KR20110038955A - 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법 - Google Patents

상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템의 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LTE 시스템에서 상향 링크 채널에 대해 도플러 확산 값에 기초한 적응적 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기는 상향 링크 채널의 SNR 추정값과 소정의 SNR 임계치를 비교하여 SNR 비교 결과를 출력하는 SNR 비교부, 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값과 소정의 도플러 확산 임계치를 비교하여 도플러 확산 비교 결과를 출력하는 도플러 확산 비교부, SNR 비교 결과 및 도플러 확산 비교 결과에 기초하여 상향 링크 채널에 대한 채널 추정 방식을 선택하는 추정 방식 선택부 및 선택된 채널 추정 방식에 기초하여 상향 링크 채널의 채널 값을 추정하는 채널 추정부를 포함할 수 있다.
LTE, 적응적 채널 추정, 도플러 확산

Description

상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법{ADAPTIVE CHANNEL ESTIMATION FOR UPLINK CHANNEL}
본 발명은 무선 통신 시스템의 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LTE 시스템에서 상향 링크 채널에 대해 도플러 확산 값에 기초한 적응적 채널 추정을 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 무선 통신 시스템에서의 처리율, 레이턴시 및 커버리지 측면의 성능 향상을 위한 통신 표준들이 개발되고 있다. 현재 폭넓게 사용되고 있는 표준은 3세대(3G) 무선 통신 시스템의 일부로서 개발되었으며, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP)에 의해 유지되는 유니버셜 모바일 전기 통신 시스템(UMTS)이다. 이 중에서 특히 3GPP LTE는 UMTS 시스템에서의 높은 데이터율, 낮은 레이턴시, 패킷 최적화된 시스템 성능 및 넓은 커버리지를 달성하기 위해 3GPP에 의해 주도되는 통신 표준이다.
LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템은 데이터 송신 과정 중에 백색잡음(white noise), 페이딩에 의한 수신 신호전력의 변화, 쉐도윙(shadowing), 단말기의 이동 및 빈번한 속도 변화에 따른 도플러 효과, 타 사용자 및 다중경로 신호 들에 의한 간섭 등에 의해 수신된 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 때문에 이러한 왜곡된 수신 신호를 원래의 신호로 보상하기 위하여 신호의 위상 및 진폭 변이 값에 관한 정보를 포함하는 채널 값을 추정하는 채널 추정 과정이 요구된다. 이와 관련하여 LTE 시스템에서는 상향 링크 채널의 각 서브프레임에 대해 두 개의 DMRS(Demodulation Reference Signal) 심볼을 포함하도록 하고, 이들 두 개의 DMRS 심볼을 이용하여 채널 추정을 수행하도록 하고 있다. 구체적인 채널 추정 방식으로는 서프프레임 내의 두 개의 DMRS 심볼 각각으로부터 얻어진 채널 추정값을 평균하여 얻어진 평균값을 이용해서 해당 서브프레임 내의 나머지 데이터 심볼들을 위한 채널 추정값을 얻는 평균 방식과 서브프레임 내의 두 개의 DMRS 심볼로부터 얻어진 채널 정보를 시간 축 상에서 보간하여 해당 서브프레임 내의 나머지 데이터 심볼들을 위한 채널 추정값을 얻는 보간 방식이 주로 사용된다.
그런데, 이들 평균 방식과 보간 방식을 통한 채널 추정은 채널의 도플러 확산 값에 따라 성능이 달라진다. 낮은 도플러 확산 값을 가지는 채널, 즉 채널의 시간에 따른 변화가 크지 않은 경우에는 평균 방식이 채널 추정에 있어서 높은 정확도를 보이는 반면, 높은 도플러 확산 값을 가지는 채널, 즉 채널의 시간에 따른 변화가 큰 경우에는 보간 방식이 평균 방식에 비해서 더 우수한 성능을 보인다. 그러므로, 한가지 고정된 방식으로 채널의 추정을 수행하는 종래의 경우 시간에 따른 채널의 변화량이 가변함에 따라 최적화된 채널 추정을 제공할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 LTE 시스템에서 상향 링크 채널에 대해 해당 채널의 도플러 확산 값에 기초하여 매번 최적화된 방법에 따른 채널 추정을 제공하는 적응적인 채널 추정 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기가 제공된다. 본 발명에 따르는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기는 상향 링크 채널의 SNR 추정값과 소정의 SNR 임계치를 비교하여 SNR 비교 결과를 출력하는 SNR 비교부, 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값과 소정의 도플러 확산 임계치를 비교하여 도플러 확산 비교 결과를 출력하는 도플러 확산 비교부, SNR 비교 결과 및 도플러 확산 비교 결과에 기초하여 상향 링크 채널에 대한 채널 추정 방식을 선택하는 추정 방식 선택부 및 선택된 채널 추정 방식에 기초하여 상향 링크 채널의 채널 값을 추정하는 채널 추정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기는 상향 링크 채널의 MCS(modulation and coding scheme)의 함수에 기초하여 소정의 도플러 확산 임계치를 산출하는 도플러 확산 임계치 산출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 추정 방식 선택 수단은 상향 링크 채널의 SNR 추정값이 소정의 SNR 임계치보다 작거나 또는 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값이 소정의 도플러 확산 임계치보다 작은 경우에는 채널 추정 방식으로서 평균 방식을 선택하고, 상향 링크 채널의 SNR 추정값이 소정의 SNR 임계치보다 크고 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값이 소정의 도플러 확산 임계치보다 큰 경우에는 채널 추정 방식으로서 보간 방식을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기는 상향 링크 채널을 통해 수신된 복수의 상향 링크 신호 중 하나 이상의 신호를 선택하는 수신 유닛, 선택된 신호들 각각에 대한 채널 변화량을 산출하는 채널 변화량 산출기, 산출된 채널 변화량들을 평균하여 평균 채널 변화량을 산출하는 평균화기 및 산출된 평균 채널 변화량을 이용하여 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값을 연산하는 도플러 확산 값 연산기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 채널 변화량 산출기는 선택된 신호들 각각의 서브프레임(subframe)에 있는 두 개의 DMRS(demodulation reference signal) 심볼을 복소수 곱셈하여 복소수 곱셈 값을 산출하는 복소수 곱셉기, 산출된 복소수 곱셈 값을 정규화(normailze)하여 위상 성분을 추출하는 위상 추출기 및 추출된 위상 성분에서 코사인 성분을 추출하는 코사인 성분 추출기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 수신 유닛은 수신된 복수의 상향 링크 신호의 시간 축에서의 전력의 크기에 기초하여 하나 이상의 신호를 선택할 수 있다.
본 발명에 의하면, LTE 시스템에 있어서 상향 링크 채널에 대해 해당 채널의 도플러 확산 값을 이용하여 선택적으로 최적화된 채널 추정 방법을 이용하여 채널 추정이 이루어지도록 함으로써, 도플러 확산 값에 따른 적응적 채널 추정이 이루어지도록 한다. 따라서, 본 발명에 따르면 LTE 시스템 상향 링크 채널의 채널 추정 정확도를 높일 수 있고 그에 따라 데이터 복구 성능을 향상시킬 수 있다.
첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 우려가 있다고 판단되는 경우 이미 공지된 기능 및 구성에 관한 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 어디까지나 본 발명의 일실시예에 관한 것일 뿐 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아님을 이해할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 이동 통신 시스템(100) 및 LET 이동 통신 시스템(100)에서의 상향 링크 채널의 서브프레임 구조(110)를 개략적으로 도시한 도면이다.
구체적으로, 도 1의 (a)는 LTE 이동 통신 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시하고 있다. 도시된 바에 의하면, 도 1의 LTE 이동 통신 시스템(100)은 기지국(102) 및 이동 단말(104a, 104b, 104c)을 포함한다. 기지국(102)은 해당 기지국(102)이 네트워크 접속 서비스를 제공하는 커버리지 영역(coverage region) 또는 셀 내의 이동 단말(104a, 104b, 104c)에 대해 무선 링크를 통한 통신 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 이동 단말(104a, 104b, 104c)은 기지국(102)으로 상향 링크 채널(106a, 106b, 106c)을 통해 신호를 전송할 수 있고 기지국(102)은 이동 단 말(104a, 104b, 104c)로 하향 링크 채널(108a, 108b, 108c)을 통해 신호를 전송할 수 있다. 이동 단말(104a, 104b, 104c)은 예를 들어 핸드폰, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 PDA 또는 다른 기기를 포함하는 임의의 유형의 휴대용 무선 통신 기기 또는 시스템을 포함할 수 있다. 도 1은 또한 하나의 기지국(102)이 오직 세 개의 이동 단말(104a, 104b, 104c)만을 지원하는 것으로 도시하고 있지만, 기지국(102)은 더 많거나 더 적은 수의 이동 단말을 지원할 수 있음을 이해할 수 있다.
도 1의 (b)는 LTE 이동 통신 시스템(100)에서 이동 단말(104a, 104b, 104c)로부터 상향 링크 채널(106a, 106b, 106c)을 통해 기지국(102)으로 전송되는 신호의 서브프레임(110) 구조를 도시하고 있다. 도시된 바에 의하면, 하나의 서브프레임(110)은 두 개의 슬롯(120, 130)을 포함한다. 각 슬롯(120, 130)은 하나의 DMRS 심볼 구간(122, 132)과 여섯 개의 데이터 심볼 구간(124, 126, 134, 136)을 갖는다. 각 데이터 심볼 구간(124, 126, 134, 136)은 이동 단말(104a, 104b, 104c)로부터 기지국(102)으로의 제어 신호 또는 데이터 신호의 전송을 위해 사용될 수 있다. DMRS 심볼 구간(122, 132)은 이동 단말(104a, 104b, 104c)로부터 기지국(102)으로의 복조 및 채널 추정을 위한 참조 신호의 전송을 위해 이용될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 기지국(102)의 수신부(200)의 구성을 개략적으로 도시하는 블록도이다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 수신부(200)는 안테나(202)를 포함할 수 있다. 안테나(202)는 상향 링크 채널(106a, 106b, 106c)을 통해 이동 단말(104a, 104b, 104c)로부터 기지국(102)으로 전송된 RF 신호를 수신할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 안테나(202)에서 수신되는 RF 신호는 다중 경로에 의한 복수의 신호일 수 있다. 안테나(202)는 예를 들어 쌍극 안테나(dipoes), 패치(patches), 나선형 안테나(helical antennas), 안테나 어레이(antenna arrays), 다중 안테나(MIMO)를 포함하는 임의의 종류의 안테나가 사용될 수 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. 도 2는 또한 기지국(102)의 수신부(200)가 오직 하나의 안테나를 가지는 것으로 도시하고 있지만, 본 발명의 다른 실시예에 의하면 기지국(102)의 수신부(200)는 더 많은 수의 안테나를 포함할 수 있음을 이해할 수 있다.
수신부(200)는 또한 수신 유닛(204)을 더 포함할 수 있다. 수신 유닛(204)은 안테나(202)에서 수신된 상향 링크 채널(106a, 106b, 106c)의 RF 신호에 대해 디지털 변환 처리, 양자화 처리, 직병렬 변환 처리, 푸리에 변환 처리 등을 비롯한 다양한 처리를 행할 수 있다. 수신 유닛(204)은 또한 상향 링크 채널 신호로부터 각 서브프레임 별로 두 개의 DMRS 심볼을 추출해낼 수 있다. 안테나(202)에서 수신되는 RF 신호가 다중 경로에 의한 복수의 신호일 경우, 수신 유닛(204)은 이들 다중 경로 신호 중 시간 축에서 전력이 큰 하나 이상의 소정 수의 신호를 취하여 이들 각 신호로부터 서브프레임 별로 두 개의 DMRS 심볼을 추출해 낼 수 있다. 다만, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니고 수신 유닛(204)은 수신된 모든 RF 신호에 대하여 각 서브프레임 별로 두 개의 DMRS 심볼을 추출해 낼 수 있다. 당업자라면 수신 유닛(204)의 동작에 대해 충분히 이해할 수 있을 것이므로, 본 명세서에서는 추가적인 설명을 생략하기로 한다.
수신부(200)는 도플러 확산 값 추정기(206)를 더 포함할 수 있다. 도플러 확산 값 추정기(206)는 수신 유닛(204)에서 상향 링크 채널 신호로부터 각 서브프레임 별로 추출된 DMRS 심볼들을 수신할 수 있다. 도플러 확산 추정기(206)는 또한 수신한 DMRS 심볼들을 이용하여 해당 서브프레임에 대한 도플러 확산 값을 추정할 수 있다. 도플러 확산 값 추정기(206)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 3을 참조하여 아래에서 보다 상세히 개시된다.
수신부(200)는 또한 SNR 추정기(208)를 더 포함할 수 있다. SNR 추정기(208)는 수신 유닛(204)에서 처리된 상향 링크 채널 신호를 수신하고, 각 신호에 대한 SNR(신호 대 잡음비) 값을 추정할 수 있다. 본 발명의 일실시예에서, SNR 추정기(208)는 DA(data-assisted) 방식 또는 NDA(non-data assisted) 방식에 의해 SNR 값을 추정하는 것으로 구현될 수 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다. SNR 추정기(208)는, 본 기술분야의 당업자가 용이하게 구현할 수 있는 다양한 방법으로 구현될 수 있음을 알아야 한다.
수신부(200)는 또한 채널 추정기(210)를 더 포함할 수 있다. 채널 추정기(210)는 수신 유닛(204)에서 처리된 상향 링크 채널 신호와 함께 도플러 확산 값 추정기(206)에 의해서 추정된 도플러 확산 값 및 SNR 추정기(208)에 의해서 추정된 SNR 값을 수신할 수 있다. 채널 추정기(210)는 수신된 도플러 확산 값 및 SNR 값을 이용하여 해당 상향 링크 채널을 위한 적절한 채널 추정 방식을 선택하고, 그에 따라 적절한 채널 추정을 행할 수 있다. 예컨대, 채널 추정기(210)는 상향 링크 채널 신호에 대해 추정된 도플러 확산 값 및 SNR 값에 기초하여 해당 채널의 추정 시 평균 방식에 따를 것인지 보간 방식에 따를 것인지를 선택할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 채널 추정기(210)는 추정된 SNR 값이 소정의 임계치보다 작은 경우 또는 추정된 도플러 확산 값이 소정의 임계치보다 작은 경우에 평균 방식에 따라 해당 상향 링크 채널의 추정을 행할 수 있다. 또한 채널 추정기(210)는 추정된 SNR 값이 소정의 임계치보다 크고 추정된 도플러 확산 값이 소정의 임계치보다 큰 경우에 보간 방식에 따라 해당 상향 링크 채널의 추정을 행할 수 있다. 채널 추정기(210)의 구체적인 동작에 대해서는 도 4의 흐름도를 참조하여 아래에서 다시 상세히 설명하기로 한다.
도 2에서는 수신 유닛(204), 도플러 확산 값 추정기(206), SNR 추정기(208) 및 채널 추정기(210)가 별개의 유닛으로 도시되어 있으나, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 하나 이상의 구성이 다른 구성 내에 포함되는 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될 수 있고, 또한 모든 구성이 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될 수 있음을 이해할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 도플러 확산 값 추정기(206)의 구체적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3에 도시된 바에 의하면, 도플러 확산 값 추정기(206)는 복소수 곱셈기(302)를 포함할 수 있다. 복소수 곱셈기(302)는 상향 링크 채널 신호의 각 서브프레임 별로 두 개씩 추출된 DMRS 심볼을 수신할 수 있고, 수신된 각 서브프레임 별 두 개의 DMRS 심볼에 대해 복소수 곱셈 값을 구할 수 있다. 일실시예에서, 복소수 곱셈기(302)는 두 개의 DMRS 심볼 중 임의로 하나의 DMRS 심볼을 선택하여 공 액 변환할 수 있다. 그런 다음 복소수 곱셈기(302)는 공액 변환된 DMRS 심볼과 변환되지 않은 DMRS 심볼의 복소수 곱셉을 수행하여 두 개의 DMRS 심볼에 대한 복소수 곱셈 값을 구할 수 있다. 복소수 곱셈기(302)에 의해 산출된 복소수 곱셈 값은 해당 상향 링크 채널의 채널 변화량을 나타내는 값일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다중 경로에 의한 복수의 신호 중 하나 이상의 소정 수의 신호가 도플러 확산 값 추정에 선택되어 이용될 수 있고, 그러한 경우 복소수 곱셈기(302)는 이들 선택된 신호 각각에 대해 DMRS 심볼들의 복소수 곱셈 값을 산출해 낼 수 있다.
도플러 확산 값 추정기(206)는 또한 위상 추출기(304)를 더 포함할 수 있다. 위상 추출기(304)는 복소수 곱셈기(302)에 의해 산출된 복소수 곱셈 값을 수신하고 수신된 복소수 곱셈 값으로부터 위상 성분만을 추출할 수 있다. 일실시예에서, 위상 추출기(304)는 정규화(normalization) 과정을 통해 해당 복소수 곱셈 값에서 진폭 성분을 제거하여 위상 성분만을 추출할 수 있다. 위상 추출기(304)는 또한 추출된 위상 성분으로부터 에너지 성분이 큰 In-phase, 즉 코사인 성분만을 추출할 수 있다. 위상 추출기(304)에 의해 추출된 위상 성분(또는 코사인 성분)은 상향 링크 채널의 채널 변화량에 관한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다중 경로에 의한 복수의 신호 중 하나 이상의 소정 수의 신호가 도플러 확산 값 추정에 선택되어 이용될 수 있고, 그러한 경우 위상 추출기(304)는 이들 선택된 신호 각각에 대해 위상 성분을 추출해낼 수 있다. 본 실시예에서는, 도플러 확산 값 추정기(206)가 위상 추출기(304)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다.
도플러 확산 값 추정기(206)는 또한 평균화기(306)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 다중 경로에 의한 복수의 신호 중 하나 이상의 소정 수의 신호가 도플러 확산 값 추정에 선택되어 이용될 수 있다. 평균화기(306)는 위상 추출기(304)에 의해 산출된 결과 신호들, 즉 상향 링크 채널의 채널 변화량에 관한 정보를 포함하는 위상 성분 신호들을 수신하고 수신된 신호들을 평균하여 상향 링크 채널의 평균 채널 변화량을 나타내는 평균 채널 변화량 신호를 구할 수 있다. 일실시예에서, 기지국의 수신부가 복수의 안테나를 포함하는 경우 평균화기(306)는 각 안테나별로 수신된 신호들을 각각 평균하여 각 안테나별 평균 채널 변화량을 구한 후에, 이의 절대값들을 평균하여 상향 링크 채널의 평균 채널 변화량을 구할 수 있다. 본 실시예에서는, 도플러 확산 값 추정기(206)가 평균화기(206)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다.
도플러 확산 값 추정기(206)는 또한 도플러 확산 값 연산기(308)를 더 포함할 수 있다. 도플러 확산 값 연산기(308)는 평균화기(306)에 의해 구해진 평균 채널 변화량 신호를 수신할 수 있고, 수신된 신호로부터 도플러 확산 값을 연산해낼 수 있다. 일실시예에서, 도플러 확산 값 연산기(308)는 평균 채널 변화량 신호로부터 도플러 확산 값을 연산해내는데 있어서, 반복적인 모의 실험에 의해 구할 수 있는 채널 변화량과 도플러 확산 값 사이의 상관 관계를 반영하는 맵핑 함수를 이용할 수 있다. 일 실시예에서, 맵핑 함수는 평균 채널 변화량과 도플러 확산 값의 관계를 반영하는 테이블 형태로 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, 맵핑 함수는 평균 채널 변화량과 도플러 확산 값의 관계를 반영하는 구간 별로 부분적으로 선형인 함수의 형태로 저장될 수 있다.
도 3에서 복소수 곱셈기(302), 위상 추출기(304), 평균화기(306), 도플러 확산 값 연산기(308)가 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 일실시예에서 하나 이상의 구성이 다른 구성 내에 포함되는 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될 수 있고, 또한 모든 구성이 하나의 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현될 수 있음을 이해할 수 있다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른, 도 2에 도시된 채널 추정기(210)의 동작의 흐름도를 도시한 도면이다.
단계(402)에서 채널 추정기(210)는 상향 링크 채널에 대해 추정된 SNR 값이 SNR 임계치보다 큰지 여부를 판정한다. 일실시예에서, SNR 임계치는 반복적인 모의 실험에 의해 채널의 도플러 확산 값과 관계없이 항상 평균 방식이 보간 방식보다 채널 추정에 대하여 좋은 성능을 나타내는 SNR의 최대값을 선택하여 구할 수 있다. 단계(402)에서 상향 링크 채널에 대해 추정된 SNR 값이 SNR 임계치보다 크다고 판정된 경우 흐름도는 단계(404)로 진행한다. 이와 달리, 단계(402)에서 상향 링크 채널에 대해 추정된 SNR 값이 SNR 임계치보다 작은 경우 흐름도는 단계(406)로 진행한다.
단계(404)에서 채널 추정기(210)는 상향 링크 채널에 대해 도플러 확산 값이 도플러 확산 임계치보다 낮은지 여부를 판정한다. 일실시예에서, 상향 링크 채널 의 도플러 확산 임계치는 채널의 MCS(Modulation and Coding Scheme)에 따라 MCS 함수를 사용하여 결정될 수 있다. 일실시예에서, MCS 함수는 각각의 MCS마다 채널의 도플러 확산 값을 증가시키며 반복적으로 평균 방식 및 보간 방식에 의한 채널 추정의 성능을 평가하는 실험 또는 모의 실험을 수행하여, 평균 방식보다 보간 방식에 의한 채널 추정의 성능이 좋아지는 도플러 확산 값을 산출하고, 이를 MCS와 매칭시킴으로써 구할 수 있다. 단계(404)에서 상향 링크 채널에 대해 추정된 도플러 확산 값이 상향 링크 채널의 도플러 확산 임계치보다 낮은 것으로 판정된 경우 흐름도는 단계(406)로 진행하며, 그렇지 않으면 흐름도는 단계(408)로 진행한다.
단계(406)에서 채널 추정기(210)는 평균 방식에 의해 상향 링크 채널의 채널 추정 값을 구한다. 일실시예에서, 채널 추정기(210)는 기지국의 수신 유닛에서 수신되는 상향 링크 신호의 각 서브프레임 내에 존재하는 두 개의 DMRS 심볼 각각을 분석하여 상향 링크 채널의 채널 값을 추정할 수 있다. 그 다음에 채널 추정기(210)는 추정된 두 개의 채널 값을 평균하여 해당하는 상향 링크 채널의 채널 추정 값을 얻을 수 있다.
단계(408)에서 채널 추정기(210)는 보간 방식에 의해 상향 링크 채널의 채널 추정 값을 구한다. 채널 추정기(210)는 기지국의 수신 유닛에서 수신되는 상향 링크 신호의 각 서브프레임 내에 존재하는 두 개의 DMRS 심볼 각각을 분석하여 상향 링크 채널의 채널 값을 추정할 수 있다. 그 다음에 채널 추정기(210)는 추정된 두 개의 채널 값을 시 축으로 보간하여 상향 링크 채널의 채널 값을 구할 수 있다. 일실시예에서, 채널 추정기(210)는 선형 보간 방식을 이용하여 상향 링크 채널의 채널 값을 구할 수 있으나, 본 발명이 이로써 제한되는 것은 아니다.
본 명세서의 도면에 도시된 블록은 완전히 기능적일 수 있고 이에 대응하는 개별적인 하드웨어 구성요소를 필요로 하지 않는다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예에서 둘 이상의 블록이 단일 디지털 처리 기기 내의 소프트웨어에서 구현될 수 있다. 디지털 처리 기기는, 예를 들어 범용 마이크로프로세서, DSP(digital signal processor), RISC(reduced instruction set computer), CISC(complex instruction set comptuer), FPGS(field programmable gate array), ASIC(appliation specific integrated circuit) 및/또는 이들의 조합을 포함하는 이와 유사한 것들을 포함한다. 또한, 본 발명은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 및 이들의 조합을 이용하여 구현될 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예와 관련하여 기술되었지만, 본 기술분야의 당업자는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 수정이나 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 수정과 변형은 본 발명과 첨부된 청구항의 범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 1 (a)는 일반적인 LTE 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 1 (b)는 상향 링크 채널 신호의 서브프레임 구조를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 예시적인 LTE 시스템 기지국 수신부의 구성을 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 예시적인 도플러 확산 값 추정기의 구성을 도시하는 블록도.
도 4는 예시적인 채널 추정기의 동작을 도시하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
도 1.
102: 기지국
104: 이동 단말
도 2.
202: 안테나
204: 수신 유닛
206: 도플러 확산 값 추정기
208: SNR 추정기
210: 채널 추정기
도 3.
302: 복소수 곱셈기
304: 위상 추출기
306: 평균화기
308: 도플러 확산 값 연산기

Claims (6)

  1. 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기로서,
    상기 상향 링크 채널의 SNR 추정값과 소정의 SNR 임계치를 비교하여 SNR 비교 결과를 출력하는 SNR 비교부;
    상기 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값과 소정의 도플러 확산 임계치를 비교하여 도플러 확산 비교 결과를 출력하는 도플러 확산 비교부;
    상기 SNR 비교 결과 및 상기 도플러 확산 비교 결과에 기초하여 상기 상향 링크 채널에 대한 채널 추정 방식을 선택하는 추정 방식 선택부; 및
    상기 선택된 채널 추정 방식에 기초하여 상기 상향 링크 채널의 채널 값을 추정하는 채널 추정부
    를 포함하는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상향 링크 채널의 MCS(modulation and coding scheme)의 함수에 기초하여 상기 소정의 도플러 확산 임계치를 산출하는 도플러 확산 임계치 산출부를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 추정 방식 선택부는,
    상기 상향 링크 채널의 SNR 추정값이 상기 소정의 SNR 임계치보다 작거나 또는 상기 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값이 상기 소정의 도플러 확산 임계치보다 작은 경우에는 상기 채널 추정 방식으로서 평균 방식을 선택하고,
    상기 상향 링크 채널의 SNR 추정값이 상기 소정의 SNR 임계치보다 크고 상기 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값이 상기 소정의 도플러 확산 임계치보다 큰 경우에는 상기 채널 추정 방식으로서 보간 방식을 선택하는, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상향 링크 채널을 통해 수신된 복수의 상향 링크 신호 중 하나 이상의 신호를 선택하는 수신 유닛;
    상기 선택된 신호들 각각에 대한 채널 변화량을 산출하는 채널 변화량 산출기;
    상기 산출된 채널 변화량들을 평균하여 평균 채널 변화량을 산출하는 평균화기; 및
    상기 산출된 평균 채널 변화량을 이용하여 상기 상향 링크 채널의 도플러 확산 추정값을 연산하는 도플러 확산 값 연산기를 더 포함하는 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 채널 변화량 산출기는,
    상기 선택된 신호들 각각의 서브프레임(subframe)에 있는 두 개의 DMRS(demodulation reference signal) 심볼을 복소수 곱셈하여 복소수 곱셈 값을 산출하는 복소수 곱셉기;
    상기 산출된 복소수 곱셈 값을 정규화(normailze)하여 위상 성분을 추출하는 위상 추출기;
    상기 추출된 위상 성분에서 코사인 성분을 추출하는 코사인 성분 추출기를 포함하는, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 수신 유닛은 상기 수신된 복수의 상향 링크 신호의 시간 축에서의 전력의 크기에 기초하여 하나 이상의 신호를 선택하는, 무선 통신 시스템의 상향 링크 채널에 대한 적응적 채널 추정기.
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