KR101203861B1 - method for channel estimation, channel estimator, mobile station and base station - Google Patents

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Abstract

채널 추정 방법을 제공한다. 상기 채널 추정 방법은 먼저 파일럿 심벌로부터 제1 주파수 대역을 갖는 제1 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 제1 주파수 대역을 포함하는 제2 주파수 대역을 갖는 제2 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 제2 채널 주파수 응답에서 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역의 응답을 상기 제1 주파수 응답으로 대체한 제3 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 제3 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구한다. 높은 정밀도를 갖는 채널 추정이 가능하다. A channel estimation method is provided. The channel estimation method first obtains a first channel frequency response having a first frequency band from a pilot symbol. A second channel frequency response having a second frequency band including the first frequency band is obtained. The third channel frequency response is obtained by replacing the response of the frequency band corresponding to the first frequency band with the first frequency response in the second channel frequency response. The final channel response estimate is obtained using the third channel frequency response. Channel estimation with high precision is possible.

채널 추정, 파일럿, 멀티 캐리어, 통신, OFDM Channel Estimation, Pilot, Multicarrier, Communications, OFDM

Description

채널 추정 방법, 채널 추정기, 단말기 및 기지국{method for channel estimation, channel estimator, mobile station and base station}Method for channel estimation, channel estimator, mobile station and base station

도 1은 종래 기술에 의한 채널 주파수 응답 추정과 이상적인 채널 주파수 응답을 비교한 그래프이다.1 is a graph comparing the channel frequency response estimation and the ideal channel frequency response according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a communication system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 채널 추정기를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating the channel estimator of FIG. 2.

도 4는 도 3의 채널 추정기를 이용한 채널 추정 방법을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a channel estimation method using the channel estimator of FIG. 3.

도 5a 내지 5e는 채널 추정 방법의 단계별 응답을 나타낸 개략도이다. 5A to 5E are schematic diagrams illustrating the step-by-step response of the channel estimation method.

도 6a 내지 6f는 채널 추정 단계별로 얻은 신호를 나타낸 그래프이다. 6A to 6F are graphs showing signals obtained by channel estimation steps.

도 7은 반복 횟수에 따른 채널 응답 추정 결과를 나타낸 그래프이다. 7 is a graph illustrating channel response estimation results according to the number of repetitions.

도 8은 반복 횟수에 따른 채널 응답 추정 결과를 전송 데이터의 블록 에러율 대 신호대잡음비로 나타낸 그래프이다. FIG. 8 is a graph illustrating a block error rate versus a signal-to-noise ratio of transmission data according to the number of repetitions.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 추정기를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a channel estimator according to another embodiment of the present invention.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **** Explanation of symbols in main part of drawing **

100 : 송신기100: transmitter

200 : 수신기200 receiver

280 : 채널 추정기280: channel estimator

본 발명은 채널 추정에 관한 것으로 보다 상세하게는 효율적인 채널 추정을 수행하는 채널 추정 방법, 채널 추정기, 단말기 및 기지국에 관한 것이다. The present invention relates to channel estimation, and more particularly, to a channel estimation method, a channel estimator, a terminal, and a base station for performing efficient channel estimation.

음성이나 패킷 데이터와 같은 다양한 형태의 통신을 제공하기 위해 디지털 유/무선 통신 시스템이 널리 사용되고 있다.Digital wired / wireless communication systems are widely used to provide various types of communication such as voice and packet data.

디지털 통신에서 정보는 비트 단위의 디지털 데이터로 변환된다. 송신기는 입력 비트 스트림을 전송을 위한 신호로 변조하고, 수신기는 수신된 신호를 비트들로 복조하여, 정보를 복구한다. 이상적인 통신 시스템에서 수신된 신호는 송신된 신호와 동일하다. 그러나 실제로는 송신기에서 수신기로의 통신 데이터 전송 과정에서 신호의 위상 및 진폭이 변화한다. 채널은 주파수 선택적(frequency-selective)이고 시변(time-varying)의 성질을 갖고 있기 때문이다. 송신기가 원래의 데이터를 복원하기 위해서는 상기의 변화를 고려해야 한다.In digital communication, information is converted into digital data in bits. The transmitter modulates the input bit stream into a signal for transmission, and the receiver demodulates the received signal into bits to recover information. In an ideal communication system the received signal is identical to the transmitted signal. In practice, however, the phase and amplitude of the signal change during the transmission of communication data from the transmitter to the receiver. This is because the channel is frequency-selective and time-varying. The transmitter must take these changes into account to recover the original data.

신호가 채널을 따라 전파하면서 발생하는 위상 및 진폭의 변화를 채널 응답이라 한다. 채널 응답은 일반적으로 주파수와 시간에 의존한다. 수신기가 채널 응답을 결정할 수 있으면, 수신된 신호를 정정하여 채널 장애(degradation)를 보상할 수 있다. 수신기에서 채널 응답을 결정하는 것을 채널 추정이라 한다. 채널 추정에는 코히어런트(coherent) 검출(detection)과 논 코히어런트(non-coherent) 검출이 있다. 코히어런트 검출은 데이터 심벌과 더불어 파일럿 심벌이라는 약정된 심벌을 보내 이를 통해 채널 추정한다. 논 코히어런트 검출은 어떠한 파일럿 심벌도 사용하지 않고, 연속적인 2개의 심벌 간의 차분값을 통해 추정한다. The change in phase and amplitude that occurs as a signal propagates along a channel is called the channel response. Channel response generally depends on frequency and time. If the receiver can determine the channel response, the received signal can be corrected to compensate for channel degradation. Determining the channel response at the receiver is called channel estimation. Channel estimation includes coherent detection and non-coherent detection. Coherent detection sends a compressed symbol called a pilot symbol along with a data symbol to estimate the channel. Non-coherent detection does not use any pilot symbols and estimates the difference between two consecutive symbols.

일반적인 코히어런트 검출은 전송되는 신호에 파일럿 심벌을 포함시켜 수행한다. 즉 데이터 심벌과 더불어 공지된 값(a priori)을 갖는 파일럿 심벌을 포함한 신호가 수신기로 전송된다. 수신기는 파일럿 심벌의 수신된 값과 공지된 값을 비교하여 채널 응답을 추정한다. In general, coherent detection is performed by including a pilot symbol in a transmitted signal. That is, a signal including a pilot symbol having a known value (a priori) together with the data symbol is transmitted to the receiver. The receiver compares the received value of the pilot symbol with a known value to estimate the channel response.

파일럿 심벌을 이용한 채널 추정에 대해 "J. J. van de Beek, O. Edfors, M. Sandnell, S. K. Wilson, and P. O. Borjesson, On channel estimation in OFDM systems, In Proc. IEEE Vehicular Technology Conf., vol. 2, July 1995, pp.815-819" 이나 "O. Edfors, M. Sandnell, J. J. van de Beek, S. K. Wilson, P. O. Borjesson, OFDM channel estimation by sigular value decomposition, IEEE Trans. Communications, Vol. 46, No. 7, July 1998" 등에 개시되고 있다. 상기 문헌들은 주파수 영역에서의 채널 추정 방법인 LS(least square) 추정이나 MMSE(minimum mean-square error) 추정을 개시하고 있다. For channel estimation using pilot symbols, see "JJ van de Beek, O. Edfors, M. Sandnell, SK Wilson, and PO Borjesson, On channel estimation in OFDM systems, In Proc. IEEE Vehicular Technology Conf., Vol. 2, July 1995, pp. 815-819 "or" O. Edfors, M. Sandnell, JJ van de Beek, SK Wilson, PO Borjesson, OFDM channel estimation by sigular value decomposition, IEEE Trans. Communications, Vol. 46, No. 7, July 1998 "and the like. These documents disclose LS (least square) estimation or minimum mean-square error (MMSE) estimation, which is a channel estimation method in the frequency domain.

최근에, 다수의 부반송파를 이용한 멀티 캐리어 통신 시스템이 개발됨에 따라 채널 추정의 정확도를 높일 필요성이 대두되고 있다. 멀티 캐리어 통신 시스템의 경우 각 부반송파들에 대한 채널 특성이 각각 다르며, 큰 페이딩을 겪는 부반송파는 상대적으로 높은 오류율을 가지기 때문이다. Recently, as a multi-carrier communication system using a plurality of subcarriers has been developed, there is a need to increase the accuracy of channel estimation. In the multi-carrier communication system, the channel characteristics of each subcarrier are different, and the subcarriers undergoing large fading have a relatively high error rate.

더구나 멀티 캐리어 통신 시스템에 있어서는 푸리에 변환의 크기로 결정되는 전체 전송 대역폭 중에서 여러 이유로 인해 일부 대역만을 사용하여 신호가 전송된 다. 예를 들어 다중 접속을 위해 일부 부반송파 구간만이 신호 전송을 위해 할당된 경우이다. 이 경우 전송 대역에만 국한하여 파일럿 심벌이 전송되므로, 파일럿 심벌을 이용하여 구하는 초기 채널 주파수 응답은 전송 대역 내로 제한되어 구해진다. Moreover, in a multi-carrier communication system, signals are transmitted using only some bands for various reasons among the total transmission bandwidths determined by the size of the Fourier transform. For example, only some subcarrier intervals are allocated for signal transmission for multiple access. In this case, since the pilot symbols are transmitted only in the transmission band, the initial channel frequency response obtained using the pilot symbols is limited to the transmission band.

도 1은 종래 기술에 의한 채널 주파수 응답 추정과 이상적인 채널 주파수 응답을 비교한 그래프이다. 이는 파일럿 심벌이 부반송파 53에서 203 사이로 제한되어 전송되는 경우이다. 1 is a graph comparing the channel frequency response estimation and the ideal channel frequency response according to the prior art. This is a case where the pilot symbols are limited to the subcarriers 53 to 203 and transmitted.

파일럿 심벌이 전송 대역 내로 제한되어 전송되므로, 파일럿 심벌로부터 얻은 초기 채널 주파수 응답은 양 끝단인 52와 53, 203과 204 사이의 주파수에서 불연속적인 특징을 가진다. 이 초기 채널 주파수 응답에 대해 일반적인 푸리에 변환 방식 채널 추정을 행하면, 연속 신호 형태의 채널 주파수 응답 추정으로 변형되면서 왜곡이 발생한다. Since the pilot symbols are limited and transmitted within the transmission band, the initial channel frequency response obtained from the pilot symbols is discontinuous at frequencies between 52 and 53, 203 and 204, both ends. When the general Fourier transform channel estimation is performed on the initial channel frequency response, distortion is generated while transforming the channel frequency response estimation in the form of a continuous signal.

푸리에 변환을 이용한 채널 추정 방식에 대해 설명하면, 먼저 초기 채널 주파수 응답을 역 푸리에 변환하여 채널 임펄스 응답을 구한다. 열잡음 성분을 제거하기 위해 상기 채널 임펄스 응답 중 유효한 구간 이외의 응답에 대해 제로로 대체한다. 이어서 다시 푸리에 변환하면 열잡음이 어느 정도 제거된 채널 주파수 응답 추정을 구할 수 있다. A channel estimation method using a Fourier transform will be described. First, an initial channel frequency response is inversely Fourier transformed to obtain a channel impulse response. Replace zero for any response other than the valid interval of the channel impulse response to remove thermal noise components. The Fourier transform can then be used to obtain a channel frequency response estimate with some thermal noise removed.

그러나, 특정 신호에 대해 역푸리에 변환을 수행하고 일부 구간을 제로로 대체한 후 푸리에 변환을 수행하는 것은 그 신호를 저역 필터링하는 결과가 된다. 따라서, 이상적인 채널 주파수 응답(도 1의 점선)이 연속적인 연속 신호 형태의 채널 주파수 응답 추정(도 1의 실선)으로 변형됨으로써, 전송 대역의 양 끝단에서 왜곡이 심화되는 문제점이 발생한다. However, performing an Inverse Fourier Transform on a particular signal, performing a Fourier Transform after replacing some intervals with zero, results in low pass filtering of the signal. Therefore, the ideal channel frequency response (dotted line in Fig. 1) is transformed into a channel frequency response estimate (solid line in Fig. 1) in the form of a continuous continuous signal, thereby causing a problem of deepening distortion at both ends of the transmission band.

채널 추정의 정밀도를 높이기 위해서는 전송 대역의 양 끝단에서의 왜곡을 줄여야 한다.To increase the accuracy of channel estimation, the distortion at both ends of the transmission band should be reduced.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 파일럿 심벌을 이용한 높은 정밀도의 채널 추정 방법, 채널 추정기, 단말기 및 기지국을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a channel estimation method, a channel estimator, a terminal, and a base station with high precision using pilot symbols.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 효율적인 채널 추정 방법, 채널 추정기, 단말기 및 기지국을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an efficient channel estimation method, a channel estimator, a terminal, and a base station.

본 발명의 일 양태에 따르면 채널 추정 방법을 제공한다. 상기 채널 추정 방법은 파일럿 심벌로부터 제1 주파수 대역을 갖는 제1 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 제1 주파수 대역을 포함하는 제2 주파수 대역을 갖는 제2 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 제2 채널 주파수 응답에서 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역의 응답을 상기 제1 주파수 응답으로 대체한 제3 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 제3 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구한다.According to an aspect of the present invention, a channel estimation method is provided. The channel estimation method obtains a first channel frequency response having a first frequency band from a pilot symbol, and obtains a second channel frequency response having a second frequency band including the first frequency band. The third channel frequency response is obtained by replacing the response of the frequency band corresponding to the first frequency band with the first frequency response in the second channel frequency response. The final channel response estimate is obtained using the third channel frequency response.

본 발명의 다른 양태에 따르면 파일럿 심벌을 이용한 채널 추정 방법을 제공한다. 상기 채널 추정 방법은 파일럿 심벌을 이용하여 초기 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구한다.According to another aspect of the present invention, a channel estimation method using a pilot symbol is provided. The channel estimation method obtains an initial channel frequency response using a pilot symbol and obtains a final channel response estimate using a compensation channel frequency response including the initial channel frequency response.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면 파일럿 심벌을 이용한 반복 채널 추정 방법을 제공한다. 상기 반복 채널 추정 방법은 상기 파일럿 심벌로부터 초기 채널 주파수 응답을 구한다. 상기 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 임시 채널 주파수 응답의 연산을 반복할지 여부를 판단한다. 반복을 진행하는 경우 상기 임시 채널 주파수 응답의 주파수 대역 중 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입한 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답으로부터 새로운 임시 채널 주파수 응답을 구한다.According to still another aspect of the present invention, a repeated channel estimation method using a pilot symbol is provided. The iterative channel estimation method obtains an initial channel frequency response from the pilot symbol. From the initial channel frequency response, a temporary channel frequency response having a frequency band including the frequency band of the initial channel frequency response is obtained, and it is determined whether to repeat the operation of the temporary channel frequency response. In the case of the repetition, a compensation channel frequency response obtained by substituting the initial channel frequency response into a frequency band corresponding to the frequency band of the initial channel frequency response among the frequency bands of the temporary channel frequency response is obtained. Obtain the temporary channel frequency response.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면 채널 추정기를 제공한다. 상기 채널 추정기는 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 반복 연산할지 여부를 판단하는 반복 판단부와, 상기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입한 상기 보상 채널 주파수 응답을 구하는 보상생성부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a channel estimator is provided. The channel estimator is a repetition determination unit for determining whether to repeatedly calculate a temporary channel frequency response having a frequency band including a frequency band of an initial channel frequency response obtained from a pilot symbol, and the initial channel frequency response in the temporary channel frequency response. And a compensation generator for obtaining the compensation channel frequency response by substituting the initial channel frequency response in a frequency band corresponding to a frequency band of.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면 OFDM 기반 통신 시스템에서의 채널 추정 방법을 제공한다. 상기 채널 추정 방법은 파일럿 심벌을 추출하여 전송 대역에 대한 초기 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 초기 채널 주파수 응답으로부터 채널 임펄스 응답을 구한다. 상기 채널 임펄스 응답에서 윈도우 영역 내의 응답을 취하여 상기 전송 대역보다 넓은 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 구한다. 상 기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 전송 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입하여 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a channel estimation method in an OFDM based communication system. The channel estimation method obtains an initial channel frequency response for a transmission band by extracting a pilot symbol and obtains a channel impulse response from the initial channel frequency response. The response in the window region is taken from the channel impulse response to obtain a temporary channel frequency response having a frequency band wider than the transmission band. In the temporary channel frequency response, the initial channel frequency response is substituted into the frequency band corresponding to the transmission band to obtain a compensation channel frequency response, and the final channel response estimate is obtained using the compensation channel frequency response.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면 단말기를 제공한다. 상기 단말기는 채널을 통해 신호를 수신받는 안테나, 상기 신호로부터 파일럿 심벌을 추출하는 파일럿 추출부 및 상기 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 상기 채널의 최종 채널 응답 추정을 구하는 채널 추정기를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a terminal is provided. The terminal obtains a compensation channel frequency response including the initial channel frequency response from an antenna receiving a signal through a channel, a pilot extractor extracting a pilot symbol from the signal, and an initial channel frequency response obtained from the pilot symbol, And a channel estimator that obtains a final channel response estimate of the channel using the compensation channel frequency response.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면 기지국을 제공한다. 상기 기지국은 채널을 통해 신호를 수신받는 안테나, 상기 신호로부터 파일럿 심벌을 추출하는 파일럿 추출부 및 상기 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 상기 채널의 최종 채널 응답 추정을 구하는 채널 추정기를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a base station is provided. The base station obtains a compensation channel frequency response including the initial channel frequency response from an antenna receiving a signal through a channel, a pilot extractor extracting a pilot symbol from the signal, and an initial channel frequency response obtained from the pilot symbol, And a channel estimator that obtains a final channel response estimate of the channel using the compensation channel frequency response.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

이하의 채널 추정은 다양한 통신 시스템에 사용될 수 있다. 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다(deploy). 이 기술은 다운링크(downlink) 또는 업링크(uplink)에 사용될 수 있 다. 다운링크는 기지국(base station; BS)에서 단말기(mobile station; MS)로의 통신을 의미하며, 업링크는 단말기에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, BTS(base tranceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어(terminology)로 불릴 수 있다. 단말기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(user equipment), UT(user terminal), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.The following channel estimates can be used for various communication systems. The communication system is widely deployed to provide various communication services such as voice, packet data and the like. This technique can be used for downlink or uplink. The downlink means communication from a base station (BS) to a mobile station (MS), and the uplink means communication from a terminal to a base station. A base station generally refers to a fixed station that communicates with a terminal and may be referred to as other terminology, such as a base tranceiver system (BTS), an access point, or the like. The terminal may be fixed or mobile and may be called in other terms such as user equipment (UE), user terminal (UT), wireless device (wireless device), and the like.

채널은 무선 통신 채널, 유선 통신 채널 또는 양자 모두를 지칭한다. 무선 통신 채널의 예는 위성, 음성 통신 채널이다. 유선 통신 채널의 예는 광 배선, 구리 배선 또는 다른 도전성 배선들을 지칭하나 이에 한정되지 않는다.Channel refers to a wireless communication channel, a wired communication channel, or both. Examples of wireless communication channels are satellite, voice communication channels. Examples of wired communication channels refer to, but are not limited to, optical wiring, copper wiring or other conductive wiring.

이하에서 개시되는 기술은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)과 같은 다양한 멀티 캐리어 통신 시스템에 사용될 수 있다. OFDM은 전체 시스템 대역폭을 직교성을 갖는 다수의 부반송파(subcarrier)로 분할한다(partition). 부반송파는 서브밴드(subband), 톤(tone) 등으로 불릴 수 있다. The technique disclosed below may be used in various multicarrier communication systems such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). OFDM divides the total system bandwidth into a plurality of subcarriers having orthogonality. The subcarriers may be called subbands, tones, and the like.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 통신시스템은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)에 기반을 두고 있는 방식이다. 2 is a block diagram illustrating a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system is based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).

도 2를 참조하면, 통신 시스템은 송신기(transmitter; 100)와 수신기(receiver; 200)를 포함한다. 송신기(100)는 기지국의 일부분(part)일 수 있다. 수신기(200)는 단말기의 일부분일 수 있다. 또는(alternatively), 송신기(100)는 단말기의 일부분일 수 있고, 수신기(200)는 기지국의 일부분일 수 있다. 기지국은 다수의 수신기와 다수의 송신기를 포함할 수 있다. 단말기는 다수의 수신기와 다수의 송신기를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a communication system includes a transmitter 100 and a receiver 200. The transmitter 100 may be part of a base station. The receiver 200 may be part of a terminal. Alternatively, the transmitter 100 may be part of a terminal and the receiver 200 may be part of a base station. The base station may include a plurality of receivers and a plurality of transmitters. The terminal may include a plurality of receivers and a plurality of transmitters.

송신기(110)는 송신 프로세서(transmit processor; 110), 파일럿 삽입부(120), IFFT부(130), CP 삽입부(140), 송신 유닛(150) 및 송신 안테나(160)를 포함한다.The transmitter 110 includes a transmit processor 110, a pilot insertion unit 120, an IFFT unit 130, a CP insertion unit 140, a transmission unit 150, and a transmission antenna 160.

송신 프로세서(110)는 음성이나 패킷 데이터 등과 같은 데이터를 입력받는다. 송신 프로세서(110)는 입력된 데이터를 처리(소스 코딩, 채널 코딩, 맵핑)하여 데이터 심벌을 발생시킨다. The transmission processor 110 receives data such as voice or packet data. The transmit processor 110 processes the input data (source coding, channel coding, mapping) to generate data symbols.

파일럿 삽입부(120)는 데이터 심벌에 파일럿 심벌을 삽입한다. 이하에서 데이터 심벌은 데이터를 위한 변조 심벌을, 파일럿 심벌은 파일럿 신호를 위한 변조 심벌을 말한다. 변조 심벌은 QPSK(quadrature phase shift keying) 이나 16 QAM(quadrature amplitude modulation) 등으로 변조된 복소수 값(complex value)을 말한다. 파일럿 심벌은 송신기(100)와 수신기(200) 양자에 선험적으로(a priori) 알려진 데이터이다. 데이터 심벌과 파일럿 심벌이 다중화된 것을 OFDM 심벌이라 한다. 데이터 심벌과 파일럿 심벌의 배치에는 제한이 없다. 데이터 심벌과 파일럿 심벌의 배치의 예는 A.R.S. Bahai, B.R. Saltzberg, M. Ergen, "Multi-Carrier Digital Communications: Theory and Applications of OFDM", 2nd Ed., Springer, 2004, pp.122-124 를 참조할 수 있다. The pilot inserter 120 inserts a pilot symbol into the data symbol. Hereinafter, data symbols refer to modulation symbols for data and pilot symbols refer to modulation symbols for pilot signals. The modulation symbol refers to a complex value modulated by quadrature phase shift keying (QPSK) or 16 quadrature amplitude modulation (QAM). Pilot symbols are data known a priori to both the transmitter 100 and the receiver 200. Multiplexed data symbols and pilot symbols are called OFDM symbols. There is no restriction on the arrangement of data symbols and pilot symbols. An example of the arrangement of data symbols and pilot symbols is A.R.S. Bahai, B.R. See Saltzberg, M. Ergen, "Multi-Carrier Digital Communications: Theory and Applications of OFDM", 2nd Ed., Springer, 2004, pp. 122-124.

IFFT(inverse fast Fourier transform)부(130)는 OFDM 심벌에 대해 IFFT를 수행하여 시간 영역(time domain) 샘플들을 포함하는 심벌들을 발생시킨다. CP 삽입부(140)는 변환된 심벌에 이전 심벌의 일부 샘플을 추가한다. 추가되는 부분을 CP(cyclic prefix)라 하며, 보호 구간(guard interval)이라고도 한다. CP는 ISI(inter-symbol interference)를 제거하여 주파수 선택적 채널(frquency-selective channel)을 플랫 페이딩 채널(flat-fading channel)로 바꾼다. 송신 유닛(150)은 CP 삽입부(140)에서 출력된 샘플 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신 안테나(160)를 통해 전송한다.The inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 130 performs IFFT on the OFDM symbol to generate symbols including time domain samples. The CP inserter 140 adds some samples of the previous symbol to the converted symbol. The added part is called a cyclic prefix and is also called a guard interval. The CP removes inter-symbol interference (ISI) to change the frequency-selective channel to a flat-fading channel. The transmitting unit 150 converts the sample signal output from the CP inserting unit 140 into an analog signal and transmits the analog signal through the transmitting antenna 160.

수신기(200)는 수신 안테나(210), 수신 유닛(220), CP 제거부(230), FFT부(240), 데이터 검출부(250), 수신 프로세서(260), 파일럿 추출부(270) 및 채널 추정기(280)를 포함한다.The receiver 200 includes a reception antenna 210, a reception unit 220, a CP remover 230, an FFT unit 240, a data detector 250, a reception processor 260, a pilot extractor 270, and a channel. Estimator 280.

수신 안테나(210)는 송신기(100)로부터 전송된 신호를 받아 수신 유닛(220)으로 보낸다. 수신 유닛(220)은 전송된 신호를 디지털 변환하여 샘플들의 스트림을 제공한다.The receiving antenna 210 receives the signal transmitted from the transmitter 100 and sends it to the receiving unit 220. The receiving unit 220 digitally converts the transmitted signal to provide a stream of samples.

CP 제거부(230)는 샘플에서 CP를 제거한다. FFT부(230)는 CP 제거부(230)에서 전송된 샘플에 대해 FFT를 수행하여 OFDM 심벌을 발생시킨다. The CP remover 230 removes the CP from the sample. The FFT unit 230 performs an FFT on the samples transmitted by the CP remover 230 to generate an OFDM symbol.

파일럿 추출부(270)는 OFDM 심벌에서 파일럿 심벌을 추출한다. 파일럿 추출부(270)는 파일럿 심벌을 통해 초기 채널 주파수 응답을 구하여, 채널 추정기(280)로 입력한다. 채널 추정기(280)는 후술하는 바와 같이 수신된 초기 채널 주파수 응답을 이용하여 통해 송신기(100)와 수신기(200) 사이의 채널 추정을 이끌어낸다. The pilot extractor 270 extracts a pilot symbol from the OFDM symbol. The pilot extractor 270 obtains an initial channel frequency response through a pilot symbol and inputs it to the channel estimator 280. Channel estimator 280 derives channel estimation between transmitter 100 and receiver 200 using the received initial channel frequency response as described below.

데이터 검출부(250)는 OFDM 심벌에서 데이터 심벌을 추출하고, 채널 추정 기(280)의 채널 추정을 이용하여 데이터 검출을 수행한다. 데이터 검출부(250)의 출력은 데이터 심벌 추정이 된다. 수신 프로세서(260)는 상기 데이터 심벌 추정을 처리(디-맵핑, 디코딩)하여 디코딩된 데이터를 제공한다. 일반적으로 수신 프로세서(230)는 송신기(100)의 송신 프로세서(110)와 상보적(complementary)이다.The data detector 250 extracts the data symbols from the OFDM symbols and performs data detection using the channel estimation of the channel estimator 280. The output of the data detector 250 is a data symbol estimate. Receive processor 260 processes (de-maps, decodes) the data symbol estimates to provide decoded data. In general, the receiving processor 230 is complementary to the transmitting processor 110 of the transmitter 100.

도 3은 도 2의 채널 추정기를 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram illustrating the channel estimator of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 채널 추정기(280)는 제1 변환부(281), 응답제한부(282), 제2 변환부(283), 반복 판단부(284) 및 보상생성부(285)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the channel estimator 280 includes a first transform unit 281, a response limiter 282, a second transform unit 283, an iteration determiner 284, and a compensation generator 285. do.

채널 추정기(280)의 입력은 파일럿 추출부(270)에서 보내는 초기 채널 주파수 응답이다. 다른 실시예에서, 채널 추정기(280)의 입력은 파일럿 심벌 자체일 수 있으며, 제1 변환부(281)의 전단에 초기 채널 주파수를 구하는 별도의 모듈을 더 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 채널 추정기(280)는 파일럿 추출부(270)와 일체로 구성할 수 있다. The input of the channel estimator 280 is an initial channel frequency response sent by the pilot extractor 270. In another embodiment, the input of the channel estimator 280 may be a pilot symbol itself, and may further include a separate module for obtaining an initial channel frequency in front of the first converter 281. In another embodiment, the channel estimator 280 may be integrated with the pilot extractor 270.

채널 응답에는 주파수 영역에서의 채널 주파수 응답과 이에 대응하는 시간 영역에서의 채널 임펄스 응답이 있다. 일반적으로 채널 주파수 응답은 채널 임펄스 응답을 푸리에 변환하여 구한다. 채널 임펄스 응답은 채널 주파수 응답을 역 푸리에 변환하여 구한다. The channel response includes a channel frequency response in the frequency domain and a corresponding channel impulse response in the time domain. In general, the channel frequency response is obtained by Fourier transforming the channel impulse response. The channel impulse response is obtained by inverse Fourier transforming the channel frequency response.

제1 변환부(281)는 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답을 입력받고, 후술할 보상 채널 주파수 응답을 입력받는다. 제1 변환부(282)는 초기 채널 주파수 응답 또는 보상 채널 주파수 응답에 대해 IFFT를 수행하여 채널 임펄스 응답으로 변환한다. The first converter 281 receives an initial channel frequency response obtained from the pilot symbol, and receives a compensation channel frequency response to be described later. The first converter 282 performs an IFFT on the initial channel frequency response or the compensation channel frequency response to convert the channel impulse response.

응답제한부(282)는 제1 변환부(281)로부터 채널 임펄스 응답을 입력받아 일정 영역외의 부분에 대해 제로로 대체한다(replace). 즉 응답제한부(282)는 미리 설정된 윈도우 영역 외의 응답에 제로를 대체하여 제로-대체된 채널 임펄스 응답을 출력한다. 다른 예로, 응답제한부(282)는 입력되는 채널 임펄스 응답 중 윈도우 영역 내의 응답만을 통과할 수 있도록 하고, 윈도우 영역 외의 응답은 통과하지 못하게 할 수도 있다. The response limiter 282 receives the channel impulse response from the first converter 281 and replaces the zero portion with respect to a portion outside the predetermined area. That is, the response limiting unit 282 outputs a zero-replaced channel impulse response by replacing zero with a response outside the preset window area. As another example, the response limiting unit 282 may pass only a response in the window region among the input channel impulse responses, and may prevent a response outside the window region from passing.

제2 변환부(283)는 응답제한부(282)로부터 입력되는 제로-대체된 채널 임펄스 응답에 대해 FFT를 수행하여 임시 채널 주파수 응답을 구한다. The second converter 283 performs an FFT on the zero-replaced channel impulse response input from the response limiter 282 to obtain a temporary channel frequency response.

반복 판단부(284)는 임시 채널 주파수 응답을 반복 연산할지 여부를 판단한다. 만약 반복 연산을 종료하는 경우, 반복 판단부(284)는 임시 채널 주파수 응답을 최종 채널 응답 추정으로 하여 출력한다. 최종 채널 응답 추정은 채널 추정기(280)의 출력으로써, 추정된 최종 채널 응답이다. 만약 반복 연산을 계속 진행할 경우, 반복 판단부(284)는 임시 채널 주파수 응답을 보상생성부(285)로 출력한다. 반복 연산 여부를 판단하는 방법에 대하여는 채널 추정 방법과 관련하여 후술한다.The iteration determination unit 284 determines whether or not to repeatedly calculate the temporary channel frequency response. If the repetition operation is terminated, the repetition determination unit 284 outputs the temporary channel frequency response as a final channel response estimate. The final channel response estimate is the output of the channel estimator 280, which is an estimated final channel response. If the iteration operation continues, the iteration determination unit 284 outputs the temporary channel frequency response to the compensation generator 285. A method for determining whether to repeat operations will be described later with reference to a channel estimation method.

보상생성부(285)는 보상 채널 주파수 응답을 구한다. 보상 채널 주파수 응답은 임시 채널 주파수 응답에서 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대체하여 구한다. 보상생성부(285)는 상기 보상 채널 주파수 응답을 제1 변환부(281)로 출력한다. The compensation generator 285 obtains a compensation channel frequency response. The compensation channel frequency response is obtained by substituting the initial channel frequency response in a frequency band corresponding to the frequency band of the initial channel frequency response in the temporary channel frequency response. The compensation generator 285 outputs the compensation channel frequency response to the first converter 281.

제1 변환부(281)로 입력된 보상 채널 주파수 응답은 제1 변환부(281), 응답제한부(282), 제2 변환부(283)를 거쳐 다시 새로운 임시 채널 주파수 응답을 반복 하여 구한다. 이어서 반복 판단부(284)가 다시 반복 여부를 판단한다. 이로써 임시 채널 주파수 응답의 반복 연산이 이루어진다.The compensation channel frequency response inputted to the first converter 281 is repeatedly obtained through the first converter 281, the response limiter 282, and the second converter 283. Subsequently, the repetition determination unit 284 determines whether the repetition is repeated. This results in an iterative operation of the temporary channel frequency response.

본 실시예에서 제1 변환부(281)와 제2 변환부(283)는 채널 추정기(280)에 포함되고 있으나, 제1 변환부(281)와 제2 변환부(283)는 별도로 구성할 수 있고, 또는 다른 모듈과 공유할 수도 있다. 예를 들어, 제2 변환부(283)는 FFT부(240)일 수 있다. 또는 하나의 단말기에 수신기와 송신기가 모두 존재하는 경우, 제2 변환부(283)는 FFT부(240)이고, 제1 변환부(281)는 IFFT부(130)일 수 있다. In the present exemplary embodiment, the first transform unit 281 and the second transform unit 283 are included in the channel estimator 280, but the first transform unit 281 and the second transform unit 283 may be configured separately. It can be shared with other modules. For example, the second converter 283 may be an FFT unit 240. Alternatively, when both a receiver and a transmitter exist in one terminal, the second converter 283 may be an FFT unit 240, and the first converter 281 may be an IFFT unit 130.

도 4는 도 3의 채널 추정기를 이용한 채널 추정 방법을 나타낸 순서도이다. 도 5a 내지 5e는 채널 추정 방법의 단계별 응답을 나타낸 개략도이다. 4 is a flowchart illustrating a channel estimation method using the channel estimator of FIG. 3. 5A to 5E are schematic diagrams illustrating the step-by-step response of the channel estimation method.

도 4를 참조하면, 파일럿 심벌의 정보를 이용하여 초기 채널 주파수 응답Yi(k) (제1 채널 주파수 응답)을 구한다(S110). 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)은 수학식 1과 같고, 그 응답을 도 5a에 개략적으로 나타낸다. Referring to FIG. 4, an initial channel frequency response Yi (k) (first channel frequency response) is obtained using information of a pilot symbol (S110). The initial channel frequency response Yi (k) is equal to Equation 1, and the response is schematically shown in FIG. 5A.

Figure 112006036693748-pat00001
Figure 112006036693748-pat00001

여기서,

Figure 112006036693748-pat00002
는 파일럿 심벌을 통해 구한 k1부터 k2 사이의 초기 채널 주파수 응답이다. 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역(frequency band) W1 (제1 주파수 대역)은 | k2 - k1 | 이다. 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대 역 W1은 수신기(200)에 전송된 전송 대역일 수 있다. 또는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역 W1은 각 사용자에게 할당된 할당 대역일 수 있다. here,
Figure 112006036693748-pat00002
Is the initial channel frequency response between k 1 and k 2 obtained from the pilot symbols. The frequency band W1 (first frequency band) of the initial channel frequency response Yi (k) is | k 2 -k 1 | to be. The frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k) may be a transmission band transmitted to the receiver 200. Alternatively, the frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k) may be an allocated band allocated to each user.

이어서, 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)에 대해 IFFT를 수행하여 채널 임펄스 응답 yp(n) (제1 채널 임펄스 응답)을 구한다(S120). 채널 임펄스 응답 yp(n)은 수학식 2와 같고, 그 응답을 도 5b에 개략적으로 나타낸다. Subsequently, IFFT is performed on the initial channel frequency response Yi (k) to obtain a channel impulse response y p (n) (first channel impulse response) (S120). The channel impulse response y p (n) is shown in Equation 2, and the response is schematically shown in FIG. 5B.

Figure 112006036693748-pat00003
Figure 112006036693748-pat00003

제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n) (제2 채널 임펄스 응답)은 채널 임펄스 응답 yp(n)에서 소정의 윈도우 영역(T)을 제외한 나머지 부분을 제로로 대체하여 구한다(S130). 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)은 수학식 3과 같고, 그 응답을 도 5c에 개략적으로 나타낸다. The zero-substituted channel impulse response y zp (n) (second channel impulse response) is obtained by substituting the remaining portion except for the predetermined window area T in the channel impulse response y p (n) (S130). The zero-replaced channel impulse response y zp (n) is given by Equation 3, and the response is schematically shown in FIG. 5C.

Figure 112006036693748-pat00004
Figure 112006036693748-pat00004

제로-대체시, 윈도우 영역(T)의 크기가 너무 작으면 다중 경로(multipath) 지연 확산(delay spread)에 의한 채널 응답을 제대로 얻을 수 없다. 윈도우 영역(T)의 크기가 너무 작은 경우 전송 대역의 양단에서 커다란 왜곡이 발생한다. 반대로, 윈도우 영역(T)의 크기가 너무 크면 다중 경로 지연 확산에 의한 채널 응답 외에 잡음 성분이나 간섭 신호까지 채널 추정에 포함되어 채널 추정 성능이 저하된다. In zero-replacement, if the size of the window region T is too small, the channel response due to the multipath delay spread cannot be obtained properly. If the window area T is too small, large distortion occurs at both ends of the transmission band. On the contrary, if the size of the window region T is too large, noise estimation or interference signals are included in the channel estimation in addition to the channel response due to the multipath delay spread, thereby degrading the channel estimation performance.

윈도우 영역(T)의 크기는 최대 초과 지연(maximum excess delay)과 같거나, 최대 초과 지연보다 클 수 있다. 일반적으로 최대 초과 지연은 송신기와 수신기 사이에서 신호가 최초로 도달하는 최소 지연과, 신호가 다중 경로를 통해 도달하는 최대 지연 사이의 차이를 말한다. 윈도우 영역(T)의 크기는 최대 초과 지연보다 조금 클 수 있다. The size of the window area T may be equal to or greater than the maximum excess delay. In general, the maximum excess delay is the difference between the minimum delay at which the signal first arrives between the transmitter and receiver and the maximum delay at which the signal arrives through the multipath. The size of the window area T may be slightly larger than the maximum excess delay.

윈도우 영역(T)의 크기는 고정값일 수 있다. 다른 실시예로 윈도우 영역(T)의 크기를 적응적으로(adaptively) 변화시킬 수 있다. 윈도우 영역(T)의 크기를 변화시키는 경우 수신기와 송신기 사이에 폐쇄 루프(closed-loop)를 형성할 수 있다. The size of the window area T may be a fixed value. In another embodiment, the size of the window area T may be adaptively changed. When the size of the window region T is changed, a closed loop may be formed between the receiver and the transmitter.

제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)에 대해 FFT를 수행하여 주파수 축에서의 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)(제2 채널 주파수 응답)를 구한다(S140). 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)은 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)을 K-포인트 푸리에 변환하여 구한다. 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)은 수학식 4와 같고, 그 응답을 도 5d에 개략적으로 나타낸다. An FFT is performed on the zero-replaced channel impulse response y zp (n) to obtain a temporary channel frequency response Yt (k) (second channel frequency response) on the frequency axis (S140). The temporary channel frequency response Yt (k) is obtained by K-point Fourier transform of the zero-substituted channel impulse response y zp (n). The temporary channel frequency response Yt (k) is as shown in Equation 4, and the response is schematically shown in FIG. 5D.

Figure 112006036693748-pat00005
Figure 112006036693748-pat00005

여기서,

Figure 112006036693748-pat00006
Figure 112006036693748-pat00007
에 대해 FFT를 수행한 것이고, K는 임의의 주파 수로 K>K2>K1 의 관계가 성립한다. 초기치를 0이라 할 때, 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 주파수 대역 W2 (제2 주파수 대역)는 K이다. 즉 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 주파수 대역 W2은 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역 W1보다 더 넓게 한다. 이 경우 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 주파수 대역 W2은 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역 W1을 포함한다. 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역 W1은 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 주파수 대역 W2의 일부분으로 볼 수 있다. 또는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 주파수 대역 W1 이 시스템의 전체 대역폭 중 일부만이 전송된 대역인 경우, 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 주파수 대역 W2는 시스템의 전체 대역폭일 수 있다. here,
Figure 112006036693748-pat00006
The
Figure 112006036693748-pat00007
FFT is performed, and K is a relationship of K> K 2 > K 1 at any frequency. When the initial value is 0, the frequency band W2 (second frequency band) of the temporary channel frequency response Yt (k) is K. That is, the frequency band W2 of the temporary channel frequency response Yt (k) is wider than the frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k). In this case, the frequency band W2 of the temporary channel frequency response Yt (k) includes the frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k). The frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k) can be seen as part of the frequency band W2 of the temporary channel frequency response Yt (k). Alternatively, when the frequency band W1 of the initial channel frequency response Yi (k) is a band in which only a part of the total bandwidth of the system is transmitted, the frequency band W2 of the temporary channel frequency response Yt (k) may be the entire bandwidth of the system.

다음으로, 채널 추정을 M회(M≥1) 수행하였는지 판단한다(S150). 여기서 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 최종 채널 응답 추정으로 할 경우 1회 반복(M=1)한 것이 된다. M≥2이면 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 2회 이상 반복하여 구한다. 전송 대역의 양단을 충분히 보상하기 위해서는 M≥2 이 바람직하다. Next, it is determined whether the channel estimation is performed M times (M≥1) (S150). Here, when the temporary channel frequency response Yt (k) is used as the final channel response estimate, it is repeated once (M = 1). If M≥2, the temporary channel frequency response Yt (k) is repeatedly obtained two or more times. M≥2 is preferred to sufficiently compensate for both ends of the transmission band.

반복 횟수(M)는 미리 설정값으로 지정할 수 있다. 여러 번 반복할수록 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)은 이상적인 채널 주파수 응답에 가까워진다. The number of repetitions M can be designated as a preset value. Over and over again, the temporary channel frequency response Yt (k) is closer to the ideal channel frequency response.

다른 실시예로, 반복 횟수(M)를 미리 지정하지 않고, 문턱값(threshold)을 지정하여 지정된 문턱값을 넘으면 반복 연산을 중지할 수 있다.In another embodiment, if the number of repetitions M is not specified in advance and a threshold is specified and the specified threshold is exceeded, the repetition operation may be stopped.

Figure 112006036693748-pat00008
Figure 112006036693748-pat00008

여기서,

Figure 112006036693748-pat00009
은 m회 반복하여 구한 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 말하고,
Figure 112006036693748-pat00010
은 m번째 오차값이다. 즉 현재 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)과 이전 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 차이인
Figure 112006036693748-pat00011
이 문턱값보다 작으면 반복을 중지할 수 있다. 또 다른 실시예로,
Figure 112006036693748-pat00012
이면 반복 연산을 중지할 수 있다. 또 다른 실시예로, 문턱값 설정과 반복 횟수 설정을 조합하여 할 수 있다. here,
Figure 112006036693748-pat00009
Is the temporary channel frequency response Yt (k) obtained by repeating m times,
Figure 112006036693748-pat00010
Is the m-th error value. That is, the difference between the current temporary channel frequency response Yt (k) and the previous temporary channel frequency response Yt (k)
Figure 112006036693748-pat00011
If it is less than this threshold, iteration can be stopped. In another embodiment,
Figure 112006036693748-pat00012
, You can stop the iteration. In another embodiment, the threshold value setting and the repetition frequency setting may be combined.

반복 연산 여부를 판단하는 방법에는 제한이 없고 당업자라면 기타 다양한 방법을 사용할 수 있을 것이다.There is no limitation on the method of determining whether the repetition operation is performed and various other methods may be used by those skilled in the art.

아직 반복 횟수(M)에 도달하지 않았으면, 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)을 구한다(S160). 보상 채널 주파수 응답 Yc(k) (제3 채널 주파수 응답)은 수학식 6과 같고, 도 5e에 개략적으로 나타낸다. If the number of repetitions M has not been reached yet, the compensation channel frequency response Yc (k) is obtained (S160). The compensation channel frequency response Yc (k) (third channel frequency response) is shown in Equation 6, and is schematically shown in FIG. 5E.

Figure 112006036693748-pat00013
Figure 112006036693748-pat00013

보상 채널 주파수 응답 Yc(k)은 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 일부분을 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)로 대체하여 구한다. 즉 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)에서 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 응답 값이 존재하는 주파수 대역에는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)의 응답 값으로 대체한다. 나머지 주파수 대역에는 임시 채널 주 파수 응답 Yt(k)의 응답 값을 유지한다. 따라서, 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)은 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)을 포함한다.The compensation channel frequency response Yc (k) is obtained by replacing a portion of the temporary channel frequency response Yt (k) with the initial channel frequency response Yi (k). That is, the frequency band in which the response value of the initial channel frequency response Yi (k) exists in the temporary channel frequency response Yt (k) is replaced with the response value of the initial channel frequency response Yi (k). In the remaining frequency bands, the response value of the temporary channel frequency response Yt (k) is maintained. Thus, the compensation channel frequency response Yc (k) includes the initial channel frequency response Yi (k).

보상 채널 주파수 응답 Yc(k)을 구한 후, 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)을 이용하여, 단계 S120부터 다시 반복하여 새로운 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 구한다. After obtaining the compensation channel frequency response Yc (k), using the compensation channel frequency response Yc (k), it is repeated again from step S120 to obtain a new temporary channel frequency response Yt (k).

새로운 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 구하는 것을 간단히 설명하면, 먼저 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)에 대해 IFFT를 수행하여 채널 임펄스 응답 yp(n)을 구한다. 채널 임펄스 응답 yp(n)을 윈도우 영역(T)을 제외한 나머지 부분을 제로로 대체하여, 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)을 구한다. 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)에 대해 FFT를 수행하여 새로운 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 구한다.Briefly describing obtaining a new temporary channel frequency response Yt (k), an IFFT is first performed on the compensation channel frequency response Yc (k) to obtain a channel impulse response y p (n). The channel impulse response y p (n) is replaced by zero except for the window region T, thereby obtaining a zero-replaced channel impulse response y zp (n). FFT is performed on the zero-substituted channel impulse response y zp (n) to obtain a new temporary channel frequency response Yt (k).

반복 횟수(M)만큼 반복 연산이 완료되면, 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 최종 채널 응답 추정으로 결정한다(S170). 즉 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)이 채널 추정기(280)의 출력이 된다. When the repetition operation is completed by the number of repetitions M, the temporary channel frequency response Yt (k) is determined as the final channel response estimate (S170). That is, the temporary channel frequency response Yt (k) becomes the output of the channel estimator 280.

본 발명에 의하면 파일럿 심벌로부터 구한 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구한다. 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)은 전송 대역에서는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)을 유지하고, 그 경계 부근도 연속적인 값을 가진다. 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 결정함으로써, 전송 대역의 경계 부근에서 채널 추정기(280)의 성능 열화를 최소화할 수 있다. According to the present invention, the final channel response estimate is obtained by using the compensation channel frequency response including the initial channel frequency response from the initial channel frequency response obtained from the pilot symbol. The compensation channel frequency response Yc (k) maintains the initial channel frequency response Yi (k) in the transmission band and has a continuous value near its boundary. By determining the final channel response estimate using the compensation channel frequency response Yc (k), performance degradation of the channel estimator 280 near the boundary of the transmission band can be minimized.

도 6a 내지 6f는 채널 추정 단계별로 얻은 신호를 나타낸 그래프이다. 본 예는 파일럿 심벌이 부반송파 53에서 90 사이로 제한되어 전송되는 경우에 채널 추정을 수행한다.6A to 6F are graphs showing signals obtained by channel estimation steps. This example performs channel estimation when the pilot symbols are limited to subcarriers 53 to 90 and transmitted.

도 6a는 파일럿 심벌의 정보를 이용하여 구한 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)를 나타낸다. 전송 대역인 53과 90 사이에 응답이 존재한다. 6A shows an initial channel frequency response Yi (k) obtained using information of a pilot symbol. There is a response between the transmission bands 53 and 90.

도 6b는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)에 대해 IFFT를 수행하여 구한 채널 임펄스 응답 yp(n)을 나타낸다.FIG. 6B shows the channel impulse response y p (n) obtained by performing IFFT on the initial channel frequency response Yi (k).

도 6c는 채널 임펄스 응답 yp(n)을 기설정된 윈도우 영역(T)을 제외한 나머지 부분을 제로로 대체하여 구한 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)을 나타낸다. FIG. 6C shows the zero-replaced channel impulse response y zp (n) obtained by replacing the channel impulse response y p (n) with zero except for the predetermined window region T. FIG.

도 6d는 제로-대체된 채널 임펄스 응답 yzp(n)에 대해 FFT를 수행하여 구한 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)를 나타낸다. 1회(M=1) 반복하여 구한 결과이다. FIG. 6D shows the temporary channel frequency response Yt (k) obtained by performing FFT on the zero-substituted channel impulse response y zp (n). It is the result obtained by repeating once (M = 1).

도 6e는 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)의 일부분을 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)으로 대체하여 구한 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)를 나타낸다. 즉, 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)에서 53과 90 사이의 주파수 대역에는 초기 채널 주파수 응답 Yi(k)으로 대체한다.6E shows the compensation channel frequency response Yc (k) obtained by replacing a portion of the temporary channel frequency response Yt (k) with the initial channel frequency response Yi (k). That is, the initial channel frequency response Yi (k) is replaced with the frequency band between 53 and 90 in the temporary channel frequency response Yt (k).

마지막으로, 도 6f는 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)에 대해 다시 IFFT와 FFT를 반복하여 구한 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)를 나타낸다. 2회(M=2) 반복하여 구한 결과이다. 임시 채널 주파수 응답 Yt(k)을 다시 구하기 위해서는, 먼저 보상 채널 주파수 응답 Yc(k)에 대해 IFFT를 수행하여 채널 임펄스 응답으로 변환한다. 채 널 임펄스 응답을 윈도우 영역에 대해 제로-대체한 채널 임펄스 응답을 구한다. 제로-대체된 채널 임펄스 응답에 대해 FFT를 수행하여 임시 채널 주파수 응답을 구한다. Finally, FIG. 6F shows the temporary channel frequency response Yt (k) obtained by repeating IFFT and FFT again for the compensation channel frequency response Yc (k). It is the result obtained by repeating twice (M = 2). In order to obtain the temporary channel frequency response Yt (k) again, an IFFT is first performed on the compensation channel frequency response Yc (k) to convert the channel impulse response. Obtain the channel impulse response by zero-substituting the channel impulse response for the window region. FFT is performed on the zero-replaced channel impulse response to obtain a temporary channel frequency response.

도 7은 반복 횟수에 따른 채널 응답 추정 결과를 나타낸 그래프이다. 도 7을 참조하면, 반복 횟수가 증가할수록 채널 추정 응답은 이상적인 채널 응답에 근접하는 것을 볼 수 있다. 7 is a graph illustrating channel response estimation results according to the number of repetitions. Referring to FIG. 7, it can be seen that as the number of repetitions increases, the channel estimation response approaches the ideal channel response.

도 8은 반복 횟수에 따른 채널 응답 추정 결과를 전송 데이터의 블록 에러율(block error rate; 이하 BLER) 대 신호대잡음비(signal-to-noise ratio; 이하 SNR)로 나타낸 그래프이다. 8 is a graph showing a channel response estimation result according to the number of repetitions as a block error rate (hereinafter referred to as BLER) to signal-to-noise ratio (hereinafter referred to as SNR) of transmission data.

도 8을 참조하면, 반복 횟수가 증가함에 따라 BLER이 점점 향상되는 것을 알 수 있다. 반복 횟수가 증가함에 따라 채널 추정 성능이 개선된다. 다만, 반복 횟수가 4회 이상인 경우에는 성능 향상 효과가 미미해지고 있는 데, 이는 채널의 특성에 따라 적절한 반복 횟수의 선택이 필요함을 가르치고 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that as the number of repetitions increases, the BLER is gradually improved. As the number of iterations increases, channel estimation performance improves. However, when the number of repetitions is 4 or more times, the performance improvement effect is insignificant, which teaches that an appropriate number of repetitions is required according to the characteristics of the channel.

본 발명에 의하면, 채널 추정기를 통한 채널 응답 추정을 실제 채널 응답에 보다 가깝게 할 수 있다. 따라서 높은 정밀도를 갖는 채널 추정이 가능하고, 통신 시스템의 전체적인 효율을 높일 수 있다.According to the present invention, the channel response estimation through the channel estimator can be closer to the actual channel response. Therefore, channel estimation with high precision is possible, and the overall efficiency of the communication system can be improved.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 추정기를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a channel estimator according to another embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 채널 추정기(380)는 필터부(382), 반복 판단부(384) 및 보상생성부(385)를 포함한다. 9, the channel estimator 380 includes a filter 382, an iteration determination unit 384, and a compensation generator 385.

필터부(382)는 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답을 입력받 고, 후술할 보상 채널 주파수 응답을 입력받는다. 필터부(382)는 초기 채널 주파수 응답 또는 보상 채널 주파수 응답에 대해 미리 설정된 주파수 대역의 응답만을 통과시킨다. 필터부(382)는 일정 영역 이내의 주파수 응답만을 통과시키는 저역 통과 필터일 수 있다. 필터부(382)는 FIR(finite impulse response) 필터나 IIR(infinite impulse response) 필터를 이용하여, 미리 설정된 주파수 영역에서 맞추어 저주파 통과 필터를 디자인할 수 있다. The filter unit 382 receives an initial channel frequency response obtained from a pilot symbol, and receives a compensation channel frequency response to be described later. The filter unit 382 passes only the response of the frequency band preset for the initial channel frequency response or the compensation channel frequency response. The filter unit 382 may be a low pass filter that passes only a frequency response within a predetermined range. The filter unit 382 may design a low pass filter according to a preset frequency range using a finite impulse response (FIR) filter or an finite impulse response (IIR) filter.

도 3의 실시예와 비교할 때, 응답제한부(282)는 윈도우 영역 외의 응답에 대해 제로로 대체함으로써 시간 영역에서의 저역 통과 필터와 같은 역할을 하게 된다. 응답제한부(282)는 시간 영역에서 작동하므로 응답제한부(282)의 입력단에는 주파수 응답을 시간 응답으로 변환시키는 제1 변환부(281)가 필요하고, 응답제한부(282)의 출력단에는 시간 응답을 주파수 응답으로 변환시키는 제2 변환부(283)가 필요하다. 그러나, 필터부(382)는 주파수 영역에서 직접 저역 필터링을 행한다. 따라서 시간 영역과 주파수 영역 사이를 변환시키는 별도의 수단이 필요없다. In comparison with the embodiment of FIG. 3, the response limiter 282 acts like a low pass filter in the time domain by substituting zero for a response outside the window region. Since the response limiter 282 operates in the time domain, a first converter 281 for converting a frequency response into a time response is required at an input of the response limiter 282, and a time is output at the output of the response limiter 282. A second converter 283 is needed to convert the response into a frequency response. However, filter portion 382 performs low pass filtering directly in the frequency domain. Thus, no separate means for converting between the time domain and the frequency domain is needed.

반복 판단부(384)와 보상생성부(285)의 작동은 도 3의 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.Since the operations of the iteration determination unit 384 and the compensation generation unit 285 are the same as those of the embodiment of FIG. 3, description thereof is omitted.

상술한 채널 추정 기술은 다양한 OFDM 기반 통신 시스템에 사용될 수 있다. 예를 들어, OFDM 기반 통신 시스템은 주파수 도약(frequency hopping)을 활용할 수 있다. 주파수 도약은 데이터가 서로 다른 시간 간격에 다른 서브밴브를 통해 전송되는 것을 말한다. 주파수 도약을 활용한 OFDM 기반 통신 시스템에 있어 파일럿 심벌과 데이터 심벌은 다른 서브밴드 상에서 전송될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상 은 주파수 도약을 활용한 OFDM 기반 통신 시스템에도 그대로 적용할 수 있다. The channel estimation technique described above may be used in various OFDM based communication systems. For example, an OFDM-based communication system may utilize frequency hopping. Frequency hopping refers to the transmission of data through different subbands at different time intervals. In an OFDM-based communication system utilizing frequency hopping, pilot symbols and data symbols may be transmitted on different subbands. The technical idea of the present invention can be applied to an OFDM-based communication system using frequency hopping as it is.

상술한 채널 추정 기술은 다양한 OFDM 기반의 다중 접속 기술에 그대로 사용될 수 있다. 예를 들어, OFDMA(orthogonal frequency division multiplexing access)는 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중 접속을 구현한다. OFDM-TDMA(time division multiple access)는 사용자가 미리 설정된 타임 슬롯 동안 모든 부반송파를 사용한다. MC-CDMA(multi-carrier code division multiplexing access)는 OFDM과 CDMA 기술에 기반을 두고 있다. The channel estimation technique described above may be used as it is for various OFDM based multiple access techniques. For example, orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA) provides each user with a portion of the available subcarriers to implement multiple access. OFDM-TDMA (time division multiple access) uses all subcarriers for a time slot that a user presets. Multi-carrier code division multiplexing access (MC-CDMA) is based on OFDM and CDMA technologies.

상술한 채널 추정 기술은 송신기와 수신기가 각각 하나의 안테나를 갖는 SISO(single-output single-input) 시스템에 대해 개시하고 있으나, 멀티-안테나 시스템에도 본 발명은 그대로 적용할 수 있다. 예를 들어, MISO(multi-input single-output), SIMO(single-input multi-output), MIMO(multi-input multi-output) 시스템일 수 있다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 갖는다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 갖는다. MIMO는 다수의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 갖는다. The channel estimation technique described above discloses a single-output single-input (SISO) system in which a transmitter and a receiver each have one antenna, but the present invention can be applied to a multi-antenna system as it is. For example, it may be a multi-input single-output (MISO), single-input multi-output (SIMO), multi-input multi-output (MIMO) system. The MISO system has multiple transmit antennas and one receive antenna. The SIMO system has one transmit antenna and multiple receive antennas. MIMO has a plurality of transmit antennas and a plurality of receive antennas.

상술한 채널 추정 기술은 다양한 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 채널 추정기는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 채널 추정기는 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The channel estimation technique described above may be implemented by various means. For example, the channel estimator may be implemented in hardware, software or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- , Other electronic units, or a combination thereof. In a software implementation, the channel estimator may be implemented as a module that performs the functions described above. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. You will understand.

상기에서 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 높은 정밀도를 갖는 채널 추정이 가능하다. 따라서 통신 시스템의 신뢰성이 높아진다. As described above, the present invention enables channel estimation with high precision. Therefore, the reliability of the communication system is increased.

본 발명에 의하면 전체 시스템 대역폭 중 일부 대역에 대하여만 파일럿 심벌이 전송된 경우에도 정확한 채널 추정이 가능하다. 또한, 파일럿 심벌만으로 정확한 채널 추정이 가능하여 효율적이다.According to the present invention, accurate channel estimation can be performed even when pilot symbols are transmitted only for a portion of the entire system bandwidth. In addition, accurate channel estimation is possible only with pilot symbols, which is efficient.

Claims (23)

파일럿 심벌로부터 제1 주파수 대역을 갖는 제1 채널 주파수 응답을 구하는 단계;Obtaining a first channel frequency response having a first frequency band from the pilot symbol; 상기 제1 주파수 대역을 포함하는 제2 주파수 대역을 갖는 제2 채널 주파수 응답을 구하는 단계;Obtaining a second channel frequency response having a second frequency band including the first frequency band; 상기 제2 채널 주파수 응답에서 상기 제1 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역의 응답을 상기 제1 주파수 응답으로 대체한 제3 채널 주파수 응답을 구하는 단계; 및 Obtaining a third channel frequency response in which the response of the frequency band corresponding to the first frequency band is replaced with the first frequency response in the second channel frequency response; And 상기 제3 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구하는 단계를 포함하는 채널 추정 방법.Obtaining a final channel response estimate using the third channel frequency response. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 채널 주파수 응답을 구하는 단계는 Obtaining the second channel frequency response 상기 제1 채널 주파수 응답으로부터 제1 채널 임펄스 응답을 구하는 단계;Obtaining a first channel impulse response from the first channel frequency response; 상기 제1 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 외의 응답에 제로를 대체한 제로-대체된 제2 채널 임펄스 응답을 구하는 단계; 및Obtaining a zero-replaced second channel impulse response in which zero is substituted for a response other than a predetermined window area in the first channel impulse response; And 상기 제2 채널 임펄스 응답으로부터 상기 제2 채널 주파수 응답을 구하는 단계를 포함하는 채널 추정 방법.Obtaining the second channel frequency response from the second channel impulse response. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 윈도우 영역은 최대 초과 지연(maximum excess delay)보다 큰 채널 추정 방법.And the window area is larger than a maximum excess delay. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제3 채널 주파수 응답을 구한 후, After obtaining the third channel frequency response, 상기 제3 채널 주파수 응답을 상기 제 1 채널 주파수 응답으로 교체하여 다시 상기 제3 채널 주파수 응답을 구하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.Substituting the third channel frequency response with the first channel frequency response to obtain the third channel frequency response. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 제3 채널 주파수 응답으로부터 최종 채널 응답 추정을 구하는 단계는Obtaining a final channel response estimate from the third channel frequency response 상기 제3 채널 주파수 응답으로부터 제3 채널 임펄스 응답을 구하는 단계와,Obtaining a third channel impulse response from the third channel frequency response; 상기 제3 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 외의 응답에 제로를 대체한 제로-대체된 응답을 푸리에 변환하여 상기 최종 채널 응답 추정으로 구하는 단계를 포함하는 채널 추정 방법.And performing a Fourier transform on the zero-replaced response in which the zero-replacement response is replaced with a response other than a predetermined window area in the third channel impulse response to obtain the final channel response estimate. 삭제delete 파일럿 심벌을 이용한 채널 추정 방법에 있어서,In the channel estimation method using a pilot symbol, 상기 파일럿 심벌로부터 초기 채널 주파수 응답을 구하는 단계; 및Obtaining an initial channel frequency response from the pilot symbol; And 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구하는 단계;를 포함하며,Obtaining a final channel response estimate using the compensation channel frequency response comprising the initial channel frequency response, 상기 보상 채널 주파수 응답은, The compensation channel frequency response is, 상기 보상 채널 주파수 응답의 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 내의 응답을 취한 제로-대체된 응답을 푸리에 변환한 후, 상기 초기 채널 주파수 응답에 대입하는 과정을 M회 (M≥1인 정수) 반복하여 구하는 채널 추정 방법.Fourier transforming a zero-replaced response that takes a response within a predetermined window region in the channel impulse response of the compensation channel frequency response, and then substituting the initial channel frequency response for M times (an integer of M≥1) Obtain channel estimation method. 파일럿 심벌을 이용한 반복 채널 추정 방법에 있어서, In the repeated channel estimation method using a pilot symbol, 상기 파일럿 심벌로부터 초기 채널 주파수 응답을 구하는 단계;Obtaining an initial channel frequency response from the pilot symbol; 상기 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 구하는 단계; Obtaining a temporary channel frequency response having a frequency band including the frequency band of the initial channel frequency response from the initial channel frequency response; 상기 임시 채널 주파수 응답의 연산을 반복할지 여부를 판단하는 단계; 및 Determining whether to repeat the operation of the temporary channel frequency response; And 반복을 진행하는 경우 상기 임시 채널 주파수 응답의 주파수 대역 중 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입한 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답으로부터 새로운 임시 채널 주파수 응답을 구하는 단계를 포함하는 반복 채널 추정 방법.When the repetition is performed, a compensation channel frequency response obtained by substituting the initial channel frequency response into a frequency band corresponding to the frequency band of the initial channel frequency response among the frequency bands of the temporary channel frequency response is obtained, and from the compensation channel frequency response, Iterative channel estimation method comprising the step of obtaining a temporary channel frequency response. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 반복을 진행하지 않는 경우 상기 새로운 임시 채널 주파수 응답을 최종 채널 응답 추정으로 하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.And if the repetition does not proceed, making the new temporary channel frequency response the final channel response estimate. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 임시 채널 주파수 응답의 연산을 반복할지 여부를 판단하는 단계는 Determining whether to repeat the operation of the temporary channel frequency response 미리 설정된 반복 횟수를 통해 판단하는 채널 추정 방법.A channel estimation method for determining based on a preset number of repetitions. 제 8 항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 임시 채널 주파수 응답의 연산을 반복할지 여부를 판단하는 단계는 Determining whether to repeat the operation of the temporary channel frequency response 상기 임시 채널 주파수 응답과 상기 새로운 임시 채널 주파수 응답의 차이를 비교하여 판단하는 채널 추정 방법.And estimating the difference between the temporary channel frequency response and the new temporary channel frequency response. 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답 또는 보상 채널 주파수 응답으로부터 채널 임펄스 응답을 구하는 제1 변환부;A first conversion unit obtaining a channel impulse response from an initial channel frequency response or a compensation channel frequency response obtained from a pilot symbol; 상기 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 내의 응답을 취하는 제로-대체된 채널 임펄스 응답을 구하는 응답제한부;A response limiter for obtaining a zero-replaced channel impulse response that takes a response within a predetermined window area from the channel impulse response; 상기 제로-대체된 채널 임펄스 응답으로부터 임시 채널 주파수 응답을 구하는 제2 변환부;A second converter for obtaining a temporary channel frequency response from the zero-replaced channel impulse response; 상기 임시 채널 주파수 응답을 반복 연산할지 여부를 판단하여, 반복 연산이 종료되는 경우 상기 임시 채널 주파수 응답을 최종 채널 응답 추정으로 출력하는 반복 판단부; 및A repetition determination unit that determines whether to repeat the temporary channel frequency response, and outputs the temporary channel frequency response as a final channel response estimate when the repetitive operation ends; And 상기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입한 상기 보상 채널 주파수 응답을 구하는 보상생성부를 포함하는 채널 추정기.And a compensation generator for obtaining the compensation channel frequency response by substituting the initial channel frequency response in a frequency band corresponding to the frequency band of the initial channel frequency response in the temporary channel frequency response. 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 반복 연산할지 여부를 판단하는 반복 판단부; 및An iteration determining unit that determines whether to repeatedly compute a temporary channel frequency response having a frequency band including a frequency band of the initial channel frequency response obtained from the pilot symbol; And 상기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입한 보상 채널 주파수 응답을 구하는 보상생성부를 포함하는 채널 추정기.And a compensation generator for obtaining a compensation channel frequency response obtained by substituting the initial channel frequency response in a frequency band corresponding to the frequency band of the initial channel frequency response in the temporary channel frequency response. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 보상 채널 주파수 응답으로부터 채널 임펄스 응답을 구하는 제1 변환부;A first conversion unit obtaining a channel impulse response from the compensation channel frequency response; 상기 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 내의 응답을 취하는 제로-대체된 채널 임펄스 응답을 구하는 응답제한부; 및 A response limiter for obtaining a zero-replaced channel impulse response that takes a response within a predetermined window area from the channel impulse response; And 상기 제로-대체된 채널 임펄스 응답으로부터 상기 임시 채널 주파수 응답을 구하는 제2 변환부를 더 포함하는 채널 추정기.And a second converter for obtaining the temporary channel frequency response from the zero-replaced channel impulse response. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 보상 채널 주파수 응답을 미리 설정된 주파수 영역에 대해 필터링하여 상기 임시 채널 주파수 응답을 구하는 필터부를 더 포함하는 채널 추정기. And a filter unit for filtering the compensation channel frequency response for a preset frequency domain to obtain the temporary channel frequency response. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 반복 판단부는 반복 연산이 종료되는 경우 상기 임시 채널 주파수 응답을 최종 채널 응답 추정으로 출력하는 채널 추정기.And the repetition determiner outputs the temporary channel frequency response as a final channel response estimate when the repetition operation ends. OFDM 기반 통신 시스템에서의 채널 추정 방법에 있어서,A channel estimation method in an OFDM based communication system, 파일럿 심벌을 추출하여 전송 대역에 대한 초기 채널 주파수 응답을 구하는 단계; Extracting a pilot symbol to obtain an initial channel frequency response for a transmission band; 상기 초기 채널 주파수 응답으로부터 채널 임펄스 응답을 구하는 단계;Obtaining a channel impulse response from the initial channel frequency response; 상기 채널 임펄스 응답에서 윈도우 영역 내의 응답을 취하여 상기 전송 대역보다 넓은 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 구하는 단계; Taking a response within a window region from the channel impulse response to obtain a temporary channel frequency response having a frequency band wider than the transmission band; 상기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 전송 대역에 해당하는 주파수 대역에 상기 초기 채널 주파수 응답을 대입하여 보상 채널 주파수 응답을 구하는 단계; 및Obtaining a compensation channel frequency response by substituting the initial channel frequency response in a frequency band corresponding to the transmission band in the temporary channel frequency response; And 상기 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 최종 채널 응답 추정을 구하는 단계를 포함하는 OFDM 기반 통신 시스템에서의 채널 추정 방법.Obtaining a final channel response estimate using the compensated channel frequency response. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 최종 채널 응답 추정은 상기 보상 채널 주파수 응답의 임펄스 응답에 서, 기설정된 윈도우 영역 내의 응답을 푸리에 변환하여 구하는 OFDM 기반 통신 시스템에서의 채널 추정 방법.The final channel response estimation method is a channel estimation method in an OFDM-based communication system to obtain a Fourier transform of the response within a predetermined window region from the impulse response of the compensation channel frequency response. 삭제delete 채널을 통해 신호를 수신받는 안테나;An antenna receiving a signal through a channel; 상기 신호로부터 파일럿 심벌을 추출하는 파일럿 추출부; 및A pilot extractor extracting a pilot symbol from the signal; And 상기 파일럿 심벌로부터 얻어진 초기 채널 주파수 응답으로부터 상기 초기 채널 주파수 응답을 포함하는 보상 채널 주파수 응답을 구하고, 상기 보상 채널 주파수 응답을 이용하여 상기 채널의 최종 채널 응답 추정을 구하는 채널 추정기를 포함하며,A channel estimator obtaining a compensation channel frequency response including the initial channel frequency response from the initial channel frequency response obtained from the pilot symbol, and obtaining a final channel response estimate of the channel using the compensation channel frequency response; 상기 채널 추정기는, The channel estimator, 상기 초기 채널 주파수 응답의 주파수 대역을 포함하는 주파수 대역을 갖는 임시 채널 주파수 응답을 반복 연산할지 여부를 판단하는 반복 판단부; 및An iteration determining unit that determines whether to repeatedly calculate a temporary channel frequency response having a frequency band including the frequency band of the initial channel frequency response; And 상기 임시 채널 주파수 응답에서 상기 보상 채널 주파수 응답을 구하는 보상생성부를 포함하는 단말기.And a compensation generator for obtaining the compensation channel frequency response from the temporary channel frequency response. 제 20 항에 있어서,21. The method of claim 20, 상기 채널 추정기는The channel estimator 상기 초기 채널 주파수 응답 또는 상기 보상 채널 주파수 응답으로부터 채널 임펄스 응답을 구하는 제1 변환부;A first conversion unit obtaining a channel impulse response from the initial channel frequency response or the compensation channel frequency response; 상기 채널 임펄스 응답에서 기설정된 윈도우 영역 내의 응답을 취하는 제로-대체된 채널 임펄스 응답을 구하는 응답제한부; 및A response limiter for obtaining a zero-replaced channel impulse response that takes a response within a predetermined window area from the channel impulse response; And 상기 제로-대체된 채널 임펄스 응답으로부터 상기 임시 채널 주파수 응답을 구하는 제2 변환부를 더 포함하는 단말기.And a second converter for obtaining the temporary channel frequency response from the zero-replaced channel impulse response. 제 20 항에 있어서,21. The method of claim 20, 상기 채널 추정기는 The channel estimator 상기 보상 채널 주파수 응답을 미리 설정된 주파수 영역에 대해 필터링하여 상기 임시 채널 주파수 응답을 구하는 필터부를 더 포함하는 단말기. And a filter unit for filtering the compensation channel frequency response to a preset frequency range to obtain the temporary channel frequency response. 삭제delete
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