KR20120077350A - Method and apparatus for adaptive channel estimation in a wireless communication system - Google Patents

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KR20120077350A
KR20120077350A KR1020100139278A KR20100139278A KR20120077350A KR 20120077350 A KR20120077350 A KR 20120077350A KR 1020100139278 A KR1020100139278 A KR 1020100139278A KR 20100139278 A KR20100139278 A KR 20100139278A KR 20120077350 A KR20120077350 A KR 20120077350A
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박희걸
강덕창
이현철
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엘지에릭슨 주식회사
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Abstract

PURPOSE: An adaptive channel estimation method in a wireless telecommunication system and an apparatus thereof are provided to reduce noise components included in a final channel estimation value by improving channel estimation at a time axis. CONSTITUTION: A receiver(200) receives a signal transmitted from a base station. A pilot signal extractor(210) obtains a channel estimation value by compensating a pilot symbol for a received signal outputted from the receiver. A time axis channel variation estimator(220) estimates channel variation at a time axis from the channel estimation value. A frequency axis channel variation estimator(230) estimates the channel variation at a frequency axis from the channel estimation value. An adaptive channel estimation controller(240) estimates a channel value in a data area by using either the estimated channel variation at the time axis or the estimated channel variation at the frequency axis. A data signal extractor(250) extracts a data signal by using the channel value at the data area estimated from the adaptive channel estimation controller.

Description

무선 통신 시스템의 적응적 채널 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE CHANNEL ESTIMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Adaptive Channel Estimation Method and Apparatus for Wireless Communication System {METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE CHANNEL ESTIMATION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 무선 통신 시스템의 단말기 및 릴레이에서의 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for channel estimation in a terminal and a relay of a wireless communication system.

본 발명은 지식경제부의 차세대통신네트워크산업원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 10035300, 과제명: Multi-hop Relay 기술개발].The present invention is derived from a study performed as part of the next generation communication network industrial source technology development project of the Ministry of Knowledge Economy. [Task management number: 10035300, Assignment name: Multi-hop Relay technology development].

차세대 무선 통신 시스템인 3GPP LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-A(Long Term Evolution Advanced) 시스템 하향링크는 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 방식을 사용하며 시간 축과 주파수 축에 대해 격자 모양으로 데이터 심볼 및 파일럿 심볼이 배치된다. 종래에는 데이터 심볼의 주변 인접 파일럿 심볼의 채널값을 이용하여 데이터 심볼의 채널값을 추정하였다. 채널 추정 성능은 전체 복조 성능을 좌우하는 매우 중요한 부분이며, 16QAM, 64QAM등 변조 차수(modulation order)가 늘어날수록 채널 추정 성능은 더욱 성능에 영향을 준다. 그러나, 종래 기술은 채널 추정 방식을 수행할 때 사용되는 파일럿 심볼 수를 고정하거나 이용되는 채널 추정 방식을 고정하여 채널 추정 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.The 3GPP Long Term Evolution (LTE) and Long Term Evolution Advanced (LTE-A) system downlink, a next-generation wireless communication system, uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) and uses data symbols in grid form for the time and frequency axes. And pilot symbols are arranged. In the related art, the channel value of a data symbol is estimated using the channel value of a neighboring pilot symbol around the data symbol. Channel estimation performance is a very important factor that determines overall demodulation performance. Channel modulation performance affects performance as modulation orders such as 16QAM and 64QAM increase. However, the conventional technology has a problem in that channel estimation performance is lowered by fixing the number of pilot symbols used when performing the channel estimation method or by fixing the channel estimation method used.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 무선 통신 시스템의 단말기 및 릴레이에서 하향링크의 채널 추정값으로부터 채널 변화를 추정하여 채널 환경에 적응적으로 대응하는 채널 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and estimates a channel change from downlink channel estimates in a terminal and a relay in a wireless communication system to adaptively correspond to a channel environment. It is to provide a method and apparatus.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명의 무선 통신 시스템에서의 채널 추정 방법은 기지국으로부터 수신한 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득하는 단계; 상기 채널 추정값 및 채널 추정 파라미터를 이용하여 시간 축의 채널 변화를 추정하는 단계; 상기 채널 추정값 및 상기 채널 추정 파라미터를 이용하여 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 단계; 상기 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널 추정값을 획득하는 단계; 및 상기 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 상기 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a channel estimation method in a wireless communication system of the present invention comprises the steps of: obtaining a channel estimation value by compensating pilot symbols on a received signal received from a base station; Estimating a channel change on a time axis using the channel estimate and the channel estimate parameter; Estimating a channel change on a frequency axis using the channel estimate and the channel estimate parameter; Obtaining a channel estimate of a data region using the estimated channel change on the time axis and the channel change on the frequency axis; And adaptively changing the channel estimation parameter using the estimated channel change on the time axis and the channel change on the frequency axis.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 본 발명의 무선 통신 시스템에서의 채널 추정 장치는 기지국에서 전송한 신호를 수신하는 수신기; 상기 수신기가 출력하는 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득하는 파일럿 신호 추출기; 상기 채널 추정값 및 채널 추정 파라미터를 이용하여 시간 축의 채널 변화를 추정하는 시간 축 채널 변화 추정기; 상기 채널 추정값 및 상기 채널 추정 파라미터를 이용하여 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 주파수 축 채널 변화 추정기; 상기 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널 추정값을 획득하는 채널 추정 적응 제어기; 및 상기 데이터 영역의 채널 추정값을 이용하여 데이터 신호를 추출하는 데이터 신호 추출기를 포함한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a channel estimating apparatus in a wireless communication system of the present invention includes a receiver for receiving a signal transmitted from a base station; A pilot signal extractor for compensating pilot symbols on the received signal output by the receiver to obtain a channel estimate value; A time axis channel change estimator for estimating a channel change on a time axis using the channel estimate and the channel estimate parameter; A frequency axis channel change estimator for estimating a channel change of a frequency axis using the channel estimate value and the channel estimation parameter; A channel estimation adaptive controller for acquiring a channel estimate of a data region using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis; And a data signal extractor extracting the data signal using the channel estimate of the data region.

본 발명으로 인해 무선 통신 시스템의 하향 링크의 복조 성능을 향상시킬 수 있다. 정지 상태의 단말기나 주파수 옵셋이 작은 단말기의 경우 시간 축에 대한 채널 추정 동작을 강화하여 최종 채널 추정값에 포함된 잡음 성분을 줄일 수 있다. 또한, 다중경로 환경에서 지연확산이 없는 LOS(Line of Sight) 채널의 경우 주파수 축에 대한 채널 추정 동작을 강화하여 최종 채널 추정값에 포함된 잡음 성분을 줄여 전체적으로 하향 링크의 데이터 복수 성능을 향상시킬 수 있다. 최근 LTE-A에서 논의되는 릴레이의 경우 단말 역할과 기지국 역할을 동시에 수행하는데 릴레이는 정지상태이며 LOS 채널환경일 확률이 상대적으로 많을 것으로 예상되어 본 발명으로 인해 보다 높은 성능을 기대할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve downlink demodulation performance of a wireless communication system. In a stationary terminal or a terminal with a small frequency offset, the channel estimation operation on the time axis can be enhanced to reduce the noise component included in the final channel estimate. In addition, in a multipath environment, LOS (Line of Sight) channels with no delay spread can enhance the channel multiplexing operation on the frequency axis to reduce the noise component included in the final channel estimates, thereby improving overall downlink data multiplexing performance. have. In the case of the relay discussed in the recent LTE-A performs the role of the terminal and the base station at the same time, the relay is stationary and the probability of the LOS channel environment is expected to be relatively high, the higher performance can be expected due to the present invention.

도 1은 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 하향링크의 CRS의 분포를 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 장치를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파일럿 심볼 보상 방법을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 채널 변화 추정 방법을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파일롯 심볼 수 확장 방법을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법을 도시하는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다른 채널 추정 방법을 도시하는 순서도.1 is a diagram illustrating a distribution of CRSs of 3GPP LTE and LTE-A system downlink.
2 is a block diagram illustrating a channel estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates a pilot symbol compensation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a channel change estimation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a pilot symbol number expansion method according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating another channel estimation method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the specification and claims described below should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors are appropriate to the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only one embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and examples.

도 1은 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템 하향링크의 CRS(Cell specific Reference Signal)의 분포를 도시하는 도면이다. 도 1을 참조하면, 시간 축과 주파수 축에 대해 격자 모양으로 데이터 심볼 및 파일럿 심볼이 배치되어 있다.FIG. 1 is a diagram illustrating a distribution of CRS (Cell specific Reference Signal) of 3GPP LTE and LTE-A system downlink. Referring to FIG. 1, data symbols and pilot symbols are arranged in a lattice shape on a time axis and a frequency axis.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 장치를 도시하는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a channel estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 채널 추정 장치는 수신기(200), 파일럿 신호 추출기(210), 시간 축 채널 변화 추정기(220), 주파수 축 채널 변화 추정기(230), 채널 추정 적응 제어기(240) 및 데이터 신호 추출기(250)를 포함한다. 상기 채널 추정 장치는 무선 통신 시스템의 단말기 및 릴레이에서 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the channel estimating apparatus includes a receiver 200, a pilot signal extractor 210, a time axis channel change estimator 220, a frequency axis channel change estimator 230, a channel estimation adaptive controller 240, and a data signal extractor. 250. The channel estimating apparatus may be used in a terminal and a relay of a wireless communication system.

수신기(200)는 기지국에서 전송한 신호를 수신한다.The receiver 200 receives a signal transmitted from the base station.

파일럿 신호 추출기(210)는 수신기(200)가 출력하는 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파일럿 심볼 보상 방법을 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 기지국의 전송신호에 채널특성값(CH_value)과 노이즈가 결합된 기지국으로부터 수신한 수신신호에 파일럿 심볼(P(n))을 보상하여 채널 추정값(CHEST_value)을 획득할 수 있다.The pilot signal extractor 210 obtains a channel estimate by compensating pilot symbols on the received signal output from the receiver 200. 3 is a diagram illustrating a pilot symbol compensation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a channel estimation value CHEST_value may be obtained by compensating a pilot symbol P (n) on a received signal received from a base station having a channel characteristic value CH_value and noise coupled to a transmission signal of the base station. .

다시 도 2를 참조하면, 시간 축 채널 변화 추정기(220)는 채널 추정값(CHEST_value)으로부터 시간 축의 채널 변화를 추정한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 채널 변화 추정 방법을 도시하는 도면이다. 도 4를 참조하면, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 또한, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도(슬롯 단위의 파일럿 평균값의 변화량) 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 추정된 채널 변화를 신뢰도를 높이기 위해 평균할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the time axis channel change estimator 220 estimates the channel change of the time axis from the channel estimate CHEST_value. 4 is a diagram illustrating a channel change estimation method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the channel change of the time axis may be estimated from the phase change of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n−1). In addition, it is possible to estimate the channel change on the time axis from the change in the hardness (change amount of the pilot average value in slot units) of the channel estimation values CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). The estimated channel change can be averaged to increase the reliability.

다시 도 2를 참조하면, 주파수 축 채널 변화 추정기(230)는 채널 추정값(CHEST_value)으로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정한다. 시간 축의 채널 변화와 주파수 축의 채널 변화는 독립적인 특성을 가지므로, 도 4를 참조하면, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 또한, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 추정된 채널 변화를 신뢰도를 높이기 위해 평균할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the frequency axis channel change estimator 230 estimates the channel change of the frequency axis from the channel estimate CHEST_value. Since the channel change of the time axis and the channel change of the frequency axis have independent characteristics, referring to FIG. 4, the channel change of the frequency axis can be estimated from the phase change of the channel estimation values CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). have. Further, the channel change on the frequency axis can be estimated from the change in the hardness of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). The estimated channel change can be averaged to increase the reliability.

다시 도 2를 참조하면, 채널 추정 적응 제어기(240)는 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정한다.Referring back to FIG. 2, the channel estimation adaptive controller 240 estimates the channel value of the data region using the estimated channel change of the time axis or the channel change of the frequency axis.

본 발명의 실시예에 따르면, 채널 추정 적응 제어기(240)는 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 방식을 결정할 수 있다. 예를 들어, 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 미리 정의된 임계값보다 큰 경우 보간 방식을 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정할 수 있다. 시간 축으로는 단말이 정지 상태이거나 주파수 오프셋이 작은 경우, 주파수 축으로는 채널의 다중경로가 존재하지 않거나 지연확산이 작은 경우에 채널의 상관도가 높다. 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 큰 경우 채널의 상관도가 낮으므로 보간 방식을 이용하면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 미리 정의된 임계값보다 크지 않은 경우 평균 방식을 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정할 수 있다. 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 크지 않은 경우 채널의 상관도가 높으므로 평균 방식을 이용하면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the channel estimation adaptation controller 240 may determine the channel estimation method using the estimated channel change of the time axis or the channel change of the frequency axis. For example, if the channel change of the time axis or the frequency axis is larger than a predefined threshold value, the channel value of the data region may be estimated using an interpolation scheme. If the terminal is stationary or the frequency offset is small on the time axis, the channel correlation is high when the channel multipath does not exist or the delay spread is small on the frequency axis. If the channel variation of the time axis or the frequency axis is greater than the threshold value, the channel correlation is low. Therefore, the interpolation method can improve the channel estimation performance. In addition, if the channel change of the time axis or the frequency axis is not greater than a predefined threshold value, the channel value of the data region may be estimated using an averaging method. If the channel variation of the time axis or the frequency axis is not greater than the threshold, the channel correlation is high. Therefore, the average method can improve the channel estimation performance.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 채널 추정 적응 제어기(240)는 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the channel estimation adaptation controller 240 may adaptively change the channel estimation parameter by using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis.

일 실시예에서, 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화에 기반하여 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 적응적으로 변경할 수 있다. 시간 축으로는 단말이 정지 상태이거나 주파수 오프셋이 작은 경우, 주파수 축으로는 채널의 다중경로가 존재하지 않거나 지연확산이 작은 경우에 채널의 상관도가 높다. 이렇게 채널의 상관도가 높은 경우에는 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 늘리면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the number of pilot symbols used for channel estimation may be adaptively changed based on the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis. If the terminal is stationary or the frequency offset is small on the time axis, the channel correlation is high when the channel multipath does not exist or the delay spread is small on the frequency axis. In the case of such a high channel correlation, increasing the number of pilot symbols used for channel estimation may improve channel estimation performance.

예를 들어, 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 미리 정의된 임계값보다 크지 않은 경우 채널의 상관도가 높아 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 늘릴 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파일롯 심볼 수 확장 방법을 도시하는 도면이다. 도 5를 참조하면, 채널 변화에 따라 데이터 심볼 복조에 이용되는 인접 파일롯 심볼 수가 확장될 수 있다. 예를 들어, IIR 필터(Infinite Impulse Response Filter)를 이용하여 채널 추정 방식을 구현하는 경우 필터의 계수를 조정하여 상기 파일롯 심볼 수를 조정할 수 있다.For example, if the channel change of the time axis or the frequency axis is not greater than a predefined threshold value, the correlation of the channel may be high, thereby increasing the number of pilot symbols used for channel estimation. 5 is a diagram illustrating a pilot symbol number expansion method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the number of adjacent pilot symbols used for data symbol demodulation may be extended according to a channel change. For example, when implementing a channel estimation method using an Infinite Impulse Response Filter (IIR) filter, the number of pilot symbols may be adjusted by adjusting a coefficient of a filter.

다른 실시예에서, 상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정의 평균 구간일 수 있다.In another embodiment, the changed channel estimation parameter may be an average interval of channel estimation.

다시 도 2를 참조하면, 데이터 신호 추출기(250)는 채널 추정 적응 제어기(240)에서 추정된 데이터 영역의 채널값을 이용하여 데이터 신호를 추출한다.Referring back to FIG. 2, the data signal extractor 250 extracts the data signal using the channel value of the data region estimated by the channel estimation adaptation controller 240.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법을 도시하는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 단계(600)에서 기지국으로부터 수신한 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득한다. 도 3을 참조하면, 기지국의 전송신호에 채널특성값(CH_value)과 노이즈가 결합된 기지국으로부터 수신한 수신신호에 파일럿 심볼(P(n))을 보상하여 채널 추정값(CHEST_value)을 획득할 수 있다.Referring to FIG. 6, in operation 600, a pilot symbol is compensated for a received signal received from a base station to obtain a channel estimate. Referring to FIG. 3, a channel estimation value CHEST_value may be obtained by compensating a pilot symbol P (n) on a received signal received from a base station having a channel characteristic value CH_value and noise coupled to a transmission signal of the base station. .

다시 도 6을 참조하면, 단계(610)에서 채널 추정값(CHEST_value)으로부터 시간 축의 채널 변화를 추정한다. 도 4를 참조하면, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 또한, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 추정된 채널 변화를 신뢰도를 높이기 위해 평균할 수 있다.Referring back to FIG. 6, in step 610, the channel change of the time axis is estimated from the channel estimate CHEST_value. Referring to FIG. 4, the channel change of the time axis may be estimated from the phase change of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n−1). In addition, the channel change of the time axis can be estimated from the change in the hardness of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). The estimated channel change can be averaged to increase the reliability.

다시 도 6을 참조하면, 단계(620)에서 채널 추정값(CHEST_value)으로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정한다. 시간 축의 채널 변화와 주파수 축의 채널 변화는 독립적인 특성을 가지므로, 도 4를 참조하면, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정하고, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 추정된 채널 변화를 신뢰도를 높이기 위해 평균할 수 있다.Referring back to FIG. 6, in step 620, the channel change of the frequency axis is estimated from the channel estimate CHEST_value. Since the channel change of the time axis and the channel change of the frequency axis have independent characteristics, referring to FIG. 4, the channel change of the frequency axis is estimated from the phase change of the channel estimation values CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). The channel change on the frequency axis can be estimated from the change in the hardness of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). The estimated channel change can be averaged to increase the reliability.

다시 도 6을 참조하면, 단계(630)에서 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정한다.Referring back to FIG. 6, the channel value of the data region is estimated using the channel change of the time axis and the channel change of the frequency axis estimated in step 630.

단계(640)에서 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경한다.In step 640, the channel estimation parameter is adaptively changed using the estimated channel change on the time axis and the channel change on the frequency axis.

일 실시예에서, 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화에 기반하여 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 적응적으로 변경할 수 있다. 시간 축으로는 단말이 정지 상태이거나 주파수 오프셋이 작은 경우, 주파수 축으로는 채널의 다중경로가 존재하지 않거나 지연확산이 작은 경우에 채널의 상관도가 높다. 이렇게 채널의 상관도가 높은 경우에는 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 늘리면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, the number of pilot symbols used for channel estimation may be adaptively changed based on the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis. If the terminal is stationary or the frequency offset is small on the time axis, the channel correlation is high when the channel multipath does not exist or the delay spread is small on the frequency axis. In the case of such a high channel correlation, increasing the number of pilot symbols used for channel estimation may improve channel estimation performance.

예를 들어, 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 미리 정의된 임계값보다 크지 않은 경우 채널의 상관도가 높아 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 늘릴 수 있다. 도 5를 참조하면, 채널 변화에 따라 데이터 심볼 복조에 이용되는 인접 파일롯 심볼 수가 확장될 수 있다.For example, if the channel change of the time axis or the frequency axis is not greater than a predefined threshold value, the correlation of the channel may be high, thereby increasing the number of pilot symbols used for channel estimation. Referring to FIG. 5, the number of adjacent pilot symbols used for data symbol demodulation may be extended according to a channel change.

다른 실시예에서, 상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정의 평균 구간일 수 있다.In another embodiment, the changed channel estimation parameter may be an average interval of channel estimation.

상기 채널 추정 방법은 무선 통신 시스템의 단말기 및 릴레이에서 사용될 수 있다.The channel estimation method may be used in a terminal and a relay of a wireless communication system.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법을 도시하는 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면 단계(700)에서 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화를 추정한다. 도 4를 참조하면, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 또한, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도 변화로부터 시간 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 시간 축의 채널 변화와 주파수 축의 채널 변화는 독립적인 특성을 가지므로, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 위상 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정하고, 채널 추정값(CHEST_value(n), CHEST_value(n-1))의 경도 변화로부터 주파수 축의 채널 변화를 추정할 수 있다. 추정된 채널 변화를 신뢰도를 높이기 위해 평균할 수 있다.Referring to FIG. 7, in step 700, a channel change of a time axis or a frequency axis is estimated. Referring to FIG. 4, the channel change of the time axis may be estimated from the phase change of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n−1). In addition, the channel change of the time axis can be estimated from the change in the hardness of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1). Since the channel change of the time axis and the channel change of the frequency axis have independent characteristics, the channel change of the frequency axis is estimated from the phase change of the channel estimates CHEST_value (n) and CHEST_value (n-1), and the channel estimate CHEST_value (n ), The channel change of the frequency axis can be estimated from the change in the hardness of CHEST_value (n-1)). The estimated channel change can be averaged to increase the reliability.

다시 도 7을 참조하면, 단계(710)에서 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화를 임계값과 비교한다. 상기 임계값은 무선환경의 다양한 변수들에 따라 적절히 정의될 수 있다.Referring back to FIG. 7, in step 710 the channel change of the time or frequency axis is compared with a threshold. The threshold may be appropriately defined according to various variables of the wireless environment.

단계(720)에서 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 큰 경우 보간 방식을 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정한다. 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 큰 경우 채널의 상관도가 낮으므로 보간 방식을 이용하면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.In step 720, if the channel change of the time axis or the frequency axis is larger than the threshold value, the channel value of the data region is estimated using an interpolation scheme. If the channel variation of the time axis or the frequency axis is greater than the threshold value, the channel correlation is low. Therefore, the interpolation method can improve the channel estimation performance.

단계(730)에서 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 크지 않은 경우 평균 방식을 이용하여 데이터 영역의 채널값을 추정한다. 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 임계값보다 크지 않은 경우 채널의 상관도가 높으므로 평균 방식을 이용하면 채널 추정 성능을 향상시킬 수 있다.In step 730, if the channel change of the time axis or the frequency axis is not greater than the threshold value, the channel value of the data area is estimated using the averaging method. If the channel variation of the time axis or the frequency axis is not greater than the threshold, the channel correlation is high. Therefore, the average method can improve the channel estimation performance.

단계(740)에서 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경한다.In step 740, the channel estimation parameter is adaptively changed using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis.

일 실시예에서, 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화에 기반하여 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 적응적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 만약 시간 축 또는 주파수 축의 채널 변화가 미리 정의된 임계값보다 크지 않은 경우 채널의 상관도가 높아 채널 추정에 사용되는 파일럿 심볼 수를 늘릴 수 있다. 도 5를 참조하면, 채널 변화에 따라 데이터 심볼 복조에 이용되는 인접 파일롯 심볼 수가 확장될 수 있다. 예를 들어, IIR 필터를 이용하여 채널 추정 방식을 구현하는 경우 필터의 계수를 조정하여 상기 파일롯 심볼 수를 조정할 수 있다.In an embodiment, the number of pilot symbols used for channel estimation may be adaptively changed based on the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis. For example, if the channel change of the time axis or the frequency axis is not greater than a predefined threshold value, the correlation of the channel may be high, thereby increasing the number of pilot symbols used for channel estimation. Referring to FIG. 5, the number of adjacent pilot symbols used for data symbol demodulation may be extended according to a channel change. For example, when implementing a channel estimation method using an IIR filter, the number of pilot symbols may be adjusted by adjusting a coefficient of the filter.

다른 실시예에서, 상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정의 평균 구간일 수 있다.In another embodiment, the changed channel estimation parameter may be an average interval of channel estimation.

상기 채널 추정 방법은 무선 통신 시스템의 단말기 및 릴레이에서 사용될 수 있다.The channel estimation method may be used in a terminal and a relay of a wireless communication system.

이상 본 발명을 몇 가지 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 본 개시 내용에 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.While the invention has been described using several embodiments, these embodiments are illustrative and not restrictive. As such, those of ordinary skill in the art will appreciate that various changes and modifications can be made to the present disclosure without departing from the spirit of the invention and the scope of the rights set forth in the appended claims. .

200 : 수신기
210 : 파일럿 신호 추출기
220 : 시간 축 채널 변화 추정기
230 : 주파수 축 채널 변화 추정기
240 : 채널 추정 적응 제어기
250 : 데이터 신호 추출기200 receiver
210: pilot signal extractor
220: time axis channel change estimator
230: frequency axis channel change estimator
240: channel estimation adaptive controller
250: data signal extractor

Claims (16)

무선 통신 시스템에서의 채널 추정 방법으로서,
기지국으로부터 수신한 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득하는 단계;
상기 채널 추정값 및 채널 추정 파라미터를 이용하여 시간 축의 채널 변화를 추정하는 단계;
상기 채널 추정값 및 상기 채널 추정 파라미터를 이용하여 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 단계;
상기 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널 추정값을 획득하는 단계; 및
상기 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 상기 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경하는 단계
를 포함하는 채널 추정 방법.A channel estimation method in a wireless communication system,
Compensating a pilot symbol on a received signal received from a base station to obtain a channel estimate value;
Estimating a channel change on a time axis using the channel estimate and the channel estimate parameter;
Estimating a channel change on a frequency axis using the channel estimate and the channel estimate parameter;
Obtaining a channel estimate of a data region using the estimated channel change on the time axis and the channel change on the frequency axis; And
Adaptively changing the channel estimation parameter using the estimated channel change on the time axis and the channel change on the frequency axis
Channel estimation method comprising a. 제1항에 있어서,
상기 시간 축의 채널 변화를 추정하는 단계는 상기 채널 추정값의 시간 축에 따른 위상의 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.The method of claim 1,
Estimating a channel change on the time axis further includes obtaining a change in phase along the time axis of the channel estimate. 제1항에 있어서,
상기 시간 축의 채널 변화를 추정하는 단계는 상기 채널 추정값의 시간 축에 따른 경도의 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.The method of claim 1,
Estimating a channel change on the time axis further includes obtaining a change in longitude of the channel estimate along the time axis. 제1항에 있어서,
상기 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 단계는 상기 채널 추정값의 주파수 축에 따른 위상의 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.The method of claim 1,
And estimating a channel change of the frequency axis further includes obtaining a change of phase along the frequency axis of the channel estimate. 제1항에 있어서,
상기 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 단계는 상기 채널 추정값의 주파수 축에 따른 경도의 변화를 구하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.The method of claim 1,
And estimating a channel change of the frequency axis further includes obtaining a change in hardness along the frequency axis of the channel estimate. 제1항에 있어서,
상기 추정된 시간 축의 채널 변화 및 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널 추정 방식을 결정하는 단계를 더 포함하는 채널 추정 방법.The method of claim 1,
And determining a channel estimation method of the data area using the estimated channel change of the time axis and the channel change of the frequency axis. 제6항에 있어서,
상기 데이터 영역의 채널 추정 방식은 보간 방식인 채널 추정 방법.The method of claim 6,
The channel estimation method of the data region is an interpolation method. 제6항에 있어서,
상기 데이터 영역의 채널 추정 방식은 평균 방식인 채널 추정 방법.The method of claim 6,
And a channel estimating method of the data region is an average method. 제1항에 있어서,
상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정 평균 구간인 채널 추정 방법.The method of claim 1,
The changed channel estimation parameter is a channel estimation average interval. 제1항에 있어서,
상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정에 사용되는 파일롯 심볼 수인 채널 추정 방법.The method of claim 1,
And wherein the changed channel estimation parameter is the number of pilot symbols used for channel estimation. 제10항에 있어서,
필터의 계수를 조정하여 상기 파일롯 심볼 수를 조정하는 채널 추정 방법.The method of claim 10,
And adjusting a coefficient of a filter to adjust the number of pilot symbols. 무선 통신 시스템에서의 채널 추정 장치로서,
기지국에서 전송한 신호를 수신하는 수신기;
상기 수신기가 출력하는 수신신호에 파일럿 심볼을 보상하여 채널 추정값을 획득하는 파일럿 신호 추출기;
상기 채널 추정값 및 채널 추정 파라미터를 이용하여 시간 축의 채널 변화를 추정하는 시간 축 채널 변화 추정기;
상기 채널 추정값 및 상기 채널 추정 파라미터를 이용하여 주파수 축의 채널 변화를 추정하는 주파수 축 채널 변화 추정기;
상기 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 데이터 영역의 채널 추정값을 획득하는 채널 추정 적응 제어기; 및
상기 데이터 영역의 채널 추정값을 이용하여 데이터 신호를 추출하는 데이터 신호 추출기
를 포함하는 채널 추정 장치.A channel estimating apparatus in a wireless communication system,
A receiver for receiving a signal transmitted from a base station;
A pilot signal extractor for compensating pilot symbols on the received signal output by the receiver to obtain a channel estimate value;
A time axis channel change estimator for estimating a channel change on a time axis using the channel estimate and the channel estimate parameter;
A frequency axis channel change estimator for estimating a channel change of a frequency axis using the channel estimate value and the channel estimation parameter;
A channel estimation adaptive controller for acquiring a channel estimate of a data region using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis; And
A data signal extractor for extracting a data signal using a channel estimate of the data region
Channel estimation apparatus comprising a. 제12항에 있어서,
상기 채널 추정 적응 제어기는 상기 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 방식을 결정하는 채널 추정 장치. The method of claim 12,
And the channel estimation adaptive controller determines a channel estimation method by using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis. 제12항에 있어서,
상기 채널 추정 적응 제어기는 상기 추정된 시간 축의 채널 변화 또는 주파수 축의 채널 변화를 이용하여 채널 추정 파라미터를 적응적으로 변경하는 채널 추정 장치. The method of claim 12,
And the channel estimation adaptive controller adaptively changes a channel estimation parameter by using the estimated channel change on the time axis or the channel change on the frequency axis. 제14항에 있어서,
상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정 평균 구간인 채널 추정 장치.The method of claim 14,
The changed channel estimation parameter is a channel estimation average interval. 제14항에 있어서,
상기 변경되는 채널 추정 파라미터는 채널 추정에 사용되는 파일롯 심볼 수인 채널 추정 장치.The method of claim 14,
And the changed channel estimation parameter is a number of pilot symbols used for channel estimation.
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