KR101000636B1 - Ｏｆｄｍ 및 ｍｉｍｏ 전송을 위한 위상 정정 - Google Patents

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Abstract

무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하는 기술들이 기재된다. 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들이 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 및/또는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 획득될 수 있다. 제 1 위상 정보가 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득된다. 제 2 위상 정보는 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 획득된다. 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 및 제 2 위상 정보에 기초하여(직접적으로 및/또는 간접적으로) 정정된다. 예를 들어, 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상이 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 정정될 수 있고, 상기 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 검출이 수행되어 추정된 데이터 심볼들을 획득할 수 있고, 상기 제 2 위상 정보가 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 획득될 수 있으며, 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상이 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 정정될 수 있다. 또한 상기 위상 정정은 다른 방식들로 수행될 수도 있다.

Description

ＯＦＤＭ 및 ＭＩＭＯ 전송을 위한 위상 정정{PHASE CORRECTION FOR OFDM AND MIMO TRANSMISSIONS}
본 개시물은 일반적으로 통신, 그리고 더 특정하게는 무선 통신을 위한 위상 정정(phase correction)을 수행하기 위한 기술들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템에서, 송신기는 일반적으로 트래픽 데이터를 처리(예컨대, 인코딩 및 변조)하여 데이터 심볼들을 생성한다. 코히어런트(coherent) 시스템에 대해, 상기 송신기는 파일럿 심볼들을 상기 데이터 심볼들과 다중화(multiplex)시키고, 상기 다중화된 데이터 및 파일럿 심볼들을 처리하여 무선 주파수(radio frequency, RF) 신호를 생성하고, 그리고 상기 RF 신호를 무선 채널을 통해 송신한다. 무선 채널은 상기 송신되는 RF 신호를 채널 응답으로써 왜곡(distort)하며 나아가 상기 신호를 잡음 및 간섭으로써 열화(degrade)시킨다.
수신기는 상기 송신되는 RF 신호를 수신하고 상기 수신된 RF 신호를 처리하여 샘플(sample)들을 획득한다. 코히어런트 검출을 위해, 상기 수신기는 수신된 파일럿에 기초하여 상기 무선 채널의 응답을 추정하고 채널 추정치(estimate)를 유도한다. 그리고 나서 수신기는 상기 채널 추정치로써 검출을 수행하여 추정된 데이터 심볼들을 획득하며, 이들은 상기 송신기에 의해 전송된 데이터 심볼들의 추정치들이다. 그리고 나서 수신기는 상기 추정된 데이터 심볼들을 처리(예컨대, 복조 및 디코딩)하여 디코딩된 데이터를 획득한다.
수신기는 일반적으로 수신기에서의 주파수 오차(error)를 추정한다. 본 주파수 오차는 송신기 및 수신기에서의 발진기 주파수들의 차이, 도플러 편이 등에 기인할 수 있다. 수신기는 상기 주파수 오차를 상기 샘플들로부터 제거하여 상기 주파수 정정된 샘플들에 대한 검출을 수행할 수 있다. 그러나, 일반적으로 주파수 오차 추정치에 잔여 오차가 존재한다. 이 잔여 오차는 주파수 정정된 샘플들에서의 위상 오차(phase error)를 야기하며, 상기 위상 오차는 성능을 열화시킬 수 있다.
그러므로 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하는 기술들에 대한 수요가 당해 기술분야에 존재한다.
무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하는 기술들이 여기에 기재된다. 일 특징으로, 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들이 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 및/또는 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 획득된다. 제 1 위상 정보가 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득된다. 제 2 위상 정보는 상기 수신된 데이터 심볼들에 기반하여 획득된다. 상기 제 1 및 제 2 위상 정보는 다양한 방식들로 획득될 수 있으며 다양한 형태들로 표시될 수 있다. 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 및 제 2 위상 정보에 기초하여 정정된다. 상기 위상 정정은 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 직접 그리고/또는 간접적으로 이용할 수 있으며 하나 이상의 단계들로 수행될 수 있다.
제 1 위상 정보를 획득하기 위해, 상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상은 초기 위상 오차(initial phase error)에 의하여 정정될 수 있으며, 이는 이전 심볼 기간(period)에 대한 위상 오차, 영(zero), 또는 어떠한 다른 값일 수 있다. 검출이 상기 위상 정정된 파일럿 심볼들에 대해 수행되어 추정되는 파일럿 심볼들을 획득할 수 있다. 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적(dot product)들이 계산되고, 상이한 부반송파(subcarrier)들 및/또는 스트림들에 대한 신호-대-잡음 비(SNR) 추정치들에 의하여 가중(weight)되고, 그리고 결합되어 상기 제 1 위상 정보를 획득할 수 있다. 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해, 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 위상 정보에 의하여 정정될 수 있다. 상기 위상 정정된 데이터 심볼들에 검출이 수행되어 추정된 데이터 심볼들을 획득할 수 있다. 경 판정치(hard decision)들이 상기 추정된 데이터 심볼들에 대해 획득될 수 있다. 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들이 계산되고, SNR 및/또는 다른 인자들에 의존할 수 있는 스케일링 인자(scaling factor)들에 의하여 가중되고, 그리고 결합되어 상기 제 2 위상 정보를 획득할 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 위상 정보는 다른 방식들로 얻어질 수도 있다.
상기 위상 정정은 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 일 방식으로, 상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상이 정정되고(예컨대, 이전 심볼 기간에 대한 제 2 위상 정보에 기초하여), 상기 제 1 위상 정보가 상기 위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득되고, 그리고 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 정정된다. 다른 방식으로, 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 정정되고, 상기 위상 정정된 데이터 심볼들에 검출이 수행되어 추정된 데이터 심볼들을 획득하고, 상기 제 2 위상 정보는 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 획득되며, 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 정정된다. 또 다른 방식으로, 상기 제 1 및 제 2 위상 정보가 결합되어 결합된 위상 정보를 획득하며, 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 결합된 위상 정보에 기초하여 정정된다. 또한 상기 위상 정정은 다른 방식들로 수행될 수도 있다.
본 개시물의 다양한 측면들 및 특징들은 이하에서 더 상세히 기재된다.
도 1은 SISO 전송을 위한 송신기 및 수신기를 도시한다.
도 2는 MIMO 전송을 위한 송신기 및 수신기를 도시한다.
도 3 및 4는 결합된 위상 정보를 사용하여 위상 정정을 수행하는 두 가지 프로세스들을 도시한다.
도 5는 IEEE 802.11a/g에서의 데이터 포맷을 도시한다.
도 6은 OFDM 복조기를 도시한다.
도 7은 위상 정정 유닛을 도시한다.
도 8은 위상 오차 계산 유닛을 도시한다.
도 9 및 10은 다수의 단계들로 위상 정정을 수행하기 위한 두 가지 프로세스들을 도시한다.
도 11은 위상 정정을 수행하는 일반적인 프로세스를 도시한다.
도 12는 위상 정정을 수행하는 장치를 도시한다.
여기 기재되는 위상 정정 기술들은 무선 광역 통신망(WWAN)들, 도시권 통신망(WMAN)들, 무선 랜(WLAN)들, 및 무선 사설망(WPAN)들과 같은 다양한 무선 통신 망들에 이용될 수 있다. 용어들 "망들" 및 "시스템들"은 종종 상호교환적으로 이용된다. 이러한 무선 네트워크들은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시분할 다중 접속(TDMA), 공간 분할 다중 접속(SDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일-반송파 FDMA(SC-FDMA), 및/또는 어떠한 다른 다중 접속 방식들을 이용할 수 있다. OFDMA는 OFDM을 활용한다. SC-FDMA는 단일-반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM)를 활용한다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수(K)개의 직교 부반송파들로 분할하며, 이들은 톤들, 빈들 등으로도 지칭된다. 각 부반송파는 데이터와 함께 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 이용하여 주파수 영역에서 그리고 SC-FDM을 이용하여 시간 영역에서 전송된다. 명확화를 위해, 상기 기술들은 OFDM을 활용하는 OFDM-기반 시스템에 대해 기재된다.
또한 본 기술들은 단일-입력 단일-출력(SISO), 단일-입력 다중-출력(SIMO), 다중-입력 단일-출력(MISO), 및 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송들에도 이용될 수 있다. 데이터 전송에 대해 단일-입력은 하나의 송신 안테나를 지칭하며 다중-입력은 다수의 송신 안테나들을 지칭한다. 데이터 수신에 대해 단일-출력은 하나의 수신 안테나를 지칭하고 다중-출력은 다수의 수신 안테나들을 지칭한다. 또한 상기 기술들은 M-ary 위상 편이 변조(M-PSK) 및 M-ary 직교 진폭 변조(M-QAM)와 같은 다양한 변조 방식들에도 이용될 수 있다.
도 1은 SISO 전송을 위한 송신기(110) 및 수신기(150)의 블록도를 도시한다. 다운링크(또는 순방향 링크)에 대해, 송신기(110)는 기지국, 액세스 포인트, 노드 B, 및/또는 어떠한 다른 네트워크 엔티티의 일부일 수 있다. 수신기(150)는 단말, 스테이션, 이동국, 사용자 장치, 가입자 유닛, 및/또는 어떠한 다른 장치의 일부일 수 있다. 업링크(또는 역방향 링크)에 대해, 송신기(110)는 단말, 스테이션, 이동국, 사용자 장치 등의 일부일 수 있으며, 수신기(150)는 기지국, 액세스 포인트, 노드 B 등의 일부일 수 있다.
송신기(110)에서, 송신(TX) 데이터 및 파일럿 처리기(112)는 트래픽 데이터를 처리(예컨대, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 매핑)하여 데이터 심볼들을 생성한다. 또한 처리기(112)는 파일럿 심볼들을 생성하며 나아가 상기 파일럿 심볼들을 데이터 심볼들과 다중화(multiplex)한다. 여기서 이용되는 바로서, 데이터 심볼은 데이터에 대한 심볼이고, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 심볼이며, 심볼은 일반적으로 복소값이다. 데이터 심볼 또는 파일럿 심볼은 하나의 심볼 기간(period)에서 하나의 부반송파(subcarrier) 상으로 전송될 수 있다. 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들은 PSK 또는 QAM과 같은 변조 방식으로부터의 변조 심볼들일 수 있다. 파일럿 심볼들은 송신기 및 수신기 모두에 의해 선험적으로(a priori) 알려지며 이하에 기재되는 바와 같이, 짧은(short) 그리고 긴(long) 트레이닝(training) 심볼들과 다른 종류의 파일럿을 생성하는데 이용될 수 있다. OFDM 변조기/송신기(OFDM MOD/TMTR)(116)는 상기 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들에 OFDM 변조를 수행하여 출력 칩(chip)들을 획득한다. 송신기(116)는 추가로 상기 출력 칩들을 처리(예컨대, 아날로그로 변환, 필터링, 증폭, 및 상향변환)하고 변조된 신호를 발생시키며, 이는 안테나(118)로부터 송신된다.
수신기(150)에서, 안테나(152)는 상기 변조된 신호를 송신기(110)로부터 수신하고 수신된 신호를 제공한다. 수신기/OFDM 복조기(RCVR/OFDM DEMOD)(154)는 상기 수신된 신호를 처리(예컨대, 필터링, 증폭, 하향변환, 디지털화)하여 샘플들을 획득하고, 수신기(150)에서 주파수 오차를 추정 및 제거하며, 추가로 상기 샘플들에 OFDM 복조를 수행하여 모든 관심 부반송파들에 대한 수신된 심볼들을 획득한다. 위상 정정 유닛(160)은 수신된 심볼들을 획득하고, 각 심볼 기간에서의 위상 오차를 추정하고, 상기 위상 오차를 제거하고, 그리고 위상-정정된 심볼들을 제공한다. 용어들 "오차" 및 "오프셋"은 주파수 및 위상에 대해 종종 상호교환적으로 이용된다. 검출기(162)는 상기 위상-정정된 심볼들에 대한 검출을 수행(예컨대, 정합 필터링(matched filtering) 또는 등화)하고 추정된 파일럿 및 데이터 심볼들을 제공한다. 위상 정정 유닛(160)은 상기 수신된 심볼들 및/또는 상기 추정된 심볼들에 기초하여 상기 위상 오차를 추정할 수 있다. RX 데이터 처리기(164)는 상기 추정된 데이터 심볼들을 처리(예컨대, 디인터리빙 및 디코딩)하여 디코딩된 데이터를 제공한다. 처리기(164)는 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 코드 비트들에 대한 로그-우도 비(log-likelihood ratio, LLR)들을 계산할 수 있으며 추가로 상기 LLR들을 디인터리빙 및 디코딩하여 상기 디코딩된 데이터를 획득할 수 있다.
제어기들/처리기들(120 및 170)은 송신기(110) 및 수신기(150)에서의 동작을, 각각 감독한다. 메모리들(122 및 172)은, 각각, 송신기(110) 및 수신기(150)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
도 2는 MIMO 전송을 위한 송신기(210) 및 수신기(250)의 블록도를 도시한다. 송신기(210)는 다수(T)개의 안테나들을 구비하며, 수신기(250)는 다수(R)개의 안테나들을 구비한다. 각 송신 안테나 및 각 수신 안테나는 물리적 안테나 또는 안테나 어레이일 수 있다.
송신기(210)에서, TX 데이터 및 파일럿 처리기(212)는 트래픽 데이터를 처리하여 데이터 심볼들을 생성하고, 파일럿을 처리하여 파일럿 심볼들을 생성하고, 그리고 상기 파일럿 심볼들을 데이터 심볼들과 다중화한다. TX 공간 처리기(214)는 상기 데이터 및 파일럿 심볼들에 대하여 송신기 공간 처리(spatial processing)를 수행하여 T개의 출력 심볼 스트림들을 T개의 OFDM 변조기들/송신기들(216a 내지 216t)에 제공한다. TX 공간 처리기(214)는 직접 MIMO 매핑, 공간 확산(spatial spreading), 송신 빔포밍(beamforming) 등을 수행할 수 있다. 각각의 데이터 심볼 및 각 파일럿 심볼은 하나의 안테나(직접 매핑에 대해) 또는 다수의 안테나들(공간 확산 및 빔포밍에 대해)로부터 전송될 수 있다. 각각의 OFDM 변조기/송신기(216)는 그 출력 심볼들에 OFDM 변조를 수행하여 출력 칩들을 생성하며 추가로 상기 출력 칩들을 처리하여 변조된 신호를 생성한다. 송신기들(216a 내지 216t)로부터의 T개의 변조된 신호들은, 각각, 안테나들(218a 내지 218t)로부터 송신된다.
수신기(250)에서, R개의 안테나들(252a 내지 252r)은 상기 T개의 변조된 신호들을 송신기(210)로부터 수신하고, 각각의 안테나(252)는 수신된 신호를 각각의 수신기/OFDM 복조기(254)에 제공한다. 각 수신기/OFDM 복조기(254)는 그 수신된 신호를 처리하여 샘플들을 획득하고, 수신기(250)에서의 주파수 오차를 추정 및 제거하며, 추가로 상기 샘플들에 OFDM 복조를 수행하여 수신된 심볼들을 획득한다. 위상 정정 유닛(260)은 OFDM 복조기들(254a 내지 254r)로부터의 상기 수신된 심볼들을 처리하고, 각 심볼 기간에서의 위상 오차를 추정 및 제거하며, 위상-정정된 심볼들을 제공한다. MIMO 검출기(262)는 상기 위상-정정된 심볼들에 MIMO 검출을 수행하고 추정된 파일럿 및 데이터 심볼들을 제공한다. MIMO 검출기(262)는 최소 평균 제곱 오차(minimum mean square error, MMSE), 제로-포싱(zero-forcing, ZF), 연속 간섭 소거(successive interference cancellation, SIC), 또는 어떠한 다른 MIMO 검출 기법을 구현할 수 있다. 위상 정정 유닛(260)은 상기 수신된 심볼들 및/또는 추정된 심볼들에 기초하여 상기 위상 오차를 추정할 수 있다. RX 데이터 처리기(264)는 상기 추정된 데이터 심볼들을 처리하여 디코딩된 데이터를 제공한다.
제어기들/처리기들(220 및 270)은, 각각, 송신기(210) 및 수신기(250)에서의 동작을 감독한다. 메모리들(222 및 272)는, 각각, 송신기(210) 및 수신기(250)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장한다.
OFDM-기반 시스템에서, OFDM 심볼은 데이터 부반송파들 상의 데이터 심볼들 및/또는 파일럿 부반송파들 상의 파일럿 심볼들을 포함할 수 있다. 데이터 부반송파는 데이터에 이용되는 부반송파이고, 파일럿 부반송파는 파일럿에 이용되는 부반송파이다. 위상 오차는 추정된 심볼과 그것의 알려진 심볼의 내적(dot product)을 수행함으로써, 다음과 같이 추정될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00001
등식(1)
여기서 s는 알려진 심볼, 예컨대, 알려진 파일럿 심볼이고,
Figure 112008087949335-pct00002
는 추정된 심볼, 예컨대, 추정된 파일럿 심볼이고, 그리고
θ는 상기 추정 및 알려진 심볼들 간의 위상 오차이다.
일반적으로, 상기 추정된 심볼
Figure 112010047388814-pct00003
는 추정된 파일럿 심볼 또는 추정된 데이터 심볼일 수 있다. 상기 알려진 심볼 s는 수신기에 의해 선험적으로 알려진 파일럿 심볼 또는 추정된 데이터 심볼의 경 판정치(hard decision)일 수 있다. 경 판정치는 일반적으로 상기 추정된 데이터 심볼에 가장 근사한(예컨대, 유클리디언 거리(Euclidean distance)에 있는) 변조 심볼이다.
파일럿-기반 위상 추정은 다음과 같이, 심볼 기간 n에 대한 파일럿 심볼들에 기초하여 얻어질 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00004
그리고 등식(2)
Figure 112008087949335-pct00005
등식(3)
여기서 p k,m (n)은 부반송파 k상의 스트림 m에 대한 알려진 파일럿 심볼이고,
Figure 112008087949335-pct00006
은 부반송파 k상의 스트림 m에 대한 추정된 파일럿 심볼이고,
β k,m (n)은 부반송파 k상의 스트림 m에 대한 가중 인자이고,
Np(k)는 부반송파 k상의 파일럿 스트림들의 개수이고,
Kp는 파일럿 부반송파들의 개수이고,
Xp (n)은 심볼 기간 n에 대한 파일럿-기반 페이저(phasor)이고, 그리고
θ p (n)은 파일럿-기반 위상 오차이다.
등식(2)에서, βk,m (n)은 각각의 추정된 파일럿 심볼에 부여되는 가중치(weight)를 나타내며 SNR, 수신된 신호 품질의 어떠한 다른 표시, 및/또는 다른 인자들에 기초하여 결정될 수 있다. 또한 βk,m (n)은 모든 추정된 파일럿 심볼들에 대해 동일한 가중치를 부여하도록 1로 세팅될 수도 있다. Xp (n)은 추정된 파일럿 심볼들과 상기 알려진 파일럿 심볼들의 내적의 가중합과 같다. Xp (n)은 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들 간의 가중된 평균 위상 오차를 포함한다.
SISO 전송에서, 파일럿 스트림들의 수는 모든 파일럿 부반송파들에 대해 1과 같다, 즉 모든 k에 대해 Np(k)=1 이다. MIMO 전송에서, 파일럿 스트림들의 개수는 1일 수 있거나, 데이터 스트림들의 수일 수 있거나, T와 R 중 작은 수일 수 있거나, 또는 이러한 파라미터들과 독립적일 수 있다. 파일럿 스트림들의 수는 부반송파들 간에 및/또는 OFDM 심볼들 간에 다를 수 있다.
파일럿 심볼들의 개수는 일반적으로 데이터 심볼들의 수보다 훨씬 작다. 따라서 위상 추정은 파일럿 심볼들 뿐 아니라 데이터 심볼들을 이용하여 개선될 수 있다. 데이터 심볼들은 수신기에서 알려지지 않는다. 그러나, 수신기는 (1) 수신된 데이터 심볼들에 검출을 수행하여 추정된 데이터 심볼들을 획득함으로써 그리고 (2) 상기 데이터 심볼들에 이용되는 알려진 데이터 레이트(그리고 따라서 신호 컨스털레이션)에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들에 경 판정들을 수행함으로써 상기 송신된 데이터 심볼들을 추정할 수 있다. 경 판정치들은 송신된 데이터 심볼들로서 이용될 수 있으며 파일럿 심볼들에 대해서와 동일한 방식으로 상기 추정된 데이터 심볼들에 대해 비교될 수 있다.
데이터-기반 위상 추정은 다음과 같이, 심볼 기간 n에 대한 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 얻어질 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00007
그리고 등식(4)
Figure 112008087949335-pct00008
등식(5)
여기서
Figure 112008087949335-pct00009
은 부반송파 k 상의 스트림 m에 대한 추정된 데이터 심볼이고,
Figure 112010047388814-pct00010
은 추정된 데이터 심볼
Figure 112010047388814-pct00011
에 대한 경 판정치이고,
ND(k)는 부반송파 k상의 데이터 스트림들의 개수이고,
KD는 데이터 부반송파들의 개수이고,
Xd (n)은 심볼 기간 n에 대한 데이터-기반 페이저이고, 그리고
θ d (n)은 데이터-기반 위상 오차이다.
등식(4)에서, Xd (n)은 상기 추정된 데이터 심볼들과 경 판정치들의 내적들의 가중 합이다. Xd (n)은 추정된 데이터 심볼들과 경 판정치들 간의 가중된 평균 위상 오차를 포함한다.
SISO 전송에서, 데이터 스트림들의 개수는 모든 데이터 부반송파들에 대해 1과 같다. MIMO 전송에서, 데이터 스트림들의 개수는 송신 안테나들의 개수와 수신 안테나들의 개수 중 작은 것에 의해 상한된다, 즉 ND≤min(T,R). 또한 데이터 스트림들의 개수는 부반송파 간에 및/또는 OFDM 심볼 간에 다를 수 있다.
절대 위상 오차는, 다음과 같이, 파일럿 및 데이터 심볼들에 기초하여 얻어질 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00012
등식(6)
여기서 μ d 및 μ p 는, 각각, 데이터 및 파일럿 심볼들에 대한 가중 인자들이고, 그리고
θ abs (n) 는 데이터 및 파일럿 심볼들에 기초하여 얻어지는 절대 위상 오차이다.
상기 절대 위상 오차는 심볼 기간 n에서 관측되는 위상 오차이며 델타 위상(delta phase) 또는 순시 위상 오차(instantaneous phase error)로 간주될 수 있다.
가중 인자들 μd 및 μp 는 결합 프로세스에서 더 신뢰성 있는 위상 추정들에 더 큰 가중치를 부여하고 덜 신뢰성 있는 위상 추정들에 가중치를 덜 부여하도록 선택될 수 있다. 상기 가중 인자들은 고정 값들이거나, 예컨대, SNR 추정들에 의해 결정되는, 설정가능한 값들일 수 있다. 또한 상기 가중 인자들은 최대-비 결합(maximal-ratio combining, MRC) 또는 다른 어떠한 결합 기법에 기초하여 선택될 수도 있다. μd 및 μp 모두 1로 세팅되어 Xd (n) 및 Xp (n)에 동일한 가중치를 부여할 수 있다. 또한 μd 는 Xd (n)를 생략하기 위해 영(zero)으로 세팅될 수 있으며, μp 는 Xp (n)를 생략하기 위해 영으로 세팅될 수 있다.
수신기는 수신기에서의 주파수 오차를 추정하여 OFDM 복조를 수행하기 전에 상기 주파수 오차를 제거할 수 있다. 주파수 오차 추정에서의 잔여 오차는 시간에 따른 위상 슬로프(slope)를 야기한다. 각 심볼 기간에서, 모든 이전 위상 정정들의 누계는 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00013
등식(7)
여기서 θtotal (n)은 심볼 기간 n에서의 총 위상 오차이고, 그리고
α total 및 α abs 는, 각각, θ total (n) 및 θ abs (n)에 대한 스케일링 인자들이다.
θ total (n)은 제 1 OFDM 심볼 전에 영(zero)으로 초기화될 수 있다. α total 및 α abs 은, 각각, θ total (n) 및 θ abs (n)에 대해 요망되는 가중치에 기초하여 다양한 값들로 세팅될 수 있다. 예를 들어, α total 및 α abs 는 α total =α abs =1로 정의될 수 있으며, 등식(7)은 단순히 θ abs (n)를 누적할 것이다. 대안적으로, α total 은 0≤α total ≤1로서 정의될 수 있으며, α abs 는 α abs =1-α total 로서 정의될 수 있다. 이 경우, 등식(7)은 무한 임펄스 응답(IIR) 필터를 구현할 것이며, 여기서 α total 에 대한 더 큰 값이 더 많은 필터링에 대응하고, 그 역도 성립한다.
등식(7)의 설계는 위상들을 합산한다. 다른 설계로, 복소 값들이 합산될 수 있으며, 이는 어떠한 정보가 위상들만을 합산할 때 상실될 수 있기 때문에 더 정확한 추정치를 가져올 수 있다.
수신된 심볼들은 다음과 같이 위상 정정될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00014
등식(8)
여기서
Figure 112008087949335-pct00015
은 부반송파 k 상의 스트림 m에 대한 수신된 심볼이고, 그리고
Figure 112008087949335-pct00016
은 수신된 심볼
Figure 112008087949335-pct00017
에 대응하는 위상-정정된 심볼이다.
전술한 바와 같이, 단일 위상 추정치가 모든 스트림들 및 부반송파들에 대해 얻어질 수 있으며 모든 스트림들 및 부반송파들에 대한 수신된 심볼들에 적용될 수 있다. 대안적으로, 위상 추정치가 각 스트림 또는 부반송파에 대해 얻어질 수 있으며 상기 스트림 또는 부반송파에 대한 수신된 심볼들에 적용될 수 있다. 일반적으로, 위상 추정치는 임의의 개수의 스트림들 및 임의의 개수의 부반송파들에 대해 얻어질 수 있으며 이러한 스트림들 및 부반송파들에 대한 수신된 심볼들에 적용될 수 있다. 위상 정정 후에, 검출 및 디코딩이 상기 위상-정정된 심볼들에 수행될 수 있다.
도 3은 위상 정정을 수행하는 프로세스(300)를 도시한다. 총 위상 오차 θtotal (n) 및 심볼 기간 인덱스 n은 제 1 OFDM 심볼에 앞서 초기화된다, 예컨대 θtotal (n)=0 이고 n=0 (블록(312)). 심볼 기간 n에 대해 수신기/OFDM 복조기들(254)로부터 수신된 심볼들은 θtotal (n)에 의하여, 예컨대 등식(8)에 나타난 바와 같이, 위상 정정된다(블록(314)). 상기 위상-정정된 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 파일럿 심볼들 및 추정된 데이터 심볼들을 획득한다(블록(316)). 파일럿-기반 페이저(phasor) Xp (n)은 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여, 예컨대 등식(2)에 표시된 바와 같이, 계산된다(블록(318)). 데이터-기반 페이저 Xd (n)은, 예컨대 등식(4)에 표시된 바와 같이, 상기 추정된 데이터 심볼들 및 이들의 경 판정치들에 기초하여 계산된다. 상기 파일럿 및 데이터 심볼들에 대한 절대 위상 오차 θabs (n)는, 예컨대 등식(6)에 표시된 바와 같이, 페이저들 Xp (n) 및 Xd (n)에 기초하여 유도될 수 있다(블록(322)). 총 위상 오차 θtotal (n)는, 예컨대 등식(7)에 표시된 바와 같이, 상기 절대 위상 오차를 이용하여 갱신되며, 심볼 기간 인덱스 n이 증분된다(블록(324)).
수신기/OFDM 복조기들(254)로부터의 수신된 심볼들은 갱신된 총 위상 오차 θtotal (n+1)로써 위상 정정되며, 이는 현재의 심볼 기간 n에 대한 위상 오차를 포함한다(블록(326)). 그리고 나서 상기 위상-정정된 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 새로운 추정된 데이터 심볼들을 획득하며(블록(328)), 이들은 디코딩되어 디코딩된 데이터를 획득한다(블록(330)).
도 3에서, 수신된 심볼들이 두 개의 스테이지들에서 검출/처리된다. 제 1 스테이지에서, 수신기/OFDM 복조기들(254)로부터의 수신된 심볼들이 먼저 현재의 θ total (n)으로써 위상 정정되고, θ abs (n)가 결정되며 θ total (n)을 갱신하는데 이용되어 θ total (n+1)을 획득한다. 제 2 스테이지에서, 수신기/OFDM 복조기들(254)로부터의 수신된 심볼들이 다시 제 1 스테이지로부터 획득된 갱신된 θ total (n+1)로써 위상 정정되며, 이는 제 1 스테이지에서 이용되는 θ total (n)보다 더 정확하다. 제 1 스테이지에 대한 블록(316)에서의 제 1 검출은 X p (n) 및 X d (n)을 계산하는데 이용되는 상기 추정된 파일럿 및 데이터 심볼들을 제공한다. 제 2 스테이지에 대한 블록(328)에서의 제 2 검출은 디코딩을 위한 새로운 추정된 데이터 심볼들을 제공한다.
도 4는 검출을 한 번 수행함으로써 위상 정정을 수행하는 프로세스(400)를 도시한다. 총 위상 오차 θtotal (n) 및 심볼 기간 인덱스 n이 제 1 OFDM 심볼에 앞서 초기화된다, 예컨대 θtotal (n)=θpre 이고 n=0(블록(412)). θpre 는 데이터를 반송하는 제 1 OFDM 심볼에 앞서는 하나 이상의 OFDM 심볼들, 예컨대 프리앰블, MIMO 파일럿 등에 대한 OFDM 심볼들로부터 획득되는 위상 추정치일 수 있다.
심볼 기간 n에 대한 수신된 심볼들이 θtotal (n)에 의하여 위상 정정된다(블록(414)). 상기 위상-정정된 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 파일럿 심볼들 및 추정된 데이터 심볼들을 획득한다(블록(416)). 파일럿-기반 페이저 Xp (n)이 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 계산된다(블록(418)). 데이터-기반 페이저 Xd (n)이 상기 추정된 데이터 심볼들 및 그 경 판정치들에 기초하여 계산된다(블록(420)). 절대 위상 오차 θabs (n)가 페이저들 Xp (n) 및 Xd (n)에 기초하여 유도될 수 있다(블록(422)). 총 위상 오차 θtotal (n)는 상기 절대 위상 오차로써 갱신되며, 심볼 기간 인덱스 n이 증분된다(블록(424)). 상기 추정된 데이터 심볼들이 디코딩되어 디코딩된 데이터를 획득한다(블록(426)).
도 4에서, 이전 심볼 기간에서 획득된 총 위상 오차에 기초하여 위상 정정이 상기 수신된 심볼들에 대하여 수행된다. 파일럿-기반 및 데이터-기반 위상 추정치들이 상기 추정된 파일럿 및 데이터 심볼들에 기초하여 획득된다. 총 위상 오차는 상기 위상 추정치들을 이용하여 갱신되며 다음 심볼 기간에서 이용된다. 수신된 심볼들이 상기 갱신된 총 위상 오차에 의해 정정되지 않아 제 2 검출을 회피한다.
다른 설계로, 수신된 파일럿 심볼들은 총 위상 오차에 의하여 위상 정정되고 검출된다. 파일럿-기반 페이저 Xp (n) 및 파일럿-기반 위상 오차 θp (n)이 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득된다. 총 위상 오차 θtotal (n)는 θp (n)을 이용하여 갱신된다. 수신된 데이터 심볼들은 상기 갱신된 총 위상 오차에 의해 위상 정정되며 검출된다. 데이터-기반 페이저 Xd (n) 및 데이터-기반 위상 오차 θd (n)이 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 획득된다. 상기 총 위상 오차는 다시 θd (n)을 이용하여 갱신된다. 본 설계에서, 수신된 데이터 심볼들은 현재의 심볼 기간에서 획득되는 파일럿-기반 위상 오차 θp (n)에 의하여 정정되고, 상기 데이터-기반 위상 오차 θd (n)가 다음 심볼 기간에서 이용된다.
또 다른 설계로, 블록들(412 내지 424)은 도 4에 대해 전술한 바와 같이 수행되어 추정된 데이터 심볼들을 획득할 수 있다. 상기 추정된 데이터 심볼들은 θ abs (n)에 의해 위상 정정되어 위상-정정된 추정된 데이터 심볼들을 획득하며, 이들이 디코딩되어 디코딩된 데이터를 획득한다. 본 설계는 검출 후의 데이터-기반 위상 오차를 제거한다.
여기 기재된 위상 정정 기법들은 WLAN들에 대한 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)에 의해 개발된 표준들의 IEEE 802.11 계보를 구현하는 WLAN들과 같은 다양한 무선 통신 망들에 이용될 수 있다. IEEE 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g, 및 802.11n은 상이한 무선 기술들을 망라하며 상이한 기능들을 갖는다. 명확화를 위해, 이하에서 모두가 OFDM을 활용하는, IEEE 802.11a, 802.11g 및/또는 802.11n을 구현하는 WLAN에 대한 기술들이 기재된다.
IEEE 802.11a/g는 시스템 대역폭을 K=64 부반송파들로 분할하는 부반송파 구조를 활용하며, 이들은 -32 내지 +31의 인덱스들을 할당받는다. 이러한 64개의 총 부반송파들은 인덱스들 ±{1,...,6,8,...,20,22...,26}을 갖는 46개의 데이터 부반송파들과 인덱스들 ±{7,21}을 갖는 4개의 파일럿 부반송파들을 포함한다. 인덱스 0을 갖는 DC 부반송파와 나머지 부반송파들은 이용되지 않는다. 본 부반송파 구조는 1999년 9월의 "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications: High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band,"로 명명된 IEEE 표준 802.11a에 기술되며, 이는 공개적으로 이용가능하다. IEEE 802.11n은 인덱스들 ±{1,...,6,8,...,20,22...,28}을 갖는 52개의 데이터 부반송파들과 인덱스들 ±{7,21}을 갖는 4개의 파일럿 부반송파들을 포함하는 64개의 총 부반송파들을 구비하는 부반송파 구조를 활용한다.
도 5는 IEEE 802.11a/g에 의해 정의되는 데이터 포맷을 도시한다. 물리 계층(PHY)에서, 데이터는 PHY 프로토콜 데이터 유닛(PPDU)들로 처리 및 전송된다. 각 PPDU(510)는 프리앰블 섹션(520), 신호 섹션(530), 및 데이터 섹션(540)을 포함한다. 프리앰블 섹션(520)은 다음의 두 개의 OFDM 심볼들에서 두 개의 긴(long) 트레이닝 심볼들이 이어지는 첫 두 개의 OFDM 심볼들에서 열 개의 짧은(short) 트레이닝 심볼들을 반송(carry)한다. 상기 짧은 트레이닝 심볼들은 802.11a/g에 기재되는 바와 같이, 12개의 부반송파들의 세트로 매핑되는 12개의 파일럿 심볼들의 세트에 기초하여 생성된다. 상기 긴 트레이닝 심볼들도, 802.11a/g에 기재된 바와 같이, 52개의 부반송파들의 세트로 매핑되는 52개의 파일럿 심볼들의 세트에 기초하여 생성된다. 신호 섹션(530)은 PPDU에 대한 시그널링의 하나의 OFDM 심볼을 반송한다. 데이터 섹션(540)은 데이터에 대한 가변 개수의 OFDM 심볼들을 반송한다. 시그널링 및 데이터는, 각각, 신호 섹션(530) 및 데이터 섹션(540)에서 49 개의 데이터 부반송파들 상으로 전송된다. 트래킹 파일럿(tracking pilot)은 상기 신호 및 데이터 섹션들 내의 각각의 OFDM 심볼에서의 4개의 파일럿 부반송파들 상으로 전송된다. 각 파일럿 부반송파에 대한 파일럿 심볼들은 기지의 의사-난수(psendu-random number, PN) 시퀀스에 기초하여 생성된다.
IEEE 802.11n에 대해, MIMO 파일럿 섹션이 신호 섹션(530)과 데이터 섹션(540) 사이에 삽입되며 MIMO 채널 추정에 이용되는 MIMO 파일럿을 반송한다.
도 6은 OFDM 복조기(600)의 설계를 도시하며, 이는 도 1의 수신기/OFDM 복조기(154)와 또한 도 2의 수신기들/OFDM 복조기들(254a 내지 254r) 각각에서 이용될 수 있다.
OFDM 복조기(600) 내에서, 주파수 오차 추정기(610)는 상기 수신기에서의 주파수 오차를 추정하며(예컨대, 수신된 PPDU에서의 상기 긴 및/또는 짧은 트레이닝 심볼들에 기초하여) 주파수 오차 추정치 f err 를 제공한다. 주파수 정정 유닛(612)은, 다음과 같이, 상기 주파수 오차에 기인하는 위상 슬로프를 제거한다:
Figure 112008087949335-pct00018
등식(9)
여기서 x(t)는 샘플 기간 t에 대한 수신된 샘플이고,
Tsym 은 하나의 샘플 기간이고, 그리고
Figure 112010047388814-pct00019
는 샘플 기간 t에 대한 주파수-정정 샘플이다.
타이핑 포착 유닛(614)은, 예컨대 상기 긴 및/또는 짧은 트레이닝 심볼들에 기초하여, 수신된 PPDU의 타이밍을 결정한다. 또한 유닛(614)은 상기 주파수 오차 추정치를 수신하고 상기 타이밍을 조정하여 주파수 오차를 보상(account for)한다. 수신기에서, 디지털화에 이용되는 샘플링 클록과 하향변환에 이용되는 국부 발진기(LO) 신호가 단일 기준 발진기에 기초하여 생성될 수 있다. 이 경우, 상기 기준 발진기에서의 주파수 오차는 샘플링 클록에서의 타이밍 에러 뿐 아니라 LO 신호에서의 주파수 에러 모두를 야기한다. 그러므로, z개의 part per million(ppm)의 주파수 오차는 z ppm의 타이밍 오차에 대응한다. 유닛(614)은 상기 주파수 오차에 기인하는 샘플-당(per-sample) 오차를 결정하고 시간에 따라 상기 샘플-당 타이밍 오차를 축적함으로써 각 심볼 기간에서의 총 타이밍 오차를 계산할 수 있다.
수신된 OFDM 심볼은 K+C개의 샘플들을 포함하며, 여기서 C는 순환 프리픽스(cyclic prefix) 길이이다. OFDM 복조를 위해, 유닛(614)은 K+C개의 샘플들 중에서 K개의 샘플들을 선택하는 FFT 윈도우를 생성한다. 총 타이밍 오차가 ±1 샘플 기간을 초과할 때, ±1 샘플 기간이 상기 총 타이밍 오차로부터 차감될 수 있으며, FFT 윈도우가 하나의 샘플 기간만큼 전방으로(+에 대해) 또는 하나의 샘플 기간 만큼 역방향으로(-에 대해) 시프트(shift)될 수 있다. 이는 FFT 윈도우를 초기 타이밍의 하나의 샘플 내로 유지한다. 상기 기준 발진기에 대한 40 ppm의 주파수 오차가 있을 때, 총 타이밍 오차는 5 밀리초(ms)의 짧은 트레이닝 심볼의 절반일 수 있다. 이 타이밍 슬립(slip)이 정정되어, 특히 IEEE 802.11n에 의해 지원되는 긴 패킷들에 대해, 성능을 개선할 수 있다.
순환 프리픽스 제거 유닛(616)은 유닛(612)로부터 주파수-정정된 샘플들을 그리고 유닛(614)로부터 FFT 윈도우를 획득한다. 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대해, 유닛(616)은 순환 프리픽스를 제거하고 FFT 윈도우 내의 K개의 샘플들을 제공 한다. FFT 유닛(618)은 유닛(616)으로부터의 주파수-정정 샘플들에 K-포인트 FFT를 수행하여 K개의 총 부반송파들에 대한 수신된 심볼들을 제공한다.
도 7은 위상 정정 유닛(700)의 설계를 도시한다. 각 심볼 기간에서, 위상 정정 유닛(710)은 트래킹 파일럿에 대한 수신된 파일럿 심볼들 pk,m (n) 및 초기 위상 오차 θinit (n)를 획득하며, 이는 이전 심볼 기간에서의 수신된 데이터 심볼들에 적용되는 위상 오차 θc (n-1), 축적된 위상 오차, 영(zero), 또는 어떠한 다른 값일 수 있다. 유닛(710)은 상기 위상 오차 θinit (n)를 상기 수신된 파일럿 심볼들로부터 제거하여 위상-정정된 파일럿 심볼들을 제공한다. 검출기(612)는 위상-정정된 파일럿 심볼들에 대한 검출을 수행하여 추정된 파일럿 심볼들
Figure 112010047388814-pct00020
을 제공한다. 위상 추정기(714)는 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 파일럿-기반 페이저 Xp (n)을 유도한다. 위상 오차 계산 유닛(716)은 Xp (n)을 수신하여 현재의 심볼 기간에 대한 현재의 위상 오차 θc (n)을 제공한다.
위상 정정 유닛(720)은 수신된 데이터 심볼들 dk,m (n) 및 현재의 위상 오차 θc (n)을 획득하고, 상기 수신된 데이터 심볼들로부터 상기 현재의 위상 오차를 제거하고, 그리고 위상-정정된 데이터 심볼들을 제공한다. 검출기(722)는 상기 위상-정정된 데이터 심볼들에 대한 검출을 수행하여 추정된 데이터 심볼들
Figure 112010047388814-pct00021
을 제공한다. 위상 추정기(724)는 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 데이터-기반 페이저 Xd (n)을 유도한다. 계산 유닛(716)은 Xd (n)을 수신하고 상기 총 위상 오차를 갱신한다.
유닛들(712 및 722)은 도 1의 데이터/파일럿 검출기(162) 또는 도 2의 MIMO 검출기(262)의 일부일 수 있다. 도 7의 나머지 유닛들은 도 1의 위상 정정 유닛(160) 또는 도 2의 위상 정정 유닛(260)의 일부일 수 있다.
파일럿-기반 페이저 Xp (n)는 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 얻어질 수 있으며 현재의 위상 오차 θc (n)을 유도하는데 이용될 수 있다. 수신된 데이터 심볼들은 θc (n)에 의해 위상 정정되고 검출되어 추정된 데이터 심볼들을 획득할 수 있다. 데이터-기반 페이저 Xd (n)은 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 획득될 수 있으며 다음 심볼 기간에 대한 위상 오차를 결정하는데 이용될 수 있다. 따라서 파일럿-기반 위상 추정치는 현재의 OFDM 심볼에 대해 이용될 수 있는 한 편 데이터-기반 위상 추정치는 다음의 OFDM 심볼에 대해 이용될 수 있다. 위상 오차 추정 및 정정은 다른 방식들로도 수행될 수 있다.
블록(716)에서의 위상 오차 계산은 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 위상 오차 계산은 등식들 (2) 내지 (7)에 전술한 바와 같이 수행될 수 있다. 또한 상기 위상 오차 계산은 이하에 기재되는 바와 같이, 상기 위상 추정치들에 대해 페이저들(즉 복소값들)을 이용하여 수행될 수도 있다. 페이저들은 상이한 소스들로부터의 위상 추정치들의 간소한 최대-비 결합을 지원하여 더 신뢰성 있는 위상 추정치 들이 상기 결합 프로세스에서 더욱 가중되게 된다. 페이저들을 이용하여 위상 추정치들을 나타냄으로써, 페이저의 진폭(amplitude)은 대응하는 위상 추정치에 대한 가중(weighting)을 반영할 수 있다. 페이저들의 계산은 SNR 정보를 포함할 수 있어서, 위상 추정치들의 정확도/신뢰도가 페이저 진폭에서 직접 반영된다. 위상 오차는, 이하에 기재되는 바와 같이, 상기 페이저들을 합산하고 그 결과의 각도를 결정함으로써 유도될 수 있다.
파일럿-기반 페이저 X p (n)는, 예컨대, 등식(2)에 나타난 바와 같이, 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 유도될 수 있다. 현재의 페이저 및 대응하는 현재의 위상 오차는 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00022
그리고 등식(10)
Figure 112008087949335-pct00023
등식(11)
여기서 Xp (n)은 현재의 심볼 기간에서의 트래킹 파일럿으로부터 얻어지는 페이저이고,
Xt (n)은 이전 심볼 기간에서 획득되는 총 페이저이고,
Xc (n)은 현재의 심볼 기간에 대한 현재의 페이저이고,
α는 스케일링 인자이고, 그리고
Figure 112008087949335-pct00024
는 파일럿 오프셋 정정치이다.
총 페이저 X t (n)는 위상 오차의 표준 편차에 관련되는 진폭을 갖는 복소값이 다. X t (n)은 X t (0) = A init + j0으로서 초기화될 수 있으며, 여기서 A init 는 위상 잡음 레벨, 잔여 주파수 오차, 프리앰블 또는 MIMO 파일럿의 중심과 시그널링 섹션에서의 제 1 OFDM 심볼의 중심 사이의 시간 등에 의존할 수 있는 진폭(amplitude)이다.
등식(10)에서, 현재의 페이저 Xc (n)은 파일럿-기반 페이저 Xp (n)과 총 페이저 Xt (n)의 가중합이다. 스케일링 인자 α는 현재의 페이저 Xc (n)을 계산시 총 페이저 Xt (n)에 주어지는 가중치를 결정한다. α는 수신기에서의 주파수 오차 및 발진기 위상 잡음에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 위상 잡음이 크고 그리고/또는 이전 정보가 신뢰성이 있지 않다면 작은 값이 α에 이용될 수 있으며, 그 역도 성립한다. α는 초기에 하나의 값으로 세팅되고 미리 결정된 수의 OFDM 심볼들 뒤에 다른 값으로 세팅될 수 있다. 또한 α는 영으로 세팅되어 위상 정정에 파일럿 심볼들만을 이용할 수 있다. 파일럿 오프셋 정정치
Figure 112010047388814-pct00025
는 트래킹 파일럿 위상 추정치의 계통적(systematic) 오차를 보상하는 단위-크기 페이저이며 이하에 기재되는 바와 같이 결정될 수 있다.
Figure 112010047388814-pct00026
가 영으로 세팅되어 위상 정정에 단지 추정된 데이터 심볼들만을 이용할 수 있다. 현재의 페이저 Xc (n)이 현재의 심볼 기간에서의 데이터 심볼들의 위상 정정에 이용된다.
데이터-기반 페이저 X d (n)는, 예컨대, 등식(4)에 제시된 바와 같이, 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 유도될 수 있다. 또한 X d (n)은 SNR 및 신호 컨스털레이션에 대해 설명하는 방식으로 유도될 수도 있다. 경 판정 오차들의 수는 SNR에 의존하며, 낮은 SNR들에서, 특히 1/2의 코드 레이트에 대해서는 현저할 수 있다. 경 판정 오차들은 위상 오차의 평균이 실제 값보다 절대 값에 있어서 더 작아지는 결과를 가져올 수 있다. 평균 위상 오차에서의 바이어스 량은 SNR 및 신호 컨스털레이션에 의존한다. 본 바이어스는 허수부에 대한 페이저의 실수 성분을 스케일링 다운(scale down)함으로써 정정될 수 있다.
추정된 데이터 심볼과 그 경 판정치의 내적은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00027
등식(12)
여기서 wk,m (n)은 추정된 데이터 심볼
Figure 112010047388814-pct00028
과 경 판정치
Figure 112010047388814-pct00029
와의 스케일링된 내적이다. 스케일링 인자 βk,m (n)은 SNR 및/또는 다른 인자들에 기초할 수 있다.
다음에 데이터-기반 페이저 X d (n)는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00030
등식(13)
여기서 μ i 및 μ q 는, 각각 실수 및 허수 성분들에 대한 스케일 인자들이다.
스케일 인자들 μ i 및 μ q 는 각 스트림 및 부반송파의 SNR, 신호 컨스털레이션 등에 기초하여 선택될 수 있다. 실수 및 허수 성분들에 대한 두 개의 상이한 스케일 인자들의 이용은 바이어스 정정 및 최대-비 결합을 달성한다. 또한 μ i 및 μ q 는 변조 심볼 위치에도 따를 수 있다. 예를 들어, 신호 컨스털레이션의 에지(edge)들의 변조 심볼들은 전형적으로 인접심볼(neighbor)들을 덜 가지고, 더 신뢰성이 있을 수 있으며, 더 높은 가중치를 부여받을 수 있는 반면 상기 에지들로부터 떨어진 변조 심볼들은 일반적으로 인접심볼들을 더 가지고, 신뢰성이 덜 할 수 있으며, 더 낮은 가중치를 부여받을 수 있다.
수신된 데이터 심볼들의 절대 위상 오차는, 블록(720)에서의 위상 정정 이전의 위상 오차이며, 다음과 같이 획득될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00031
등식(14)
여기서
Figure 112008087949335-pct00032
은 X c (n)의 정규화된(normalized)(단위 크기) 버전이고, 그리고
X du (n)은 상기 데이터 심볼들의 절대 위상 오차에 대한 페이저이다.
데이터-기반 페이저 X d (n)는 블록(720)에서의 위상 정정 후에 획득된다. 본 위상 정정 전의 위상 오차는 블록(720)에 의해 상기 위상 정정치를 역으로 더함으로써 얻어진다. 이는 X d (n)을
Figure 112008087949335-pct00033
과 곱함으로써 이뤄지며, 이는 X d (n)을 X c (n)의 각도만큼 회전시킨다.
그리고 나서 총 페이저가 다음과 같이 결정될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00034
등식(15)
등식(15)에서, 데이터 심볼들의 절대 위상 오차가 상기 현재의 위상 오차와 결합되어 총 위상 오차를 획득하며, 여기서 상기 결합은 페이저들로써 수행되어 최대-비 결합을 달성한다.
파일럿 오프셋 정정
Figure 112008087949335-pct00035
는 트래킹 파일럿 채널 추정치의 계통적 오차를 보상하며 이하에 기재된 바와 같이 결정될 수 있다. 절대 페이저 X du (n)와 파일럿-기반 페이저 X p (n) 간의 위상 차는 다음과 같이 계산 및 축적될 수 있다:
Figure 112008087949335-pct00036
등식(16)
여기서 L은 축적할 심볼 기간들의 개수이며 임의의 정수값일 수 있다.
등식(16)에서의 누산은 전송의 시작시에 L개의 심볼 기간들에 걸쳐 수행될 수 있으며, 그 결과는 상기 전송의 나머지에 이용될 수 있다. 또한 지속적 누산이 수행되어 Yp ·Yp 가 정규화되어
Figure 112010047388814-pct00037
를 획득할 수 있으며, 이는 등식(10)에서 파일럿-기반 페이저 Xp (n)를 정정하는데 이용된다.
도 8은 도 7의 위상 오차 계산 유닛(716)의 설계를 도시한다. 곱셈기(812)는 파일럿-기반 페이저 Xp (n)를 파일럿 오프셋 정정치
Figure 112010047388814-pct00038
와 곱한다. 곱셈기(826)는 총 페이저 Xt (n)를 스케일링 인자 α와 곱한다. 합산기(814)는 곱셈기들(812 및 826)의 출력들을 합산하여, 등식(10)에 제시된 바와 같이, 현재의 페이저 Xc (n)를 제공한다. 유닛(816)은 등식(11)에 제시된 바와 같이 Xc (n)의 위상을 계산하여 현재의 심볼 기간에 대한 현재의 위상 정정치 θc (n)을 제공한다.
유닛(818)은 Xc (n)을 정규화하여
Figure 112010047388814-pct00039
을 제공한다. 곱셈기(820)는 데이터-기반 페이저 Xd (n)을
Figure 112010047388814-pct00040
과 곱하여 등식(14)에 제시된 바와 같이, 절대 페이저 Xdu (n)을 제공한다. 합산기(822)는 상기 현재의 페이저 Xc (n)을 절대 페이저 Xdu (n)과 합산하여, 등식 (15)에 제시된 바와 같이, 다음 심볼 기간에 대한 갱신된 총 페이저 Xt (n+1)을 제공한다. 레지스터(824)는 다음 심볼 기간에서 이용할 총 페이저를 저장한다.
유닛(828)은 파일럿-기반 페이저 Xp (n)를 수신하고 공액(conjugated) 페이저
Figure 112010047388814-pct00041
를 제공한다. 곱셈기(830)는 유닛(828)의 출력을 절대 페이저 Xdu (n)와 곱한다. 누산기(832)는 L개의 심볼 기간들에 걸쳐 곱셈기(830)의 출력을 누산하여, 등식(16)에 제시된 바와 같이, 페이저 Yp 를 제공한다. 유닛(834)은 Yp 를 정규화하여
Figure 112010047388814-pct00042
를 제공한다.
도 9는 위상 정정을 수행하는 프로세스(900)를 도시한다. 총 페이저 Xt (n)와 심볼 기간 인덱스 n이 제 1 OFDM 심볼에 앞서 초기화된다(블록(912)). 심볼 기간 n에 대해 수신된 파일럿 심볼들은 초기 위상 오차에 의하여 위상 정정될 수 있다(블록(914)). 상기 위상-정정된 파일럿 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 파일럿 심볼들을 획득한다(블록(916)). 파일럿-기반 페이저 Xp (n)가 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 계산된다(블록(918)). 현재의 페이저 Xc (n)가, 예컨대 등식(10)에 제시된 바와 같이, 상기 파일럿-기반 페이저 Xp (n) 및 총 페이저 Xt (n)에 기초하여 결정된다(블록(920)). 현재의 위상 오차 θc (n)은 현재의 페이저 Xc (n)에 기초하여 계산된다(블록(922)).
심볼 기간 n에 대한 수신된 데이터 심볼들은 현재의 위상 오차 θc (n)에 의하여 위상 정정된다(블록(924)). 상기 위상-정정된 데이터 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 데이터 심볼들을 획득한다(블록(926)). 데이터-기반 페이저 Xd (n)는, 예컨대 등식들(12) 및 (13)에 제시된 바와 같이, 추정된 데이터 심볼들 및 그 경 판정치들에 기초하여 계산된다(블록(928)). 등식들(14) 및 (15)에 제시된 바와 같이, 총 페이저가 데이터-기반 페이저 Xd (n) 및 현재의 페이저 Xc (n)로써 갱신된다(블록(930)). 추정된 데이터 심볼들이 디코딩된다(블록(932)).
도 10은 위상 정정을 수행하는 프로세스(1000)를 도시한다. 수신된 파일럿 심볼들이 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 파일럿 심볼들을 획득한다(블록(1012)). 파일럿-기반 페이저 Xp (n)가 상기 추정된 파일럿 심볼들에 기초하여 계산(블록(1014))되어 파일럿-기반 위상 오차 θp (n)를 유도하는데 이용된다(블록(1016)). 수신된 데이터 심볼들은 θp (n)에 의하여 위상 정정되고(블록(1018)) 처리(예컨대, 검출)되어 추정된 데이터 심볼들을 획득한다(블록(1020)). 그리고 나서 데이터-기반 페이저 Xd (n)가 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 계산된다(블록(1022)). 그리고 나서 추정된 데이터 심볼들이 다음과 같이, 데이터-기반 페이저에 기초하여 정정된다:
Figure 112008087949335-pct00043
등식(17)
여기서
Figure 112008087949335-pct00044
은 위상-정정된 추정된 데이터 심볼이다. 상기 위상-정정된 추정된 데이터 심볼들이 디코딩된다(블록(1026)).
도 10에서, 위상 정정이 각 심볼 기간에서 독립적으로 수행된다. 하나의 심볼 기간로부터 다음에 이르기까지 위상 정보가 반송되지 않는다.
도 3, 4, 9 및 10은 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들 모두를 이용하여 위상 정정을 수행하는 일부 예시들을 도시한다. 또한 위상 정정은 다른 방식들로 수행될 수도 있다.
도 11은 위상 정정을 수행하는 프로세스(1100)를 도시한다. 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들이 OFDM 및/또는 MIMO 전송으로부터 획득된다(블록(1112)). 제 1 위상 정보가 상기 수신된 파일럿 심볼들로부터 획득된다(블록(1114)). 제 2 위상 정보가 상기 수신된 데이터 심볼들로부터 획득된다(블록(1116)). 제 1 및 제 2 위상 정보는 다양한 방식들로 얻어질 수 있으며 다양한 형태들로 표현될 수 있다. 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상은 제 1 및 제 2 위 상 정보에 기초하여 정정된다(블록(1118)). 상기 위상 정보는 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 직접적으로 및/또는 간접적으로 이용할 수 있으며 하나 이상의 단계들로 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 위상 정보는 데이터 심볼들에 적용될 수 있으며, 제 2 위상 정보는 파일럿 심볼들에 적용될 수 있다. 제 2 위상 정보는 제 1 위상 정보에 영향을 미칠 것이며 따라서 파일럿 심볼들을 통해 간접적으로 데이터 심볼들에 적용될 것이다. 또한 타이밍은 제 1 및/또는 제 2 위상 정보에 기초하여 조정될 수도 있다.
블록(1114)에 대해, 수신된 파일럿 심볼들의 위상이, 예컨대 초기 위상 오차에 의해, 정정될 수 있으며, 이는 이전 심볼 기간 동안의 위상 오차, 영, 또는 어떠한 다른 값일 수 있다. 상기 위상 정정된 파일럿 심볼들에 검출이 수행되어 추정된 파일럿 심볼들을 획득할 수 있다. 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들이 계산되고, 상이한 부반송파들 및 스트림들에 대한 SNR 추정치들에 따를 수 있는 스케일링 인자들 및/또는 다른 인자들로써 가중되며, 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 결합될 수 있다. 블록(1116)에 대해, 수신된 데이터 심볼들의 위상은, 예컨대, 제 1 위상 정보로써 정정될 수 있다. 상기 위상 정정된 데이터 심볼들에 검출이 수행되어 추정된 데이터 심볼들을 획득할 수 있다. 경 판정치들이 상기 추정된 데이터 심볼들에 대해 획득될 수 있다. 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들이 계산되고, SNR에 따를 수 있는 스케일링 인자들 및/또는 다른 인자들로써 가중되며, 결합되어 상기 제 2 위상 정보를 획득할 수 있다. 또한 상기 제 1 및 제 2 위상 정보는 다른 방식들로도 얻어질 수 있다.
블록(1118)은 다양한 방식들로 수행될 수 있다. 일 방식으로, 수신된 파일럿 심볼들의 위상은 제 2 위상 정보(예컨대, 이전 심볼 기간로부터의)에 기초하여 정정되고, 제 1 위상 정보가 상기 위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득되며, 수신된 데이터 심볼들의 위상은 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 정정된다. 다른 방식으로, 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상이 제 1 위상 정보에 기초하여 정정되고, 제 2 위상 정보가 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 획득되며, 추정된 데이터 심볼들의 위상이 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 정정된다. 또 다른 방식으로, 예컨대, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 위상 정보가 결합되어 결합된 위상 정보를 획득하고, 수신된 데이터 심볼들의 위상이 결합된 위상 정보에 기초하여 정정된다. 또한 데이터 심볼들에 대한 위상 정정은 다른 방식들로 수행될 수도 있다.
도 12는 위상 정정을 수행하는 장치(1200)를 도시한다. 장치(1200)는 OFDM 및/또는 MIMO 전송으로부터 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하는 수단(모듈(1212)), 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하는 수단(모듈(1214)), 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하는 수단(모듈(1216)), 및 상기 제 1 및 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 수단(모듈(1218))을 포함한다. 모듈들(1212 내지 1218)은 처리기들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 컴포넌트들, 논리 회로들, 메모리들 등 또는 임의의 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 6의 유닛(610)으로부터의 주파수 오차 추정치는 일반적으로 일부 오차를 가지며, 본 잔여 주파수 오차는 시간에 따른 위상 슬로프를 야기한다. 상기 위상 오차는 수신된 전송(에컨대, 수신된 패킷)을 따라 누적될 수 있으며, 상기 누적된 위상 오차는 상기 잔여 주파수 오차를 추정하는데 이용될 수 있다. 잔여 주파수 오차 추정치가 도 6의 유닛들(610 및 614)에 제공되어 수신된 샘플들에서의 타이밍 오차 뿐 아니라 주파수 오차를 정정하는데 이용될 수 있다.
위상 정정 기술들은 파일럿 심볼들, 데이터 심볼들 등과 같은 다양한 소스들로부터의 위상 정보를 활용한다. 상기 파일럿 및 데이터 심볼들로부터의 위상 정보는 잔여 주파수 오차의 정확한 추정치를 제공하며 다양한 방식들로의 위상 정정에 이용될 수 있고, 이중 일부가 앞서 기재된다. 상이한 심볼 기간들에서의 파일럿 및 데이터 심볼들로부터의 위상 정보가 다양한 방식들로 결합될 수 있다. 가중된 위상 정정치가 상이한 소스들, 부반송파들, 스트림들, 및 심볼 기간들로부터의 위상 정보에 기초하여 유도되어 현재의 심볼 기간에서의 위상 정정에 이용될 수 있다. 상기 데이터 심볼들로부터의 위상 정보는 레이턴시(latency), 처리, 및/또는 다른 인자들에 따라 현재 또는 다음의 심볼 기간에서 이용될 수 있다.
여기 기재된 기술들은 잔여 주파수 오차가 시간에 따른 위상 슬로프를 야기할 때 유익할 수 있다. 또한 본 기술들은 시간에 따라 커지지 않는 위상 오차, 예컨대, 위상 잡음과 같이, 하나의 OFDM 심볼로부터 다음에 이르기까지 무작위(random)일 수 있는 위상 오차에 대해서도 유익할 수 있다. 본 기술들은 임의의 수의 스트림들에 이용될 수 있으며, 이는 동일하거나 상이한 레이트들, 예컨대 각 스트림에 독립적으로 적용되는 별개의 레이트를 가질 수 있다.
여기 기재된 상기 위상 정정 기술들은 다양한 수단으로써 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 위상 정정을 수행하는데 이용되는 처리 유닛들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 처리기(DSP)들, 디지털 신호 처리 장치(digital signal processing device, DSPD)들, 프로그램가능 논리 장치들(PLD)들, 필더 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)들, 처리기들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 전자 장치들, 여기 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현을 위해, 상기 기술들은 여기 기재된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 절차들, 함수들 등)로써 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 코드들은 메모리(예컨대, 도 1의 메모리(172) 또는 도 2의 메모리(272))에 저장될 수 있으며 처리기(예컨대, 처리기(170 또는 270))에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 상기 처리기 내부에 또는 상기 처리기 외부에 구현될 수 있다.
상기 개시된 실시예들에 대한 상술내용은 임의의 당업자로 하여금 본 발명을 생산 또는 이용하게 하기 위하여 제시된다. 이러한 실시예들에 대하여 다양한 변형들이 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 여기 정의된 일반 원리들은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기 제시된 실시예들에 제한하고자 하는 것이 아니라 여기 개시된 원리들과 신규한 특징들에 따라서 가장 광범위하게 해석되어야 한다.

Claims (45)

  1. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치로서,
    현재의 심볼 기간에서 제 1 부반송파(subcarrier)들의 세트로부터의 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상(phase) 정보를 획득하고, 상기 현재의 심볼 기간에서 제 2 부반송파들의 세트로부터의 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하고, 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는 적어도 하나의 처리기; 및
    상기 적어도 하나의 처리기에 연결되는 메모리를 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 부반송파들의 세트로부터 상기 수신된 파일럿 심볼들 및 상기 제 2 부반송파들의 세트로부터 상기 수신된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 샘플(sample)들에 대하여 OFDM 복조를 수행하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상을 정정하고, 위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 제 1 위상 정보를 획득하고, 그리고 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고, 추정된(estimated) 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 검출(detection)을 수행하고, 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 결합된(combined) 위상 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하고, 그리고 상기 결합된 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 스케일링(scale)하고 그리고 상기 결합된 위상 정보를 획득하기 위해 스케일링된 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 위상 정보의 신뢰도(reliability)를 나타내는 제 1 진폭(amplitude)을 갖는 제 1 복소값(complex value)으로 상기 제 1 위상 정보를 나타내고, 상기 제 2 위상 정보의 신뢰도를 나타내는 제 2 진폭을 갖는 제 2 복소값으로 상기 제 2 위상 정보를 나타내고, 그리고 상기 제 1 및 제 2 복소값들에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 제 1 위상값으로 상기 제 1 위상 정보를 나타내고 그리고 제 2 위상값으로 상기 제 2 위상 정보를 나타내도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 제 1 복소값으로 상기 제 1 위상 정보를 나타내고 그리고 제 2 복소값으로 상기 제 2 위상 정보를 나타내도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 추정된 파일럿 심볼들을 획득하고 그리고 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진(known) 파일럿 심볼들의 내적(dot product)들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 추정된 파일럿 심볼들을 획득하고, 상기 제 1 부반송파들의 세트에 대한 신호-대-잡음 비(signal-to-noise ratio, SNR) 추정치(estimate)들을 획득하고, 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들을 결정하고, 상기 SNR 추정치들에 기초하여 결정되는 스케일링 인자(scaling factor)들에 의하여 상기 내적들을 스케일링하고, 그리고 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 스케일링된 내적들을 결합하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상을 정정하고, 추정된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 파일럿 심볼들에 대한 검출을 수행하고, 그리고 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 추정된 데이터 심볼들을 획득하고 그리고 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치(hard decision)들의 내적들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 추정된 데이터 심볼들을 획득하고, 상기 제 2 부반송파들의 세트에 대한 신호-대-잡음 비(SNR) 추정치들을 획득하고, 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치들의 내적들을 결정하고, 상기 SNR 추정치들에 기초하여 결정되는 스케일링 인자들에 의하여 상기 내적들을 스케일링하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 스케일링된 내적들을 결합하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고, 추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 검출을 수행하고, 상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치들을 획득하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 위상 정보, 또는 상기 제 2 위상 정보, 또는 이들 모두에 기초하여 타이밍을 조정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 위상 정보, 또는 상기 제 2 위상 정보, 또는 이들 모두에 기초하여 총(total) 타이밍 오차(error)를 결정하고, 상기 총 타이밍 오차가 제 1 값을 초과한다면 타이밍을 전진(advance)시키고, 그리고 상기 총 타이밍 오차가 제 2 값 아래(below)로 떨어지면 타이밍을 후퇴(retard)시키도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 장치에서의 주파수 오차를 추정하고 그리고 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 획득하기 전에 상기 주파수 오차를 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  19. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법으로서,
    현재의 심볼 기간에서 제 1 부반송파들의 세트로부터의 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하는 단계;
    상기 현재의 심볼 기간에서 제 2 부반송파들의 세트로부터의 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하는 단계, 상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계는,
    상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상을 정정하는 단계,
    위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 제 1 위상 정보를 획득하는 단계, 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하는 단계, 상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계는,
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계,
    추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 검출을 수행하는 단계,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계, 및
    상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계는,
    결합된 위상 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하는 단계, 및
    상기 결합된 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  23. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치로서,
    현재의 심볼 기간에서 제 1 부반송파들의 세트로부터의 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단;
    상기 현재의 심볼 기간에서 제 2 부반송파들의 세트로부터의 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단은,
    상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단,
    위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단은,
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단,
    추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 검출을 수행하기 위한 수단,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및
    상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단은,
    결합된 위상 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하기 위한 수단, 및
    상기 결합된 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  27. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    현재의 심볼 기간에서 제 1 부반송파들의 세트로부터의 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 제 1 명령 세트;
    상기 현재의 심볼 기간에서 제 2 부반송파들의 세트로부터의 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 제 2 명령 세트; 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 제 3 명령 세트를 포함하는,
    컴퓨터-판독가능 매체.
  28. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치로서,
    다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하고, 현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하고, 상기 현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하고, 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는 적어도 하나의 처리기; 및
    상기 적어도 하나의 처리기에 연결되는 메모리를 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 다수의 스트림들에 대한 추정된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하고, 그리고 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  30. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고, 다수의 스트림들에 대한 추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하고, 상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치들을 획득하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들을 합산하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 수신된 파일럿 심볼들의 위상을 정정하고, 위상 정정된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 제 1 위상 정보를 획득하고, 그리고 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  32. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고, 추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하고, 상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하고, 그리고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  33. 제 28 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리기는 결합된 위상 정보를 획득하기 위해 상기 제 1 및 제 2 위상 정보를 결합하고, 그리고 상기 결합된 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  34. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법으로서,
    다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하는 단계;
    현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하는 단계;
    상기 현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 그리고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    다수의 스트림들에 대한 추정된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하는 단계를 더 포함하며; 그리고
    상기 제 1 위상 정보를 획득하는 단계는 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들을 합산하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  36. 제 34 항에 있어서,
    다수의 스트림들에 대한 추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하는 단계를 더 포함하며; 그리고
    상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계는,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치들을 획득하는 단계, 및
    상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들을 합산하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하는 단계, 상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계는,
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계,
    추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하는 단계,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하는 단계, 및
    상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하는 단계를 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 방법.
  38. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치로서,
    다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하기 위한 수단;
    현재의 심볼 기간에 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단;
    상기 현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상` 정보를 획득하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 위상 정보에서 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    다수의 스트림들에 대한 추정된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하기 위한 수단을 더 포함하며; 그리고
    상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단은 상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 파일럿 심볼들과 알려진 파일럿 심볼들의 내적들을 합산하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    다수의 스트림들에 대한 추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하기 위한 수단을 더 포함하며; 그리고
    상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단은,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 대한 경 판정치들을 획득하기 위한 수단, 및
    상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위해 상기 추정된 데이터 심볼들과 상기 경 판정치들의 내적들을 합산하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  41. 제 38 항에 있어서,
    상기 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단은,
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단,
    추정된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 위상 정정된 데이터 심볼들에 대한 MIMO 검출을 수행하기 위한 수단,
    상기 추정된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 수단, 및
    상기 제 2 위상 정보에 기초하여 상기 추정된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 장치.
  42. 무선 통신을 위한 위상 정정을 수행하기 위한 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송으로부터 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하기 위한 제 1 명령 세트;
    현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 1 위상 정보를 획득하기 위한 제 2 명령 세트;
    상기 현재의 심볼 기간에서 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 위상 정보를 획득하기 위한 제 3 명령 세트; 및
    상기 제 1 위상 정보에 기초하여 상기 현재의 심볼 기간의 상기 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하고 상기 제 2 위상 정보에 기초하여 후속 심볼 기간의 수신된 데이터 심볼들의 위상을 정정하기 위한 제 4 명령 세트를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
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