KR101032224B1 - Ｏｆｄｍ 시스템의 채널상태정보(csi)의 생성 장치 및 방법 - Google Patents

Ｏｆｄｍ 시스템의 채널상태정보(csi)의 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDM 시스템의 채널상태정보(Channel state information ; CSI)의 생성 장치에 관한 것으로, OFDM의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00001
)을 이용하여 동일채널간섭(Co channel interference ; CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100); 등화된 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00002
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00079
)에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출부(200); 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00003
) 및 상기 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00080
)를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성부(300); 및 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)를 포함한다.
OFDM, 채널 추정, 등화, 채널상태정보(CSI), 동일채널간섭(CCI)

Description

ＯＦＤＭ 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING A CHANNEL STATE INFORMATION FOR OFDM SYSTEM}
본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에 적용될 수 있는 채널상태정보(CSI)의 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 OFDM 수신기에서, 동일 채널내 간섭을 추정하고, 각 서브 캐리어마다 채널상태정보(CSI)를 적절히 재설정함으로써, OFDM 수신기의 성능을 향상시킬 수 있는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, OFDM 방식의 통신시스템에서 여러 가지 간섭신호에 대한 제거 기법이 연구되고 있으며, 특히 OFDM 수신기의 수신주파수 채널에 들어오는 간섭신호는 수신기의 성능을 크게 열화시키기 때문에 수신기는 반드시 간섭신호 수신시 성능을 보전하는 기능이 필요하다.
이러한 간섭신호의 예로는, DVB-T/H 유럽 표준 디지털 방송 시스템의 경우, 아날로그 TV 주파수 대역과 같은 주파수 채널을 사용하는데, 이러한 아날로그 TV신호는 곧바로 DVB-T/H 수신기에 들어와 간섭을 줌으로써 수신기의 성능을 크게 열화 시킨다.
종래 동일 채널내로 들어오는 간섭신호를 알아내는 방법으로는, 주파수 축에서 추정한 채널 정보를 이용하고, 이와 같이 추정된 채널 정보를 이용하여 이전의 채널 추정 값과의 추정값 오차를 구하고, 이 추정값 오차와 기준값을 비교하여 기준값보다 추정값 오차가 크면 동일 채널내 간섭이 있는 것으로 해당 신호를 무시하기 위해서 CCI_ONOFF에 '0'을 입력하고, 아니면 상기 CCI_ONOFF에 '1'을 입력한다.
이와같이 상기 추정값 오차에 기초하면 채널의 변화 정도를 알 수 있으며, 간섭신호가 들어오는 서브 캐리어에는 채널 정보의 변화가 크기 때문에 간섭신호의 정도를 알 수 있다.
이러한 간섭 신호에 의한 성능 열화를 극복하는 종래 방법은, 상기 구한 CCI_ONOFF 신호가 0이면 그 서브캐리어는 외부 간섭신호의 영향이 큰 것으로 판단하여 데이터를 버리고 1이면 데이터를 복조하는데 사용한다.
그런데, 이와같은 종래의 동일 채널내 간섭을 측정하여 간섭을 배제시키는 방법은, 채널 추정값 이외의 동일채널간섭(CCI) 신호에 대한 영향을 배제시킬 수 없다는 것과, 동일 채널내 간섭(CCI)의 판정의 오차가 커서 정확성이 떨어진다는 문제점이 있다. 이에 따라, 시간에 따른 채널의 변화정도에 민감하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써, 그 목적은, OFDM 수신기에서, 동일 채널내 간섭을 추정하고, 각 서브 캐리어마다 채널상태정보(CSI)를 적절히 재설정함으로써, OFDM 수신기의 성능을 향상시킬 수 있는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 기술적인 측면은, OFDM의 추정 주파수 채널 응답을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부; 등화된 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출부; 상기 추정 주파수 채널 응답 및 상기 거리오차를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성부; 및 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성부를 포함하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치를 제안한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부는, 상기 추정 주파수 채널 응답을 제곱하는 응답 제곱부; 상기 응답 제곱부로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균부; 및 상기 응답 평균부로부터의 추정 주파수 채널 응답이 기설정된 응답 기준값보다 크면 간섭 추정 유효 신호를 생성하는 응답 비교부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 검출부는, 등화된 상기 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차를 계산하는 거리오차 계산부; 상기 거리오차 계산부로부터의 거리오차의 평균을 구하는 오차 평균부; 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균부로부터의 거리오차 평균값이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부; 및 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균부로부터의 거리오차 평균값이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성부는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 상기 채널상태정보(CSI) 값보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성부는, 기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출부; 및 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오차 평균부는, 상기 거리오차 계산부로부터의 거리오차와 제1 비례상수를 곱하는 제1 곱셈부; 상기 제1 곱셈부의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산부; 상기 가산부의 출력값을 지연시키는 지연부; 및 상기 지연부의 출력값에 제2 비례상수를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수는 상기 제1 비례상수보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, OFDM의 추정 주파수 채널 응답을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계; 등화된 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출 단계; 상기 추정 주파수 채널 응답 및 상기 거리오차를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성 단계; 및 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성 단계를 포함하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법을 제안한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계는, 상기 추정 주파수 채널 응답을 제곱하는 응답 제곱 단계; 상기 응답 제곱 단계로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균 단계; 및 상기 응답 평균 단계로부터의 추정 주파수 채널 응답이 기설정된 응답 기준값보다 크면 간섭 추정 유효 신호를 생성하는 응답 비교 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계는, 등화된 상기 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차를 계산하는 거리오차 계산 단계; 상기 거리오차 계산 단계로부터의 거리오차의 평균을 구하는 오차 평균 단계; 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균 단계로부터의 거리오차 평균값이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계; 및 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균 단계로부터의 거리오차 평균값이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 상기 채널상태정보(CSI) 값보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계는, 기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출 단계; 및 상기 그룹 재설정 검출 단계로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오차 평균 단계는, 상기 거리오차 계산 단계로부터의 거리오차와 제1 비례상수를 곱하는 제1 곱셈 단계; 상기 제1 곱셈 단계의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산 단계; 상기 가산 단계의 출력값을 지연시키는 지연 단계; 및 상기 지연 단계의 출력값에 제2 비례상수를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수는 상기 제1 비례상수보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와같은 본 발명에 의하면, OFDM 수신기에서, 동일 채널내 간섭을 추정하고, 각 서브 캐리어마다 채널상태정보(CSI)를 적절히 재설정함으로써, OFDM 수신기의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치는, OFDM의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00004
)을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)와, 등화된 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00005
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00081
)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)와, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00006
) 및 상기 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00082
)를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성부(300)와, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하여 양자화부(500)에 출력하는 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00007
)을 제곱하는 응답 제곱부(110)와, 상기 응답 제곱부(110)로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균부(120)와, 상기 응답 평균부(120)로부터의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00008
)이 기설정된 응답 기준값(Hth)보다 크면 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 생성하는 응답 비교부(130)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 CCI 검출부(200)는, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00009
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00083
)를 계산하는 거리오차 계산부(210)와, 상기 거리오차 계산부(210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00084
)의 평균을 구하는 오차 평균부(220)와, 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th1)보다 상기 오차 평균부(220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00085
)이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(230)와, 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP) 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th2)보다 상기 오차 평균부(220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00086
)이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(240)를 포함한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)는, 기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값(CCI_LP) 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출부(410)와, 상기 그룹 재설정 검출부(410)로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정부(420)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 오차 평균부(220)의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 상기 오차 평균부(220)는, 상기 거리오차 계산부(210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00087
)와 제1 비례상수(a)를 곱하는 제1 곱셈부(221)와, 상기 제1 곱셈부(221)의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산부(222)와, 상기 가산부(222)의 출력값을 지연시키는 지연부(223)와, 상기 지연부(223)의 출력값에 제2 비례상수(b)를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수(b)는 상기 제1 비례상수(a)보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈부(234)를 포함한다.
도 6은 등화된 수신신호와 기설정된 심볼신호간의 거리오차를 보이는 도면이다. 도 6을 참조하면, 가로축은 I(Inphase)상이고, 세로축은 Q(Quadrature)상이며, 도 6의 도면은 수신신호와 심볼신호간의 거리오차를 보이고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법을 보이는 플로우챠트이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법은, OFDM의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00012
)을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)와, 등화된 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00013
)와 기준 심볼신호간의 거리오차()에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)와, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00014
) 및 상기 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00089
)를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)와, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)를 포함한다.
도 8은 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 플로우챠트이다.
도 8을 참조하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00015
)을 제곱하는 응답 제곱 단계(S110)와, 상기 응답 제곱 단계(S110)로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균 단계(S120)와, 상기 응답 평균 단계(S120)로부터의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00016
)이 기설정된 응답 기준값(Hth)보다 크면 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 생성하는 응답 비교 단계(S130)를 포함한다.
도 9는 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)의 플로우챠트이다.
도 9를 참조하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)는, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00017
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00090
)를 계산하는 거리오차 계산 단계(S210)와, 상기 거리오차 계산 단계(S210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00091
)의 평균을 구하는 오차 평균 단계(S220)와, 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th1)보다 상기 오차 평균 단계(S220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00092
)이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S230)와, 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP) 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th2)보다 상기 오차 평균 단계(S220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00093
)이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S240)를 포함한다.
상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정한다.
도 10은 본 발명의 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)의 플로우챠트이다. 도 10을 참조하면, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)는, 기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값(CCI_LP) 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출 단계(S410)와, 상기 그룹 재설정 검출 단계(S410)로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정 단계(S420)를 포함한다.
도 11은 본 발명의 오차 평균 단계(S220)의 플로우챠트이다.
도 11을 참조하면, 상기 오차 평균 단계(S220)는, 상기 거리오차 계산 단계(S210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00094
)와 제1 비례상수(a)를 곱하는 제1 곱셈 단계(S221)와, 상기 제1 곱셈 단계(S221)의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산 단계(S222)와, 상기 가산 단계(S222)의 출력값을 지연시키는 지연 단계(S223)와, 상기 지연 단계(S223)의 출력값에 제2 비례상수(b)를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수(b)는 상기 제1 비례상수(a)보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈 단계(S234)를 포함한다.
도 12는 본 발명에 따라 서브 캐리어별 추정 주파수 채널 응답을 보이는 그래프이다. 도 12에서, 가로축은 서브캐리어 수이고, 세로축은 추정 주파수 채널 응답이며, 도 12의 그래프는 서브캐리어별 추정 주파수 채널 응답을 보이고 있으며, Hth는 응답 기준값이다.
도 13은 본 발명에 따라 서브 캐리어별 거리오차 평균을 보이는 그래프이다. 도 13에서, 가로축은 서브캐리어 수이고, 세로축은 거리오차 평균으로써, 도 12의 그래프는 서브캐리어별 거리오차 평균을 보이고 있으며, CCI-th1은 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값이고, CCI-th2은 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값이다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치에 대해 설명하면, 도 1에서, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치는, 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)와, 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)와, 채널상태정보(CSI) 생성부(300) 및 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)를 포함한다.
이때, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)는, 상기 OFDM의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00020
)을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하여 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)에 출력한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)는, 등화된 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00021
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00095
)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)에 출력한다.
상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00022
) 및 상기 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00096
)를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 생성하여 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)에 출력한다.
그리고, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정하여 양자화부(500)에 출력한다.
또한, 상기 양자화부(500)는, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00023
)에 대해 경판정(hard-decision)을 수행하여 심볼신호를 결정하고, 이 결정된 심볼신호에 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)을 곱하며, 이후 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)이 곱해진 심볼신호에 대해 연판정(soft-decision)을 수행하여 비트 신호를 출력한다.
참고로, 등화 이전의 수신신호(
Figure 112009013929052-pat00024
)와 등화 이후의 수신신호(
Figure 112009013929052-pat00025
)와의 관계는 하기 수학식1, 수학식2, 수학식3 및 수학식4와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112009013929052-pat00026
Figure 112009013929052-pat00027
Figure 112009013929052-pat00028
Figure 112009013929052-pat00029
상기 수학식 1에서,
Figure 112009013929052-pat00030
는 등화 이전의 수신신호이고,
Figure 112009013929052-pat00031
는 송신신호이고,
Figure 112009013929052-pat00032
는 주파수 채널 응답이고,
Figure 112009013929052-pat00033
은 잡음이고,
Figure 112009013929052-pat00034
는 동일채널 간섭이다.
상기 수학식2에서,
Figure 112009013929052-pat00035
는 등화 이후의 수신신호이고,
Figure 112009013929052-pat00036
는 추정 주파수 채널 응답이며, 상기 수학식 3과 같이, 상기 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00037
)과 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00038
)이 거의 동일하다고 하면, 상기 등화 이후의 수신신 호(
Figure 112009013929052-pat00039
)는 상기 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)는, 전술한 바와같이 응답 제곱부(110)와, 응답 평균부(120) 및 응답 비교부(130)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 응답 제곱부(110)는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00040
)을 제곱하여 상기 응답 평균부(120)에 출력한다.
상기 응답 평균부(120)는, 상기 응답 제곱부(110)로부터의 제곱값들의 평균을 구하여 상기 응답 비교부(130)에 출력한다.
그리고, 상기 응답 비교부(130)는, 도 12에 도시한 바와같이, 상기 응답 평균부(120)로부터의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00041
)이 기설정된 응답 기준값(Hth)보다 크면 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 생성한다.
도 3을 참조하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)는, 전술한 바와같이 거리오차 계산부(210)와, 오차 평균부(220)와, 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(230) 및 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(240)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)의 거리오차 계산부(210)는, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00042
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00097
)를 계산하여 상기 오차 평균부(220)에 출력한다.
상기 오차 평균부(220)는, 도 6에 도시한 바와같이, 상기 거리오차 계산부(210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00098
)의 평균을 구하여 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(230)에 출력한다.
상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(230)는, 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th1)(도 13에 도시되어 있음)보다 상기 오차 평균부(220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00099
)이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(240)에 출력한다.
그리고, 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부(240)는, 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP) 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th2)(도 13에 도시되어 있음)보다 상기 오차 평균부(220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00100
)이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력한다.
한편, 간섭신호의 세기가 클 경우 수신기의 성능은 급격하게 열화되므로, 큰 세기의 간섭신호의 영향을 받은 신호는 등화기를 통과한 후 I(Inphase)-Q(Quadrature) 좌표(constellation)를 크게 벗어나게 되고, 이럴 경우에, I-Q좌표에서 최외곽의 포인트와의 거리를 구하게 되며, 그 거리 값은 실제 송신시 I-Q좌표(constellation)의 포인트와 최외곽 포인트와의 거리차만큼의 오차값과 간섭신호값의 합으로 표현할 수 있다. 따라서 하기 수학식 5, 수학식 6 및 수학식 7에 보인 바와같이 간섭신호의 세기가 커질수록 거리 오차값은 비례하여 커지게 된다.
따라서, 본 발명과 같이 거리오차를 이용하여 동일채널간섭(CCI) 신호의 세기를 예측하면 정확도를 높일 수 있다.
Figure 112009013929052-pat00045
Figure 112009013929052-pat00046
Figure 112009013929052-pat00047
상기 수학식 6에서,
Figure 112010066794377-pat00048
는 가장 가까운 위치의 심볼신호이고, 상기 수학식 4는 상기 수학식 5와 같이 표현될 수 있고, 상기 수학식 6과 같이, 송신신호(
Figure 112010066794377-pat00049
)와
Figure 112010066794377-pat00050
와 거의 동일하다고 하면, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00051
)와 기준 심볼신호(
Figure 112010066794377-pat00052
)간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00101
)는 상기 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
또한, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정할 수 있으며, 도 4를 참조하여 자세히 설명한다.
도 4를 참조하면, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)는, 그룹 재설정 검출부(410) 및 채널상태정보(CSI) 설정부(420)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 그룹 재설정 검출부(410)는, 기설정된 복수의 샘플(예, 10개의 샘플, 또는 20개의 샘플 등으로 설정가능)을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값(CCI_LP) 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력한다.
상기 채널상태정보(CSI) 설정부(420)는, 상기 그룹 재설정 검출부(410)로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부(300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정한다.
예를 들어, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)은 하기 수학식 8과 같이, 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)보다 1스텝 작은 값의 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정될 수 있다.
Figure 112009013929052-pat00053
상기 수학식 8에서,
Figure 112009013929052-pat00054
내지
Figure 112009013929052-pat00055
은 재설정되는 값이고, 아래첨자 0 내지 n은 스텝 간격을 의미하며, 여기서 1스텝 간격은 사용자가 재설정되는 값의 전체 설정 범위(
Figure 112009013929052-pat00056
~
Figure 112009013929052-pat00057
) 및 설정 수(n)에 따라 미리 설정할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 오차 평균부(220)는, 제1 곱셈부(221)와, 가산부(222)와, 지연부(223) 및 제2 곱셈부(234)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 오차 평균부(220)의 제1 곱셈부(221)는, 상기 거리오차 계산부(210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00102
)와 제1 비례상수(a)를 곱하여 상기 가산부(222)에 출력한다.
상기 가산부(222)는, 상기 제1 곱셈부(221)의 출력값과 피드백값을 가산하여 출력한다.
상기 지연부(223)는, 상기 가산부(222)의 출력값을 지연시켜 상기 제2 곱셈부(234)에 출력한다.
그리고, 상기 제2 곱셈부(234)는, 상기 지연부(223)의 출력값에 제2 비례상수(b)를 곱하여 상기 피드백값을 제공한다. 여기서, 상기 제2 비례상수(b)는 상기 제1 비례상수(a)보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법에 대해 설명한다.
여기서, 본 발명의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법은 OFDM 시스템에 적용되는 채널상태정보(CSI)의 생성 장치에 의해 수행될 수 있는 것이므로, 도 1 내지 도 6을 참조한 본 발명의 장치에 대한 설명은 본 발명의 방법에도 참조될 수 있는 것이다. 이에 따라, 본 발명의 장치에 포함된 하드웨어를 이용하는 중복 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 도 7에서, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법은, 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)와, 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)와, 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300) 및 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)에서는, OFDM의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00058
)을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하여 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)에 전달한다.
상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)에서는, 등화된 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00059
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00103
)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)에 따라 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)에 전달한다.
상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)에서는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112010066794377-pat00060
) 및 상기 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00104
)를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 생성하여 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)에 전달한다.
그리고, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)에서는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정한다.
도 8을 참조하여 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)에 대해 설명하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)는, 응답 제곱 단계(S110)와, 응답 평균 단계(S120) 및 응답 비교 단계(S130)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 응답 제곱 단계(S110)는, 상기 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00061
)을 제곱하여 상기 응답 평균 단계(S120)에 전달한다.
상기 응답 평균 단계(S120)에서는, 상기 응답 제곱 단계(S110)로부터의 제곱값들의 평균을 구하여 상기 응답 비교 단계(S130)에 전달한다.
그리고, 상기 응답 비교 단계(S130)에서는, 상기 응답 평균 단계(S120)로부터의 추정 주파수 채널 응답(
Figure 112009013929052-pat00062
)이 기설정된 응답 기준값(Hth)(도 12에 도시되 어 있음)보다 크면 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid)를 생성한다.
도 9를 참조하여 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)에 대해 설명하면, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)는, 거리오차 계산 단계(S210)와, 오차 평균 단계(S220)와, 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S230) 및 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S240)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 거리오차 계산 단계(S210)에서는, 등화된 상기 수신신호(
Figure 112010066794377-pat00063
)와 기준 심볼신호간의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00105
)를 계산하여 상기 오차 평균 단계(S220)에 전달한다.
상기 오차 평균 단계(S220)에서는, 상기 거리오차 계산 단계(S210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00106
)의 평균을 구하여 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S230)에 전달한다.
상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S230)에서는, 기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th1)(도 13에 도시되어 있음)보다 상기 오차 평균 단계(S220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00107
)이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S240)에 전달한다.
그리고, 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S240)에서는, 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP) 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값(CCI-th2)(도 13에 도시되어 있음)보다 상기 오차 평균 단계(S220)로부터의 거리오차 평균값(
Figure 112010066794377-pat00108
)이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 간섭 추정 유효 신호(CCI_valid) 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 출력한다.
이와같이, 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_HP)를 출력하여, 동일채널간섭(CCI) 검출에서 간섭신호의 유무를 시스템에 알리고, 이후 특정 세기 이상의 간섭신호가 들어올 경우에 대해서, 영향을 줄이기 위한 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)를 발생시킴으로써, 동일채널간섭(CCI) 검출에 대한 정확성을 높일 수 있다.
이에 따라, 실제 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)가 발생한 경우, 주변 서브캐리어의 데이터도 간섭에 의해 왜곡되었을 가능성이 높기 때문에 주변 서브캐리어도 채널상태정보(CSI) 재생성이 필요하다.
또한, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)는, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP) 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 상기 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정할 수 있으며, 이에 대해 도 10을 참조하여 설명한다.
도 10을 참조하여 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)에 대해 설명하면, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)는, 그룹 재설정 검출 단계(S410) 및 채널상태정보(CSI) 설정 단계(S420)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 그룹 재설정 검출 단계(S410)에서는, 기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값(CCI_LP) 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 상기 채널상태정보(CSI) 설정 단계(S420)에 전달한다.
그리고, 상기 채널상태정보(CSI) 설정 단계(S420)에서는, 상기 그룹 재설정 검출 단계(S410)로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계(S300)로부터의 채널상태정보(CSI) 값(CSIk,m)을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값(CSI'k,m)으로 재설정한다.
즉, 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)가 발생한 서브캐리어 주변 즉, 전후 몇 개의 캐리어를 재설정하기 위해서는 메모리 접근방법이 복잡하므로, 본 발명에서는 메모리 사용의 용이함과 사이즈 감소를 위해 서브캐리어를 여러 개 단위로 묶어 그룹화하여 동일채널간섭(CCI) 재설정하는 방법을 이용한다.
예를 들어, 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호(CCI_LP)가 발생하면 그 해당 서브캐리어가 속한 그룹 전체를 간섭신호가 발생한 것으로 설정할 수 있다.
도 11을 참조하여 상기 오차 평균 단계(S220)에 대해 설명하면, 상기 오차 평균 단계(S220)는, 제1 곱셈 단계(S221)와, 가산 단계(S222)와, 지연 단계(S223) 및 제2 곱셈 단계(S234)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 곱셈 단계(S221)에서는, 상기 거리오차 계산 단계(S210)로부터의 거리오차(
Figure 112010066794377-pat00109
)와 제1 비례상수(a)를 곱하여 상기 가산 단계(S222)에 전달한다.
상기 가산 단계(S222)에서는, 상기 제1 곱셈 단계(S221)의 출력값과 피드백값을 가산한다.
상기 지연 단계(S223)에서는, 상기 가산 단계(S222)의 출력값을 지연시켜 상기 제2 곱셈 단계(S234)에 전달한다.
그리고, 상기 제2 곱셈 단계(S234)에서는, 상기 지연 단계(S223)의 출력값에 제2 비례상수(b)를 곱하여 상기 피드백값을 상기 가산 단계(S222)에 전달한다. 여기서 상기 제2 비례상수(b)는 상기 제1 비례상수(a)보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정할 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하여 본 발명과 종래기술을 비교하면, 먼저 도 12에 도시된 그래프를 보면, 서브캐리어별 추정 주파수 채널 응답을 보이고 있으며, Hth는 응답 기준값이다.
도 12를 참조하면, 에코(Echo) 채널의 경우, 도 12에 도시한 바와같이 영에 근접하는 널(NULL)에 빠지는 값들이 있는데, 이러한 추정값을 가지고 등화기에 통과시키면 상기 수학식 4에서 추정 주파수 채널 응답으로 나누는 부분에 의해서 노이즈와 간섭신호의 값이 증폭되는 경우가 발생한다.
이러한 노이즈와 간섭신호의 증폭은 거리오차의 증가를 가져오고 이것이 동일채널간섭(CCI) 검출 임계값에 이르면 간섭이 있는 것으로 잘못 판단을 내리게 되므로, 이러한 오류 판단을 피하기 위해서, 널에 근접한 CFR값에 의한 동일채널간섭(CCI) 검출 오류를 피하도록 채널 추정 CFR의 임계값을 도 13과 같이 설정한다. 이에 따라 널에 빠진 채널 추정 값에 의한 검출 오류를 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부(100)의 블록도.
도 3은 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 검출부(200)의 블록도.
도 4는 본 발명의 채널상태정보(CSI) 재생성부(400)의 블록도.
도 5는 본 발명의 오차 평균부(220)의 블록도.
도 6은 등화된 수신신호와 기설정된 심볼신호간의 거리오차를 보이는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법을 보이는 플로우챠트.
도 8은 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계(S100)의 플로우챠트.
도 9는 본 발명의 동일채널간섭(CCI) 검출 단계(S200)의 플로우챠트.
도 10은 본 발명의 채널상태정보(CSI) 재생성 단계(S400)의 플로우챠트.
도 11은 본 발명의 오차 평균 단계(S220)의 플로우챠트.
도 12는 본 발명에 따라 서브 캐리어별 추정 주파수 채널 응답을 보이는 그래프.
도 13은 본 발명에 따라 서브 캐리어별 거리오차 평균을 보이는 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부 110 : 응답 제곱부
120 : 응답 평균부 130 : 응답 비교부
200 : 동일채널간섭(CCI) 검출부 210 : 거리오차 계산부
220 : 오차 평균부 221 : 제1 곱셈부
222 : 가산부 223 : 지연부
234 : 제2 곱셈부 230 : 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부
240 : 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부 300 : 채널상태정보(CSI) 생성부
400 ; 채널상태정보(CSI) 재생성부 410 : 그룹 재설정 검출부
420 : 채널상태정보(CSI) 설정부

Claims (12)

  1. OFDM의 추정 주파수 채널 응답을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부;
    등화된 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출부;
    상기 추정 주파수 채널 응답 및 상기 거리오차를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성부; 및
    상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성부
    를 포함하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부는,
    상기 추정 주파수 채널 응답을 제곱하는 응답 제곱부;
    상기 응답 제곱부로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균부; 및
    상기 응답 평균부로부터의 추정 주파수 채널 응답이 기설정된 응답 기준값보다 크면 간섭 추정 유효 신호를 생성하는 응답 비교부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부는,
    등화된 상기 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차를 계산하는 거리오차 계산부;
    상기 거리오차 계산부로부터의 거리오차의 평균을 구하는 오차 평균부;
    기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균부로부터의 거리오차 평균값이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출부; 및
    상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균부로부터의 거리오차 평균값이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정부의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부는,
    상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 상기 채널상태정보(CSI) 값보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성부는,
    기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출부; 및
    상기 동일채널간섭(CCI) 검출부로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성부로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 오차 평균부는,
    상기 거리오차 계산부로부터의 거리오차와 제1 비례상수를 곱하는 제1 곱셈부;
    상기 제1 곱셈부의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산부;
    상기 가산부의 출력값을 지연시키는 지연부; 및
    상기 지연부의 출력값에 제2 비례상수를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수는 상기 제1 비례상수보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 장치.
  7. OFDM의 추정 주파수 채널 응답을 이용하여 동일채널간섭(CCI)의 추정 유효 여부를 판정하는 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계;
    등화된 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호에 따라 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 동일채널간섭(CCI) 검출 단계;
    상기 추정 주파수 채널 응답 및 상기 거리오차를 이용하여 채널상태정보(CSI) 값을 생성하는 채널상태정보(CSI) 생성 단계; 및
    상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 재생성 단계
    를 포함하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계는,
    상기 추정 주파수 채널 응답을 제곱하는 응답 제곱 단계;
    상기 응답 제곱 단계로부터의 제곱값들의 평균을 구하는 응답 평균 단계; 및
    상기 응답 평균 단계로부터의 추정 주파수 채널 응답이 기설정된 응답 기준값보다 크면 간섭 추정 유효 신호를 생성하는 응답 비교 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계는,
    등화된 상기 수신신호와 기준 심볼신호간의 거리오차를 계산하는 거리오차 계산 단계;
    상기 거리오차 계산 단계로부터의 거리오차의 평균을 구하는 오차 평균 단계;
    기설정된 고전력에 해당되는 고전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균 단계로부터의 거리오차 평균값이 크면 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 고전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계; 및
    상기 고전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 기설정된 저전력에 해당되는 저전력 동일채널간섭(CCI) 기준값보다 상기 오차 평균 단계로부터의 거리오차 평균값이 크면 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 생성하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 유효 판정 단계의 간섭 추정 유효 신호 입력시 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호를 출력하는 저전력 동일채널간섭(CCI) 검출 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계는,
    상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 상기 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출신호 입력시, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 상기 채널상태정보(CSI) 값보다 작은 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 채널상태정보(CSI) 재생성 단계는,
    기설정된 복수의 샘플을 기설정된 개수 만큼씩 그룹화하여 복수의 샘플 그룹별로 재설정 신호를 메모리하고, 상기 동일채널간섭(CCI) 검출 단계로부터 저전력 동일채널간섭(CCI) 발생 검출값 입력시 해당 샘플 그룹의 재설정 신호를 출력하는 그룹 재설정 검출 단계; 및
    상기 그룹 재설정 검출 단계로부터 해당 샘플 그룹의 재설정 신호가 입력되면, 상기 채널상태정보(CSI) 생성 단계로부터의 채널상태정보(CSI) 값을 기설정된 새로운 채널상태정보(CSI) 값으로 재설정하는 채널상태정보(CSI) 설정 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 오차 평균 단계는,
    상기 거리오차 계산 단계로부터의 거리오차와 제1 비례상수를 곱하는 제1 곱셈 단계;
    상기 제1 곱셈 단계의 출력값과 피드백값을 가산하는 가산 단계;
    상기 가산 단계의 출력값을 지연시키는 지연 단계; 및
    상기 지연 단계의 출력값에 제2 비례상수를 곱하여 상기 피드백값을 제공하고, 상기 제2 비례상수는 상기 제1 비례상수보다 크며 '1-제1 비례상수'로 설정하는 제2 곱셈 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 채널상태정보(CSI)의 생성 방법.
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