KR20140146862A - ＩＥＥＥ 802.11ad 통신 표준의 무선 통신 네트워크에서 저복잡도로 채널을 추정하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 802.11ad 통신 표준을 사용하는 무선 통신 네트워크에서 채널을 추정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 채널 환경을 판단하고 판단한 채널 환경에 따라 능동적으로 채널 추정 방식을 선택할 수 있으며, LTF 채널 추정값을 사용하는 중에도 채널이 심하게 변화하는 경우, 즉 딥홀(deep hole)이 발생하는 경우 딥홀이 발생하는 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기에만 선택적으로 파일럿 채널 추정값을 사용함으로써 연산량을 줄이면서 정확하게 채널을 추정할 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

ＩＥＥＥ 802.11ad 통신 표준의 무선 통신 네트워크에서 저복잡도로 채널을 추정하는 방법{Method for estimating channel based on IEEE 802.11ad with low complexity}
본 발명은 IEEE 802.11ad 통신 표준을 사용하는 무선 통신 네트워크에서 채널을 추정하는 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 채널 환경을 판단하고 판단한 채널 환경에 따라 능동적으로 채널 추정 방식을 선택할 수 있으며, LTF 채널 추정값을 사용하는 중에도 채널이 심하게 변화하는 경우, 즉 딥홀(deep hole)이 발생하는 경우 딥홀이 발생하는 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기에만 선택적으로 파일럿 채널 추정값을 사용함으로써 연산량을 줄이면서 정확하게 채널을 추정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
현대 사회는 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등의 스마트 디바이스의 발전으로 고도의 정보화 사회로 접어들었다. 이에 따라 다양한 형태의 디지털 정보를 원하는 사용자에게 빠르게 전송하는 기술이 요구되고 있다. 디지털 영상 미디어 기술의 발전과 초고속 무선 전송에 대한 요구가 증가함에 따라 기가비트급 무선전송에 대한 연구가 국내외에서 많이 이루어지고 있는데 이 중에서 가장 주목을 받고 있는 기술이 60GHz 대역을 이용하는 IEEE 802.11ad 통신표준이다. IEEE 802.11ad 통신표준은 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역임에도 불구하고 7GHz(57GHz ~ 64GHz, Korea)라는 넓은 대역폭을 활용할 수 있기 때문이다.
그러나 60GHz 대역은 대기에서 신호의 감쇄가 심하기 때문에 최근에는 10m이내의 근거리 무선 네트워크에서 적합한 주파수 대역으로 관심을 받고 있다. 현재도 블루투스 위주의 근거리 무선통신이 존재하지만 대역폭이 좁아 멀티미디어 등의 고용량 데이터의 전송은 불가능하다. 반면에 60GHz 대역을 이용하는 IEEE 802.11ad 통신표준은 근거리 데이터 전송분야에서 고용량 데이터의 멀티미디어 통신을 가능하게 한다.
무선 통신시스템에서는 채널의 다중경로로 인하여 데이터의 크기와 위상에 많은 왜곡이 발생한다. 특히 IEEE 802.11ad는 7GHz의 넓은 대역폭을 사용하기 때문에 심한 심벌간간섭(ISI, Inter-Symbol Interference)을 초래한다. 따라서 심벌간간섭을 최대한 제거하기 위해서 직교주파수분할(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 이용한다. 직교주파수분할은 광대역 신호를 서로 직교를 가지는 여러 개의 부반송파로 나누어 병렬로 전송하는 방식으로 주파수 선택적 페이딩 채널 특성을 플랫 페이딩 채널 특성으로 바뀌게 하는 효과가 있다. 따라서 심벌간간섭의 영향을 크게 줄일 수 있다.
그러나 직교주파수분할을 사용함에도 불구하고 802.11ad 통신표준의 채널 환경에서는 데이터의 크기와 위상에 많은 왜곡이 발생한다. 때문에 왜곡된 신호의 크기와 위상을 보상하여 원래의 신호를 복원하는데 이 과정을 등화(equalization)라고 한다. 그리고 이 등화를 하기 위해서 신호의 크기와 위상의 변화량을 추정해야 하는데 이 과정을 채널 추정(Channel Estimation)이라고 한다.
OFDM의 채널추정 방법에는 크게 훈련신호(training sequence)를 이용한 LTF(Long Training Field) 기반의 채널추정 방법과 파일럿(pilot) 부반송파를 이용하는 파일럿 기반의 채널추정 방법 2가지가 있다. LTF 기반의 채널추정 방법은 적은 연산량으로 채널을 추정할 수 있다는 장점을 가지나 채널 추정의 정확성이 떨어지며, 반대로 파일럿 기반의 채널추정 방법은 연산량은 많으나 정확성이 뛰어나다는 장점을 가진다. 따라서 LTF 기반의 채널추정 방법은 채널 변화가 적은 느린 페이딩 채널 환경에서 사용하기 적합하며, 파일럿 기반의 채널추정 방법은 채널 변화가 잦은 빠른 페이딩 채널 환경에서 사용하기 적합하다. 그러나 IEEE 802.11ad 통신 표준의 경우 근거리 무선통신이면서 넓은 대역폭을 이용하는 고속의 채널 환경이란 특징 때문에 특정 채널 환경을 고정하여 사용할 수 없다.
본 발명은 위에서 언급한 IEEE 802.11ad 통신 표준의 무선 통신 네트워크에서 고정 채널 추정 방법이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 채널 환경에 따라 능동적으로 채널추정 방식을 선택하여 채널을 추정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 IEEE 802.11ad 통신 표준을 따른 무선 통신 네트워크에서 수신 패킷의 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수에 따라 채널 환경을 결정하고 결정한 채널환경에 적합한 채널추정 방식을 실험적으로 확인하였으며, 이러한 실험 결과로부터 결정된 채널 환경에 적합한 채널추정 방식을 적용하여 채널을 추정하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 느린 페이딩 채널 환경에서도 선택적으로 파일럿 채널추정 방식을 적용하여 적은 연산량으로 정확하게 채널을 추정할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 추정 방법은 수신한 패킷의 프리앰블(preamble)에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계와, 상관계수와 제1 채널 판단값을 비교하고 비교 결과에 기초하여 느린 페이딩 채널 환경 또는 빠른 페이딩 채널 환경 중 1개의 채널 환경을 결정하는 단계와, 결정한 채널 환경에 따라 채널을 추정하는 단계를 포함한다.
여기서 무선 통신 네트워크는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802.11ad 표준에 따르는 것을 특징으로 한다.
상관계수를 계산하는 단계는 보다 구체적으로 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제1 골레이 시퀀스(Golay Sequence)와 제2 골레이 시퀀스를 추출하는 단계와, 제1 골레이 시퀀스와 상기 제2 골레이 시퀀스의 자가상관(Auto-correlation)함수를 계산하는 단계와, 제1 골레이 시퀀스의 자가상관함수와 제2 골레이 시퀀스의 자가상관함수의 합으로부터 상기 LTF 채널 추정값을 계산하는 단계와, LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 채널 추정 방법은 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하고, 채널 환경이 빠른 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 파일럿 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 채널 추정 방법은 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우, 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는지 판단하는 단계와, 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우 파일럿 추정 주기에서의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 단계와, 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하는 단계와, 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 파일럿 추정 주기 및 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 단계를 더 포함한다.
여기서 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하며, 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널값은 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로 보간되어 생성되는 파일럿 보간 추정값을 채널 추정값으로 할당하는 것을 특징으로 한다.
한편, 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상관계수(r)는 아래의 수학식에 의해 계산되며,
[수학식]
Figure pat00001
여기서 xi , mx , yi , my , n은 각각 무엇을 의미하는가?
바람직하게, 제1 채널 판단값은 0.8이며, 제2 채널 판단값은 0.95인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 채널 추정 방법은 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 추정한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계와, 상관계수를 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값와 비교하여 상관계수가 제1 채널 판단값과 상기 제2 채널 판단값 중에서 존재하는 범위를 판단하는 단계와, 상관계수가 존재하는 범위에 기초하여 채널 추정에 사용되는 채널 추정 방식을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상관계수가 제2 채널 판단값보다 큰 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하며, 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작은 경우 파일럿 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상관계수가 제2 채널 판단값 보다 크고 제1 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우, 파일럿 추정 주기에서의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 단계와, 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하는 단계와, 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 파일럿 추정 주기 및 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 채널 추정 장치는 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 추정한 LTF 채널 추정값을 계산하는 LTF 채널 추정부와, LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 상관계수 계산부와, 상관계수를 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값와 비교하여 상관계수가 제1 채널 판단값과 제2 채널 판단값 중에서 존재하는 범위를 판단하는 비교부와, 상관계수가 존재하는 범위에 기초하여 채널 추정에 사용되는 채널 추정 값을 선택하는 선택부와, 선택한 채널 추정값에 따라 채널 추정을 수행하는 채널 추정부를 포함한다.
여기서 LTF 채널 추정부는 수신한 패킷의 프리앰블(preamble)에 저장되어 있는 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스의 자가 상관 함수의 합으로부터 LTF 채널 추정값을 계산하는 것을 특징으로 한다.
여기서 본 발명에 따른 채널 추정 장치는 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우 파일럿 추정 주기에서의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율에 기초하여 채널 추정 방식을 2차 선택하는 추가 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 추가 선택부는 파일럿 추정 주기에서의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 비율 계산부와, 판단 비율이 임계 범위를 비교하여 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 제2 비교부와, 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 파일럿 추정 주기 및 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로부터 파일럿 보간 추정값을 계산하는 보간부와, 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값, 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값 및 보간 추정값을 채널 추정값으로 선택하는 제2 선택부를 포함한다.
IEEE 802.11ad 통신 표준의 무선 통신 네트워크에서 본 발명에 따른 채널 추정 방법은 종래 채널 추정 방법과 비교하여 다음과 같은 다양한 효과를 가진다.
첫째, 본 발명에 따른 채널 추정 방법은 채널 환경에 따라 채널추정 방식을 선택함으로써, 고정된 채널 추정 방식을 사용하는 종래 채널 추정 방법과 달리 채널 환경에 따라 능동적으로 채널추정 방식을 결정할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따른 채널 추정 방법은 IEEE 802.11ad 통신 표준의 무선 통신 네트워크에서 수신 패킷의 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수에 따라 채널 환경을 결정하고 결정한 채널환경에 적합한 채널추정 방식을 적용함으로써, 파일럿 기반의 채널추정 방식과 비교하여 적은 연산량으로, LTF 기반의 채널추정 방식보다 정확하게 채널을 추정할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따른 채널 추정 방법은 느린 페이딩 채널 환경에서도 선택적으로 파일럿 채널추정 방식을 적용함으로써, LTF 기반 채널추정 방식과 파일럿 기반 채널추정 방식을 혼합하여 적은 연산량으로 정확하게 채널을 추정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 채널 추정 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 추가 선택부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 상관계수를 계산하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제1 골레이 시퀀스(Ga)와 제2 골레이 시퀀스(Gb)를 도시하고 있다.
도 6은 잡음이 존재하지 않는 이상적인 채널에서 자가상관함수의 일 예를 도시하고 있다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 채널 추정값을 선택하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 판단 비율이 임계범위에 존재하지 않는 경우 채널 추정값을 선택하는 방법을 설명하기 위한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12는 LTF 채널 추정값을 이용하는 경우 발생하는 오류수의 실험 데이터를 도시하고 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 본 발명에 따른 채널 추정 방법 및 그 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 채널 추정 장치를 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 1을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, LTF 채널 추정부(110)는 IEEE 802.11ad 통신 네트워크를 통해 패킷을 수신하는 경우 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF)의 데이터를 추출하고, 추출한 긴 훈련 필드 데이터에 기반하여 LTF 채널 추정값을 계산한다. 수신한 패킷은 프리앰블, 헤더 및 데이터 필드를 구비하고 있는데, 프리앰블에는 짧은 훈련 필드(short Training Field)와 긴 훈련 필드(long Training Field)의 2개로 필드로 구성되며, 각 필드는 -1과 1의 값으로 구성되어 있다. 여기서 짧은 훈련 필드는 채널을 통과하면서 생성되는 타이밍 오류를 동기화하고 캐리어 주파수 오프셋(Carrier Frequency Offset)을 추정하는데 사용되며, 긴 훈련 필드는 채널추정을 위해 사용된다. 여기서 긴 훈련 필드는 각각 128개의 값을 가지는 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스로 구성되는데, LTF 채널 추정부(110)는 수신 패킷의 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스의 자가상관함수의 합으로부터 LTF 채널 추정값을 계산한다.
상관계수 계산부(120)는 LTF 채널 추정부(110)에서 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산한다. LTF 채널 추정값과 이상적인 LTF 채널 추정값이 유사할수록 채널 변화와 잡음이 없다는 것을 의미한다. 바람직하게, 상관계수가 1에 가까울수록 LTF 채널 추정값과 이상적인 LTF 채널 추정값이 서로 유사하고 상관계수가 0에 가까울수록 LTF 채널 추정값과 이상적인 LTF 채널 추정값이 서로 상이함으로 의미한다.
비교부(130)는 상관계수를 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값와 비교하여 상관계수가 제1 채널 판단값과 상기 제2 채널 판단값 중에서 존재하는 범위를 판단한다. 여기서 제1 채널 판단값은 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경인지 아니면 빠른 페이징 채널 환경인지를 결정하는 임계값이며, 제2 채널 판단값은 느린 페이딩 채널 환경에서도 선택적으로 채널 추정값으로 파일럿 채널 추정값을 선택하는 임계값이다. 여기서 제2 채널 판단값은 제1 채널 판단값보다 높은 값을 가지며, 본 발명이 적용되는 분야에 따라 또는 채널 환경에 따라 상이한 값을 가질 수 있는데 이는 본 발명의 범위에 속한다. 비교부(130)는 상관계수와 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값을 비교하여 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작은 제1 범위, 상관계수가 제2 채널 판단값보다 큰 제2 범위, 상관계수가 제1 채널 판단값과 제2 채널 판단값 사이에 존재하는 제3 범위 중 어느 범위에 존재하는지를 판단한다.
선택부(140)는 상관계수가 제1 범위, 제2 범위 및 제3 범위 중 어느 범위에 존재하는지에 기초하여 채널 추정에 사용되는 채널 추정값을 선택한다. 일 실시예에서, 선택부(140)는 상관계수가 제2 범위와 제3 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 채널 추정에 사용하는 채널 추정값으로 선택하고, 상관계수가 제1 범위에 존재하는 경우 파일럿 채널 추정값을 채널 추정에 사용하는 채널 추정값으로 선택한다.
본 발명의 다른 실시예에서 선택부(140)는 상관계수가 제2 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 채널 추정에 사용하는 채널 추정값으로 선택하고, 상관계수가 제1 범위에 존재하는 경우 파일럿 채널 추정값을 채널 추정에 사용하는 채널 추정값으로 선택한다. 한편, 비교부(130)의 판단 결과 상관계수가 제3 범위에 존재하는 경우, 추가 선택부(150)는 파일럿 추정 주기에서의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율에 기초하여 LTF 채널 추정값을 채널 추정값으로 2차 선택하거나 또는 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기에만 파일럿 채널 추정값을 채널 추정에 사용하는 채널 추정값으로 2차 선택한다. 파일럿 채널 추정값 계산부(160)는 각 파일럿 추정 주기에만 파일럿 채널 추정값을 계산한다.
추정부(170)는 선택부(140) 또는 추가 선택부(150)에서 선택한 채널 추정값에 따라 채널 추정을 수행한다.
도 2는 본 발명에 따른 추가 선택부(150)를 보다 구체적으로 설명하기 위한 기능 블록도이다.
도 2를 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 비율 계산부(151)는 파일럿 추정 주기의 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 계산부(160)에서 계산한 동일한 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산한다.
제2 비교부(153)는 비율 계산부(151)에서 계산한 판단 비율과 임계 범위를 비교하여 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단한다. 느린 페이딩 채널 환경 또는 빠른 페이딩 채널 환경에서 순간적으로 채널 상태가 급격하게 변화하는 딥홀(deep hole)이 발생할 수 있는데, 여기서 임계 범위는 딥홀을 판단하는 값으로 판단 비율이 임계범위에 존재하는 경우 딥홀이 발생하지 않음을 알 수 있다. 임계 범위는 본 발명이 적용되는 분야 또는 본 발명이 적용되는 채널 환경에 따라 설정되는 값이다.
제2 선택부(155)는 판단 비율이 임계범위에 존재하지 않는 경우, 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값, 파일럿 추정 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값, 파일럿 추정 주기 및 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로부터 보간하여 계산한 파일럿 보간 추정값을 채널 추정값으로 선택한다. 그러나 제2 선택부(155)는 판단 비율이 임계범위에 존재하는 경우, LTF 채널 추정값을 채널 추정값으로 선택한다.
본 발명에서 상관계수가 제2 범위에 존재하는 경우 느린 페이딩 채널 환경으로 판단하여 LTF 채널 추정값을 사용하고, 상관계수가 제1 범위에 존재하는 경우 빠른 페이딩 채널 환경으로 판단하여 파일럿 채널 추정값을 사용한다. 그리고 상관 계수가 제3 범위에 존재하는 경우 느린 페이딩 채널 환경 또는 빠른 페이딩 채널 환경이 공존할 수 있는데, 이러한 경우 판단 비율에 기초하여 딥홀이 발생하는 경우에만, 즉 판단 비율이 임계범위에 존재하지 않는 경우 해당하는 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기에서만 파일럿 채널 추정값을 보간하여 파일럿 보간 채널 추정값을 계산함으로써, 모든 파일럿 추정 주기마다 파일럿 보간 채널 추정값을 계산하는 것보다 연산량을 줄일 수 있으며 정확하게 채널을 추정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, IEEE 802.11ad 통신 표준을 사용하는 무선 통신 네트워크를 통해 수신한 패킷의 프리앰블(preamble)에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF)의 데이터, 즉 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스에 기반하여 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산한다(S110).
계산한 상관계수와 제1 채널 판단값을 비교하고(S120), 비교 결과에 기초하여 현재 통신 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경 또는 빠른 페이딩 채널 환경 중 어느 것인지 채널 환경을 결정한다(S130). 여기서 상관계수가 제1 채널 판단값보다 큰 경우 느린 페이딩 채널 환경으로 판단하고, 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작은 경우 빠른 페이딩 채널 환경으로 판단한다.
결정한 채널 환경에 따라 채널을 추정하는데, 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 LTF 채널 추정값을 선택하여 채널을 추정하고, 채널 환경이 빠른 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 파일럿 채널 추정값을 선택하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 한다(S140).
도 4는 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 상관계수를 계산하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고로 살펴보면, 수신한 패킷의 프리앰블에서 긴 훈련 필드에 저장되어 있는 제1 골레이 시퀀스(Ga)와 제2 골레이 시퀀스(Gb)를 추출한다(S111). 도 5(a)는 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제1 골레이 시퀀스(Ga)를 도시하고 있으며, 도 5(b)는 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제2 골레이 시퀀스(Gb)를 도시하고 있다.
제1 골레이 시퀀스(Ga)와 제2 골레이 시퀀스(Gb)를 각각 아래의 수학식(1)과 수학식(2)에 적용하여 제1 골레이 시퀀스(Ga)의 제1 자가상관(Auto correlation)함수(ρa(k))와 제2 골레이 시퀀스(Gb)의 제2 자가상관함수(ρb(k))를 계산한다(113).
[수학식 1]
Figure pat00002
,
Figure pat00003
여기서 ai와 ai +k는 각각 i번째와 i+k번째 제1 골레이 시퀀스를 의미하며, N은 제1 골레이 시퀀스의 최대 길이의 수로 본 발명의 일 실시예에서 N=128의 길이를 가지는 제1 골레이 시퀀스를 사용한다.
[수학식 2]
Figure pat00004
,
Figure pat00005
여기서 bi와 bi +k는 각각 i번째와 i+k번째 제2 골레이 시퀀스를 의미하며, N은 제2 골레이 시퀀스의 최대 길이의 수로 본 발명의 일 실시예에서 N=128의 길이를 가지는 제2 골레이 시퀀스를 사용한다.
제1 골레이 시퀀스의 제1 자가상관함수와 제2 골레이 시퀀스의 제2 자가상관함수의 합으로부터 LTF 채널 추정값을 계산한다(S115). 여기서 LTF 채널 추정값은 채널 임펄스 응답(Channel Inpulse Response)를 의미한다. 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 아래의 수학식(3)에 의해 계산한다(S117).
[수학식 3]
Figure pat00006
여기서 xi는 계산한 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 임펄스 응답, mx는 계산한 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, yi는 이상적인 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 응펄스 응답, my는 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, n은 계산한 LTF 채널 추정값과 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 채널 임펄스 응답의 수를 의미한다.
이상적인 LTF 채널 추정값은 아래의 수학식(4)를 만족한다.
[수학식 4]
Figure pat00007
도 6은 잡음이 존재하지 않는 이상적인 채널에서 자가상관함수의 일 예를 도시하고 있는데, 도 6(a)는 제1 자가상관함수를 도시하고 있으며, 도 6(b)는 제2 자가상관함수를 도시하고 있으며, 도 6(c)는 LTF 채널 추정값을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 채널 추정값을 선택하는 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참고로 보다 구체적으로 살펴보면, 판단한 통신 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경인지 판단하여(S141), 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는지 판단한다(S142)
상관계수가 제2 채널 판단값보다 큰 범위에 속하는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S143). 한편, 느린 페이딩 채널 환경이 아닌 것으로, 즉 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작아 빠른 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 파일럿 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S144).
그러나 상관계수가 제1 채널 판단값보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우 A 단계를 진행하는데, 도 8을 참고로 A 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 각 파일럿 추정 주기에서 LTF 채널 추정값(HLTF)과 파일럿 채널 추정값 (HP)사이의 판단 비율(HLTF/HP)을 계산한다(S145). 계산한 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하여(S146), 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 파일럿 추정 주기 및 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S148). 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하며, 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널 추정값은 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 보간하여 생성되는 파일럿 보간 추정값을 할당한다. 한편, 계산한 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하여 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S147).
도 9는 본 발명에 따른 채널 추정 방법에서 판단 비율이 임계범위에 존재하지 않는 경우 채널 추정값을 선택하는 방법을 설명하기 위한 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참고로 살펴보면, 각 파일럿 추정 주기마다 LTF 채널 추정값(HLTF)과 파일럿 채널 추정값(HP)의 판단 비율(ratio)을 계산한다. 2번째 파일럿 채널 주기에서 LTF 채널 추정값(HLTF[3])과 파일럿 채널 추정값(HP [1])의 판단 비율(HLTE [3]/HP[1])이 임계 범위 내에 존재하지 않는 경우 해당하는 파일럿 추정 주기와 양쪽의 인접 파일럿 추정 주기의 채널 추정값을 파일럿 채널 추정값으로 할당하며, 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널 추정값은 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 보간하여 생성된 파일럿 보간 추정값으로 할당한다. 본 발명에서는 판단 비율에 기초하여 채널 환경에서 딥홀이 발생하는 경우에만, 파일럿 채널 추정값을 보간하여 파일럿 보간 추정값을 계산함으로써, 모든 파일럿 추정 주기 사이에서 파일럿 보간 추정값을 계산하는 것보다 연산량을 줄일 수 있으며 딥홀에 의한 채널 환경에서 정확하게 채널을 추정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참고로 설명하는 본 발명 다른 실시예에 따른 채널 추정 방법에서 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 추정 방법과 동일한 구성은 설명의 간소화를 위해 간략화하거나 생략하여 설명하도록 한다.
IEEE 802.11ad 통신 표준을 사용하는 통신 네트워크를 통해 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF)의 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스의 자가상관함수를 합하여 LTF 채널 추정값을 계산하고, 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산한다(S210).
계산한 상관계수를 제2 채널 판단값과 비교하여 상관계수가 제2 채널 판단값보다 큰 제2 범위에 속하는지 판단한다.
상관계수가 제2 채널 판단값보다 커 제2 범위에 속하는 경우 LTF 채널 추정값을 사용하여 채널을 추정한다(S230). 한편, 상관계수가 제2 채널 판단값보다 작은 경우 다시 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작은지 판단한다(S240). 상관계수가 제1 채널 판단값보다 작아 제1 범위에 속하는 경우 파일럿 채널 추정값을 사용하여 채널을 추정한다(S250). 그러나 상관계수가 제1 채널 판단값보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 경우 B단계를 수행한다.
도 11을 참고로 B 단계를 보다 구체적으로 살펴보면, 각 파일럿 추정 주기에서 LTF 채널 추정값(HLTF)과 파일럿 채널 추정값 (HP)사이의 판단 비율(HLTF/HP)을 계산한다(S260). 계산한 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하여(S270), 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 파일럿 추정 주기 및 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S290). 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하며, 파일럿 추정 주기와 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널 추정값은 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 보간하여 생성되는 파일럿 보간 추정값을 할당한다. 한편, 계산한 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하여 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정한다(S280).
앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 추정 방법과 본 발명의 다른 실시예에 따른 채널 추정 방법에서 제1 채널 판단값과 제2 채널 판단값은 본 발명이 적용되는 분야와 본 발명이 사용되는 지역의 채널 환경 특성을 고려하여 설정할 수 있다.
도 12는 LTF 채널 추정값을 이용하는 경우 발생하는 오류수를 나타낸 것인데, 신호대 잡음비(SNR)비가 20dB이며 상관계수가 0.95 이상이면 데이터 오류의 수가 거의 0에 가까움을 확인할 수 있다. 한편, 상관계수가 0.80 이하이면 LTF 채널 추정값을 사용하면 패킷 오류의 수가 20,000을 넘음을 확인할 수 있다. 따라서 바람직하게, 제1 채널 판단값은 0.80으로 설정하고, 제2 채널 판단값은 0.95로 설정한다.
한편, 상술한 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
110: LTF 채널 추정값 계산부 120: 상관계수 계산부
130: 비교부 140: 선택부
150: 추가 선택부 160: 파일럿 채널 추정값 계산부
170: 추정부 151: 비율 계산부
153: 제2 비교부 155: 제2 선택부

Claims (26)

  1. 무선 통신 네트워크에서 채널을 추정하는 방법에 있어서,
    수신한 패킷의 프리앰블(preamble)에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 계산한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계; 및
    상기 상관계수와 제1 채널 판단값을 비교하고, 비교 결과에 기초하여 느린 페이딩 채널 환경 또는 빠른 페이딩 채널 환경 중 1개의 채널 환경을 결정하는 단계; 및
    결정한 상기 채널 환경에 따라 채널을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 통신 네트워크는
    IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802.11ad 표준에 따르는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 상관계수를 계산하는 단계는
    상기 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제1 골레이 시퀀스(Golay Sequence)와 제2 골레이 시퀀스를 추출하는 단계;
    상기 제1 골레이 시퀀스와 상기 제2 골레이 시퀀스의 자가상관(Auto-correlation)함수를 계산하는 단계;
    상기 제1 골레이 시퀀스의 자가상관함수와 상기 제2 골레이 시퀀스의 자가상관함수의 합으로부터 상기 LTF 채널 추정값을 계산하는 단계; 및
    상기 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하고, 상기 채널 환경이 빠른 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우 파일럿 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 무선 채널 추정 방법은
    상기 채널 환경이 느린 페이딩 채널 환경으로 결정되는 경우, 상기 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는지 판단하는 단계;
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우, 파일럿 추정 주기에서의 상기 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 단계;
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 상기 파일럿 추정 주기 및 상기 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 상기 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하며,
    상기 파일럿 추정 주기와 상기 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널값은 상기 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 상기 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로 보간되어 생성되는 파일럿 보간 추정값을 채널 추정값으로 할당하는 것을 특징으로 채널 추정 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상관계수(r)는 아래의 수학식(1)에 의해 계산되며,
    [수학식 1]
    Figure pat00008

    여기서 xi는 상기 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 임펄스 응답, mx는 상기 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, yi는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 응펄스 응답, my는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, n은 상기 LTF 채널 추정값과 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 채널 임펄스 응답의 수인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 채널 판단값은 0.8인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  10. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 채널 판단값은 0.95인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  11. 무선 통신 네트워크에서 채널을 추정하는 방법에 있어서,
    수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 추정한 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계; 및
    상기 상관계수를 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값과 비교하여 상기 상관계수가 상기 제1 채널 판단값과 상기 제2 채널 판단값 중에서 존재하는 범위를 판단하는 단계;
    상기 상관계수가 존재하는 범위에 기초하여 채널 추정에 사용되는 채널 추정 방식을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 무선 데이터 통신 네트워크는
    IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802.11ad 표준에 따르는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 상관계수를 계산하는 단계는
    상기 수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드의 제1 골레이 시퀀스(Golay Sequence)와 제2 골레이 시퀀스를 추출하는 단계;
    상기 제1 골레이 시퀀스와 상기 제2 골레이 시퀀스의 자가상관(Auto-correlation)함수를 계산하는 단계;
    상기 제1 골레이 시퀀스의 자가상관함수와 상기 제2 골레이 시퀀스의 자가상관함수의 합으로부터 상기 LTF 채널 추정값을 계산하는 단계; 및
    상기 LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값보다 큰 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하며,
    상기 상관계수가 제2 채널 판단값보다 작은 경우 파일럿 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 채널 추정 방식을 선택하는 단계는
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우,
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우, 파일럿 추정 주기에서의 상기 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 단계;
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 하는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하지 않는 경우 상기 파일럿 추정 주기 및 상기 파일럿 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 파일럿 보간 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 상기 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값을 채널 추정값으로 할당하며,
    상기 파일럿 추정 주기와 상기 인접 파일럿 추정 주기 사이의 채널값은 상기 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값과 상기 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로 보간되어 생성되는 파일럿 보간 추정값을 채널 추정값으로 할당하는 것을 특징으로 채널 추정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 채널 추정 방법은
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상관계수(r)는 아래의 수학식(2)에 의해 계산되며,
    [수학식 2]
    Figure pat00009

    여기서 xi는 상기 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 임펄스 응답, mx는 상기 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, yi는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 응펄스 응답, my는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, n은 상기 LTF 채널 추정값과 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 채널 임펄스 응답의 수인 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
  19. 무선 데이터 통신 네트워크에서 채널을 추정하는 장치에 있어서,
    수신한 패킷의 프리앰블에 저장되어 있는 긴 훈련 필드(Long Training Field, LTF) 데이터에 기반하여 추정한 LTF 채널 추정값을 계산하는 LTF 채널 추정값 계산부;
    LTF 채널 추정값과 잡음이 존재하지 않는 이상적인 LTF 채널 추정값 사이의 유사도를 나타내는 상관계수를 계산하는 상관계수 계산부;
    상기 상관계수를 제1 채널 판단값 및 제2 채널 판단값와 비교하여 상기 상관계수가 상기 제1 채널 판단값과 상기 제2 채널 판단값 중에서 존재하는 범위를 판단하는 비교부;
    상기 상관계수가 존재하는 범위에 기초하여 채널 추정에 사용되는 채널 추정 값을 선택하는 선택부; 및
    상기 선택한 채널 추정값에 따라 채널 추정을 수행하는 채널 추정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 무선 데이터 통신 네트워크는
    IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers ) 802.11ad 표준에 따르는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 LTF 채널 추정값 계산부는
    상기 수신한 패킷의 프리앰블(preamble)에 저장되어 있는 제1 골레이 시퀀스와 제2 골레이 시퀀스의 자가 상관 함수의 합으로부터 LTF 채널 추정값을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 선택부는
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값보다 큰 경우 채널 추정값으로 LTF 채널 추정값을 선택하며,
    상기 상관계수가 제2 채널 판단값보다 작은 경우 채널 추정값으로 파일럿 채널 추정값을 선택하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 채널 추정 장치는
    상기 상관계수가 제1 채널 판단값 보다 크고 제2 채널 판단값보다 작은 범위에 속하는 경우, 파일럿 추정 주기에서의 상기 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율에 기초하여 채널 추정 방식을 2차 선택하는 추가 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 추가 선택부는
    상기 파일럿 추정 주기에서의 상기 LTF 채널 추정값과 파일럿 채널 추정값 사이의 판단 비율을 계산하는 비율 계산부;
    상기 판단 비율이 임계 범위를 비교하여 상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는지 판단하는 제2 비교부; 및
    상기 판단 비율이 임계범위에 존재하지 않는 경우, 상기 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값, 상기 파일럿 추정 주기에 인접하는 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값, 상기 파일럿 추정 주기 및 상기 인접 파일럿 추정 주기의 파일럿 채널 추정값으로부터 계산한 파일럿 보간 추정값을 채널 추정값으로 선택하는 제2 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  25. 제 24 항에 있어서, 상기 추가 선택부는
    상기 판단 비율이 임계 범위에 존재하는 경우 LTF 채널 추정값을 이용하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
  26. 제 19 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상관계수(r)는 아래의 수학식(3)에 의해 계산되며,
    [수학식 3]
    Figure pat00010

    여기서 xi는 상기 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 임펄스 응답, mx는 상기 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, yi는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값 중 i번째 채널 응펄스 응답, my는 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 모든 채널 임펄스 응답의 평균값, n은 상기 LTF 채널 추정값과 상기 이상적인 LTF 채널 추정값을 구성하는 채널 임펄스 응답의 수인 것을 특징으로 하는 채널 추정 장치.
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