KR100948511B1 - 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치 및 채널 추정방법과 그 추정장치를 포함한 ｏｆｄｍ 수신장치 - Google Patents

디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치 및 채널 추정방법과 그 추정장치를 포함한 ｏｆｄｍ 수신장치 Download PDF

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    • H04L25/0202—Channel estimation

Abstract

본 발명은 OFDM 시스템에서 다중 경로에 의한 페이딩 영향을 최소화하여 강건한 채널 추정이 가능하면서도 메모리의 이용 효율을 높일 수 있는 채널추정장치, 채널추정방법, 및 그 장치를 포함한 OFDM 수신장치를 제공한다. 그 채널추정장치는 디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및 상기 채널 추정부를 통해 추출한 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 등화기(Equlaizer: EQ);를 포함한다. 이러한 채널 추정장치는 하드 디시젼된 송신신호를 채널 추정에 이용함으로써, 종래 AWGN에 의해 왜곡된 파일럿으로 추정한 채널을 가지고, 채널과 AWGN에 의해 왜곡된 데이터를 다시 보상으로 인해 AWGN에 의한 영향을 2번 이상 받아 수신 성능이 저하되었던 문제를 해결할 수 있다.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation), DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld), FFT(Fast Fourier Transform), GI(Guard Interval), DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)

Description

디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치 및 채널 추정방법과 그 추정장치를 포함한 ＯＦＤＭ 수신장치{Channel estimation device and method using hard decision of demapper, and OFDM receiving apparatus comprising the same estimation device}
본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서의 수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 OFDM 시스템에서 채널 추정성능을 향상시킬 수 있는 채널 추정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
OFDM 시스템에서는 전송되는 신호들이 서로 다른 진폭 및 지연(delay)을 갖는 다중 경로(multi-path)에 의해 영향을 받게 된다. 이러한 다중 경로로 인해 페이딩(fading)이 발생하고, 이로 인해 수신장치에서 수신되는 수신 신호가 왜곡된다. 또한, 통신단말기의 이동성(mobility)을 보장하기 위해서는 상술한 문제로 인해 발생되는 수신 신호의 왜곡을 보상하고, 정확한 채널 추정값을 추정하며, 이러한 추정에 따라 수신신호를 등화(equalizing)할 수 있는 수단이 요구된다.
OFDM 시스템에서 송수신 되는 신호의 채널을 추정하기 위해서는 송신기와 수신기 간에 사전에 정의된 트레이닝(training) 심볼이 필요하다. 특히 무선 채널을 통해 전송되는 신호의 경우, 다중 에코(multi-echo)를 야기하는 잡음 환경에서 수신된 신호를 정확하게 디코딩하기 위하여 상기 신호 내에 포함된 분산 파일럿(Scattered Pilot) 심볼을 이용하여 채널 추정이 수행된다.
종래 파일럿을 이용하여 채널 추정하는 방법들로 선형 보간(Linear Interpolation), 큐빅 보간(Cubic Interpolation) 등의 방법들이 있으며, 채널 추정의 성능 향상을 위해 이전 심볼들의 파일럿 값에 대한 통계적 특성을 이용하고 있다.
이러한 종래의 채널추정기법은 분산 파일럿을 모두 받은 이후에 채널 추정을 수행하게 되는데 한가지 방법의 보간 기법을 사용하기 때문에 채널 추정 성능이 페이딩에 많은 영향을 받게 된다. 또한, 채널 추정에 여러 개의 분산 파일럿을 사용하기 때문에 구현이 복잡하며, 추정과 보간부 간의 싱크(sink)를 맞추기 위한 많은 양의 메모리가 사용된다는 단점이 있다.
도 1a 및 1b는 페이딩(fading)에 의해 채널 추정성능이 저하되는 것을 설명하기 위한 도면들이다.
도 1a는 페이딩에 의한 영향이 없는 경우로 정확하게 채널을 추정하는 경우를 나타낸다. 도 1b는 다중 경로에 의한 페이딩에 의해 파일럿 신호가 왜곡되고, 왜곡된 파일럿으로 채널을 추정했을 때 생기는 오차 범위를 나타내고 있다. 즉, 원(A)으로 표시된 오차범위 내에서 채널을 추정하기 때문에 정확한 채널을 추정할 수 없고, 그에 따라 신호에 대한 수신 성능이 그만큼 저하되게 된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 OFDM 시스템에서 다중 경로에 의한 페이딩 영향을 최소화하여 강건한 채널 추정이 가능하면서도 메모리의 이용 효율을 높일 수 있는 채널추정장치, 채널추정방법, 및 그 장치를 포함한 OFDM 수신장치를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및 상기 채널 추정부를 통해 추출한 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 등화기(Equlaizer: EQ);를 포함하는 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 채널 추정부는 보간(Interpolation)을 이용하여 채널을 추정하는 제1 채널 추정기, 및 하드 디시젼된 상기 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 제2 채널 추정기를 포함한다. 이러한, 상기 제1 채널 추정기는 선형(linear) 보간을 이용하는 채널 추정기 또는 래티스(lattice) 보간을 이용하는 채널 추정기이고, 상기 제1 채널 추정기는 최초 채널 추정에만 사용될 수 있다. 한편, 상기 제2 채널 추정기는 하드 디시젼된 상기 송신신호를 수신받는 수신부, 및 상기 송신신호를 이용하여 채널 추정연산을 수행하는 채널 추정 연산부를 포함하여 최초 채널 추정 이후의 신호에 대한 채널추정을 수행할 수 있다.
상기 디맵퍼는 이전 신호에 대한 채널 추정값을 이용하여 상기 하드 디시젼을 통해 송신신호를 구하고, 상기 채널 추정 연산부는 구해진 상기 송신신호를 이용하여 현재 신호의 채널 추정값을 구할 수 있다. 좀더 상세히 설명하면, 상기 채널 추정연산은 다음의 식을 통해 계산되며,
yn = xn·hn -1 + nn
여기서, yn은 현재 수신받은 신호를, xn은 상기 디맵퍼를 통해 하드 디시젼된 송신신호를, hn -1은 이전 신호에 대한 채널 추정값을, 그리고 nn은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 나타낼 수 있다. 이러한 상기 식을 통해 상기 xn을 구하고, 상기 식에서 hn -1을 hn으로 대체한 후에, 구해진 상기 xn을 대입함으로써, hn을 구할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 과제를 달성하기 위하여, 수신부를 통해 기저대역의 디지털 신호로 변환된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호에 대하여 CP(Cyclic Prefix)를 제거하는 CP 제거부(Remover); 상기 CP 제거부의 출력 신호에 대하여 FFT를 수행하는 FFT부; 상기 FFT부의 출력 신호에 대하여 분산 파일럿을 추출하는 분산 파일럿 추출부(Detector); 상기 FFT부의 출력 신호에 대하여 디맴퍼의 하드 디시젼된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정장치; 상기 채널 추정장치의 출력 신호에 대하여 디매핑을 수행하는 디맵퍼(Demapper); 및 상기 디맵퍼의 출력 신호에 대하여 채널 복호화를 수행하는 채널 복호부(Channel Decoder);를 포함하는 OFDM 수신장치를 제공한다.
더 나아가 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, FFT가 수행된 신호에 대하여 파일럿 심볼을 추출하는 단계; 디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널 추정값을 구하는 단계; 상기 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 단계; 및 채널 추정 종료를 판단하는 단계;를 포함하는 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 채널 추정값을 구하는 단계는, 이전 채널 추정값을 이용하여 상기 디맵퍼의 하드 디스젼을 통해 현재의 송신신호를 구하는 단계; 및 상기 송신신호를 이용하여 현재의 채널 추정값을 구하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널추정장치와 채널추정방법, 및 그 장치를 포함한 OFDM 수신장치는 하드 디시젼된 송신신호를 채널 추정에 이용함으로써, 종래 AWGN에 의해 왜곡된 파일럿으로 추정한 채널을 가지고, 채널과 AWGN에 의해 왜곡된 데이터를 다시 보상으로 인해 AWGN에 의한 영향을 2번 이상 받아 수신 성능이 저하되었던 문제를 해결할 수 있다.
또한, 보간에 이용되는 메모리들을 초기 채널 추정과정 이후에는 다른 신호 처리 블록에서 사용하게 함으로써, 채널 추정장치 및 그 장치를 포함한 전체 OFDM 수신장치의 하드웨어 크기를 현저하게 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설 명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신장치에 대한 블럭도이다.
도 2를 참조하면 본 실시예의 OFDM 수신장치는 RF 튜너(100, RF Rx), 아날로그디지탈변환기(200, ADC), CP(Cyclic Prefix) 제거부(300, CP Remover), 프리-FFT부(400, Pre-FFT Unit), FFT부(500), 파일럿 추출부(600, Pilot Detector), 채널 추정장치(700, Channel Estimator), 디맵퍼(800, Demapper) 및 채널 복호부(900, Channel Decoder)를 포함한다.
RF 튜너(100)는 수신된 신호를 기저대역 신호로 변환하고, ADC(200)는 아날로그 신호를 디지탈 신호를 변환한다. CP 제거부(300)는 수신신호에 붙어 있는 CP를 제거하고, 프리-FFT부(400)는 심볼에 대한 동기를 획득한다. 즉, 프리-FFT부(400)는 모드 검출, 가드 검출, STO(Symbol Timing Offset)/FCFO(Fractional Carrier Frequency Offset) 추정 및 SFO(Symbol Frequency Offset)를 추정한다.
FFT부(500)는 CP가 제거된 신호들에 대하여 FFT를 수행하며, 파일럿 추출부(600)는 FFT가 수행된 신호들에 대하여 분산 파일럿(Scattered Pilot)을 추출한 다. 채널 추정장치(700)는 추출된 분산 파일럿을 이용하여 보간을 통해 채널을 추정하거나 디맵퍼의 하드 디시젼된 송신신호를 이용하여 채널을 추정한다. 채널 추정장치(700)의 구조 및 채널 추정 방법은 도 3a 및 도 3b에서 좀더 상세히 설명한다.
채널 추정 후에 디맵퍼(800)는 맵핑된 변조 방식에 대응하여 복조를 통해 데이터에 대한 디맵핑을 수행한다. 예컨대, 전송신호가 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 방식으로 맵핑된 경우는 DBPSK 복조로, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식으로 매핑된 경우는 DQPSK 복조 방식으로 디맵핑하게 된다. 한편 이러한 디맵퍼(800)는 하드 디시젼(Hard Decision)을 통해 심볼에 대한 1 또는 -1을 직접 결정한다.
디매핑 후에, 채널 복호부(900)가 앞서 채널 추정장치(700)에서 추정한 채널에 기초하여 최종적인 채널 복호를 수행한다.
본 실시예의 OFDM 수신장치는 디맵퍼(800)의 하드 디시젼된 송신 신호를 이용하여 채널추정 및 보상함으로써, 기존 보간 방법을 통한 채널추정보다 좀더 강건한 채널추정을 가능하게 하고, 한편, 보간 방법에 이용되는 메모리를 다른 신호 처리 블록에서 이용할 수 있게 함으로써, OFDM 수신장치의 전체 하드웨어 크기를 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
도 3a은 도 2의 OFDM 수신장치에 포함되는 채널 추정장치의 구조를 보여주는 블럭도들이다.
도 3a를 참조하면, 본 실시예의 채널 추정장치(700)는 지연기(710), 채널 추 정부(720), 및 등화기(730, Equalizer: EQ)를 포함한다. 지연기(710)는 FFT(Fast Fourier Transform)부(500)에서 FFT가 수행된 신호를 채널추정에 이용되는 소정 시간만큼 지연시키며, 지연기(710)를 통해 출력된 신호에 대해 채널 추정부(720)에서 추출된 채널 추정값이 이용되어 등화기(730)에서 신호 왜곡이 보상된다.
채널 추정부(720)는 보간 방법을 통해 채널 추정하는 제1 채널 추정기 및 디맵퍼(730)에서 하드 디스젼된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 제2 채널 추정기를 포함하여 채널을 추정하는데, 그에 대해서는 도 3b에서 좀더 상세히 설명한다.
한편, 디맵퍼(800)는 등화기에서 신호왜곡이 보상된 신호에 대하여 하드 디시젼을 통해 송신 신호를 추정하게 된다. 즉, 채널 추정값에 기초하여 수신 신호의 신호 왜곡을 보상하고 하드 디시젼하여 송신 신호를 추출하게 된다. 이와 같은 디맵퍼(800)에서의 송신신호를 추출하는 방법을 수식으로 표현하면 다음과 같다.
y = x·h + n .........................식(1)
여기서, y는 수신 신호를, x는 송신 신호를 나타내며, h는 채널 추정값을 그리고 n는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 나타낸다. 식(1)을 근거하여 송신 신호 x가 추출될 수 있다. 원칙적으로, 채널 추정값 h을 먼저 구한 후에, 송신 신호 x를 구하게 되지만, OFDM 신호의 코히어런트 대역폭(Coherent Bandwidth)과 코히어런트 타임(Coherent Time)에 근거하여, 이전 채널 추정값을 이용하여 송신 신호를 구한다. 즉, 대부분의 분산 파일럿을 이용하는 시스템에서 코히어런트 대역폭은 분산 파일럿 패턴보다 크고, 또한 코히어런트 타임 역시 반복되는 분산 파일 럿 간격보다 크기 때문에, 이전 채널 신호에 대한 채널 추정값을 현 채널 신호의 채널 추정값으로 이용하여, 디맵퍼에서 하드 디시젼된 송신 신호 x를 먼저 구한다. 다음, 구해진 송신 신호를 이용하여 현재 채널에 대한 채널 추정값을 구한다. 이전 채널 및 현재 채널을 구별하여 식(1)을 다시 써보면,
yn = xn·hn -1 + nn .........................식(2)
여기서, 첨자 n은 현재 채널을 의미하고, 첨자 n-1은 이전채널을 의미하고 다른 것은 앞서 식(1)에서와 같다. 식(2)은 이전 채널 추정값 hn -1을 구해 식(2)에 대입하여 디맵퍼에서 하드 디시젼을 통해 현재의 송신 신호 xn을 구하고, 다시 식(2)의 hn -1에 hn을 대입하고, 하드 디시젼을 통해 구한 xn을 식(2)에 대입함으로써, 현재 채널 신호의 채널 추정값을 구하게 된다.
종래 AWGN에 의해 왜곡된 파일럿을 이용하여 추정한 채널을 가지고, 채널과 AWGN에 의해 왜곡된 데이터를 다시 보상하기 때문에 AWGN에 의한 영향을 2번 이상 받음으로써, 채널 추정을 통한 수신 성능 향상에는 한계가 있었다. 그러나 본 실시예의 채널 추정 장치는 하드 디시젼을 통해 추출한 송신신호를 이용하여 역으로 채널 추정값을 구하고 그 채널 추정값을 가지고 신호 왜곡을 보상하기 때문에 AWGN에 의한 영향을 상당부분 제거할 수 있고 그에 따라, 수신 성능을 매우 향상시킬 수 있다.
도 3b는 도 3a의 채널 추정장치 채널 추정부를 좀더 상세하게 보여주는 블럭도이다.
도 3b를 참조하면, 본 실시예의 채널 추정부(720)는 보간 방법을 통해 채널을 추정하는 제1 채널 추정기(722), 하드 디시젼된 송신 신호를 통해 채널을 추정하는 제2 채널 추정기(724) 및, 제1 채널 추정기를 통해 채널을 추정할 것인가 제2 채널 추정기를 통해 채널을 추정할 것인가 판단하기 위해 최초 채널추정인가를 결정하는 최초 채널추정 결정부(728)를 포함한다. 여기서, A는 디맵퍼에서 출력된 송신 신호를 제2 채널 추정기(724)로 입력시키는 신호라인을 의미한다.
제1 채널 추정기(722)는 선형 보간 또는 래티스 보간 방법에 의해 채널을 추정한다. 이에 대한 설명은 도 4 및 도 5 설명 부분에서 좀더 상세히 기술한다. 한편, 이러한 제1 채널 추정기(722)는 최초 채널 추정시에만 이용하며, 그 후의 채널 추정은 제2 채널 추정기(724)에 의해 하드 디시젼된 신호를 이용하여 앞서 식(2)을 통해 채널을 추정한다.
제2 채널 추정기(724)는 하드 디시젼된 상기 송신신호를 수신받는 수신부(725), 및 상기 송신신호를 이용하여 채널 추정연산을 수행하는 채널 추정 연산부(726)를 포함하는데, 채널 추정 연산부(726)가 앞서 식(2)를 이용하여 채널 추정값을 구한다. 한편, 최초 채널추정 결정부(728)는 신호가 최초의 신호인가를 판단하기 위하여 채널 추정기들 전단부로 배치된다.
도 4는 채널 추정 방법들 중에서 선형 보간을 설명하기 위한 OFDM 심볼에 대한 구조도들이다.
도 4를 참조하면, OFDM 심볼 중 데이터 심볼인 A 및 B의 심볼의 채널을 추정하는 경우, 아래의 식(3) 및 식(4)와 같은 계산을 통해 채널 추정을 수행한다.
A = (Pi -1,j + Pi +3,j)/2 .................................식(3)
B = (A + Pi +1,j)/2 ....................................식(4)
즉, A의 심볼의 경우는 시간축의 파일럿 심볼들을 이용하고, B의 심볼의 경우, 주파수축의 파일럿 심볼과 앞서 구한 A 심볼을 이용하여 구하게 된다. 이러한 선형 보간은 일반적으로 보간이 되는 두 개의 심볼에 가중치를 두고 그 가중치의 합으로 나눔으로써 계산한다. 즉 선형 보간의 일반적인 계산식은 다음과 같다.
Z = aX +bY ........................................식(5)
여기서, 0<a<1, 0<b<1, 및 a+b=1가 성립한다.
앞서, 식(3) 및 식(4)는 식(5)에서 가중치가 각각 1인 경우로 볼 수 있다.
선형 보간은 시간축과 주파수축에서 2번에 걸쳐 보간을 하게 되는데, 시간축을 먼저 하고 주파수축을 다음에 하거나, 주파수축을 먼저 하고 시간축을 다음에 하는 두 가지 방법이 있다. 그러나 어느 방법이나 결과는 동일하다.
도 5는 채널 추정 방법들 중에서 래티스 보간을 설명하기 위한 OFDM 심볼에 대한 구조도들이다.
도 5를 참조하면, C 및 D의 심볼의 채널을 추정하는 경우, 아래의 식(6) 및 식(7)과 같은 계산을 통해 채널 추정을 수행한다.
C = (2Pi ,j+ Pi +3,j)/3 .................................식(6)
D = (C + Pi +1,j)/2 ...................................식(7)
래티스 보간법은 원리적인 측면은 선형 보간법과 유사하다. 즉, 그 계산식은 식(5)에서 유추될 수 있다. 예컨대, 식(6)은 가중치가 2 및 1인 경우이고, 식(7)는 가중치가 각각 1인 경우이다. 그러나, 시간축과 주파수축을 구별해서 순차적으로 행하는 선형 보간과는 달리, 도 5에 표시된 격자를 형성하는 사선방향으로 시간축과 주파수축에 대하여 동시에 보간을 수행한다.
이러한 래티스 보간법은 채널 추정하는데 필요한 파일럿 심볼의 수가 선형 보간법에 비해 적게 필요하고, 또한 보간을 위한 H/W(하드웨어)의 사이즈가 작으며, 채널 추정 시간이 빨라 채널 변화가 심한 곳에서 선형 보간법에 비해 좀더 나은 채널 추정 성능을 보인다.
그러나, 선형 보간법이나 래티스 보간법 모두 페이딩에 의한 영향으로 인해 파일럿 신호의 왜곡이 심한 경우, 정확한 채널 추정에 한계가 있다. 또한, 전술한 바와 같이 AWGN에 의해 왜곡된 파일럿으로 추정한 채널을 가지고, 채널과 AWGN에 의해 왜곡된 데이터를 다시 보상하기 때문에 AWGN에 의한 영향을 2번 이상 받기 때문에, 이러한 보간 방법에 의한 채널 추정을 통해 수신 성능을 향상시키는 데에도 한계가 존재한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 추정방법들을 보여주는 흐름도들이다.
도 6을 참조하면, 먼저 최초의 신호에 대하여 보간 방법을 통해 채널을 추정한다(S100). 앞서, 도 3b을 참조하여 설명하여 설명하면, 최초 신호인가를 최초 채널추정 결정부에서 판단하고 최초 채널 추정인 경우, 제1 채널 추정기가 선형 또는 래티스 보간을 통해 채널을 추정한다. 최초 신호에 대하여 채널 추정값을 구하게 되면, 추정된 채널값을 이용하여 신호 왜곡을 보상한다(S160). 다음 채널 추정이 최종인지 판단한다(S180).
채널 추정이 최종인 경우는 채널 추정 과정을 종료하고, 채널 추정이 계속되는 경우에는 디맵퍼에서 하드 디시젼을 통해 송신신호를 구한다(S120). 디맵퍼에서 출력된 송신신호를 이용하여 채널 추정값을 구한다(S140). 이러한 송신신호 및 구해진 송신신호를 이용하여 제2 채널 추정기에서 식(2)을 통해 채널 추정값을 구한다. 구해진 채널 추정값을 이용하여 다시 신호의 왜곡을 보상하고(S160), 채널 추정이 최종인지 판단하여(S180), 채널 추정이 끝날 때까지 계속적으로 디맵퍼에서의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정값을 구하는 과정을 반복한다.
지금까지, 본 발명을 도면에 표시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1a 및 1b는 페이딩(fading)에 의해 채널 추정성능이 저하되는 것을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신장치에 대한 블럭도이다.
도 3a은 도 2의 OFDM 수신장치에 포함되는 채널 추정장치의 구조를 보여주는 블럭도들이다.
도 3b는 도 3a의 채널 추정장치 채널 추정부를 좀더 상세하게 보여주는 블럭도이다.
도 4는 채널 추정 방법들 중에서 선형 보간을 설명하기 위한 OFDM 심볼에 대한 구조도들이다.
도 5는 채널 추정 방법들 중에서 래티스 보간을 설명하기 위한 OFDM 심볼에 대한 구조도들이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 채널 추정방법들을 보여주는 흐름도들이다.

Claims (19)

  1. 디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부; 및
    상기 채널 추정부를 통해 추출한 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 등화기(Equlaizer: EQ);를 포함하는 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 채널 추정부는 보간(Interpolation)을 이용하여 채널을 추정하는 제1 채널 추정기, 및 하드 디시젼된 상기 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 제2 채널 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 채널 추정장치는 FFT(Fast Fourier Transform)가 수행된 신호에 대하여 소정 시간만큼 지연시키는 지연기(Delay)를 포함하며,
    상기 채널 추정부를 통해 추출한 채널 추정값을 이용하여 상기 지연기로부터 출력되는 신호에 대하여 신호 왜곡을 보상하는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 채널 추정기는 선형(linear) 보간을 이용하는 채널 추정기 또는 래티스(lattice) 보간을 이용하는 채널 추정기이고,
    상기 제1 채널 추정기는 최초 채널 추정에만 사용되는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 채널 추정기는 하드 디시젼된 상기 송신신호를 수신받는 수신부, 및 상기 송신신호를 이용하여 채널 추정연산을 수행하는 채널 추정 연산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 디맵퍼는 이전 신호에 대한 채널 추정값을 이용하여 상기 하드 디시젼을 통해 송신신호를 구하고, 상기 채널 추정 연산부는 구해진 상기 송신신호를 이용하여 현재 신호의 채널 추정값을 구하는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 채널 추정연산은 다음의 식을 통해 계산되며,
    yn = xn·hn-1 + nn
    여기서, yn은 현재 수신받은 신호를, xn은 상기 디맵퍼를 통해 하드 디시젼 된 송신신호를, hn -1은 이전 신호에 대한 채널 추정값을, 그리고 nn은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 나타내는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 식을 통해 상기 xn을 구하고, 상기 식에서 hn -1을 hn으로 대체한 후에, 구해진 상기 xn을 대입함으로써, hn을 구하는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 채널 추정기에서 이용하는 메모리는 최초 채널 추정 이후에는 다른 신호처리 블럭에서 사용되는 것을 특징으로 하는 채널 추정장치.
  10. 수신부를 통해 기저대역의 디지털 신호로 변환된 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호에 대하여 CP(Cyclic Prefix)를 제거하는 CP 제거부(Remover);
    상기 CP 제거부의 출력 신호에 대하여 FFT를 수행하는 FFT부;
    상기 FFT부의 출력 신호에 대하여 분산 파일럿을 추출하는 분산 파일럿 추출부(Detector);
    상기 FFT부의 출력 신호에 대하여 디맵퍼의 하드 디시젼된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정장치;
    상기 채널 추정장치의 출력 신호에 대하여 디매핑을 수행하는 디맵퍼(Demapper); 및
    상기 디맵퍼의 출력 신호에 대하여 채널 복호화를 수행하는 채널 복호부(Channel Decoder);를 포함하는 OFDM 수신장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 채널 추정장치는 디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부, 및 상기 채널 추정부를 통해 추출한 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 등화기(Equlaizer: EQ)를 포함하고,
    상기 채널 추정부는 보간(Interpolation)을 이용하여 채널을 추정하는 제1 채널 추정기, 및 하드 디시젼된 상기 송신신호를 이용하여 채널을 추정하는 제2 채널 추정기를 포함하며,
    상기 제1 채널 추정기는 선형 보간을 이용하는 채널 추정기 또는 래티스(lattice) 보간을 이용하는 채널 추정기이고, 최초 채널 추정에만 사용되는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 디맵퍼는 이전 신호에 대한 채널 추정값을 이용하여 상기 하드 디시젼을 통해 송신신호를 구하고, 상기 제2 채널 추정기는 구해진 상기 송신신호를 이용 하여 현재 신호에 대한 채널 추정값을 구하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 채널 추정은 다음의 식을 통해 계산되며,
    yn = xn·hn -1 + nn
    여기서, yn은 현재 수신받은 신호를, xn은 상기 디맵퍼를 통해 하드 디이전된 송신신호를, hn -1은 이전 신호에 대한 채널 추정값을, 그리고 nn은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 나타내는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  14. FFT가 수행된 신호에 대하여 파일럿 심볼을 추출하는 단계;
    디맵퍼(demapper)의 하드 디시젼(Hard Decision)된 송신신호를 이용하여 채널 추정값을 구하는 단계;
    상기 채널 추정값을 이용하여 신호 왜곡을 보상하는 단계; 및
    채널 추정 종료를 판단하는 단계;를 포함하는 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 채널 추정값을 구하는 단계는,
    이전 채널 추정값을 이용하여 상기 디맵퍼의 하드 디스젼을 통해 현재의 송 신신호를 구하는 단계; 및
    상기 송신신호를 이용하여 현재의 채널 추정값을 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 송신신호를 구하는 단계에서 상기 송신신호는 다음의 식을 이용하여 계산되며,
    yn = xn·hn -1 + nn
    여기서, yn은 현재 수신받은 신호를, xn은 상기 디맵퍼를 통해 하드 디시젼된 송신신호를, hn -1은 이전 신호에 대한 채널 추정값을, 그리고 nn은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 나타내는 것을 특징으로 하는 채널 추정방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 식을 통해 상기 송신신호 xn을 구하고, 상기 식에서 hn -1을 hn으로 대체한 후에, 구해진 상기 송신신호 xn을 대입함으로써, 현재 신호에 대한 채널 추정값 hn을 구하는 것을 특징으로 하는 채널 추정방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 종료 판단 단계에서, 채널 추정이 종료하지 않은 경우에 상기 채널 추정값을 구하는 단계로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 채널 추정방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 채널 추정값을 구하는 단계에서 얻어지는 최초의 채널 추정값은 상기 파일럿 심볼을 이용한 선형 또는 래티스 보간 방법을 통해 구하는 것을 특징으로 하는 채널 추정방법.
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