KR101396239B1 - 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101396239B1
KR101396239B1 KR1020080019968A KR20080019968A KR101396239B1 KR 101396239 B1 KR101396239 B1 KR 101396239B1 KR 1020080019968 A KR1020080019968 A KR 1020080019968A KR 20080019968 A KR20080019968 A KR 20080019968A KR 101396239 B1 KR101396239 B1 KR 101396239B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
channel
received
scrambling pattern
candidate
Prior art date
Application number
KR1020080019968A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090094950A (ko
Inventor
장윤직
이재혁
맹승주
변명광
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020080019968A priority Critical patent/KR101396239B1/ko
Publication of KR20090094950A publication Critical patent/KR20090094950A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101396239B1 publication Critical patent/KR101396239B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03866—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using scrambling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649—Demodulators
    • H04L27/265—Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2668—Details of algorithms
    • H04L27/2673—Details of algorithms characterised by synchronisation parameters
    • H04L27/2675—Pilot or known symbols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655—Synchronisation arrangements
    • H04L27/2689—Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation
    • H04L27/2695—Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation with channel estimation, e.g. determination of delay spread, derivative or peak tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 채널을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 수신신호를 디스크램블링하는 과정과, 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정과, 상기 스크램블링 패턴 행렬들과 상기 디스크램블링된 신호를 이용하여 적어도 하나의 후보 채널을 생성하는 과정과, 상기 후보 채널들을 이용하여 적어도 하나의 신호를 재생성하는 과정과, 상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블링된 신호가 가장 유사한 신호를 선택하는 과정과, 상기 선택한 신호를 생성하기 위해 사용한 채널에서 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호들의 채널을 확인하는 과정을 포함하여 정확한 채널 및 잡음 전력을 추정할 수 있는 이점이 있다.
무선통신시스템, 채널 추정, 간섭 채널 추정, 스크램블링 패턴

Description

무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING OF CHALLEL AND NOISE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 채널 및 잡음을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 간섭 신호를 고려하여 채널 및 잡음을 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)방식을 사용하는 경우, 상기 무선통신시스템의 수신 단은 수신 신호를 복조하기 위해 채널 및 잡음 전력을 추정해야 한다.
일반적으로 무선통신시스템은 채널 및 잡음 전력을 추정하기 위해 파일럿(Pilot)을 위한 별도의 자원을 할당한다. 따라서, 상기 수신 단은 송신 단에서 전송한 파일럿을 이용하여 하기 도 1에 도시된 바와 같이 채널 및 잡음 전력을 추정한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 수신 단의 블록 구성을 도시하 고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 수신 단은 RF(Radio Frequency)처리기(100), 아날로그/디지털 변환기(ADC: Analog/Digital Converter)(110), OFDM 복조기(120), 디스크램블러(Descrambler)(130), 채널추정기(140), 채널 보상기(150), 잡음 추정기(160) 및 로그 우도 율(LLR: Log Likelihood Ratio)생성기(170)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(100)는 안테나를 통해 수신된 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
상기 아날로그/디지털 변환기(110)는 상기 RF처리기(100)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(120)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(110)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다.
상기 디스크램블러(130)는 상기 OFDM 복조기(120)로부터 제공받은 신호를 디스크램블링하여 상기 수신신호에서 서빙국이 전송한 신호를 확인한다. 즉, 송신 단들은 자신의 서비스 영역에 위치하는 수신 단이 자신의 신호를 확인할 수 있도록 전송 신호에 서로 다른 스크램블링 패턴을 적용하여 전송한다. 상기 디스크램블러(130)는 수신신호를 디스크램블링하면, 서빙국이 전송한 신호는 스크램블링의 영향은 없어지고, 다른 셀로부터 수신된 간섭 신호는 1 또는 -1이 임의로(Random) 곱해진 형태가 된다. 따라서, 상기 디스크램블러(130)는 디스크램블링을 통해 서빙국 이 전송한 신호를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 서빙국은 상기 무선통신시스템의 송신 단들 중 자신에게 서비스를 제공하는 송신 단을 의미한다.
상기 채널 추정기(140)는 상기 디스크램블러(130)로부터 제공받은 신호를 이용하여 서빙국과의 채널을 추정한다. 예를 들어, 상기 채널 추정기(140)는 상기 디스크램블러(130)로부터 제공받은 주파수 영역에 포함되는 파일럿 신호들의 평균을 이용하여 채널을 추정한다.
상기 채널 보상기(150)는 상기 채널 추정기(140)에서 추정한 채널을 이용하여 상기 수신신호의 채널왜곡을 보상한다.
상기 잡음 추정기(160)는 상기 디스크램블러(130)로부터 제공받은 신호를 이용하여 잡음 전력을 추정한다. 예를 들어, 상기 잡음 추정기(140)는 상기 디스크램블러(130)로부터 제공받은 주파수 영역에 포함되는 파일럿 신호들의 전력차를 이용하여 잡음 전력을 추정한다.
상기 로그 우도 율 생성기(170)는 상기 채널 보상기(150)로부터 제공받은 채널 보상된 신호와 상기 잡음 추정기(160)로부터 제공받은 잡음 전력을 이용하여 상기 수신신호에 대한 LLR을 생성한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템의 수신 단은 파일럿 신호를 이용하여 추정한 채널 및 잡음전력으로 수신신호를 복조한다. 즉, 상기 수신 단들은 인접 셀 간섭을 고려하지 않고 파일럿 신호만을 고려하여 채널 및 잡음을 추정한다.
따라서, 다수의 수신 단들이 동일한 주파수와 시간 자원을 공유하는 환경에서 상기 수신 단들은 인접 셀 간섭에 의해 채널 및 잡음 추정 성능이 저하되는 문 제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 간섭 신호를 고려하여 채널 및 잡음을 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 간섭 신호를 고려하여 파일럿 신호를 이용한 채널 및 잡음을 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 무선통신시스템에서 스크램블링 패턴과 파일럿 신호을 이용하여 간섭 신호를 고려한 채널 및 잡음을 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 채널을 추정하기 위한 방법은, 수신신호를 디스크램블링하는 과정과, 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정과, 상기 스크램블링 패턴 행렬들과 상기 디스크램블링된 신호를 이용하여 적어도 하나의 후보 채널을 생성하는 과정과, 상기 후보 채널들을 이용하여 적어도 하나의 신호를 재생성하는 과정과, 상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블링된 신호가 가장 유사한 신호를 선택하는 과정과, 상기 선택한 신호를 생성하기 위해 사용한 채널에서 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호들의 채널을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템에서 채널을 추정하기 위한 장치는, 신호를 수신받는 수신부와, 수신신호를 디스크램블링하는 디스크램블러와, 상기 디스크램블링된 수신신호에 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 적용하여 수신하려는 신호의 채널 및 적어도 하나의 간섭 신호들의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 스크램블링 패턴과 파일럿 신호를 이용하여 간섭 신호를 고려한 채널 및 잡음 전력을 추정함으로써, 정확한 채널 및 잡음 전력을 추정할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선통신시스템에서 간섭 신호를 고려하여 채널 및 잡음 전력을 추정하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명에서 상기 무선통신시스템은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)방식을 사용하는 것으로 가정한다.
상기 무선통신시스템의 수신 단은 간섭 신호를 고려하여 채널 및 잡음 전력을 추정하기 위해 하기 도 2에 도시된 바와 같이 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 수신 단의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 수신 단은 RF(Radio Frequency)처리기(200), 아날로그/디지털 변환기(ADC: Analog/Digital Converter)(210), OFDM 복조기(220), 디스크램블러(Descrambler)(230), 채널추정기(240), 채널 보상기(250), 잡음 추정기(260) 및 로그 우도 율(LLR: Log Likelihood Ratio)생성기(270)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리기(200)는 안테나를 통해 수신된 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
상기 아날로그/디지털 변환기(210)는 상기 RF처리기(200)로부터 제공받은 아날로그 신호를 디지털 샘플데이터로 변환하여 출력한다. 상기 OFDM복조기(220)는 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 통해 상기 아날로그/디지털 변환기(210)로부터 제공받은 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 상기 OFDM 복조기(220)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 이용하여 시간 영역의 샘플데이터를 주파수 영역의 데이터로 변환한다.
상기 디스크램블러(230)는 상기 OFDM 복조기(220)로부터 제공받은 신호를 디스크램블링하여 상기 수신신호에서 서빙국이 전송한 신호를 확인한다. 즉, 송신 단 들은 자신의 서비스 영역에 위치하는 수신 단이 자신의 신호를 확인할 수 있도록 전송 신호에 서로 다른 스크램블링 패턴을 적용하여 전송한다. 예를 들어, 상기 송신 단들은 1 또는 -1을 임의로(Random) 전송 신호에 곱하여 스크램블링을 수행한다. 이 경우, 상기 디스크램블러(230)는 수신신호를 디스크램블링하면, 서빙국이 전송한 신호는 스크램블링의 영향은 없어지고, 다른 셀로부터 수신된 간섭 신호는 1 또는 -1이 임의로 곱해진 형태가 된다. 따라서, 상기 디스크램블러(230)는 디스크램블링을 통해 서빙국이 전송한 신호를 확인할 수 있다. 여기서, 상기 서빙국은 상기 무선통신시스템의 송신 단들 중 자신에게 서비스를 제공하는 송신 단을 의미한다.
상기 채널 추정기(240)는 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호를 이용하여 수신하려는 신호의 채널 및 간섭 채널을 추정한다. 예를 들어, 상기 채널 추정기(240)는 임의로 생성한 하나 이상의 스크램블링 패턴들과 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호를 이용하여 후보 채널들을 생성한다. 이후, 상기 채널 추정기(240)는 상기 생성한 후보 채널들을 이용하여 신호를 재생성하고, 상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호와 가장 유사한 신호의 채널을 선택한다. 이때, 상기 선택한 채널은 수신하려는 신호의 채널뿐만 아니라 간섭 신호의 채널을 포함한다.
상기 채널 추정기(240)는 상술한 바와 같이 수신하려는 신호의 채널뿐만 이니라 간섭 신호의 채널을 추정하기 위해 하기 도 3에 도시된 바와 같이 구성된다.
상기 채널 보상기(250)는 상기 채널 추정기(240)로부터 제공받은 채널 정보 를 이용하여 데이터 심볼을 채널 보상한다. 예를 들어, 상기 채널 보상기(250)는 상기 채널 정보를 이용하여 데이터 심볼의 크기 및 위상을 보상한다.
상기 잡음 추정기(260)는 상기 채널 추정기(240)로부터 제공받은 간섭 신호의 채널 정보를 이용하여 잡음 전력을 추정한다.
상기 로그 우도 율 생성기(270)는 상기 채널 보상기(250)로부터 제공받은 채널 보상된 데이터 심볼과 상기 잡음 추정기(260)로부터 제공받은 잡음 전력을 이용하여 상기 수신신호에 대한 LLR을 생성한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 수신 단에서 채널을 추정하기 위한 상세 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 채널 추정기(240)는 후보 채널 생성기(300), 스크램블링 패턴 생성기(310), 신호 재생성기(320) 및 채널 선택기(330)를 포함하여 구성된다.
상기 후보 채널 생성기(300)는 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)로부터 제공받은 하나 이상의 스크램블링 패턴 행렬들과 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호를 이용하여 후보 채널들을 생성한다. 이때, 상기 후보 채널 생성기(300)는 하기 <수학식 1>과 같이 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)로부터 제공받은 각각의 스크램블링 패턴 행렬에 따른 후보 채널들을 생성한다.
Figure 112008015839985-pat00001
Figure 112008015839985-pat00002
여기서, 상기
Figure 112008015839985-pat00003
는 상기 채널 추정기(240)에서 생성한 k번째 후보 채널 행렬을 나타내고, 상기
Figure 112008015839985-pat00004
는 k번째 스크램블링 패턴들의 행렬을 나타내며, 상기
Figure 112008015839985-pat00005
는 수신신호를 나타낸다. 여기서, 상기
Figure 112008015839985-pat00006
는 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호의 채널을 벡터로 나타낸 것으로 h1은 수신하려는 신호의 채널을 나타내고, h2부터 hN까지는 간섭 신호의 채널을 나타낸다. 또한, 상기
Figure 112008015839985-pat00007
는 상기 수신신호들 중 채널 및 잡음 전력 추정에 사용되는 파일럿 신호를 의미하며 상기 파일럿 신호가 N인 경우, N×1 형태의 벡터가 된다.
상기 <수학식 1>과 같이 상기 후보 채널 생성기(300)는 수신된 파일럿 신호에 스크램블링 패턴 행렬의 역행렬을 곱하여 후보 채널을 생성한다.
상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 임의적으로 하나 이상의 스크램블링 패턴을 생성한다. 즉, 상기 채널 추정기(240)가 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호에서 수신하려는 신호는 스크램블링의 영향이 없지만, 간섭 신호들은 스크램블링 패턴이 남아 있다. 따라서, 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 상기 <수학식 1>의 S
Figure 112008015839985-pat00008
에서 수신하려는 신호의 스크램블링 패턴을 나타내는 첫 번째 열은 모두 1로 구성한다. 또한, 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 두 번째 열부터 마지막 열까지는 간섭 신호들에 대한 스크림블링 패턴으로 1 또는 -1에 의해 임의 적으로 구성된다.
이때, 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 상기 채널 추정기(240)에서 추정하는 간섭 신호의 개수에 따라 생성할 스크램블링 패턴의 개수를 결정한다. 예를 들어, 상기 채널 추정기(240)에서 k개의 간섭 채널을 추정하는 경우, 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 2k의 스크램블링 패턴 행렬들을 생성한다. 이때, 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)는 상기 생성한 스크램블링 패턴 행렬들 중 역행렬이 존재하는 스크램블링 패턴 행렬들만 상기 후보 채널 생성기(300)로 제공한다.
상기 신호 재생성기(320)는 상기 후보 채널 생성기(300)로부터 제공받은 후보 채널들과 상기 스크램블링 패턴 생성기(310)로부터 제공받은 스크램블링 패턴을 이용하여 신호를 재생성한다. 예를 들어, 상기 신호 재생성기(320)는 하기 <수학식 2>와 같이 신호를 재생성한다.
Figure 112008015839985-pat00009
여기서, 상기
Figure 112008015839985-pat00010
는 k번째 후보 채널과 k번째 스크램블링 패턴 행렬을 이용하여 생성한 신호를 나타내고, 상기
Figure 112008015839985-pat00011
는 k번째 후보 채널을 나타내며, 상기
Figure 112008015839985-pat00012
는 k번째 스크램블링 패턴 행렬을 나타낸다.
상기 채널 선택기(330)는 하기 <수학식 3>과 같이 상기 신호 재생성기(320)에서 재생성한 신호들과 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호의 유클리디 안 거리(Euclidean Norm)를 산출한다.
Figure 112008015839985-pat00013
여기서, 상기 Dk는 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호와 재생성한 k번째 신호와의 유클리디안 거리를 나타내고, 상기
Figure 112008015839985-pat00014
는 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호를 나타내며, 상기
Figure 112008015839985-pat00015
는 재생성한 k번째 신호를 나타낸다.
이때, 상기 채널 선택기(330)는 상기 재생성한 신호들 중 유클리디안 거리가 가장 짧은 신호의 채널을 선택한다.
상술한 바와 같이 구성된 채널 추정기를 이용하여 채널을 추정하는 경우, 상기 잡음 추정기(260)는 간섭 신호의 채널을 이용하여 하기 <수학식 4>와 같이 잡음 전력을 추정할 수 있다.
Figure 112008015839985-pat00016
여기서, 상기 NI는 잡음 전력을 나타내고, 상기 n은 간섭 신호의 개수를 나타내며, 상기
Figure 112008015839985-pat00017
는 간섭 신호의 채널을 나타내고, 상기
Figure 112008015839985-pat00018
는 상기 디스크램블러(230)로부터 제공받은 신호를 나타내며, 상기
Figure 112008015839985-pat00019
는 재생성한 k번째 신호를 나타낸다.
상기 <수학식 4>와 같이 상기 잡음 추정기(260)는 열 잡음과 간섭신호의 전력을 분리하여 산출한다.
이하 설명은 수신 단에서 채널 및 잡음을 추정하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 수신 단에서 채널을 추정하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 먼저 상기 수신 단은 401단계에서 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 신호가 수신되는 경우, 상기 수신 단은 403단계로 진행하여 상기 수신 신호에 대한 OFDM 복조 및 디스크램블링한다. 즉, 상기 수신 단은 안테나를 통해 수신된 고주파 대역의 수신 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 이후, 상기 수신 단은 FFT연산을 통해 상기 기저대역 신호를 주파수 영역의 데이터로 변환한다. 또한, 상기 수신 단은 상기 주파수 대역의 데이터를 디스크램블링 한다.
이후, 상기 수신 단은 405단계로 진행하여 임의적으로 하나 이상의 스크림블링 패턴 행렬들을 생성한다. 예를 들어, k개의 간섭 채널을 추정하는 경우, 상기 수신 단은 2k의 스크램블링 패턴 행렬들을 생성한다. 이후, 상기 수신 단은 상기 생성한 스크램블링 패턴 행렬들 중 역행렬이 존재하지 않는 스크램블링 패턴 행렬들을 제거한다. 이때, 상기 수신 단은 스크램블링 패턴 행렬에서 수신하려는 신호의 스크램블링 패턴을 나타내는 첫 번째 열은 모두 1로 구성한다. 또한, 상기 수신 단 은 두 번째 열부터 마지막 열까지는 간섭 신호들에 대한 스크림블링 패턴으로 1 또는 -1로 임의적으로 구성한다.
상기 스크램블링 패턴을 생성한 후, 상기 수신 단은 407단계로 진행하여 상기 생성한 스크램블링 패턴 행렬들을 이용하여 후보 채널들을 생성한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 <수학식 1>과 같이 각각의 스크램블링 패턴 행렬과 상기 디스크림블링된 신호를 이용하여 후보 채널들을 생성한다.
상기 후보 채널들을 생성한 후, 상기 수신 단은 409단계로 진행하여 상기 생성한 후보 채널들과 상기 후보 채널들을 생성하기 위해 사용한 스크램블링 패턴 행렬을 이용하여 각각의 후보 채널들에 대한 신호를 재생성한다.
상기 신호들을 재생성한 후, 상기 수신 단은 411단계로 진행하여 상기 재생성한 신호들 중 수신받은 신호와 가장 유사한 신호의 채널을 선택한다. 이때, 상기 수신 단에서 선택한 채널은 수신하려는 신호의 채널 및 간섭 신호의 채널을 포함한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 <수학식 3>과 같이 각각의 재생성한 신호들과 디스크램블링된 수신 신호의 유클리디안 거리를 산출한다. 이후 상기 수신 단은 상기 유클리디안 거리가 가장 짧은 신호를 재생성할 때 사용한 채널을 선택한다.
상기 수신하려는 신호의 채널 및 간섭 신호의 채널을 결정한 후, 상기 수신 단은 413단계로 진행하여 상기 수신하려는 신호의 채널을 이용하여 수신받은 데이터 심볼에 대한 채널 보상을 수행한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 상기 수신하려는 신호의 채널을 이용하여 상기 데이터 심볼의 크기와 위상을 보상한다.
이때, 상기 수신 단은 415단계로 진행하여 상기 간섭 신호의 채널을 이용하 여 잡음 전력을 추정한다. 예를 들어, 상기 수신 단은 잡음 전력을 상기 <수학식 4>와 같이 열 잡음과 간섭신호의 전력으로 분리하여 추정한다.
상기 수신받은 데이터 심볼에 대한 채널 보상하고 잡음 전력을 추정한 후, 상기 수신 단은 417단계로 진행하여 상기 채널 보상한 데이터 심볼과 잡음 전력을 이용하여 LLR을 생성한다. 이후, 미 도시되었지만 상기 수신 단은 사익 LLR을 복조하여 수신 데이터를 확인한다.
이후, 상기 수신 단은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 바와 같이 상기 무선통신시스템의 수신 단은 스크램블링 패턴을 이용하여 수신하려는 신호에 대한 채널과 간섭 신호에 대한 채널을 추정하여 채널 보상 및 잡음 전력을 추정할 수 있다. 이때, 상기 수신 단은 수신신호에 포함된 파일럿 신호의 개수에 따라 최대로 채널을 추정할 수 있는 간섭 신호의 개수가 결정된다. 즉, 상기 수신 단은 수신신호에 포함된 파일럿의 개수보다 2개 이상으로 적은 개수의 간섭 신호들의 채널을 추정할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선통신시스템에서 하기 도 5와 같이 구성되는 타일을 이용하여 통신을 수행하는 경우, 상기 수신 단은 한 개 또는 두 개의 간섭 신호의 채널을 추정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 타일 구조를 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 무선통신시스템은 12개의 톤으로 구성된 타일을 이용하여 통신을 수행한다. 이때 상기 타일은 주파수 - 시간축 상의 4×3의 크기로 구성된다. 여기서, 상기 4×3의 타일은 모서리에 해당하는 4개의 부반송파 에 파일럿 심볼을 전송하고, 나머지 8개의 부반송파에 데이터 심볼들을 전송한다.
상술한 바와 같이 하나의 타일에 4개의 파일럿이 포함되는 경우, 상기 수신 단은 최대 2개의 간섭 신호에 대한 채널을 추정할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 무선통신시스템에서 수신 단의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 수신 단의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 수신 단에서 채널을 추정하기 위한 상세 블록 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 수신 단에서 채널을 추정하기 위한 절차를 도시하는 도면, 및
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 타일 구조를 도시하는 도면.

Claims (23)

  1. 무선통신시스템에서 채널을 추정하기 위한 방법에 있어서,
    수신신호를 디스크램블링하는 과정과,
    적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정과,
    상기 스크램블링 패턴 행렬들과 상기 디스크램블링된 신호를 이용하여 적어도 하나의 후보 채널을 생성하는 과정과,
    상기 후보 채널들을 이용하여 적어도 하나의 신호를 재생성하는 과정과,
    상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블링된 신호가 가장 유사한 신호를 선택하는 과정과,
    상기 선택한 신호를 생성하기 위해 사용한 채널에서 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호들의 채널을 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수신신호는, 파일럿 신호인 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    신호가 수신되는 경우, 상기 수신신호를 기저대역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정과,
    푸리에 변환을 통해 상기 디지털 신호를 주파수 영역 신호로 변환하는 과정을 더 포함하여,
    상기 주파수 영역 신호를 디스크램블링하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정은,
    채널을 추정하기 위한 간섭 신호의 개수를 고려하여 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정과,
    상기 생성한 스크램블링 패턴 행렬들 중 역행렬이 존재하지 않는 행렬을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 과정은,
    수신하려는 신호에 대한 스크램블링 패턴을 모두 1로 구성하는 과정과,
    적어도 하나의 간섭 신호들에 대한 스크림블링 패턴을 1 또는 -1로 임의적으로 구성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 후보 채널들은, 하기 수학식 5를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
    Figure 112008015839985-pat00020
    Figure 112008015839985-pat00021
    여기서, 상기
    Figure 112008015839985-pat00022
    는 상기 k번째 후보 채널, 상기
    Figure 112008015839985-pat00023
    는 k번째 스크램블링 패턴 행렬, 상기
    Figure 112008015839985-pat00024
    는 수신신호를 나타냄.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 신호를 재생성하는 과정은,
    상기 생성한 후보 채널들과 상기 후보 채널들을 생성하기 위해 사용한 스크램블링 패턴 행렬들을 이용하여 각각의 후보 채널들에 대한 신호를 재생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 신호를 선택하는 과정은,
    상기 재생성한 각각의 신호들과 상기 디스크램블링된 신호들의 유클리디안 거리를 확인하는 과정과,
    상기 재생성한 신호들 중 상기 유클리디안 거리가 가장 짧은 신호를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 후보 채널들은, 수신하려는 신호에 대한 채널 벡터와 상기 수신신호에 포함된 파일럿 신호의 개수에 비해 두 개이상 적은 개수의 간섭 신호들에 대한 채널 벡터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 수신하려는 신호의 채널을 이용하여 상기 디스크램블링된 신호를 채널 보상하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 간섭 신호들의 채널을 이용하여 잡음 전력을 추정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 무선통신시스템에서 채널을 추정하기 위한 장치에 있어서,
    신호를 수신받는 수신부와,
    수신신호를 디스크램블링하는 디스크램블러와,
    상기 디스크램블링된 수신신호에 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 적용하여 수신하려는 신호의 채널 및 적어도 하나의 간섭 신호들의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 수신부는,
    신호를 수신받는 안테나와,
    상기 안테나를 통해 수신된 고주파 신호(RF: Radio Frequency)를 기저대역 신호로 변환하는 RF처리기와,
    상기 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와,
    푸리에 변환을 통해 상기 디지털 신호를 주파수 영역 신호로 변환하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)복조기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 채널 추정기는, 상기 디스크램블링된 파일럿 신호에 상기 스크램블링 패턴 행렬들을 적용하여 수신하려는 신호의 채널 및 적어도 하나의 간섭 신호들의 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 채널 추정기는,
    적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하는 패턴 생성기와,
    상기 스크램블링 패턴 행렬들과 상기 디스크램블링된 신호를 이용하여 적어도 하나의 후보 채널을 생성하는 후보 채널 생성기와,
    상기 후보 채널들을 이용하여 적어도 하나의 신호를 재생성하는 신호 재생성기와,
    상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블링된 신호가 가장 유사한 신호를 선택하고, 상기 선택한 신호를 생성하기 위해 사용한 채널에서 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호들의 채널을 확인하는 채널 확인기를 포함하여 구성되는 것을 특 징으로 하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 패턴 생성기는, 채널을 추정하기 위한 간섭 신호의 개수를 고려하여 적어도 하나의 스크램블링 패턴 행렬을 생성하고, 상기 생성한 스크램블링 패턴 행렬들 중 역행렬이 존재하지 않는 행렬을 제거하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 패턴 생성기는, 수신하려는 신호에 대한 스크램블링 패턴을 모두 1로 구성하고, 적어도 하나의 간섭 신호들에 대한 스크림블링 패턴을 1 또는 -1로 임의적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 후보 채널 생성기는, 수신하려는 신호에 대한 채널 벡터와 상기 수신신호에 포함된 파일럿 신호의 개수에 비해 두 개이상 적은 개수의 간섭 신호들에 대한 채널 벡터들을 후보 채널을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 후보 채널 생성기는, 하기 수학식 6을 이용하여 각각의 스크램블링 패턴 행렬에 대한 후보 채널을 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
    Figure 112008015839985-pat00025
    Figure 112008015839985-pat00026
    여기서, 상기
    Figure 112008015839985-pat00027
    는 상기 k번째 후보 채널, 상기
    Figure 112008015839985-pat00028
    는 k번째 스크램블링 패턴 행렬, 상기
    Figure 112008015839985-pat00029
    는 수신신호를 나타냄.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 신호 재생성기는, 상기 생성한 후보 채널들과 상기 후보 채널들을 생성하기 위해 사용한 스크램블링 패턴 행렬들을 이용하여 각각의 후보 채널들에 대한 신호를 재생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제 15항에 있어서,
    상기 채널 확인기는, 상기 재생성한 신호들 중 상기 디스크램블링된 신호들와의 유클리디안 거리가 가장 짧은 신호를 선택하고, 상기 선택한 신호를 생성하기 위해 사용한 채널에서 수신하려는 신호의 채널과 간섭 신호들의 채널을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제 12항에 있어서,
    상기 수신하려는 신호의 채널을 이용하여 상기 디스크램블링된 신호를 채널 보상하는 채널 보상기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 12항에 있어서,
    상기 간섭 신호들의 채널을 이용하여 잡음 전력을 추정하는 잡음 추정기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020080019968A 2008-03-04 2008-03-04 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법 KR101396239B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080019968A KR101396239B1 (ko) 2008-03-04 2008-03-04 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080019968A KR101396239B1 (ko) 2008-03-04 2008-03-04 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090094950A KR20090094950A (ko) 2009-09-09
KR101396239B1 true KR101396239B1 (ko) 2014-05-19

Family

ID=41295318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080019968A KR101396239B1 (ko) 2008-03-04 2008-03-04 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101396239B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180000533A (ko) * 2016-06-23 2018-01-03 연세대학교 산학협력단 광 통신 시스템에서 간섭 잡음을 제거하기 위한 장치 및 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050000201A (ko) * 2003-06-23 2005-01-03 삼성전자주식회사 시분할-부호분할다중접속 이동통신시스템에서 간섭신호제거장치 및 방법
KR20050101557A (ko) * 2003-02-18 2005-10-24 퀄컴 인코포레이티드 수신기 다중경로 ｃｄｍａ 신호의 채널 추정
US20070223364A1 (en) 2006-03-27 2007-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba OFDM radio communications system, transmitter and receiver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050101557A (ko) * 2003-02-18 2005-10-24 퀄컴 인코포레이티드 수신기 다중경로 ｃｄｍａ 신호의 채널 추정
KR20050000201A (ko) * 2003-06-23 2005-01-03 삼성전자주식회사 시분할-부호분할다중접속 이동통신시스템에서 간섭신호제거장치 및 방법
US20070223364A1 (en) 2006-03-27 2007-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba OFDM radio communications system, transmitter and receiver

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180000533A (ko) * 2016-06-23 2018-01-03 연세대학교 산학협력단 광 통신 시스템에서 간섭 잡음을 제거하기 위한 장치 및 방법
US9979485B2 (en) 2016-06-23 2018-05-22 Industry-Academic Cooperation Foundation, Yonsei University Method and apparatus for cancelling interference noise in optical communication system
KR101883550B1 (ko) * 2016-06-23 2018-08-24 연세대학교 산학협력단 광 통신 시스템에서 간섭 잡음을 제거하기 위한 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090094950A (ko) 2009-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1908239B1 (en) Co-channel interference mitigation for OFDM
KR100621432B1 (ko) 복수의 송신 안테나들을 사용하는 다중셀 직교 주파수분할 다중 방식 통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
JP4509994B2 (ja) 広帯域無線通信システムにおける隣接セルの干渉を除去するための装置及び方法
EP2218227B1 (en) Channel estimation for synchronized cells in a cellular communication system
US7848218B2 (en) Virtual multi-antenna method for OFDM system and OFDM-based cellular system
US8310915B2 (en) Method of transmitting OFDM signal and transmitter and receiver thereof
TWI389521B (zh) 用於在行動通訊系統中傳送／接收具有擴展訓練符號之信號的方法
WO2009085918A1 (en) Method and apparatus for ifdma receiver architecture
EP2612474B1 (en) Symbol detection for alleviating inter-symbol interference
JP2011151852A (ja) 無線通信装置
US8077787B2 (en) Communication control method, receiving station apparatus, transmitting station apparatus, and communication system
JP2005304040A (ja) 直交周波数分割多重接続システムにおける高速周波数ホッピングのための送受信装置
KR100542115B1 (ko) Ｏｆｄｍａ기반 셀룰러 시스템 기지국의 위상 왜곡 보상장치 및 방법
US8509104B2 (en) Identifying a sequence of received signals
JP3910956B2 (ja) Ｏｆｄｍ無線通信システムのための伝搬路推定器及びこれを用いた受信装置
KR100945419B1 (ko) 광대역 무선통신 시스템에서 슬라이딩 윈도우 채널 추정장치 및 방법
JP4852551B2 (ja) マルチキャリア受信装置、マルチキャリア通信システムおよび復調方法
KR101396239B1 (ko) 무선통신시스템에서 채널 및 잡음 추정 장치 및 방법
KR101042774B1 (ko) 고속 주파수 도약-직교 주파수 분할 통신 시스템의 신호송수신 장치 및 방법
JP4612467B2 (ja) 基地局装置、移動局装置、およびセルサーチ方法
KR100948511B1 (ko) 디맵퍼의 하드 디시젼을 이용한 채널 추정장치 및 채널 추정방법과 그 추정장치를 포함한 ｏｆｄｍ 수신장치
JP4812567B2 (ja) パイロット信号の割り当て方法およびそれを利用した無線装置
JP5284891B2 (ja) 通信装置及び遅延量検出方法
KR20060100960A (ko) 공간분할 다중 접속 방식을 지원하는 직교주파수다중 분할시스템에서 잡음전력 추정 장치 및 방법
EP2257011A1 (en) A circuit for providing a soft output

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170427

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180427

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee