)의 그래프는, 도 6의 (a)의 그래프에 해당되는 IFFT 사이즈에 비해 절반 크기(1/2 사이즈)로 줄였을 경우의 출력 특성을 나타낸다.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 방법을 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 방법은, OFDM 수신기의 FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되어, 상기 채널 등화기(300)로부터 채널 추정값에 기초해서 최대 지연 시간을 산출하여 다시 상기 채널 등화기(300)로 제공하여, 상기 채널 등화기(300)에서 채널 보간의 정확성을 향상시키는데 기여할 수 있다.

본 발명의 지연 확산 추정 방법에서, 먼저 채널 추정차 연산 단계(S100)에서는, 상기 채널 추정차 연산부(400)가, 상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 에서, 인접 채널간의 추정값 차이를 연산한다.

다음, IFFT 단계(S200)에서는, IFFT 부(500)가, 상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력한다.

그 다음, 최대지연시간 산출부(600)가, 상기 IFFT 부(500)로부터의 임펄스 응답 신호중에서, 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간 을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력한다.

이와같은 본 발명의 방법을 도 5 및 도 6을 참조하여 비교 설명하면, 도 5는 종래 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프이고, 도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프이다.

도 5에 도시된 샘플 인덱스의 파워를 참조하면, 종래의 경우에는 채널의 임펄스 응답을 그대로 출력하기 때문에 균일 분포의 특성을 나타낸다.

도 6의 (a)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명(Proposed Estimator Output)의 경우에는 지연 길이가 길수록 출력 값이 증가하는 특성을 나타낸다.

이에 따르면, 종래 기술과 달리 보다 명확한 검출이 가능해지는 장점이 있고, 본 발명의 추가적인 장점은 구현상의 복잡도를 유동적으로 줄일 수 있다는 것이다.

한편, 상기 IFFT 부(500)의 출력단자의 개수는, 상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작다.

이때, 도 6의 (b)에 도시된 그래프를 참조하면, 본 발명의 경우에 IFFT 부의 출력단자의 개수를 줄이면, 구현상의 복잡도를 줄일 수 있다.

즉, 파일럿 위치에서의 초기 채널 값들 중 일부 값들에서만 인접채널차 연산을 수행하면 상기 IFFT 부(500)에서는 보다 적은 연산량을 가지는 IFFT를 사용하여 구현이 가능하다는 점이다.

이 경우 최대 지연 경로 위치는 상대적인 IFFT 크기 비율에 의해서 줄어들며, 그 비율 값을 역으로 곱해주면 해당 지연 확산 값을 얻을 수 있다.

일예로, 도 6의 (b)에 도시된 그래프는, 도 6의 (a)에 도시된 그래프에 해당되는 IFFT 부(500)의 출력단수 개수에 비하면, IFFT 부(500)의 출력단자의 개수를 절반으로 줄였을 경우의 출력 특성을 나타낸다.

전술한 바와 같은 본 발명에서, OFDM 시스템에서, 파일럿 위치에서 인접채널간의 채널 추정값의 차이를 이용하여 시간영역에서의 임펄스 응답을 구하고, 이 임펄스 응답에 따라 최대 지연시간을 추정할 수 있다.

도 1은 OFDM 시스템의 파일럿의 위치를 보이는 도면.

도 2는 종래 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 장치의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 지연 확산 추정 방법을 보이는 플로우챠트.

도 5는 종래 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프.

도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 지연 확산 추정 장치의 출력 특성 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : RF 수신부 200: FFT부

300 : 채널 등화기 400 : 채널 추정차 연산부

500 : IFFT 부 600 : 최대지연시간 산출부

Claims (4)

1. FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되는 지연 확산 추정 장치에 있어서,

   상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산부(400);

   상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 부(500); 및

   상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답 신호중에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력하는 최대지연시간 산출부(600)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 IFFT 부(500)는,

   상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작은 개수의 출력단자를 갖는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 장치.
3. FFT부(200)로부터의 신호에 대해 파일럿 위치에서의 채널 왜곡을 추정하여 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화기(300)를 포함하는 OFDM 수신기에 적용되는 지연 확산 추정 방법에 있어서,

   상기 채널 등화기(300)로부터의 파일럿 위치에서의 채널 추정값중 채널 추정차 연산부(400)에서, 인접 채널간의 추정값 차이를 연산하는 채널 추정차 연산 단계(S100);

   상기 채널 추정차 연산부(400)로부터의 추정값 차이에 대해 IFFT 부(500)에서 역고속퓨리에변환(IFFT)을 수행하여, 시간 영역에서의 임펄스 응답 신호를 출력하는 IFFT 단계(S200); 및

   상기 IFFT 부(500)로부터의 임펄스 응답 신호중에서, 최대지연시간 산출부(600)에서 최대 전력 응답 위치를 찾고, 상기 IFFT 부(500)의 임펄스 응답을 출력하는 출력단자중 처음 위치에서 최대 전력 응답 위치까지의 최대 지연 시간을 산출하여 상기 채널 등화기(300)로 출력하는 최대지연시간 산출 단계(S300)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 IFFT 부(500)의 출력단자의 개수는,

   상기 FFT 부(200)의 출력단자의 개수보다 작은 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정 방법.

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