KR20150038841A - 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법 - Google Patents

잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150038841A
KR20150038841A KR20130117105A KR20130117105A KR20150038841A KR 20150038841 A KR20150038841 A KR 20150038841A KR 20130117105 A KR20130117105 A KR 20130117105A KR 20130117105 A KR20130117105 A KR 20130117105A KR 20150038841 A KR20150038841 A KR 20150038841A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
channel
calculating
channel estimation
offset
Prior art date
Application number
KR20130117105A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102139790B1 (ko
Inventor
황성현
엄중선
유성진
정병장
송명선
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020130117105A priority Critical patent/KR102139790B1/ko
Priority to US14/311,579 priority patent/US9137053B2/en
Publication of KR20150038841A publication Critical patent/KR20150038841A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102139790B1 publication Critical patent/KR102139790B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0204Channel estimation of multiple channels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/022Channel estimation of frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0228Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
    • H04L25/023Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols
    • H04L25/0232Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols by interpolation between sounding signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2689Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation
    • H04L27/2695Link with other circuits, i.e. special connections between synchronisation arrangements and other circuits for achieving synchronisation with channel estimation, e.g. determination of delay spread, derivative or peak tracking

Abstract

본 발명에 의한 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치는 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심볼이 다를 경우, 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출하는 채널 추정부; 및 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출하고 산출된 상기 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 위상 반영부를 포함한다.

Description

잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ESTIMATING CHANNEL CONSIDERING RESIDUAL SYNCHRONIZATION OFFSET AND METHOD THEREOF}
본 발명은 채널 추정 방안에 관한 것으로, 특히, 채널 추정하는 OFDM 심볼과 채널 보상하는 OFDM 심볼이 서로 다를 경우 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 채널 추정 값에 반영하도록 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식은 여러 개의 반송파를 사용하는 다수 반송파 전송 방식의 일종으로, 입력 데이터를 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파에 실어 병렬로 전송하는 방식이다.
이러한 OFDM 전송 방식은 반송파의 수만큼 각 채널에서 전송 주기가 증가하게 되는데, 이 경우 고속 데이터의 전송 시 광대역을 사용함으로써 나타나게 되는 주파수 선택적 채널 특성이 협대역화된 채널에 의해 주파수 비선택적 채널 특성으로 근사화된다. 따라서 OFDM 전송 방식은 단일 반송파 시스템보다 간단한 단일 샘플의 등화기(Equalizer)만으로도 채널에 의한 왜곡 보상이 가능하게 되어 멀티미디어 데이터 전송 등 여러 분야의 고속 데이터 전송 시스템에 널리 이용되고 있다.
OFDMA 전송 방식을 사용하는 시스템에서 파일럿 부반송파를 이용하여 채널을 추정한다. 이때, 파일럿 부반송파를 이용한 채널 추정 방식에는 채널의 통계적 특성을 이용하여 채널을 추정하는 기법인 최소평균제곱오차(LMMSE: linear minimum mean square err) 방식, 확률값을 최대로 하는 추정치를 구해내는 방식인 ML (maximum likelihood) 방식, 일반적인 선형 및 다항식 보간 기법 (interpolation) 방식 등 여러 가지가 있다.
이와 같은 여러 가지의 채널 추정 방식들 중 임의의 한 채널 추정 방식을 이용하여 채널 추정을 한 다음 추정된 채널 값을 기반으로 채널 보상을 수행하게 된다.
그러나 종래의 채널 추정 방식은 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심벌의 차이에 의해 발생하는 잔류 동기 오프셋의 영향을 채널 추정 및 채널 보상에 고려하지 않았다. 즉, 채널 추정하는 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심벌이 서로 다를 경우 잔류 동기 오프셋에 의해 채널 추정 성능이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 채널 추정하는 OFDM 심볼과 채널 보상하는 OFDM 심볼이 서로 다를 경우 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 채널 추정 값에 반영하도록 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치는 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심볼이 다를 경우, 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출하는 채널 추정부; 및 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출하고 산출된 상기 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 위상 반영부를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 위상 반영부는 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출한 후 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 위상 반영부는 상기 제1 위상과 상기 제2 위상 값을 기반으로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 산출하고, 산출된 상기 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 상기 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 위상은 다음의 수학식
Figure pat00001
에 의해 구하고, 여기서, 상기 f0는 RFO를 나타내고, 상기
Figure pat00002
는 SCO를 나타내며, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내며, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내며, 상기 TS는 샘플링 주기를 나타내며, 상기 εf는 부반송파 간격으로 정규화된 RFO를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 위상은 다음의 수학식
Figure pat00003
에 의해 구하고, 여기서, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내고, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 위상 반영부는 상기 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하는 제1 위상 산출부; 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출하는 제2 위상 산출부; 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 합산하는 가산기; 상기 합산된 값과 채널 추정하는 OFDM 심벌 인덱스와 채널 보상하는 OFDM 심벌 인덱스의 차이 값을 곱하는 제1 곱셈기; 및 상기 곱한 값인 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값과 상기 제1 채널 추정값을 곱하여 상기 제2 채널 추정값을 출력하는 제2 곱셈기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치는 상기 위상 반영부로부터 산출된 상기 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상하는 채널 보상부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법은 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심볼이 다를 경우, 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출하는 채널 추정단계; 및 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출하고 산출된 상기 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 위상 반영단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 위상 반영단계는 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출한 후 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 위상 반영단계는 상기 제1 위상과 상기 제2 위상 값을 기반으로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 산출하고, 산출된 상기 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 상기 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 위상은 다음의 수학식
Figure pat00004
에 의해 구하고, 여기서, 상기 f0는 RFO를 나타내고, 상기
Figure pat00005
는 SCO를 나타내며, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내며, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내며, 상기 TS는 샘플링 주기를 나타내며, 상기 εf는 부반송파 간격으로 정규화된 RFO를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제2 위상은 다음의 수학식
Figure pat00006
에 의해 구하고, 여기서, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내고, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 위상 반영단계는 상기 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하는 제1 위상 산출단계; 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출하는 제2 위상 산출단계; 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 합산하는 가산단계; 상기 합산된 값과 채널 추정하는 OFDM 심벌 인덱스와 채널 보상하는 OFDM 심벌 인덱스의 차이 값을 곱하는 제1 곱셈단계; 및 상기 곱한 값인 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값과 상기 제1 채널 추정값을 곱하여 상기 제2 채널 추정값을 출력하는 제2 곱셈단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법은 상기 위상 반영부로부터 산출된 상기 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상하는 채널 보상단계를 더 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 채널 추정하는 OFDM 심볼과 채널 보상하는 OFDM 심볼이 서로 다를 경우 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 채널 추정 값에 반영하도록 함으로써, 잔류 동기 오프셋의 영향을 제거하여 보다 정확한 채널 추정 값을 구할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 잔류 동기 오프셋의 영향을 제거하여 보다 정확한 채널 추정 값을 구하는 것이 가능하기 때문에 시스템의 성능 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 IEEE 80.22 수신기에서의 동기 및 채널 추정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 IEEE 802.22 파일럿 패턴을 이용한 채널 추정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 추정하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 추정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 추정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 불구하고 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시예에서의 각각의 구성요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.
특히, 본 발명에서는 채널 추정하는 OFDM 심볼과 채널 보상하는 OFDM 심볼이 서로 다를 경우 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 채널 추정 값에 반영하도록 하는 새로운 채널 추정 방안을 제안한다.
도 1은 IEEE 80.22 수신기에서의 동기 및 채널 추정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 수신기는 신호가 수신되면, 수신된 신호를 기반으로 슈퍼프레임(superframe) 및 프레임 프리앰블(frame preamble)의 반복 특성을 이용하여 시간 도메인(time domain)에서 STO(Symbol Timing Offset), 및 FFO(Fractional Frequency Offset)을 추정하여 보상한 후 주파수 도메인(frequency domain)에서 IFO(Integral Frequency Offset)을 추정하여 보상할 수 있다.
이때, 수신기는 상황에 따라 CP(Cyclic Prefix)를 이용하여 FFO를 추정할 수 있다.
다음으로, 수신기는 STO, FFO, IFO가 모두 보상된 신호를 이용하여 채널 값을 추정하여 보상할 수 있다.
다음으로, 수신기는 채널 보상된 신호의 파일럿 부반송파(pilot subcarrier)를 이용하여 RFO(Residual Frequency Offset)을 추정하여 보상할 수 있다. 즉, 보편적으로 채널 값을 보상하여 ICI 영향을 최소화한 후에 RFO를 추정한다.
도 2는 IEEE 802.22 파일럿 패턴을 이용한 채널 추정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, IEEE 802.22 파일럿 패턴은 여러 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿 즉, staggered pilot pattern or scattered pilot pattern 이다.
staggered pilot pattern을 사용하는 IEEE 80.22 수신기에서 채널 추정 성능을 극대화하기 위하여 7 OFDM 심벌 동안 파일럿 부반송파 위치에서 채널 정보를 구하여 구한 채널 정보를 데이터 부반송파의 채널 추정 값을 사용할 수 있다.
즉, 7번째 OFDM 심벌에서는 모든 데이터 부반송파의 위치에서 파일럿 부반송파의 채널 정보를 공유할 수 있다.
그러나 RFO가 존재하는 경우 수신된 신호는 OFDM 심벌 인덱스에 비례하여 RFO, SCO(Sampling Clock Offset)의 영향만큼 위상 회전을 겪게 된다. 즉, IEEE 802.22 파일럿 패턴과 같은 staggered pilot pattern을 이용하여 서로 다른 OFDM 심벌에서 추정한 채널 추정 값에는 RFO에 의해 OFDM 심벌 간격만큼 서로 다른 위상이 잔존하여 이 위상 차이를 고려해야 한다.
이러한 내용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. i번째 OFDM 심벌의 k번째 부반송파에서 복조된 심벌(수신기의 FFT 출력) Yi(k)는 다음의 [수학식 1]과 같이 정의할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00007
여기서, f0는 RFO를 나타내는데, f0=β(frx- ftx)로 정의하고 β는 CFO 보상 후 RFO를 결정한다.
Figure pat00008
는 SCO를 나타내는데,
Figure pat00009
로 정의한다.
그리고 Td는 STO를 나타내며, θ는 위상 오프셋을 나타내며, α는 크기 오프셋 또는 AGC 에러를 나타내며, NFFT는 FFT 사이즈를 나타내며, NGI는 GI 사이즈를 나타내며, NSYM은 NFFT+NGI를 나타내며, TS는 샘플링 주기를 나타내며, Xi(k)는 i번째 OFDM 심볼의 k번째 부반송파에서 전송된 심볼을 나타내며, Hi(k)는 i번째 OFDM 심볼의 k번째 부반송파에서 채널 응답을 나타내며, Wi(k)는 i번째 OFDM 심볼의 k번째 부반송파에서 AWGN을 나타내며, ICI는 inter-carrier interference를 나타낸다.
상기 [수학식 1]의 첫번째와 세번째 e(·)항이 OFDM 심벌 인덱스에 비례하여 RFO 및 SCO에 의해 발생하는 위상 회전에 해당한다. 즉, 첫번째 항은 RFO, f0와 SCO,
Figure pat00010
에 의한 위상 회전 값으로 OFDM 심벌 인덱스 i에 비례하고, 세번째 항은 SCO,
Figure pat00011
에 의한 위상 회전 값으로 부반송파 인덱스 k와 OFDM 심벌 인덱스 i에 비례하게 된다.
첫번째 항에 의해 OFDM 심벌마다 회전되는 위상
Figure pat00012
은 다음의 [수학식 2]와 같다.
[수학식 2]
Figure pat00013
여기서, εf는 부반송파 간격(subcarrier spacing)으로 정규화된 RFO를 나타낸다. 예컨대, εf=f0/fss로 정의할 수 있는데, fss는 부반송파 간격을 나타낸다.
세번째 항에 의해 OFDM 심벌마다 회전하는 위상
Figure pat00014
은 다음의 [수학식 3]과 같다.
[수학식 3]
Figure pat00015
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 추정하기 위한 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 채널을 추정하기 위한 장치는 채널 추정부(110), 위상 반영부(120), 채널 보상부(130) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
채널 추정부(110)는 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿 즉, staggered pilot pattern을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출할 수 있다.
위상 반영부(120)는 채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출할 수 있다. 즉, 위상 반영부(120)는 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고, 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출할 수 있다.
위상 반영부(120)는 산출된 제1 위상과 제2 위상을 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 잔류 오프셋의 영향을 제거하여 제2 채널 추정값을 산출할 수 있다.
채널 보상부(130)는 산출된 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상 반영부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 채널 추정부(110)는 staggered pilot pattern을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값
Figure pat00016
를 산출할 수 있다.
위상 반영부(120) 내 제1 위상 산출부(121)는 잔류 주파수 오프셋 f0과 샘플링 클럭 오프셋
Figure pat00017
에 의한 제1 위상
Figure pat00018
을 산출할 수 있다.
위상 반영부(120) 내 제2 위상 산출부(122)는 샘플링 클럭 오프셋
Figure pat00019
에 의한 제2 위상
Figure pat00020
을 산출할 수 있다.
위상 반영부(120) 내 가산기(123)는 제1 위상
Figure pat00021
과 제2 위상
Figure pat00022
을 합산할 수 있다.
위상 반영부(120) 내 제1 곱셈기(124)는 합산된 값 (
Figure pat00023
+
Figure pat00024
)과 채널 추정하는 OFDM 심벌 인덱스와 채널 보상하는 OFDM 심벌 인덱스의 차이 값 (ie-ic)을 곱하여 그 곱한 결과로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값 ej(·)을 산출할 수 있다.
위상 반영부(120) 내 제2 곱셈기(124)는 산출된 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값 ej (·)과 제1 채널 추정값
Figure pat00025
을 곱하여 그 곱한 결과로 제2 채널 추정값을 산출할 수 있다.
이처럼 채널 보상한 OFDM 심벌 인덱스는 동일하지만 채널 추정한 OFDM 심벌 인덱스는 파일럿마다 다르기 때문에 RFO 및 SCO에 의한 서로 다른 위상 회전 값이 채널 추정값에 반영될 수 있기 때문에 본 발명에서는 이러한 영향을 채널 추정 값에서 제거할 수 있다.
즉, 기존에는 OFDM 심벌 내에서 RFO 및 SCO를 추정 및 보상하는 방식이었으나, 본 발명은 OFDM 심벌 사이에서 RFO 및 SCO에 의한 상대적인 위상 차이를 제거하는 방식이다. RFO 및 SCO는 채널 보상 이후에 다시 제거하는 과정을 거치게 된다.
이후 채널 보상부(130)는 산출된 제2 채널 추정값
Figure pat00026
을 이용하여 채널을 보상할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널을 추정하기 위한 방법을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 채널을 추정하기 위한 장치(이하, 채널 추정 장치라고 한다)는 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿 즉, staggered pilot pattern을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출할 수 있다(S510).
다음으로, 채널 추정 장치는 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고(S520), 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출할 수 있다(S530).
다음으로, 채널 추정 장치는 산출된 제1 위상과 제2 위상을 기반으로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 산출하고, 산출된 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 잔류 오프셋의 영향을 제거하여 제2 채널 추정값을 산출할 수 있다(S540).
다음으로, 채널 추정 장치는 산출된 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상할 수 있다(S550).
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 캐리어 웨이브 매체 등이 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
310: 채널 추정부
320: 위상 반영부
321: 제1 위상 산출부
322: 제2 위상 산출부
323: 가산기
324: 제1 곱셈기
325: 제2 곱셈기
330: 채널 보상부

Claims (14)

  1. 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심볼이 다를 경우, 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출하는 채널 추정부; 및
    채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출하고 산출된 상기 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 위상 반영부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 위상 반영부는,
    잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출한 후 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 위상 반영부는,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상 값을 기반으로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 산출하고,
    산출된 상기 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 상기 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 위상은,
    다음의 수학식
    Figure pat00027
    에 의해 구하고,
    여기서, 상기 f0는 RFO를 나타내고, 상기
    Figure pat00028
    는 SCO를 나타내며, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내며, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내며, 상기 TS는 샘플링 주기를 나타내며, 상기 εf는 부반송파 간격으로 정규화된 RFO를 나타내는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 위상은,
    다음의 수학식
    Figure pat00029
    에 의해 구하고,
    여기서, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내고, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 위상 반영부는,
    상기 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하는 제1 위상 산출부;
    상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출하는 제2 위상 산출부;
    산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 합산하는 가산기;
    상기 합산된 값과 채널 추정하는 OFDM 심벌 인덱스와 채널 보상하는 OFDM 심벌 인덱스의 차이 값을 곱하는 제1 곱셈기; 및
    상기 곱한 값인 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값과 상기 제1 채널 추정값을 곱하여 상기 제2 채널 추정값을 출력하는 제2 곱셈기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 위상 반영부로부터 산출된 상기 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상하는 채널 보상부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치.
  8. 채널 추정 OFDM 심벌과 채널 보상 OFDM 심볼이 다를 경우, 다수의 OFDM 심벌에 흩어져 있는 파일럿을 이용하여 채널을 추정하여 그 추정한 결과로 제1 채널 추정값을 산출하는 채널 추정단계; 및
    채널 추정 시간과 채널 보상 시간의 차이에 비례하여 잔류 동기 오프셋에 의해 발생하는 위상을 산출하고 산출된 상기 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 위상 반영단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 위상 반영단계는,
    잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하고 상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출한 후 산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 위상 반영단계는,
    상기 제1 위상과 상기 제2 위상 값을 기반으로 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 산출하고,
    산출된 상기 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값을 상기 제1 채널 추정값에 반영하여 그 반영한 결과로 상기 제2 채널 추정값을 산출하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 위상은,
    다음의 수학식
    Figure pat00030
    에 의해 구하고,
    여기서, 상기 f0는 RFO를 나타내고, 상기
    Figure pat00031
    는 SCO를 나타내며, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내며, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내며, 상기 TS는 샘플링 주기를 나타내며, 상기 εf는 부반송파 간격으로 정규화된 RFO를 나타내는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 위상은,
    다음의 수학식
    Figure pat00032
    에 의해 구하고,
    여기서, 상기 NFFT는 FFT 사이즈를 나타내고, 상기 NGI는 GI 사이즈를 나타내는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 위상 반영단계는,
    상기 잔류 주파수 오프셋과 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제1 위상을 산출하는 제1 위상 산출단계;
    상기 샘플링 클럭 오프셋에 의한 제2 위상을 산출하는 제2 위상 산출단계;
    산출된 상기 제1 위상과 상기 제2 위상을 합산하는 가산단계;
    상기 합산된 값과 채널 추정하는 OFDM 심벌 인덱스와 채널 보상하는 OFDM 심벌 인덱스의 차이 값을 곱하는 제1 곱셈단계; 및
    상기 곱한 값인 채널 보상 시점으로 환산한 잔류 동기 오프셋의 위상 회전값과 상기 제1 채널 추정값을 곱하여 상기 제2 채널 추정값을 출력하는 제2 곱셈단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 위상 반영부로부터 산출된 상기 제2 채널 추정값을 이용하여 채널을 보상하는 채널 보상단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 방법.
KR1020130117105A 2013-10-01 2013-10-01 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법 KR102139790B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130117105A KR102139790B1 (ko) 2013-10-01 2013-10-01 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법
US14/311,579 US9137053B2 (en) 2013-10-01 2014-06-23 Apparatus and method of estimating channel in consideration of residual synchronization offset

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130117105A KR102139790B1 (ko) 2013-10-01 2013-10-01 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150038841A true KR20150038841A (ko) 2015-04-09
KR102139790B1 KR102139790B1 (ko) 2020-08-11

Family

ID=52740183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130117105A KR102139790B1 (ko) 2013-10-01 2013-10-01 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9137053B2 (ko)
KR (1) KR102139790B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220105278A (ko) * 2021-01-20 2022-07-27 한국과학기술원 1-bit ADC를 적용한 OFDM 시스템의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103916148B (zh) * 2013-01-05 2016-08-03 华为技术有限公司 一种自适应射频干扰抵消装置、方法、接收机及通信系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070090800A (ko) * 2006-03-03 2007-09-06 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
KR20090058088A (ko) * 2007-12-04 2009-06-09 한국전자통신연구원 다단계 채널 추정 방법 및 장치
US20090175367A1 (en) * 2006-01-06 2009-07-09 Panasonic Corporation Wireless communication device
KR20130070338A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 전자부품연구원 Ofdm 시스템의 상호상관 기반 채널 추정 방법 및 그 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7729434B2 (en) 2005-12-29 2010-06-01 University Of South Florida System and method for improved channel estimation for wireless OFDM systems
KR100718607B1 (ko) * 2005-12-29 2007-05-17 포스데이타 주식회사 Ofdm/ofdma 방식을 지원하는 통신 시스템에서채널 추정 장치 및 방법
CA2650462C (en) 2006-04-24 2013-01-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Method of generating pilot pattern for adaptive channel estimation in ofdma systems, method of transmitting/receiving using the pilot pattern and apparatus thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090175367A1 (en) * 2006-01-06 2009-07-09 Panasonic Corporation Wireless communication device
KR20070090800A (ko) * 2006-03-03 2007-09-06 삼성전자주식회사 무선통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
KR20090058088A (ko) * 2007-12-04 2009-06-09 한국전자통신연구원 다단계 채널 추정 방법 및 장치
KR20130070338A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 전자부품연구원 Ofdm 시스템의 상호상관 기반 채널 추정 방법 및 그 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220105278A (ko) * 2021-01-20 2022-07-27 한국과학기술원 1-bit ADC를 적용한 OFDM 시스템의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9137053B2 (en) 2015-09-15
KR102139790B1 (ko) 2020-08-11
US20150092871A1 (en) 2015-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5438123B2 (ja) 周波数オフセットの推定
US8345734B2 (en) Time error estimation for data symbols
JP4125715B2 (ja) Ofdmシステムでの初期周波数の同期方法及び装置
US8135079B2 (en) Apparatus and method of estimating signal-to-noise ratio
US7639750B2 (en) Phase tracking method and device thereof
US9036723B2 (en) Full-range pilot-assisted frequency offset estimation for OFDM communication systems
TW201203961A (en) Method and apparatus for integer frequency offset estimation in wireless communication system
EP1267535A1 (en) Method and apparatus for symbol synchronisation in a multicarrier receiver
JP2005287043A (ja) 受信機
CN109714289B (zh) 一种cp-ofdm系统的频偏估计方法及装置
KR20080003438A (ko) Ofdm 시스템에서의 초기 파라미터 평가
JP2003264529A (ja) マルチキャリア信号を搬送するチャネルの伝達関数を推定する方法及びマルチキャリア受信機
JP6398604B2 (ja) マルチキャリア変調信号の定時同期化装置及び方法
US8300717B2 (en) Sampling frequency offset estimation apparatus and method of OFDM system
JP2009111748A (ja) 受信装置、受信方法、およびプログラム
KR102139790B1 (ko) 잔류 동기 오프셋을 고려하여 채널을 추정하기 위한 장치 및 그 방법
KR20100054987A (ko) Ofdm 시스템에서의 주파수 추정을 위한 장치 및 방법
JP2009224955A (ja) 復調回路、復調方法、プログラム、および受信装置
US9106403B2 (en) Frequency offset estimation method and associated apparatus applied to multi-carrier communication system
WO2009109942A2 (en) Integer carrier frequency offset estimation scheme for orthogonal frequency division multiplexing
US8451966B2 (en) Information processor and information processing method, display device, and program
CN116319206B (zh) 信号补偿方法、处理器、系统及存储介质
KR102558948B1 (ko) 1-bit ADC를 적용한 OFDM 시스템의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치
CN115412417B (zh) 载波初始相位确定方法、装置、终端及存储介质
KR100846219B1 (ko) 주파수의 오차 추정 장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right