KR100961586B1

KR100961586B1 - 직교 주파수 분할 무선 통신 시스템을 위한 파일롯 신호 전송

Info

Publication number: KR100961586B1
Application number: KR1020097017392A
Authority: KR
Inventors: 알렉세이 고로코브; 아이만 파우지 나귀비; 아라크 수티봉; 다난자이 아쇼크 고어; 팅팡 지
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2010-06-04
Also published as: HUE040663T2; WO2006110259A1; JP2008533928A; RU2007138505A; JP5166236B2; RU2395919C2; KR100925094B1; KR20070110931A; BRPI0607786A2; KR20090096558A; CA2601191A1; TW200707997A; RU2010121653A; EP1859592B1; US9143305B2; EP1859592A1; EP2259524A1; EP2259524B1; CN101167321A; US20060209670A1

Abstract

이동국 또는 기지국으로부터 전송되는 파일롯 심볼들에 대한 전송 패턴들이 제공된다. 상기 패턴은 전송되는 파일롯 심볼들에 대한 개선된 수신을 가능하게 한다. 또한, 동일한 주파수들 및 동일한 시간 슬롯들에 걸쳐 상이한 이동국들로부터의 간섭 및/또는 편향없이 파일롯 심볼들을 다중화하는 능력을 개선하기 위한 방식들이 제공된다. 주파수 호핑 OFDMA에 있어서, 사용자들 사이의 파일롯 심볼들은 중첩될 수 있다. 중첩되는 사용자들 사이의 직교성이 직교 파일롯 시퀀스들, 섹터 및 셀 특정 스크램블링 코드들을 사용함으로써 보장된다.

Description

직교 주파수 분할 무선 통신 시스템을 위한 파일롯 신호 전송{PILOT SIGNAL TRANSMISSION FOR AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 전반적으로 무선 통신에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 무선 통신 시스템에서 파일롯 정보 전송에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 사용한다. OFDM은 전체 시스템 대역폭을 다수(N)의 직교 주파수 서브캐리어들로 분할하는 다중-캐리어 변조 기술이다. 이러한 서브캐리어들은 또한 톤들(tones), 빈들(bins), 및 주파수 채널들로도 불릴 수 있다. 각각의 서브캐리어는 데이터와 함께 변조될 수 있다. 최대 N개의 변조 심볼들이 각각의 OFDM 심볼 기간(period)에 총 N개의 서브캐리어들을 통해 전송될 수 있다. 이러한 변조 심볼들은 N개의 시간-도메인 칩들 또는 샘플들을 포함하는 변환된 심볼을 생성하기 위해 N-포인트 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 통해서 시간-도메인으로 변환된다.

주파수 호핑 통신 시스템에서는, 데이터가 상이한 시간 간격들에서 상이한 주파수 서브캐리어들을 통해 전송되는데, 상기 시간 기간들은 "홉 기간"들로 지칭 될 수 있다. 이러한 주파수 서브캐리어들은 직교 주파수 분할 다중화, 다른 다중-캐리어 변조 기술들, 또는 일부 다른 구성들에 의해서 제공될 수 있다. 주파수 호핑을 통해서, 데이터 전송은 준-랜덤(pseudo-random)한 방식으로 한 서브캐리어로부터 다른 서브캐리어로 호핑한다. 이러한 호핑은 주파수 다이버시티를 제공하며, 협대역 간섭, 재밍, 페이딩 등과 같은 유해한 경로 효과들에 대해서 데이터 전송이 더 잘 견디도록 한다.

OFDMA 시스템은 여러 이동국들을 동시에 지원할 수 있다. 주파수 호핑 OFDMA 시스템에 있어서, 정해진 이동국을 위한 데이터 전송은 특정 주파수 호핑(FH) 시퀀스와 연관있는 "트래픽" 채널을 통해서 전송될 수 있다. 이러한 FH 시퀀스는 각각의 홉 기간에 데이터 전송을 위해 사용할 특정 서브캐리어를 나타낸다. 여러 이동국들을 위한 다중 데이터 전송들은 상이한 FH 시퀀스들과 연관있는 다중 트래픽 채널들을 통해 동시에 전송될 수 있다. 이러한 FH 시퀀스들은 서로 직교하도록 정해질 수 있고, 그럼으로써 단지 하나의 트래픽 채널 및 그로인한 단지 하나의 데이터 전송만이 각각의 홉 기간에 각각의 서브캐리어를 사용한다. 직교 FH 시퀀스들을 사용함으로써, 다중 데이터 전송들은 일반적으로 주파수 다이버시티의 장점들을 누리는 동시에 서로 간섭하지 않는다.

전송기와 수신기 사이의 무선 채널에 대한 정확한 추정이 상기 무선 채널을 통해 전송된 데이터를 복원하기 위해 일반적으로 필요하다. 채널 추정은 통상적으로 전송기로부터 파일롯을 전송하고 수신기에서 그 파일롯을 측정함으로써 수행된다. 파일롯 신호는 전송기 및 수신기 양쪽 모두가 선험적으로 알고 있는 파일롯 심볼들로 구성된다. 따라서, 수신기는 수신되는 심볼들 및 상기 선험적으로 알고 있는 심볼들에 기초하여 채널 응답을 추정할 수 있다.

홉 기간 동안에 임의의 특정 이동국으로부터 기지국으로의 각 전송의 부분(종종 "역방향 링크" 전송으로도 지칭됨)이 전송 파일롯 심볼들에 할당된다. 일반적으로, 파일롯 심볼들의 수는 채널 추정의 품질을 결정하고, 그에 따라서 패킷 에러율 성능을 결정한다. 그러나, 파일롯 심볼들의 사용은 달성될 수 있는 유효 전송 데이터의 감소를 야기한다. 즉, 파일롯 정보에 더 큰 대역폭이 할당될수록, 데이터 전송에는 더 적은 대역폭이 이용가능하게 된다.

한 타입의 FH-OFDMA 시스템은 여러 이동국들이 주파수들 및 심볼 기간들로 이루어지는 연속적인 그룹에 할당되는 블록식 홉 시스템(blocked hop system)이다. 이러한 시스템에서는, 파일롯 정보가 이동국으로부터 신뢰성있게 수신되고, 동시에 파일롯 정보에 할당되는 대역폭이 감소되는데, 그 이유는 상기 블록식 홉 시스템이 파일롯 및 데이터 전송 모두를 위해 사용될 제한된 양의 심볼들 및 톤들을 갖기 때문이라는 것이 중요하다.

실시예에서는, 이동국 또는 기지국으로부터 전송되는 파일롯 심볼들에 대한 파일롯 심볼 패턴들이 제공된다. 상기 패턴은 전송되는 파일롯 심볼들의 개선된 수신 및 복조를 가능하게 한다.

다른 실시예들에서는, OFDM 시스템에서 동일한 주파수들 및 동일한 시간 슬롯들을 통해 기지국의 동일 섹터에 있는 다른 이동국들로부터의 간섭 및/또는 편향(biasing)없이 파일롯 심볼들을 다중화하는 능력을 개선하기 위한 방법이 제공된다.

다른 실시예들에서는, OFDM 시스템에서 동일한 주파수 및 동일한 시간 슬롯들을 통해 이웃 셀들에 있는 여러 상이한 이동국들로부터 전송되는 파일롯 심볼들에 대한 편향 또는 간섭을 감소시키기 위한 방법이 제공된다.

다른 실시예들에서는, 파일롯 심볼 패턴들을 변경하기 위한 방법들이 제공된다. 또한, 다른 추가 실시예들에서는, 파일롯 심볼들을 생성하기 위한 방법들이 제공된다.

본 실시예들의 특징들, 특성, 및 장점들은 도면들과 관련되어 아래에서 설명되는 상세한 설명으로부터 더욱 자명해질 것이고, 도면들에서는 동일한 참조문자들이 그에 상응하는 부분을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템이 도시되어 있다. 기지국(100)은 하나 이상의 안테나들을 포함하는 다중 안테나 그룹 들(102, 104, 및 106)을 구비한다. 도 1에서는, 각각의 안테나 그룹(102, 104, 및 106)에 대해서 단지 하나의 안테나가 도시되어 있지만, 기지국(100)의 섹터에 상응하는 각각의 안테나 그룹을 위해 여러 안테나들이 활용될 수 있다. 이동국(108)은 안테나(104)와 통신하는데, 여기서 안테나(104)는 순방향 링크(114)를 통해 이동국(108)으로 정보를 전송하며, 역방향 링크(112)를 통해 이동국(108)으로부터 정보를 수신한다. 이동국(110)은 안테나(106)와 통신하는데, 여기서 안테나(106)는 순방향 링크(118)를 통해 이동국(110)으로 정보를 전송하며, 역방향 링크(116)를 통해 이동국(110)으로부터 정보를 수신한다.

각각의 안테나 그룹(102, 104, 및 106) 및/또는 상기 안테나들이 통신하도록 설계되는 영역은 종종 기지국의 섹터로 지칭된다. 일실시예에서, 안테나 그룹들(102, 104, 및 106) 각각은 기지국(100)에 의해서 커버되는 영역의 섹터 또는 섹터들(120, 122, 및 124)에 각각 있는 이동국들과 통신하도록 설계된다.

기지국은 단말기들과 통신하기 위해 사용되는 고정국일 수 있으며, 액세스 포인트, 노드 B, 또는 어떤 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 이동국은 또한 이동국, 사용자 기기(UE), 무선 통신 장치, 단말기, 액세스 단말기 또는 어떤 다른 용어로 지칭될 수도 있다.

도 2를 참조하면, 다중 액세스 무선 통신 시스템을 위한 스펙트럼 할당 방식이 도시되어 있다. 다수의 OFDM 심볼들(200)이 T개의 심볼 기간들 및 S개의 주파수 서브캐리어들에 걸쳐 할당된다. 각각의 OFDM 심볼(200)은 T개의 심볼 기간들 중 한 심볼 기간 및 S개의 서브캐리어들의 톤 또는 주파수 서브캐리어를 포함한다.

OFDM 주파수 호핑 시스템에 있어서는, 하나 이상의 심볼들(200)이 정해진 이동국에 할당될 수 있다. 도 2에 도시된 할당 방식의 실시예에서는, 심볼들의 예컨대 홉 범위(region)(202)와 같은 하나 이상의 홉 범위들이 역방향 링크를 통해 통신하기 위한 이동국들의 그룹에 할당된다. 각각의 홉 그룹 내에서는, 심볼들의 할당이 잠재적인 간섭을 감소시키기 위해 랜덤화되며, 유해한 경로 효과들에 대비한 주파수 다이버시티를 제공한다.

각각의 홉 범위(202)는 기지국의 섹터와 통신하는 하나 이상의 이동국들에 할당되며 또한 그 홉 범위에 할당되는 심볼들(204)을 포함한다. 다른 실시예들에서는, 각각의 홉 범위가 하나 이상의 이동국들에 할당된다. 각각의 홉 기간 또는 프레임 동안에, S개의 서브캐리어들 및 T개의 심볼 기간들 내에서 홉 범위(202)의 위치는 호핑 시퀀스에 따라 변한다. 또한, 홉 범위(202) 내에서 개별적인 이동국들에 대한 심볼들(204)의 할당은 각각의 홉 기간 동안에 변할 수 있다.

홉 시퀀스는 준-랜덤하게, 랜덤하게, 또는 미리 결정된 시퀀스에 따라, 각각의 홉 기간 동안에 홉 범위(202)의 위치를 선택한다. 동일한 기지국의 여러 상이한 섹터들에 대한 홉 시퀀스들이 동일 기지국과 통신하는 이동국들 간의 "인트라-셀" 간섭을 방지하기 위해서 서로 직교하도록 설계된다. 또한, 각각의 기지국에 대한 홉 시퀀스들은 인접하는 기지국들에 대한 홉 시퀀스들에 대해 준-랜덤적일 수 있다. 이는 상이한 기지국들과 통신하는 이동국들 간의 "인터-셀" 간섭을 랜덤화하는데 도움을 줄 수 있다.

역방향 링크 통신의 경우에, 홉 범위(202)의 심볼들(204) 중 일부는 이동국 들로부터 기지국으로 전송되는 파일롯 심볼들에 할당된다. 심볼들(204)에 파일롯 심볼들을 할당하는 것은 바람직하게는 공간 분할 다중 액세스(SDMA)를 지원해야 하는데, 상기 공간 분할 다중 액세스에서는 동일한 홉 범위에 중첩되는 상이한 이동국들의 신호들은, 상이한 이동국들에 상응하는 공간 시그너처들(signature)들의 충분한 차이가 전제된다면 섹터나 기지국에 있는 여러 수신 안테나들로 인해 분리될 수 있다. 상이한 이동국들의 신호들을 더욱 정확히 추출 및 복조하기 위해서, 각각의 역방향 링크 채널들은 정확히 추정되어야 한다. 그러므로, 역방향 링크 상의 파일롯 심볼들은 섹터 내의 각각의 수신 안테나에서 상이한 이동국들의 파일롯 시그너처들을 분리하는 것을 가능하게 하여, 그 결과 상이한 이동국들로부터 수신되는 파일롯 심볼들에 다중-안테나 처리를 적용할 수 있게 한다.

순방향 링크 및 역방향 링크 모두를 위해서나 또는 단지 시스템에 따라 역방향 링크만을 위해서 블록 호핑이 활용될 수 있다. 비록 도 2는 7개의 심볼 기간들로 이루어지는 길이를 갖는 홉 범위(200)를 도시하고 있지만, 홉 범위(200)의 길이는 임의의 원하는 크기일 수 있으며, 홉 기간들 간의 크기 또는 정해진 홉 기간에서 상이한 호핑 범위들 간의 크기에 따라 변할 수 있다는 것을 알아야 한다.

비록 도 2의 실시예는 블록 호핑을 활용하는 것에 대해 설명되고 있지만 블록의 위치는 연속적인 홉 기간들 사이에서 변경될 필요가 없거나 전혀 변경되지 않는다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 몇몇 실시예들에 따른 파일롯 할당 방식들의 블록도들이 도시되어 있다. 홉 범위들(300 및 320)이 S개의 서브캐리어들 또는 톤들 에 의한 T개의 심볼 기간들에 의해서 정해진다. 홉 범위(300)는 파일롯 심볼들(302)을 포함하고, 홉 범위(320)는 파일롯 심볼들(322)을 포함하며, 나머지 심볼 기간들 및 톤 조합들이 데이터 심볼들 및 다른 심볼들을 위해 이용될 수 있다. 일실시예에서, 각각의 홉 범위들에 대한 파일롯 심볼 위치들, 즉, N_T개의 연속적인 OFDM 심볼들에 걸친 N_S개의 연속적인 톤들로 이루어진 그룹이 홉 범위의 에지들에 근접하여 위치된 파일롯 톤들을 가져야 한다. 그 이유는 일반적으로 무선 애플리케이션들에서의 통상적인 채널들이 비교적 느린(slow) 시간 및 주파수 함수들이어서, 시간 및 주파수의 홉 범위에 걸쳐 그 채널의 1차 근사, 예컨대 1차 Taylor 확장이 정해진 이동국에 대한 채널을 추정하기에 충분한 채널 조건(condition)들에 관한 정보를 제공하기 때문이다. 따라서, 이동국들로부터 심볼들의 적절한 수신 및 복조를 위한 한 쌍의 채널 파라미터들, 즉, 채널의 시간 및 주파수 스팬(span)에 걸쳐 채널의 상수 성분인 Taylor 확장의 '0'차 항 및 선형적인 성분인 Taylor 확장의 '1'차 항을 추정하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상수 성분의 추정 정확도는 파일롯 배치와 무관하다. 선형적인 성분의 추정 정확도는 일반적으로 홉 범위의 에지들에 위치하는 파일롯 톤들을 통해 바람직하게 달성된다.

파일롯 심볼들(302 및 322)은 연속하는 파일롯 심볼 클러스터들(도 3a의 304, 306, 308, 및 310과 도 3b의 324, 326, 328, 및 330)에 배열된다. 일실시예에서, 홉 범위 내의 각각의 클러스터(도 3a의 304, 306, 308, 및 310과 도 3b의 324, 326, 328, 및 330)는 정해진 홉 범위 내에서 고정된 수 및 종종 동일한 수의 파일롯 심볼들을 갖는다. 연속적인 파일롯 심볼들의 클러스터들(도 3a의 304, 306, 308, 및 310과 도 3b의 324, 326, 328, 및 330)의 활용은, 실시예에서는, 높은 도플러 및/또는 심볼 지연 확산들로부터 초래되는 인터-캐리어 간섭에 의해 야기된 다중-사용자 간섭의 효과를 고려할 수 있다. 또한, 만약 동일한 홉 범위에서 스케줄링된 이동국들로부터의 파일롯 심볼들이 실질적으로 상이한 전력 레벨들로 수신된다면, 더 강한 이동국의 신호들이 더 약한 이동국에 대한 상당한 크기의 간섭을 생성할 수 있다. 초과 지연 확산에 의해서 누설(leakage)이 야기될 때, 즉, OFDM 심볼들의 순환 프리픽스(cyclic prefix)를 초과하는 탭들에 집중된 채널 에너지의 부분이 클 때, 간섭의 크기는 예컨대 서브캐리어 1 및 서브캐리어 S와 같은 홉 범위의 에지들 및 예컨대 심볼 기간 1 및 T와 같은 에지 OFDM 심볼들에서 더 높다. 그러므로, 만약 파일롯 심볼들이 홉 범위의 에지들에만 위치한다면, 채널 추정 정확도의 감소 및 간섭 추정의 편향이 존재할 수 있다. 따라서, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 파일롯 심볼들은 홉 범위의 에지들에 근접하여 위치함으로써, 모든 파일롯 심볼들이 홉 범위의 에지들에 위치하는 상황이 방지된다.

도 3a를 참조하면, 홉 범위(300)는 파일롯 심볼들(302)로 구성된다. 시간 선택성(시간 선택적 페이딩)보다는 오히려 명백한 주파수 선택성(주파수 선택적 페이딩)을 갖는 채널들의 경우에, 파일롯 심볼들(302)은 연속하는 파일롯 심볼 클러스터들(304, 306, 308, 및 310)에 위치하고, 각각의 파일롯 심볼 클러스터(304, 306, 308, 및 308)는 여러 심볼 기간들 및 하나의 주파수 톤에 걸친다. 주파수 톤은 바람직하게는 홉 범위(300)의 주파수 범위의 에지들에 근접하게 되도록 선택되 며 정확히 그 에지에 있도록 선택되지 않는다. 도 3a의 실시예에서, 정해진 클러스터의 파일롯 심볼들(302) 중 어느 것도 에지 주파수 톤들에 있지 않으며, 각각의 클러스터에서 단지 파일롯 심볼은 에지 심볼 기간에 있을 수 있다.

파일롯 심볼들(302)로 이루어진 연속적인 파일롯 심볼 클러스터의 "수평적인" 모양에 대한 한 근본적 이유는, 더 높은 주파수 선택성을 갖는 채널들에 대해서 1차 (선형적) 성분이 시간 도메인에서보다는 주파수 도메인에서 더 강할 수 있다는 점이다.

각 클러스터의 하나 이상의 파일롯 심볼들이, 도 3a의 실시예에서는, 상이한 클러스터의 하나 이상의 파일롯 심볼들과는 상이한 톤에 있을 수 있다는 것을 알아야 한다. 예컨대, 클러스터(304)는 톤(S)일 수 있고, 클러스터(306)는 톤(S-1)일 수 있다.

도 3b를 참조하면, 주파수 선택성보다는 오히려 명백한 시간 선택성을 갖는 채널들의 경우에, 파일롯 심볼들(322)은 여러 주파수 톤들을 각각 스패닝하는 연속적인 파일롯 심볼들로 이루어진 클러스터들(324, 326, 328, 및 330)에 배열되지만, 홉 범위(320)의 동일한 심볼 기간을 갖는다. 홉 범위(320)의 에지들에 있는 OFDM 심볼들, 즉, S개의 서브캐리어들을 정하는 주파수 범위의 예컨대 톤(S)과 같은 최대 톤 또는 톤(1)과 같은 최소 톤을 갖는 OFDM 심볼들은 파일롯 심볼들의 일부로서 포함될 수 있는데, 그 이유는 홉 범위(320)의 에지들에 있는 파일롯 심볼들(322)이 존재할 수 있기 때문이다. 그러나, 도 3b에 도시된 실시예에서는, 각각의 클러스터에 있는 단지 하나의 파일롯 심볼만이 최대 또는 최소 주파수 서브캐리어에 할당 될 수 있다.

도 3b에 도시된 실시예에서는, 더 높은 시간 선택성을 갖는 채널이 더 높은 주파수 선택성(도 3a)을 갖는 채널에 대해 선택되어진 패턴을 90°회전시킴으로써 획득될 수 있는 통상적인 패턴을 가질 수 있다.

각 클러스터의 하나 이상의 파일롯 심볼들은, 도 3b의 실시예에서, 상이한 클러스터의 하나 이상의 파일롯 심볼들과 상이한 심볼 기간에 할당될 수 있다는 것이 주시되어야 한다. 예컨대, 클러스터(324)는 클러스터(326)와는 상이한 심볼 기간(T)에 존재할 수 있다.

또한, 도 3a 및 도 3b의 실시예들에 도시된 바와 같이, 파일롯 패턴들은 클러스터들(도 3a의 304, 306, 308, 및 310과 도 3b의 324, 326, 328, 및 330)이 홉 범위의 중앙에 대해 바람직하게는 대칭적이도록 제공된다. 홉 범위의 중앙에 대한 클러스터들의 대칭성은 채널의 시간 및 주파수 응답들에 대해서 채널의 개선된 동시적인 추정을 제공할 수 있다.

비록 도 3a 및 도 3b는 홉 범위마다 파일롯 심볼들로 이루어진 4개의 클러스터들을 도시하고 있지만, 더 적거나 더 많은 양의 클러스터들이 각각의 홉 범위에서 활용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 파일롯 심볼 클러스터마다의 파일롯 심볼들의 수는 변할 수 있다. 파일롯 심볼들 및 파일롯 심볼 클러스터들의 총 수는 역방향 링크를 통해 수신되는 데이터 심볼을 성공적으로 복조하고 기지국과 이동국 간의 채널을 추정하기 위해 기지국에서 필요로 하는 파일롯 심볼들의 수의 함수이다. 또한, 각각의 클러스터는 동일한 수의 파일롯 심볼들을 가질 필요가 없 다. 단일 홉 범위에 걸쳐 다중화될 수 있는 이동국들의 수는, 일실시예에서는, 홉 범위의 파일롯 심볼들의 수와 동일할 수 있다.

또한, 비록 도 3a 및 도 3b는 주파수 선택성을 갖는 채널이나 또는 시간 선택성을 갖는 채널에 대해 설계된 파일롯 심볼 클러스터들을 도시하고 있지만, 주파수 선택성 채널들을 위한 클러스터들뿐만 아니라 시간 선택성 채널들을 위한 클러스터들이 동일한 파일롯 패턴으로 존재하도록 파일롯 패턴이 존재할 수 있는데, 예컨대 일부 클러스터들은 클러스터들(304, 306, 308, 또는 310)의 패턴으로 배열되고, 일부 클러스터들은 클러스터들(324, 326, 328, 또는 330)의 패턴으로 배열된다.

일부 실시예들에서는, 활용되기 위해 선택되는 파일롯 패턴이 채널이 최적화되는 상황들에 기초할 수 있다. 예컨대, 운송수단에서와 같이 이동국들이 매우 빠르게 움직이는 경우의 채널들에 대해서는 시간-선택성 파일롯 패턴(또는 심볼 클러스터)(이는 시간 선택적 페이딩을 갖는 채널을 위한 파일럿 패턴임, 예컨대 도 3a)이 바람직할 수 있는 반면에, 예컨대 보행 중인 상황과 같이 이동국이 느리게 움직이는 경우에는 주파수 선택성 파일롯 패턴(또는 심볼 클러스터)(이는 주파수 선택적 페이딩을 갖는 채널을 위한 것임, 예컨대 도 3b)이 활용될 수 있다. 다른 실시예에서, 파일롯 패턴은 채널 상황들에 기초하여 선택될 수 있는데, 미리 결정된 수의 홉 기간들 이후에 결정이 이루어진다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 다른 실시예들에 따른 파일롯 할당 방식들이 도시되어 있다. 도 4a에서, 홉 범위들(400)은 클러스터(402)에 배열되는 파일롯 심 볼들(C₁ _,q, C₂ _,q, 및 C₃ _,q); 클러스터(04)에 배열되는 파일롯 심볼들(C₄ _,q, C₅ _,q, 및 C_6,q); 클러스터(406)에 배열되는 파일롯 심볼들(C₇ _,q, C₈ _,q, 및 C₉ _,q); 및 클러스터(408)에 배열되는 파일롯 심볼들(C_10,q, C_11,q, 및 C_12,q)을 포함한다. 일실시예에서는, 여러 이동국들이 겹치는 파일롯 심볼들을 제공하는 홉 범위들에서 공간 다이버시티를 개선하기 위해, 동일한 OFDM 심볼 기간 및 톤에 걸쳐 파일롯 심볼들이 기지국의 클러스터의 안테나들에 수신될 때 거의 직교적이도록 하는 방식으로 상이한 이동국들의 파일롯 심볼들이 다중화되어야 한다.

도 4a에서, 파일롯 심볼들 각각(C₁ _,q, C₂ _,q, C₃ _,q, C₄ _,q, C₅ _,q, C₆ _,q,C₇ _,q, C₈ _,q, C_9,q,C₁₀ _,q, C₁₁ _,q, 및 C₁₂ _,q)은 홉 범위(400)의 여러 이동국들에 할당되는데, 즉, 각각의 심볼 기간은 다수의 상이한 이동국들로부터의 여러 파일롯 심볼들을 포함한다. 파일롯 심볼 클러스터, 예컨대 클러스터(402, 404, 406, 및 408)의 파일롯 심볼들 각각이 생성되며, 또한 예컨대 기지국과 같은 상기 클러스터의 파일롯 심볼들의 수신기가 상기 생성된 파일롯 심볼들이 동일 클러스터의 다른 각 이동국으로부터의 파일롯 심볼들에 대해 직교하도록 상기 생성된 파일롯 심볼들을 수신할 수 있게 하는 방식으로 전송된다. 직교성을 제공하기 위해서, 각각의 이동국에 대한 각 클러스터의 스칼라 함수들 시퀀스를 나타내는 벡터들의 내적들은 '0'일 수 있다.

또한, 일부 실시예들에서는, 각 클러스터의 파일롯 심볼들이 홉 범위의 각각의 다른 클러스터의 파일롯 심볼들에 직교하는 것이 바람직하다. 이는, 파일롯 심 볼들로 이루어지는 각 클러스터에서 각 이동국의 파일롯 심볼들에 대한 상이한 스칼라 함수들 시퀀스를 활용함으로써, 상이한 이동국으로부터의 각 클러스터 내에 있는 파일롯 심볼들에 대해 직교성이 제공되기 때문에 동일한 방식으로 제공될 수 있다. 직교성의 수학적인 결정은 특정 이동국에 대한 특정 클러스터의 파일롯 심볼들 각각에 대한 스칼라 배수들의 시퀀스를 선택함으로써 이루어질 수 있고, 그것의 벡터는 모든 클러스터들의 다른 이동국들 및 다른 클러스터들의 동일 이동국의 파일롯 심볼들에 대해 사용되는 스칼라 배수들의 시퀀스를 나타내는 벡터에 대해서 직교적인데, 예컨대 내적이 '0'이다.

일실시예에서는, 지원될 수 있는 이동국들의 수(여기서는 클러스터들 각각 간에 파일롯 심볼들의 직교성이 제공됨)가 파일롯 심볼 클러스터마다 제공되는 파일롯 심볼들의 수와 동일하다.

도 4a 및 도 4b의 실시예들에서, Q개의 겹치는 사용자들 중 q번째 사용자(1≤q≤Q)는 크기 N_P의 시퀀스(S)를 사용하는데, 여기서 N_P는 파일롯 톤들의 총 수이고(도 4a 및 도 4b에서, N_P=12);

식(1)

여기서(T)는 시퀀스를 포함하는 행렬의 전치를 나타낸다. 위에서 설명된 바와 같이, 스칼라 함수들의 시퀀스들은, 파일롯 심볼들의 각 클러스터에서, 파일롯 심볼들 간의 간섭 감소를 통해 각 채널들의 일관된 추정치들을 획득하기 위해 다른 이동국들에 대해 상이해야 한다. 또한, 그 시퀀스들은 선형적으로 독립적이어야 하 고, 따라서 어떠한 시퀀스나 벡터도 나머지 시퀀스들의 선형적인 결합이 아닌 것이 바람직하다. 수학적으로, 이는 N_P×Q 행렬

식(2)

이 풀 컬럼 랭크(full column rank)인 것이라는 점으로 정의될 수 있다.

식(2)에서는 위의 행렬 Q≤N_P가 주시되어야 한다. 즉, 중첩 이동국들의 수는 홉 범위의 총 파일롯 심볼들의 수를 초과하지 않아야 한다.

위의 설명에 기초하여, 풀-랭크(S)를 갖는 임의의 세트의 시퀀스들(Q)은 일관적인 채널 추정을 가능하게 한다. 그러나, 다른 실시예에서는, 실제 추정 정확도가 S의 상관 특성들에 좌우될 수 있다. 일실시예에서는, 식(1)을 활용하여 결정될 수 있는 바와 같이, 임의의 두 시퀀스들이 채널의 존재 시에 상호 (준-)직교적일 때 개선될 수 있다. 수학적으로, 이러한 상황은 다음과 같이 정의될 수 있고,

식(3)

여기서, H_k는 k번째 파일롯 심볼에 상응하는 복소 채널 이득이고,

이다. 시간 및 주파수 불변 채널(H₁=H₂=...=H_Np)에서는, 조건(3)은 상호 직교적인 시퀀스들의 필요성을 감소시키고,

식(4)

통상적인 채널들 세트로부터 임의의 가능한 채널 구현을 위해 이러한 상황들을 강요하는 것은 비실용적일 수 있다. 실제로, 식(3)은 채널이 제한된 시간 및 주파수 선택성을 나타낼 때 충족될 수 있는데, 이는 비교적 작은 지연 확산을 갖는 보행 채널의 경우이다. 그러나, 상기 상황들은 상당한 지연 확산을 갖는 채널들 및/또는 운송수단 채널들에서는 실질적으로 다를 수 있고, 따라서 성능을 떨어뜨린다.

도 3a 및 도 3b에 대해 설명된 바와 같이, 파일롯 애플리케이션 패턴은 각각의 클러스터가 시간(도 3a) 및/또는 주파수(도 3b)에 있어 연속적인 홉 범위의 에지들에 근접하여 위치하고 있는 수 개의 파일롯 심볼들 클러스터들로 이루어진다. 모든 클러스터 내에서의 채널 변경들은 시간 및 주파수에 있어 파일롯 심볼들의 연속적인 특성 및 시간 및 주파수에 있어 채널의 연속성으로 인해서 일반적으로 제한된다. 따라서, 각각의 클러스터에 걸쳐 상이한 시퀀스들을 직교적으로 만드는 것은 조건(3)이 충족되게 한다. 이러한 솔루션의 잠재적인 단점은 모든 클러스터에 걸쳐 직교적일 수 있는 겹치는 이동국들의 수가 여기서 N_C로 표기되는 클러스터의 크기로 제한된다는 점이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 예에서, N_C=3이고, 따라서 최고 Q=3인 이동국들이 이러한 실시예에서 직교적으로 분리될 수 있다. 실제로, Q의 적절히 작은 수의 Q가 많은 실질적인 시나리오에서 충분하다. Q > N_C 일 때는 모든 클러스터에 걸쳐 모든 이동국들이 직교하도록 유지하는 것이 어려울 수 있는데, 그 이유는 어느 정도의 인터-심볼 간섭이 존재할 수 있기 때문이다. 따라서, 대략적인 직교성이 충분할 수 있고, 시간 및/또는 주파수 변화(varying) 채널들의 일부 성능 손실을 갖는다.

일실시예에서는, 스칼라 함수들의 시퀀스

에 대한 한 세트의 설 계 파라미터들이 다음에 의해서 정해질 수 있다;

* 임의의 두 시퀀스들이 전체 세트의 파일롯 심볼들에 걸쳐 직교하여 다음과 같은 식(5)을 충족시킨다:

식(5)

* N_C개의 시퀀스들로 이루어진 후속 그룹들이 그룹 내의 임의의 두 시퀀스들이 식(6)과 같이 임의의 파일롯들 클러스터에 걸쳐 서로 직교하도록 이루어진다:

식(6)

* 모든 시퀀스들의 모든 엘리먼트들(

)은 거의 동일한 절대 값들, 예컨대 거의 동일한 전력을 갖는다.

여기서, M_C는 크기 NC를 갖는 클러스터들의 총 수를 나타내고, 따라서 파일롯들의 수는 N_P=M_CN_C 이다.

일실시예에서는, 시퀀스들

이 지수 함수들을 사용하여 생성됨으로써, 각각의 시퀀스에 의해서 심볼마다 동일한 에너지가 제공된다. 또한, 본 실시예에서, N_C개의 시퀀스들로 이루어진 그룹은 지수들이 특정 배수들로 제한되지 않기 때문에 클러스터 크기에 상관없이 각각의 클러스터 내에서 서로 직교하도록 이루어질 수 있고, 상기 시퀀스들은 (i) 각각의 클러스터 내의 지수 시퀀스들을 정의함으로써 그리고 (ii) 클러스터들에 걸쳐 인트라-클러스터 부분들이 존재하도록 함으로써 모든 파일롯 심볼들에 걸쳐 모든 다른 클러스터에서 사용된다. 이는 식(7) 에서 확인될 수 있는데, 상기 식(7)에서는 N×N 이산 푸리에 변환(DFT) 기반이 정의된다.

식(7)

위의 식(7)은 다음과 같이 콤팩트 블록 형태로 표현될 수 있다:

식(8)

여기서,

는 본래 행렬의 컬럼들 1 내지 Q에 의해서 스패닝된 행렬 블록을 나타낸다. 더욱 일반적인 형태의 S가 다음과 같이 주어질 수 있고,

식(9)

여기서, U는 임의의 N_C×N_C 유니터리 행렬

이고, V는 임의의 M_C×M_C 유니터리 행렬

이다.

일실시예에서, 지원될 수 있는 이동국들의 수(여기서는 클러스터들 각각에 걸쳐 파일롯 심볼들의 직교성이 제공됨)는 파일롯 심볼 클러스터마다 제공되는 파일롯 심볼들의 수와 동일하다.

일실시예에서, 파일롯 심볼들의 샘플들을 배가시키기 위해 활용되는 지수 함수들이 잘 알려진 이산 푸리에 변환 함수를 활용하여 생성된다. 이산 푸리에 변환 함수가 전송할 심볼들을 생성하기 위해 사용되는 실시예에서는, 전송할 심볼들을 생성하는데 있어 이산 푸리에 변환 함수를 사용하여 심볼들의 형성 동안에 추가 위상 시프트가 적용된다.

도 4a 및 도 4b의 실시예에서는, 각각이 이동국에 대한 각 클러스터에서 스칼라 함수들의 시퀀스를 나타내는 벡터들의 내적들이 '0'이다. 그러나, 다른 실시예들에서는 그렇지 않다. 이는 각각의 이동국에 대한 각 클러스터에서 스칼라 함수들의 시퀀스들 간에 단지 준-직교성이 제공되도록 배치될 수 있다.

홉 범위에 할당된 이동국들의 수가 그 홉 범위에 할당된 파일롯 심볼들의 수보다 작은 상황들에서는, 간섭 추정을 수행하기 위해서 활용되도록 기지국에서 스칼라 시프트들이 여전히 디코딩될 수 있다. 그러므로, 이러한 파일롯 심볼들은 홉 범위에 할당된 다른 이동국들에 의한 파일롯 심볼들에 대해서 직교적이거나 또는 준-직교적이기 때문에 간섭 추정을 위해 활용될 수 있다.

도 5를 참조하면, 일실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템에서 여러 섹터들을 갖는 기지국이 도시되어 있다. 기지국(500)은 안테나들로 이루어진 여러 안테나 그룹들(502, 504, 및 506)을 포함한다. 도 5에서는, 각각의 안테나 그룹(502, 504, 및 506)에 대해서 단지 하나의 안테나만이 도시되어 있지만, 여러 안테나들이 활용될 수 있다. 각 안테나 그룹(502, 504, 및 506)의 여러 안테나들이, 상이한 이동국들의 상이한 물리적인 위치에 제공되는 공간 다이버시티 이외에도, 상응하는 섹터의 이동국들로부터 전송되는 신호에 대해 기지국에서의 공간 다이버시티를 제공하기 위해 활용될 수 있다.

기지국(500)의 각각의 안테나 그룹(502, 504, 및 506)은 기지국(500)에 의해 커버될 섹터의 이동국들과 통신하도록 구성된다. 도 5의 실시예에서, 안테나 그룹(502)은 섹터(514)를 커버하고, 안테나 그룹(504)은 섹터(516)를 커버하며, 안테나 그룹(506)은 섹터(518)를 커버한다. 각각의 섹터 내에서는, 도 4와 관련하여 설명된 바와 같이, 이동국들로부터 전송되는 파일롯 심볼들이 모든 인터-섹터 파일롯 심볼 클러스터들 사이의 직교성 또는 대략적인 직교성으로 인해 기지국에서 정확히 변조되어 채널 추정을 위해 사용되고 다른 기능을 위해 사용된다.

그러나, 인트라-섹터 간섭이 섹터의 경계 근처에 있는 이동국들, 예컨대 섹터들(514 및 516)의 경계 근처에 있는 이동국(510)에 존재할 수 있다. 이 경우에는, 이동국(510)으로부터의 파일롯 심볼들이 두 섹터들(514 및 516)에 있는 다른 이동국들로부터의 파일롯 심볼보다 더 낮은 전력을 가질 수 있다. 이 상황에서, 이동국(510)은 특히 서빙 섹터로의 자신의 채널, 즉 섹터(516) 신호들이 안테나(504)로부터 전력이 증가되는 경우에 페이딩할 수 있을 때, 두 섹터 안테나들에서의 수신의 이점을 얻을 수 있다. 섹터(514)의 안테나(502)로부터 수신의 이점을 완전히 얻기 위해서, 섹터(514)의 안테나(502) 사이의 이동국(510)의 채널에 대한 정확한 추정이 제공되어야 한다. 그러나, 만약 동일하거나 거의 동일한 시퀀스들이 현 파일롯 설계를 갖는 상이한 섹터들에서 파일롯 심볼들의 스칼라 배수들을 위해 사용된다면, 이동국(510)에 의해서 전송되는 파일롯 심볼들은 이동국(510)이 섹터(516)에서 스케줄링될 때 동일한 홉 범위의 섹터(514)에 스케줄링된 이동국(508)에 의해서 전송되는 파일롯 심볼들과 충돌할 수 있다. 또한, 이동국들을 제어하기 위해 기지국에 의해서 활용되는 전력 제어 전략에 따라 일부 경우들에서는, 이동 국(508)으로부터의 심볼들의 전력 레벨이, 특히 이동국(508)이 기지국(500)에 근접하여 있을 때는, 섹터(514)의 안테나 그룹(502)에서 이동국(510)의 신호 레벨을 실질적으로 초과할 수 있다.

발생할 수 있는 인트라-섹터 간섭을 줄이기 위해서, 스크램블링 코드들이 이동국들을 위해 사용될 수 있다. 스크램블링 코드는 각각의 이동국들에게 고유할 수 있으며, 각각의 섹터와 통신하는 이동국들 각각에 대해 동일할 수도 있다. 일실시예에서, 특정 스크램블링 코드들은 안테나 그룹(502)이 이동국들(508 및 510)의 복소 채널을 확인할 수 있게 한다.

단일 이동국이 전체 홉 범위에 할당되는 경우에는, 정해진 섹터 내의 모든 이동국이 동일한 파일롯 시퀀스를 사용하도록 하기 위해서 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들이 제공될 수 있고, 이러한 시퀀스들의 구성이 도 4a 및 도 4b에 관련하여 설명되었다. 도 5의 예에서, 이동국들(508, 510, 및 512)은 상이한 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들을 가질 수 있으며, 따라서 충분한 채널 추정이 달성될 수 있다.

여러 이동국들이 동일한 홉 범위에 할당되거나 할당될 수 있는 경우에는, 두 가지 방법들이 인트라-클러스터 간섭을 감소시키기 위해 활용될 수 있다. 먼저, 클러스터 크기(N_C)가 각 섹터(Q)에서 중첩되는 이동국들의 수와 셀에 있는 섹터들의 수를 곱한 값보다 크거나 동일하다면, 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들이 활용될 수 있다. 만약 그렇다면, Q개의 상이한 사용자-특정 스크램블링 코드들로 이루어 진 고유한 세트들이 상이한 섹터들에 할당될 수 있다.

그러나, 만약 클러스터 크기(N_C)가 각 섹터(Q)에서 중첩되는 이동국들의 수와 셀에 있는 섹터들의 수를 곱한 값보다 작다면, 이는 시스템 설계의 목적이 제한된 파일롯 오버헤드를 유지하도록 N_C를 유지하는 것이고 사용자 특정 스크램블링 시퀀스가 인터-셀 간섭을 감소시키기에 효과적이지 않을 수 있는 경우에 중요할 수 있다. 이러한 경우들에서는, 섹터 특정 스크램블링 시퀀스가 사용자 특정 스크램블링 시퀀스와 함께 활용될 수 있다.

섹터 특정 스크램블링 시퀀스는 동일 섹터 내의 모든 이동국들에 대해서 시퀀스들

의 각각의 엘리먼트들을 곱하는 N_P개의 복소 함수들로 이루어진 시퀀스

이다. S개의 섹터들로 이루어진 셀에서, S개의 특정 스크램블링 시퀀스들

로 이루어진 세트가 이동국들의 시퀀스들

을 배가시키기 위해 활용될 수 있다. 이러한 경우에는, 동일한 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들

을 활용하는 이동국들을 포함할 수 있는 예컨대 섹터(514 및 516)와 같은 상이한 섹터들 내의 이동국들이 사용자 특정 스크램블링 시퀀스를 배가시키기 위해 활용되는 상이한 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들(

및

)로 인해 상이할 수 있다.

사용자-특정 스크램블링과 유사하게, X₁,...,X_S로 이루어지는 엔트리들 모두가 파일롯 심볼들 사이에 거의 동일한 전력을 유지하기 위해 거의 동일한 절대 값 들을 갖는 것이 바람직하다. 다른 실시예들에서는, 사용자 특정 및 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들의 임의의 두 결합들에 상응하는 파일롯 심볼 클러스터의 임의의 쌍의 파일롯 심볼들이 식(3)을 충족시켜야 하도록 X₁,...,X_S의 모든 엔트리들이 이루어지는 것이 바람직하다. 각 섹터 특정 시퀀스 X₁,...,X_S의 컨텐츠를 선택하는 방법들 중 한 가지는 모든 시퀀스의 엘리먼트들이 QPSK, 8-PSK와 같은 일부 컨스턴트(constant) 모듈러스(PSK) 성상도(constellation)로부터 획득되도록 시퀀스들을 철저히 탐색하는 것으로 이루어진다. 선택 기준은 잠재적인 채널 환경에 기초하는 상이한 사용자 특정 스크램블링과 상이한 섹터들로부터의 이동국들의 "가장 나쁜" 결합에 상응하는 "가장 나쁜 경우의" 채널 추정 에러 분산에 기초할 수 있다. 채널 추정 에러는 채널의 통계적인 특성들에 기초하여 분석적으로 계산될 수 있다. 특히, 채널 추정의 공분산 행렬에 대한 추적은 주파수 선택성을 정의하는 전파 지연 확산 및 시간 선택성을 정의하는 이동국 속도와 같은 파라미터들과 예상되는 페이딩 모델에 기초하여 채널 상관 구조를 가정한다. 올바른 채널의 정해진 상관 구조에 대해 이루어지는 달성가능한 최소 채널 추정 에러에 대한 분석적인 표현들이 해당 분야에 공지되어 있다. 다른 유사한 기준이 또한 X₁,...,X_S의 선택을 최적화시키기 위해서 사용될 수 있다.

직교 진폭 변조가 변조 방식으로서 활용되는 실시예에서는, 활용될 수 있는 한 세트의 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들 X₁,...,X_S이 아래의 표 1에 제시되어 있 다. 표의 각 엔트리는 모든 X_k _,s의 I 및 Q 성분들을 규정한다(S=3이고 N_P=12인 경우에 1≤s≤S 및 1≤k≤N_P).

표 1

직교 진폭 변조가 변조 방식으로서 활용되는 실시예에서는, 활용될 수 있는 한 세트의 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들 X₁,...,X_S이 아래의 표 1에 제시되어 있다. 표의 각 엔트리는 모든 X_k _,s의 I 및 Q 성분들을 규정한다(S=3이고 N_P=12인 경우에 1≤s≤S 및 1≤k≤N_P).

일부 실시예들에서는, 통신 네트워크 내의 각 셀이 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들에 대해 동일한 시퀀스들을 활용할 수 있다.

도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템(600)이 도시되어 있다. 동일한 세트의 사용자 특정 및 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들이 예컨대 셀들(602, 604, 및 606)과 같은 여러 셀들에서 활용되는 경우에는, 인접 셀로부터 오는 간섭이 파일롯 심볼 충돌로 인해 채널 추정 정확도의 열화를 초래할 수 있다. 예컨대, 해당 섹터 내에서의 채널 추정은 이동국이 동일한 사용자 특정 및 섹터 특정 스크램블링을 갖는 인접 셀로부터 이동국의 채널에 의해서 편 향(bias)될 수 있다. 이러한 편향을 막기 위해서, 사용자 특정 스크램블링 및 섹터 특정 스크램블링 이외에도 셀 특정 스크램블링이 활용될 수 있다. 셀 특정 스크램블링 개요는 셀 내의 모든 이동국에 대한 각각의 파일롯 심볼 시퀀스를 배가시키는 스칼라 함수들의 벡터인

에 의해서 정해질 수 있다. c번째 셀의 s번째 섹터에서 q번째 사용자 특정 스크램블링을 갖는 이동국에 상응하는 전체적인 파일롯 심볼들의 시퀀스들

은 다음과 같이 정의될 수 있다. 만약 섹터 특정 스크램블링이 활용된다면 다음과 같다:

식(10)

만약 섹터 특정 스크램블링이 활용되지 않는다면, 다음과 같다:

식(11)

이미 설명된 바와 같이, 섹터 특정 스크램블링의 사용은 Q>1일 때 권고되며, Q=1일 때는 권고되지 않는다.

사용자 특정 및 섹터 특정 스크램블링과는 달리, 셀 특정 스크램블링 시퀀스들의 어떠한 특정의 최적화도 활용될 필요가 없다. 활용될 수 있는 두 개의 설계 파라미터들은 다음과 같다:

* 셀 특정 스크램블링 시퀀스들의 모든 엘리먼터들은 동일한 모듈러스를 갖는다.

* 셀 특정 스크램블링 시퀀스들은 상이한 셀들에 대해서 실질적으로 상이하다.

기지국들로 이루어진 네트워크에 걸쳐 셀 특정 스크램블링 시퀀스들의 미리결정된 할당이 존재하지 않는 경우, QPSK, 8-PSK와 같은 일부 컨스턴트 모듈러스(PSK) 성상도로부터의 (준)-랜덤한 셀 특정 스크램블링 시퀀스들은 Y개의 셀 특정 시퀀스들를 형성하는데 활용될 수 있다. 셀 특정 스크램블링의 랜덤화를 더욱 개선시키고 또한 스크램블링 시퀀스들의 불량한 고정 조합을 막기 위해서, 셀 특정 스크램블링이 (준)-랜덤 형태로 주기적으로 변경될 수 있다. 일부 실시예들에서, 주기적인 변경은 모든 프레임, 슈퍼프레임, 또는 여러 프레임이나 슈퍼프레임들에서 발생할 수 있다.

도 7은 MIMO 시스템(700)에서 전송기 시스템(710) 및 수신기 시스템(750)의 실시예에 대한 블록도이다. 전송기 시스템(710)에서는, 다수의 데이터 스트림들을 위한 트래픽 데이터가 데이터 소스(712)로부터 전송(TX) 데이터 프로세서(714)로 제공된다. 일실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 전송 안테나를 통해 전송된다. 전송 데이터 프로세서(714)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해서 각각의 데이터 스트림에 대해 선택되는 특정 코딩 방식에 기초하여 상기 각각의 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 포맷, 코딩, 및 인터리빙한다.

각각의 데이터 스트림에 대한 코딩된 데이터는 OFDM 기술들을 사용하여 파일롯 데이터와 다중화될 수 있다. 파일롯 데이터는 통상적으로 공지된 방식으로 처리되는 공지된 데이터 패턴이며, 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 각각의 데이터 스트림에 대한 다중화된 파일롯 및 코딩된 데이터는 이어서 변조 심볼들을 제공하기 위해 그 데이터 스트림에 대해 선택된 특정 변조 방식(예컨대, BPSK, QPSK, M-PSK, 또는 M-QAM)에 기초하여 변조된다(예컨대, 심볼 매핑됨). 각각의 데이터 스트림에 대한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조가 제어기(130)에 의해서 제공되어 수행되는 명령들에 의해 결정될 수 있다.

이어서, 모든 데이터 스트림들에 대한 변조 심볼들이 전송 프로세서(720)에 제공되고, 상기 전송 프로세서(720)는 변조 심볼들을 추가로 처리할 수 있다(예컨대, OFDM을 위해). 다음으로, 전송 프로세서(720)는 N_T개의 변조 심볼 스트림들을 N_T개의 전송기들(TMTR)(722a 내지 722t)에 제공한다. 각각의 전송기(722)는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위해서 각각의 심볼 스트림을 수신하여 처리하고, 또한 MIMO 채널을 통한 전송에 적합한 변조된 신호를 제공하기 위해서 상기 아날로그 신호들을 추가로 컨디셔닝한다(예컨대, 증폭, 필터링, 및 상향변환). 전송기들(722a 내지 722t)로부터의 N_T개의 변조된 신호들이 이어서 N_T개의 안테나들(124a 내지 124t)로부터 각각 전송된다.

수신기 시스템(750)에서는, 전송되는 변조 신호들이 N_R개의 안테나들(752a 내지 752r)에 의해서 수신되고, 각각의 안테나(752)에서 수신된 신호들이 각각의 수신기(RCVR;754)에 제공된다. 각각의 수신기(754)는 각각의 수신된 신호들을 컨디셔닝하고(예컨대, 필터링, 증폭, 및 하향변환), 샘플들을 제공하기 위해서 상기 컨디셔닝된 신호를 디지털화하며, 상응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공하기 위해서 상기 샘플들을 추가적으로 처리한다.

이어서, 수신(RX) 데이터 프로세서(760)는 N_T개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공하기 위해서 특정 수신기 처리 기술에 기초하여 N_R개의 수신기들(754)로부터 N_R개의 수신된 심볼 스트림들을 수신하여 처리한다. 수신 데이터 프로세서(760)에 의한 처리는 아래에서 더 상세히 설명된다. 각각의 검출된 심볼 스트림은 상응하는 데이터 스트림에 대해 전송되는 변조 심볼들의 추정들인 심볼들을 포함한다. 이어서, 수신 데이터 프로세서(760)는 데이터 스트림에 대한 트래픽 데이터를 복원하기 위해서 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩한다. 수신 데이터 프로세서(760)에 의한 처리는 전송기 시스템(710)에 있는 전송 프로세서(720) 및 전송 데이터 프로세서(714)에 의해 수행되는 것과 상보적이다.

수신 프로세서(760)는 예컨대 트래픽 데이터와 다중화되는 파일롯 정보에 기초하여 N_T개의 전송 안테나 및 N_R개의 수신 안테나들 간의 채널 응답에 대한 추정을 유도할 수 있다. 수신 프로세서(760)는 각각의 파일롯 심볼에 할당된 주파수 서브캐리어 및 심볼 기간을 식별하는 메모리(예컨대, 메모리(772))에 저장된 파일롯 패턴들에 따라 파일롯 심볼들을 식별할 수 있다. 또한, 사용자 특정, 섹터 특정, 및 셀 특정 스크램블링 시퀀스들이 메모리에 저장될 수 있음으로써, 상기 시퀀스들은 적절한 디코딩이 발생할 수 있도록 수신된 심볼을 배가시키기 위해 수신 프로세서(760)에서 활용될 수 있다.

수신 프로세서(760)에 의해 생성되는 채널 응답 추정은 수신기에서의 공간, 공간/시간 처리를 수행하거나, 전력 레벨들을 조정하거나, 변조 레이트들 또는 방 식들을 변경하거나, 또는 다른 조치들을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 수신 프로세서(760)는 또한 검출된 심볼 스트림들의 신호-대-잡음-및-간섭 비율들(SNRs) 및 어쩌면 다른 채널 특성들을 추정할 수 있으며, 이러한 양들을 제어기(770)에 제공할 수 있다. 수신 데이터 프로세서(760) 또는 제어기(770)는 또한 시스템에 대한 "동작" SNR의 추정을 유도할 수 있다. 다음으로, 제어기(770)는 통신 링크에 관한 여러 타입들의 정보 및/또는 수신된 데이터 스트림을 포함할 수 있는 채널 상태 정보(CSI)를 제공한다. 예컨대, CSI는 단지 동작 SNR을 포함할 수도 있다. 다음으로, CSI는 데이터 소스(776)로부터 다수의 데이터 스트림들에 대한 트래픽 데이터를 또한 수신하는 전송 데이터 프로세서(778)에 의해 처리되고, 변조기(780)에 의해 변조되고, 전송기들(754a 내지 754r)에 의해 컨디셔닝되며, 전송기 시스템(710)에 다시 전송된다.

송신기 시스템(710)에서는, 수신기 시스템(750)으로부터의 변조된 신호들이 안테나들(724)에 의해 수신되고, 수신기들(722)에 의해 컨디셔닝되고, 복조기(740)에 의해 복조되며, 수신기 시스템에 의해 보고되는 CSI를 복원하기 위해서 수신 데이터 프로세서(742)에 의해 처리된다. 다음으로, 보고된 CSI는 제어기(730)에 제공되며, (1) 데이터 스트림들을 위해 사용될 데이터 레이트들과 코딩 및 변조 방식들을 결정하기 위해서, 그리고 (2) 전송 데이터 프로세서(714) 및 전송 프로세서(720)에 대한 여러 제어들을 생성하기 위해서 사용된다.

제어기들(730 및 770)은 전송기 및 수신기 시스템들에서의 동작들을 각각 지시한다. 메모리들(732 및 772)은 제어기들(730 및 770)에 의해서 사용되는 프로그 램 코드들 및 데이터를 위한 저장부를 각각 제공한다. 메모리들(732 및 772)은 클러스터 위치들에 관한 파일롯 패턴들, 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들, 활용될 경우에는 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들, 및 활용될 경우에는 셀 특정 스크램블링 시퀀스들을 저장한다. 일부 실시예들에서는, 여러 파일롯 패턴들이 각각의 메모리에 저장됨으로써, 전송기는 주파수 선택성 파일롯 패턴들 및 시간 선택성 파일롯 패턴들 모두를 전송할 수 있고 수신기는 상기 두 패턴들 모두를 수신할 수 있다. 또한, 시간 선택성 채널들 및 주파수 선택성 채널들에 대해 조정된 클러스터들을 갖는 결합 파일롯 패턴들이 활용될 수 있다. 이는 전송기로 하여금 랜덤 시퀀스와 같은 파라미터에 기초하거나 또는 기지국으로부터의 지시에 응하여 특정 패턴을 전송할 수 있게 한다.

이어서, 프로세서들(730 및 770)은 파일롯 패턴들, 사용자 특정 스크램블링 시퀀스들, 섹터 특정 스크램블링 시퀀스들, 및 셀 특정 스크램블링 시퀀스들 중 어느 것이 파일롯 심볼들의 전송에 있어 활용될 것인지를 선택할 수 있다.

수신기에서는, N_T개의 전송되는 심볼 스트림들을 검출하기 위해 N_R개의 수신된 신호들을 처리할 목적으로 여러 처리 기술들이 사용될 수 있다. 이러한 수신기 처리 기술들은 다음과 같은 두 가지 주 카테고리들로 그룹화될 수 있다: (1) 공간 및 공간-시간 수신기 처리 기술들(등화 기술들로도 지칭됨), 및 (2) "연속적인 널링/등화 및 간섭 제거" 수신기 처리 기술("연속적인 간섭 제거" 또는 "연속적인 제거" 수신기 처리 기술로도 지칭됨).

비록 도 7은 MIMO 시스템을 도시하고 있지만, 예컨대 기지국 상의 전송 안테나들과 같은 다중 전송 안테나들이 하나 이상의 심볼 스트림들을 예컨대 이동국과 같은 단일 안테나 장치에 전송하는 다중-입력 단일-출력 시스템에도 동일한 시스템이 적용될 수 있다. 또한, 단일-출력 단일-입력 안테나 시스템이 도 7에 대해 설명된 바와 동일한 방식으로 활용될 수 있다.

도 8을 참조하면, 일실시예에 따른 파일롯 심볼 생성 방법에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 블록(800)에서는, 다수의 파일롯 심볼 클러스터들이 특정 이동국으로부터 홉 범위 동안에 전송되도록 선택된다. 이러한 파일롯 심볼 클러스터들은 주파수 선택성 채널(도 3a), 시간 선택성 채널(도 3b), 또는 그 중 일부가 주파수 선택성 채널 및 시간 선택성 채널에 있어서의 전송을 위해 할당되는 클러스터들의 결합에서의 전송을 위해 모두 할당될 수 있다.

일단 파일롯 심볼 클러스터들이 선택되면, 블록(802)에서는, 이동국이 통신하고 있는 기지국의 클러스터가 여러 이동국들을 지원하거나 혹은 그들과 통신하는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 이러한 결정은 이동국이 존재하는 네트워크의 미리 결정된 인지에 기초할 수 있다. 대안적으로, 이러한 정보는 기지국에 대한 섹터로부터 그의 파일롯 정보 또는 방송 메시지들의 일부로서 전송될 수 있다.

만약 클러스터가 통신을 지원하지 않거나 혹은 여러 이동국들과 현재 통신하지 않고 있다면, 블록(804)에서는, 이동국이 통신하고 있는 클러스터에 고유한 파일롯 심볼들에 스칼라 함수들이 적용된다. 일실시예에서는, 각각의 섹터에 대한 스칼라 함수들이 이동국에 저장될 수 있으며, 자신의 파일롯 정보 또는 방송 메시 지들의 일부인 섹터 식별 신호에 따라 활용될 수 있다.

만약 클러스터가 여러 이동국들과의 통신을 지원한다면, 블록(806)에서는, 이동국에 고유한 파일롯 심볼들에 스칼라 함수들이 적용된다. 일부 실시예들에서, 각각의 이동국에 대한 스칼라 함수들은 제조 시에 장치에 제공되거나 등록을 위해 사용되는 그것의 고유 식별자에 기초할 수 있다.

이동국이 통신하고 있는 섹터나 또는 그 이동국 자체에 고유한 스칼라 함수들이 파일롯 심볼들에 적용된 이후에는, 블록(808)에서, 다른 스칼라 함수들 시퀀스가 파일롯 심볼들에 적용된다. 상기 스칼라 함수들 시퀀스는 이동국이 통신하고 있는 셀에 관련이 있다. 이러한 스칼라 함수는, 만약 이동국들에 의해 인지되거나 또는 상기 이동국들에 제공되는 스칼라 함수들이 각각의 셀에 특별히 할당되지 않는다면, 이러한 스칼라 함수들은 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 이러한 동작 이후에는, 파일롯 심볼들이 이동국으로부터 기지국에 전송될 수 있다.

도 8과 관련하여 설명된 스칼라 함수들은, 일실시예에서, 파일롯 심볼들을 구성하는 샘플들 각각의 위상 시프트를 수반한다. 도 4a, 도 4b, 도 5, 및 도 6과 관련하여 설명된 바와 같이, 파일롯 심볼들로 이루어진 각 클러스터는 다른 파일롯 심볼 클러스터들, 및 기지국의 동일 섹터에 있는 다른 이동국들에 대한 동일 및 다른 파일롯 심볼 클러스터의 동일한 이동국으로부터의 각각의 다른 세트의 파일롯 심볼들에 직교하도록 스칼라 함수들이 선택된다.

또한, 도 8과 관련하여 설명된 블록들 각각은 메모리와 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에서 하나 이상의 명령들로서 구현될 수 있고, 그것들은 프로세서, 제어 기, 또는 다른 전자 회로에 의해 구현된다.

도 9를 참조하면, 일실시예에 따라 파일롯 심볼 패턴들을 변경하는 방법에 대한 흐름도가 도시되어 있다. 채널 상황들에 관한 정보가 블록(900)에서 획득된다. 그 정보는 기지국들의 하나 이상의 섹터들에서의 SNR 비율들, 기지국에서 채널의 선택성, 기지국이 최적화될 보행 또는 운송수단과 같은 원하는 트래픽 타입, 지연 확산들, 또는 채널의 다른 특성들을 포함할 수 있다. 또한, 그 정보는 시간 기간들에 관한 것일 수 있거나, 기지국 또는 기지국들로 이루어진 네트워크의 규칙적인 유지관리 동작의 일부일 수 있거나, 기지국 또는 기지국들로 이루어진 네트워크의 증가된 부하에 기초할 수 있거나, 다른 시간들에 관한 것일 수 있다.

블록(902)에서, 그 정보는 섹터 또는 기지국의 채널 상황들을 결정하기 위해 분석된다. 그 분석은 채널이 주파수 선택성인지, 시간 선택성인지, 또는 그 둘의 결합인지 여부에 대한 결정일 수 있다. 이어서, 블록(904)에서는, 그 분석이 섹터 또는 기지국과 통신할 수 있는 이동국들로부터 전송될 파일롯 심볼 패턴을 결정하기 위해 활용된다. 이러한 파일롯 심볼 클러스터들 모두는 주파수 선택성 채널(도 3a), 시간 선택성 채널(도 3b), 또는 그 중 일부가 주파수 선택성 및 시간 선택성 채널에서의 전송을 위해 할당되는 클러스터들의 결합에 있어서의 전송을 위해 할당된다. 이어서, 선택되는 특정 파일롯 패턴은 진단이 기지국 또는 섹터에 대해 다시 수행되는 시간까지 상기 기지국 또는 섹터와 통신하는 이동국들 모두에 의해 사용될 수 있다.

기지국 또는 기지국 섹터에서 통신하는 이동국들에 특정 파일롯 패턴을 구현 하기 위해서, 초기화 또는 셋업 절차의 일부로서 기지국 또는 섹터로부터 이동국들에 명령이 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 파일롯 패턴, 사용자 특정 스크램블링 시퀀스, 섹터 특정 스크램블링 시퀀스, 및/또는 셀 특정 스크램블링 시퀀스가 활용되어질 정보가 규칙적인 간격으로 또는 초기화 또는 셋업 동안에 기지국으로부터 이동국으로 전송되는 하나 이상의 데이터 패킷들의 프리엠블을 통해 전송될 수 있다.

그 분석은 또한 파일롯 심볼들의 그룹화 및 파일롯 심볼들의 각각 클러스터를 통해 전송될 파일롯 심볼들의 수를 결정하기 위해 활용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 도 9와 관련하여 설명되는 블록들 각각은 프로세서, 제어기, 또는 다른 전자 회로에 의해 구현되는 메모리 또는 탈착식 매체와 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에서 하나 이상의 명령들로서 구현될 수 있다.

본 명세서에서 기재된 기술들은 여러 수단들에 의해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합을 통해 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서는, 기지국 또는 이동국 내의 처리 유닛들이 하나 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛들, 또는 그것들의 결합 내에서 구현될 수 있다.

소프트웨어 구현에 있어서는, 본 명세서에서 설명된 기술들이 여기서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 절차들, 기능들 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현되거나 프로세서 외부에 구현될 수 있고, 외부에 구현되는 경우에 상기 메모리 유닛은 해당 분야에 공지된 바와 같은 여러 수단들을 통해서 프로세서에 통신가능하게 연결될 수 있다.

기재된 실시예들에 대한 앞선 설명은 당업자가 본 발명을 구현하거나 사용할 수 있을 정도로 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 여러 변형들이 당업자에게는 쉽게 자명할 것이며, 여기서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 다른 실시예들에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기서 제시된 실시예들로 제한되도록 의도되지 않고 여기에 기재된 원리들 및 신규한 특징들에 따른 가장 넓은 범위를 제공할 것이다.

도 1은 일실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템을 나타내는 도면.

도 2는 일실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템에 대한 스펙트럼 할당 방식을 나타내는 도면.

도 3a는 일실시예에 따른 파일롯 할당 방식의 블록도.

도 3b는 다른 실시예에 따른 파일롯 할당 방식의 블록도.

도 4a는 일실시예에 따른 파일롯 심볼 스크램블링 방식을 나타내는 도면.

도 4b는 다른 실시예에 따른 파일롯 심볼 스크램블링 방식을 나타내는 도면.

도 5는 일실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템에서 여러 섹터들을 갖는 기지국을 나타내는 도면.

도 6은 다른 실시예에 따른 다중 액세스 무선 통신 시스템을 나타내는 도면.

도 7은 다중-입력 다중-출력 다중 액세스 무선 통신 시스템에서 전송기 시스템 및 수신기 시스템의 실시예에 대한 블록도.

도 8은 일실시예에 따른 파일롯 심볼 생성 방법에 대한 흐름도.

도 9는 일실시예에 따른 파일롯 심볼 패턴들 변경 방법에 대한 흐름도.

Claims

무선 통신 장치로서:

다수의 안테나들;

다수의 파일럿 심볼들을 각각 포함하고 있는 다수의 클러스터들을 각각 포함하는 다수의 파일럿 패턴들을 저장하는 메모리 - 동일한 파일럿 패턴의 상기 다수의 클러스터들의 각 클러스터는 동일한 파일럿 패턴의 상기 다수의 클러스터들의 각각의 다른 클러스터와 직교함 -; 및

상기 다수의 안테나들 및 상기 메모리와 접속되는 프로세서를 포함하고,

상기 프로세서는 상기 다수의 안테나들에서 다수의 무선 장치들로부터 수신되는 다수의 파일럿 심볼 그룹들을 디코딩하기 위해 상기 다수의 파일럿 패턴들 중 하나의 파일럿 패턴을 활용하며,

상기 다수의 파일럿 패턴들은 시간 선택성 페이딩과 관련되는 시간 선택성 파일럿 패턴, 주파수 선택성 페이딩과 관련되는 주파수 선택성 파일럿 패턴 및 이들의 조합을 포함하며, 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴은 채널 조건들에 기반하여 상기 다수의 파일럿 패턴들 사이에서 동적으로 조정되는, 무선 통신 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 다수의 파일럿 패턴들은 시간 선택성 페이딩과 관련되는 적어도 하나의 시간 선택성 파일럿 패턴 및 주파수 선택성 페이딩과 관련되는 적어도 하나의 주파수 선택성 파일럿 패턴을 포함하는, 무선 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 메모리는 제 1 다수의 시퀀스들을 추가로 저장하고, 상기 제 1 다수의 시퀀스들은 상기 제 1 다수의 시퀀스들의 각각의 다른 시퀀스와 직교하며,

상기 프로세서는 상기 파일럿 심볼들의 디코딩 전에 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴의 파일럿 심볼들과 상기 제 1 다수의 시퀀스들 중 일부 시퀀스들과의 곱을 선택적으로 지시하는, 무선 통신 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 메모리는 제 2 다수의 시퀀스들을 추가로 저장하고,

상기 프로세서는 상기 파일럿 심볼들의 디코딩 전에 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴의 파일럿 심볼들과 상기 제 1 다수의 시퀀스들 중 일부 시퀀스들 및 상기 제 2 다수의 시퀀스들 중 일부 시퀀스들 모두와의 곱을 선택적으로 지시하는, 무선 통신 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 무선 통신 장치에 전송될 상기 다수의 파일럿 패턴들 중 하나의 파일럿 패턴을 규정하는 상기 다수의 안테나들 중 적어도 하나로부터 전송되는 명령을 생성하는, 무선 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

각 파일럿 심볼 패턴의 각 파일럿 심볼이 최대 주파수와 최소 주파수 사이의 주파수 범위 내의 주파수에 할당되고,

상기 다수의 클러스터들 각각의 상기 다수의 파일럿 심볼들 중 적어도 하나가 상기 최대 주파수 또는 상기 최소 주파수 이외의 주파수 서브캐리어에 할당되는, 무선 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

각 파일럿 심볼 패턴의 각 파일럿 심볼이 첫 번째 심볼 기간과 최종 심볼 기간 사이의 다수의 인접하는(contiguous) 심볼 기간들 중 하나의 심볼 기간에 할당되고,

상기 다수의 클러스터들 각각의 다수의 파일럿 심볼들 중 하나만이 상기 첫 번째 심볼 기간이나 상기 최종 심볼 기간 중 어느 하나에 할당되는, 무선 통신 장치.
제 1 항에 있어서,

각 클러스터의 상기 파일럿 심볼들 각각이 최소 주파수 내지 최대 주파수의 범위에 있는 인접하는 주파수 서브캐리어들의 그룹 중 하나의 주파수 서브캐리어를 활용하여, 첫 번째 심볼 기간 내지 최종 심볼 기간의 범위에 있는 인접하는 심볼 기간들의 그룹 중 하나의 심볼 기간 동안에 전송되도록 할당되고,

각 클러스터에서 단지 하나의 파일럿 심볼이 상기 하나의 파일럿 심볼의 전송 주파수 서브캐리어로서 상기 최대 주파수나 최소 주파수를 할당받거나 또는 상기 하나의 파일럿 심볼의 전송 심볼 기간으로서 상기 첫 번째 심볼 기간이나 상기 최종 심볼 기간을 할당받는, 무선 통신 장치.
무선 통신 장치로서:

다수의 안테나들;

다수의 클러스터들을 각각 포함하는 다수의 파일럿 패턴들을 저장하는 메모리 - 동일한 파일럿 패턴의 상기 다수의 클러스터들의 각 클러스터는 동일한 파일럿 패턴의 상기 다수의 클러스터들의 각각의 다른 클러스터와 직교함 -; 및

상기 다수의 안테나들 및 상기 메모리와 접속되는 프로세서를 포함하고,

상기 프로세서는 상기 다수의 파일럿 패턴들 중 하나의 파일럿 패턴에 따라 다수의 파일럿 심볼들로 하여금 상기 다수의 안테나들 중 적어도 두 개로부터 전송되게 하며,

상기 다수의 파일럿 패턴들은 시간 선택성 페이딩과 관련되는 시간 선택성 파일럿 패턴, 주파수 선택성 페이딩과 관련되는 주파수 선택성 파일럿 패턴 및 이들의 조합을 포함하며, 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴은 채널 조건들에 기반하여 상기 다수의 파일럿 패턴들 사이에서 동적으로 조정되는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 프로세서는 상기 다수의 파일럿 패턴들 중 상기 하나의 파일럿 패턴과는 상이한 다른 파일럿 패턴에 따라 다수의 파일럿 심볼들로 하여금 상기 다수의 안테나들 중 적어도 두 개로부터 전송되게 하는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 다수의 파일럿 패턴들은 시간 선택성 페이딩과 관련되는 적어도 하나의 시간 선택성 파일럿 패턴 및 주파수 선택성 페이딩과 관련되는 적어도 하나의 주파수 선택성 파일럿 패턴을 포함하는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 메모리는 제 1 다수의 시퀀스들을 추가로 저장하고, 상기 제 1 다수의 시퀀스들은 상기 제 1 다수의 시퀀스들의 각각의 다른 시퀀스와 직교하며,

상기 프로세서는 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴에 따라 상기 다수의 파일럿 심볼들을 전송하기에 앞서, 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴의 상기 파일럿 심볼들과 상기 제 1 다수의 시퀀스들 중 일부 시퀀스들의 곱을 선택적으로 지시하는, 무선 통신 장치.
제 12 항에 있어서,

상기 메모리는 제 2 다수의 시퀀스들을 추가로 저장하고,

상기 프로세서는 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴에 따라 상기 다수의 파일럿 심볼들을 전송하기에 앞서, 상기 프로세서에 의해 활용되는 상기 하나의 파일럿 패턴의 상기 파일럿 심볼들과 상기 제 1 다수의 시퀀스들 중 일부 시퀀스들 및 상기 제 2 다수의 시퀀스들 중 일부 모두와의 곱을 선택적으로 지시하는, 무선 통신 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 프로세서는 무선 통신 장치에 전송될 상기 다수의 파일럿 패턴들 중 하나의 파일럿 패턴을 규정하는 상기 다수의 안테나들 중 적어도 하나로부터 전송되는 명령을 생성하는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서,

각 파일럿 심볼 패턴의 각 파일럿 심볼이 최대 주파수와 최소 주파수 사이의 주파수 범위 내에 있는 주파수에 할당되고,

상기 다수의 클러스터들 각각의 상기 다수의 파일럿 심볼들 중 적어도 하나가 상기 최대 주파수나 상기 최소 주파수 이외의 주파수 서브캐리어에 할당되는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서,

각 파일럿 심볼 패턴의 각 파일럿 심볼이 첫 번째 심볼 기간과 최종 심볼 기간 사이의 다수의 인접하는 심볼 기간들 중 하나의 심볼 기간에 할당되고,

상기 다수의 클러스터들 각각의 상기 다수의 파일럿 심볼들 중 하나만이 상기 첫 번째 심볼 기간 또는 상기 최종 심볼 기간에 할당되는, 무선 통신 장치.
제 9 항에 있어서,

각 클러스터의 상기 파일럿 심볼들 각각이 최소 주파수 내지 최대 주파수의 범위의 인접하는 주파수 서브캐리어들의 그룹 중 하나의 주파수 서브캐리어를 활용하여, 첫 번째 심볼 기간 내지 최종 심볼 기간의 범위에 있는 인접하는 심볼 기간들의 그룹 중 하나의 심볼 기간 동안에 전송되도록 할당되고,

각각의 클러스터에서 단지 하나의 파일럿 심볼만이 상기 하나의 파일럿 심볼의 전송 주파수 서브캐리어로서 최대 주파수나 최소 주파수를 할당받거나 또는 상기 하나의 파일럿 심볼의 전송 심볼 기간으로서 첫 번째 심볼 기간이나 최종 심볼 기간을 할당받는, 무선 통신 장치.