KR20070053349A

KR20070053349A - 다이버시티 결합 및 로그-공산 스케일링을 위한 무선통신에서의 잡음 분산 추정 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20070053349A
Application number: KR1020077008630A
Authority: KR
Inventors: 준 남궁; 하오 수; 피터 제이. 블랙; 스리컨트 자야라맨
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-17
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-05-23
Also published as: IL181901A; AU2005287062A1; US20060062322A1; ECSP077399A; CN102546507B; JP2012075144A; EP1792462B1; US7672383B2; IL181901A0; JP2010252362A; AU2005287062C1; RU2346404C2; MY142379A; NO20071739L; US8126072B2; KR100868834B1; JP5583652B2; DK1792462T3; SI1792462T1; AU2009243448A1

Abstract

본 발명은 무선 통신에서의 잡음 분산 추정에 관한 것이다. 잡음 분산 추정은 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 OFDM 심볼을 포함하는 신호(402)를 수신하는 단계, 인-밴드 파일롯 톤들 및 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 인-밴드 톤들(702)에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계 및 밴드-에지 파일롯 톤들, 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 가드 톤들을 이용하여 밴드-에지 톤들(704)에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함한다.

Description

다이버시티 결합 및 로그-공산 스케일링을 위한 무선 통신에서의 잡음 분산 추정 방법 및 장치{NOISE VARIANCE ESTIMATION IN WIRELESS COMMUNICATIONS FOR DIVERSITY COMBINING AND LOG-LIKELIHOOD SCALING}

본 발명은 일반적으로 원거리 통신에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 무선 통신에서의 잡음 분산 추정 기법들에 관한 것이다.

본 출원은 출원번호가 60/611,028이고, 출원일이 2004년 9월 17일이고, 발명의 명칭이 "Noise Variance Estimation for Diversity Combining and Log-likelihood Ratio(LLR) Scaling in Platinum Broadcast"이며, 본 출원의 양수인에 의해 양수되고 여기에 참조로서 통합된 미국 특허 가출원에 대한 우선권을 주장한다.

전형적인 원거리 통신 시스템에서, 전송될 데이터는 터보 코드를 통해 인코딩되며, 터보 코드는 "코드 심볼들"로 지칭되는 심볼들의 시퀀스를 생성한다. 여러개의 코드 심볼들은 함께 블록되어 신호 배열 상의 포인트에 매칭될 수 있으며, 그리하여 복소 "변조 심볼들"의 시퀀스를 생성한다. 이러한 시퀀스는 변조기로 적용될 수 있고, 변조기는 연속적인 시간 신호를 생성하며, 연속적인 시간 신호는 무선 채널을 통해 전송된다.

수신기에서, 변조 심볼들은 채널에 있는 잡음 및 다른 장애들에 기인하여 원래 신호 배열에 있는 포인트의 정확한 위치에 대응하지 않을 수 있다. 복조기는 신호 배열의 수신된 포인트들에 기반하여 어떠한 변조 심볼들이 전송되었을 가능성이 가장 큰지와 관련하여 소프트 결정들을 하기 위해 사용될 수 있다. 소프트 결정들은 코드 심볼들의 로그-공산비(LLR: Log-Likelihood Ratio)를 추출하기 위해 이용될 수 있다. 터보 디코더는 원래 전송된 데이터를 디코딩하기 위해 코드 심볼 LLR들의 시퀀스를 이용한다.

다수의 안테나들을 사용하는 수신기에서, 파일롯 가중 결합(PWC: Pilot Weighted Combining) 기법이 종종 각각의 안테나에 대한 소프트 결정들을 결합하기 위해 이용된다. 그 다음에 결합된 소프트 결정들은 코드 심볼들에 대한 LLR들을 계산하기 위해 이용될 수 있다. 이러한 접근법이 가지는 하나의 문제점은 각각의 안테나에 대한 열잡음에 존재하는 잠재적인 차이이다. 그 결과, 소프트 결정들을 결합하기 위한 PWC 절차는 신호-대-잡음비(SNR)를 최적화하지 못할 수 있다. 그에 따라, 수신기에 설치된 하나 이상의 안테나들에 대한 열잡음을 고려하는 향상된 복조 프로세스가 기술적으로 요구된다.

본 발명의 일 양상에서, 잡음 분산을 추정하는 방법은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼을 포함하는 신호를 수신하는 단계를 포함한다. OFDM은 인-밴드(in-band) 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들, 밴드-에지(band-edge) 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가진다. 상기 방법은 추가적으로 인-밴드 파일롯 톤들 및 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계 및 밴드-에지 파일롯 톤들, 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 가드 톤들을 이용하여 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에서, 잡음 분산을 추정하는 방법은 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계; 하나 이상의 OFDM 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정함으로써 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 잡음 분산 추정들에 가중치(weighting)를 주는 단계; 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하는 단계; 결합된 가중 잡음 분산 추정들을 스케일링(scaling)하는 단계; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양상에서, 잡음 분산을 추정하는 방법은 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계; OFDM 심볼들 중 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널 추정들 - 상기 채널 추정들은 둘 이상의 OFDM 심볼들을 통해 시간 평균화됨 - 을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 잡음 분산을 추정하는 방법은 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계; OFDM 심볼들 중 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들과 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널 추정들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들로부터의 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고, OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산과 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지정하고, 에지 톤들의 유효 잡음 분산 및 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산 사이에서 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간(interpolate)함으로써 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 복조기는 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 OFDM 심볼을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 복조기는 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들과 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기; 인-밴드 파일롯 톤들 및 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및 밴드-에지 파일롯 톤들, 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 가드 톤들을 이용하여 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 복조기는 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 복조기는 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기; OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 결합된 가중 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 복조기는 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 복조기는 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기 - OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들은 둘 이상의 OFDM 심볼들을 통해 시간 평균화됨 -; OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널 추정들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함한다.

본 발명의 또다른 양상에서, 복조기는 각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되며, 상기 복조기는 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기; OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들을 이용하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들로부터 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 톤들을 위한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고, OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 톤들을 위한 평균 유효 잡음 분산과 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 인-밴드 톤들을 위한 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지정하고, 에지 톤들의 유효 잡음 분산 및 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산 사이에서 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간함으로써 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예들은 본 발명의 다양한 실시예들이 도시되고 설명되는 다음의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다는 것을 이해하도록 한다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 본 발명의 다른 상이한 실시예들이 존재할 수 있으며, 이러한 실시예의 세부사항들은 다양한 다른 양상들에서 변형될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 도면 및 상세한 설명은 본 발명을 설명하기 위한 것이며 제한하기 위한 것이 아님을 이해하도록 한다.

도 1은 통신 시스템의 일례를 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다.

도 2는 수신기와 통신하는 전송기의 일례를 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다.

도 3은 CDMA 및 OFDM 통신 모두를 지원하는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템에 대한 전송 파형의 일례이다.

도 4는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템에 대한 수신기의 OFDM 복조기의 기능을 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다.

도 5는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템에 대한 듀얼 안테나 수신기에 있는 OFDM 복조기의 기능을 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다.

도 6은 주파수 도메인에 있는 OFDM 심볼에 대하여 도시한 것이다.

도 7은 각각의 안테나에 대한 유효 잡음 분산을 계산할 수 있는 채널 추정기의 기능을 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다.

첨부된 도면과 관련하여 아래에서 제시되는 상세한 설명은 본 발명의 다양한 실시예들에 대한 설명으로서 제공되며 본 발명이 실시될 수 있는 실시예들만을 나 타내도록 의도된 것은 아니다. 본 발명의 상세한 설명은 본 발명에 대한 충분한 이해를 제공하기 위하여 구체적인 세부사항들을 포함한다. 그러나, 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 몇몇 예들에서, 공지된 구조들 및 컴포넌트들은 본 발명의 개념들을 불명확하게 하지 않도록 블록 다이어그램으로 도시된다.

도 1은 통신 시스템의 일례를 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다. 통신 시스템(100)은 임의의 개수의 AT들(104) 간의 통신을 지원하는 액세스 네트워크(AN)(102)를 포함할 수 있다. AN(102)은 또한 인터넷, 회사 인트라넷, 공중 전화 교환망(PSTN), 브로드캐스트 네트워크 또는 임의의 다른 네트워크와 같은 AN(102) 외부의 추가적인 네트워크들(110A 및 110B)과 연결될 수 있다. 액세스 터미널(AT)(104)은 AN(102)과 통신할 수 있는 임의의 타입의 고정형 또는 이동형 장치일 수 있으며, 무선 핸드셋 또는 전화기, 셀룰러폰, 데이터 트랜시버, 페이징 수신기, 위치 결정 수신기, 모뎀 또는 임의의 다른 무선 터미널을 포함하나 이에 한정되지는 않는다.

AN(102)은 지리적 영역을 통해 분산되어 있는 임의의 개수의 기지국들을 토해 구현될 수 있다. 지리적 영역은 각각의 셀을 서비스하는 기지국을 가지는 셀로서 알려진 더 작은 영역들로 분할될 수 있다. 더 많은 트래픽을 가지는 적용례에서, 셀은 추가적으로 각각의 섹터를 서비스하는 기지국을 가지는 섹터들로 분할될 수 있다. 단순화를 위해, 하나의 기지국(BS)(106)이 도시되어 있다. 기지국 제어 기(BSC)(108)는 다수의 기지국들의 작업들을 조정할 뿐만 아니라 AN(102) 외부의 네트워크들과의 인터페이스를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

도 2는 수신기와 통신하는 전송기의 일례를 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다. 전송기(202) 및 수신기(204)는 스탠드-얼론(stand-alone) 엔티티들이거나 또는 통신 시스템에 통합될 수 있다. 통신 시스템에서, 전송기(202)는 기지국(106) 내에 존재할 수 있으며, 수신기(204)는 AT(104) 내에 존재할 수 있다. 대안적으로, 전송기(202)는 AT(104) 내에 존재할 수 있으며, 수신기(204)는 기지국(106) 내에 존재할 수 있다.

전송기(202)에서, 터보 인코더(206)는 순방향 에러 정정(FEC)을 용이하게 하도록 반복 코딩 프로세스를 데이터에 적용하기 위해 사용될 수 있다. 코딩 프로세스는 에러들을 정정하기 위해 수신기(204)에 의해 사용되는 리던던시를 가지는 코드 심볼들의 시퀀스를 출력한다. 코드 심볼들은 변조기(208)로 제공될 수 있으며, 변조기(208)에서 코드 심볼들은 함께 블록화되고 신호 배열의 좌표들로 매핑된다. 신호 배열의 각각의 포인트의 좌표들은 무선 채널(212)을 통해 전송하기 전에 직교(quadrature) 캐리어 신호들을 변조하기 위해 아날로그 프론트 엔드(210)에 의해 사용되는 베이스밴드 직교 컴포넌트들을 나타낸다.

수신기(204)에 있는 아날로그 프론트 엔드(214)는 직교 캐리어 신호들을 베이스밴드 컴포넌트들로 변환하기 위해 사용될 수 있다. 복조기(216)는 베이스밴드 컴포넌트들을 신호 배열에 있는 이들의 정확한 포인트들로 이동시킬 수 있다. 채널(212)에 있는 잡음 및 다른 장애들로 인하여, 베이스밴드 컴포넌트들은 원래의 신호 배열에 있는 유효한 위치들에 대응하지 않을 수 있다. 복조기(216)는 채널의 주파수 응답에 의해 신호 배열의 수신된 포인트들을 정정하고 정정된 수신 포인트들과 가장 근접한 신호 배열에 있는 유효 심볼들을 선택함으로써 어떤 변조 심볼들이 전송되었을 가능성이 가장 큰지를 검출한다. 이러한 선택들은 "소프트 결정들"로서 지칭된다. 소프트 결정들은 코드 심볼들의 LLR을 결정하기 위해 LLR 계산 모듈(218)에 의해 사용된다. 터보 디코더(220)는 원래 전송된 데이터를 디코딩하기 위해 코드 심볼 LLR들의 시퀀스를 사용한다.

통신 시스템은 임의의 수의 상이한 기술들로 구현될 수 있다. 기술적으로 공지된, 코드 분할 다중 접속(CDMA)은 단지 하나의 예시이다. CDMA는 확산-스펙트럼 통신에 기반한 변조 및 다중 접속 기법이다. CDMA 통신 시스템에서, 많은 수의 신호들은 동일한 주파수 스펙트럼을 공유한다; 그 결과 상기 시스템은 보다 큰 사용자 용량을 제공한다. 이것은 각각의 신호를 상이한 코드를 통해 전송하고, 그리하여 신호 파형의 스펙트럼을 확산시킴으로서 달성된다. 전송된 신호들은 신호를 역확산하기 위한 대응되는 코드를 사용하는 복조기에 의해 수신기에서 분리된다. 원하지 않는 신호들, 즉, 상이한 코드를 가지는 신호들은 역확산되지 않으며 잡음에 기여하지 않는다.

직교 주파수 분할 다중화(OFDM)는 통신 시스템에 의해 구현될 수 있는 기술의 다른 예시이다. OFDM은 확산-스펙트럼 기법이며, 여기서 데이터는 정확한 주파수 간격들로 배치된 많은 수의 캐리어들을 통해 분배된다. 상기 간격은 수신기에 대하여 의도된 주파수들이 아닌 다른 주파수들을 수신기가 수신하는 것을 방지하기 위한 "직교성(orthogonality)"을 제공한다. 또한, 기술적으로 공지된 OFDM은 보통 상업적이고 사적인 브로드캐스트들을 위해서 사용되나 이러한 애플리케이션들에 한정되는 것은 아니다.

통신 시스템의 적어도 하나의 실시예에서, 하이브리드 다중-접속 방식은 CDMA 및 OFDM 통신들 모두를 이용하여 사용될 수 있다. 이러한 하이브리드 시스템은 원래 전송기 및 수신기 사이의 포인트-투-포인트 통신을 지원하기 위해 설계된 기존의 인프라구조들로 통합된 브로드캐스트 서비스들의 영역에서 폭넓게 수용되고 있다. 다시 말하면, 일-대-일 타입 통신 시스템은 또한 다른 기술들과 결합된 OFDM 변조를 이용함으로써 일-대-다수 브로드캐스트 전송들을 위해 사용되고 있다. 이러한 시스템들에서, 전송기는 OFDM 심볼들을 CDMA 파형으로 펑처링(puncture)하기 위해 사용될 수 있다.

도 3은 CDMA 및 OFDM 통신 모두를 지원하는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템을 위한 전송 파형의 일례이다. 구체화된 시간 간격들, 칩 길이들 및 값 범위들뿐만 아니라 전송 파형의 구조는 예시적으로 제시된 것이며, 다른 시간 간격들, 칩 길이들 및 값 범위들이 통신 시스템의 동작 원리들을 벗어남이 없이 사용될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. "칩"이라는 용어는 여기서 확산-스펙트럼 코드 생성기에 의한 이진수 출력의 시간 유니트로서 지칭된다. 이러한 예는 프로토콜 "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", TIA/EIA/IS-856을 지원하는 시스템과 일관되는 것이다.

전송 파형(300)은 프레임들과 관련하여 정의될 수 있다. 프레임은 16개의 시간-슬롯들(302)을 포함할 수 있으며, 각각의 시간-슬롯(302)은 2048 칩들에 대응할 수 있다. 시간 슬롯(302)은 1. 66 밀리세컨드(ms) 시간-슬롯 간격을 가지며, 결과적으로 26. 66 ms의 프레임 간격을 가지게 된다. 각각의 시간-슬롯(302)은 두 개의 절반-시간-슬롯들(302A, 302B)로 분할될 수 있으며, 절반-시간 슬롯은 각각의 절반-시간-슬롯(302A, 302B) 내에서 각각 전송되는 CDMA 파일롯 톤 버스트들(304A, 304B)을 가진다. 각각의 CDMA 파일롯 톤 버스트(304A, 304B)는 96 칩일 수 있으며, 자신과 관련된 절반-시간-슬롯(302A, 302B)의 중간점을 중심으로 배치된다. 매체 접속 제어(MAC) 채널(306A, 306B, 306C, 306D)은 두 개의 버스트들을 포함할 수 있으며, 이들 버스트들은 각각의 절반-시간-슬롯(302A, 302B)의 파일롯 톤 버스트(304A, 304B) 직전 및 직후에 전송된다. MAC은 64개까지의 확산-스펙트럼 코드 채널들을 포함할 수 있으며, 확산 스펙트럼 코드 채널들은 64진(64-ary) 월시(Walsh) 코드들에 의해 직교적으로 커버링된다. MAC 채널들은 전력 제어, 데이터 레이트 제어 등과 같은 CDMA 오버헤드를 위해 사용될 수 있다. 데이터는 첫번째 절반-시간-슬롯(302A)의 잔여 부분들(308A, 308B)과 두번째 절반-시간-슬롯(302B)의 잔여 부분들(308C, 308D)에서 전송될 수 있다.

하이브리드 통신 시스템의 일 실시예에서, 네 개의 OFDM 심볼들은 시간-슬롯(302)의 데이터 부분으로 펑처링될 수 있다. 이것은 첫번째 절반-시간-슬롯(302A)의 시작 부분에 있는 0번째 OFDM 심볼(308A), 첫번째 절반-시간-슬롯(302A)의 끝부분에 있는 1번째 OFDM 심볼(308B), 두번째 절반-시간-슬롯(302B)의 시작 부분에 있는 2번째 OFDM 심볼(308C) 및 두번째 절반-시간-슬롯(302B)의 끝부분에 있는 3번째 OFDM 심볼(308D)을 출력한다. 이러한 예에서, 각각의 OFDM 심볼은 400 칩이다. 사이클릭 프리픽스(310)는 80 칩을 사용하며, 데이터 및 파일롯 톤들을 전송하기 위해 320 칩을 남겨두게 된다. 320 칩은 주파수 밴드를 통해 320개의 동일한 간격으로 배치된 직교 톤들로 바뀌게 된다. 주파수 밴드의 가장자리에 있는 톤들은 인접 채널 간섭(ACI)에 의해 영향을 받을 수 있기 때문에, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 이러한 톤들을 통해 임의의 데이터를 전송하지 않도록 선택할 수 있다. 대신에, "가드-밴드들"로서 지칭되는 주파수 밴드의 가장자리들은 "파일롯 톤들" 및 "가드 톤들"을 전송하기 위해 이용될 수 있다. ACI에 의해 영향을 받지 않는 톤들은 전형적으로 산재된 파일롯 톤들을 가지는 변조 심볼들을 전송하기 위해 사용된다. 가드 톤들 및 파일롯 톤들 모두는 공지된 데이터를 가지도록 변조된다. 애플리케이션에 따라서, 가드 톤들 및 파일롯 톤들은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

도 4는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템에 대한 수신기에 있는 OFDM 복조기의 기능을 도시하는 개념적인 블록 다이어그램이다. OFDM 복조기(402)는 수신기 내에서 임의의 프로세싱 엔티티로 통합될 수 있거나 또는 임의의 수의 프로세싱 엔티티들 사이에 분배될 수 있다. 프로세싱 엔티티(또는 엔티티들)는 마이크로프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP) 또는 임의의 다른 하드웨어 및/또는 소프트웨어 기반 프로세싱 엔티티(또는 엔티티들)를 포함할 수 있다. 대안적으로, OFDM 복조기(402)는 마이크로프로세서, DSP, 프로그래밍 가능한 로직, 전용 하드웨어 또는 정보를 처리할 수 있는 임의의 다른 엔티티와 같은 개별적인 프로세싱 엔티티일 수 있다.

OFDM 복조기(402)는 OFDM 심볼들을 처리하기 위해 사용될 수 있는 이산 푸리에 변환기(DFT)(404)를 포함할 수 있다. DFT(404)는 OFDM 심볼을 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하기 위해 사용될 수 있다. DFT(404)의 출력은 직렬 방식으로 파일롯 톤 필터(406)로 제공될 수 있다. 파일롯 톤 필터(406)는 파일롯 톤들을 선택하기 위한 데시메이터(decimator)로서 구현될 수 있다. 데시메이터는 또한 모든 가드 톤들을 선택하도록 구성될 수 있다. 파일롯 톤 필터(406)로부터 데이터 톤 필터(407)로의 시그널링은 데이터 톤 필터(407)가 언제 DFT(404)로부터 신호 디매퍼(demapper)(410)로 데이터를 전달하여야 하는지를 표시하기 위해 사용될 수 있다. 신호 디매퍼(410)는 데이터 톤을 통해 전송될 가능성이 가장 큰 신호 배열의 변조 심볼에 대한 소프트 결정을 한다. 이러한 결정은 수신된 데이터와 채널 추정기(408)에 의해 제공되는 채널의 주파수 응답 추정에 기반하여 이루어진다. 채널 추정기(408)는 최소-제곱(least-squares) 채널 추정 절차 또는 임의의 다른 적절한 절차를 이용하여 파일롯 톤들로부터의 채널 주파수 응답을 추정할 수 있다.

채널 추정기(408)는 역이산 푸리에 변환기(IDFT)(412)를 가지도록 구현될 수 있다. IDFT(412)는 주파수 도메인으로부터의 파일롯 톤들을 시간 도메인의 길이가 P인 샘플들의 채널 임펄스 응답에 대한 추정으로 변환하며, 여기서 P는 OFDM 심볼에 있는 파일롯 톤들의 개수이다. 그 다음에 채널의 주파수 응답은 DFT(414)에 의해 구현되는 보간 프로세스를 이용하여 채널 임펄스 응답의 추정으로부터 모든 톤들에 대하여 추정될 수 있다. 실제 채널 임펄스 응답이 PT(여기서, 1/T는 OFDM 심 볼의 칩 레이트와 동일함)보다 작으면, 채널 추정을 계산하기 위해 DFT(414)에 의해 사용되는 샘플들의 개수가 감소될 수 있다. 이러한 경우에, 채널의 주파수 응답은 L개의 샘플들로부터 추정될 수 있으며, 여기서 LT는 채널 임펄스 응답의 시간 간격과 동일하다. L은 일반적으로 채널 임펄스 응답의 "지연 확산"으로 지칭된다.

채널 추정은 임의의 주어진 시간-슬롯에서 모든 OFDM 심볼들에 대한 채널 추정들을 시간-평균화함으로써 향상될 수 있다. 도 3에서 논의된 예에서, 네 개의 OFDM 심볼들로부터의 네 개의 채널 추정들은 시간-평균화될 수 있다. 이상적으로, 넌-캐주얼(non-casual) 대칭 필터는 네 개의 OFDM 심볼들에 대한 채널 추정들을 시간-평균화하기 위해 사용되어야 한다. 예시적으로, 1번째 OFDM 심볼(308B)에 대한 채널 추정은 0번째, 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들(308A, 308B, 308C)에 대한 채널 추정들을 평균시킴으로써 계산될 수 있다. 유사하게, 2번째 OFDM 심볼(308C)에 대한 채널 추정은 1번째, 2번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308B, 308C, 308D)을 평균시킴으로써 계산될 수 있다. 이러한 접근법은 도플러에 의해 야기되는 채널 변환에 기인한 채널 추정 바이어스(bias)를 최소화한다. 그러나, 0번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308A, 308D)에 대하여는, 인접한 시간-슬롯들이 CDMA 신호들을 포함할 수 있기 때문에, 이것이 가능하지 않다. 그리하여, 넌-캐주얼 필터는 0번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308A, 308D)에 적용될 수 없다. 대신에, 0번째 OFDM 심볼(308A)에 대한 채널 추정은 0번째 및 1번째 OFDM 심볼들(308A, 308B) 사이에서 가중(weighted) 평균 프로세스에 의해 계산될 수 있으며, 3번째 OFDM 심볼(308D)에 대한 채널 추정은 2번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308C, 308D) 사이에서 가중 평균 프로세스에 의해 계산 될 수 있다. 대안적으로, 0번째 OFDM 심볼(308A)에 대한 채널 추정은 0번째, 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들(308A, 308B, 308C) 사이에서 가중 평균 프로세스에 의해 계산될 수 있으며, 3번째 OFDM 심볼(308D)에 대한 채널 추정은 1번째, 2번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308B, 308C, 308D) 사이에서 가중 평균 프로세스에 의해 계산될 수 있다. 그러나, 후자의 접근법은 높은 이동 속도에서 상당한 채널 추정 바이어스를 야기할 수 있다. 어떤 방식이든, 시간-슬롯에 있는 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들(308B, 308C)에 대한 채널 추정들은 동일한 시간-슬롯에 있는 0번째 및 3번째 OFDM 심볼들(308A, 308D)에 대한 채널 추정들보다 정확해야 한다.

다이버시티 결합 기법들을 이용하는 다중 안테나 애플리케이션들에서, 소프트 결정들의 시퀀스는 각각의 안테나에 대하여 생성될 수 있다. 임의의 주어진 톤(k)에 대한 소프트 결정들은 LLR 계산 모듈로 제공되기 전에 최대 비율 결합(MRC) 기법을 이용하여 결합될 수 있다. MRC 기법은 m번째 안테나에서 주어진 톤에 대한 각각의 소프트 결정을

만큼 스케일링하며, 여기서 유효 잡음 분산(

)은 다음의 수학식에 의해 정의된다:

여기서,

는 m번째 안테나에 의해 수신된 k번째 톤에 대한 채널 추정의 평균-제곱 에러(MSE)이며,

는 m번째 안테나에 의해 수신된 k번째 톤의 잡음 분산이다.

도 5는 하이브리드 다중-접속 통신 시스템에 대한 듀얼 안테나 수신기에 있는 OFDM 복조기의 기능을 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다. OFDM 복조기(502)는 도 4와 관련하여 설명된 OFDM 변조기와 같은 방식으로 스탠드-얼론 프로세싱 엔티티로 구현되거나, 다수의 프로세싱 엔티티들 중에 분배되거나 또는 다른 수신기 엔티티에 통합될 수 있다. OFDM 복조기(502)는 각각의 안테나에 대한 두 개의 복조 채널들(502A, 502B)을 가지도록 도시되어 있으나, 수신기에 있는 안테나들의 수에 따라 임의의 수의 복조 채널들을 가지도록 구현될 수 있다. 이러한 예에서, 각각의 복조 채널들(502A, 502B)에 있는 잡음 분산 추정기(504A, 504B)는 각각의 톤에 대한 유효 잡음 분산

를 추정한다. 각각의 신호 디매퍼(410A, 410B)에 의해 생성된 소프트 결정들은 스케일러(506A, 506B)로 제공되며, 이들은 가산기(508)에 의해 다른 스케일링된 소프트 결정들과 결합되기 전에

만큼 스케일링된다.

도 6은 주파수 도메인에 있는 OFDM 심볼에 대하여 도시한 것이다. 도 3과 관련하여 이전에 논의된 바와 같이, 각각의 OFDM 심볼은 오직 파일롯과 가드 톤들만을 포함하는 가드-밴드들(602A, 602B)을 포함할 수 있다. ACI에 의해 영향을 받지 않는 톤들은 전형적으로 산재된 파일롯 톤들을 가지는 변조 심볼들을 전송하기 위해 사용된다; 그러나 ACI에 의해 영향을 받지 않는 톤은 여전히 ACI에 의해 영향을 받는 채널 추정을 가질 수 있다. 이는 채널 추정이 다수의 파일롯 톤들의 보간으로부터 계산되기 때문이며, 몇몇 경우들에서 이러한 파일롯 톤들은 가드-밴드 영 역들로 연장될 수 있다. 채널 추정이 ACI에 의해 영향을 받는 가드-밴드 영역들 외부의 톤들뿐만 아니라 가드-밴드 영역들에 있는 톤들은 "밴드-에지(band-edge) 톤들"로서 지칭된다. 이러한 톤들은 OFDM 심볼에 대한 주파수 밴드의 밴드-에지 영역들(604A, 604B)에서 발견될 수 있다. ACI에 의한 영향을 받지 않는 채널 추정들을 가지는 잔여 톤들은 "인-밴드(in-band) 톤들"로서 지칭되며, OFDM 심볼의 인-밴드 영역(606)에서 발견될 수 있다.

도 7은 각각의 안테나에 대한 유효 잡음 분산을 계산할 수 있는 채널 추정기의 기능을 나타내는 개념적인 블록 다이어그램이다. 잡음 분산 추정기(504)는 이러한 계산을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 잡음 분산 추정기(504)는 채널 추정기(408)의 일부로서 구현될 수 있거나, 스탠드-얼론 엔티티일 수 있거나, 수신기 내에 있는 다른 프로세싱 엔티티의 일부로서 구현될 수 있거나, 또는 수신기에 있는 임의의 수의 프로세싱 엔티티들 사이에 자신의 기능이 분배될 수 있다.

잡음 분산 추정기(504)는 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 계산하도록 구성된 인-밴드 추정기(702)와 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 계산하도록 구성된 밴드-에지 추정기(704)를 포함할 수 있다. 702에서의 출력과 704에서의 출력은 멀티플렉서(MUX)(703) 또는 스위치로 제공된다. 그 다음에 MUX(703)의 출력은 스케일러(506)로 제공된다. 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산은 인-밴드 파일롯 톤들과 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들로부터 계산될 수 있다. 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산은 밴드-에지 톤들과 밴드-에지 톤들에 대한 채널 추정들로부터 계산될 수 있다. 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산의 정 확성은 또한 가드-밴드 톤들을 이용함으로써 향상될 수 있다.

인-밴드 추정기의 연산이 먼저 논의될 것이다. 인-밴드 톤들은 채널 추정들의 MSE가 다음의 수학식에 의한 톤들의 잡음 분산과 관련된 톤들이다:

여기서, c_n _,l은 n번째 OFDM 심볼의 채널 추정에 대한 시간-평균 가중치들이고,

는 ACI에 의해 영향을 받지 않는 m번째 안테나에 의해 수신된 톤들의 잡음 분산이다. 톤 인덱스 또는 서브스크립트 k는 잡음 분산이 모든 인-밴드 톤들에 대하여 동일하다고 가정될 수 있기 때문에 제한될 수 있다.

그리하여, 유효 잡음 분산은 다음의 수학식에 의해 잡음 분산과 관련된다:

여기서, 잡음 분산

는 유효 잡음 분산

을 생성하기 위해 수학식 3을 이용하여 계산되고 스케일링될 수 있다.

인-밴드 파일롯 톤들의 세트는

로서 정의될 수 있으며, 여기서 k번째 파일롯 톤에 대한 시간-평균 채널 추정들의 MSE가 다음의 수학식에 의해 표현될 수 있도록 G>0이다:

여기서,

는 파일롯 톤 간격이고, N은 직교 톤들의 개수이고, P는 파일롯 톤들의 개수이고, (G-1)은 채널 추정들이 ACI에 의해 영향을 받는 파일롯 톤들의 개수이다.

채널 추정에 대한 네 개의 시간-평균 가중치들의 세트들이 존재한다; 0번째 OFDM 심볼에 대한

, 1번째 OFDM 심볼에 대한

, 2번째 OFDM 심볼에 대한

, 3번째 OFDM 심볼에 대한

. n번째 OFDM 심볼에 대한 인-밴드 유효 잡음 분산에 대한 추정은 다음식에 의해 주어진다:

여기서, w_l은

의 평균이

가 되도록 하는 결합 가중치들이고;

은 l번째 OFDM 심볼의 k번째 파일롯 톤에 대응하는 파일롯 관측(observation)이고;

은 l번째 OFDM 심볼의 k번째 파일롯 톤에 대한 채널 추정이다.

하나의 예가 설명된다. 이러한 예에서, 잡음 분산 추정기는 다음과 같이 표 현될 수 있는 잡음 분산을 추정하기 위해 오직 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들만을 사용할 것이다:

및

의 평균이

이라는 것이 보여질 수 있다. 그리하여, OFDM 심볼당 P-G+1개의 인-밴드 파일롯 톤들이 존재하기 때문에

의 평균은

이며, 가중치들 w_l을 사용하여

의 평균은

가 된다.

상기 예시적인 알고리즘에서, 오직 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들만이 채널 추정들을 위해 사용된다. 그리하여, 유효 잡음 분산의 평균은 다음과 같이 표현될 수 있다:

상기 가중치들은 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들이 동일한 넌-캐주얼 대칭 시간 -평균 가중치들, 즉,

=(1/3, 1/3, 1/3, 0)이고

=(0, 1/3, 1/3, 1/3)인 경우에 대하여 설정된 것이다. 그러나, 0번째 및 3번째 심볼들은 상이한 시간-평균 필터들, 예를 들어,

=(2/3, 1/3, 0, 0) 및

=(0, 0, 1/3, 2/3)을 사용한다. 이러한 경우에, 0번째 및 3번째 OFDM 심볼들에 대한 시간-평균 채널 추정들은 높은 이동 속도에서 채널의 시간-변화에 기인하여 큰 바이어스를 가질 수 있다. 그 결과, 조건

는 더 이상 만족되지 못할 수 있다. 그리하여, 오직 1번째 및 2번째 OFDM 심볼들에 대한 채널 추정들이 이러한 예에서 사용된다.

대안적으로, 채널 추정은 오직 하나의 OFDM 심볼에 기반하여 이루어질 수 있다. 이러한 경우에, 유효 잡음 분산은 다음과 같이 추정될 수 있다:

및

유효 잡음 분산의 평균은 이전과 같이 동일하다. 그러나, 분산은 두 개의 OFDM 심볼을 이용하는 경우보다 커지게 된다. 다시 말하면, 전자가 후자보다 덜 정확하다.

유효 분산 잡음의 정확성은 0번째 및 3번째 OFDM 심볼들을 이용함으로써 향상될 수 있으나,

및

에서 사용되는 채널 추정들

및

은 시간-평균화없이 이루어지며, 즉,

=(1, 0, 0, 0) 및

=(0, 0, 0, 1)이 된다. 이러한 경우에 가중치들은 다음과 같이 표현될 수 있다:

인-밴드 추정기는 인-밴드 톤들의 잡음 분산

에 비례하는

의 추정치를 얻기 위해

또는 인-밴드 톤들의

의 합을 계산하도록 사용될 수 있다. 그 다음에 각각의 OFDM 심볼(n=0, 1, 2, 3)에 대하여 결과의 평균이

과 동일하도록, 즉,

이 되도록 가중치들의 결합이 선택된다. (E[X]는 랜덤 변수 X의 기대값 또는 평균을 표시한다.) 각각의 OFDM 심볼에 대한 상이한 시간-평균 가중치들 c_n _,l로 인하여,

는 또한 각각의 심볼에 대하여 상이할 수 있다. 이것은 동일한 시간-슬롯에 있는 상이한 OFDM 심볼들의 상이한 톤들이 상이한 유효 잡음 분산들을 가지도록 할 수 있다. 이것은

에 의해 LLR 계산에서 보상되어야 한다.

밴드-에지 추정기가 이제 논의될 것이다. 이전에 논의된 바와 같이, 인-밴드 톤들 및 밴드-에지 톤들은 k번째 톤

에 대한 채널 추정의 MSE를

와 비교함으로써 결정될 수 있으며, 여기서

는 ACI에 의해 영향을 받지 않는 톤들의 잡음 분산이다. 상기 톤들이 서로에 대하여 인접하게 위치하면, 상기 톤들은 인-밴드 톤들로서 분류된다. 그렇지 않으면, 이들은 밴드-에지 톤들로서 분류된다. 주어진 지연 확산 L, 파일롯 톤들의 수 P, 인접한 캐리어 간격 및

와 관련된 톤의 전력과 같은 ACI 특성들, k번째 톤

에 대한 채널 추정의 MSE와 잡음 분산

사이의 관계는 수학적 분석 또는 시뮬레이션들을 통해 결정될 수 있다. 이것은 잡음 분산 추정기가 AT의 수신기로 통합되기 전에 시스템 설계 단계에서 이루어질 수 있으며, 그 후에 메모리에 저장된다.

밴드-에지 파일롯 톤들의 세트는

로서 표현될 수 있으며, 여기서 G-1은 밴드-에지 파일롯 톤들의 개수이고 k는 파일롯 톤 인덱스이다. 이러한 세트는 시스템 설계 단계에서 결정되고 메모리에 저장될 수 있다.

하나의 예가 설명될 것이다. 이러한 예에서, N=320이다. 그리하여, 톤 인덱스 k는 -160에서 159의 범위에 있다(즉, k=-160, -159, -158,...-1, 0, 1...158, 159). 또한, 64개의 파일롯 톤들(즉, P=64)과 15개의 밴드-에지 파일롯 톤들(즉, G=16)이 존재한다. 파일롯 톤들은 5개의 주파수 톤들만큼 떨어진 간격으로 배치된다(즉, 톤 인덱스들: k=-160, -155,...-5, 0, 5,...150, 155). 이러한 조건들에 기초하여, 인-밴드 톤들은 -120≤k≤120에 의해 표현될 수 있고, 인-밴드 파일롯 톤들은 파일롯 톤 인덱스들 -24≤k≤24에 의해 표현될 수 있고, 밴드-에지 톤들은 톤 인덱스들 121≤k≤159 및 -160≤k≤-121에 의해 표현될 수 있고, 밴드-에지 파일롯 톤들은 파일롯 톤 인덱스들 25≤k≤31 및 -32≤k≤-25에 의해 표현될 수 있으며, 가드-밴드 톤들은 톤 인덱스들 150≤k≤159 및 -160≤k≤-151에 의해 표현될 수 있다. 그러나, 파일롯 톤들은 가드 톤들에서 펑처링되어, 그 결과 k=-160, -155, 150, 155에서의 톤들은 파일롯 톤들이다. 따라서, K=20-4=16개의 가드 톤들이 존재한다. 또한, 241개의 인-밴드 톤들과 79개의 밴드-에지 톤들이 존재한다. 그리하여, 다수의 톤들은 인-밴드 톤들이다. 이러한 예는 또한 몇몇 밴드-에지 톤들을 통해 전송된 데이터를 보여준다.

밴드-에지 톤의 잡음 분산은 인-밴드 톤들의 잡음 분산과 밴드-에지 톤들에 대한 ACI의 분산의 합이다. 밴드-에지 톤에 대한 채널 추정의 MSE는 인-밴드 톤들에 대한 채널 추정의 MSE와 ACI에 기인한 컴포넌트의 합이다. 일반적으로, 각각의 밴드-에지 톤에 있는 인접한 채널 간섭의 양은 톤마다 상이하다. 그리하여, 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산들을 정확하게 추정하기는 어렵다. 그러나, 잡음 분산 추정들에 ACI가 존재한다는 사실을 이용하여, 성능을 향상시키는 것이 가능하다. 이것은 ACI에 의해 영향을 받는 톤들로부터 계산된 LLR의 중요도를 낮춤(de- emphasizing)으로써 달성된다.

잡음 분산 추정은 ACI가 없는 경우에 다음의 수학식이 만족되도록 설계될 수 있다:

다시 말하면, ACI가 존재하지 않으면, 잡음 분산 추정기의 평균은 유효 잡음 분산과 동일해야 한다.

잡음 분산 추정기는 ACI에 기인한 유효 잡음 분산의 증가를 설명하기 위해 사용될 수 있다. 이것은 유효 잡음 분산을 추정하기 위해 밴드-에지 톤들 및 가드 톤들을 이용함으로써 달성될 수 있다. 추정의 평균은 유효 잡음 분산과 동일하지 않을 것이다. 그러나, 상기 추정의 평균은 인-밴드 잡음 분산 추정보다 클 것이다. 그리하여, 밴드-에지 톤들은 LLR 계산에서 중요도가 낮춰질 것이다.

다음의 밴드-에지 추정 알고리즘이 이용될 수 있다. 상기 알고리즘은 다음과 같이 밴드-에지 톤들의 분산들의 평균을 계산하기 위해 이용될 수 있다:

여기서, Ω는 가드 톤들에 대한 톤 인덱스들의 세트이고;

은 l번째 OFDM 심볼에 대한 k번째 톤이며;

이고;

는 파일롯 톤 간격이다. 예시적으로, 1번째 파일롯 톤은 OFDM 심볼의 5번째 톤이며, 그리하여

이고; λ_l 및 μ_l은 결합 가중치들이다.

K는 세트 Ω에 있는 엘리먼트들의 수, 즉, OFDM 심볼 내에 있는 가드 톤들의 수이다. 예시적으로, 16개의 가드 톤들이 존재하면, K는 16이다. λ_l 및 μ_l은 ACI가 없는 경우에 다음의 관계가 존재하도록 시스템 설계 단계에서 선택된다:

여기서, E[X]는 랜덤 변수 X의 기대값 또는 평균을 표시한다. ACI가 존재하지 않으면, 이러한 조건은

의 평균이 유효 잡음 분산과 동일하게 한다. ACI가 존재하면, 이러한

는 "에지 톤들"(즉, k=((N/2)-1) 및 k=-(N/2))에 대한 유효 잡음 분산의 추정으로서 이용될 수 있다. k=((N/2)-1)에서의 에지 톤은 포지티브 주파수에서 최우측 톤이고, k=-(N/2)에서의 에지 톤은 네거티브 주파수에서 최좌측 톤이다.

ACI가 존재하지 않으면, 밴드-에지의 유효 잡음 분산은 인-밴드 유효 잡음 분산과 동일해야 한다. 그러나, ACI가 존재하면, 밴드-에지 유효 잡음 분산은 인-밴드 유효 잡음 분산보다 클 것이다. 잡음 분산 추정들은 잡음이 있기 때문에,

인 것이 가능할 수 있으나, 이는 정확하지는 않다. 그리하여,

은 다음과 같이 개선될 수 있다.

의 최대값과 인-밴드 톤들에 대한 추정은 에지 톤들에 대한 분산들이 되도록 취해진다:

여기서,

은 n번째 OFDM 심볼에 대한 인-밴드 유효 잡음 분산의 추정치이다.

다음으로, 다른 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산

은 인-밴드 분산

및

사이에서 보간된다.

ACI가 존재하지 않으면,

의 평균은

이다. 그리하여, 합계에는 (G-1)개의 엘리먼트들이 있기 때문에,

의 평균은

이다. 가드 톤들에는 신호가 존재하지 않기 때문에,

의 평균은

이다. 따라서,

의 평균은 다음의 수학식에 의해 주어진다:

여기서, K는 가드 톤들의 개수이다. 그리하여, 적절하게 λ_l 및 μ_l을 선택함으로써

의 평균을

와 동일하게 만들 수 있다.

ACI가 존재하면,

및

은 ACI 기여분을 포함할 것이다. 그리하여

는

보다 더 커지게 되어 증가된 유효 잡음 분산의 원인이 된다. 이것은 밴드-에지 톤들로부터의 LLR들의 중요도를 낮추기 위해 LLR 계산에서 이용된다.

다른 예가 다음과 같이 설명될 수 있다.

및

여기서, K는 OFDM 심볼 내에 있는 가드-밴드 톤들의 개수, 즉, 세트 Ω에 있는 엘리먼트들의 개수이고, G-1은 밴드-에지 파일롯 톤들의 개수이다.

오직 가드 톤들만이 사용된다면:

및

수신기의 다양한 실시예들에서, OFDM 심볼들의 유효 잡음 분산들을 계산하기 위한 방법들은 다이버시티 기법들을 이용하여 다중 안테나 애플리케이션들에 대하여 설명된다. 그러나, OFDM 심볼들의 잡음 분산들을 계산하기 위해 본 명세서를 통해서 설명된 상기 방법은 많은 애플리케이션들을 가질 수 있다. 예시적으로, OFDM 심볼들의 잡음 분산들은 SNR 추정들, LLR 계산들 및 다른 프로세싱 기능들을 위해 유용할 수 있다. 다중 안테나 애플리케이션들에서, 잡음 분산 계산들은 어떤 안테나가 보다 신뢰성이 있는지 여부를 결정하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 상기 계산은 LLR들을 계산할 때 OFDM 심볼들에서 수신된 적은 신뢰성을 가지는 데이터의 중요도를 낮추고 보다 신뢰성 있는 데이터의 중요도를 높이기 위해 이용될 수 있다. 본 발명의 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 잡음 분산 정보가 유용할 수 있는 많은 애플리케이션들이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 논리 블록들, 모듈들, 회 로들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들은 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, DSP(digital signal processor), ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 또는 다른 프로그래밍 가능한 로직 컴포넌트, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 이들의 임의의 결합을 통해 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있으나, 대안적으로 상기 프로세서는 임의의 기존의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 컴포넌트들의 결합, 예를 들어, DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 관련된 하나 이상의 마이크로프로세서들 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.

여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법들 및 알고리즘들은 하드웨어에서 직접적으로 구현되거나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나 또는 이들의 결합으로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 전기적으로 프로그래밍 가능한 ROM(EPROM) 메모리, 전기적으로 삭제가능하고 프로그래밍 가능한 ROM(EEPROM) 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, 컴팩트 디스크 ROM(CD-ROM) 또는 기술적으로 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수 있다. 저장 매체는 프로세서가 상기 저장 매체로부터 정보를 판독하고 상기 저장 매체로 정보를 기록할 수 있도록 프로세서와 연결될 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서의 구성요소일 수 있다.

제시된 실시예들에 대한 이전의 설명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

Claims

잡음 분산을 추정하기 위한 방법으로서,

인-밴드(in-band) 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지(band-edge) 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼을 포함하는 신호를 수신하는 단계;

상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 및

상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 상기 가드 톤들을 이용하여 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산은 상기 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고 스케일러(scaler)에 의해 추정된 잡음 분산을 스케일링함으로써 추정되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 잡음 분산은 상기 인-밴드 파일롯 톤들과 상 기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 밴드-에지 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산은,

상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들 및 상기 가드 톤들로부터의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고;

상기 OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 상기 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지정하고; 그리고

상기 에지 톤들의 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산 사이에서 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간함으로써 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 평균 유효 잡음 분산은 상기 밴드-에지 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고 스케일러에 의해 추정된 잡음 분산을 스케일링함으로써 추정되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 밴드-에지 톤들에 대한 상기 잡음 분산은 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 상기 가드 톤들로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
잡음 분산을 추정하는 방법으로서,

각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계;

상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치(weighting)를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 가드 톤들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들의 평균이 실질적으로 상기 인-밴드 톤들의 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들에 가중치들이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 잡음 분산은 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들로부터 추정되며, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들은 넌-캐주얼(non-casual) 필터를 사용하여 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들은 스케일러에 의해 스케일링되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 시간-평균 가중치들의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 스케일러는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
잡음 분산을 추정하는 방법으로서,

각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계;

상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널 추정들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계 - 상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화됨 -; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 상 기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 채널 추정들은 넌-캐주얼 필터를 사용하여 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산은 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 추정되며, 상기 잡음 분산은 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 파일롯 톤들과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들은 스케일러에 의해 스케일링되고, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 시간-평균 가중치들의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 스케일러는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들의 평균이 실질적으로 실제 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들에 가중치들이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
잡음 분산을 추정하는 방법으로서,

각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하는 단계;

상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼에 대한 인-밴드 파일롯 톤들과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널 추정들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 단계; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정 들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들로부터 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고, 상기 OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 상기 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지정하고, 상기 에지 톤들의 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산 사이에서 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간함으로써 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 평균 유효 잡음 분산은 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 밴드-에지 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 평균 유효 잡음 분산은 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 가드 톤들에 가중치를 부여하고, 가중된 가드 톤들을 결합하고 가중되고 결합된 가드 톤들을 스케일링함으로써 추정되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 22 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들 및 상기 가중되고 결합된 가드 톤들의 평균이 실질적으로 인접한 채널 간섭이 존재하지 않는 경우의 유효 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들 및 상기 가드 톤들에 가중치들이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 19 항에 있어서,

상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 23 항에 있어서,

상기 채널 추정들은 넌-캐주얼 필터를 사용하여 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 방법.
인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 복조기로서,

상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들과 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기;

상기 인-밴드 파일롯 톤들과 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 을 이용하여 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및

상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 상기 가드 톤들을 이용하여 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 25 항에 있어서,

상기 인-밴드 추정기는 상기 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고 스케일러에 의해 추정된 잡음 분산을 스케일링함으로써 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 상기 채널 추정기에 의해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
제 26 항에 있어서,

상기 인-밴드 추정기는 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들로부터 상기 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 25 항에 있어서,

상기 밴드-에지 추정기는 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일 롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 상기 가드 톤들로부터의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고, 상기 OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 상기 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지정하고, 상기 에지 톤들의 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산 사이에서 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간함으로써 상기 밴드-에지 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 28 항에 있어서,

상기 밴드-에지 추정기는 상기 밴드-에지 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고 스케일러에 의해 추정된 잡음 분산을 스케일링함으로써 상기 평균 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼에 있는 채널과 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 상기 채널 추정기에 의해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
제 29 항에 있어서,

상기 밴드-에지 추정기는 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들 및 상기 가드 톤들로부터 상기 밴드-에지 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 복조기로서,

상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기;

상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 가드 톤들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 31 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들의 평균이 실질적으로 상기 인-밴드 톤들의 실제 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들에 가중치들이 적용되 는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 31 항에 있어서,

상기 채널 추정기는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성되고, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화되며,

상기 인-밴드 추정기는 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들로부터 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 33 항에 있어서,

상기 채널 추정기는 추가적으로 넌-캐주얼 필터를 사용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 둘 이상의 심볼들을 통해 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들을 시간 평균화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 33 항에 있어서,

상기 인-밴드 추정기는 추가적으로 스케일러에 의해 상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링하도록 구성되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 시간-평균 가중치들의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
제 35 항에 있어서,

상기 스케일러는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 있는 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들과 파일롯 톤들의 수를 생성하기 위해 상기 채널 추정기에 의해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 복조기로서,

상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기 - 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 파일롯 톤들을 위한 상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화됨 -;

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 채널 추정들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 상기 채널 추정들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 37 항에 있어서,

상기 채널 추정기는 넌-캐쥬얼 필터를 사용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 둘 이상의 심볼들을 통해 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 37 항에 있어서,

상기 인-밴드 추정기는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 인-밴드 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정 들을 스케일링함으로써 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되며,

상기 잡음 분산은 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 상기 채널 추정들로부터 추정되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 39 항에 있어서,

상기 인-밴드 추정기는 추가적으로 스케일러에 의해 상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링하도록 구성되며, 상기 스케일러는 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 시간-평균 가중치들의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
제 40 항에 있어서,

상기 스케일러는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 채널과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 있는 파일롯 톤들의 수를 추정하기 위해 상기 채널 추정기에 의해 사용되는 지연 확산의 함수인 것을 특징으로 하는 복조기.
제 39 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들의 평균이 실질적으로 상기 OFDM 심 볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 실제 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들에 가중치들이 적용되는 것을 특징으로 하는 복조기.
각각의 심볼이 인-밴드 파일롯 톤들을 포함하는 인-밴드 톤들과 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 밴드-에지 톤들을 가지는 복수의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성된 복조기로서,

상기 OFDM 심볼들 중 하나의 심볼의 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하도록 구성된 채널 추정기;

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 채널 추정들을 이용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 인-밴드 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 인-밴드 추정기; 및

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 밴드-에지 파일롯 톤들, 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들을 위한 채널 추정들 및 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 가드 톤들로부터 밴드-에지 톤들에 대한 평균 유효 잡음 분산을 추정하고, 상기 OFDM 심볼의 에지 톤들에 대하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 톤들을 위한 상기 평균 유효 잡음 분산과 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 인-밴드 톤들을 위한 상기 유효 잡음 분산 중 큰 값과 동일한 유효 잡음 분산을 지 정하고, 상기 에지 톤들의 상기 유효 잡음 분산과 상기 인-밴드 톤들의 상기 유효 잡음 분산 사이에서 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 보간함으로써 상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼의 상기 밴드-에지 톤들에 대한 상기 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성된 밴드-에지 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 43 항에 있어서,

상기 밴드-에지 추정기는 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 밴드-에지 톤들에 대한 잡음 분산을 추정하고, 상기 잡음 분산 추정들에 가중치를 부여하고, 가중된 잡음 분산 추정들을 결합하고, 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들을 스케일링함으로써 상기 평균 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 44 항에 있어서,

상기 밴드-에지 추정기는 추가적으로 상기 OFDM 심볼들 중 하나 이상의 심볼들의 가드 톤들에 가중치를 부여하고, 가중된 가드 톤들을 결합하고, 가중되고 결합된 가드 톤들을 스케일링함으로써 상기 평균 유효 잡음 분산을 추정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 45 항에 있어서,

상기 가중되고 결합된 잡음 분산 추정들 및 상기 가중되고 결합된 가드 톤들의 평균이 실질적으로 인접한 채널 간섭이 존재하지 않는 경우의 유효 잡음 분산과 동일하도록 상기 잡음 분산 추정들 및 상기 가드 톤들에 가중치들이 적용되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 43 항에 있어서,

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대하여 상기 밴드-에지 추정기에 의해 생성되는 상기 채널 추정들은 상기 OFDM 심볼들 중 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 복조기.
제 47 항에 있어서,

상기 OFDM 심볼들 중 상기 하나의 심볼에 대한 상기 밴드-에지 파일롯 톤들에 대하여 상기 밴드-에지 추정기에 의해 생성되는 상기 채널 추정들은 넌-캐주얼 필터를 사용하여 상기 OFDM 심볼들 중 상기 둘 이상의 심볼들을 통해 시간 평균화되는 것을 특징으로 하는 복조기.
인-밴드 파일롯 톤들, 밴드-에지 파일롯 톤들 및 가드 톤들을 포함하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼을 가지는 신호들을 포함하는, 복수의 안테나들로부터의 신호들을 수신하는 무선 통신 장치로서,

상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 밴드-에지 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 생성하는 채널 추정기;

상기 인-밴드 파일롯 톤들 및 상기 인-밴드 파일롯 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 인-밴드 톤들의 유효 잡음 분산을 추정하는 인-밴드 채널 추정기;

상기 밴드-에지 파일롯 톤들 및 밴드-에지 톤들에 대한 채널 추정들을 이용하여 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산을 추정하는 밴드-에지 추정기; 및

상기 복수의 안테나들의 신뢰성을 평가하기 위한 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제 49 항에 있어서,

상기 제어기는 추가적으로 상기 인-밴드 톤들 및 상기 밴드-에지 톤들에 대한 유효 잡음 분산의 추정들에 응답하여 상기 복수의 안테나들에 대한 공산비(LLR)들을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.