KR100918736B1 - 통신 시스템에서 파일럿 신호 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각각이 1개 이상의 섹터와 1개 이상의 송신 안테나를 가지는 다수의 셀들을 구비하며, 전체 주파수 대역이 N개의 서브 캐리어 대역들로 분할되는 통신 시스템에서, 미리 설정되어 있는 왈쉬 하다마드 행렬에서 셀 식별자에 해당하는 행을 선택하고, 상기 선택한 행을 미리 설정되어 있는 설정 횟수 반복한 후, 미리 설정되어 있는 왈쉬 코드들중 섹터 식별자에 해당하는 왈쉬 코드를 미리 설정되어 있는 설정 횟수 반복하며, 미리 설정되어 있는 시퀀스들중 상기 셀 식별자 및 섹터 식별자에 대응하는 시퀀스를 선택하고, 상기 반복된 왈쉬 하다마드 행렬의 행들 각각을 미리 설정되어 있는 인터리빙 방식으로 인터리빙한 후, 상기 인터리빙된 왈쉬 하다마드 행렬의 행들 각각을 상기 반복된 왈쉬 코드와 배타적 논리합한 신호와 상기 시퀀스를 연접하여 상기 기준 신호로 생성하여 미리 설정되어 있는 기준 신호 송신 구간에서 상기 기준 신호를 송신한다.
Figure R1020040071045
파일럿 심벌, PAPR 시퀀스, 셀 ID, 섹터 ID, MIMO, 왈쉬 하다마드 행렬, 왈쉬 코드

Description

통신 시스템에서 파일럿 신호 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING PILOT SIGNAL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 파일럿 패턴으로 생성 가능한 모든 기울기들을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 파일럿 발생기 내부 구조를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면
도 5는 도 4의 셀 ID/섹터 ID 검출기(419) 내부 구조를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 송신기 동작 과정을 도시한 순서도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 수신기 동작 과정을 도시한 순서도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 서브 캐리어들과 파일럿 심벌과의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 시간 영역에서의 파일럿 심벌 구조를 도시한 도면
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 주파수 영역에서의 파일럿 심벌 구조를 도시한 도면
도 11은 도 2의 파일럿 발생기내 인터리버 내부 구조를 도시한 도면
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 기지국 및 섹터를 구분하기 위한 파일럿 신호 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation; 이하 '4G'라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 고속의 전송 속도를 가지는 다양한 서비스 품질(Quality of Service; 이하 'QoS' 칭하기로 한다)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 현재 4G 통신 시스템에서는 무선 근거리 통신 네트워크(Local Area Network; 이하 'LAN'이라 칭하기로 한다) 시스템 및 무 선 도시 지역 네트워크(Metropolitan Area Network; 이하 'MAN'이라 칭하기로 한다) 시스템과 같은 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 고속 서비스를 지원하도록 하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
유·무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식을 활발하게 연구하고 있으며, 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(multi-carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.
상기 4G 통신 시스템이 고속, 고품질의 무선 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서는 광대역의 스펙트럼(spectrum) 자원이 필요하다. 하지만, 광대역 스펙트럼 자원을 사용할 경우에는 다중 경로 전파(multipath propagation)에 따른 무선 전송로 상에서의 페이딩(fading) 영향이 심각해지며, 전송 대역 내에서도 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 따른 영향이 발생한다. 따라서, 고속의 무선 멀티미디어 서비스를 위해서는 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code 야vision Multiple Access, 이하 'CDMA'라 칭하기로 한다) 방식에 비해 주파수 선택적 페이딩에 강인한 OFDM 방식이 더 큰 이득을 가지므로 상기 4G 통신 시스템에 적극 활용되고 있는 추세에 있다.
그러면 여기서, 상기 OFDM 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDM 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)의 송신기와 수신기의 동작을 간략하게 살펴보면 다음과 같다. 여기서, 상기 송신기는 기지국(base station)이 될 수 있으며, 상기 수신기는 가입자 단말기(subscriber station)가 될 수 있다.
상기 OFDM 통신 시스템의 송신기에서 입력 데이터는 스크램블러(scrambler), 인코더(encoder), 인터리버(interleaver)를 통해서 서브 캐리어 신호들로 변조된다. 이때, 상기 송신기는 다양한 가변 데이터 레이트(data rate)를 제공하는데, 상기 데이터 레이트에 따라서 각기 다른 코딩 레이트(coding rate)와, 인터리빙 크기(interleaving size) 및 변조 방식을 갖게 된다. 통상적으로 상기 인코더는 1/2, 3/4 등의 코딩 레이트를 사용하고, 버스트 에러(burst error)를 방지하기 위한 인터리버의 크기는 OFDM 심벌당 코딩된 비트 수(NCBPS: Number of Coded Bits per Symbol)에 따라 결정된다. 상기 변조 방식은 데이터 레이트에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식과, 8PSK(Phase Shift Keying) 방식과, 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식과, 64QAM 방식 등을 사용한다.
한편, 상기한 구성들에 의해 소정 개수의 서브 캐리어 신호들로 변조된 신호는 소정 개수의 파일럿(pilot) 서브 캐리어 신호들과 가산되고, 이는 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)기에서 IFFT를 수행하여 하나의 OFDM 심벌로 생성된다. 상기 OFDM 심벌에 다중 경로(multi-path) 채널 환경에서의 심벌간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference)을 제거하기 위한 보호구간(guard interval) 신호가 삽입되고, 상기 보호 구간 신호가 삽입된 OFDM 심벌은 심벌 파형 생성기를 통해 최종적으로 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 처리기로 입력되고, 상기 무선 주파수 처리기는 입력된 신호를 무선 주파수 처리하여 에어(air)상으로 전송한다.
상기에서 설명한 바와 같은 송신기에 대응하는 OFDM 통신 시스템의 수신기에서는 상기 송신기에서 수행한 과정에 대한 역 과정이 일어나며 동기화 과정이 첨가된다. 먼저, 수신된 OFDM 심벌에 대해서 미리 설정되어 있는 트레이닝 심벌(training symbol)을 이용하여 주파수 오프셋(frequency offset) 및 심벌 오프셋을(symbol offset) 추정하는 과정이 선행되어야 한다. 그 뒤에 보호 구간을 제거한 데이터 심벌이 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)기를 통해 소정 개수의 파일럿 서브 캐리어 신호들이 가산된 소정 개수의 서브 캐리어 신호들로 복원된다. 또한, 실제 무선 채널상에서의 경로 지연 현상을 극복하기 위해 등화기는 수신된 채널 신호에 대한 채널 상태를 추정하여 수신된 채널 신호로부터 실제 무선 채널상에서의 신호 왜곡을 제거한다. 상기 등화기를 통과하여 채널 추정된 데이터는 비트열(bit stream)로 변환되어 디인터리버(de-interleaver)를 통과한 다음, 에러 정정을 위한 디코더(decoder)와 디스크램블러(de-scrambler)를 거쳐서 최종 데이터로 출력된다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 OFDM 통신 시스템에서 송신기, 일 예로 기지국(BS: Base Station)은 수신기, 일 예로 단말기로 파일럿 서브 캐리어 신호들을 송신한다. 상기 기지국은 데이터 서브 캐리어 신호들을 송신함과 동시에 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 동시에 송신한다. 상기 단말기는 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 수신함으로써 동기 획득(synchronization acquisition), 채널 추정(channel estimation) 및 기지국 구분을 수행할 수 있다. 즉, 상기 파일럿 서브 캐리어 신호는 일종의 기준 서브 캐리어(reference sub-carrier) 신호로서 일종의 트레이닝 시퀀스(training sequence)로서 동작하여 송신기와 수신기간 채널 추정을 수행할 수 있도록 하고, 또한 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 이용하여 단말기가 단말기 자신이 속한 기지국을 구분할 수 있도록 한다. 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들이 송신되는 위치는 송신기와 수신기간에 미리 규약되어 있다. 결과적으로, 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들은 일종의 기준 신호(reference signal)로서 동작하게 된다.
그러면 여기서, 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 사용하여 단말기가 단말기 자신이 속한 기지국을 구분하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 기지국은 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들이 특정한 패턴, 즉 파일럿 패턴(pilot pattern)을 가지면서도 상기 데이터 서브 캐리어 신호들에 비해서 비교적 높은 송신 전력(transmit power)으로 셀 반경(cell boundary)까지 도달할 수 있도록 송신한다. 여기서, 상기 기지국이 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 특정한 파일럿 패턴을 가지면서도 비교적 높은 송신 전력으로 셀 반경까지 도달할 수 있도록 송신하는 이유는 다음과 같다.
먼저, 상기 단말기는 셀에 진입하였을 때 단말기 자신이 현재 속해 있는 기지국에 대한 어떤 정보도 가지고 있지 않다. 상기 단말기가 단말기 자신이 속해있는 기지국을 검출하기 위해서는 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 수신하여야만 한다. 따라서 상기 기지국은 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들을 비교적 높은 송신 전력으로 특정한 파일럿 패턴을 가지도록 송신함으로써 상기 단말기가 단말기 자신이 속해있는 기지국을 검출할 수 있도록 한다.
한편, 상기 파일럿 패턴은 기지국에서 송신하는 파일럿 서브 캐리어 신호들이 생성하는 패턴을 의미한다. 즉, 상기 파일럿 패턴은 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들의 기울기(slope)와 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들이 송신되기 시작하는 시작점(start point)에 의해 생성된다. 그래서, 상기 OFDM 통신 시스템은 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들 각각을 구분하도록 하기 위해 상기 기지국들 각각이 상이한 파일럿 패턴을 가지도록 설계해야만 한다. 또한, 상기 파일럿 패턴은 코히어런스 대역폭(coherence bandwidth)과 코히어런스 시간(coherence time)을 고려해서 생성되어야 한다. 그러면 여기서 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에 대해서 설명하기로 한다.
상기 코히어런스 대역폭은 주파수 영역(frequency domain)에서 채널 변하지 않는다고(constant) 가정할 수 있는 최대 대역폭을 나타낸다. 상기 코히어런스 시간은 시간 영역(time domain)에서 채널이 변하지 않는다고 가정할 수 있는 최대 시간을 나타낸다. 이렇게 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간내에서는 채널이 변하지 않는다고 가정할 수 있기 때문에, 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간 동안에 한 개의 파일럿 서브 캐리어 신호만을 송신해도 동기 획득과 채널 추정 및 기지국 구분 등에 충분하며, 또한 데이터 서브 캐리어 신호들의 송신을 최대화할 수 있어 시스템 전체 성능을 향상시키게 된다. 결과적으로 파일럿 서브 캐리어 신호들을 송신하는 최대 주파수 간격은 코히어런스 대역폭이고, 상기 파일럿 채널 신호들을 송신하는 최대 시간 간격, 즉 최대 OFDM 심벌 시간 간격은 코히어런스 시간이다.
한편, 서로 다른 기울기와 시작점을 가지는 파일럿 패턴들의 개수는 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들 수와 같거나 그 이상으로 존재해야만 한다. 그러나, 상기 OFDM 통신 시스템의 시간-주파수 영역(time-frequency domain)에서 파일럿 서브 캐리어 신호를 송신하려면 상기에서 설명한 바와 같이 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간을 고려해야만 하고, 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간을 고려할 경우 상기 서로 다른 기울기와 시작점을 가지는 파일럿 패턴들의 개수는 한계가 있다. 상기 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간을 고려하지 않고 파일럿 패턴을 생성할 경우 서로 다른 기지국을 나타내는 파일럿 패턴들내의 파일럿 서브 캐리어 신호들이 혼재하게 되고, 이 경우 파일럿 패턴을 사용하여 기지국을 구분하는 것은 불가능하다.
그러면 여기서 도 1을 참조하여 파일럿 패턴으로 생성 가능한 모든 기울기들을 설명하기로 한다.
상기 도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 파일럿 패턴으로 생성 가능한 모든 기울기들을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 파일럿 패턴으로 생성 가능한 기울기들과 그 수는, 즉 파일럿 서브 캐리어 신호 송신에 따른 기울기들과 그 수는 코히어런스 대역폭(100)과 코히어런스 시간(110)에 따라 제한된다. 상기 도 1에서 상기 코히어런스 대역폭(110)이 6이고, 코히어런스 시간(110)이 1일 때, 파일럿 패턴의 기울기가 정수라고 가정하면, 상기 조건에서 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기는 s=0(101)부터 s=5(106)까지 6개가 된다. 즉, 상기 조건에서 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기는 0부터 5까지 정수중의 어느 한 정수값이 된다. 이렇게, 발생 가능한 파일럿 패턴의 기울기가 6개라는 것은 상기 조건을 만족하는 OFDM 통신 시스템에서 상기 파일럿 패턴을 사용하여 구분할 수 있는 기지국들의 수가 6개라는 것을 의미한다. 그리고, 상기 도 1에 도시되어 있는 사선 처리된 원(107)은 코히어런스 대역폭(100)만큼 이격되어 있는 파일럿 서브 캐리어 신호를 나타낸 것이다.
결국, 상기에서 설명한 바와 같이 OFDM 통신 시스템에서 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들을 구분하기 위해 사용되는 파일럿 패턴은 코히어런스 대역폭과 코히어런스 시간에 제한되어 발생되므로 그 생성 가능한 패턴수에 제한이 발생한다. 그래서, 상기 OFDM 통신 시스템을 구성하는 기지국들의 개수가 증가할 경우 생성 가능한 패턴수의 제한으로 인해 구분할 수 있는 기지국들 개수에 제한이 발생한다는 문제점이 있다.
또한, 상기 파일럿 서브 캐리어 신호들이 동일한 위상을 가지는 경우 피크전력 대 평균전력비(Peak to Average Power Ratio, 이하 'PAPR'이라 칭하기로 한다)가 높아질 수 있다. 상기 PAPR이 높아지게 되면 송신단이 송신하는 상기 파일럿 서브 캐리어간의 직교성이 파괴되므로, 상기 PAPR을 최소화시킨 파일럿 서브 캐리어 신호를 설계하여야만 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 OFDM 통신 시스템에서 기지국 및 섹터 구분을 위한 파일럿 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 OFDM 통신 시스템에서 상호 간섭을 최소화시키는 파일럿 신호를 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 OFDM 통신 시스템에서 기지국 구분을 위한 파일럿 신호를 1개 이상의 송신 안테나를 통해 송수신하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서, 기지국이 이동 가입자 단말기로 파일럿 심벌을 전송하는 방법에 있어서, 기지국 식별자와, 상기 기지국 식별자에 상응하게 선택된 왈시 하다마드(walsh hadamard) 행렬의 행(row) 및 피크 전력 대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio) 저감 시퀀스를 사용하여 파일럿 심벌을 생성하는 과정과, 상기 파일럿 심벌을 전송하는 과정을 포함하며; 상기 파일럿 심벌은 제1파트 시퀀스와 제2파트 시퀀스를 포함하는 주파수 영역 시퀀스를 사용하여 표현됨을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 통신 시스템에서, 기지국으로부터 이동 가입자 단말기로 파일럿 심벌을 전송하는 장치에 있어서, 각 행이 왈쉬 코드(walsh code)인 미리 설정된 왈쉬 하다마드(walsh hadamard) 행렬에서 기지국 식별자에 대응하는 행(row)을 선택하여 다수의 인터리버들 각각으로 출력하는 선택기와, 미리 설정되어 있는 왈쉬 코드들 중 섹터 식별자에 대응하는 왈쉬 코드를 미리 설정되어 있는 설정 횟수번 반복하여 다수의 가산기들로 각각 출력하는 반복기와, 상기 선택된 기지국 식별자에 대응하는 행을 미리 설정되어 있는 인터리빙 방식으로 인터리빙하는 상기 다수의 인터리버들과, 상기 다수의 인터리버들로부터 출력된, 인터리빙된 행 각각을, 상기 반복기로부터 출력되는, 반복된 왈쉬 코드들과 배타적 논리합하는 상기 다수의 가산기들과, 미리 설정되어 있는 시퀀스들 중 상기 기지국 식별자 및 상기 섹터 식별자 각각에 대응하게 선택된 시퀀스와, 상기 다수의 가산기들로부터 출력된 신호를 연접한 파일럿 심벌을 송신하는 송신기를 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 통신 시스템에서 기지국으로부터신호를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 기지국 식별자와, 상기 기지국 식별자에 상응하게 선택된 왈시 하다마드(walsh hadamard) 행렬의 행(row) 및 피크 전력 대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio) 저감 시퀀스를 사용하여 생성된 파일럿 심벌을 수신하는 과정과, 상기 파일럿 심벌에 대해 소정의 신호 변환을 수행하는 과정과, 상기 변환된 파일럿 심벌을 복조하는 과정과, 상기 복조된 파일럿 심벌에서 상기 PAPR 저감 시퀀스를 제거하는 과정과, 상기 PAPR 저감 시퀀스가 제거된 파일럿 심벌을 소정 개수의 가지 신호들로 분할하여 상기 가지 신호들 각각을 디인터리빙하는 과정과, 상기 디인터리빙된 신호들을 역고속 하다마드 변환(IFHT)하는 과정과, 상기 IFHT된 신호들 중 미리 설정되어 있는 왈쉬 하다마드 행렬의 행들과 최대 상관값을 가지는 신호를 상기 기지국의 식별자로 출력하는 과정을 포함한다.
삭제
이하, 본 발명에 따른 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDM 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 기지국(BS: Base Station) 또는 섹터(sector) 구분을 위한 파일럿(pilot) 신호를 송수신하는 방안을 제안한다. 특히, 본 발명은 상기 기지국 및 섹터 구분을 수행하면서도, 심벌간 상호 간섭(interference)을 최소화할 수 있는 파일럿 신호를 송수신하는 방안을 제안한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 파일럿 발생기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 파일럿 발생기(pilot generator)는 왈쉬(walsh) 하다마드(Hadamard) 행렬 발생기(201)와, 선택기(203)와, 왈시 코드 반복기(205)와, 인터리버들(207-1, ... , 207-U)과, 가산기들(209-1, ... , 209-U)과, 서브 캐리어 할당기(211)로 구성된다.
먼저, 셀(cell) 식별자(ID: Identifier, 이하 'ID'라 칭하기로 한다)는 셀, 즉 기지국(BS: Base Station)을 구분하기 위한 ID로서, 상기 셀 ID는 상기 선택기(203)로 입력된다. 또한, 상기 왈쉬 하다마드 행렬 발생기(201)는 각 행(row)이 왈쉬 코드(walsh code)인 왈쉬 하다마드 행렬을 발생한다. 상기 선택기(203)는 상기 셀 ID가 입력됨에 따라 상기 왈쉬 하다마드 행렬 발생기(201)에서 발생한 왈쉬 하다마드 행렬중 상기 셀 ID에 대응하는 행을 선택한 후 상기 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각으로 출력한다. 여기서, 상기 선택기(203)에서 출력되는 상기 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행은 상기 OFDM 통신 시스템의 특성에 상응하게 1번만 사용될 수도 있고, 다수번 반복되어 사용될 수도 있다. 여기서, 상기 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행을 반복하는 기준은 파일럿 심벌(pilot symbol)의 길이이며, 상기 파일럿 심벌 길이에 상응하게 상기 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행을 반복하는 회수가 결정되는 것이다. 상기 도 2에서는 상기 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행이 U번 반복된다고 가정하기로 한다.
따라서, 상기 선택기(203)에서 출력하는 상기 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행은 상기 U개의 인터리버들, 즉 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각으로 입력된다. 상기 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각은 상기 선택기(203)에서 출력하는 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 인터리빙 방식들로 인터리빙한 후 가산기들(209-1, ... , 209-U) 각각으로 출력한다. 여기서, 상기 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각이 상기 선택기(203)에서 출력한 신호를 상기 설정 인터리빙 방식으로 인터리빙하는 이유는 상기 왈시 하다마드 행렬의 행들 각각은 특정 패턴의 숫자열이 자주 반복되는 특징을 가져서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio, 이하 'PAPR'이라 칭하기로 한다)가 높기 때문이다. 즉, 상기 왈시 하다마드 행렬의 행을 구성하는 엘리먼트(element)들을 인터리빙함으로써 상기 OFDM 통신 시스템의 파일럿 신호의 PAPR을 낮추도록 제어하는 것이다.
한편, 섹터(sector) ID는 섹터를 구분하기 위한 ID로서, 상기 섹터 ID는 상기 왈시 코드 반복기(205)로 입력된다. 상기 왈시 코드 반복기(205)는 상기 섹터 ID가 입력되면 상기 섹터 ID에 대응하는 왈쉬 코드를 미리 설정한 설정 횟수 반복하여 상기 가산기들(209-1, ... , 209-U) 각각으로 출력한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 OFDM 통신 시스템의 파일럿 심벌 길이가 NP이고, 상기 왈쉬 하다마드 행렬의 차수가 NH이고, 상기 왈쉬 코드의 길이를 NW라고 가정하기로 한다. 이 경우, 상기 왈쉬 코드 반복기(205)는 상기 섹터 ID에 상응하는 왈쉬 코드를
Figure 112008007210596-pat00194
번 반복하여 출력한다. 여기서, 상기 왈쉬 코드 반복기(205)에서 출력하는 신호의 길이는 상기 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각에서 출력하는 신호의 길이 NH와 동일하다. 상기 가산기들(209-1, ... , 209-U) 각각은 상기 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각에서 출력하는 신호와 상기 왈쉬 코드 반복기(205)에서 출력하는 신호를 배타적 논리합(XOR: exclusive OR) 연산하여 상기 서브 캐리어 할당기(211)로 출력한다.
또한, PAPR 저감 시퀀스는 상기 OFDM 통신 시스템에서 파일럿 심벌의 PAPR을 저감시키는 시퀀스로서, 상기 PAPR 저감 시퀀스의 길이는 NR이다. 여기서, 상기 PAPR 저감 시퀀스는 상기 셀 ID 및 섹터 ID에 상응하게 미리 결정되어 있다고 가정하기로 한다. 상기 길이 NR의 PAPR 저감 시퀀스는 상기 서브 캐리어 할당기(211)로 입력된다. 상기 서브 캐리어 할당기(211)는 상기 가산기들(209-1, ... , 209-U) 각각에서 출력하는 신호와 상기 PAPR 시퀀스를 해당 서브 캐리어를 통해 송신되도록 서브 캐리어를 할당하여 파일럿 심벌로 출력한다. 여기서, 상기 서브 캐리어 할당기(211)에서 출력하는 파일럿 심벌의 길이는
Figure 112004514489728-pat00002
이 된다.
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도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 송신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 송신기는 변조기(modulator)(301)와, 파일럿 발생기(303)와, 변조기(305)와, 선택기(307)와, 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(309)와, 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)기(311)와, 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(313)와, 보호 구간 삽입기(guard interval inserter)(315)와, 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)(317)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(319)로 구성되는 기지국이 될 수 있다.
먼저, 전송하고자 하는 데이터, 즉 정보 데이터 비트들(information data bits)이 발생하면, 상기 정보 데이터 비트는 상기 변조기(301)로 입력된다. 상기 변조기(301)는 상기 입력되는 정보 데이터 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 선택기(307)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 혹은 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등 다양한 변조 방식들이 사용될 수 있다.
또한, 파일럿 심벌을 전송하고자 하면, 상기 파일럿 심벌을 전송하고자 하는 셀 섹터의 셀 ID와, 섹터 ID 및 상기 셀 ID와 섹터 ID에 대응하여 미리 설정되어 있는 PAPR 저감 시퀀스가 상기 파일럿 발생기(303)로 입력된다. 상기 파일럿 발생기(303)는 상기 입력되는 셀 ID와, 섹터 ID 및 PAPR 저감 시퀀스를 파일럿 심벌로 생성한 후 상기 변조기(305)로 출력한다. 여기서, 상기 파일럿 발생기(303)의 내부 구조는 상기 도 2에서 설명한 바와 같다. 상기 변조기(305)는 상기 파일럿 발생기(303)에서 출력하는 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 선택기(307)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식으로는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식 등이 사용될 수 있다.
상기 선택기(307)는 상기 송신기가 현재 데이터 심벌(data symbol)을 송신해야하는 데이터 심벌 송신 구간일 경우에는 상기 변조기(301)에서 출력하는 신호를 상기 직렬/병렬 변환기(309)로 출력되도록 제어하고, 상기 송신기가 현재 파일럿 심벌을 송신해야하는 파일럿 심벌 송신 구간일 경우에는 상기 변조기(305)에서 출력하는 신호를 상기 직렬/병렬 변환기(309)로 출력되도록 제어한다. 상기 직렬/병렬 변환기(309)는 상기 선택기(307)에서 출력하는 직렬 변조 심벌들을 입력하여 병렬 변환한 후 상기 IFFT기(311)로 출력한다. 상기 IFFT기(311)는 상기 직렬/병렬 변환기(309)에서 출력하는 신호를 입력하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(313)로 출력한다.
상기 병렬/직렬 변환기(313)는 상기 IFFT기(311)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호 구간 삽입기(315)로 출력한다. 상기 보호 구간 삽입기(315)는 상기 병렬/직렬 변환기(313)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(317)로 출력한다. 여기서, 상기 보호 구간은 상기 OFDM 통신시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 간섭을 제거하기 위해서 삽입된다. 또한, 상기 보호 구간은 시간 영역(time domain)의 OFDM 심벌의 마지막 일정 샘플(sample)들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 샘플들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 'Cyclic Postfix' 방식 중 어느 한 방식을 사용하여 삽입된다. 상기 보호 구간 삽입기(315)에서 출력하는 신호가 결과적으로 1개의 OFDM 심벌이 되는 것이다.
상기 디지털/아날로그 변환기(317)는 상기 보호 구간 삽입기(315)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 무선 주파수 처리기(319)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(319)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(317)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 안테나(antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.
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도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 수신기 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 수신기는 RF 처리기(401)와, 아날로그/디지털 변환기(analog/digital converter)(403)와, 보호 구간 제거기(guard interval remover)(405)와, 직렬/병렬 변환기(407)와, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)기(409)와, 병렬/직렬 변환기(411)와, 선택기(413)와, 복조기(de-modulator)들(415,417)과, 셀 ID/섹터 ID 검출기(419)로 구성되는 이동 가입자 단말기(MS: Mobile subscriber Station)가 될 수 있다.
먼저, 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기에서 송신한 신호는 다중 경로 채널(multipath channel)을 겪고 잡음(noise) 성분이 가산된 형태로 상기 수신기의 안테나를 통해 수신된다. 상기 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 RF 처리기(401)로 입력되고, 상기 RF 처리기(401)는 상기 안테나를 통해 수신된 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후 상기 아날로그/디지털 변환기(403)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(403)는 상기 RF 처리기(401)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 상기 보호 구간 제거기(405)로 출력한다.
상기 보호 구간 제거기(405)는 상기 아날로그/디지털 변환기(403)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 제거한 후 상기 직렬/병렬 변환기(407)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(407)는 상기 보호 구간 제거기(405)에서 출력한 직렬 신호를 입력하여 병렬 변환한 후 상기 FFT기(409)로 출력한다. 상기 FFT기(409)는 상기 직렬/병렬 변환기(407)에서 출력한 신호를 N-포인트 FFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(411)로 출력한다.
상기 병렬/직렬 변환기(411)는 상기 FFT기(409)에서 출력한 병렬 신호를 입 력하여 직렬 변환한 후 상기 선택기(413)로 출력한다. 상기 선택기(413)는 상기 수신기가 현재 데이터 심벌을 수신해야하는 데이터 심벌 수신 구간일 경우에는 상기 FFT기(409)에서 출력하는 신호를 상기 복조기(415)로 출력되도록 제어하고, 상기 수신기가 현재 파일럿 심벌을 수신해야하는 파일럿 심벌 수신 구간일 경우에는 상기 FFT기(409)에서 출력하는 신호를 상기 복조기(417)로 출력되도록 제어한다. 상기 복조기(415)는 상기 FFT기(409)에서 출력하는 신호를 상기 송신기에서 적용한 변조 방식에 상응하게 복조하여 데이터, 즉 정보 데이터 비트들로 복원하여 출력한다.
한편, 상기 복조기(417)는 상기 FFT기(409)에서 출력하는 신호를 상기 송신기에서 적용한 변조 방식에 상응하게 복조하여 파일럿으로 복원한 후 상기 셀 ID/섹터 ID 검출기(419)로 출력한다. 상기 셀 ID/섹터 ID 검출기(419)는 상기 복조기(417)에서 출력하는 파일럿 신호를 입력하여 상기 파일럿 신호에 해당하는 셀 ID 및 섹터 ID 검출한다. 여기서, 상기 파일럿 신호는 셀 ID 및 섹터 ID에 상응하게 생성되는 신호로서, 상기 송신기와 수신기간에 상호 규약되어 있다.
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도 5는 도 4의 셀 ID/섹터 ID 검출기(419) 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 셀 ID/섹터 ID 검출기(419)는 파일럿 추출기 (501)와, 왈쉬 코드 반복기(503)와, U개의 가산기들(505-1, ..., 505-U)과, U개의 디인터리버(de-interleaver)들(507-1, ..., 507-U)과, U개의 역 고속 하다마드 변환(IFHT: Inverse Fast Hadamard Transform, 이하 'IFHT'라 칭하기로 한다)기들(509-1, ... , 509-U)과, 비교 선택기(511)로 구성된다.
먼저, 상기 도 4의 복조기(417)에서 출력하는 신호는 상기 파일럿 추출기(501)로 입력되고, 상기 파일럿 추출기(501)는 상기 복조기(417)에서 출력한 신호를 입력하여 PAPR 저감 시퀀스를 제거하여
Figure 112004514489728-pat00003
개의 심벌을 추출한 후 NH의 길이를 가지는 U개의 심벌들로 분할하여 상기 U개의 가산기들(505-1, ..., 505-U) 각각으로 출력한다. 또한, 상기 왈쉬 코드 반복기(503)는 상기 수신기가 구별 가능한 모든 섹터 ID들에 해당하는 왈쉬 코드들을 반복하여 출력하며, 상기 모든 섹터 ID들에 해당하는 왈쉬 코드들중 순차적으로 한 왈쉬 코드를 선택한 후 반복하여 상기 U개의 가산기들(505-1, ..., 505-U) 각각으로 출력한다.
상기 U개의 가산기들(505-1, ..., 505-U) 각각은 상기 파일럿 추출기(501)에서 출력하는 신호와 상기 왈쉬 코드 반복기(503)에서 출력하는 신호를 배타적 논리합 연산한 후 U개의 디인터리버들(507-1, ..., 507-U) 각각으로 출력한다. 상기 U개의 디인터리버들(507-1, ..., 507-U) 각각은 상기 U개의 가산기들(505-1, ..., 505-U) 각각에서 출력한 신호를 상기 송신기의 파일럿 발생기 내부의 인터리버들, 즉 상기 도 2의 U개의 인터리버들(207-1, ... , 207-U) 각각에서 적용한 인터리빙 방식과 동일한 인터리빙 방식을 사용하여 인터리빙한 후 상기 U개의 IFHT기들(509- 1, ... , 509-U) 각각으로 출력한다. 상기 U개의 IFHT기들(509-1, ... , 509-U) 각각은 상기 U개의 디인터리버들(507-1, ..., 507-U) 각각에서 출력한 신호를 입력하여 상기 수신기가 구별 가능한 모든 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행들 각각과, 모든 섹터 ID에 대응하는 왈쉬 코드들에 대해 상관을 수행한 후, 즉 IFHT를 수행한 후 상기 비교 선택기(511)로 출력한다.
상기 비교 선택기(511)는 상기 U개의 IFHT기들(509-1, ... , 509-U) 각각에서 출력한 신호를 입력하고, 상기 U개의 IFHT기들(509-1, ... , 509-U) 각각에서 출력한 상기 모든 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행들 각각과, 모든 섹터 ID에 대응하는 왈쉬 코드들에 대해 상관값들중 최대값을 가지는 상관값을 선택하고, 상기 선택한 최대 상관값에 해당하는 셀 ID 및 섹터 ID를 출력한다.
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도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 송신기 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 6에서는 상기 송신기의 파일럿 신호 송신 동작만을 위주로 하여 설명하기로 하며, 데이터 신호 송신 동작에 대해서는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 도 6을 참조하면, 먼저 611단계에서 상기 송신기는 해당 송신기의 셀 ID와, 섹터 ID 및 PAPR 저감 시퀀스를 사용하여 파일럿 심벌을 생성한 후 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 송신기는 생성한 파일럿 심벌을 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식, 일 예로 BPSK 방식과 같은 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌을 생성한 후 615단계로 진행한다. 상기 615단계에서 상기 송신기는 상기 변조 심벌 변환된 파일럿 심벌을 파일럿 심벌 구간에서 송신한 후 종료한다. 물론, 상기 도 6에 별도로 도시하지는 않았지만 상기 파일럿 심벌을 송신함에 있어서 주파수 오프셋(frequency offset)을 고려할 수도 있다. 즉, 상기 파일럿 심벌이 시작하는 위치를 셀 및 섹터마다 상이하게 할 수도 있으며, 다수개의 송신 안테나를 사용하는 시스템에서 주파수 오프셋을 송신 안테나마다 다르게 하여 다수개의 송신 안테나를 통해 파일럿 심벌을 송신할 수 있다.
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상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 수신기 동작 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 7에서는 상기 수신기의 파일럿 신호 수신 동작만을 위주로 하여 설명하기로 하며, 데이터 신호 수신 동작에 대해서는 본 발명과 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 도 7을 참조하면, 먼저 711단계에서 상기 수신기는 파일럿 심벌 구간에서 파일럿 심벌을 수신한 후 713단계로 진행한다. 여기서, 상기 도 7에 별도로 도시하지는 않았으나 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 송신기에서 주파수 오프셋을 고려하여 파일럿 심벌을 송신하였을 경우에는 상기 수신기는 상기 주파수 오프셋에 상응하게 위치를 결정한 후 상기 파일럿 심벌을 수신하게 되는 것이다. 상기 713단계에서 상기 수신기는 상기 파일럿 심벌을 송신기에서 적용한 변조 방식에 상응하는 복조 방식으로 복조한 후 715단계로 진행한다. 상기 715단계에서 상기 수신기는 상기 복조된 파일럿 심벌을 상기 수신기에서 구별 가능한 모든 셀 ID에 대응하는 왈쉬 하다마드 행렬의 행들 각각과, 모든 섹터 ID에 대응하는 왈쉬 코드들에 대해 상관을 수행한 후, 즉 IFHT를 수행한 후 그중 최대 상관값을 가지는 셀 ID 및 섹터 ID를 상기 송신기의 셀 ID 및 섹터 ID로 검출한 후 종료한다.
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도 8은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 서브 캐리어들과 파일럿 심벌과의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8에서는 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 전체 서브 캐리어들의 개수가 2048개이고, 상기 2048개의 서브 캐리어들중 실제 사용되는 서브 캐리어들의 개수가 1552개일 경우, 즉 -776번 서브 캐리어 내지 -1번 서브 캐리어까지의 776개의 서브 캐리어들과, 1번 서브 캐리어 내지 776번 서브 캐리어까지의 776개의 서브 캐리어들, 즉 총 1552개의 서브캐리어들이 사용될 경우를 가정하기로 한다. 상기 도 8에서 IFFT기 입력단의 번호들, 즉 k는 상기 OFDM 통신 시스템의 서브 캐리어들의 인덱스(index)를 나타낸다.
그리고 0번 서브 캐리어는 IFFT를 수행한 뒤에는 시간 영역에서 상기 파일럿 심벌의 기준점, 즉 시간 영역에서 DC 성분을 나타내기 때문에 상기 0번 서브 캐리어에는 널(null) 데이터를 삽입한다. 또한, 상기 실제 사용되는 1552개의 서브 캐리어들과, 상기 O번 서브 캐리어를 제외한 서브 캐리어들, 즉 -777번 서브 캐리어 내지 -1024번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들과, 777번 서브 캐리어 내지 1023번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들에도 역시 널 데이터가 삽입된다. 여기서, -777번 서브 캐리어 내지 -1024번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들과, 777번 서브 캐리어 내지 1023번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들에 널 데이터가 삽입되는 이유는 상기 -777번 서브 캐리어 내지 -1024번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들과, 777번 서브 캐리어 내지 1023번 서브 캐리어까지의 서브 캐리어들이 인접 주파수 대역을 사용하는 다른 시스템과의 간섭을 방지하기 위한 보호 대역(guard band)에 해당하기 때문이다.
그래서, 주파수 영역의 파일럿 심벌이 IFFT기에 입력되면, 상기 IFFT기는 입력되는 주파수 영역의 파일럿 심벌을 해당 서브 캐리어들에 매핑시켜 IFFT를 수행하여 시간 영역의 파일럿 심벌로 출력한다.
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도 9는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 시간 영역에서의 파일럿 심벌 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 파일럿 심벌은 pc 길이의, 즉
Figure 112004514489728-pat00004
길이의 심벌이 2번 반복된 형태를 가지며, OFDM 통신 시스템의 특성상 상기에서 설명한 바와 같은 Cyclic Prefix(CP) 방식으로 삽입된 보호 구간 신호가 상기
Figure 112004514489728-pat00005
길이의 심벌이 2번 반복된 형태의 전단에 첨가되어 있다. 여기서, 상기 NFFT는 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산의 포인트 수를 나타낸다.
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도 10은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 주파수 영역에서의 파일럿 심벌 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 보호 대역(GB: Guard Band), 즉 보호 구간들(1001,1007)을 제외한 서브 캐리어 구간은 크게 상관(Correlation) 구간(1003)과, PAPR 구간(1005)으로 분류된다. 상기 상관 구간(1003)은 상관값이 큰 시퀀스들의 집합으로 구성되며, 상기 PAPR 구간(1005)은 상기 상관 구간(1003)을 구성하는 시퀀스들 각각에 대한 PAPR 저감 시퀀스로 구성된다. 상기 도 5에서 설명한 상관값 계산은 상기 상관 구간(1003)에 대해서만 이루어지는 것이다.
상기 도 10에서 H128은 128차 왈쉬 하다마드 행렬을 나타내고,
Figure 112004514489728-pat00006
은 길이 128의 인터리빙 방식으로서 상기 128차 왈쉬 하다마드 행렬 H128의 열(column)을 인터리빙한다. 또한, 상기 도 10에서
Figure 112004514489728-pat00007
은 왈쉬 코드 마스킹(masking)을 나타낸다. 상기 파일럿 심벌은 하기 수학식 1과 같은 주파수 영역 시퀀스에 의해 생성된다.
Figure 112009026443776-pat00008
상기 수학식 1에서 IDcell은 셀 ID(즉, 기지국 ID)를 나타내며, s는 섹터 ID를 나타내며, k는 서브 캐리어 인덱스를 나타내고, m은 시퀀스
Figure 112008007210596-pat00195
의 실행(running) 인덱스를 나타낸다. 본 발명의 실시예에서는 모든 기지국과 섹터의 파일럿 심벌이 동일한 주파수 오프셋을 사용한다고 가정하기로 한다. 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 주파수 영역의 시퀀스
Figure 112008007210596-pat00009
는 짝수 인덱스를 가지는 서브 캐리어들에만 상기 수학식 1과 같은 형태로 값이 부여되고, 홀수 인덱스를 가지는 서브 캐리어들에는 무조건 0의 값이 부여되므로, IFFT 연산을 수행할 경우 시간 영역에서 동일한 시퀀스가 2회 반복되는 형태를 가지게 된다.
또한, 상기 수학식 1에서
Figure 112004514489728-pat00010
는 파일럿 심벌의 송신 전력 레벨이 상기 파일럿 심벌 구간 이외의 구간, 즉 데이터 심벌 구간에서 송신되는 데이터 심벌의 송신 전력 레벨과 동일한 송신 전력 레벨을 가지도록 하기 위해 설정되는 가중치이며,
Figure 112004514489728-pat00011
은 하기 수학식 2와 같이 정의된다.
Figure 112008007210596-pat00196
상기 수학식 2에서 H128(i,j)는 128차 왈쉬 하다마드 행렬의 (i,j)번째 엘리먼트(element)를 나타내고, i 및 j는 0, 1, 2, ..., 127 값을 가진다. 상기 128차 왈쉬 하다마드 행렬 H128의 첫 번째 행은 모든 엘리먼트들이 1이므로 두 번째 행렬부터 사용한다. 또한, 상기 수학식 2에서
Figure 112008007210596-pat00013
은
Figure 112008007210596-pat00014
번째 인터리빙 방식으로서, 상기
Figure 112008007210596-pat00015
은
Figure 112008007210596-pat00016
보다 크지 않은 최대 정수를 나타낸다. 여기서, 상기
Figure 112008007210596-pat00017
번째 인터리빙 방식이라 함은 상기 도 2의 파일럿 발생기내 U개의 인터리버들중 상기
Figure 112008007210596-pat00018
번째 인터리버에서 적용하는 인터리빙 방식을 의미한다.
상기 도 10에서는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 주파수 영역에서의 파일럿 심벌 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 상기 도 2의 파일럿 발생기 내부의 U개의 인터리버들(207-1, ... , 207-U)의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 도 2의 파일럿 발생기내 인터리버 내부 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 11을 참조하면, 먼저 상기 인터리버는 도시한 바와 같이 생성 다항식(generator polynomial) X7 + X +1로부터 생성된 의사 잡음(PN: Psuedo Noise) 시퀀스 생성기의 7개의 메모리들(1101, 1103, 1105, 1107, 1109, 1111, 1113)의 값을 10진수로 변환하여 상기 도 10에서 설명한 바와 같은
Figure 112008007210596-pat00019
번째 인터리버의 인터리빙 방식
Figure 112008007210596-pat00020
을 생성한다. 상기 인터리버들 각각에 대한 PN 시퀀스 생성기 초기값은 상기 도 11에 도시한 바와 같으며 상기 7개의 메모리들(1101, 1103, 1105, 1107, 1109, 1111, 1113) 각각에는 1부터 127까지의 정수가 1번씩만 기재된다. 따라서, 길이 128인 인터리버에 대응하는 인터리빙 방식을 생성하기 위해서는
Figure 112008007210596-pat00021
으로 설정하며, 상기 인터리빙 방식은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00022
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 인터리빙 방식
Figure 112004514489728-pat00023
은 상기 128차 왈쉬 하다마드 행렬의 선택된 행을 구성하는 128개의 엘리먼트들을 상기 표 1에 도시한 바와 같은 순서대로 배치하여 결과적으로 인터리빙하는 효과를 가져오는 것이다. 여기서, 상기 인터리빙 방식
Figure 112004514489728-pat00024
은 상기 길이 128인 주파수 영역의 시퀀스
Figure 112004514489728-pat00025
를 구성하는 128개의 엘리먼트들 각각을 상기 표 1에 나타낸 바와 같은 순서대로 그 위치를 변경(permutation)하는 방식으로서, 상기 표 1에서 각 숫자들은 상기 주파수 영역의 시퀀스
Figure 112004514489728-pat00026
를 구성하는 128개의 엘리먼트들 각각이 일대일 매핑되는 서브 캐리어들의 인덱스들을 나타낸다.
한편,
Figure 112004514489728-pat00027
의 값은 상기 파일럿 심벌의 PAPR을 최소로하는 PAPR 저감 시퀀스로 결정되는 것이다. 하기 표 2에 셀 ID와 섹터 ID에 대응하는 PAPR 저감 시퀀스와 상기 셀 ID와 섹터 ID에 상응하는 파일럿 심벌의 PAPR을 나타내었다.
Figure 112004514489728-pat00028
한편, 상기에서 설명한 바와 같은 파일럿 신호 송수신 방안은 다중 입력 다중 출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 방식을 사용하고, 섹터의 구분이 필요없는 OFDM 통신 시스템에도 적용 가능하다. 여기서, 상기 섹터의 구분이 필요없기 때문에 상기에서 설명한 파일럿 신호 송수신 방안과는 상이하게 상기 섹터 식별자에 상응하여 상이하게 발생하던 왈쉬 코드를 미리 설정된 왈쉬 코드, 일 예로 all 1 왈쉬 코드로 동일하게 사용한다.
또한, 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기, 일 예로 기지국이 Nt개의 송신 안테나(Tx.ANT)들을 사용할 경우 상기 Nt개의 송신 안테나들 각각을 통해 송신되는 파일럿 심벌들은 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004514489728-pat00029
Figure 112004514489728-pat00030
상기 수학식 3에서, n은 송신 안테나 ID를 나타내며, k는 서브 캐리어 인덱스를 나타낸다. 또한, 상기 수학식 3에서
Figure 112004514489728-pat00031
은 하기 수학식 4와 같이 정의된다.
Figure 112008007210596-pat00197
상기 수학식 4에서, 시퀀스 R(r)과 T(k)는 상기 송신 안테나들의 개수 Nt와 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수에 따라 정의되며, 상기
Figure 112008007210596-pat00033
역시 상기 송신 안테나들의 개수 Nt와 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수에 따라 정의된다.
여기서, 상기 송신 안테나들의 개수 Nt와 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수 NFFT에 따른 R(r)과, T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00034
에 대해서 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 2개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 2048일 경우(즉, Nt = 2, NFFT = 2048) 상기 R(r)은 하기 수학식 5에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00035
은 하기 표 3 및 표 4a 내지 4f에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00036
Figure 112004514489728-pat00037
Figure 112004514489728-pat00038
Figure 112004514489728-pat00039
Figure 112004514489728-pat00040
Figure 112004514489728-pat00041
Figure 112004514489728-pat00042
Figure 112008007210596-pat00043
두 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 2개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 1024일 경우(즉, Nt = 2, NFFT = 1024) 상기 R(r)은 하기 수학식 6에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00044
은 하기 표 5및 표 6a 내지 6d에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00045
Figure 112004514489728-pat00046
Figure 112004514489728-pat00047
Figure 112004514489728-pat00048
Figure 112004514489728-pat00049
Figure 112004514489728-pat00050
세 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 2개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 512일 경우(즉, Nt = 2, NFFT = 512) 상기 R(r)은 하기 수학식 7에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00051
은 하기 표 7및 표 8a 내지 표 8b에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00052
Figure 112004514489728-pat00053
Figure 112004514489728-pat00054
Figure 112004514489728-pat00055
네 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 3개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 2048일 경우(즉, Nt = 3, NFFT = 2048) 상기 R(r)은 하기 수학식 8에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00056
은 하기 표 9및 표 10a 내지 10d에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00057
Figure 112004514489728-pat00058
Figure 112004514489728-pat00059
Figure 112004514489728-pat00060
Figure 112004514489728-pat00061
Figure 112004514489728-pat00062
다섯 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 3개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 1024일 경우(즉, Nt = 3, NFFT = 1024) 상기 R(r)은 하기 수학식 9에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00063
은 하기 표 11 및 표 12a 내지 12b에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00064
Figure 112004514489728-pat00065
Figure 112004514489728-pat00066
Figure 112004514489728-pat00067
여섯 번째로, 상기 송신 안테나들의 개수가 3개이고, 상기 OFDM 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수가 512일 경우(즉, Nt = 3, NFFT = 512) 상기 R(r)은 하기 수학식 10에 나타낸 바와 같으며, 또한 T(k) 및
Figure 112008007210596-pat00068
은 하기 표 13 및 표 14a 내지 표 14b에 16진수로 나타낸 바와 같다.
Figure 112004514489728-pat00069
Figure 112004514489728-pat00070
Figure 112004514489728-pat00071
Figure 112004514489728-pat00072
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, OFDM 통신 시스템에서 왈쉬 하다마드 행렬과 왈쉬 코드를 사용하여 셀 ID 및 섹터 ID를 구분할 수 있도록 하는 파일럿 신호 송수신 방안을 제공함으로써 상기 OFDM 통신 시스템에서 구분 가능한 셀 ID 및 섹터 ID의 개수를 증가시킬 수 있다는 이점을 가진다. 또한, 상기 왈쉬 하다마드 행렬과 왈쉬 코드 뿐만 아니라 PAPR 저감 시퀀스를 사용하여 파일럿 신호를 송수신하는 방안을 제공함으로써 파일럿 신호의 PAPR을 저감시킬 수 있는 이점을 가진다. 또한, 본 발명은 다중 입력 다중 출력 방식을 사용하고, 섹터의 구분이 필요없는 OFDM 통신 시스템에서 왈쉬 하다마드 행렬과 왈쉬 코드를 사용하여 송신 안테나들 및 셀 ID를 구분할 수 있도록 하는 파일럿 신호 송수신 방안을 제공함으로써 구분 가능한 셀 ID 및 송신 안테나들의 개수를 증가시킨다는 이점을 가진다.

Claims (49)

  1. 삭제
  2. 통신 시스템에서, 기지국이 이동 가입자 단말기로 파일럿 심벌을 전송하는 방법에 있어서,
    기지국 식별자와, 상기 기지국 식별자에 상응하게 선택된 왈시 하다마드(walsh hadamard) 행렬의 행(row) 및 피크 전력 대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio) 저감 시퀀스를 사용하여 파일럿 심벌을 생성하는 과정과,
    상기 파일럿 심벌을 전송하는 과정을 포함하며;
    상기 파일럿 심벌은 제1파트 시퀀스와 제2파트 시퀀스를 포함하는 주파수 영역 시퀀스를 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1파트 시퀀스는 하기 수학식과 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00203
    여기서,
    Figure 112009026443776-pat00204
    은 128차 왈쉬 하다마드 행렬을 의미하며,
    Figure 112009026443776-pat00205
    는 상기 128차 왈쉬 하다마드 행렬
    Figure 112009026443776-pat00206
    의 열(column)을 인터리빙 방식을 사용하여 인터리빙하는 연산을 의미하고,
    Figure 112009026443776-pat00207
    은 시퀀스 R(r)의 길이를 의미함.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인터리빙 방식은 하기 표와 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00208
    여기서,
    Figure 112009026443776-pat00209
    은 0부터 127까지의 값임.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 파일럿 심벌은 하기 수학식과 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00073
    Figure 112009026443776-pat00074
    여기서
    Figure 112009026443776-pat00075
    은 상기 파일럿 심벌을 나타내며 IDcell은 기지국 식별자를 나타내며, n은 송신 안테나 식별자를 나타내며, k는 서브 캐리어 인덱스를 나타내며, Nused는 널(null) 데이터가 삽입되지 않은 서브 캐리어들의 개수를 나타내며,
    Figure 112009026443776-pat00210
    는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수를 나타내며, m은 시퀀스
    Figure 112009026443776-pat00198
    의 실행 인덱스를 나타냄.
  6. 제5항에 있어서,
    상기
    Figure 112009026443776-pat00076
    은 하기 수학식과 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00199
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 2048일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00078
    은
    Figure 112009026443776-pat00211
    과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00079
    및
    Figure 112009026443776-pat00080
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00082
  8. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 1024일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00089
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00090
    및
    Figure 112009026443776-pat00091
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00092
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00093
  9. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 512일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00098
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00099
    및
    Figure 112009026443776-pat00100
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00200
    <표 19>
    Figure 112009026443776-pat00102
  10. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 I역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 2048일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00105
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00106
    및
    Figure 112009026443776-pat00107
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들 을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00108
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00109
  11. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 1024일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00114
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00115
    및
    Figure 112009026443776-pat00116
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00117
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00118
  12. 제6항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 512일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00121
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00122
    및
    Figure 112009026443776-pat00123
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 방법.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00124
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00125
  13. 삭제
  14. 통신 시스템에서, 기지국으로부터 이동 가입자 단말기로 파일럿 심벌을 전송하는 장치에 있어서,
    각 행이 왈쉬 코드(walsh code)인 미리 설정된 왈쉬 하다마드(walsh hadamard) 행렬에서 기지국 식별자에 대응하는 행(row)을 선택하여 다수의 인터리버들 각각으로 출력하는 선택기와,
    미리 설정되어 있는 왈쉬 코드들 중 섹터 식별자에 대응하는 왈쉬 코드를 미리 설정되어 있는 설정 횟수번 반복하여 다수의 가산기들로 각각 출력하는 반복기와,
    상기 선택된 기지국 식별자에 대응하는 행을 미리 설정되어 있는 인터리빙 방식으로 인터리빙하는 상기 다수의 인터리버들과,
    상기 다수의 인터리버들로부터 출력된, 인터리빙된 행 각각을, 상기 반복기로부터 출력되는, 반복된 왈쉬 코드들과 배타적 논리합하는 상기 다수의 가산기들과,
    미리 설정되어 있는 시퀀스들 중 상기 기지국 식별자 및 상기 섹터 식별자 각각에 대응하게 선택된 시퀀스와, 상기 다수의 가산기들로부터 출력된 신호를 연접한 파일럿 심벌을 송신하는 송신기를 포함하는 파일럿 심벌 전송 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 송신기는;
    N개의 서브 캐리어들 중 직류 성분과 상기 서브 캐리어들간 간섭 제거 성분에 대응되는 서브 캐리어들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 N개의 서브 캐리어들 중 상기 널 데이터가 삽입된 서브 캐리어들 이외의 M개의 서브 캐리어들 각각에 상기 파일럿 심벌의 엘리먼트들 각각을 삽입한 후, 상기 파일럿 심벌의 엘리먼트들과 상기 M 서브 캐리어들을 포함하는 신호를 역고속 푸리에 변환하는 역고속 푸리에 변환기와,
    상기 역고속 푸리에 변환된 신호를 무선 주파수 처리하여 송신하는 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 장치.
  16. 삭제
  17. 제14항에 있어서,
    상기 파일럿 심벌은, 하기 수학식과 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00128
    Figure 112009026443776-pat00129
    여기서,
    Figure 112009026443776-pat00130
    은 상기 파일럿 심벌을 나타내며, IDcell은 기지국 식별자를 나타내며, n은 송신 안테나 식별자를 나타내며, k는 서브캐리어 인덱스를 나타내며,
    Figure 112009026443776-pat00212
    는 I역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수를 나타내며, m은 시퀀스
    Figure 112009026443776-pat00201
    의 실행 인덱스를 나타내며, Nused는 널(null) 데이터가 삽입되지 않은 서브 캐리어들의 개수를 나타냄.
  18. 제17항에 있어서,
    상기
    Figure 112009026443776-pat00213
    은 하기 수학식과 같이 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00202
  19. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 2048일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00133
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00134
    및
    Figure 112009026443776-pat00135
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00136
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00137
  20. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 1024일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00144
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00145
    및
    Figure 112009026443776-pat00146
    은 하기 <표>에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표혐됨을 특징으로 하는 파일럿 심벌 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00147
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00148
  21. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 2이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 512일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00153
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00154
    및
    Figure 112009026443776-pat00155
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표혐됨 특징으로 하는 파일럿 심볼 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00156
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00157
  22. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 2048일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00160
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00161
    및
    Figure 112009026443776-pat00162
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심볼 송신 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00163
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00164
  23. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 IFFT/FFT 연산 포인트 수 NFFT가 1024일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00169
    은 하기 수학식과 같이 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00170
    및
    Figure 112009026443776-pat00171
    은 하기 표 에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심볼 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00172
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00173
  24. 제18항에 있어서,
    상기 송신 안테나들의 개수 Nt가 3이고, 상기 통신 시스템에서 사용하는 역고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT/FFT) 연산 포인트 수 NFFT가 512일 경우, 상기
    Figure 112009026443776-pat00176
    은 하기 수학식으로 표현되고, 상기
    Figure 112009026443776-pat00177
    및
    Figure 112009026443776-pat00178
    은 하기 표에 나타낸 바와 같이 16진수들을 사용하여 표현됨을 특징으로 하는 파일럿 심볼 전송 장치.
    <수학식>
    Figure 112009026443776-pat00179
    <표>
    Figure 112009026443776-pat00180
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 통신 시스템에서 기지국으로부터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 기지국 식별자와, 상기 기지국 식별자에 상응하게 선택된 왈시 하다마드(walsh hadamard) 행렬의 행(row) 및 피크 전력 대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio) 저감 시퀀스를 사용하여 생성된 파일럿 심벌을 수신하는 과정과,
    상기 파일럿 심벌에 대해 소정의 신호 변환을 수행하는 과정과,
    상기 변환된 파일럿 심벌을 복조하는 과정과,
    상기 복조된 파일럿 심벌에서 상기 PAPR 저감 시퀀스를 제거하는 과정과,
    상기 PAPR 저감 시퀀스가 제거된 파일럿 심벌을 소정 개수의 가지 신호들로 분할하여 상기 가지 신호들 각각을 디인터리빙하는 과정과,
    상기 디인터리빙된 신호들을 역고속 하다마드 변환(IFHT)하는 과정과,
    상기 IFHT된 신호들 중 미리 설정되어 있는 왈쉬 하다마드 행렬의 행들과 최대 상관값을 가지는 신호를 상기 기지국의 식별자로 출력하는 과정을 포함하는 신호 수신 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    미리 설정되어 있는 왈쉬 코드들 중 섹터 식별자에 대응하는 왈쉬 코드를 미리 설정되어 있는 설정 횟수번 반복하는 과정과,
    상기 반복된 왈쉬 코드들과, 상기 소정 개수의 가지 신호들을 배타적 논리합 가산하는 과정과,
    상기 가산되고, IFHT된 신호들 중 상기 미리 설정되어 있는 왈쉬 코드들과 최대 상관값을 가지는 신호를 섹터의 식별자로 출력하는 과정을 더 포함하는 신호 수신 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 소정의 신호 변환을 수행하는 과정은;
    상기 파일럿 심벌을 무선 주파수 처리하는 과정과,
    아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정과,
    상기 디지털 신호에서 보호 구간을 제거하는 과정과,
    상기 보호 구간 제거된 신호를 직렬/병렬 변환하는 과정과,
    상기 병렬 변환된 신호들을 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호를 병렬/직렬 변환하는 과정과,
    파일럿 심벌 수신 구간에서 상기 파일럿 심벌을 선택하여 출력하는 과정을 포함하는 신호 수신 방법.
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