KR101107893B1 - 개선된 채널 및 간섭 추정을 위한 파일럿 설계 - Google Patents

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Abstract

파일럿을 전송하고 채널 및 간섭 추정치들을 획득하기 위해 수신된 파일럿을 처리하기 위한 기술들이 제시된다. 단말은 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있고, 제 2 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 제 1 및 제 2 시퀀스는 상이한 순서들로 배열되는 공통 성분들을 포함할 수 있으며, 단일 시퀀스의 상이한 버전들로서 고려될 수 있다. 단말은 파일럿 심볼들의 각각의 클러스터들의 파일럿 심볼들을 전송할 수 있다. 기지국은 시간 주파수 블록의 다수의 클러스터로부터 수신된 파일럿 심볼들을 획득할 수 있다. 기지국은 단말에 할당된 시퀀스의 다수의 버전들로 다수의 기본 벡터들 각각을 형성할 수 있으며, 단말에 대한 채널 추정치를 획득하기 위해 다수의 기본 벡터들로 상기 수신된 파일럿 심볼들을 처리할 수 있다.

Description

개선된 채널 및 간섭 추정을 위한 파일럿 설계{PILOT DESIGN FOR IMPROVED CHANNEL AND INTERFERENCE ESTIMATION}
본 출원은 2007년 1월 5일자로 출원된 "PILOT DESIGN FOR IMPROVED SIMPLIFIED CHANNEL AND INTERFERENCE ESTIMATION WITH DEDICATED PILOT TONES FOR OFDMA"란 명칭의 미국 가출원 일련번호 제60/883,756호를 우선권으로 청구하며, 이는 본 출원인에게 양도되고 참조로 본 발명에 포함된다.
본 개시물은 일반적으로 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 무선 통신 시스템에 대한 파일럿(pilot) 설계에 관한 것이다.
무선 다중-액세스 통신 시스템은 이용 가능한 무선 자원들을 공유함으로써 다수의 사용자를 지원할 수 있다. 그러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템, 직교 FDMA(OFDMA) 시스템, 및 단일-캐리어 FDMA(SC-FDMA) 시스템을 포함한다.
무선 다중-액세스 시스템은 순방향 및/또는 역방향 링크 상에서 다중-입력 다중-출력(MIMO) 전송을 지원할 수 있다. 역방향 링크(또는 업링크) 상에서, 하나 이상의 단말들은 단말(들)에 있는 다수(NT)의 송신 안테나들로부터 기지국에 있는 다수의(NR) 수신 안테나들로 전송들을 송신할 수 있다. NT개의 송신 안테나들과 NR개의 수신 안테나들에 의해 형성되는 MIMO 채널은 NC개의 공간(spatial) 채널들로 분해될 수 있으며, 여기서 NC ≤ min {NT, NR}이다. 다수의 송신 및 수신 안테나들에 의해 형성되는 공간 채널들을 이용함으로써 개선된 성능(예, 더 높은 처리량 및/또는 더 큰 신뢰성)이 달성될 수 있다.
역방향 링크 상에서의 MIMO 전송을 위해, 일반적으로 각각의 단말과 기지국 사이의 무선 채널이 추정되고 무선 채널을 통하여 단말에 의해 송신되는 데이터 전송을 복구(recover)하는데 사용된다. 채널 추정은 통상적으로 각각의 단말로부터 파일럿을 전송하고 기지국에서 파일럿을 측정함으로써 수행된다. 파일럿은 단말과 기지국 둘 다에 의해 선험적으로 공지된 심볼들로 구성된다. 따라서, 기지국은 상기 단말로부터 수신되는 파일럿 심볼들과 공지된 파일럿 심볼들에 기초하여 각각의 단말에 대한 채널 응답을 추정할 수 있다. 파일럿 전송은 오버헤드(overhead)를 나타내기 때문에, 가능한 정도까지 파일럿 전송을 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 파일럿 전송은 기지국이 각각의 단말에 대해 양호한 채널 추정을 달성할 수 있도록 되어야 한다.
따라서, 양호한 채널 추정이 유도될 수 있도록 파일럿을 전송하기 위한 기술들이 종래기술에 필요하다.
파일럿을 송신하고 수신된 파일럿을 처리하여 채널 및 간섭 추정치들을 획득하기 위한 기술들이 본 명세서에서 제시된다. 송신기(예, 단말)는 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록(또는 타일)의 제 1 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있고, 제 2 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 송신기는 제 1 시퀀스 또는 제 3 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 3 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 추가로 생성할 수 있고, 제 2 시퀀스 또는 제 4 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 4 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다. 각각의 클러스터는 통상적으로 시간 주파수 블록에서 서로 인접한 파일럿 심볼들의 그룹을 커버(cover)할 수 있다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 시퀀스는 상이한 순서들로 배열된 공통 성분들을 포함할 수 있으며, 단일 시퀀스의 상이한 버전들로서 고려될 수 있다. 예를 들어, 제 2 시퀀스의 엘리먼트들은 제 1 시퀀스의 엘리먼트들에 대해 역순(reverse order)(또는 플립핑(flipped))일 수 있다. 송신기는 시간 주파수 블록의 이들의 각각의 클러스터들의 파일럿 심볼들을 송신할 수 있다.
다수의 송신기들은 시간 주파수 블록을 공유할 수 있으며, 시간 주파수 블록의 각각의 클러스터에 대해 서로 직교인 상이한 시퀀스들이 다수의 송신기들에 할당될 수 있다. 각각의 송신기는 상기 클러스터에 대해 상기 송신기에 할당된 시퀀스에 기초하여 각각의 클러스터에 대한 파일럿 심볼들을 생성할 수 있다.
수신기(예, 기지국)는 시간 주파수 블록의 다수의 클러스터로부터 수신된 파일럿 심볼들을 획득할 수 있다. 수신기는 송신기에 대한 다수의 기본 벡터(basis vector)들을 형성할 수 있으며, 각각의 기본 벡터는 상기 송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전으로 형성된다. 기본 벡터는 수신된 심볼들을 처리하기 위해 사용되는 성분들의 벡터이다. 시퀀스의 다수의 버전은 상이한 순서(ordering)들의 시퀀스 성분들에 대응할 수 있으며, 상이한 시퀀스들로서 고려될 수 있다. 수신기는 예를 들어 선형적으로 가변하는 시간 성분과 선형적으로 가변하는 주파수 성분을 갖는 채널 모델과 같은, 특정한 채널 모델에 추가로 기초하여 다수의 기본 벡터들을 형성할 수 있다. 수신기는 송신기에 대한 채널 추정치를 획득하기 위해 수신된 파일럿 심볼들을 다수의 기본 벡터들로 처리할 수 있다. 수신기는 시간 주파수 블록을 공유하는 각각의 송신기에 대해 동일한 처리(예, 기본 벡터들의 생성 및 수신된 파일럿 심볼들을 기본 벡터들로 처리)를 반복할 수 있다. 수신기는 또한 수신된 파일럿 심볼들, 및 채널 추정을 위해 사용되지 않는 적어도 하나의 기본 벡터에 기초하여 잡음 및 간섭 추정치를 획득할 수 있다.
개시물의 다양한 양상들과 특징들은 이하에서 추가로 상세히 기술된다.
도 1은 2개의 단말과 기지국의 블록도를 도시한다.
도 2는 타일 구조를 도시한다.
도 3A 내지 도 3D는 4개의 파일럿 패턴들의 설계들을 도시한다.
도 4는 4개의 파일럿 클러스터들에 대한 상이한 조합 옵션들을 나타낸다.
도 5A 내지 5D는 도 3A 내지 도 3D에 도시된 4개의 파일럿 패턴들에 대해 대칭적 파일럿 심볼들을 획득하기 위한 스크램블링 시퀀스의 다수의 버전의 사용을 도시한다.
도 6은 파일럿을 송신하기 위해 송신기에 의해 수행되는 프로세스를 도시한다.
도 7은 파일럿을 송신하기 위한 장치를 도시한다.
도 8은 수신된 파일럿을 처리하기 위해 수신기에 의해 수행되는 프로세스를 도시한다.
도 9는 수신된 파일럿을 처리하기 위한 장치를 도시한다.
본 명세서에서 제시되는 기술들은 MIMO 전송을 지원하고 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)의 형태를 사용하는 다양한 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 기술들은 직교 FDM(OFDM), 단일-캐리어 FDM(SC-FDM) 등을 사용하는 시스템들에 대해 사용될 수 있다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 톤들(tones), 빈들(bins) 등으로도 지칭되는 다수(K)의 직교 서브캐리어들로 분할한다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM에 의해 주파수 영역 그리고 SC-FDM에 의해 시간 영역에서 전송된다. 상기한 기술들은 또한 순방향 링크(또는 다운링크)뿐만 아니라 역방향 링크(또는 업링크) 상에서의 전송들을 위해 사용될 수도 있다. 명확화를 위하여, 상기한 기술들은 역방향 링크 상에서의 전송들에 대해 이하에서 기술된다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 2개의 단말들(110x, 110y)과 기지국(150)의 설계의 블록도를 도시한다. 단말은 또한 사용자 장비(UE), 이동국(mobile station), 액세스 단말, 가입자국, 국 등으로 지칭될 수 있다. 단말은 휴대전화, 개인용 휴대 단말기(PDA), 무선 통신 디바이스, 휴대형 디바이스, 무선 모뎀, 랩톱 컴퓨터, 코드리스 전화 등일 수 있다. 기지국은 또한 노드 B, 인벌브드(evolved) 노드 B(eNode B), 액세스 포인트 등으로 지칭될 수도 있다. 도 1에서, 단말(110x)에는 단일 안테나가 구비되고, 단말(110y)에는 다수의 안테나가 구비되며, 기지국(150)에는 다수의 안테나가 구비된다. 각각의 안테나는 물리적 안테나 또는 안테나 어레이일 수 있다. 간략화를 위하여, 도 1은 역방향 링크 상의 데이터 전송 및 순방향 링크 상의 시그널링 전송을 위한 처리 유닛들만을 도시한다.
각각의 단말(110)에서, 송신(TX) 데이터 및 파일럿 프로세서(120)는 데이터 소스(112)로부터 트래픽 데이터를 수신하고, 트래픽 데이터를 처리하며(예, 포맷팅, 인코딩, 인터리빙(interleave), 및 심볼 맵핑), 데이터 심볼들을 생성할 수 있다. 프로세서(120)는 또한 데이터 심볼들에 의해 파일럿 심볼들을 생성 및 멀티플렉싱할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 것처럼, 데이터 심볼은 데이터에 대한 심볼이고, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 심볼이며, 심볼은 통상적으로 복소수 값이다. 데이터 심볼들과 파일럿 심볼들은 PSK 또는 QAM과 같은 변조 방식을 통한 변조 심볼들일 수 있다. 파일럿은 단말들 및 기지국 둘 다에 의해 선험적으로 공지된 데이터이다.
단말(110y)에서, TX MIMO 프로세서(122y)는 직접 MIMO 맵핑, 프리코딩(precoding), 빔 형성(beamforming) 등에 기초하여 데이터 및 파일럿 심볼들에 대해 송신기 공간 처리(transmitter spatial processing)를 수행할 수 있다. 데이터 심볼은 프리코딩 및 빔 형성을 위해 다수의 안테나로부터 또는 직접 MIMO 맵핑을 위해 하나의 안테나로부터 전송될 수 있다. 프로세서(122y)는 출력 심볼들의 NY개의 스트림들을 NY개의 변조기들(MOD)(130a 내지 130ny)에 제공할 수 있다. 단말(110x)에서, 프로세서(120x)는 단일 출력 심볼 스트림을 변조기(130x)에 제공할 수 있다. 각각의 변조기(130)는 출력 칩들을 달성하기 위해 출력 심볼들에 대해 변조(예, OFDM, SC-FDM 등)를 수행할 수 있다. 각각의 변조기(130)는 역방향 링크 신호를 생성하기 위해 자신의 출력 칩들을 추가로 처리(예, 아날로그로의 변환, 필터링, 증폭, 및 업컨버팅)할 수 있다. 단말(110x)에서, 변조기(130x)로부터의 단일 역방향 링크 신호가 안테나(132x)로부터 송신될 수 있다. 단말(110y)에서, 변조기들(130a 내지 130ny)로부터의 NY개의 역방향 링크 신호들은 각각 NY개의 안테나들(132a 내지 132ny)을 통하여 송신될 수 있다.
기지국(150)에서, NR개의 안테나들(152a 내지 152nr)은 단말들(110x, 110y)과 다른 단말들로부터 역방향 링크 신호들을 수신할 수 있다. 각각의 안테나(152)는 수신된 신호를 각각의 복조기(DEMOD)(154)에 제공할 수 있다. 각각의 복조기(154)는 샘플들을 획득하기 위해 자신의 수신된 신호를 처리(예, 필터링, 증폭, 다운컨버팅 및 디지털화)할 수 있으며, 수신된 심볼들을 획득하기 위해 샘플들에 복조(예, OFDM, SC-FDM 등에 대해)를 추가로 수행할 수 있다. 각각의 복조기(154)는 수신된 데이터 심볼들을 수신(RX) 공간 프로세서(160)에 제공할 수 있으며, 수신된 파일럿 심볼들을 채널 프로세서(162)에 제공할 수 있다. 채널 프로세서(162)는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 잡음 및 간섭뿐만 아니라, 각각의 단말(110)로부터 기지국(150)으로의 무선 채널의 응답을 추정할 수 있다. RX 공간 프로세서(160)는 데이터 심볼 추정치들을 획득하기 위해 채널 프로세서(162)로부터의 잡음 및 간섭 추정치들과 채널 추정치들을 이용하여 수신된 데이터 심볼들에서 MIMO 검출을 수행할 수 있다. RX 데이터 프로세서(170)는 데이터 심볼 추정치들을 처리(예, 디인터리빙(deinterleave) 및 디코딩)할 수 있고 디코딩된 데이터를 데이터 싱크(172)에 제공할 수 있다.
기지국(150)은 트래픽 데이터 및 시그널링(예, 시간 주파수 자원들의 할당들)을 단말들에 전송할 수 있다. 시그널링은 TX 시그널링 프로세서(174)에 의해 처리될 수 있으며, NR개의 안테나들(152a 내지 152nr)을 통하여 송신될 수 있는 NR개의 순방향 링크 신호들을 생성하기 위해 변조기들(154a 내지 154nr)에 의해 추가로 처리될 수 있다. 각각의 단말(110)에서, 기지국(150)으로부터의 순방향 링크 신호들은 하나 이상의 안테나들(132)에 의해 수신될 수 있고, 하나 이상의 복조기들(130)에 의해 처리될 수 있으며, 기지국(150)에 의해 전송되는 시그널링을 복구하기 위해 RX 시그널링 프로세서(134)에 의해 추가로 처리될 수 있다.
제어기들/프로세서들(140x, 140y, 180)은 단말들(110x, 110y) 및 기지국(150)에서 각각 다양한 처리 유닛들의 동작을 제어할 수 있다. 메모리들(142x, 142y, 182)은 단말들(110x, 110y) 및 기지국(150) 각각에 대해 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다. 스케쥴러(184)는 순방향 및/또는 역방향 링크 상에서의 전송을 위해 단말들을 스케쥴링할 수 있다.
도 2는 순방향 및/또는 역방향 링크에 대해 사용될 수 있는 타일(tile) 구조(200)를 도시한다. 주어진 링크에 대해 이용 가능한 시간 주파수 자원들은 타일들로 분할될 수 있으며, 타일들은 시간 주파수 블록들, 자원 블록들, 홉핑(hop) 영역들 등으로도 지칭될 수 있다. 각각의 타일은 다수(T)의 심볼 기간들에서 다수(F)의 서브캐리어들을 커버할 수 있으며, 여기서 F 및 T는 각각 임의의 정수 값일 수 있다. 주어진 타일에 있는 F개의 서브캐리어들은 연속적인 서브캐리어들일 수도 있고 또는 총 K개의 서브캐리어들에 걸쳐서 분산될 수도 있다. 각각의 타일은 F·T개의 자원 유닛들을 포함하고, 여기서 자원 유닛은 하나의 심볼 기간의 하나의 서브캐리어이다. F·T개의 변조 심볼들이 각각의 타일의 F·T개의 자원 유닛들에서 전송될 수 있다. 각각의 타일은 데이터 전송을 위해 하나 이상의 단말들에 할당될 수 있다.
도 2는 또한 순방향 및/또는 역방향 링크에 대해 사용될 수 있는 주파수 홉핑 방식을 도시한다. 주파수 홉핑은 유해한 경로 효과들과 간섭의 랜덤화(randomization)에 대항하여 주파수 다이버시티(diversity)를 제공할 수 있다. 주파수 홉핑을 이용하여, 상이한 홉핑 기간들에서 시스템 대역폭의 상이한 부분들의 타일들이 단말에 할당될 수 있다. 홉핑 기간은 하나의 타일의 시간 지속기간(time duration)이며, T개의 심볼 기간들의 범위에 걸친다(span).
데이터 및 파일럿은 타일에서 다양한 방식들로 전송될 수 있다. 하나의 설계 예로서, 데이터 및 파일럿 심볼들은 상이한 자원 유닛들에서 전송된다. 파일럿 심볼들은 또한 파일럿 심볼들에 대해 사용하기 위한 특정한 자원 유닛들을 나타내는 파일럿 패턴에 기초하여 전송될 수도 있다. 일반적으로, 파일럿 패턴은 임의의 수의 파일럿 심볼들을 포함할 수 있으며, 파일럿 심볼들은 타일 내에서 어디라도 위치될 수 있다. 파일럿 심볼들의 수는 파일럿 오버헤드와 채널 추정 성능 사이의 트레이드오프(tradeoff)에 기초하여 선택될 수 있다. 주파수에 걸친 파일럿 심볼들의 간격은 무선 채널의 추정된 지연 확산에 기초하여 선택될 수 있다. 보다 넓은 지연 확산을 처리하기 위해 파일럿 심볼들 간의 보다 작은 주파수 분리가 사용될 수 있다. 시간에 걸친 파일럿 심볼들의 간격은 무선 채널의 추정된 도플러 확산(Doppler spread)에 기초하여 선택될 수 있다. 파일럿 심볼들 간의 보다 작은 시간 분리는 보다 넓은 도플러 확산을 처리하기 위해 사용될 수 있다.
또한, 파일럿 심볼들은 MIMO 및/또는 공간 분할 다중 액세스(SDMA)와 같은 공간 멀티플렉싱 기술들을 지원하도록 배치될 수 있다. 공간 멀티플렉싱을 이용하여, 다수의 데이터 스트림들은 다수의 송신 안테나들 및 다수의 수신 안테나들에 의해 형성되는 다수의 공간 채널들 또는 계층들을 통하여 전송될 수 있다. 공간 멀티플렉싱을 지원하기 위해, 파일럿 심볼들은 타일 내의 클러스터들에 배열될 수 있다. 각각의 클러스터에서 파일럿 심볼들의 수(M)는 지원되는 공간 랭크(spatial rank)보다 크거나 같을 수 있다. 공간 랭크는 공간 채널들의 수를 지칭하므로, 병렬로 전송될 수 있는 데이터 스트림들의 수를 지칭한다. 각각의 클러스터의 파일럿 심볼들은 시간 및 주파수에서 인접한(contiguous) 영역을 차지할 수 있으므로, 각각의 단말에 대해, 하나의 클러스터에서 파일럿 심볼들에 걸친 무선 채널의 편차(variation)들은 가능한 작다.
도 3A는 T=8개의 심볼 기간들에서 F= 16개의 서브캐리어들을 커버하는 16×8개의 타일에 대한 파일럿 패턴(310)의 설계 예를 도시한다. 본 설계 예에서, 타일은 타일의 4개의 코너들에 위치된 4개의 클러스터에 배열되는 12개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 4개의 클러스터에는 도 3A에 도시된 것처럼, 1, 2, 3 및 4의 표시들(indices)이 주어질 수 있다. 각각의 클러스터는 3개의 연속적인 심볼 기간들에서 하나의 서브캐리어 상에서 전송되는 M= 3개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터의 3개의 파일럿 심볼들은 3개까지의 공간 채널들에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
도 3B는 16×8개의 타일에 대한 파일럿 패턴(320)의 설계 예를 도시한다. 본 설계 예에서, 타일은 타일의 4개의 코너에 배치된 4개의 클러스터에 배열되는 12 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터는 하나의 심볼 기간에서 3개의 연속적인 서브캐리어들 상에서 전송되는 M= 3개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터의 3개의 파일럿 심볼들은 3개까지의 공간 채널들에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
도 3C는 16×8개의 타일에 대한 파일럿 패턴(330)의 설계 예를 도시한다. 본 설계 예에서, 타일은 타일의 4개의 코너들에 위치된 4개의 클러스터에 배열되는 16개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터는 2개의 연속적인 심볼 기간들에서 2개의 연속적인 서브캐리어들 상에서 전송되는 M= 4개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터의 4개의 파일럿 심볼들은 4개까지의 공간 채널들에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
도 3D는 16×8개의 타일에 대한 파일럿 패턴(340)의 설계 예를 도시한다. 본 설계 예에서, 타일은 타일의 4개의 행들(rows)에 위치된 8개의 클러스터에 배열되는 24개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터는 3개의 연속적인 심볼 기간들에서 하나의 서브캐리어 상에서 전송되는 M= 3개의 파일럿 심볼들을 포함한다. 각각의 클러스터의 3개의 파일럿 심볼들은 3개까지의 공간 채널들에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다.
도 3A 내지 도 3D는 파일럿 패턴들의 4개의 예들을 도시한다. 다양한 다른 파일럿 패턴들이 정의될 수도 있다. 일반적으로, 파일럿 패턴은 임의의 수의 클러스터들을 포함할 수 있으며, 각각의 클러스터는 임의의 수의 파일럿 심볼들을 포함할 수 있다. 더욱이, 클러스터들과 파일럿 심볼들은 타일에서 임의의 방식으로 배열될 수 있다. 명확화를 위하여, 이하에서 설명의 많은 부분은 도 3A의 파일럿 패턴(310)을 사용한다고 가정한다.
일반적으로, 하나 이상의 단말들이 소정 타일을 공유할 수 있다. 타일이 M개의 파일럿 심볼들의 클러스터들을 갖는 경우, M개까지의 데이터 스트림들이 M개까지의 공간 채널들 또는 계층들에서 전송될 수 있다. 단일 안테나를 갖는 단말(예, 도 1의 단말(110x))은 단일 공간 채널 상에서 단일 데이터 스트림을 전송할 수 있다. 다수의 안테나를 갖는 단말(예, 도 1의 단말(110y))은 다수의 공간 채널들 상에서 다수의 데이터 스트림들을 전송할 수 있다.
명확화를 위하여, 이하의 설명의 많은 부분은 Q개의 단말들이 소정 타일을 공유하며(여기서 1≤Q≤M), 각각의 단말이 하나의 공간 채널 상에서 하나의 데이터 스트림을 전송한다고 가정한다. 이러한 타일에 대한 처리는 아래와 같이 설명된다.
기지국은 Q개의 단말들에 대해 타일로부터 F·T개의 수신된 심볼들을 획득할 수 있다. 수신된 심볼들은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00001
식 (1)
여기서,
Figure 112011045616840-pct00002
는 타일의 F·T개의 자원 유닛들 상에서 단말 q에 의해 전송되는 변조 심볼들의 F·T×1 벡터이고,
Figure 112011045616840-pct00003
는 단말 q에 대한 타일에서 F·T개의 자원 유닛들에 대한 복소수 채널 이득들(gains)의 F·T×1 벡터이며,
Figure 112009047674786-pct00004
는 단말 q에 대한 전력 오프셋에 대한 스칼라(scalar)이고,
Figure 112011045616840-pct00005
는 타일의 F·T개의 자원 유닛들에 대한 수신된 심볼들의 F·T×1 벡터이며,
Figure 112009047674786-pct00006
는 타일에 대한 잡음 및 간섭의 F·T×1 벡터이고,
Figure 112009047674786-pct00007
는 성분-대-성분(element-by-element) 곱셈을 나타낸다.
식 (1)에서, 각각의 벡터의 처음 F개의 성분들은 타일의 제 1 심볼 기간에서 F개의 서브캐리어들에 상응하고, 다음 F개의 성분들은 제 2 심볼 기간에서 F개의 서브캐리어들에 상응하며, … 마지막 F개의 성분들은 마지막 심볼 기간에서 F개의 서브캐리어들에 상응한다.
Figure 112011045616840-pct00008
는 공지된 공분산 행렬 및 제로 평균을 갖는 복소수 가우시안 랜덤 변수(complex Gaussian random variable)로 가정될 수 있는 단말 q에 대한 주파수-영역 복소수 채널 이득들을 포함한다. 채널 이득들은 Q개의 단말들 간에 독립적인 것으로 가정될 수 있다. 간략화를 위하여, 잡음 및 간섭
Figure 112011045616840-pct00009
는
Figure 112011045616840-pct00010
의 공분산 행렬 및 제로 평균 벡터를 갖는 덧셈 백색 가우시안 잡음(AWGN)으로 가정될 수 있으며, 여기서
Figure 112011045616840-pct00011
는 잡음의 변수이고
Figure 112011045616840-pct00012
는 항등 행렬(identity matrix)이다.
기지국은 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 잡음 및 간섭뿐만 아니라 각각의 단말에 대한 채널 이득들을 추정할 수 있다. 기지국은 각각의 단말에 대한 무선 채널의 통계적 특성들이 공지되어 있고 각각의 단말에 대해 타일에 걸친 채널 이득들이 상관되어 있다는 가정에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
각각의 단말 q(여기서
Figure 112009047674786-pct00013
)에 대한 공분산 행렬은 다음과 같이 근사화될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00014
식 (2)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00015
는 단말 q를 위한 채널에 대한 i번째 근사 고유벡터(eigenvector)이고,
Figure 112009047674786-pct00016
는 단말 q를 위한 채널에 대한 i번째 고유값(eigenvalue)이며,
Figure 112009047674786-pct00017
는 기대값 연산(expectation operation)을 나타내고,
Figure 112009047674786-pct00018
는 Hermitian 또는 복소 전치행렬(complex transpose)을 나타낸다.
식 (2)는 실제 문제의 경우들에서, 단말의 공분산 행렬이 최대 3개의 유효 고유값들(significant eigenvalues)을 갖고 3개의 고유벡터들
Figure 112011045616840-pct00019
및
Figure 112011045616840-pct00020
에 의해 근사화될 수 있다는 관측에 기초한다. 이러한 3개의 근사 고유벡터들은 F·T×1의 디멘션(dimension)을 가지며, 타일에 걸쳐서 단말 q에 대한 채널 추정을 위해 실제 고유벡터들 대신에 사용될 수 있다. 더욱이, 실제 문제의 경우들에서, 제 1 고유벡터
Figure 112011045616840-pct00021
는 통상적으로 다른 2개의 고유벡터들
Figure 112011045616840-pct00022
및
Figure 112011045616840-pct00023
보다 적어도 101 (one order of magnitude) 더 크다.
3개의 근사 고유벡터들은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00024
식 (3)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00025
F×1 벡터,
Figure 112009047674786-pct00026
F×1 벡터,
Figure 112009047674786-pct00027
T×1 벡터,
Figure 112009047674786-pct00028
T×1 벡터, 및
Figure 112009047674786-pct00029
는 Kronecker 곱(product)을 나타낸다.
n×1 벡터에 대해
Figure 112009047674786-pct00030
이고 m×1 벡터에 대해
Figure 112009047674786-pct00031
이며, 여기서
Figure 112009047674786-pct00032
는 전치행렬을 나타내고, Kronecker 곱
Figure 112009047674786-pct00033
은 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00034
여기서,
Figure 112009047674786-pct00035
은
Figure 112009047674786-pct00036
의 각 성분과
Figure 112009047674786-pct00037
의 각 성분의 곱을 포함하는 mn×1 벡터이다.
식 (3)에서,
Figure 112011045616840-pct00038
는
Figure 112011045616840-pct00039
에 대해 단위 거듭제곱(unit power)을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는(scaled) 모두 1로 이루어진 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00040
은
Figure 112011045616840-pct00041
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는, 2의 스텝들(steps)에서 -(F-1) 내지 (F-1)의 값들을 갖는 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00042
은 타일의 F개의 서브캐리어들에 걸쳐서 선형적으로 가변한다.
Figure 112011045616840-pct00043
는
Figure 112011045616840-pct00044
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는 모두 1로 이루어진 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00045
은
Figure 112011045616840-pct00046
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는, 2의 스텝들에서 -(T-1) 내지 (T-1)의 값들을 갖는 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00047
은 타일의 T 심볼 기간들에 걸쳐서 선형적으로 가변한다.
Figure 112011045616840-pct00048
은
Figure 112011045616840-pct00049
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는, 모두 1로 이루어진 F·T×1 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00050
는
Figure 112011045616840-pct00051
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는,
Figure 112011045616840-pct00052
의 F개의 성분들의 T개의 시퀀스들을 포함하는 F·T×1 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00053
는
Figure 112011045616840-pct00054
에 대해 단위 거듭제곱을 달성하기 위해 상수에 의해 스케일링되는,
Figure 112011045616840-pct00055
의 각각의 T 성분들의 F 반복들을 포함하는 F·T×1 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00056
은 DC 또는 평균 성분을 모델링한다.
Figure 112011045616840-pct00057
는 주파수에서 채널의 편차를 모델링한다.
Figure 112011045616840-pct00058
는 시간에서 채널의 편차를 모델링한다.
타일에 걸친 각각의 단말 q의 채널 응답은 주파수 및 시간의 랜덤 함수,
Figure 112009047674786-pct00059
로서 모델링될 수 있다. 이러한 함수는 다음과 같이, Taylor 급수 전개식의 처음 3개의 항들에 의해 근사화될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00060
식 (4)
식 (4)에서, 2차원(2-dimensional: 2D) 함수
Figure 112009047674786-pct00061
는 (i) 원점(origin)에서
Figure 112009047674786-pct00062
의 값에 대한 제 1 항(term), 또는
Figure 112009047674786-pct00063
, (ii) 주파수에 걸친 선형 함수에 대한 제 2 항, 또는
Figure 112009047674786-pct00064
, 및 (ⅲ) 시간에 걸친 선형 함수에 대한 제 3 항, 또는
Figure 112009047674786-pct00065
에 의해 근사화된다. 주파수 및 시간에 걸친 선형 함수들의 기울기
Figure 112009047674786-pct00066
및
Figure 112009047674786-pct00067
는 원점에서, 각각 주파수 및 시간에 대한
Figure 112009047674786-pct00068
의 기울기에 의해 결정된다.
식 (4)에 나타낸 채널 모델에 기초하여, 단말 q의 채널 응답은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00069
식 (5)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00070
는 평균 채널 이득으로서 항
Figure 112009047674786-pct00071
에 대응하고,
Figure 112009047674786-pct00072
는 단말 q에 대한 주파수에 걸친 선형 함수의 기울기이며,
Figure 112009047674786-pct00073
는 단말 q에 대한 시간에 걸친 선형 함수의 기울기이고,
Figure 112009047674786-pct00074
는 단말 q의 채널 응답에 대한 2D 함수이다.
식 (5)에 나타낸 것처럼, 타일에 걸친 단말 q의 채널 응답은 3개의 복소수 파라미터들
Figure 112009047674786-pct00075
및
Figure 112009047674786-pct00076
에 의해 특성화될 수 있다. 타일의 중심은
Figure 112009047674786-pct00077
으로서 주어질 수 있으며, 여기서
Figure 112009047674786-pct00078
및
Figure 112009047674786-pct00079
이다. 개별 좌표들
Figure 112009047674786-pct00080
에서 심볼에 대한 채널 응답은 식 (5)에 나타낸 것처럼 획득될 수 있다.
파일럿 패턴은 4개의 클러스터에 배열될 수 있는 총 P개의 파일럿 심볼들을 포함할 수 있으며, 각각의 클러스터는 M개의 파일럿 심볼들을 포함하므로, P= 4M이다. 파일럿 심볼들은 예를 들어 도 3A 내지 도 3D에 도시된 것처럼, 타일의 중심에 대해 대칭적인 위치들에 배치될 수 있다. 각각의 단말이 하나의 공간 채널 상에서 하나의 데이터 스트림을 전송하는 경우, 타일을 공유할 수 있는 단말들의 개수가 M개로 제한되거나 또는 Q≤M으로 제한된다.
Q개의 단말들은 클러스터를 공유할 수 있으며, 각각의 Q개의 단말들은 클러스터에서 M개의 파일럿 심볼들을 동시에 전송할 수 있다. 각각의 단말은 단말에 할당된 스크램블링 시퀀스에 의해 자신의 M개의 파일럿 심볼들을 스크램블링 또는 확산시킬 수 있다. Q개의 단말들에 대한 스크램블링 시퀀스들은
Figure 112011045616840-pct00081
로서 지정될 수 있으며, 여기서 q= 1, …, Q이고, 서로 직교해야 한다. 스크램블링 시퀀스들은 또한 확산 시퀀스들, 직교 시퀀스들, 파일럿 시퀀스들, 시퀀스들 등으로서 지칭될 수도 있다. 스크램블링 시퀀스들은 단위 계수 성분들(unit modulus elements)을 가질 수 있으며, M의 길이이어야 한다. 하나의 설계 예에서, M개의 스크램블링 시퀀스들은 M×M 푸리에 행렬의 M개의 열에 기초하여 정의되고, 각각의 스크램블링 시퀀스는 푸리에 행렬의 하나의 열의 M개의 성분을 포함한다. M×M 푸리에 행렬의 n번째 행 및 m번째 열의 성분은
Figure 112011045616840-pct00082
으로서 주어질 수 있으며,
Figure 112011045616840-pct00083
및
Figure 112011045616840-pct00084
이다. M개의 스크램블링 시퀀스들은 다른 방식들로 정의될 수도 있다. 임의의 경우에, Q개의 스크램블링 시퀀스들은 이용 가능한 M개의 스크램블링 시퀀스들 중에서 선택될 수 있다. 하나의 설계 예에서, 각각의 단말에는 하나의 스크램블링 시퀀스가 할당되고, 타일의 모든 클러스터들에 대해 동일한 스크램블링 시퀀스를 사용한다. 다른 설계 예에서, 각각의 단말은 타일의 상이한 클러스터들에 대해 상이한 스크램블링 시퀀스들을 사용할 수 있다.
타일에서 단말 q에 의해 전송되는 파일럿 심볼들은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00085
식 (6)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00086
은 모두 1로 이루어진 4×1 벡터이고,
Figure 112009047674786-pct00087
는 타일에서 단말 q에 의해 전송되는 파일럿 심볼들의 P×1 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00088
의 처음 M개의 성분은 타일의 상부-좌측 코너의 클러스터 1에서 전송되는 파일럿 심볼들에 대한 것이고, 그 다음 M개의 성분은 상부-우측 코너의 클러스터 2에서 전송되는 파일럿 심볼들에 대한 것이며, 그 다음 M개의 성분은 하부-좌측 코너의 클러스터 3에서 파일럿 심볼들에 대한 것이고, 마지막 M개의 성분은 하부-우측 코너의 클러스터 4에서 전송되는 파일럿 심볼들에 대한 것이다. 단말 1 내지 Q에 대한 파일럿 벡터들
Figure 112011045616840-pct00089
는 정규 직교(orthonormal)한다.
도 3A는 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00090
를 갖는 파일럿 패턴(310)에 대한 전송되는 파일럿 심볼들을 도시하며, 여기서 a, b 및 c는 스크램블링 시퀀스의 3개의 성분이고 임의의 복소수 값들을 가질 수 있다.
Figure 112011045616840-pct00091
의 3개의 성분 a, b 및 c는 타일의 각 클러스터에서 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다.
도 3B는 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00092
를 갖는 파일럿 패턴(320)에 대한 전송되는 파일럿 심볼들을 도시한다.
Figure 112011045616840-pct00093
의 3개의 성분 a, b 및 c는 타일의 각 클러스터에서 상부로부터 하부로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다.
도 3C는 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00094
를 갖는 파일럿 패턴(330)에 대한 전송되는 파일럿 심볼들을 도시한다.
Figure 112011045616840-pct00095
의 4개의 성분 a, b, c 및 d는 타일의 각 클러스터에서 z-패턴으로 4개의 파일럿 심볼들에 적용된다.
도 3D는 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00096
를 갖는 파일럿 패턴(340)에 대한 전송되는 파일럿 심볼들을 도시한다.
Figure 112011045616840-pct00097
의 3개의 성분 a, b 및 c는 타일의 각 클러스터에서 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다.
기본 벡터들의 세트는 다음과 같이 각각의 단말 q에 대해 정의될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00098
식 (7)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00099
이다.
도 4는 벡터들
Figure 112011045616840-pct00100
내지
Figure 112011045616840-pct00101
를 도시한다. 4개의 벡터
Figure 112011045616840-pct00102
내지
Figure 112011045616840-pct00103
는 타일의 4개의 클러스터에 대해 상이한 조합의 부호(sign)를 갖고, 이하에서 기술되는 것처럼 4개의 클러스터에서 수신되는 파일럿 심볼들에 대한 상이한 조합 옵션들을 나타낸다.
각각의 단말 q는 4개의 P×1 기본 벡터들
Figure 112011045616840-pct00104
Figure 112011045616840-pct00105
및
Figure 112011045616840-pct00106
의 세트와 연관된다.
Figure 112011045616840-pct00107
는 전송되는 파일럿 심볼들을 포함한다.
Figure 112011045616840-pct00108
는
Figure 112011045616840-pct00109
에 의해 생성되며, 주파수에 걸쳐서 채널 편차를 검출하기 위해 사용된다.
Figure 112011045616840-pct00110
는
Figure 112011045616840-pct00111
에 의해 생성되며, 시간에 걸쳐서 채널 편차를 검출하기 위해 사용된다.
Figure 112011045616840-pct00112
는
Figure 112011045616840-pct00113
에 의해 생성되며 잡음 및 간섭 추정을 위해 사용될 수 있다.
타일을 공유하는 Q개의 단말에 대한 채널들의 자유도들(degrees of freedom)의 수가 타일의 파일럿 심볼들의 총 수보다 더 작으면, 채널들의 파라미터들을 추정하기 위해 사용되지 않는 파일럿 심볼들은 타일에서 잡음 및 간섭 전력을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 관측 공간은 타일에서 총 P개의 파일럿 심볼들에 상응하는 P개의 디멘션들을 갖는다. 전술한 설계에서, 각각의 단말의 채널은 3개의 파라미터에 의해 특성화될 수 있으며, 3Q개의 디멘션들이 Q개의 모든 단말에 대해 채널 파라미터들을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 관측 공간의 나머지 P-3Q개의 디멘션들은 잡음 및 간섭 전력을 추정하기 위해 사용될 수 있다.
잡음 및 간섭은 Q개의 단말들에 의해 전송되는 파일럿 신호들에 의해 점유되지 않은 디멘션들 상에 수신된 신호의 투영 전력(power of projection)으로서 추정될 수 있다. 수신된 신호는 다음과 같이, 모든 이용 가능한 M개의 스크램블링 시퀀스들에 대해 기본 벡터들 상에 투영될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00114
Figure 112009047674786-pct00115
및
Figure 112009047674786-pct00116
식 (8)
여기서,
Figure 112011045616840-pct00117
는 타일의 P개의 수신 파일럿 심볼들을 갖는 P×1 벡터이고,
Figure 112011045616840-pct00118
는 기본 벡터
Figure 112011045616840-pct00119
상에 수신 벡터
Figure 112011045616840-pct00120
의 투영의 결과이다.
각각의 단말 q에 대해, 식 (8)은 단말 q에 대한 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00121
를 갖는 각각의 클러스터에서 M개의 수신 파일럿 심볼들을 효과적으로 역확산(despread)한다. 식 (8)은 상이한 기본 벡터들에 대해 상이한 방식들로 4개의 클러스터에 대한 4개의 역확산 결과들을 추가로 누적한다. 도 4를 참조하면,
Figure 112011045616840-pct00122
에 대해, 4개의 클러스터에 대한 역확산 결과들은 단말 q에 대한 평균 채널 이득을 나타내는
Figure 112011045616840-pct00123
를 획득하기 위해 합산된다.
Figure 112011045616840-pct00124
에 대해, 2개의 상부 클러스터들에 대한 역확산 결과들은 단말 q에 대한 주파수에 걸친 채널 편차를 나타내는
Figure 112011045616840-pct00125
를 획득하기 위해 2개의 하부 클러스터들에 대해 역확산 결과들로부터 감산된다.
Figure 112011045616840-pct00126
에 대해, 2개의 좌측 클러스터들에 대한 역확산 결과들은 단말 q에 대한 시간에 걸친 채널 편차를 나타내는
Figure 112011045616840-pct00127
를 획득하기 위해 2개의 우측 클러스터들에 대한 역확산 결과들로부터 감산된다.
Figure 112011045616840-pct00128
에 대해, 상부-우측 및 하부-좌측 클러스터들에 대한 역확산 결과들은
Figure 112011045616840-pct00129
를 획득하기 위해 상부-좌측 및 하부-우측 클러스터들에 대한 역확산 결과들로부터 감산된다.
잡음 및 간섭 전력은 다음과 같이 추정될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00130
식 (9)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00131
는 추정된 잡음 및 간섭 전력이다.
식 (9)에서, 제 1 합산(summation)은
Figure 112011045616840-pct00132
상의
Figure 112011045616840-pct00133
의 투영 전력을 캡쳐하고, 임의의 단말에 대한 채널 추정을 위해 사용되지 않는다. 제 1 합산은 잡음 및 간섭 전력의 추정치로서 사용될 수 있지만, 각각의 단말의 채널이 타일에 걸쳐서 선형적으로 가변하지 않는 경우 채널 모델링 에러를 포함할 수 있다. 더블 합산(double summation)은 임의의 Q개의 단말들에 의해 사용되지 않는 스크램블링 시퀀스들로 생성되는
Figure 112011045616840-pct00134
상에
Figure 112011045616840-pct00135
의 투영 전력을 캡쳐한다. Q < M인 경우 더블 합산이 존재한다.
채널 추정치는 다음과 같이, 최소 평균 제곱 에러(MMSE) 기준에 기초하여 각각의 단말 q에 대해 유도될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00136
식 (10)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00137
는 단말 q에 대한 채널 추정을 위한 F·T×1 벡터이다.
Figure 112009047674786-pct00138
는 식 (1)의
Figure 112009047674786-pct00139
의 추정치이다.
식 (2)에 나타낸 채널 모델을 이용하여, 각각의 단말 q에 대한 채널 추정치가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00140
식 (11)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00141
이다.
Figure 112009047674786-pct00142
및
Figure 112009047674786-pct00143
는 타일의 파일럿 클러스터들의 중심을 식별하고 이에 따라 타일에 있는 파일럿 심볼들의 배치에 의존한다. 상부-좌측 클러스터의 중심은
Figure 112009047674786-pct00144
로서 주어질 수 있다. 예를 들어, 파일럿 심볼들이 타일의 최상위 행에 배치되는 경우
Figure 112009047674786-pct00145
이고, 파일럿 심볼들이 제 2 최상위 행에 배치되는 경우
Figure 112009047674786-pct00146
이다.
식 (11)에서, 단말 q에 대한 채널 추정치
Figure 112009047674786-pct00147
는 3개의 가중 벡터들의 합에 기초하여 획득될 수 있으며, 여기서
Figure 112009047674786-pct00148
및
Figure 112009047674786-pct00149
는 식 (3)에서 정의된다.
Figure 112009047674786-pct00150
에 대한 가중치는 파라미터
Figure 112009047674786-pct00151
, 고유값
Figure 112009047674786-pct00152
, 전력 오프셋
Figure 112009047674786-pct00153
, 잡음 및 간섭 추정치
Figure 112009047674786-pct00154
, 및 투영 결과
Figure 112009047674786-pct00155
에 의해 결정된다. 고유값들
Figure 112009047674786-pct00156
는 종래기술에 공지된 임의의 방식으로 추정될 수 있다.
채널 추정치를 유도하는데 사용되는 가정은 각각의 단말의 채널이 각각의 클러스터의 M개의 파일럿 심볼들에 대해 불변한다(constant)는 것이다. 채널이 각각의 클러스터의 M개의 파일럿 심볼들에 걸쳐서 가변하는 경우, 디스크램블링(descrambling) 역확산이 채널 추정을 저하시킬 수 있는 나머지(residual) 에러들을 가질 수 있다.
역확산 에러들의 영향들을 알기 위해, 식 (8)은 다음과 같이 전개될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00157
식 (12)
여기서,
Figure 112011045616840-pct00158
는 P개의 파일럿 심볼들에 대해 단말 k에 대한 복소수 채널 이득들의 P×1 벡터이고,
Figure 112011045616840-pct00159
는 P개의 파일럿 심볼들에 대한 잡음 및 간섭의 P×1 벡터이다.
Figure 112011045616840-pct00160
는 P개의 파일럿 심볼들에 대해
Figure 112011045616840-pct00161
에 P개의 성분을 포함하고,
Figure 112011045616840-pct00162
는 P개의 파일럿 심볼들에 대해
Figure 112011045616840-pct00163
에 P개의 성분을 포함한다.
식 (12)에 나타낸 것처럼, 단말 q에 대한 투영 결과
Figure 112011045616840-pct00164
는 다른 단말들로부터의 기여도들(contributions)과 잡음뿐만 아니라, 단말 q로부터의 성분을 포함한다. 단말 q에 대한 투영 결과
Figure 112011045616840-pct00165
에서 다른 단말 k로부터의 기여도
Figure 112011045616840-pct00166
는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00167
, 여기서
Figure 112009047674786-pct00168
. 식 (13)
역확산이 완벽하다면, 다른 모든 단말에 대해
Figure 112011045616840-pct00169
이고, 다른 단말들로부터의 기여도들이 단말 q에 대한 투영 결과
Figure 112011045616840-pct00170
에 나타나지 않는다. 그러나 다른 단말들로부터의 기여도들은 이들의 채널들이 클러스터의 M개의 파일럿 심볼에 걸쳐서 가변할 때 0이 아니다(non-zero).
식 (5)의 채널 모델에 기초하여, 각각의 단말 k의 채널 응답은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00171
식 (14)
도 3A에 도시된 파일럿 패턴에 대해,
Figure 112009047674786-pct00172
는 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00173
식 (15)
식 (6)과 식 (14)를 조합하면, 항
Figure 112009047674786-pct00174
는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00175
식 (16)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00176
이다.
그 다음, 단말 k로부터 기여도가 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00177
식 (17)
Q개의 단말들에 대한 스크램블링 시퀀스들은 직교하므로,
Figure 112009047674786-pct00178
식 (18)
식 (18)은 q=k일 때
Figure 112011045616840-pct00179
와
Figure 112011045616840-pct00180
의 내적이 1.0과 같고 그렇지 않은 경우 0.0과 같다는 것을 나타낸다.
벡터들
Figure 112009047674786-pct00181
내지
Figure 112009047674786-pct00182
또한 직교하므로,
Figure 112009047674786-pct00183
식 (19)
이때 식 (17)은 다음과 같이 간략화될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00184
식 (20)
식 (20)은 단말 q에 대해, 다른 단말 k의 채널의 시간 편차가 단말 q에 대한 투영 결과
Figure 112011045616840-pct00235
에 에러나 편향(bias)
Figure 112011045616840-pct00236
를 발생시킨다는 것을 나타낸다. 이러한 에러는
Figure 112011045616840-pct00187
인 경우
Figure 112011045616840-pct00188
라는 사실에 기인한다.
다른 단말들로부터의 에러 기여를 완화하기 위해, 단말 q에 대한 스크램블링 시퀀스는 타일의 중심에 대해 대칭적인 방식으로 적용될 수 있다. 도 3A에 도시된 파일럿 패턴에 대해, 길이 3의 플립핑된(flipped) 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00189
는 단말 q에 대해 다음과 같이 정의될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00190
식 (21)
각각의 클러스터가 M= 3개의 파일럿 심볼들을 포함하는 경우, 단말 q에 대한 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들은 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00191
최초 스크램블링 시퀀스
Figure 112009047674786-pct00192
플립핑된 스크램블링 시퀀스 식 (22)
최초 스크램블링 시퀀스는 타일 중심의 좌측의 2개의 클러스터에 대해 사용될 수 있고, 플립핑된 스크램블링 시퀀스는 타일 중심의 우측의 2개의 클러스터에 대해 사용될 수 있다. 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들은 또한 동일한 스크램블링 시퀀스의 2개의 버전으로서 고려될 수 있다.
도 5A는 도 3A에 도시된 파일럿 패턴에 대해 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들의 사용을 도시한다. 본 예에서, 최초 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00193
의 성분들 a, b 및 c가 타일 중심의 좌측의 각각의 클러스터에서 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 플립핑된 스크램블링 시퀀스
Figure 112011045616840-pct00194
의 성분들 c, b 및 a가 타일 중심의 우측에서 각각의 클러스터의 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 파일럿 심볼들은 타일의 중심에 대해 대칭적이다. 이러한 파일럿 대칭성은 단말 q에 대한 채널 추정의 에러를 감소시킨다.
도 5B는 도 3B에 도시된 파일럿 패턴에 대한 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들의 사용을 도시한다. 본 예에서, 최초 스크램블링 시퀀스
Figure 112009047674786-pct00195
의 성분들 a, b 및 c는 타일 중심 상부의 각각의 클러스터에서 상부로부터 하부로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 플립핑된 스크램블링 시퀀스
Figure 112009047674786-pct00196
의 성분들 c, b 및 a는 타일 중심 아래의 각각의 클러스터에서 상부로부터 하부로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 파일럿 심볼들은 타일의 중심에 대해 대칭적이다.
도 5C는 도 3C에 도시된 파일럿 패턴에 대한 스크램블링 시퀀스의 4개의 버전의 사용을 도시한다. 본 예에서, 각각의 클러스터는 M= 4개의 파일럿 심볼들을 포함하고, 스크램블링 시퀀스의 4개의 버전은 다음과 같이 주어질 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00197
, 스크램블링 시퀀스의 제 1 버전, 식 (23)
Figure 112009047674786-pct00198
, 스크램블링 시퀀스의 제 2 버전,
Figure 112009047674786-pct00199
, 스크램블링 시퀀스의 제 3 버전, 및
Figure 112009047674786-pct00200
스크램블링 시퀀스의 제 4 버전.
제 1 버전
Figure 112009047674786-pct00201
의 성분들 a, b, c 및 d는 상부-좌측 클러스터에서 z-패턴으로 4개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 제 2 버전
Figure 112009047674786-pct00202
의 성분들 b, a, d 및 c는 상부- 우측 클러스터에서 z-패턴으로 4개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 제 3 버전
Figure 112009047674786-pct00203
의 성분들 c, d, a 및 b는 하부-좌측 클러스터에서 z-패턴으로 4개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 제 4 버전
Figure 112009047674786-pct00204
의 성분들 d, c, b 및 a는 하부-우측 클러스터에서 z-패턴으로 4개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 파일럿 심볼들은 타일의 중심에 대해 대칭적이다.
도 5D는 도 3D에 도시된 파일럿 패턴에 대해 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들의 사용을 도시한다. 본 예에서, 최초 스크램블링 시퀀스
Figure 112009047674786-pct00205
의 성분들 a, b 및 c는 타일 중심의 좌측에서 각각의 클러스터의 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 플립핑된 스크램블링 시퀀스
Figure 112009047674786-pct00206
의 성분들 c, b 및 a는 타일 중심의 우측에서 각각의 클러스터의 좌측으로부터 우측으로 3개의 파일럿 심볼들에 적용된다. 파일럿 심볼들은 타일의 중심에 대해 대칭적이다.
도 5A 내지 도 5D는 타일의 중심에 대하여 대칭적인 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 다수의 버전의 스크램블링 시퀀스가 사용되는 4개의 예를 도시한다. 일반적으로, 클러스터들이 어떻게 정의되는지에 따라, 스크램블링 시퀀스의 임의의 수의 버전들이 사용되어 대칭적 파일럿 심볼들을 달성할 수 있다. 스크램블링 시퀀스의 모든 버전은 동일한 성분들을 가질 수 있지만, 이러한 성분들은 상이한 버전들에서 상이한 순서들로 배열될 수 있다.
도 5A에 도시된 파일럿 패턴에 대해, 식 (24)에 나타낸 최초 및 플립핑된 스크램블링 시퀀스들을 이용하여, i=1, …,4에 대해 기본 벡터
Figure 112011045616840-pct00207
는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00208
식 (24)
단말 q에 대한 잡음 및 간섭 추정과 채널 추정은 전술한 방식으로 수행될 수 있으며, 기본 벡터
Figure 112011045616840-pct00209
는 식 (7) 대신에 식 (24)에 나타낸 것처럼 정의된다. 다른 단말 k로부터 단말 q에 대한 투영 결과
Figure 112011045616840-pct00210
로의 기여도는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00211
식 (25)
여기서,
Figure 112009047674786-pct00212
및
Figure 112009047674786-pct00213
이다.
스크램블링 시퀀스의 플립핑으로 인해 i= 1, 2, 및 4에 대해
Figure 112011045616840-pct00214
이라는 것을 알 수 있다.
Figure 112011045616840-pct00215
는 플립핑에 의해서도 0과 같지 않을 수 있으며, 이는 채널의 시변 성분에 대해
Figure 112011045616840-pct00216
에 영향을 주는 에러가 존재할 수 있음을 의미한다. 그럼에도, 채널 추정에 발생한 에러는 시변 성분에 대응하는 MMSE 비가 곱해지기 때문에 플립핑에 의해 더 작아진다.
도 5D에 도시된 파일럿 패턴에 대해, 식 (23)에 도시된 스크램블링 시퀀스의 4개의 버전을 이용하여, i= 1, …, 4에 대한 기본 벡터들
Figure 112011045616840-pct00217
는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112009047674786-pct00218
식 (26)
컴퓨터 시뮬레이션들은 높은 신호-대-잡음-및-간섭비(SINR)에 대해, 채널 추정 에러의 최저한도(floor)가 도 5A에 도시된 파일럿 패턴을 갖는 매개(vehicular) 채널들에 대해 약 2 데시벨(dB)만큼 감소할 수 있음을 보여준다. 이는 패킷 에러율 및 데이터 성능을 개선할 수 있다.
명확화를 위하여, 상기한 기술들은 역방향 링크 상에서의 파일럿 전송 및 단말들에 대한 채널 및 간섭 추정에 대하여 제시되었다. 상기한 기술들은 또한 순방향 링크 상에서의 파일럿 전송 및 기지국에 대한 채널 추정을 위해 사용될 수 있다. 순방향 링크 상에서, 상이한 공간 채널들 또는 계층들에 상이한 스크램블링 시퀀스들이 할당될 수 있다. 순방향 링크 상에서 상이한 계층들에 대한 처리는 역방향 링크 상에서 상이한 단말들에 대한 처리와 유사할 수 있다.
도 6은 파일럿을 수신기에 송신하기 위해 송신기에 의해 수행되는 프로세스(600)의 설계 예를 도시한다. 프로세스(600)는 역방향 링크 상에서 파일럿을 기지국으로 전송하기 위해 단말에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(600)는 또한 순방향 링크 상에서 파일럿을 단말들에 전송하기 위해 기지국에 의해 수행될 수도 있다. 따라서 송신기는 단말 또는 기지국일 수 있으며, 수신기는 기지국 또는 단말일 수 있다. 시간 주파수 블록(또는 타일)에서 제 1 클러스터에 대한 파일럿 심볼들이 제 1 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다(블록 612). 시간 주파수 블록에서 제 2 클러스터에 대한 파일럿 심볼들이 제 2 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다(블록 614). 시간 주파수 블록에서 제 3 클러스터에 대한 파일럿 심볼들이 제 1 시퀀스 또는 제 3 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다(블록 616). 시간 주파수 블록에서 제 4 클러스터에 대한 파일럿 심볼들이 제 2 시퀀스 또는 제 4 시퀀스에 기초하여 생성될 수 있다(블록 618). 파일럿 심볼들은 자신들의 각각의 클러스터들에서 전송될 수 있다(블록 620).
제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 시퀀스는 상이한 순서들로 배열되는 공통 성분들을 포함할 수 있으며, 단일 시퀀스의 상이한 버전들로서 고려될 수 있다. 예를 들어, 제 2 시퀀스의 성분들은 제 1 시퀀스의 성분들에 대하여 역순(또는 플립핑)일 수 있다. 파일럿 심볼들은 예를 들어 도 5A 내지 도 5D에 도시된 것처럼, 시간 주파수 블록의 중심에 대해 대칭이 되도록 생성될 수 있다. 모든 클러스터의 파일럿 심볼들은 또한 다른 방식들, 아마도 비-대칭적 방식들로 배열될 수도 있다. 각각의 시퀀스는 하나의 클러스터에 대해 M개의 파일럿 심볼들을 생성하기 위해 사용되는 M개의 성분들을 포함할 수 있으며, 여기서 M은 3, 4 등일 수 있다. 각각의 시퀀스는 푸리에 행렬의 열의 성분들 또는 다른 방식들로 정의된 성분들을 포함할 수 있다.
역방향 링크에 대하여, 제 1 시퀀스가 단말에 할당될 수 있으며, 제 1 클러스터를 공유하는 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스에 직교할 수 있다. 유사하게, 제 2, 제 3 및 제 4 시퀀스가 단말에 할당될 수 있다. 단말에 할당된 각각의 시퀀스는 시퀀스가 사용되는 클러스터에 대해 다른 단말(들)에 할당된 다른 시퀀스(들)에 직교할 수 있다. 순방향 링크에 대해, 제 1 시퀀스가 계층에 할당될 수 있으며 제 1 클러스터에 대해 적어도 하나의 다른 계층에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스에 직교할 수 있다.
도 7은 파일럿을 전송하기 위한 장치(700)의 설계 예를 도시한다. 장치(700)는 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록에서 제 1 클러스터에 대해 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단(모듈 712), 제 2 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록에서 제 2 클러스터에 대해 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단(모듈 714), 제 1 시퀀스 또는 제 3 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록에서 제 3 클러스터에 대해 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단(모듈 716), 제 2 시퀀스 또는 제 4 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록에서 제 4 클러스터에 대해 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단(모듈 718), 및 자신들의 각각의 클러스터들에서 상기 파일럿 심볼들을 전송하기 위한 수단(모듈 720)을 포함한다. 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 시퀀스는 상이한 순서들로 배열된 공통 성분들을 포함할 수 있다. 모듈들(712 내지 720)은 프로세서들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 부품들, 로직 회로들, 메모리들 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도 8은 하나 이상의 송신기들로부터 수신되는 파일럿을 처리하기 위해 수신기에 의해 수행되는 프로세스(800)의 설계 예를 도시한다. 프로세스(800)는 하나 이상의 단말들로부터 역방향 링크 상에서 수신되는 파일럿을 처리하기 위해 기지국에 의해 수행될 수 있다. 프로세스(800)는 또한 하나 이상의 계층들에 대해 기지국으로부터 순방향 링크 상에서 수신되는 파일럿을 처리하기 위해 단말에 의해 수행될 수도 있으며, 여기서 각각의 계층은 별도의 송신기로서 고려될 수 있다. 따라서 수신기는 기지국 또는 단말일 수 있으며, 송신기는 단말 또는 기지국일 수 있다. 수신되는 파일럿 심볼들은 시간 주파수 블록에서 다수의 클러스터로부터 획득될 수 있다(블록 812). 다수의 기본 벡터들은 각각 송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전에 의해 형성될 수 있다(블록 814). 시퀀스는 M개의 성분들을 포함할 수 있으며, 시퀀스의 다수의 버전은 시퀀스의 상이한 순서들의 M개의 성분들에 대응될 수 있다. 다수의 기본 벡터들은 특정한 채널 모델, 예를 들어 식 (7)에 나타낸 것처럼, 선형적으로 가변하는 시간 성분과 선형적으로 가변하는 주파수 성분을 갖는 채널 모델에 추가로 기초하여 형성될 수 있다. 수신되는 파일럿 심볼들은 예를 들어 식 (8) 및 식 (11)에 나타낸 것처럼, 송신기에 대한 채널 추정치를 획득하도록 다수의 기본 벡터들에 의해 처리될 수 있다(블록 816). 수신되는 파일럿 심볼들은 또한 예를 들어 식 (8) 및 (9)에 나타낸 것처럼, 잡음 및 간섭 추정치를 획득하기 위해 적어도 하나의 다른 기본 벡터에 의해 처리될 수도 있다(블록 818).
블록 814에서, 각각의 기본 벡터는 예를 들어 식 (22)에 나타낸 것처럼, 시퀀스의 최초 버전 및 플립핑된 버전에 기초하여 형성될 수 있다. 대안으로, 각각의 기본 벡터는 예를 들어 식 (23)에 나타낸 것처럼, 시퀀스의 4개의 버전에 기초하여 형성될 수 있다. 임의의 경우에, 시퀀스의 다수의 버전은 파일럿 심볼들이 시간 주파수 블록의 중심에 대해 대칭이 되도록 다수의 클러스터에 대해 파일럿 심볼들을 생성하는데 사용될 수 있다.
블록 816에서, 다수의 복소수 값들(예,
Figure 112011045616840-pct00219
)은 예를 들어 식 (8)에 나타낸 것처럼, 다수의 기본 벡터들과 수신된 파일럿 심볼들의 내적들에 기초하여 획득될 수 있다. 다수의 복소수 값들은 시간 주파수 블록에 대한 평균 채널 이득을 나타내는 제 1 복소수 값, 주파수에 걸친 채널 편차를 나타내는 제 2 복소수 값, 및 시간에 걸친 채널 편차를 나타내는 제 3 복소수 값을 포함할 수 있다. 송신기에 대한 채널 추정치는 예를 들어 식 (11)에 나타낸 것처럼, 다수의 복소수 값들에 기초하여 유도될 수 있다.
도 9는 수신된 파일럿을 처리하기 위한 장치(900)의 설계 예를 도시한다. 장치(900)는 시간 주파수 블록에서 다수의 클러스터로부터 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위한 수단(모듈 912), 송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전에 의해 다수의 기본 벡터들 각각을 형성하기 위한 수단(모듈 914), 송신기에 대한 채널 추정치를 획득하기 위해 다수의 기본 벡터들에 의해 상기 수신된 파일럿 심볼들을 처리하기 위한 수단(모듈 916), 및 잡음 및 간섭 추정치를 획득하기 위해 적어도 하나의 다른 기본 벡터에 의해 상기 수신된 파일럿 심볼들을 처리하기 위한 수단(모듈 918)을 포함한다. 시퀀스의 다수의 버전은 시퀀스의 성분들의 상이한 배치(order)들에 대응될 수 있다. 모듈들(912 내지 918)은 프로세서들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 부품들, 로직 회로들, 메모리들 등 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 제시된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에서, 엔티티의 처리 유닛들(예, 단말 또는 기지국)은 하나 이상의 주문형 집적회로(ASIC), 디지털 신호 처리기(DSP), 디지털 신호 처리 장치(DSPD), 프로그래머블 로직 장치(PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 전자 장치, 본 명세서에 기술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 컴퓨터, 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에서, 기술들은 본 명세서에서 기술된 기능들을 수행하는 모듈들(예, 프로시저들, 함수들 등)로 구현될 수 있다. 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들은 메모리(예, 도 1의 메모리(142x, 142y 또는 182))에 저장될 수 있고 프로세서(예, 프로세서(140x, 140y 또는 180))에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내에 구현되거나 또는 프로세서 외부에서 구현될 수 있다. 또한, 펌웨어 및/또는 소프트웨어 명령들은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드-온리 메모리(ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM), 프로그래머블 리드-온리 메모리(PROM), 전기적으로 소거가능한 PROM(EEPROM), 플래쉬 메모리, 콤팩트 디스크(CD), 자기적 또는 광학 데이터 저장 장치 등과 같은 다른 프로세서 판독 가능 매체에 저장될 수 있다.
본 개시물의 이전의 설명은 통상의 임의의 당업자가 개시물을 제조 또는 사용할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 개시물에 대한 다양한 변형들은 통상의 당업자에게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의되는 일반적 원리들은 개시물의 사상 또는 범주를 벗어남이 없이 다른 변형예들에 적용될 수 있다. 따라서, 개시물은 본 명세서에 기술되는 예들로 제한하려는 의도가 아니라 본 명세서에 개시된 원리들과 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범주를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (44)

  1. 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터(cluster)에 대한 제 1 파일럿 심볼들(pilot symbols)을 생성하고, 제 2 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 제 2 파일럿 심볼들을 생성하고, 제 3 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 3 클러스터에 대한 제 3 파일럿 심볼들을 생성하고, 그리고 제 4 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 4 클러스터에 대한 제 4 파일럿 심볼들을 생성하도록 구성되는 프로세서 ― 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이며, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭임 ―; 및
    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 시퀀스는 상기 제 1 시퀀스를 기초로 하고, 상기 제 4 시퀀스는 상기 제 2 시퀀스를 기초로 하는, 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스, 상기 제 2 시퀀스, 상기 제 3 시퀀스 및 상기 제 4 시퀀스는 상이한 순서들로 배열되는 공통 성분들을 포함하는, 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 제 1 시퀀스의 M개의 성분들에 기초하여 상기 제 1 클러스터에 대한 M개의 파일럿 심볼들을 생성하고, 그리고 상기 제 2 시퀀스의 M개의 성분들에 기초하여 상기 제 2 클러스터에 대한 M개의 파일럿 심볼들을 생성하도록 구성되며, 여기서 M은 1보다 큰 정수인, 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스는 단말에 할당되고 상기 제 1 클러스터에 대해 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스에 직교하는, 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스는 단말에 할당되고,
    상기 제 1 시퀀스는 상기 제 1 클러스터에 대해 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스의 제 1 세트에 직교하며,
    상기 제 2 시퀀스는 상기 제 2 클러스터에 대해 상기 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스의 제 2 세트에 직교하는, 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스는 푸리에 행렬의 열(column)의 성분들을 포함하는, 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스는 각각 하나의 클러스터에 대해 3개의 파일럿 심볼들을 생성하기 위해 사용되는 3개의 성분들을 포함하는, 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스는 각각 하나의 클러스터에 대해 4개의 파일럿 심볼들을 생성하기 위해 사용되는 4개의 성분들을 포함하는, 장치.
  14. 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터에 대한 제 1 파일럿 심볼들을 생성하는 단계;
    제 2 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 제 2 파일럿 심볼들을 생성하는 단계;
    제 3 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 3 클러스터에 대한 제 3 파일럿 심볼들을 생성하는 단계; 및
    제 4 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 4 클러스터에 대한 제 4 파일럿 심볼들을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭인, 방법.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 3 시퀀스는 상기 제 1 시퀀스를 기초로 하고, 상기 제 4 시퀀스는 상기 제 2 시퀀스를 기초로 하는, 방법.
  17. 삭제
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 시퀀스 및 상기 제 2 시퀀스는 단말에 할당되고,
    상기 제 1 시퀀스는 상기 제 1 클러스터에 대해 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스의 제 1 세트에 직교하며,
    상기 제 2 시퀀스는 상기 제 2 클러스터에 대해 상기 적어도 하나의 다른 단말에 할당된 적어도 하나의 다른 시퀀스의 제 2 세트에 직교하는, 방법.
  19. 제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터에 대한 제 1 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단;
    제 2 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 제 2 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단;
    제 3 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 3 클러스터에 대한 제 3 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단; 및
    제 4 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 4 클러스터에 대한 제 4 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭인, 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 시퀀스는 상기 제 1 시퀀스를 기초로 하고, 상기 제 4 시퀀스는 상기 제 2 시퀀스를 기초로 하는, 장치.
  21. 삭제
  22. 저장된 명령들을 포함하는 프로세서 판독 가능 매체로서,
    제 1 시퀀스에 기초하여 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터에 대한 제 1 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 제 1 명령 세트;
    제 2 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 2 클러스터에 대한 제 2 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 제 2 명령 세트;
    제 3 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 3 클러스터에 대한 제 3 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 제 3 명령 세트; 및
    제 4 시퀀스에 기초하여 상기 시간 주파수 블록의 제 4 클러스터에 대한 제 4 파일럿 심볼들을 생성하기 위한 제 4 명령 세트를 포함하며,
    상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭인, 프로세서 판독 가능 매체.
  23. 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터, 제 2 클러스터, 제 3 클러스터 및 제 4 클러스터로부터 각각 제 1 파일럿 심볼들, 제 2 파일럿 심볼들, 제 3 파일럿 심볼들 및 제 4 파일럿 심볼들을 획득하고, 송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전들로 다수의 기본 벡터들(basis vectors) 각각을 형성하며, 상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하도록 구성되는 프로세서 ― 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭임 ―; 및
    상기 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 시퀀스의 다수의 버전들은 상기 시퀀스의 성분들의 상이한 배치(order)들에 대응하는, 장치.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 시퀀스의 최초(original) 버전 및 플립핑된(flipped) 버전에 기초하여 각각의 기본 벡터를 형성하도록 구성되는, 장치.
  26. 삭제
  27. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는 선형적으로 가변하는 시간 성분 및 선형적으로 가변하는 주파수 성분을 갖는 채널 모델에 추가로 기초하여 상기 다수의 기본 벡터들을 형성하도록 구성되는, 장치.
  28. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 다수의 기본 벡터들과 상기 파일럿 심볼들의 내적(dot product)들에 기초하여 다수의 복소수 값들을 획득하고, 상기 다수의 복소수 값들에 기초하여 상기 송신기에 대한 채널 추정치를 유도하도록 구성되는, 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 다수의 복소수 값들은 상기 시간 주파수 블록에 대한 평균 채널 이득(gain)을 나타내는 제 1 복소수 값을 포함하는, 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 다수의 복소수 값들은 주파수에 걸친 채널 편차(variation)를 나타내는 제 2 복소수 값, 및 시간에 걸친 채널 편차를 나타내는 제 3 복소수 값을 포함하는, 장치.
  31. 제 23 항에 있어서,
    상기 프로세서는 적어도 하나의 다른 기본 벡터와 상기 파일럿 심볼들의 내적에 기초하여 적어도 하나의 복소수 값을 획득하고, 상기 적어도 하나의 복소수 값에 기초하여 잡음 및 간섭 추정치를 유도하도록 구성되는, 장치.
  32. 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터, 제 2 클러스터, 제 3 클러스터 및 제 4 클러스터로부터 각각 제 1 파일럿 심볼들, 제 2 파일럿 심볼들, 제 3 파일럿 심볼들 및 제 4 파일럿 심볼들을 획득하는 단계 ― 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭임 ―;
    송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전들로 다수의 기본 벡터들 각각을 형성하는 단계; 및
    상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 시퀀스의 다수의 버전들은 상기 시퀀스의 성분들의 상이한 배치들에 대응하는, 방법.
  34. 제 32 항에 있어서,
    상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하는 단계는,
    상기 다수의 기본 벡터들과 상기 파일럿 심볼들의 내적들에 기초하여 다수의 복소수 값들을 획득하는 단계; 및
    상기 다수의 복소수 값들에 기초하여 상기 송신기에 대한 채널 추정치를 유도하는 단계를 포함하는, 방법.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 다수의 복소수 값들은 상기 시간 주파수 블록에 대한 평균 채널 이득을 나타내는 제 1 복소수 값, 주파수에 걸친 채널 편차를 나타내는 제 2 복소수 값, 및 시간에 걸친 채널 편차를 나타내는 제 3 복소수 값을 포함하는, 방법.
  36. 제 32 항에 있어서,
    적어도 하나의 다른 기본 벡터와 상기 파일럿 심볼들의 내적에 기초하여 적어도 하나의 복소수 값을 획득하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 복소수 값에 기초하여 잡음 및 간섭 추정치를 유도하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  37. 시간 주파수 블록의 제 1 클러스터, 제 2 클러스터, 제 3 클러스터 및 제 4 클러스터로부터 각각 제 1 파일럿 심볼들, 제 2 파일럿 심볼들, 제 3 파일럿 심볼들 및 제 4 파일럿 심볼들을 획득하기 위한 수단 ― 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭임 ―;
    송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전들로 다수의 기본 벡터들 각각을 형성하기 위한 수단; 및
    상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  38. 제 37 항에 있어서,
    상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하기 위한 수단은,
    상기 다수의 기본 벡터들과 상기 파일럿 심볼들의 내적들에 기초하여 다수의 복소수 값들을 획득하기 위한 수단; 및
    상기 다수의 복소수 값들에 기초하여 상기 송신기에 대한 채널 추정치를 유도하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
  39. 제 37 항에 있어서,
    적어도 하나의 다른 기본 벡터와 상기 파일럿 심볼들의 내적에 기초하여 적어도 하나의 복소수 값을 획득하기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 복소수 값에 기초하여 잡음 및 간섭 추정치를 유도하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
  40. 저장된 명령들을 포함하는 프로세서 판독 가능 매체로서,
    시간 주파수 블록의 제 1 클러스터, 제 2 클러스터, 제 3 클러스터 및 제 4 클러스터로부터 각각 제 1 파일럿 심볼들, 제 2 파일럿 심볼들, 제 3 파일럿 심볼들 및 제 4 파일럿 심볼들을 획득하기 위한 제 1 명령 세트 ― 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 시간 대칭이고, 상기 제 1 파일럿 심볼들, 상기 제 2 파일럿 심볼들, 상기 제 3 파일럿 심볼들 및 상기 제 4 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 중심에 대해 주파수 대칭임 ―;
    송신기에 할당된 시퀀스의 다수의 버전들로 다수의 기본 벡터들 각각을 형성하기 위한 제 2 명령 세트; 및
    상기 다수의 기본 벡터들로 상기 파일럿 심볼들을 처리하기 위한 제 3 명령 세트를 포함하는, 프로세서 판독 가능 매체.
  41. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 적어도 2개의 심볼 기간들과 관련되는, 장치.
  42. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 적어도 2개의 서브캐리어들과 관련되는, 장치.
  43. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 적어도 2개의 심볼 기간들 및 적어도 2개의 서브캐리어들과 관련되는, 장치.
  44. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 파일럿 심볼들은 상기 시간 주파수 블록의 적어도 2개의 심볼 기간들 및 적어도 2개의 서브캐리어들과 관련된 연속한 클러스터에 적어도 2개의 파일럿 심볼들을 포함하는, 장치.
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