KR20100034460A - Method and apparatus for estimating channel at relay network - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 릴레이 네트워크에서의 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 본 발명의 릴레이는 기지국 전송 신호를 릴레이에서 생성된 릴레이 파일럿 신호와 동시에 단말기로 전송하고, 본 발명의 단말기는 상기 기지국 전송 신호 및 릴레이 파일럿 신호를 이용하여 기지국과 릴레이 간 채널, 릴레이와 단말기 간 채널을 각각 추정하고, 상기 추정된 채널을 서로 곱하여 전체 채널을 추정할 수 있다. The present invention relates to a channel estimation method and apparatus in a relay network. More specifically, the relay of the present invention transmits a base station transmission signal to a terminal simultaneously with a relay pilot signal generated in the relay, and the terminal of the present invention transmits the base station. The signal between the base station and the relay and the channel between the relay and the terminal may be estimated using the signal and the relay pilot signal, and the total channel may be estimated by multiplying the estimated channels with each other.
차세대 이동통신에서는 기지국이 모든 지역을 서비스하기보다는 릴레이(Relay Station)을 통해서 많은 통신이 이루어질 것으로 예상된다. 이러한 릴레이를 설치함으로써 커버리지 확장은 물론 용량도 증대할 수 있다. 종래의 셀룰러 시스템에서 사용되는 아날로그 리피터나 디지털 리피터와는 달리, 릴레이 시스템은 간섭과 자원의 상황을 고려한 무선 자원 관리(Radio Resource Management)가 가능하다. 이에 따라 좋은 링크를 확보할 수 있어 용량을 향상시킬 수 있고, 또한 음영 지역에 위치한 단말기에게도 서비스를 제공할 수 있어 커버리지를 향상시킬 수 있 다. In the next-generation mobile communication, it is expected that a lot of communication will be performed through a relay station, rather than a base station serving all regions. By installing these relays, you can expand coverage and increase capacity. Unlike analog repeaters or digital repeaters used in conventional cellular systems, the relay system is capable of radio resource management in consideration of interference and resource conditions. As a result, a good link can be secured, thereby improving capacity, and a service can be provided to a terminal located in a shadow area, thereby improving coverage.
한편, 단말기가 수신한 신호를 정확하게 복조하기 위해서는 기지국에서 전송된 신호가 거쳐 온 경로의 크기와 위상의 특성을 알 필요가 있다. 이를 용이하게 하기 위해 기지국에서 정보를 송신할 때, 일정 대역을 파일럿 신호로 할당하여 전송하며, 단말기는 파일럿 신호를 신호처리 하여 수신 신호가 거쳐 온 전송 경로의 크기와 위상 특성을 파악해 낸다. 여기서 전송 경로의 크기와 위상의 특성을 추정하는 것을 채널 추정이라고 한다. On the other hand, in order to accurately demodulate the signal received by the terminal, it is necessary to know the magnitude and phase characteristics of the path through which the signal transmitted from the base station passes. In order to facilitate this, when the base station transmits information, a predetermined band is allocated as a pilot signal and transmitted, and the terminal signals the pilot signal to determine the magnitude and phase characteristics of the transmission path through which the received signal has passed. Here, estimating the magnitude of the transmission path and the characteristics of the phase is called channel estimation.
릴레이 네트워크에서 릴레이는 기지국 전송 신호가 무선 환경을 통하여 릴레이로 전송되면서 발생할 수 있는 신호의 왜곡 등을 고려하지 않고, 수신한 기지국 전송 신호를 단말기에 재전송 하기 때문에 단말기에서 정확한 채널을 추정하기 어렵다. 왜냐하면 일반적으로 OFDM 신호의 파일럿은 커버리지를 고려하여 지연 확산을 해결할 수 있을 정도로 삽입되는데, 일반적으로 릴레이 네트워크에서는 커버리지의 확장으로 인하여 지연 확산이 증가하게 되고, 이에 따라 주파수 선택도가 증가하기 때문이다. 따라서, 종래 삽입된 파일럿 신호만으로는 릴레이 전후로 겪는 정확한 채널을 추정하는 것이 어려워진다는 문제점이 발생한다. In a relay network, a relay is difficult to estimate an accurate channel in the terminal because the base station retransmits the received base station transmission signal to the terminal without considering distortion of a signal that may occur when the base station transmission signal is transmitted to the relay through a wireless environment. In general, the pilot of the OFDM signal is inserted enough to solve the delay spread in consideration of the coverage. In general, the delay spread increases due to the expansion of the coverage in the relay network, thereby increasing the frequency selectivity. Accordingly, a problem arises in that it is difficult to estimate the exact channel experienced before and after the relay only with the conventionally inserted pilot signal.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 릴레이 네트워크에서 릴레이가 릴레이 파일럿 신호를 생성하여 기지국 전송 신호와 함께 단말기로 전송하고, 단말기는 상기 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호를 이용하여 기지국과 릴레이 간의 채널 및 릴레이와 단말기 간의 채널을 각각 추정하여 전체 채널을 추정하는 채널 추정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in the relay network, a relay generates a relay pilot signal and transmits it to the terminal along with the base station transmission signal, the terminal using the base station transmission signal and the relay pilot signal base station An object of the present invention is to provide a channel estimation method for estimating a total channel by estimating a channel between and a relay and a channel between a relay and a terminal, respectively.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 릴레이 네트워크에서의 채널 추정을 위한 릴레이의 파일럿 신호 전송 방법은 기지국 전송 신호를 수신하고, 상기 수신된 기지국 전송 신호에 포함된 파일럿을 추출하는 과정, 상기 추출된 파일럿과 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿이 배치되는 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성하는 과정, 상기 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제1 전송 신호를 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 릴레이의 파일럿 신호 전송 방법은 상기 수신된 기지국 전송 신호에 연속하는 기지국 전송 신호를 수신하여 파일럿을 추출하는 과정, 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호와 주파수 영역에서 위치는 동일하고 위상이 반대인 릴레이의 제2 파일럿 신호를 생성하는 과정 및 상기 연속하여 수신된 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제2 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제2 전송 신호를 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The pilot signal transmission method of the relay for channel estimation in the relay network of the present invention for achieving the above object is a step of receiving a base station transmission signal, extracting the pilot included in the received base station transmission signal, the extraction Generating a first pilot signal of the relay in which the pilot is disposed at the same position in the pilot and the frequency domain; transmitting a first transmission signal of the relay obtained by adding the base station transmission signal and the first pilot signal of the relay; It is characterized by including. The method for transmitting a pilot signal of the relay may include receiving a base station transmission signal continuous to the received base station transmission signal and extracting a pilot; a relay having the same position and opposite phase in a frequency domain with the first pilot signal of the relay; Generating a second pilot signal and transmitting a second transmission signal of the relay obtained by summing the continuously received base station transmission signal and the second pilot signal of the relay.
그리고 본 발명의 릴레이 네트워크에서의 채널 추정 방법은 릴레이가 기지국 전송 신호를 수신하여 파일럿을 추출하고, 상기 추출된 파일럿과 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿이 배치되는 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성하는 과정, 상기 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제1 전송신호를 단말기로 전송하는 과정, 상기 릴레이가 상기 수신된 기지국 전송 신호에 연속하는 기지국 전송신호를 수신하여 파일럿을 추출하고, 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호와 주파수 영역에서 위치는 동일하고 위상이 반대인 릴레이의 제2 파일럿 신호를 생성하는 과정, 상기 연속하여 수신된 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제2 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제2 전송신호를 상기 단말기로 전송하는 과정 및 상기 단말기가 상기 릴레이의 제1 및 제2 전송 신호를 수신하여 채널을 추정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. In the method of estimating a channel in a relay network of the present invention, the relay receives a base station transmission signal, extracts a pilot, and generates a first pilot signal of a relay in which a pilot is disposed at the same position in the frequency domain with the extracted pilot. And transmitting the first transmission signal of the relay, which is the sum of the base station transmission signal and the first pilot signal of the relay, to the terminal, wherein the relay receives a base station transmission signal that is continuous to the received base station transmission signal, and extracts a pilot. And generating a second pilot signal of the relay having the same position and opposite phase in the frequency domain with the first pilot signal of the relay, summing the continuously received base station transmission signal and the second pilot signal of the relay. Transmitting a second transmission signal of one relay to the terminal; It characterized in that it comprises the step of estimating a channel for receiving the first and second transmission signals from the relay group.
또한, 본 발명의 릴레이 네트워크의 채널 추정 장치는 기지국 전송 신호와 릴레이의 제1 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제1 전송 신호, 및 기지국 전송 신호와 릴레이의 제2 파일럿 신호를 합산한 릴레이의 제2 전송 신호를 릴레이로부터 수신하는 무선 통신부, 상기 릴레이의 제1 및 제2 전송 신호를 주파수 영역으로 각각 변환하는 제1 및 제2 주파수 변환기, 상기 릴레이의 제1 및 제2 전송 신호로부터 각각 제1 및 제2 수신 파일럿 신호를 추출하는 제1 및 제2 파일럿 신호 추출기, 상기 제1 및 제2 수신 파일럿 신호로부터 기지국과 릴레이간의 채널을 추정하는 기지국-릴레이 채널 추정부 및 상기 제1 및 제2 수신 파일럿 신호로부터 릴레이와 단말기간의 채널을 추정하는 릴레이-단말기 채널 추정부를 포함하며, 상기 릴레이의 제 1 파일럿 신호는 상기 기지국 전송 신호와 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿이 배치되며, 상기 릴레이의 제2 파일럿 신호의 파일럿은 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호와 위치는 동일하고 위상이 반대인 것을 특징으로 한다. In addition, the apparatus for estimating a channel of a relay network of the present invention includes a first transmission signal of a relay obtained by adding a base station transmission signal and a first pilot signal of the relay, and a second relay of the relay obtained by adding a base station transmission signal and a second pilot signal of the relay. A wireless communication unit for receiving a transmission signal from a relay, first and second frequency converters for converting the first and second transmission signals of the relay into a frequency domain, respectively, and first and second transmission signals from the first and second transmission signals of the relay, respectively. First and second pilot signal extractors for extracting a second received pilot signal, a base station-relay channel estimator for estimating a channel between a base station and a relay from the first and second received pilot signals, and the first and second received pilots A relay-terminal channel estimator for estimating a channel between the relay and the terminal from the signal, wherein the first pilot signal of the relay is The pilot is placed at the same position in the transmission signal and the frequency domain, the pilot has a first pilot signal and the position of the relay in the second pilot signal of the relay is characterized in that the same and the phases are opposed.
본 발명의 릴레이는 기지국으로부터 전송되는 기지국 전송 신호를 그대로 단말기에 전송하는 것이 아니라, 릴레이에서 생성되는 릴레이 파일럿 신호와 기지국 전송 신호를 동시에 단말기로 전송하고, 본 발명의 단말기는 상기 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호를 이용하여 기지국과 릴레이 간의 채널 및 릴레이와 단말기 간의 채널 각각을 추정하여 전체 채널을 추정함으로써 릴레이 네트워크에서의 채널 추정 성능이 향상될 수 있다. The relay of the present invention does not transmit the base station transmission signal transmitted from the base station to the terminal as it is, but simultaneously transmits the relay pilot signal and the base station transmission signal generated in the relay to the terminal, the terminal of the present invention the base station transmission signal and the relay The channel estimation performance in the relay network can be improved by estimating the total channel by estimating each channel between the base station and the relay and the channel between the relay and the terminal using the pilot signal.
그리고 본 발명의 채널 추정 방법은 종래에 사용 중인 파일럿 위치에 릴레이 파일럿을 중첩시키는 것이므로 대역폭의 효율에 영향을 미치지 않는다는 장점이 있다. In addition, the channel estimation method of the present invention has an advantage of not affecting the efficiency of the bandwidth because the relay pilot is superimposed on a pilot position which is conventionally used.
본 발명의 실시예의 용어는 IEEE 802.16j 의 표준 규격에 따르기로 하지만, 이는 용어의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 반드시 이에 한정될 필요는 없다. The terminology of an embodiment of the present invention is to be in accordance with the IEEE 802.16j standard, but this is merely to help understanding the term and is not necessarily limited thereto.
본 발명의 실시예는 복수의 릴레이(Relay Station, RS)가 존재하는 멀티 홉(multi-hop)에서도 적용 가능하지만, 설명의 간략화를 위해 투 홉(two-hop)인 경우, 즉 하나의 릴레이가 적용되는 경우를 예를 들어 기술하도록 한다. 상기 투 홉에서의 상향링크 대역폭 요청 방법이 멀티 홉에도 적용될 수 있다는 것은 당업자라 면 용이하게 지득할 수 있을 것이다. The embodiment of the present invention is also applicable to multi-hops in which a plurality of relay stations (RSs) exist, but for the sake of simplicity, two-hop, i.e., one relay For example, the case should be described. It will be readily appreciated by those skilled in the art that the uplink bandwidth request method in the two hops may be applied to the multi hops.
이하에서는 본 발명에서 사용하는 용어에 대해 정의한다. Hereinafter, terms used in the present invention will be defined.
본 발명의 릴레이의 제1 파일럿 신호는 릴레이가 임의의 기지국 전송 신호 수신 시 생성하는 신호이며, 릴레이의 제2 파일럿 신호는 상기 릴레이가 상기 임의의 기지국 전송 신호에 연속하는 기지국 전송 신호 수신 시 생성하는 신호이다. 이 경우 상기 릴레이의 제1 및 제2 파일럿 신호는 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿이 배치되지만, 서로 다른 위상을 갖는 것을 특징으로 한다. The first pilot signal of the relay of the present invention is a signal that the relay generates when receiving any base station transmission signal, the second pilot signal of the relay is generated when the relay receives a base station transmission signal continuous to the base station transmission signal It is a signal. In this case, although pilots are arranged at the same position in the frequency domain, the first and second pilot signals have different phases.
본 발명의 릴레이의 제1 전송 신호는 임의의 기지국 전송 신호와 릴레이의 제1 파일럿 신호가 더해져 단말기로 전송되는 신호이며, 릴레이의 제2 전송 신호는 상기 임의의 기지국 전송 신호 수신 후 연속하여 수신되는 기지국 전송 신호와 릴레이의 제2 파일럿 신호가 더해져 단말기로 전송되는 신호이다. The first transmission signal of the relay of the present invention is a signal transmitted to the terminal by adding any base station transmission signal and the first pilot signal of the relay, the second transmission signal of the relay is continuously received after receiving the arbitrary base station transmission signal The base station transmission signal and the second pilot signal of the relay is added to the signal transmitted to the terminal.
그리고 본 발명의 제1 수신 파일럿 신호는 릴레이의 제1 전송 신호에서 파일럿만이 추출된 신호이며, 제2 수신 파일럿 신호는 릴레이의 제2 전송 신호에서 파일럿만이 추출된 신호이다. The first received pilot signal of the present invention is a signal from which only pilots are extracted from the first transmission signal of the relay, and the second received pilot signal is a signal from which only pilots are extracted from the second transmission signal of the relay.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of well-known functions and constructions that may obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 1은 릴레이 네트워크에서 릴레이가 기지국 전송 신호를 릴레이 파일럿 신호와 동시에 단말기로 전송하고 상기 신호들을 수신한 단말기가 채널을 추정하는 개념을 나타내는 도면이다. 이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 네트워크는 기지국(110), 릴레이(120), 단말기(130)를 포함한다. FIG. 1 is a diagram illustrating a concept in which a relay transmits a base station transmission signal to a terminal at the same time as a relay pilot signal in a relay network, and the terminal receiving the signals estimates a channel. In this case, the relay network according to the embodiment of the present invention includes a
우선, 기지국(110)은 고속의 무선 데이터 전송을 위하여 여러 개의 부반송파를 사용하는 OFDM 방식을 사용하여 신호(이하 '기지국 전송 신호')를 송출한다. 그러면 광대역 전송 시에 나타나는 주파수 선택적 채널이 심볼 간 간섭이 없는 주파수 비선택적 채널로 근사화된다. 상기 OFDM 방식에 대한 자세한 설명은 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. First, the
상기 기지국 전송 신호는 심볼을 기준으로 전송이 이루어지며 상기 심볼은 파일럿과 데이터를 포함한다. 파일럿은 급변하는 채널 환경에서 채널을 추정하기 위해 상기 기지국 전송 신호에서 일정한 간격으로 배치되어 채널을 추정하는데 사용된다. 그리고 본 발명의 기지국(110)은 기지국 전송 신호를 릴레이(120)와 단말기(130)에 동시에 전송한다. The base station transmission signal is transmitted based on a symbol, and the symbol includes pilot and data. Pilots are arranged at regular intervals in the base station transmission signal to estimate the channel in a rapidly changing channel environment and used to estimate the channel. In addition, the
릴레이(120)는 송신 커버리지를 확장하기 위하여 사용된다. 일반적으로 릴레이는 증폭 후 전달(amplify-and-forward) 방식과 디코딩 후 전달(decode-and-forward) 방식으로 분류된다. 이 경우, 디코딩 후 전달 방식은 설계상의 복잡도 증가, 프로세싱 지연, 비용 상승 등의 문제로 인하여 현재는 많이 사용되지 않는다. 그리고 증폭 후 전달방식은 다시 가변 이득(variable gain) 방식과 고정 이득(fixed gain) 방식으로 분류되는데, 가변 이득 방식은 송신 신호가 겪는 채널을 릴레이에서 보상함으로써 성능을 개선시킬 수 있다는 장점이 있지만 복잡도가 증가한다는 단점이 있다. 그에 비하여 고정 이득 방식은 송신 신호를 채널에 대한 보상 없이 일정 이득만을 보상하고 재전송 하는 방식으로서 설계가 간단하고 적은 비용으로도 구현이 가능하다. 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)는 상기 증폭 후 전달 방식 중, 고정 이득 방식에 따른 릴레이임을 가정한다. The
릴레이(120)는 기지국(110)으로부터 기지국 전송 신호 수신 시, 상기 기지국 전송 신호로부터 파일럿을 추출한다. 그리고 릴레이(120)는 각 부반송파의 주파수 영역에서(이하 동일하다), 상기 추출된 파일럿 위치와 동일한 위치에 파일럿이 배치되는 릴레이 파일럿 신호를 생성한다. 이 경우 릴레이(120)에서 생성되는 릴레이 파일럿 신호는 파일럿만을 가지며 데이터 영역은 0 이다. When the
이 경우, 릴레이(120)는 임의의 기지국 전송 신호 수신 시 +Padd 신호(이하 '릴레이의 제1 파일럿 신호')를 생성하고, 상기 임의의 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호를 합산하여 단말기로 전송한다. In this case, the
그리고 릴레이(120)는 상기 임의의 기지국 전송 신호 수신 후, 연속하는 기지국 전송 신호 수신 시 -Padd 신호(이하 '릴레이의 제2 파일럿 신호')를 생성하고, 상기 수신한 기지국 전송 신호와 상기 릴레이의 제2 파일럿 신호를 합산하여 단말기로 전송한다. 이 경우, 연속된 두 심볼 사이에 채널의 변화가 없다면 단말기(130)에서 연속된 두 수신 신호를 합하면 제1 및 릴레이의 제2 파일럿 신호는 0 이 되어 그 영향이 소멸한다. After receiving the base station transmission signal, the
단말기(130)는 릴레이(120)로부터 전송되는 릴레이의 제1 전송 신호 및 릴레이의 제2 전송 신호를 수신하고, 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 장치를 이용 하여 채널을 추정한다. The
본 발명의 단말기(130)는 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널, 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 각각 추정한 후, 이를 바탕으로 데이터 영역의 채널을 보간법을 통하여 구한다. 본 발명에서 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널, 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널은 지연 확산이 크지 않아 주어진 파일럿 개수로 각각의 채널을 보다 정확하게 추정할 수 있다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)가 릴레이 파일럿 신호를 생성하여, 기지국 전송 신호와 동시에 단말기(130)로 전송하는 개념을 나타내는 도면이다. 2 is a diagram illustrating a concept in which the
그리고 도 3의 A는 기지국에서 전송되는 기지국 전송 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면이고, 도 3의 B는 릴레이에서 생성되는 릴레이의 제1 파일럿 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면이며, 도 3의 C는 릴레이에서 생성되는 릴레이의 제2 파일럿 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면이고, 도 3의 D는 연속하여 수신되는 기지국 전송신호에 대해 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호를 생성하는 예시를 도시한 도면이다. 3A is a diagram illustrating a structure of a base station transmission signal transmitted from a base station in a frequency band, and FIG. 3B is a diagram showing a structure of a first pilot signal of a relay generated in a relay in a frequency band, FIG. 3C is a diagram illustrating a structure of a second pilot signal of a relay generated in a relay in a frequency band, and FIG. 3D shows a relay pilot signal having a different phase from a base station transmission signal continuously received. It is a figure which shows an example.
우선 릴레이(120)는 기지국으로부터 연속하여 전송되는 기지국 전송 신호를 순차적으로 수신하고 파일럿을 추출한다(210). 이 경우, 기지국으로부터 전송되는 임의의 기지국 전송 신호의 구조는 도 3의 A에서 도시하는 바와 같다. First, the
도 3의 A에서 도시되는 바와 같이, 임의의 기지국 전송 신호에는 파일럿이 일정한 주기로 배치된다. 그리고 파일럿과 파일럿 사이에는 실제 데이터가 배치된 다. As shown in FIG. 3A, pilots are arranged at a predetermined period in any base station transmission signal. The actual data is placed between the pilot and the pilot.
릴레이(120)는 수신한 기지국 전송 신호를 바로 단말기(130)로 재전송하는 것이 아니라, 메모리에 저장한다(220). 이는 수신한 기지국 전송 신호와 합산되어 전송되는 릴레이 파일럿 신호가 생성되는 동안 임시 대기시키기 위함이다. The
수신한 임의의 기지국 전송 신호를 메모리에 저장한 릴레이(120)는 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성한다. 그리고 릴레이(120)는 상기 임의의 기지국 전송 신호 수신 후 연속하는 기지국 전송 신호 수신 시 릴레이의 제2 파일럿 신호를 생성한다. 이 경우 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호와 상기 릴레이의 제2 파일럿 신호는 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿을 가지고 있으나 위상은 서로 반대이다. The
이 경우 생성되는 제1 및 릴레이의 제2 파일럿 신호에 대한 예시는 도 3의 B 및 C에 도시되었다. 릴레이 파일럿 신호는 상기한 바와 같이 서로 위상이 반대인 릴레이의 제1 파일럿 신호와 릴레이의 제2 파일럿 신호가 교번으로 생성되는데 도 3의 B는 위상이 정인 릴레이의 제1 파일럿 신호를 도시하는 도면이고, 도 3의 C는 위상이 릴레이의 제1 파일럿 신호와 반대인 릴레이의 제2 파일럿 신호를 도시하는 도면이다. Examples of the first pilot signal and the second pilot signal generated in this case are shown in B and C of FIG. 3. As described above, the relay pilot signal alternately generates the first pilot signal of the relay and the second pilot signal of the relay which are out of phase with each other. FIG. 3C is a diagram showing a second pilot signal of the relay whose phase is opposite to the first pilot signal of the relay.
도 3의 B 및 C에서 도시되는 바와 같이, 릴레이 파일럿 신호는 기지국 전송 신호에 배치되는 파일럿과 동일한 위치에만 파일럿이 배치되며, 데이터 영역은 0 이다. As shown in B and C of FIG. 3, the pilot pilot is arranged only at the same position as the pilot arranged in the base station transmission signal, and the data area is zero.
그리고 도 3의 D에서는 기지국 전송 신호를 연속하여 수신 시, 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호의 생성 방법을 도시하고 있다. 상기 도 3의 D에서 확인할 수 있는 바와 같이 릴레이(120)는 임의의 기지국 전송 신호 수신 시, 위상이 양인 릴레이 파일럿 신호를 생성한다. 그리고 릴레이(120)는 상기 임의의 기지국 전송 신소 수신 후, 연속하는 기지국 전송 신호 수신 시, 위상이 음인 릴레이 파일럿 신호를 생성한다. 릴레이(120)는 상기의 과정을 반복하며 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호를 교번으로 생성한다. 3D illustrates a method of generating relay pilot signals having different phases when receiving base station transmission signals continuously. As can be seen in FIG. 3D, the
릴레이(120)는 릴레이 파일럿 신호 생성 후, 생성된 릴레이 파일럿 신호를 시간 영역으로 변환한다(240). 이는 OFDM 시스템에 있어서, 신호의 처리는 주파수 영역에서 수행된다 하더라도 실제 신호의 송수신은 아날로그 신호인 시간 영역에서 이루어지기 때문이다. The
그리고 릴레이(120)는 OFDM에서 사용하는 부반송파의 지연에 의해 발생할 수 있는 직교성의 파괴를 방지하기 위해 CP(cyclic prefix)를 생성하고 시간 영역으로 변환된 릴레이 파일럿 신호에 삽입한다. In addition, the
그리고 릴레이(120)는 기지국으로부터 수신한 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호를 합산하고(260), 신호를 증폭하기 위한 릴레이 파워 이득(relay power gain) 만큼 상기 합산된 신호를 증폭한다(270). 그리고 릴레이(120)는 합산된 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호를 단말기(130)로 전송한다(280). The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)의 내부 구조를 나타내는 블록도이다. 릴레이(120)는 무선 통신부(410), 메모리(420), 제어부(430)를 포함하며, 상기 제어부(430)는 릴레이 파일럿 신호 생성부(430A), 시간 영역 변환부(430B), CP 생성부(430C), 신호 합산부(430D)를 포함할 수 있다. 4 is a block diagram showing the internal structure of a
그리고 도 5a 내지 도 5c는 릴레이 파일럿 신호의 생성 단계 별 구조를 나타내는 도면이다. 이 경우 상기 도 5a 내지 도 5c는 릴레이 파일럿 신호의 구조를 개념적으로 도시하는 것일 뿐이라는 점에 유의하여야 한다. 이하에서는 도 4 및 도 5a 내지 도 5c를 참고하여 기술하도록 한다. 5A to 5C are diagrams illustrating structures of generation stages of the relay pilot signal. In this case, it should be noted that FIGS. 5A to 5C are merely conceptual views of the structure of the relay pilot signal. Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5a to 5c.
무선 통신부(410)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신부와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신부를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신부(210)는 기지국으로부터 전송되는 기지국 전송 신호를 수신하여 제어부(430)에 전달한다. 또한 무선 통신부는 제어부로부터 출력되는 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호의 합산 신호를 전달받아 단말기(130)로 전송한다.The
메모리(420)는 기지국(110)으로부터 전송되는 기지국 전송 신호를 릴레이 파일럿 신호가 생성되는 동안 임시 저장한다. The
제어부(430)는 릴레이(120)의 전체적인 동작을 제어한다. 제어부(430)는 기지국 전송 신호가 무선 통신부(410)로부터 수신되면, 릴레이 파일럿 신호 생성 시까지 상기 수신한 기지국 전송 신호를 메모리(420)에 임시 저장하도록 제어한다. 그리고 본 발명의 실시예에 따른 제어부(430)는 릴레이 파일럿 신호 생성부(430A), 시간영역 변환부(430B), CP 생성부(430C), 신호 합산부(430D)를 포함할 수 있다. The controller 430 controls the overall operation of the
릴레이 파일럿 신호 생성부(430A)는 기지국 전송 신호의 파일럿 위치와 동일한 위치에 파일럿이 배치되는 릴레이 파일럿 신호를 생성한다. 그리고 상기 릴레이 파일럿 신호는 실제 데이터를 갖지 않도록 데이터 영역은 0으로 채워진다. 이 경우 본 발명의 실시예에 따른 릴레이 파일럿 신호 생성부(430A)는 임의의 기지국 전송 신호 수신 시 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성하고, 연속하여 기지국 전송 신호 수신 시 릴레이의 제2 파일럿 신호를 생성한다. The relay
이 경우 생성되는 릴레이의 제1 파일럿 신호의 구조는 도 5a에 도시되었다. 이하에서는 릴레이의 제1 파일럿 신호의 생성 및 변환 과정에 대해서만 기술할 것이지만, 이를 참조한다면 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호와 위상만이 반대인 릴레이의 제2 파일럿 신호의 생성 및 변환 과정은 당업자에게 자명할 것이다. 상기 도 5a에 도시된 바와 같이, 릴레이의 제1 파일럿 신호의 파일럿은 기지국 전송 신호의 파일럿 위치와 동일한 위치에 배치되며 데이터 영역은 0이다. In this case, the structure of the first pilot signal of the relay generated is shown in FIG. 5A. Hereinafter, only a process of generating and converting a first pilot signal of a relay will be described, but referring to this process, a process of generating and converting a second pilot signal of a relay having a phase opposite to that of the first pilot signal of the relay is obvious to those skilled in the art. something to do. As shown in FIG. 5A, the pilot of the first pilot signal of the relay is disposed at the same position as the pilot position of the base station transmission signal and the data area is zero.
시간영역 변환부(430B)는 릴레이 파일럿 신호 생성부(430A)에서 생성된 파일럿 신호를 시간 영역으로 변환한다. 이 경우 상기 시간 영역 변환부(430B)는 디지털 신호이지만 주파수 영역인 신호를 시간 영역으로 변환해주는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)에 의해 구현될 수 있다. The
도 5b에서는 릴레이 파일럿 신호 생성부(430A)에 의해 생성된 주파수 영역의 릴레이의 제1 파일럿 신호가 시간 영역으로 변환된 구조가 도시되었다. 도 5b에서 도시된 바와 같이 주파수 영역의 릴레이 파일럿 신호는 시간 영역 변환부의 IFFT에 의해 x1~x2 시간 구간의 시간 영역의 릴레이 파일럿 신호로 변환된다. 5B illustrates a structure in which the first pilot signal of the relay in the frequency domain generated by the relay
CP 생성부(430C)는 OFDM 부반송파의 지연에 의해 발생할 수 있는 직교성의 파괴를 방지하기 위한 CP를 생성하고 이를 시간 영역의 릴레이의 제1 파일럿 신호 에 삽입한다. 다시 말해, OFDM 심볼 주기는 실제 데이터가 전송되는 유효 심볼 주기와 보호 구간의 합이 되며, 보호 구간에는 유효 심볼 구간에서 마지막 구간의 신호(CP)를 복사하여 삽입함으로써 직교성의 파괴를 방지한다. The
도 5c에서는 시간 영역의 릴레이의 제1 파일럿 신호에 CP 가 생성되어 삽입된 최종적인 릴레이의 제1 파일럿 신호의 구조를 나타내는 도면이다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 시간 영역 변환부(430B)에 의해 시간 영역으로 변환된 릴레이의 제1 파일럿 신호의 보호 구간에 CP가 삽입된다. 5C is a diagram illustrating a structure of a first pilot signal of a final relay in which CP is generated and inserted into a first pilot signal of a relay in a time domain. As illustrated in FIG. 5C, the CP is inserted into the guard period of the first pilot signal of the relay converted into the time domain by the
신호 합산부(430D)는 메모리(420)에 저장된 기지국 전송 신호와 릴레이에서 생성된 릴레이 파일럿 신호를 합산한다. 이 경우 신호 합산부(430D)는 단순한 가산기(adder)로 구현될 수 있으며 상기 두 개의 신호를 합산하여 무선 통신부(410)로 출력한다. 그러면 상기 합산된 릴레이 전송 신호는 릴레이 파워 이득만큼 증폭된 후 단말기(130)로 전송된다. The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말기(130)의 채널 추정 장치의 내부 구조를 나타내는 도면이다. 도 6에 도시되는 바와 같이 단말기의 채널 추정 장치는 무선 통신부(605), 메모리(610), 제1 및 제2 주파수 변환기(615, 625), 제1 및 제2 파일럿 신호 추출기(620, 630), 기지국-릴레이 채널 추정부(631), 릴레이-단말기 채널 추정부(633), 보간기(660, 665), 곱셈기(670)를 포함한다. 이 경우 상기 기지국-릴레이 채널 추정부는 가산기(635), 제1 및 제3 제산기(640, 655)를 포함하고 릴레이-단말기 채널 추정부는 감산기(645), 제2 제산기(650)를 포함한다. 6 is a diagram illustrating an internal structure of a channel estimating apparatus of a terminal 130 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the apparatus for estimating a channel of a terminal includes a
무선 통신부(605)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송 신부와, 수신되는 신호를 저잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신부를 포함할 수 있다. 그리고 무선 통신부(605)는 릴레이(120)로부터 전송되는 기지국 전송 신호와 릴레이 파일럿 신호를 수신하여 메모리(610)에 전달한다. 이 경우, 무선 통신부(605)는 릴레이의 제1 전송 신호와 릴레이의 제2 전송 신호를 릴레이(120)로부터 수신한다. The
메모리(610)는 무선 통신부(605)로부터 릴레이의 제1 전송 신호와 릴레이의 제2 전송 신호를 전달받는다. 이 경우, 메모리(610)는 릴레이의 제1 전송 신호는 제1 주파수 변환기(615)로 전달하고, 릴레이의 제2 전송 신호는 제2 주파수 변환기(625)로 각각 전달한다. The
제1 주파수 변환기(615) 및 제2 주파수 변환기(625)는 메모리(610)로부터 각각 릴레이의 제1 전송 신호와 릴레이의 제2 전송 신호를 전달받는다. 그리고 시간 영역의 릴레이의 제1 전송 신호와 릴레이의 제2 전송 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)에 의해 주파수 영역의 신호로 변환한다. 그리고 상기 제1 주파수 변환기(615) 및 제2 주파수 변환기(625)는 주파수 영역으로 변환된 신호를 각각 제1 및 제2 파일럿 신호 추출기(620, 630)로 전달한다. The
제1 파일럿 신호 추출기(620) 및 제2 파일럿 신호 추출기(630)는 제1 주파수 변환기(615) 및 제2 주파수 변환기(625)로부터 전달받은 주파수 영역의 릴레이의 제1 전송 신호와 릴레이의 제2 전송 신호를 전달받아 파일럿 신호만을 추출한다. The first
이 경우 릴레이의 제1 전송 신호에서 추출된 파일럿 신호(이하 '제1 수신 파일럿 신호')는 아래의 수학식 1과 같다. In this case, the pilot signal extracted from the first transmission signal of the relay (hereinafter, 'first received pilot signal') is represented by
[수학식 1][Equation 1]
Y1(k) = Hsr(k)*G*Hrd(k)*P(k) + G*Hrd(k)*Padd(k) Y1 (k) = H sr (k) * G * H rd (k) * P (k) + G * H rd (k) * P add (k)
여기서 Hsr(k)는 기지국에서 릴레이간의 채널, G는 릴레이 파워 이득, Hrd(k)는 릴레이에서 단말기간의 채널, P(k)는 기지국 전송 신호의 파일럿, Padd(k)는 릴레이 파일럿 신호의 파일럿을 의미한다. 여기서 k는 k 번째 부반송파를 의미한다. Where H sr (k) is the channel between relays in the base station, G is the relay power gain, H rd (k) is the channel between terminals in the relay, P (k) is the pilot of the base station transmission signal, and P add (k) is the relay pilot. It means the pilot of the signal. Where k is the k-th subcarrier.
또한 릴레이의 제2 전송 신호에서 추출된 파일럿 신호(이하 '제2 수신 파일럿 신호')를 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 2와 같다. In addition, when the pilot signal extracted from the second transmission signal of the relay (hereinafter referred to as a 'second received pilot signal') is expressed by
[수학식 2][Equation 2]
Y2(k) = Hsr(k)*G*Hrd(k)*P(k) - G*Hrd(k)*Padd(k) Y2 (k) = H sr (k) * G * H rd (k) * P (k)-G * H rd (k) * P add (k)
여기서 Hsr(k)는 기지국에서 릴레이간의 채널, G는 릴레이 파워 이득, Hrd(k)는 릴레이에서 단말기간의 채널, P(k)는 기지국 전송 신호의 파일럿, Padd(k)는 릴레이 파일럿 신호의 파일럿을 의미한다. 마찬가지로 k는 k 번째 부반송파를 의미한다.Where H sr (k) is the channel between relays in the base station, G is the relay power gain, H rd (k) is the channel between terminals in the relay, P (k) is the pilot of the base station transmission signal, and P add (k) is the relay pilot. It means the pilot of the signal. Likewise, k means the k th subcarrier.
상기 수학식 1 및 수학식 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 릴레이(120)에서 추가된 릴레이 파일럿 신호의 부호가 제1 수신 파일럿 신호에서는 '+'로 표현되고 제2 수신 파일럿 신호에서는 '-'로 표현되는데, 이는 릴레이의 제1 파일럿 신호와 릴레이의 제2 파일럿 신호의 위상이 반대이기 때문이다. As can be seen in
제1 파일럿 신호 추출기(620)와 제2 파일럿 신호 추출기(630)는 릴레이의 제1 전송 신호 및 릴레이의 제2 전송 신호로부터 각각 파일럿 신호를 추출한 후, 이를 기지국-릴레이 채널 추정부(631)와 릴레이-단말기 채널 추정부(633)로 출력한다. The first
본 발명의 채널 추정 장치는 우선 기지국-릴레이 채널 추정부(631)에 의해 기지국과 단말기간의 전체 채널을 추정(제1 과정)한 후, 릴레이-단말기 채널 추정부(633)에 추정된 릴레이와 단말기간의 채널(제2 과정)을 이용하여 기지국과 릴레이간의 채널을 추정(제3 과정)한다. 이 경우, 상기 제1 과정과 상기 제2 과정은 독립적으로 수행될 수 있다. 이하에서는 상기의 과정에 대해 순차적으로 기술하도록 한다. The channel estimating apparatus of the present invention first estimates the entire channel between the base station and the terminal by the base station-relay channel estimator 631 (first process), and then relays and the terminal estimated by the relay-terminal
<기지국과 단말기 사이의 전체 채널 추정(제1 과정)><Estimate of total channel between base station and terminal (first process)>
기지국-릴레이 채널 추정부(631)의 가산기(635)는 제1 파일럿 신호 추출기(620) 및 제2 파일럿 신호 추출기(630)로부터 추출된 제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호를 전달받아 이를 더한다. 이 경우 출력되는 신호는 아래의 수학식 3과 같다.The
[수학식 3]&Quot; (3) "
Y1(k)+Y2(k) = 2*Hsr(k)*G*Hrd(k)*P(k) Y1 (k) + Y2 (k) = 2 * H sr (k) * G * H rd (k) * P (k)
제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호를 더한 가산기(635)는 그 결과 값을 제1 제산기(640)로 출력한다. The
제1 제산기(640)는 가산기(635)로부터 출력되는 제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호의 더한 값을 전달받아 기지국 전송 신호의 파일럿인 P(k), 릴레이 파워 이득인 G, 덧셈으로 인한 2로 각각 나눈다. 단말기(130)는 이미 상기 P(k), G의 값을 알고 있으며, 이 경우 출력되는 신호는 아래의 수학식 4와 같다. The
[수학식 4][Equation 4]
[Y1(k)+Y2(k)] / [2*P(k)*G] = [2*Hsr(k)*G*Hrd(k)*P(k)] / [2*P(k)*G][Y1 (k) + Y2 (k)] / [2 * P (k) * G] = [2 * H sr (k) * G * H rd (k) * P (k)] / [2 * P (k) * G]
= Hsr(k)*Hrd(k)= H sr (k) * H rd (k)
즉, 제1 제산기(640)의 나눗셈 결과로 인한 결과는 기지국(110)과 단말기(130) 사이의 채널이다. 이하에서는 이 값을 A라 한다. 그리고 제1 제산기(640)는 상기 값을 제3 제산기(655)로 출력한다. That is, the result of the division result of the
<릴레이와 단말기 사이의 채널 추정(제2 과정)>Channel Estimation Between Relay and Terminal (Second Step)
상기 기지국-릴레이 채널 추정부(631)의 동작과는 독립적으로 릴레이-단말기 채널 추정부(633)는 상기 제1 수신 및 제2 수신 파일럿 신호를 이용하여 릴레이와 단말기간의 채널을 추정한다. 이하에서는 이에 대해 구체적으로 기술하도록 한다.Independently of the operation of the base station-
릴레이-단말기 채널 추정부(633)의 감산기(645)는 제1 파일럿 신호 추출기(620) 및 제2 파일럿 신호 추출기(630)로부터 각각 제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호를 전달받아 제1 수신 파일럿 신호에서 제2 수신 파일럿 신호를 감한다. 이 경우 출력되는 신호는 아래의 수학식 5와 같다. The
[수학식 5][Equation 5]
Y1(k)-Y2(k) = 2*G*Hrd(k)*Padd(k) Y1 (k) -Y2 (k) = 2 * G * H rd (k) * P add (k)
제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호를 감한 감산기(645)는 그 결과 값을 제2 제산기(650)로 출력한다. The
제2 제산기(650)는 감산기(645)로부터 출력되는 제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호의 감한 값을 릴레이의 파일럿인 Padd(k), 릴레이 파워 이득인 G, 덧셈으로 인한 2로 각각 나눈다. 이 경우 출력되는 신호는 아래의 수학식 6과 같다. The
[수학식 6]&Quot; (6) "
[Y1(k)-Y2(k)] / [2*Padd(k)*G] = [2*G*Hrd(k)*Padd(k)] / [2*Padd(k)*G][Y1 (k) -Y2 (k)] / [2 * P add (k) * G] = [2 * G * H rd (k) * P add (k)] / [2 * P add (k) * G]
= Hrd(k)= H rd (k)
즉, 제2 제산기(650)의 나눗셈 결과로 인한 결과는 릴레이(120)와 단말 기(130)간의 채널(Hrd(k))이다. 릴레이(120)가 기지국 전송 신호와 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호를 동시에 전송함으로써, 이를 수신한 단말기(130)는 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 추정할 수 있는 것이다. 이하에서는 이 값을 B라 한다. 그리고 제2 제산기(650)는 상기 값을 제3 제산기(655)와 제2 보간기(655)로 출력한다. That is, the result of the division result of the
<기지국과 릴레이 사이의 채널 추정(제3 과정)>Channel estimation between base station and relay (3rd step)
기지국-릴레이 채널 추정부(631)는 제1 단계에서 추정한 기지국과 단말기간의 전체 채널과, 제2 단계에서 추정한 릴레이와 단말기간의 채널을 이용하여 기지국과 릴레이간의 채널을 추정한다. The base station-
기지국-릴레이 채널 추정부(631)의 제3 제산기(655)는 제1 제산기(640)로부터 A(즉, Hsr(k)*Hrd(k))를 전달받고, 제2 제산기(650)로부터 B(즉, Hrd(k))를 넘겨받아 A/B를 수행한다. 이를 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 7과 같다.The
[수학식 7][Equation 7]
A/B = [Hsr(k)*Hrd(k)] / Hrd(k) = Hsr(k)A / B = [H sr (k) * H rd (k)] / H rd (k) = H sr (k)
즉, 제3 제산기(655)를 통해 출력되는 결과는 기지국(110)과 릴레이(120) 사이의 채널이다. 제3 제산기(655)는 상기 출력된 값을 제1 보간기(660)로 전달한다. That is, the result output through the
<데이터 영역의 채널 추정><Channel Estimation in the Data Area>
본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 장치는 기지국(110)과 릴레이(120) 사이의 채널, 릴레이(120)와 단말기(130) 사이의 채널을 각각 추정하고 이를 이용하여 데이터 영역의 채널을 보간법(interpolation)을 통해 각각 구한다. 지연 확산이 크면 종래의 방식에 따라 획득한 전체 채널에 근거하여 보간법을 수행하는 경우 채널 추정 오류가 커지므로, 본 발명의 실시예에서는 기지국(110)과 릴레이(120)사이의 채널과, 릴레이(120)와 단말기(130) 사이의 채널을 따로 구하여 각각 보간법을 시행한다. According to an embodiment of the present invention, a channel estimating apparatus estimates a channel between a
제1 보간기(660)는 제3 제산기(655)로부터 출력된 기지국(110)과 릴레이(120) 사이의 채널을 이용하여, 기지국과 릴레이 사이의 데이터 영역 채널을 보간법(interpolation)을 통하여 구한다. 그리고 상기 제1 보간기(660)는 이 출력 값을 곱셈기(670)로 전달한다. The
제2 보간기(665)는 제2 제산기(650)로부터 출력된 릴레이(120)와 단말기(130) 사이의 채널을 이용하여, 릴레이와 단말기 사이의 데이터 영역 채널을 보간법을 통하여 구한다. 그리고 상기 제2 보간기(665)는 이 출력 값을 곱셈기(670)로 전달한다. The
곱셈기(670)는 제1 보간기(660) 및 제2 보간기(665)로부터 출력되는 값을 전달받아 서로 곱한다. 그러면 기지국(110)에서 단말기(130)까지의 데이터 영역의 채널을 추정할 수 있다. The
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)가 위상이 서로 다른 릴레이 파 일럿 신호를 생성하여 기지국 전송 신호와 함께 단말기(130)로 전송하고, 이를 수신한 단말기(130)가 채널을 추정하는 과정을 나타내는 순서도이다. FIG. 7 illustrates that the
우선 릴레이(120)는 S705 단계에서 기지국으로부터 전송되는 임의의 기지국 전송 신호를 수신하면, S710 단계에서 수신된 임의의 기지국 전송 신호에서 파일럿을 추출한다. 그리고 릴레이(120)는 S715 단계에서 상기 추출된 파일럿과 주파수 영역에서 동일한 위치에 파일럿이 배치되는 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성한다. 그리고 릴레이(120)는 S720 단계에서 상기 수신한 임의의 기지국 전송 신호와 상기 생성된 릴레이의 제1 파일럿 신호를 합산(릴레이의 제1 전송 신호)하여, S725 단계에서 이를 단말기(130)로 전송한다. First, when the
그리고 릴레이(120)는 S730 단계에서, 상기 S705 단계의 임의의 기지국 전송 신호에 연속하여 전송되는 기지국 전송 신호를 수신한다. 그러면 릴레이(120)는 S735 단계에서 연속하여 수신된 기지국 전송 신호에서 파일럿을 추출한다. 그리고 릴레이(120)는 S740 단계에서 상기 추출된 파일럿과 주파수 영역에서 동일한 위치를 가지지만, 상기 릴레이의 제1 파일럿 신호의 파일럿과 위상이 반대인 파일럿이 배치되는 릴레이의 제1 파일럿 신호를 생성한다. 그리고 릴레이(120)는 S745 단계에서 상기 연속하여 수신한 기지국 전송 신호와 상기 생성된 릴레이의 제2 파일럿 신호를 합산(릴레이의 제2 전송 신호)하여, S750 단계에서 이를 단말기(130)로 전송한다. In step S730, the
상기 S705 단계 내지 S750 단계는 릴레이가 서로 다른 위상을 갖는 릴레이 파일럿 신호를 생성하여 단말기로 전송하는 과정의 일 예시를 나타낸 것일 뿐, 반 드시 상기 순서에 구속받는 것은 아니다. 예를 들어, S705 내지 S725 단계와, S730 내지 S750 단계는 임의의 기지국 전송 신호 및 연속하는 기지국 전송 신호의 수신 시점에 따라 서로 독립적으로 수행될 수 있는 것이다. The steps S705 to S750 merely illustrate an example of a process in which a relay generates a relay pilot signal having a different phase and transmits the same to a terminal, but is not necessarily limited to the order. For example, steps S705 to S725 and steps S730 to S750 may be performed independently of each other according to a reception time point of any base station transmission signal and a continuous base station transmission signal.
단말기(130)는 S755 단계에서 수신된 릴레이 전송 신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역으로 변환한다. 그리고 단말기(130)는 S760 단계에서 릴레이 전송 신호에서 파일럿 신호를 추출하고, 추출된 파일럿 신호를 이용하여 S765 단계에서 채널을 추정한다. The terminal 130 converts the relay transmission signal received in step S755 into the frequency domain using the FFT. The terminal 130 extracts a pilot signal from the relay transmission signal in step S760 and estimates a channel in step S765 using the extracted pilot signal.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기(130)가 릴레이(120)로부터 제1 및 릴레이의 제2 전송 신호 수신 시, 채널 추정 장치를 이용하여 채널을 추정하는 과정을 나타내는 순서도이다. 8 is a flowchart illustrating a process of estimating a channel using a channel estimating apparatus when the terminal 130 receives the first and second transmission signals of the relay from the
우선 단말기(130)는 S805 단계에서 릴레이(120)로부터 릴레이의 제1 및 제2 전송 신호를 순차적으로 수신한다. 그리고 단말기(130)는 S810 단계에서 상기 수신한 릴레이의 제1 및 제2 전송 신호를 FFT를 시간 영역에서 주파수 영역으로 변환한 후, S815 단계에서 릴레이의 제1 전송 신호로부터 제1 수신 파일럿 신호를 추출하고, 릴레이의 제2 전송 신호로부터 제2 수신 파일럿 신호를 추출한다. First, the terminal 130 sequentially receives the first and second transmission signals of the relay from the
그리고 단말기(130)는 S820 단계 이하에서 본 발명의 채널 추정 장치를 이용하여 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널, 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 각각 추정하여 전체 채널을 추정하는 일련의 과정을 제어한다. The terminal 130 estimates the total channel by estimating the channel between the
만약 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 추정하는 것이라면, 채널 추정 장치는 S825 단계에서 제1 수신 파일럿 신호에서 제2 수신 파일럿 신호를 감산한 다. 그리고 채널 추정 장치는 S830 단계에서 상기 감산한 결과 값을 설정된 값(2*G*Padd)로 제산하여 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 추정한다. 이 경우, 상기 문자들에 대한 설명은 상기에서 설명한 바 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다(이하 같다). If the channel is estimated between the
그리고 단말기(130)는 S820 단계에서 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 추정하는 것이 아니라고 판단한 경우에는 S840 단계에서 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널을 추정하는 것인지 판단한다. 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널을 추정하는 것이라면, 채널 추정 장치는 S845 단계에서 제1 수신 파일럿 신호와 제2 수신 파일럿 신호를 가산한다. 그리고 채널 추정 장치는 S850 단계에서 상기 가산한 결과 값을 설정된 값(2*G*P)로 제산하여 기지국(110)과 단말기(130)간의 채널을 추정한다. 그 후 채널 추정 장치가 S855 단계에서 상기 S850 단계에서 획득한 기지국(110)과 단말기(130)간의 채널을 상기 S830 단계에서 획득한 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널로 제산하면 기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널을 획득할 수 있다. If the terminal 130 determines that the channel between the
기지국(110)과 릴레이(120)간의 채널, 릴레이(120)와 단말기(130)간의 채널을 획득한 채널 추정 장치는 S835 단계에서 상기 채널 각각에 대해 보간법을 시행하여 데이터 채널을 추정한다. The channel estimator obtaining the channel between the
그리고 채널 추정 장치가 S860 단계에서 상기 보간법이 시행된 각각의 채널을 곱셈기를 이용하여 서로 곱하면 기지국(110)과 단말기(130)간의 데이터 영역의 채널이 포함된 전체 채널을 추정할 수 있다. When the channel estimating apparatus multiplies each channel subjected to the interpolation using a multiplier in operation S860, the entire channel including the channel of the data region between the
본 명세서와 도면에 개시 된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely illustrative of specific embodiments of the present invention and are not intended to limit the scope of the present invention in order to facilitate understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be carried out in addition to the embodiments disclosed herein.
도 1은 릴레이 네트워크에서, 릴레이가 기지국 전송 신호를, 릴레이 파일럿 신호와 동시에 단말기로 전송하고 상기 신호들을 수신한 단말기가 채널을 추정하는 개념을 나타내는 도면.1 is a diagram illustrating a concept in which, in a relay network, a relay transmits a base station transmission signal to a terminal at the same time as a relay pilot signal and the terminal receiving the signals estimates a channel.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)가 릴레이 파일럿 신호를 생성하여, 기지국 전송 신호와 동시에 단말기(130)로 전송하는 개념을 나타내는 도면.2 is a diagram illustrating a concept in which the
도 3의 A는 기지국에서 전송되는 기지국 전송 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면.3A is a diagram showing the structure of a base station transmission signal transmitted from a base station in a frequency band.
도 3의 B는 릴레이에서 생성되는 릴레이의 제1 파일럿 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면.3B is a diagram showing the structure of a first pilot signal of a relay generated in a relay in a frequency band.
도 3의 C는 릴레이에서 생성되는 릴레이의 제2 파일럿 신호의 구조를 주파수 대역에서 도시한 도면.3C is a diagram showing the structure of a second pilot signal of a relay generated in a relay in a frequency band;
도 3의 D는 기지국 전송 신호를 연속하여 수신 시, 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호의 생성 방법을 도시하는 도면.3D is a diagram illustrating a method of generating a relay pilot signal having a different phase when receiving a base station transmission signal continuously;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)의 내부 구조를 나타내는 블록도.4 is a block diagram showing the internal structure of a
도 5a 내지 도 5c는 릴레이 파일럿 신호의 생성 단계 별 구조를 나타내는 도면.5A to 5C are diagrams illustrating structures for each generation stage of a relay pilot signal.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말기(130)의 채널 추정 장치의 내부 구조를 나타내는 도면.6 is a diagram illustrating an internal structure of a channel estimating apparatus of a terminal 130 according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 릴레이(120)가 위상이 서로 다른 릴레이 파일럿 신호를 생성하여 기지국 전송 신호와 함께 단말기(130)로 전송하고, 이를 수신한 단말기(130)가 채널을 추정하는 과정을 나타내는 순서도.FIG. 7 illustrates that the
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기(130)가 릴레이(120)로부터 제1 및 릴레이의 제2 전송 신호 수신 시, 채널 추정 장치를 이용하여 채널을 추정하는 과정을 나타내는 순서도.8 is a flowchart illustrating a process of estimating a channel using a channel estimating apparatus when a terminal 130 receives a first transmission signal of a first and a relay from a
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020080093611A KR20100034460A (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Method and apparatus for estimating channel at relay network |
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KR1020080093611A KR20100034460A (en) | 2008-09-24 | 2008-09-24 | Method and apparatus for estimating channel at relay network |
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KR101997575B1 (en) | 2019-03-19 | 2019-07-08 | 덕지산업주식회사 | Double Suction Self Priming Pump |
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2008
- 2008-09-24 KR KR1020080093611A patent/KR20100034460A/en not_active Application Discontinuation
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