KR102288978B1 - 통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102288978B1
KR102288978B1 KR1020150103892A KR20150103892A KR102288978B1 KR 102288978 B1 KR102288978 B1 KR 102288978B1 KR 1020150103892 A KR1020150103892 A KR 1020150103892A KR 20150103892 A KR20150103892 A KR 20150103892A KR 102288978 B1 KR102288978 B1 KR 102288978B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
code
channel estimation
antenna
channel
time
Prior art date
Application number
KR1020150103892A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160123940A (ko
Inventor
노지환
김태영
설지윤
유현일
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to PCT/KR2016/003868 priority Critical patent/WO2016167557A1/ko
Priority to US15/567,360 priority patent/US10404491B2/en
Publication of KR20160123940A publication Critical patent/KR20160123940A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102288978B1 publication Critical patent/KR102288978B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0204—Channel estimation of multiple channels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H04B7/0619—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal using feedback from receiving side
    • H04B7/0621—Feedback content
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/0055—ZCZ [zero correlation zone]
    • H04J13/0059—CAZAC [constant-amplitude and zero auto-correlation]
    • H04J13/0062—Zadoff-Chu
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618—Space-time coding
    • H04L1/0637—Properties of the code
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/0224—Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0226—Channel estimation using sounding signals sounding signals per se
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202—Channel estimation
    • H04L25/024—Channel estimation channel estimation algorithms
    • H04L25/0242—Channel estimation channel estimation algorithms using matrix methods
    • H04L25/0248—Eigen-space methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/02—Selection of wireless resources by user or terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)

Abstract

본 개시는 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 송신률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법은, 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 확인하는 과정; 상기 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성하는 과정; 및 상기 채널 추정 코드를 복수 개의 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며, 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 한다.

Description

통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING CHANNEL IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 4G (4th-Generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 송신률을 지원하기 위한 5G (5th-Generation) 통신 시스템을 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에서 채널을 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 송신률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가 (60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력 (Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나 (array antenna), 아날로그 빔형성 (analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조 (Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC (Filter Bank Multi Carrier), NOMA (non orthogonal multiple access), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅 데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크 (sensor network), 사물 통신 (Machine to Machine, M2M), MTC (Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT (Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크, 사물 통신, MTC 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅 데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, 통신 시스템에서 높은 트래픽 수요를 충족시키기 위한 방법 중 하나는 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 것이다. 대부분의 통신 시스템에서 사용하는 주파수(즉, 5GHz 미만의 주파수)에서는 넓은 주파수 대역폭의 확보가 어렵기 때문에, 더욱 높은 주파수에서의 주파수 대역폭 확보가 요구된다. IEEE 802.11ad는 60GHz 대역에서 넓은 주파수 대역폭을 이용한 초당 수 기가 비트의 높은 송신률을 제공하는 표준이다.
IEEE 802.11ad에서의 채널 추정은 송신패킷 내의 채널 추정 필드(Channel Estimation Field : CEF) 구간에서 수행되는데, 이를 위한 파일럿으로 골레이(Golay) 코드가 사용된다. Golay 코드는 {+1, -1}로 이루어진 바이너리 시퀀스이고, 두 개의 시퀀스가 하나의 쌍(pair)을 이룬다. 이러한 Golay 코드 쌍에 대한 상관관계(correlation)의 특성을 이용하여 채널을 추정할 수 있다.
그러나 현재의 IEEE 802.11ad 표준은 SISO 시스템을 기반으로 설계되었지만, 향후의 pre-5G 혹은 post-11ad 표준에서는 다중-입력 다중-출력(Multiple-Input Multiple-Output : MIMO) 시스템으로 확장되는 것이 결정되었다. 이에 Pre-5G/post-11ad 시스템에서 MIMO 송신이 가능하기 위해서 MIMO 시스템에서 효율적으로 채널을 추정하는 방안이 요구된다.
본 발명은 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용하는 경우, 채널을 추정하는 장치 및 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용하는 경우, 채널 추정 코드에 대한 상관관계의 특성을 이용하여 채널을 추정하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법은, 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 확인하는 과정; 상기 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성하는 과정; 및 상기 채널 추정 코드를 복수 개의 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며, 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법은, 복수 개의 수신 안테나 각각에 대하여, 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 생성된 채널 추정 코드를 확인하는 과정; 상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 확인하는 과정; 및 상기 상관관계 특성을 근거로 채널을 추정하는 과정을 포함하며, 상기 채널 추정 코드는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)된 코드임을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 장치는, 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 확인하고, 상기 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성하는 제어부; 및 상기 채널 추정 코드를 복수 개의 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 장치는, 복수 개의 수신 안테나 각각을 통해 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 생성된 채널 추정 코드를 수신하는 수신부; 및 상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 확인하고, 상기 상관관계 특성을 근거로 채널을 추정하는 제어부를 포함하며, 상기 채널 추정 코드는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)된 코드임을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 송신측에서 채널을 추정하는 장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 수신측에서 채널을 추정하는 장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 Golay 코드 및 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 Golay 코드 및 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채널 추정 코드 송신 시, 간섭이 발생되는 채널 추정 코드가 송신되는 일 예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 송신된 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송신측에서 간섭 성분이 제거된 채널 추정 코드를 생성하는 방식을 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채널 추정 코드를 생성하는 조건을 만족하는 채널 추정 코드의 조합을 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 Zadoff-Chu 코드 및 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 Zadoff-Chu 코드 및 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따라 송신된 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 제1 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 13은 본 발명의 제1 실시 예와 본 발명의 제2 실시 예의 혼합을 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 14는 본 발명의 제2 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 15는 본 발명의 제3 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 16은 본 발명의 제3 실시 예와 본 발명의 제4 실시 예의 혼합을 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 제4 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 나타낸 도면,
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 송신측에서 채널 추정을 위한 방법을 나타낸 도면,
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 수신측에서 채널을 추정하는 방법을 나타낸 도면,
도 20 내지 도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 성능을 나타낸 도면.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명의 주요한 요지는 송신측에서 채널 추정을 위해 사용할 코드의 종류 및 안테나 구분 방식을 근거로 각 송신 안테나 별로 채널 추정 코드를 생성하여 생성된 채널 추정 코드를 송신하는 것이다. 그리고 수신측에서 각 수신 안테나 별로 채널 추정 코드를 수신하고, 수신된 채널 추정 코드에 대한 상관관계의 특성을 근거로 채널을 추정하는 것이다.
이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 채널을 추정하는 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 송신측에서 채널을 추정하는 장치를 보이고 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 송신측은 판단부(111), 코드 생성부(113), 할당부(115) 및 송신부(130)를 포함한다. 여기서 상기 판단부(111), 코드 생성부(113) 및 할당부(115)는 하나의 제어부(110)로 구성될 수 있다.
상기 판단부(111)는 채널 추정을 위한 코드를 확인하고, 상기 확인된 코드를 생성부(113)로 전달한다. 한다. 즉, 판단부(111)는 채널 추정을 위해 Golay 코드 및 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드 중 하나의 코드가 이용됨을 확인할 수 있다. 여기서, 상기 채널 추정을 위한 코드는 통신 시스템의 설정에 따라 송신측 및 수신측 간에 미리 결정되어 있거나, 채널 추정 시 마다 판단부(111)에 의해 선택될 수 있다.
판단부(111)는 채널 추정을 위한 코드가 송신되는 안테나의 안테나 구분 방식을 확인하고, 상기 확인된 안테나 구분 방식을 코드 생성부(113)로 전달한다. 여기서, 상기 안테나 구분 방식은 통신 시스템의 설정에 따라 송신측 및 수신측 간에 미리 결정되어 있거나, 채널 추정 시 마다 판단부(111)에 의해 선택될 수 있다. 그리고 pre-5G/post-11ad 시스템에서 MIMO에 대한 채널 추정을 수행하기 위해서는 채널 추정 코드가 송신되는 안테나를 구분하여 수신측에서 안테나들 각각으로부터 수신된 채널 추정 코드를 모두 채널 추정에 활용할 수 있도록 해야 한다. 이를 위해 안테나 구분 방식은 일반적으로 시간 자원을 이용한 구분 방식, 주파수 자원을 이용한 구분 방식, 코드를 이용한 구분 방식이 있다. 하지만 IEEE 802.11ad 시스템에서 CEF 구간에 포함되는 프리앰블(preamble)이 싱글 캐리어(single-carrier)를 기반으로 하고 있고, 향후의 pre-5G/post-11ad 시스템 또한 싱글 캐리어 기반의 프리앰블을 사용할 것으로 예상되기 때문에, 주파수 자원을 이용한 구분 방식은 11ad 기반 시스템에서는 고려할 수 없다. 따라서, 본 발명의 실시 예에서는 안테나 구분 방식으로 시간 자원을 이용한 구분 방식 및 코드를 이용한 구분 방식만을 고려하기로 한다. 이하 본 발명의 실시 예에서는 각 코드에 대하여 시간 자원을 이용한 구분 방식 및 코드를 이용한 구분 방식 각각을 이용하는 채널 추정 방법에 대하여 설정하기로 한다.
코드 생성부(113)는 상기 판단부(111)로부터 확인된 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성한다. 여기서, 상기 확인된 코드 및 안테나 구분 방식에 따라 다른 방법으로 채널 추정 코드를 생성하며, 채널 추정 코드를 생성하는 실시 예들은 하기의 도 5 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
그리고 할당부(115)는 각 송신 안테나 별로 송신 구간을 할당하고, 할당된 송신 구간에 상기 생성된 채널 추정 코드를 할당한다. 이후 송신부(130)는 상기 안테나 별로 송신 구간에 할당된 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 수신측에서 채널을 추정하는 장치를 보이고 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 수신측은 수신부(230), 판단부(211), 상관부(213) 및 채널 추정부(215)를 포함한다. 여기서, 상기 판단부(211), 상관부(213) 및 채널 추정부(215)는 하나의 제어부(210)로 구성될 수 있다.
상기 수신부(230)는 복수 개의 수신 안테나를 통해 송신측으로부터 채널 추정 코드가 포함된 CEF 구간을 수신한다.
그리고 판단부(211)은 상기 수신된 CEF 구간으로부터 각 수신 안테나 별로 채널 추정 코드를 확인한다. 이때 상기 판단부(211)는 채널 추정 코드가 Golay 코드인지 또는 Zadoff-Chu인지, 및 상기 채널 추정 코드가 시간 자원을 이용한 구분 방식을 기반으로 송신되었는지 또는 코드를 이용한 구분 방식을 기반으로 송신되었는지를 확인할 수 있다. 그리고 상기 판단부(211)는 상기 확인된 채널 추정 코드를 상관부(213)로 전달한다. 다른 실시 예로 상기 판단부(211)는 상기 확인된 상기 채널 추정 코드의 종류(Golay 코드 또는 Zadoff-Chu) 및 안테나 구분 방식을 이용하여, 송신측과 동일한 방법으로 채널 추정 코드를 직접 생성하여 상관부(213)로 전달할 수도 있다.
상기 상관부(213)는 각 수신 안테나 별로 확인된 채널 추정 코드에 대하여 상관관계의 특성을 확인한다. 상기 채널 추정부(215)는 상기 확인된 상관관계 특성을 근거로 각 수신 안테나 별로 채널을 추정한다.
이하, 본 발명의 실시 예들에 따라 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 하기의 본 발명의 실시 예들 중 본 발명의 제1 실시 예 및 제2 실시 예는 Golay 코드를 이용하여 채널 추정 코드를 생성하는 것이고, 제3 실시 예 및 제4 실시 예는 Zadoff-Chu 코드를 이용하여 채널 추정 코드를 생성하는 것이다. 또한 본 발명의 제1 실시 예 및 제3 실시 예는 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 이용하여 채널 추정 코드를 송신하는 것이고, 본 발명의 제2 실시 예 및 제4 실시 예는 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 이용하여 채널 추정 코드를 송신하는 것이다.
먼저, Golay 코드는 {+1, -1}로 이루어진 바이너리 시퀀스이고, 두 개의 시퀀스가 하나의 쌍(pair)을 이룬다. 여기서, Golay 코드 쌍 각을 a와 b로 지칭하기로 한다. 이하, 상기 Golay 코드를 이용하여 채널 추정 코드를 생성 및 송신하는 제1 및 제2 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 Golay 코드 및 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다. 도 3에서는 채널 추정을 수행하는데 이용되는 코드는 Golay 코드이고, 채널 추정 코드는 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식으로 송신됨을 가정하기로 한다. 또한 도 3의 통신 시스템은 송신측에서 2개의 송신 안테나를 포함하고, 수신측에서 수신측에 2개의 수신 안테나를 포함함을 가정하기로 한다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 Golay 코드를 이용하여 각 송신 안테나 별로 송신하고자 채널 추정 코드를 생성한다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예는 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 이용하므로, 각 송신 안테나 별로 다른 시간 동안에 채널 추정 코드를 송신한다. 따라서 송신측에서 다른 시간 동안 채널 추정 코드를 송신하므로, 수신측에서 채널 추정 코드 수신 시, 수신된 채널 추정 코드간 간섭이 발생되지 않는다. 이에 제어부(110)는 각 안테나 별로 동일한 채널 추정 코드를 송신해도 되므로, Golay 코드를 변경하지 않고 그대로 채널 추정 코드로 생성한다. 일 예로, 제어부(110)는 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2 개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(a, b)를 생성한다. 그리고 제어부(110)는 제2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(a, b)를 생성한다.
그리고 제어부(110)는 CEF 구간을 송신 안테나의 수만큼 시간 분할하고, 송신 안테나 별로 다른 시간 구간에 채널 추정 코드를 할당한다. 또한 제어부(110)는 상기 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다. 이때, 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에서는 어떠한 정보도 송신되면 안된다.
일 예로, 제어부(110)는 도 3에서 송신 안테나의 수가 2이므로, CEF 구간을 2개의 시간 구간으로 분할한다. 그리고 제어부(110)는 제1 송신 안테나에 대하여 할당된 1개의 시간 구간에 채널 추정 코드(a, b)를 각각 할당하고 나머지 시간 구간들에는 다른 정보를 포함시키지 않는다. 또한 제어부(110)는 제2 송신 안테나에 대하여 상기 할당된 채널 추정 코드의 구간 이외의 구간들에 채널 추정 코드(a, b)를 각각 할당하고 나머지 구간에는 다른 정보를 포함시키지 않는다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예는 기존 11ad 기반 SISO 채널 추정 방식을 근거로 시간 자원을 송신 안테나 수만큼 늘리는 방법이다. 상기 본 발명의 제1 실시 예로부터 하나의 송신 안테나에 대한 채널 추정 코드를 송신하는데 2개의 시간 구간(to, t1)이 필요함을 확인할 수 있다. 이에 따라 2x2 MIMO 채널 추정 과정을 두 번의 1x2 SIMO 채널 추정 과정으로 나누어 수행할 수 있다. 즉, 도 3을 참조하면 각 SIMO 채널 추정 당 1개의 시간 구간이 요구되므로 2x2 MIMO 채널추정을 위하여 총 2개의 시간 구간이 필요함을 확인할 수 있다.
그리고 송신측에서의 전체 송신전력을 P라고 했을 때, 송신부(130)는 하나의 시간 구간에서 하나의 송신 안테나에 대한 채널 추정 코드만 할당되므로, P의 전력을 모두 사용하여 CEF 구간을 송신할 수 있다.
도 3에 도시한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송신 방법은 대표적인 일 예이며, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송신측은 다음의 조건이 모두 만족되도록 채널 추정 코드를 송신해야 한다. 즉, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 송신측은 CEF 구간을 송신 안테나의 수만큼 시간 분할하여 할당하고, 송신 안테나 별로 할당된 구간에서는 채널 추정 코드를 한번씩 번갈아 송신하며, 할당되지 않은 구간에서는 어떠한 정보도 송신하지 않아야 한다.
그리고 수신측에서는 송신측으로부터 수신된 채널 추정 코드를 확인하고, 각 수신 안테나 별로 상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 기반으로 채널을 추정한다. 이러한 채널 추정 방법은 11ad 시스템에서의 채널 추정 방법과 동일하게 수행될 수 있다. 일 예로, 11ad 시스템에서의 채널 추정 방법은 Golay 코드 쌍의 상관관계를 각각 Raa와 Rbb라 할 때 다음과 같은 상관관계 특성이 존재한다.
<수학식 1>
Figure 112015071341433-pat00001
상기 <수학식 1>의 특성을 이용하여 SISO 채널 추정을 수행하는 경우, 수신측에서 두 개의 시간 구간(t0, t1) 동안 a와 b를 각각 송신했을 경우, 각 시간 구간에서 수신된 신호는 송신된 신호와 제1 채널(h1)과의 컨볼루션(*)으로 나타낼 수 있다. 그러면 수신측은 각 시간 구간에서의 수신된 신호를 a와 b로 상관관계하면 총 4개의 출력 신호를 획득할 수 있는데, 첫번째 출력 신호와 네번째 출력 신호를 합산하면 Golay 코드 특성에 따라 제1(h1)을 추정할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 Golay 코드 및 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다. 도 4에서는 채널 추정을 수행하는데 이용되는 코드는 Golay 코드이고, 채널 추정 코드는 코드를 이용한 안테나 구분 방식으로 송신됨을 가정하기로 한다. 또한 도 4의 통신 시스템은 송신측에서 2개의 송신 안테나를 포함하고, 수신측에서 수신측에 2개의 수신 안테나를 포함함을 가정하기로 한다.
도 4를 참조하면, 제어부(110)는 Golay 코드를 이용하여 각 송신 안테나 별로 송신하고자 채널 추정 코드를 생성한다. 이때, 본 발명의 제2 실시 예는 코드를 이용한 이용한 안테나 구분 방식을 이용하므로, 2개의 안테나에 대하여 모두 다른 시퀀스를 갖는 채널 추정 코드를 송신해야 한다. 이에 제어부(110)는 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2 개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(a, b)를 생성한다. 그리고 제어부(110)는 제2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(-b-1, a-1)를 생성한다. 여기서, 상기 제어부(110)는 2개의 송신 안테나에 대하여 모두 다른 시퀀스를 갖는 채널 추정 코드를 생성하기 위하여, 먼저 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2 개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드는 Golay 코드를 변경하지 않고 그대로 채널 추정 코드로 생성하고, 2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드는 Golay 코드에서 시간 반전(time reversal)을 이용하여 채널 추정 코드를 생성한다. 여기서 상기 시간 반전을 이용하여 채널 추정 코드를 생성하는 상세한 방법은 하기의 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
그리고 제어부(110)는 CEF 구간을 송신 안테나의 수 만큼 시간 분할하고, 송신 안테나 별로 동일한 구간에 채널 추정 코드를 할당한다. 그리고 제어부(110)는 상기 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다. 이때, 제어부(110)는 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에는 어떠한 정보도 송신되지 않도록 한다. 즉, 제어부(110)는 상기 제1 안테나에 대해 생성된 채널 추정 코드(a, b)와 상기 제2 안테나에 대해 생성된 채널 추정 코드(-b-1, a-1)를 동일한 구간에 할당하여 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에서는 송신 안테나의 수가 2개인 경우에는 동일한 구간에서 안테나 별로 서로 다른 시퀀스가 송신된다. 이러한 경우에는 채널 추정에 요구되는 구간이 2개이므로, 시간 구간이 상기 본 발명의 제1 실시 예에 비하여 절반으로 감소하며, 기존 SISO 채널 추정에서의 요구되는 구간과 동일한 것을 확인할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제2 실시 예에서는 2개의 송신 안테나가 동시에 코드 송신에 사용되기 때문에 CEF 구간에서 각 안테나 당 할당되는 전력은 P/2이므로, 전력도 본 발명의 제1 실시 예에 비하여 절반으로 감소된다.
만약 동일한 길이의 CEF 구간을 가정하면, 본 발명의 제1 실시 예는 제2 실시 예에 비하여 채널 추정에 사용되는 송신 전력이 2배이지만, 채널 링크 당 추정 구간은 1/2배가 된다. 따라서, 채널 추정 성능 측면에서는 제1 실시 예 및 제2 실시예의 결과가 동일하게 나타난다.
한편, 본 발명의 제2 실시 예에서 도5와 같이 2개의 안테나가 동일한 채널 추정 코드를 이용하면, 채널 추정 과정에서 간섭 문제가 발생될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 채널 추정 코드 송신 시, 간섭이 발생되는 채널 추정 코드가 송신되는 일 예를 보이고 있다.
도 5를 참조하면, 제어부(110)는 송신 안테나들 각각으로부터 송신되는 신호를 구분하기 위하여, 서로 다른 채널 추정 코드를 사용하였다. 그러나 2개의 송신 안테나에서 동시에 채널 추정 코드를 송신하기 때문에 수신측의 채널 추정 과정에서 간섭 문제가 발생된다. 이러한 간섭 문제가 발생되는 경우를 설명하기 위하여, 2*1 MISO 채널 추정을 일 예로 들도록 한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따라 송신된 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 보이고 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 2*1 MISO 시스템에서 2개의 시간 구간 동안 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 도시하였다.
도 6을 참조하면, 송신측이 시간 구간 to
Figure 112015071341433-pat00002
에서 첫 번째 송신 안테나에서 채널 추정 코드 a를 송신하고, 두 번째 송신 안테나에서 채널 추정 코드 b를 송신하는 경우, 수신측에서 to 동안 수신된 신호는
Figure 112015071341433-pat00003
가 된다. 이와 동일하게, 송신측이 시간 구간 t1에서 첫 번째 송신 안테나에서 채널 추정 코드 b를 송신하고, 두 번째 송신 안테나에서 채널 추정 코드 a를 송신하는 경우, 수신측에서 to 동안 수신된 신호는
Figure 112015071341433-pat00004
가 된다.
수신측에서 수신된 신호를 채널 추정 코드 a와 b로 각각 상관관계를 수행하면, 2개의 시간 구간 동안 총 4개의 출력 값을 획득할 수 있다. 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 이용하여 채널추정을 수행하기 위해서는 도 6와 같이 첫 번째 출력과 네 번째 출력을 더하여 h1을 추정하고, 두 번째 출력과 세 번째 출력을 더하여 h2를 추정해야 한다. 그러나 도 6의 y1을 이용하여 h1을 추정하는 과정에서
Figure 112015071341433-pat00005
성분이 간섭으로 작용하는 것을 확인할 수 있다. 또한 y2를 이용하여 h2를 추정하는 과정에서
Figure 112015071341433-pat00006
성분이 간섭으로 작용하는 것을 확인할 수 있다.
도 6과 같이 수신측의 채널 추정 과정에서 발생되는 간섭 문제를 해결하기 위하여, 송신측에서는 도 7의 일 예와 같이 채널 추정 코드를 생성해야 한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송신측에서 간섭 성분이 제거된 채널 추정 코드를 생성하는 방식을 보이고 있다.
도 7을 참조하면, 송신측은 제1 송신 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2 개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(a, b)를 생성하고, 제2 송신 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(-b-1, a-1)를 생성한다. 여기서, a-1은 a
Figure 112015071341433-pat00007
를 시간 반전한 것으로, 즉 RGC(Reversed Golay Code)를 나타낸다.
도 7에서 시간 구간 to 동안 수신된 채널 추정 코드가 a와 -b-1이고, 시간 구간 t1 동안 수신된 채널 추정 코드가 b, a-1일때, 송신측은 a와 b의 상관관계 및 -b-1와 a-1의 상관관계를 계산한다. 상관관계 계산 결과, 도 7에서와 같이 a와 b의 상관관계 및 -b-1와 a-1의 상관관계에서 안테나들 간의 간섭 성분이 서로 상쇄되어 효율적인 채널 추정이 가능해진다.
상기 도 7에서의 채널 추정 코드는 대표적인 일 예이며, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송신측은 다음의 조건을 모두 만족시키는 채널 추정 코드를 생성해야 한다.
즉, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 송신측은 동일 시간 구간에서 안테나 별로 서로 다른 골레이 시퀀스를 사용하고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1를 각 1회씩 사용하며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 안테나 별 부호와 동일하도록 상기 채널 추정 코드를 생성해야 한다. 이러한 채널 추정 코드를 생성하는 조건을 만족하는 채널 추정 코드의 조합은 도 8에 도시하였다.
또한 수신측에서의 채널 추정 과정은 상기 제1 실시 예에서 기재한 방법과 동일한 방법으로, 각 수신 안테나에서 독립적으로 채널 추정 코드를 수신하고, 수신된 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 이용하여 채널을 추정한다.
상기 설명한 바와 같이, IEEE 802.11ad에서는 Golay 코드의 제로 오토상관관계(zero autocorrelation) 특성(즉, delta function)을 채널 추정에 이용하였다. 상기 Golay 코드 이외에, Zadoff-Chu 코드 또한 상기 zero autocorrelation 특성을 만족한다. 상기 Golay 코드는 a와 b의 쌍을 더함으로써 zero autocorrelation 특성을 만족시키는 반면, Zadoff-Chu 코드는 단일 코드 하나만으로 zero autocorrelation 특성을 만족시킨다. 이에 따라, 이하에서는 Zadoff-Chu 코드를 이용하는 제3 및 제4 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 Zadoff-Chu 코드 및 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다. 도 9에서는 채널 추정을 수행하는데 이용되는 코드는 Golay 코드이고, 채널 추정 코드는 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식으로 송신됨을 가정하기로 한다. 또한 도 9의 통신 시스템은 송신측에서 2개의 송신 안테나를 포함하고, 수신측에서 수신측에 2개의 수신 안테나를 포함함을 가정하기로 한다.
도 9를 참조하면, 제어부(110)는 Zadoff-Chu 코드를 이용하여 각 송신 안테나 별로 송신하고자 하는 채널 추정 코드를 생성한다. 이때, 본 발명의 제3 실시 예는 시간 자원을 이용한 안테나 구분 방식을 이용하므로, 각 송신 안테나 별로 다른 시간 동안 채널 추정 코드르 송신한다. 따라서 송신측에서는 다른 시간 동안 채널 추정 코드를 송신하므로, 수신측에서 채널 추정 코드 수신 시, 수신된 채널 추정 코드간 간섭이 발생되지 않는다. 이에 제어부(110)는 각 안테나 별로 동일한 채널 추정 코드를 송신해도 되므로 Zadoff-Chu 코드를 변경하지 않고 그대로 채널 추정 코드로 생성한다. 일 예로, 제어부(110)는 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 Zadoff-Chu 코드(z1)을 생성한다. 그리고 제어부(110)는 제2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 Zadoff-Chu 코드(z2)을 생성한다.
그리고 제어부(110)는 CEF 구간을 수신 안테나의 수만큼 분할하고, 송신 안테나 별로 다른 시간 구간에 채널 추정 코드를 할당한다. 또한 제어부(110)는 상기 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다. 이때, 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에서는 어떠한 정보도 송신되면 안된다.
일 예로, 제어부(110)는 도 9에서 총 안테나의 수가 2이므로, CEF 구간을 2개의 시간 구간으로 분할한다. 그리고 제어부(110)는 제1 송신 안테나에 대하여 할당된 시간 구간에 채널 추정 코드(z1)를 할당하고, 제2 송신 안테나에 대하여 상기 할당된 채널 추정 코드의 구간 이외의 구간에 채널 추정 코드(z2)를 할당한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 예는 본 발명의 제1 실시 예와 유사하게 2*2 MIMO 채널 추정 과정을 두번의 1*2 SIMO 채널 추정으로 시분할하여 수행할 수 있다. 그러나 Zadoff-Chu 코드는 Golay 코드와 다르게 단일 코드로 채널 추정이 가능하기 때문에 각 SIMO 채널 추정 당 1개의 구간만이 요구된다. 따라서 도 9에 나타낸 바와 같이 Zadoff-Chu 코드를 사용하는 경우 2*2 MIMO 채널 추정을 위하여 총 2개의 시간 구간이 필요하다.
도 9에 도시한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송신 방법은 대표적인 일 예이며, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송신측은 다음의 조건이 모두 만족되도록 채널 추정 코드를 송신해야 한다. 즉, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 송신측은 CEF 구간을 송신 안테나의 수만큼 시간 분할하여 할당하고, 안테나 별로 할당된 구간에서는 채널 추정 코드를 송신하고, 할당되지 않은 구간에서는 어떠한 정보도 송신하지 않아야 한다.
그리고 수신측에서는 송신측으로부터 수신된 채널 추정 코드를 확인하고, 삭 수신 안네타 별로 상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 기간으로 채널을 추정한다. 여기서 각 수신 안테나에서의 채널 추정 방법은 기존 11ad 시스템에서의 채널 추정 방법과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 Zadoff-Chu 코드 및 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다. 도 10에서는 채널 추정을 수행하는데 이용되는 코드는 Zadoff-Chu 코드이고, 채널 추정 코드는 코드를 이용한 안테나 구분 방식으로 송신됨을 가정하기로 한다. 또한 도 10의 통신 시스템은 송신측에서 2개의 송신 안테나를 포함하고, 수신측에서 수신측에 2개의 수신 안테나를 포함함을 가정하기로 한다.
도 10을 참조하면, 제어부(110)는 Zadoff-Chu 코드를 이용하여 각 송신 안테나 별로 송신하고자 채널 추정 코드를 생성한다. 이때, 본 발명의 제4 실시 예는 코드를 이용한 안테나 구분 방식을 이용하므로, 2개의 안테나에 대하여 모두 다른 채널 추정 코드를 송신해야 한다. 이에 제어부(110)는 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(z1, z2)를 생성한다. 그리고 제어부(110)는 제2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 수신 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드(-z2 *, z1 *)를 생성한다. 여기서, 상기 제어부(110)는 2개의 송신 안테나에 대하여 모두 다른 채널 추정 코드를 생성하기 위하여, 먼저 제1 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2 개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드는 Zadoff-Chu 코드를 변경하지 않고 그대로 채널 추정 코드로 생성하고, 2 안테나를 이용하여 수신측에 존재하는 2개의 안테나 각각으로 송신하고자 하는 채널 추정 코드는 Zadoff-Chu 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 채널 추정 코드를 생성한다. 여기서 상기 컨쥬게이트를 이용하여 채널 추정 코드를 생성하는 상세한 방법은 하기의 도 11을 참조하여 설명하기로 한다.
그리고 제어부(110)는 CEF 구간을 송신 안테나의 수 만큼 시간 분할하고, 송신 안테나 별로 동일한 구간에 채널 추정 코드를 할당한다. 그리고 제어부(110)는 상기 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다. 이때, 제어부(110)는 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에는 어떠한 정보도 송신되지 않도록 한다. 즉, 제어부(110)는 상기 제1 안테나에 대해 생성된 Zadoff-Chu 코드(z1, z2)와 상기 제2 안테나에 대해 생성된 Zadoff-Chu 코드(-z2 *, z1 *)를 할당하여, 상기 제1 시간 구간 동안 할당된 Zadoff-Chu 코드를 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 예에서는 송신 안테나의 수가 2개인 경우에는 동일한 구간에서 안테나 별로 서로 다른 시퀀스가 송신된다. 이러한 경우에는 채널 추정에 요구되는 구간이 2개이므로, 시간 구간이 상기 본 발명의 제1 실시 예에 비하여 절반으로 감소하며, 기존 SISO 채널 추정에서의 요구되는 구간과 동일한 것을 확인할 수 있다. 하지만, 본 발명의 제4 실시 예에서는 2개의 송신 안테나가 동시에 코드 송신에 사용되기 때문에 CEF 구간에서 각 안테나 당 할당되는 전력은 P/2이므로, 전력도 본 발명의 제3 실시 예에 비하여 절반으로 감소된다.
만약 동일한 길이의 CEF 구간을 가정하면, 본 발명의 제3 실시 예는 제4 실시 예에 비하여 채널 추정에 사용되는 송신 전력이 2배이지만, 채널 링크 당 추정 구간은 1/2배가 된다. 따라서, 채널 추정 성능 측면에서는 제3 실시 예 및 제4 실시예의 결과가 동일하게 나타난다.
본 발명의 제4 실시 예에 따른 송신측으로부터 채널 추정 코드를 수신한 수신측은 도 11과 같이 동작할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따라 송신된 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 보이고 있다. 도 6에서는 설명의 편의를 위해 2*1 MISO 시스템에서 2개의 시간 구간 동안 채널 추정 코드를 수신하는 방법을 도시하였다.
도 11을 참조하면, 수신측은 각 수신 안테나 별로 채널 추정 코드를 수신하고, 수신된 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 이용하여 채널을 추정한다. 이때, 수신측에서 송신측으로부터 수신된 채널 추정 코드는 채널 추정 시 간섭이 발생되지 않도록 간섭성분이 제거된 것이다.
즉, 송신측은 Zadoff-Chu 코드는 대칭(symmetric) 구조이기 때문에, 제1 안테나를 통해 송신되는 채널 추정 코드는 Zadoff-Chu 코드를 그대로 이용하고, 제2 안테나를 통해 송신되는 채널 추정 코드는 Zadoff-Chu 코드에 컨쥬게이트를 취하여 생성한다.
이에 따라 수신측의 채널 추정 과정에서 도 11과 같은 채널 추정 코드를 수신하면, 안테나 간의 간섭성분이 서로 상쇄되어 효율적으로 채널 추정이 가능해진다.
상기 도11에서의 Zadoff-Chu 코드를 이용하는 채널 추정 코드는 대표적인 일 예이며, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 송신측은 다음의 조건을 모두 만족시키는 채널 추정 코드를 생성해야 한다.
즉, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 송신측은 동일 시간 구간에서 안테나 별로 서로 다른 채널 추정 코드를 사용해야 하고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 사용해야 하며, 2번의 시간 구간 중 한번은 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 부호가 동일하도록 채널 추정 코드를 생성해야 한다.
또한 수신측에서의 채널 추정 과정은 상기 제3 실시 예에서 기재한 방법과 동일한 방법으로, 각 수신 안테나에서 독립적으로 채널 추정 코드를 수신하고, 수신된 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 이용하여 채널을 추정한다.
상기 설명한 본 발명의 제1 내지 제4 실시 예에서는 2*2 MIMO 시스템에서 채널 추정 방법에 대하여 설명하였으나, 추가적으로 본 발명의 제1 내지 제4 실시 예를 확장하여 4*4 MIMO 시스템에서 채널을 추정할 수 있다.
일 예로, 본 발명의 제1 실시 예는 시간 자원을 이용하여 안테나를 구분하는 방식을 이용하며, 이를 안테나가 4개인 경우에도 동일한 방식으로 확장이 가능하다. 이러한 본 발명의 제1 실시 예 기반의 확장 방식은 4*4 MIMO 채널 추정을 위하여, 1*4 SIMO 채널 추정을 4회에 걸쳐서 수행하는 것이다. 즉, 송신측은 CEF 구간에서 도 12와 같이 Golay 코드를 이용하는 채널 추정 코드를 송신할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 12를 참조하면, 하나의 1*4 SIMO 채널 추정을 위해서는 2개의 시간 구간이 요구되기 때문에, 송신측은 4*4 MIMO 채널 추정을 위하여 총 8개의 시간 구간동안 Golay 코드를 이용하는 채널 추정 코드를 송신한다. 이때, 본 발명의 제1 실시 예를 확장하는 실시 예서는 하나의 구간에 한 개의 안테나 만이 송신을 수행 하기 때문에, 송신 안테나는 최대 송신전력 P를 모두 사용할 수 있게 된다.
다른 예로, Golay 코드는 두 개의 시퀀스가 한 쌍을 이루고 있기 때문에, 제2 실시 예와 같이 서로 다른 코드를 이용한 구분 방식은 송신 안테나의 수가 2개일 경우에만 유효하다. 따라서 송신 안테나의 수가 4개인 경우에는 제1 실시 예와 제2 실시 예를 혼합하여 하나의 구간에 2개의 안테나에서 채널 추정 코드를 송신하도록 하는 방법을 이용할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 예와 본 발명의 제2 실시 예의 혼합을 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예와 본 발명의 제2 실시 예를 혼합하여, 2*4 MIMO 채널 추정을 2회 수행함으로써 4*4 MIMO 채널 추정을 수행하는 일 예이다. 이 경우 송신측은 채널 추정을 위하여 4개의 시간 구간동안 채널 추정 코드를 송신한다. 그러나, 본 발명의 제1 실시 예와 본 발명의 제2 실시 예를 혼합하는 실시 예에서는 각 송신 안테나에서 P/2 만큼의 전력을 사용할 수 있기 때문에, 도 13의 실시 예는 동일한 CEF 구간을 기준으로 도 12의 실시 예와 동일한 채널 추정 성능을 나타낸다.
다른 예로, Golay 코드의 길이를 N이라고 할 때, N/2만큼 시프트(shift) 시킨 Golay 코드를 추가함으로써 추가적인 시간 자원 없이 제2 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다. 이러한 실시 예는 제1 안테나와 제2 안테나에서는 2*4 MIMO 채널 추정에서 사용된 Golay 코드와 동일한 Golay 코드를 사용하고 제3 안테나와 제4 안테나에서는 상기 2*4 MIMO 채널 추정에서 사용된 Golay 코드에서 N/2만큼 시프트된(shifted) Golay 코드를 사용함으로써, 수신측에서 추정된 채널이 나타나는 위치가 다르도록 하는 방법이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예를 기반으로 코드 구분 방식만을 이용하여 한번에 4*4 MIMO 채널 추정을 수행하는 일 예를 보이고 있다. 이 경우 송신측은 채널 추정을 위하여 2개의 시간 구간만을 이용하여 채널 추정 코드를 송신한다. 그러나, 각 송신 안테나에서 P/4 만큼의 전력을 사용할 수 있기 때문에, 도 14의 실시 예는 동일한 CEF 구간을 기준으로 도 12 및 도 13의 실시 예와 동일한 채널 추정 성능을 나타낸다.
또 다른 예로, 본 발명의 실시 예에서는 Zadoff-Chu 코드를 이용하는 제3 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 제3 실시 예는 시간 자원을 이용하여 안테나를 구분하는 방식이며, 이를 안테나가 4개인 경우에도 동일한 방식으로 확장이 가능하다. 이러한 본 발명의 제3 실시 예 기반의 확장 방식은 4*4 MIMO 채널 추정을 위하여, 1*4 SIMO 채널 추정을 4회에 걸쳐서 수행하는 것이다. 즉, 송신측은 CEF 구간에서 도 15와 같이 Zadoff-Chu 코드를 이용하는 채널 추정 코드를 송신할 수 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 15를 참조하면, 하나의 1*4 SIMO 채널 추정을 위해서는 1개의 시간 구간이 요구되기 때문에, 송신측은 4*4 MIMO 채널 추정을 위하여 총 4개의 시간 구간동안 Zadoff-Chu 코드를 송신한다. 이때, 본 발명의 제3 실시 예를 확장하는 실시 예서는 하나의 구간에 한 개의 안테나 만이 송신을 수행 하기 때문에, 송신 안테나는 최대 송신전력 P를 모두 사용할 수 있게 된다.
다른 예로, Zadoff-Chu 코드는 한 개의 코드로 이루어져 있기 때문에, 제4 실시 예와 같이 서로 다른 코드를 이용한 구분 방식은 송신 안테나의 수가 2개일 경우에만 유효하다. 따라서 송신 안테나의 수가 4개인 경우에는 제3 실시 예와 제4 실시 예를 혼합하여 하나의 구간에 2개의 안테나에서 채널 추정 코드를 송신하도록 하는 방법을 이용할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제3 실시 예와 본 발명의 제4 실시 예의 혼합을 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예와 본 발명의 제4 실시 예를 혼합하여, 2*4 MIMO 채널 추정을 2회 수행함으로써 4*4 MIMO 채널 추정을 수행하는 일 예이다. 이 경우 송신측은 채널 추정을 위하여 4개의 시간 구간동안 채널 추정 코드를 송신한다. 그러나, 본 발명의 제3 실시 예와 본 발명의 제4 실시 예를 혼합하는 실시 예에서는 각 송신 안테나에서 P/2 만큼의 전력을 사용할 수 있기 때문에, 도 16의 실시 예는 동일한 CEF 구간을 기준으로 도 15의 실시 예와 동일한 채널 추정 성능을 나타낸다.
다른 예로, Zadoff-Chu 코드의 길이를 N이라고 할때, N/2만큼 시프트 시킨 Zadoff-Chu 코드를 추가함으로써 추가적인 시간 자원 없이 제4 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 수행할 수 있다. 이러한 실시 예는 제1 안테나와 제2 안테나에서는 2*4 MIMO 채널 추정에서 사용된 Zadoff-Chu 코드와 동일한 Zadoff-Chu 코드를 사용하고 제3 안테나와 제4 안테나에서는 상기 2*4 MIMO 채널 추정에서 사용된 Zadoff-Chu 코드에서 추가적으로 N/2만큼 shift된 Zadoff-Chu 코드를 사용함으로써, 수신측에서 추정된 채널이 나타나는 위치가 다르도록 하는 방법이다.
도 17은 본 발명의 제4 실시 예를 기반으로 4*4 MIMO 채널 추정을 위해 채널 추정 코드를 송신하는 방법을 보이고 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예를 기반으로 코드 구분 방식만을 이용하여 한번에 4*4 MIMO 채널 추정을 수행하는 일 예를 보이고 있는 것으로, 하나의 구간에서 4개의 안테나 이 경우 송신측은 채널 추정을 위하여 2개의 시간 구간만을 사용하여 채널 추정 코드를 송신한다. 그러나, 각 송신 안테나에서 P/4 만큼의 전력을 사용할 수 있기 때문에, 도 17의 실시 예는 동일한 CEF 구간을 기준으로 도 15 및 도 16의 실시 예와 동일한 채널 추정 성능을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 송신측에서 채널 추정을 위한 방법을 보이고 있다.
도 18을 참조하면, 송신측의 제어부(110)는 채널 추정을 위한 코드를 확인한다(1601). 이때, 제어부(110)는 채널 추정을 위해 Golay 코드 및 Zadoff-Chu 코드 중 하나의 코드가 이용됨을 확인할 수 있다.
제어부(110)는 채널 추정을 위한 코드가 송신되는 안테나의 안테나 구분 방식을 확인한다(1603). 이때, 제어부(110)는 채널 추정을 위해 시간 자원을 이용한 구분 방식 및 코드를 이용한 구분 방식 중 하나의 방식이 이용됨을 확인 할 수 있다.
그리고 제어부(110)는 상기 확인된 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성한다.
상세하게, 상기 제어부(110)는 상기 확인된 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인지를 판단한다(1605). 만약 코드를 이용한 부분 방식인 경우, 상기 제어부(110)는 상기 확인된 코드가 Golay 코드인지를 판단한다(1607).
만약 상기 확인된 코드가 Golay 코드인 경우, 상기 제어부(110)는 시간 반전 방법을 근거로 채널 추정 코드를 생성한다(1609). 이때, 제어부(110)는 수신측의 채널 추정 시 간섭이 발생되지 않도록 하는 채널 추정 코드를 생성하여야 한다. 즉, 제어부(110)는 동일 시간 구간에서 안테나 별로 서로 다른 Golya 코드를 사용해야 하고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1를 각 1회씩 송신해야 하며, 2번의 시간 구간 중 한번은 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 안테나 별 부호와 동일하도록 채널 추정 코드를 생성한다. 일 예로, 제어부(110)는 제1 안테나를 통해 a, b가 송신되고, 제2 안테나를 통해 -b-1, a-1가 송신될 수 있도록 채널 추정 코드를 생성할 수 있다.
반면, 상기 확인된 코드가 Golay 코드가 아닌 경우(즉, Zadoff-Chu 코드인 경우), 상기 제어부(110)는 컨쥬게이트 방법을 근거로 채널 추정 코드를 생성한다(1611). 이때, 제어부(110)는 수신측의 채널 추정 시 간섭이 발생되지 않도록 하는 채널 추정 코드를 생성하여야 한다. 즉, 제어부(110)는 동일 시간 구간에서 안테나 별로 서로 다른 Zadoff-Chu 코드를 사용해야 하고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 송신해야 하며, 2번의 시간 구간 중 한번은 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 안테나 별 부호와 동일하도록 채널 추정 코드를 생성한다. 일 예로, 제어부(110)는 제1 안테나를 통해 z1, z2가 송신되고, 제2 안테나를 통해 -z2 *, z1 *가 송신될 수 있도록 채널 추정 코드를 생성할 수 있다.
반면, 상기 확인된 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식이 아닌 경우(즉, 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우), 상기 확인된 코드 자체를 채널 추정 코드로 이용한다(1611).
그리고 제어부(110)는 송신 안테나 별로 송신 구간을 할당하고(1615), 할당된 송신 구간 별로 상기 채널 추정 코드를 할당한다(1617). 이후 제어부(110)는 상기 송신 안테나 별로 송신 구간에 할당된 채널 추정 코드를 포함하는 CEF 구간을 수신측으로 송신하도록 송신부(130)를 제어한다(1619). 이때, 상기 제어부(110)는 CEF 구간을 송신 안테나의 수 만큼 시간 분할하여 상기 채널 추정 코드를 할당하고, 상기 송신 안테나 별로 할당된 구간에서는 채널 추정 코드를 번갈아 송신하며, CEF 구간에서 채널 추정 코드가 할당되지 않는 구간에는 어떠한 정보도 송신되지 않도록 제어하여야 한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 수신측에서 채널을 추정하는 방법을 보이고 있다.
도 19를 참조하면, 수신측의 수신부(230)는 송신측으로부터 채널 추정 코드가 포함된 CEF 구간을 수신한다(1701). 그리고 제어부(210)는 상기 수신된 CEF 구간으로부터 각 수신 안테나 별로 채널 추정 코드를 확인한다(1703). 이때 상기 제어부(210)는 채널 추정 코드가 Golay 코드인지 또는 Zadoff-Chu인지, 및 상기 채널 추정 코드가 시간 자원을 이용한 구분 방식을 기반으로 송신되었는지 또는 코드를 이용한 구분 방식을 기반으로 송신되었는지를 확인할 수 있다.
그리고 제어부(210)는 각 수신 안테나 별로 확인된 채널 추정 코드에 대하여 상관관계의 특성을 확인한다(1705). 상기 제어부(210)는 상기 확인된 상관관계 특성을 근거로 각 수신 안테나 별로 채널을 추정한다(1707).
이하, 본 발명의 제1 내지 제4 실시 예에 대한 효과를 2*2 MIMO 채널 추정 성능을 통하여 설명하기로 한다.
도 20 내지 도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 성능을 보이고 있다. 도 20 내지 도 23에서 채널 추정 성능은 실제 채널과 추정된 채널 사이의 NMSE(Normalized Mean Square Error)를 통하여 평가하였다.
도 20에서는 각 채널(h1~h4)에서 모든 탭(tap)의 진폭(amplitude)이 동일하고, 모든 채널의 tap 수가 L로 동일하다고 가정했을 때의 NMSE 성능을 나타내었다.
도 20을 참조하면, TD(time division)는 본 발명의 제1 실시 예 및 제3 실시 에서 채널 추정 방식을 적용한 것이고, CD(code division)-only는 본 발명의 제2 실시 예 및 제4 실시 예에서 코드를 이용한 안테나 구분 방식만 이용한 채널 추정 방식을 적용한 것이고, CD+IC(Interference Cancelation)은 본 발명의 제2 실시 예 및 제4 실시 예에서 코드를 이용한 안테나 구분 방식과 간섭제거를 위한 채널 추정 코드를 이용하는 채널 추정 방식을 적용한 경우를 나타낸 것이다.
도 20의 그래프에서 CD만을 적용했을 때에는 채널 추정 과정에서 발생하는 간섭 때문에 NMSE 성능이 감소하는 것을 확인할 수 있으며, 이러한 현상은 채널의 tap 수가 많아질수록 두드러진다. 또한, 도 20의 그래프에서 TD와 CD+IC의 NMSE 성능은 동일한 것을 확인할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 과정을 60GHz 대역에서 실제 측정된 채널모델을 이용하여 평가한 것이다. 도 20에서의 결과와 마찬가지로 TD와 CD+IC 방식이 간섭 없이 채널추정이 가능한 것으로 나타났고, 채널 tap 수가 증가할수록 간섭으로 인한 성능 열화가 커지는 것을 확인할 수 있다.
도 22는 도 20과 동일한 채널에서 Zadoff-Chu 코드를 이용하는 경우의 채널 추정 성능을 Golay 코드를 이용하는 경우의 채널 추정 성능과 비교한 것이다. 도 22에서 본 발명의 제2 및 제4 실시 예에서 채널 추정 코드 생성 시 간섭 제거 방식을 적용하면, Zadoff-Chu 코드 및 Golay 코드를 이용한 채널추정 성능이 간섭 없이 동일하게 나타나는 것을 확인할 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 특허 청구의 범위뿐만 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (34)

  1. 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법에 있어서,
    채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 확인하는 과정;
    상기 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성하는 과정; 및
    상기 채널 추정 코드를 복수 개의 송신 안테나를 통해 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 복수 개의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 상기 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하는 과정; 및
    상기 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 시간 반전을 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 송신 안테나 별로 서로 다른 골레이 시퀀스를 사용하고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1를 각 1회씩 사용하며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호와 동일하도록 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정은,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 상기 쟈도프츄 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 송신 안테나 별로 서로 다른 쟈도프츄 시퀀스를 사용하고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 사용하며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호와 동일하도록 상기 채널 추정 코드를 생성하는 과정임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 송신하는 과정은,
    상기 복수 개의 송신 안테나의 수만큼 채널 추정 구간을 시간 분할하는 과정;
    상기 복수 개의 송신 안테나 각각에 대하여 시간 분할된 구간에 상기 채널 추정 코드를 할당하는 과정; 및
    상기 채널 추정 코드가 할당된 채널 추정 구간을 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에는 다른 정보도 포함되지 않음 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는 각 송신 안테나 별로 다른 전송 구간에 할당됨을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는 각 송신 안테나 별로 동일한 전송 구간에 할당됨을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  11. 통신 시스템에서 채널을 추정하는 방법에 있어서,
    복수 개의 수신 안테나 각각에 대하여, 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 생성된 채널 추정 코드를 확인하는 과정;
    상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 확인하는 과정; 및
    상기 상관관계 특성을 근거로 채널을 추정하는 과정을 포함하며,
    상기 채널 추정 코드는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)된 코드임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 상기 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 시간 반전된 코드임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 수신 안테나 별로 서로 다른 골레이 시퀀스를 갖고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1가 각 1회씩 사용되며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 동일한 것임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  16. 삭제
  17. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 상기 쟈도프츄 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 수신 안테나 별로 서로 다른 쟈도프츄 시퀀스를 갖고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 사용되며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 동일한 것임을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  18. 통신 시스템에서 채널을 추정하는 장치에 있어서,
    채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 확인하고, 상기 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 채널 추정 코드를 생성하는 제어부; 및
    상기 채널 추정 코드를 복수 개의 송신 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 복수 개의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고, 상기 복수 개의 송신 안테나 중 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)를 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 상기 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 제1 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드를 상기 채널 추정 코드로 생성하고,
    상기 제2 송신 안테나에 대하여 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 시간 반전을 이용하여 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  22. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 송신 안테나 별로 서로 다른 골레이 시퀀스를 사용하고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1를 각 1회씩 사용하며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호와 동일하도록 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  23. 삭제
  24. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 상기 쟈도프츄 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 송신 안테나 별로 서로 다른 쟈도프츄 시퀀스를 사용하고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 사용하며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호와 동일하도록 상기 채널 추정 코드를 생성함을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  25. 제 18 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수 개의 송신 안테나의 수만큼 채널 추정 구간을 시간 분할하고,
    상기 복수 개의 송신 안테나 각각에 대하여 시간 분할된 구간에 상기 생성된 채널 추정 코드를 할당하며,
    상기 채널 추정 코드가 할당된 채널 추정 구간을 송신하도록 상기 송신부를 제어하며,
    상기 채널 추정 코드가 할당되지 않은 구간에는 다른 정보도 포함되지 않음 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  26. 제 24 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는 각 송신 안테나 별로 다른 전송 구간에 할당됨을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  27. 제 24 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는 각 송신 안테나 별로 동일한 전송 구간에 할당됨을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  28. 통신 시스템에서 채널을 추정하는 장치에 있어서,
    복수 개의 수신 안테나 각각을 통해 채널 추정에 이용되는 코드 및 안테나 구분 방식을 근거로 생성된 채널 추정 코드를 수신하는 수신부; 및
    상기 채널 추정 코드의 상관관계 특성을 확인하고, 상기 상관관계 특성을 근거로 채널을 추정하는 제어부를 포함하며,
    상기 채널 추정 코드는, 상기 채널 추정에 이용되는 코드가 쟈도프츄(Zadoff-Chu) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우, 상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 컨쥬게이트(conjugate)된 코드임을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 제 28 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 상기 시간 자원을 이용한 구분 방식인 경우,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드와 동일한 코드, 및 상기 채널 추정에 이용되는 코드에서 시간 반전된 코드임을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  32. 제 28 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 골레이(Golay) 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 수신 안테나 별로 서로 다른 골레이 시퀀스를 갖고, 2번의 시간 구간 동안 a, b, a-1, b-1가 각 1회씩 사용되며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 송신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 동일한 것임을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  33. 삭제
  34. 제 28 항에 있어서, 상기 채널 추정 코드는,
    상기 채널 추정에 이용되는 코드가 상기 쟈도프츄 코드이고, 상기 안테나 구분 방식이 코드를 이용한 구분 방식인 경우,
    동일 시간 구간에서 상기 복수 개의 수신 안테나 별로 서로 다른 쟈도프츄 시퀀스를 갖고, 2번의 시간 구간 동안 z1, z2, z1 *, z2 *를 각 1회씩 사용되며, 상기 2번의 시간 구간 동안 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 반대이고 나머지 한번은 상기 복수 개의 수신 안테나 별 부호가 동일한 것임을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
KR1020150103892A 2015-04-17 2015-07-22 통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법 KR102288978B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2016/003868 WO2016167557A1 (ko) 2015-04-17 2016-04-14 통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
US15/567,360 US10404491B2 (en) 2015-04-17 2016-04-14 Device and method for estimating channel in communication system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150054527 2015-04-17
KR20150054527 2015-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160123940A KR20160123940A (ko) 2016-10-26
KR102288978B1 true KR102288978B1 (ko) 2021-08-12

Family

ID=57251943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150103892A KR102288978B1 (ko) 2015-04-17 2015-07-22 통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10404491B2 (ko)
KR (1) KR102288978B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10298335B1 (en) * 2017-10-31 2019-05-21 Huawei Technologies Co., Ltd. Co-channel interference reduction in mmWave networks
KR102480042B1 (ko) 2021-03-31 2022-12-21 한국전자통신연구원 통신 시스템에서 채널 추정을 위한 방법 및 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130083865A1 (en) * 2010-09-26 2013-04-04 Nec (China) Co., Ltd. Wireless communication system and beamforming training method for wireless communication system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8045599B2 (en) * 2005-02-17 2011-10-25 Sony Corporation Selection of training sequences for multiple-in multiple-out transmissions
US8429502B2 (en) 2005-11-16 2013-04-23 Qualcomm Incorporated Frame format for millimeter-wave systems
US8910027B2 (en) 2005-11-16 2014-12-09 Qualcomm Incorporated Golay-code generation
WO2008078919A2 (en) 2006-12-22 2008-07-03 Lg Electronics Inc. Methods for sequence generation and transmission based on time and frequency domain transmission unit in a mobile communication system
US9048945B2 (en) * 2007-08-31 2015-06-02 Intel Corporation Antenna training and tracking protocol
JP5256955B2 (ja) * 2008-09-12 2013-08-07 富士通株式会社 制御方法、通信特性制御方法、基地局装置、及び移動局装置
NO334170B1 (no) 2011-05-16 2013-12-30 Radionor Comm As Fremgangsmåte og system for langdistanse, adaptivt, mobilt, stråleformende adhoc-kommunikasjonssystem med integrert posisjonering
KR20130066805A (ko) 2011-12-13 2013-06-21 한국전자통신연구원 골레이 시퀀스를 기반으로 채널 추정을 하는 장치 및 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130083865A1 (en) * 2010-09-26 2013-04-04 Nec (China) Co., Ltd. Wireless communication system and beamforming training method for wireless communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160123940A (ko) 2016-10-26
US20180109402A1 (en) 2018-04-19
US10404491B2 (en) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106464406B (zh) 用于移动通信系统中的干扰测量方法和装置
JP6577057B2 (ja) 通信コントローラを動作させるための方法及び通信コントローラ
WO2022055943A1 (en) Techniques to use reference signals for intelligent reflecting surface systems
CN110754043B (zh) 用于新无线电的频率选择性上行链路预编码
US11096115B2 (en) Beamforming-based transmitting and receiving operation method and device for millimeter-wave system
RU2510133C2 (ru) Устройство радиосвязи и способ радиосвязи
KR102508858B1 (ko) 송신 다이버시티를 위한 방법 및 장치
US11245447B2 (en) MIMO communication method, and base station apparatus and terminal
EP3342219B1 (en) Uplink pilot reference signals
US20200195328A1 (en) Improvements in and relating to network operation
JP4971173B2 (ja) 通信システム
US11477053B2 (en) Method and apparatus for estimating channel in wireless communication system
CN115516956A (zh) 用于类型ii csi-rs空域和频域基配置的信令设计
KR102288978B1 (ko) 통신 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
CN108141309A (zh) 一种测量和反馈信道状态信息csi的方法及装置
KR101674315B1 (ko) 분산 안테나 구조의 무선 통신 시스템에서 채널 추정 방법
WO2022183469A1 (en) Multi-mode precoding matrix information report for orbital angular momentum based communication system
CN117546421A (zh) 对可重新配置表面的发现
US20170117998A1 (en) Wireless communications system, base station, mobile station, transmission method, and demodulation method
KR101298136B1 (ko) 다중 안테나 시스템에서 빔 형성 장치 및 방법
US11102792B2 (en) Method and apparatus for demodulating signal by using subframe combination in wireless communication system
CN112492676B (zh) Musa下行链路的综合考虑信道容量和误码率的功率分配方法
US11496273B2 (en) Method for transmitting and receiving channel state information in wireless communication system and apparatus therefor
WO2023159469A1 (en) Orbital angular momentum multiplexing using different quantities of transmit and receive antenna subarrays
US20240137256A1 (en) Techniques for enhanced sounding reference signal multiplexing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right