KR20220018358A - 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치 - Google Patents

주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것으로서, 본 발명은 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 방식(frequency-asynchronous non orthogonal multiple access: FA-NOMA)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정하는 단계; 상기 주파수 오프셋에 의해 발생되는 간섭에 대한 정보를 결정하는 단계; 상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 신호는 적어도 하나의 파일롯을 포함할 수 있다.

Description

주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템에서 채널 추정 방법 및 장치{Method and apparatus for channel estimation in a frequency-asynchronous non-orthogonal multiple access system}
본 발명은 무선 통신 시스템에서, 보다 구체적으로 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 방식(frequency-asynchronous non orthogonal multiple access: FA-NOMA)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 채널을 추정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 세대를 거듭하면서 발전한 과정을 돌아보면 음성, 멀티미디어, 데이터 등 주로 인간 대상의 서비스를 위한 기술이 개발되어 왔다. 5G (5th-generation) 통신 시스템 상용화 이후 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것으로 전망되고 있다. 네트워크에 연결된 사물의 예로는 차량, 로봇, 드론, 가전제품, 디스플레이, 각종 인프라에 설치된 스마트 센서, 건설기계, 공장 장비 등이 있을 수 있다. 모바일 기기는 증강현실 안경, 가상현실 헤드셋, 홀로그램 기기 등 다양한 폼팩터로 진화할 것으로 예상된다. 6G (6th-generation) 시대에는 수천억 개의 기기 및 사물을 연결하여 다양한 서비스를 제공하기 위해, 개선된 6G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 6G 통신 시스템은 5G 통신 이후 (Beyond 5G) 시스템이라 불리어지고 있다.
2030년쯤 실현될 것으로 예측되는 6G 통신 시스템에서 최대 전송 속도는 테라 (즉, 1000기가) bps, 무선 지연시간은 100마이크로초(μsec) 이다. 즉, 5G 통신 시스템대비 6G 통신 시스템에서의 전송 속도는 50배 빨라지고 무선 지연시간은 10분의 1로 줄어든다.
이러한 높은 데이터 전송 속도 및 초저(ultra low) 지연시간을 달성하기 위해, 6G 통신 시스템은 테라헤르츠(terahertz) 대역 (예를 들어, 95기가헤르츠(95GHz)에서 3테라헤르츠(3THz)대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 테라헤르츠 대역에서는 5G에서 도입된 밀리미터파(mmWave) 대역에 비해 더 심각한 경로손실 및 대기흡수 현상으로 인해서 신호 도달거리, 즉 커버리지를 보장할 수 있는 기술의 중요성이 더 커질 것으로 예상된다. 커버리지를 보장하기 위한 주요 기술로서 RF(radio frequency) 소자, 안테나, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)보다 커버리지 측면에서 더 우수한 신규 파형(waveform), 빔포밍(beamforming) 및 거대 배열 다중입출력(massive multiple-input and multiple-output: massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술 등이 개발되어야 한다. 이 외에도 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(orbital angular momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(reconfigurable intelligent surface) 등 새로운 기술들이 논의되고 있다.
또한 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위해, 6G 통신 시스템에서는 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)가 동일 시간에 동일 주파수 자원을 동시에 활용하는 전이중화(full duplex) 기술, 위성(satellite) 및 HAPS(high-altitude platform stations)등을 통합적으로 활용하는 네트워크 기술, 이동 기지국 등을 지원하고 네트워크 운영 최적화 및 자동화 등을 가능하게 하는 네트워크 구조 혁신 기술, 스펙트럼 사용 예측에 기초한 충돌 회피를 통한 동적 주파수 공유 (dynamic spectrum sharing) 기술, AI (artificial intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(end-to-end) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원(mobile edge computing (MEC), 클라우드 등)을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발이 이루어지고 있다. 뿐만 아니라 6G 통신 시스템에서 이용될 새로운 프로토콜의 설계, 하드웨어 기반의 보안 환경의 구현 및 데이터의 안전 활용을 위한 메커니즘 개발 및 프라이버시 유지 방법에 관한 기술 개발을 통해 디바이스 간의 연결성을 더 강화하고, 네트워크를 더 최적화하고, 네트워크 엔티티의 소프트웨어화를 촉진하며, 무선 통신의 개방성을 높이려는 시도가 계속되고 있다.
이러한 6G 통신 시스템의 연구 및 개발로 인해, 사물 간의 연결뿐만 아니라 사람과사물 간의 연결까지 모두 포함하는 6G 통신 시스템의 초연결성(hyper-connectivity)을 통해 새로운 차원의 초연결 경험(the next hyper-connected experience)이 가능해질 것으로 기대된다. 구체적으로 6G 통신 시스템을 통해 초실감 확장 현실(truly immersive extended reality: truly immersive XR), 고정밀 모바일 홀로그램(high-fidelity mobile hologram), 디지털 복제(digital replica) 등의 서비스 제공이 가능할 것으로 전망된다. 또한 보안 및 신뢰도 증진을 통한 원격 수술(remote surgery), 산업 자동화(industrial automation) 및 비상 응답(emergency response)과 같은 서비스가 6G 통신 시스템을 통해 제공됨으로써 산업, 의료, 자동차, 가전 등 다양한 분야에서 응용될 것이다.
본 발명은 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속(frequency asynchronous nonorthogonal multiple access: FA-NOMA) 시스템에 관한 것으로서, 특히 다운링크의 채널 추정 및 측정을 위해 사용되는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4세대 통신 시스템 및 5세대 통신 시스템에서는 주파수 그리고 시간축에서 신호간 동기가 일치하는 것을 시스템 성능에 있어서 필수적인 요소로 생각해왔다. 하지만, 기존보다 더 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해서 주파수축, 시간축에서 의도적인 오프셋을 발생시키는 연구들이 진행되고 있다. 특히, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 과 같은 multi-carrier에 기반하여 동작하는 FA-NOMA 시스템은 사용자간 의도적인 주파수 오프셋을 주어 시스템의 전송 용량을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자 단말(user equipment: UE)이 기지국으로부터 데이터를 수신하는 다운링크가 도시되어 있다. 기지국은 다수의 각 UE들에 대해 의도 되는 신호들을 멀티플렉싱한다. 일반적으로 단말 혹은 이동 단말이라고도 칭해지는 사용자 단말(UE)은 고정적이거나 혹은 이동적일 수 있고, 셀룰라 전화기, 개인용 컴퓨터 디바이스 등이 될 수 있다. 또한, 일반적으로 고정 단말인 기지국은 억세스 포인트 혹은 다른 등가 용어로 칭해질 수 있다. 다운링크 신호들은 정보 컨텐트를 전달하는 데이터 신호들과 다운링크 제어 정보를 전달하는 제어 신호들 및 파일롯(pilot) 신호들로 알려져 있는 기준 신호들을 포함한다. 상기 기지국은 데이터 정보 혹은 다운링크 제어 정보를 각각 물리 다운링크 공유 채널들 혹은 물리 다운링크 제어 채널들을 통해 송신한다.
도 2는 종래의 비직교 다중 접속 시스템 및 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 비직교 다중 접속 시스템의 일 실시 예로서, 5개의 부반송파를 사용하는 멀티-캐리어(multi-carrier) 기반의 비직교 다중접속 시스템을 도시하고 있다. 도 2는 비직교 다중 접속 시스템의 일 실시 예로서 두 개의 사용자 단말 UE0 및 UE1을 지원하는 비직교 다중 접속 시스템을 가정한다. 도 2 (A)는 종래의 비직교 다중 접속 시스템에서의 주파수 영역 신호를 도시하고 있고, 도 2 (B)는 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템을 도시한다. 도 2 (B)를 참조하면, 종래의 비직교 다중 접속 시스템과 달리, 부반송파 간격의 소수배에 해당하는 주파수 오프셋이 발생한채 중첩되어 있다. 다시 말해, 도 2 (B)를 참조하면, 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 UE0의 데이터 심볼들을 기준으로 UE1의 데이터 심볼들에 대하여 부반송파 간격의 크기 보다 작은 크기에 해당하는 주파수 오프셋이 적용될 수 있고, 기지국에 의하여 UE0 및 UE1의 데이터 심볼은 의도적으로 적용된 주파수 오프셋만큼 떨어진 채로 중첩되어 사용자 단말들로 전송될 수 있다.
도2 (A)를 참조하면, UE0 데이터 심볼과 UE1 데이터 심볼 간 에는 주파수 오프셋이 포함되지 않은 것을 확인할 수 있다.
도 2 (A)를 참조하면, 기존 비직교 다중 접속 (non-orthogonal multiple access: NOMA) 시스템에서 사용되는 채널 추정 방법은, 하나의 사용자 단말에 전달하는 OFDM 심볼에 파일롯 신호가 특정 부반송파에 삽입되었다면, 상기 사용자 단말이 아닌 다른 사용자 단말들을 위한 OFDM 심볼 중에서 상기 파일롯 신호가 삽입된 부반송파와 동일한 부반송파 인덱스에는 신호를 보내지 않고 비워 놓는 방법이 사용된다.
즉, M개의 부반송파 중 NP 개는 파일롯으로 활용되고, 간섭 회피를 위해 파일롯이 전송되는 부반송파에는 데이터를 전송하지 않는다. 다시 말해, 기지국은 각 사용자를 위해 M - NP 개씩의 데이터 심볼을 전송한다.
도 2 (B)를 참조하면, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국은 다수의 UE들에게 전송할 신호를 중첩시켜 전송할 수 있다. 이 때, 중첩 전의 각 사용자 단말의 신호는 주파수 오프셋이 적용되어 있으며 오프셋의 정도는 사용자 단말에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 다수의 사용자 단말의 데이터 심볼들에 대하여, 중첩신호 생성 방식은 아래 두 가지를 포함할 수 있다.
-IFFT 수행 후 각 사용자의 주파수 오프셋을 반영한 뒤 중첩.
-IFFT 수행 전 순환 컨볼루션과 같은 오프셋 생성 방식으로 주파수 오프셋을 반영한 뒤 중첩.
설명의 편의를 위하여, 이하 에서는 중첩신호 생성 방식에 관한 위 두 가지 방법 중 후자인 경우를 가정하여 기술하기로 한다. 따라서, 이하 설명은 중첩신호 생성 방식에 관한 위 두 가지 방법 중에서 전자인 경우를 배척하지 않고, 전자인 경우를 포함할 수 있다.
이하 기술되는 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템은, M개의 부반송파(subcarrier) 로 이루어진 한 개의 OFDM 심볼이 고려될 수 있다. 이 때, OFDM 심볼은 채널 추정을 위해 파일롯이 전송되는 경우가 고려될 수 있다. 또한, 주파수 오프셋이 적용되지 않는 사용자 단말인 하나의 기준 UE와 주파수 오프셋이 적용되는 또 다른 하나의 UE가 고려될 수 있다.
이하, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템은 두 개의 UE를 포함하는 비직교 다중접속 시스템에 대하여 기술하지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템은 3 이상의 UE를 포함할 수 있고, 이러한 경우에도 주파수 오프셋이 적용되지 않는 기준 UE와 기준 UE 이 외에 주파수 오프셋이 적용되는 2 이상의 UE가 고려될 수 있다. 3 이상의 UE를 포함하는 비직교 다중접속 시스템도 이하 기술되는 본 발명의 일 실시 예들과 동일한 방식으로 구현될 수 있다.
FA-NOMA 시스템에서 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋은 종래에 발생하지 않았던 간섭을 발생시킬 수 있다. 이러한 간섭은 기지국과 단말에서 행해지는 송수신 과정에 영향을 줄 수 있다. 특히, OFDM 방식을 사용하는 경우 캐리어 간 간섭(inter carrier interference, ICI)을 유발할 수 있다.
따라서, FA-NOMA에서 종래의 채널 추정 방법을 사용하는 경우, 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋에 의한 간섭(intrinsic interference)에 의하여 파일롯 오염이 발생할 수 있다. 파일롯 오염이 발생하는 정도는 파일롯 크기 대비 절반을 넘는 오염이 발생할 수 있으며, 이에 의해 종래의 채널 추정 방법을 사용하는 경우 채널 추정 성능이 크게 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명은 주파수 오프셋을 사용하는 다운링크 비직교 다중 접속 시스템에서 채널 추정을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, FA-NOMA 시스템에서 채널 추정을 위한 방법을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, FA-NOMA 시스템에서 발생하는 주파수 오프셋에 의한 간섭(intrinsic interference)을 예상하여 파일롯 신호를 설계하는 방법과 주파수 오프셋에 의한 간섭 (intrinsic interference)이 다른 사용자 단말의 파일롯에 영향을 미치지 않도록 송신 신호에 전처리를 적용하는 방법을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 주파수 오프셋에 의한 간섭 (intrinsic interference)이 발생하지 않도록 파일롯을 전송하는 OFDM 심볼의 경우에는 주파수 오프셋을 발생시키지 않는 방법을 포함할 수 있다.
또한, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서, 제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정하는 단계; 상기 주파수 오프셋에 의해 발생되는 간섭에 대한 정보를 결정하는 단계; 상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제2 신호는 적어도 하나의 파일롯을 포함할 수 있다.
또한, 상기 주파수 오프셋은 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가질 수 있다.
또한, 상기 간섭에 대한 정보는 상기 제2 신호에 포함된 상기 적어도 하나의 파일롯에 대하여 상기 주파수 오프셋이 적용된 제1 신호가 미치는 간섭에 대한 정보일 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자일 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬일 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 브로드캐스트하는 단계는, 상기 적어도 하나의 파일롯의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 포함하여 브로드캐스트할 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 전처리 인자는 제어 채널을 통해 브로드캐스트될 수 있다.
그리고, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 제1 사용자 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서, 기지국으로부터 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신하는 단계; 상기 적어도 하나의 파일롯에 기초하여 채널을 추정하는 단계; 상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 복조하는 단계; 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하여 상기 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득하는 단계; 상기 제1 신호에 대하여 주파수 오프셋 보상을 수행하는 단계; 상기 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 적어도 하나의 후처리 인자(factor)를 이용하여 후처리를 수행하는 단계; 및 상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나의 후처리 인자는 기지국으로부터 기 수신한 적어도 하나의 전처리 인자에 기초하여 결정된 인자일 수 있다.
그리고 또, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 송수신부, 제어부 및 저장부를 포함하는 기지국에 있어서, 제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정하고, 상기 주파수 오프셋에 의해 발생되는 간섭에 대한 정보를 결정하며, 상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정하는 제어부; 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송하는 송수신부; 및 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 상기 간섭에 대한 정보, 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 저장하는 저장부를 포함하되, 상기 제2 신호는 적어도 하나의 파일롯을 포함할 수 있다.
그리고 또, 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 송수신부, 제어부, 저장부를 포함하는 제1 사용자 단말에 있어서, 기지국으로부터 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신하는 송수신부; 상기 적어도 하나의 파일롯에 기초하여 채널을 추정하고, 상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 복조하며, 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하여 상기 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득하고, 상기 제1 신호에 대하여 주파수 오프셋 보상을 수행하며, 상기 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 적어도 하나의 후처리 인자(factor)를 이용하여 후처리를 수행하고, 상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득하는 제어부; 및 상기 복조된 제2 신호, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보 및 적어도 하나의 전처리 인자를 저장하는 저장부를 포함하되, 상기 적어도 하나의 후처리 인자는 기지국으로부터 기 수신한 상기 적어도 하나의 전처리 인자에 기초하여 결정된 인자일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 주파수 오프셋을 지원하는 FA-NOMA 통신 시스템에서, 각 사용자 단말들이 수신하는 신호의 수신 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋이 적용되어 전송되는 FA-NOMA 시스템에서 다수의 UE 가 안정적으로 파일롯 심볼을 수신할 수 있어, 사용자 단말들의 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 비직교 다중 접속 시스템 및 본 발명의 일 실시 예에 의한 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 사용자 단말이 신호를 수신하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 사용자 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템의 기지국을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템의 사용자 단말을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 개시의 실시예를 상세하게 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 개시의 자세한 설명에 앞서, 본 명세서에서 사용되는 몇 가지 용어들에 대해 해석 가능한 의미의 예를 제시한다. 하지만, 아래 제시하는 해석 예로 한정되는 것은 아님을 주의하여야 한다.
기지국(Base Station)은 단말과 통신하는 일 주체로서, BS, NodeB(NB), eNodB(eNB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수도 있다.
단말(User Equipment)은 기지국과 통신하는 일 주체로서, UE, 이동국(Mobile Station; MS), 이동장비(Mobile Equipment; ME), 디바이스(device), 터미널(terminal) 등으로 지칭될 수도 있다.
본 발명은, 의도적인 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중 접속 시스템에 관한 것으로서, 특히 다운링크의 채널 추정 방법 및 장치에 관한 것이다.
이하 기술되는 본 발명의 채널 추정 방법은, FA-NOMA 시스템에서 발생하는 간섭이 가지고 있는 다음의 특징이 고려될 수 있다.
- FA-NOMA에서 의도적인 주파수 오프셋(offset)에 의해 발생하는 간섭 패턴(간섭 정보, 간섭 행렬 또는 간섭 벡터)은 오프셋의 정도 및 송신 데이터에 의해서만 결정된다.
- 다운링크 FA-NOMA 시스템에서는 기지국에서 송신 데이터 및 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋을 미리 알고 있기 때문에, 기지국은 의도적인 주파수 오프셋에 의한 간섭이 어떻게 발생할지 미리 계산할 수 있다.
- 파일롯을 전송하지 않는 UE의 송신 데이터 신호가 파일롯에 미치는 간섭의 크기는, 부반송파 간 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는 오프셋에 대하여, 오프셋의 크기에 비례한다.
본 발명의 목적은 의도적 주파수 오프셋으로 인해 다운링크 파일롯 신호에 발생되는 간섭 영향을 제거하거나, 혹은 줄이는 데에 있다. 상기의 특징을 사용하여 FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 다음의 세 가지 방법이 사용될 수 있다. 각 방법에 따라 장단점이 존재하기 때문에 무선 통신 시스템의 환경에 따라 다르게 채널 추정 방법이 사용될 수 있다.
- 첫 번째, FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 파일롯을 디자인하는 방법
- 두 번째, FA-NOMA에서의 채널 추정을 위한 송신 신호를 전처리하는 방법
- 세 번째, 간법 회피를 위한 프레임(frame) 구조를 설계하는 방법
1. FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 파일롯을 디자인하는 방법.
FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 방법으로 첫번째 방법은 주파수 오프셋에 의해 발생하는 간섭을 고려하여 파일롯 심볼(pilot symbol)을 설계하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 기지국은 각 사용자 단말의 전송 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정할 수 있다(S310). 그리고, 기지국은 상기 결정한 주파수 오프셋을 기초로 하여 각 사용자 단말 전송 신호의 주파수 오프셋 적용에 의하여 적어도 하나의 파일롯 심볼에 영향을 미치는 간섭에 대한 정보를 결정할 수 있다(S320). 상기에 언급한 것과 같이 다운링크에서 기지국은 각 UE들에게 전송하는 데이터와 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋을 모두 알고 있기 때문에, 이를 이용해 사용자 단말들의 데이터 심볼이 발생시키는 간섭 벡터(간섭 정보 또는 간섭 행렬)
Figure pat00001
를 사용자 단말들에게 신호를 전송하기 이전에 미리 계산하여 얻을 수 있다. 다시 말해, 기지국은 의도적으로 주파수 오프셋이 적용된 각 UE들에게 전송하는 데이터 심볼이 파일롯 심볼에 영향을 미치는 간섭에 대한 정보를 미리 계산하여 획득할 수 있다.
파일롯 심볼에 미치는 간섭 벡터
Figure pat00002
는 간섭원이 되는 데이터 심볼을 얼마나 사용하여 구할 것인지를 나타내는 정확도 지표 (optimal number)에 따라 정확도가 달라지게 된다. 정확도 지표 (optimal number)가 전체 FFT 크기에 가까워질수록 정확도는 높아지게 되지만 간섭 벡터
Figure pat00003
를 생성하는 복잡도도 높아지게 되고, 정확도 지표(optimal number)가 전체 고속 푸리에 변환(fast fourier transform, FFT) 크기 대비 작아질수록 정확도는 낮아지게 되지만 간섭 벡터
Figure pat00004
를 생성하는 복잡도도 낮아지게 된다. 따라서, 정확도 지표(optimal number)는 시스템 성능에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
기지국은 상기 파일롯에서 상기 간섭에 대한 정보를 제거하여 실제 전송되는 파일롯을 결정할 수 있다(S330). 간섭 벡터
Figure pat00005
를 활용해 파일롯 심볼은 하기 수학식 1에 따라 다음과 같이 표현될 수 있다.
Figure pat00006
여기서 p는 파일롯 심볼의 인덱스이며,
Figure pat00007
는 실제로 전송되는 p번째 파일롯 심볼을 의미하고,
Figure pat00008
는 채널 추정에 사용되는 p번째 파일롯 심볼을 의미한다. 제안 파일롯 심볼은 실제 파일롯 심볼
Figure pat00009
에서 간섭 벡터
Figure pat00010
를 미리 제거하여 생성하게 된다. 간섭 벡터
Figure pat00011
를 제거하여 전송 파일롯을 생성하는 경우, 실제 채널 추정에 사용하는 파일롯 심볼의 크기가 종래 기법대비 작아지게 되므로, 이를 보상해주기 위해
Figure pat00012
(파워 부스트)만큼 파워를 증가시키게 된다. 파워 부스트의 크기는 기지국 성능 또는 시스템 환경에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
기지국은 상기 결정한 실제 전송되는 파일롯을 포함하는 신호를 사용자 단말들에게 전송할 수 있다(S340).
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, UE0은 오프셋을 주지 않은 사용자 단말이고, UE1 은 오프셋을 발생시킨 사용자 단말이다. 다시 말해, UE0의 전송 신호는 오프셋이 적용되지 않는 제2 사용자 단말의 전송 신호이고, UE1의 전송 신호는 오프셋이 적용되는 제1 사용자 단말의 전송 신호이다.
비트-성상(constellation) 매퍼(UE0에 대한 스크램블링 & 변조 매퍼)는 UE0 인풋 비트 스트림을 이용하여 UE0 심볼을 생성할 수 있다. 비트-성상 매퍼(UE1에 대한 스크램블링 & 변조 매퍼)는 UE1 인풋 비트 스트림을 이용하여 UE1 심볼을 생성할 수 있다.
현재 전송하고자 하는 시간 OFDM 심볼에 파일롯이 삽입되는 경우, 비트-성상 매퍼와 파일롯 심볼 생성기에서 출력되는 심볼들은 선택기(MUX)에 입력될 수 있으며, 사전에 정의된 파일롯 삽입 위치에 따라 파일롯 심볼 및 UE0 데이터 심볼이 배치될 수 있다. 선택기의 출력은 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform, IFFT) 블록으로 입력되어 시간 영역의 신호로 변환될 수 있다.
파일롯 심볼 생성기(파일롯 시퀀스 생성부)는 비트-성상 매퍼에서 출력되는 UE1 심볼, 주파수 오프셋 정보 및 정확도 지표 정보를 이용하여 파일롯 시퀀스를 생성할 수 있다. 파일롯 심볼 생성기에는 UE1 데이터 심볼 정보와 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋, 그리고 간섭벡터를 생성하기 위해 사용되는 정확도 지표(optimal number)가 입력될 수 있다. 파일롯 심볼 생성기는 상기의 정보를 기초로 UE0에 포함된 파일롯 심볼에 의도적인 주파수 오프셋이 미치는 간섭 벡터를 생성할 수 있으며, 이를 제거한 형태의 파일롯 심볼을 출력할 수 있다.
다시 말해, 파일롯 심볼 생성기는 UE1의 심볼 정보, UE1의 주파수 오프셋 및 미리 설정된 정확도 지표(optimal number)를 기초로 하여 UE0의 파일롯 심볼에 영향을 미치는 간섭 벡터를 생성할 수 있다. UE0에 포함되는 채널 추정에 사용되는 파일롯 심볼에서 상기 생성된 간섭 벡터를 제거하는 방법으로 실제로 전송되는 파일롯 심볼을 생성할 수 있다.
상기 생성된 UE0 심볼 및 실제로 전송되는 파일롯 심볼은 주파수 오프셋이 적용된 UE1 심볼과 함께 더해질 수 있고, 상기 UE0 심볼, 실제로 전송되는 파일롯 심볼 및 주파수 오프셋이 적용된 UE1 심볼을 포함하는 신호는 IFFT 블록으로 입력되어 시간 영역의 신호로 변환될 수 있다.
이와 같이, 다수의 UE를 포함하는 FA-NOMA 시스템에서 다수의 UE로 전송하는 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋을 적용하는 시스템에 있어서, 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋을 적용함에 따라 발생하는 파일롯 심볼에 대한 간섭 신호를 미리 계산하고, 계산된 간섭 신호를 전송할 파일롯 심볼에서 미리 제거한 후, 간섭 신호가 제거된 파일롯 심볼을 전송할 수 있다.
상기 방법에 의하여 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋이 적용되어 전송되는 FA-NOMA 시스템에서 다수의 UE 가 안정적으로 파일롯 심볼을 수신할 수 있어, UE의 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다.
2. FA-NOMA에서의 채널 추정을 위한 송신 신호를 전처리하는 방법.
FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 방법으로 두번째 방법은 주파수 오프셋에 의해 발생하는 간섭을 제거하기 위한 전처리 행렬(전처리 벡터)을 설계하는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 기지국은 제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정할 수 있다(S510). 상기에 언급한 것과 같이 다운링크에서 기지국은 각 UE들에게 전송하는 데이터와 의도적으로 발생시킨 주파수 오프셋을 모두 알 수 있다. 상기 주파수 오프셋은 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가질 수 있다. 상기 부반송파의 간격은 기지국에 의해 결정될 수 있으며, 기지국은 사용자 단말들을 고려하여 상기 부반송파의 간격을 결정할 수 있다.
기지국은 상기 결정한 주파수 오프셋을 기초로 하여 오프셋에 의해 발생하는 간섭에 대한 정보를 식별할 수 있다(S520). 상기 간섭에 대한 정보는 상기 제2 신호에 포함된 상기 적어도 하나의 파일롯에 대하여 상기 주파수 오프셋이 적용된 제1 신호가 미치는 간섭에 대한 정보일 수 있다.
상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정할 수 있다(S530). 상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자일 수 있다. 상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬일 수 있다.
본 발명에서 고려하는 비직교 다중 접속 시스템은 기지국이 다중 사용자들의 신호를 중첩하여 전송한다. 다중 사용자들의 신호로는 스크램블링 및 변조가 완료된 신호를 고려할 수 있다. 주파수축에서 기지국이 생성할 신호는 아래 수학식 2로 표현 가능하다.
Figure pat00013
수학식 2에서 S'0 은 UE0에게 전송할 데이터 심볼과 다운링크 파일롯 심볼이 멀티플렉싱 된 M의 길이를 가지는 벡터이다. 구체적으로, S'0 은 길이 M - NP 의 데이터 심볼 S0 과 길이 NP 의파일롯 심볼 P가 멀티플렉싱 되어 있다. S'1 은 UE 1에게 전송할 데이터 심볼 S1 이 포함되어 있으며 아래 수학식 3에 따라 구해진다.
Figure pat00014
수학식 3은 도 4에 표시된 바와 같이 적어도 하나의 전처리 인자(제안 전처리 행렬 C)와 의도적 오프셋 발생기 G를 UE 1에게 전송할 데이터 심볼 S1 이 통과하여 만들어진 신호이다.
제안 전처리 행렬은 파일롯 부반송파 위치로 의도적으로 주파수 오프셋이 적용된 UE1 데이터 심볼이 주게 되는 간섭을 제거 혹은 완화하는 것을 목적으로 하는 행렬일 수 있다. 이하, 파일롯 심볼들의 인덱스 set을
Figure pat00015
으로 정의한다. 이 때, UE1의 신호는 의도적 오프셋 발생기 G의 영향으로 파일롯 심볼에게 캐리어 간 간섭(inter carrier interference, ICI)을 미치게 되며, 해당 간섭 신호의 생성 패턴은 아래 수학식과 같다.
Figure pat00016
여기에서 q는 NP 의 길이를 가지는 간섭에 대한 정보(간섭 신호 벡터, 간섭 신호 행렬, 간섭 신호 정보)이다. 그리고, Gi 는 간섭 패턴을 나타내는 행렬이다. 구체적으로, Gi 는 오프셋 발생기 행렬의 열들 중에서 파일롯 인덱스 set
Figure pat00017
에 해당하는 열만 순서대로 남겨놓은 행렬이다. 따라서 적어도 하나의 전처리 인자(제안 전처리 행렬 C)는 간섭 패턴 행렬 Gi 에 대한 null space를 정의하고, 해당 null space의 기저 벡터들을 열로 하는 행렬이다. 적어도 하나의 전처리 인자(제안 전처리 행렬 C)는 수학식 5를 만족시킬 수 있는 모든 방식을 포함할 수 있다.
Figure pat00018
여기서, 수학식 5는 임의의 송신 심볼 벡터 S'1 에 대하여 성립할 수 있다.
기지국은 적어도 하나의 전처리 인자(제안 전처리 행렬)을 사용자와 공유해야 하므로 이에 대한 정보를 컨트롤 채널을 통해 전송(브로드캐스팅)할 수 있다. 이 때, 브로드캐스팅 할 정보는 주파수 축 상에서의 파일롯 부반송파(subcarrier)들의 인덱스(index) 정보, UE1에게 전송할 신호에 적용된 의도적 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파 수에 관한 정보, 그리고, 송수신단간 사전 약속된 전처리 행렬의 인덱스 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 제안 전처리 행렬의 element들을 양자화 한 정보를 제어 채널(control channel)을 통해 전송하는 방식을 포함할 수 있다.
기지국은 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송할 수 있다(S540).
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, FA-NOMA 시스템에서 두 개의 사용자 단말을 지원하는 경우의 송신 장치(기지국)의 동작이 도시되어 있다. 도 6에서 UE0은 오프셋을 주지 않은 사용자 단말이고, UE1은 오프셋을 발생시킨 사용자 단말이다. 다시 말해, UE0의 전송 신호는 오프셋이 적용되지 않는 제2 사용자 단말의 전송 신호이고, UE1의 전송 신호는 오프셋이 적용되는 제1 사용자 단말의 전송 신호일 수 있다.
비트-성상(constellation) 매퍼(UE0에 대한 스크램블링 & 변조 매퍼)는 UE0 인풋 비트 스트림을 이용하여 UE0 심볼을 생성할 수 있다. 비트-성상 매퍼(UE1에 대한 스크램블링 & 변조 매퍼)는 UE1 인풋 비트 스트림을 이용하여 UE1 심볼을 생성할 수 있다.
오프셋을 발생시킨 사용자 단말 UE1의 신호는 다른 사용자 단말의 파일롯 위치에 간섭을 주지 않도록 하는 전처리가 수행될 수 있다. UE1에 대한 전처리기는 UE1 심볼, UE1에 적용되는 의도적 주파수 오프셋 정보, 프리코더 인덱스(송수신단간 사전 약속된 전처리 행렬의 인덱스 정보)를 이용하여 생성된 적어도 하나의 전처리 인자(전처리 행렬)을 이용하여 UE1 심볼에 대하여 전처리를 수행할 수 있다. 상기 오프셋에 의한 간섭 정보는 UE1 심볼에 주파수 오프셋이 적용되어 전송됨에 따라 발생하는 간섭 정보로서, UE0의 전송 신호에 포함된 상기 적어도 하나의 파일롯 신호에 대한 간섭 정보이다. 상기 전처리 행렬은 상기 오프셋에 의한 간섭 정보와 벡터 연산이 수행되어 상기 오프셋에 의한 간섭 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯 신호에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 행렬이다.
기지국의 제어부는 생성된 파일롯 시퀀스 및 UE0 심볼을 결합(멀티플렉싱, MUX)할 수 있고, 상기 결합(멀티플렉싱)된 신호에 추가로 의도적 오프셋 발생기에 의해 의도적으로 주파수 오프셋이 적용된 전처리된 UE1 심볼을 결합할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 다중 포트를 지원할 경우 안테나 포트 별로 제안 전처리 행렬이 적용될 수 있다. 다중 포트의 신호들을 멀티플렉싱 하기 전에, 개별 포트 신호를 생성할 때 제안 전처리 행렬을 UE 1에게 보낼 신호 벡터들에 각각 적용하면 수학식 5를 만족할 수 있다.
도 7는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 제1 사용자 단말이 신호를 수신하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 제1 사용자 단말은 기지국으로부터 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신할 수 있다(S710). 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호는 기지국이 다수의 단말 각각으로 전송하고자 하는 데이터와 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호일 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 파일롯에 기초하여 채널을 추정할 수 있다(S720). 제1 사용자 단말은 적어도 하나의 파일롯을 이용하여 기지국이 각 사용자 단말로 전송하는 채널을 추정할 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 복조할 수 있다(S730). 제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 파일롯을 이용하여 기지국이 제2 사용자 단말로 전송하는 전송 채널을 추정할 수 있고, 제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 판단하고, 상기 제2 신호를 복조할 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하여 상기 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득할 수 있다(S740). 제1 사용자 단말은 상기 복조된 제2 신호를 이용하여 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 복조된 제2 신호를 제거하는 방법으로 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득할 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 제1 신호에 대하여 주파수 오프셋 보상을 수행할 수 있다(S750). 상기 주파수 오프셋은 기지국에 의하여 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는 주파수 오프셋일 수 있다. 그리고, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보는 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다. 제1 사용자 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 주파수 오프셋에 관한 정보를 이용하여 제1 신호에 대하여 오프셋 보상을 수행할 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 적어도 하나의 후처리 인자(factor)를 이용하여 후처리를 수행할 수 있다(S760). 상기 적어도 하나의 후처리 인자는, 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)일 수 있다. 상기 적어도 하나의 전처리 인자는 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자일 수 있다. 그리고, 상기 간섭에 대한 정보는 상기 기지국이 신호를 송신하는 과정에서 상기 후처리된 신호에 상기 주파수 오프셋이 적용됨에 따라 상기 주파수 오프셋이 적용된 후처리된 신호가 상기 적어도 하나의 파일롯에 미치는 간섭에 대한 정보일 수 있다. 상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬일 수 있다. 제1 사용자 단말은 상기 기지국으로부터 제어 채널을 통해 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 수신할 수 있다. 그리고 제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 전처리 인자와 함께 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 전처리 행렬의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 수신할 수 있다.
제1 사용자 단말은 상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득할 수 있다(S770). 제1 사용자 단말은 후처리된 신호를 복조하여 기지국이 제1 사용자 단말로 전송한 데이터인 복조된 제1 신호를 획득할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 사용자 단말의 동작을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명은 사용자 단말의 동작 중 일부를 포함할 수 있다. 도 8은 제1 사용자 단말 (UE1)의 신호 디코딩 과정이다. 제1 사용자 단말 (UE1)의 디코딩은 제2 사용자 단말 (UE 0)과 제1 사용자 단말 (UE 1) 중 어느 단말이든 수행할 수 있으므로 특정 단말의 동작으로 특정 지을 수는 없다. 다시 말해, 도5에 도시된 사용자 단말의 신호 디코딩 과정은 특정 단말에 한정된 동작이 아니고, 본발명의 일 실시예에 따라 FA-NOMA 시스템에서 의도적인 오프셋이 적용되어 전처리 적용된 데이터 신호를 수신하는 모든 단말에 적용될 수 있다. 이하, FA-NOMA 시스템에서 의도적인 오프셋이 적용되어 전처리 적용된 데이터 신호를 수신하는 제1 사용자 단말을 예로 들어 설명한다.
제1 사용자 단말은 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신할 수 있고, OFDM 복조기를 거쳐 수신된 주파수축 신호를 바탕으로 채널 추정을 수행할 수 있다.
제1 사용자 단말은 제2 사용자 단말(UE0)의 신호를 복조하고 수신 신호에서 제거할 수 있다. 다시 말해, 제1 사용자 단말은 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호인 제2 사용자 단말 (UE0) 신호를 복조할 수 있고, 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하는 방법으로 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득할 수 있다.
잔여 신호는 의도적 주파수 오프셋이 발생되어 전송된 제1 사용자 단말 (UE1)의 신호이므로, 제1 사용자 단말은 의도적 주파수 오프셋 제거기를 통해 의도적 주파스 오프셋을 제거하는 보상을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 획득한 제1 신호에 해당하는 잔여 신호에 대하여 기지국으로부터 수신한 주파수 오프셋에 관한 정보를 이용하여 주파수 오프셋을 제거하는 보상을 수행할 수 있다.
제1 사용자 단말은 적어도 하나의 후처리 인자를 이용하여 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 후처리를 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 적어도 하나의 후처리 인자는, 기지국으로부터 기 수신한 적어도 하나의 전처리 인자에 기초하여 결정된 인자일 수 있고, 적어도 하나의 후처리 인자는 행렬일 수 있으며, 적어도 하나의 후처리 인자는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)일 수 있다. 따라서, 제1 사용자 단말은 상기 적어도 하나의 전처리 인자(제안 전처리 행렬의 Hermitian 행렬인 CH 를 곱하는 작업을 수행하는 후처리 과정을 수행할 수 있다. 적어도 하나의 후처리 인자(후처리 행렬 CH )는 기지국이 제어 채널(control channel)을 통해 브로드캐스팅(broadcast)한 정보를 활용하여 각 사용자 단말들이 획득할 수 있다.
그리고, 제1 사용자 단말은 상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득할 수 있다.
상기 방법에 의하여 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋이 적용되어 전송되는 FA-NOMA 시스템에서 다수의 UE 가 안정적으로 파일롯 심볼을 수신할 수 있어, UE의 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다.
3. 간법 회피를 위한 프레임(frame) 구조를 설계하는 방법.
FA-NOMA에서 채널 추정을 위한 방법으로 세번째 방법은 파일롯 심볼 전달하는 시간축 OFDM 심볼의 경우에는 의도적인 주파수 오프셋을 발생시키지 않는 것이다. 시간축 OFDM 심볼 인덱스에 따라 선택적으로 의도적인 주파수 오프셋을 적용하는 방법이다.
파일롯 심볼이 삽입된 OFDM 심볼에 의도적인 주파수 오프셋이 적용되지 않는 경우, 다중 사용자의 송신 신호를 중첩해 전송하는 경우에도, 파일롯 심볼이 삽입된 부반송파 위치에는 다른 사용자 단말의 동일 부반송파 위치에는 데이터 심볼이 없이 비워져 있게 되므로, FA-NOMA에서 발생하는 파일롯 오염이 발생하지 않는다. 따라서, 종래의 NOMA 시스템에서 기대하던 채널 추정 성능을 얻을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 9를 참조하면, 기지국은 시간축 OFDM 심볼 정보를 수신할 수 있다(S910). 기지국은 수신된 OFDM 심볼 정보에 사용자 단말들로 전송되는 신호에 파일롯이 포함되었는지 여부를 판단할 수 있다(S920). 만약, 사용자 단말들로 전송되는 신호에 파일롯이 포함된 경우, 기지국은 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 대하여 의도적인 주파수 오프셋을 적용하지 않은 신호를 전송할 수 있다(S930) 다시 말해, 기지국은 주파수 오프셋을 적용하지 않고 2이상의(다중) 사용자에 대한 송신 신호를 중첩하여 전송할 수 있다(S940). 따라서, 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에는 주파수 오프셋이 적용되지 않기 때문에 주파수 오프셋에 의하여 적어도 하나의 파일롯이 오염되는 현상(즉, 간섭 현상)이 발생되지 않도록 할 수 있다. 만약, 사용자 단말들로 전송되는 신호에 파일롯이 포함되지 않은 경우, 기지국은 의도적인 주파수 오프셋을 적용하여 사용자 단말들로 신호를 전송할 수 있다(S950). 다시 말해, 기지국은 주파수 오프셋을 적용하여 2이상의(다중) 사용자에 대한 송신 신호를 중첩하여 전송할 수 있다(S960).
도 9에 도시되어 있는 프로세스는 기지국의 제어부에서 실행될 수 있다.
상기 기지국의 제어부은 다음 전송할 시간축 OFDM 심볼 정보를 구성할 수 있다. 상기 OFDM 심볼 정보 구성에는 다음 전송할 OFDM 심볼에 파일롯 심볼이 삽입될 것인지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 기지국은 파일롯 심볼 삽입 여부에 대한 정보를 활용하여 다음 전송될 OFDM 심볼에 주파수 오프셋을 발생시킬지 여부에 대해 결정할 수 있다. 파일롯 심볼이 삽입되는 OFDM 심볼의 경우에는 의도적인 주파수 오프셋을 발생시키지 않고, 다중 사용자의 송신 신호를 중첩하여 각 사용자 단말에게 전송할 수 있다. 파일롯 심볼이 삽입되지 않는 OFDM 심볼의 경우에는 의도적인 주파수 오프셋을 발생시켜, 다중 사용자의 송신 신호를 중첩하여 각 사용자 단말에게 전송할 수 있다.
상기 방법에 의하여 각 UE의 데이터 심볼 간 서로 다른 의도적인 주파수 오프셋이 적용되어 전송되는 FA-NOMA 시스템에서 다수의 UE 가 안정적으로 파일롯 심볼을 수신할 수 있어, UE의 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템의 기지국을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면 기지국(1000)은 송수신부(1010), 제어부(1020) 및 저장부(1030)를 포함할 수 있다.
기지국(1000)은 상기 도 3, 도 5 및 도 9에 개시된 동작들을 수행할 수 있다.
제어부(1020)는 프로세서 또는 커뮤니케이터일 수 있다. 본 개시의 동작들은 제어부의 제어를 통하여 수행될 수 있다. 예들 들어, 제어부(1020)는 도 3, 도 4, 도 5 및 도 9에 개시된 동작들은 제어부(1020)를 통하여 수행될 수 있다. 제어부(1020)는 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용할 오프셋을 식별할 수 있고, 상기 식별한 오프셋을 기초로 하여 오프셋에 의한 간섭 정보를 식별할 수 있으며, 상기 식별한 오프셋에 의한 간섭 정보를 기초로 하여 제2 사용자 단말에 포함되는 파일롯 심볼에서 상기 오프셋에 의한 간섭 정보를 제거하여 실제 전송되는 파일롯 심볼을 결정할 수 있고, 간섭 신호(간섭 벡터)가 제거된 파일롯 심볼의 크기를 파워 부스트 만큼 증가시킬 수 있다.
송수신부(1010)는 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1010)는 상기 제어부(1020)에 의해 결정된 실제 전송되는 파일롯 심볼을 포함하는 신호를 제1 사용자 단말 및 제2 사용자 단말로 전송할 수 있다. 그리고, 송수신부(1010)는 컨트롤 채널을 통해 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용된 오프셋 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 등을 전송할 수 있다.
저장부(1030)는 하나 이상의 정보를 저장할 수 있다. 저장부(1030)는 상기 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용할 오프셋, 상기 오프셋에 의한 간섭 정보, 파워 부스트 정보, 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용된 오프셋 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.
상기 기지국(1000)의 구성은 도 10의 기재에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 기지국(1000)은 파일롯 시퀀스 생성부, 멀티플렉서, 의도적 오프셋 발생부 또는 OFDM 신호 생성부 등을 더 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 의한 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속 시스템의 사용자 단말을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 사용자 단말(1100)은 송수신부(1110), 제어부(1120) 및 저장부(1130)를 포함할 수 있다.
사용자 단말(1100)은 도 7 및 도 8에 개시된 동작들을 수행할 수 있다.
송수신부(1110)는 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(1110)는 기지국(1000)으로부터 파일롯을 포함하는 신호를 수신할 수 있다. 파일롯을 포함하는 신호는 UE0 심볼 및 UE1 심볼을 포함할 수 있다. 그리고, 송수신부(1110)는 기지국(1000)으로부터 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용된 오프셋 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 등을 컨트롤 채널을 통해 수신할 수 있다.
제어부(1120)는 프로세서 또는 커뮤니케이터일 수 있다. 본 개시의 동작들은 제어부의 제어를 통하여 수행될 수 있다. 예들 들어, 제어부(1120)는 상기 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 채널을 추정할 수 있고, 상기 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 사용자 단말 신호를 복조하여 사용자 단말 신호를 획득할 수 있다.
저장부(1130)는 하나 이상의 정보를 저장할 수 있다. 저장부(1130)는 상기 획득된 사용자 단말 신호, 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 제1 사용자 단말의 전송 신호에 적용된 오프셋 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 등을 저장할 수 있다.
앞서 설명한 동작들은 해당 프로그램 코드를 저장한 메모리 장치를 통신 시스템의 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치 내의 임의의 구성부에 구비함으로써 실현될 수 있다. 즉, 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치의 제어부는 메모리 장치 내에 저장된 프로그램 코드를 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)에 의해 읽어내어 실행함으로써 앞서 설명한 동작들을 실행할 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 엔터티, 기능(Function), 기지국, 부하 관리자, 또는 단말 장치의 다양한 구성부들과, 모듈(module)등은 하드웨어(hardware) 회로, 일 예로 상보성 금속 산화막 반도체(complementary metal oxide semiconductor) 기반 논리 회로와, 펌웨어(firmware)와, 소프트웨어(software) 및/혹은 하드웨어와 펌웨어 및/혹은 머신 판독 가능 매체에 삽입된 소프트웨어의 조합과 같은 하드웨어 회로를 사용하여 동작될 수도 있다. 일 예로, 다양한 전기 구조 및 방법들은 트랜지스터(transistor)들과, 논리 게이트(logic gate)들과, 주문형 반도체와 같은 전기 회로들을 사용하여 실시될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (30)

  1. 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 기지국이 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정하는 단계;
    상기 주파수 오프셋에 의해 발생되는 간섭에 대한 정보를 결정하는 단계;
    상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 신호는 적어도 하나의 파일롯을 포함하는, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋은 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 간섭에 대한 정보는 상기 제2 신호에 포함된 상기 적어도 하나의 파일롯에 대하여 상기 주파수 오프셋이 적용된 제1 신호가 미치는 간섭에 대한 정보인, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자인, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬인, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자를 브로드캐스트(broadcast)하는 단계를 더 포함하는, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자를 브로드캐스트하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 파일롯의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 포함하여 브로드캐스트하는, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는 제어 채널을 통해 브로드캐스트되는, 기지국이 신호를 전송하는 방법.
  9. 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 제1 사용자 단말이 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 파일롯에 기초하여 채널을 추정하는 단계;
    상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 복조하는 단계;
    상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하여 상기 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득하는 단계;
    상기 제1 신호에 대하여 주파수 오프셋 보상을 수행하는 단계;
    상기 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 적어도 하나의 후처리 인자(factor)를 이용하여 후처리를 수행하는 단계; 및
    상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득하는 단계를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 후처리 인자는 기지국으로부터 기 수신한 적어도 하나의 전처리 인자에 기초하여 결정된 인자인, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋은, 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋에 관한 정보는, 상기 기지국으로부터 수신하는, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 인자는, 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)인, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자이고,
    상기 간섭에 대한 정보는, 상기 기지국이 신호를 송신하는 과정에서, 상기 후처리된 신호에 상기 주파수 오프셋이 적용됨에 따라 상기 주파수 오프셋이 적용된 후처리된 신호가 상기 적어도 하나의 파일롯에 미치는 간섭에 대한 정보인, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬인, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    제1 사용자 단말은 상기 기지국으로부터 제어 채널을 통해 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 수신하되,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자와 함께 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 수신하는, 제1 사용자 단말이 신호를 전송하는 방법.
  16. 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 송수신부, 제어부 및 저장부를 포함하는 기지국에 있어서,
    제2 사용자 단말로 전송하는 제2 신호에 기초하여, 제1 사용자 단말로 전송하는 제1 신호에 적용할 주파수 오프셋을 결정하고, 상기 주파수 오프셋에 의해 발생되는 간섭에 대한 정보를 결정하며, 상기 간섭에 대한 정보를 기초로 하여 상기 제1 사용자 단말에 대한 적어도 하나의 전처리 인자(factor)를 결정하는 제어부;
    상기 적어도 하나의 전처리 인자를 이용하여 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 상기 제1 사용자 단말에 전송하는 송수신부; 및
    상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 상기 간섭에 대한 정보, 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 저장하는 저장부를 포함하되,
    상기 제2 신호는 적어도 하나의 파일롯을 포함하는, 기지국.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋은 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는, 기지국.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 간섭에 대한 정보는 상기 제2 신호에 포함된 상기 적어도 하나의 파일롯에 대하여 상기 주파수 오프셋이 적용된 제1 신호가 미치는 간섭에 대한 정보인, 기지국.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자인, 기지국.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬인, 기지국.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 송수신부는, 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 브로드캐스트(broadcast)하는, 기지국.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 송수신부는,
    상기 적어도 하나의 파일롯의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 포함하여 브로드캐스트하는, 기지국.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는 제어 채널을 통해 브로드캐스트하는, 기지국.
  24. 주파수 오프셋을 사용하는 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access, NOMA) 시스템에서 송수신부, 제어부, 저장부를 포함하는 제1 사용자 단말에 있어서,
    기지국으로부터 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호를 수신하는 송수신부;
    상기 적어도 하나의 파일롯에 기초하여 채널을 추정하고, 상기 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에 기초하여 제2 사용자 단말로 전송되는 제2 신호를 복조하며, 상기 수신된 적어도 하나의 파일롯을 포함하는 신호에서 상기 복조된 제2 신호를 제거하여 상기 제1 사용자 단말로 전송되는 제1 신호를 획득하고, 상기 제1 신호에 대하여 주파수 오프셋 보상을 수행하며, 상기 주파수 오프셋 보상이 수행된 제1 신호에 대하여 적어도 하나의 후처리 인자(factor)를 이용하여 후처리를 수행하고, 상기 후처리된 신호를 복조하여 복조된 제1 신호를 획득하는 제어부; 및
    상기 복조된 제2 신호, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보 및 적어도 하나의 전처리 인자를 저장하는 저장부를 포함하되,
    상기 적어도 하나의 후처리 인자는 기지국으로부터 기 수신한 상기 적어도 하나의 전처리 인자에 기초하여 결정된 인자인, 제1 사용자 단말.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋은, 미리 설정된 부반송파 간격의 0.5배 이하의 크기를 가지는, 제1 사용자 단말.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 주파수 오프셋에 관한 정보는, 상기 기지국으로부터 수신하는, 제1 사용자 단말.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 후처리 인자는, 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 에르미트 행렬(Hermitian matrix)인, 제1 사용자 단말.
  28. 제24항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 간섭에 대한 정보에 대하여 벡터 연산이 수행되어 상기 간섭에 대한 정보가 상기 적어도 하나의 파일롯에 간섭을 일으키지 않도록 결정된 인자이고,
    상기 간섭에 대한 정보는, 상기 기지국이 신호를 송신하는 과정에서, 상기 후처리된 신호에 상기 주파수 오프셋이 적용됨에 따라 상기 주파수 오프셋이 적용된 후처리된 신호가 상기 적어도 하나의 파일롯에 미치는 간섭에 대한 정보인, 제1 사용자 단말.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자는, 상기 간섭에 대한 정보와 행렬 곱 연산이 수행되어 null 값을 가지는 행렬인, 제1 사용자 단말.
  30. 제24항에 있어서,
    제1 사용자 단말은 상기 기지국으로부터 제어 채널을 통해 상기 적어도 하나의 전처리 인자를 수신하되,
    상기 적어도 하나의 전처리 인자와 함께 파일롯 부반송파들의 인덱스 정보, 상기 주파수 오프셋에 관한 정보, 총 부반송파의 수에 관한 정보 또는 상기 적어도 하나의 전처리 인자의 원소(element)들을 양자화 한 정보를 더 수신하는, 제1 사용자 단말.
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