KR102176992B1

KR102176992B1 - 이동통신 시스템에서 수신기의 타이밍 옵셋 추정 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102176992B1
Application number: KR1020140022508A
Authority: KR
Inventors: 윤연우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2020-11-10
Also published as: US20160373246A1; WO2015130047A1; US10523415B2; KR20150101165A

Abstract

본 개시는 이동통신 시스템에서 하나의 전송 자원에 두 사용자를 할당하는 VAMOS(Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot; 단일 슬롯 상 적응형 다중 사용자 채널의 음성 서비스) 기술을 지원하며 무선 채널을 통해 버스트를 수신하는 수신기에서 제1 사용자의 타이밍 옵셋 추정 방법에 있어서, 상기 버스트에 포함되고 상기 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 다수의 수신 트레이닝 심볼들을 이용하여 수신 신호 행렬을 결정하는 제1 동작; 제2 사용자에게 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보 및 상기 제1 사용자에게 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보를 이용하여 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 결합된 최소 제곱(Least Square; LS) 채널 추정 행렬을 결정하는 제2 동작; 상기 결합된 LS 채널 추정 행렬과 상기 수신 신호 행렬을 내적 연산(inner product)하여 다수의 결합 우도 값들을 계산하는 제3 동작; 및 상기 다수의 결합 우도 값들 중 최대의 값을 갖게 하는 타이밍 옵셋을 선택하는 제4 동작을 포함하는 타이밍 옵셋 추정 방법을 제안한다.

Description

이동통신 시스템에서 수신기의 타이밍 옵셋 추정 방법 및 그 장치{METHOD FOR ESTIMATING TIMING OFFSET OF A RECEIVER IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

본 개시는 이동통신 시스템에서 수신기의 타이밍 옵셋 추정 방법 및 장치에 관한 것으로써, GSM 시스템에서 하나의 전송 자원을 두 사용자에 할당하는 VAMOS 경우의 타이밍 옵셋 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.

이동통신 시스템의 일종인 GSM(Global System for Mobile Communications)시스템은 전 세계에서 널리 사용되는 개인 휴대 통신 시스템(또는 기술)으로 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 통신 시스템이다.

도 1은 이동통신 시스템에서의 기저대역 등가 시스템 모델을 예시한다.

도 1을 참조하면, GSM 시스템에서 기저대역의 등가(equivalent) 시스템 모델은 디지털 송신기(100), 무선 채널(110), 그리고 수신기(120)를 포함할 수 있다.

송신기(100)는 GSM의 EDGE(Enhanced Data GSM Environment) 물리 채널 규격(specification)에 따라 신호(signal)를 생성하여 전송할 수 있다. 상기 송신기(100)에서는, ‘0’과 ‘1’이 같은 확률로 생성되는 무작위 비트 신호가 생성되고, 상기 생성된 비트 신호는 채널 코딩(channel coding)과 인터리빙(interleaving)을 거쳐 148개의 심볼(symbol)로 매핑(mapping)될 수 있다. 상기 매핑된 심볼은 GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) 또는 8PSK (eight Phase Shift Keying) 방식으로 변조(modulation)된 후, 멀티 프레임(multi-frame) 또는 버스트 포맷(burst format)에 따라서 상기 송신기(100)로부터 무선 채널(110)을 통해 전송될 수 있다.

수신기(120)는 상기 송신기(100)로부터 전송된 신호를 무선 채널(110)을 통해 수신한다.

GMSK는 비선형 변조(nonlinear modulation) 방식이지만, 선형 변조(linear modulation)된 신호로 근사화(approximate)할 수 있다. 따라서, 상기 수신기(120)가 주파수 선택적 채널(frequency-selective channel)을 통해 수신한 신호를

마다 샘플링(sampling)한 신호는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, k는 타임 인덱스(time index)이고, i는 합산(summation) 연산을 위한 러닝 인덱스(running index)이다.

는 시간 k에서의 전송 심볼(transmitted symbol)이고,

는 시간 k에서의 부가 복합 간섭(additive complex interference)과 백그라운드 잡음(background noise)을 합한 것이다.

는 단위 심볼의 시간(symbol time)으로 48/13μsec (≒ 3.69μsec)이고,

는 오버샘플링 레이트(oversampling rate; 단위 심볼당 샘플의 횟수이며 예를 들어, ‘4’ 와 같은 값을 가질 수 있음)이다. 길이가

인 물리 채널의 함수

는 송신기(100)에서의 전송 필터링(transmit filtering), 수신기(120)에서의 수신 필터링(receive filtering) 및 무선 채널(110)에서의 주파수 선택적(frequency-selective) 물리 채널의 효과를 모두 포함한 결과이다. L은 추정의 대상이 되는 채널의 길이이며, 예를 들어, 7과 같은 값을 가질 수 있다.

는 변조 방식에 따라 다른 심볼 회전 위상(symbol rotation phase)으로써, 변조방식이 GMSK일 때는 π/2이고, 8PSK일 때는 3π/8이 될 수 있다.

(: nu)는

로 정규화(normalize)된 캐리어 주파수 옵셋 위상(carrier frequency offset phase)이다.

도 2는 GSM 시스템에서의 타이밍 옵셋 추정의 개념을 설명하기 위해 수신기에서 수신한 버스트를 샘플링 타임의 개념으로 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 예로써, 하나의 버스트(burst)(200)는 총 156개의 심볼을 포함할 수 있다. 상기 156개의 심볼은 순서대로, 4개의 가드 심볼(guard symbol)(202), 3개의 테일 심볼(tail symbol)(206), 58개의 제1 암호화 심볼(first encrypted symbol)(210), 6개의 프런트 트레이닝 시퀀스 심볼(front training seq. symbol)(214), 16개의 미들 트레이닝 시퀀스 심볼(middle training seq. symbol)(216), 4개의 백 트레이닝 시퀀스 심볼(back training seq. symbol)(218), 58개의 제2 암호화 심볼(second encrypted symbol)(212), 3개의 테일 심볼(208) 및 4개의 가드 심볼(204)을 포함할 수 있다.

수신기는 수신 기준 샘플링 타임에서, 가드 심볼(202)을 포함하여, 실제 다운링크 타이밍 옵셋(201)(Right DL timing offset; 이하 ‘타이밍 옵셋’ 이라 함)으로부터 4개의 심볼 이전의 샘플로부터 총 156개의 심볼에 해당하는 샘플(즉, 156*N_s개의 샘플)을 버스트 버퍼(burst buffer)에 저장한다. 여기서, 타이밍 옵셋은 수신 버스트의 시작점으로부터 실제 다운링크 신호(right DL signal)를 수신하는 시점까지의 옵셋(offset)을 의미한다.

송신기로부터 전송된 신호는 상기 송신기의 전송 필터(transmit filter), 무선 채널(wireless channel), 및 수신기의 수신 필터(receive filter)를 거쳐 상기 수신기에 수신되게 된다.

주파수 옵셋 추정(Frequency offset estimation)과 채널 추정(channel estimation)을 수행하기 위해서는 수신 신호의 샘플링 인스턴트 최적화(sampling instant optimization)가 필요하다. 서로 다른 통신 환경으로 인해, 송신기와 수신기 간에 또는 수신기와 다른 수신기간에 전송 신호에 대한 수신 시간에 차이가 발생하므로, 특히 GSM 시스템에서는, 상기 발생된 시간 차이의 보정을 위해 타이밍 옵셋의 추정이 중요하다.

최적의 샘플링 인스턴트(sampling instant; 샘플링 순간)는 채널 추정 시 가용한 채널 추정 탭(channel estimation tap)에 최대한 많은 에너지를 담을 수 있는 순간으로 결정되어야 한다. 즉, 채널 추정시 가용한 에너지를 가장 많이 담을 수 있는 채널 추정 탭을 이용할 수 있도록 샘플링 인스턴트를 결정할 필요가 있다. 샘플링 인스턴트는 타이밍 옵셋에 의해 결정되므로, 최적의 타이밍 옵셋 결정이 요구된다.

본 개시는 GSM 시스템에서 타이밍 옵셋을 결정하는 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 개시는 채널 추정시 가용한 에너지를 최대한 많이 담을 수 있는 채널 추정 탭을 결정하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 개시는 GSM 시스템에서 두 사용자가 동시에 같은 자원을 사용하는, 예를 들어, VAMOS (Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot) 상황에서 일 사용자의 신호가 다른 사용자에게 서로 간섭으로 작용하는 경우에도 정확하게 타이밍 옵셋을 추정하는 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 개시는 GSM 시스템에서 VAMOS 경우에 채널 추정시 가용한 에너지를 최대한 많이 담을 수 있는 채널 추정 탭을 결정하기 위한 타이밍 옵셋을 추정하는 방법 및 그 장치를 제공한다.

본 개시는 GSM 시스템에서 VAMOS 경우에 계산량의 부담이 적으면서도 최적의 타이밍 옵셋과 근사한 효과를 내는 타이밍 옵셋 추정 방법 및 그 장치를 제공한다.

또한 본 개시는 이동통신 시스템에서 하나의 전송 자원에 두 사용자를 할당하는 VAMOS(Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot; 단일 슬롯 상 적응형 다중 사용자 채널의 음성 서비스) 기술을 지원하며 제1 사용자의 타이밍 옵셋 추정하는 수신기 장치에 있어서, 무선 채널을 통해 버스트를 수신하는 송수신부; 상기 버스트에 포함되고 상기 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 다수의 수신 트레이닝 심볼들을 이용하여 수신 신호 행렬을 결정하는 제1 동작과, 제2 사용자에게 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보 및 상기 제1 사용자에게 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보를 이용하여 상기 제1 사용자와 상기 제2 사용자가 결합된 최소 제곱(Least Square; LS) 채널 추정 행렬을 결정하는 제2 동작과, 상기 결합된 LS 채널 추정 행렬과 상기 수신 신호 행렬을 내적 연산(inner product)하여 다수의 결합 우도 값들을 계산하는 제3 동작 및 상기 다수의 결합 우도 값들 중 최대의 값을 갖게 하는 타이밍 옵셋을 선택하는 제4 동작을 수행하는 타이밍 옵셋 추정부를 포함하는 수신기 장치를 제안한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 타이밍 옵셋 추정 방법은 VAMOS 경우에 있어서도 같은 자원에 할당되는 두 사용자의 채널을 각각 고려하지 않아도 되므로, 오프셋 추정에 있어서 계산량의 부하를 줄이면서도 최적의 타이밍 옵셋의 경우와 근사한 추정을 할 수 있다.

즉, 본 개시의 일 실시예에 따른 추정 타이밍 옵셋은 최적의 타이밍 옵셋의 경우와 유사한 프레임 손실율을 나타내므로, VAMOS 경우에서도 계산량의 부담없이 최적에 근사한 타이밍 옵셋 추정을 가능하게 한다.

도 1은 이동통신 시스템에서의 기저대역 등가 시스템 모델을 예시하는 도면;
도 2는 GSM 시스템에서의 타이밍 옵셋 추정의 개념을 설명하기 위해 수신기에서 수신한 버스트를 샘플링 타임의 개념으로 설명하는 도면;
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 기술 지원 수신기 장치의 타이밍 옵셋 추정부의 예시 동작을 개념화한 도면;
도 4는 이상적 주파수 조건에서 VAMOS 경우의 두 사용자에게 트레이닝 시퀀스 코드가 할당되었을 때 일 사용자의 프레임 손실율을 SNR에 따라 표시한 그래프;
도 5은 본 개시의 제2 실시예에 따른 VAMOS 경우의 타이밍 옵셋 추정 과정을 설명하는 도면;
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 수신기의 타이밍 옵셋 추정 방법을 예시하는 도면;
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 지원 수신기 장치의 구성을 예시하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래에 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.

기지국(Base Station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수도 있다.

단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, 사용자 단말, UE, 이동국(Mobile Station; MS), 이동장비(Mobile Equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.

이하에서, 송신기는 전송 신호를 전송하는 주체이고, 수신기는 상기 전송 신호를 수신하는 주체이다. 따라서, 송신기는 다운링크(downlink)에서는 기지국이 될 수 있고 업링크(uplink)에서는 사용자 단말이 될 수 있다. 또한, 수신기는 다운링크에서는 사용자 단말이 될 수 있고 업링크에서는 기지국이 될 수도 있다. 또한, 이하의 상세한 설명에서 기재되는 ‘사용자’는 본 개시의 의도를 왜곡하지 않는 범위 내에서 ‘사용자 단말’과 동일한 의미로 해석될 수 있음을 주의하여야 한다.

먼저, 하나의 전송 자원을 하나의 사용자만 사용하는 경우 즉, Non-VAMOS (Non-Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot) 경우의 타이밍 옵셋의 추정을 설명한다.

수신된 신호에 대한 최적의 타이밍 옵셋 추정은, 상기 추정된 타이밍 옵셋에서의 채널 함수가 수신된 신호를 최대한 유사하게 표현할 수 있게 하는 것이다. 채널 추정시 가용한 에너지는 결합 우도 함수로 표현될 수 있다.

수신 신호에서 간섭 및 잡음을 나타내는 용어(term)

를 가우시안 랜덤 프로세스(Gaussian random process)라고 가정하면, 주어진 채널

와 샘플링 인스턴트

(: tau)에 대한 결합 우도 함수(joint likelihood function)는 수학식 2와 같이 주어질 수 있다.

여기서,

벡터

는 샘플링 인스턴트

에서의 역회전 트레이닝 신호(derotated training signal)을

배 축약(decimation)하여 벡터 형태로 표현한 것으로써 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. 수신 신호가 역회전 신호인 이유는, 송신기에서의 전송 신호가 변조 방식에 따라서 위상 회전되어 전송되므로 복원을 위해서는 역회전이 필요하기 때문이다. 여기서, TSC는 트레이닝 시퀀스 코드(Training Sequence Code)의 약어이며,

는 임의의 TSC에서의 결과이다. 여기서,

는 백그라운드 잡음의 편차(variance) 이고, N은 수신 신호의 길이이다.

또한, 전송 트레이닝 심볼(training symbol)로 이루어진

컨볼루션 행렬 (convolution matrix)

는 예를 들어, 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.

여기서,

는 전송 트레이닝 심볼이다. 최대 우도 함수(Maximum likelihood function)를 이용함으로써 즉, 수학식 2의 결합 우도 함수를 최대로 하는 채널

과 샘플링 인스턴트

을 구하는 문제는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.

여기서, 채널

와 샘플링 인스턴트

의 해는 수학식 6과 같이 구할 수 있다.

여기서,

는 행렬

의 허미션(Hermitian) 행렬이다.

즉, 타이밍 옵셋

에 대해서 최소 제곱 채널 추정(least square (LS) channel estimation)

을 구하고,

범위 내의 각 타이밍 옵셋

에 대해서 최소 제곱 오차(least square error (LSE))

를 최소로 하는

를 최적의 타이밍 옵셋으로 판단할 수 있다.

수신기는 길이 16의 수신 트레이닝 심볼을 이용하여 7 탭의 최소 제곱 채널 추정(LS 채널 추정)을 수행하여 기준 시점(reference timing)을 기준으로 -3 ~ +3 심볼 범위 내에서 타이밍 옵셋을 추정한다. 예로써, 상기 기준 시점은 도 2에서 LS 채널 추정 윈도우(220) 상의 네 번째 심볼(0번 심볼)의 시작점이 될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 16개의 트레이닝 심볼에 대한 7 탭의 LS 채널 추정은, 62번 트레이닝 심볼로부터의 구간(222), 63번 트레이닝 심볼로부터의 구간(224), 64 번 트레이닝 심볼로부터의 구간(226), …, 68번 트레이닝 심볼로부터의 구간(228)에 대해 수행될 수 있다. 이와 같이 LS 채널 추정의 대상 구간을 옆으로 이동시키면서 탭의 길이(즉, L)가 7인 LS 채널 추정 윈도우(220)가 생성되는 경우를 도 2에 예시하였다.

행렬

는 +1과 -1로 구성되어 있어서 덧셈기만으로 행렬 연산이 가능하다. 또한,

이므로 역행렬(inverse matrix) 연산이 필요하지 않다. 이와 같이, Non-VAMOS 경우의 타이밍 옵셋의 추정은 계산량의 부담없이 최적의 타이밍 옵셋

를 구할 수 있다.

이어서, 하나의 전송 자원을 두 사용자가 사용하는 경우 즉, VAMOS (Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot; 단일 슬롯 상 적응형 다중 사용자 채널의 음성 서비스) 경우의 타이밍 옵셋의 추정을 설명한다.

VAMOS 기술은 두 명의(또는 두 개의) 음성 통화 사용자를 같은 물리적인 자원에 다중 할당함으로써, 음성 통화 용량을 최대 두 배로 늘릴 수 있는 기술이다. 커버리지 또는 음성 품질 등의 문제가 존재하는 일반적 상황의 경우, VAMOS 운용시 적어도 20% 정도의 용량 개선을 기대할 수 있다.

사용자 단말은 VAMOS 기술 지원 여부에 따라서 베이직 모드(basic mode)와 어드밴스트(advanced mode)로 분류할 수 있다. 어드밴스트 모드에서는 VAMOS 기술을 지원하는 사용자 단말을 기반으로 하여 베이직 모드 대비 수신 성능을 개선할 수 있다.

VAMOS 베이직 모드에서는 VAMOS 기술을 지원하지 않는 사용자 단말을 가정하여 2 개의 사용자(또는 사용자 단말)가 다중화(multiplexing)될 수 있다. VAMOS 베이직 모드의 다운링크(Downlink; DL)의 경우, 기지국은 두 사용자 단말에게 서로 다른 트레이닝 시퀀스(Training sequence)를 할당하여 송신하고, 사용자 단말에서는 GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying: 가우시안 최소 편이 변조) 감지(detection)와 단일 안테나 간섭 제거 기법(SAIC; Single Antenna Interference cancellation)을 이용하여 다운링크 신호를 수신한다. VAMOS 베이직 모드의 업링크(Uplink; UL)의 경우, 상기 DL의 경우와 동일한 트레이닝 시퀀스(즉, 두 사용자 단말에게 서로 다른 트레이닝 시퀀스)로 두 사용자 단말이 상향링크 신호를 전송하며, 기지국에서는 다중 수신 안테나를 이용한 간섭제거를 이용하여 업링크 신호를 수신한다.

VAMOS 어드밴스트 모드에서는 최소 하나의 사용자 단말을 VAMOS 기술을 지원하는 사용자 단말로 가정하여 두 사용자 단말이 다중화될 수 있다. VAMOS 어드밴스트 모드의 다운링크의 경우, 기지국은 두 사용자 단말에게 개선된 (VAMOS 베이직 모드에 비해 개선된) 트레이닝 시퀀스 조합을 할당하고 VAMOS 규격 지원 사용자 단말의 개선된 수신 성능을 고려한 송신 파워 제어(control)를 적용한 후 다운링크 신호를 송신하고, VAMOS 기술 지원 사용자 단말은 VAMOS 규격에 해당하는 AQPSK (Adaptive Quadrature Phase Shift Keying: 적응적 직교 위상 편이 변조) 감지와 SAIC를 수행하여 다운링크 신호를 수신하고, VAMOS 기술 미지원 사용자 단말은 GMSK 감지와 SAIC만을 수행하여 다운링크 신호를 수신한다. VAMOS 어드밴스트 모드의 업링크의 경우, VAMOS 베이직 모드와 동일한 동작이 이루어지나, 개선된 트레이닝 시퀀스 조합의 사용으로 인해 VAMOS 베이직 모드 대비 성능 개선이 이루어진다.

VAMOS 어드밴스트 모드에서 사용되는 상기 개선된 트레이닝 시퀀스 (Training sequence set II)는 기존의 트레이닝 시퀀스 (Training sequence set I)와 상호 상관(cross correlation)이 낮게 유지되도록 설계되어 채널 추정 성능을 개선할 수 있다.

또한 VAMOS 어드밴스트 모드가 지원되는 VAMOS 기술 지원 사용자 단말에게 VAMOS 지원 여부를 알려주기 위해 VAMOS 지시자 필드 (VAMOS indicator field) 가 사용될 수 있다. 상기 VAMOS 지시자 필드를 수신한 VAMOS 기술 지원 사용자 단말은 이하에서 설명될 결합 채널 추정(joint channel estimation)과 AQPSK 감지를 이용하여 수신 성능을 개선할 수 있다.

AQPSK (Adaptive Quadrature Phase Shift Keying)는 두 사용자 단말에게 동시에 직교하는(orthogonal) GMSK 신호를 전송하기 위해 추가되는 변조 방식이다. AQPSK 방식은 QPSK와 비슷한 성좌(constellation)를 가지지만, 기지국은 두 사용자 단말에게 전송되는 전력 비(power ratio)를 조절할 수 있다. AQPSK 방식에서, 기지국은VAMOS 규격 미지원 사용자 단말에게 I/Q (Inphase/Quadrature) 동일 전력(power)으로 전송하며, 사용자 단말은 GMSK 감지만으로 I/Q 직교성(orthogonality)에 의해 자신의 신호만 감지하는 것이 가능하게 된다. AQPSK 방식에서, VAMOS 규격 지원 사용자 단말은, APSK 감지를 수행하여 자신과 타사용자 신호를 동시에 감지할 수 있고, 상기 감지한 자신과 타사용자의 신호를 수신 성능 개선에 이용할 수 있다.

한편, VAMOS 운용 시에는 다음과 같은 사항을 고려할 수 있다.

VAMOS 기술을 지원하는 경우 기지국은 두 사용자 단말에게 동시에 다운링크 신호를 전송해야 하므로 사용자 단말 당 송신 파워가 VAMOS 기술 미지원 시 대비 반으로 줄어들 수 있다. 송신 파워의 감소는 채널 추정 열화를 초래할 수 있고, 채널 추정 열화로 인한 VAMOS 간섭 효과로 인해 VAMOS 미지원 경우 대비 다운링크 성능이 열화되고 결국 기지국의 DL 커버리지가 줄어들 수 있다.

VAMOS 사용자는 이러한 제약을 고려하여 선택될 수 있다. 즉, 높은 CINR(Carrier to Interference Noise Ratio)의 사용자는 VAMOS로 할당하고, 셀(Cell) 경계(edge)에 위치하는 낮은 CINR의 사용자는 VAMOS로 할당되지 않도록 운용할 수 있다. 이렇게 함으로써 기지국의 DL 커버리지가 유지되도록 할 수 있다.

VAMOS 기술을 지원하는 경우 두 사용자 단말이 동시에 업링크 신호를 전송하므로, 업링크 간섭 수준(UL interference level) 증가에 따른 업링크 커버리지(UL coverage) 감소가 발생할 수 있다. 업링크 간섭 수준의 증가는 채널 추정 열화를 초래하고 VAMOS 간섭 효과로 인해 VAMOS 미지원 경우 대비 업링크 성능이 열화되고 결국 UL 커버리지가 줄어들 수 있다.

VAMOS 사용자는 이러한 제약도 고려하여 선택될 수 있다. 타 셀(cell)로의 간섭이 적고 높은 CINR의 사용자는 VAMOS로 할당하고, 타 셀로의 간섭이 큰 셀 경계에 위치하는 낮은 CINR의 사용자는 VAMOS로 할당되지 않도록 운용할 수 있다. 이렇게 함으로써 UL 커버리지가 유지되도록 할 수 있다.

두 음성 통화 사용자가 같은 물리적인 자원에 다중 할당되면 모든 수신 구간에서 각자의 신호는 다른 사용자에게 서로 간섭으로 작용하게 된다. 특히, 수신기가 수신하는 버스트에 포함되는 트레이닝 시퀀스 구간의 경우 다른 사용자의 간섭으로 인해 타이밍 옵셋 추정이 정확히 이루어지기 힘들다. VAMOS 베이직 모드와 같이 트레이닝 시퀀스 간 상관(correlation)이 큰 경우에는, 신호를 검출 시의 성능 열화를 극복하기 위하여 보다 개선된 타이밍 옵셋 추정 기법이 요구된다.

VAMOS 기술 지원 수신기가 타이밍 옵셋을 추정하기 위해서, 상기 수신기는 같은 자원에 할당되는 두 사용자가 사용하는 TSC(Training Sequence Code; 트레이닝 시퀀스 코드)의 정보를 알고 있어야 한다. 상기 TSC 정보는 사용자에게 할당되는 트레이닝 시퀀스(: 트레이닝 심볼의 시퀀스)의 코드 정보로써 상기 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스(index)와 같은 정보가 될 수 있다. 상기 TSC 정보는 상기 트레이닝 시퀀스가 할당될 때 기지국으로부터 사용자 단말에게 전달될 수 있으며, VAMOS 기술 지원 수신기의 타이밍 옵셋 추정에 사용될 수 있다.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 기술 지원 수신기 장치의 타이밍 옵셋 추정부의 예시 동작을 개념화한 도면이다.

타이밍 옵셋 추정부(300)(또는 VAMOS TOE 블록)에 입력되는 정보는, VAMOS 적용 여부를 알려주는 플래그(flag) 정보인 VAMOS(302), 타이밍 옵셋을 추정하고자 하는 사용자의 TSC 인덱스 정보인 TSC_index(306) 및 상기 사용자와 같은 자원에 할당된 다른 사용자의 TSC 인덱스 정보인 TSCPair_index(308) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 타이밍 옵셋 추정부(300)에는 송신기(예를 들어, 기지국)로부터 무선 채널을 통해 수신되는 신호인 DerotRxTS(304)가 더 입력될 수 있다. 상기 DerotRxTS는 역회전된 수신 트레이닝 시퀀스(derotated received TS) 신호를 의미한다. 상기 타이밍 옵셋 추정부(300)는, 결과로써, 추정된 타이밍 옵셋(310)

(: tauhat)을 출력할 수 있다.

첫째로, VAMOS 경우의 타이밍 옵셋을 추정하는 제1 실시예를 설명한다.

제1 실시예는 VAMOS 경우에서 같은 자원에 할당되는 두 사용자에 대한 결합 우도 함수를 최대로 하는 (이론상) 최적의 타이밍 옵셋을 추정하는 방법이다.

VAMOS 경우의 수신 신호의 결합 우도 함수(joint likelihood function)는 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.

여기서, 아래 첨자 ‘1’과 ‘2’는 VAMOS 경우에 같은 자원에 할당되는 두 사용자(예를 들어, 사용자 1 및 사용자 2) 각각을 나타낸다.

따라서, 최대 우도(Maximum Likelihood; ML)를 갖는 타이밍 옵셋 추정은 수학식 8과 같이 표현될 수 있다.

그리고, 채널 함수

과 샘플링 인스턴트

의 해는 수학식 9와 같이 구할 수 있다.

그런데, 최적의 타이밍 옵셋 추정을 구하기 위해서는 두 사용자(사용자 1 및 사용자 2)의 타이밍 옵셋 추정을 모두 결합하여(jointly) 구해야 하는데 예를 들어, N_S 가 4이고 탭의 길이가 7인 경우에는

및

에 대해 해를 구해야 하기 때문에 계산량이 28² 배에 해당한다. 이러한 큰 계산량은 사용자 단말과 같은 수신기의 최적해 구현을 사실상 불가능하게 하는 원인이 될 수 있다.

둘째로, VAMOS 경우의 타이밍 옵셋을 추정하는 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예는 VAMOS 경우에 타이밍 옵셋을 추정하고자 하는 사용자의 채널을 결합 최소 제곱 채널 추정(joint least square channel estimation)으로 구하고 상기 구하여진 채널로 계산한 결합 우도(예를 들어, CIR(Carrier to Interference Ratio) 값으로 표현될 수 있음)의 크기가 가장 큰(또는 피크(peak) 값을 갖는) 지점을 차선의(suboptimum) 타이밍 옵셋으로 추정하는 실시예이다.

VAMOS 경우의 수신기의 수신 신호

는 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.

어느 하나의 사용자의 타이밍 옵셋의 추정에서 채널 함수

과

를 각각 고려하면, 임의의 사용자의 채널 환경은 타 사용자에게 간섭으로 작용하게 되므로 타이밍 옵셋 추정이 용이하지 않다. 그러나, 제2 실시예에서는 상기 두 사용자의 채널을 각각 고려하지 않고

와 같이 하나의 채널 함수로 추정에 사용한다. 이와 같이 두 사용자의 결합된 채널 함수가 타이밍 옵셋 추정에 이용되는 경우, 타 사용자의 채널 환경은 타이밍 옵셋을 추정하고자 하는 사용자에게 간섭으로 보이지 않게 되고, 상기 사용자는 타 사용자의 채널로 인한 간섭 없이 타이밍 옵셋 추정이 가능해진다.

여기서,

와

는 각각 두 사용자(사용자 1 및 사용자 2)의 TSC로 이루어진

행렬이고 상기 두 사용자 단말이 이미 알고 있다.

는 16 x 14 행렬이다.

과

는 트레이닝 심볼에 대한 7 탭의 LS 채널 추정의 결과로써 각각 7 x 1 행렬이 될 수 있으므로

는 14 x 1 행렬이 될 수 있다. 따라서,

으로 표현되는 수신 신호 행렬

는 16 x 1 행렬이 될 수 있다.

그러면, 타이밍 옵셋을 추정하고자 하는 사용자(예를 들어, 사용자 1)와 타 사용자(예를 들어, 사용자 2)의 결합 최소 제곱(Least Square; LS) 채널 추정 행렬

는 수학식 11과 같이 구할 수 있다.

여기서, (a:b:c)는 (a, a+b, a+2b, …, a+

b)로 표현되는 시퀀스(sequence)로 정의한다. 연산자

는 바닥(floor) 함수 연산자이다.

VAMOS 기술 지원 수신기 장치는, 제2 실시예에 따른 결합 채널 추정(Joint CE)에 기반하여, 수학식 10에서의

와 수학식 11에서의 결합 LS 채널 추정 행렬

을 이용하여 일 사용자 (예를 들어, 사용자 1)의 추정 타이밍 옵셋

을 수학식 12와 같이 결정할 수 있다.

즉, 수신기 장치는 수신 신호(

)를 결합 LS 채널 추정 행렬과 곱함으로써, 사용자 1의 채널 함수

를 얻을 수 있다. 상기 결합 LS 채널 추정 행렬은 같은 물리 자원을 할당받는 두 사용자의 TSC 정보(즉, TSC_Index와 TSCPair_Index)를 이용함으로써 구할 수 있고, 수신기 장치는 상기 결합 LS 채널 추정 행렬을 미리 계산하여 임의의 저장부에 기록해놓고 필요시 조회하여 사용할 수 있다.

수학식 12는 타이밍 옵셋 결정식으로써, 결합 우도 함수의 피크(peak) 값을 최대로 하는 타이밍 옵셋을

범위 내에서 결정하는 것을 의미한다. 여기서, r은 안테나의 인덱스이며,

는 하나 이상의 안테나가 존재하는 경우 모든 안테나에 대한 값을 합산하는 것을 의미한다.

도 4는 TU50(Typical Urban 50; GSM 규격에 따른 도심 환경에서의 채널 프로파일)의 이상적 주파수 호핑(ideal frequency hopping) 조건에서 VAMOS 경우의 두 사용자에게 트레이닝 시퀀스 쌍(training sequence pair)이 (0,2)로 할당되었을 때 일 사용자의 TCH(Traffic Channel)/FS(Full rate Speech)의 FER(Frame Erasure Rate; 프레임 손실율)을 SNR(Signal to Noise Ratio; 신호 대 잡음비)에 따라 표시한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 결합 VAMOS 타이밍 옵셋 추정 방식(400)은 Non-VAMOS 경우에서의 타이밍 옵셋 추정 방식(402)에 비해 성능이 우수하고, 타이밍 옵셋을 정확히 알고 있다고 가정한 방식(known TOE 방식)의 성능(404)에 근사한 성능을 내는 것을 알 수 있다.

도 5은 본 개시의 제2 실시예에 따른 VAMOS 경우의 타이밍 옵셋 추정 과정을 설명하는 도면이다.

LS 채널 추정 행렬

의 테이블(500)은 미리 계산되어 수신기 장치의 저장부에 저장될 수 있다. 수신기 장치의 타이밍 옵셋 추정부로 입력되는 정보 중 추정 대상 사용자와 같은 자원을 할당받은 다른 사용자의 TSC 인덱스 정보 즉, TSCPair_index(308)는 상기 저장되어 있는 행렬 F1 테이블(500)의 계산 과정에 이용될 수 있다. 대안으로써, 상기 행렬 F1 테이블(500)은 VAMOS 기술에서 지원되는 모든 TSC 인덱스들에 대해 계산되어 저장될 수도 있고, 상기 다른 사용자의 TSC 인덱스 정보(308)는 타이밍 옵셋 추정에 필요한 결합 LS 채널 추정 행렬

를 선택하는 기준으로 사용될 수도 있다.

상기 계산된 (또는 선택된) 행렬

는 7 x 16의 행렬이며, 7개의 1 x 16 부분 행렬(F_TOE[0:15][0], F_TOE[0:15][1], … (F_TOE[0:15][6])이 차례대로 7개의 내적(Inner Product) 연산부(501, 502, 507)에 입력된다.

또한, 상기 수신기 장치의 타이밍 옵셋 추정부로 입력되는 수신 신호 DerotRxTS(304)는 상기 7개의 내적(Inner Product) 연산부(501, 502, 507)에 입력된다. 상기 수신 신호 DerotRxTS(304)는 수신 버스트에 포함되는 다수의 트레이닝 심볼이 될 수 있으며, 16개의 트레이닝 심볼이 사용되는 경우에는 16 x 1의 행렬

가 될 수 있다. 이때, 상기 16개의 심볼은 상기 수신 버스트에서 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 연속적인 16개의 트레이닝 심볼이 될 수 있다. 도 2의 경우를 예로 들면, 상기 수신 신호 DerotRxTS(304)는 상기 타이밍 옵셋으로부터 62개 심볼 이후의(즉, 63번째의 심볼부터의) 연속적인 16개의 트레이닝 심볼이 될 수 있다.

상기 내적 연산부(501, 502, 507) 의 구체적 동작이 식별번호 510 블록에 표시된다. 510의 A_0 내지 A_15는 16 x 1의 행렬

의 요소들이고 B_0 내지 B_15 는 행렬

의 1 x 16 부분 행렬의 요소들이다. 즉, 상기 내적 연산부에서는 행렬

와 행렬 행렬

의 행렬 곱셈 후 결과들에 대한 합산(sum)이 이루어진다.

이어서, 상기 내적 연산부(501, 502, 507)의 7개 출력 값에 대해 각각 절대값 제곱 연산(511, 512, 517)이 수행되어서 결합 우도 값들 CIR[N_S*0+n], CIR[N_S*1+n], …, CIR[N_S*6+n]이 산출된다. 그리고, 상기 결합 우도 값을 최대로 하는 타이밍 옵셋

(: tauhat)이 차선의(sub-optimal) 타이밍 옵셋 값으로 선택(또는 결정)될 수 있다.

선택적으로, 상기 수신기의 안테나가 2개 이상인 경우에는, 모든 상기 수신기의 안테나(수학식 12에서 r은 안테나 인덱스임)들의 결합 우도 값들을 합산하여 상기 결합 우도 값들로써 결정할 수도 있다.

선택적으로, 상기 7개의 결합 우도 값은 n=0, …, N_S ? 1 인 경우에 대해 반복적으로 수행될 수 있다. 오버샘플링 레이트 N_S는 하나의 심볼에 포함되는 샘플의 개수이므로, 예를 들어, N_S가 4인 경우 하나의 심볼은 4개의 서브 구간(또는 서브 심볼)으로 나누어질 수 있다. 따라서, N_S가 4인 경우에는 (N_S가 1인 경우에 비해) 보다 정확하게(즉, 서브 심볼을 추정의 단위로 하여) 타이밍 옵셋을 선택할 수 있음을 의미한다. 따라서, 오버샘플링 레이트는 타이밍 옵셋 추정의 해상도(resolution)로 해석될 수도 있다. 이때, 타이밍 옵셋

(: tauhat)은 0과 7*N_S -1 범위(즉,

) 내의 값을 가질 수 있다.

도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 수신기의 타이밍 옵셋 추정 방법을 예시하는 도면이다.

VAMOS를 지원하는 수신기는 송신기로부터 송신된 버스트를 무선 채널을 통해 수신하고, 상기 버스트 내의 임의의 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 다수의 수신 트레이닝 심볼들을 수신 신호의 행렬

로 결정한다(602).

상기 수신기는 하나의 물리 자원을 할당받는 두 사용자 즉, 제1 사용자 및 제2 사용자 각각에게 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보를 이용하여 제1 사용자와 제2 사용자가 결합된 LS 채널 추정 행렬

을 결정한다(604). 선택적으로, 상기 결합 LS 채널 추정 행렬

는 미리 계산되어 저장되어 있을 수 있다. 여기서, 상기 전송 트레이닝 심볼의 정보는 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스 정보가 될 수 있다.

상기 수신기는 상기 결합 LS 채널 추정 행렬

과 상기 수신 신호의 행렬

를 내적 연산하여 결합 우도 값들을 계산한다(606).

상기 수신기는 상기 계산된 다수의 결합 우도들 중에서 최대 값을 갖는 경우의 타이밍 옵셋

를 추정 타이밍 옵셋 값으로 선택(또는 결정)한다(608).

선택적으로, 상기 다수의 결합 우도 값들은

범위의 타이밍 ??셋 값을 대상으로 계산될 수 있으며, 이를 위해, N_S의 값만큼 상기 602, 604, 606 동작이 반복 수행될 수 있다. 상기 반복 수행을 위해 N_S 값을 체크하는 동작(600)이 더 수행될 수 있으며, 이 경우 최초의 N_S값은 0으로 설정될 수 있고, 상기 606 동작에서 N_S 값을 1 증가시키는 동작이 더 수행될 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 VAMOS 지원 수신기 장치의 구성을 예시하는 도면이다.

상기 수신기(700)는 송신기로부터 무선 채널을 통해 수신되는 각종 신호를 수신하는 송수신부(710) 및 타이밍 옵셋 추정을 위한 제반 제어 동작을 수행하는 타이밍 옵셋 추정부(720)를 포함한다. 상기 수신기는 결합 LS 채널 추정 행렬의 저장을 위한 저장부(730)을 더 포함할 수도 있다.

상기 송수신부(710)는 송신기로부터 전송된 버스트를 수신할 수 있다.

상기 타이밍 옵셋 추정부(720)는 본 개시에서 상세히 설명한 수신기 장치의 타이밍 옵셋 추정 동작들을 수행할 수 있다. 일 예로써, 상기 타이밍 옵셋 추정부는, 상기 송수신부(710)가 수신한 버스트 내에서 상기 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 다수의 수신 트레이닝 심볼들을 수신 신호 행렬로 결정하고, 같은 물리 자원을 사용하는 두 사용자에게 각각 할당된 전송 트레이닝 심볼의 정보들을 이용하여 상기 두 사용자가 결합된 최소 제곱(Least Square; LS) 채널 추정 행렬을 결정하고, 상기 결합된 LS 채널 추정 행렬과 상기 수신 신호 행렬을 내적 연산(inner product)하여 다수의 결합 우도 값들을 계산하며, 상기 다수의 결합 우도 값들 중 최대의 값을 갖게 하는 타이밍 옵셋을 추정 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작을 수행할 수 있다.

또한, 부가적으로 포함될 수 있는 상기 저장부(730)는 상기 타이밍 옵셋 추정부(720)에 의해 미리 계산될 수 있는 상기 결합된 LS 채널 추정 행렬을 저장하며, 상기 타이밍 옵셋 추정부(720)의 요청에 의해 반환할 수 있다.

상기 도 3, 도 5 내지 도 7이 예시하는, 타이밍 옵셋 추정부의 동작 설명도, 타이밍 옵셋 추정 동작의 예시도, 타이밍 옵셋 추정 절차도 및 수신기 장치의 구성도는 본 개시의 권리범위를 한정하기 위한 의도가 없음을 유의하여야 한다. 즉, 상기 도 3, 도 5 내지 도 7에 기재된 모든 구성부, 또는 동작의 단계가 발명의 실시를 위한 필수구성요소인 것으로 해석되어서는 안되며, 일부 구성요소 만을 포함하여도 발명의 본질을 해치지 않는 범위 내에서 구현될 수 있다.

앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 송신기, 수신기, 기지국, 또는 사용자 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 송신기, 수신기, 기지국, 또는 사용자 단말 장치의 타이밍 옵셋 추정부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.

본 명세서에서 설명되는 송신기, 수신기, 기지국, 또는 사용자 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.

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

Claims

수신기에서 제1 사용자의 타이밍 옵셋을 추정하는 방법에 있어서,
상기 제1 사용자가, 무선 채널을 통해 버스트를 수신하는 동작;
상기 버스트에 포함되고 임의의 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 트레이닝 심볼들을 이용하여, 제1 행렬을 결정하는 동작;
상기 제1 사용자에게 할당된 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 제2 사용자에게 할당된 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보를 이용하여, 제2 행렬을 결정하는 동작;
상기 제1 행렬과 상기 제2 행렬을 내적 연산(inner product)하여, 상기 제1 사용자의 채널 함수를 식별하는 동작;
상기 제1 사용자의 채널 함수를 이용하여, 다수의 타이밍들에 대한 다수의 결합 우도 값들을 식별하는 동작; 및
상기 다수의 결합 우도 값들 중 최댓값을 갖는 타이밍을 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작을 포함하고,
상기 수신기는 하나의 전송 자원에 두 사용자를 할당하는 VAMOS(Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot; 단일 슬롯 상 적응형 다중 사용자 채널의 음성 서비스) 기술을 지원하는, 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 행렬을 결정하는 동작, 상기 제2 행렬을 결정하는 동작, 상기 제1 사용자의 채널 함수를 식별하는 동작 및 상기 다수의 결합 우도 값들을 식별하는 동작은 오버샘플링 레이트 값만큼 반복 수행됨을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 타이밍 옵셋은 0 보다 크거나 같고 상기 오버 샘플링 레이트 값에 소정의 값을 곱한 값보다 작은 값을 가지며, 상기 타이밍 옵셋의 단위는 심벌을 상기 오버샘플링 레이트 값으로 나눈 서브 심볼(sub-symbol)임을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 사용자에게 할당된 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 상기 제2 사용자에게 할당된 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 각각은, 상기 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스 정보 및 상기 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스 정보임을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제2 행렬은 상기 수신기의 저장부에 미리 저장되어 있음을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수신기는 기지국 및 사용자 단말 중 어느 하나임을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 옵셋은 하기의 수학식에 의해 결정됨을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.

여기서,
는 추정된 타이밍 옵셋, N_S는 오버샘플링 레이트,
는 결합 우도 함수, r는 합산 연산을 위한 러닝 인덱스이며,
은 상기 제1 사용자의 채널 함수 임.
제1항에 있어서, 상기 제2 행렬을 결정하는 동작은,
상기 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 상기 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보로 구성된 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬을 획득하는 동작; 및
상기 허미션 행렬을 이용하여, 상기 제2 행렬을 결정하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 사용자의 채널 함수를 식별하는 동작은,
상기 제2 행렬의 각각의 열들을 부분 행렬들로 식별하는 동작;
상기 제2 행렬의 각각의 열들 및 상기 제1 행렬을 이용하여 곱셈 연산을 수행하는 동작; 및
상기 곱셈 연산의 결과들 각각을 이용하여 덧셈 연산을 수행하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제9항에 있어서, 상기 타이밍을 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작은,
상기 덧셈 연산의 결과들 각각을 상기 다수의 결합 우도 값들로 식별하는 동작; 및
상기 덧셈 연산의 결과들 중 최댓값을 상기 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 옵셋을 추정하는 방법.
제1 사용자의 타이밍 옵셋을 추정하는 수신기 장치에 있어서,
무선 채널을 통해 버스트를 수신하는 송수신부;
상기 버스트에 포함되고 임의의 타이밍 옵셋으로부터 소정 개수의 심볼 이후부터 위치하는 트레이닝 심볼들을 이용하여 제1 행렬을 결정하는 동작과, 상기 제1 사용자에게 할당된 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 제2 사용자에게 할당된 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보를 이용하여 제2 행렬을 결정하는 동작과, 상기 제1 행렬과 상기 제2 행렬을 내적 연산(inner product)하여 상기 제1 사용자의 채널 함수를 식별하는 동작과, 상기 제1 사용자의 채널 함수를 이용하여 다수의 타이밍들에 대한 다수의 결합 우도 값들을 식별하는 동작 및 상기 다수의 결합 우도 값들 중 최댓값을 갖는 타이밍을 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작을 수행하는 타이밍 옵셋 추정부를 포함하고,
상기 수신기 장치는 하나의 전송 자원에 두 사용자를 할당하는 VAMOS(Voice services over Adaptive Multi-user Channels on One Slot; 단일 슬롯 상 적응형 다중 사용자 채널의 음성 서비스) 기술을 지원하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서,
상기 타이밍 옵셋 추정부는 상기 제1 행렬을 결정하는 동작, 상기 제2 행렬을 결정하는 동작, 상기 제1 사용자의 채널 함수를 식별하는 동작 및 상기 다수의 결합 우도 값들을 식별하는 동작을 오버샘플링 레이트 값만큼 반복 수행함을 특징으로 하는 수신기 장치.
제12항에 있어서,
상기 타이밍 옵셋은 0 보다 크거나 같고 상기 오버 샘플링 레이트 값에 소정의 값을 곱한 값보다 작은 값을 가지며, 상기 타이밍 옵셋의 단위는 심벌을 상기 오버샘플링 레이트 값으로 나눈 서브 심볼(sub-symbol)임을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1 사용자에게 할당된 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 상기 제2 사용자에게 할당된 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 각각은, 상기 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스 정보 및 상기 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 인덱스 정보임을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서,
상기 제2 행렬의 저장을 위한 저장부를 더 포함하며,
상기 제2 행렬은 상기 타이밍 옵셋 추정부에 의해 미리 계산됨을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서,
상기 수신기는 기지국 및 사용자 단말 중 어느 하나임을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서,
상기 타이밍 옵셋은 하기의 수학식에 의해 결정됨을 특징으로 하는 수신기 장치.

여기서,
는 추정된 타이밍 옵셋, N_S는 오버샘플링 레이트,
는 결합 우도 함수, r는 합산 연산을 위한 러닝 인덱스이며,
은 상기 제1 사용자의 채널 함수 임.
제11항에 있어서, 상기 타이밍 옵셋 추정부는,
상기 제1 트레이닝 시퀀스 코드의 정보 및 상기 제2 트레이닝 시퀀스 코드의 정보로 구성된 행렬의 허미션(Hermitian) 행렬을 획득하는 동작; 및
상기 허미션 행렬을 이용하여, 상기 제2 행렬을 결정하는 동작을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
제11항에 있어서, 상기 타이밍 옵셋 추정부는,
상기 제2 행렬의 각각의 열들을 부분 행렬들로 식별하는 동작;
상기 제2 행렬의 각각의 열들 및 상기 제1 행렬을 이용하여 곱셈 연산을 수행하는 동작; 및
상기 곱셈 연산의 결과들 각각을 이용하여 덧셈 연산을 수행하는 동작을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.
제19항에 있어서, 상기 타이밍 옵셋 추정부는,
상기 덧셈 연산의 결과들 각각을 상기 다수의 결합 우도 값들로 식별하는 동작; 및
상기 덧셈 연산의 결과들 중 최댓값을 상기 타이밍 옵셋으로 선택하는 동작을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 수신기 장치.