KR20070110905A - 주파수 분할 멀티플렉싱을 사용하는 통신 시스템에 대한파일럿 전송 및 채널 추정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다상 시퀀스(polyphase sequence)에 기초하여 일정한 시간-도메인 엔벨로프 및 편형한 주파수 스펙트럼을 가지는 파일럿을 발생하는 송신기에 관한 것이다. 파일럿 IFDMA 심볼을 발생하기 위해, 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 다상 시퀀스에 기초하여 형성되며, 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 다수회 반복된다. 위상 램프는 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 적용될 수 있다. 순환 전치는 통신 채널을 통해 시간 도메인 내에서 전송되는 IFDMA 심볼을 형성하기 위해 출력 심볼들의 제 3 시퀀스에 부가된다. 파일럿 심볼들은 시간 분할 멀티플렉싱(TDM) 및/또는 코드 분할 멀티플렉싱(CDM)을 사용하여 데이터 심볼들과 함께 멀티플렉싱될 수 있다. 파일럿 LFDMA 심볼은 다상 시퀀스를 사용하여 발생되고, TDM 또는 CDM을 사용하여 멀티플렉싱된다. 수신기는 최소 평균-제곱 에러, 최소-제곱 또는 몇몇 다른 채널 추정 기술을 사용하여 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 채널 추정치를 유도한다.

Description

주파수 분할 멀티플렉싱을 사용하는 통신 시스템에 대한 파일럿 전송 및 채널 추정{PILOT TRANSMISSION AND CHANNEL ESTIMATION FOR A COMMUNICATION SYSTEM UTILIZING FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING}
- 35 U.S.C.§119에서 우선권의 청구 -
본 특허 출원은 2005년 3월 7일에 제출된 "파일럿 설계 및 채널 인터리빙된 주파수 분할 다중 접속 통신을 위한 추정" 이라는 명칭의 미국 임시 출원 60/659,526의 우선권을 청구하며, 이는 본 발명의 양수인에게 양수되고, 본 명세서에서 참조로서 통합된다.
- 기술 분야 -
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것이며, 특히 통신 시스템에 대한 파일럿 전송 및 채널 추정에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)은 전체 시스템 대역폭을 다수의(K) 직교 서브 대역들로 분할하는 다중-캐리어 변조 기술이다. 상기 서브 대역들은 톤들, 서브 캐리어들 및 주파수 빈들로 불린다. OFDM에서, 각각의 서브 대역은 데이터와 함께 변조될 수 있는 개별 서브 캐리어와 연관된다.
OFDM은 다중 경로 영향들에 대하여 높은 스펙트럼 효율 및 견고 함(robustness)과 같은 바람직한 특성들을 갖는다. 그러나, OFDM을 사용하는 가장 큰 단점은 OFDM 파형의 평균 전력에 대한 피크 전력의 비율이 높을 수 있음을 의미하는 높은 피크-대-평균 전력비(PAPR)이다. OFDM 파형에 대한 높은 PAPR은 모든 서브 캐리어들이 데이터와 독립적으로 변조될 때 상기 캐리어들의 동상(또는 코히어런트) 부가가 가능하게 한다. 사실상, 피크 전력은 OFDM에 대한 평균 전력 보다 K 배까지 더 클 수 있는 것으로 보여질 수 있다.
OFDM 파형에 대한 높은 PAPR은 바람직하지 않으며, 성능을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, OFDM 파형에서 높은 피크들은 전력 증폭기가 높은 비선형 영역에서 동작하게 하거나 가능하면 클리핑하게 할 수 있고, 그후에 상호 변조 왜곡 및 신호 품질을 감소시킬 수 있는 다른 결과물들이 발생할 것이다. 감소된 신호 품질은 채널 추정, 데이터 검출 등등을 위한 성능에 악영향을 줄 수 있다.
따라서 다중-캐리어 변조에서 높은 PAPR의 해로운 영향을 완화시킬 수 있는 기술들이 요구된다.
높은 PAPR 및 채널 추정 기술들을 방지할 수 있는 파일럿 전송이 본 명세서에 개시된다. 파일럿은 다상 시퀀스(polyphase sequence)에 기초하고 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA)을 사용하여 발생될 수 있다. 다상 시퀀스는 양호한 시간 특성들(예를 들면, 일정한 시간-도메인 엔벨로프) 및 우수한 스펙트럼 특성들(예를 들면, 편형한 주파수 스펙트럼)을 가지는 시퀀스이다. SC-FDMA는 (1) K개의 전체 서브 대역들을 통해 균일하게 이격된 서브 대역들에서 데이터 및/또는 파일럿을 전송하는 인터리빙된 FDMA(IFDMA) 및 (2) K개의 전체 서브 대역들 사이에서 인접한 서브 대역들에서 데이터 및/또는 파일럿을 전송하는 로컬화된 FDMA(LFDMA)을 포함한다. IFDMA는 또한 분산된 FDMA라 불리고, LFDMA는 협대역 FDMA라 불린다.
IFDMA를 사용하는 파일럿 전송을 위한 실시예에서, 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 다상 시퀀스에 기초하여 형성되며, 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 다수 회 반복된다. 위상 램프는 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 적용될 수 있다. 순환 전치는 통신 채널을 통해 시간 도메인 내에서 전송되는 IFDMA 심볼을 형성하기 위해 출력 심볼들의 제 3 시퀀스에 부가된다. 파일럿 심볼들은 시간 분할 멀티플렉싱(TDM), 코드 분할 멀티플렉싱(CDM) 및/또는 몇몇 다른 멀티플렉싱 방식을 사용하여 데이터 심볼들과 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
LFDMA를 사용하는 파일럿 전송을 위한 실시예에서, 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 다상 시퀀스에 기초하여 형성되고, 주파수-도메인 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 주파수 도메인으로 전송된다. 심볼들의 제 3 시퀀스는 파일럿 전송을 위해 사용된 서브 대역들의 그룹으로 맵핑된 주파수-도메인 심볼들 및 남아있는 서브 대역들로 맵핑된 제로 심볼들의 제 2 시퀀스를 사용하여 형성된다. 심볼들의 제 3 시퀀스는 출력 심볼들의 제 4 시퀀스를 획득하기 위해 시간 도메인으로 변환된다. 순환 전치는 통신 채널을 통해 시간 도메인에서 전송되는 LFDMA 심볼을 형성하기 위해 출력 심볼들의 제 4 시퀀스에 부가된다.
채널 추정을 위한 실시예에서, 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 통신 채널을 통해 수신되고, 처리되어(예를 들면, TDM 파일럿을 위해 디멀티플렉싱되거나 CDM 파일럿을 위해 역채널화됨) 수신된 파일럿 심볼들을 획득한다. SC-FDMA 심볼은 IFDMA 심볼 또는 LFDMA 심볼이 될 수 있다. 채널 추정은 수신된 파일럿 심볼들에 기초하고, 최소 평균-제곱 에러(MMSE) 기술, 최소-제곱(LS) 기술, 또는 몇몇 다른 채널 추정 기술을 사용하여 유도된다. 필터링, 임계화, 절단 및/또는 탭 선택은 개선된 채널 추정치를 획득하기 위해 수행될 수 있다. 채널 추정은 반복 채널 추정 또는 데이터-지원 채널 추정을 수행함으로써 개선될 수 있다.
본 발명의 다양한 양상들 및 실시예들은 하기에 추가로 설명된다.
도 1은 통신 시스템을 위한 인터레이스(interlace) 서브 대역 구조를 도시한다.
도 2는 N개 서브 대역들로 구성된 하나의 세트에 대하여 IFDMA의 발생을 도시한다.
도 3은 협대역 서브 대역 구조를 도시한다.
도 4는 N개 서브 대역들로 구성된 하나의 그룹에 대하여 LFDMA 심볼을 발생을 도시한다.
도 5A 및 도 5B는 파일럿 및 데이터가 각각 심볼 주기들 및 샘플 주기들에 걸쳐 멀티플렉싱되는 2가지 TDM 파일럿 방식들을 도시한다.
도 5C 및 도 5D는 파일럿 및 데이터가 각각 심볼 주기들 및 샘플 주기들에 걸쳐 조합되는 2가지 CDM 파일럿 방식들을 도시한다.
도 6은 데이터와 함께 시간 분할 멀티플렉싱된 광대역 파일럿을 도시한다.
도 7A는 파일럿 IFDMA 심볼을 발생하는 프로세스를 도시한다.
도 7B는 파일럿 LFDMA 심볼을 발생하는 프로세스를 도시한다.
도 8은 채널 추정을 수행하기 위한 프로세스를 도시한다.
도 9는 송신기 및 수신기의 블럭 다이어그램을 도시한다.
도 10A 및 도 10B는 각각 TDM 파일럿 방식들 및 CDM 파일럿 방식들을 위한 송신(TX) 데이터 및 파일럿 프로세서들을 도시한다.
도 11A 및 도 11B는 각각 IFDMA 및 LFDMA 변조기들을 도시한다.
도 12A 및 도 12B는 각각 TDM 및 CDM 파일럿들에 대한 IFDMA 복조기들을 도시한다.
도 13A 및 도 13B는 각각 TDM 및 CDM 파일럿들에 대한 LFDMA 복조기들을 도시한다.
용어 "예시적인"은 본 명세서에서 "일 예, 경우 또는 설명으로 제공되는"을 의미하도록 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 것으로 개시된 임의의 실시예 또는 설계는 다른 실시예들 또는 설계들에서 바람직하거나 유리한 것으로 간주될 필요는 없다.
본 명세서에 개시된 파일럿 전송 및 채널 추정 기술들은 다중-캐리어 변조를 사용하거나 주파수 분할 멀티플렉싱을 수행하는 다양한 통신 시스템들을 위해 사용 될 수 있다. 예를 들어, 상기 기술들은 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템, SC-FDMA 시스템, IFDMA 시스템, LFDMA 시스템, OFDM-기반의 시스템 등등을 위해 사용될 수 있다. 상기 기술들은 순방향 링크(또는 다운링크) 및 역방향 링크(또는 업링크)를 위해 사용될 수 있다.
도 1은 통신 시스템을 위해 사용될 수 있는 예시적인 서브 대역 구조(100)를 도시한다. 시스템은 1 내지 K의 인덱스들이 제공되는 K개 직교 서브 대역들로 분할되는 BW MHz의 전체 대역폭을 갖는다. 인접하는 서브 대역들 사이의 간격은 BW/K MHz이다. 스펙트럼 형태의 시스템에서, 시스템 대역폭의 두 단부들 모두에서 몇몇 서브 대역들은 데이터/파일럿 전송을 위해 사용되는 것이 아니라, 시스템이 스펙트럼 마스크 요구조건들을 만족하도록 하기 위해 보호 서브 대역들로 제공된다. 선택적으로, K개 서브 대역들은 시스템 대역폭의 사용가능한 부분에서 정의될 수 있다. 명확함을 위해, 하기의 설명은 모두 K개의 전체 서브 대역들이 데이터/파일럿 전송을 위해 사용될 수 있음을 가정한다.
서브 대역 구조(100)에 대하여, K개의 전체 서브 대역들은 인터레이스들이라 불리는 S개의 서로 소인(disjoint) 서브 대역 세트들로 배열된다. S개 세트들은 서로 소이거나 겹쳐지지 않으며, K개 서브 대역들의 각각이 단 하나의 세트 내에 속한다. 각각의 세트는 K개의 전체 서브 대역들에 걸쳐 균일하게 분포되는 N개 서브 대역들을 포함하며, 따라서 상기 세트 내의 연속하는 서브 대역들은 S개의 서브 대역들에 의해 이격되고, 상기 K=SㆍN 이다. 따라서 세트 u는 서브 대역들 u, S+u, 2S+u, ..., (N-1)ㆍS+u 를 포함하며, 상기 u는 세트 인덱스이고 u∈{1, ..., S} 이다. 인덱스 u는 세트 내의 제 1 서브 대역을 표시하는 서브 대역 오프셋이다. 각각의 세트 내의 N개 서브 대역들은 다른 S-1개 세트들의 각각에서 N개 서브 대역들과 인터레이싱된다.
도 1은 특정 서브 대역 구조를 도시한다. 일반적으로, 서브 대역 구조는 임의의 개수의 서브 대역 세트들을 포함하고, 각각의 세트는 임의의 개수는 서브 대역 세트들을 포함할 수 있다. 세트들은 동일하거나 서로 다른 개수의 서브 대역들을 포함한다. 예를 들어, 몇몇 세트들은 N개 서브 대역들을 포함할 수 있지만, 다른 세트들은 2N개, 4N개 또는 몇몇 다른 개수의 서브 대역들을 포함할 수 있다. 각각의 세트 내의 서브 대역들은 하기에서 설명되는 장점들을 달성하기 위해 K개의 전체 서브 대역들에 걸쳐 균일하게 분포(즉, 균일하게 이격)된다. 명확함을 위해, 하기의 설명은 도 1의 서브 대역 구조(100)의 사용을 가정한다.
S개의 서브 대역 세트들은 데이터 및 파일럿 전송을 위해 사용될 수 있는 S개 채널들로 보여질 수 있다. 예를 들어, 각각의 사용자에게는 하나의 서브 대역 세트가 할당될 수 있고, 각각의 사용자에 대한 데이터 및 파일럿은 상기 할당된 서브 대역 세트에서 전송될 수 있다. S명의 사용자들은 역방향 링크를 통해 기지국으로 S개의 서브 대역 세트들에서 데이터/파일럿을 동시에 전송할 수 있다. 기지국은 또한 순방향 링크를 통해 S명의 사용자들에게 S개의 서브 대역 세트들에서 데이터/파일럿을 전송할 수 있다. 각각의 링크에 대하여, N개 까지의 변조 심볼들은 다른 서브 대역 세트들에 간섭을 유발하지 않고 각각의 세트 내의 N개 서브 대역들에서 각각의 심볼 주기 내에서(시간 또는 주파수 내에서) 전송될 수 있다. 변조 심볼은 신호 배열(예를 들면, M-PSK, M-QAM 등등)의 포인트에 대한 복소 값이다.
OFDM을 위해, 변조 심볼들은 주파수 도메인에서 전송된다. 각각의 서브 대역 세트를 위해, N개 변조 심볼들은 각각의 심볼 주기 내에 N개 서브 대역들에서 전송될 수 있다. 하기의 설명에서, 심볼 주기는 하나의 OFDM 심볼, 하나의 IIFDMA 심볼, 또는 하나의 LFDMA 심볼의 시간 지속이다. 하나의 변조 심볼은 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들의 각각으로 맵핑되며, 제로 심볼(제로의 신호값임)은 K-N개의 사용되지 않은 서브 대역들의 각각으로 맵핑된다. K개의 변조 및 제로 심볼들은 K개 시간-도메인 샘플들을 획득하기 위해 K개의 변조 및 제로 심볼들에 K-포인트 고속 푸리에 역변환(IFFT)을 수행함으로써 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환된다. 시간-도메인 샘플들은 높은 PAPR을 가질 수 있다.
도 2는 N개 서브 대역들의 하나의 세트에 대하여 IFDMA 심볼의 발생을 도시한다. 세트 u 내의 N개 서브 대역들에서 하나의 심볼 주기 내에 전송될 N개 변조 심볼들의 원래의 시퀀스는 {d1, d2, d3, ..., dn}으로 표시된다(블럭 210). N개 변조 심볼들의 원래의 시퀀스는 S회 반복되어 K개 변조 심볼들의 확장된 시퀀스를 획득한다(블럭 212). N개 변조 심볼들은 시간 도메인 내에서 전송되며, 주파수 도메인 내에서 N개 서브 대역들을 총체적으로 점유한다. 원래 시퀀스의 S개 카피들은 N개의 점유된 서브 대역들이 S개 서브 대역들에 의해 이격되도록 하며, 제로 전력의 S-1개 서브 대역들은 인접하여 점유된 서브 대역들을 구분한다. 확장된 시퀀스는 도 1의 서브 대역 세트 1을 점유하는 머리빗 형의(comb-like) 주파수 스펙트럼 을 갖는다.
확장된 시퀀스는 출력 심볼들의 주파수-변환된 시퀀스를 획득하기 위해 위상 램프가 곱해진다(블럭 214). 주파수-변환된 시퀀스 내의 각각의 출력 심볼은 하기와 같이 발생될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00001
상기 dn은 확장된 시퀀스 내의 n번째 변조 심볼이고, xn은 주파수-변환된 시퀀스 내의 n번째 출력 심볼이다. 위상 램프
Figure 112007071721762-PCT00002
는 세트 u내의 제 1 서브 대역에 의해 결정되는 2πㆍ(u-1)/K의 위상 기울기를 갖는다. 위상 램프의 지수 표현에서 항 "n-1" 및 "u-1"는 '0' 대신에 '1' 부터 시작하는 인덱스들 n 및 u로 인한 것이다. 시간 도메인에서 위상 램프를 사용하는 곱셈은 주파수에서 확장된 시퀀스의 머리빗 형 주파수 스펙트럼을 상향 변환하며, 따라서 주파수 변환된 시퀀스는 주파수 도메인에서 서브 대역 세트 u를 점유한다.
주파수-변환된 시퀀스의 최종 C개 출력 심볼들은 K+C개 출력 심볼들을 포함하는 IFDMA 심볼을 형성하기 위해 주파수 변환된 시퀀스의 시작으로 반복된다(블럭 216). C개의 반복된 출력 심볼들은 종종 순환 전치 또는 보호 간격이라 불리며, C는 순환 전치 길이이다. 순환 전치는 시스템 대역폭에 걸쳐 변화하는 주파수 응답인 주파수 선택성 페이딩에 의해 발생된 심볼간 간섭(ISI)을 없애기 위해 사용된다. IFDMA 심볼 내의 K+C개 출력 심볼들은 K+C 샘플 주기들 내에서 전송되며, 하나의 출력 심볼은 각각의 샘플 주기 내에 전송된다. IFDMA의 심볼 주기는 하나의 IFDMA 심볼의 지속 기간이며, K+C개 샘플 주기들과 동일하다. 샘플 주기는 종종 칩 주기라 불린다.
IFDMA 심볼이 시간 도메인에서 (위상 램프를 제외하고) 주기적이기 때문에, IFDMA 심볼은 서브 대역 u에서 시작하는 N개의 균일하게 이격된 서브 대역들의 세트를 점유한다. 서로 다른 서브 대역 오프셋들을 가지는 사용자들은 서로 다른 서브 대역 세트들을 점유하며, OFDMA와 유사하게 서로 직교한다.
도 3은 통신 시스템을 위해 사용될 수 있는 예시적인 협대역 서브 대역 구조(300)를 도시한다. 서브 대역 구조(300)를 위해, K개의 총 서브 대역들은 S개의 겹쳐지지 않는 그룹들로 배열된다. 각각의 그룹은 서로 인접하는 N개의 서브 대역들을 포함한다. 일반적으로, N>1, S>1 및 K=SㆍN이고, 상기 협대역 서브 대역 구조(300)에 대한 N 및 S는 도 1의 인터레이스 서브 대역 구조(100)에 대한 N 및 S와 동일하거나 서로 다를 수 있다. 그룹 ν는 서브 대역들 (ν-1)·N+1, (ν-1)·N+2, ..., ν·N 을 포함하며, 상기 ν는 그룹 인덱스이고, ν∈{1, ..., S}이다. 일반적으로, 서브 대역 구조는 임의의 개수의 그룹들을 포함할 수 있고, 각각의 그룹은 임의의 개수의 서브 대역들을 포함할 수 있으며, 상기 그룹들은 동일하거나 서로 다른 개수의 서브 대역들을 포함할 수 있다.
도 4는 N개의 서브 대역들로 구성된 하나의 그룹에 대한 LFDMA 심볼의 발생을 도시한다. 서브 대역 그룹에서 하나의 심볼 주기 내에 전송될 N개 변조 심볼들의 원래의 시퀀스는 {d1, d2, d3, ..., dN}으로 표시된다(블럭 410). N개 변조 심볼 들의 원래의 시퀀스는 N개 주파수-도메인 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 N-포인트 고속 푸리에 변환(FFT)을 사용하여 주파수 도메인으로 변환된다(블럭 412). N개 주파수-도메인 신볼들은 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들로 맵핑되고, K-N개 제로 심볼들은 K개 심볼들의 시퀀스를 발생하기 위해 남아있는 K-N 서브 대역들로 맵핑된다(블럭 414). 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들은 k+1 내지 k+N의 인덱스들을 가지며, 상기 1≤k≤(K-N) 이다. K개 심볼들의 시퀀스는 K개 시간-도메인 출력 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 K-포인트 IFFT를 사용하여 시간 도메인으로 변환된다. 시퀀스의 최종 C개 출력 심볼들은 K+C 출력 심볼들을 포함하는 LFDMA 심볼을 형성하기 위해 시퀀스의 시작부에서 카피된다(블럭 418).
LFDMA 심볼은 서브 대역 k+1에서 시작하는 N개 인접하는 서브 대역들의 그룹을 점유하도록 발생된다. 사용자들에게는 서로 다른 겹쳐지지 않는 서브 대역 그룹들이 할당될 수 있고, 이는 OFDMA와 유사하게 서로 직교한다. 각각의 사용자는 주파수 다이버시티를 달성하기 위해 서로 다른 심볼 주기들에서 서로 다른 서브 대역 그룹들이 할당될 수 있다. 각각의 사용자에 대한 서브 대역 그룹들은 예를 들면, 주파수 홉핑 패턴에 기초하여 선택될 수 있다.
SC-FDMA는 OFDMA와 유사하게 다중 경로 영향들에 대하여 높은 스펙트럼 효율 및 견고성과 같은 특정의 요구되는 특성들을 갖는다. 또한, SC-FDMA는 변조 심볼이 시간 도메인에서 전송되기 때문에 높은 PAPR을 가지지 않는다. SC-FDMA 파형의 PAPR은 사용을 위해 선택된 신호 배열(예를 들면, M-PSK, M-QAM, 등등) 내의 신호 포인트들에 의해 결정된다. 그러나, SC-FDMA의 시간-도메인 변조 심볼들은 편평하 지 않은 통신 채널로 인해 심볼간 간섭이 발생하기 쉽다. 등화(equalization)는 심볼간 간섭의 유해한 영향들을 완화시키기 위해 수신된 변조 심볼들에 수행될 수 있다. 등화는 본 명세서에 개시된 기술들을 사용하여 획득될 수 있는 통신 채널에 대하여 공평히 정확한 채널 추정치를 요구한다.
송신기는 수신기에 의한 채널 추정을 용이하게 위해 파일럿을 전송할 수 있다. 파일럿은 송신기와 수신기 모두에 의해 선험적인 것으로 공지된 심볼들의 전송이다. 본 명세서에서 사용되는 것과 같이, 데이터 심볼은 데이터에 대한 변조 심볼이며, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 변조 심볼이다. 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들은 동일하거나 서로 다른 신호 배열들로부터 유도될 수 있다. 파일럿은 하기에서 설명되는 것과 같이 다양한 방식들로 전송될 수 있다.
도 5A는 파일럿 및 데이터가 시볼 주기들에 걸쳐 멀티플렉싱되는 TDM 파일럿 방식(500)을 도시한다. 예를 들어, 데이터는 D1 심볼 주기 내에 전송될 수 있고, 파일럿은 다음 P1 심볼 주기들에서 전송될 수 있으며, 데이터는 다음 D1 심볼 주기들에서 전송될 수 있다. 일반적으로 D1≥1 이고 P1≥1이다. 도 5A에 도시된 예를 위해, D1>1이고, P1=1이다. N개 데이터 심볼들의 시퀀스는 데이터 전송을 위해 사용된 각각의 심볼 주기 내에 하나의 서브 대역 세트/그룹 상에서 전송될 수 있다. N개 파일럿 심볼들의 시퀀스는 파일럿 전송을 위해 사용된 각각의 심볼 주기 내에 하나의 서브 대역 세트/그룹에서 전송될 수 있다. 각각의 심볼 주기 동안, N개 데이터 또는 파일럿 심볼들의 시퀀스는 도 2 및 4 에 대하여 전술된 것과 같이 IFDMA 심볼 또는 LFDMA 심볼로 변환될 수 있다. SC-FDMA 심볼은 IFDMA 심볼 또는 LFDMA 심볼이 될 수 있다. 파일럿만을 포함하는 SC-FDMA 심볼은 파일럿 SC-FDMA 심볼이라 불리며, 파일럿 IFDMA 심볼 또는 파일럿 LFDMA 심볼이 될 수 있다. 데이터 만을 포함하는 SC-FDMA 심볼은 데이터 SC-FDMA 심볼이라 불리며, 데이터 IFDMA 심볼 또는 데이터 LFDMA 심볼이라 불린다.
도 5B는 파일럿 및 데이터가 샘플 주기들에 걸쳐 멀티플렉싱되는 TDM 파일럿 방식(510)을 도시한다. 상기 실시예를 위해, 데이터 및 파일럿은 동일한 SC-FDMA 심볼 내에서 멀티플렉싱된다. 예를 들어, 데이터 심볼들은 D2 샘플 주기들 내에서 전송될 수 있고, 그후에 파일럿 심볼들은 다음 P2 샘플 주기들에서 전송될 수 있고, 데이터 심볼들은 다음 D2 샘플 주기들에서 전송될 수 있다. 일반적으로 D2≥1 이고 P2≥1이다. 도 5B에 도시된 예를 위해, D2=1이고, P2=1이다. N개 데이터 및 파일럿 심볼들의 시퀀스는 각각의 심볼 주기 내의 서브 대역 세트/그룹에서 전송될 수 있고 도 2 및 도 4에서 전술된 것과 같이 SC-FDMA 심볼로 변환될 수 있다.
TDMA 파일럿 방식은 심볼 주기와 샘플 주기들 모두에 걸쳐 파일럿 및 데이터를 멀티플렉싱할 수 있다. 예를 들면, 데이터 및 파일럿 심볼들은 몇몇 심볼 주기들에서 전송될 수 있고, 데이터 심볼들 만이 몇몇 다른 심볼 주기들에서 전송될 수 있고, 파일럿 심볼들만이 특정 심볼 주기들에서 전송될 수 있다.
도 5C는 파일럿 및 데이터가 심볼 주기들에서 조합되는 CDM 파일럿 방식(530)을 도시한다. 상기 실시예를 위해, N개 데이터 심볼들의 시퀀스에는 스케 일링된 데이터 심볼들의 M개 시퀀스를 획득하기 위해 제 1 M-칩 직교 시퀀스 {wd}가 곱해지며, 상기 M>1이다. 스케일링된 데이터 심볼들의 각각의 시퀀스는 데이터 심볼들의 원래의 시퀀스와 직교 시퀀스 {wd}의 하나의 칩을 곱함으로써 획득된다. 유사하게, N개 파일럿 심볼들의 시퀀스에는 스케일링된 파일럿 심볼들의 M개 시퀀스를 획득하기 위해 제 2 M-칩 직교 시퀀스 {wp}가 곱해지며, 상기 M>1이다. 스케일링된 데이터 심볼들의 각각의 시퀀스에는 조합된 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 스케일링된 파일럿 심볼들의 해당 시퀀스가 부가된다. 조합된 심볼들의 M개 시퀀스들은 스케일링된 데이터 심볼들의 M개 시퀀스들에 스케일링된 파일럿 심볼들의 M개 시퀀스들을 부가함으로써 획득된다. 조합된 심볼들의 각각의 시퀀스는 SC-FDMA 심볼로 변환된다.
직교 시퀀스들은 월시 시퀀스들, OVSF 시퀀스들, 등등이 될 수 있다. 5C에 도시된 예를 위해, M=2이고, 제1 직교 시퀀스는 {wd}={+1 +1}이며, 제 2 직교 시퀀스는 {wp}={+1, -1}이다. N개 데이터 심볼들은 심볼 주기 t 동안 +1이 곱해지고, 심볼주기 t+1 동안 +1이 곱해진다. N개 파일럿 심볼들은 심볼 주기 t 동안 +1이 곱해지고, 심볼주기 t+1 동안 -1이 곱해진다. 각각의 심볼 주기 동안, N개 스케일링된 데이터 심볼들에는 상기 심볼 주기 동안 N개 조합된 심볼들을 획득하기 위해 N개 스케일링된 파일럿 심볼들이 부가된다.
도 5D는 파일럿 및 데이터가 샘플 주기들에서 조합되는 CDM 파일럿 방 식(540)을 도시한다. 상기 실시예를 위해, N/M개 데이터 심볼들의 시퀀스에는 N개의 스케일링된 데이터 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 M-칩 직교 시퀀스 {wd}가 곱해진다. 특히, 직교 시퀀스 내의 제 1 데이터 심볼 d1(t)은 제 1 M개 스케일링된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 직교 시퀀스 {wd}가 곱해지고, 다음 데이터 심볼 d2(t)은 다음 M개 스케일링된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 직교 시퀀스 {wd}가 곱해지며, 직교 시퀀스 내의 최종 데이터 심볼 dN /M(t)은 최종 M개 스케일링된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 직교 시퀀스 {wd}가 곱해진다. 유사하게, N/M개 파일럿 심볼들의 시퀀스에는 N개의 스케일링된 파일럿 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 M-칩 직교 시퀀스 {wp}가 곱해진다. N개의 스케일링된 데이터 심볼들의 시퀀스에는 N개 조합된 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 N개 스케일링된 파일럿 심볼들의 시퀀스가 부가되며, 상기 N개 조합된 심볼들은 SC-FDMA 심볼들로 변화된다.
도 5D에 도시된 예를 위해, M=2이고, 데이터를 위한 직교 시퀀스는 {wd}={+1 +1}이며, 파일럿을 위한 직교 시퀀스는 {wp}={+1, -1}이다. N/2개 데이터 심볼들의 시퀀스는 N개 스케일링된 데이터 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 직교 시퀀스 {+1 +1}이 곱해진다. 유사하게, N/2 파일럿 심볼들의 시퀀스에는 N개 스케일링된 파일럿 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 직교 시퀀스 {+1 -1}이 곱해진다. 각각의 심볼 주기 동안, N개 스케일링된 데이터 심볼들에는 상기 심볼 주기 동안 N개 조합된 심볼들을 획득하기 위해 N개 스케일링된 파일럿 심볼들이 부가된다.
CDM 파일럿은 도 5C 및 5D에 도시된 것과 같이 각각의 심볼 주기 내에 전송될 수 있다. CDM 파일럿은 특정 심볼 주기들 내에만 전송될 수 있다. 파일럿 방식은 TDM 및 CDM의 조합을 사용한다. 예를 들어, CDM 파일럿은 몇몇 심볼 주기들 내에 전송되고, TDM 파일럿은 다른 심볼 주기들 내에 전송될 수 있다. 주파수 분할 멀티플렉싱(FDM)된 파일럿은 예를 들면 다운링크를 위해 서브 대역들의 지정된 세트에서 전송될 수 있다.
도 5A 내지 5D에 도시된 실시예들을 위해, TDM 또는 CDM 파일럿은 데이터 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들에서 전송된다. 일반적으로, 파일럿 전송을 위해 사용되는 서브 대역들(또는 간단히 파일럿 서브 대역들)은 데이터 전송을 위해 사용되는 서브 대역들(또는 간단히 데이터 서브 대역들)과 동일하거나 서로 다를 수 있다. 파일럿은 상기 데이터 보다 적거나 많은 서브 대역들에서 전송될 수 있다. 데이터 및 파일럿 서브 대역들은 전체 전송을 위해 고정될 수 있다. 선택적으로, 데이터 및 파일럿 서브 대역들은 주파수 다이버시티를 달성하기 위해 서로 다른 타임 슬롯들의 주파수에서 홉핑할 수 있다. 예를 들어, 물리적인 채널은 각각의 타임 슬롯 내에서 물리적 채널을 위해 사용할 하나 또는 그 이상의 특정 서브 대역 세트들 또는 그룹들을 표시하는 주파수 홉핑(FH) 패턴과 연관될 수 있다. 타임 슬롯은 하나 또는 다수의 심볼 주기들의 길이를 가질 수 있다.
도 6은 역방향 링크에 더 적용가능할 수 있는 광대역 파일럿 방식(600)을 도시한다. 상기 실시예를 위해, 각각의 사용자는 예를 들면 모든 서브 대역들이 전 송에 사용가능한 K개의 전체 서브 대역들의 전부 또는 일부에서 전송되는 파일럿인 광대역 파일럿을 전송한다. 광대역 파일럿은 시간 도메인에서 (예를 들면, 의사-난수(PN) 시퀀스를 사용하여) 발생될 수 있거나 주파수 도메인에서 (예를 들면, OFDM을 사용하여) 발생될 수 있다. 각각의 사용자에 대한 광대역 파일럿은 상기사용자로부터의 데이터 전송과 함께 시간 분할 멀티플렉싱될 수 있고, 이는 LFDMA(도 6에 도시됨) 또는 IFDMA(도 6에 도시되지 않음)을 사용하여 발생될 수 있다. 모든 사용자들로부터의 광대역 파일럿들은 동일한 심볼 주기들에서 전송될 수 있고, 이는 채널 추정을 위해 데이터로부터 파일럿으로의 간섭을 방지할 수 있다. 각각의 사용자로부터의 광대역 파일럿은 다른 사용자들로부터의 광대역 파일럿들과 관련하여 코드 분할 멀티플렉싱(예를 들면, 의사 랜덤)될 수 있다. 이는 서로 다른 PN 시퀀스를 각각의 사용자에게 할당함으로써 달성될 수 있다. 각각의 사용자에 대한 광대역 파일럿은 낮은 피크-대-평균 전력비(PAPR)를 가지며, 전체 시스템 대역폭을 가지며, 수신기가 사용자를 위한 광대역 채널 추정을 유도하게 한다. 도 6에 도시된 실시예를 위해, 데이터 서브 대역들은 서로 다른 타임 슬롯의 주파수에서 홉핑한다. 각각의 타임 슬롯 동안, 채널 추정은 광대역 파일럿에 기초하여 데이터 서브 대역들을 위해 유도될 수 있다.
도 5A 내지 6은 예시적인 파일럿 및 데이터 전송 방식들을 도시한다. 파일럿 및 데이터는 TDM, CDM 및/또는 몇몇 다른 멀티플렉싱 방식들의 임의의 조합을 사용하여 다른 방식들로 전송될 수 있다.
TDM 및 CDM 파일럿들은 다양한 방식들로 발생될 수 있다. 일 실시예에서, TDM 및 CDM 파일럿들을 발생하기 위해 사용된 파일럿 심볼들은 QPSK와 같은 매우 공지된 신호 배열로부터의 변조 심볼들이다. N개 변조 심볼들의 시퀀스는 도 5A에 도시된 TDM 파일럿 방식 및 도 5C에 도시된 CDM 파일럿 방식을 위해 사용될 수 있다. N/M 변조 심볼들의 시퀀스는 도 5B에 도시된 TDM 파일럿 방식 및 도 5D에 도시된 CDM 파일럿 방식을 위해 사용될 수 있다. N개 변조 심볼들의 시퀀스 및 N/M개 변조 심볼들의 시퀀스는 각각 (1) 가능하면 편평한 주파수 스펙트럼 및 (2) 가능하면 적게 변화하는 시간 엔벨로프를 가지도록 각각 스케일링될 수 있다. 편평한 주파수 스펙트럼은 파일럿 전송을 위해 사용되는 모든 서브 대역들이 수신기가 상기 서브 대역들에 대한 채널 이득들을 적절히 추정할 수 있도록 충분한 전력을 가지게 보장한다. 일정한 엔벨로프는 전력 증폭기와 같은 회로 블럭들에 의해 왜곡들을 방지한다.
또다른 실시예에서, TDM 및 CDM 파일럿들을 발생하기 위해 사용되는 파일럿 심볼들은 우수한 시간 및 공간 특성들을 가지는 다상 시퀀스에 기초하여 형성된다. 예를 들어, 파일럿 심볼들은 하기와 같이 발생될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00003
상기 위상
Figure 112007071721762-PCT00004
n은 하기의 식 중 임의의 하나에 기초하여 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00005
식(6)에서, Q 및 N은 상대적으로 기본적이다. 식(3)은 Golomb 시퀀스를 위한 것이고, 식(4)은 P3 시퀀스를 위한 것이며, 식(5)는 P4 시퀀스를 위한 것이고, 식(6)은 Chu 시퀀스를 위한 것이다. P3, P4 및 Chu 시퀀스들은 임의의 잠정적인 길이를 가질 수 있다.
파일럿 심볼들은 하기와 같이 발생될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00006
상기
Figure 112007071721762-PCT00007
t,m은 하기의 식 중 임의의 하나에 기초하여 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00008
식(8)은 Frank 시퀀스를 위한 것이고, 식(9)은 P1 시퀀스를 위한 것이며, 식(10)은 Px 시퀀스를 위한 것이다. Frank, P1 및 Px 시퀀스들은 N=T2 인 것으로 제한되고, 상기 T는 양의 정수이다.
전술된 다상 시퀀스들 중 몇몇에 기초하여 발생된 파일럿 심볼들의 시퀀스는 편평한 주파수 스펙트럼과 일정한 시간-도메인 엔벨로프를 갖는다. 우수한 스펙트럼 특성들(예를 들면, 편평하거나 공지된 주파수 스펙트럼) 및 우수한 시간 특성들(예를 들면, 일정하거나 공지된 시간-도메인 엔벨로프)를 가지는 다른 다상 시퀀스들이 또한 사용될 수 있다. 상기 파일럿 심볼 시퀀스와 함께 발생된 TDM 또는 CDM 파일럿은 (1) 전력 증폭기와 같은 회로 엘리먼트들에 의한 왜곡을 방지하는 낮은 PAPR 및 (2) 수신기가 파일럿 전송을 위해 사용되는 모든 서브 대역들에 대한 채널 이득들을 정확히 추정하게 하는 편평한 주파수 스펙트럼을 가질 것이다.
도 7A는 파일럿 IFDMA 심볼을 발생하기 위한 프로세스(700)를 도시한다. 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 전술된 다상 시퀀스들 중 임의의 하나 또는 몇몇 다른 다상 시퀀스가 될 수 있는 다상 시퀀스에 기초하여 형성된다(블럭 710). 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 다수 회 반복된다(블럭 712). 위상 램프는 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 적용된다(블럭 714). 위상 램프는 파일럿 심볼들에 디지털로 적용되거나 주파수 상향 변환 프로세스에 의해 고려될 수 있다. 순환 전치는 파일럿 IFDMA 심볼인 출력 심볼들의 제 4 시퀀스를 획득하기 위해 출력 심볼들의 제 3 시퀀스에 적용된다(블럭 716). 파일럿 IFDMA 심볼은 통신 채널을 통해 시간 도메인에서 전송된다(블럭 718). 도 7A에 간단함을 위해 도시되지는 않았지만, 파일럿 심볼들은 도 5A 내지 도 5D에서 전술된 것과 같이 TDM 및/또는 CDM을 사용하여 데이터 심볼들과 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
도 7B는 파일럿 LFDMA 심볼을 발생하기 위한 프로세스(750)를 도시한다. 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 전술된 다상 시퀀스들 중 임의의 하나 또는 몇몇 다른 다상 시퀀스가 될 수 있는 다상 시퀀스에 기초하여 형성된다(블럭 760). N개 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 N개 주파수-도메인 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 N-포인트 FFT를 사용하여 주파수 도메인으로 변환된다(블럭 762). N개 주파수-도메인 심볼들은 파일럿 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들로 맵핑되고, K개 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 남아있는 K-N 서브 대역들로 맵핑된다(블럭 764). K개 심볼들의 제 3 시퀀스는 K개 시간-도메인 출력 심볼들의 제 4 시퀀스를 획득하기 위해 K-포인트 FFT를 사용하여 시간 도메인으로 변환된다(블럭 766). 순환 전치는 파일럿 LFDMA 심볼인 K+C개 출력 심볼들의 제 5 시퀀스를 획득하기 위해 출력 심볼들의 제 4 시퀀스에 적용된다(블럭 768). 파일럿 LFDMA 심볼은 통신 채널을 통해 시간 도메인에서 전송된다(블럭 770). 도 7A에 간단함을 위해 도시되지는 않았지만, 파일럿 심볼들은 도 5A 내지 도 5D에서 전술된 것과 같이 TDM 및/또는 CDM을 사용하여 데이터 심볼들과 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
IFDMA 및 LFDMA 모두를 위해, 파일럿 전송을 위해 사용되는 서브 대역들의 개수는 데이터 전송을 위해 사용되는 서브 대역들의 개수와 동일하거나 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 사용자에게는 파일럿 전송을 위해 8개의 서브 대역들 및 데 이터 전송을 위해 16개의 서브 대역들이 할당될 수 있다. 다른 8개 서브 대역들은 데이터/파일럿 전송을 위해 또다른 사용자에게 할당될 수 있다. 다수의 사용자들은 도 1의 인터레이스 서브 대역 구조(100)을 위해 동일한 서브 대역 세트 또는 도 3의 협대역 서브 대역 구조(300)을 위해 동일한 서브 대역 그룹을 공유할 수 있다.
도 1의 인터레이스 서브 대역 구조(100)를 위해, FDM 파일럿은 수신기가 예를 들어, 채널 추정, 주파수 트래픽, 시간 트래킹 등등과 같은 다양한 기능들을 수행하도록 하기 위해 하나 또는 그 이상의 서브 대역에서 전송될 수 있다. 제 1의 스태거된(staggered) FDM 파일럿에서, 파일럿 IFDMA 심볼들은 몇몇 심볼 주기들에서 서브 대역 세트 p 및 다른 심볼 주기들에서 서브 대역 세트 p+S/2에서 전송된다. 예를 들어, S=8이면, 파일럿 IFDMA 심볼들은 스태거 패턴 {3, 7}을 사용하여 전송될 수 있으며, 따라서 파일럿 IFDMA 심볼들은 서브 대역 세트 3에서 전송되고, 이후 서브 대역 세트 7에서 전송되는 것을 반복한다. 제 2의 스태거된 FDM 파일럿에서, 파일럿 IFDMA 심볼들은 심볼 주기 t 내에서 서브 대역 세트 p(t)=[p(t-1)+△p]mod S+1에서 전송되며, 상기 △p는 2개의 연속하는 심볼 주기들에 대한 서브 대역 세트 인덱스들간의 차이이고, +1은 0 대신에 1에서 시작하는 인덱싱 방식을 위한 것이다. 예를 들어, S=8이고, △p=3이면, 파일럿 IFDMA 심볼들은 {1,4,7,2,5,8,3,6}의 스태거 패턴을 사용하여 전송될 수 있고, 따라서 파일럿 IFDMA 심볼들은 서브 대역 세트 1, 이후에 서브 대역 세트 4, 이후에 서브 대역 세트 7 등등에서 전송된다. 다른 스태거 패턴들 또한 사용될 수 있다. 스태거된 FDM 파일럿은 수신기가 채널 추정 및 검출 성능을 개선할 수 있는 더 많은 서브 대 역들을 위한 채널 이득 추정들을 획득하게 한다.
도 8은 송신기에 의해 전송된 TDM 파일럿 또는 CDM 파일럿에 기초하여 통신 채널의 응답을 추정하기 위해 수신기에 의해 수행되는 프로세스(800)를 도시한다. 수신기는 각각의 심볼 주기 동안 SC-FDMA 심볼을 획득하며, 수신된 SC-FDMA 심볼에서 순환 전치를 제거한다(블럭 810). IFDMA를 위해, 수신기는 수신된 SC-FDMA 심볼에서 위상 램프를 제거한다. IFDMA 및 LFDMA 모두를 위해, 수신기는 SC-FDMA에 대한 K개의 수신된 데이터/파일럿 심볼들을 획득한다.
수신기는 파일럿에서 수행된 TDM 또는 CDM을 취소한다(블럭 812). 도 5A에 도시된 TDM 파일럿 방식을 위해, n=1, ..., K에 대한 K개의 수신된 파일럿 심볼들, rp(n)은 각각의 파일럿 SC-FDMA 심볼에 대하여 획득된다. 도 5B에 도시된 TDM 파일럿 방식을 위해, 다수의 수신된 파일럿 심볼들은 TDM 파일럿을 포함하는 각각의 SC-FDMA 심볼에 대하여 획득된다.
도 5C에 도시된 CDM 파일럿 방식을 위해, CDM 파일럿을 포함하는 M개의 수신된 SC-FDMA 심볼들은 하기와 같이 파일럿 심볼들을 복원하도록 처리된다:
Figure 112007071721762-PCT00009
상기 r(ti,n)은 심볼 주기 ti 내의 샘플 주기 n 동안 수신된 샘플이고,
wp ,i는 파일럿에 대한 직교 시퀀스의 i번째 칩이며,
rp(n)는 동일한 주기 n 동안 수신된 파일럿 심볼이다.
식(11)은 CDM 파일럿이 심볼 주기들 t1 내지 tM에서 전송되며, 상기 M은 직교 시퀀스의 길이임을 가정한다. K개의 수신된 파일럿 심볼들은 CDM 파일럿에 대하여 식(11)으로부터 획득된다.
도 5D에 도시된 CDM 파일럿 방식을 위해, CDM 파일럿을 포함하는 각각의 수신된 SC-FDMA 심볼은 하기와 같이 파일럿 심볼들을 복원하도록 처리된다:
Figure 112007071721762-PCT00010
상기 r((n-1)ㆍM+i)는 CDM 파일럿을 가지는 수신된 SC-FDMA 심볼에서 샘플 주기 (n-1)ㆍM+i 동안 수신된 샘플이다. K/M개의 수신된 파일럿 심볼들은 CDM 파일럿에 대하여 식(12)으로 부터 획득된다.
주파수 선택적 통신 채널은 심볼간 간섭(ISI)을 발생한다. 그러나, ISI는 순환 전치로 인해 단일 SC-FDMA 심볼 내에서 제한된다. 또한, 순환 전치 때문에, 채널 임펄스 응답으로 인한 선형 컨벌루션 연산은 OFDMA와 유사하게 순환 컨벌루션이 된다. 따라서, 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들이 동일한 SC-FDMA 심볼에서 전송되지 않을 때 주파수 도메인에서 채널 추정, 등화 및 다른 연산들을 수행하는 것이 가능하다.
도 5A에 도시된 TDM 방식 및 도 5C에 도시된 CDM 방식을 위해, 수신기는 각각의 파일럿 전송에 대하여 K개의 수신된 파일럿 심볼들을 획득한다. K-포인트 FFT는 k=1, ..., K인 주파수 도메인 내의 K개 수신된 파일럿 값들 Rp(k)을 획득하기 위해 n=1, ..., K인 K개 수신된 파일럿 심볼들 rp(n)에 수행될 수 있다(블럭 814). 수신된 파일럿 값들은 다음과 같이 제공될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00011
상기 P(k)는 서브 대역 k에 대하여 전송된 파일럿 값이고,
H(k)는 서브 대역 k에 대한 통신 채널을 위한 복소 이득이며,
Rp(k)는 서브 대역 k에 대하여 수신된 파일럿 값들이며,
N(k)는 서브 대역 k에 대한 잡음이다.
K-포인트 FFT는 K개 전체 서브 대역들에 대한 K개의 수신된 파일럿 값들을 제공한다. 파일럿 전송을 위해 사용된 N개 서브 대역들(파일럿 서브 대역이라 불림)을 위해 단 N개의 수신된 파일럿 값들이 유지되고, 나머지 K-N개의 수신된 파일럿 값들은 삭제된다(블럭 816). 서로 다른 파일럿 서브 대역들은 IFDMA 및 LFDMA를 위해 사용되며, 따라서 서로 다른 수신된 파일럿 값들은 IFDMA 및 LFDMA를 위해 유지된다. 유지되는 파일럿 값들은 k=1, ..., N에 대하여 Rp(k)로 표시된다. 간단함을 위해, 잡음은 제로의 평균과 N0 의 분산을 가지는 부가의 백색 가우시안 잡음(AWGN)인 것으로 가정된다.
수신기는 MMSE 기술, 최소-제곱(LS) 기술 등등과 같은 다양한 채널 추정 기술들을 사용하여 채널 주파수 응답을 추정할 수 있다. 수신기는 N개의 수신된 파일럿 값들에 기초하여 MMSE 또는 LS 기술을 사용하여 N개 파일럿 서브 대역들에 대 한 채널 이득 추정치들을 유도한다(블럭 818). MMSE 기술을 위해, 통신 채널을 위한 초기 주파수 응답 추정치는 하기와 같이 수신된 파일럿 값들에 기초하여 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00012
상기
Figure 112007071721762-PCT00013
는 서브 대역 k에 대한 채널 이득 추정치이고, "*"은 복소 공액을 표시한다. 초기 주파수 응답 추정치는 N개 파일럿 서브 대역들에 대한 N개 채널 이득들을 포함한다. 파일럿 심볼 시퀀스는 편평한 주파수 응답을 가지는 다상 시퀀스에 기초하여 발생된다. 상기 경우에, k의 모든 값들에 대하여 ｜P(k)｜=1이고, 식(14)은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00014
상수 팩터 1/(1+No)는 하기와 같이 바이어스 되지 않은 MMSE 주파수 응답 추정치를 제공하도록 제거될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00015
LS 기술을 위해, 초기 주파수 응답 추정치는 하기와 같이 수신된 파일럿 값들에 기초하여 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00016
통신 채널의 임펄스 응답은 L개 탭들에 의해 특징지어질 수 있고, 상기 L은 N 보다 훨씬 미만일 수 있다. 즉, 만약 임펄스가 송신기에 의한 통신 채널에 적용되면, 그후에 L개 시간-도메인 샘플들은 (BW MHz의 샘플 레이트로) 상기 임펄스 스티뮬러스에 기초하여 통신 채널의 응답을 특징짓기에 충분할 것이다. 채널 임펄스 응답의 탭들의 개수(L)는 수신기에서 충분한 에너지의 최초 도달 시간 인스턴스와 최종 도달 신호 인스턴스 사이의 시간 차이인 시스템의 지연 확산에 따라 결정된다. 더 긴 지연 확산은 L에 대하여 더 큰 값 및 그 반대에 상응한다.
채널 임펄스 응답 추정치는 N개 채널 이득 추정치들에 기초하고 LS 또는 MMSE 기술들을 사용하여 유도될 수 있다(블럭 820). n=1, ..., L에 대하여 L개의 탭들을 가지는 최소-제곱 채널 임펄스 응답 추정치
Figure 112007071721762-PCT00017
는 하기와 같이 초기 주파수 응답 추정치에 기초하여 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00018
상기
Figure 112007071721762-PCT00019
는 n=1, ..., L에 대하여
Figure 112007071721762-PCT00020
또는
Figure 112007071721762-PCT00021
을 포함하는 N×1 벡터이고,
Figure 112007071721762-PCT00022
는 푸리에 행렬
Figure 112007071721762-PCT00023
의 서브-행렬이며,
Figure 112007071721762-PCT00024
는 n=1, ..., L에 대하여
Figure 112007071721762-PCT00025
를 포함하는 L×1 벡터이고,
"H"는 공액 변환을 표시한다.
푸리에 행렬
Figure 112007071721762-PCT00026
은 (u,v)번째 입력 fu,v이 다음과 같이 주어지도록 정의된다:
Figure 112007071721762-PCT00027
상기 u는 로우 인덱스이고, v는 컬럼 인덱스이다.
Figure 112007071721762-PCT00028
은 N개 파일럿 서브 대역들에 상응하는
Figure 112007071721762-PCT00029
의 N개 로우들을 포함한다.
Figure 112007071721762-PCT00030
의 각각의 로우는
Figure 112007071721762-PCT00031
의 상응하는 로우의 제 1 L개의 엘리먼트들을 포함한다.
Figure 112007071721762-PCT00032
은 최소-제곱 채널 임펄스 응답 추정치의 L개 탭들을 포함한다.
n=1, ..., L에 대하여 L개 탭들을 가지는 MMSE 채널 임펄스 응답 추정치
Figure 112007071721762-PCT00033
는 다음과 같다:
Figure 112007071721762-PCT00034
상기
Figure 112007071721762-PCT00035
는 잡음 및 간섭의 L×L 자기공분산 행렬이다. 부가의 백색 가우시안 잡음(AGWN)을 위해, 자기공분산 행렬은
Figure 112007071721762-PCT00036
로 주어질 수 있고, 상기
Figure 112007071721762-PCT00037
는 잡음 분산이다. N-포인트 IFFR는 N개의 탭들을 가지는 채널 임펄스 응답 추정치를 획득하기 위해 초기 주파수 응답 추정치에서 수행될 수 있다.
필터링 및/또는 사후-처리는 하기에서 설명되는 것과 같이 채널 추정 품질을 개선하기 위해 초기 주파수 응답 추정치 및/또는 채널 임펄스 응답 추정치에 수행될 수 있다(블럭 822). 모두 K개의 서브 대역들에 대한 최종 주파수 응답 추정치는 (1) L-탭 또는 N-탭 채널 임펄스 응답 추정치를 길이 K로 제로-패딩하고, (2) 확장된 임펄스 응답 추장치에 K-포인트 FFT를 수행함으로써 획득될 수 있다(블럭 824). 모두 K개의 서브 대역들에 대한 최종 주파수 응답 추정치는 (1) N개 채널 이득 추정치들을 보간하거나, (2) N개 채널 이득 추정치들에 최소-제곱 근사화를 수행하거나, (3) 다른 근사화 기술들을 사용하여 획득될 수 있다.
수신기는 스태거된 FDM 파일럿에 기초하여 더 긴 채널 임펄스 응답 추정치를 유도한다. 일반적으로, LT개의 탭들을 가지는 채널 임펄스 응답 추정치는 하나 또는 그 이상의 심볼 주기들에서 LT 개의 서로 다른 서브 대역들에서 전송된 파일럿 IFDMA 심볼들에 기초하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 만약 LT=2N이면, 2N개의 탭들을 가지는 임펄스 응답 추정치는 하나 또는 그 이상의 심볼 주기들 내의 둘 또는 그 이상의 서브 대역 세트들에서 전송된 둘 또는 그 이상의 파일럿 IFDMA에 기초하여 획득될 수 있다. K개 탭들을 가지는 전체 길이의 임펄스 응답 추정치는 파일럿이 완전한 스태거 패턴을 사용하는 모두 S개의 서브 대역 세트들에서 전송되는 경우에 획득될 수 있다.
수신기는 충분한 개수의 서로 다른 서브 대역 세트들에 대하여 길이 N의 초기 임펄스 응답 추정치들을 필터링함으로써 길이 LT의 더 긴 임펄스 응답 추정치를 유도할 수 있다. 각각의 초기 임펄스 응답 추정치는 하나의 서브 대역 세트에 대 한 파일럿 IFDMA 심볼에 기초하여 유도될 수 있다. 만약 파일럿이 각각의 심볼 주기 내의 서로 다른 서브 대역 세트에서 전송되면, 필터링은 더 긴 임펄스 응답 추정치를 획득하기 위해 충분한 개수의 심볼 주기들에서 수행될 수 있다.
SC-FDMA를 위해, 필터링은 채널 추정 품질을 개선하기 위해 서로 다른 심볼 주기들 동안 획득된 초기 주파수 응답 추정치, 최소-제곱 또는 MMSE 채널 임펄스 응답 추정치들 및/또는 최종 주파수 응답 추정치들에서 수행될 수 있다. 필터링은 유한 임펄스 응답(FIR) 필터, 무한 임펄스 응답(IIR) 필터, 또는 다른 몇몇 타입의 필터에 기초할 수 있다. 필터 계수들은 예를 들면, 요구되는 채널 추정 품질, 채널에서 고속 변화들을 트래킹하는 능력, 필터 복잡도 등등과 같은 다양한 팩터들 사이에서의 교환에 기초하여 선택될 수 이는 요구되는 필터링 양을 달성하기 위해 선택될 수 있다.
통신 채널에 대한 채널 응답 추정 및/또는 채널 임펄스 응답 추정은 다른 채널 추정 기술들을 사용하여 다른 방식들로 획득될 수 있다.
다양한 사후-처리 동작들은 채널 추정 품질을 개선하기 위해 수행될 수 있다. 다중 경로 페이딩 환경과 같은 특정 동작 환경들에서, 통신 채널은 종종 시간 도메인에서 소수의 탭들을 가질 수 있다. 전술된 채널 추정은 잡음으로 인해 다수의 탭들을 가지는 채널 임펄스 응답 추정치를 제공할 수 있다. 사후-처리는 잡음으로부터 발생된 탭들을 제거하고, 실제 채널로부터 발생된 탭들을 유지한다.
절단이라 불리는 한가지 사후-처리 방식에서, 채널 임펄스 응답 추정치의 제 1 L개 탭들만이 유지되고 나머지 탭들은 0으로 대체된다. 임계화라 불리는 또다른 사후-처리 방식에서, 낮은 에너지를 가지는 탭들은 0으로 대체된다. 일 실시예에서, 임계화는 다음과 같이 수행된다:
Figure 112007071721762-PCT00038
Figure 112007071721762-PCT00039
는 채널 임펄스 응답 추정치의 n번째 탭이고
Figure 112007071721762-PCT00040
또는
Figure 112007071721762-PCT00041
와 동일할 수 있다.
hth는 낮은 에너지 탭들을 제로로 만드는데 사용되는 임계치이다.
임계치 hth는 채널 임펄스 응답 추정치의 모두 K개 탭들 또는 제 1 L개 탭들의 에너지에 기초하여 계산될 수 있다. 동일한 임계치가 모든 탭들을 위해 사용될 수 있다. 선택적으로, 서로 다른 임계치들은 서로 다른 탭들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 임계치는 제 1 L개 탭들을 위해 사용될 수 있고, 제 2 임계치(제 1 임계치 미만이 될 수 있는)는 남아있는 탭들을 위해 사용될 수 있다.
탭 선택이라 불리는 또다른 사후-처리 방식에서, 채널 임펄스 응답 추정치의 B개의 최적의 탭들이 유지되며, 상기 B≥1이고, 나머지 탭들은 0으로 세팅된다. 유지할 탭들의 개수(B로 표시됨)는 고정되거나 가변하는 값이 될 수 있다. B는 파일럿/데이터 전송을 위해 수신된 신호-대-잡음-및-간섭비(SNR), 채널 추정이 사용되는 데이터 패킷의 스펙트럼 효율 및/또는 몇몇 다른 파라미터에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 2개의 최적의 탭들은 수신된 SNR이 제 1 범위(예를 들면, 0 내지 5 데시벨(dB)) 내에 있는 경우에 유지될 수 있고, 3개의 최적 탭들은 수신된 SNR이 제 2 범위(예를 들면, 5 내지 10dB) 내에 있는 경우에 유지될 수 있으며, 4개의 최적 탭들은 수신된 SNR이 제 3 범위(예를 들면, 10 내지 15dB) 내에 있는 경우에 유지될 수 있다.
채널 추정은 도 5B에 도시된 TDM 파일럿 방식, 도 5D에 도시된 CDM 파일럿 방식 및 데이터 및 파일럿 심볼들이 동일한 SC-FDMA 심볼에서 전송되는 다른 파일럿 방식을 위해 시간 도메인에서 수행될 수 있다. 레이크 추정기는 예를 들면, (1) 수신된 심볼들을 서로 다른 시간 오프셋들에서 전송된 파일럿 심볼 시퀀스와 상관하고, (2) 높은 상관 결과들을 제공하는 시간 오프셋들을 식별함으로써 강한 신호 경로들을 식별하는데 사용될 수 있다. 시간 도메인 채널 추정은 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정을 위해 탭들의 세트를 제공한다.
모든 파일럿 방식들을 위해, 채널 추정은 수신된 데이터 심볼들의 등화를 위해 사용될 수 있는 채널 임펄스 응답 추정치 및/또는 주파수 응답 추정치를 제공한다. K개의 수신된 데이터 심볼들의 시퀀스는 도 5A에 도시된 TDM 파일럿 방식을 위해 각각의 데이터 SC-FDMA 심볼 및 도 5C에 도시된 CDM 파일럿 방식을 위해 M개의 수신된 SC-FDMA 심볼들의 각각의 세트에 대하여 획득된다. K개의 수신된 데이터 심볼들의 시퀀스는 주파수 도메인 또는 시간 도메인에서 등화될 수 있다.
주파수-도메인 등화는 하기와 같이 수행될 수 있다. K-포인트 FFT는 k=1, ..., K에 대하여 K개 주파수-도메인 수신 데이터 값들 Rd(k)을 획득하기 위해 n=1, ..., K에 대하여 K개의 수신된 데이터 심볼들 rd(n)에서 먼저 수행된다. 데이터 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들에 대하여 N개의 수신된 데이터 값들만이 유지되며, 나머지 K-N개 수신된 데이터 값들은 삭제된다. 유지되는 데이터 값들은 k=1, .., N에 대하여 Rd(k)로 표시된다.
등화는 주파수 도메인에서 MMSE 기술을 사용하여 N개의 수신된 데이터 값들에 하기와 같이 수행될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00042
상기 Rd(k)는 서브 대역 k에 대하여 수신된 데이터 값이고,
Figure 112007071721762-PCT00043
는
Figure 112007071721762-PCT00044
또는
Figure 112007071721762-PCT00045
와 동일할 수 있는 서브 대역 k에 대한 채널 이득 추정치이며,
Zd(k)는 서브 대역 k에 대한 등화된 데이터 값이다.
등화는 주파수 도메인에서 제로-강제(zero-forcing) 기술을 사용하여 N개의 수신된 데이터 값들에 하기와 같이 수행될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00046
MMSE 및 제로-강제 등화 모두를 위해, k=1, ..., N에 대하여 N개의 등화된 데이터 값들 Zd(k)은 원래의 시퀀스 내의 N개 데이터 심볼들의 추정치들인 n=1, ..., N에 대한 N개 데이터 심볼 추정치들의 시퀀스
Figure 112007071721762-PCT00047
를 획득하기 위해 시간 도메인으로 다시 변환될 수 있다.
등화는 시간 도메인에서 K개의 수신된 데이터 심볼들의 시퀀스에 다음과 같이 수행될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00048
상기 rd(n)는 K개 수신된 데이터 심볼들의 시퀀스를 표시하고,
g(n)은 시간-도메인 등화기의 임펄스 응답을 표시하며,
zd(n)은 K개의 등화된 데이터 심볼들의 시퀀스를 표시하고,
ⓧ는 순환 컨벌루션 연산을 표시한다.
등화기의 주파수 응답은 MMSE 기술에 기초하여 하기와 같이 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00049
. 등화기의 주파수 응답은 제로-강제 기술에 기초하여 다음과 같이 유도될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00050
Figure 112007071721762-PCT00051
. 등화기 주파수 응답은 식(24)에서 시간 도메인 등화를 위해 사용되는 n= 1, ..., N에 대한 등화기 임펄스 응답 g(n)을 획득하기 위해 시간 도메인으로 변환될 수 있다.
식(24)으로부터 K개 등화된 데이터 심볼들의 시퀀스는 전송된 데이터 심볼들의 S개 카피들을 포함한다. S개 카피들은 하기와 같이 N개 데이터 심볼 추정치들 을 획득하기 위해 데이터 심볼-대-데이터 심볼 기준으로 하기와 같이 누산될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00052
선택적으로, 누산은 수행되지 않고, 전송된 데이터의 단 하나의 카피에 대한 N개 등화된 데이터 심볼들이 N개 데이터 심볼 추정치들로서 제공된다.
수신기는 또한 수신된 파일럿 값들 및 채널 추정치들에 기초하여 간섭을 추정할 수 있다. 예를 들어, 각각이 서브 대역에 대한 간섭은 다음과 같이 추정될 수 있다:
Figure 112007071721762-PCT00053
상기 I(k)는 서브 대역 k에 대한 간섭 추정치이다. 간섭 추정치 I(k)는 데이터 복조 및/또는 다른 목적들을 위해 사용될 수 있는 단기(short-term) 잡음 추정치를 획득하기 위해 각각의 SC-FDMA 심볼들에 대한 전체 N 서브 대역들에서 평균될 수 있다. 단기 간섭 추정치는 동작 환경들을 추정하기 위해 및/또는 다른 목적을 위해 사용될 수 있는 장기 간섭 추정치를 획득하기 위해 다수의 SC-FDMA 심볼들에서 평균될 수 있다.
다른 기술들 또한 TDM 파일럿 또는 CDM 파일럿으로부터 유도된 채널 추정치의 품질을 개선하기 위해 사용될 수 있다. 상기 기술들은 반복 채널 추정 기술 및 데이터-지원 채널 추정 기술을 포함한다.
반복 채널 추정 기술을 위해, 통신 채널이 초기 추정치는 MMSE 또는 최소-제 곱 기술을 사용하여 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 우선적으로 유도된다. 초기 채널 추정치는 전술된 것과 같이 데이터 심볼 추정치들을 유도하기 위해 사용된다. 일 실시예에서, 파일럿 심볼들에서의 데이터 심볼들로 인한 간섭은 데이터 심볼 추정치들
Figure 112007071721762-PCT00054
및 초기 채널 추정치
Figure 112007071721762-PCT00055
에 기초하여 예를 들면,
Figure 112007071721762-PCT00056
로서 추정되며, 상기
Figure 112007071721762-PCT00057
는 간섭 추정치를 표시한다. 또다른 실시예에서, 데이터 심볼 추정치들은 디코딩된 데이터를 획득하기 위해 처리된다. 디코딩된 데이터는 간섭 추정치를 획득하기 위해 초기 채널 추정치와 연관된 다시 변조된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 송신기에서 수행된 것과 동일한 방식으로 처리된다. 상기 실시예들을 위해, 간섭 추정치는 수신된 파일럿 심볼들로부터 감산되며, 개선된 채널 추정을 유도하기 위해 사용되는 간섭-제거된 파일럿 심볼들
Figure 112007071721762-PCT00058
을 획득한다. 프로세스는 점진적으로 더 우수한 채널 추정치들을 획득하기 위해 임의의 반복 회수 동안 반복될 수 있다. 반복 채널 추정 기술은 도 5B에 도시된 TDM 파일럿 방식, 도 5C 및 5D에 도시된 CDM 파일럿 방식들 및 데이터 심볼들이 파일럿 심볼들에 심볼간 간섭을 발생할 수 있는 다른 파일럿 방식들에 더 적합하다.
데이터-지원 채널 추정 기술을 위해, 수신된 데이터 심볼들은 채널 추정을 위해 수신된 파일럿 심볼들과 함께 사용된다. 제 1 채널 추정치는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 유도되고 데이터 심볼 추정치들을 획득하기 위해 사용된다. 제 2 채널 추정치는 그후에 수신된 데이터 심볼들 및 데이터 심볼 추정치들에 기초하여 유도된다. 일 실시예에서, 수신된 데이터 심볼들 rd(n)은 주파수 도메인의 수신된 데이터 값들 Rd(k)로 변환되고, 데이터 심볼 추정치들
Figure 112007071721762-PCT00059
은 주파수 도메인의 데이터 값들
Figure 112007071721762-PCT00060
로 변환된다. 제 2 채널 추정치는 식들(14) 내지 (18)에서 Rp(k)에 대하여 Rd(k) 및 P(k)에 대하여
Figure 112007071721762-PCT00061
로 치환함으로써 획득될 수 있다. 또다른 실시예에서, 데이터 심볼 추정치들은 디코딩된 데이터를 획득하기 위해 처리되며, 디코딩된 데이터는 다시 변조된 데이터 심볼들 Drm(k)을 획득하기 위해 처리된다. 제 2 채널 추정치는 식들(14) 내지 (18)에서 Rp(k)에 대하여 Rd(k) 및 P(k)에 대하여 Drm(k)로 치환함으로써 획득될 수 있다.
수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들로 획득된 2개의 채널 추정치들은 개선된 전체 채널 추정치를 획득하기 위해 결합된다. 상기 결합은 예를 들면, 다음과 같이 수행된다:
Figure 112007071721762-PCT00062
상기
Figure 112007071721762-PCT00063
는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 획득된 채널 추정치이고,
Figure 112007071721762-PCT00064
는 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 획득된 채널 추정치이며,
Cp(k) 및 Cd(k)는 각각 파일럿 및 데이터에 대한 가중치 팩터들이고,
Figure 112007071721762-PCT00065
는 전체 채널 추정치이다.
일반적으로,
Figure 112007071721762-PCT00066
는
Figure 112007071721762-PCT00067
,
Figure 112007071721762-PCT00068
, 데이터 심볼 추정치들에서 신뢰도, 및/또는 다른 팩터들의 임의의 함수에 기초하여 유도될 수 있다. 전술된 프로세스는 반복하는 방식으로 수행될 수 있다. 각각의 반복에 대하여,
Figure 112007071721762-PCT00069
는 데이터 심볼 추정치들로부터 획득된 채널 추정치에 기초하여 업데이트되고, 업데이트된
Figure 112007071721762-PCT00070
는 새로운 데이터 심볼 추정치들을 유도하기 위해 사용된다 데이터-지원 채널 추정 기술은 도 5A 내지 도 5D에 도시된 TDM 및 CDM 파일럿 방식들을 포함하여 모든 파일럿 방식들에 대하여 사용될 수 있다.
도 9는 송신기(910) 및 수신기(950)의 블럭 다이어그램이다. 순방향 링크에 대하여, 송신기(910)는 기지국의 일부이고, 수신기(950)는 무선 디바이스의 일부이다. 역방향 링크에 대하여, 송신기(910)는 무선 디바이스의 일부이고, 수신기(950)의 일부이다. 기지국은 일반적으로 고정국이며, 기지국 트랜시버 시스템(BTS), 액세스 포인트 또는 몇몇 다른 기술 용어들로 불린다. 무선 디바이스는 고정되거나 이동할 수 있고, 사용자 단말기, 이동국, 또는 몇몇 다른 기술 용어들로 불린다.
송신기(910)에서, TX 데이터 및 파일럿 프로세서(920)는 데이터 심볼들을 획득하기 위해 트래픽 데이터를 처리하고, 파일럿 심볼들을 발생하며, 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 제공한다. SC-FDMA 변조기(930)는 TDM 및/또는 CDM을 사용항 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 멀티플렉싱하고, SC-FDMA 심볼들을 발생하기 위해 SC-FDMA 변조(예를 들면, IFDMA, LFDMA 등등에 대한)를 수행한다. 송신기 유니트(TMTR;932)는 SC-FDMA 심볼들을 처리(아날로그 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향 변환)하고, 안테나(934)를 통해 전송되는 무선 주파수(RF) 변조된 신호를 발생한다.
수신기(950)에서, 안테나(952)는 전송된 신호를 수신하고 수신된 신호를 제공한다. 수신기 유니트(RCVR;954)는 수신된 신호를 처리(예를 들면, 필터링, 증폭, 주파수 하향 변환, 및 디지털화)하여 수신된 샘플들의 스트림을 발생한다. SC-FDMA 복조기(960)는 수신된 샘플들을 처리하여 수신된 데이터 심볼들 및 수신된 파일럿 심볼들을 획득한다. 채널 추정기/프로세서(980)는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 채널 추정을 유도한다. SC-FDMA 복조기(960)는 채널 추정을 사용하여 수신된 데이터 심볼들에 등화를 수신하고, 데이터 심볼 추정치들을 제공한다. 수신(RX) 데이터 프로세서(970)는 데이터 심볼 추정치들을 디맵핑, 디인터리빙 및 디코딩하여 디코딩된 데이터를 제공한다 일반적으로, SC-FDMA 복조기(960) 및 RX 데이터 프로세서(970)에 의한 프로세싱은 송신기(910)에서 SC-FDMA 변조기(930) 및 TX 데이터 및 파일럿 프로세서(920)에 의한 프로세싱과 상호보완적이다.
제어기들(940 및 990)은 각각 송신기(910) 및 수신기(950)에서 다양한 처리 유니트들의 동작을 지시한다. 메모리 유니트들(942 및 992)은 각각 제어기들(940 및 990)에 의해 사용되는 프로그램 코드들 및 데이터를 저장한다.
도 10A는 도 9의 프로세서(920)의 실시예이고 TDM 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 파일럿 프로세서(920a) 및 TX 데이터의 블럭 다이어그램을 도시한다. 프로세서(920a) 내에서, 트래픽 데이터는 인코더(1012)에 의해 인코딩되고, 인터리버(1014)에 의해 인터리빙되며, 심볼 맵퍼(1016)에 의해 데이터 심볼들로 맵핑된다. 파일럿 발생기(1020)는 예를 들면, 다상 시퀀스에 기초하여 파일럿 심볼들을 발생한다. 멀티플렉서(Mux;1022)는 데이터 심볼들을 수신하여 TDM 제어에 기초하여 파일럿 심볼들로 멀티플렉싱하고, 멀티플렉싱된 데이터 및 파일럿 심볼들의 스트림을 제공한다.
도 10B는 도 9의 프로세서(920)의 또다른 실시예이며 CDM 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 파일럿 프로세서(920b) 및 TX 데이터의 블럭 다이어그램을 도시한다. 프로세서(920b) 내에서, 트래픽 데이터는 인코더(1012)에 의해 인코딩되고, 인터리버(1014)에 의해 인터리빙되며, 심볼 맵퍼(1016)에 의해 데이터 심볼들로 맵핑된다. 곱셈기(1024a)는 각각의 데이터 심볼에 데이터에 대한 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wd}을 곱하여 M개의 스케일링된 데이터 심볼들을 제공한다. 유사하게, 곱셈기(1024b)는 각각의 파일럿 심볼에 파일럿에 대한 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wp}을 곱하여 M개의 스케일링된 파일럿 심볼들을 제공한다. 합산기(1026)는 도 5C 또는 5D에 도시된 것과 같이 스케일링된 파일럿 심볼들과 스케일링된 데이터 심볼 들을 합산하여 결합된 심볼들을 제공한다.
도 11A는 도 9의 SC-FDMA 변조기(930)의 일 실시예인 IFDMA를 위한 SC-FDMA 변조기(930a)를 도시한다. 변조기(930a) 내에서, 반복 유니트(1112)는 K개 심볼들의 확장된 시퀀스를 획득하기 위해 데이터/파일럿 심볼들의 원래의 시퀀스를 S회 반복한다. 위상 램프 유니트(1114)는 출력 심볼들의 주파수-변환된 시퀀스를 발생하기 위해 확장된심볼 시퀀스에 위상 램프를 적용한다. 위상 램프는 전송을 위해 사용된 서브 대역 세트 u에 의해 결정된다. 순환 전치 발생기(1116)는 IFDMA 심볼을 발생하기 위해 주파수-변환된 심볼 시퀀스에 순환 전치를 부가한다.
도 11B는 도 9의 SC-FDMA 변조기(930)의 일 실시예인 LFDMA를 위한 SC-FDMA 변조기(930b)를 도시한다. 변조기(930b) 내에서, FFT 유니트(1112)는 N개 주파수 도메인 심볼들의 시퀀스를 획득하기 위해 데이터/파일럿 심볼들의 원래의 시퀀스에 N-포인트 FFT를 수행한다. 심볼-대-서브 대역 맵퍼(1124)는 N개의 주파수-도메인 심볼들을 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들로 맵핑하고, K-N개의 제로 심볼들을 남아있는 K-N 서브 대역들로 맵핑한다. IFFT 유니트(1126)는 맵퍼(1124)로부터의 K개 심볼들에 K-포인트 IFFT를 수행하고, K 시간-도메인 출력 심볼들의 시퀀스를 제공한다. 순환 전치 발생기(1128)는 LFDMA 심볼을 발생하기 위해 출력 심볼 시퀀스에 순환 전치를 부가한다.
도 12A는 도 9의 복조기(960)의 일 실시예이며 TDM IFDMA 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 SC-FDMA 복조기(960a)의 블럭 다이어그램을 도시한다. SC-FDMA 복조기(960a) 내에서, 순환 전치 제거 유니트(1212)는 각각의 수신된 IFDMA 심볼에 대하여 순환 전치를 제거한다. 위상 램프 제거 유니트(1214)는 각각의 수신된 IFDMA 심볼에서 위상 램프를 제거한다. 위상 램프 제거는 RF로부터 베이스 밴드로의 주파수 하향 변환에 의해 수행될 수 있다. 디멀티플렉서(Demux;1220)는 유니트(1214)의 출력을 수신하며, 수신된 데이터 심볼들을 등화기(1230)에 제공하고, 수신된 심볼들을 채널 추정기(980)에 제공한다. 채널 추정기(980)는 MMSE 또는 최소-제곱 기술을 사용하여 수신된 파일럿 심볼들에 기초한 채널 추정치를 유도한다. 등화기(1230)는 주파수 도메인 또는 시간 도메인에서 채널 추정치를 사용하여 수신된 데이터 심볼들에 등화를 수행하며, 등화된 데이터 심볼들을 제공한다. 누산기(1232)는 동일한 전송된 데이터 심볼의 다수 카피들에 상응하는 등화된 데이터 심볼들을 누산하고, 데이터 심볼 추정치들을 제공한다.
도 12B는 도 9의 복조기(960)의 일 실시예이며 CDM IFDMA 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 SC-FDMA 복조기(960b)의 블럭 다이어그램을 도시한다. SC-FDMA 복조기(960b)는 전송된 데이터 심볼들을 복원하는 데이터 채널화기 및 전송된 파일럿 심볼들을 복원하는 파일럿 채널화기를 포함한다. 데이터 채널화기를 위해, 곱셈기(1224a)는 유니트(1214)의 출력에 데이터 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wd}을 곱하고, 스케일링된 데이터 심볼들을 제공한다. 누산기(1226a)는 각각의 전송된 데이터 심볼에 대한 M개 스케일링된 데이터 심볼들을 누산하여 수신된 데이터 심볼을 제공한다. 파일럿 채널화기를 위해, 곱셈기(1224b)는 유니트(1214)의 출력에 파일럿 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wp}을 곱하고, 각각의 전송된 파일럿 심볼에 대한 스케 일링된 파일럿 심볼들을 제공하며, 이는 누산기(1226b)에 의해 전송된 파일럿 심볼에 대한 수신된 파일럿 심볼을 획득하도록 누산된다. SC-FDMA 복조기(960b) 내의 후속 유니트들에 의한 처리는 SC-FDMA 복조기(960a)에 대하여 전술된 것과 같다.
도 13A는 도 9의 복조기(960)의 일 실시예이며 TDM LFDMA 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 SC-FDMA 복조기(960c)의 블럭 다이어그램을 도시한다. SC-FDMA 복조기(960c) 내에서 순환 전치 제거 유니트(1312)는 각각의 수신된 LFDMA 심볼에 대하여 순환 전치를 제거한다. FFT 유니트(1314)는 순환 전치의 제거 이후에 LFDMA 심볼에 K-포인트 FFT를 수행하여 K개의 주파수-도메인 값들을 제공한다. 서브 대역-대-심볼 디맵퍼(1316)는 K개의 주파수-도메인 값들을 수신하고, 전송을 위해 사용되는 N개 서브 대역들에 대한 N개 주파수-도메인 값들을 제공하며, 남아있는 주파수-도메인 값들을 삭제한다. IFFT 유니트(1318)는 디맵퍼(1316)로부터의 N개 주파수-도메인 값들에 N-포인트 FFT를 수행하여 N개의 수신된 심볼들을 제공한다. 디멀티플렉서(Demux;1320)는 유니트(1318)의 출력을 수신하며, 수신된 데이터 심볼들을 등화기(1330)에 제공하고, 수신된 파일럿 심볼들을 채널 추정기(980)에 제공한다. 등화기(1330)는 주파수 도메인 또는 시간 도메인에서 채널 추정기(980)로부터의 채널 추정치를 사용하여 수신된 데이터 심볼들에 등화를 수행하며, 데이터 심볼 추정치들을 제공한다.
도 13B는 도 9의 복조기(960)의 일 실시예이며 CDM LFDMA 파일럿 방식들을 위해 사용될 수 있는 SC-FDMA 복조기(960d)의 블럭 다이어그램을 도시한다. SC-FDMA 복조기(960d)는 전송된 데이터 심볼들을 복원하는 데이터 채널화기 및 전송된 파일럿 심볼들을 복원하는 파일럿 채널화기를 포함한다. 데이터 채널화기를 위해, 곱셈기(1324a)는 IFFT 유니트(1318)의 출력에 데이터 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wd}을 곱하고, 스케일링된 데이터 심볼들을 제공한다. 누산기(1326a)는 각각의 전송된 데이터 심볼에 대한 M개 스케일링된 데이터 심볼들을 누산하여 수신된 데이터 심볼을 제공한다. 파일럿 채널화기를 위해, 곱셈기(1324b)는 IFFT 유니트(1318)의 출력에 파일럿 직교 시퀀스의 M개 칩들 {wp}을 곱하여 각각의 전송된 파일럿 심볼에 대한 M개의 스케일링된 파일럿 심볼들을 제공하며, 이는 누산기(1326b)에 의해 전송된 파일럿 심볼에 대한 수신된 파일럿 심볼을 획득하도록 누산된다. SC-FDMA 복조기(960d) 내의 후속 유니트들에 의한 처리는 SC-FDMA 복조기(960c)에 대하여 전술된 것과 같다.
본 명세서에 개시된 파일럿 전송 및 채널 추정 기술들은 다양한 수단들에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 상기 기술들은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에서 구현될 수 있다. 하드웨어 구현을 위해, 송신기에서 파일럿을 발생하여 전송하는데 사용되는 프로세싱 유니트들(예를 들면, 도 9 내지 13B에 도시된 프로세싱 유니트들의 각각 또는 상기 프로세싱 유니트들의 조합)은 하나 또는 그 이상의 애플리케이션용 집적 회로(ASICs), 디지털 신호 처리기들(DSPs), 디지털 신호 처리 디바이스들(DSPDs), 프로그램 가능한 로직 디바이스들(PLDs), 현장 프로그램 가능한 게이트 어레이들(FPGAs), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 본 명세서에 개시된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유니 트 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다. 프로세싱 유니트들은 단말기에서 하나 또는 그 이상의 ASICs, DSPs, 프로세서들, 제어기들 등등 내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현을 위해, 본 명세서에 개시된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들면, 절차들, 기능들 등등)을 사용하여 기능들이 실행될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유니트(예를 들면, 도 9의 메모리 유니트(942, 992)에 저장되고 프로세서(예를 들면, 제어기들(940, 990))에 의해 실행된다. 메모리 유니트는 프로세서 내부 또는 외부에 구현될 수 있다.
개시된 실시예의 전술된 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 이용하기에 용이하도록 하기 위하여 제공되었다. 이들 실시예에 대한 여러 가지 변형은 당업자에게 자명하며, 여기서 한정된 포괄적인 원리는 본 발명의 사용 없이도 다른 실시예에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 설명된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징에 나타낸 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (59)

  1. 다상(polyphase) 시퀀스에 기초하여 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및
    통신 채널을 통한 전송을 위한 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 다수 회 반복하도록(replicate) 동작하는 변조기를 포함하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 변조기는 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 위상 램프를 적용하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 변조기는 주파수 서브 대역들의 적어도 2개의 서로 다른 세트들에서 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 전송하기 위해 적어도 2개의 서로 다른 심볼 주기들에서 상기 위상 램프에 대한 적어도 2개의 서로 다른 위상 기울기들을 사용하도록 추가로 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 변조기는 상기 통신 채널을 통해 시간 도메인에서의 전송에 적합한 출 력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 순환 전치를 부가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다상 시퀀스는 시간 도메인에서 일정한 엔벨로프 및 주파수 도메인에서 편평한(flat) 스펙트럼 응답을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하며, 상기 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스를 제 1 심볼 주기에서 멀티플렉싱하고, 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 제 2 심볼 주기에서 멀티플렉싱하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하며, 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 상기 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스로 멀티플렉싱하여 멀티플렉싱된 데이터 및 파일럿 심볼들의 시퀀스를 제공하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하며, 상기 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스에 제 1 직교 시퀀스를 곱하여 스케일링된 데이터 심볼들의 다수의 시퀀스들을 획득하고, 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스에 제 2 직교 시퀀스를 곱하여 스케일링된 파일럿 심볼들의 다수의 시퀀스들을 획득하며, 상기 스케일링된 데이터 심볼들의 다수의 시퀀스들과 상기 스케일링된 파일럿 심볼들의 다수의 시퀀스들을 결합하여 결합된 심볼들의 다수의 시퀀스들을 획득하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프로세서는 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하며, 상기 데이터 심볼들의 제 1 시퀀스에 제 1 직교 시퀀스를 곱하여 스케일링된 데이터 심볼들의 시퀀스를 획득하고, 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스에 제 2 직교 시퀀스를 곱하여 스케잉링된 파일럿 심볼들의 시퀀스를 획득하며, 상기 스케일링된 데이터 심볼들의 시퀀스에 상기 스케일링된 파일럿 심볼들의 시퀀스를 결합하여 결합된 심볼들의 시퀀스를 획득하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스는 주파수 서브 대역들의 제 1 세트에서 전송되며, 상기 데이터 심볼들은 상기 제 1 세트보다 많은 주파수 서브 대역들을 포함하는 주파수 서브 대역들의 제 2 세트에서 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 통신 시스템에서 파일럿을 발생하는 방법으로서,
    다상 시퀀스에 기초하여 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하는 단계; 및
    통신 채널을 통한 전송을 위한 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 다수 회 반복하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 위상 램프를 적용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 순환 전치를 부가하는 단계; 및
    상기 통신 채널을 통해 시간 도메인에서 상기 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 다상 시퀀스에 기초하여 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하기 위한 수단; 및
    통신 채널을 통한 전송을 위한 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 다수 회 반복하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 위상 램프를 적용하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 2 시퀀스에 순환 전치를 부가하기 위한 수단; 및
    상기 통신 채널을 통해 시간 도메인에서 상기 출력 심볼들의 제 3 시퀀스를 전송하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 다상 시퀀스에 기초하여 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 형성하도록 동작하는 프로세서; 및
    주파수-도메인 심볼들의 제 2 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 1 시퀀스를 주파수 도메인으로 변환하고, 파일럿 전송을 위해 사용되는 주파수 서브 대역들의 그룹으로 맵핑되는 상기 주파수-도메인 심볼들의 제 2 시퀀스로 심볼들의 제 3 시퀀스를 형성하고, 통신 채널을 통한 전송을 위한 출력 심볼들의 제 4 시퀀스를 획득하기 위해 상기 심볼들의 제 3 시퀀스를 시간 도메인으로 변환하도록 동작하는 변조기를 포함하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 변조기는 상기 통신 채널을 통한 시간 도메인에서의 전송에 적합한 출력 심볼들의 제 5 시퀀스를 획득하기 위해 상기 파일럿 심볼들의 제 4 시퀀스에 순환 전치를 부가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 다상 시퀀스는 시간 도메인에서 일정한 엔벨로프 및 주파수 도메인에서 편평한(flat) 스펙트럼 응답을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 데이터 심볼들은 파일럿 전송을 위해 사용되는 주파수 서브 대역의 그룹 보다 많은 주파수 서브 대역들을 포함하는 주파수 서브 대역들의 제 2 그룹에서 전송되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 파일럿 심볼들의 시퀀스를 형성하고, 데이터 심볼들의 시퀀스를 형성하여 상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 시간 분할 멀티플렉싱하도록 동작하는 프로세서; 및
    상기 시간 분할 멀티플렉싱된 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 발생하도록 동 작하는 변조기를 포함하는 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 데이터 심볼들의 시퀀스를 제 1 심볼 주기에서 멀티플렉싱하고, 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 제 2 심볼 주기에서 멀티플렉싱하도록 동작하며, 상기 변조기는 상기 제 1 심볼 주기에서 상기 데이터 심볼들의 시퀀스에 대하여 제 1 SC-FDMA 심볼을 발생하고, 상기 제 2 심볼 주기에서 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스에 대하여 제 2 SC-FDMA 심볼을 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 프로세서는 심볼 주기의 서로 다른 샘플 주기들에서 상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 멀티플렉싱하도록 동작하며, 상기 변조기는 상기 심볼 주기 동안 상기 멀티플렉싱된 파일럿 및 데이터 심볼들에 대하여 SC-FDMA 심볼을 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 파일럿 심볼들의 시퀀스를 형성하기 위한 수단;
    데이터 심볼들의 시퀀스를 형성하기 위한 수단;
    상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 시간 분할 멀티플렉싱하기 위한 수단; 및
    상기 시간 분할 멀티플렉싱된 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들에 기초하여 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 발생하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 시간 분할 멀티플렉싱하기 위한 수단은,
    상기 데이터 심볼들의 시퀀스를 제 1 심볼 주기에서 멀티플렉싱하기 위한 수단; 및
    상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 제 2 심볼 주기에서 멀티플렉싱하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 시간 분할 멀티플렉싱하기 위한 수단은,
    심볼 주기의 서로 다른 샘플 주기들에서 상기 데이터 심볼들의 시퀀스와 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 멀티플렉싱하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 파일럿 심볼들의 시퀀스를 형성하고, 데이터 심볼들의 시퀀스를 형성하도록 동작하는 프로세서;
    상기 파일럿 심볼들의 시퀀스에 기초하여 광대역 파일럿을 발생하고, 상기 데이터 심볼들의 시퀀스에 기초하여 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 발생하며, 상기 광대역 심볼 및 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 시간 분할 멀티플렉싱하도록 동작하는 변조기를 포함하는 장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 프로세서는 의사-난수(PN) 시퀀스에 기초하여 상기 파일럿 심볼들의 시퀀스를 형성하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 27항에 있어서,
    상기 변조기는 상기 데이터 심볼들의 시퀀스에 대하여 적어도 하나의 인터리빙된 FDMA(IFDMA) 심볼 또는 적어도 하나의 로컬화된 FDMA(LFDMA) 심볼을 발생하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 27항에 있어서,
    상기 광대역 파일럿은 적어도 하나의 다른 송신기로부터의 적어도 하나의 다른 광대역 파일럿과 관련하여 의사-랜덤한 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 27항에 있어서,
    상기 광대역 파일럿은 상기 적어도 하나의 다른 송신기로부터의 적어도 하나의 다른 광대역 파일럿과 함께 시간 정렬되는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 시간-도메인 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 처리하도록 동작하는 복조기; 및
    주파수-도메인 파일럿 값들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿 심볼들을 변환하고, 상기 주파수-도메인 파일럿 값들에 기초하고 최소 평균-제곱 에러(MMSE) 기술 또는 최소-제곱(LS) 기술을 사용하여 상기 통신 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 주파수 응답 추정치에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정치를 유도하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 주파수 응답 추정치를 필터링하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 채널 임펄스 응답 추정치를 필터링하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 32항에 있어서,
    상기 프로세서는 주파수 서브 대역들의 적어도 2개 세트들에서 전송되는 SC-FDMA 심볼들에 대한 주파수 응답 추정치를 유도하고, 상기 주파수 응답 추정치에 기초하여 채널 임펄스 응답 추정치들을 유도하며, 상기 채널 임펄스 응답 추정치들의 각각보다 더 많은 탭들을 가지는 확장된 채널 임펄스 응답 추장치를 획득하기 위해 상기 채널 임펄스 응답 추정치들을 필터링하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내에 미리 결정된 개수의 탭들을 유지하고, 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내에 남아있는 탭들을 0으로 세팅하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 통신 채널을 통한 데이터 전송을 위해 신호-대-잡음-및-간섭비(SNR) 또는 스펙트럼 효율에 기초하여 상기 미리 결정된 개수의 탭들을 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내의 탭들을 미리 결정된 임계치를 초과하도록 유지하고, 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내의 남아있는 탭들을 0으로 세팅하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 33항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내에 제 1 L개 탭들을 유지하고, 상기 채널 임펄스 응답 추정치 내의 남아있는 탭들을 0으로 세팅하도록 동작하며, 상기 L은 1 또는 그 이상의 정수인 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제 32항에 있어서,
    상기 복조기는 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼 내의 수신된 심볼들을 수신된 데이터 심볼들 및 수신된 파일럿 심볼들로 디멀티플렉싱하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 32항에 있어서,
    상기 복조기는 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 파일럿을 위한 직교 시퀀스를 사용하여 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 처리하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 32항에 있어서,
    상기 주파수 응답 추정치에 기초하여 수신된 데이터 심볼들을 등화하도록 동작하는 등화기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 통신 채널을 통해 수신된 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 처리하기 위한 수단;
    주파수-도메인 파일럿 값들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿 심볼들을 변환하기 위한 수단; 및
    상기 주파수-도메인 파일럿 값들에 기초하고 최소 평균-제곱 에러(MMSE) 기술 또는 최소-제곱(LS) 기술을 사용하여 상기 통신 채널에 대한 주파수 응답 추정치를 유도하기 위한 수단을 포함하는 장치.
  45. 제 44항에 있어서,
    상기 주파수 응답 추정치에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정치를 유도하기 위한 수단; 및
    상기 채널 임펄스 응답 추정치의 적어도 하나의 탭을 0으로 세팅하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제 44항에 이어서,
    적어도 2개의 심볼 주기들에 대한 적어도 2개의 SC-FDMA 심볼들로부터 적어도 2개의 주파수 응답 추정치들을 필터링하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 장치.
  47. 다상 시퀀스를 사용하여 발생된 파일럿 심볼들의 시퀀스의 다수의 카피(copy)들로 구성된 파일럿을 수신하고, 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 수신된 파일럿을 처리하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 파일럿 심볼들의 시퀀스의 다수의 카피들에 상응하는 수신된 파일럿 심볼들을 누산하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  48. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼 내의 수신된 심볼들을 수신된 데이터 심볼들 및 수신된 파일럿 심볼들로 시간 분할 디멀티플렉싱하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  49. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 수신된 파일럿 심볼들을 획득하기 위해 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 처리하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하고 최소-제곱(LS) 기술을 사용하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  50. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼 내의 수신된 심볼들을 수신된 데이터 심볼들 및 수신된 파일럿 심볼들로 시간 분할 디멀티플렉싱하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  51. 제 50항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼은 샘플 주기들에서 멀티플렉싱된 파일럿 심볼들 및 데이터 심볼들을 포함하며, 상기 복조기는 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼에서 상기 수신된 파일럿 심볼들 및 상기 수신된 데이터 심볼들을 디멀티프렉싱하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 처리하며, 데이터 심볼 추정치들을 획득하기 위해 상기 통신 채널에 대한 제 1 채널 추정치로 상기 수신된 데이터 심볼들을 처리하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 제 1 채널 추정치를 유도하고, 상기 제 1 채널 추정치 및 상기 데이터 심볼 추정치들에 기초하여 상기 수신된 데이터 심볼들로 인한 간섭을 추정하며, 상기 수신된 파일럿 심볼들 및 상기 추정된 간섭에 기초하여 간섭이 제거된 파일럿 심볼들을 유도하고, 상기 간섭이 제거된 파일럿 심볼들에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 제 1 프로세서를 포함하는 장치.
  53. 제 52항에 있어서,
    디코딩된 데이터를 획득하기 위해 상기 데이터 심볼 추정치들을 처리하고, 다시 변조된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 상기 디코딩된 데이터를 처리하도록 동작하는 제 2 프로세서를 더 포함하며, 상기 제 1 프로세서는 상기 다시 변조된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 간섭을 추정하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  54. 제 52항에 있어서,
    상기 복조기 및 상기 제 1 프로세서는 상기 데이터 심볼 추정치들을 유도하고, 상기 간섭을 추정하며, 상기 간섭이 제거된 파일럿 심볼들을 유도하며, 다수의 반복들 동안 상기 제 2 추정치를 획득하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  55. 통신 채널을 통해 적어도 하나의 단일-캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 심볼을 수신하고, 수신된 파일럿 심볼들 및 수신된 데이터 심볼들을 획득하 기 위해 상기 적어도 하나의 SC-FDMA 심볼을 처리하도록 동작하는 복조기; 및
    상기 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 채널 추정치를 유도하고, 상기 수신된 데이터 심볼들에 기초하여 제 2 채널 추정치를 유도하며, 상기 제 1 및 제 2 채널 추정치들을 기초하여 제 3 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 프로세서를 포함하는 장치.
  56. 제 55항에 있어서,
    상기 복조기는 데이터 심볼 추정치들을 획득하기 위해 상기 제 1 채널 추정치를 사용하여 상기 수신된 데이터 심볼들을 처리하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  57. 제 56항에 있어서,
    상기 제 1 프로세서는 상기 수신된 데이터 심볼들 및 상기 데이터 심볼 추정치들에 기초하여 상기 제 2 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  58. 제 56항에 있어서,
    디코딩된 데이터를 획득하기 위해 상기 데이터 심볼 추정치들을 처리하고, 다시 변조된 데이터 심볼들을 획득하기 위해 상기 디코딩된 데이터를 처리하도록 동작하는 제 2 프로세서를 더 포함하며, 상기 제 1 프로세서는 상기 수신된 데이터 심볼들 및 상기 다시 변조된 데이터 심볼들에 기초하여 상기 제 2 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  59. 제 55항에 있어서,
    상기 제 1 프로세서는 상기 제 1 채널 추정치, 상기 제 2 채널 추정치 및 상기 데이터 심볼 추정치들의 신뢰도에서 신뢰의 표시의 함수의 기초하여 상기 제 3 채널 추정치를 유도하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
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