KR102204571B1 - 1 비트 adc 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치 - Google Patents

1 비트 adc 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치 Download PDF

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손현수
한형식
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Abstract

1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치가 제시된다. 일 실시예에 따른 1 비트(bit) ADC(Analog-to-Digital Converter) 시스템에서 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 활용한 채널 추정 방법은, 채널의 파일럿(pilot) 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 단계; 상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 구성하는 단계; 상기 파일럿 시퀀스를 송신하는 단계; 상기 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 단계; 및 수집된 상기 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭(metric)을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정함에 따라 수신단에서 무선 채널의 위상을 추정할 수 있다.

Description

1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING CHANNEL WITH TIME-OVERSAMPLING ON 1 BIT ADC SYSTEM AT THE RECEIVER}
아래의 실시예들은 1 비트(bit) ADC(Analog-to-Digital Converter) 시스템에서 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 활용한 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신단에서 시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템에서 무선 채널의 위상을 추정하기 위한 파일럿 시퀀스 디자인 방법과 이에 따른 추정 알고리즘에 관한 것이다.
보편적인 통신 시스템에서는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter, ADC)를 이용하면
Figure 112019100233137-pat00001
개의 비트를 구분하기 위해서는 ADC는
Figure 112019100233137-pat00002
개의 비교기로 작동되어야 한다. 따라서 구분해야 하는 비트의 수에 대해 수신단에서 사용되는 ADC가 필요로 하는 비교기의 개수는 급수적으로 증가하여 수신단에서의 전력 소모량 또한 급수적으로 증가하게 된다. 이에 따라 한 개의 비교기만으로 ADC를 구성하여 전력소모를 줄이기 위한 데이터 송수신 연구들이 최근 활발하다.
하나의 비교기만을 이용하면 샘플링된 값의 부호만 구분할 수 있기 때문에 송신단에서의 시그널링 레이트(signaling rate)와 수신단에서의 샘플링 레이트(sampling rate)가 같은 Nyquist 주기로 샘플링하면 한 개의 비트의 정보밖에 구분할 수 없다. 하지만 Nyquist 주기보다 짧은 주기로 샘플링 (시간영역 오버샘플링)하면 신호의 천이를 파악할 수 있어서 적절한 시퀀스 디자인을 통해 부가 백색 가우스 잡음(Additive White Gaussian Noise, AWGN) 채널에서 1 bit per channel use(bpcu) 이상의 레이트(rate)를 달성할 수 있다.
하지만, 무선 채널에 채널의 위상이 존재하는 경우 in-phase 성분과 quadrature 성분은 서로에게 영향을 주게 된다. 이와 더불어 펄스 진폭 변조(Pulse Amplitude Modulation, PAM) 방식으로 변조(modulate)된 신호를 송신하는 경우에도 채널의 위상이 3 사분면 또는 4 사분면에 존재하게 되면 잡음이 없는 환경에서 1 bit ADC의 결과가 반전된다. 따라서 수신단에서 채널의 위상을 추정하고 보상하는 알고리즘을 구현하는 것이 무선 환경에서 중요하다. 즉, 1 bit ADC 시스템에서 채널 위상 추정이 필요하다.
시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템에서 채널의 매개변수(parameter) 추정에 대한 경계(bound)를 구하는 기존 연구가 존재한다. 이 연구에서는 Fisher Information 개념을 활용하여 높은(high) SNR 영역에서 오버샘플링 인자(oversampling factor)
Figure 112019100233137-pat00003
이 증가할수록 채널 위상에 대한 추정의 정확성이 높아질 수 있다는 가능성을 보였다. 파일럿 시퀀스(pilot sequence)의 각 심볼(symbol)들이 랜덤하게 생성된 QPSK의 심볼들이고 수신단에서 그 정보를 알고 있다는 가정하에 모든 가능성에 대해 Fisher information의 기댓값을 수치적으로(numerical) 구했을 뿐 파일럿 시퀀스 디자인에 대해서는 구체적으로 다루고 있지 않다.
Landau, Lukas & Dφrpinghaus, Meik & P. Fettweis, Gerhard. (2018). 1-bit quantization and oversampling at the receiver: Sequence-based communication. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking. 2018. 10.1186/s13638-018-1071-z.
실시예들은 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 수신단에서 시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템에서 무선 채널의 위상을 추정하기 위한 파일럿 시퀀스 디자인 방법과 이에 따른 추정 기술을 제공한다.
실시예들은 1-bit ADC 결과에 직접적으로 영향을 주는 채널의 위상을 추정하기 위한 실질적인 파일럿 시퀀스의 디자인 방법과 추정 알고리즘을 통해 가시선 환경을 보장할 수 없는 환경에서도 수신단에서 채널 위상을 효과적으로 추정하고 보상할 수 있는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 1 비트(bit) ADC(Analog-to-Digital Converter) 시스템에서 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 활용한 채널 추정 방법은, 채널의 파일럿(pilot) 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 단계; 상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 구성하는 단계; 상기 파일럿 시퀀스를 송신하는 단계; 상기 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 단계; 및 수집된 상기 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭(metric)을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정함에 따라 수신단에서 무선 채널의 위상을 추정할 수 있다.
상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는, 상기 파일럿 시퀀스 내 심볼 간의 위상 차이를 결정하여 수신 신호의 크기가 0이 되는 시간적 위치를 조절하는 송신을 위한 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는, 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 홀수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는, 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 짝수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는, 상기 파일럿 시퀀스 내의 연속된 두 개의 심볼 조합이 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합을 상기 파일럿 시퀀스에 포함시킬 수 있다.
상기 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합은 오버샘플링 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만들며, 상기 파일럿 시퀀스의 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높일 수 있다.
상기 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 단계는, 상기 수신 신호의 1 비트 ADC의 결과를 이용하여 상기 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음, 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 후보로 상기 채널의 위상을 추정할 수 있다.
상기 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 단계는, 샘플링된 신호의 부호만을 구분할 수 있는 1 비트 ADC에 안테나 수를 증가시키지 않고 무선 채널의 채널 위상을 추정할 수 있다.
다른 실시예에 따른 1 비트(bit) ADC(Analog-to-Digital Converter) 시스템에서 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 활용한 채널 추정 장치는, 채널의 파일럿(pilot) 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 매개변수 설정부; 상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 구성하는 파일럿 시퀀스 설정부; 상기 파일럿 시퀀스를 송신하는 파일럿 시퀀스 송신부; 상기 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 ADC 결과 수집부; 및 수집된 상기 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭(metric)을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 위상 각도 결정부를 포함하고, 상기 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정함에 따라 수신단에서 무선 채널의 위상을 추정할 수 있다.
상기 파일럿 시퀀스 설정부는, 상기 파일럿 시퀀스 내 심볼 간의 위상 차이를 결정하여 수신 신호의 크기가 0이 되는 시간적 위치를 조절하는 송신을 위한 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 파일럿 시퀀스 설정부는, 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 홀수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 파일럿 시퀀스 설정부는, 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 짝수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다.
상기 파일럿 시퀀스 설정부는, 상기 파일럿 시퀀스 내의 연속된 두 개의 심볼 조합이 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합을 상기 파일럿 시퀀스에 포함시킬 수 있다.
상기 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합은 오버샘플링 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만들며, 상기 파일럿 시퀀스의 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높일 수 있다.
상기 위상 각도 결정부는, 상기 수신 신호의 1 비트 ADC의 결과를 이용하여 상기 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음, 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 후보로 상기 채널의 위상을 추정할 수 있다.
실시예들에 따르면 가시선 환경을 보장할 수 없는 환경에서도 수신단에서 채널 위상을 효과적으로 추정하고 보상함으로써 시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템을 통해 데이터를 송수신할 수 있는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 ADC에 하나의 비교기(comparator)만 적용함으로써 ADC의 회로의 복잡도 및 파워 소모량을 줄일 수 있는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 시스템 모델을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
아래의 실시예들은 수신단에서 시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템에서 기존 연구에서 다루지 않은 무선 채널의 위상을 추정하기 위한 파일럿 시퀀스 디자인 방법과 이에 따른 추정 알고리즘을 제안한다. 현실 무선 채널에서는 채널 이득도 존재하지만 이는 수신단에서 1-bit ADC 결과에 영향을 주지 않는다는 것을 보일 것이다.
실시예들은 1-bit ADC 결과에 직접적으로 영향을 주는 채널의 위상을 추정하기 위한 실질적인 파일럿 시퀀스의 디자인 방법과 추정 알고리즘을 제안한다. 따라서 가시선(line of sight) 환경을 보장할 수 없는 환경에서도 수신단에서 채널 위상을 효과적으로 추정하고 보상함으로써 시간영역 오버샘플링을 이용한 1-bit ADC 시스템을 통해 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
도 1은 일 실시예에 따른 시스템 모델을 개략적으로 나타내는 도면이다.
일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치를 설명하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같은, 싱글 캐리어 통신 시스템을 고려할 수 있다. 여기서, 시스템 모델(100)은 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치를 포함할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00004
는 파일럿 시퀀스의 k 번째 심볼(symbol)이다. 디지털-아날로그 컨버터(Digital-to-Analog Converter, DAC)(110)의 출력(output)은 가중된 Dirac 델타 펄스의 시퀀스인
Figure 112019100233137-pat00005
로 표현된다. 여기서,
Figure 112019100233137-pat00006
는 심볼 주기이다.
Figure 112019100233137-pat00007
는 송신 필터(120)의 임펄스 응답(impulse response)이며, 본 시스템 모델(100)에서는 rect pulse로 가정하며 다음 식(수학식 1)과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00008
Figure 112019100233137-pat00009
는 무선 채널의 임펄스 응답(110)으로서 채널 이득 C이고 채널 위상은
Figure 112019100233137-pat00010
이다. 본 시스템 모델(100)에서는 정주파수(frequency-flat) 채널을 가정하여 단일 탭 페이딩 채널을 가정한다. 잡음(noise)는 circular symmetric Gaussian noise 이며
Figure 112019100233137-pat00011
의 확률분포를 따르는 랜덤 변수이다. 수신단에서 작동되는 이상기(phase shifter)(140)는 채널 위상의 효과를 상쇄하기 위한 장치로서 채널 위상 추정치
Figure 112019100233137-pat00012
의 값에 따라 작동된다. 위상 추정기(170)가 작동하기 이전에는 채널 위상에 대한 정보가 없으므로 초기 추정치는 자연스럽게 0이라고 가정한다. 수신 필터(150)는 정합 필터를 고려한다. 본 시스템 모델(100)에서는 수신 필터의 임펄스 응답
Figure 112019100233137-pat00013
는 송신 필터(120)의 임펄스 응답과 동일하다. 따라서 수신 필터(150)를 통과한 신호는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00014
수신 필터(150)를 통과한 신호
Figure 112019100233137-pat00015
는
Figure 112019100233137-pat00016
의 레이트(rate)로 샘플링 되고 1-bit ADC(160)에 의해 양자화 된다. 여기서
Figure 112019100233137-pat00017
이란 송신단에서의 시그널링 레이트(signaling rate) 대비 오버샘플링 레이트(oversampling rate)의 비율로서 오버샘플링 인자(oversampling factor)이다. 그리고 ADC의 결과를
Figure 112019100233137-pat00018
로 표현한다. 파일럿 심볼(Pilot symbol)
Figure 112019100233137-pat00019
와
Figure 112019100233137-pat00020
의 관계를 표현하기 위하여 시스템의 전체적인 임펄스 응답을
Figure 112019100233137-pat00021
라 정의하고 다음 식과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00022
Figure 112019100233137-pat00023
의 길이를 심볼 주기 대비 길이로 표현하여
Figure 112019100233137-pat00024
의 길이를 가진다고 정의한다. 즉, 본 시스템에서는
Figure 112019100233137-pat00025
이다. 완벽한 시간 동기화를 전제하면 수신단에서 샘플링된 신호를 벡터의 형태로
Figure 112019100233137-pat00026
로 나타내며 다음과 같이 표현된다.
Figure 112019100233137-pat00027
Figure 112019100233137-pat00028
의 1-bit ADC의 결과를
Figure 112019100233137-pat00029
으로 표기하고 둘의 관계를 다음 식과 같이 정의한다.
Figure 112019100233137-pat00030
.
Figure 112019100233137-pat00031
열 벡터
Figure 112019100233137-pat00032
의 stacked vector
Figure 112019100233137-pat00033
와 같이 정의하고 파일럿 시퀀스와 1-bit ADC의 결과를 표현하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00034
Figure 112019100233137-pat00035
은 joint filter matrix로서
Figure 112019100233137-pat00036
의 차원(dimension)을 갖는다. 그리고 수학식 7과 같이 정의된다.
Figure 112019100233137-pat00037
,
Figure 112019100233137-pat00038
는 이산 시간에 대한 v(t)를 역순으로 나타낸 벡터 (7)
Figure 112019100233137-pat00039
은 M 배 upsampling matrix 이며
Figure 112019100233137-pat00040
의 차원을 가지며 수학식 8과 같이 정의된다.
Figure 112019100233137-pat00041
G(N)은 수신 필터 행렬로서
Figure 112019100233137-pat00042
의 차원을 가지며 수학식 9와 같이 정의된다.
Figure 112019100233137-pat00043
,
Figure 112019100233137-pat00044
= 이산 시간에 대한 g(t)를 역순으로 나타낸 벡터 (9)
디맵퍼는 1 bit ADC를 통과한 결과인 시퀀스로부터 채널 위상을 추정한다.
그리고
Figure 112019100233137-pat00045
이고
Figure 112019100233137-pat00046
이다.
Figure 112019100233137-pat00047
은 모두 실수로 이뤄져 있으므로 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00048
Figure 112019100233137-pat00049
.
Figure 112019100233137-pat00050
도 2 및 도 3은 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법은, 채널의 파일럿 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 단계(S110), 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계(S120), 파일럿 시퀀스를 송신하는 단계(S130), 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 단계(S140), 및 수집된 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭(metric)을 극대화하는 위상 각도를 결정하는 단계(S150)를 포함하고, 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정함에 따라 수신단에서 무선 채널의 위상을 추정할 수 있다.
실시예들에 따르면 샘플링된 신호의 부호만을 구분할 수 있는 1-bit ADC 시스템에서 안테나 수를 증가시키지 않고 무선 채널의 채널 위상을 추정할 수 있다. 또한, 1-bit ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 통해 채널의 위상을 추정할 수 있다는 가능성만을 제시한 것이 아니라, 실질적으로 파일럿 시퀀스를 디자인하는 방법을 제시한다.
이러한 실시예들은 1-bit ADC 구조로서 수신기에서의 ADC 회로의 하드웨어적 복잡도를 낮추고 파워의 효율성을 증가시킬 수 있어서 통신 단말기의 소형화와 저전력화에 기여할 수 있다. 또한 데이터 송수신 관점에서는 코히런스 검출(Coherence detection)의 기반 기술로서 무선 통신의 신뢰도를 높일 수 있다.
아래에서 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법의 각 단계를 보다 상세히 설명한다.
일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법은 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치를 통해 설명할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치(400)는 매개변수 설정부(410), 파일럿 시퀀스 설정부(420), 파일럿 시퀀스 송신부(430), ADC 결과 수집부(440) 및 위상 각도 결정부(450)를 포함하여 이루어질 수 있다.
단계(S110)에서, 매개변수 설정부(410)는 채널의 파일럿 디자인을 위한 매개변수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 매개변수 설정부(410)는 파일럿 심볼의 위상, 짝수 번째 파일럿 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상의 위상 차이, 홀수 번째 파일럿 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상의 위상 차이 및 파일럿 시퀀스의 길이를 상기 매개변수로 결정할 수 있다.
단계(S120)에서, 파일럿 시퀀스 설정부(420)는 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성할 수 있다.
파일럿 시퀀스 설정부(420)는 파일럿 시퀀스 내 심볼 간의 위상 차이를 결정하여 수신 신호의 크기가 0이 되는 시간적 위치를 조절하는 송신을 위한 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다. 예컨대, 파일럿 시퀀스 설정부(420)는 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 홀수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다. 다른 예로, 파일럿 시퀀스 설정부(420)는 송신을 위한 파일럿 시퀀스의 짝수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 파일럿 시퀀스를 디자인할 수 있다. 그리고, 파일럿 시퀀스 설정부(420)는 파일럿 시퀀스 내의 연속된 두 개의 심볼 조합이 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합을 파일럿 시퀀스에 포함시킬 수 있다. 회전된 형태의 연속된 두 개의 심볼 조합은 오버샘플링 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만들며, 파일럿 시퀀스의 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높일 수 있다.
단계(S130)에서, 파일럿 시퀀스 송신부(430)는 파일럿 시퀀스를 송신할 수 있다.
단계(S140)에서, ADC 결과 수집부(440)는 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집할 수 있다.
단계(S150)에서, 위상 각도 결정부(450)는 수집된 수신 신호의 ADC 결과를 이용하여 메트릭을 극대화하는 위상 각도를 결정할 수 있다.
위상 각도 결정부(450)는 수신 신호의 1 비트 ADC의 결과를 이용하여 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음, 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 후보로 채널의 위상을 추정할 수 있다. 이러한 위상 각도 결정부(450)는 샘플링된 신호의 부호만을 구분할 수 있는 1 비트 ADC에 안테나 수를 증가시키지 않고 무선 채널의 채널 위상을 추정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 연구과정에서 설정한 예시를 적용하면
Figure 112019100233137-pat00051
이다.
이와 같이 실시예들에 따르면 수신기에서 1-bit ADC를 사용하는 송수신 시스템에서의 송신 시퀀스 설계와 양자화된 수신 신호를 기반으로 한 채널 위상 추정 방법 및 장치를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따른 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법 및 장치를 아래에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
채널 영향과 파일럿 시퀀스 디자인
파일럿 시퀀스 대신 데이터 시퀀스를 송신하는 것을 가정하면 수학식 10 과 수학식 11로부터 잡음이 없는(noiseless) 환경에서도 in-phase 성분과 quadrature 성분은 서로에게 영향을 주게 된다는 것을 알 수 있다. 또한 채널 이득은 음이 아닌 실수이기 때문에
Figure 112019100233137-pat00052
의 성질을 고려하면 채널 이득이 1-bit ADC의 결과에 영향을 주지 않는다는 것을 알 수 있다. 따라서 파일럿 시퀀스를 채널 위상을 추정하기 위한 시퀀스로 정한다. 또한 1-bit ADC의 결과는
Figure 112019100233137-pat00053
의 제로-크로싱(zero-crossing) 지점의 변화에 따라 변하므로 본 실시예에서는 서로 다른 채널 위상에 따라 제로-크로싱(zero-crossing) 지점이 바뀌는 시퀀스를 파일럿 시퀀스로 디자인한다.
파일럿 시퀀스의 모든 심볼의 에너지는 정규화되어 있다고 가정하고 k 번째 심볼의 위상을
Figure 112019100233137-pat00054
로 표기하여
Figure 112019100233137-pat00055
길이의 파일럿 시퀀스를
Figure 112019100233137-pat00056
로 정의한다. 파일럿 디자인을 위해서 잡음이 없는(noiseless) 환경에서 k 번째와 k+1 번째 파일럿 심볼에 따른 수신 필터를 통과한 신호 z(t)를 고려하면 다음과 같다.
Figure 112019100233137-pat00057
수학식 12 를 실수부와 허수부로 나누면 각각 수학식 13과 수학식 14와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00058
Figure 112019100233137-pat00059
Figure 112019100233137-pat00060
Figure 112019100233137-pat00061
수학식 13과 수학식 14가 각각 0이 되는 제로-크로싱(zero-crossing) 시점을 각각
Figure 112019100233137-pat00062
와
Figure 112019100233137-pat00063
로 표기하면 다음 식과 같다.
Figure 112019100233137-pat00064
Figure 112019100233137-pat00065
따라서 파일럿 심볼의 위상들을 디자인하면 채널의 위상에 따라 수신 필터를 통과한 신호의 in-phase 또는 quadrature 성분에서의 제로-크로싱(zero-crossing) 지점이 채널의 위상에 따라 변하게 할 수 있다.
파일럿 시퀀스의 디자인 매개변수(design parameter)로서 2개의 변수를 설정한다.
Figure 112019100233137-pat00066
는 짝수 번째 파일럿 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상의 위상 차이이며,
Figure 112019100233137-pat00067
는 홀수 번째 파일럿 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상의 위상 차이이다.
Figure 112019100233137-pat00068
Figure 112019100233137-pat00069
가 짝수일 때 수학식 13을 변형하면 다음 식과 같다.
Figure 112019100233137-pat00070
Figure 112019100233137-pat00071
오버샘플링의 영향을 고려하기 위해 변수
Figure 112019100233137-pat00072
=
Figure 112019100233137-pat00073
을 정의하고 정해진
Figure 112019100233137-pat00074
에서 수학식 17을 0으로 만드는
Figure 112019100233137-pat00075
를
Figure 112019100233137-pat00076
라고 정의하면 다음 식과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00077
비슷한 방식으로 수학식 14를 변형하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00078
오버샘플링의 영향을 고려하기 위해 변수
Figure 112019100233137-pat00079
=
Figure 112019100233137-pat00080
을 정의하고 정해진
Figure 112019100233137-pat00081
에서 수학식 19를 0으로 만드는
Figure 112019100233137-pat00082
를
Figure 112019100233137-pat00083
라고 정의하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00084
Figure 112019100233137-pat00085
과
Figure 112019100233137-pat00086
값은 0과 1사이의 값이다.
Figure 112019100233137-pat00087
가 홀수일 때 수학식 13을 변형하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00088
Figure 112019100233137-pat00089
오버샘플링의 영향을 고려하기 위해 변수
Figure 112019100233137-pat00090
=
Figure 112019100233137-pat00091
을 정의하고 정해진
Figure 112019100233137-pat00092
에서 수학식 21을 0으로 만드는
Figure 112019100233137-pat00093
를
Figure 112019100233137-pat00094
라고 정의하면 다음 식과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00095
비슷한 방식으로 수학식 14를 변형하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00096
오버샘플링의 영향을 고려하기 위해 변수
Figure 112019100233137-pat00097
=
Figure 112019100233137-pat00098
을 정의하고 정해진
Figure 112019100233137-pat00099
에서 수학식 23을 0으로 만드는
Figure 112019100233137-pat00100
를
Figure 112019100233137-pat00101
라고 정의하면 다음 식과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00102
Figure 112019100233137-pat00103
과
Figure 112019100233137-pat00104
값은 0과 1사이의 값이다.
수학식 16 방식으로 파일럿 시퀀스를 디자인하면 시퀀스 내의 연속된 두 심볼 조합이 회전된 형태의 연속된 두 심볼 조합이 파일럿 시퀀스 내에 존재한다. 그리고 이와 같은 조합들은 오버샘플링 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만든다는 것을 수학식 17 내지 수학식 24를 통해서 알 수 있다. 따라서 파일럿 시퀀스 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높일 수 있다.
Likelihood function and estimator
채널의 위상을 추정하기 위해서는 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 후보로 채널의 위상을 추정한다.
채널의 위상의 후보들의 집합을
Figure 112019100233137-pat00105
라고 정의하고 파일럿 시퀀스 송신에 대응하는 1-bit ADC의 결과를
Figure 112019100233137-pat00106
라고 하면 다음 식과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00107
Figure 112019100233137-pat00108
이고
Figure 112019100233137-pat00109
이다.
Figure 112019100233137-pat00110
이고
Figure 112019100233137-pat00111
는
Figure 112019100233137-pat00112
인 모든
Figure 112019100233137-pat00113
의 집합을 의미한다.
잡음의 실수 성분과 허수 성분은 서로 독립적이므로 수학식 26은 다음 식과 같이 변형할 수 있다.
Figure 112019100233137-pat00114
Figure 112019100233137-pat00115
는
Figure 112019100233137-pat00116
인 모든
Figure 112019100233137-pat00117
의 집합을 의미하고,
Figure 112019100233137-pat00118
는
Figure 112019100233137-pat00119
인 모든
Figure 112019100233137-pat00120
의 집합을 의미한다. 수학식 27에서 적분 내의 함수는 다음 식과 같다.
Figure 112019100233137-pat00121
Figure 112019100233137-pat00122
Figure 112019100233137-pat00123
이며
Figure 112019100233137-pat00124
이고
Figure 112019100233137-pat00125
본 실시예들은 무선 통신 시스템에서 존재하는 채널의 위상을 1-bit ADC 시스템에서 추정 가능하도록 파일럿 시퀀스를 디자인하는 방법으로서 시변(時變)하는 가시선 무선 통신 환경에서의 통신 시스템에 적용 가능하다. 특히, ADC에 하나의 비교기(comparator)만 적용함으로써 ADC의 회로의 복잡도 및 파워 소모량을 줄일 수 있어 초소형 센서를 이용한 통신 시스템에 적용될 수 있으며, IOT(Internet of Things) 분야에 응용될 수 있다.
실시예들은 IOT 산업에서 센서 간 통신 시스템에 적용할 수 있는 기술로서 산업화될 수 있다. MEMS(Micro Electro Mechanical System)의 발달로 센서의 소형화를 기대할 수 있고, 이를 포함한 무선 통신 시스템에서의 시변 무선 채널에 대한 추정 기술에 적용될 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 수신단에서 수신 필터를 통과한 신호를 입력 받아 나이퀴스트(Nyquist) 주기보다 짧은 주기로 샘플링하는 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 수행하고, 하나의 비교기만으로 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 구성하는 1 비트(bit) ADC 시스템을 통해 양자화하는 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법에 있어서,
    채널의 파일럿(pilot) 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 단계;
    상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 구성하는 단계;
    상기 파일럿 시퀀스를 송신하는 단계;
    상기 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 단계; 및
    상기 수신 신호의 1 비트 ADC의 결과를 이용하여 상기 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음 우도함수(Likelihood function)를 산정하여, 상기 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 상기 채널의 위상의 후보를 선택함에 따라 상기 채널의 위상을 추정하는 단계
    를 포함하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는,
    상기 파일럿 시퀀스 내 심볼 간의 위상 차이를 결정하여 수신 신호의 크기가 0이 되는 시간적 위치를 조절하는 송신을 위한 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는,
    송신을 위한 파일럿 시퀀스의 홀수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스를 구성하는 단계는,
    송신을 위한 파일럿 시퀀스의 짝수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  5. 삭제
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    연속된 두 개의 심볼 조합은 상기 오버샘플링이 수행되는 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만들며, 상기 파일럿 시퀀스의 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높이는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 상기 채널의 위상의 후보를 선택함에 따라 상기 채널의 위상을 추정하는 단계는,
    샘플링된 신호의 부호만을 구분할 수 있는 1 비트 ADC의 무선 채널의 채널 위상을 추정하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 방법.
  9. 수신단에서 수신 필터를 통과한 신호를 입력 받아 나이퀴스트(Nyquist) 주기보다 짧은 주기로 샘플링하는 시간영역 오버샘플링(oversampling)을 수행하고, 하나의 비교기만으로 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 구성하는 1 비트(bit) ADC 시스템을 통해 양자화하는 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치에 있어서,
    채널의 파일럿(pilot) 디자인을 위한 매개변수를 결정하는 매개변수 설정부;
    상기 매개변수를 이용하여 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 구성하는 파일럿 시퀀스 설정부;
    상기 파일럿 시퀀스를 송신하는 파일럿 시퀀스 송신부;
    상기 파일럿 시퀀스에 대응되는 수신 신호의 ADC 결과를 수집하는 ADC 결과 수집부; 및
    상기 수신 신호의 1 비트 ADC의 결과를 이용하여 상기 채널의 위상의 후보가 될 수 있는 각도들을 설정한 다음 우도함수(Likelihood function)를 산정하여, 상기 우도함수(Likelihood function)를 극대화하는 상기 채널의 위상의 후보를 선택함에 따라 상기 채널의 위상을 추정하는 위상 각도 결정부
    를 포함하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스 설정부는,
    상기 파일럿 시퀀스 내 심볼 간의 위상 차이를 결정하여 수신 신호의 크기가 0이 되는 시간적 위치를 조절하는 송신을 위한 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스 설정부는,
    송신을 위한 파일럿 시퀀스의 홀수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 파일럿 시퀀스 설정부는,
    송신을 위한 파일럿 시퀀스의 짝수 번째 심볼의 위상과 그 다음 심볼의 위상 간 차이를 일정한 각도로 유지하여 상기 파일럿 시퀀스를 디자인하는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치.
  13. 삭제
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    연속된 두 개의 심볼 조합은 상기 오버샘플링이 수행되는 지점에서 제로-크로싱(zero-crossing) 하는 위상(phase) 각들을 회전하게 만들며, 상기 파일럿 시퀀스의 길이가 길어짐에 따라 제로-크로싱(zero-crossing)을 유발하는 위상(phase) 값에 대한 해상도를 높이는 것
    을 특징으로 하는, 1 비트 ADC 시스템에서 시간영역 오버샘플링을 활용한 채널 추정 장치.
  15. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20130124964A (ko) * 2011-03-10 2013-11-15 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 초고속 무선 통신을 수행하는 수신기에 있어서 샘플링 주파수 및 위상 오프셋의 온 더 플라이 보상
KR20160116956A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 삼성전자주식회사 다중 안테나를 사용하는 시스템에서 채널을 추정하여 rf 빔을 선택하는 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130124964A (ko) * 2011-03-10 2013-11-15 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 초고속 무선 통신을 수행하는 수신기에 있어서 샘플링 주파수 및 위상 오프셋의 온 더 플라이 보상
KR20160116956A (ko) * 2015-03-31 2016-10-10 삼성전자주식회사 다중 안테나를 사용하는 시스템에서 채널을 추정하여 rf 빔을 선택하는 방법 및 장치

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Landau, Lukas & Dφrpinghaus, Meik & P. Fettweis, Gerhard. (2018). 1-bit quantization and oversampling at the receiver: Sequence-based communication. EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking. 2018. 10.1186/s13638-018-1071-z.

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