KR101893622B1

KR101893622B1 - 무선 통신 시스템에서 다중 경로 신호 추정

Info

Publication number: KR101893622B1
Application number: KR1020137001741A
Authority: KR
Inventors: 폴 딘 알렉산더; 닉 렛제피스; 알렉산더 제임스 그랜트; 데이비드 빅터 로리 할리
Original assignee: 코다 와이어리스 피티와이 리미티드
Priority date: 2010-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2018-08-30
Also published as: SG186763A1; CA2803408C; KR20140005123A; CA2803408A1; CN103210603B; JP5801883B2; EP2586144A4; EP2586144A1; EP2586144B1; WO2011160190A1; AU2011269663A1; CN103210603A; US20130094620A1; JP2013529865A; AU2011269663B2; US9083419B2

Abstract

본 명세서는 시간 가변적인 다중 경로 통신 채널(102)을 추정하는 방법 및 시스템을 개시한다. 시스템은 다중 경로 통신 채널(102)을 통해 전송된 데이터 패킷을 포함하는 신호를 수신하는 수신기(104)를 포함한다. 시스템은 또한 주파수 도메인 채널 추정기(110)를 포함하여 수신된 신호에 근거하여 주파수 도메인 채널 추정(112)을 생성한다. 시스템은 시간 도메인 채널 모델러를 더 포함하여, 주파수 도메인 채널 추정(112)을 수신하고, 다중 경로 통신 채널(102)의 시간 도메인 모델에서 파라미터들의 추정을 생성한다. 모델은 다중 경로 통신 채널(102)을 복수의 탭의 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 각 탭에 대한 지연, 도플러 및 게인을 정의하는 탭 파라미터를 가진다. 탭 파라미터들은 데이터 패킷에 대해 상수이다.

Description

무선 통신 시스템에서 다중 경로 신호 추정{ESTIMATION OF A MULTIPATH SIGNAL IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 분야에 관한 것이다. 특히 본 발명은 신호가 다중 경로 채널을 통해 전송된 이후 수신된 신호로부터 지연 및 도플러 주파수 추정을 조인트하는 것에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 도 1 에 도시된 바와 같이, 채널(102)에 의해 이격되어 전송기(100) 및 수신기(104)로 나타낼 수 있다. 전송기는 데이터를 채널을 통해 전송하기에 적합한 형태로 신호를 변환한다. 전송된 데이터를 판정하기 위해, 수신기(104)의 목적은 신호로부터 채널 왜곡 효과를 제거하고 데이터 추정을 획득하는데 있다.

채널(102)은 무선 통신 시스템을 둘러싼 환경에 의해 유도된 효과를 대표한다. 채널(102)은 여러가지 방식으로 전송되는 신호를 왜곡시킬 수 있다. 채널 왜곡은 진폭 왜곡, 주파수 옵셋, 위상 옵셋, 도플러 효과, 다중경로 채널에 기인하는 왜곡들, 추가적인 노이즈나 간섭들을 포함할 수 있다.

수신기(104)는 채널 추정기를 포함할 수 있다. 채널 추정기는 채널(102)을 통해 전송되어 왜곡 수신된 신호를 관측할 수 있고, 상기 관측에 근거하여 채널 추정을 생성할 수 있다.

본 명세서에서 임의의 선행기술에 대한 참조는, 상기 선행 기술이 오스트리아 혹은 다른 관할권에서 일반적인 지식의 일부를 형성하거나 상기 선행 기술이 상당히 당업자에 의해 관련있는 것으로 확신되고 이해되고 취급된다는 인식 혹은 임의 형태의 암시로 받아들여져서는 안된다.

따라서, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 다중 경로 신호를 추정하는데 목적이 있다.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 시간 가변적인 다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은;

상기 다중 경로 통신 채널을 통해 전송된 데이터 패킷을 포함하는 신호를 수신하고; 및 상기 수신된 신호로부터

상기 다중 경로 통신 채널 모델에서 파라미터 추정을 생성하고, 상기 모델은 다중경로 통신 채널을 복수의 탭의 지연 라인으로서 특성화하고, 각 탭은 탭에 대한 지연, 도플러 및 컴플렉스 게인을 정의하는 추정을 위한 탭 파라미터를 구비하고,

상기 추정된 탭 파라미터는 데이터 패킷에 대한 상수인 방법이다.

상기 데이터 패킷은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 패킷이다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 시간 가변적인 다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,

다중 경로 통신 채널의 주파수 도메인 추정을 수신하고, 상기 주파수 도메인 추정은 상기 다중 경로 통신 채널을 통해 전송된 데이터 패킷으로부터 유도되며; 그리고 상기 주파수 도메인 추정에 근거하여

상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 파라미터 추정치를 생성하고, 상기 시간 도메인 모델은 다중 경로 통신 채널을 복수의 탭의 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 탭에 대해 지연, 도플러 및 컴플렉스 게인을 정의하는 탭 파라미터를 구비하며,

상기 추정된 탭 파라미터는 상기 데이터 패킷에 대한 상수이다.

상기 모델 파라미터의 추정을 생성하는 방법은,

지연 및 도플러 탭 파라미터에 대한 탐색 윈도우를 정의하고;

탐색 윈도우를 복수의 빈(bin)으로 분할하고;

각 빈에 대한 상관자 메트릭을 판정하고;

판정된 상관자 메트릭에서 하나 이상의 피크(peak)를 식별하고;

상기 식별된 피크에 기초하여 지연 및 도플러 탭 파라미터의 추정치를 출력하는 것을 포함한다.

모델 파라미터의 추정을 생성하는 방법으로서

채널 추정을 수신하고;

탐지된 다중경로 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 탭 파라미터를 추정하고;

최소 자승 추정을 실행하여 탐지된 탭에 대한 컴플렉스 게인 탭 파라미터 추정을 생성하고;

탐지된 다중 경로 컴포넌트를 정량화하는 추정된 지연, 도플러 및 컴플레스 게인 탭 파라미터를 사용하여, 채널 추정치로부터 탐지된 다중경로 컴포넌트를 제감한다(subtract).

상기 방법은 채널 추정치로부터 감지된 다중 경로 컴포넌트를 제거하도록 반복적으로 되풀이될 수 있다.

모델 파라미터의 추정을 생성하는 방법으로서 추정을 정제(refine)하는 방법은,

최초 채널 추정을 수신하고;

복수의 다중 경로 컴포넌트에 대한 추정된 탭 파라미터 셋트를 수신하고;

최초 채널 추정치로부터 현재 고려되는 다중경로 컴포넌트를 제외한 모든 복수의 다중 경로 컴포넌트를 제감하고;

현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 탭 파라미터 및 도플러 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하고;

최소 자승 추정을 수행하여, 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 컴플렉스 게인 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하는 것을 포함한다.

추정을 정제하는 방법은 복수의 다중 경로 컴포넌트에 대해 정제된 추정을 생성하도록 반복될 수 있다.

또한 개시된 것은 선행하는 단락에서 설명된 방법을 수행하는 장치이다. 본 발명은 또한 장치에 의해 상기 방법을 구현하도록 실행가능한 명령에 속하고, 저장 매체에 저장될 때 상기 장치에 의해 읽을 수 있는 명령에 속한다.

본 발명의 추가적인 양태에 따르면, 시간 가변적인 다중 경로 채널을 추정하는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은,

상기 다중 경로 통신 채널을 통해 전송된 데이터 패킷을 포함하는 신호를 수신하는 수신기;

상기 수신된 신호에 기초하여 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 주파수 도메인 채널 추정기;

주파수 도메일 채널 추정을 수신하고 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 파라미터 추정을 생성하는 시간 도메인 채널 모델러를 포함하고,

상기 모델은 다중 경로 채널을 복수의 탭을 구비한 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 상기 탭에 대한 컴플렉스 게인, 도플러 및 지연을 정의하는 탭 파라미터를 포함하며,

상기 탭 파라미터들은 데이터 패킷에 대해 상수이다.

따라서, 본 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에서 다중 경로 신호를 추정할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 구체적 실시예를 설명할 것이다.
도 1은 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 이중 경로 채널 환경의 예시이다.
도 3은 도 2의 환경에 대응하는 이중 경로를 가지는 시간 도메인 채널의 예이다.
도 4는 수신된 신호를 처리하고 채널 모델을 추정하는 시스템의 실시예에 대한 개략적 도해이다.
도 5a는 90개의 심볼을 가지는 신호와 PSK 변조의 OFDM 시스템의 모호성 함수 크기의 윤곽 플롯이다.
도 5b는 242개 심볼을 가지는 신호와 PSK 변조의 OFDM 시스템의 모호성 함수 크기의 윤곽 플롯이다.
도 6a는 지연/도플러 추정의 조인트에 대한 제 1 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 6b는 이어지는 다중 경로 제거를 통해 지연/도플러 추정 조인트에 대한 반복되는 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 6c는 다중 경로 추정 셋트를 정제하는 반복적인 방법에 대한 플로우 다이어그램이다.
도 7은 싱글 탭으로 몬테 카를로 시뮬레이션을 사용하여 도 6의 방법에 대한 성능 측정을 도시한다.
도 8은 3개 탭 채널로 몬테 카를로 시뮬레이션을 사용하여 도 6의 방법에 대한 성능 측정을 도시한다.

신호가 모바일 환경에서 전송될 때, 다중 경로 컴포넌트 추정을 위한 추정기의 구체적 실시예가 개시된다. 추정기는 이중 분산 채널에 사용될 수 있으며, 채널의 주파수 선택도는 시간에 따라 변화한다.

상기 기술은 무선 통신 시스템에 대한 잠재적 응용을 포함하며, 예를 들면, DVB-T, DVB-H, IEEE 802.11, IEEE 802.16, 3GPP2, 단거리 전용 통신(DSRC), 육상 이동통신(Communication Access for Land Mobiles, CALM) 및 비개방 시스템들이다.

모바일 환경에서 전송되는 전자기 신호는 물체에 의해 산란된다. 수신기(104)는 전송기(100)에 대해 특정 속도를 가지며, 상기 물체로부터 반사에 의해 야기된 지연되고 주파수 이동된 버전의 전송 신호의 합성을 수신한다. 상기 전송된 신호의 상기 버전들 각각은 다중경로 컴포넌트, 다중 경로 탭, 채널 탭 및/또는 탭으로 참조되고, 이하 식에서 P 에 의해 표현된다. 상기 채널(102) 타입은 공통적으로 다중경로 채널로 참조되고, 지연 또한 도착시간으로 참조되며(Time of Arrival, TOA), 각 다중 경로 컴포넌트의 지연은 신호가 경로 거리를 이동하는데 걸리는 시간에 의해 야기되며, t 로 표현된다. 주파수 옵셋 또한 도플러 주파수 및/또는 도플러로 표현되며, 도플러 효과에 의해 야기되며 u 로 표현된다.

각 다중 경로 컴포넌트의 지연 및/또는 도플러의 추정은 그래픽 디스플레이와 같은 사용자 인터페이스로 출력될 수 있고 및/또는 메모리에 저장되어 타겟 탐지 및 위치 추적을 위한 레이다 응용에서 사용될 수 있고 또는 신호 전송에서 채널 특성화에 사용될 수 있다. 추정은 타겟 탐지 및 위치추적에 대한 레이다 애플리케이션에 제공될 수 있으며, 예를 들어, 레이다 애플리케이션 소프트웨어에 의한 사용을 위해 디지털 형태로 제공될 수 있다. 상기 추정은 채널 특성화를 위한 신호 전송 애플리케이션에 제공될 수 있다. 상기 추정은 효율적이고 신뢰할만한 통신 스킴의 개발을 위한 신호 전송 애플리케이션에서 사용될 수 있다.

다중 경로의 간섭 대역폭이 전송된 신호의 대역폭과 비교하여 작다면, 결과 채널은 주파수 선택적이다. 직교주파수분할다중(OFDM)은 특히 주파수 선택적인 채널들을 상대적으로 낮은 수신기 복잡도로 경쟁하도록 설계된 전송 전략이다. OFDM에서 신호 대역폭은 복수의 중첩되지 않는(따라서 직교하는) 협대역 부반송파로 나누어지고, 각 부채널들은 주파수 비선택적이다.

도 2는 인플렉터(200)를 구비하여 전송기(100)와 수신기(104) 사이에서 이중 경로 채널을 유도하는 환경의 예시를 보여주며,

T는 전송기(100)의 위치를 나타내는 점이다;

R은 수신기(104)의 위치를 나타내는 점이고;

Q는 신호 인플렉터(200)의 위치를 나타내는 점이다.

도 3은 도 2의 환경에 대응하여 시간 도메인에서(정규화된 전력 지연 분포로) 채널(102)의 예시를 보여준다. 직접 경로 TR 은 시간 t ₁에서 채널 탭 h ₁ (700)에 대응한다. 인플렉터(200)를 통해 변환된 경로는 지연 t ₂에서 채널 탭 h ₂(702)에 대응한다. 상기 예에서, 탭 h ₂ (702)는 전파손실 증가(직접 경로보다 변환된 경로 길이가 길기 때문에)와 변환 지점(200)에서의 감쇄로 인해 탭 h ₁ (700)에 비해 상대적으로 낮은 전력을 가진다. 두 채널 탭 간의 시간차는

이다. 탭 h ₁ (700) 및 h ₂ (702)의 순간 위상 및 위상 변화율 또한 다를 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전송 신호(106)는 환경으로부터 유도된 채널(102)의 영향을 받는다. 수신된 신호는 수신 안테나(108)측에서 수집되어 수신기(104)로 입력된다. 수신기(104)는 수신된 신호를 처리하여 전송 데이터를 판정한다. 도 4는 수신기가 채널 추정 프로세스를 진행하는 수신기를 보여주고, 당업자에게 자명한 수신기(104)의 일반적인 작업들에 관련한 세부사항은 생략할 수 있다. 예를 들면, 수신기(104)는 통신 시스템의 다른 컴포넌트들이 이용가능하도록 전송된 데이터를 처리할 수 있다.

수신기(104)는 채널이 패킷 듀레이션에 걸쳐 변화할 때 주파수 도메인에서 최초 채널 추정(112)을 제공하는 주파수 도메인 채널 추정기(100)로 수신기 정보를, 예를 들면 수신된 신호 샘플을 출력한다. 출원인이 이전에 공동 위임된 국제특허출원 PCT/2006/AU001201, PCT/2007/AU000231 및 PCT/2007/AU001506 이 WIPO 공개번호 WO2007022564, WO2007095697, WO2008040088(각각)로 발행되었으며, 그 내용은 본 명세서에 참고적으로 포함되었으며, 채널 추정기(110)에 대한 방법과 시스템을 개시한다.

주파수 도메인 채널 추정기(110)가 수신기(104)에 대해 분리된 기능적 모듈로 나타나며, 실제 채널 추정기(110)는 수신기(104)의 컴포넌트일 수 있다.

주파수 도메인 채널 추정(112)이 시간 도메인 채널 모델러(114)에 제공될 수 있고, 각 다중경로 탭에 대한 지연, 컴플렉스 게인 및 도플러를 포함하는 시간 도메인 파라미터들을 추정한다. 시간 도메인 모델러에서 사용되는 방법은 이하 더욱 상세하게 설명될 것이다.

타임 도메인 채널 모델러(114)는 수신기(104)에 통합된 기능적 모듈일 수 있다. 추가적으로, 모델러(114)는 수신기(104)와의 데이터 통신에서 분리된 유닛으로 구현될 수 있다. 모델러(114)는 또한 오프라인으로 작동할 수 있으며, 즉 수신기(104)에 의해 미리 수신된 데이터를 활용할 수 있다.

기능적 모듈이 이하 설명될 것이며, 주파수 도메인 채널 추정기(110) 및 시간 도메인 채널 모델러(114)를 포함하여, 하드웨어에서 구현될 수 있고, 예를 들면 응용 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit, ASICs)이다. 다른 하드웨어 구현은, 비제한적으로, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array, FPGA), 스트럭쳐드(structured) ASICs, 디지털 신호 처리기(digital signal processor, DSP) 및 이산 로직을 포함한다. 추가적으로, 기능적 모듈은 소프트웨어로 구현될 수 있고, 컴퓨터 시스템 내에서 실행가능한 하나 이상의 응용 프로그램일 수 있다. 소프트웨어는 컴퓨터로 판독가능한 저장매체에 저장될 수 있고, 컴퓨터 시스템에 의해 실행하기 위해 컴퓨터로 판독가능한 저장매체로부터 컴퓨터 시스템으로 로드될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램을 구비한 컴퓨터 프로그램 제품이다. 상기 매체의 예시로 비제한적으로, 씨디 롬(CD-ROMs), 하드 디스크 드라이브, 롬(ROM) 또는 직접 회로를 포함한다. 프로그램 코드는 또한 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 통해 전송될 수 있으며, 예를 들어 라디오 전송 채널 또는 다른 컴퓨터 혹은 네트워크 디바이스와의 네트워크 연결이 있다.

모델러(114)에서 사용되는 방법은 이하의 섹션에서 기술되는 시스템 모델을 사용한다.

1. 시스템 모델

길이 L의 OFDM 심볼의 패킷이 전송될 때 K 반송파 OFDM 시스템을 가정한다.

는 OFDM 심볼

의 부반송파

를 가리키고, 이 때

는 임의의 복합 콘스틀레이션(constellation, 그룹)이다. 각 심볼은

로 부터 임의적으로 독립적으로 균등 선택되었으며, 단위 평균 에너지를 가지며, 즉 임의의

또는

에 대해

이고

이다. 수신기는 전송된 심볼 X _l _,k 즉, 파일럿 신호에 대해 또는 디코더 판정의 피드백으로부터 완벽한 지식을 가지고 있는 것으로 가정된다.

은 연속 시간 전송 OFDM 신호를 가리키고, 이 때,

상기 식은

번째 OFDM 심볼을 가리키며

는 OFDM 심볼 듀레이션(초)이고,

는 부반송파 간격(Hz)이고

는 순환 프리픽스(cyclic prefix) 듀레이션(초)이고,

는 윈도우 함수로서, 이하와 같다.

그리고

이다. 따라서 전송된 신호가 단위 에너지를 가지며, 즉

이다.

가장 단순한 윈도우 함수는,

의 경우이다.

의 조건이 반드시 필요한 것은 아니라는 것을 주목해야 한다. 다만 여기서는 단순화를 위해 상기 조건을 가정한다. 실제로, [수학식 1]은 역 이산 푸리에 변환(inverse discrete fourier transform, IDFT)을 통해 구현된다.

전송 및 수신 필터 응답

와

를 각각 가정하고, P 다중 경로 컴포넌트의 이중 분산 채널 모델은,

이 때,

및

는 p번째 컴플렉스 게인, 도플러 및 지연을 각각 가리킨다. 상기 파라미터들은 OFDM 패킷 L 심볼에 대해 일정한 것으로 가정한다. 그러므로, 전체 채널 응답은,

이 때,

는 결합된 전송/수신 필터 응답이고, *는 콘볼루션(convolution)을 의미한다.

전송된 신호

에 대한 모호성 함수는 이하로 정의된다.

[수학식 1]에서 정의된 OFDM 신호에 대해, 모호성 함수는 아래와 같다.

이 때,

이고,

의 모호성 함수이다. 실제

는 대개

이고

인 경우,

이도록 설계되며, 이것은 이하를 의미한다.

예를 들면,

인 특정 경우, 이하의 식을 얻는다.

실제, OFDM 시스템은 순환 프리픽스가 채널의 지연 확산보다 크도록 설계되어, 즉 주로

에 관련된다. 게다가 모바일 채널에 의해 유발된 도플러 주파수는 전형적으로

이다. 상기 조건하에서,

이고 모호성 함수는 대략 이하와 같다.

즉 PSK 변조의 특정 경우, 모호성 함수는 이하로 더욱 단순화된다.

상기 식으로부터 싸인/싸인 항이 사이드로브를 도입할 것이 명백하며 시간과 주파수에서 분리된다. 예를 들면, IEEE 802.11 표준의 모호성 함수가 도 5a에서 표시되어,

및

이고, 52 활성 부반송파 및 제로 DC 부반송파의 64 부반송파 시스템을 나타낸다. 상기 예에서,

이고 [수학식 10]에서 산술항은 그 범위가

부터

까지 이다. DC 부반송파가 없을 때 OFDM 시스템에 있어서, [수학식 11]은 이하와 같다.

수직축은 지연을 나타내고, 수평축은 도플러를 나타낸다. 도 5b는 모호성 함수를 나타내는데, 심볼의 수 L이 242로 증가되었다. 이것은 L을 증가시켜 도플러 레졸루션(resolution)를 개선하고, 지연 레졸루션을 개선하는 것은 아니며, 오로지 K와 부반송파 간격(1/T)에 의존한다.

실제, [수학식 1]에서 OFDM 신호는 전송기(100)에서 필터링되고,상향 변환되며, 다중 경로 채널(102)를 통해 전송되며, 수신기(104)에서 하향 변환되며 수신필터링된다. 상향/하향 변환 프로세스가 완벽하게 처리된다면, 수신된 연속 시간 기저대역 신호는 아래와 같다.

이 때,

는 부가 백색 가우시안 노이즈(AWGN) 프로세스이다.

상기 [수학식 14]를 단순화하기 위해 이하를 설정한다.

[수학식 14]에서 콘볼루션의 푸리에 변환은 푸리에 변환 구성의 멀티플리케이션(multiplication)과 동일하여, 즉 이하와 같다.

실제 시스템에서,

는 신호의 대역폭, 즉, K/ T 를 초과하는 대역폭을 가진다. 게다가,

는 대략

의 대역폭을 가진다. 이상적인 필터링을 가정하면,

이고 다른 경우는 제로, 즉

이며, 이 때

는 필터의 대역폭이다. 따라서 이하와 같다.

따라서, 이하와 같다.

수신된 신호는 이하와 같다.

수신기는 매칭하는 필터를 전송된 사인파(순환 프리픽스보다 적은)에 대해 실행한다.

이 때,

상기 수식은

의 모호성 함수와 유사하다. 적분은

과 동일하지 않은 임의의

에 대해 근사적으로 제로이므로, [수학식 21]의 제 2라인이 따른다.

일반적으로

는

의 대역폭을 가지고 따라서,

이고,

이다. 따라서 이하와 같다.

이 때,

즉 직사각 윈도우 함수인 경우 아래와 같다

실제,

이고

이다. 따라서,

이고, 그러므로 [수학식 23]은 이하로 단순화된다.

이 때,

이다.

2. 지연/도플러 추정의 조인트

수신기(104)가 전송된 심볼 X _l _,k 에 대한 완벽한 지식을 가진 것으로 가정한다. 이것은 예를 들면, 파일럿 심볼의 사용으로 인해 혹은 수신기에서의 정확한 디코더 판정 피드백에 기인할 수 있다. 그 결과 모델러(114)는 채널 게인 H _l,k 에 대한 완벽한 지식을 가진 것으로 가정할 수 있으며, 이하와 같다.

[수학식 25]로부터,

따라서 문제는 H _l, _k 로부터

에 대해 P,

및

를 추정하는 것 또는 노이즈 추정이다.

[수학식 27]은 단순히 2차 지수 신호의 결합이다.

2 개의 추정 알고리즘이 이하 설명되며, 첫번째는 전통적인 상관자 어프로치에 기반하며, 두번째는 채널 탭의 희소성을 이용하는 정합 추구(matching pursuit) 혹은 베이시스(basis) 추구 알고리즘에 근거한다.

2.1. 메쏘드 600 - 상관자 어프로치.

시간 도메인 채널 모델러에 대한 제 1 메쏘드 600이 도 6a에 도시되었다. 메쏘드 600은 상관자 어프로치에 근거하고 예를 들면 모델러 (114)에서 작동하는 소프트웨어 명령으로 구현될 수 있다.

상기 입력은 주파수 도메인 채널 추정(112)이다. 스텝 (602)에서 최초 지연 탐색 윈도우와 최초 도플러 탐색 윈도우가 정의된다. 그때 스텝(604)에서, 그리드 기반 어프로치가 사용되어

플레인을 빈(bin)으로 분할한다. 반복적인 시퀀스가 뒤따른다. 스텝 (606) 에서, G 및 S 매트릭스(각각 지연 및 도플러 효과와 관련된)가 이하 [수학식 30]부터 [수학식 32]를 참고로 더 상세히 설명되는 바와 같이 구성된다. 스텝 (608)에서, 상관자 출력 메트릭은 [수학식 32]를 사용하여 판정된다. 스텝(610)에서, 채널 모델러는 상관자 메트릭에서 가장 큰 피크 P를 식별한다.

가

의 주어진 정보

로부터 획득된 노이즈 추정치라고 하면,

이 때,

는 추가 노이즈이고, 반드시 가우시안은 아니며, 예를 들어

이 제로 포싱 추정(zero forcing estimate)이면

이 반드시 가우시안은 아니다. 상관자 어프로치는 이하의 메트릭을 계산한다.

이 때,

는

열벡터이며,

번째 엘리먼트가

에 의해 주어지며,

는

열 벡터이며, k 번째 엘리먼트가

에 의해 주어진다.

상관자 추정기를 구현하기 위해

플레인의 영역에 걸쳐 [수학식 29]를 평가하고, 가장 큰 피크 P를 취한다. 특히, 출원인은 그리드 기반 어프로치를 사용하는데, 즉, 영역을 이산된 빈으로 분할한다. M 과 N 이 지연 및 도플러 빈의 숫자를 가리키는 것으로 한다.

와

는 지연 및 도플러 영역을 나타낸다.

및

는 지연-도플러 영역의 빈 m,n 을 가리키는 것으로 한다. 즉,

이 때

이고

이다.

와

가 상기 빈들을 사용하여 구성된 매트릭스라고 하면 즉

이고

이다. 상관자 출력은 매트릭스 멀티플리케이션을 통해 계산될 수 있다.

추정기는 그 때 가장 큰 피크

를 선택한다. [수학식 32]와 2차원 DFT 사이에 유사성이있다는 점을 주목하자. 복잡도 감소는 빠른 푸리에 변환(fast fourier transform, FFT)를 사용하여 [수학식 32]를 계산함으로써 가능할 수 있다.

[수학식 27]로부터 상관자 추정기를 탐지하기 위해, 이하의 식이 필요하다.

즉, 출력 상관자 메트릭은 전송신호 모호성 함수의 복합 스케일링된 버전의 합이다. 따라서 메쏘드 600의 상관자 추정기 성능은 모호성 함수의 사이드로브에 의해 영향을 받는 것을 알 수 있으며, 이것은 탐지 실패 혹은 오탐지(miss-detection)를 야기할 수 있다.

비록 메쏘드 600이 상대적으로 낮은 복잡도를 가지고 있으나, 모호성 함수에서 사이드 로브로 인해 실패하거나 잘못된 채널 탐지가 야기되어 어려움을 겪을 수 있다. 특히 가시거리(line or sight, LOS) 채널을 저장할 때, 취약 채널 탭에 대응하는 피크들은 LOS 컴포넌트의 사이드로브에 의해 가려질 수 있다.

2.2. 메쏘드 630 - 연속적인 다중경로 제감을 통한 추정

[수학식 27]로부터 H _l,k 는 포인트들의 희소 숫자의 합이라는 것을 알 수 있다. 이것은 희소 추정 기술을 사용하는 것이 성능에서 상대적으로 낮은 손실을 가지고 복잡도를 줄이는데 유리할 것이라는 것을 암시한다. 하나의 어프로치는 도 6b에서 도시된 메쏘드 630이다. 이것은 직교 정합 추구(orthogonal matching pursuit) 알고리즘을 사용하여, 탐지되면 연속적으로 이전 추정된 다중경로를 원래 채널 추정으로부터 제거하는 반복적인 알고리즘을 제공한다. 베이시스 추구 알고리즘 또한 이전에 추정된 다중 경로 컴포넌트를 제거하는 반복적인 프로세스에 사용될 수 있다. 메쏘드 630은 [수학식 1]부터 [수학식 25]까지에서 주어진 단순화된 신호 유도를 이용하여, 반대의 경우 잘못된 사이드로브에 의해 은폐되는 컴포넌트를 탐지할 수 있도록 한다.

가 각각 지연 및 도플러 추정의

벡터라고 한다.

이고

는 대응 매크릭스를 나타낸다.

컴플렉스 게인 벡터

추정은 이하에 대한 해법을 찾는 것을 포함한다.

이것은 이하로 나타낼 수 있다.

이 때

는

열벡터이고 회귀적으로 이하의 식을 사용하여 계산된다.

매트릭스

또한 회귀적으로 계산되며, 즉,

이 때 r 은

행 벡터이며 n 번째 엘리먼트,

가 이하의 식에 의해 주어진다.

메쏘드 630의 상세한 기술은 알고리즘 1에 주어진다.

<알고리즘 1> 연속적인 다중 경로 제감을 통한 추정

도 6b에 요약된 바와 같이, 메쏘드 630에 대한 입력은 채널 추정 H이다. 메쏘드 630은 스텝(632)에서 시작하는데, 탐지된 다중 경로 컴포넌트 p 에 대해 최대값

까지 반복을 실행한다.

현재 다중 경로 컴포넌트에 대해, 상관 매트릭이 계산되어 스텝(634)에서 지연 및 도플러 추정을 제공한다(알고리즘 1에서 포인트 4.를 참조). 이것은 알고리즘 3 에서 이하 기술되는 2 차원 양분할 어프로치를 사용하여 판정될 수 있다.

다음 스텝(636)에서, 시간 도메인 채널 모델러(1114)는 현재 다중 경로 컴포넌트 p(알고리즘 1에서 포인트 5. 부터 9. 까지를 참조) 에 대한 최소 자승 최적화를 위해 R 매트릭스 및 w 벡터를 구성한다. 스텝 (638)에서 모델러(114)는 구성된 R 및 w를 사용하여 현재 다중 경로 컴포넌트 p의 컴플렉스 게인에 대한 추정을 판정한다. 스텝(640)에서 탐지된 다중경로 컴포넌트가 잔존 신호로부터 제거된다.

3. 반복적인 정제(refinement)

출원인들은 메쏘드 630에 의해 생성된 추정들이 제거되지 않는 컴포넌트들에 의해 영향을 받을 수 있다는 것을 관찰했다. 이것은 지연/도플러 레졸루션에서 약간의 저하를 야기할 수 있다. 도 6c에서 메쏘드 650은 관심 컴포넌트만을 제외한 모든 이전의 추정된 다중 경로 컴포넌트를 제거하여, 추정된 다중경로 컴포넌트 셋트를 정제하는데 사용될 수 있다.

메쏘드 650에 대한 입력은 p 다중 경로 추정 셋트이며, 예를 들면, 메쏘드 630을 사용하여 모델러 (114)에 의해 생성된 추정 셋트(652)이다. 스텝(654)에서, 제 1 반복이 시작되어 알고리즘 2의 포인트 5 이하에서 나타나는 기준을 만족하는 동안 계속된다. 상기 외곽의 반복 각각에 대해, 추가적인 반복 셋트가 스텝(656)에서 시작하며, 셋트 p 에서 다중 경로 컴포넌트 추정 각각을 통해 단계를 밟아나간다. 스텝(658)에서 모든 다중 경로 컴포넌트가 현재 관심 컴포넌트를 제외하고 제거된다. 그리고 스텝(660)에서, 상관 어프로치가 사용되어 현재 관심 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 추정을 정제한다. 그리고 최소 자승 최적화가 스텝(662)에서 현재 관심 컴포넌트에 대한 컴플렉스 게인 추정을 정제한다. 프로세스 흐름은 잔존 추정을 통해 단계를 밟기 위해 스텝(656)으로 돌아간다.

스텝들(656-662)의 루프가 끝나면, 반복 기준이 스텝(664)에서 다시 업데이트 되고, 프로세스 흐름은 스텝(654)로 되돌아가 적절하다면 반복 프로세스는 계속된다.

메쏘드 650에 대한 더 자세한 사항은 이하 알고리즘 2에서 표시된다.

알고리즘 2의 라인 7에서

는 엘리먼트

를 배제한 모든 엘리먼트를 가리킨다.

<알고리즘 2> 추정 정제 알고리즘

알고리즘 1의 라인 4 및 알고리즘 2의 라인 8에서 최대화 스텝을 실행하기 위해, 시간 도메인 채널 모델러(114)는 이하 알고리즘 3에서 설명되는 바와 같이 2차원 양분할 어프로치를 사용할 수 있다.

가장 순수한 구현에서, 알고리즘 3은 반복당 ML (N+K) 복합 곱셈 누적의 복잡도를 가진다. 라인 14의 복잡도는 레이딕스- 2(radix-2) 알고리즘을 이용하여 감소될 수 있다.

<알고리즘 3> 2차원 양 분할 알고리즘

4. 성능 평가

추정 알고리즘의 성능을 평가하기 위해, 몬테 카를로 시뮬레이션의 포괄적인 셋트를 활용하였다. P는 선험적으로 알려져 있으며 다중 경로 컴포넌트가 충분히 분할되어 지연/도플러 레졸루션으로 인한 탐지 실패/오탐지를 최소화한다.

모든 시뮬레이션에서 OFDM 신호는 IEEE 802.11 표준과 유사하다고 가정하며, K=64 이고 52 활성 부반송파이며, 부반송파 간격은 156:250 kHz 이고 OFDM 심볼 기간은 8 μsec 이다.

상기 시뮬레이션 결과에서, 탭 P 의 수는 선험적으로 알려져 있다. 알고리즘 1의 P 반복이 수행되고 탐지된 탭들은 실질적으로 알고리즘 2를 사용하여 정제된다. 각 시도에 대해, 지연/도플러는 임의적으로 도입되며, 독립적이고 동일한 분포(independently, identically, distributed.i.i.d)는 아니다. 각 시도에 대해 지연들간의 최소 거리가

보다 커질 때까지, 인터벌

상에서 i.i.d 균등 분산으로부터 연속적으로 벡터 P 지연을 끌어내어 벡터 P 지연을 선택한다. 지연들은 다시 오름차순으로 재정렬된다. 도플러 옵셋에 대해 유사하게, 그러나 정렬은 실행되지 않는다. 이로 인해 최소한의 지연/도플러 레졸루션을 유지하면서, 각 탭의 도플러 옵셋 및 지연을 임의적으로 생성할 수 있다.

이고 유사하게

라는 점을 주목하라.

추정기 성능이 지연/도플러 빈 레졸루션에 의해 지배되지 않는 것을 확실히 하기 위해, 우선 P =1 경우를 고려하여 오차제곱평균제곱근(root mean squared error, RMS 에러)을 AWGN에서 2차원 사인파의 크래머 라오 하한(Cramer-Rao lower bound, CRLB)고 비교하고, 즉

이고 이 경우

이고

이며 이 때

이다. 이 때,

P =1이면, 알고리즘 1은 AWGN에서 2차원 사인파의 ML추정기이다. 이것을 관찰하기 위해

,

로 설정한다. 상기 시뮬레이션의 결과가 도 7에 나타나는데, 현재 추정 기술에 대한 싱글 탭 추정 RMS 에러가 점선으로 표시된 CR 하한과 비교된다. K = 52 이다. 상부 곡선은 L=128에 대한 것이고, 중간 곡선은 L=256, 하부 곡선은 L= 512 이다. 각 싱글 탭 채널에 대해 RMS 에러는 매우 낮아 즉 20dB의 SNR에서 L=256이고 RMS 지연/도플러 에러는 근사적으로 각각 0.4 nsec 및 3.5 Hz이다.

이제 전력 지연 분포

그리고

인 P =3인 탭 채널을 가정하면, 각 탭의 위상은

상에서 균일하게 랜덤 선택된다.

도 8은 3-탭 추정의 시뮬레이션 결과를 보여준다. 다시 점선은 CRLB를 보여준다. 사각형을 구비한 실선은 오직 알고리즘 1의 성능을 가리킨다. 원형을 구비한 실선은 20 회의 반복 이후 정제 알고리즘 2 를 적용하여 따르게 되는 알고리즘 1의 성능을 보여준다. 상기 정제가 정확도에 있어서 눈에 띄는 개선을 가져온다는 것을 알 수 있다.

각각의 시도에서, 모든 탭이 탐지될 때, 즉 각 탭이 싱글 추정에 가장 근접할 때(유클리드 거리에서), RMS 에러가 수집된다. 각 특정 탭이 두 개 이상의 추정 탭에 근접하는 것도 가능하다. 상기 이벤트들은 오탐지(miss-detection)로 카운팅되지만, RMS 에러 통계치에 포함되지는 않는다.

본 명세서 내에서 개시되고 정의된 발명은 텍스트나 도면으로부터의 단서 혹은 언급된 개별 특징들의 둘 이상의 모든 대체 가능한 조합으로 확장된다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 모든 상이한 조합들은 본 발명에서 다양한 대체 가능한 양태를 구성한다.

본 명세서에서 기술된 파라미터 추정은 다양한 응용을 가진다. 하나의 응용에서 경로 지연 및 도플러 추정은 통신 채널의 반사 환경을 특징짓는 수단을 제공한다. 상기 어프로치는, 예를 들면, 근거리 전용 통신(Dedicated Short Range Communication, DSRC)에서 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템에서 환경 추정 방법이, 예를 들어, 공통 위임되어 2009년 6월 19일에 제출된 오스트리아 예비출원으로부터 우선권을 주장하는 2009902848 PCT 출원 PCT/AU2010/000768에 기술된다.

또한, 용어 "포함한다(comprise)" 및 그에 대한 문법적인 변형예는 본 명세서에서 "포함한다(include)"와 동일하게 사용되며 다른 엘리먼트나 특징들의 존재를 배제하는 것으로 취급되어서는 안된다는 것을 알 수 있다.

첨부 : 게인 벡터 솔루션의 유도

이하의 유도는 알고리즘 2의 라인 10 및 알고리즘 1의 라인 11에서 사용된 식을 위한 것이다([수학식 35]).

이하에 대한 솔루션을 구하기로 한다.

우선, 문제를 최소 자승 최적화 문제로 다시 쓴다.

vec( M )이 벡터화 연산을 가리키고, 즉 매트릭스 M 의 열을 쌓는 것이고,

는

매트릭스이다.

최소 자승 문제 ([수학식 43])에 대한 분석적(analytic) 솔루션은 [19] 에서 잘 알려져 있다.

으로 두고,

매트릭스이며, m.n 번째 엘리먼트는 이하와 같다.

는 열벡터이며 m 번째 컴포넌트는 이하를 통해 주어진다.

Claims

시간 가변적인 다중 경로 OFDM 통신 채널을 추정하는 방법으로서,
다중 경로 통신 채널의 주파수 도메인 채널 추정을 수신하는 단계로, 상기 주파수 도메인 추정은 상기 다중 경로 통신 채널을 통해 전송된 OFDM 데이터 패킷으로부터 유도되는, 단계; 및
상기 주파수 도메인 추정에 근거하여, 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 탭 파라미터 추정을 생성하는 단계로, 상기 시간 도메인 모델은 상기 다중 경로 통신 채널을 복수의 탭을 구비한 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 상기 탭에 대한 지연, 도플러 및 컴플렉스 게인을 정의하는 탭 파라미터를 가지는, 단계를 포함하고,
상기 탭 파라미터 추정을 생성하는 단계는,
탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 탭 파라미터를 추정하는 단계;
최소 자승 추정을 실행하여 탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 컴플렉스 게인 탭 파라미터의 추정을 생성하는 단계; 및
탐지된 다중 경로 컴포넌트를 수량화하는 탐지된 지연, 도플러 및 게인 탭 파라미터를 이용하여, 상기 채널 추정으로부터 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 제감하는 단계를 포함하고,
상기 추정, 최소 자승 추정 및 제감은 상기 채널 추정으로부터 탐지된 다중 경로 채널을 제거하기 위해 순환적으로 반복되고,
상기 추정된 탭 파라미터는 상기 데이터 패킷의 기간에 대한 상수인
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 탭 파라미터 추정을 생성하는 단계는,
지연 및 도플러 탭 파라미터에 대한 탐색 윈도우를 정의하는 단계;
상기 탐색 윈도우를 복수의 빈으로 분할하는 단계;
각 빈에 대해 상관자 메트릭을 판정하는 단계;
상기 판정된 상관자 메트릭에서 하나 이상의 피크를 식별하는 단계; 및
상기 식별된 피크에 기초하여 지연 및 도플러 탭 파라미터의 추정을 출력하는 단계를 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델 추정을 정제하는 방법을 더 포함하고, 상기 정제는,
상기 다중 경로 통신 채널의 추정으로부터, 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트를 제외한 모든 복수의 다중 경로 컴포넌트를 제감하는 단계;
상기 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 탭 파라미터 및 도플러 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하는 단계; 및
최소 자승 추정을 실행하여 상기 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 게인 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하는 단계를 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제3항에 있어서,
상기 정제는 상기 복수의 다중 경로 컴포넌트에 대한 정제된 추정을 생성하도록 반복되는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 탭 파라미터 추정의 생성은 모호성 함수를 사용하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 모호성 함수는 이하의 식으로 표현되는 다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.

이때, 상기 Ax는 모호성 함수를 나타내고, τ은 지연을 나타내고, ν은 주파수를 나타내고, K는 부반송파를 나타내고, L은 OFDM 심볼 내의 데이터 패킷의 길이를 나타내고, 1/T는 부반송파 스페이싱을 나타내고, T_d는 OFDM 심볼 기간을 나타낸다.
제 1 항에 있어서,
타겟 탐지 및/또는 위치 식별에 대한 레이다 응용에 대해 채널 추정을 제공하는 단계를 더 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
채널 특성화 및/또는 수신 신호 처리에 대한 신호 전송 프로세서(signal communication processor)에 대해 채널 추정을 제공하는 단계를 더 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 3 항에 있어서,
타겟 탐지 및/또는 위치 식별에 대한 레이다 응용에 정제된 추정을 제공하는 단계를 더 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 3 항에 있어서,
채널 특성화 및/또는 수신 신호의 처리에 대한 신호 전송 프로세서(signal communication processor)에 대해 정제된 추정을 제공하는 단계를 더 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에 기초하여 통신 채널의 반사 환경을 특성화하는 단계를 더 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
제 1 항에 있어서,
주파수 도메인 추정을 판정하는 단계를 더 포함하고, 상기 판정하는 단계는,
상기 데이터 패킷으로부터 데이터를 추정하는 단계;
상기 데이터를 파일럿 심볼로 사용하여 상기 다중 경로 통신 채널을 통해 수신된 신호로부터 주파수 도메인 추정을 획득하는 단계를 포함하는
다중 경로 통신 채널을 추정하는 방법.
기계 판독 가능한 비휘발성 기록 매체로서, 상기 기록 매체는 기계 판독 가능한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기록하고 있으며, 제 1 항의 방법을 수행하기 위해 상기 프로그램 코드가 실행하는 데이터 처리 장치의 연산을 제어하는 것을 특징으로 하는 기계 판독 가능한 비휘발성 기록 매체.
컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록매체로서,
다중 경로 OFDM 통신 채널의 주파수 도메인 채널 추정을 수신하고, 상기 주파수 도메인 채널 추정은 다중 경로 통신 채널을 통해 전송된 OFDM 데이터 패킷으로부터 유도되고; 및
상기 주파수 도메인 채널 추정에 근거하여, 상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 탭 파라미터들의 추정을 생성하고, 상기 시간 도메인 모델은 다중 경로 통신 채널을 복수의 탭을 구비한 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 상기 탭에 대한 지연, 도플러 및 컴플렉스 게인을 정의하는 탭 파라미터를 가지며,
상기 탭 파라미터 추정을 생성하는 것은,
탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 파라미터를 추정하고;
최소 자승 추정을 실행하여 추정된 지연 및 도플러 파라미터에 기초하여 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 컴플렉스 게인 파라미터 추정을 생성하며; 및
상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 수량화하는 추정된 지연, 도플러 및 컴플렉스 게인 파라미터를 사용하여, 상기 채널 추정으로부터 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 제감하는 명령을 더 포함하고,
상기 채널 추정으로부터 각 다중 경로 컴포넌트를 제거하기 위해 되풀이하여 추정, 최소 자승 추정 및 제감을 반복하는 명령을 더 포함하고,
상기 추정된 탭 파라미터들은 상기 데이터 패킷의 기간에 대한 상수인
컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록매체.
제 14 항에 있어서,
지연 및 도플러 탭 파라미터에 대한 탐색 윈도우를 정의하고;
탐색 윈도우를 복수의 빈으로 분할하고;
각 빈에 대한 상관자 메트릭을 판정하고;
상기 판정된 상관자 메트릭에서 하나 이상의 피크를 식별하고; 및
상기 식별된 피크에 기초하여 지연 및 도플러 탭 파라미터들의 추정을 출력하는 명령을 더 포함하는
컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록매체.
제 14 항에 있어서,
상기 다중 경로 통신 채널 추정으로부터 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트를 제외한 모든 복수의 다중 경로 컴포넌트를 제감하고;
상기 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 탭 파라미터 및 도플러 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하고;
최소 자승 추정을 실행하여 상기 현재 고려되는 다중 경로 컴포넌트에 대한 게인 탭 파라미터의 정제된 추정을 생성하는
명령을 더 포함하는
컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록매체.
제 16 항에 있어서,
상기 복수의 다중 경로 컴포넌트에 대한 정제된 추정을 생성하기 위해 제감, 정제된 추정 생성 및 최소 자승 추정 실행의 단계를 반복하는
명령을 더 포함하는
컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록매체.
시간 가변적인 다중 경로 통신 채널을 추정하는 시스템으로서,
상기 다중 경로 통신 채널을 통해 전송되는 OFDM 데이터 패킷을 포함하는 신호를 수신하는 수신기;
상기 수신된 신호를 기초로 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 주파수 도메인 채널 추정기; 및
상기 주파수 도메인 채널 추정을 수신하고, 상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 탭 파라미터들의 추정을 생성하는 시간 도메인 채널 모델러를 포함하고, 상기 모델은 다중 경로 통신 채널을 복수의 탭의 지연 라인으로 특성화하고, 각 탭은 상기 탭에 대한 지연, 도플러 및 게인을 정의하는 탭 파라미터를 가지고,
상기 시간 도메인 채널 모델러는,
탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 파라미터를 추정하고;
최소 자승 추정을 실행하여 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 컵플렉스 게인 파라미터 추정을 생성하며;
상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 수량화하는 추정된 지연, 도플러 및 게인 탭 파라미터를 사용하여, 상기 채널 추정으로부터 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 제감하고,
상기 채널 추정으로부터 각 다중 경로 컴포넌트를 제거하기 위해 되풀이하여 추정, 최소 자승 추정 및 제감을 반복하도록 구성되고,
상기 추정된 탭 파라미터들은 상기 데이터 패킷의 기간에 대한 상수인
다중 경로 통신 채널을 추정하는 시스템.
OFDM 데이터 패킷에 관련되어 복수의 다중 경로 컴포넌트를 포함하는 신호에 근거하고, 상기 OFDM 데이터 패킷으로부터 유도된 주파수 도메인 채널 추정에 근거하여 시간 가변적인 다중 경로 통신 채널을 추정하는 장치로서,
상기 주파수 도메인 채널 추정을 수신하고, 상기 다중 경로 통신 채널의 시간 도메인 모델에서 탭 파라미터들의 추정을 생성하는 시간 도메인 채널 모델러를 포함하고, 상기 모델은 다중 경로 컴포넌트를 상기 탭 파라미터에 따라 특성화하고, 상기 탭 파라미터들은 상기 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연, 도플러 및 게인을 정의하며,
상기 시간 도메인 채널 모델러는,
탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 지연 및 도플러 파라미터를 추정하고;
최소 자승 추정을 실행하여 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트에 대한 컴플렉스 게인 파라미터 추정을 생성하며;
상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 수량화하는 추정된 지연, 도플러 및 게인 탭 파라미터를 사용하여, 상기 채널 추정으로부터 상기 탐지된 다중 경로 컴포넌트를 제감하고,
상기 채널 추정으로부터 각 다중 경로 컴포넌트를 제거하기 위해 되풀이하여 추정, 최소 자승 추정 및 제감을 반복하도록 구성되고,
추정된 상기 탭 파라미터들은 상기 데이터 패킷의 기간에 대한 상수인
다중 경로 통신 채널을 추정하는 장치.
제 1 항에 있어서,
디코더 판정으로부터 피드백에 기초하여 상기 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 14 항에 있어서,
디코더 판정으로부터 피드백에 기초하여 상기 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 명령을 더 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 비휘발성 기록 매체.
제 18 항에 있어서,
디코더 판정으로부터 피드백에 기초하여 상기 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 시스템.
제 19 항에 있어서,
디코더 판정으로부터 피드백에 기초하여 상기 주파수 도메인 채널 추정을 생성하는 장치.
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