WO2012018164A1 - 다중 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 채널 추정 방법 - Google Patents

다중 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 채널 추정 방법 Download PDF

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WO2012018164A1
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pilot
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symbol
time
data
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PCT/KR2010/008594
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서종수
최진용
백종섭
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연세대학교 산학협력단
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    • H04L25/023—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols
    • H04L25/0232—Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols by interpolation between sounding signals

Definitions

  • the present invention relates to a transmission and reception apparatus and a channel estimation method for channel estimation in a multi-antenna system. More particularly, the present invention relates to a transmission apparatus for transmitting a signal including an efficient pilot pattern for improving channel estimation. A receiver and a channel estimation method for performing channel estimation.
  • the Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) standard uses an OFDM scheme to transmit data representing video image and sound to a receiver through a broadcast wireless communication signal.
  • 2K and 8K modes are well known as two modes for the DVB-T standard.
  • DVB-T2 DVB-T2
  • DVB-T2 another mode for data communication has been proposed to increase the data rate that a digital broadcast system can provide.
  • DVB-T2 allows the use of the DVB-T2 standard to carry high-definition television signals.
  • Alamouti encoding To improve the integrity of the communicated data, use a space-frequency block coding technique known as Alamouti encoding, which requires data symbols to be paired, encoded and transmitted as modulation symbol pairs. It was suggested to The spatial frequency block coding scheme and the OFDM modulation system can be combined to form a MIMO or MISO communication system.
  • MIMO system refers to a system that improves the transmission and reception efficiency of data using multiple transmission antennas and multiple reception antennas.
  • the receiver needs to estimate the channel to recover the data transmitted from the transmitter.
  • Channel estimation refers to a process of restoring a transmission signal by compensating for a distortion of a signal caused by a sudden environmental change due to fading.
  • a pilot signal known to both a transmitter and a receiver is used for channel estimation.
  • a transceiver and channel estimation for channel estimation using a pilot pattern used in an existing system without separately providing pilot symbols for distinguishing a plurality of transmit antennas I would like to suggest a method.
  • the present invention is to propose a pilot pattern characterized in that the pilot symbols are inserted in the same position of the data symbols transmitted from each transmit antenna and the phases of some of the inserted pilot symbols are opposite to each other.
  • the present invention is to propose a method for channel estimation through the addition and subtraction calculation of the signal received by the receiving device.
  • a transmission apparatus includes a pilot signal inserter for inserting a corresponding pilot symbol into data symbols; And a plurality of transmit antennas for transmitting the data symbols in which the pilot symbols are inserted.
  • n an integer of 2 or more
  • First pilot symbols and second pilot symbols inserted into data symbols transmitted from a second transmit antenna of the transmit antennas are arranged in the same position, and at least one of the second pilot symbols is associated with the corresponding first pilot symbol. Have a different phase.
  • At least one of the second pilot symbols has a 180 degree phase difference from the corresponding first pilot symbol.
  • the data symbol is a frequency space block coded OFDM symbol.
  • pilot symbols are inserted according to pilot patterns used in digital video broadcasting standards such as DVB-T or DVB-T2.
  • the second pilot symbol of the first time of the second pilot symbols has the same phase as the first pilot symbol of the first time of the first pilot symbols.
  • the transmitting apparatus is a DVB-T or DVB-T2 transmitter, and pilot symbols included in data symbols transmitted through all transmitting antennas are inserted in the same position, but pilot symbols for the respective transmitting antennas are different.
  • a receiving apparatus includes: at least one receiving antenna for receiving a received symbol transmitted through a plurality of transmitting antennas of a transmitter; And a channel estimator estimating a channel between the transmitting antennas and the receiving antenna through an arithmetic operation of the received symbol.
  • n an integer of 2 or more
  • the reception symbols transmitted by the first transmission antenna among the transmission antennas in the same time-frequency block are set to one time-frequency block.
  • First pilot symbols inserted into the first pilot symbols and second pilot symbols inserted into the received symbols transmitted from the second transmit antenna among the transmit antennas are arranged in the same position, and at least one of the second pilot symbols corresponds to the corresponding position. It has a different phase than the first pilot symbol.
  • the channel estimator estimates the channel by adding or subtracting the received symbols, and at least one of the second pilot symbols has a 180 degree phase difference from the corresponding first pilot symbol.
  • the channel estimator estimates the channel by extracting pilot symbols from the received symbols and then adding or subtracting equations generated by dividing the received symbols by respective extracted pilot symbols.
  • the channel estimation at the position without the pilot symbol in the received symbols is performed through time-frequency interpolation using the extracted pilot symbol.
  • the received symbol is represented by the following formula.
  • Is a specific time corresponding to the time axis in the time-frequency block
  • k is the position of subcarriers on the frequency axis
  • M is the number of transmit antennas
  • m is the index of the transmit antenna
  • Y is a received symbol
  • X is a data symbol
  • H Is channel information and N is noise.
  • the receiving device is a DVB-T or DVB-T2 receiving device.
  • the second pilot symbol of the first time of the second pilot symbols has the same phase as the first pilot symbol of the first time of the first pilot symbols.
  • the first transmission antenna in the same time-frequency block.
  • the first pilot symbols for and the second pilot symbols for the second transmit antenna are arranged in the same position, and at least one of the second pilot symbols has a 180 degree phase difference from the corresponding first pilot symbol.
  • the second pilot symbol of the first time of the second pilot symbols has the same phase as the first pilot symbol of the first time of the first pilot symbols.
  • a separate pilot symbol for distinguishing a plurality of transmitting antennas is not provided, and a pilot pattern having a part of opposite phases is formed for each antenna to form a data symbol. Send it.
  • channel information is estimated through an arithmetic operation of received symbols received from a plurality of transmit antennas.
  • the pilot pattern proposed in the present invention does not need to add a pilot symbol every time the number of transmit antennas increases, so that overhead is not increased and diversity gain is also improved by improving SER performance.
  • 1 is a block diagram of an example of a transmitter for transmitting video image and audio signals in accordance with the DVB-T2 standard.
  • FIG. 2 illustrates a pilot pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a receiving apparatus in a multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a channel estimator of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a simulation performance of channel estimation according to the pilot pattern of the present invention.
  • the present invention relates to a transmission and reception apparatus and a channel estimation method for channel estimation in a multi-antenna system.
  • the present invention will be described with reference to the DVB-T2 standard, which is an example of a system using a multi-antenna with reference to FIG. Explain about.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a transmitter for transmitting video image and audio signals in accordance with the DVB-T2 standard.
  • data consisting of a complex symbol stream is input to the serial-to-parallel converter 101.
  • the complex symbol streams converted in parallel by the serial-to-parallel converter 101 are output to a plurality of groups and input to the data modulator 103.
  • the plurality of groups may be generated into N groups according to the number of transmit antennas. Assume the transmitter 100 of FIG. 1 is a device having four transmit antennas.
  • a single input-single output (SISO) system and a plurality of transmitting antennas are multi input-single output (MISO) systems.
  • MISO multi input-single output
  • the MISO system may be configured in parallel to configure a multi input-multi output (MIMO) system.
  • the data modulator 103 is a frequency-space block coder that outputs a coded signal by performing frequency-space block coding on the complex symbol stream transmitted from the serial-to-parallel converter 101, or outputs a coded signal by space-time block coding the input complex symbol streams. It may be an output space-time block incubator. Space-time block coding is preferably used when there is little change in channel between successive OFDM symbols, and when the difference in channel frequency response between adjacent subchannels for frequency-space block coding is small.
  • the present invention relates to an efficient pilot pattern design and will be described on the premise of frequency-space block coding.
  • Data symbols that are frequency-space block coded and output by the data modulator 103 are input to the pilot signal inserting unit 105.
  • the pilot signal inserter 105 generates a pilot symbol and mixes it with data symbols according to a predetermined order and rules.
  • the data symbol into which the pilot symbol is inserted is input to the IFFT processor 107.
  • the data symbol input to the IFFT processor 107 is converted into a time domain signal through an inverse fast fourier transform (IFFT).
  • IFFT inverse fast fourier transform
  • the data symbol converted into the time domain signal is input to the PAPR reduction device 109.
  • the PAPR reduction device 109 is a device for reducing high peak to average power ratio (PAPR), which is a problem with an OFDM communication system.
  • the data symbol passing through the PAPR reduction device 109 is input to the guard interval inserter 111 for generating a guard interval between the symbols, and then to the digital-to-analog converter 113 to be input. Data symbols are transmitted to the receiver via the transmit antenna 115.
  • the pilot symbol is disposed in the data symbol as a signal for estimating channel information at the receiver.
  • the pilot symbols are arranged on the data symbols so that the receiver can distinguish the pilot symbols transmitted from each transmission antenna so as not to be duplicated for each transmission antenna.
  • the receiver estimates channel information by detecting pilot symbols arranged for each transmit antenna. In this case, since a separate pilot symbol exists for each transmit antenna, an overhead may increase as the number of transmit antennas increases.
  • a pilot pattern is not provided for each antenna and pilot symbols may overlap.
  • pilot signal inserter 105 a pilot pattern inserted into a data symbol by the pilot signal inserter 105 will be described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 illustrates a pilot pattern according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A illustrates a first transmit antenna
  • FIG. 2B illustrates a second transmit antenna
  • FIG. 2C illustrates a third transmit antenna
  • FIG. 2D illustrates a data symbol transmitted by a fourth transmit antenna.
  • the vertical axis is a time axis in which one unit represents the length of one data symbol
  • the horizontal axis is a frequency axis in which a frequency region corresponds to one subcarrier.
  • Pilot symbols are inserted into the first data symbol transmitted at the first time of the time axis in each transmit antenna at the same position for each antenna. In the same manner, pilot symbols are inserted in the same position for each transmit antenna in the second data symbol, the third data symbol, and the fourth data symbol transmitted at each time.
  • the insertion position of the pilot symbol may be arbitrarily designed by the user, and the pilot pattern used in the existing DVB-T or DVB-T2 may be used as it is.
  • a plurality of data symbols transmitted for at least n-times or more form one time-frequency block.
  • data symbols transmitted during 4-times constitute one time-frequency block.
  • Pilot symbols are inserted in the same position in the data symbols transmitted for four times in the four transmit antennas. That is, a pilot pattern in which pilot symbols are inserted in the same position for each time is formed in the data symbols of the time frequency block transmitted from each of the transmission antennas.
  • the time-frequency block transmitted from the first transmit antenna 115 is a first time-frequency block
  • the time-frequency block transmitted from the second transmit antenna 117 is a second time-frequency.
  • the block and the time-frequency block transmitted from the third transmit antenna 119 are referred to as the third time-frequency block
  • the time-frequency block transmitted from the fourth transmit antenna 121 are referred to as a fourth time-frequency block.
  • the pilot symbol shown in red in FIG. 2 means a symbol having a 180 degree phase difference from the pilot symbol shown in blue.
  • pilot symbols inserted in the second time-frequency block are inserted with the same pilot symbols at the same positions as the pilot symbol positions inserted in the first time-frequency block, but the first symbols of the second time-frequency block are inserted.
  • Pilot symbols inserted into the second data symbol and the fourth data symbol are pilot symbols inserted into the first time frequency block. Has a phase difference.
  • the pilot symbols inserted in the third time-frequency block are inserted with the same pilot symbols at the same positions as the pilot symbol positions inserted in the first time-frequency block, but the third time-block of the third time-frequency block.
  • the pilot symbol inserted in the data symbol and the fourth data symbol is different from the pilot symbol inserted in the first time frequency block. Has a phase difference.
  • a pilot symbol inserted into a fourth time-frequency block is inserted with the same pilot symbol at the same position as a pilot symbol inserted into the first time-frequency block, but the second symbol of the fourth time-frequency block is inserted.
  • the pilot symbols inserted into the data symbols and the third data symbols are pilot symbols inserted into the first time frequency block. Has a phase difference.
  • the pilot symbol inserted in the first data symbol of the first transmit antenna 115 is P1
  • the pilot symbol inserted in the first data symbol of the second transmit antenna 117 is P1
  • the third transmit antenna The pilot symbol inserted into the first data symbol of 119 is P1
  • the pilot symbol inserted into the first data symbol of the fourth transmit antenna 121 is P1.
  • the pilot symbol inserted in the second data symbol of the first transmit antenna 115 is assumed to be P2
  • the pilot symbol inserted in the second data symbol of the second transmit antenna 117 is -P2 and the third transmit antenna 119.
  • the pilot symbol inserted into the second data symbol of the symbol P2 is P2
  • the pilot symbol inserted into the second data symbol of the fourth transmit antenna 121 is -P2.
  • the pilot symbol inserted in the third data symbol of the first transmit antenna 115 is assumed to be P3
  • the pilot symbol inserted in the third data symbol of the second transmit antenna 117 is P3, and the third transmit antenna 119 is used.
  • the pilot symbol inserted in the third data symbol of is -P3
  • the pilot symbol inserted in the third data symbol of the fourth transmit antenna 121 is -P3.
  • the pilot symbol inserted in the fourth data symbol of the first transmit antenna 115 is assumed to be P4
  • the pilot symbol inserted in the fourth data symbol of the second transmit antenna 117 is -P4 or the third transmit antenna 119.
  • the pilot symbol inserted into the fourth data symbol of ⁇ is -P4 and the pilot symbol inserted into the fourth data symbol of the fourth transmit antenna 121 is P4.
  • the position of the pilot symbol inserted into the data symbol is not limited to that shown in FIG. 2 and may be arbitrarily designed by the user or may use a pilot pattern used in an existing system.
  • a feature of the pilot pattern of the present invention is that data symbols transmitted for n times form one time-frequency block, and the same pilot symbols are inserted at the same positions of data symbols transmitted from each antenna at the same time.
  • the phases of at least one pilot symbol are reversed to form different time-frequency blocks.
  • FIG 3 is a receiving apparatus of a multiple antenna system according to an embodiment of the present invention.
  • signals received from each transmitting antenna in a receiving apparatus are converted into frequency signals by performing a fast fourier transform (FFT) by the FFT processor 301.
  • FFT fast fourier transform
  • the received symbol which is a signal converted by the FFT processor 301, may be expressed by Equation 1 below.
  • Is a specific time corresponding to the time axis in the time-frequency block
  • k is the position of subcarriers on the frequency axis
  • M is the number of transmit antennas
  • m is the index of the transmit antenna
  • Y is a received symbol
  • X is a data symbol
  • H Is channel information
  • N noise
  • the received symbol is input to the channel estimator 303.
  • the channel estimator 303 estimates channel information between the plurality of transmit antennas and the receive antennas. After estimating the channel information, the MIMO decoder 301 demodulates the data using the channel information estimated by the channel estimator 303.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a channel estimator of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the channel estimator 303 may include a pilot symbol extracting unit 401, a time-frequency interpolation unit 403, and an addition / subtraction operation unit 405.
  • the pilot symbol extractor 401 extracts a signal corresponding to a pilot symbol from the received symbols. Assuming that a pilot symbol is inserted into a data symbol by the pilot pattern referred to in FIG. 2, a signal corresponding to a pilot symbol extracted during a time forming one time frequency block may be expressed as in Equation 2 below. .
  • k denotes a position of a subcarrier on a frequency axis
  • P denotes a pilot symbol
  • the signal corresponding to the extracted pilot symbol is input to the time-frequency interpolator 403.
  • time-interpolation in the time domain and frequency-interpolation in the frequency domain are performed on the received symbol at the position where the pilot symbol is not inserted using the signals corresponding to the extracted pilot symbols. To estimate.
  • Equation 2 satisfies Equation 3 below because pilot symbols transmitted at a specific time forming a time-frequency block in a plurality of transmit antennas are inserted with the same pilot symbol at the same position.
  • Equation 2 since channel information does not change for each time forming a time frequency block, Equation 2 below may be expressed as Equation 4 below to obtain channel information.
  • the subtraction operation unit 405 estimates each channel information through the subtraction operation using Equation (4).
  • the addition and subtraction operation may be performed through the processes of Equations 5 and 6 below.
  • 5 is a comparison diagram showing the simulation performance of channel estimation according to the pilot pattern of the present invention.
  • a comparison diagram illustrating a relationship between a symbol error rate (SER) and a signal to noise ratio (SNR) is a simulation result of MISO 4-QAM and MISO 16-QAM.
  • the dotted line represents the simulation result of the conventional MISO receiver, and the solid line represents the simulation result of the receiver proposed by the present invention. Looking at the comparison diagram it can be seen that the SER performance of the receiving apparatus proposed by the present invention is further improved.
  • the pilot pattern proposed by the present invention does not need to add a pilot symbol every time the number of transmit antennas increases, so that overhead is not increased and diversity gain is also improved by improving SER performance.

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Abstract

다중 안테나 시스템에서의 채널 추정을 위한 송수신 장치 및 채널 추정 방법이 개시된다. 상기 송신 장치는 데이터 심볼들에 해당 파일럿 심볼을 삽입하는 파일럿 신호 삽입부 및 상기 파일럿 심볼이 삽입된 상기 데이터 심볼들을 전송하는 복수의 송신 안테나들을 포함한다. 여기서, n (2 이상의 정수임) 타임 동안 전송되는 데이터 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 상기 송신 안테나들 중 제 1 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 1 파일롯 심볼들과 상기 송신 안테나들 중 제 2 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 다른 위상을 가진다.

Description

다중 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 채널 추정 방법
본 발명은 다중 안테나 시스템에서의 채널 추정을 위한 송수신 장치 및 채널 추정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 채널 추정 향상을 위한 효율적인 파일럿 패턴을 포함하는 신호를 송신하는 송신 장치, 상기 파일럿 패턴을 이용하여 채널 추정을 수행하는 수신 장치 및 채널 추정 방법에 관한 것이다.
DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 표준은 비디오 영상 및 음향을 나타내는 데이터를 방송 무선 통신 신호를 통해 수신기로 전송하기 위하여 OFDM 방식을 사용한다. DVB-T 표준을 위한 두 모드들로서 2K 및 8K 모드가 주지되어 있다.
DVB-T2로서 알려진, 한층 더 개발된 DVB-T 방송 표준에 따라서, 디지털 방송 시스템이 제공할 수 있는 데이터 율을 증가시키기 위하여 데이터 통신을 위한 또 다른 모드가 제안되었다. 예를 들면 고선명 텔레비전 신호를 운송하기 위하여 DVB-T2 표준을 사용할 수 있도록 허용하는 것이다.
통신된 데이터의 무결성을 개선하기 위하여, 데이터 심볼을 쌍으로 형성하고 인코딩하여 변조 심볼 쌍으로서 송신하도록 요구하는, 알라모우티 인코딩(Alamouti encoding)으로 알려진 공간-주파수(space-frequency) 블록 코딩 기법을 이용하도록 제안되었다. 상기 공간 주파수 블록 코딩 기법과 OFDM 변조 시스템을 결합하여 MIMO 또는 MISO 통신 시스템을 형성할 수 있다.
MIMO 시스템은 다중 송신 안테나와 다중 수신 안테나를 이용하여 데이터의 송수신 효율을 향상시키는 시스템을 말한다. MIMO 시스템에서 수신기는 송신기로부터 전송된 데이터를 복원하기 위하여 채널을 추정할 필요가 있다. 채널 추정은 페이딩으로 인한 급격한 환경변화에 의하여 생기는 신호의 왜곡을 보상하여 전송신호를 복원하는 과정을 말한다. 일반적으로 채널 추정을 위하여서는 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 파일럿(pilot)신호를 이용한다.
다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신 하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널을 추정해야 하므로, 상기 채널 추정을 위하여 각 송신 안테나 별 파일럿을 사용한다. 따라서, 다중 안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서는 송신 안테나의 수가 증가할수록 각 안테나 별로 할당된 파일럿 수가 증가함에 따라 오버헤드가 증가하므로 전체 시스템의 전송능력이 제한되는 문제가 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 복수의 송신 안테나를 구별하는 파일럿 심볼을 별도로 구비 하지 않고 기존의 시스템에서 사용되는 파일럿 패턴을 이용하여 채널 추정을 하는 송수신 장치 및 채널 추정 방법에 대해 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 각각의 송신 안테나에서 전송하는 데이터 심볼의 동일한 위치에 파일럿 심볼이 삽입되며 삽입되는 일부의 파일럿 심볼의 위상이 서로 반대되는 것을 특징으로 하는 파일럿 패턴을 제안하고자 한다.
또한, 본 발명은 수신 장치에서 수신한 신호의 가감 연산을 통해 채널 추정을 하는 방법에 대해 제안하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 송신 장치는 데이터 심볼들에 해당 파일럿 심볼을 삽입하는 파일럿 신호 삽입부; 및 상기 파일럿 심볼이 삽입된 상기 데이터 심볼들을 전송하는 복수의 송신 안테나들을 포함한다. 여기서, n (2 이상의 정수임) 타임 동안 전송되는 데이터 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 상기 송신 안테나들 중 제 1 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 1 파일롯 심볼들과 상기 송신 안테나들 중 제 2 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 다른 위상을 가진다.
상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상 차이를 가진다.
상기 데이터 심볼은 주파수 공간 블록 부호화된 OFDM 심볼이다.
상기 파일럿 심볼은 DVB-T또는 DVB-T2와 같은 디지털 비디오 방송 표준에서 사용하는 파일럿 패턴에 따라서 삽입된다.
상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가진다.
상기 송신 장치는 DVB-T 또는 DVB-T2 송신기이고, 모든 송신 안테나들을 통해 전송되는 데이터 심볼들에 포함된 파일롯 심볼들은 모두 동일한 위치에 삽입되되, 상기 각 송신 안테나들을 위한 파일롯 심볼들은 서로 다르다.
본 발명의 일 실시예에 다른 수신 장치는 송신기의 복수의 송신 안테나들을 통하여 전송된 수신 심볼을 수신하는 적어도 하나의 수신 안테나; 및 상기 수신 심볼의 가감 연산을 통해 상기 송신 안테나들과 상기 수신 안테나 사이의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함한다. 여기서, n (2 이상의 정수임) 타임 동안 상기 송신 안테나들로부터 전송되는 수신 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 상기 송신 안테나들 중 제 1 송신 안테나에서 전송되는 수신 심볼들에 삽입된 제 1 파일롯 심볼들과 상기 송신 안테나들 중 제 2 송신 안테나에서 전송되는 수신 심볼들에 삽입된 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 다른 위상을 가진다.
상기 채널 추정기는 상기 수신 심볼들을 가감 연산하여 상기 채널을 추정하고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상 차이를 가진다.
상기 채널 추정기는 상기 수신 심볼들에서 파일롯 심볼들을 추출한 후 상기 수신 심볼들을 각기 추출된 해당 파일럿 심볼로 나눔에 의해 생성된 수식들을 가감 연산하여 상기 채널을 추정한다.
상기 수신 심볼들에서 상기 파일럿 심볼이 없는 위치에서의 채널 추정은 상기 추출된 파일럿 심볼을 이용한 시간-주파수 보간법을 통해 수행된다.
상기 수신 심볼은 하기의 수식으로 표현된다.
Figure PCTKR2010008594-appb-I000001
여기서,
Figure PCTKR2010008594-appb-I000002
은 상기 시간-주파수 블록에서 시간 축에 해당하는 특정 시간, k는 주파수 축에서 부 반송파의 위치, M은 송신 안테나의 개수, m은 송신안테나의 인덱스, Y는 수신 심볼, X는 데이터 심볼, H는 채널 정보, N은 노이즈.
상기 수신 장치는 DVB-T 또는 DVB-T2 수신 장치이다.
상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 송수신 시스템을 위한 파일롯 패턴에서 n (2 이상의 정수임) 타임 동안 전송되는 데이터 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 제 1 송신 안테나를 위한 제 1 파일롯 심볼들과 제 2 송신 안테나를 위한 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상차를 가진다.
상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가진다.
본 발명의 다중 안테나 시스템에서의 채널 추정을 위한 송신 장치에 의하면, 복수의 송신 안테나를 구별하기 위한 별도의 파일럿 심볼을 구비하지 않으며, 각 안테나 별로 일부의 위상이 반대인 파일럿 패턴을 형성하여 데이터 심볼을 전송한다.
또한, 발명의 다중 안테나 시스템에서의 채널 추정을 위한 수신 장치에 의하면 복수의 송신 안테나로부터 수신된 수신 심볼의 가감 연산을 통해서 채널 정보를 추정한다.
따라서, 본 발명에서 제안하는 파일럿 패턴은 송신 안테나의 수가 증가 할 때마다 파일럿 심볼을 추가할 필요가 없어 오버헤드가 증가하지 않으며 SER성능의 향상으로 다이버시티 이득 또한 향상되는 효과가 있다.
도 1은 DVB-T2 표준에 따라서 비디오 영상 및 오디오 신호를 송신하기 위한 송신기의 일례의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 패턴을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 시스템에서의 수신 장치의 블록도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 채널 추정기의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 파일럿 패턴에 따른 채널 추정의 시뮬레이션 성능을 도시하는 비도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 발명은 다중 안테나 시스템에서의 채널 추정을 위한 송수신 장치 및 채널 추정 방법에 관한 것으로서, 이하 도 1을 참조하여 다중 안테나를 사용하는 시스템의 일례인 DVB-T2 표준에 따른 시스템의 일례를 들어 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 DVB-T2 표준에 따라서 비디오 영상 및 오디오 신호를 송신하기 위한 송신기의 일례를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 복소 심볼 스트림으로 이루어진 데이터가 직병렬 변환기(101)로 입력된다.
직병렬 변환기(101)에 의해 병렬로 변환된 복소 심볼 스트림은 복수의 그룹으로 출력되어 데이터 변조기(103)로 입력된다.
상기 복수의 그룹은 송신 안테나의 수에 맞추어서 N개의 그룹으로 생성될 수 있다. 도 1의 송신기(100)를 4개의 송신 안테나를 가진 장치로 가정한다.
도 1에 도시된 송신기(100)에서 송신 안테나가 하나인 경우에는 SISO(single input-single output)시스템, 복수의 송신 안테나인 경우에는 MISO(multi input-single output)시스템이 되며 기존의 복수의 SISO 또는 MISO 시스템을 병렬로 구성하여 MIMO(multi input-multi output)시스템을 구성할 수도 있다.
이하, 정보 데이터의 흐름을 복수의 송신 안테나 중 제1 송신 안테나(115)에 대해서 설명하도록 한다. 모든 송신 안테나에 대한 정보 데이터의 흐름은 동일하다 가정한다.
데이터 변조기(103)는 직병렬 변환기(101)로부터 전송된 복소 심볼 스트림을 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 주파수 공간 블록 부호화기이거나, 입력되는 복소 심볼 스트림들을 시공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 시공간 블록 부화기일 수 있다. 시공간 블록 부호화는 연속된 OFDM 심볼간에 채널의 변화가 적은 경우에 사용되고, 주파수 공간 블록 부호화하는 인접 부채널 간의 채널 주파수 응답의 차이가 적을 경우에 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명은 효율적인 파일럿 패턴 설계에 관한 것으로서 주파수 공간 블록 부호화 하는 것을 전제로 설명하겠다.
데이터 변조기(103)에서 주파수 공간 블록 부호화되어 출력된 데이터 심볼은 파일럿 신호 삽입부(105)에 입력된다. 파일럿 신호 삽입부(105)는 파일럿 심볼을 생성하여 일정한 순서와 규칙에 따라 데이터 심볼들과 혼합한다.
파일럿 심볼이 삽입된 데이터 심볼은 IFFT 처리부(107)로 입력된다. IFFT 처리부(107)에 입력된 데이터 심볼은 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform: IFFT)을 통하여 시간 영역 신호로 변환된다.
시간 영역 신호로 변환된 데이터 심볼은 PAPR 감소장치(109)로 입력된다. PAPR 감소장치(109)는 OFDM 통신 시스템이 가지고 있는 문제점인 높은 PAPR(peak to average power ratio)를 감소시키는 장치이다.
PAPR 감소장치(109)를 통과환 데이터 심볼은 각 심볼들간의 가드 구간(guard interval)을 생성하기 위한 가드 구간 삽입기(111)로 입력되고 그 후에 디지털-아날로그 변환기(113)에 입력되어 제1 송신 안테나(115)를 통해 데이터 심볼이 수신기로 전송된다.
파일럿 심볼은 수신기에서 채널 정보를 추정을 하기 위한 신호로서 데이터 심볼에 배치된다. 일반적으로 수신기가 각각의 송신 안테나에서 송신된 파일럿 심볼을 구분할 수 있도록 파일럿 심볼은 각각의 송신 안테나 별로 중복되지 않도록 데이터 심볼상에 배치된다. 상기 수신기는 각각의 송신 안테나 별로 배치된 파일럿 심볼을 검출하여 채널 정보를 추정한다. 이 경우, 각 송신 안테나 별로 별도의 파일럿 심볼이 존재하므로, 송신 안테나의 수가 증가할 수록 오버헤드가 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명에서는 각 안테나 별로 별도의 파일럿 심볼을 구비하지 않으며 파일럿 심볼이 중복될 수 있는 파일럿 패턴에 대해 설명하도록 한다
이하 도 2를 참조하여, 파일럿 신호 삽입부(105)에서 데이터 심볼에 삽입되는 파일럿 패턴에 대해 살펴보도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파일럿 패턴을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 4개의 송신 안테나를 가진 송신기에서 파일럿 심볼을 포함하는 데이터 심볼을 도시하고 있다. 도 2(a)는 제1 송신 안테나, 도 2(b)는 제2 송신 안테나, 도 2(c)는 제3 송신 안테나, 도 2(d)는 제4 송신 안테나에서 송신되는 데이터 심볼이다.
여기에서, 세로축은 한 단위가 한 데이터 심볼의 길이를 의미하는 시간축이며, 가로축은 한 단위가 한 개의 부 반송파에 해당하는 주파수 영역을 의미하는 주파수축이다.
각각의 송신 안테나에서 시간축의 첫 타임에 전송되는 제1 데이터 심볼은 각 안테나 별로 동일한 위치에 파일럿 심볼이 삽입된다. 이와 동일하게 각각의 타임에서 전송되는 제2 데이터 심볼, 제3 데이터 심볼 및 제4 데이터 심볼은 모두 각각의 송신 안테나 별로 동일한 위치에 파일럿 심볼이 삽입된다.
상기 파일럿 심볼의 삽입되는 위치는 사용자가 임의로 설계할 수도 있으며, 기존 DVB-T 또는 DVB-T2에서 사용되는 파일럿 패턴을 그대로 이용할 수도 있다.
송신 안테나의 개수가 n개인 경우 적어도 n-타임 이상 동안 전송된 복수의 데이터 심볼은 하나의 시간-주파수 블록을 이룬다. 이하, 본 발명의 설명에서는 4-타임 동안 전송되는 데이터 심볼이 하나의 시간-주파수 블록을 이루는 것으로 가정한다.
상기 4개의 송신 안테나에서 4 타임 동안 전송되는 데이터 심볼에는 동일한 위치에 파일럿 심볼이 삽입된다. 즉, 상기 각각의 송신 안테나에서 전송되는 시간 주파수 블록을 이루는 데이터 심볼은 각각의 타임 별로 동일한 위치에 파일럿 심볼이 삽입되는 파일럿 패턴이 형성된다.
이하 본 발명의 설명을 위해, 제1 송신 안테나(115)에서 전송되는 시간-주파수 블록을 제1 시간-주파수 블록, 제2 송신 안테나(117)에서 전송되는 시간-주파수 블록을 제2 시간-주파수 블록, 제3 송신 안테나(119)에서 전송되는 시간-주파수 블록을 제3 시간-주파수 블록, 제4 송신 안테나(121)에서 전송되는 시간-주파수 블록을 제4 시간-주파수 블록이라고 한다. 또한, 도 2에서 빨간색으로 표시된 파일롯 심볼은 파란색으로 표시된 파일롯 심볼로부터 180도 위상차를 가지는 심볼을 의미한다.
도 2(b)를 참조하면, 제2 시간-주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼 위치와 동일한 위치에 동일한 파일럿 심볼이 삽입되나 제2 시간-주파수 블록의 제2 데이터 심볼, 제4 데이터 심볼에 삽입되는 파일럿 심볼들은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼과
Figure PCTKR2010008594-appb-I000003
위상차를 가진다.
도 2(c)를 참조하면, 제3 시간-주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼 위치와 동일한 위치에 동일한 파일럿 심볼이 삽입되나 제3 시간 주파수 블록의 제3 데이터 심볼, 제4 데이터 심볼에 삽입되는 파일럿 심볼은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼과
Figure PCTKR2010008594-appb-I000004
위상차를 가진다.
도 2(d)를 참조하면, 제4 시간-주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼 위치와 동일한 위치에 동일한 파일럿 심볼이 삽입되나 제4 시간 주파수 블록의 제2 데이터 심볼, 제3 데이터 심볼에 삽입되는 파일럿 심볼은 제1 시간 주파수 블록에 삽입되는 파일럿 심볼과
Figure PCTKR2010008594-appb-I000005
위상차를 가진다.
따라서, 제1 송신 안테나(115)의 제1 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼을 P1으로 가정하는 경우 제2 송신 안테나(117)의 제 1 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P1, 제3 송신 안테나(119)의 제1 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P1, 제4 송신 안테나(121)의 제1 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P1이다.
제1 송신 안테나(115)의 제2 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼을 P2로 가정하는 경우 제2 송신 안테나(117)의 제 2 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P2, 제3 송신 안테나(119)의 제2 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P2, 제4 송신 안테나(121)의 제2 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P2이다.
제1 송신 안테나(115)의 제3 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼을 P3로 가정하는 경우 제2 송신 안테나(117)의 제 3 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P3, 제3 송신 안테나(119)의 제3 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P3, 제4 송신 안테나(121)의 제3 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P3이다.
제1 송신 안테나(115)의 제4 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼을 P4로 가정하는 경우 제2 송신 안테나(117)의 제4 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P4, 제3 송신 안테나(119)의 제4 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 -P4, 제4 송신 안테나(121)의 제4 데이터 심볼에 삽입된 파일럿 심볼은 P4이다.
데이터 심볼에 삽입되는 파일럿 심볼의 위치는 도 2에 도시된 것에 한정되지 않으며 사용자가 임의로 설계하거나 기존의 시스템에서 사용되는 파일럿 패턴을 그대로 이용할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 파일럿 패턴의 특징은 n 타임 동안 전송되는 데이터 심볼이 하나의 시간-주파수 블록을 이루며, 동일 타임에 각각의 안테나에서 전송되는 데이터 심볼의 동일한 위치에 동일한 파일럿 심볼이 삽입된다. 또한, 각각의 송신 안테나에서 전송되는 시간 주파수 블록을 서로 비교하면 적어도 하나 이상의 파일럿 심볼의 위상이 반대되어 서로 다른 시간-주파수 블록을 이루는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 2에서 설명한 파일럿 패턴을 기반으로 채널 정보를 추정하는 방법에 대해 수신 장치의 일례를 들어 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 안테나 시스템의 수신 장치이다.
도 3을 참조하면, 수신 장치에서 각각의 송신 안테나로부터 수신된 신호들은 FFT 처리부(301)에 의해 FFT(Fast fourier transform)가 수행되어 주파수 신호로 변환된다.
FFT 처리부(301)에서 변환된 신호인 수신 심볼은 하기의 수학식1과 같이 표현될 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2010008594-appb-M000001
여기서,
Figure PCTKR2010008594-appb-I000006
은 상기 시간-주파수 블록에서 시간 축에 해당하는 특정 시간, k는 주파수 축에서 부 반송파의 위치, M은 송신 안테나의 개수, m은 송신안테나의 인덱스, Y는 수신 심볼, X는 데이터 심볼, H는 채널 정보, N은 노이즈를 의미한다.
상기 수신 심볼은 채널 추정기(303)에 입력된다. 채널 추정기(303)에서는 복수의 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 정보를 추정한다. 채널 정보를 추정한 후 MIMO 디코더(301)에서는 채널 추정기(303)에서 추정된 채널 정보를 이용하여 데이터를 복조 한다.
이하, 채널 추정기(303)에서 채널 정보를 추정하는 방법에 대해서 채널 추정기(303)의 구성을 통해 살펴본다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 채널 추정기의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 채널 추정기(303)는 파일롯 심볼 추출부(401), 시간-주파수 보간부(403), 가감 연산부(405)를 포함할 수 있다.
파일롯 심볼 추출부(401)는 수신 심볼 중에서 파일럿 심볼에 해당하는 신호를 추출한다. 상기 도 2에서 참조한 파일럿 패턴에 의해 파일럿 심볼이 데이터 심볼에 삽입되어 있는 것으로 가정하면 하나의 시간 주파수 블록을 이루는 시간 동안 추출된 파일럿 심볼에 해당하는 신호는 하기의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2010008594-appb-M000002
여기서, k는 주파수 축에서 부 반송파의 위치, P는 파일럿 심볼을 의미한다.
상기 추출된 파일럿 심볼에 해당하는 신호는 시간-주파수 보간부(403)에 입력된다. 시간-주파수 보간부(403)에서는 상기 추출된 파일럿 심볼에 해당하는 신호들을 이용하여 파일럿 심볼이 삽입되지 않은 위치의 수신 심볼을 시간 영역의 보간(time-interpolation) 및 주파수 영역의 보간(frequency-interpolation)을 수행하여 추정한다.
상기 수학식 2는 복수의 송신 안테나에서 시간-주파수 블록을 이루는 특정 시간에 전송되는 파일럿 심볼은 동일한 위치에 동일한 파일럿 심볼이 삽입되므로 하기의 수학식 3을 만족한다.
수학식 3
Figure PCTKR2010008594-appb-M000003
또한, 채널 정보는 시간 주파수 블록을 이루는 타임마다 변하는 것이 아니므로 채널 정보를 구하기 위해 하기의 수학식 2는 하기의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
수학식 4
Figure PCTKR2010008594-appb-M000004
가감 연산부(405)는 상기 수학식 4를 이용한 가감 연산을 통해 각각의 채널 정보를 추정한다. 가감 연산은 하기의 수학식 5와 수학식 6의 과정을 통해 수행될 수 있다.
수학식 5
Figure PCTKR2010008594-appb-M000005
수학식 6
Figure PCTKR2010008594-appb-M000006
가감 연산부(405)에서의 상기 수학식 5 및 수학식 6을 통한 가감 연산은 도 2에서의 파일럿 패턴에서의
Figure PCTKR2010008594-appb-I000007
반대되는 위상을 가지는 파일럿 심볼의 위치에 따라 달라질 것이다.
도 5는 본 발명의 파일럿 패턴에 따른 채널 추정의 시뮬레이션 성능을 도시하는 비교도이다.
도 5를 참조하면, 심볼 에러율(symbol error rate: SER)과 신호대 잡읍비(Signal to Noise Ratio: SNR)의 관계를 도시한 비교도로서 MISO 4-QAM과 MISO 16-QAM에서 시뮬레이션한 결과이다.
점선은 기존의 MISO 수신 장치의 시뮬레이션 결과값을 나타내며, 실선은 본 발명이 제안하는 수신 장치의 시뮬레이션 결과값을 나타낸다. 상기 비교도를 살펴보면 본 발명이 제안하는 수신장치의 SER성능이 보다 향상됨을 알 수 있다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제안하는 파일럿 패턴은 송신 안테나의 수가 증가 할 때마다 파일럿 심볼을 추가할 필요가 없어 오버헤드가 증가하지 않으며 SER성능의 향상으로 다이버시티 이득 또한 향상되는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 데이터 심볼들에 해당 파일럿 심볼을 삽입하는 파일럿 신호 삽입부; 및
    상기 파일럿 심볼이 삽입된 상기 데이터 심볼들을 전송하는 복수의 송신 안테나들을 포함하되,
    n (2 이상의 정수임) 타임 동안 전송되는 데이터 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 상기 송신 안테나들 중 제 1 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 1 파일롯 심볼들과 상기 송신 안테나들 중 제 2 송신 안테나에서 전송되는 데이터 심볼들에 삽입된 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 다른 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 송신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 심볼은 주파수 공간 블록 부호화된 OFDM 심볼인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿 심볼은 DVB-T또는 DVB-T2와 같은 디지털 비디오 방송 표준에서 사용하는 파일럿 패턴에 따라서 삽입되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 송신 장치는 DVB-T 또는 DVB-T2 송신기이고, 모든 송신 안테나들을 통해 전송되는 데이터 심볼들에 포함된 파일롯 심볼들은 모두 동일한 위치에 삽입되되,
    상기 각 송신 안테나들을 위한 파일롯 심볼들은 서로 다른 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  7. 송신기의 복수의 송신 안테나들을 통하여 전송된 수신 심볼을 수신하는 적어도 하나의 수신 안테나; 및
    상기 수신 심볼의 가감 연산을 통해 상기 송신 안테나들과 상기 수신 안테나 사이의 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하되,
    n (2 이상의 정수임) 타임 동안 상기 송신 안테나들로부터 전송되는 수신 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 상기 송신 안테나들 중 제 1 송신 안테나에서 전송되는 수신 심볼들에 삽입된 제 1 파일롯 심볼들과 상기 송신 안테나들 중 제 2 송신 안테나에서 전송되는 수신 심볼들에 삽입된 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 다른 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 수신 심볼들을 가감 연산하여 상기 채널을 추정하고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널 추정기는 상기 수신 심볼들에서 파일롯 심볼들을 추출한 후 상기 수신 심볼들을 각기 추출된 해당 파일럿 심볼로 나눔에 의해 생성된 수식들을 가감 연산하여 상기 채널을 추정하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 수신 심볼들에서 상기 파일럿 심볼이 없는 위치에서의 채널 추정은 상기 추출된 파일럿 심볼을 이용한 시간-주파수 보간법을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 수신 심볼은 하기의 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
    Figure PCTKR2010008594-appb-I000008
    여기서,
    Figure PCTKR2010008594-appb-I000009
    은 상기 시간-주파수 블록에서 시간 축에 해당하는 특정 시간, k는 주파수 축에서 부 반송파의 위치, M은 송신 안테나의 개수, m은 송신안테나의 인덱스, Y는 수신 심볼, X는 데이터 심볼, H는 채널 정보, N은 노이즈.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 수신 장치는 DVB-T 또는 DVB-T2 수신 장치 인 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. 다중 안테나 송수신 시스템을 위한 파일롯 패턴에 있어서,
    n (2 이상의 정수임) 타임 동안 전송되는 데이터 심볼들을 하나의 시간-주파수 블록으로 설정하는 경우 동일 시간-주파수 블록에서 제 1 송신 안테나를 위한 제 1 파일롯 심볼들과 제 2 송신 안테나를 위한 제 2 파일롯 심볼들은 동일한 위치에 배열되고, 상기 제 2 파일롯 심볼들 중 적어도 하나는 해당 제 1 파일롯 심볼과 180도 위상차를 가지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 송수신 시스템을 위한 파일롯 패턴.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제 2 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 2 파일롯 심볼은 상기 제 1 파일롯 심볼들 중 첫번째 타임의 제 1 파일롯 심볼과 동일한 위상을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 안테나 송수신 시스템을 위한 파일롯 패턴.
PCT/KR2010/008594 2010-08-06 2010-12-02 다중 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 채널 추정 방법 WO2012018164A1 (ko)

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