KR101181774B1

KR101181774B1 - Method for allocating pilot signal in multi-carrier system

Info

Publication number: KR101181774B1
Application number: KR1020060024795A
Authority: KR
Inventors: 권영현; 한승희; 노민석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2012-09-12
Also published as: KR20070081397A

Abstract

본원 발명은 다중 반송파 시스템에서의 제어 신호 전송 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 반송파 시스템에서 사용하는 파일럿 신호의 구성에 관한 것이다. 상술한 본원 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명에 따른 파일럿 배치 방법은, 다수의 부 반송파를 이용하여 데이터를 송수신하는 송신 측에서 있어서, 수신 측으로 전송할 전송 데이터를 획득하는 단계; 수신 측에서의 채널 추정을 위한 히든 파일럿(hidden pilot)에 따라 상기 전송 데이터 중 특정한 영역에 대한 데이터 처리를 수행하는 단계; 및 상기 전송 데이터 및 수신 측에서의 채널 추정을 위한 전용파일럿(dedicated pilot)에 대하여 상호 배타적으로 특정한 무선 자원을 할당하는 단계를 포함하는 특징이 있다. The present invention relates to a control signal transmission method in a multi-carrier system, and more particularly, to a configuration of a pilot signal used in a multi-carrier system. In order to achieve the above object of the present invention, the pilot arrangement method according to the present invention, the transmitting side for transmitting and receiving data using a plurality of sub-carriers, the step of obtaining the transmission data to be transmitted to the receiving side; Performing data processing on a specific region of the transmission data according to a hidden pilot for channel estimation at a receiving side; And allocating specific radio resources mutually exclusively to dedicated pilots for channel estimation at the transmission data and at the receiving side.

파일럿, 전용 파일럿, 할당, OFDM, 조합 Pilot, dedicated pilot, allocation, OFDM, combination

Description

Pilot allocation method in multi-carrier system {Method for allocating pilot signal in multi-carrier system}

도 1은 종래의 TDM 형식의 파일럿 전송 방법을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a pilot transmission method of a conventional TDM format.

도 2는 종래 분산된(scattered) 형태의 파일럿 전송 방법을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a conventional scattered pilot transmission method.

도 3은 종래 기술에 따라 TDM 방식으로 전송된 파일럿 신호들을 이용하여 채널을 추정하는 개념을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a concept of estimating a channel using pilot signals transmitted in a TDM scheme according to the prior art.

도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다.4A to 4D illustrate an example of a method for transmitting the dedicated pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention.

도 5a 내지 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 분산된 형태의 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다.5A to 5C illustrate an example of a method for transmitting the distributed pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6h는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 일례이다.6A to 6H illustrate an example in which a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together is applied to an SISO system and a MIMO system according to the present embodiment.

도 7a 내지 도 7c는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 일례이다.7A to 7C illustrate an example in which a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together is applied to an SISO system and a MIMO system according to the present embodiment.

도 8은 상기 분산된 형태의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 히든 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 방법의 개념을 나타낸 도면이 다.FIG. 8 illustrates a concept of a method of estimating a channel using the distributed pilot and correcting the estimated channel value using the hidden pilot.

도 9은 상기 TDM 방식의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 히든 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 방법의 개념을 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a concept of a method of estimating a channel using the TDM pilot and correcting the estimated channel value using the hidden pilot.

본원 발명은 다중 반송파 시스템에서의 제어 신호 전송 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 반송파 시스템에서 사용하는 파일럿 신호의 구성에 관한 것이다. The present invention relates to a control signal transmission method in a multi-carrier system, and more particularly, to a configuration of a pilot signal used in a multi-carrier system.

본원 발명은 직교하는 다수의 부 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 통신 시스템에서의 파일럿 신호에 관한 것으로서, 이하 본 발명이 사용되는 통신 방법 중 하나인 OFDM 기술을 설명한다. The present invention relates to a pilot signal in a communication system for transmitting data using a plurality of orthogonal subcarriers. Hereinafter, an OFDM technique, which is one of communication methods in which the present invention is used, will be described.

OFDM의 기본원리는 고속 전송률(high-rate)을 갖는 데이터 열(data stream)을 낮은 전송률(slow-rate)를 갖는 많은 수의 데이터 열로 나누고, 이들을 다수의 반송파를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 상기 다수의 반송파 각각을 부 반송파(subcarrier)라 한다. 상기 OFDM의 다수의 반송파 사이에 직교성(orthogonality)이 존재하기 때문에, 반송파의 주파수 성분은 상호 중첩되어도 수신 단에서의 검출이 가능하다. 상기 고속 전송률을 갖는 데이터 열은, 직/병렬 변환부(Serial to Parallel converter)를 통해 다수의 낮은 전송률의 데이터 열(data stream)로 변환되고, 상기 병렬로 변환된 다수의 데이터 열에 각각의 부 반송파가 곱해진 후 각각 의 데이터 열이 합해져서 수신 단으로 전송된다. The basic principle of OFDM is to divide a high-rate data stream into a large number of low-rate data streams and transmit them simultaneously using multiple carriers. Each of the plurality of carriers is called a subcarrier. Since orthogonality exists between the multiple carriers of the OFDM, the frequency components of the carriers can be detected at the receiving end even if they overlap each other. The high data rate data stream is converted into a plurality of low data rate data streams through a serial to parallel converter, and each subcarrier is included in the parallel data streams. After multiplying, each data string is summed and sent to the receiving end.

직/병렬 변환부에 의해 생성된 다수의 병렬 데이터 스트림은, IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)에 의하여 다수의 부 반송파로 전송될 수 있으며, 상기 IDFT는 역 고속 푸리에 변환(IFFT; Inverse Fast Fourier Transform)을 사용하여 효율적으로 구현될 수 있다.A plurality of parallel data streams generated by the serial / parallel transform unit may be transmitted to a plurality of subcarriers by an inverse discrete fourier transform (IDFT), and the IDFT is an inverse fast fourier transform (IFFT). Can be implemented efficiently.

낮은 전송률을 갖는 부 반송파의 심볼 구간(symbol duration)은 증가하게 되므로 다중경로 지연확산에 의해 발생하는 시간상에서의 상대적인 신호 분산(dispersion)이 감소한다. OFDM 심볼 사이에 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간(guard interval)을 삽입하여 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을 줄일 수 있다. 또한, 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작부분에 배치하면 OFDM 심볼은 순환적으로 확장(cyclically extended)되어 심볼을 보호할 수 있다. Since the symbol duration of the low carrier subcarrier is increased, relative signal dispersion in time caused by multipath delay spread is reduced. Inter-symbol interference can be reduced by inserting a guard interval longer than the delay spread of the channel between OFDM symbols. In addition, if a part of the OFDM signal is copied to the guard interval and placed at the beginning of the symbol, the OFDM symbol may be cyclically extended to protect the symbol.

이하 현재 논의가 진행 중인 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템에서의 파일럿 전송 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a pilot transmission method in the 3GPP Long Term Evolution (LTE) system, which is being discussed, will be described.

차세대 통신의 표준이 될 3GPP LTE에서는 고속의 사용자를 지원하기 위한 방안을 모색중이다. 특히 이용자가 시속 500km정도로 움직여도 통신이 가능하도록 표준 규정에 제시하였다. 이러한 고속에서는 기존의 버스트(burst) 형태의 파일럿으로는 패킷 에러가 커지게 된다. 물론, 분산된(scattered) 형식의 파일럿은 시간에 따른 변화에 적응이 가능하지만, 단말이 휴지 모드가 아닌 활성화 모드를 유지해야 한다는 문제를 갖는다. 3GPP LTE, which will be the standard for next-generation communication, is seeking ways to support high-speed users. In particular, the standard regulation is proposed to enable communication even if the user moves at about 500 km / h. At such high speeds, packet bursts increase with the existing burst pilot. Of course, the scattered pilot is adaptable to changes over time, but has a problem in that the terminal must maintain the activation mode instead of the idle mode.

상기 파일럿(pilot)은 무선 혹은 유선 통신에서 채널의 상태를 추정할 수 있 도록 하는 근거가 되는 신호 성분으로 미지의 채널을 통해서 전파가 전달될 때 송신 단과 수신 단이 모두 알고 있는 미리 정해진 시퀀스를 전송함으로써 구현된다. 상기 파일럿은 훈련 심볼(training symbol)로 표현되기도 한다. 상기 전송되는 파일럿의 형태나 파워에 따라서 수신 단에서 채널을 추정하는 정확도가 결정된다.The pilot is a signal component that can be used to estimate the state of a channel in wireless or wired communication. When a radio wave is transmitted through an unknown channel, a pilot transmits a predetermined sequence known to both a transmitting end and a receiving end. Is implemented. The pilot may also be represented by a training symbol. The accuracy of estimating the channel at the receiving end is determined according to the type or power of the transmitted pilot.

기존의 휴대 통신에서의 파일럿 전송은 통신 초기와 그 이후의 시점에 따라 상이하게 이루어진다. 우선 통신 초기에는, 무선 채널을 한꺼번에 추정하기 위해서 전체 파일럿을 특정 OFDM 심볼을 통해 전송한다. 한편, 통신 초기 상태를 벗어난 이후에는 채널의 변화를 추적하기 위해서 각 OFDM 심볼의 적절한 위치에 파일럿 심볼들을 저 밀도로 삽입하는 방식을 취하는 것이 일반적이다. 상기 파일럿을 이용하여 채널을 추정하기 위해서는, 각 단말은 우선 상기 특정한 OFDM 심볼에 포함된 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고 이후 분산된(scattered) 파일럿들을 이용하여 추정된 채널 값을 갱신하는 방법을 사용한다.The pilot transmission in the existing portable communication is made differently depending on the time point at the beginning and after the communication. Initially, at the beginning of communication, the entire pilot is transmitted on a specific OFDM symbol in order to estimate the radio channels at once. On the other hand, after leaving the initial state of communication, it is common to take a method of inserting pilot symbols at a low density at an appropriate position of each OFDM symbol in order to track the channel change. In order to estimate a channel using the pilot, each terminal first uses a method included in the specific OFDM symbol to estimate a channel and then uses scattered pilots to update the estimated channel value. do.

도 1은 종래의 TDM 형식의 파일럿 전송 방법을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 파일럿 신호는 특정한 하나의 OFDM 심볼에 포함된다. 도 1의 파일럿 배치 방법은, 상술한 바와 같이, 통신 초기 상태에서 무선 채널을 한꺼번에 추정하기 위해 사용될 수 있다. 1 is a diagram illustrating a pilot transmission method of a conventional TDM format. As shown, the pilot signal is included in one particular OFDM symbol. The pilot placement method of FIG. 1 may be used to estimate the wireless channels at once in a communication initial state, as described above.

도 2는 종래 분산된(scattered) 형태의 파일럿 전송 방법을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 특정한 OFDM 심볼에 파일럿 신호가 집중되어 있지 않고, 전체 주파수-시간 영역에 걸쳐 파일럿 신호가 포함된다. 즉, 적어도 2개의 OFDM 심볼에 파일럿 신호가 포함된다. 상술한 바와 같이, 통신 초기 상태에서 전체 무선 채 널에 대한 추정이 수행된 후 채널 값의 변화를 갱신하는 경우 사용될 수 있다. 2 is a diagram illustrating a conventional scattered pilot transmission method. As shown, the pilot signal is not concentrated in a particular OFDM symbol, and the pilot signal is included over the entire frequency-time domain. That is, the pilot signal is included in at least two OFDM symbols. As described above, it may be used when updating the change in the channel value after the estimation of the entire radio channel in the initial communication state.

상술한 TDM 방식이나 분산된(scattered) 방식의 파일럿을 전송하는 시스템에서는 채널을 추정하기 위한 방법은 2D 위너 필터(wiener filter)를 사용하는 것이 일반적이다. 상기 필터를 사용하는 경우, 데이터만 전송된 곳의 채널 값에 상응하는 필터 값을 알아내야 하므로, 보간(interpolation)과 필터링(filtering) 기법이 필수적이다. 즉, 모든 OFDM 심볼에 파일럿이 포함되는 것이 아니므로, 보간과 필터링 기법을 통하여 파일럿이 포함되지 않은 주파수-시간 영역에 대한 채널 추정을 수행한다. In the above-described TDM or scattered pilot transmission system, a method for estimating a channel generally uses a 2D Wiener filter. When using the filter, it is necessary to find the filter value corresponding to the channel value where only data is transmitted, so interpolation and filtering techniques are essential. That is, since not all OFDM symbols include pilots, channel estimation is performed for the frequency-time domain without pilots through interpolation and filtering techniques.

먼저 TDM 방식의 경우 파일럿이 전송된 부분이 P개의 OFDM 심볼마다 반복하여 존재한다면, 다음과 같이 채널을 추정한다. 우선 파일럿 심볼이 수신된 위치에서 수신 신호는 다음과 같이 결정된다. First, in the case of the TDM scheme, if a portion in which a pilot is transmitted is repeatedly present for every P OFDM symbols, a channel is estimated as follows. First, at a location where a pilot symbol is received, a received signal is determined as follows.

상기 수학식 1에서,

는 m번째 OFDM 심볼의 k번째 부 반송파 위치에서의 수신 신호이고,

은 m번째 OFDM심볼의 k번째 부반송파에서의 채널 응답이고,

은 m번째 OFDM 심볼의 k번째 위치에서의 전송 심볼 값이고,

는 해당 위치에서의 노이즈 값이다. 이것을 벡터 형식으로 표기하면 하기 수학식 2와 같다.In Equation 1,

Is a received signal at the k th subcarrier position of the m th OFDM symbol,

Is the channel response at the kth subcarrier of the mth OFDM symbol,

Is the transmission symbol value at the k th position of the m th OFDM symbol,

Is the noise value at that position. This is expressed in vector form as shown in Equation 2 below.

만약 심볼의 위치 m이 파일럿이 전송된 위치라면 채널은 하기 수학식 3과 같이 추정된다.If the position m of the symbol is the position at which the pilot is transmitted, the channel is estimated as in Equation 3 below.

그리고, 통신 채널이 L개의 탭으로 모델링이 가능하다면, 즉 L개의 다중 경로(multipath)로 모델링 된다면, 위의 추정 값은 하기 수학식 4와 같이 보간(interpolation)법이 적용된다.If the communication channel can be modeled with L taps, that is, if it is modeled with L multipaths, the above estimated value is applied to an interpolation method as shown in Equation 4 below.

상기 수학식 4는 특정한 OFDM 심볼에 대하여 채널 값을 추정한 결과이며, 이로부터 최종적인 주파수 영역에서의 채널 모델은 하기 수학식 5와 같이 구해진다. Equation 4 is a result of estimating a channel value for a specific OFDM symbol, from which the channel model in the final frequency domain is obtained as in Equation 5 below.

상기 수학식 5와 같이 추정된 채널은, 파일럿이 존재하는 매 P번의 위치마다 존재하게 되므로, 파일럿 사이에 있는 데이터 OFDM 심볼을 복호하기 위해서는 이 채널 추정값들을 사용하게 된다. 즉, 전체 P개의 OFDM 심볼 중 하나에 대하여 채널 값을 추정하였으므로, 나머지 P-1개의 OFDM 심볼에 대한 채널 값을 추정하기 보간 및 필터링을 수행한다. 즉, 상기 수학식 5의 채널 값을 그대로 사용하는 방법보다는 P 번째 OFDM 심볼 사이에 보간(interpolation)을 통해서 중간 데이터 OFDM심볼의 채널을 추정하는 것이 더 적절한 방법이다. 보간을 이용하여 채널을 추정하는 방법은 상기 수학식 4의

을 이용하여 구현되며, 채널의 다중 경로 성분은 서로 독립으로 볼 수 있으므로, 각각의 다중 경로 성분인

(i=0,1,2,…)를 동일한 k에 대해서 보간(interpolation), 예측(prediction), 필터링(filtering) 등을 적용할 수 있다. 이때 사용할 수 있는 기법은 종래의 Kalman과 least square(LS) 필터들을 사용하는 것이다.Since the channel estimated as shown in Equation 5 exists at every P positions where the pilot exists, the channel estimates are used to decode the data OFDM symbol between the pilots. That is, since a channel value is estimated for one of the total P OFDM symbols, interpolation and filtering are performed to estimate channel values for the remaining P-1 OFDM symbols. That is, it is more appropriate to estimate the channel of the intermediate data OFDM symbol through interpolation between P th OFDM symbols rather than using the channel value of Equation 5 as it is. A method of estimating a channel using interpolation is shown in Equation 4 above.

The multipath components of the channel can be viewed independently of each other, so that each multipath component

Interpolation, prediction, filtering, and the like may be applied to k equal to (i = 0, 1, 2, ...). A technique that can be used at this time is to use conventional Kalman and least square (LS) filters.

도 3은 종래 기술에 따라 TDM 방식으로 전송된 파일럿 신호들을 이용하여 채널을 추정하는 개념을 나타내는 도면이다. 특정한 OFDM 심볼 내에 포함된 종래의 파일럿을 이용하여 상기 파일럿이 포함되지 않은 OFDM 심볼에 대한 채널 값을 추정해낼 수 있다. 일반적으로 좀더 정확한 채널 추정을 위해, 상기 보간뿐만 아니라 상기 예측 및 필터링 기법이 함께 사용될 수도 있다. 3 is a diagram illustrating a concept of estimating a channel using pilot signals transmitted in a TDM scheme according to the prior art. A conventional pilot included in a specific OFDM symbol may be used to estimate a channel value for an OFDM symbol not including the pilot. In general, for more accurate channel estimation, the interpolation as well as the prediction and filtering techniques may be used together.

이하, 상기 분산된 형태의 파일럿(scattered pilot)에 대하여 설명한다. Hereinafter, a scattered pilot will be described.

만약 상기 분산된 형태의 파일럿이 전송되면 수신 단에서는 충분한 개수의 파일럿이 모일 때까지 채널 추정을 유보해야 한다. 채널을 추정하기 위한 최소 숫자인 L개의 파일럿이 포함된 OFDM 심볼을 모두 확보하면, 상기 확보된 파일럿 집합을 이용해 상기 수학식 1 내지 수학식 5에 따라 채널 추정을 수행할 수 있다. If the distributed pilot is transmitted, the receiver must suspend channel estimation until a sufficient number of pilots are gathered. When all OFDM symbols including L pilots, which are the minimum number for estimating a channel, are secured, channel estimation may be performed according to Equations 1 to 5 using the secured pilot set.

한편, 상술한 TDM 방식의 파일럿의 경우는 채널 추정이 한 OFDM 심볼 시간을 기준으로 결정되기 때문에 급격한 변화가 발생하는 채널에 대한 채널 추정을 수행할 수 없는 단점이 있다. On the other hand, in the case of the pilot of the TDM scheme described above, since channel estimation is determined based on one OFDM symbol time, channel estimation for a channel in which a sudden change occurs cannot be performed.

반면, 상기 분산된 형태의 파일럿(scattered pilot)의 경우는 P번째 OFDM 심볼마다 채널을 따로 추정하기보다는, 한번 파일럿의 개수가 충분히 모이면 그 뒤로는 하나의 OFDM 심볼이 수신될 때마다 누적된 파일럿을 이용하여 채널을 갱신한다. 이러한 특징 때문에 채널이 급격히 변하는 상황에서도 상기 분산된 형태의 파일럿 기법은 급격한 채널 변화를 추정할 수 있다. On the other hand, in the case of the scattered pilot, rather than estimating a channel for each P-th OFDM symbol separately, once the number of pilots is sufficiently collected, the pilot is accumulated every time one OFDM symbol is received. To update the channel. Because of this feature, even in a situation where the channel changes drastically, the distributed pilot technique can estimate the sudden channel change.

그러나, 상술한 분산된 형태의 파일럿은 전력소모가 크다는 문제가 있다. 즉, 상기 TDM 방식의 파일럿 기법의 경우에는, 채널 추정이 한 순간에 마무리되기 때문에 나머지 시간에는 이동 단말이 휴지모드(idle mode)에 갈 수 있는 특징이 있지만, 상기 분산된 형태의 파일럿 기법은 상기 휴지모드가 지원될 수 없다. However, the above-described distributed type pilot has a problem of high power consumption. That is, in the case of the TDM pilot technique, since the channel estimation is completed at one instant, the mobile terminal may go to an idle mode at other times. Idle mode cannot be supported.

기존 저속 시스템에서는 상술한 TDM 방식의 파일럿이나 분산된 형태의 파일럿 기법은 모두 각기 장점을 가지고 충분히 논의될 수 있었다. 하지만 고속으로 움직이는 단말을 지원하기 위해서는 TDM 방식의 파일럿 전송 기법과 같이 한번에 파일럿을 전송하는 기법은 급격한 채널 변화에 적절히 순응하지 못함으로써 채널 추정에 실패하게 되고 통신 두절이 발생하게 된다. 또한, 상기 분산된 형태의 파일럿 기법의 경우는 채널 변화에는 제대로 순응할 수 있지만, 고속의 변화를 계속 추적해야 하므로 많은 전력을 소모하는 단점이 있다. 특히 정지해 있는 단말마저도 채널 변화에 대비한 알고리즘의 동작을 수행하기 때문에, 전력 소모가 커지는 문제가 있다. In the existing low-speed system, the above-described TDM pilot and distributed pilot schemes can be fully discussed with their advantages. However, in order to support a mobile terminal moving at a high speed, a technique of transmitting a pilot at a time, such as a TDM-based pilot transmission scheme, fails to adequately comply with a sudden channel change, causing channel estimation to fail and communication loss. In addition, the distributed pilot technique can properly adapt to channel changes, but consumes a lot of power since it must keep track of high speed changes. Particularly, even a stationary terminal performs an algorithm operation in preparation for a channel change, thereby increasing power consumption.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 급격한 채널 변화를 용이하게 추정할 수 있는 파일럿 배치 방법을 제안하는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to propose a pilot arrangement method capable of easily estimating a sudden channel change.

본 발명의 다른 목적은 이동 단말의 전력 소모를 줄일 수 있는 휴지 모드를 지원하는 파일럿 배치 방법을 제안하는 것이다.Another object of the present invention is to propose a pilot deployment method that supports an idle mode that can reduce power consumption of a mobile terminal.

발명의 개요Summary of the Invention

상술한 본원 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본원 발명에 따른 파일럿 배치 방법은, 다수의 부 반송파를 이용하여 데이터를 송수신하는 송신 측에서 있어서, 수신 측으로 전송할 전송 데이터를 획득하는 단계; 수신 측에서의 채널 추정을 위한 히든 파일럿(hidden pilot)에 따라 상기 전송 데이터 중 특정한 영역에 대한 데이터 처리를 수행하는 단계; 및 상기 전송 데이터 및 수신 측에서의 채널 추정을 위한 전용파일럿(dedicated pilot)에 대하여 상호 배타적으로 특정한 무선 자원을 할당하는 단계를 포함하는 특징이 있다. In order to achieve the above object of the present invention, the pilot arrangement method according to the present invention, the transmitting side for transmitting and receiving data using a plurality of sub-carriers, the step of obtaining the transmission data to be transmitted to the receiving side; Performing data processing on a specific region of the transmission data according to a hidden pilot for channel estimation at a receiving side; And allocating specific radio resources mutually exclusively to dedicated pilots for channel estimation at the transmission data and at the receiving side.

또한, 본원 발명에 따른 채널 추정 방법은, 다수의 부 반송파를 이용하여 데 이터를 송수신하는 수신 측에서 있어서, 송신 측으로부터 전송되는 무선 신호를 수신하되, 상기 수신 측을 위한 전송 데이터 및 상기 수신 측에서의 채널 추정을 위한 전용 파일럿(dedicated pilot)에 대하여 상호 배타적으로 할당된 무선 자원을 통해 상기 무선 신호를 수신하는 단계; 및 상기 무선 신호에 포함된 파일럿을 이용하여 채널 추정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 전송 데이터의 일부 영역은, 상기 수신 측에서의 채널 추정을 위한 히든 파일럿(hidden pilot)에 따라 데이터 처리가 수행되는 것을 특징으로 한다. In addition, the channel estimation method according to the present invention, in the receiving side for transmitting and receiving data using a plurality of sub-carriers, receiving a radio signal transmitted from the transmitting side, the transmission data for the receiving side and the receiving side Receiving the radio signal via radio resources allocated mutually exclusively for a dedicated pilot for channel estimation; And performing channel estimation using a pilot included in the radio signal, wherein a part of the transmission data is performed by data processing according to a hidden pilot for channel estimation at the receiving side. It is characterized by.

발명의 일 Work of invention 실시예Example

본 발명에서는 채널을 추정함에 있어서 고속으로 이동하는 단말의 채널 추정을 효과적으로 하면서도 단말이 휴지모드에 들어갈 수 있는 방안을 제시한다. The present invention proposes a method in which the terminal can enter the idle mode while effectively estimating the channel of the mobile station moving at high speed in estimating the channel.

본원 발명에 따른 파일럿 배치 방법은 서로 직교하는 다수의 부 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 통신 시스템에 적용이 가능하다. 따라서 종래의 OFDM, DFT-S-OFDM, OFDMA 등의 방식에 모두 적용이 가능하다. The pilot arrangement method according to the present invention is applicable to a communication system for transmitting data using a plurality of subcarriers orthogonal to each other. Therefore, the present invention can be applied to all conventional OFDM, DFT-S-OFDM, and OFDMA schemes.

본원 발명은 상술한 TDM 방식의 파일럿과 분산된(scattered) 형태의 파일럿을 적절하게 조합하되, 전송할 데이터에 포함되는 파일럿을 함께 사용하는 방법을 제안한다. 상기 데이터는 상기 파일럿을 제외한 신호를 나타내며, 일반적으로 수신 측으로 전송되어야하는 각종 정보를 포함한다. 상기 파일럿은 상술한 바와 같이, 송수신 단에 기설정된 크기 및 위상을 갖는 신호를 나타낸다. 수신 측에서는 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하여 등화를 수행할 수 있다. The present invention proposes a method of appropriately combining the pilot of the TDM scheme and the pilot of the scattered form, but using a pilot included in the data to be transmitted together. The data represents a signal excluding the pilot, and generally includes various types of information to be transmitted to a receiving side. As described above, the pilot represents a signal having a predetermined magnitude and phase at a transmitting and receiving end. The receiver may perform equalization by estimating a channel using the pilot signal.

본 발명의 파일럿 배치에 의한 신호를 수신하는 단말은 휴지 모드를 지원하 는바, 본 발명은 하나의 OFDM 심볼만으로도 채널을 추정할 수 있는 파일럿 배치 방법을 제공하여야 한다. 또한, 본원 발명은 고속의 채널 변화에 적응하기 위해서 매 OFDM 심볼에서 채널 추정 효과가 있어야 한다. 이 두 가지 특징을 모두 나타내기 위해서 상술한 TDM 방식의 파일럿과 상술한 분산된 형태의 파일럿을 조합할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 파일럿 전송으로 인한 전체 시스템의 쓰루풋(throughput)이 감소하는 문제가 발생한다. 따라서 매 OFDM 심볼에서 채널을 추정하는데 있어서 추가적인 대역 오버헤드(bandwidth overhead)가 최소화되어야 한다. 본원 발명은 이러한 문제를 해소하기 위해 데이터와 함께 전송되는 파일럿 신호를 이용한다. The terminal receiving the signal according to the pilot configuration of the present invention supports the idle mode, the present invention should provide a pilot configuration method that can estimate the channel with only one OFDM symbol. In addition, the present invention should have a channel estimation effect in every OFDM symbol in order to adapt to fast channel changes. In order to show both of these characteristics, the above-described TDM pilot and the above-described distributed pilot may be combined. However, in this case, there is a problem in that the throughput of the entire system due to the pilot transmission is reduced. Therefore, additional bandwidth overhead should be minimized in estimating a channel in every OFDM symbol. The present invention utilizes a pilot signal transmitted with data to solve this problem.

이하, 설명의 편의를 위하여 상기 TDM 방식의 파일럿과 상기 분산된 형태의 파일럿(scattered pilot)을 전용 파일럿(dedicated pilot)이라 칭한다. 상기 전용 파일럿은 특정한 주파수-시간 영역을 통해 전송되는 신호로서, 상기 전용 파일럿은 상기 데이터를 포함하지 않고 오로지 파일럿 신호만을 포함하는 신호를 의미한다. Hereinafter, for convenience of description, the TDM pilot and the scattered pilot are referred to as dedicated pilots. The dedicated pilot is a signal transmitted through a specific frequency-time domain, and the dedicated pilot means a signal including only a pilot signal and not the data.

상기 전용 파일럿이 특정한 하나의 OFDM 심볼에 포함되어 전송되는 경우, 상기 전용 파일럿을 TDM 방식의 파일럿이라 하고, 두 개 이상의 OFDM 심볼에 포함되어 전송되는 경우, 상기 전용 파일럿을 분산된 형태의 파일럿(scattered pilot)이라 한다. When the dedicated pilot is transmitted by being included in one specific OFDM symbol, the dedicated pilot is called a TDM pilot, and when the dedicated pilot is included in two or more OFDM symbols and transmitted, the dedicated pilot is scattered. pilot).

또한, 이하 설명의 편의를 위해 상기 데이터가 전송되는 주파수-시간 영역과 동일한 주파수-시간 영역 통해 전송되는 파일럿 신호를 히든 파일럿(hidden pilot)이라 칭한다. 상기 히든 파일럿은 이하에서 구체적으로 설명된다. Also, for convenience of description, a pilot signal transmitted through the same frequency-time domain as the frequency-time domain in which the data is transmitted is referred to as a hidden pilot. The hidden pilot is described in detail below.

본원 발명의 구체적인 동작, 구성 및 효과는 이하 설명되는 본원 발명의 일 실시예를 통해 구체화될 것이다. Specific operations, configurations, and effects of the present invention will be embodied through one embodiment of the present invention described below.

본 실시예에 따른 파일럿 배치 방법을 사용하는 송신 측은 특정한 개수의 OFDM 심볼(OFDM symbol)을 포함하는 OFDM 서브 프레임(이하, '서브 프레임'이라 칭함) 단위로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 서브 프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수는 가변적이거나 고정적일 수 있는바, 그 개수에는 제한이 없다.The transmitter using the pilot configuration method according to the present embodiment may transmit data in units of OFDM subframes (hereinafter referred to as 'subframes') including a specific number of OFDM symbols. The number of OFDM symbols included in the subframe may be variable or fixed, and the number is not limited.

본 실시예는 상기 전용 파일럿(dedicated pilot)을 전송하되, 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 특징을 갖는다. 상기 히든 파일럿은 상술한 바와 같이, 데이터에 파일럿을 포함시켜 전송하는바 통신 시스템의 쓰루풋(throughput)을 감소시키지 않는 유리한 점이 있다. 그러나, 상기 히든 파일럿은 상기 전용 파일럿에 비해 약한 특징이 있는바, 채널의 상태가 좋지 않은 경우 성능 열화가 매우 심하게 발생하는 문제가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 적절하게 혼용하여 사용한다. The present embodiment is characterized in that the dedicated pilot is transmitted, but the hidden pilot is also transmitted. As described above, the hidden pilot is advantageous in that it does not reduce the throughput of the communication system because the pilot is included in the data and transmitted. However, the hidden pilot has a weak characteristic compared to the dedicated pilot, and there is a problem that performance deterioration occurs very badly when the channel state is not good. Therefore, in this embodiment, the dedicated pilot and the hidden pilot are appropriately mixed.

이하, 상기 히든 파일럿에 관해 설명한다. 상기 히든 파일럿은 상술한 바와 같이, 상기 데이터가 전송되는 주파수-시간 자원의 전부 또는 일부는 상기 히든 파일럿이 전송되는 주파수-시간 자원과 중첩된다. 상기 히든 파일럿은 다양한 방법에 생성될 수 있는바, 구체적은 방법의 일례는 다음과 같다. Hereinafter, the hidden pilot will be described. The hidden pilot, as described above, all or part of the frequency-time resource over which the data is transmitted overlaps with the frequency-time resource over which the hidden pilot is transmitted. The hidden pilot may be generated in various methods, an example of a specific method is as follows.

상기 히든 파일럿 신호를 p라 하고, 상기 데이터를 d라 하는 경우, 전송 신 호를 나타내는 벡터 x는 상기 수식에 의할 수 있다. 상기 λ는 0과 1 사이의 실수로서 상기 데이터와 히든 파일럿 신호 간의 가중치를 결정하는데 사용된다. When the hidden pilot signal is called p and the data is called d, the vector x representing the transmission signal may be based on the above equation. The lambda is used to determine the weight between the data and the hidden pilot signal as a real number between 0 and 1.

또는

or

상기 수식은 상기 히든 파일럿 신호를 구성하는 또 다른 방법을 나타내는 것으로 상기 데이터와 상기 히든 파일럿(또는 상기 히든 파일럿에 의해 결정되는 특정한 값)을 곱하여 전송 신호를 생성할 수 있다. The equation represents another method of constructing the hidden pilot signal, and may generate a transmission signal by multiplying the data with the hidden pilot (or a specific value determined by the hidden pilot).

상기 수식은 상기 히든 파일럿 신호를 구성하는 또 다른 방법을 나타내는 것으로 상기 전송 신호는 상기 데이터와 상기 히든 파일럿 간의 합과 곱에 의해 결정된다. The equation represents another method of constructing the hidden pilot signal, wherein the transmission signal is determined by the sum and product of the data and the hidden pilot.

이하, 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 적절하게 혼용하여 사용하는 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of appropriately mixing the dedicated pilot and the hidden pilot will be described.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 송신 측에서 송신되는 전송 신호는 적어도 하나의 OFDM 심볼로 이루어지는 서브 프레임 단위로 전송된다. 상기 OFDM 심볼은 한 번의 IFFT 연산을 통해 처리되는 데이터들을 나타낸다. 따라서, 상기 OFDM 심볼에 포함되는 데이터들은 동일한 시간 단위 동안 전송 된다. 즉, 상기 OFDM 심볼은 특정한 시간 단위, 즉 하나의 시간 슬롯(time slot) 동안 특정한 주파수 대역을 통해 전송되는 데이터들을 나타낸다. 도시된 제1 서브 프레임은 5개의 OFDM 심볼을 포함하는바, 제1 OFDM 심볼에는 상기 전용 파일럿이 포함된다. 상기 전용 파일럿은 특정한 하나의 OFDM 심볼에 포함되는바 상기 전용 파일럿은 상기 TDM 방식의 파일럿이라 할 수 있다. 본 실시예에 따라, 상기 송신 측은 상기 제1 OFDM 심볼에 히든 파일럿을 포함시켜 전송할 수 있다. 상기 히든 파일럿 신호는 다양한 방법에 의하여 생성될 수 있는바, 상기 수학식 6a 내지 6c의 방법에 의해 생성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 송신 측은 5개의 OFDM 심볼 단위로 신호를 전송하는바, 각각의 서브 프레임에 포함되는 파일럿 패턴은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 다만 각각의 서브 프레임에 포함되는 상기 전용 파일럿과 히든 파일럿의 패턴이 가변적인 경우에는 변화하는 패턴을 지시하는 추가 정보가 필요하므로, 각각의 서브 프레임에 포함되는 파일럿 패턴은 일정한 것이 바람직하다. 4A illustrates an example of a method for transmitting the dedicated pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As shown, the transmission signal transmitted from the transmitting side is transmitted in a subframe unit consisting of at least one OFDM symbol. The OFDM symbol represents data processed through one IFFT operation. Therefore, data included in the OFDM symbol is transmitted during the same time unit. That is, the OFDM symbol represents data transmitted through a specific frequency band during a specific time unit, that is, one time slot. The illustrated first subframe includes five OFDM symbols, and the first OFDM symbol includes the dedicated pilot. The dedicated pilot is included in one specific OFDM symbol. The dedicated pilot may be referred to as a pilot of the TDM scheme. According to the present embodiment, the transmitting side may transmit a hidden pilot by including the first OFDM symbol. The hidden pilot signal may be generated by various methods, and may be generated by the method of Equations 6a to 6c. As shown, the transmitting side transmits signals in units of five OFDM symbols, and the pilot patterns included in each subframe may be the same or different from each other. However, when the patterns of the dedicated pilot and the hidden pilot included in each subframe are variable, additional information indicating a changing pattern is required, so that the pilot pattern included in each subframe is constant.

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도 4b의 일례는, 상기 도 4a의 일례와 달리, 상기 히든 파일럿이 상기 제1 내지 제5 OFDM 심볼에 분산되어 배치된다. 상기 히든 파일럿이 전송되는 주파수-시간 영역은 통신 환경에 따라 적응적으로 변화하거나, 송수신 측에 미리 설정될 수 있다. 4B illustrates an example of a method for transmitting the dedicated pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. In the example of FIG. 4B, unlike the example of FIG. 4A, the hidden pilots are distributed in the first to fifth OFDM symbols. The frequency-time domain in which the hidden pilot is transmitted may be adaptively changed according to a communication environment, or may be set in advance on the transmitting and receiving side.

도 4a 및 4b의 일례에서 상기 전용 파일럿은 상기 TDM 방식의 파일럿에 해당한다. 상기 TDM 방식의 파일럿이 포함된 전송 신호를 수신하는 수신 측에서는 첫 번째 OFDM 심볼을 수신하여 이후에 전송되는 신호가 상기 수신 측을 위한 신호인지 여부를 파악할 수 있다. 상기 수신 측은, 만약 상기 수신 측을 위한 신호가 수신되는 경우 활성화 상태를 유지하고, 만약 상기 수신 측을 위한 신호가 아닌 경우에는 전력 소비를 줄이기 위해 일종의 휴지 상태(idle state)인 마이크로 슬립(microsleep) 모드로 전환할 수 있다. 상술한 일례에 따르는 수신 측은, 휴지 상태로 전환하여 소비 전력을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 활성화 상태에서는 상기 히든 파일럿을 계속하여 수신하여 빠른 채널 변화를 감지할 수 있다. 또한, 상술한 일례들은, 상기 히든 파일럿을 추가하여 수신 측의 채널 추정 및 등화를 돕기 때문에, 상기 전용 파일럿의 전송을 위해 사용되는 주파수-시간 자원을 절약할 수 있다. 즉 더 적은 주파수-시간 영역을 사용하여 수신 측으로 데이터를 전송할 수 있다. 4A and 4B, the dedicated pilot corresponds to the pilot of the TDM scheme. The receiving side receiving the transmission signal including the pilot of the TDM scheme may receive the first OFDM symbol and determine whether a signal transmitted thereafter is a signal for the receiving side. The receiving side maintains an active state if a signal for the receiving side is received, and if it is not a signal for the receiving side, a microsleep which is a kind of idle state in order to reduce power consumption. You can switch to the mode. The receiving side according to the above-described example can not only reduce the power consumption by switching to the idle state, but also can continuously receive the hidden pilot in the active state to detect a fast channel change. In addition, in the above-described examples, since the hidden pilot is added to help channel estimation and equalization at the receiving side, it is possible to save frequency-time resources used for transmission of the dedicated pilot. That is, data can be transmitted to the receiving side using a smaller frequency-time domain.

도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제1 OFDM 심볼 및 제2 OFDM 심볼에는 전용 파일럿이 포함된다. 즉, 상기 전용 파일럿은 상기 분산된 형태의 파일럿에 해당한다. 상기 전용 파일럿은 상기 제1, 2 OFDM 심볼 외의 다른 OFDM 심볼에 포함될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 OFDM 심볼에 상기 히든 파일럿을 포함시켜 수신 측에서의 채널 추정을 도울 수 있다. 상술한 바와 같이 파일럿 패턴은 각각의 서브 프레임마다 반복되는 것이 바람직하나, 상기 파일럿 패턴이 변화하는 것도 가능하다. 도 4c에서는 제1 서브 프레임의 제1 OFDM 심볼에 상기 히든 파일럿이 포함되었으나 제2 서브 프레임에는 상기 히든 파일럿이 다른 OFDM 심볼에 포함될 수도 있다. 4C illustrates an example of a method for transmitting the dedicated pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As shown, the first and second OFDM symbols include dedicated pilots. That is, the dedicated pilot corresponds to the distributed pilot. The dedicated pilot may be included in other OFDM symbols other than the first and second OFDM symbols. As shown, the hidden pilot may be included in the first OFDM symbol to help channel estimation at the receiving side. As described above, the pilot pattern is preferably repeated for each subframe, but the pilot pattern may be changed. In FIG. 4C, the hidden pilot is included in the first OFDM symbol of the first subframe, but the hidden pilot may be included in another OFDM symbol in the second subframe.

도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제2 OFDM 심볼 내지 제6 OFDM 심볼을 통해 상기 히든 파일럿을 전송할 수 있다. 4D illustrates an example of a method for transmitting the dedicated pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As shown, the hidden pilot may be transmitted through second to sixth OFDM symbols.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 분산된 형태의 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 전체 주파수-시간 영역을 통하여 상기 히든 파일럿을 포함시키거나 전체 주파수-시간 영역의 일부 영역을 통하여 상기 히든 파일럿을 포함시킬 수 있다. 5A illustrates an example of a method of transmitting the distributed pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As shown, the hidden pilot may be included through the entire frequency-time domain or the hidden pilot may be included through a partial region of the entire frequency-time domain.

도 5a에 도시된 파일럿 배치 방법은 채널 환경에 따라 적응적으로 적용되는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 채널 상황이 좋거나, 추정된 채널 값이 우수한 경우에는 상대적으로 적은 양의 무선 자원을 파일럿을 위해 사용하고, 채널 상황이 나쁘거나, 추정된 채널 값이 열등한 경우에는 상대적으로 많은 양의 무선 자원을 파일럿을 위해 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 5a의 무선 자원을 3개의 영역(510, 520, 530)으로 구분하는 경우, 채널 상황이 좋을 때(또는, 채널 추정환경이 좋을 때에는) 제1 영역(510)에서 전용 파일럿만 전송하고, 채널 추정환경이 안좋아지면, 제2 영역(520)에 히든 파일럿을 추가해서 전송하는 것이 바람직하다. 또한, 이동 단말이 고속으로 이동하거나 기타 사유로 채널 추정환경이 더욱 나빠지는 경우 제3 영역(530)에 추가로 히든 파일럿을 할당할 수 있다. The pilot arrangement method shown in FIG. 5A is more preferably applied adaptively according to the channel environment. In other words, if the channel condition is good or the estimated channel value is good, a relatively small amount of radio resources is used for pilot, and if the channel condition is bad or the estimated channel value is inferior, a relatively large amount of radio resource is used. Is preferably used for the pilot. In detail, when the radio resource of FIG. 5A is divided into three regions 510, 520, and 530, only a dedicated pilot is transmitted in the first region 510 when the channel condition is good (or when the channel estimation environment is good). If the channel estimation environment becomes poor, it is preferable to add a hidden pilot to the second region 520 and transmit the same. In addition, when the mobile terminal moves at high speed or the channel estimation environment becomes worse due to other reasons, the hidden pilot may be additionally allocated to the third region 530.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 TDM 방식의 파일럿과 상기 분산된 형태의 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 상 술한 바와 같이, 본 실시예에 따라 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 전송할 수 있다. 상기 전용 파일럿은 상기 TDM 방식의 파일럿 및 상기 분산된 형태의 파일럿 중 적어도 하나이므로, 도 5b와 같이 상기 TDM 방식의 파일럿과 상기 분산된 형태의 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 것도 가능하다. 5B illustrates an example of a method for transmitting the TDM pilot, the distributed pilot, and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As described above, according to the present embodiment, the dedicated pilot and the hidden pilot can be transmitted. Since the dedicated pilot is at least one of the TDM pilot and the distributed pilot, it is also possible to transmit the TDM pilot, the distributed pilot and the hidden pilot together as shown in FIG. 5B.

도 5b에 도시된 파일럿 배치 방법 역시 채널 환경에 따라 적응적으로 적용되는 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로, 도 5b의 무선 자원을 3개의 영역(540, 550, 560)으로 구분하는 경우, 채널 상황이 좋을 때(또는, 채널 추정환경이 좋을 때에는) 제1 영역(540)에서 전용 파일럿만 전송하고, 채널 추정환경이 안 좋아지면, 제2 영역(550)에 히든 파일럿을 추가해서 전송하는 것이 바람직하다. 또한, 이동 단말이 고속으로 이동하거나 기타 사유로 채널 추정환경이 더욱 나빠지는 경우 제3 영역(560)에 추가로 히든 파일럿을 할당할 수 있다. It is more preferable that the pilot arrangement method shown in FIG. 5B is also adaptively applied according to the channel environment. In detail, when the radio resource of FIG. 5B is divided into three regions 540, 550, and 560, only a dedicated pilot is transmitted in the first region 540 when the channel condition is good (or when the channel estimation environment is good). If the channel estimation environment is not good, it is preferable to add a hidden pilot to the second region 550 and transmit it. In addition, when the mobile station moves at high speed or the channel estimation environment becomes worse due to other reasons, the hidden pilot may be additionally allocated to the third region 560.

도 5c는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 TDM 방식의 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 방법의 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 전체 주파수-시간 영역을 통하여 상기 히든 파일럿을 포함시키거나 전체 주파수-시간 영역의 일부 영역을 통하여 상기 히든 파일럿을 포함시킬 수 있다. 5c illustrates an example of a method of transmitting the TDM pilot and the hidden pilot together according to an embodiment of the present invention. As shown, the hidden pilot may be included through the entire frequency-time domain or the hidden pilot may be included through a partial region of the entire frequency-time domain.

도 5c에 도시된 파일럿 배치 방법은 채널 환경에 따라 적응적으로 적용되는 것이 더욱 바람직하다. 즉, 채널 상황이 좋거나, 추정된 채널 값이 우수한 경우에는 상대적으로 적은 양의 무선 자원을 파일럿을 위해 사용하고, 채널 상황이 나쁘거나, 추정된 채널 값이 열등한 경우에는 상대적으로 많은 양의 무선 자원을 파일럿을 위해 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 도 5c의 무선 자원을 3개의 영 역(570, 580, 590)으로 구분하는 경우, 채널 상황이 좋을 때(또는, 채널 추정환경이 좋을 때에는) 제1 영역(570)에서 전용 파일럿만 전송하고, 채널 추정환경이 나빠지면, 제2 영역(580)에 히든 파일럿을 추가해서 전송하는 것이 바람직하다. 또한, 이동 단말이 고속으로 이동하거나 기타 사유로 채널 추정환경이 더욱 나빠지는 경우 제3 영역(590)에 추가로 히든 파일럿을 할당할 수 있다. 5C is more preferably applied adaptively according to the channel environment. In other words, if the channel condition is good or the estimated channel value is good, a relatively small amount of radio resources is used for pilot, and if the channel condition is bad or the estimated channel value is inferior, a relatively large amount of radio resource is used. Is preferably used for the pilot. In detail, when the radio resource of FIG. 5C is divided into three regions 570, 580, and 590, only a dedicated pilot is provided in the first region 570 when the channel condition is good (or when the channel estimation environment is good). If the transmission and the channel estimation environment worsen, it is preferable to add the hidden pilot to the second region 580 for transmission. In addition, when the mobile terminal moves at high speed or the channel estimation environment becomes worse due to other reasons, the hidden pilot may be additionally allocated to the third region 590.

본 실시예는 상술한 바와 같이, 단일 입출력(SISO: Single Input Single Output) 시스템에서 적용이 가능하다. 또한, 본 실시예는 다수의 송/수신 안테나를 사용하는 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output) 시스템에서도 적용이 가능하다. This embodiment is applicable to a single input single output (SISO) system as described above. In addition, the present embodiment is also applicable to a multiple input multiple output (MIMO) system using multiple transmit / receive antennas.

본 실시예가 상기 MIMO 시스템에 적용되는 경우에, 상기 SISO 시스템에서의 파일럿에 다중화를 수행하여 다수의 안테나를 통해 전송한다. 또한, 각각의 송신 안테나는 서로 다른 패턴의 파일럿 신호를 전송하는 것이 더욱 바람직하다. 본 실시예는, 각각의 송신 안테나에 대해 분해된(disjointed) 형태의 파일럿 패턴 및 전송되는 OFDM 심볼에 따라 전송되는 안테나를 달리하는 형태의 파일럿 패턴을 제안한다. When the present embodiment is applied to the MIMO system, multiplexing is performed on pilots in the SISO system and transmitted through multiple antennas. In addition, it is more preferable that each transmit antenna transmits a pilot signal having a different pattern. This embodiment proposes a pilot pattern in a disjointed form for each transmit antenna and a pilot pattern in which the antenna is transmitted according to the transmitted OFDM symbol.

이하, 상기 분해된(disjointed) 형태의 파일럿 패턴에 관하여 설명한다. Hereinafter, the disjointed pilot pattern will be described.

상기 분해된 형태의 파일럿은, 송신 안테나에 따라 서로 다른 무선 자원을 사용하여 전송되는 특징을 갖는다. 즉, 각각의 송신 안테나를 통해 전송되는 파일럿은 서로 중첩하지 않는(non-overlapped) 무선 자원을 통해 전송된다.The decomposed pilot has a characteristic of being transmitted using different radio resources according to a transmission antenna. That is, pilots transmitted through each transmit antenna are transmitted via non-overlapped radio resources.

도 6a는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파 일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 일례이다. SISO 시스템에서는, 첫 번째 제1 OFDM 심볼에 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 포함시켜 전송한다. 다만, 본 실시예를 MIMO 시스템에 적용하는 경우, 상기 SISO 시스템에서의 전용 파일럿 전부 또는 일부를 안테나 1을 통해 전송하고, 상기 SISO 시스템에서의 히든 파일럿 전부 또는 일부를 안테나 1을 통해 전송하되, 나머지 전용 파일럿 및 나머지 히든 파일럿을 안테나 2를 통해 전송한다. 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 어떠한 비율로 상기 안테나 1 및 안테나 2에 할당할지 여부는 다양한 정보에 의해 제어되는 것이 더욱 바람직하다. 예를 들어, 상기 안테나 1로부터의 채널 환경과 상기 안테나 2로부터의 채널 환경을 판단하여, 채널 환경이 불리한 곳에 전용 파일럿의 비율을 증가시킬 수도 있고, 채널 환경이 불리한 곳에 히든 파일럿을 좀더 할당할 수 있다. 또한, 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿의 할당 비율은 서로 무관할 수도 있고, 서로 연관될 수도 있는바, 다양한 방법에 의해 제어될 수 있다. 6A illustrates an example in which a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together is applied to an SISO system and a MIMO system according to the present embodiment. In the SISO system, the dedicated pilot and the hidden pilot are included in a first first OFDM symbol and transmitted. However, when the present embodiment is applied to the MIMO system, all or part of the dedicated pilot in the SISO system is transmitted through antenna 1, and all or part of the hidden pilot in the SISO system is transmitted through antenna 1, The dedicated pilot and the remaining hidden pilot are transmitted via antenna 2. More preferably, the ratio of the dedicated pilot and the hidden pilot to the antenna 1 and the antenna 2 is controlled by various information. For example, by determining the channel environment from the antenna 1 and the channel environment from the antenna 2, the ratio of the dedicated pilot may be increased where the channel environment is disadvantageous, and the hidden pilot may be further allocated where the channel environment is disadvantageous. have. In addition, the allocation ratio of the dedicated pilot and the hidden pilot may be independent of each other or may be related to each other, and may be controlled by various methods.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 안테나 1과 안테나 2에 할당되는 파일럿은 서로 중첩되지 않는바, 본 실시예에 따른 파일럿 배치는 각각의 안테나에 대하여 분해된(disjointed) 특징을 갖는다. 즉, 각 안테나가 전송하는 파일럿의 부 반송파는 상호 배타적으로 할당되는 특징이 있다. As shown in FIG. 6A, the pilots allocated to the antenna 1 and the antenna 2 do not overlap each other, and the pilot arrangement according to the present embodiment has a disjointed characteristic for each antenna. That is, the pilot subcarriers transmitted by each antenna have a feature of mutually exclusive assignment.

이하, 전송되는 OFDM 심볼에 따라 전송되는 안테나를 달리하는 형태의 파일럿 패턴을 설명한다. Hereinafter, a pilot pattern having a form of different antennas according to transmitted OFDM symbols will be described.

본 실시예에 따라 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿이 함께 전송되는 바, 상기 파일럿들이 전송되는 OFDM 심볼에 따라 전송되는 안테나를 달리할 수 있다. 즉, 다수의 안테나 중 어느 하나의 관점에서는, 특정한 OFDM 심볼들만을 통하여 파일럿 신호를 전송한다. 결과적으로, 본 실시예에 따른 파일럿은, 각각의 안테나에 대하여 서로 다른 시간 단위로 전송된다. According to the present embodiment, since the dedicated pilot and the hidden pilot are transmitted together, the antennas transmitted according to the OFDM symbols in which the pilots are transmitted may be different. That is, in terms of any one of a plurality of antennas, the pilot signal is transmitted only through specific OFDM symbols. As a result, the pilot according to the present embodiment is transmitted in different time units for each antenna.

도 6b는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 다른 일례이다. FIG. 6B is another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment.

상기 SISO 시스템에서는 제1 OFDM 심볼에 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 전송한다. 본 실시예에 따라 제1 OFDM 심볼에 포함되는 파일럿은 안테나 1을 통해 전송된다. 상기 파일럿을 특정한 안테나에 할당할지 여부는 채널 환경 등과 같은 제어 정보에 의해 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 안테나 1로부터의 채널 상태가 좋지 않은 경우에는, 상기 안테나 1을 통해 전송되는 대부분의 OFDM 심볼에 파일럿을 할당할 수 있다. 또한, 상기 파일럿을 특정한 안테나에 할당할지 여부는 각각의 서브 프레임마다 가변적일 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 서브 프레임에서 상기 안테나 1을 통해 전송되는 제1 OFDM 심볼에 상기 파일럿을 포함시키고, 제2 서브 프레임에서는 상기 안테나 2를 통해 전송되는 제1 OFDM 심볼에 상기 파일럿을 포함시킬 수 있다. 도 6b의 실시예에 따른 파일럿은, 특정한 시간 단위 동안에는 어느 하나의 안테나만을 통하여 전송되는 특징이 있다. The SISO system transmits the dedicated pilot and the hidden pilot in a first OFDM symbol. According to the present embodiment, the pilot included in the first OFDM symbol is transmitted through antenna 1. Whether to assign the pilot to a specific antenna is preferably determined by control information such as channel environment. For example, when the channel condition from the antenna 1 is not good, a pilot may be allocated to most OFDM symbols transmitted through the antenna 1. In addition, whether to assign the pilot to a specific antenna may vary for each subframe. As shown, the pilot is included in the first OFDM symbol transmitted through the antenna 1 in the first subframe, and the pilot is included in the first OFDM symbol transmitted through the antenna 2 in the second subframe. Can be. The pilot according to the embodiment of FIG. 6B is characterized by being transmitted through only one antenna during a specific time unit.

도 6c는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6c의 실시예는, 도 6a의 실시예와 같이 분해된 형태의 파일럿 패턴을 사용한다. 즉, 상기 전 용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하되, 안테나 1을 통해 전송되는 파일럿과 안테나 2를 통해 전송되는 파일럿은 서로 배타적으로 할당된 무선 자원을 통해 전송된다. 상술한 바와 같이, 상기 파일럿을 어떤 안테나에 할당하지 여부 또는 상기 파일럿 중 어느 부분을 어떤 안테나를 통해 전송할지 여부는 다양한 제어 정보에 의해 결정될 수 있다. 6C is another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment. The embodiment of FIG. 6C uses a pilot pattern in a disassembled form as in the embodiment of FIG. 6A. That is, the dedicated pilot and the hidden pilot are transmitted together, but the pilot transmitted through antenna 1 and the pilot transmitted through antenna 2 are transmitted through exclusively allocated radio resources. As described above, whether to assign the pilot to which antenna or which part of the pilot to transmit through which antenna may be determined by various control information.

도 6d는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6d의 실시예는, 도 6b의 실시예와 같이 파일럿이 전송되는 OFDM 심볼에 따라 상기 파일럿이 전송되는 안테나가 결정된다. 도시된 바와 같이, 제1 서브 프레임에서는, 안테나 1을 통해 전송되는 제1, 제3, 제5 OFDM 심볼에 파일럿이 포함되고, 안테나 2를 통해 전송되는 제2, 제4, 제6 OFDM 심볼에 파일럿이 포함된다. 결과적으로, 각각의 파일럿은 특정한 전송 시점에서는 어느 하나의 안테나만을 통하여 전송될 수 있다.FIG. 6D illustrates another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment. In the embodiment of FIG. 6D, as in the embodiment of FIG. 6B, an antenna to which the pilot is transmitted is determined according to an OFDM symbol to which the pilot is transmitted. As shown, in a first subframe, pilots are included in the first, third, and fifth OFDM symbols transmitted through antenna 1, and second, fourth, and sixth OFDM symbols transmitted through antenna 2 are included in the first subframe. Pilot is included. As a result, each pilot may be transmitted through only one antenna at a particular transmission time point.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 파일럿 배치는 서브 프레임 단위로 가변적일 수 있는바, 도 6d의 제2 서브 프레임에서는, 안테나 1을 통해 전송되는 제2, 제4, 제6 OFDM 심볼에 파일럿이 포함되고, 안테나 2를 통해 전송되는 제1, 제3, 제5 OFDM 심볼에 파일럿이 포함된다. 상술한 바와 같이, 상기 파일럿을 어떤 안테나에 할당하지 여부 또는 상기 파일럿 중 어느 부분을 어떤 안테나를 통해 전송할지 여부는 다양한 제어 정보에 의해 결정될 수 있다. As described above, the pilot arrangement according to the present embodiment may be variable in subframe units. In the second subframe of FIG. 6D, the pilot is applied to the second, fourth, and sixth OFDM symbols transmitted through the antenna 1. And pilots are included in the first, third, and fifth OFDM symbols transmitted through antenna 2. FIG. As described above, whether to assign the pilot to which antenna or which part of the pilot to transmit through which antenna may be determined by various control information.

도 6e는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6e의 실시 예는, 도 6a의 실시예와 같이 분해된 형태의 파일럿 패턴을 사용한다. 즉, 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하되, 안테나 1을 통해 전송되는 파일럿과 안테나 2를 통해 전송되는 파일럿은 서로 배타적으로 할당된 무선 자원을 통해 전송된다. 6E illustrates another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment. The embodiment of FIG. 6E uses a pilot pattern in a disassembled form as in the embodiment of FIG. 6A. That is, the dedicated pilot and the hidden pilot are transmitted together, but the pilot transmitted through antenna 1 and the pilot transmitted through antenna 2 are transmitted through exclusively allocated radio resources.

도 6e에서는, 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼을 통해 파일럿을 전송하는바 상기 2개의 OFDM 심볼에 포함된 파일럿을 본 실시예에 따른 안테나 다중화 기법에 따라 각각의 안테나에 할당할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 파일럿을 어떤 안테나에 할당하지 여부 또는 상기 파일럿 중 어느 부분을 어떤 안테나를 통해 전송할지 여부는 다양한 제어 정보에 의해 결정될 수 있다. In FIG. 6E, a pilot is transmitted through a first OFDM symbol and a second OFDM symbol. Pilots included in the two OFDM symbols may be allocated to each antenna according to the antenna multiplexing scheme according to the present embodiment. As described above, whether to assign the pilot to which antenna or which part of the pilot to transmit through which antenna may be determined by various control information.

도 6f는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6f의 실시예는, 도 6b의 실시예와 같이 파일럿이 전송되는 OFDM 심볼에 따라 상기 파일럿이 전송되는 안테나가 결정된다. 도시된 바와 같이, 제1 서브 프레임에서는, 안테나 1을 통해 전송되는 제1, 제3, 제5 OFDM 심볼에 파일럿이 포함되고, 안테나 2를 통해 전송되는 제2, 제4, 제6 OFDM 심볼에 파일럿이 포함된다. 결과적으로, 각각의 파일럿은 특정한 전송 시점에서는 어느 하나의 안테나만을 통하여 전송될 수 있다.6F is another example in which a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together is applied to an SISO system and a MIMO system according to the present embodiment. In the embodiment of FIG. 6F, as in the embodiment of FIG. 6B, an antenna to which the pilot is transmitted is determined according to an OFDM symbol to which the pilot is transmitted. As shown, in a first subframe, pilots are included in the first, third, and fifth OFDM symbols transmitted through antenna 1, and second, fourth, and sixth OFDM symbols transmitted through antenna 2 are included in the first subframe. Pilot is included. As a result, each pilot may be transmitted through only one antenna at a particular transmission time point.

상술한 바와 같이 본 실시예에 따른 파일럿 배치는 서브 프레임 단위로 가변적일 수 있는바, 도 6f의 제2 서브 프레임에서는, 안테나 1을 통해 전송되는 제2, 제4, 제6 OFDM 심볼에 파일럿이 포함되고, 안테나 2를 통해 전송되는 제1, 제3, 제5 OFDM 심볼에 파일럿이 포함된다. 상술한 바와 같이, 상기 파일럿을 어떤 안테나 에 할당하지 여부 또는 상기 파일럿 중 어느 부분을 어떤 안테나를 통해 전송할지 여부는 다양한 제어 정보에 의해 결정될 수 있다. As described above, the pilot arrangement according to the present embodiment may be variable in subframe units. In the second subframe of FIG. 6F, the pilot is applied to the second, fourth, and sixth OFDM symbols transmitted through the antenna 1. And pilots are included in the first, third, and fifth OFDM symbols transmitted through antenna 2. FIG. As described above, whether the pilot is allocated to which antenna or which part of the pilot is transmitted through which antenna may be determined by various control information.

도 6g는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6g의 실시예는, 도 6a의 실시예와 같이 분해된 형태의 파일럿 패턴을 사용한다. 즉, 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿을 함께 전송하되, 안테나 1을 통해 전송되는 파일럿과 안테나 2를 통해 전송되는 파일럿은 서로 배타적으로 할당된 무선 자원을 통해 전송된다. FIG. 6G is another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment. The embodiment of FIG. 6G uses a pilot pattern in a disassembled form as in the embodiment of FIG. 6A. That is, the dedicated pilot and the hidden pilot are transmitted together, but the pilot transmitted through antenna 1 and the pilot transmitted through antenna 2 are transmitted through exclusively allocated radio resources.

도 6g에서는, 모든 OFDM 심볼을 통해 파일럿을 전송하는바 특정한 서브 프레임에 포함되는 파일럿을 본 실시예에 따른 안테나 다중화 기법에 따라 각각의 안테나에 할당할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 파일럿을 어떤 안테나에 할당하지 여부 또는 상기 파일럿 중 어느 부분을 어떤 안테나를 통해 전송할지 여부는 다양한 제어 정보에 의해 결정될 수 있다. In FIG. 6G, pilots are transmitted through all OFDM symbols, and pilots included in a specific subframe can be allocated to each antenna according to the antenna multiplexing scheme according to the present embodiment. As described above, whether to assign the pilot to which antenna or which part of the pilot to transmit through which antenna may be determined by various control information.

도 6h는 본 실시예에 따라 전용 파일럿 및 히든 파일럿을 함께 전송하는 파일럿 패턴을 SISO 시스템과 MIMO 시스템에 적용한 또 다른 일례이다. 도 6h의 실시예는, 도 6b의 실시예와 같이 파일럿이 전송되는 OFDM 심볼에 따라 상기 파일럿이 전송되는 안테나가 결정된다.6H illustrates another example of applying a pilot pattern for transmitting a dedicated pilot and a hidden pilot together to the SISO system and the MIMO system according to the present embodiment. In the embodiment of FIG. 6H, as in the embodiment of FIG. 6B, an antenna to which the pilot is transmitted is determined according to an OFDM symbol to which the pilot is transmitted.

도 6a 내지 6h의 실시예는 2개의 안테나 이용하여 안테나 다중화를 수행하는 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명에 따른 파일럿 할당 방법은 다양한 개수의 안테나를 구비하는 시스템에 적용될 수 있는바, 안테나의 개수에는 제한이 없다. 6A to 6H have described embodiments in which antenna multiplexing is performed using two antennas. However, the pilot allocation method according to the present invention can be applied to a system having various numbers of antennas, and the number of antennas is not limited.

도 7a는 본 실시예에 따라 2개의 안테나에 다중화된 파일럿을 설명하는 도면이다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 파일럿은 각 안테나에 대하여 분해된 특징을 갖을 수 있다. 즉, 안테나 1을 통해 전송되는 전용 파일럿과 안테나 2를 통해 전송되는 전용 파일럿은 서로 다른 부 반송파를 통해 전송되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 파일럿 배치는 각각의 서브 프레임에 대하여 상이할 수 있는바, 제1 서브 프레임에서 특정한 안테나를 위한 파일럿을 전송하는 부 반송파와, 제2 서브 프레임에서 특정한 안테나를 위한 파일럿을 전송하는 부 반송파가 상이할 수 있다. 7A is a diagram illustrating a pilot multiplexed on two antennas according to the present embodiment. As described above, the pilot according to the present embodiment may have a decomposed feature for each antenna. That is, the dedicated pilot transmitted through antenna 1 and the dedicated pilot transmitted through antenna 2 are preferably transmitted through different subcarriers. In addition, the pilot arrangement may be different for each subframe: a subcarrier transmitting a pilot for a specific antenna in a first subframe and a subcarrier transmitting a pilot for a specific antenna in a second subframe. Can be different.

도 7b는 본 실시예에 따라 2개의 안테나에 다중화된 파일럿을 설명하는 또 다른 도면이다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 상기 전용 파일럿 및 상기 히든 파일럿은 각 안테나에 대하여 분해된 특징을 갖을 수 있다. 즉, 안테나 1을 위해 할당된 전용 및 히든 파일럿과 안테나 2를 위해 할당된 전용 및 히든 파일럿은 서로 다른 무선 자원을 통해 수신 측으로 전송된다. FIG. 7B is another diagram illustrating a pilot multiplexed on two antennas according to the present embodiment. As described above, the dedicated pilot and the hidden pilot according to the present embodiment may have a decomposed feature for each antenna. That is, the dedicated and hidden pilots assigned for antenna 1 and the dedicated and hidden pilots assigned for antenna 2 are transmitted to the receiving side through different radio resources.

도 7c는 본 실시예에 따라 2개의 안테나에 다중화된 파일럿을 설명하는 또 다른 도면이다. 도시된 바와 같이, 전용 파일럿은 각각의 안테나에 대해 분해된 특징을 갖는다. 다만, 상기 히든 파일럿은 상기 히든 파일럿이 전송되는 OFDM 심볼에 따라 특정한 안테나에 할당된다. 상기 전용 파일럿에 대한 파일럿 배치 역시 각각의 서브 프레임에 따라 변화할 수 있고, 상기 히든 파일럿에 대한 파일럿 배치 역시 각각의 서브 프레임에 따라 변화할 수 있다. 7C is yet another diagram illustrating a pilot multiplexed on two antennas according to the present embodiment. As shown, the dedicated pilot has a disassembled feature for each antenna. However, the hidden pilot is allocated to a specific antenna according to the OFDM symbol in which the hidden pilot is transmitted. Pilot arrangements for the dedicated pilots may also vary with each subframe, and pilot arrangements for the hidden pilots may also vary with each subframe.

즉, 상기 분해된 특징의 파일럿 배치 방법과 전송되는 OFDM 심볼에 따른 파 일럿 배치 방법은 함께 사용될 수 있다. 또한, 상기 히든 파일럿의 일부는 분해된 특징을 갖고, 상기 히든 파일럿의 나머지는 전송되는 OFDM 심볼에 따라 다수의 안테나 중 어느 하나를 통해 전송될 수 있다. 또한, 상기 전용 파일럿의 일부는 분해된 특징을 갖고, 나머지 전용 파일럿은 전송되는 시간 단위에 따라 다수의 안테나 중 어느 하나를 통해 전송될 수 있다.That is, the pilot arrangement method of the decomposed feature and the pilot arrangement method according to the transmitted OFDM symbol may be used together. In addition, part of the hidden pilot has a decomposed feature, and the rest of the hidden pilot may be transmitted through any one of a plurality of antennas according to the OFDM symbol transmitted. In addition, some of the dedicated pilots have a decomposed feature, and the remaining dedicated pilots may be transmitted through any one of a plurality of antennas according to a time unit transmitted.

상기 히든 파일럿(Hidden pilot)은 데이터 심볼과 함께 파일럿 정보를 같이 보내는 기법으로, 세미 블라인드(semi-blind) 기법에 많이 사용되는 방식이다. 상기 히든 파일럿의 장점은 전력를 추가로 사용하여 채널 추정을 위해 파일럿을 할당해야 하는 부담을 없앤 방식이다. 하지만 SNR(Signal to Noise Ratio)이 낮은 경우에는 채널 추정 성능이 급격히 나빠지는 단점을 가지고 있다. 따라서 채널 추정 성능을 유지하려면 어느 정도의 초기 채널 추정 값이 존재해야 한다. 상기 히든 파일럿이 포함된 전송 신호는 다음과 같이 표현될 수 있다. The hidden pilot is a technique of sending pilot information together with data symbols, and is a method commonly used for a semi-blind technique. The advantage of the hidden pilot is that it eliminates the burden of assigning pilot for channel estimation using additional power. However, when the signal to noise ratio (SNR) is low, the channel estimation performance deteriorates rapidly. Therefore, some initial channel estimate must exist to maintain channel estimation performance. The transmission signal including the hidden pilot may be expressed as follows.

상기 수학식 7에서 상기

은 전송 신호 값이고, 상기

은 수신 측에 전송하는 데이터 심볼 값이고, 상기

은 해당 데이터 심볼에 대한 히든 파일럿의 전력 비율을 결정하는 무게 상수(weight constant)이고, 상기

은 데이터와 함께 전송될 상기 히든 파일럿(Hidden pilot)의 심볼 값이 다. 상기 분산된 형태의 파일럿이나 상기 TDM 방식의 파일럿을 보완하여 상기 히든 파일럿을 전송함으로써 정확한 채널 추정 성능을 얻을 수 있다.In Equation 7

Is the transmission signal value, and

Is a data symbol value transmitted to the receiving side,

Is a weight constant that determines the ratio of power of the hidden pilot to the corresponding data symbol,

Is a symbol value of the hidden pilot to be transmitted with data. Accurate channel estimation performance can be obtained by transmitting the hidden pilot by supplementing the distributed pilot or the TDM scheme.

본 실시예는 상기 전용 파일럿과 상기 히든 파일럿을 다양한 방법을 통해 조합하여 전송하는바, 이하 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하는 방법을 설명한다. In the present embodiment, the dedicated pilot and the hidden pilot are combined and transmitted through various methods. Hereinafter, a method of estimating a channel using the pilot signal will be described.

상기 분산된 형태의 파일럿(scattered pilot)과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 경우, 상기 히든 파일럿을 이용하여 초기 추정(채널 추정)을 할 수 있고, 다음에 상기 분산된 형태의 파일럿을 이용하여 추정된 채널을 보강할 수 있다. 즉, 상기 히든 파일럿에 의해 채널 값을 추정하고, 상기 분산된 형태의 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 것이다. 또 다른 채널 추정 방법은 상기 분산된 형태의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 히든 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 것이다. When the scattered pilot and the hidden pilot are transmitted together, an initial estimation (channel estimation) may be performed using the hidden pilot, and then the estimated pilot is estimated using the distributed pilot. The channel can be reinforced. That is, the channel value is estimated by the hidden pilot and the estimated channel value is corrected using the distributed pilot. Another channel estimating method is to estimate a channel using the distributed pilot and to correct the estimated channel value using the hidden pilot.

도 8은 상기 분산된 형태의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 히든 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 방법의 개념을 나타낸 도면이다. 상기 분산된 형태의 파일럿, 즉 상기 전용 파일럿을 통해 채널을 추정하는 경우, 상기 파일럿이 포함된 OFDM 심볼에 대한 평균화된 채널 값이 산출된다. 즉 전용 파일럿을 통해 추정할 수 있는 채널 값은, 각각의 OFDM 심볼에 대한 별개의 값이 아니라, 상기 전용 파일럿이 포함된 OFDM 심볼 전부에 대한 평균 값이다. 따라서, 도 8의 경우, 우선 상기 전용 파일럿을 통해 상기 전용 파일럿이 포함된 OFDM 심볼 전부에 대한 평균 값을 획득하고, 상기 히든 파일럿을 통해 각각의 OFDM 심볼 에 대한 채널 값을 보정한다. 즉, 상기 OFDM 심볼에 대한 채널값은 상기 히든 파일럿에 의해 정제(refine)되는 것이다. FIG. 8 is a diagram illustrating a concept of a method of estimating a channel using the distributed pilot and correcting the estimated channel value using the hidden pilot. When the channel is estimated through the distributed pilot, that is, the dedicated pilot, an averaged channel value for the OFDM symbol including the pilot is calculated. That is, the channel value that can be estimated through the dedicated pilot is not a separate value for each OFDM symbol, but an average value of all OFDM symbols including the dedicated pilot. Accordingly, in the case of FIG. 8, first, an average value of all OFDM symbols including the dedicated pilot is obtained through the dedicated pilot, and a channel value for each OFDM symbol is corrected through the hidden pilot. That is, the channel value for the OFDM symbol is refined by the hidden pilot.

하나의 OFDM 심볼 만을 이용하여 채널을 추정할 때에는 상술한 두 가지 방법이 동일한 결과를 보이지만, 여러 개의 OFDM심볼을 동시에 사용하는 경우에는 상기 두 가지 방법이 다른 결과를 낸다. 상기 첫 번째 방법에 의해 추정된 채널 값은 상기 두 번째 방법에 비해 오차가 큰 채널 값을 얻을 수 있다. 다만, 상기 첫 번째 방법에 의하면, 전체적인 채널의 변화 추이를 신속하게 감지하는 유리한 효과가 있다. 상기 두 번째 방법에 의해 추정된 채널 값은 실제 채널 값이 근접하게 된다. 즉 채널의 정확도에 더 큰 의미가 있는 경우 상기 두 번째 방법을 쓰는 것이 바람직하다. When estimating a channel using only one OFDM symbol, the above two methods show the same result. However, when using several OFDM symbols simultaneously, the two methods produce different results. The channel value estimated by the first method may obtain a channel value having a larger error than the second method. However, according to the first method, there is an advantageous effect of quickly detecting the change of the overall channel. The channel value estimated by the second method is close to the actual channel value. That is, it is preferable to use the second method when there is a greater meaning in the accuracy of the channel.

한편, 상기 TDM 방식의 파일럿과 상기 히든 파일럿을 함께 전송하는 경우에는, 우선 상기 TDM 방식의 파일럿을 이용하여 채널 값을 추정한다. 상기 추정된 채널 값은 좀더 정확한 값으로 변형되기 위하여 보간(interpolation)이나 예측(prediction)이 수행된다. 즉, 상기 수학식 5의 결과를 통해 채널을 추정한 다음, 각 다중 경로(multipath)에 대하여 보간을 수행하되, 특정한 시간 위치에서의 채널을 정확하게 추정하기 위해 상기 특정한 시간에 위치하는 히든 파일럿을 이용하여 채널 값을 보정한다. 즉, 상기 TDM 방식의 파일럿에 의해 채널 값을 추정하고, 상기 추정된 채널 값을 각각의 OFDM 심볼에 따라 보정하는바, 상기 보정을 수행할 때 상기 히든 파일럿을 사용한다. 상기 도 8 또는 하기 도 9에서, 상기 히든 파일럿을 사용하여 이미 추정된 초기 채널 값에 대한 보정을 수행하는 방법은 종래에 제안된 히든 파일럿에 따른 채널 추정 기법(Hidden pilot based Channel Estimation)등을 사용할 수 있다. Meanwhile, when the TDM pilot and the hidden pilot are transmitted together, first, the channel value is estimated by using the TDM pilot. Interpolation or prediction is performed to transform the estimated channel value to a more accurate value. That is, the channel is estimated through the result of Equation 5, and then interpolation is performed for each multipath, but the hidden pilot located at the specific time is used to accurately estimate the channel at the specific time location. To correct the channel value. That is, the channel value is estimated by the pilot of the TDM scheme, and the estimated channel value is corrected according to each OFDM symbol. The hidden pilot is used when performing the correction. In FIG. 8 or 9 below, a method of performing correction on an initial channel value estimated by using the hidden pilot may use a conventionally proposed hidden pilot based channel estimation method. Can be.

도 9은 상기 TDM 방식의 파일럿을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 히든 파일럿을 이용하여 상기 추정된 채널 값을 보정하는 방법의 개념을 나타낸 도면이다. 상기 TDM 방식의 파일럿에 대해 보간(Interpolation)을 수행하여 추정된 채널은 해당 위치에서의 초기 채널 값으로 지정된다. 상기 초기 채널 값은 상기 히든 파일럿에 의해 보정된다. 또한, 상기 히든 파일럿으로 보정된 채널 추정값이 존재하는 경우, 이후의 채널 값은 상기 TDM 방식의 파일럿으로 추정된 채널 값보다는 상기 히든 파일럿에 의해 보정된 채널 값에 의해 갱신되는바, 이후 채널 추정을 좀 더 정확하게 수행할 수 있다.FIG. 9 is a diagram illustrating a concept of a method of estimating a channel using the TDM pilot and correcting the estimated channel value using the hidden pilot. A channel estimated by performing interpolation on the TDM pilot is designated as an initial channel value at a corresponding position. The initial channel value is corrected by the hidden pilot. In addition, when there is a channel estimate corrected by the hidden pilot, the subsequent channel value is updated by the channel value corrected by the hidden pilot rather than the channel value estimated by the TDM pilot. You can do it more accurately.

도 8 및 도 9의 방법을 수행하는 경우, 상기 전용 파일럿을 이용하여 채널을 추정하는 방법은 상기 수학식 1 내지 수학식 5에 의할 수 있다. 상기 수학식 1내지 수학식 5에 의해 추정된

은 상기 히든 파일럿에 의해서 보정된다. 상기 히든 파일럿에 의해 보정되는 경우, 채널 추정시 합산되는 오차의 합에 상응하는 비용 함수는 하기 수학식 8과 같다. In the case of performing the method of FIGS. 8 and 9, the method of estimating a channel using the dedicated pilot may be based on Equations 1 to 5. Estimated by Equations 1 to 5

Is corrected by the hidden pilot. When corrected by the hidden pilot, the cost function corresponding to the sum of the errors added in the channel estimation is expressed by Equation 8 below.

상기

은 수신 신호를, 상기 H(m)은 채널 값을, 상기

은 전송 신호를 나타낸다. 또한, 연산 기호

는 벡터의 원소끼리 곱하는 Direct product 연산을 나타낸다. 상기 수학식 8이 최소가 되는 채널 추정 값

이 정해지면 상기 전용 파일럿으로부터 보간되어 추정된 채널의 초기값

과 결합한다. 상기 채널 추정 값을 갱신하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있으며, 하기 수학식 9 또는 수학식 10에 의해 상기

와

를 결합할 수 있다. remind

Is the received signal, H (m) is the channel value,

Indicates a transmission signal. In addition, arithmetic symbols

Denotes a direct product operation that multiplies elements of a vector. Channel Estimation Value of which Equation 8 Is Minimum

Once this is determined, the initial value of the channel estimated by interpolating from the dedicated pilot

Combine with There may be a number of methods for updating the channel estimate value. The following equation (9) or (10) may be used.

Wow

Can be combined.

상기 수학식 9는 특정한 가중치 λ에 따라 상기

와

를 결합하는 방법이다. 상기 수학식 9와는 달리 채널의 초기값

을 결정하고, 상기 수학식 8이 최소가 되는 방향으로 채널 값을 적응(adaptation)시킬 수 있다. 하기 수학식 10은 수학식 8이 local minimun에 빠지는 것을 방지한다. Equation 9 is based on a specific weight λ.

Wow

How to combine. Unlike Equation 9, the initial value of the channel

And adapt the channel value in the direction in which Equation 8 becomes the minimum. Equation 10 below prevents Equation 8 from falling into the local minimun.

상기 수학식 10에서 위 첨자 n은 n번째 반복(iteration)의 결과를 나타내는 정수이고, μ는 적응(adaptation) 상수이다. 상기 초기 채널은

에 의해 결정된다. 상기 Hⁿ ^-1(m)의 값은 상기 수학식 9에 의할 수 있다. In Equation 10, the superscript n is an integer representing the result of the nth iteration, and µ is an adaptation constant. The initial channel is

. The value of H ⁿ ^-1 (m) may be expressed by Equation 9.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 않되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limited in every respect and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

본 발명은 차세대 통신시스템에서 통신 지원 범위가 넓어지고, 고속의 단말에 대한 지원이 추가되면서 야기되는 채널 추정 문제를 해결하는 방안을 제안한다. 본 발명에 따른 파일럿 배치를 사용하는 경우 고속의 이동 단말에 대한 지원이 손쉽게 가능해지고, 더 넓은 범위의 채널 변화도 추정할 수 있고, 특정한 서브 프레임에서 단말이 휴지 모드에 들어갈 수 있으며, 고속의 이동 단말이 다양한 상황에서 시스템 쓰루풋을 개선할 수 있고, 전송 파워와 히든 파일럿의 개수를 조절하여 시스템의 쓰루풋과 BER 성능을 가변할 수 있는 유리한 효과가 있다. The present invention proposes a method for solving a channel estimation problem caused by a wide range of communication support in a next generation communication system and the addition of support for a high speed terminal. When the pilot arrangement according to the present invention is used, support for a high speed mobile terminal can be easily enabled, a wider range of channel changes can be estimated, a terminal can enter a dormant mode in a specific subframe, and high speed mobile The UE can improve system throughput in various situations, and have an advantageous effect of varying throughput and BER performance of the system by adjusting the transmission power and the number of hidden pilots.

Claims

In the method for transmitting data using a plurality of subcarriers,

Transmitting a pilot of a first type through one or more transmit antennas using frequency-time resources defined by a plurality of Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain; And

Transmitting a second type of pilot through the one or more transmit antennas using frequency-time resources over which data is transmitted;

Different resource elements defined by one OFDM symbol and one subcarrier in the frequency-time resource for each of the one or more transmit antennas are used to transmit the first type of pilot,

And wherein the data is transmitted in a frequency-time resource in which the pilot of the second type is transmitted and not in resource elements in which the pilot of the first type is transmitted.

The method of claim 1,

The pilot of the first type is assigned to the TDM scheme

A pilot allocation method in a multi-carrier system characterized in that.

The method of claim 1,

The first type of pilot is allocated in a scattered form.

A pilot allocation method in a multi-carrier system characterized in that.

The method of claim 1,

The first type of pilot is allocated in a TDM scheme and in a scattered form.

A pilot allocation method in a multi-carrier system characterized in that.

delete

In the method for receiving data using a plurality of subcarriers,

Receiving a pilot of a first type through at least one transmit antenna using a plurality of orthogonal frequency divisional multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and frequency-time resources defined by a plurality of subcarriers in the frequency domain; And

Receiving via the at least one transmit antenna a second type of pilot using frequency-time resources over which data is transmitted;

Different resource elements defined by one OFDM symbol and one subcarrier in the frequency-time resource for each of the one or more transmit antennas are used to receive the first type of pilot,

The data is received at a frequency-time resource at which the pilot of the second type is received and is not received at the resource elements in a frequency-time resource at which the pilot of the first type is received. .