KR20100039947A - Apparatus and method for convert domain of reference signal for channel estimation in mibile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 채널 추정에 사용되는 참조 신호(reference)의 도메인을 변환하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 참조 신호의 주파수 도메인(Frequency domain)을 시간 도메인(Time domain)으로 변환하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for converting a domain of a reference signal used for channel estimation in a long term evolution (LTE) system. In particular, the frequency domain of a reference signal is referred to as a time domain. The present invention relates to a method and an apparatus.
현재, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는 차세대 이동통신 시스템으로 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 논의가 진행 중이다. 상기 LTE는 100 Mbps 정도의 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술로서, 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있다. Currently, the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) is discussing a long term evolution (LTE) system as a next generation mobile communication system. LTE is a technology for implementing high-speed packet-based communication of about 100 Mbps, and various methods have been discussed for this purpose.
상기 LTE 시스템에서는 참조 신호(Reference Signal)를 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이때, 상기 참조 신호는 하기 도 1에 도시된 바와 같이, 주파수 도메 인을 통해 획득된 후, 시간 도메인으로 변환되어 상기 채널 추정에 이용된다.In the LTE system, channel estimation is performed using a reference signal. In this case, the reference signal is obtained through a frequency domain, as shown in FIG. 1, and then converted into a time domain and used for channel estimation.
도 1은 종래 기술에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인을 변환하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면이다.1 is a block diagram for transforming a domain of a reference signal in an LTE system according to the prior art.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LTE 시스템에서는 고속 퓨리에 변환 코어(Fast Fourier Transform Core; FFT Core) 출력부(110)를 통해 시간 도메인 신호를 주파수 도메인으로 변환하여 참조 신호를 추출하고, 상기 주파수 도메인의 참조 신호를 시간 도메인으로 변환하여 채널 추정을 수행한다.As shown in FIG. 1, in a conventional LTE system, a reference signal is extracted by converting a time domain signal into a frequency domain through a Fast Fourier Transform Core (FFT Core)
즉, 상기 종래의 LTE 시스템에서는 고속 퓨리에 변환 코어(Fast Fourier Transform Core; FFT Core) 출력부(110)를 통해 시간 도메인 신호에 FFT 연산을 수행하여 주파수 도메인 신호 X(k)를 생성하고, 데이터 버퍼(Data buffer)(120)를 통해 상기 주파수 도메인 신호 X(k)의 위상을 N/2만큼 지연시킨다. 이후, 상기 LTE 시스템에서는 상기 참조 신호(Reference Signal) 추출부(RS Extractor)(130)를 통해 상기 -N/2만큼 위상이 지연된 신호X(k-N/2)를 디스크램블링하여 참조 신호를 추출하고, 상기 -N/2만큼 지연된 위상을 보상하기 위해 상기 참조 신호 버퍼(RS butter)(140)를 통해 상기 참조 신호의 위상을 +N/2만큼 지연시켜 X(k)로 재배치한 후, 상기 채널 추정을 위한 역 고속 퓨리에 변환부(Channel Estimation Inverse Fast Fourier Transform; CE IFFT)(150)로 제공한다.That is, in the conventional LTE system, an FFT operation is performed on a time domain signal through a fast Fourier transform core (FFT Core)
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 LTE 시스템에서는 주파수 도메인의 참조 신호를 시간 도메인으로 변환하기 위하여 N/2만큼 역전된 위상을 재배치하는 버퍼를 필요로 하게 된다. 즉, 종래 기술에 따른 LTE 시스템에서는 위상 재배치를 위 한 버퍼로 인해 하드웨어의 크기를 증가되며, 그에 따른 시간 지연을 발생시키는 문제점을 가진다.As described above, the LTE system according to the prior art requires a buffer for relocating the phase inverted by N / 2 to convert the reference signal in the frequency domain into the time domain. That is, in the LTE system according to the prior art, the size of the hardware is increased due to the buffer for phase relocation, and there is a problem of generating a time delay accordingly.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 채널 추정에 사용되는 참조 신호(reference)의 도메인을 변환하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.The present invention was derived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and apparatus for converting a domain of a reference signal used for channel estimation in a mobile communication system.
본 발명의 다른 목적은 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 참조 신호의 주파수 도메인(Frequency domain)을 시간 도메인(Time domain)으로 변환하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for converting a frequency domain of a reference signal into a time domain in a Long Term Evolution (LTE) system.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 채널 추정을 위한 참조 신호(reference)의 도메인 변환 장치는, 시간 도메인의 입력 신호를 고속 퓨리에 변환하여 주파수 도메인으로 변환하는 FFT 연산부와, 상기 주파수 도메인으로 변환된 신호를 버퍼링하여 위상을 지연시키는 버퍼와, 상기 위상이 지연된 주파수 도메인의 신호를 디스크램블링하여 상기 위상이 지연된 참조 신호를 추출하는 참조 신호 추출부와, 상기 위상이 지연된 참조 신호를 역 고속 퓨리에 변환하여 시간 도메인으로 변환한 후, 기 설정된 소정 값을 곱하여 지연된 위상을 재배치하는 IFFT 연산 및 출력 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, the domain conversion apparatus of the reference signal for channel estimation in a Long Term Evolution (LTE) system, the fast Fourier transform the input signal of the time domain frequency An FFT calculator for converting the domain into a domain, a buffer for delaying the phase by buffering the signal converted into the frequency domain, and a reference signal extracting unit for extracting the reference signal whose phase is delayed by descrambling the signal in the frequency domain in which the phase is delayed And an inverse fast Fourier transform of the phase delayed reference signal to be transformed into a time domain, and then multiplying a predetermined value to reposition the delayed phase.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 채널 추정을 위한 참조 신호(reference)의 도메인 변환 방법은, 시간 도메인의 입력 신호를 고속 퓨리에 변환하여 주파수 도메인으로 변환하는 과정과, 상기 주파수 도메인으로 변환된 신호를 버퍼링하여 위상을 지연시키는 과정과, 상기 위상이 지연된 주파수 도메인의 신호를 디스크램블링하여 상기 위상이 지연된 참조 신호를 추출하는 과정과, 상기 위상이 지연된 참조 신호를 역 고속 퓨리에 변환하여 시간 도메인으로 변환한 후, 기 설정된 소정 값을 곱하여 지연된 위상을 재배치하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a method of domain conversion of a reference signal for channel estimation in a Long Term Evolution (LTE) system includes a fast Fourier transform of an input signal of a time domain to a frequency Converting the domain to the domain, buffering the signal converted into the frequency domain to delay the phase, descrambling the signal of the frequency domain with the delayed phase, extracting the phase delayed reference signal, and performing the phase And converting the delayed reference signal into an inverse fast Fourier transform into a time domain and multiplying a predetermined predetermined value to rearrange the delayed phase.
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 주파수 도메인(Frequency domain)의 참조 신호를 시간 도메인(Time domain)으로 변환할 시, N/2만큼 위상이 역전된 신호에 IFFT 연산을 수행한 후, 소정 보상값을 이용하여 상기 IFFT 연산 결과를 변환시킴으로써, 상기 역전된 위상을 재배치하는 버퍼를 사용하지 않고 상기 주파수 도메인의 참조 신호를 시간 도메인으로 변환할 수 있는 효과가 있다. 즉, 본 발명은 참조 신호 추출부에서 출력된 데이터의 순서를 재배치하여 IFFT로 입력시키는 과정을 생략함으로써, 상기 데이터 순서를 재배치하는데 사용되는 시간 지연을 방지하며 메모리 사용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a reference signal of a frequency domain is converted into a time domain in a Long Term Evolution (LTE) system, an IFFT operation is performed on a signal whose phase is reversed by N / 2, By converting the result of the IFFT operation using the compensation value, there is an effect that the reference signal of the frequency domain can be converted into the time domain without using a buffer for relocating the inverted phase. That is, the present invention omits the process of rearranging the order of the data output from the reference signal extractor and inputting it to the IFFT, thereby preventing the time delay used to rearrange the data order and reducing the memory usage. .
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 그리 고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
이하 본 발명에서는 LTE 시스템에서 주파수 도메인(Frequency domain)의 참조 신호를 시간 도메인(Time domain)으로 변환하는 방법 및 장치에 관해 설명할 것이다.Hereinafter, a method and apparatus for converting a reference signal of a frequency domain to a time domain in an LTE system will be described.
도 2는 본 발명에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인을 변환하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면이다.2 is a block diagram for transforming a domain of a reference signal in an LTE system according to the present invention.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호를 추출하여 시간 도메인으로 변환하는 블록은 고속 퓨리에 변환 코어(Fast Fourier Transform Core; FFT Core) 출력부(210), 데이터 버퍼(Data buffer)(220), 참조 신호(Reference Signal) 추출부(RS Extractor)(230), 채널 추정 역 고속 퓨리에 변환부(Channel Estimation Inverse Fast Fourier Transform; CE IFFT)(240) 및 IFFT 출력 변환부(250)를 포함하여 구성된다. As illustrated in FIG. 2, a block for extracting a reference signal and transforming the reference signal into a time domain in the LTE system according to the present invention includes a fast Fourier transform core (FFT Core)
상기 FFT Core 출력부(210)는 입력되는 시간 도메인 신호를 주파수 도메인으로 변환하여 출력하고, 상기 데이터 버퍼(220)는 상기 주파수 도메인으로 변환된 신호를 버퍼링한 후, 상기 참조 신호 추출부(230)로 출력한다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 FFT Core 출력부(210)에서 출력되는 신호 X(k)는 상기 데이터 버퍼(220)를 통해 위상이 N/2만큼 지연되어 X(k-N/2)로 변환된다. The FFT
상기 참조 신호(RS) 추출부(230)는 상기 데이터 버퍼(220)로부터 제공되는 신호를 디스크램블링하여 채널 추정을 위한 참조 신호를 추출하고, 상기 CE IFFT부(240)는 하기 수학식 1과 같이 상기 참조 신호 추출부(230)에서 추출된 참조 신호를 IFFT 연산하여 출력한다. 즉, 본 발명에 따라 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 참조 신호 추출부(230)는 위상이 k-N/2인 참조 신호를 추출하여 상기 CE IFFT부(240)로 제공한다. 그러면, 상기 CE IFFT부(240)는 하기 수학식 1과 같은 수식 전개를 통해 입력된 X(k-N/2)에 대한 출력이 종래의 기술에 따라 X(k)를 입력으로 하는 IFFT 연산 결과와 동일해지도록 유도한다.The
상기 수학식 1의 (1)은 X(k-N/2)를 입력을 하는 IFFT 연산식으로, X(k-N/2)는 주파수가 k인 파동의 크기를 의미하며, 는 주파수가 k인 cos과 sin이 더해진 형태의 파동을 의미한다. 여기서, 상기 (1)의 k-N/2를 k'라고 가정하면, 상기 수학식 1의 (1)로부터 (2)를 획득할 수 있으며, 상기 (2)를 전개하면 (3)을 획 득할 수 있다. 여기서, 상기 (3)에서 은 과 같으므로, 상기 (3)은 (4)와 같이 나타낼 수 있다. (1) of
상기 수학식 1의 (4)를 살펴보면, X(k')를 입력으로 하는 IFFT의 연산식에 을 곱한 형태와 같음을 알 수 있다. 여기서, 상기 항은 N/2만큼 위상을 이동시킨 것을 나타낸다. 즉, 상기 수학식 1의 (4)는 n이 홀수일때마다 cos과 sin의 합으로 이루어진 파동에 -1이 곱해져 위상이 역전됨을 나타낸다. Looking at (4) of
상기 IFFT 출력 변환부(250)는 상기 CE IFFT부(240)로부터 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 위상이 역전되어 출력된 신호에 하기 수학식 2와 같이, 기 설정된 보상값을 곱하여 출력한다.As shown in
여기서, x(n')는 상기 CE IFFT부(240)에서 출력된 신호를 의미하며, 상기 은 상기 기설정된 보상값을 의미하고, 상기 x(n)은 X(k)를 입력으로 하는 경우에 IFFT 연산결과를 의미한다. 즉, 상기 CE IFFT부(240)의 출력 신호에 상기 을 곱하여 원하는 시간 도메인의 신호를 획득할 수 있다.Here, x (n ') means a signal output from the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인 변환 절차를 도시하고 있다.4 illustrates a domain conversion procedure of a reference signal in an LTE system according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 참조 신호의 도메인 변환 장치는 401단계에서 입력되는 시간 도메인 신호에 FFT 연산을 수행하여 주파수 도메인으로 변환하고, 403단계에서 상기 주파수 도메인으로 변환된 신호를 버퍼링하여 위상을 지연시킨다. 즉, 상기 참조 신호의 도메인 변환 장치는 상기 도 3에 도시된 바와 같이, FFT 연산을 수행하여 X(k)를 출력하고, 버퍼링을 통해 상기 X(k)의 위상을 N/2만큼 지연시켜 X(k-N/2)를 출력한다.Referring to FIG. 4, the domain conversion apparatus of the reference signal performs an FFT operation on the time domain signal input in
이후, 상기 참조 신호의 도메인 변환 장치는 405단계에서 위상이 지연된 주파수 도메인의 신호를 디스크램블링하여 채널 추정을 위한 참조 신호를 추출하고, 407단계에서 상기 수학식 1과 같이 상기 추출된 참조 신호를 IFFT 연산하여 출력한다. 즉, 상기 참조 신호의 도메인 변환 장치는 본 발명에 따라 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 위상이 k-N/2인 참조 신호를 추출한 후, 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같은 수식 전개를 통해 상기 X(k-N/2)에 대한 출력이 종래의 기술에 따라 X(k)를 입력으로 하는 IFFT 연산 결과와 동일해지도록 유도한다.In
이후, 상기 참조 신호의 도메인 변환 장치는 409단계에서 상기 IFFT 연산 결과에 기 설정된 보상값을 곱하여 상기 수학식 1에 나타낸바와 같이 위상이 역전되어 출력된 신호의 위상을 재배치시키고, 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.Subsequently, in
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 종래 기술에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인을 변환하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면,1 is a block diagram for transforming a domain of a reference signal in an LTE system according to the prior art;
도 2는 본 발명에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인을 변환하기 위한 블록 구성을 도시하는 도면,2 is a block diagram for transforming a domain of a reference signal in an LTE system according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인 변환에 따른 신호 위상을 도시하는 도면, 및3 is a diagram illustrating signal phase according to domain transformation of a reference signal in an LTE system according to the present invention; and
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 참조 신호의 도메인 변환 절차를 도시하는 도면.4 is a diagram illustrating a domain conversion procedure of a reference signal in an LTE system according to an embodiment of the present invention.
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