KR20070093870A - 무선 통신 시스템에서 파일롯 심볼 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 파일롯 심볼 전송 방법은, 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 파일롯 심볼을 전송하는 방법에 있어서, 기본 코드 시퀀스를 기초로 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 단계와, 상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하여 데이터 처리하는 단계와, 상기 데이터 처리된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 대응하는 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
파일롯, 기준신호, OFDM, MIMO, 부반송파

Description

무선 통신 시스템에서 파일롯 심볼 전송 방법 및 장치{Method and apparatus for transmitting pilot symbols in wireless communication system}
도 1은 종래기술에 있어서 부반송파 3개당 1개의 파일롯 심볼을 할당한 예를 도시한 것이다.
도 2는 OFDMA 무선 통신 시스템에서 사용되는 데이터 프레임의 일례를 도시한 것이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 파일롯 심볼 시퀀스 생성 방법 및 생성된 파일롯 심볼 시퀀스를 부반송파에 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 파일롯 심볼 시퀀스 생성 방법 및 생성된 파일롯 심볼 시퀀스를 부반송파에 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3실시예에 따른 파일롯 심볼 시퀀스 생성 방법 및 생성 된 파일롯 심볼 시퀀스를 부반송파에 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 19a 내지 도 20b는 본 발명의 제3실시예에 따라 전송된 파일롯 심볼을 전송했을 때 다양한 조건 하에서 수신측에서 수신된 신호를 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 송신 장치의 일부 블록 구성도이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 다중입출력 다중 반송파 방식 통신 시스템에서의 파일롯 심볼 전송 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
직교주파수분할 다중(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다중부반송파 변조 방식을 사용한다. 직교주파수분할 전송방식은 신호가 전송될 때 다중경로(Multipath)에 대한 보상을 하기 위하여 OFDM 심볼의 마지막 부분의 신호를 복제하여 OFDM 심볼의 앞에 붙이는 CP(Cyclic prefix)를 사용하게 된다. 이러한 특징으로 인하여 다중경로와 이동수신 환경에서 우수한 성능을 갖기 때문에 고속 이동통신 전송 방식으로 주목받고 있다.
무선통신 시스템 환경에서는 다중경로 시간 지연으로 인하여 다중경로 페이딩(multi-path fading)이 발생하게 된다. 수신측에서 페이딩으로 인한 급격한 환경 변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송 신호를 복원하는 과정을 채널 추정이라고 한다. 일반적으로 채널 추정을 위해서 송수신측이 상호간에 알고 있는 파일롯 심볼(pilot symbol)을 이용한다.
직교주파수분할 전송방식을 사용하는 무선통신 시스템에서는 훈련 심볼을 모든 부반송파에 할당하는 방식과 데이터 부반송파 사이에 할당하는 방식이 있다. 모든 부반송파에 할당하는 방식은 프리앰블(preamble)이나 미드앰블(midamble)의 경우처럼 모든 부반송파에 걸쳐 데이터의 할당 없이 파일롯 심볼을 할당하는 방식이고, 데이터 부반송파 사이에 할당하는 방식은 데이터가 할당된 부반송파 사이에 있는 부반송파에 파일롯 심볼을 할당하는 방식이다.
데이터 부반송파 사이에 파일롯 심볼을 할당하는 방식은 데이터의 전송량을 증대시킬 수 있지만, 파일롯 심볼의 밀도가 감소하기 때문에 채널 추정 성능의 열화가 발생한다. 단일 입출력 전송방식에서는 송신측 및 수신측이 모두 알고 있으며 일반적으로 파일롯 심볼의 밀도가 높은 프리앰블 또는 미드앰블을 채널 추정에 사용한다.
수신측은 파일롯 심볼의 정보를 알고 있기 때문에 수신된 신호에서 이를 나누어 채널을 추정할 수 있고, 추정된 채널 값을 보상하여 송신측에서 보낸 데이터를 정확히 추정해 낼 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 송신기에서 보내는 파일롯 심볼을
Figure 112007020326240-PAT00001
, 파일롯 심볼이 전송 중에 겪게 되는 채널 정보를
Figure 112007020326240-PAT00002
, 수신기에서 발생하는 열 잡음을
Figure 112007020326240-PAT00003
, 수신기에서 수신된 신호를
Figure 112007020326240-PAT00004
라고 하면,
Figure 112007020326240-PAT00005
는 다음의 수학식 1에 의해 나타낼 수 있다.
Figure 112007020326240-PAT00006
이때 파일롯 심볼
Figure 112007020326240-PAT00007
는 수신기가 이미 알고 있기 때문에 이를 이용하여 다음의 수학식 2와 같이 채널 정보(
Figure 112007020326240-PAT00008
)를 추정할 수 있다.
Figure 112007020326240-PAT00009
이때 파일롯 심볼
Figure 112007020326240-PAT00010
를 이용하여 추정한 채널 추정값
Figure 112007020326240-PAT00011
는
Figure 112007020326240-PAT00012
값에 따라서 그 정확도가 결정되게 된다. 따라서, 정확한
Figure 112007020326240-PAT00013
값의 추정을 위해서는
Figure 112007020326240-PAT00014
이 0에 수렴해야만 하고, 이를 위해서는 많은 개수의 파일롯 심볼을 이용하여 채널을 추정하여
Figure 112007020326240-PAT00015
의 영향을 최소화해야 한다.
IEEE 802.16 OFDMA 시스템에서 사용하는 프리앰블을 살펴보면, 주파수의 부반송파의 개수를 128, 512, 1024, 2048 중의 하나로 선정하여 사용한다. 상기 부반송파 중 양쪽 일부를 보호 대역(guard interval)으로 사용하고 나머지 영역을 다음과 같이 부반송파 3개당 1개를 파일롯 심볼로 사용한다. 도 1은 부반송파 3개당 1개의 파일롯 심볼을 할당한 예를 도시한 것이다.
Figure 112007020326240-PAT00016
PreambleCarrierSet n : 특정 전치부호에 할당된 모든 부반송파
n: 지수화된 전치부호 반송파 집합의 수 0...2,
k: 전치부호 부반송파의 연속지수 0...283
세그먼트 0: 전치부호 반송파 집합 0 사용 (PreambleCarrierSet 0 )
세그먼트 1: 전치부호 반송파 집합 1 사용 (PreambleCarrierSet 1 )
세그먼트 2: 전치부호 반송파 집합 2 사용 (PreambleCarrierSet 2 )
파일롯 심볼로 사용될 수 있는 PN 수열들을 다음의 표 1에 나열하였다. 사용되는 PN 수열은 세그먼트 번호와 IDcell 파라미타 값에 의해 결정된다. 정의된 각 PN 수열은 오름차순으로 부반송파에 매핑된다. 표 1에서는 PN 수열을 16진수 형식으로 표현하였다. 해당되는 PN 코드값을 얻기 위해, 제시된 16진수 수열을 이진수 수열(W k )로 변환시킨 다음, MSB부터 LSB로 W k 을 매핑한다. (0은 +1로, 1은 -1로 매핑한다. 예를 들면, 인덱스가 0인 0번째 세그먼트에서 W k 는 110000010010... 이므로, 변환된 PN 코드값은 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 ... 이다.)
Figure 112007020326240-PAT00017
파일롯 심볼은 무선통신에서 두 개 이상의 시스템 간의 시간 또는 주파수 동기화를 수행하고 시변하는(time-variable) 채널을 추정하기 위하여 사용되는 신호이다. IEEE 802.16 시스템의 경우 전송 타이밍을 동기화하기 위하여 시간 영역상에서 대칭구조의 신호를 갖도록 파일롯 심볼을 배치한다. 그러나, 종래기술의 파일롯 심볼 전송 방식은 다중입출력 시스템에서 송신 안테나별로 동일한 파일롯 심볼을 전송할 때 수신측에서의 복원이 용이하지 않은 문제점을 가지고 있다.
즉, 종래의 단일입출력-직교주파수분할 전송방식의 무선통신 시스템에서는 파일롯 심볼을 전송함으로써 채널 추정에 활용할 수 있지만, 다중입출력-직교주파수분할 전송방식에서는 파일롯 심볼을 안테나 별로 각각 전송할 경우 사용에 용이하지 않은 문제점이 있다. 구체적으로 설명하면, 각각의 안테나에서 동시에 파일롯 심볼을 전송할 경우 송신된 파일롯 심볼 간에 간섭이 존재하게 되어, 수신기는 송수신단에서의 채널 경로에 대한 독립적인 채널 추정이 불가능하게 되고 서로 다른 송신 안테나의 신호가 잡음 성분으로 작용하여 채널 추정, 신호의 검출 및 주파수 옵셋(frequency offset) 추정 등의 동기부 성능의 열화를 가져오게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중입출력 다중 반송파 전송 방식의 무선 통신 시스템에서의 파일롯 심볼 전송 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중입출력 다중 반송파 전송 방식의 무선 통신 시스템에서 다수의 송신 안테나를 통해 서로 다른 전송하기 위한 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 파일롯 심볼 전송 방법은, 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 파일롯 심볼을 전송하는 방법에 있어서, 기본 코드 시퀀스를 기초로 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 단계와, 상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하여 데이터 처리하는 단계와, 상기 데이터 처리된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 대응하는 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 파일롯 심볼 전송 방법은, 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 파일롯 심볼을 전송하는 방법에 있어서, 기본 코드 시퀀스를 기초로 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하여 데이터 처리하는 단계와, 상기 데이터 처리된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 대응하는 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 송신 장치는, 기본 코드 시퀀스로부터 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하는 부반송파 할당 모듈과, 상기 다중 반송파에 할당된 각 파일롯 심볼 시퀀스에 대해 임의의 송신 안테나를 통해 송신될 수 있도록 데이터 처리를 수행하는 데이터 처리 모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징이 다중입출력(MIMO)-OFDMA 시스템에 적용된 예들이다.
도 2는 OFDMA 무선 통신 시스템에서 사용되는 데이터 프레임의 일례를 도시한 것이다. 도 2에서 가로축은 시간 축으로서 심볼 단위로 표시한 것이고, 세로축은 주파수 축으로서 서브채널(subchannel) 단위로 표시한 것이다. 상기 서브채널은 다수의 부반송파의 묶음을 의미한다. 도 2에서, 각 데이터 프레임은 프리앰블(preamble)로 시작되며, 필요에 따라 데이터 프레임의 중앙 부분에 미드앰블(midamble)이 포함될 수 있다. 상기 프리앰블 및 미드앰블 부분에는 파일롯 심볼이 주파수 축 상에서 일정 간격으로 배치된다. 프리앰블 및 미드앰블에는 양쪽 가장자리의 보호 대역을 제외하고는 전체 부반송파가 할당되어 변조된다. 상기 프리앰블 및 미드앰블은 수신측에서의 시간 및 주파수 동기 획득 또는 채널 추정 등의 용도로 이용될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 송신 장치의 블록 구성도이다. 도 3a를 참조하면, 입력 데이터 스트림(data stream)은 채널코딩모듈(31)에 의해 채널 코딩된다. 채널 코딩은 데이터가 채널을 통해 전송되는 도중에 발생하는 에러를 수신측에서 정정할 수 있도록 시스템 비트들(system bits)에 패리티 비트들(parity bits)을 추가하는 것이다. 채널 코딩 방법으로서 콘볼루션 코딩, 터보 코딩 또는 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방법 등이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 채널코딩모듈(31)에 의해 채널 코딩된 이진 데이터는 변조모듈(32)에서 QPSK 또는 QAM 등의 디지털 변조 방식에 의해 심볼 매핑이 수행된다. 상기 변조모듈(32)로부터 출력된 데이터 심볼들은 MIMO 인코딩모듈(33)에 입력되어 다중 안테나 인코딩이 수행된다.
다중 안테나 인코딩은 데이터 심볼들을 다수의 송신 안테나를 통해 전송함에 있어서 시스템의 용량(capacity), 쓰루풋(throughput) 및 커버리지(coverage) 등을 증대시키기 위해 상기 데이터 심볼들에 대하여 미리 약속된 방법에 의하여 데이터 처리를 수행하는 것이다. 다중 안테나 인코딩 방법으로는 크게 공간 분할 다중화(SDM: Spatial Division Multiplexing) 기술과 시공간 코딩(STC: Space Time Coding) 기법 등이 있다. SDM 기법은 송신측에서 각 안테나에 각각 독립적인 데이터를 보냄으로써 송신율을 극대화시키는 방법이고, STC 기법은 안테나, 즉 공간 도메인과 시간 도메인에 걸쳐서 심볼 레벨에서 코딩을 걸어줌으로써 안테나 다이버시티 이득과 코딩 이득을 얻어 링크 레벨 성능을 향상시키는 기술이다. SDM 기법과 STC 기법 두 가지를 적절하게 조합하고 일반화한 것이 선형 분산 코딩(LDC: Linear Dispersion Coding)이다. 모든 다중 안테나 기술은 다중 안테나 인코딩과 디코딩에 쓰이는 LDC 매트릭스에 의해서 표현될 수 있다. 다중 안테나 인코딩에 의해 각 송신 안테나를 통해 전송될 데이터 심볼들이 구분될 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나의 개수가 네 개일 경우 상기 변조 모듈(32)로부터 출력된 데이터 심볼열은 상기 MIMO 인코딩 모듈(33)에 의해 다중 안테나 인코딩되어 네 개의 데이터 심볼열로 출력된다.
상기 MIMO 인코딩모듈(33)에 의해 다중 안테나 인코딩이 수행되어 각 송신 안테나에 할당되는 각 데이터 심볼열에는 파일롯심볼추가모듈(34)에 의해 파일롯 심볼이 추가된다. 여기서 파일롯 심볼은 도 2의 프리앰블 또는 미드앰블 부분에 배치되는 기준신호를 의미한다.
상기 파일롯심볼추가모듈(34)은 기준 코드 시퀀스로부터 소정의 방법에 의해 미리 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스를 저장하고 있다가 데이터 심볼열이 입력되면 기 설정된 위치에 추가한다. 상기 기 설정된 위치는, 예를 들어, 도 2의 프리앰블 또는 미드앰블 부분에 대응하는 위치일 수 있다.
파일롯 심볼이 추가된 각 데이터 심볼열은 각 OFDM 데이터처리모듈(35a~35m)로 입력된다. 각 OFDM 데이터처리모듈(35a~35m)은 입력된 데이터 심볼열을 직교 주파수 분할 전송을 위해 필요한 데이터 처리를 수행한다. 여기서, 직교 주파수 분할 전송을 위한 데이터 처리라 함은 OFDM 방식에 의해 데이터를 전송하기 위해 일반적으로 요구되는 데이터 처리 과정을 의미한다. 도 3b는 OFDM 데이터처리모듈(35)의 세부 구성의 일례를 도시한 것이다. 도 3b를 참조하면, 상기 OFDM 데이터처리모듈(35)은 S/P 변환부(351)와, IFFT 변환부(352)와, P/S 변환부(353)와, CP 삽입부(354)를 포함하여 구성된다. 상기 S/P 변환부(351)는 입력된 직렬의 데이터 심볼열을 병렬로 변환한다. 상기 IFFT 변환부(352)는 상기 S/P 변환부(351)로부터 출력된 병렬의 데이터 심볼열을 IFFT 변환하여 시간 영역의 신호로 변환한다. IFFT 변환 과정은 데이터 심볼열을 다수의 반송파를 이용하여 변조하여 주파수 영역 신호를 시간 영역의 신호로 변환하는 과정이다. 상기 P/S 변환부(353)은 상기 IFFT 변 환부(352)로부터 출력된 병렬 데이터 심볼열을 직렬로 변환한다. 상기 CP 삽입부(354)는 시간 영역에서 데이터 심볼열에 보호구간을 삽입한다. 상기 CP 삽입부(354)가 보호구간을 삽입하는 방법으로서 순환 전치(cyclic prefix), 순환 후치(cyclic postfix) 또는 양자의 결합 방식 등이 사용될 수 있다. 상기 CP 삽입부(354)로부터 출력된 시간 영역의 데이터 심볼열을 OFDM 심볼이라 한다. 각 OFDM 데이터 처리 모듈(35a~35m)로부터 출력된 OFDM 심볼은 무선 변조, 증폭 등의 필요한 과정을 거쳐 각 송신 안테나(36a~36m)를 통해 송신된다.
도 3b에 도시된 OFDM 데이터처리모듈(35)의 구성은 OFDM 또는 OFDMA 방식에 따라 데이터를 처리하기 위해 필요한 최소한의 구성요소로서 실제 OFDM 통신 시스템에서는 필요에 따라 다른 기능을 수행하는 부가적인 구성요소들이 추가될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 송신 장치의 블록 구성도이다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 실시예와의 차이점은 파일롯심볼 생성모듈(46)의 기능 및 그 위치이다. 상기 파일롯심볼 생성모듈(46)은 하나의 기준 코드 시퀀스로부터 송신 안테나의 개수에 대응하는 다수의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성하여 각 OFDM 데이터처리모듈(44a~44m)의 부반송파 매핑부(442)에 제공한다. 도 4a에서, 채널코딩모듈(41), 변조모듈(42), MIMO 인코딩모듈(43) 및 OFDM 데이터처리모듈(44a~44m)의 기능은 도 3a에서 설명한 바와 같다. 다만, 도 4a에서는 상기 MIMO 인코딩 모듈(43)에 의해 다중 안테나 인코딩된 각 데이터 심볼열이 파일롯 심볼의 추가 없이 각 OFDM 데이터처리모듈(44a~44m)로 입력된다.
도 4b를 참조하면, S/P 변환부(441)는 입력된 직렬 심볼열을 병렬로 변환한다. 부반송파 매핑부(442)는 병렬로 변환된 데이터 심볼열을 부반송파에 매핑한다. 파일롯심볼 생성모듈(46)은 하나의 기준 코드 시퀀스로부터 송신 안테나의 개수에 대응하는 다수의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성하여 상기 부반송파 매핑부(442)에 파일롯 심볼을 제공한다. 상기 파일롯심볼 생성모듈(46)은 하향링크 데이터 프레임(도 2 참조)의 프리앰블 또는 미드앰블에 대응하는 위치에 상기 부반송파 매핑부(442)에 파일롯 심볼을 제공할 수 있다. 도 4b에서, IFFT 변환부(443), P/S 변환부(444) 및 C/P 변환부(445)에 대한 설명은 도 3b에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.
이하에서는 상기 기준 코드 시퀀스로부터 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 방법 및 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 데이터 처리하여 다수의 안테나를 통해 송신하기 위하여 부반송파에 할당하는 방법에 대한 몇몇 실시예들을 설명하도록 한다.
제1실시예
제1실시예는 송신 안테나가 두 개일 경우 하나의 기준 코드 시퀀스를 기초로 직교부호를 이용한 인코딩을 수행하여 두 개의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성하는 예이다. 즉, 상기 기준 코드 시퀀스에 직교부호를 곱하여 2개의 안테나를 통해 전송하는 실시예에 관한 것이으로서, 기준 코드 시퀀스(예를 들어, 표 1의 각 코드 시퀀스)를 기초로 하여 2개의 안테나 및 2개의 부반송파(2×2) 단위로 알라무티 코드(alamouti code)를 이용한 주파수축 인코딩에 의해 생성된 두 개의 파일롯 심볼 시퀀스를 각 송신 안테나의 파일롯 심볼 시퀀스로 사용하는 방법이다. 상기 직교부호로는 알라무티(alamouti) 코드나 하다마드(hardmard) 코드 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5 및 도 6은 제1실시예에 따른 파일롯 심볼 시퀀스 생성 방법 및 생성된 파일롯 심볼 시퀀스를 부반송파에 할당하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)는 단일 송신 안테나를 사용하는 경우 부반송파에 할당된 기준 코드 시퀀스를 도시한 것이다. 도 5(b) 및 도 6은 두 개의 송신 안테나를 사용하는 다중 안테나 시스템에서 부반송파에 할당된 두 개의 파일롯 심볼 시퀀스를 도시한 것이다.
도 5 및 도 6에서는 송신 안테나의 수가 2개이기 때문에 2×2 차원(dimension)의 직교 코드를 사용하였다. 따라서, 3×3 이상의 직교 코드를 사용할 경우 세 개 이상의 송신 안테나를 갖는 다중 안테나 시스템에 대해서도 적용 가능하다.
상기와 같은 방법으로 인코딩하여 전송된 신호는 수신측에서 다음의 수학식 3과 같은 형태로 수신된다.
Figure 112007020326240-PAT00018
상기 수학식 3과 같이 수신된 신호는 수신기가 알고 있는 기준 코드 시퀀스(
Figure 112007020326240-PAT00019
)를 이용하여 각 안테나로부터의 채널값(
Figure 112007020326240-PAT00020
)을 다음의 수학식 4와 같이 추정할 수 있다.
Figure 112007020326240-PAT00021
이때
Figure 112007020326240-PAT00022
와
Figure 112007020326240-PAT00023
번째 부반송파에 해당하는
Figure 112007020326240-PAT00024
번째 송신 안테나로부터의 채널 (
Figure 112007020326240-PAT00025
)는 동일한 값이라 가정할 수 있고, 이와 같은 방법으로 채널 추정은 각각의 수신 안테나에 동일하게 적용함으로써 가능하다.
제1실시예에 따르면 0번째 안테나에서 사용된 기준 코드 시퀀스에 직교부호를 곱하여 1번째 안테나의 파일롯 심볼 시퀀스를 발생시키는 결과가 된다. 이 방법은 채널 추정의 수행을 가능하게 할 뿐만 아니라 0번째 안테나의 파일롯 심볼 시퀀스가 가지고 있던 자기상관특성(auto-correlation)과 상호상관특성(cross-correlation)을 도 7과 같이 1번째 안테나의 파일롯 심볼 시퀀스에 그대로 유지할 수 있게 되어 여러 개의 안테나에서 모두 동기화가 가능하게 할 수 있다.
도 8은 10km/h의 속도를 갖는 보행자를 기준으로 제1실시예의 방식에 따라 아래의 표 2와 같은 채널 환경하에서 두 개의 안테나를 통해 각각 파일롯 심볼을 전송할 경우 성능 실험을 한 결과이다. 완벽한 조건(도 8에서 가장 밑 부분의 곡 선)을 제외하고는 제1실시예의 방식에 따라 파일롯 심볼을 전송한 경우(도 8에서 밑에서 두 번째 곡선)가 다른 방식들에 비해 가장 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.
탭(tap) Ped-B
상대 지연(ns) 평균 파워(dB)
1 0 0
2 200 -0.9
3 800 -4.9
4 1200 -8.0
5 2300 -7.8
6 3700 -23.9
제2실시예
제2실시예는 기본 코드 시퀀스에 직교코드를 이용한 인코딩을 수행하여 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 다수의 안테나를 통해 두 개의 시간 심볼 구간 동안 전송하는 실시예이다. 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하기 위해 기본이 되는 상기 기본 코드 시퀀스의 n번째 심볼을 xn(n=0, 1, 2, 3,...)이라 할 경우, 상기 기본 코드 시퀀스에 대해 알라무티 코드에 의해 인코딩을 수행하면 2m 및 (2m+1)번째 안테나(m=0, 1, 2, 3,...)의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 n번째 심볼은 각각 xn, xn *, xn 및 -xn * 이 된다.
이때, 임의의 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 주파수축 상에서의 심볼 간 간격은 단일 송신 안테나를 사용하는 시스템에서 상기 단일 송신 안테나를 통해 송신되는 파일롯 심볼 시퀀스의 심볼 간 간격의 두 배인 것이 바람직하다. 또한, 상기 임의의 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 각 심볼은 주파수 축에서 상기 임의의 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 심볼 사이에 할당되는 것이 바람직하다.
또한, 송신 안테나 수를 네 개 이상으로 할 경우 2(m+1) 및 2(m+1)+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스는 각각 2m 및 2m+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼 시퀀스를 주파수축으로 하나의 부반송파 간격만큼 쉬프트된 부반송파에 할당되도록 하는 것이 바람직하다.
도 9 및 도 10은 두 개의 송신 안테나를 사용할 경우의 더욱 구체적인 실시예를 도시한 것이다. 도 9 및 도 10의 실시예는 심볼의 간격을 4개의 부반송파 간격(4k)으로 늘리고 1개의 OFDM 심볼 구간에 전송되던 파일롯 심볼을 2개의 OFDM 심볼 구간 동안 전송하는 방식이다. 또한, 두 번째 OFDM 심볼 구간에 전송되는 파일롯 심볼 시퀀스는, 도 9에 도시된 바와 같이, 첫 번째 OFDM 심볼 구간에 전송되는 파일롯 심볼 시퀀스를 2개의 부반송파 간격만큼 밀어서 (4k+2) 번째 부반송파에 위치하도록 교차되는 형태로 매핑시키게 된다. 즉, 제1실시예에서는 주파수(3k번째 부반송파, 3(k+1)번째 부반송파) - 공간상(0번째 안테나, 1번째 안테나)에서 직교부호 인코딩을 수행한 반면에, 제2실시예는 시간(0번째 심볼, 1번째 심볼) - 주파수(4k번째 부반송파, 4k+2번째 부반송파) - 공간(0번째 안테나, 1번째 안테나) 상에서 직교부호 인코딩을 수행함으로써 파일롯 심볼의 주파수간 간격을 줄이고 직교부호의 곱으로 인하여 다른 셀과 동일한 파일롯 심볼 시퀀스가 나올 수 있는 가능성을 제거할 수 있도록 한 것이다. 또한, 제2실시예와 같은 방식에 의해 첨두전력 대 평균전력비(PAPR: Peak-to-Average Power Ratio)가 커지는 것을 방지할 수 있다. 한편, 제2실시예에 따르면 각 송신 안테나의 0번째 시간 심볼에 위치하는 파일롯 심볼의 패턴을 동일하게 할 수 있어 자기 상관 및 상호 상관 특성을 유지할 수 있다.
전치부호를 2개의 OFDM 심볼에 걸쳐 전송하게 되면, 제1실시예와 비교할 때 시간상에서 1개의 OFDM 심볼의 데이터 전송량만큼 감소하게 된다. 따라서, 이를 보상하기 위하여 이하에서 설명되는 과정을 수행한 후 전송하는 것이 바람직하다. 도 11 및 도 12는 이를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 직교코드 인코딩이 수행된 파일롯 심볼을 두 개의 시간 심볼 구간 동안 전송하기 위하여 상기 파일롯 심볼을 IFFT 변환하고 각각의 시간 심볼에 CP를 첨가한 후 반복된 신호 중 일부만 전송하는 경우를 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 즉, 도 9에서와 같이 하나의 시간 심볼에서 부반송파 간격을 4개 간격으로 늘린 파일롯 심볼은 시간축 상으로는 (Ts-Tg) 구간 동안 4개의 동일한 신호가 반복되어 나타난다. 따라서, 반복된 4개의 동일한 신호 모두를 전송하는 것이 아니라, 도 11에 도시된 바와 같이, 4개 중 2개만 (Ts-Tg)/2의 시간 구간에서 전송하고, 수신측은 시간상에서 수신된 2개의 반복되는 신호를 복사하여 (Ts-Tg)구간 동안의 4개의 동일한 신호로 복원한 뒤 OFDM 수신기를 거치게 한다. 상기의 과정을 거치게 되면 시간상에서의 전송량의 손실을 1개의 CP 구간인 Tg 만큼으로 감소시킬 수 있다. 도 12에서, OFDM 심볼 전송 구간을 Ts라 하고 CP 전송 구간을 Tg라 하면, 도 11의 방법에 따라 변형된 전치부호 전송 구간 Tp는 다음의 수학식 5가 된다.
Tp = (Ts - Tg)/2 + Tg
도 13은 파일롯 심볼을 전송하는데 걸리는 시간을 감소시키기 위한 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 11을 통해 설명된 방법은 0번째 및 1번째 시간 심볼 동안 파일롯 심볼을 전송하는데 2Tp=2{(Ts-Tg)/2+Tg} 만큼의 시간이 걸리게 된다. 이는 제1실시예에서 파일롯 심볼을 전송하는데 걸리는 시간인 Ts보다 Tg 만큼의 시간이 더 걸리는 것이다. 이러한 시간상의 손실을 감소시키기 위하여 도 13의 실시예에서는 1번째 파일롯 심볼에는 CP를 첨가하지 않고 전송한다.
1번째 파일롯 심볼은 주파수축 상에서 안테나에 따라 0, 1 또는 2개의 부반송파가 쉬프트되는 모양을 가지게 된다. 시간축 상에서 1번째 파일롯 심볼에 CP를 첨가하지 않고 전송하면, 1, 2개의 부반송파가 쉬프트되는 모양을 갖는 안테나의 경우, 시간 지연을 막아줄 수 있는 CP가 없기 때문에 시간 지연으로 인한 성능 열화가 발생할 있지만, 시가 지연과 주파수 선택성이 크지 않은 채널에서는 그 영향이 미미하기 때문에 CP 첨가 없이 전송하는 것이 가능하다.
도 14는 1번째 전치부호 시간 심볼에 CP를 첨가했을 때와 첨가하지 않을 때의 성능을 비교한 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다. 시뮬레이션 결과 CP를 첨가하지 않음으로써 발생될 수 있는 열화가 CP를 첨가할 때보다 그다지 크지 않기 때문에 1번째 전치부호 시간 심볼에 CP를 첨가하지 않고 전송하는 것이 가능하다.
도 15는 1번째 파일롯 심볼에 CP를 첨가하지 않고 전송할 경우 시간상에서의 변화를 도시한 것이다. 0번째 시간 심볼에 대한 변형된 파일롯 심볼 전송 구간을 의미하는 Tp는 상기 수학식 5와 같다. 1번째 시간 심볼에 대하여 CP를 첨가하지 않고 변형된 파일롯 심볼 전송 구간을 의미하는 Tp'은 다음의 수학식 6과 같다.
Tp' = (Ts - Tg)/2
수학식 5 및 수학식 6의 양변을 더하면 Tp + Tp' = Ts가 되므로, 0번째 파일롯 심볼에 CP를 첨가하지 않고 전송할 경우 다중 안테나의 파일롯 심볼을 위한 2개의 OFDM 심볼을 1개의 심볼 구간과 동일하게 시간상에서 전송이 가능해 진다.
도 16 및 도 17은 도 9의 실시예를 확장하여 송신 안테나의 수를 8개까지 확장한 실시예들을 도시한 것이다. 도 16의 실시예는 2(m+1) 및 2(m+1)+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼은 각각 2m 및 2m+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼을 주파수축으로 하나의 부반송파 간격만큼 하향 쉬프트된 부반송파에 할당한 예이다.
도 17의 실시예는 2(m+1) 번째 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼은 2m 번째 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼과 동일한 부반송파에 할당되도록 하고, 2(m+1)+1 번째 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼은 2m+1번째 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼을 주파수축에서 하나의 부반송파만큼 상향 쉬프트시켜 할당되도록 한 예이다. 도 17의 실시예는 도 16의 실시예와 비교하여 0번째 시간 심볼에 대해서 위상 회전(phase rotation)으로 인한 동기화 복잡도를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
제3실시예
제3실시예는 하나의 기본 코드 시퀀스에 대해 위상 천이(phase shift)를 수행하여 송신 안테나 개수에 해당하는 다수의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성하고, 생성된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 다수의 부반송파에 할당하여 데이터 처리한 후 각 송신 안테나를 통해 송신하는 예이다.
도 18은 제3실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 18은 네 개의 송신 안테나들을 통해 전송되는 프리앰블 또는 미드앰블을 구성하기 위해 기본 코드 시퀀스의 각 심볼의 위상을 천이시켜 네 개의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성하고, 각 파일롯 심볼 시퀀스를 동일한 위치의 부반송파에 할당하였음을 설명하기 위한 도면이다.
상기 기본 코드 시퀀스로부터 다수의 파일롯 심볼 시퀀스를 생성함에 있어서 수신측에서 안테나 별로 수신되는 신호 간의 간섭을 최소화시킬 수 있도록 위상 천이를 수행해야 한다. 주파수 영역에서의 위상 천이는 시간 영역에서는 지연(delay)으로 작용한다. 즉, 동일한 기본 코드 시퀀스로부터 각 송신 안테나 별로 다른 위상 천이를 적용하여 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하고, 생성된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 부반송파에 매핑하여 IFFT 변환 과정을 거쳐 각 송신 안테나를 통해 전송할 경우, 각 송신 안테나 별로 전송된 신호는 일정한 시간 간격으로 분리되어 수신측에서 수신된다. 따라서, 수신측에서는 시간 영역에서 각 송신 안테나 별 신호를 필터링(filtering)을 통해 분리할 수 있다. 다만, OFDM 심볼에 존재하는 좌우 보호대역(left guard and right guard) 및 신호 전송 과정에서의 다중 경로 페이딩(multi-path fading), 수신기의 열 잡음 등의 영향 때문에 수신측에서 수신된 각 송신 안테나 별 신호는 사이드 로브(side lobe) 파형을 갖게 된다. 각 송신 안테나 별 신호의 사이드 로브는 다른 안테나의 신호에 간섭으로 작용하게 되므로 각 안테나 별 간섭을 최소화 시킬 수 있는 위상 천이를 적용하여 상기 기본 코드 시퀀스로부터 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 것이 바람직하다.
수학식 7은 위상 천이 직교성(phase shift orthogonal)을 이용하여 하나의 기본 코드 시퀀스로부터 각 파일롯 심볼 시퀀스의 각 파일롯 심볼을 생성할 수 있는 위상 천이 방법의 일례이다.
Figure 112007020326240-PAT00026
여기서 ap는 기본 코드 시퀀스로서, 일 예로 (-1, -1, +1, +1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1,...) 이다. n은 송신 안테나의 인덱스로서 n=0,1,...,(Nt-1)이다. P는 전체 파일롯 심볼의 개수이고,p는 파일롯 심볼의 인덱스로서 p=0,1,...,(P-1)이다.
Figure 112007020326240-PAT00027
는 전체 송신 안테나의 개수이다. 수학식 7에 따르면, 각 파일롯 심볼 시퀀스의 모든 심볼들을 생성할 수 있으며, 이웃하는 심볼 간에 직교성(orthogonal)을 갖는다.
제3실시예에 따르면 송신 안테나의 개수의 증가에 관계 없이 하나의 송신 안테나에 대하여 항상 동일한 개수의 파일럿 심볼을 동일한 위치의 부반송파에 할당하여 전송할 수 있다. 즉, 도 18에 도시된 바와 같이, 각 송신 안테나를 통해 송신 되는 프리앰블 또는 미드앰블에 포함되는 파일롯 심볼의 개수 및 각 파일롯 심볼이 할당되는 부반송파의 위치는 동일하다.
도 19a 및 도 19b는 수학식 7의 방법에 따라 기본 코드 시퀀스를 위상 천이시킴으로써 생성된 두 개의 파일롯 심볼 시퀀스들의 각각을 도 18에 도시된 바와 같이 부반송파에 할당하여 데이터 처리를 한 후에 두 개의 송신 안테나를 통해 송신한 경우에 수신측에서 수신된 신호의 시간 영역에서의 파형을 도시한 것이다. 도 19a는 OFDM 심볼 상에서 좌우 보호대역이 존재하고 다중경로 페이딩과 수신기의 열잡음이 없다고 가정한 경우이고, 도 19b는 좌우 보호대역, 다중경로 페이딩, 수신기의 열잡음이 있다고 가정한 경우이다.
도 20a 및 도 20b는 수학식 7의 방법에 따라 기본 코드 시퀀스를 위상 천이시킴으로써 생성된 네 개의 파일롯 심볼 시퀀스들의 각각을 도 18에 도시된 바와 같이 부반송파에 할당하여 데이터 처리를 한 후에 네 개의 송신 안테나를 통해 송신한 경우에 수신측에서 수신된 신호의 시간 영역에서의 파형을 도시한 것이다. 도 20a는 OFDM 심볼 상에서 좌우 보호대역이 존재하지만 다중경로 페이딩과 수신기의 열잡음이 없다고 가정한 경우이고, 도 20b는 좌우 보호대역, 다중경로 페이딩, 수신기의 열잡음이 있다고 가정한 경우이다.
도 19a 내지 도 20b에 도시된 바와 같이, 좌우 보호대역, 다중경로 페이딩 및 수신기의 열잡음으로 인한 사이드 로브가 존재함에도 불구하고 수신측은 안테나 별로 필터링을 통해 원하는 신호만을 추출할 수 있고, 다중 안테나 환경에서 하나의 OFDM 심볼 구간만을 이용하여 채널 추정 또는 동기 획득 작업을 수행할 수 있 다.
도 21은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 송신기의 일부 블록 구성도로서 다중 송신 안테나를 사용하는 송신 시스템에서 특정 송신 안테나(45a')와 연결된 하나의 OFDM 데이터처리모듈(44a')의 세부 구성을 도시한 것이다. 도 4b와 비교했을 때, 파일롯심볼 생성 모듈(46')과 부반송파 매핑부(442') 사이에 스크램블링 모듈(47)이 추가되었음을 알 수 있다.
도 21을 참조하면, 상기 파일롯심볼 생성모듈(46')은 하나의 기본 코드 시퀀스를 위상 천이(phase shift) 시킴으로써(예를 들어, 수학식 7을 적용하여) 송신 안테나 개수에 해당하는 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하여 각 OFDM 데이터처리모듈(44a')에 하나씩의 파일롯 심볼 시퀀스를 제공한다. 상술한 바와 같이, 상기 파일롯심볼 생성모듈(46')은 신호 전송시마다 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 대신 이미 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 저장하고 있다가 필요시에 출력하는 것도 가능하다. 상기 스크램블링 모듈(47)은 상기 파일롯심볼 생성모듈(46')로부터 출력된 파일롯 심볼 시퀀스에 랜덤의 특성을 갖는 스크램블링 코드를 곱하여 스크램블링(scrambling)한다.
상기 스크램블링 모듈(47)을 통해 상기 파일롯 심볼 시퀀스를 스크램블링하는 이유는 첨두전력 대 평균전력(PAPR)을 낮추기 위한 것이다. 다시 말해서, 수학식 7에 의해 생성된 파일롯 심볼 시퀀스의 경우 주파수 영역에서 모든 파일롯 심볼에 진폭이 '1' 값이 매핑되기 때문에 IFFT 변환을 통해 시간 영역 신호로 변환되었을 경우 매우 큰 피크(peak) 값이 발생한다. 따라서, 이러한 현상을 제거하기 위하 여 PAPR 성능 측면에서 효과를 발휘할 수 있는 임의의 스크램블링 코드를 통해 파일롯 심볼 시퀀스를 스크램블링 함으로써 PAPR을 개선시킬 수 있다.
도 21에 도시된 것과 같은 송신 장치를 통해 송신된 신호를 수신한 수신측에서는 수신된 신호에 상기 스크램블링 모듈(47)에서 사용된 스크램블링 코드를 다시 곱해 주어 디스크램블링(descrambling)을 수행함으로써 스크램블링 코드를 제거하고 원래의 파일롯 심볼 시퀀스를 얻는다. 다만, 수신측에서 수신된 신호가 주파수 영역의 신호로 변환되기 전에 시간 영역에서 각 안테나 별 신호를 분리하기 위한 필터링 과정을 거쳐야 하기 때문에 필터링 과정 전에 디스크램블링을 수행해야 한다.
주파수 영역에서의 곱셈은 시간 영역에서 순환 컨볼루션(circular convolution)과 동일한 계산이므로, 스크램블링 코드의 시간 영역상의 신호와 수신측에서 수신된 신호에 대해 FFT 변환 전에 순환 컨볼루션을 수행하게 되면 주파수 영역 상에서 스크램블링 코드를 제거하는 것과 동일한 효과가 있다. 이를 식으로 표현하면 수학식 8과 같다.
Figure 112007020326240-PAT00028
여기서,
Figure 112007020326240-PAT00029
는 푸리에 역변환,
Figure 112007020326240-PAT00030
는 순환 컨볼루션,
Figure 112007020326240-PAT00031
는 주파수 영역에서의 부반송파 인덱스,
Figure 112007020326240-PAT00032
는 주파수 영역에서의 k번째 파일롯 심볼,
Figure 112007020326240-PAT00033
는 주파수 영역에서의 k번째 스크램블링 코드,
Figure 112007020326240-PAT00034
은 시간 영역에서의 샘플 인덱스,
Figure 112007020326240-PAT00035
은 시간 영역 에서의 n번째 데이터 심볼,
Figure 112007020326240-PAT00036
은 시간 영역에서의 n번째 스크램블링 코드이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 다중 안테나 및 다중 반송파를 사용하여 통신을 수행하는 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 본 발명에 의한 기술적 특징에 따르면 다중입출력 다중반송파 방식의 통신 시스템에서 프리앰블 또는 미드앰블 등을 통한 파일롯 심볼의 전송을 통해 수신측에서 초기신호 검출을 위한 신호 추적(tracking) 및 획득(acquisision), 시간 및 주파수 동기, 채널 추정 등을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따르면 다중입출력 다중반송파 방식의 무선 통신 시스템에서 안테나 별로 파일롯 심볼을 전송함으로써 각 안테나에서 송수신측 간에 발생되는 독립적인 채널 변화의 추정이 가능하게 할 수 있다.

Claims (31)

  1. 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 파일롯 심볼을 전송하는 방법에 있어서,
    기본 코드 시퀀스를 기초로 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 단계;
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하여 데이터 처리하는 단계; 및
    상기 데이터 처리된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 대응하는 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들은 상기 기본 코드 시퀀스에 직교부호를 이용한 인코딩을 수행함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 직교부호를 이용한 인코딩은 주파수 - 공간 상에서의 직교부호의 곱에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 직교부호를 이용한 인코딩은 시간 - 주파수 - 공간 상에서의 직교부호의 곱에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 직교부호는 알라무티 부호(Alamouti code)인 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기본 코드 시퀀스의 n번째 심볼을 xn(n=0, 1, 2, 3,...)이라 할 경우, 0번째 및 1번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 n번째 심볼은 각각 xn, xn *, xn 및 -xn * 인 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    임의의 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 심볼 간 간격은 상기 기본 코드 시퀀스를 단일 송신 안테나를 통해 전송할 경우의 심볼 간 간격의 두 배인 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 임의의 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 각 심볼은 주파수 축에서 상기 임의의 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 심볼 사이에 할당되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    2(m+1) 및 2(m+1)+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스는 각각 2m 및 2m+1 번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼 시퀀스를 주파수축으로 하나의 부반송파 간격만큼 쉬프트된 부반송파에 할당되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    2(m+1) 번째 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스는 2m 번째 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼 시퀀스와 동일한 부반송파에 할당되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    0번째 안테나 및 1번째 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 각 심볼은 주파수축에서 각각 0번째 안테나 및 1번째 안테나의 0번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스의 심볼 사이에 할당되는 것을 특징으로 하 는 파일롯 심볼 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    2(m+1)+1 번째 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당되는 파일롯 심볼 시퀀스는 2m+1번째 안테나의 1번째 시간 심볼에 할당된 파일롯 심볼 시퀀스를 주파수축에서 하나의 부반송파만큼 쉬프트시켜 할당되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 각 파일롯 심볼 시퀀스에 대한 상기 데이터 처리 과정은,
    상기 각 파일롯 심볼 시퀀스를 시간 영역의 신호로 변환하는 단계와;
    상기 시간 영역의 신호로 변환된 전치부호에 보호 구간(CP)을 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 보호 구간이 삽입된 시간 영역 신호 중 중복된 부분이 있는 경우 상기 시간 영역 신호의 일부만 상기 각 송신 안테나를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 보호 구간을 삽입하는 단계에서 상기 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼 모두에 보호 구간을 삽입하는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 보호 구간을 삽입하는 단계에서 상기 0번째 시간 심볼에만 보호 구간을 삽입하는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들은 상기 기본 코드 시퀀스의 위상을 서로 다르게 천이시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스의 각 심볼( Pilot p )은, 다음의 식,
    Figure 112007020326240-PAT00037
    (여기서,
    Figure 112007020326240-PAT00038
    는 기본 코드 시퀀스,
    Figure 112007020326240-PAT00039
    은 송신 안테나의 인덱스로서 n=0,1,...,(N t -1), p는 파일롯 심볼의 인덱스로서 p=0,1,...,(P - 1)(P는 전체 파일롯 심볼의 개수),
    Figure 112007020326240-PAT00040
    는 전체 송신 안테나의 개수임.)
    에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들의 대응하는 각 심볼은 동일한 부반송파에 할당되는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    각 파일롯 심볼 시퀀스를 특정 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  21. 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서 파일롯 심볼을 전송하는 방법에 있어서,
    기본 코드 시퀀스를 기초로 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하여 데이터 처리하는 단계; 및
    상기 데이터 처리된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 대응하는 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함하는 파일롯 심볼 전송 방법.
  22. 다수의 안테나 및 다중 반송파를 이용하여 통신을 수행하는 통신 시스템에서의 데이터 전송 장치에 있어서,
    기본 코드 시퀀스로부터 생성된 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들에 포함되는 각 파일롯 심볼 시퀀스를 상기 다중 반송파에 할당하는 부반송파 할당 모듈; 및
    상기 다중 반송파에 할당된 각 파일롯 심볼 시퀀스에 대해 임의의 송신 안테나를 통해 송신될 수 있도록 데이터 처리를 수행하는 데이터 처리 모듈을 포함하는 전송 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 기본 코드 시퀀스로부터 상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들을 생성하는 파일롯 심볼 생성 모듈을 포함하는 전송 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들은 상기 기본 코드 시퀀스에 대해 직교부호를 이용한 인코딩을 수행함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 직교부호는 알라무티 부호(Alamouti code)인 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 기본 코드 시퀀스의 n번째 심볼을 xn(n=0, 1, 2, 3,...)이라 할 경우, 0번째 및 1번째 안테나의 0번째 시간 심볼 및 1번째 시간 심볼에 할당되는 n번째 심 볼은 각각 xn, xn *, xn 및 -xn * 인 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  27. 제22항에 있어서, 상기 데이터 처리 모듈은,
    상기 다중 반송파에 할당된 각 파일롯 심볼 시퀀스를 시간 영역의 신호로 변환하는 IFFT 변환부와;
    상기 시간 영역의 신호로 변환된 파일롯 심볼 시퀀스에 보호 구간(CP)을 삽입하는 CP 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  28. 제22항 또는 제23항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들은 상기 기본 코드 시퀀스의 위상을 서로 다르게 천이시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스의 각 심볼( Pilot p )은, 다음의 식,
    Figure 112007020326240-PAT00041
    (여기서,
    Figure 112007020326240-PAT00042
    는 기본 코드 시퀀스,
    Figure 112007020326240-PAT00043
    은 송신 안테나의 인덱스로서 n=0,1,...(N t -1),
    Figure 112007020326240-PAT00044
    는 파일롯 심볼의 인덱스로서 p=0,1,...,(P-1)(
    Figure 112007020326240-PAT00045
    는 전체 파일 롯 심볼의 개수),
    Figure 112007020326240-PAT00046
    는 전체 송신 안테나의 개수임.)
    에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 부반송파 할당 모듈은 상기 다수의 파일롯 심볼 시퀀스들의 대응하는 각 심볼을 동일한 부반송파에 할당하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  31. 제28항에 있어서,
    각 파일롯 심볼 시퀀스를 특정 스크램블링 코드에 의해 스크램블링하는 스크램블링 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
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