KR20060125890A

KR20060125890A - 복수 병렬 데이터 스트림의 무선 통신 시스템 채널 추정

Info

Publication number: KR20060125890A
Application number: KR1020067018084A
Authority: KR
Inventors: 아쇼크 만트라바디; 아모드 칸데카
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-12-06
Also published as: US7701917B2; US20100166118A1; CN1939018A; CA2555397A1; BRPI0507457A; KR100893517B1; RU2006131700A; AU2005213126B2; TW200601755A; JP4602995B2; RU2332801C2; US20050176436A1; EP1719312A2; CN1939018B; IL177294A0; AR047592A1; WO2005079031A2; WO2005079031A3; JP2007520978A; AU2005213126C1

Abstract

동시에 송신된 복수 데이터 스트림을 복구하기 위하여, 제 1 채널 추정치는 수신 파이럿 심볼에 기초하여 무선 채널에 대하여 유도된다. 검파는, 제 1 데이터 스트림에 대하여 검파 심볼을 획득하기 위해 제 1 채널 추정치를 이용하여, 수신 데이터 심볼에 관하여 수행된다. 제 2 채널 추정치는 재변조 심볼에 기초하여 유도된다. 이런 검파 심볼은 디코딩된 제 1 데이터 스트림을 획득하기 위하여 디코딩되며, 이는 재변조 심볼을 획득하기 위하여 재-인코딩된다. 제 1 및 제 2 채널 추정치는 보다 나은 품질의 제 3 채널 추정치를 획득하기 위해 합성된다. 제 1 데이터 스트림으로 인한 간섭은 제 3 채널 추정치를 이용하여 추정되고 수신 데이터 심볼로부터 제거된다. 검파는, 제 2 데이터 심볼에 대하여 검파 심볼을 획득하기 위해 제 3 채널 추정치를 이용하여, 간섭-제거 심볼에서 수행된다. 이런 검파심볼은, 또한, 디코딩된 제 2 데이터 심볼을 획득하기 위하여 디코딩된다.

제 1 채널 추정치, 데이터 심볼, 제 2 채널 추정치

Description

복수 병렬 데이터 스트림의 무선 통신 시스템 채널 추정{CHANNEL ESTIMATION FOR A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH MULTIPLE PARALLEL DATA STREAMS}

배경

기술분야

본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 동시에 복수 데이터 스트림을 송신하는 무선 통신 시스템의 채널 추정에 관한 것이다.

배경

무선통신시스템은 음성, 패킷 데이터, 브로드캐스팅 및/또는 상이한 서비스를 제공할 수도 있다. 일반적으로, 브로드캐스팅 서비스는 특정 사용자 대신 지정된 브로드캐스팅 지역에 있는 모든 사용자에게 브로드캐스팅 데이터를 송신하는 것이다. 브로드캐스팅 송신은 브로드캐스팅 지역내의 복수 사용자가 수신하게 하려는 것이며, 일반적으로, 브로드캐스팅 데이터 레이트은 최악의 채널 조건에 있는 사용자에 의해 결정된다. 일반적으로, 최악의 경우의 사용자는 송신 기지국에서 먼 위치에 있고 낮은 신호-대-잡음-및-간섭 비 (SINR:signal-to-noise-and-interference ratio) 을 갖는다.

일반적으로, 브로드캐스팅 지역에 있는 사용자는 상이한 채널 조건을 경험하 고, 상이한 SINR을 달성하고, 데이터를 상이한 데이터 레이트로 수신할 수 있다. 계층적(hierarchical) 송신은 브로드캐스팅 서비스를 향상시키기 위해 사용될 수도 있다. 계층적 송신의 경우, 브로드캐스팅 데이터는 "베이스 스트림 (base stream) " 과 "확장 스트림 (enhancement stream) " 으로 나누어진다. 베이스 스트림은 브로드캐스팅 지역에 있는 모든 사용자가 이 스트림을 복구할 수 있는 방식으로 송신다. 확장 스트림은 좀 더 나은 채널 조건에 있는 사용자가 이 스트림을 복구할 수 있는 방식으로 송신된다. 또한, 계층적 송신은 계층적 코딩으로 지칭되며. 이 콘텍스트 (context) 에서 "코딩"은 송신기에서 데이터 코딩보다는 채널 코딩을 지칭한다.

계층적 코딩을 수행하는 하나의 방법으로서, 기지국은 베이스 스트림과 확장 스트림을 개별적으로 프로세싱 ( 예를 들어, 코딩, 인터리빙, 및 변조) 하여 2개의 데이터 심볼 스트림을 얻는다. 그 후, 기지국은 2개의 데이터 심볼 스트림을 스켈링하고 합성 (예로서, 합함.) 하며 합성된 심볼 스트림을 송신한다. 먼저, 높은 SINR을 갖은 수신기는 확장 스트림을 잡음으로 취급하면서 베이스 스트림을 검파하고 복구한다. 그 후, 수신기는 베이스 스트림으로 인한 간섭을 추정하고 제거하며 그 다음에 기지국으로부터 제거된 간섭을 갖은 확장 스트림을 복구한다. 또한, 수신기는 무선 채널의 응답을 추정하고 3개의 프로세싱 단계인 베이스 스트림을 검파, 베이스 스트림으로 인한 간섭을 추정, 및 확장 스트림을 검파하는 것에 대하여 채널 추정치를 이용한다. 채널의 품질은 시스템의 성능에 직접 영향을 미친다. 따라서, 높은 품질 채널 추정치를 제공할 수 있는 기술이 매우 바람 직하다.

개요

동시에 복수 데이터 스트림를 송신하는 무선 통신 시스템에서 채널 추정 및 데이터 프로세싱를 수행하는 기술이 여기서 설명된다. 이런 기술들은, 예를 들어, 2개의 데이터 스트림, 즉, 베이스 스트림 및 확장 스트림을 송신하는 계층적 코딩 시스템과 같은 다양한 타입의 시스템에서 이용될 수도 있다.

하나의 예시적인 채널 추정 및 데이터 프로세싱 방식으로서, 제 1 (초기의) 채널 추정치는 (예로서, 수신 파이럿 심볼에 기초하여) 무선 채널에 대하여 유도된다. 파일럿 심볼은 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 송신 방식, 시분할 멀티플렉싱 (TDM) 송신 방식, 또는 몇 개의 상이한 방식을 사용하여 유도될 수도 있다. 제 1 채널 추정치는 최소-자승 (least-square) 채널 추정 기술 (후술됨) 또는 몇 개의 상이한 기술을 사용하여 유도될 수도 있다. 임의의 경우에 있어서, 검파는, 제 1 채널 추정치를 사용하여 제 1 데이터 스트림 (예로서, 베이스 스트림) 에 대하여 검파 심볼을 획득하기 위해 수신 데이터 심볼에 관하여 수행된다. 일반적으로, 각각의 검파 심볼은 복수-비트 값 (예로서, 소프트 판정 (soft decision)) 이며, 이는 실수 또는 복수일 수도 있고, 다양한 형태 (예, 로그 가능도 비 (Log Likelihood Ratio:LLR)) 로서 나타날 수도 있다.

이런 검파 심볼은 제 1 데이터 스트림에 대하여 디코딩 데이터를 획득하기 위해 디코딩되며, 이는 재변조 심볼을 획득하기 위해 재-인코딩된다. 제 2 (데이터-지향 또는 판정-지향) 채널 추정치는 재변조 심볼에 기초하여 유도된다. 그 후, 제 1 및 제 2의 채널 추정치는 좀 더 높은 품질을 갖는 제 3 (확장됨) 채널 추정치를 획득하기 위해 합성된다. 제 1 데이터 스트림으로 인한 간섭은 제 3 채널 추정치를 이용하여 추정되고 수신 데이터 심볼로부터 제거된다. 그 후, 검파는 제 2 데이터 스트림 (예로서, 확장 스트림) 에 대한 검파 심볼을 획득하기 위해 제 3 채널 추정치를 이용하여 간섭-제거된 심볼에 수행되며, 검파 심볼은 제2 데이터 스트림에 대한 디코딩 데이터를 얻기 위해 추가적으로 디코딩된다.

제 1 데이터 스트림에 대한 재변조 심볼로 획득된 제 3 채널 추정치는 좀 더 높은 품질을 가지고 향상된 성능을 제공할 수 있다. 특히, 제 3 채널 추정치는, (1) 제 1 데이터 스트림으로 인한 간섭의 좀 더 정확한 추정 및 (2) 제 2 데이터 스트림에 대하여 좀 더 높은 질의 검파 심볼을 제공할 수 있다.

본 발명의 다양한 양태와 실시 예들이 아래에서 좀 더 상세히 설명된다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 특성 및 본질은 도면과 함께 아래의 상세한 설명으로부터 더 명백하게 될 것이며, 도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 부호는 동일한 대상을 나타낸다.

도 1은, 계층적 코딩 시스템에 있어서, 수신기에서 베이스 스트림과 확장 스트림을 복구하는 프로세스를 도시한다.

도 2는 동시에 송신된 복수 데이터 스트림에 대하여 채널 추정 및 데이터 프로세싱을 수행하는 프로세스를 도시한다.

도 3a 및 3b는, OFDM 시스템에 대한 예시적인 FDM 과 TDM 파일럿 송신 방식 각각을 도시한다.

도 4는 OFDM-기반 시스템의 송신기 및 수신기를 도시한다.

도 5는 송신기에서의 다양한 프로세싱 유닛을 도시한다.

도 6은 수신기에서의 다양한 프로세싱 유닛을 도시한다.

상세한 설명

여기에서 "예시적인" 이라는 용어는 "예, 예시, 또는 예증으로서 제공되는"의 의미로 사용된다. "예시적인" 것으로서 여기에서 설명되는 임의의 실시형태 또는 설계는 다른 실시형태 또는 설계에 비하여 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석할 필요는 없다.

여기서 설명된 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술은, 싱글-캐리어 및 멀티-캐리어 통신 시스템을 포함하여, 다양한 타입의 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 으로 멀티 캐리어를 획득할 수도 있다. OFDM은 전체적인 시스템 대역폭을 복수 (N) 직교 서브밴드로 효과적으로 분할하고, 또한, 이는 일반적으로 톤, 부캐리어, 빈 (bin), 및 주파수 채널로 지칭된다. OFDM에서, 각각의 서브밴드는 데이터로 변조될 수도 있는 각각의 캐리어와 관련된다. 명료화를 위해, 이하, OFDM 시스템. 직교 주파수 분할 멀티 접속 (OFDMA) 시스템 등일 수도 있는 OFDM-기반 시스템에 대한 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술을 구체적으로 설명한다.

또한, 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술은 동시에 (즉, 병렬) 복수 데이터 스트림을 송신하는 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수도 있고 이는 송신 데이터 스트림을 복구하기 위해 간섭 제거를 사용할 수도 있다. 명료화를 위해, 계층적 코딩을 이용하고 동시에 2개의 데이터 스트림을 송신하는 시스템에 대하여 이런 기술을 구체적으로 설명한다.

계층적 코딩을 갖는 OFDM-기반 시스템에서, 송신기는 베이스 스트림에 대한 데이터 심볼과 확장 스트림에 대한 데이터 심볼을 합성하여 합성심볼을 획득한다. 여기서 사용된 바와 같이, "데이터 심볼"은 데이터에 대한 변조 심볼이고, "파일럿 심볼"은 파일럿에 대한 변조 심볼이며 수신기는 이를 선험적으로 알고 있다. 송신기는, 베이스 스트림 및 확장 스트림에 대하여 (1) 합성된 심볼을 획득하기 위해 각각의 OFDM 심볼 기간에서 2개의 데이터 스트림에 대하여 2개의 데이터 심볼을 더함으로써 (2) 합성된 심볼을 획득하기 위해 맵핑 함수에 기초하여 2개의 데이터 심볼을 맵핑함으로써 데이터 심볼을 합성할 수도 있다. 명료화를 위해, 아래의 설명은, 베이스 스트림과 확장 스트림이 더해지거나 중첩된다고 가정한다. 합성한 후, 송신기는 무선 채널을 통하여 합성된 심볼을 프로세싱하고 송신한다.

수신기에서 수신 심볼은 하기와 같이 표시될 수도 있으며:

여기서,

는 베이스 스트림에 대한 서브밴드 k에서의 송신된 데이터 심볼이 고;

는 확장 스트림에 대한 서브밴드 k에서의 송신된 데이터 심볼이고;

는 서브밴드 k에서의 복소 채널 이득이고;

는 서브밴드 k에서 관측된 잡음 및 간섭이고;

는 서브밴드 k에서의 수신된 데이터 심볼이며; 및

는 데이터 송신 (즉, "데이터 서브밴드" ) 에 사용된 모든 서브밴드의 세트이다.

단순화를 위해, OFDM에 대하여 송신기 및 수신기에서의 프로세싱은 설명으로부터 생략된다.

일반적으로, 동일하거나 상이한 송신 전력은 베이스 스트림과 확장 스트림에 사용될 수도 있다. 단순화를 위해, 수학식 1은, 2개의 스트림이 동일한 송신 전력을 이용한다고 가정한다. 다른 방법으로는, 데이터 심볼

과

는 2개의 데이터 스트림에 대한 전력 할당의 효과를 포함하는 것으로 가정될 수도 있다.

도 1은, 수신기에서 베이스 스트림과 확장 스트림을 복구하는 프로세스 (100)의 흐름도를 도시한다. 먼저, 수신기는, 예를 들어, 수신기에 의해 합성 심볼과 함께 수신된 파일럿 심볼에 기초하여, 데이터 서브밴드에 대한 채널 추정치

을 유도한다 (블록 112) . 채널 추정치

는 후술하는 바와 같이 획득될 수 도 있다.

수신기는 채널 추정치

를 사용하여 베이스 스트림에 대하여 검파를 수행한다. 일 실시 예로서, 그 검파는 하기와 같이 수행되며:

여기서,

는 서브밴드 k에서의 채널 이득 추정치이고;

는 베이스 스트림에 대한 서브밴드 k에서의 검파 심볼이고; 및

는 베이스 스트림에 대한 서브밴드 k에서의 사후-프로세싱 잡음이다.

수학식 2는, 서브밴드 k에서 전송된 데이터 심볼

및

는 서브밴드 k에서의 수신 데이터 심볼

를 서브밴드 k에서의 채널 이득 추정치

로 나누어 복구될 수도 있는 것을 나타낸다. 이 동작은 등화로 통칭되고 일반적으로, 언코딩 시스템에 사용된다. 다른 실시 예로서, 검파는 하기와 같이 수행되고:

여기서, "*"는 복소 컬례를 나타낸다. 수학식 3에서 동작은 정합 필터링으로 통칭되고 일반적으로, 코딩 시스템에 사용된다.

검파 후, 수신기는 베이스 스트림에 대하여 검파 심볼

을 디코딩하여 송신 베이스 스트림

의 추정치인 디코딩 베이스 스트림

을 획득한다 (블록 116). 일반적으로, 디코딩은 복조 (예를 들어, 심볼 디맵핑(demapping) 또는 로그-가능도 비 (LLR) 계산), 디인터리빙, 에러 정정 디코딩 (예를 들어, 블록, 비터비 (Viterbi), 및/또는 터보 디코딩 및 에러 검파 디코딩 (예를 들어, 순환 리던던시 체크 (CRC) 디코딩) 를 포함한다. 수학식 2 및 3에서 나타낸 바와 같이, 검파 심볼

은 베이스 스트림에 대한 데이터 심볼

과 베이스 스트림의 디코딩시 잡음으로 간주되는 확장 스트림에 대한 데이터 심볼

모두를 포함한다. 수신기는, 또한, 디코딩 베이스 스트림

을 재인코딩하여 베이스 스트림에 대한 송신 데이터 심볼

의 추정치인 재변조 심볼

을 획득한다 (또한, 블록 116). 일반적으로, 그 재-인코딩은 코딩, 인터리빙, 및 변조 (즉, 심볼 맵핑) 를 포함한다.

베이스 스트림이 정확하게 디코딩된다면, 그 후, 수신기는, 수신 데이터 심볼 및 재변조 심볼에 기초하여 데이터 서브밴드에 대한 데이터-지향 채널 추정치

를 유도한다 (블록 120) . 예를 들어, 데이터-지향 채널 추정치

는 하기와 같이 유도되며:

또는

여기서,

는 베이스 스트림에 대한 재변조 심볼

에 기초하여 획득된 서브밴드 k에서의 채널 이득 추정치이다. 수학식 4에서 나타난 2개의 동작은 몇 몇 변조 방식 (예를 들어, 16-QAM) 과 동일하지는 않다. 또한, 채널 추정치

는, 후술하는 바와 같이, 상이한 방식으로 유도될 수도 있다.

베이스 스트림이 정확하게 디코딩되는지는 CRC 코드 같은 에러 검파 코드에 기초하여 결정될 수도 있다. 베이스 스트림이 정확하게 디코딩된다면, 그 후, 베이스 스트림에 대한 재변조 심볼은, 에러가 없는 것으로 간주 될 수도 있고 채널 추정치에 대한 파일럿 심볼과 같이 유사한 방식으로 이용될 수도 있다. 그러나, 수학식 2 및 3에서 나타내지는 바와 같이, 수신 데이터 심볼

은 양쪽의 스트림에 대하여 데이터 심볼

및

를 포함하며, 채널 추정치

는 확장 스트림의 데이터 심볼

로 인한 잡음/간섭을 포함한다. 계층적 코딩에서, 확장 스트림에 사용된 송신 전력은 베이스 스트림에 사용된 송신 전력의 적은 부분 (예를 들어, 1/4, 1/10, 또는 1/20) 일 수도 있다. 이 경우에 있어서, 확장 스트림으로 인한 그 잡음/간섭은 적을 수도 있다. 그것과는 관계없이, 일반적으로, 채널 추정치

는 무선 채널 응답에 추가적으로 유용한 정보를 제공할 수 있다.

다음에, 수신기는 초기 채널 추정치

를 데이터-지향 채널 추정치

와 합성하여 확장 채널 추정치

를 획득할 수 있다 (블록 122) . 따라서, 디코딩 베이스 스트림은 채널 추정치의 판정 지향 업데이트를 획득하기 위해 이용된다. 그 합성은 다양한 방식으로 수행될 수도 있으며, 이는 성능과 복잡성을 교환할 수도 있다. 일 실시 예로서, 채널 추정치는 하기와 같이 합성되며:

여기서,

는 2개의 채널 추정치

및

의 상대적인 신뢰도에 기초하여 선택된 값이다.

의 신뢰도는 파일럿 심볼에 사용된 송신 전력, 파일럿 서브밴드의 수,

을 획득하기 위해 이용된 필터링 등의 다양한 요소들에 의존할 수도 있다. 또한,

의 신뢰도는 다양한 요소인 베이스 스트림과 확장 스트림 사이의 상대 전력, 채널 조건등에 의존할 수도 있다. 예를 들어, 채널 추정치의 평균 자승 에러와 같은, 신뢰도에 관한 다양한 측정이 채널 추정치에 이용될 수도 있다. 좀 더 큰

값은 채널 추정치

에 좀 더 많은 가중치를 주며, 이것은

가

보다 덜 신뢰한다고 간주되는 경우에 바람직할 수도 있다. 반대로, 좀 더 적은

값은 채널 추정치

에 좀 더 많은 가중치를 준다.

값은 고정될 수도 있고 동적 (예를 들어, 각각의 데이터 패킷에 대하여 계산됨) 일 수도 있다. 또한, 채널 추정치

및

의 합성은 시간 영역 또는 주파수 영역에서 수행될 수도 있다.

수신기는 좀 더 높은 품질 채널 추정치를 획득하기 위해 필터링을 수행할 수도 있다 (블록 124) . 다양한 방식으로 그리고 다양한 타입의 필터를 이용항여 필터링을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 수신기는 2개의 채널 추정치를 합성하기 전에 복수 OFDM 심볼 주기에서 채널 추정치

및/또는 채널 추정치

를 필터링 할 수 있다. 다른 예로서, 수신기는 합성후 복수 OFDM 심볼 주기에서 확장 채널 추정치

를 필터링 할 수 있다. 또 다른 예로서, 수신기는 채널 추정치

,

및

을 필터링 할 수 있다. 수신기는, (1) 시간영역 또는 주파수 영역에서 필터링을 수행할 수도 있고 (2) 무한 임펄스 응답 (Infinite Impulse Response:IIR) 필터, 유한 임펄스 응답 (Finite Impulse Response:FIR) 필터 등과 같은 다양한 타입의 필터를 사용하여, 필터링을 수행할 수도 있다. IIR과 FIR필터을 갖는 필터링은 후술된다.

다음에, 수신기는 확장 채널 추정치

를 이용하여 베이스 스트림에 기인한 간섭의 추정치를 하기와 같이 유도하며:

여기서,

는 베이스 스트림으로 인한 서브밴드 k에서의 추정 간섭이다. 그 후, 수신기는 수신 데이터 심볼로부터 추정 간섭을 하기와 같이 제거하며 (또한, 블록 132) :

여기서,

는, 베이스 스트림으로부터 추정 간섭이 제거된 서브밴드 k에서의 간섭-제거 심볼이다. 수신기는, (1) 베이스 스트림이 정확하게 디코딩 되는 경우에, (2) 하나 이상의 디코딩 메트릭스로 정량화 된 것처럼, 디코딩된 베이스 스트림의 품질이 소정의 기준을 초과하는 경우에, 또는 (3) 디코딩의 결과와는 무관하게, 언제나 간섭 추정 및 제거를 수행할 수도 있다.

그 후, 수신기는 확장 채널 추정치

를 이용하여 확장 스트림에 대하여 검파를 수행한다 (블록 134) . 검파는 하기와 같이 수행될 수도 있으며:

여기서,

는 서브밴드 k에서의 검파 심볼이고; 및

는 확장 스트림에 대하여 서브밴드 k에서의 사후-프로세싱 잡음이다.

다른 방법으로는, 검파는 하기와 같이 수행될 수도 있다:

임의의 경우에 있어서, 수신기는 검파 심볼

을 디코딩하여 송신 확장 스트림

의 추정치인 디코딩 확장 스트림

을 획득한다 (블록 136) .

도 1은, 2개의 중첩된 데이터 스트림이 동시에 송신되는 계층적 코딩을 갖는 OFDM-기반 시스템에 대한 채널 추정 및 데이터 프로세싱을 도시한다. 일반적으로, 유사한 프로세싱은 상이한 타입의 시스템 및 임의의 개수의 데이터 스트림에 대하여 수행될 수도 있다.

도 2는, 동시에 송신된 복수 데이터 스트림에 대하여 채널 추정 및 데이터 프로세싱을 수행하는 프로세스 (200) 의 흐름도를 도시한다. 프로세스 (200) 는 각각의 단계에서 하나의 데이터 스트림을 반복적으로 복구하고 각각의 데이터 스트림이 복구될 때 채널 추정치를 업데이트 한다.

단계의 번호 및 다음에 복구될 데이터 스트림를 나타내기 위해 이용된 인덱스 i는 제 1 단계에 대하여 1 (즉, i=1) 로 초기화된다 (블록 212). 제 1 데이터 스트림에 대한 채널 추정치

는, 예를 들면, 수신 파일럿 심볼에 기초하여 유도된다 (블록 214) .

단계 i에서, 채널 추정치

를 이용하여 입력 심볼

에 검파를 수행하여 데이터 스트림

에 대하여 검파 심볼

을 획득한다. 제 1 단계에서, 입력 심볼

은 수신 데이터 심볼

이다. 각각의 후속 단계에서, 입력 심볼

은 이전 단계 i-1로부터의 간섭-제거 심볼이다. 검파 심볼

은 디코딩 데이터 스트림

을 획득하기 위해 디코딩된다 (또한, 블록 216) .

그 후, 모든 데이터 스트림이 복구되었는지가 결정된다 (블록 216). 그 답이 "예"이면, 그 프로세스는 종료된다. 그렇지 않다면, 디코딩 데이터 스트림

은 재-인코딩되어 데이터 스트림

에 대하여 재변조 심볼

을 획득한다 (블록 220) . 데이터 스트림

이 정확하게 디코딩되면, 재변조 심볼

은 데이터-지향 채널 추정치

를 유도하기 위해 이용된다 (블록 222) . 그 후, 채널 추정치

및

(예를 들어, 수학식 5에 나타난 바와 같음) 는 합성되어 다음 단계에 대하여 확장 채널 추정치

를 획득한다 (블록 224) . 데이터 스트림

으로 인한 간섭은 채널 추정치

를 이용하여 추정되고 단계 i의 입력 심볼

로부터 제거되어 다음 단계에 대하여 입력 심볼

을 획득한다 (블록 226) . 그 후, 인덱스 i 는 증가되고 (블록 228), 프로세스는 블록 216으로 되돌아가서 그 다음 데이터 스트림을 복구한다.

디코딩 데이터 스트림으로부터 재변조 심볼와 함께 획득된 확장 채널 추정치는 전체적으로 향상된 성능을 제공할 수 있다. 확장 채널 추정치는, 수학식 6에 나타난 바와 같이, 재변조 심볼을 채널 추정치로 곱하였기 때문에, 디코딩 데이터 심볼로 인한 간섭의 좀 더 정확한 추정치를 획득하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 확장 채널 추정치는, 수학식 8 및 9 에 나타난 바와 같이, 수신 데이터 심볼을 검파를 위한 채널 추정치로 나누거나 곱하였기 때문에, 디코딩될 다음의 데이터 스트림에 대하여 좀 더 나은 품질의 검파 심볼을 획득하기 위해 이용될 수도 있다. 단계 i에서의 향상된 채널 추정치는 전술한 바와 같이 단계 i에서 간섭 제거를 수행하기 위해 이용될 수도 있다. 단계 i에서의 향상된 채널 추정치는 단계 i를 포함해서 모든 단계, 즉, 단계 1에서 i까지에 대하여 간섭제거를 수행하기 위해 이용될 수도 있다 (단순화를 위해, 도 2에서는 미도시됨) .

여기서 설명된 채널 추정치 및 데이터 프로세싱 기술은 다양한 파일럿 송신 방식과 함께 이용될 수도 있다. TDM 파일럿 송신 방식에 있어서, 파일럿 심볼은, OFDM 심볼 주기의 일부에서 모든 서브밴드를 통하여 송신되며 데이터 심볼은 남아있는 OFDM 심볼 주기에서 송신된다. FDM 파일럿 전송 방식에서, 파일럿 심볼은, 그러나, 각각의 OFDM 심볼 주기에서, 파일럿 송신을 위해 지정된 서브밴드 (즉, "파일럿 서브밴드") 에서만, 송신된다. 또한, 파일럿 심볼은, 본 발명의 범위 내에 있는, 상이한 방식으로 전송될 수도 있다.

도 3A 는 OFDM-기반 시스템을 위해 사용될 수도 있는 예시적인 서브밴드 구조를 도시한다. OFDM-기반 시스템은 전체 시스템 대역폭 BW MHz를 가지며, OFDM을 이용하여 N개의 직교 서브밴드로 분할된다. 각각의 서브밴드는 BW/N MHz 의 대역폭을 가진다. 스펙트럼 형상의 OFDM 시스템에 있어서, N개의 전체 서브밴드중 M개 만이 데이터/파일럿 송신을 위해 사용되고, 여기서 M<N이며, 나머지 N-M개의 서브밴드는 데이터/파일럿 송신을 위해 사용되지 않고 시스템이 스펙트럼의 마스크 요건을 충족가능하게 하는 보호 서브밴드로서 기능한다. 단순화를 위해, 다음의 설명은 모든 N개의 서브밴드가 데이터/파일럿 송신을 위해 사용될 수 도 있다고 가정한다.

도 3a는 OFDM 시스템에 대한 예시적인 FDM 파일럿 송신 방식 (300) 을 도시한다. P개의 서브밴드는 파일럿 송신을 위해 사용된다. 채널 추정치에 대한 계산을 단순화하기 위해, P개의 파일럿 서브밴드는, 연속되는 파일럿 서브밴드가 N/P개의 서브밴드만큼 이격되는 방식으로, N 전체 서브밴드에 걸쳐서 균일하게 분포될 수도 있다.

도 1의 블록 112와 도 2의 블록 214에서, 수신기는 수신 파일럿 심볼에 기초하여 하기와 같이 무선 채널의 초기 주파수 응답 추정치

를 유도할 수 있고:

여기서,

는 서브밴드 k에서의 수신 파일럿 심볼이고;

는 서브밴드 k를 통하여 송신된 파일럿 심볼이고;

는 파일럿 서브밴드 k에서의 채널 이득 추정치이며; 및

는 모든 파일럿 서브밴드의 세트이다.

P 개의 균일하게 이격된 파일럿 서브밴드에 대한 초기 주파수 응답 추정치에 대한 P×1 벡터

는

로서 구성될 수도 있으며, 여기서, "^T"는 전치 행렬을 나타낸다. 외삽법 및/또는 내삽법은, 필요에 따라, 파일럿 송신을 갖는 파일럿 서브밴드에 대한 수신 파일럿 심볼에 기초하여 파일럿 송신이 없는 파일럿 서브밴드에 대하여 채널 이득 추정치를 획득하기 위해 필요에 따라 사용될 수도 있다.

N 개의 전체 서브밴드의 주파수 응답 추정치에 대한 N×1 벡터

는 다양한 기술을 이용하여 주파수 응답 추정치

에 기초하여 획득될 수도 있다. 최소-자승 채널 추정치 기술에서, 먼저, 무선 채널에 대한 최소-자승 임펄스 응답 추정치가 하기와 같이 획득되며:

여기서,

는 최소-자승 임펄스 응답 추정치에 대한 P×1벡터이고;

는

을 획득하기 위해

에 관하여 이산 푸리에 변환 (DFT) 를 수행하기 위해 이용된 P×P DFT 메트릭스이고; 및

"^H"는 복소 전치 매트릭스를 나타낸다.

DFT 메트릭스

는, (n, m)-번째 엔트리 (entry)

가 하기와 같이 주어지도록 정의되며:

여기서, n은 행 인덱스이고 m은 열 인덱스이다.

수학식 11은, 초기 주파수 응답 추정치

에 관하여 P-포인트 IFFT를 수행함으로써 임펄스 응답 추정치

를 획득될 수 있다는 것을, 나타낸다. 벡터

는, 예로서, (1) 소정의 기준보다 더 적은 값을 갖는 엔트리를 0으로 설정함으러써 및/또는 (2) 벡터에서 P-번째 엔트리를 통하여 L-번째를 0으로 설정함으로써, 사후-프로세싱될 수 있고, 여기서, L은 시스템의 기대된 지연 확산이다. 다음에, 이 벡터

는 길이 N으로 제로-패딩된다. 그 후, 제로-패딩 벡터

는 N-포인트 FFT로 변환되어 하기와 같이 벡터

를 획득하며:

여기서,

이다.

초기 주파수 응답 추정치

, 임펄스 응답 추정치

, 및/또는 주파수 응답 추정치

는 좀 더 나은 품질을 획득하기 위해 필터링될 수도 있다. 예를 들어, 초기 주파수 응답 추정치

는 하기와 같이 IIR 필터로 필터링될 수도 있으며:

여기서,

는 OFDM 심볼 주기 n에 대하여 획득된 주파수 응답 추정치이고;

는 OFDM 심볼 주기 n에 대한 필터링된 주파수 응답 추정치이며; 및

는 필터링에 대한 시상수이다.

시상수

는 도플러 주파수의 범위에서 좋은 성능을 제공하기 위해 선택될 수도 있다. 그 후, 필터링된 주파수 응답 추정치

는 수학식 11에서 임펄스 응답 추정치

를 유도하기 위해 사용된다.

다른 예로서, 초기 주파수 응답 추정치

는 하기와 같이 FIR 필터로 필터링될 수도 있으며:

여기서,

는 FIR필터의 탭 i에 대한 필터 계수이고

및

는 FIR 필터의 범위이다. 코절 (causal) FIR 필터에 대하여,

=0,

≥1, 그리고 필터링된 주파수 응답 추정치

는

이전 및 현재 OFDM 심볼 주기들에 대하여 주파수 응답 추정치

의 가중치 합이다. 논-커절 FIR 필터에 대하여,

≥1,

≥1, 및 필터링 주파수 응답 가중치

는

이전, 현재 및

이후의 OFDM 심볼 주기들에 대한 주파수 응답 추정치

의 가중치 합이다.

수신 OFDM 심볼의 버퍼링은 논-커절 FIR 필터를 수행하기 위해 필요하다. 또한, 임펄스 응답 추정치

및/또는 주파수 응답 추정치

는, 예를 들어, 수학식 14 및 15 에 나타난 바와 같이, 필터링될 수도 있다.

파일럿 서브밴드에 대하여 수신 파일럿 심볼에 기초하여 채널 주파수 응답 추정치

의 유도는 발명의 명칭이 "Channel Estimation for Spectrally Shaped OFDM Communication System"으로, xxx자로 출원되어, 공동-양도된 미국 특허 출원 번호 [대리인 참조 번호 제030287호]에 개시되어 있다. 벡터

는, 최소 평균 자승 에러 (MMSE) 기술처럼, 다른 방식으로 유도될 수도 있다.

도 1의 블록 (120) 및 도 2의 블록 (222) 에서, 데이터-지향 채널 추정치

및

는, 예를 들어, 수학식 4에 나타낸 바와 같이, 디코딩 데이터 스트림에 대하여 재변조 심볼에 기초하여 유도된다. 이 재변조 심볼은, 검파될 다음 스트림에 따라 검파되도록 채널 추정치를 향상시키기 위해 이용될 수 있는, "새로운" 파일럿 심볼로 간주될 수도 있다. 현재 스트림에 이용된 채널 추정치

또는

는, 다음 스트림의 채널 추정치

또는

를 획득하기 위해 데이터-지향 채널 추정치

또는

로 합성될 수도 있으며, 이는 내삽법 기술을 이용하여 좀 더 향상될 수도 있다. 합성 및 내삽법은 다양한 방식으로 수행될 수도 있다. 명료화를 위해, 베이스 스트림 및 확장 스트림만을 갖는 계층적 코딩 시스템에 대해 후술한다.

일 실시 예로서, 초기 및 신규 파이럿 심볼로 획득된 채널 이득 추정치는 연결/합성되어 그 다음 스트림에 대한 채널 추정치를 유도하는데 이용된다. 예를 들어, 파일럿이 P개의 파일럿 서브밴드를 통하여 송신되고 데이터가 나머지 N-P 개의 서브밴드를 통하여 송신된다면, 그 후, N-P개의 데이터 서브밴드에 대하여 디코딩 베이스 스트림에서 유도된 재변조 심볼은 이들 서브밴드에 대하여 새로운 파일럿 심볼로서 이용될 수도 있다. 모든 N개의 서브밴드에 대하여 수정된 초기 주파수 응답 추정치

는, 예를 들어, (1) P 파일럿 서브밴드에 대하여

에서 P 채널 이득 추정치를 (2) N-P 데이터 서브밴드에 대하여 N-P 새로운 파일럿 심볼에서 획득된 N-P 채널 이득 추정치와 연결시켜서 획득될 수도 있다. 그 후, 수정 초기 주파수 응답 추정치

는 임의의 주파수 내삽법 알고리즘을 통하여 확장 주파수 응답 추정치

를 유도하기 위해 이용될 수도 있다. 예를 들어, 먼저, 최소-자승 기준을 이용하여, 확장 임펄스 응답 추정치는 하기와 같이 획득될 수 있으며:

여기서,

는

의 첫번째 P 열을 취함으로서 형성된, N×N DFT매트릭스의 N×P 서브매트릭스이다. 그 후, 확장 주파수 응답 추정치

는, (1) 트래쉬홀딩 (thresholding) 및 트렁케이팅 (truncating)(선택적임) 및 제로-패팅 임펄스 응답 추정치

와 (2) 제로-패딩 임펄스 응답 추정치에 관하여 N-포인트 FFT 를 수행함으로써, 유도될 수 있다. 그 후, 확장 주파수 응답 추정치는 확장 스트림을 검파하기 위해 이용된다.

다른 실시 예로서, 주파수 영역에서, 내삽법을 이용하고 합성을 수행한다. 최소-자승 채널 추정치 기술은, N-P 데이터 서브밴드에 대하여 새로운 파일럿 심볼에 기초하여 데이터-지향 최소 자승 채널 임펄스 응답 추정치

(예를 들어, P 텝을 가짐) 를 유도하기 위해 하기와 같이 이용될 수도 있으며:

여기서,

는, 데이터 서브밴드에 대응하는 첫번째 P 열과

의 N-P행을 취함으로써 구성된, N×N DFT 매트릭스의 (N-P)×P 서브매트릭스이다. 데이터-지향 주파수 응답 추정치

는, 제로-패딩 임펄스 응답 추정치에서 N-포인트 FFT를 트레쉬홀딩, 트렁케이싱, 제로-패딩, 및 수행함으로써, 획득될 수도 있다. 그 후, 데이터-지향 주파수 응답 추정치

는, 확장 스트림에 대하여 확장 주파수 응답 추정치

를 획득하기 위하여, 파일럿 심볼에 기초하여 유도된 주파수 응 답 추정치

로 합성될 수도 있다.

와

의 합성는 수학식 5에 나타낸 바와 같이 수행될 수도 있다.

또, 다른 실시 예에서는, 시간 영역에서, 내삽법을 이용하고 합성을 수행한다. 베이스 스트림에 대한 최소-자승 임펄스 추정치

및 데이터-지향 최소-자승 임펄스 응답 추정치

는, 확장 주파수 응답 추정치

를 획득하기 위하여 합성 (예를 들어, 수학식 5에 도시된 바와 같음) 될 수도 있고, 트래쉬홀드 및 트렁케이드될 수도 있으며, 제로-패딩될 수도 있고, 변환될 수도 있다. 전술한 모든 실시 예에 대하여, N-P가 P보다 훨씬 클 수 있으므로 추정치

및

에 대하여 "오버샘플링 (oversampling)" 이득을 달성할 수도 있다.

도 3b는 OFDM 시스템에서 예시적인 TDM 파일럿 송신 방식 (310) 을 도시한다. 파일럿 심볼은 파일럿 송신을 위해 이용된 OFDM 심볼 주기 (또는 간단히, "파일럿 주기") 에서 모든 서브밴드를 통하여 송신된다. 어떤 파일럿 심볼도 데이터 송신을 위해 이용된 OFDM 심볼 주기 (또는 간단히, "데이터 주기") 에서 송신되지 않는다.

수신기는 파일럿 주기에서 획득된 수신 파일럿 심볼에 기초하여 채널 추정치

를 유도할 수 있다. 수신기는 데이터 주기에서 획득된 재변조 심볼에 기초하여 채널 추정치

를 유도할 수 있다. 수신기는 채널 추정치

및

를 합성하여 장래의 데이터 주기에서의 데이터 검파와 현재의 데이터 주기에서의 간섭 추정치에 이용될 수 있는 확장 채널 추정치

를 획득할 수 있다. 채널 추정치

는 일반적으로 TDM파일럿 송신 방식에 이용된 내삽법 및 다른 기술을 이용하여 유도되고 업데이트 될 수 있다.

명료화를 위해, 계층형 코딩을 갖는 예시적인 OFDM-기반 시스템을 위하여 채널 추정치 및 데이터 프로세싱을 후술한다.

도 4는 OFDM-기반 시스템 (400) 에서 송신기 (410) 및 수신기 (450) 의 블록 도를 도시한다. 송신기 (410)에서 , 송신 (TX) 데이터 프로세서 (420) 는, 베이스 스트림

를 수신, 코딩, 인터리빙, 및 변조하고 대응하는 데이터 심볼 스트림

을 제공한다. 또한, TX 데이터 프로세서 (420) 는 확장 스트림

을 수신, 코딩, 인터리빙, 및 변조하고 대응하는 데이터 심볼 스트림

을 제공한다. 합성기 (430) 는 2개의 데이터 심볼 스트림

및

을 스켈링 및 합성하고, 파일럿 심볼에서 멀티플렉싱하고, 그리고 송신 심볼 스트림

을 제공한다. 송신기 유닛 (TMRR:440) 은 송신 심볼 스트림을 수신 및 프로세싱하며 안테나 (442) 로부터 무선 채널을 통하여 송신되는 변조 신호를 생성시킨다.

수신기 (450) 에서, 안테나 (458) 는 송신기 (410)로 송신된 변조 신호를 수신하고 수신기 유닛 (RCVR:460) 에 수신 신호를 제공한다. 수신기 유닛 (460) 은 수신 신호를 조정하고, 디지털화하고, 프로세싱하며 수신 데이터 심볼

및 수신 파일럿 심볼

를 포함하는 수신 심볼 스트림

를 제공한다. 채널 추 정치 (470) 는, (1) 베이스 스트림을 검파하기 위해 이용된 채널 추정치

와 (2) 베이스 스트림으로 인한 간섭을 추정하고 확장 스트림을 검파하기 위해 이용된 확장 채널 추정치

를, 유도한다. 검파기 (480) 는, 검파를 수행하여 베이스 스트림에 대하여 검파 심볼 스트림

를 획득하고, 베이스 스트림으로 인한 간섭을 추정하고, 검파를 수행하여 확장 스트림에 대하여 검파 심볼 스트림

를 획득한다.

수신 (RX) 데이터 프로세서 (490) 는 검파 심볼 스트림

를 복조, 디 인터리빙, 및 디코딩하여 디코딩 베이스 스트림

을 획득한다. 또한, RX 데이터 프로세서 (490) 는 검파 심볼 스트림

을 복조, 디인터리빙 및 디코딩하여 디인코딩 확장 스트림

을 획득한다. 이하, 송신기 (410) 및 수신기 (450) 에서의 프로세싱 유닛은 후술된다.

제어기 (412 및 452) 는 송신기 (410) 및 수신기 (450) 각각에서 동작을 지시한다. 메모리 유닛 (414 및 454) 은 제어기 (412 및 452) 각각에서 이용된 프로그램 코드 및 데이터에 저장공간을 제공한다.

도 5는 송신기 (410) 에서 TX 데이터 프로세서 (420), 합성기 (430), 및 송신기 유닛 (440) 의 일 실시 예에 관한 블록도를 도시한다.

TX 데이터 프로세서 (420) 는 베이스 스트림 및 확장 스트림 각각에 대한 2개의 TX 데이터 스트림 프로세서 (520a 및 520b) 를 포함한다. TX 데이터 스트 림 프로세서 (520a) 내에서, 인코더 (522a) 는 코딩 방식에 따라 베이스 스트림

를 수신하고 코딩하며 코드 비트를 제공한다. 인코딩은 데이터 송신의 신뢰도를 증가시킨다. 코딩 방식은 컨벌루션 코드, 터보 (Turbo) 코드, 블록 코드 (예를 들어, 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 코드) , CRC 코드, 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있다. 채널 인터리버 (524a) 는 인터리빙 방식에 기초하여 인코더 (522a) 로 부터 코드 비트를 인터리빙한다 (즉, 재정열) . 인터리빙은 코드 비트에 시간 및/또는 주파수 다이버시티를 제공한다. 그 후, 심볼 맵핑 유닛 (526a) 은 변조 방식에 따라서 채널 인터리버 (524a) 로 부터의 인터리빙 데이터를 변조하고 (즉, 심볼 맵핑함) 데이터 심볼을 제공한다. 변조는 (1) B-비트 이진 (binary) 값, 여기서 B≥1, 을 형성하기 위해 B 인터리빙 비트의 세트를 그룹화하고, (2) 변조 방식에서 각각의 B-비트 이진 값을 신호 배치 (constellation) 에서 포인트의 복소 값으로 맵핑함으로써 달성될 수도 있다. 심볼 맵핑 유닛 (526a) 는 복소 값인 데이터 심볼

의 스트림를 제공하며, 여기서, 각각의 데이터 심볼은 복소값이다. 인코딩, 채널 인터리빙, 및 심볼 맵핑은 베이스 스트림에서 각각의 데이터 패킷에대하여 개별적으로 수행될 수도 있다. TX 데이터 스트림 프로세서 (520b) 는 확장 스트림

를 유사하게 프로세싱하고 대응되는 데이터 심볼 스트림

를 제공한다. 확장 스트림에 대하여 코딩, 인터리빙, 및 변조 방식은 베이스 스트림의 그들과는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다.

합성기 (430)는 계층적 코딩에 대하여 합성을 수행하고 파일럿 심볼에서 멀티플렉싱한다. 합성기 (430) 내에서, 곱셈기 (532a) 는 데이터 심볼 스트림

를 수신하고 데이터 심볼 스트림

에 스켈링 성분

를 곱하며, 곱셈기 (532b) 는 데이터 심볼 스트림

를 수신하고 데이터 심볼 스트림

에 스켈링 성분

를 곱한다. 스켈링 성분

및

는 송신 전력의 양을 결정하여 베이스 스트림 및 확장 스트림 각각에 대하여 이용되며, 하기와 같이 표현될 수도 있으며:

여기서,

은 베이스 및 확장 스트림에서 이용가능한 전체 송신 전력이고;

는 베이스 스트림에 이용될 전체 송신 전력의 일부이며; 및

는 확장 스트림에 이용될 전체 송신 전력의 일부이다.

각각의 스트림에 활당될 송신 전력의 양은, 베이스 스트림 및 확장 스트림의 상대적인 레이트, 이용자가 달성할 SINR, 2개의 스트림에 대한 소망의 강인함 (robustness), 이들 스트림에 대한 소망의 레이트 등과 같은 다양한 성분들에 의존할 수도 있다. 일반적으로, 전체 송신 전력

의 좀 더 큰 부분이 베이스 스트림에 할당된다.

도 5에서 도시된 실시 예에서, 덧셈기 (534:summer) 는 곱셈기 (532a 및 532b) 로부터 스켈링 데이터 심볼을 수신 및 더하여 하기와 같이 합성 심볼을 획득하며:

여기서,

는 베이스 스트림 및 확장 스트림에서 서브밴드 k를 통하여 송신될 합성 심볼이다. 수학식 19는 각각의 데이터 심볼의 스켈링을 명백하게 나타내어 데이터 심볼에 대하여 소망의 송신 전력을 획득하나, 위 수학식은 데이터 심볼에 스켈링을 이미 반영했다고 가정한다. 또한, 프로세서 (520a 및 520b)로 부터의 데이터 심볼을 상이한 방식으로 합성할 수도 있다. 예를 들어, 맵핑 유닛은 맵핑 함수에 기초하여 2개의 스트림에 대하여 데이터 심볼 (또는 인터리링 비트) 를 수신 및 맵핑할 수도 있고 합성 심볼을 제공할 수도 있다. 맵핑 함수는, 예를 들어, 선형 함수, 비-선형 함수, 비-균일 변조 방식 (예를 들어, 확장 스트림에 대한 변조방식을 베이스 스트림에 대한 변조 방식에 중첩함) 에 대한 함수, 또는 다소 다른 함수를, 실행할 수도 있다.

멀티 플렉서 (Mux:536) 은 합성 심볼을 수신하고 합성 심볼을 파일럿 심볼과 멀티플렉싱한다. 멀티 플렉싱은, 데이터 서브밴드를 통하여 합성 심볼을 제공하고, 파일럿 서브밴드를 통하여 파일럿 심볼을 제공하며, 각각의 미사용 서브밴드에 0의 신호 값 (또는 "0 심볼") 을 제공하는 것이다. 멀티 플렉서 (536) 는 송신 심볼 스트림

를 제공하며, 여기서 각각의 송신 심볼은 합성된 심볼

, 파일럿 심볼

, 또는 0 심볼일 수도 있다.

송신기 유닛 (440) 은 OFDM 변조 및 신호 조정 (conditioning) 을 수행하여 변조 신호를 생성한다. 송신기 유닛 (440) 은 OFDM 변조기 (540) 및 TX 무선 주파수 (RF) 유닛 (546) 을 포함한다. OFDM 변조기 (540) 내에서, 역방향 고속 푸리에 변환 (IFFT) 유닛 (542) 은 합성기 (430) 로 부터 송신 심볼 스트림

를 수신하고 N 개의 서브밴드에 대하여 N 개의 송신 심볼의 각각의 세트를 그룹화 한다. IFFT 유닛 (542) 은 N-포인트 역방향 고속 푸리에 변환을 이용하여 N 개의 송신 심볼의 각각의 세트를 시간영역으로 변환하고 N 칩을 포함하는 대응하는 변환 심볼을 제공한다. 그 후, 순환 프리픽스 생성기 (544) 는 각각의 변환 심볼의 일부를 반복하여 N+N_cp 칩을 포함하는 대응하는 OFDM 심볼을 획득한다. 반복된 부분은 순환 프리픽스라고 하며, N_cp 는 반복될 칩의 수이다. 순환 프리픽스는, OFDM 심볼이 주파수 선택적 페이딩 (즉, 플랫 (flat) 하지 않은 주파수 응답) 으로 인한 다중경로 지연 확산이 있는 곳에서 직교하는 특성을 유지한다. 순환 프리픽스 생성기 (544:cyclic prefix generator) 는 OFDM 심볼의 스트림을 제공한다. TX RF 유닛 (546) 은 OFDM 심볼 스트림을 수신 및 조정 (예를 들어, 아날로그로 변환, 주파수 역변환, 필터링,및 증폭) 을 하고 변조 신호를 생성하여, 이 신호는 안테나 (422) 를 통하여 송신된다.

도 6은 수신기 (450) 에서 수신기 유닛 (460), 채널 추정기 (470), 검파기 (480), 및 RX 데이터 프로세서 (490)의 일 실시 예에 관한 블록도를 도시한다. 수신기 유닛 (460) 은 RX RF 유닛 (612) 및 OFDM 복조기 (620) 를 포함한다. RX RF 유닛 (612) 는 안테나 (458) 로 부터 수신 신호를 수신, 조정, 및 디지털화하여 OFDM 복조기 (620) 에 샘플의 스트림을 제공한다. OFDM 복조기 (620) 내에서, 순환 프리픽스 제거 유닛 (622) 은 각각의 수신 OFDM 심볼에서 순환 프리픽스를 제거하고 대응하는 수신 변환 심볼을 제공한다. 고속 푸리에 변환 (FFT) 유닛 (624) 는 각각의 수신 변환 심볼을 N-포인트 고속 푸리에 변환으로 주파수 영역으로 변환하여 N 서브밴드에 대하여 N 수신 심볼을 획득한다. OFDM 복조기 (620) 는 채널 추정기 (470) 및 검파기 (480) 에 대하여 데이터 서브밴드에 대한 수신 데이터 심볼

을 제공하고 채널 추정기 (470) 에 대하여 파이럿 서브밴드에 대한 수신 파일럿 심볼

을 더 제공한다.

채널 추정기 (470), 검파기 (480), 및 RX 데이터 프로세서 (490) 는 2개의 데이터 스트림이 복구되도록 2개의 캐스케이드 (cascade) 수신기 프로세싱 단계를 제공한다. 단계 1 은 베이스 스트림을 복구하고 파일럿 채널 추정기 (670a), 베이스 스트림 검파기 (680a), 및 RX 데이터 스트림 프로세서 (690a) 를 포함한다. 단계 2는 확장 스트림을 복구하고 확장 채널 추정기 (670b), 간섭제거기 (682), TX 데이터 스트림 프로세서 (692), 확장 스트림 검파기 (680b) 및 RX 데이터 스트림 프로세서 (690b) 를 포함한다. 도 6에서 도시된 수신기 구조는 임의의 개수의 데이터 스트림에 대하여 임의의 개수의 단계로 확장될 수도 있고, , 각각의 단계는 단계 2의 경우와 같은 동일한 프로세싱 유닛을 포함한다.

단계 1에서, 채널 추정기 (670a) 는 수신 파일럿 심볼

에 기초하여 채널 추정치

를 유도하고 채널 추정기 (670b) 및 검파기 (680a) 에 채널 추정치

를 제공한다. 채널 추정기 (670a) 는 수학식 10 내지 수학식 13에서 전술한 최소-자승 채널 추정치 기술 또는 몇몇 다른 채널 추정치 기술을 제공할 수도 있다. 검파기 (680a) 는 채널 추정치

를 이용하여 수신 데이터 심볼

의 검파를 수행하고 베이스 스트림에 대하여 검파 심볼

를 제공한다. RX 데이터 스트림 프로세서 (690a) 는 검파심볼

을 복조, 디인터리빙 및 디코딩하여 디코딩 데이터 스트림

을 획득한다. RX 데이터 스트림 프로세서 (690a) 는, 도 5에서의 TX 데이터 스트림 프로세서 (520a) 와 상보적 프로세싱을 수행하는, 심볼 맵핑 유닛, 디인터리버, 및 디코더 (도 6에서는 미도시) 를 포함한다.

단계 2에서, TX 데이터 스트림 프로세서 (692) 는 디코딩 베이스 스트림

를 인코딩, 인터리빙, 및 변조하여 베이스 스트림에 대하여 재변조 심볼

를 획득하며, 이는 채널 추정기 (670b) 및 간섭 제거기 (682) 에 제공된다. TX 데이터 스트림 프로세서 (692) 는 TX 데이터 스트림 프로세서 (520a) 와 동일한 프로세싱을 수행한다. 채널 추정기 (670b) 는, 예를 들어, 수학식 4에 나타낸 바와 같이, 수신 데이터 심볼

및 재변조 심볼

, 에 기초하여 데이터-지향 채널 추정치

를 유도한다. 또한, 채널 추정기 (670b) 는 채널 추정치

및

(예를 들어, 전술한 임의의 기술을 이용하여) 를 합성하여 확장 채널 추정치

를 획득하며, 이는 간섭 제거기 (682) 및 검파기 (680b)에 제공된다. 간섭 제거기 (682) 는 채널 추정치

를 이용하여 베이스 스트림으로 인한 간섭을 제거한다. 또한, 간섭 제거기 (682) 는, 수학식 7에 나타낸 바와 같이, 수신 데이터 심볼에서 추정 간섭을 제거하고 검파기 (680b) 에 간섭-제거 심볼

을 제공한다. 검파기 (680b) 는 채널 추정치

를 이용하여 간섭-제거 심볼

의 검파를 수행하고 확장 스트림에 대하여 검파 심볼

를 제공한다. RX 데이터 스트림 프로세서 (690b)는 검파 심볼

을 복조, 디인터리버, 및 디코딩하여 디코딩 확장 스트림

을 획득한다.

전술한 실시 예에서, 데이터-지향 채널 추정치

는 베이스 스트림에 대하여 재변조 심볼

로부터 유도된다. 수신기에서 디코딩 후에 획득되고 코딩 방식의 에러 정정 능력으로 이득을 보기 때문에, 재변조 심볼은 수신된 데이터 심볼보다 좀 더 높은 품질를 갖는다. 또한, 채널 추정치

는 베이스 스트림이 정확하게 디코딩되는 경우에만 유도될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 재변조 심볼

은 에러가 없는 것으로 간주 될 수 있고, 채널 추정치

는 판정 에 러에 강인하다.

또한, 채널 추정치

는 베이스 스트림에 대하여 검파 심볼

에서 유도될 수도 있다. 심볼 디맵핑 유닛은, 검파 심볼

를 베이스 스트림에 이용된 변조 방식에 기초하여 가장 근접한 변조 방식으로 맵핑할 수 있다. 심볼 디맵핑 유닛은 경성-판정 또는 복조 심볼

을 제공하며, 이는 재변조 심볼

대신에 이용되어 채널 추정치을 유도할 수 있다. 베이스 스트림에 대한 디코딩에 상당한 시간이 소요되므로, 수신기는 복조 심볼

를 이용하여 좀 더 적은 지연을 갖는 채널 추정치

를 유도할 수 있다. 그러나, 복조 심볼은 코딩 방식의 에러 정정 능력에서 이득을 보지 못하고 재변조 심볼보다 신뢰도가 더 적다. 따라서, 복조 심볼로 획득한 채널 추정치는 좀 더 낮은 품질을 갖는다.

일반적으로, 송신기는 각각의 데이터 스트림에서 각각의 데이터 패킷을 코딩하고 각각의 데이터 패킷에 코드워드 (codeword) 를 제공한다. 일반적으로, 수신기는 코드워드가 디코딩되기 전에 모든 코드워드가 수신될 때까지 기다린다. 프로세싱 지연을 최소화하기 위해, 코드워드 크기는 적은 수의 OFDM 심볼에 걸쳐 (span) 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 각각의 코드워드가 1개의 OFDM 심볼에 걸치면, 수신기는, FFT 유닛 (624) 에 의해 제공되자마자 각각의 코드워드를 디코딩할 수 있고 모든 코드워드가 수신될 때까지 복수 OFDM 심볼을 기다릴 필요가 없다.

명료화를 위해, 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술은 계층적 코딩을 갖는 OFDM-기반 시스템에 대하여 좀 더 상세히 설명된다. 일반적으로, 이런 기술은, 복수 데이터 스트림을 동시에 송신하는 다양한 무선 시스템에 이용될 수도 있고 간섭 제거를 수행할 수 있거나 또는 수행할 수 없을 수도 있다. 이런 시스템에서, 각각의 디코딩 데이터 스트림은 채널 추정치를 향상시키기 위해 이용될 수 있다. 이 시스템에 의존하여, 확장 채널 추정치는 디코딩 데이터 스트림으로 인한 간섭을 추정 및 제거하도록 이용될 수도 있고 그리고 또는 다른 데이터 스트림의 검파를 위해 이용될 수도 있다. 사실상, 각각의 디코딩 데이터 스트림에 대한 재변조 심볼

(또는 복조 심볼

)은 채널 추정의 품질을 향상시키기 위하여 추가적인 파일럿 심볼로서 이용될 수도 있다. 디코딩 데이터 스트림의 제거 및 다음 데이터 스트림의 검파는 좀 더 높은 품질 채널 추정으로 향상될 수도 있다. 이런 기술은, (1) 베이스 스트림 및 확장 스트림이 동일한 무선 채널을 통하여 송신되고 (2) 일반적으로, 베이스 스트림이 확장 스트림보다 더 많은 전력을 가지고 있고 데이터-지향 채널 추정

가 확장 스트림으로부터 더 적은 간섭을 유지하기 때문에, 계층적 코딩 시스템에 특히 유익하다.

여기서 설명된 기술은 OFDM 이 없는 싱글-캐리어 시스템에 이용될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 1개의 서브밴드에 대하여 채널 추정치를 수행한다. 광대역 싱글-캐리어 시스템에서, 당업계의 공지된 다양한 기술이 광대역 채널에서의 주파수 선택성을 설명하기 위해 이용될 수도 있다.

채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술이 다중-입력 다중-출력 (MIMO) 시스템에 이용될 수도 있다. MIMO 시스템에서, 송신기는 복수 (T) 안테나로 부터 복수 (L) 데이터 스트림을 동시에 송신할 수 있고, 수신기는 복수 (R) 안테나로 송신 스트림을 수신할 수 있으며, 여기서 R≥T 이다. 수신기는 수신 파일럿 심볼에 기초하여 R×T 채널 응답 매트릭스

를 유도할 수 있고, 매트릭스

를 이용하여 R 수신 심볼 스트림에 관하여 수신기 공간 프로세싱 (이는 MIMO 시스템에 대한 검파임) 을 수행하여 L 검파 심볼 스트림을 획득할 수 있고, 검파 심볼 스트림 (예를 들어, 스트림

) 중에 하나를 디코딩할 수 있다. 그 후, 수신기는 디코딩 데이터 스트림

에 대하여 재변조 심볼에 기초하여 R×T 채널 응답 매트릭스

를 유도할 수 있다. 매트릭스

는 데이터 스트림

을 송신하기 위해 이용된 각각의 안테나에 대하여 채널 이득 추정의 열을 포함한다. 수신기는 매트릭스

및

를 합성하여 확장 채널 응답 매트릭스

를 획득할 수 있다. 그 후, 수신기는 매트릭스

를 이용하여 데이터 스트림

으로 인한 간섭을 추정 및 제거할 수 있으며 다른 데이터 스트림에 대하여 수신기 공간 프로세싱을 수행할 수 있다.

MIMO 시스템에서 제 1 심볼 스트림을 복구시에, 모든 L 심볼 스트림에 대하여 검파하거나 또는 복구되지 않은 나머지 L-1 심볼 스트림에 대하여 채널 추정치를 알 필요가 없다. 채널 추정 및 데이터 처리 기술은, 제 1 스트림에 대한 채널과 나머지 스트림에 대한 채널 사이에서 일부 관계가 있는 한 이용될 수도 있 다.

또한, 채널 추정 및 데이터 처리 기술은 OFDM (즉, MIMO-OFDM 시스템) 를 이용하는 MIMO 시스템에 이용될 수도 있다. MIMO-OFDM 시스템에서, 송신기는 복수 안테나의 복수 서브밴드를 통하여 복수 데이터 스트림을 동시에 송신할 수 있다. 수신기는 수신 파일럿 심볼에 기초하여 각각의 적합한 서브밴드 (예를 들어, 각각의 서브밴드, 각각의 데이터 서브밴드, 또는 각각의 적합한 서브밴드) 에 대하여 R×T 채널 응답 매트릭스

를 유도할 수 있다. 또한, 수신기는 디코딩 데이터 스트림

에 대한 재변조 심볼에 기초하여 각각의 적합한 서브밴드에 대한 R×T 채널 응답 매트릭스

를 유도할 수 있다. 모든 적합한 서브밴드에 대한 매트릭스

는 데이터 스트림

를 송신하기 위해 이용된 각각의 안테나의 각각의 서브밴드에 대한 채널 이득 추정치를 포함한다. 수신기는 각각의 적합한 서브밴드에 대하여 매트릭스

및

를 합성하여 그 서브밴드에 대하여 확장 채널 응답 매트릭스

를 획득한다. 그 후, 수신기는 모든 적합한 서브밴드에 대하여 매트릭스

를 이용하여 데이터 스트림

으로 인한 간섭을 추정 및 제거할 수 있고 다른 데이터 스트림에 대하여 수신기 공간 프로세싱을 수행할 수 있다. MIMO-OFDM 시스템에서 각각의 심볼을 복구할 때, 여기서 설명된 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술을 이용하기 위하 여 잔존 스트림을 디코딩할 필요가 없거나 또는 이런 스트림에 대하여 채널 추정치를 알 필요도 없다. MIMO-OFDM 시스템에서 복수 데이터 스트림을 송신하기 위한 하나의 예시적인 방식은 발명의 명칭이 "Transmission Scheme for Multi-Carrier MIMO System"으로, xxx자로 출원되어, 공동-양도된 미국 특허 출원 번호 [대리인 참조 번호 제020722호]에 개시되어 있다.

여기서 설명된 채널 추정 및 데이터 처리 기술은 무선 통신 시스템에서 업링크 뿐만 아니라 다운 링크에서도 이용될 수 있다. 다운 링크는 기지국에서 사용자 단말기까지의 링크를 지칭하고, 업 링크는 사용자 단말기부터 기지국까지의 통신 링크를 지칭한다.

여기서 설명된 채널 추정 및 데이터 처리 기술은 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이런 기술들은 하드웨어, 소프트 웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현시, 채널 추정 및 데이터 프로세싱을 수행하기 위하여 이용된 프로세싱 유닛은, 하나 이상의 주문형 집적회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기서 설명된 기능을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다.

소프트 웨어 구현시, 채널 추정 및 데이터 프로세싱 기술은 여기서 설명된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 프로시저 (procedure) , 함수등) 로 구현될 수도 있다. 소프트 웨어 코드는 메모리 유닛 (예를 들어, 도 4의 메모리 유닛 (454)) 에 저장될 수도 있고 프로세서 (예를 들어, 제어기 (452)) 로 수행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내부에 또는 프로세서의 외부에 구현될 수도 있으며, 각 경우에 있어서 메모리 유닛은 당업계에서 공지된 다양한 수단을 통하여 프로세서에 통신으로 연결될 수 있다.

개시되어 있는 실시형태들에 대한 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조 또는 이용할 수 있도록 제공된다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태들에 제한되는 것이 아니라, 여기에서 개시된 원리 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여하는 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 무선 채널을 통하여 동시에 송신된 제 1 및 제 2 데이터 스트림을 복구하는 방법으로서,

수신 심볼에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계;

상기 제 1 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하는 단계;

상기 검파된 제 1 데이터 스트림에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하는 단계;

상기 제 1 및 제 2 채널 추정치에 기초하여 제 3 채널 추정치를 유도하는 단계; 및

상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하는 단계를 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 채널에 대한 상기 제 1 채널 추정치는 수신 파일럿 심볼에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 데이터 스트림에 기인한 간섭을 추정하는 단계를 더 포함하고,

상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파는 상기 제 1 데이터 스트림으로부터 상기 추정 간섭을 제거하면서 수행되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 데이터 스트림은 무선 채널을 통하여 송신전에 합성되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계는,

상기 수신 파일럿 심볼에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 획득하는 단계;

상기 주파수 응답 추정에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 시간-영역 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및

상기 시간-영역 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계를 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 시간-영역 임펄스 응답 추정치는 상기 주파수 응답 추정치에 역방향 고 속 푸리에 변환 (IFFT) 을 수행함으로서 유도되며,

상기 제 1 채널 추정치는 시간-영역 임펄스 응답 추정에 고속 푸리에 변환 (FFT) 를 수행함으로서 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 채널 추정치를 유도하는 단계는,

상기 검파된 제 1 데이터 스트림에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 획득하는 단계;

상기 주파수 응답 추정에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 시간-영역 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및

상기 시간-영역 임펄스 응답 추정치에 기초하여 상기 제 2 채널 추정치를 유도하는 단계를 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 채널 추정치는 시간-영역 임펄스 응답 추정치이며,

상기 제 3 채널 추정치는 상기 제 1 및 제 2 채널 추정치에 대한 상기 시간-영역 임펄스 응답 추정치를 합성하고 변환함으로써 유도된 주파수 응답 추정치인, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 채널 추정치는 제 1 그룹의 서브밴드에 대한 채널 이득 추정치를 포함하고 상기 제 2 채널 추정치는 제 2 그룹의 서브밴드에 대한 채널 이득 추정치를 포함하며,

상기 제 3 채널 추정치는 상기 제 1 및 제 2 그룹의 서브밴드에 대한 연속된 채널 이득 추정치에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 3 채널 추정치는 상기 제 1 및 제 2 그룹의 서브밴드에 대한 상기 채널 이득 추정치의 주파수 내삽법에 의해 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제 1 그룹의 서브밴드는 파일럿 송신용이고 상기 제 2 그룹의 서브밴드는 데이터 송신용인, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 검파는 수신 데이터 심볼에 대해 수행되고 상기 제 1 데이터 스트림에 검파 심볼을 제공하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 디코딩 데이터를 획득하기 위해 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 상기 검파 심볼을 디코딩하는 단계; 및

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 재변조 심볼을 획득하기 위해 상기 디코딩 데이터를 재-인코딩하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 2 채널 추정치는 상기 재변조된 심볼 및 상기 수신된 데이터 심볼에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 상기 검파 심볼을 상기 제 1 데이터 스트림에 이용된 변조 방식에 기초하여 변조 심볼에 맵핑하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 2 채널 추정치는 상기 변조 심볼 및 상기 수신 데이터 심볼에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 채널 추정치를 유도하는 단계는,

제 1 스켈링 요소로 상기 제 1 채널 추정치를 스켈링하는 단계;

제 2 스켈링 요소로 상기 제 2 채널 추정치를 스켈링하는 단계; 및

상기 제 3 채널 추정치를 획득하기 위해 상기 스켈링 제 1 채널 추정치 및 상기 스켈링 제 2 채널 추정치를 합성하는 단계를 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 스켈링 요소는 상기 제 2 채널 추정치의 신뢰도에 대한 상기 제 1 채널 추정치의 신뢰도에 기초하여 선택되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 채널 추정치를 필터링하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 3 채널 추정치는 상기 필터링된 제 1 채널 추정치에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 채널 추정치를 필터링하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 3 채널 추정치는 상기 필터링된 제 2 채널 추정치에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 3 채널 추정치를 필터링하는 단계를 더 포함하며,

상기 제 2 데이터 스트림에 대한 상기 검파는 상기 필터링된 제 3 채널 추정 치를 이용하여 수행되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

시간영역 또는 주파수 영역에서 상기 제 1, 제 2 또는 제 3 채널 추정치를 필터링하는 단계를 더 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 필터링하는 단계는 무한 임펄스 응답 (Infinite Impulse Response:IIR) 필터로 수행되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 필터링하는 단계는 유한 임펄스 응답 (Finite Impulse Response:FIR) 필터로 수행되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 이용하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 수신 파일럿 심볼은, 각각의 OFDM 심볼 주기에서 파일럿 송신용 서브밴 드의 세트에 대하여 획득되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 수신 파일럿 심볼은 파일럿 송신용 OFDM 심볼 주기에 대하여 획득되고,

상기 제 1 채널 추정치는 파일럿 송신에 이용된 각각의 OFDM 심볼 주기에 대하여 유도되며,

상기 제 2 채널 추정치는 데이터 송신에 이용된 각각의 OFDM 심볼 주기에 대하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 무선 통신 시스템은 다중-입력 다중-출력 (Multi-Input Mullti-Output:MIMO) 통신 시스템이고,

상기 제 1 및 제 2 데이터 스트림은 복수 안테나로부터 동시에 송신되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 방법.
무선 통신 시스템에서 무선채널을 통하여 동시에 송신된 제 1 및 제 2 데이터 스트림을 복구하도록 동작하는 장치로서,

수신 심볼에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 제 1 채널 추정치를 유도하고, 상기 제 1의 데이터 스트림에 대한 검파 심볼에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하고, 상기 제 1 및 제 2 채널 추정치에 기초하여 제 3 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 채널 추정기; 및

상기 제 1 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하고, 상기 제 1 데이터 스트림에 상기 검파 심볼을 제공하며, 상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하고, 상기 제 2 데이터 스트림에 검파 심볼을 제공하도록 동작하는 검파기를 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장치.
제 27 항에 있어서,

상기 검파기는, 또한, 상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 데이터 스트림에 기인한 간섭을 추정하고 상기 제 1 데이터 스트림으로부터 상기 추정 간섭을 제거하면서 상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하도록 동작하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장치.
제 27 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 디코딩 데이터를 획득하기 위해 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 상기 검파 심볼을 디코딩하고 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 재변조 심볼을 획득하기 위해 상기 디코딩 데이터를 재-인코딩하도록 동작하는 수신 데이터 프로세서를 더 포함하며,

상기 채널 추정기는 상기 재변조 심볼 및 수신 데이터 심볼에 기초하여 상기 제 2 채널 추정치를 유도하도록 동작하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장치.
무선 통신 시스템에서 무선채널을 통하여 동시에 송신된 제 1 및 제 2 데이터 스트림을 복구하도록 동작하는 장치로서,

수신 심볼에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 제 1 채널 추정치를 유도하는 수단;

상기 제 1 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하는 수단;

상기 검파된 제 1 데이터 스트림에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하는 수단;

상기 제 1 및 제 2 채널 추정치에 기초하여 제 3 채널 추정치를 유도하는 수단; 및

상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파를 수행하는 수단을 포함하는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 제 1 데이터 스트림에 기인한 간섭을 추정하는 수단을 더 포함하며,

상기 제 2 데이터 스트림에 대한 검파는 상기 제 1 데이터 스트림으로부터 상기 추정 간섭을 제거하면서 수행되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장 치.
제 30 항에 있어서,

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 디코딩 데이터를 획득하기 위해 상기 제 1 데이터 스트림에 대한 검파 심볼을 디코딩하는 수단, 및

상기 제 1 데이터 스트림에 대한 재변조 심볼을 획득하기 위해 상기 디코딩 데이터를 재-인코딩하는 수단을 더 포함하며,

상기 제 2 채널 추정치는 상기 재변조 심볼 및 상기 수신 데이터 심볼에 기초하여 유도되는, 제 1 및 제 2 데이터 스트림 복구 동작 장치.
무선 통신 시스템에서 무선 채널을 통하여 동시에 송신된 베이스 스트림 및 확장 스트림을 복구하는 방법으로서,

수신 파일럿 심볼에 기초하여 무선 채널에 대한 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계;

베이스 스트림에 대한 검파 심볼을 획득하기 위하여 상기 제 1 채널 추정치를 이용하여 상기 제 1 베이스 스트림에 대한 검파를 수행하는 단계;

상기 베이스 스트림에 대한 디코딩 데이터를 획득하기 위하여 상기 베이스 스트림에 대한 상기 검파 심볼을 디코딩하는 단계;

상기 베이스 스트림에 대한 재변조 심볼을 획득하기 위하여 상기 베이스 스트림에 대한 상기 디코딩 데이터를 재-인코딩하는 단계;

상기 재변조 심볼에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하는 단계;

상기 제 1 및 제 2 채널 추정치에 기초하여 제 3 채널 추정치를 유도하는 단계; 및

상기 제 3 채널 추정치를 이용하여 상기 베이스 스트림에 기인한 간섭을 제거하는 단계;

상기 확장 스트림에 대한 검파 심볼을 획득하기 위하여, 상기 베이스 스트림으로부터 추정된 간섭을 제거하고 제 3 채널 추정치를 이용하여, 상기 확장 스트림에 대한 검파를 수행하는 단계; 및

상기 확장 스트림에 대한 디코딩 데이터를 획득하기 위해 상기 확장 스트림에 대한 상기 검파 심볼을 디코딩하는 단계를 포함하는, 베이스 스트림 및 확장 스트림 복구 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계는,

상기 수신 파일럿 심볼에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 획득하는 단계;

상기 주파수 응답 추정에 기초하여 상기 무선 채널에 대한 임펄스 응답 추정치를 유도하는 단계; 및

상기 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 제 1 채널 추정치를 유도하는 단계를 포함하는, 베이스 스트림 및 확장 스트림 복구 방법.