KR101371381B1 - 통신시스템에서 채널 추정 및 채널 저장 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 통신시스템에서 채널을 저장하는 방법에 있어서, 사운딩에 의해서 추정된 상기 채널의 서브캐리어들을 채널 특성 값에 따라 일정 개수의 조합으로 구성되는 하나의 단위로 저장하는 과정과, 상기 채널을 구성하는 서브 채널들 중 미리 정해지는 개수의 서브 채널들로 나누어 생성되는 하나 이상의 그룹별로 상기 단위를 매핑하는 과정을 포함한다.

Downlink, beam forming weight, PUSC, B-AMC, sounding, channel estimation

Description

통신시스템에서 채널 추정 및 채널 저장 방법{A method for Estimation and Saving Channel In Communication System}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통신 시스템을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 사운딩 시퀀스가 직교성을 가지는 경우, 채널을 추정하는 방법을 보여주는 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 채널 추정방식 흐름도.

도 4는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 추정 채널 값의 저장 방법의 일 예를 보여주는 도면.

도 5는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 추정 채널 값의 저장 방법의 일 예를 보여주는 도면.

도 6은 본 발명의 제 4실시 예에 따라 PUSC BF인 경우의 추정 채널 값의 저장하는 방법을 보여주는 도면.

본 발명은 통신시스템에서 관한 것으로, 채널 추정 및 채널 저장 방법에 관 한 것이다.

고속 데이터 전송 및 통신 시스템의 용량 증대를 위하여 다중 안테나를 사용하는 기법(Multiple Input Multiple Output, 이하, 'MIMO'라 칭한다)이 활발히 연구되어 왔다. 사용자 단말기는 공간상의 제약으로 인해 다중 안테나를 적용하기 어렵다. 따라서, 기지국 측에서 다중 안테나를 사용하고, 사용자 단말기에서는 하나의 안테나를 사용하는 빔 포밍(Beamforming, 이하, 'BF'라 칭한다) 기술이 특히 많은 관심을 끌어 었다.

다운링크(Downlink, 이하, 'DL'이라 칭한다)의 경우, 기지국이 채널 정보를 얻기 위하여 피드백(feedback)이나 사운딩(sounding) 등의 방법을 사용하여 채널 정보를 수집한다. 따라서, 지금까지 알려진 많은 BF 기술들은 대부분, 기지국이 BF의 적용을 위해 필요한 채널 정보를 쉽게 얻을 수 있는 업링크(Uplink, 이하 'U'이라 칭한다)의 경우에만 국한되었다.

현재 활발히 개발되고 있는 와이브로(Wireless Broadband Internet, 이하, 'Wibro'라 칭한다) 시스템은 사운딩 방법을 바탕으로 기지국에서 BF 기능을 수행한다. 특히, WIBRO시스템에서는 DL시, 기지국에서 채널정보를 사용하기 위해 사운딩 방법을 사용한다.

구체적으로, 상기 사운딩 방법은 사용자 단말기가 미리 정해진 방식에 따라 사운딩 시퀀스(sounding sequence)를 생성한 후, 상기 사운딩 시퀀스를 해당 기지국으로 전송한다. 이후, 상기 기지국이 상기 수신된 사운딩 시퀀스를 사용하여 채널을 추정한다. 일 예로, TDD(Time Division Duplex)시스템에서, 해당 기지국은 UL 시 추정한 채널을 DL-BF에 사용할 수 있다. 간단한 DL-BF기술로서 Tx-MRC(Transmit Maximal Ratio Combining)가 있다. 이를 구현하기 위해서는, 기지국에서 지정된 단말기로의 채널만 추정하면 된다.

상기한 바와 같은 Tx-MRC 는 단일 셀의 포인트 투 포인트(point-to-point)통신 환경에서는 최적이지만, 멀티 셀(multi cell) 환경에서는 외부 셀들로부터 흘러 들어오는 간섭의 영향으로 그 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 통신시스템에서 채널을 저장하는 방법은, 사운딩에 의해서 추정된 상기 채널의 서브캐리어들을 채널 특성 값에 따라 일정 개수의 조합으로 구성되는 하나의 단위로 저장하는 과정과, 상기 채널을 구성하는 서브 채널들 중 미리 정해지는 개수의 서브 채널들로 나누어 생성되는 하나 이상의 그룹별로 상기 단위를 매핑하는 과정을 포함한다.

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본 발명의 통신시스템에서 채널을 저장하는 기지국은, 통신시스템에서 채널 정보를 저장하는 기지국에 있어서, 사운딩에 의해서 추정된 상기 채널의 서브캐리어들을 채널 특성 값에 따라 일정 개수의 조합으로 구성되는 하나의 단위로 저장하고, 상기 채널을 구성하는 서브 채널들 중 미리 정해지는 개수의 서브 채널들로 나누어 생성되는 하나 이상의 그룹별로 상기 단위를 매핑하는 제어부를 포함한다.

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이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 도면상에 표시된 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호로 나타내었으며, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략 할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명은 특정 기지국이 속한 셀 내부에 위치한 단말기와 인접 셀에 위치한 단말기들 간의 간섭(interference)을 제거할 수 있는 DL-BF방식을 통한 채널을 추정하는 방법을 제안한다. 즉, 상기 기지국은 인접 단말기들로부터 수신된 신호들을 제거하면서 같은 셀의 단말기로 신호를 강화하여 보내기 위해서, UL시 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 적용하는 것과 유사하게 DL-BF 웨이트(weight)를 적용한 신호를 기지국의 멀티 안테나를 사용하여 전송한다.

이를 위해서, 본 발명은 기지국이 내부 셀 내에 위치한 단말기뿐만 아니라 인접 셀 단말들의 채널들을 추정하고, 상기 추정한 채널 정보를 저장하는 방식을 제안한다. 여기서는, 일 예로 와이브로 시스템에서 B-AMC(Band-Adaptive Modulation and coding) 및 PUSC(Partial Usage of Subchannels) 퍼뮤테이션(permutation) 방식들에 기반을 둔 BF를 보간(manipulation)하여, 저장하는 방식을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 통신 시스템을 보여주는 도면이다. 여기서는, 와이브로 시스템의 기지국(100)과 단말기(140)의 DL 동작을 일 예로 설명한다.

도 1을 참조하면, 상기 기지국(100)은 사용자 데이터(102)를 생성하여 엔코딩(encoding)부(104)와, 심볼 매핑(symbol mapping)부(106)와, 스크램블링(scrambling )부(108)를 통해서 OFDM 기능을 수행하고, BF 웨이트(weight) 적용부(116)를 통해서 BF 웨이트(weight)를 계산하여 신호에 적용하고, IFFT부(118)와, CP(Cyclic Prefix)추가부(120)를 거친 신호를 가지고 사운딩을 이용하여 채널을 추정하는 채널 사운딩부(110)와, 채널 추정부(112)와 선형 보간부(114)를 포함하여 구성된다.

상기 단말기(140)는 CP제거부(142)와, FFT부(144)와, 디스크램블링(descrambling)부(146)와, 심볼 디매핑(symbol demapping)부(148)와, 디코딩부(decoding)(150)와, 디텍션(detection)부(152)를 포함하여 구성된다.

본 발명은 상기 기지국(100)에서 사운딩 신호를 사용하여 채널을 추정하는 부분과, 채널을 저장하는 방식에 해당하는 것으로, 간섭 널링(interference nulling)을 수행하는 DL-BF 기능을 향상시킬 수 있도록 설계된다.

이하, 본 발명은 4가지 실시 예로 구성된다.

제 1실시 예에서는 사운딩 시퀀스(Sounding sequence)가 직교성(orthogonal)을 가지는 경우, 채널을 추정하는 방법이다.

제 2실시 예에서는, 사운딩 시퀀스가 직교성을 갖지 않는 경우 채널을 추정하는 방법이다.

제 3실시 예에서는, 평균(Average) 사이클릭 쉬프트 분리(Cyclic-shift Separation)를 사용하여 채널 추정 시, 직교성을 갖지 않는 사운딩 시퀀스들의 간섭(=cross-correlation) 영향을 줄이는 방법이다.

제 4실시 예에서는, 추정한 채널을 퍼뮤테이션(permutation)방법에 따라 선 형보간 하여 저장하는 방법이다.

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 사운딩 시퀀스가 직교성을 가지는 경우, 채널을 추정하는 방법을 보여주는 도면이다. 여기서는, 평균 CE 방법을 이용하여 채널을 추정한다.

도 2를 참조하면, 통신 시스템의 기지국(200)은 내부 셀 단말기(202)로 원하는 신호뿐만 아니라 외부 셀의 단말기들(204, 206, 208)로의 간섭 신호들을 발생시킨다.

TDD(Time Division Duplex)시스템에서 사운딩 방식을 효과적으로 사용하면, 간섭에 의한 영향을 극복하면서 기지국에서 채널을 추정하는 것이 가능하다.

구체적으로, 와이브로 시스템에서 직교성을 가지는 사운딩 시퀀스를 생성한다. 상기 사운딩 신호의 생성은 Golay 시퀀스의 일부분을 떼오는 것으로 시작한다. 상기Golay 시퀀스는 ±1로 구성된 하나의 집합으로 낮은 PAPR(Peak Average Power Ratio)을 가진다. 일 예로, 길이 L인 Golay 시퀀스 g^T는 하기 <수학식 1>과 같이 표시된다.

여기서,

은 와이브로에서 사용되는 오프셋(offset)값을 일 예로 사용한다.

길이가

인 Golay 시퀀스의 일부분을 떼어낸 다음, 페이즈(phase) 항{

}들을 떼 낸 Golay 시퀀스 부분에 하기 <수학식 2>와 같이 곱하여, 완성된 사운딩 시퀀스

를 만든다.

여기서, 상기 m은 사이클릭 쉬프트 타임 인덱스(cyclic-shift time index)를 표시하며, P_c는 사이클릭 쉬프트 주기(cyclic-shift period)를 표시한다. Golay 시퀀스의 길이인 상기 k_start와 N_used는 P_c의 정수배로 주어진다. 같은 Golay 시퀀스 부분에 대하여 상이한 사이클릭 쉬프트 인덱스들은, 생성된 길이 P_c의 사운딩 시퀀스(sounding sequence)들을 서로 직교성을 가지도록 만든다.

일 예로, 두개의 사운딩 시퀀스의 직교성(orthogonality)(

)은 하기 <수학식 3>와 같이 정의된다.

여기서, 상기 g는 정수이고, 사운딩에 의해 채널을 추정하는 경우, 연속적인 P_c개의 서브 캐리어들이 같은 채널계수를 갖는다고 가정한다. 일 예로, 한 기지국이 동일 셀 및 외부 셀에 존재하는 P_c보다 같거나 적은 수의 단말기들로부터 길이 P_c인 직교성을 가지는 사운딩 시퀀스들을 수신할 경우, 상기 기지국은 상기 단말기들로부터 기지국까지의 채널을 각각 추정한다. 상기 채널 추정은 수신된 신호에 특정 사운딩 시퀀스(

)의 콤플렉스 콘쥬게이트(complex conjugate)를 곱하고 평균을 취하여 계산된다.

하기 <수학식 4>는

i-번째 기지국의 a-번째 안테나(antenna)를 통해 k-번째 서브캐리어 상에서 수신된 신호(

)이다.

여기서, 상기 a는 안테나 식별자이고, 상기 u는 단말기 식별자이고, i는 단말기 식별자이고, 상기

는 u-번째 단말기에서 i-번째 기지국으로의 채널을 표시하고,

는 ZMCSCG(Zero Mean Circularly Symmetric Complex Gaussian) 잡음을 표시한다. UL채널인

를 DL채널인

로 대치할 수 있는데, 이는 두 채널이 TDD시스템에서 서로 동일하다고 할 수 있기 때문이다. 연속적인 개의 서브캐리어들이 동일한 주파수 채널응답을 갖는다고 가정할 경우,

상기 <수학식 5>와 같이 표현되는 서브캐리어 레인지(subcarrier range)에 대하여, i-번째 기지국의

a-번째 안테나에서 u-번째 단말로의 채널을 상수 채널 계수(

)로 표시할 수 있다. 즉, 상기 채널이 원래는

이지만 주어진 서브캐리어 레인지에서 상수값을 가지므로 상기 <수학식 4>에서 노이즈(noise) 부분인

를 생략할 경우, k-번째 서브캐리어 상에서 i-번째 기지국의 a-번째 안테나로 수신한 수신 신호를 하기 <수학식 6>과 같이 근사화 한다.

사운딩 시퀀스의 직교성 특성을 이용하면, 상기 <수학식 5>와 같은 서브캐리어 레인지 상에서, i-번째 기지국의 a-번째 안테나에서 v-번째 단말기로의 채널은 하기 <수학식 7>과 같이 추정된다.

상기한 바와 같은 채널 추정은 기지국의 모든 안테나와 고려되어지는 모든 단말기들에 대하여 반복되고, 주어진 주파수 영역에 대하여 반복되어, 하기 <수학식 8>과 같이 DL채널 매트릭스(matrix)인

를 얻는다.

한편, 사운딩 시퀀스들이 서로 직교성을 갖지 않을 경우, 상기 제 1실시 예에 따른 평균 CE 방법을 이용하여 같은 셀의 단말기 및 인접 셀들의 단말기들의 채널들을 추정할 시, 큰 성능 저하가 생길 수 있다.

이하, 본 발명의 제2실시 예에서는 사운딩 시퀀스가 직교성을 갖지 않는 경우, 사운딩 시퀀스들 간의 상관(correlation) 영향을 피하면서 채널을 정확히 추정하기 위하여, 조인트(Joint) CE 방식을 사용하여 채널을 추정한다.

하기 <수학식 9>는 i번째 기지국의 a번째 안테나 및 g번째 그룹(group)으로 수신된 주파수 영역 신호벡터(

)이다.

상기

는 0주파수 톤(tone)들 '

' 상에서의 수신 신호를 나타내는 벡터를 하기 <수학식 10>내지 <수학식 12>와 같이

와

,

매트릭스 형태로 표현된다.

다음으로, U는 기지국에서 고려하고 있는 하나의 서브 캐리어를 통해서, 통신하는 단말기와 인접 셀들에 존재하는 단말기들의 수의 합이다. 상기

에 상기 <수학식 10>을 통해서 구해진

를 이용하여 계산된 하기 <수학식 13>을 곱하고, 노이즈(

)부분의 크기를 무시할 경우, 상기

의 추정치는 하기 <수학식 14>와 같이 계산된다.

상기한 바와 같이, 상기 <수학식 14>를 이용한 채널 추정이 가능하기 위해서는 다음과 같은 두 가지 조건이 만족되어야 한다.

첫번째 조건은, 상기

의 랭크(rank)가

을 만족해야 한다. 즉,

임을 가정하면, 상기

는 임의의 두 열이 서로 달라야 함을 의미한다. 상기 "서로 다른 두 열" 조건을 만족하기 위해서 사이클릭 쉬프트 분리(Cyclic-shift Separability) 시, 한 셀에 속하는 단말기들이 서로 다른 타임 쉬프트(time shift)값( 상기 <수학식 2>에서의 m)을 갖도록 사운딩 시퀀스를 생성하거나, 다른 셀에 속하는 단말기들이 서로 다른

값을 사용하여 사운딩 시퀀스를 생성해야 한다.

두번째 조건은,

이 좋은 상태 넘버(condition number)를 가져야 한다. 즉,

이 작을수록

를 곱했을 때, 노이즈 부분의 크기가 매우 커지는 노이즈 증대(noise enhancement) 효과가 발생하지 않도록 해 준다.

즉, 상기 첫번째 조건을 만족하는 경우, 상기

가 두번째 조건을 유지하게 됨으로써, 사운딩 시퀀스가 서로 직교성을 갖지 않을 경우라도 기지국 내부 셀의 단말기와, 상기 내부 셀의 인접 셀 단말기들의 채널들을 서로간의 간섭이 없이 추정한다.

이하, 본 발명의 제 3실시 예에 따라 평균 CE (for Cyclic-shift Separation) 방법을 사용한 채널 추정 시, 직교성을 갖지 않는 사운딩 시퀀스들의 간섭(cross-correlation) 영향을 줄이는 방법을 설명한다.

사이클릭 쉬프트 분리(Cyclic-shift Separation)시, 사운딩 시퀀스들 간에 직교성이 유지될 경우, 평균CE방법과 조인트 CE방법을 통해서 추정된 채널의 성능은 같다. 그러나, 상기 평균 CE 방법과 조인트 CE방법의 복잡도(complexity)를 비교 할 경우, 상기 조인트 CE보다 평균 CE의 복잡도가 훨씬 적다.

구체적으로, 셀들이 서로 다른

값을 사용하고, 임의의 한 셀이 인접 셀들에서 사용한

값들과 사운딩 시퀀스의 타임 쉬프트 값들을 모두 알 경우, 한 셀이 크로스 상관(cross correlation) 문제를 피하면서 채널 추정을 하기 위해서는 조인트 CE방법을 사용한다. 평균 CE는 사운딩 신호를 사용해 조작한 일정 개수의 수신신호를 평균하여 채널을 추정하는 방법이고, 조인트 CE는 일정 개수의 수신 신호로 이루어진 벡터로부터 사운딩 신호로 구성된 매트릭스 부분을 매트릭스 연산을 통해 제거함으로써 채널을 추정하는 방법이다.

상기 조인트 CE의 경우, 스케쥴러(scheduler)가 설정한 데이터 전송의 주파수 단위인 각 밴드(band)에 대해

매트릭스(matrix)의 인버전(inversion)이 필요하다. 상기

는 고려되는 단말기의 수이고, 상기 U가 클 경우 구현 복잡도가 크게 증가한다. 비록

가 매우 크지 않은 경우라도, 복잡도를 고려해 평균 CE를 사이클릭 쉬프트 분리의 기본 채널추정 방식으로 선택할 수 있다. 그러나, 만약 해당 기지국의 인접 셀들의 단말기들이 상기 기지국 내부의 셀 단말기들과 다른

값을 사용할 경우, 결과적으로 생성된 사운딩 시퀀스들 간에 크로스 상관이 발생한다. 상기 크로스 상관 문제는 채널 추정에 있어서, 평균 CE 방법의 부정확성을 일으키는 문제점이 있다.

따라서, 복잡성 및 상관 문제를 개선하기 위해서, 먼저 평균 CE를 수행하고, 이를 근거로 간섭(interference)의 영향을 가장 많이 받는 해당 기지국의 인접 셀들의 단말기들 중에서 "안테나 개수 -1개" 만큼의 단말기들을 선택한 다음, 상기 선택된 단말들에 대해서만 조인트 CE를 다시 수행하여 채널을 추정할 수 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기지국의 채널 추정방식 흐름도이다. 여기서는, 평균 CE 방법만 수행하는 경우를 설명하지만, 상기한 바와 같이 상기 평균 CE와 조인트 CE를 조합하여 수행하는 방법 역시 가능하다.

300단계에서 기지국은 인접 셀들의 단말기들로부터 사운딩 시퀀스 정보가 이용 가능한지 판단한다. 상기 판단 결과 이용 가능하면, 상기 기지국은 302단계에서 내부 셀과 인접 셀 단말기들 간의 사운딩 시퀀스들의 직교성이 유지 되는지 확인한다. 상기 확인결과 직교성이 유지될 경우, 304단계에서 상기 기지국은 평균 CE 방 법을 적용하여 채널을 추정한다.

상기 판단결과 이용가능하지 않으면, 상기 기지국은304단계로 진행한다.

상기 확인 결과 직교성이 유지되지 않을 경우, 308단계에서 상기 기지국은 시스템 복잡도가 매우 큰지 판단한다. 상기 판단결과 시스템 복잡도가 매우 클 경우, 상기 기지국은 310단계에서 평균 CE를 적용하여 채널 추정을 수행하고, 312단계로 진행한다.

312단계에서 상기 기지국은 사용자 선택에 의해서 M<U인 사용자를 선별한다. 상기 U는 고려되는 단말기들의 수이고, 상기 M은 사용자가 선택한 단말기의 수이다. 즉, 사용자는 상기 U보다 적은 수(M)의 단말기들 선택하고, 314단계로 진행한다. 314단계에서 상기 기지국은 상기 선별된 M개의 단말기들에 대해서 조인트 CE 를 통한 채널 추정을 수행한다.

상기 확인결과 시스템 복잡도가 크지 않을 경우, 상기 기지국은 316단계에서 조인트 CE를 적용하여 채널 추정을 수행한다.

이하, 본 발명의 제 4실시 예에서 따라 채널을 퍼뮤테이션(permutation) 방법에 따라 선형보간 하여 저장하는 방법을 설명한다.

일 예로, 와이브로 시스템에, BF과 관련된 대표적인 퍼뮤테이션(permutation) 방법은 B-AMC와 PUSC이다. 상기B-AMC와 PUSC각각에 대하여 추정 채널을 선형보간 하여 저장하는 방법을 설명한다. 이때, BF 웨이트(Weight)의 계산은 저장된 채널을 단위로 하여 이루어지고, 상기 추정 채널은 제 1실시 예 내지 제 3실시 예를 통해서 수행되었음을 전제로 한다.

첫번째는, B-AMC BF인 경우 추정 채널을 선형 보간하여 저장하는 방법이다. 이 경우, 사운딩에 의한 채널정보를 9개의 서브 캐리어로 구성되는 빈(bin) 단위로 저장되는데,

일 경우, 상기 빈과 그룹(group)이 일대일로 대응되므로 각 그룹의 채널 값을 빈 단위로 쉽게 저장할 수 있다. 상기 그룹은 하나 이상의 서브채널들의 묶음으로 여기서는 일정 개수임을 가정한다. 다음으로,

일 경우, 한 그룹의 채널 값이 한 빈에 저장되던지, 두 그룹의 채널 값들이 평균되어 한 빈에 저장된다. 두 그룹의 채널 값들이 평균되어 한 빈에 저장될 경우, 겹치는 톤 수에 따라 상이한 웨이트가 적용된다.

도 4는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 추정 채널 값의 저장 방법의 일 예를 보여주는 도면이다. 여기서는,

인 경우이다.

도 4를 참조하면,

인 경우 즉,

=16인 경우로 빈1(404)의 채널 추정값은

이고, 빈 3의 채널 추정값은

다. 이때, 빈 2(406)는 그룹1(400)과 그룹2(402)의 톤 들이 겹친다. 상기 톤은 한개의 서브캐리어 혹은 OFDM의 부반송파를 의미한다. 이때, 겹치는 톤 수에 따라 상이한 웨이트가 적용되기 때문에, 상기 빈 2(406)의 채널 추정 값은 자신의 앞과 뒤의 채널 추정값

와

의 평균 값으로 하기 <수학식 16>과 같이 계산된다.

도 5는 본 발명의 제 4실시 예에 따른 추정 채널 값의 저장 방법의 일 예를 보여주는 도면이다. 여기서는,

경우이다.

도 5를 참조하면, 빈 1(500)은 9개의 서브 캐리어로 구성되고, 그룹1(502)과 그룹2(504) 및 그룹3(506)의 채널 추정값이 겹친다. 상기 그룹1(502)은 추정 채널값이

인

4개로 구성되고, 상기 그룹2(504)는 추정 채널값이

인

4개로 구성되고, 상기 그룹3(506)은 추정 채널값이

인

4개로 구성된다.

상기 빈 1은 3개의 채널 값들이 겹치므로, 겹치는 톤 수에 상이한 웨이트가 적용되기 때문에, 상기 빈1의 채널 추정값은 상기 겹치는 그룹들의 추정 채널 값의 평균으로 하기 <수학식 17>과 같이 계산된다.

두번째는, PUSC- BF인 경우 추정 채널 값의 저장 방법이다.

도 6은 본 발명의 제 4실시 예에 따라 PUSC-BF인 경우의 추정 채널 값의 저장하는 방법을 보여주는 도면이다.

도 6을 참조하면, PUSC에서는 하나의 로지컬(logical)한 서브채널(602)의 톤들이 해당 그룹내의 톤으로 흩어지게 된다(608). 상기 톤들은 연속된 로지컬한 클러스터(cluster)들로 로테이션(rotation)된 후, 전체 주파수 대역에 존재하는 피지컬(physical)한 톤들로 다시 흩어진다(610).

하나의 그룹 내에 속해 있는 서브 채널들은 6개 또는 4개의 물리적으로 연속된 14개의 톤들을 만들어 내게 된다. 따라서, 간섭 널링(interference nulling)의 적용을 용이하게 만들기 위해서, 한 개의 OFDM 심볼 상에서는 하나의 그룹을 한 사용자만 사용하도록 설정한다. 즉, 하나의 그룹 일 예로, G0는 여러 개의 피지컬(physical)한 클러스터(cluster)들로 랜덤(ramdom)하게 흩어지게 되므로(610), 직교성을 가지는 조건이 가장 좋은 단말의 페어(pair)가 각 피지컬한 클러스터에 대해서 상이하게 주어져 SDMA(Space Division Multiple Acess)를 적용하기 어렵다. 따라서, PUSC에서는 SDMA를 적용하지 않고 BF만을 사용하여 간섭 널링을 수행한다. 이때, 채널저장 방식은 B-AMC인 경우와 유사하나, 9개 부반송파로 구성된 빈을 단위로 하는 대신 14개 부반송파로 구성된 클러스터를 단위로 하여 이루어진다. 주어진 P_c값과 클러스터의 상대적인 위치에 따라 채널 저장을 위한 평균의 가중치가 결정되는 방식은, B-AMC에서 주어진 P_c값과 빈의 상대적인 위치에 따라 채널 저장을 위한 평균의 가중치가 결정되는 방식과 동일하다. PUSC일 경우 사운딩 시퀀스의 길이를 전체 주파수 영역과 같도록 하여, 전체 주파수 영역에 대해서 채널 추정을 한다. 왜냐하면, PUSC에서 로지컬한 서브채널들의 톤들이 전체 피지컬한 서브캐리어들로 퍼지기 때문에, 전체 주파수 영역에 대한 채널추정이 필요하기 때문이다. 실제 DL-BF시는 저장된 채널 정보로부터 필요한 부분의 채널 값들만 꺼내어 사용한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 채널 추정 방법과 추정 채널의 저장 방법은 와이브로 시스템에 적용되어 기지국에서 DL-BF 웨이트를 계산하는 단위로 쓰일 수 있다. 즉, 해당 기지국의 내부 셀과 인접 셀들에 위치한 단말기의 사운딩 시퀀스가 직교성을 가질 경우와 가지지 않을 경우 각각에 대하여, 시스템의 복잡성을 줄이기 위해서 목적 단말과 인접 셀 단말들에 대해서 평균CE 방법과 조인트 CE 방법을 조합하여 채널을 추정하는 방안을 제안함으로써, 추정한 채널은 P_c개 만큼의 단위로 추정되어 와이브로 시스템의 퍼뮤테이션 방식에 따라 9개 톤 혹은 14개 톤을 단위로 매니퓰리에션(manipulation)한 후 채널 정보를 저장하고, DL-BF 웨이트를 상기 매니퓰레이션 단위로 계산함으로써, 사운딩 파라미터인 P_c와 주어진 퍼뮤테이션(permutation) 숫자 (9개 혹은 14개)의 불일치성을 해결함으로써, 성능의 향상, 관리의 편리성 증대, 메모리를 절약할 수 있는 효과가 있다.

Claims (50)

1. 통신시스템에서 채널을 저장하는 방법에 있어서,

   사운딩에 의해서 추정된 상기 채널의 서브캐리어들을 채널 특성 값에 따라 일정 개수의 조합으로 구성되는 하나의 단위로 저장하는 과정과,

   상기 채널을 구성하는 서브 채널들 중 미리 정해지는 개수의 서브 채널들로 나누어 생성되는 하나 이상의 그룹별로 상기 단위를 매핑하는 과정을 포함하는 채널 저장 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 채널 특성 값은,

   상기 단위로 저장되며, 상기 하나 이상의 그룹과 상기 단위가 일대일 매핑되지 않으면, 상기 단위별 채널 특성 값은 해당 단위에게 매핑된 그룹들의 채널 특성값의 평균으로 설정됨을 특징으로 하는 채널 저장 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 단위는,

   9개의 서브 캐리어들로 구성되는 것을 특징으로 하는 채널 저장 방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 채널 특성 값은,

   기지국의 내부 셀에 위치한 단말기의 사운딩 시퀀스와 상기 기지국의 인접 셀에 위치한 단말기들의 사운딩 시퀀스들 간에 직교성이 유지되는지 여부에 따라 결정됨을 특징으로 하는 채널 저장 방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 1항에 있어서,

    상기 하나의 단위를 구성하는 서브캐리어들은,

    주파수 상에서 불연속함을 특징으로 하는 채널 저장 방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 단위는,

    14개의 서브 캐리어들로 구성되는 클러스터임을 특징으로 하는 채널 저장 방법.
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
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19. 삭제
20. 삭제
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34. 삭제
35. 삭제
36. 삭제
37. 삭제
38. 삭제
39. 삭제
40. 삭제
41. 삭제
42. 삭제
43. 삭제
44. 삭제
45. 통신시스템에서 채널 정보를 저장하는 기지국에 있어서,

    사운딩에 의해서 추정된 상기 채널의 서브캐리어들을 채널 특성 값에 따라 일정 개수의 조합으로 구성되는 하나의 단위로 저장하고, 상기 채널을 구성하는 서브 채널들 중 미리 정해지는 개수의 서브 채널들로 나누어 생성되는 하나 이상의 그룹별로 상기 단위를 매핑하는 제어부를 포함하는 기지국.
46. 제 45항에 있어서,

    상기 채널 특성 값은,

    상기 단위로 저장되며, 상기 하나 이상의 그룹과 상기 단위가 일대일 매핑되지 않으면, 상기 단위별 채널 특성 값은 해당 단위에게 매핑된 그룹들의 채널 특성값의 평균으로 설정됨을 특징으로 하는 기지국.
47. 제 45항에 있어서,

    상기 단위는,

    9개의 서브캐리어들로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
48. 제 45항에 있어서,

    상기 채널 특성 값은,

    상기 기지국의 내부 셀에 위치한 단말기의 사운딩 시퀀스와 상기 기지국의 인접 셀에 위치한 단말기들의 사운딩 시퀀스들 간에 직교성이 유지되는지 여부에 따라 결정됨을 특징으로 하는 기지국.
49. 제 45항에 있어서,

    상기 하나의 단위를 구성하는 서브캐리어들은,

    주파수 상에서 불연속함을 특징으로 하는 기지국.
50. 제 49항에 있어서,

    상기 단위는,

    14개의 서브 캐리어들로 구성되는 클러스터임을 특징으로 하는 기지국.

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