KR101748983B1 - Device and Method for Estimating Channel in FBMC System Having Multiple Antennas - Google Patents

Device and Method for Estimating Channel in FBMC System Having Multiple Antennas Download PDF

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KR101748983B1
KR101748983B1 KR1020160007582A KR20160007582A KR101748983B1 KR 101748983 B1 KR101748983 B1 KR 101748983B1 KR 1020160007582 A KR1020160007582 A KR 1020160007582A KR 20160007582 A KR20160007582 A KR 20160007582A KR 101748983 B1 KR101748983 B1 KR 101748983B1
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권범
이상훈
김성현
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Abstract

다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 장치는, 각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출하는 안테나별 레퍼런스 심볼 추출부; 상기 추출된 레퍼런스 심볼 정보를 이용하여 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 채널 계수 추정부; 상기 채널 계수 추정부에 의해 추정된 상기 레페런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 인터폴레이션을 통해 추정하는 인터폴레이션부; FMBC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 각 안테나별로 주변의 레퍼런스 심볼에 의한 간섭량을 연산하여 총 간섭량을 연산하는 총 간섭량 연산부; 및 상기 총 간섭량 연산부에서 연산된 총 간섭량을 상기 인터폴레이션부 및 상기 채널 계수 추정부에서 추정된 채널 계수들로부터 차감하여 채널 계수를 갱신하는 채널 계수 갱신부를 포함하되, 상기 채널 계수 갱신부의 채널 계수 갱신은 미리 설정된 조건에 기초하여 반복된다. 개시된 장치 및 방법에 의하면, FBMC 시스템에서 발생하는 고유한 간섭을 고려하여 비교적 정확한 채널 추정이 가능한 장점이 있다. An apparatus and method for channel estimation in an FBMC system having multiple antennas are disclosed. The apparatus includes a reference symbol extracting unit for extracting a reference symbol for each antenna; A channel coefficient estimator for estimating a channel coefficient of resource elements in which reference symbols are arranged using the extracted reference symbol information; An interpolation unit for estimating channel coefficients of resource elements in which data symbols are arranged using interpolation by using channel coefficients of resource elements in which the reference symbols estimated by the channel coefficient estimating unit are arranged; A total interference amount calculation unit for calculating an interference amount by surrounding reference symbols for each antenna using the impulse response of the FMBC filter to calculate a total interference amount; And a channel coefficient updating unit for updating the channel coefficient by subtracting the total interference amount calculated by the total interference amount calculation unit from the channel coefficients estimated by the interpolation unit and the channel coefficient estimation unit, And is repeated based on preset conditions. According to the disclosed apparatus and method, it is possible to perform relatively accurate channel estimation in consideration of inherent interference occurring in the FBMC system.

Description

다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법{Device and Method for Estimating Channel in FBMC System Having Multiple Antennas}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for estimating a channel in an FBMC system having multiple antennas,

본 발명의 실시예들은 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a channel estimation apparatus and method, and more particularly, to a channel estimation apparatus and method in an FBMC system having multiple antennas.

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 시간 심볼 및 부반송파 사이의 간섭이 발생하지 않기 때문에, 레퍼런스 심볼의 배치에 있어 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트의 위치에 대해서 다른 안테나에서는 해당 위치의 리소스 엘리먼트에는 어떠한 심볼도 배치하지 않는 비교적 단순한 원리만으로 레퍼런스 심볼의 배치가 이루어진다. Since the interference between the time symbol and the subcarrier does not occur in the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system, the position of the resource element in which the reference symbol is disposed in the arrangement of the reference symbol is different from that of the symbol The reference symbols are arranged by a relatively simple principle not to arrange the reference symbols.

하지만, FBMC/QAM 시스템의 경우 시간 심볼 및 부반송파 사이의 간섭이 존재하기 때문에 레퍼런스 심볼의 배치에 있어 간섭을 고려하여 레퍼런스 심볼의 배치가 이루어질 필요가 있다. 또한 다중안테나를 갖는 FBMC/QAM 시스템의 경우, FBMC/QAM 시스템의 시간 심볼 및 부반송파 사이의 간섭으로 인해 아무것도 배치되지 않는 리소스 엘리먼트에도 간섭이 배치된 효과가 발생하게 되어 레퍼런스 심볼은 다른 안테나의 레퍼런스 심볼 또는 데이터 심볼로부터 간섭을 받게 된다. 따라서 종래기술과 같은 레퍼런스 심볼 배치를 다중안테나를 갖는 FBMC/QAM 시스템에서 사용할 경우, 간섭으로 인한 채널 추정 성능 저하 문제가 발생하게 된다.However, in the case of the FBMC / QAM system, since there is interference between the time symbol and the subcarrier, it is necessary to arrange the reference symbol considering the interference in the arrangement of the reference symbol. Also, in the FBMC / QAM system having multiple antennas, an interference effect is placed in resource elements that are not arranged due to interference between time symbols and subcarriers of the FBMC / QAM system. Thus, the reference symbol is a reference symbol Or interference from data symbols. Therefore, when the reference symbol arrangement such as the conventional art is used in an FBMC / QAM system having multiple antennas, a channel estimation performance degradation due to interference occurs.

본 발명의 일 측면은 다중 안테나를 사용하는 FBMC 시스템에서 간섭을 고려하여 정확한 채널을 추정하는 장치 및 방법을 제안하는 것이다. An aspect of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating an accurate channel considering interference in an FBMC system using multiple antennas.

본 발명의 일 측면에 따르면, 각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출하는 안테나별 레퍼런스 심볼 추출부; 상기 추출된 레퍼런스 심볼 정보를 이용하여 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 제1 채널 계수 추정부; 상기 채널 계수 추정부에 의해 추정된 상기 레페런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 제2 채널 계수 추정부; FMBC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 각 안테나별로 주변의 레퍼런스 심볼에 의한 간섭량을 연산하여 총 간섭량을 연산하는 총 간섭량 연산부; 및 상기 총 간섭량 연산부에서 연산된 총 간섭량을 상기 인터폴레이션부 및 상기 채널 계수 추정부에서 추정된 채널 계수들로부터 차감하여 채널 계수를 갱신하는 채널 계수 갱신부를 포함하되, 상기 채널 계수 갱신부의 채널 계수 갱신은 미리 설정된 조건에 기초하여 반복되는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided an antenna apparatus comprising: a reference symbol extracting unit for extracting a reference symbol for each antenna; A first channel coefficient estimator for estimating a channel coefficient of resource elements in which reference symbols are arranged using the extracted reference symbol information; A second channel coefficient estimator for estimating a channel coefficient of resource elements in which data symbols are allocated using channel coefficients of resource elements in which the reference symbol estimated by the channel coefficient estimator is arranged; A total interference amount calculation unit for calculating an interference amount by surrounding reference symbols for each antenna using the impulse response of the FMBC filter to calculate a total interference amount; And a channel coefficient updating unit for updating the channel coefficient by subtracting the total interference amount calculated by the total interference amount calculation unit from the channel coefficients estimated by the interpolation unit and the channel coefficient estimation unit, A channel estimation apparatus in an FBMC system having multiple antennas that are repeated based on preset conditions is provided.

상기 총 간섭량 연산부는 리소스 엘리먼트 좌표별로 주변의 레퍼런스 심볼들로 인한 간섭량을 상기 FBMC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 합산한다.The total interference amount operation unit sums the interference amount due to neighboring reference symbols for each resource element coordinate using the impulse response of the FBMC filter.

상기 총 간섭량 연산부는 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보를 추정한 후 이를 이용하여 총 간섭량을 연산한다. The total interference amount calculation unit estimates channel information on a specific time axis of the resource element map, and calculates a total interference amount using the channel information.

상기 총 간섭량 연산부는 다음의 수학식과 같이 총 간섭량을 연산한다. The total interference amount calculation unit calculates the total interference amount as shown in the following equation.

Figure 112016007008062-pat00001
Figure 112016007008062-pat00001

위 수학식에서, m,n은 송신 신호의 주파수 및 시간 인덱스이고, i는 안테나 인덱스이며, NT는 총 안테나의 개수이고, p,q는 리소스 엘리먼트 좌표를 의미하며,

Figure 112016007008062-pat00002
는 레퍼런시 심볼이 실린 위치 정보를 위미하고,
Figure 112016007008062-pat00003
는 해당 위치에서의 레퍼런스 심볼 값을 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00004
는 특정 시간축 k에서의 채널 정보를 의미하며, g[k]는 FBMC에서 사용하는 필터 응답을 의미함. Where m and n are the frequency and time index of the transmission signal, i is the antenna index, N T is the total number of antennas, p and q are the resource element coordinates,
Figure 112016007008062-pat00002
The position information containing the reference symbol is favored,
Figure 112016007008062-pat00003
Denotes a reference symbol value at the corresponding position,
Figure 112016007008062-pat00004
Denotes channel information at a specific time axis k, and g [k] denotes a filter response used in the FBMC.

상기 제1 채널 계수 갱신부의 채널 갱신은 다음의 수학식과 같이 이루어진다. The channel update of the first channel coefficient update unit is performed according to the following equation.

Figure 112016007008062-pat00005
Figure 112016007008062-pat00005

위 수학식에서,

Figure 112016007008062-pat00006
은 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 갱신된 채널 계수를 의미하고
Figure 112016007008062-pat00007
는 갱신전 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 채널 계수를 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00008
는 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 총 간섭량을 의미함. In the above equation,
Figure 112016007008062-pat00006
Denotes an updated channel coefficient in the resource element p and q coordinates
Figure 112016007008062-pat00007
Denotes a channel coefficient in the p and q coordinates of the resource element before the update,
Figure 112016007008062-pat00008
Is the total amount of interference in the p and q coordinates of the resource element.

상기 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보는 다음의 수학식과 같이 추정된다. The channel information on the specific time axis of the resource element map is estimated as the following equation.

Figure 112016007008062-pat00009
Figure 112016007008062-pat00009

상기 채널 계수의 갱신은 이전 채널 계수와 현재 채널 계수와의 차가 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지 반복된다. The updating of the channel coefficient is repeated until the difference between the previous channel coefficient and the current channel coefficient becomes equal to or less than a preset threshold value.

상기 채널 계수의 갱신은 미리 설정된 반복 횟수에 도달할 때까지 이루어진다. The updating of the channel coefficient is performed until a preset number of repetitions is reached.

상기 제2 채널 계수 추정부는 인터폴레이션을 이용하여 상기 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정한다. The second channel coefficient estimator estimates a channel coefficient of resource elements in which the data symbols are arranged using interpolation.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출하는 단계(a); 상기 추출된 레퍼런스 심볼 정보를 이용하여 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 단계(b); 상기 채널 계수 추정부에 의해 추정된 상기 레페런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 단계(c); FMBC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 각 안테나별로 주변의 레퍼런스 심볼에 의한 간섭량을 연산하여 총 간섭량을 연산하는 단계(d); 및 상기 총 간섭량 연산부에서 연산된 총 간섭량을 상기 인터폴레이션부 및 상기 채널 계수 추정부에서 추정된 채널 계수들로부터 차감하여 채널 계수를 갱신하는 단계(e)를 포함하되, 상기 단계(e)의 채널 계수 갱신은 미리 설정된 조건에 기초하여 반복되는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법이 제공된다. According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a reference symbol, comprising: (a) extracting a reference symbol for each antenna; (B) estimating channel coefficients of resource elements in which reference symbols are arranged using the extracted reference symbol information; (C) estimating a channel coefficient of resource elements in which data symbols are arranged using the channel coefficients of the resource elements in which the reference symbol estimated by the channel coefficient estimator is arranged; (D) calculating an interference amount by neighboring reference symbols for each antenna using an impulse response of the FMBC filter to calculate a total interference amount; And a step (e) of subtracting a total interference amount calculated in the total interference amount calculation unit from channel coefficients estimated by the interpolation unit and the channel coefficient estimation unit to update a channel coefficient, wherein the channel coefficient The update is provided by a channel estimation method in an FBMC system having multiple antennas that are repeated based on preset conditions.

본 발명에 의하면, FBMC 시스템에서 발생하는 고유한 간섭을 고려하여 비교적 정확한 채널 추정이 가능한 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to perform relatively accurate channel estimation in consideration of inherent interference occurring in the FBMC system.

도 1은 일반적인 OFDM 시스템에서 다중 안테나의 레퍼런스 심볼을 배치하는 일례를 도시한 도면.
도 2는 MIMO FBMC를 사용하게 될 경우 발생하는 간섭을 설명하기 위한 도면.
도 3은 FBMC를 사용하게 될 경우 발생하는 간섭을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 FBMC 필터의 시간 및 주파수별 임펄스 응답의 일례를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO FBMC 시스템의 수신 장치의 블록도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBMC 시스템의 수신 장치에서 간섭 제거 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBMC 시스템에서의 레퍼런스 심볼 배치 구조를 도시한 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an example of arranging reference symbols of multiple antennas in a general OFDM system; Fig.
2 is a view for explaining interference that occurs when a MIMO FBMC is used;
FIG. 3 is a diagram for more specifically explaining interference that occurs when an FBMC is used; FIG.
4 shows an example of an impulse response for each time and frequency of an FBMC filter.
5 is a block diagram of a receiver of a MIMO FBMC system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing an overall flow of an interference cancellation method in a receiving apparatus of an FBMC system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a reference symbol allocation structure in an FBMC system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 OFDM 시스템에서 다중 안테나의 레퍼런스 심볼을 배치하는 일례를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an example of arranging reference symbols of multiple antennas in a general OFDM system.

OFDM을 이용하는 통신 시스템에서의 채널 추정은 레퍼런스 심볼(Reference Symbol: RS)을 이용하여 이루어진다. 레퍼런스 심볼은 송신단과 수신단 사이에서 미리 알고 있는 심볼로서 레퍼런스 심볼이 채널을 경유하면서 어떻게 변화했는지를 통해 채널을 추정하게 된다. 즉, 레퍼런스 심볼은 무선 이동 통신 시스템에서 채널의 세기나 왜곡, 간섭의 세기, 가우시안 잡음 등을 통해 소인단과 수신단 사이의 채널의 상태를 측정하여 수신된 데이터 심볼의 복족 및 디코딩을 돕기 위해 사용되는 심볼인 것이다. In a communication system using OFDM, channel estimation is performed using a reference symbol (RS). The reference symbol is a symbol previously known between the transmitting end and the receiving end, and estimates the channel through how the reference symbol has changed via the channel. That is, the reference symbol is a symbol used in a wireless mobile communication system to measure the state of a channel between a receiver and a receiver through a channel strength, a distortion, an interference strength, a Gaussian noise, .

다중 반송파를 이용하는 무선 이동통신 시스템의 경우 레퍼런스 심볼이 시간 및 주파수상에서 몇 개의 시간 심볼 및 부반송파 간격을 갖고 배치되는가에 따라 채널 추정 성능에서 차이가 발생하게 된다. 일반적으로 시간 및 부반송파에 레퍼런스 심볼이 많이 배치될수록 채널 추정 성능이 향상되어 수신 데이터의 심볼의 복조 및 디코딩 성능도 향상된다. 그러나, 레퍼런스 심볼이 배치되는 수만큼 배치될 수 있는 데이터 심볼의 수가 줄어들어 전송되는 데이터의 양이 줄어드는 단점이 존재한다. In the case of a wireless mobile communication system using a multi-carrier, a difference occurs in channel estimation performance depending on how many time symbols and sub-carrier intervals are arranged in time and frequency. Generally, as the number of reference symbols increases with time and subcarriers, the channel estimation performance improves, thereby improving the demodulation and decoding performance of symbols of received data. However, there is a disadvantage in that the number of data symbols that can be arranged by the number of the reference symbols is reduced, and the amount of data to be transmitted is reduced.

이와 같은 레퍼런스 심볼은 데이터 심볼을 전송하면서 데이터 심볼 사이의 미리 설정된 위치에 삽입되어 전송되며 도 1에는 일반적인 MIMO OFDM 통신 시스템에서 레퍼런스 심볼을 배치하는 일례를 도시한 도면이다. Such a reference symbol is inserted and transmitted at predetermined positions between data symbols while transmitting data symbols, and FIG. 1 shows an example of arranging reference symbols in a general MIMO OFDM communication system.

도 1에는 두 개의 안테나(안테나 0 및 안테나 1)가 사용되는 경우 레퍼런스 심볼을 배치하는 예가 도시되어 있으며 빨간색 및 파란색은 각 안테나에서 레퍼런스 심볼이 배치된 영역이고, 하얀색은 데이터가 배치된 영역이며 회색은 어떠한 데이터도 배치되지 않은 영역이다. FIG. 1 shows an example of arranging reference symbols when two antennas (antenna 0 and antenna 1) are used, red and blue are regions in which reference symbols are arranged in each antenna, white is an area in which data is arranged, Is an area in which no data is arranged.

도 1에서 도시된 리소스 엘리먼트 맵에서 x축은 시간을 의미하고 y축은 주파수를 의미한다. In the resource element map shown in FIG. 1, the x-axis means time and the y-axis means frequency.

도 1을 참조하면, OFDM을 이용하는 통신 시스템에서는 두 개의 안테나가 서로 다른 좌표에 레퍼런스 심볼을 배치한다. 또한, 특정 안테나의 레퍼런스 심볼이 배치된 좌표에는 다른 안테나들이 어떠한 데이터도 배치하지 않도록 한다. Referring to FIG. 1, in a communication system using OFDM, two antennas place reference symbols at different coordinates. In addition, other antennas do not place any data in the coordinates on which the reference symbols of the particular antenna are arranged.

안테나 0에서 리소스 엘리먼트 맵의 (5,3) 좌표에 레퍼런스 심볼이 배치되는데, 안테나 1에서 해당 좌표에는 어떠한 데이터도 배치하지 않는다는 점을 도 1로부터 확인할 수 있다. It can be seen from FIG. 1 that reference symbols are arranged at the (5, 3) coordinates of the resource element map in antenna 0, and no data is arranged in the corresponding coordinates in antenna 1.

한편, 안테나 1에서 리소스 엘리먼트 맵의 (1,3) 좌표에 레퍼런스 심볼이 배치되나 안테나 0의 해당 좌표에는 어떠한 데이터도 배치하지 않는다는 점을 도 1로부터 확인될 수 있다. On the other hand, it can be seen from FIG. 1 that the reference symbol is arranged at the (1,3) coordinate of the resource element map in the antenna 1, but no data is arranged in the corresponding coordinate of the antenna 0.

수신기 입장에서 볼 때, (5,3) 좌표에서는 안테나 0의 레퍼런스 심볼만이 수신되기 때문에 이를 이용하여 안테나 0에 대한 채널 추정이 가능해진다. 또한, (1,3) 좌표에서는 안테나 1의 레퍼런스 심볼만이 수신되기 때문에 이를 이용하여 안테나 1에 대한 채널 추정이 가능해지는 것이다. From the viewpoint of the receiver, since only the reference symbol of the antenna 0 is received at the (5, 3) coordinates, the channel estimation for the antenna 0 becomes possible using the reference symbol. Also, since only the reference symbol of the antenna 1 is received at the (1, 3) coordinate, the channel estimation for the antenna 1 becomes possible using the reference symbol.

OFDM을 이용하는 통신 시스템에서는 각 리소스 엘리먼트별로 직교성이 보장되기 때문에 특정 안테나의 레퍼런스 심볼이 실린 위치에 다른 안테나에서 어떠한 데이터도 포함시키지 않을 경우 레퍼런스 심볼을 이용한 비교적 정확한 채널 추정이 가능하다. In a communication system using OFDM, orthogonality is guaranteed for each resource element, so that it is possible to perform a relatively accurate channel estimation using a reference symbol when no data is included in another antenna at a position where the reference symbol of the specific antenna is placed.

필터 뱅크를 이용하는 FBMC 통신 시스템에서는 리소스 엘리먼트간 간섭이 발생하게 되며 따라서 각 안테나가 서로 다른 리소스 엘리먼트에 레퍼런스 심볼을 배치하고 특정 안테나의 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트에 다른 안테나가 데이터를 배치하지 않는 구성만으로 정확한 채널 추정이 어려운 문제점이 발생한다. In an FBMC communication system using a filter bank, interference occurs between resource elements, so that each antenna arranges a reference symbol in different resource elements and a configuration in which no other antenna places data in a resource element in which a reference symbol of a specific antenna is arranged It is difficult to accurately estimate the channel.

도 2는 MIMO FBMC를 사용하게 될 경우 발생하는 간섭을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining interference that occurs when the MIMO FBMC is used.

도 2를 참조하면, MIMO FBMC를 사용하는 통신 시스템에서는 각 리소스 엘리먼트의 데이터들이 다른 리소스 엘리먼트들의 데이터에 영향을 미치게 되며 이러한 특성으로 인해 각 리소스 엘리먼트들에 실린 데이터들은 주변 데이터들에 의해 간섭을 받게 된다. Referring to FIG. 2, in a communication system using a MIMO FBMC, data of each resource element affects data of other resource elements. Due to this characteristic, data stored in each resource element is interfered by neighboring data do.

안테나 1의 특정 리소스 엘리먼트의 레퍼런스 심볼(200)은 주면의 다른 리소스 엘리먼트에 포함된 데이터들로부터 영향을 받는다. 해당 레퍼런스 심볼(200)은 안테나 1의 다른 리소스 엘리먼트의 데이터뿐만 아니라 안테나 0로부터도 영향을 받는다. The reference symbol 200 of a particular resource element of antenna 1 is affected by data contained in other resource elements of the main surface. The reference symbol 200 is affected not only by the data of the other resource element of the antenna 1 but also by the antenna 0.

안테나 1에서 해당 레퍼런스 심볼(200)이 배치된 좌표와 대응되는 안테나 0의 좌표에는 데이터 또는 레퍼런스 심볼이 할당되지 않는다. 그러나, 해당 좌표의 주변 데이터들이 영향을 주기 때문에 이로 인해 간섭이 발생하게 되는 것이다. No data or reference symbol is allocated to the coordinates of the antenna 0 corresponding to the coordinates in which the corresponding reference symbol 200 is arranged in the antenna 1. However, since the surrounding data of the coordinates are influenced, the interference occurs.

도 3은 FBMC를 사용하게 될 경우 발생하는 간섭을 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 3 is a diagram for more specifically explaining the interference that occurs when the FBMC is used.

도 3을 참조하면, 안테나 1의 레퍼런스 심볼(200)은 다른 좌표의 리소스 엘리먼트로부터 간섭을 받는다. 도 3에는 다른 좌표의 데이터 심볼로부터 받는 간섭은 파란색 라인으로 표시되어 있으며 다른 좌표의 레퍼런스 심볼로부터 받는 간섭은 검은색 라인으로 표시되어 있다. Referring to FIG. 3, the reference symbol 200 of antenna 1 is interfered with from other coordinate resource elements. In FIG. 3, interference received from data symbols of different coordinates is indicated by a blue line, and interference received from reference symbols of other coordinates is indicated by a black line.

또한, 도 3을 참조하면, 안테나 0에서 레퍼런스 심볼(200)에 대응되는 좌표에도 간섭이 제공되며, 이러한 간섭은 해당 좌표의 주변 데이터 심볼 및 레퍼런스 심볼로 인해 발생한다. 3, interference is also provided at the coordinates corresponding to the reference symbol 200 at the antenna 0, and this interference is caused by the surrounding data symbols and the reference symbols of the corresponding coordinates.

안테나 0에서 해당 좌표로 제공되는 간섭 중 데이터 심볼로부터 제공되는 간섭은 빨간색 라인으로 표시되어 있으며, 레퍼런스 심볼로부터 제공되는 간섭은 검은색 라인으로 표시되어 있다. The interference provided from the data symbol during the interference provided at the corresponding coordinates in antenna 0 is indicated by a red line, and the interference provided from the reference symbol is indicated by a black line.

요컨대, 안테나 1의 특정 좌표의 레퍼런스 심볼은 주변의 데이터 심볼 또는 레퍼런스 심볼로부터의 영향으로 인해 간섭이 발생할뿐만 아니라 안테나 0의 해당 좌표에 대응되는 좌표의 주변 데이터 심볼 또는 레퍼런스 심볼로부터도 영향을 받아 간섭이 발생하게 된다. In other words, the reference symbol of the specific coordinates of the antenna 1 not only interferes due to influence from the neighboring data symbol or the reference symbol but also influences from the surrounding data symbol or reference symbol of the coordinate corresponding to the corresponding coordinate of the antenna 0, .

결국, 특정 안테나의 특정 좌표의 레퍼런스 심볼로 제공되는 간섭은 해당 안테나의 주변 데이터들로부터 제공되는 간섭 및 다른 안테나의 대응 좌표의 주변 데이터들로부터 제공되는 간섭의 합으로 표현할 수 있다. As a result, the interference provided to the reference symbol of a specific coordinate of a specific antenna can be expressed as a sum of the interference provided from the surrounding data of the antenna and the interference provided from the surrounding data of the corresponding coordinates of the other antenna.

이와 같은 간섭으로 인해 통상적인 OFDM을 이용하는 통신 시스템의 채널 추정 방법이 그대로 사용될 경우 상당한 채널 추정 오류가 발생할 수 밖에 없으나 FBMC 통신 시스템에서의 적절한 채널 추정 방법에 대한 연구는 미흡하다. If the conventional channel estimation method of a communication system using OFDM is used as it is due to such interference, a considerable channel estimation error is inevitable. However, a proper channel estimation method in the FBMC communication system is insufficient.

특정 좌표의 리소스 엘리먼트에 제공되는 주변 데이터로부터의 간섭은 사용하는 FBMC 시스템의 필터 계수에 기초하여 예측 가능하다. 즉, FBMC에서 사용되는 필터에 대해 시간 및 주파수(부반송파)별로 임펄스 응답이 미리 설정되어 있기에 주변 데이터로부터의 간섭이 예측 가능한 것이다. The interference from the surrounding data provided to the resource element of the specific coordinate is predictable based on the filter coefficient of the FBMC system to be used. That is, since the impulse response is preset for each of the time and frequency (subcarriers) for the filter used in the FBMC, the interference from the surrounding data can be predicted.

도 4는 FBMC 필터의 시간 및 주파수별 임펄스 응답의 일례를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram showing an example of an impulse response for each time and frequency of the FBMC filter.

도 4를 참조하면, 중심의 시간 및 주파수를 기준으로 주변 리소스 엘리먼트의 임펄스 응답이 표시되어 있으며, 이를 기초로 하여 간섭을 예측하는 것이 가능하다. Referring to FIG. 4, an impulse response of a neighboring resource element is displayed based on a center time and frequency, and it is possible to predict interference based on the impulse response.

그런데, 도 4와 같이 필터별 임펄스 응답이 알려져 있다고 할지라도 주변 리소스 엘리먼트에 실린 데이터를 알아야 정확한 간섭을 계산할 수 있는데 각 리소스 엘리먼트에 실린 정확한 데이터는 디코딩이 완료되어야만 알 수 있다. However, even if the impulse response for each filter is known as shown in FIG. 4, it is necessary to know the data stored in the surrounding resource elements to calculate accurate interference. The accurate data stored in each resource element can be known only after the decoding is completed.

이에 본 발명에서는 이미 알고 있는 주변의 레퍼런스 심볼로부터 발생하는 간섭을 미리 예측하고 이를 제거하는 방식에 의해 채널을 추정하는 방법을 제안한다. Accordingly, the present invention proposes a method of estimating a channel by predicting and canceling the interference generated from the known reference symbol, which is already known.

이하에서 설명하는 본 발명의 채널 추정 방법은 반복 연산(Iteration)을 통해 채널을 추정하며 반복 연산 시 간섭 성분을 제거하는데 이미 알고 있는 레퍼런스 심볼로부터 발생하는 간섭을 예측하고 이를 제거한다. The channel estimation method of the present invention to be described below estimates a channel through iterative computation and predicts and removes interference generated from a reference symbol already known in removing an interference component in a repetitive calculation.

이하에서는 필터의 임펄스 응답 및 주변의 레퍼런스 심볼을 이용하여 보다 정확하게 채널을 추정하기 위한 MIMO FBMC 시스템의 수신 장치의 구성에 대해 상세히 살펴보기로 한다. Hereinafter, a configuration of a receiving apparatus of a MIMO FBMC system for more accurately estimating a channel using an impulse response of a filter and surrounding reference symbols will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 MIMO FBMC 시스템의 수신 장치의 블록도를 도시한 도면이다. 5 is a block diagram of a receiving apparatus of a MIMO FBMC system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 FBMC 시스템의 채널 추정 장치는 안테나별 RS 추출부(500), 안테나별 제1 채널 계수 추정부(502), 안테나별 제2 채널 계수 추정부(504) 및 안테나별 총 간섭량 연산부(506) 및 채널 계수 갱신부(508)를 포함한다. 5, the channel estimation apparatus of the FBMC system according to an embodiment of the present invention includes an RS extractor 500 for each antenna, a first channel coefficient estimator 502 for each antenna, a second channel coefficient estimator 502 for each antenna, A total interference amount calculation unit 504 and an antenna-specific total interference amount calculation unit 506 and a channel coefficient update unit 508.

MIMO FBMC 시스템에서 송신 장치에 의해 송신되는 신호 s[k]는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다. The signal s [k] transmitted by the transmitting apparatus in the MIMO FBMC system can be expressed by the following equation (1).

Figure 112016007008062-pat00010
Figure 112016007008062-pat00010

위 수학식 1에서, i는 안테나 인덱스, m은 주파수 인덱스, n은 시간 인덱스,

Figure 112016007008062-pat00011
는 QAM 변조된 송신 심볼,
Figure 112016007008062-pat00012
는 송신단의 FBMC 필터 응답으로서 M은 부반송파의 개수를 의미하고 L은 FBMC 필터의 길이를 의미한다. In Equation (1), i is an antenna index, m is a frequency index, n is a time index,
Figure 112016007008062-pat00011
QAM modulated transmit symbols,
Figure 112016007008062-pat00012
Is the FBMC filter response of the transmitter, M is the number of subcarriers, and L is the length of the FBMC filter.

MIMO FBMC 시스템에서 시간 인덱스 k에서의 수신 신호는 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다. In the MIMO FBMC system, the received signal at the time index k can be expressed by the following equation (2).

Figure 112016007008062-pat00013
Figure 112016007008062-pat00013

위 수학식 2에서, Es는 평균 송신 파워이고, NT는 송신단 안테나 개수이며,

Figure 112016007008062-pat00014
시간 인덱스 k에서의 채널 정보이다. In Equation (2), E s is an average transmission power, N T is a number of transmitting end antennas,
Figure 112016007008062-pat00014
And channel information at time index k.

도 5에서, 안테나별 RS 추출부(500)는 각 안테나에서 수신되는 레퍼런스 심볼을 추출하는 기능을 한다. 도 3에 도시된 예에서, 안테나 0에 대한 레퍼런스 심볼과 안테나 1에 대한 레퍼런스 심볼을 각각 독립적으로 추출된다. In FIG. 5, the RS extractor 500 for each antenna extracts a reference symbol received from each antenna. In the example shown in FIG. 3, a reference symbol for antenna 0 and a reference symbol for antenna 1 are independently extracted.

각 안테나에서 추출되는 수신 레퍼런스 심볼은 다음의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. The received reference symbol extracted from each antenna can be expressed by Equation (3).

Figure 112016007008062-pat00015
Figure 112016007008062-pat00015

위 수학식 3에서, p,q는 리소스 엘리먼트 맵의 좌표를 의미하고,

Figure 112016007008062-pat00016
는 (p,q) 좌표에서 송신된 레퍼런스 심볼에 해당되며
Figure 112016007008062-pat00017
는 p,q 좌표에서의 채널 계수를 의미하고
Figure 112016007008062-pat00018
는 i번째 안테나에서 (p.q) 좌표에서의 간섭량을 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00019
는 i번째 안테나에 존재하는 모든 레페런스 심볼들의 좌표 집합을 의미한다.In Equation (3), p and q mean the coordinates of the resource element map,
Figure 112016007008062-pat00016
Corresponds to a reference symbol transmitted at (p, q) coordinates
Figure 112016007008062-pat00017
Denotes a channel coefficient in the p and q coordinates
Figure 112016007008062-pat00018
Denotes the interference amount in the (pq) coordinate at the i-th antenna,
Figure 112016007008062-pat00019
Denotes a coordinate set of all reference symbols existing in the ith antenna.

위 수학식 3을 통해 확인되듯이, 안테나별 RS 추출부에서 추출하는 레퍼런스 심볼은 송신단에서 송신한 레퍼런스 심볼에 간섭이 더해진 신호일 수밖에 없다. 앞서 설명한 바와 같이, 특정 리소스 엘리먼트에서의 레퍼런스 심볼은 주변 리소스 엘리먼트의 데이터들로부터 간섭을 받으며, 모든 안테나에서의 간섭이 더해진 값이 총 간섭량이 된다. As can be seen from Equation (3), the reference symbol extracted by the RS extracting unit for each antenna is a signal to which interference is added to the reference symbol transmitted from the transmitting end. As described above, the reference symbol in the specific resource element is interfered with the data of the neighbor resource element, and the value obtained by adding the interference in all the antennas becomes the total interference amount.

안테나별 제1 채널 계수 추정부(502)는 안테나별 RS 추출부에서 추출하는 레퍼런스 심볼을 이용하여 채널 계수를 추정한다. 구체적으로, 안테나별 채널 계수 추정부(502)는 각 리소스 엘리먼트별로 추출된 레퍼런스 심볼을 이용하여 채널 계수를 추정한다. 레퍼런스 심볼을 이용하여 채널 계수를 추정하는 것이기 때문에 각 안테나별로 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트에서의 채널 계수만이 추정된다. The first channel coefficient estimator 502 for each antenna estimates a channel coefficient using a reference symbol extracted by an RS extracting unit for each antenna. Specifically, the channel-dependent channel coefficient estimator 502 estimates a channel coefficient using a reference symbol extracted for each resource element. Since the channel coefficient is estimated using the reference symbol, only the channel coefficient in the resource element in which the reference symbol is allocated is estimated for each antenna.

각 안테나별 채널 계수의 추정은 다음이 수학식 4와 같이 이루어질 수 있다. The estimation of the channel coefficient for each antenna can be performed as Equation (4).

Figure 112016007008062-pat00020
Figure 112016007008062-pat00020

위 수학식 4에서,

Figure 112016007008062-pat00021
은 미리 알고 있는 각 리소스 엘리먼트 좌표에서의 레퍼런스 심볼값을 의미하고,
Figure 112016007008062-pat00022
은 수학식 3으로부터 p,q 좌표에서 추출되는 수신 심볼값을 의미한다. 즉, 레퍼런스 심볼이 위치한 리로스 엘리먼트 좌표에서 추출한 수신 심볼값을, 미리 알고 있는 레퍼런스 심볼 값으로 나누어 줌으로써 상기 좌표에서의 채널 계수를 추정하게 된다.In Equation (4) above,
Figure 112016007008062-pat00021
Denotes a reference symbol value in each resource element coordinate which is known in advance,
Figure 112016007008062-pat00022
Denotes a received symbol value extracted from the p and q coordinates from Equation (3). That is, the channel coefficient in the above coordinates is estimated by dividing the received symbol value extracted from the reference position of the reference element by the reference symbol value previously known.

채널 계수 추정은 각 안테나별로 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들에 대해 이루어진다. The channel coefficient estimation is performed for resource elements in which reference symbols are arranged for each antenna.

안테나별 제2 채널 계수 추정부는(504)는 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트에 대한 채널 계수를 추정하며 인터폴레이션을 이용하여 채널 계수 추정을 수행할 수 있다. 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트에서의 채널 추정 후 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트에서의 채널 계수를 인터폴레이션을 통해 추정하는 것은 널리 알려진 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The second channel coefficient estimator for each antenna 504 estimates a channel coefficient for a resource element in which the data symbol is located, and performs channel coefficient estimation using interpolation. Since it is a well-known technique to estimate the channel coefficient in the resource element in which the data symbol after the channel estimation in the resource element in which the reference symbol is placed is interpolated, detailed description thereof will be omitted.

일례로, 알고 있는 채널 계수들의 평균, 가중치 평균 등을 이용하여 인터폴레이션을 수행할 수 있을 것이다. For example, the interpolation may be performed using the average of known channel coefficients, the weighted average, and the like.

안테나별 제2 채널 계수 추정부(504)에서의 인터폴레이션이 완료되면 각 리소스 엘리먼트에서의 채널 계수가 1차적으로 추정된다. 그러나, 이는 간섭이 배제되지 않은 채널 계수의 추정이기 때문에 정확히 추정된 채널 계수로 볼 수 없다. When the interpolation in the second channel coefficient estimating unit 504 for each antenna is completed, the channel coefficient in each resource element is primarily estimated. However, this is not an accurately estimated channel coefficient since it is an estimate of the channel coefficient that does not exclude interference.

1차적으로 채널이 추정된 후, 안테나별 총 간섭량 연산부(506)는 각 안테나별로 총 간섭량을 연산한다. 앞서 설명한 바와 같이, 데이터 심볼에 배치된 리소스 엘리먼트로부터의 간섭은 추정할 수 없으며, 본 발명은 간섭량의 예측이 가능한 주변의 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트로부터의 간섭량을 추정하여 총 간섭량을 연산한다. After the channel is primarily estimated, the total interference amount calculation unit 506 for each antenna calculates the total interference amount for each antenna. As described above, the interference from the resource element placed in the data symbol can not be estimated, and the present invention estimates the interference amount from the resource element in which the neighboring reference symbol capable of predicting the interference amount is disposed, and calculates the total interference amount.

주변의 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트로부터의 간섭량 추정을 위해 우선 특정 시간 인덱스 k에서의 채널 정보인

Figure 112016007008062-pat00023
를 추정한다. 여기서 시간 인덱스는 리소스 엘리먼트에서 특정 시간축에서의 전체 채널 정보를 의미한다. In order to estimate the interference amount from the resource element in which the neighboring reference symbol is placed, the channel information at the specific time index k
Figure 112016007008062-pat00023
. Here, the time index refers to full channel information at a specific time axis in a resource element.

특정 시간 인덱스 k에서의 채널 정보는 다음의 수학식 5와 같이 추정될 수 있다. The channel information at the specific time index k can be estimated as Equation (5).

Figure 112016007008062-pat00024
Figure 112016007008062-pat00024

안테나별 총 간섭량 연산부는 특정 시간 인덱스에서의 채널 정보를 이용하여 안테나별로 특정 리소스 엘리먼트 좌표에서의 총 간섭량을 연산한다, 간섭량의 산출은 다음의 수학식 6과 같이 산출될 수 있다. The total interference amount calculation unit for each antenna calculates the total interference amount in the specific resource element coordinates for each antenna using the channel information at the specific time index. The calculation of the interference amount can be calculated by the following Equation (6).

Figure 112016007008062-pat00025
Figure 112016007008062-pat00025

위 수학식 6에서, m,n은 송신 신호의 주파수 및 시간 인덱스이고, i는 안테나 인덱스이며, NT는 총 안테나의 개수이고, p,q는 리소스 엘리먼트 좌표를 의미하며,

Figure 112016007008062-pat00026
는 레퍼런스 심볼이 실린 위치 정보를 위미하고,
Figure 112016007008062-pat00027
는 해당 위치에서의 레퍼런스 심볼 값을 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00028
는 시간 인덱스 k에서의 채널 정보를 의미하며, g[k]는 FBMC에서 사용하는 필터 응답을 의미한다. In Equation (6), m and n are frequency and time indexes of a transmission signal, i is an antenna index, N T is the total number of antennas, p and q are resource element coordinates,
Figure 112016007008062-pat00026
Lt; RTI ID = 0.0 > symbol < / RTI >
Figure 112016007008062-pat00027
Denotes a reference symbol value at the corresponding position,
Figure 112016007008062-pat00028
Denotes channel information at the time index k, and g [k] denotes a filter response used in the FBMC.

수학식 6은 안테나별로 주변의 모든 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트로부터의 간섭을 합한 값이며, 각 리소스 엘리먼트로부터의 간섭은 FBMC에 사용되는 필터의 임펄스 응답을 이용하여 추정 가능하다. Equation (6) is a value obtained by adding the interference from the resource element in which all surrounding reference symbols are arranged for each antenna, and the interference from each resource element can be estimated using the impulse response of the filter used in the FBMC.

채널 계수 갱신부(508)는 추정된 채널 계수로부터 연산된 총 간섭량을 제거하여 채널 계수 정보를 갱신한다. 채널 계수 갱신부(508)는 안테나별 총 간섭량 연산부(506)에서 연산된 간섭량을 1차적으로 추정된 채널 계수로부터 차감하는 방식으로 채널 계수를 갱신한다. The channel coefficient update unit 508 updates the channel coefficient information by removing the total interference amount calculated from the estimated channel coefficient. The channel coefficient update unit 508 updates the channel coefficient by subtracting the interference amount calculated by the antenna-based total interference amount calculation unit 506 from the channel coefficient that is primarily estimated.

채널 계수의 갱신은 다음의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다. The update of the channel coefficient can be expressed by the following Equation (7).

Figure 112016007008062-pat00029
Figure 112016007008062-pat00029

이와 같은 채널 계수의 갱신은 반복적으로 이루어지며, 반복 횟수는 다양한 방식으로 설정될 수 있을 것이다. 일례로, 이전 채널 계수와 현재 채널 계수의 차가 미리 설정된 값 이하로 수렴할 때까지 반복적인 채널 계수 갱신이 이루어질 수 있을 것이다. 이와 달리, 반복 횟수가 미리 설정되고 해당 반복 횟수까지 채널 갱신을 수행할 수도 있을 것이다. Such updating of channel coefficients is repeatedly performed, and the number of repetitions may be set in various ways. For example, repeated channel coefficient updates may be performed until the difference between the previous channel coefficient and the current channel coefficient converges to a predetermined value or less. Alternatively, the number of repetitions may be preset and the channel update may be performed up to the number of repetitions.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBMC 시스템의 수신 장치에서 간섭 제거 방법의 전체적인 흐름을 도시한 순서도이다. 6 is a flowchart illustrating an overall flow of an interference cancellation method in a receiving apparatus of an FBMC system according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 우선 수신 신호로부터 각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출한다(단계 600). 여기서 추출되는 레퍼런스 심볼은 간섭이 포함된 레퍼런스 심볼이며 1차적으로는 간섭이 포함된 상태의 레퍼런스 심볼들을 각 안테나별로 추출한다. Referring to FIG. 6, a reference symbol is extracted for each antenna from a received signal (step 600). The extracted reference symbol is a reference symbol including interference, and firstly, reference symbols in a state including interference are extracted for each antenna.

안테나별로 레퍼런스 심볼이 추출되면, 안테나별로 채널 계수를 추정한다(단계 602). 안테나별 채널 계수는 미리 알고 있는 레퍼런스 심볼값을 이용하여 추정되며, 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트의 좌표별로 채널 계수 추정이 이루어진다. When the reference symbols are extracted for each antenna, a channel coefficient is estimated for each antenna (step 602). The channel coefficient for each antenna is estimated using a known reference symbol value, and a channel coefficient is estimated for each coordinate of the resource element in which the reference symbol is arranged.

채널 계수 추정이 이루어지면, 레퍼런스 심볼들에 대해 추정된 채널 계수들을 이용하여 데이터 심볼들이 배치된 좌표의 채널 계수들을 인터폴레이션을 통해 추정한다(단계 604). If the channel coefficient estimation is performed, channel coefficients of coordinates at which the data symbols are arranged using the estimated channel coefficients for the reference symbols are estimated through interpolation (step 604).

인터폴레이션을 통해 1차적으로 채널 계수의 추정이 이루어지면, 주변의 레퍼런스 심볼들을 이용하여 총 간섭량을 연산한다(단계 606). 총 간섭량은 수학식 7과 같이 산출될 수 있다. When the channel coefficient is primarily estimated through the interpolation, the total interference amount is calculated using the neighboring reference symbols (step 606). The total interference amount can be calculated as shown in Equation (7).

총 간섭량이 연산되면, 이를 1차적으로 추정한 채널 계수로부터 차감하여 채널 계수를 갱신한다(단계 608). When the total interference amount is calculated, the channel coefficient is updated by subtracting it from the channel coefficient primarily estimated (step 608).

채널 계수의 갱신은 소정의 조건을 만족할 때까지 반복된다(단계 610). 앞서 설명한 바와 같이, 반복 조건은 다양하게 설정될 수 있을 것이다. The update of the channel coefficient is repeated until a predetermined condition is satisfied (step 610). As described above, the repetition condition may be variously set.

채널 계수의 추정이 완료되면 이퀄라이징을 수행한다(단계 612). When the estimation of the channel coefficient is completed, equalization is performed (step 612).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FBMC 시스템에서의 레퍼런스 심볼 배치 구조를 도시한 도면이다. 7 is a diagram illustrating a reference symbol allocation structure in an FBMC system according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, FBMC 시스템에서 레퍼런스 심볼은 FBMC 필터의 임펄스 응답에 기초하여 간섭량이 가장 큰 부분들에 시간축으로 인접한 리소스 엘리먼트에 레퍼런스 심볼을 배치하는 것이 바람직하다. Referring to FIG. 7, in the FBMC system, it is preferable that the reference symbol be placed on the resource elements adjacent in time to the parts having the greatest interference amount based on the impulse response of the FBMC filter.

도 7로부터, 4개의 안테나가 시간축으로 인접하여 레퍼런스 심볼들을 배치하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 간섭량이 큰 부분들에 인접하도록 레퍼런스 심볼을 배치하는 것은 본 발명의 채널 추정 방법이 레퍼런스 심볼들을 이용하여 간섭을 제거하기 때문이며, 간섭량이 큰 곳에 레퍼런스 심볼을 배치할 때 보다 큰 간섭 제거 효과를 도모할 수 있기 때문이다. It can be seen from Fig. 7 that the four antennas are arranged adjacent to each other on the time axis, and the reference symbols are arranged. The reason for arranging the reference symbols adjacent to the parts with large interference amounts is because the channel estimation method of the present invention removes the interference using the reference symbols and the interference cancellation effect is larger than that when the reference symbols are arranged in a place with a large interference amount. It is because it can plan.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and specific embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- And various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (16)

각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출하는 안테나별 레퍼런스 심볼 추출부;
상기 추출된 레퍼런스 심볼 정보를 이용하여 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 제1 채널 계수 추정부;
상기 제1 채널 계수 추정부에 의해 추정된 상기 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 제2 채널 계수 추정부;
FBMC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 각 안테나별로 주변의 레퍼런스 심볼에 의한 간섭량을 연산하여 총 간섭량을 연산하는 총 간섭량 연산부; 및
상기 총 간섭량 연산부에서 연산된 총 간섭량을 인터폴레이션을 이용하여 상기 제2 채널 계수 추정부에서 추정된 채널 계수들로부터 차감하여 채널 계수를 갱신하는 채널 계수 갱신부를 포함하되,
상기 채널 계수 갱신부의 채널 계수 갱신은 미리 설정된 조건에 기초하여 반복되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
A reference symbol extracting unit for extracting a reference symbol for each antenna;
A first channel coefficient estimator for estimating a channel coefficient of resource elements in which reference symbols are arranged using the extracted reference symbol information;
A second channel coefficient estimator for estimating a channel coefficient of resource elements in which data symbols are arranged using channel coefficients of resource elements in which the reference symbols estimated by the first channel coefficient estimator are arranged;
A total interference amount calculating unit for calculating an interference amount by neighboring reference symbols for each antenna using an impulse response of the FBMC filter to calculate a total interference amount; And
And a channel coefficient updating unit for updating the channel coefficient by subtracting the total interference amount calculated by the total interference amount calculation unit from the channel coefficients estimated by the second channel coefficient estimation unit using interpolation,
Wherein the channel coefficient updating unit repeats channel coefficient updating based on a preset condition. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
제1항에 있어서,
상기 총 간섭량 연산부는 리소스 엘리먼트 좌표별로 주변의 레퍼런스 심볼들로 인한 간섭량을 상기 FBMC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 합산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the total interference amount calculation unit sums the interference amount due to neighboring reference symbols for each resource element coordinate using the impulse response of the FBMC filter.
제2항에 있어서,
상기 총 간섭량 연산부는 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보를 추정한 후 이를 이용하여 총 간섭량을 연산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the total interference amount calculation unit estimates channel information in a specific time axis of the resource element map, and then calculates a total interference amount using the estimated channel interference information.
제3항에 있어서,
상기 총 간섭량 연산부는 다음의 수학식과 같이 총 간섭량을 연산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
Figure 112016007008062-pat00030

위 수학식에서, m,n은 송신 신호의 주파수 및 시간 인덱스이고, i는 안테나 인덱스이며, NT는 총 안테나의 개수이고, p,q는 리소스 엘리먼트 좌표를 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00031
는 레퍼런시 심볼이 실린 위치 정보를 위미하고,
Figure 112016007008062-pat00032
는 해당 위치에서의 레퍼런스 심볼 값을 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00033
는 특정 시간축 k에서의 채널 정보를 의미하며, g[k]는 FBMC에서 사용하는 필터 응답을 의미함.
The method of claim 3,
Wherein the total interference amount calculating unit calculates a total interference amount according to the following equation: < EMI ID = 1.0 >
Figure 112016007008062-pat00030

Where m and n are the frequency and time index of the transmission signal, i is the antenna index, N T is the total number of antennas, p and q are the resource element coordinates,
Figure 112016007008062-pat00031
The position information containing the reference symbol is favored,
Figure 112016007008062-pat00032
Denotes a reference symbol value at the corresponding position,
Figure 112016007008062-pat00033
Denotes channel information at a specific time axis k, and g [k] denotes a filter response used in the FBMC.
제1항에 있어서,
상기 채널 계수 갱신부의 채널 갱신은 다음의 수학식과 같이 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
Figure 112017047263026-pat00053

위 수학식에서,
Figure 112017047263026-pat00054
은 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 갱신된 채널 계수를 의미하고
Figure 112017047263026-pat00055
는 갱신전 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 채널 계수를 의미하며,
Figure 112017047263026-pat00056
는 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 총 간섭량을 의미함.
The method according to claim 1,
Wherein the channel update unit updates the channel according to the following equation.
Figure 112017047263026-pat00053

In the above equation,
Figure 112017047263026-pat00054
Denotes an updated channel coefficient in the resource element p and q coordinates
Figure 112017047263026-pat00055
Denotes a channel coefficient in the p and q coordinates of the resource element before the update,
Figure 112017047263026-pat00056
Is the total amount of interference in the p and q coordinates of the resource element.
제4항에 있어서,
상기 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보는 다음의 수학식과 같이 추정되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
Figure 112016007008062-pat00037

5. The method of claim 4,
Wherein channel information on a specific time axis of the resource element map is estimated according to the following equation.
Figure 112016007008062-pat00037

제1항에 있어서,
상기 채널 계수의 갱신은 이전 채널 계수와 현재 채널 계수와의 차가 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지 반복되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the updating of the channel coefficient is repeated until a difference between a previous channel coefficient and a current channel coefficient becomes equal to or less than a preset threshold value.
제1항에 있어서,
상기 채널 계수의 갱신은 미리 설정된 반복 횟수에 도달할 때까지 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the updating of the channel coefficient is performed until a preset number of repetitions is reached.
제1항에 있어서,
상기 제2 채널 계수 추정부는 인터폴레이션을 이용하여 상기 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the second channel coefficient estimator estimates channel coefficients of resource elements in which the data symbols are arranged using interpolation.
각 안테나별로 레퍼런스 심볼을 추출하는 단계(a);
상기 추출된 레퍼런스 심볼 정보를 이용하여 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 단계(b);
상기 단계(b)에 의해 추정된 상기 레퍼런스 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 단계(c);
FBMC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 각 안테나별로 주변의 레퍼런스 심볼에 의한 간섭량을 연산하여 총 간섭량을 연산하는 단계(d); 및
상기 단계(d)에서 연산된 총 간섭량을 인터폴레이션을 이용하여 상기 단계(c)에서 추정된 채널 계수들로부터 차감하여 채널 계수를 갱신하는 단계(e)를 포함하되,
상기 단계(e)의 채널 계수 갱신은 미리 설정된 조건에 기초하여 반복되는 되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.
(A) extracting a reference symbol for each antenna;
(B) estimating channel coefficients of resource elements in which reference symbols are arranged using the extracted reference symbol information;
(C) estimating channel coefficients of resource elements in which data symbols are arranged using channel coefficients of resource elements in which the reference symbols estimated by the step (b) are arranged;
(D) calculating an interference amount by neighboring reference symbols for each antenna using an impulse response of the FBMC filter to calculate a total interference amount; And
(E) updating channel coefficients by subtracting the total interference amount calculated in step (d) from channel coefficients estimated in step (c) using interpolation,
Wherein the channel coefficient update in the step (e) is repeated based on a preset condition.
제10항에 있어서,
상기 단계(d)는 리소스 엘리먼트 좌표별로 주변의 레퍼런스 심볼들로 인한 간섭량을 상기 FBMC 필터의 임펄스 응답을 이용하여 합산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein the step (d) sums the amount of interference due to the neighboring reference symbols by the resource element coordinates using the impulse response of the FBMC filter.
제11항에 있어서,
상기 단계(d)는 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보를 추정한 후 이를 이용하여 총 간섭량을 연산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the step (d) estimates channel information on a specific time axis of the resource element map and then calculates a total interference amount using the estimated channel information.
제12항에 있어서,
상기 단계(d)는 다음의 수학식과 같이 총 간섭량을 연산하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.

Figure 112016007008062-pat00038

위 수학식에서, m,n은 송신 신호의 주파수 및 시간 인덱스이고, i는 안테나 인덱스이며, NT는 총 안테나의 개수이고, p,q는 리소스 엘리먼트 좌표를 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00039
는 레퍼런시 심볼이 실린 위치 정보를 위미하고,
Figure 112016007008062-pat00040
는 해당 위치에서의 레퍼런스 심볼 값을 의미하며,
Figure 112016007008062-pat00041
는 특정 시간축 k에서의 채널 정보를 의미하며, g[k]는 FBMC에서 사용하는 필터 응답을 의미함.
13. The method of claim 12,
Wherein the step (d) computes a total interference amount as follows: < EMI ID = 1.0 >

Figure 112016007008062-pat00038

Where m and n are the frequency and time index of the transmission signal, i is the antenna index, N T is the total number of antennas, p and q are the resource element coordinates,
Figure 112016007008062-pat00039
The position information containing the reference symbol is favored,
Figure 112016007008062-pat00040
Denotes a reference symbol value at the corresponding position,
Figure 112016007008062-pat00041
Denotes channel information at a specific time axis k, and g [k] denotes a filter response used in the FBMC.
제11항에 있어서,
상기 단계 (e)는 다음의 수학식과 같이 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.
Figure 112017047263026-pat00057

위 수학식에서,
Figure 112017047263026-pat00058
은 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 갱신된 채널 계수를 의미하고
Figure 112017047263026-pat00059
는 갱신전 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 채널 계수를 의미하며,
Figure 112017047263026-pat00060
는 리소스 엘리먼트 p,q 좌표에서의 총 간섭량을 의미함.
12. The method of claim 11,
Wherein the step (e) is performed according to the following equation.
Figure 112017047263026-pat00057

In the above equation,
Figure 112017047263026-pat00058
Denotes an updated channel coefficient in the resource element p and q coordinates
Figure 112017047263026-pat00059
Denotes a channel coefficient in the p and q coordinates of the resource element before the update,
Figure 112017047263026-pat00060
Is the total amount of interference in the p and q coordinates of the resource element.
제13항에 있어서,
상기 리소스 엘리먼트 맵의 특정 시간축에서의 채널 정보는 다음의 수학식과 같이 추정되는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.
Figure 112016007008062-pat00045
14. The method of claim 13,
Wherein the channel information at a specific time axis of the resource element map is estimated according to the following equation.
Figure 112016007008062-pat00045
제10항에 있어서,
상기 단계(c)는 인터폴레이션을 이용하여 데이터 심볼이 배치된 리소스 엘리먼트들의 채널 계수를 추정하는 것을 특징으로 하는 다중 안테나를 가지는 FBMC 시스템에서 채널 추정 방법.



11. The method of claim 10,
Wherein the step (c) estimates channel coefficients of resource elements in which data symbols are arranged using interpolation.



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KR20190106437A (en) * 2018-03-09 2019-09-18 삼성전자주식회사 Method and appatus of interference measurement
WO2024049050A1 (en) * 2022-08-29 2024-03-07 삼성전자주식회사 Reception device and method for receiving mimo-ofdm signal

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