KR101628887B1

KR101628887B1 - 다중 캐리어 변조 수신기에서의 채널 추정 및 최대전력 대 평균전력 비 감소

Info

Publication number: KR101628887B1
Application number: KR1020117014238A
Authority: KR
Inventors: 라비키란 라자고팔
Original assignee: 어드밴스드 마이크로 디바이시즈, 인코포레이티드
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2016-06-09
Also published as: US20130058440A1; CN103634243A; WO2010059521A3; WO2010059521A2; US20100124296A1; EP2557750A1; US8644401B2; CN102292947A; US8306148B2; JP2015092756A; EP2557750B1; KR20110095907A; US8625715B2; US20100124293A1; JP5984392B2; EP2359559A2; CN103634243B; JP5926825B2; JP2012509645A

Abstract

직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 예약된 톤 채널 캐리어들의 사용에 근거하여 채널 추정을 수행하는 것을 포함한다. 더욱이, 캐리어들의 둘 이상의 그룹들을 포함하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키는 방법이 제공되고, 이 방법은, 먼저 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들 대한 임의적 비제로 값들을 선택하고, 그 다음에 소정의 PAPR 임계치에 근거하여 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대한 비제로 값들을 최적으로 결정함으로써 수행되고, 여기서 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들은 데이터 캐리어들, 연속하는 파일럿들, 및 분산된 파일럿들 중 적어도 하나를 포함하며, 그리고 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들은 예약된 톤들을 포함한다.

Description

다중 캐리어 변조 수신기에서의 채널 추정 및 최대전력 대 평균전력 비 감소{CHANNEL ESTIMATION AND PEAK TO AVERAGE POWER RATIO REDUCTION IN MULTI-CARRIER MODULATION RECEIVERS}

본 발명은 일반적으로 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting, DVB)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다중 캐리어 변조 기반의 DVB 시스템에서 최대전력 대 평균전력의 비(Peak to Average Power Ratio, PAPR)를 감소시키는 것에 관한 것이다.

종래 기술 분야에서 숙련된 자들에게 알려진 바와 같이, DVB는 디지털 지상파 텔레비젼의 방송 전송을 위한 유럽 콘소시엄 표준이다. DVB 시스템은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)와 같은, 다중 캐리어 변조를 사용하여, 압축된 디지털 오디오/비디오 스트림을 전송한다. 신호를 전송하는 또 다른 보편적 방법은 디지털 비디오 방송-지상파(Digital Video Broadcasting-Terrestrial, DVB-T)이다. 방송사가 이러한 방법을 사용할 때, 전송 신호들은 케이블을 통해 전해지지 않는다. 대신에, 이 신호들은 공중 안테나(aerial antenna)들 간에 이동하고, 그리고 신호 블라스터(signal blaster)로부터 홈 수신기(home receiver)로 이동한다.

DVB-T 방송사들은, 동영상 전문가 그룹(Moving Picture Expert Group, MPEG)-2 표준에 기반을 둔 전체 프로세스를 갖는 압축된 디지털 오디오-비디오 스트림을 사용하여 데이터를 전송한다. 이러한 전송은, 고화질 텔레비젼(high definition television, HDTV) 및 다른 고강도 방법을 포함하는 모든 종류의 디지털 방송을 포함할 수 있다. 이것은 개별 전송 스트림을 요구하는 종래의 아날로그 신호보다 개선된 것이다.

임펄스 노이즈(impulse noise)는, 전송된 디지털 데이터에 미치는 그 부정적 영향으로 인해 DVB-T 전송에서 점점 관심의 대상이 되고 있고, 아울러 이것은 OFDM 기반의 시스템에서 일반적인 것이다. OFDM 기반의 DVB-T 시스템 수신기들이 임펄스 노이즈에 대해 일정 수준의 내재적 면역을 제공하지만, 이러한 면역은, 적용가능한 표준에 따라 디지털 TV 신호가 신뢰가능하게 전송되는 것을 보장하기에는 불충분하다. 예를 들어, OFDM 시스템은 다중 캐리어들 상에서 동시에 전송되는 데이터를 포함한다. 실생활에서, 데이터가 전송될 때, 데이터는 데이터 채널을 통해 전해진다. 이러한 데이터 채널은 후속적으로, 캐리어들이 수신기측에 수신될 때, 이러한 캐리어들 대부분 중 하나에 증진하는 손상(예를 들어, 임펄스 노이즈)으로서 자체적으로 나타난다.

임펄스 노이즈는 북미 TV 수신기 시장에서 통상적으로 무시되어 왔지만, 유럽 시장에서의 몇몇 표준/사양은 임펄스 노이즈에 대한 높은 톨로런스(tolerance)를 요구하고 있다. OFDM 시스템의 또 다른 문제점은 PAPR인바, 이는 임펄스 노이즈의 영향 및 존재에 영향을 미친다. PAPR을 감소시킴으로써, 임펄스 노이즈의 영향이 이에 대응하여 감소될 수 있다.

OFDM 시스템에서 PAPR를 감소시키기 위한 종래의 기술들 중 일부는, 예를 들어, 톤 예약(tone reservation), 톤 주입(tone injection), 혹은 적응성 성상도 확장(adaptive constellation extension)을 포함한다. 이러한 기술들 각각은 관련기술분야에서 숙련된 자들에게 잘 이해되고 있고, 본 명세서에서 깊게 설명되지 않을 것이다. 그러나, 이러한 기술 모두는, 수신을 위해 요구되는 신호대잡음비(signal-to-noise ratio, SNR)에서의 증가 혹은 데이터 전송속도에서의 손실을 일으킨다. 따라서, 이러한 기술들은 단지 제한된 용도를 갖는다.

다중 경로 왜곡을 극복함에 있어 수신기를 보조하기 위해, 알려진 데이터 패턴을 갖는 파일럿 신호가 전송된다. 파일럿 신호(이것은 때때로 파일럿 톤 혹은 간단히 파일럿으로 불림)는 채널 추정 동작을 지원하기 위해 사용된다. 종래의 채널 추정 동작은 통신 채널에 의해 도입된 진폭 및 위상 왜곡을 추정하려고 하고, 따라서 앞서 언급된 SNR 손실을 보상할 수 있다. 대부분의 다른 기술들보다 더 효과적이지만, 채널 추정 동작은 모든 SNR 손실을 완전히 보상하기에는 충분하게 정밀하지 않다.

따라서, 필요한 것은, SNR에서의 대응하는 손실을 보싱할 수 있는 OFDM 기반의 DVB-T 시스템 수신기에서의 PAPR를 감소시키는 개선된 방법 및 시스템이다.

본 명세서에서 광범위하게 설명되고 구현되는 바와 같은 본 발명의 원리에 따르면, 본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexed, OFDM) 신호에서의 채널 추정을 수행하는 방법을 포함한다. 이 방법은, 예약된 톤 채널 캐리어(reserved tone channel carrier)들의 사용에 근거하여 상기 채널 추정을 수행하는 것을 포함한다.

본 발명의 실시예들은 앞서 언급된 종래의 기술과 견줄만한 PAPR에서의 감소를 제공한다. 그러나, 본 발명의 실시예들에서, SNR 손실은 채널 추정 프로세스의 정밀도를 증가시킴으로써 보상된다.

예를 들어, OFDM 시스템은, 광대역 디지털 신호를 다수의 더 느린 디지털 스트림들로 분할함으로써, 그리고 그 다음에 근접하여 이격된 인접 캐리어 주파수들(즉, 톤들)의 세트를 통해 이들 스트림들 모두를 전송함으로써, 작동한다. 스트림들 각각은 서로 다른 타입의 톤들을 포함한다. 예를 들어, 전형적인 스트림(예를 들어, 심볼)은 데이터 캐리어(data carrier)들, 연속하는 파일럿(continuous pilot)들, 및 분산된 파일럿(scattered pilot)들을 포함할 수 있다. 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들에게 이해되는 바와 같이, 이러한 톤들 중 일부는 PAPR 감소를 위해 예약될 수 있다. 데이터 캐리어들이 데이터로 채워지는 경우, 시간 영역 신호의 PAPR를 감소시키기 위해, 여분의 데이터(즉, 채널 추정 데이터)의 적절한 값이, 예약된 캐리어들에 삽입된다.

본 발명은 예약된 톤들에 대한 값들의 허용가능한 세트를 파라미터화한다. 전형적인 파라미터화는, 선형 피드백 시프트 레지스터(linear feedback shift register)로부터의 값들, 혹은 유한 개수의 알려진 양자화 값들을 포함한다. 전송기는, 초기화 프로세스 동안, PAPR 감소를 위한 값들의 파라미터화된 세트로부터 최상의 신호를 찾아내고, 그 다음에, 선택된 파라미터들을 (가능하게는 강인한 채널에서) 시그널링한다. 그 다음에, 수신기는 파라미터들을 디코딩하고, 그리고 예약된 톤들을 추가적인 파일럿들로서 사용하여 채널 추정을 개선한다.

일부 PAPR 감소는 전형적으로 손실되는데, 왜냐하면 예약된 톤들에 대한 데이터 값들을 위한 검색 공간이 감소되기 때문이다. 그러나, 본 발명의 더 정밀한 채널 추정 동작이 주어지는 경우, 적응성 성상도 확장(Adaptive Constellation Extension, ACE)과 같은 추가적인 공지된 기술이 더 큰 감소의 획득을 위해 적용될 수 있다. 최종 예약된 톤 값들을 계산하는 프로세스는, 다중 PAPR 감소 기술을 포함하는 반복 기술을 통해 도달될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예, 특징, 및 장점, 그리고 본 발명의 다양한 실시예의 구조 및 동작은 첨부되는 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명된다.

본 명세서에 통합되고 아울러 상세한 설명의 일부를 형성하는, 첨부되는 도면은 본 발명을 예시하고, 그리고 또한, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 하고, 그리고 관련 기술분야에서 숙련된 자가 본 발명을 만들고 사용할 수 있게 하는 역할을 한다.

도 1은 종래의 OFDM 기반의 DVB-T 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 공지된 채널 추정 기술에 따른, 예시적인 파일럿 패턴 시퀀스를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 3은 공지된 채널 추정 기술에 따른, 예약된 톤 값들을 선택하기 전에 단일의 심볼 시퀀스를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 공지된 채널 추정 기술에 따른, 예약된 톤 값들을 선택하기 전에 단일의 심볼 시퀀스를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 공지된 패턴 서브세트로부터의 예약된 톤 값들을 선택한 후에 단일의 심볼 시퀀스를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 실현하는 방법의 예시적 흐름도이다.

본 발명의 다음의 상세한 설명은 첨부되는 도면을 참조하는바, 이러한 도면은 본 발명을 따르는 예시적 실시예들을 나타내고 있다. 다른 실시예들이 가능하고, 그리고 본 발명의 사상 및 범위 내에서 이러한 실시예들에 대한 수정이 가해질 수 있다. 따라서, 이러한 상세한 설명은 본 발명을 한정하려는 것이 아니다. 오히려, 본 발명의 범위는 첨부되는 특허청구범위에 의해 정의된다.

본 발명의 기술분야에서 숙련된 자에게는 명백한 바와 같이, 아래에서 설명되는 바와 같은 본 발명은 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 및/또는 도면에서 설명되는 엔티티들의 많은 서로 상이한 실시예들로 구현될 수 있다. 본 발명을 구현하기 위한 하드웨어에 대한 특별한 제어를 갖는 그 어떠한 실제 소프트웨어 코드는 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 따라서, 본 명세서에서 제시된 상세한 설명의 고려하에서, 상기 실시예들의 수정 및 변형이 가능하다는 이해와 함께, 본 발명의 동작 방법이 설명된다.

도 1은 종래의 OFDM 모바일 통신 시스템의 전송/수신 단말부들의 구성을 보여주는 블럭도이다. 도 1을 참조하면, OFDM 방식을 사용하는 모바일 통신 시스템은 전송 단말부(100) 및 수신 단말부(150)를 포함한다. 전송 단말부(100)는 데이터 전송기(data transmitter)(102), 코더(coder)(104), 심볼 맵퍼(symbol mapper)(106), 직렬대병렬(serial to parallel, S/P) 변환기(108), 파일럿 심볼 삽입기(110), 역 고속 퓨리에 변환(inverse fast Fourier transform, IFFT) 유닛(112), 병렬대직렬(parallel to serial, P/S) 변환기(114), 가드 간격 삽입기(guard interval inserter)(116), 디지털대아날로그(digital-to-analog, D/A) 변환기(118), 및 무선 주파수(radio frequency, RF) 프로세서(120)를 포함한다.

전송 단말부(100)에서, 데이터 전송기(102)는 코더(104)에 전송될 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트를 발생 및 출력한다. 코더(104)는 데이터 전송기(102)로부터 출력되는 신호들을 수신하여 소정의 코딩 방식에 따라 코딩하고, 그 다음에 이 코딩된 신호를 심볼 맵퍼(106)에 출력한다. 코더(104)는 소정의 코딩율을 갖는 터보 코딩 방식(turbo coding scheme) 혹은 컨벌루션 코딩 방식(convolutional coding scheme)을 사용하여 코딩을 수행할 수 있다. 심볼 맵퍼(106)는 코더(104)로부터 출력된 코딩된 비트들을 대응하는 변조 방식에 따라 변조하여, 변조 심볼들을 발생시키고, 그리고 이 변조 심볼들을 S/P 변환기(108)에 출력한다. 여기서, 심볼 맵퍼(106)가 따를 수 있는 변조 방식은, 예를 들어, 이진 위상 편이 변조(binary phase shift keying, BPSK) 방식, 직교 위상 편이 변조(quadrature phase shift keying, QPSK) 방식, 16 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation, QAM) 방식, 64QAM 방식 등을 포함한다.

S/P 변환기(108)는 심볼 맵퍼(106)로부터 출력된 직렬 변조 심볼들을 수신하여 병렬 변조 심볼들로 변환하고, 그리고 이 변환된 병렬 변조 심볼들을 파일럿 심볼 삽입기(110)에 출력한다. 파일럿 심볼 삽입기(110)는 S/P 변환기(108)로부터 출력된 이 변환된 병렬 변조 심볼들에 파일럿 심볼들을 삽입하고, 그 다음에 이들을 IFFT 유닛(112)에 출력한다.

IFFT 유닛(112)은 파일럿 심볼 삽입기(110)로부터 출력된 신호들을 수신하고, 이 신호들에 대해 N-포인트 IFFT를 수행하고, 그 다음에 이들을 P/S 변환기(114)에 출력한다. P/S 변환기(114)는 IFFT 유닛(112)으로부터 출력된 신호들을 수신하고, 이 신호들을 직렬 신호들로 변환하고, 그리고 이 변환된 직렬 신호들을 가드 간격 삽입기(116)에 출력한다. 가드 간격 삽입기(116)는 P/S 변환기(114)로부터 출력된 신호들을 수신하고, 이 수신된 신호들에 가드 간격들을 삽입하고, 그 다음에 이들을 D/A 변환기(118)에 출력한다. 여기서, 삽입된 가드 간격은 OFDM 통신 시스템에서 전송된 OFDM 심볼들 간의 간섭을 막는바, 즉, 삽입된 가드 간격은, 이전 OFDM 심볼 주기 동안 전송된 이전 OFDM 심볼과 현재 OFDM 심볼 주기 동안 전송될 현재 OFDM 심볼 간의 간섭을 막는다.

가드 간격을 삽입하는데 있어서, 널 데이터(null data)를 삽입하는 방법이 제안된다. 그러나, 가드 간격으로서 널 데이터를 삽입하는 것은, 수신기로 하여금 OFDM 심볼의 시작 포인트를 잘못 추정하게 할 수 있어, 서브캐리어들 간의 간섭을 허용하는바, 이것은 수신된 OFDM 심볼들에 대한 시작 포인트의 잘못된 결정을 일으킬 확률을 증가시킨다. 따라서, 주기적 전치부호 방법(cyclic prefix method) 혹은 주기적 후치부호 방법(cyclic postfix method)이 일반적으로 가드 간격을 삽입하는 경우 사용된다. 주기적 전치부호 방법에서, OFDM 심볼의 소정 개수의 마지막 비트들이 복제되어 OFDM 심볼에 삽입된다. 주기적 후치부호 방법에서, OFDM 심볼의 소정 개수의 처음 비트들이 복제되어 OFDM 심볼에 삽입된다.

D/A 변환기(118)는 가드 간격 삽입기(116)로부터 출력된 신호들을 수신하고, 이 신호들을 아날로그 신호들로 변환하고, 그리고 이 변환된 아날로그 신호들을 RF 프로세서(120)에 출력한다. RF 프로세서(120)는 필터(filter) 및 전단 유닛(front end unit)을 포함한다. RF 프로세서(120)는 D/A 변환기(118)로부터 신호들을 수신하고, 이 신호들을 RF-프로세싱하고, 그 다음에 전송 안테나(Tx antenna)를 통해 무선으로 신호들을 전송한다. 이하에서는 수신 단말부(150)가 설명된다.

수신 단말부(150)는 RF 프로세서(152), 아날로그대디지털(analog-to-digital, A/D) 변환기(154), 가드 간격 제거기(156), S/P 변환기(158), 고속 퓨리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 유닛(160), 파일럿 심볼 추출기(162), 채널 추정기(164), 등화기(166), P/S 변환기(168), 심볼 디맵퍼(symbol demapper)(170), 디코더(172), 및 데이터 수신기(174)를 포함한다.

전송 단말부(100)로부터 전송된 신호들이 다중 경로 채널을 통해 진행하여 이 신호에 노이즈가 포함된 상태로 수신 단말부(150)의 수신 안테나(Rx antenna)에 의해 수신된다. Rx 안테나를 통해 수신된 신호들은 RF 프로세서(152)에 입력되고, 그리고 RF 프로세서(152)는 이 수신된 신호들을 중간 주파수(intermediate frequency, IF) 대역의 신호들로 하향 변환하고, 그 다음에 이 IF 신호들을 A/D 변환기(154)에 출력한다. A/D 변환기(154)는 RF 프로세서(152)로부터 출력된 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하고, 그 다음에 이 디지털 신호들을 가드 간격 제거기(156)에 출력한다.

가드 간격 제거기(156)는 A/D 변환기(154)에 의해 변환되어 이로부터 출력되는 디지털 신호들을 수신하고, 이 디지털 신호들로부터 가드 간격을 제거하고, 그 다음에 이들을 S/P 변환기(158)에 출력한다. S/P 변환기(158)는 가드 간격 제거기(156)로부터 출력된 직렬 신호들을 수신하고, 이 직렬 신호들을 병렬 신호들로 변환하고, 그 다음에 이 병렬 신호들을 FFT 유닛(160)에 출력한다. FFT 유닛(160)은 P/S 변환기(158)로부터 출력된 신호들에 관해 N-포인트 FFT를 수행하고, 그 다음에 이들을 등화기(166)와 파일럿 심볼 추출기(162) 양쪽 모두에 출력한다. 등화기(166)는 FFT 유닛(160)으로부터 신호들을 수신하고, 이 신호들을 채널 등화시키며, 그 다음에 이 채널 등화된 신호들을 P/S 변환기(168)에 출력한다. P/S 변환기(168)는 등화기(166)로부터 출력된 병렬 신호들을 수신하고, 병렬 신호들을 직렬 신호들로 변환하고, 그 다음에 이 변환된 직렬 신호들을 심볼 디맵퍼(170)에 출력한다.

표시된 바와 같이, FFT 유닛(160)으로부터 출력되는 신호들은 또한, 파일럿 심볼 추출기(162)에 입력된다. 파일럿 심볼 추출기(162)는 FFT 유닛(160)으로부터 출력되는 신호들로부터 파일럿 심볼들을 검출하고, 그리고 이 검출된 파일럿 심볼들을 채널 추정기(164)에 출력한다. 채널 추정기(164)는 파일럿 심볼들을 사용하여 채널 추정을 수행하고, 그리고 채널 추정의 결과를 등화기(166)에 출력한다. 여기서, 수신 단말부(150)는 채널 추정의 결과에 대응하는 채널 품질 정보(Channel Quality Information)(이하에서 "CQI"로 언급됨)를 발생시키고, 그리고 CQI 전송기(미도시)를 통해 CQI를 전송 단말부(100)로 전송한다.

심볼 디맵퍼(170)는 P/S 변환기(168)로부터 출력된 신호들을 수신하고, 이 신호들을 전송 단말부(100)의 변조 방식에 대응하는 복조 방식에 따라 복조하고, 그 다음에 이 복조된 신호들을 디코더(172)에 출력한다. 디코더(172)는 전송 단말부(100)의 코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식에 따라 심볼 디맵퍼(170)로부터의 신호들을 디코딩하고, 그리고 이 디코딩된 신호들을 데이터 수신기(174)에 출력한다.

OFDM 시스템에서, 데이터는 다중 캐리어 주파수를 통해 전송 및 수신된다. 일부 OFDM 시스템에서, 예를 들어, 대략 528 메가헤르츠의 대역폭을 점유하는, 대략 128개의 독립적 OFDM 서브캐리어들(즉, 톤들)이 존재할 수 있다. 이러한 시스템들에서, 데이터는 대다수의 이러한 서브캐리어들을 통해 변조 및 전송된다. 서브캐리어들 중 대략 10개는 정보를 나르는데 반드시 필요한 것은 아니다. 이러한 서브캐리어들(이것은 또한 파일럿 톤들로도 언급됨)은 정보 운반 서브캐리어들을 보호하기 위해 사용될 수 있어, 시스템의 필터링 요건을 간단하게 하거나 혹은 복조기에 대해 기준 위상/진폭 정보를 제공할 수 있다. 파일럿 톤들의 위치는 통신 표준에 따라 정의될 수 있거나, 혹은 시스템의 사용자/설계자에 의해 정의될 수 있다. 일부 파일럿 톤들은 주파수 스펙트럼의 두 개의 말단에 위치하고, 파일럿 톤들의 일부는 주파수 스펙트럼 내에서 산재되어 있다.

각각의 전송된 캐리어 신호에 대해, OFDM 수신기는 통상적으로 전송 채널에 의해 유발된 왜곡을 보상하려 한다. 이것은 통상적으로 채널 추정 동작 및 채널 보상 동작을 포함한다. 다중 경로 왜곡을 극복함에 있어 수신기를 보조하기 위해, 알려진 데이터 패턴을 갖는 파일럿 신호들이 전송된다. 파일럿 신호들(때때로, 이것은 파일럿 톤들 혹은 간단히 파일럿들로 언급됨)은 채널 추정 동작을 지원하기 위해 사용된다. 이러한 채널 추정 동작은 통상적으로 통신 채널에 의해 도입된 진폭 및 위상 왜곡을 추정하려 한다.

파일럿들의 패턴 구조는, 통신 채널의 임펄스 응답 및 변화율에 대한 나이키스트 샘플링 기준이 만족되는 경우, 본질적으로 임의의 방식으로 존재할 수 있다. 전송되는 파일럿들의 수는 종종, 채널 상태에서의 예측된 변화율 및 예측된 다중 경로 왜곡 지연의 함수이다. 그러나, 효율성을 위해, 전송되는 파일럿들의 수는 최소화시키는 것이 바람직한데, 왜냐하면 파일럿의 전송은 파일럿을 전송하는데 사용되는 전송 슬롯에서 데이터의 전송을 막기 때문이다.

DVB-T OFDM 시스템은 종종 채널 추정을 보다 용이하게 할 목적으로 자신의 파일럿 톤들을 사용한다. 그러나, 이러한 톤들의 희박성(sparseness)은 효율적인 메모리 사용 및 계산과 함께 빠르게 채널을 추정하는 것을 어렵게 한다.

채널 추정은 현재 무선 수신기에 있어서 중요하고 필요한 기능이다. 무선 채널의 성질에 관한 제한된 지식을 가지는 경우에도, 수신기는 전송기에 의해 전송된 정보를 간파할 수 있다. 채널 추정의 목표는 알려진 혹은 부분적으로 알려진 전송에 관한 채널의 영향을 측정하는 것이다. 채널은 상태 및 토폴로지가 변함에 따라 변한다. OFDM 시스템은 채널 추정에 특히 적합하다. 서브캐리어들은 근접하여 이격되어 있고, 그리고 시스템은, 최소 지연으로 채널 추정을 계산할 수 있는 고속 애플리케이션에서 일반적으로 사용된다. 알려진 파워 및 구성으로 전송된 서브캐리어들은 파일럿들로 불리며, 동기화를 위해 사용된다. 앞서 언급된 바와 같이, 본 발명은 채널 추정을 달성하는 특별하고 신규한 방법을 제공한다.

특히, 본 발명은 톤 예약과 같은 알려진 채널 추정 기술을 증진시킨다. 톤 예약에서, 예를 들어, 캐리어들은 예약되고 PARR을 감소시키기 위해 임의적 값들로 채워진다.

반면, 본 발명은 다음과 같은 예로서 설명된다. 알려진 캐리어들에 대한 비임의적 값(non-arbitrary value)들이 선택될 수 있다고 가정한다. 즉, 예를 들어, 소정의 심볼에서, 캐리어들 3, 7, 및 10이 이용가능하고, 이러한 캐리어들 각각에 대한 임의적 값들을 사용하는 대신에, 다섯 개의 값들(예를 들어, -2, -1, 0, 1, 및 2)을 취할 수 있다. 따라서, 125(즉, 5³)개의 선택이 존재한다. PAPR이 앞서 언급된 임의적 값들을 사용하는 PAPR 감소와 비슷한 양만큼 감소될 수 있도록, 125개의 선택들 각각이 충분한 입상도(granularity)를 포함한다고 가정한다. 이러한 시나리오에서, PAPR은 거의, 임의적 값들을 사용함으로써 가능한 것만큼 크게 감소될 수 있다. 그러나, 비임의적 값들의 작은 세트들을 사용함으로써, 수신기는 더 많은 정보를 가지게 되고 이것을 사용하여 채널 추정 및 등화를 수행하게 된다. 이러한 정보를 수신기에 제공하는 능력은 이러한 캐리어들이 파일럿들로서 사용될 수 있게 할 수 있다. 통상적으로, 단지 전용 파일럿들만이 채널 추정을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명은 추가적, 비파일럿 채널 캐리어들이 채널 추정을 제공하기 위해 사용될 수 있도록 한다.

도 2는 알려진 채널 추정 기술에 따라 만들어진 파일럿 패턴 시퀀스(200)를 그래프로 나타낸 것이다. 파일럿 패턴 시퀀스(200)는 Y 축(204)을 따라 정렬된 아홉 개의 OFDM 심볼들의 심볼 그룹(202)을 포함한다. 예를 들어, Y 축(204)은 200 마이크로초(microseconds)(㎲) 내지 최대 1 밀리초의 단계적 변화를 가질 수 있다. 이러한 단계적 변화의 충실도는 OFDM 심볼들 각각의 총 지속 기간에 따라 달라진다. 도 2의 그래프는 또한 X 축(206)을 포함한다.

심볼 그룹(202) 내에서의 심볼들 각각은, 데이터 캐리어들(d _i _,j ), 연속하는 파일럿들(c _i _,j ), 분산된 파일럿들(s _i _,j ), 및 예약된 톤들(r _i _,j )을 포함하는 서로 다른 캐리어 타입들을 포함한다. 이러한 예약된 톤들(r _i _,j )은 일반적으로 사용되지 않는다. 파일럿 시퀀스(200)가 DVB-T2 시스템에서의 사용을 위해 구성된 시퀀스를 나타내지만, 이것은 임의의 OFDM 시스템에 적용될 수 있다.

캐리어 타입의 아래첨자(예를 들어, d _i,j )에서 첫 번째 성분은 캐리어 인덱스를 나타낸다. 아래첨자의 두 번째 성분은 시간 인덱스를 나타낸다. 예를 들어, 도 2에서, 시간 0에서 일어나는 제 1 OFDM 심볼(207)은 연속하는 파일럿 c₀ _,0, 데이터 캐리어 d ₁ _,0 , 데이터 캐리어 d ₂ _,0 등을 포함한다.

OFDM 심볼에서, 데이터 캐리어들은 실제 전송된 데이터를 나타낸다. 연속하는 파일럿들 및 분산된 파일럿들이, 채널 추정을 수행할 수 있도록 제공된다. 심볼(207)에 대해, 연속하는 파일럿들은 c₀ _,0 및 c₀ _,15다. 심볼(207)은 또한 분산된 파일럿 s_12,0을 포함한다. 왜 두 개의 서로 다른 타입의 파일럿들이 사용되는 지는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들에게 잘 이해되는바, 본 명세서에서 설명되지는 않는다.

파일럿 신호들의 다른 실시형태에 초점을 맞추면, 대부분의 OFDM 시스템은 임의의 특정 시스템 내에 위치하지 않는 파일럿들을 갖는 개념을 포함한다. 예를 들어, 심볼 그룹(202)에서, 연속하는 파일럿들 모두는 다른 캐리어 파일들과 동일한 캐리어 인덱스를 가지며, 이것이 의미하는 바는 이들이 다른 연속하는 파일럿들과 함께 수직 컬럼들 내에 있다는 것을 의미한다. 예를 들어, 캐리어 인덱스 "0" 및 캐리어 인덱스 "15"에서 연속하는 파일럿들이 존재한다. 연속하는 파일럿들이 모두 수직 컬럼들 내에 함께 있다는 사실이 의미하는 바는 파일럿 위치가 서로 다른 심볼들에 걸쳐 동일하게 유지됨을 의미한다. 즉, 만약 캐리어 0이 심볼 0(즉, 심볼 207)에서의 파일럿이라면, 캐리어 0은 또한 심볼 208에서의 파일럿이고, 캐리어 0은 또한 심볼 210에서의 파일럿이고, 등등이다. 이러한 프로세스는 DVB-T 시스템 및 무선 근거리 네트워크(local area network, LAN) 시스템에 있어 전형적인 것이다.

그러나 도 2의 구성과 같은 파일럿 구성이 갖는 문제는 연속하는 파일럿들의 밀도가 채널 추정을 적절하게 수행하는데 전형적으로 불충분하다는 것이다. 연속하는 파일럿 밀도의 이러한 부족을 보상하기 위해, 표류하는 혹은 "분산된" 파일럿들이, 연속하는 파일럿의 채널 추정 능력을 증진시키기 위해 제공된다. 도 2에서, 앞서 언급된 바와 같이, 심볼 207에서, 분산된 파일럿은 s₁₂ _,0으로서 표시된다. 심볼 208은 분산된 파일럿 s₉ _,1등을 포함한다. 이러한 것들은 종래 OFDM 시스템에서 발견될 수 있는 파일럿들의 전형적인 타입들이다.

도 3은 알려진 채널 추정 기술에 따른, 예약된 톤 값들을 선택하기 이전에, 단일의 심볼 시퀀스를 그래프로 나타낸 도면(300)이다. 특히, 도 3은 도 2에 제시된 단일 심볼 207을 나타내며, 이것은 시간 인덱스 "0"에서 일어나는 단일 심볼을 나타낸다. 도 3에서, "0"들은 간략화를 위해 시간 인덱스 컬럼으로부터 제거되었다.

백그라운드로서, 예약된 톤들(r _i _,j )과 같은 예약된 톤들에 적절한 비제로 값들이 할당되기 전에, 데이터 캐리어들(d _i _,j ), 연속하는 파일럿들(c _i _,j ) 및 분산된 파일럿들(s _i _,j )에 특정 값이 먼저 할달된다. 이러한 할당 이후에, 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)(302)이 데이터 캐리어들, 연속하는 파일럿들 및 분산된 파일럿들에 할당된 값들에 적용되어 시간 영역 신호(304)가 생성되게 된다. 이렇게 새롭게 계산된 시간 영역 신호(304)는 예를 들어, 잠재적으로 높은 PAPR를 가질 수 있다. 만약 시간 영역 신호(304)가 높은 PAPR를 갖는다면, 그리고 만약 어떠한 예약 톤들도 존재하지 않는다면, 연속하는 파일럿들(c _i _,j ), 및 분산된 파일럿들(s _i _,j )이 채널 추정을 수행하기 위해 사용될 수 있어 데이터 캐리어들(d _i _,j ) 내에 내장된 데이터를 디코딩(및 기록)하게 된다. 도 3에서, 예약된 톤들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )에 대한 값들은 제로로서 선택된다.

도 4는 알려진 채널 추정 기술에 따른, 예약된 톤 값들을 선택하기 이전에, 단일의 심볼 207을 그래프로 나타낸 도면(400)이다. 도 4에서, 예약된 톤들(r _i _,j )에대한 임의적 값들이 선택된다. 예를 들어, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 자들에 의해 잘 이해되는 방법을 사용하여, 예약된 톤들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )에 대한 임의적 비제로 복소 값들이 선택될 수 있다. 예약 톤 결정 및 선택을 위한 방법은, 예를 들어, 논문(저자: 제이. 텔라도(J. Tellado), 제목: "Peak to average power reduction for multicarrier modulation", Ph.D. dissertation, Stanford, CA: Stanford Univ., 2000)에서 제공된다. 도 3에서, (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )에 대한 값들은 제로다.

도 4에서, 이러한 예약 톤 값들은, 비록 임의적이지만, 비제로 값들이 되도록 선택된다. 특히, FFT(402)가 적용되는 경우, 최소 PAPR이 달성될 수 있도록 비제로 값들이 선택되는데, 왜냐하면 연속하는 파일럿들(c _i _,j ), 분산된 파일럿들(s _i _,j ) 및 데이터 캐리어들(d _i _,j )은 고정되어 있기 때문이다.

예약된 톤들의 적용 전에, 모든 캐리어들은 어떤 값을 가져야만 한다. 최대 전송 파워가 레귤레이션(regulation)에 의해 한정되기 때문에, 만약 어떠한 캐리어도 사용되지 않는다면, 그 값은 0으로 설정되어 유용한 캐리어들이 더 높은 파워로 전송될 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 위해, 이러한 값들은 무작위로 선택될 수 있다. 이러한 무작위 선택은, 매우 높은 확률로, 등가의 시간 영역 신호가 높은 PAPR를 갖도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 예약 톤 값들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )을 임의적 값들로서 선택하는 대신에, 이들은, 예약된 캐리어 파일럿들의 서브세트로부터 존재하는 어떤 한정된 세트로부터 파일럿 패턴의 일부가 되도록 선택된다. 본 발명에서, 예약 톤 값들은 도 4로부터의 임의적 값들과 동일하지 않다. 대신에, 예약 톤 값들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )은, 결과적인 신호가 낮은 PAPR를 갖도록, 도 4로부터의 예약 톤 값들에 충분히 근접하도록 선택된다. 이러한 값 선택 프로세스의 결과로서, 예약 톤들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )는 채널 추정 프로세스를 보조 및 개선하기 위한 파일럿들로서 사용될 수 있다. 이러한 프로세스는 아래의 도 5 및 도 6에서 더욱 명확히 설명된다.

앞서 언급된 논문에서 강조된 것과 같은 공지된 방법들에 따라, 예약 톤 값들이 결정될 수 있다. 이러한 값들 모두는 예정보다 빨리 선택될 수 있다. 그러나, 이들은 또한 수신기 초기화 동안 개시되는 반복 프로세스 동안 동적으로 결정될 수 있다. 일반적으로, 이러한 방법들 모두는, 감소 신호를 생성하기 위해 신호 피크들을 예약된 톤들에 투사하는 것을 사용한다. 이러한 감소 신호는 그 다음에, OFDM 전송기의 PAPR를 낮추기 위해 피크 제거 목적으로 사용된다.

첫 번째 방법에서, 처음 k개의 예약된 톤들은, {a+ib, a는 0.08의 배수, 그리고 b도 마찬가지}와 같은, 알려진 커다란 세트로부터의 요소들 중 어느 하나 이도록 허용된다. 이후의 예약된 톤들은 공지된 필터로 이전의 톤들을 필터링함으로써 생성된다. 이러한 시나리오에서, 수신기는 처음 k개의 예약된 톤들을 종래의 방법들을 사용하여 예측할 수 있고, 그리고 나머지는 이들로부터 이어진다. (단지 6 비트의 시그널링을 요구하는) 64개의 서로 다른 필터들을 허용함으로써, a 및 b가 -2와 +2 사이에 있도록 허용함으로써, 그리고 k가 작은 수(예를 들어, 15)가 되도록 허용함으로써, 수많은 가능한 톤 패턴들이 상당량의 PAPR 감소를 제공할 수 있다.

예약 톤 값들을 선택하기 위한 두 번째 방법은 앞서의 첫 번째 방법과 본질적으로 동일하다. 그러나, 두 번째 방법에서, a 및 b는 선형 피드백 시프트 레지스터(Linear Feedback Shift Register, LFSR)들을 사용하여 발생된다. 예약 톤 값들을 선택하기 위한 수많은 다른 잘 알려진 기술들이 이용가능하다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 예약된 톤 값들을 알려진 패턴 서브세트들로부터 선택한 이후 단일 심볼 시퀀스 207의 그래프를 나타낸 도면(500)이다. 도 5에서, 예를 들어, PAPR를 감소시키기 위해, 연속하는 파일럿들(c ₀ 및 c ₁₅ ) 및 분산된 파일럿 s₁₂에 유사한 특징을 갖는 예약된 톤들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )이 채널 추정 증진을 보조하기 위해 사용된다. 비록 특별한 전용 예약 톤들이 도 5의 예에서 사용되었지만, 분산된 파일럿들이 예약된 톤들 대신에 사용될 수 있다.

도 5에서, 예약된 톤들 (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )의 값은 앞서 언급된 방법들 중 하나를 사용하여 결정될 수 있다. 특히, (r' ₅ ) 및 (r' ₁₉ )로서 각각 도시된, (r ₅ ) 및 (r ₁₉ )에 대한 예약된 톤 값들은 비제로 및 비임의적이도록 선택된다. FFT(502)가 값들 (r' ₅ ) 및 (r' ₁₉ )에 적용되어 낮은, 그러나 반드시 최소일 필요는 없는 PAPR(504)이 발생되게 한다.

본 발명은 더 정밀한 채널 추정을 제공하기 위해, 예약된 톤들을 사용하여 알려진 값들을 OFDM 수신기에 전송하는 실시예들을 포함한다. 예약된 톤들에 대해 선택된 중앙 값들이, 캐리어들 모두에 대해, 도 5에 예시된 기술에 따라 부가 혹은 공제될 수 있다. 중앙 값들은, PAPR 감소에 부정적 영향을 미치지 않는 다른 방식으로 제약(즉, 다른 값들을 부가하거나 공제하는 것)될 수 있는 그러한 값들이다. 이러한 값들은 도 5에 도시된 제약 세트 A5 및 A19로 나타내진 바와 같이, 어떤 방식으로 제약될 수 있고, 유한 세트(finite set)로부터 획득된다. 이러한 방식으로, OFDM 수신기는 더 정확한 채널 추정을 제공하거나 또는 실제 전송된 값을 더 정확하게 디코딩 혹은 디맵핑하는데 사용될 수 있는 추가적인 정보를 갖는다. 이러한 프로세스는 또한, 톤 주입을 위해 사용될 수 있다.

앞서 언급된 실시예에서, 중앙 값들을 사용하는 것은, 다양한 기술들이 PAPR를 감소시키는데 사용될 수 있게 하고, 동시에 예약 톤 캐리어들(예를 들어, 도 5에 제시된 r'₅ 및 r'₁₉)이 파일럿 톤들로서 사용될 수 있게 한다. 만약 임의적 복소 값들이 예약 톤 캐리어들에 대해 사용된다면, 더 높은 PAPR 감소 값들이 달성될 수 있다. 그러나, PAPR 감소에 대해 차선의, 그럼에도 불구하고 수용가능한, 값들을 사용하는 것이 가능하고, 이 경우 두 개 혹은 세 개의 가능한 제약 세트 해법이 존재할 수 있다. 예를 들어, 만약 세 개의 파일럿 캐리어들이 사용된다면, 1, -1, 및 2와 같은 중앙 값들이 선택될 수 있다. 중앙 값들의 다른 많은 조합들이 선택될 수 있다. 이러한 중앙 값들을 갖는 경우, PAPR 감소 능력에 부정적 영향을 미치지 않지만, r'₅ 및 r'₁₉와 각각 관련된, 제약 세트들 A5 및 A19(즉, 실제 허용된 값들의 세트) 내에서 적합한 시퀀스들이 사용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예를 실현하는 방법의 예시적 흐름도(600)이다. 특히, 이 방법(600)은 캐리어들의 둘 이상의 그룹들을 포함하는 다중 캐리어 변조 신호에 대해 PAPR을 감소시키는 방법을 포함한다. 단계(602)에서, 제 1 시간프레임(timeframe) 동안 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 비제로 값(non-zero value)들이 할당된다. 추가적으로, 상기 비제로 값들을 할당한 이후에 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 제로 값들이 할당된다. 단계(604)에서, 제 2 시간프레임 동안 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들 대한 임의적 비제로 값들이 선택된다. 단계(606)에서, 제 3 시간프레임 동안, 소정의 PAPR 임계치에 근거하여 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대한 비제로 값들이 선택된다. 이 방법(600)은, 예를 들어, 전송기 훈련 단계 혹은 초기화 프로세스 동안 구현될 수 있다.

결론(Conclusion)

본 명세서의 개요 부분 및 요약 부분이 아닌 상세한 설명 부분이 특허청구범위를 해석하는 데 사용되도록 의도되었음을 이해해야 한다. 개요 부분 및 요약서 부분은 본 발명의 발명자(들)에 의해 고려되는 바와 같은 본 발명의 하나 이상의 실시예를 설명하지만 모든 실시예를 설명하는 것은 아니며, 따라서 어떠한 방식으로든 본 발명 및 첨부되는 특허청구범위를 한정하도록 의도되지 않았다.

본 발명은 특정 기능들 및 이들의 관계의 구현을 나타내는 기능적 빌딩 블럭들의 도움을 받아 앞서 설명되었다. 이러한 기능적 빌딩 블럭들의 경계는 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의적으로 정의되었다. 특정 기능들 및 이들의 관계가 적절하게 수행되는 한 다른 경계가 정의될 수 있다.

특정 실시예들의 앞서의 설명은, 본 발명의 일반적 성질을 매우 충분히 개시하고 있어, 다른 사람들은, 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술 범위 내에 있는 지식을 적용함으로써, 과도한 실험 없이, 본 발명의 전체적 개념으로부터 벗어남이 없이, 다양한 애플리케이션에 대해 이러한 특정 실시예들을 쉽게 수정 및/또는 조정할 수 있다. 따라서, 이러한 조정 및 수정은, 본 명세서에서 제공되는 가르침 및 안내에 근거하여, 본 명세서에서 개시되는 실시예들의 등가물적 의미 및 범위 내에 있도록 의도되었다. 본 명세서에서의 어구 혹은 용어는 한정의 목적이 아닌 설명의 목적으로 사용되었고, 이에 따라 본 명세서에서의 용어 혹은 어구는 본 명세서의 가르침 및 안내를 고려하여 당업자에 의해 해석되는 그러한 것임을 이해해야 한다.

본 발명의 범위 및 영역은 앞서 설명된 예시적 실시예들 중 어느 하나에 의해 한정되어서는 안 되며, 단지 다음의 특허청구범위 및 그 등가물에 따라서만 정의돼야 한다.

본 출원에서의 특허청구범위는 모출원 혹은 다른 관련 출원의 특허청구범위와는 다르다. 따라서, 본 출원인은 본 출원과 관련된 모출원 혹은 임의의 전임 출원에서 만들어진 특허청구범위의 어떠한 포기에 대해 철회하는 바이다. 따라서, 인용발명과의 차별화를 위해 행해졌던 임의의 이러한 이전의 특허청구범위의 포기 및 인용 발명은 다시 검토될 필요가 있을 수 있음을 심사관은 알아야 한다. 더욱이, 본 출원에서 행해지는 어떠한 특허청구범위의 포기도 모출원에서 적용되어 읽혀지거나 모출원에 반하여 읽혀져서는 안됨을 심사관은 또한 상기해야 한다.

Claims

직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexed, OFDM) 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법으로서,
파일럿 패턴(pilot pattern)의 일부가 될 예약된 톤(reserved tone)들을 선택하는 단계와, 여기서 상기 선택하는 단계는,
감소 신호(reduction signal)를 생성하기 위해 신호 피크(signal peak)들을 상기 예약된 톤들에 투사(projection)하는 것을 사용하는 것; 그리고
최대전력 대 평균전력의 비(Peak to Average Power Ratio, PAPR)를 낮추기 위해 피크 제거(peak canceling) 목적으로 상기 감소 신호를 사용하는 것을 포함하고; 그리고
상기 채널 추정을 수행하기 위해 상기 파일럿 패턴 내의 상기 예약된 톤들을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택하는 단계는 소정의 예약된 톤 값(predetermined reserved tone value)들을 사용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 선택하는 단계는 예약된 톤 값들을 동적으로 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법.
제3항에 있어서,
상기 예약된 톤 값들은 수신기 초기화 프로세스(receiver initialization process) 동안 반복 프로세스(iterative process)를 통해 동적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 채널 추정은 상기 OFDM 신호를 수신하도록 되어 있는 수신기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호에서의 채널 추정을 수행하기 위한 방법.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템에서의 채널 추정을 수행할 때 사용하기 위한 장치로서,
전송된 OFDM 신호를 수신하도록 되어 있는 수신기와;
상기 OFDM 신호로부터 파일럿 심볼(pilot symbol)들을 추출하도록 되어 있는 파일럿 심볼 추출기와; 그리고
채널 추정기를 포함하여 구성되며,
상기 채널 추정기는,
파일럿 패턴의 일부가 될 예약된 톤들을 선택하고;
감소 신호를 생성하기 위해 신호 피크들을 상기 예약된 톤들에 투사하는 것을 사용하고;
최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 낮추기 위해 피크 제거 목적으로 상기 감소 신호를 사용하고; 그리고
상기 채널 추정을 수행하기 위해 상기 파일럿 패턴 내의 상기 예약된 톤들을 사용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템에서의 채널 추정을 수행할 때 사용하기 위한 장치.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호에서의 채널 추정을 제공하기 위한 방법을 수행하기 위해 범용 컴퓨터(general purpose computer)에 의해 실행되는 명령들의 세트를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(non-transitory computer-readable storage medium)로서, 상기 명령들의 세트는,
파일럿 패턴의 일부가 될 예약된 톤들을 선택하기 위한 선택 코드 부분과, 여기서 상기 선택 코드 부분은,
감소 신호를 생성하기 위해 신호 피크들을 상기 예약된 톤들에 투사하는 것을 사용하기 위한 제 1 사용 코드 부분과; 그리고
최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 낮추기 위해 피크 제거 목적으로 상기 감소 신호를 사용하기 위한 제 2 사용 코드 부분을 포함하고; 그리고
상기 채널 추정을 수행하기 위해 상기 파일럿 패턴 내의 상기 예약된 톤들을 사용하기 위한 제 3 사용 코드 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제7항에 있어서,
상기 선택 코드 부분은 소정의 예약된 톤 값들을 사용하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제7항에 있어서,
상기 선택 코드 부분은 예약된 톤 값들을 동적으로 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
제9항에 있어서,
상기 선택 코드 부분은 또한, 수신기 초기화 프로세스 동안 반복 프로세스를 통해 상기 예약된 톤 값들을 동적으로 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
캐리어(carrier)들의 둘 이상의 그룹들을 포함하는 다중 캐리어 변조 신호(multicarrier modulation signal)에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법으로서, 상기 방법은 (a) 단계, (b) 단계, 그리고 (c) 단계를 포함하며,
상기 (a) 단계는 제 1 시간프레임(timeframe) 동안,
(ⅰ) 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 비제로 값(non-zero value)들을 할당하는 것, 그리고
(ⅱ) 상기 비제로 값들을 할당한 이후에 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 제로 값(zero value)들을 할당하는 것을 포함하고;
상기 (b) 단계는 제 2 시간프레임 동안,
(ⅰ) 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들 대한 임의의 비제로 값(arbitrary non-zero value)들을 선택하는 것을 포함하고; 그리고
상기 (c) 단계는 제 3 시간프레임 동안,
소정의 PAPR 임계치(predetermined PAPR threshold)에 근거하여 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대한 비제로 값들을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제11항에 있어서,
상기 (a) 단계는 목표 PAPR을 선택하는 것과, 예약된 톤들의 세트를 선택하는 것을 포함하며, 그리고
상기 (a) 단계는 또한,
(ⅲ) 제 1 PAPR을 계산하고 상기 제 1 PAPR이 소정의 제약사항(predetermined constraint)들을 충족시키는지 여부를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제12항에 있어서,
상기 (a) 단계의 (ⅲ)은 고속 퓨리에 변환을 계산하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제13항에 있어서,
상기 (b) 단계는 또한,
(ⅱ) 만약 상기 제 1 PAPR이 상기 소정의 제약사항들을 충족시키지 못한다면 상기 제 2 그룹 내의 상기 임의의 비제로 값의 캐리어 타입들에 근거하여 제 2 PAPR을 계산하는 것, 그리고
(ⅲ) 상기 계산된 PAPR이 소정의 제약사항들을 충족시키지는 여부를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제11항에 있어서,
상기 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들은 데이터 캐리어(data carrier)들, 연속하는 파일럿(continuous pilot)들, 및 분산된 파일럿(scattered pilot)들 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들은 예약된 톤들을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제11항에 있어서,
상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계, 및 상기 (c) 단계는 초기화 시퀀스 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제16항에 있어서,
상기 다중 캐리어 변조 신호는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호 및 이산 다중 톤 변조(Discrete Multi-Tone modulation, DMT) 신호 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
제17항에 있어서,
상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계, 및 상기 (c) 단계는 OFDM 전송기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키기 위한 방법.
캐리어들의 둘 이상의 그룹들을 포함하는 다중 캐리어 변조 신호에 대한 최대전력 대 평균전력의 비(PAPR)를 감소시키는 방법을 수행하기 위해 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들이 수록된 컴퓨터 판독가능 매체로서, 상기 명령들은, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행될 때, 상기 하나 이상의 프로세서들로 하여금 (a) 단계, (b) 단계, 및 (c) 단계를 수행하도록 하며,
상기 (a) 단계는 제 1 시간프레임 동안,
(ⅰ) 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 비제로 값들을 할당하는 것, 그리고
(ⅱ) 상기 비제로 값들을 할당한 이후에 상기 둘 이상의 그룹들 중 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대해 제로 값들을 할당하는 것을 포함하고;
상기 (b) 단계는 제 2 시간프레임 동안,
(ⅰ) 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들 대한 임의의 비제로 값들을 선택하는 것을 포함하고; 그리고
상기 (c) 단계는 제 3 시간프레임 동안,
소정의 PAPR 임계치에 근거하여 상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들에 대한 비제로 값들을 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제19항에 있어서,
상기 (a) 단계는 목표 PAPR을 선택하는 것과, 예약된 톤들의 세트를 선택하는 것을 포함하며, 그리고
상기 (a) 단계는 또한,
(ⅲ) 제 1 PAPR을 계산하고 상기 제 1 PAPR이 소정의 제약사항들을 충족시키는지 여부를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제20항에 있어서,
상기 (a) 단계의 (ⅲ)은 고속 퓨리에 변환을 계산하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제21항에 있어서,
상기 (b) 단계는 또한,
(ⅱ) 만약 상기 제 1 PAPR이 상기 소정의 제약사항들을 충족시키지 못한다면 상기 제 2 그룹 내의 상기 임의의 비제로 값의 캐리어 타입들에 근거하여 제 2 PAPR을 계산하는 것, 그리고
(ⅲ) 상기 계산된 PAPR이 소정의 제약사항들을 충족시키지는 여부를 결정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제19항에 있어서,
상기 제 1 그룹 내의 캐리어 타입들은 데이터 캐리어들, 연속하는 파일럿들, 및 분산된 파일럿들 중 적어도 하나를 포함하고, 그리고
상기 제 2 그룹 내의 캐리어 타입들은 예약된 톤들을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제19항에 있어서,
상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계, 및 상기 (c) 단계는 초기화 시퀀스 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제24항에 있어서,
상기 다중 캐리어 변조 신호는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호 및 이산 다중 톤 변조(DMT) 신호 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.
제25항에 있어서,
상기 (a) 단계, 상기 (b) 단계, 및 상기 (c) 단계는 OFDM 전송기 내에서 수행되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능 매체.