無線通信システムにおけるオフセット補償を考慮するＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法
【課題】無線通信システムにおけるオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法を提供すること。
【解決手段】本発明は無線通信システムにおけるオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法に関する。本発明による無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法は、オフセット補償を考慮する相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルの中、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いられる加重値テーブルを選択する過程と、パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明は無線通信システムにおけるオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法に関する。本発明による無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法は、オフセット補償を考慮する相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルの中、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いられる加重値テーブルを選択する過程と、パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
次世代通信システムである４世代（４Ｇ：４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システムの分野では、約１００Ｍｂｐｓの送信速度を用いて様々なサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を有するサービスをユーザに提供するために研究が盛んに行われている。その代表的な通信システムがＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ８０２．１６システムである。前記ＩＥＥＥ ８０２．１６システムは、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）における広帯域（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）送信ネットワークを支援するために直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｄｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を適用した通信システムである。
【背景技術】
【０００２】
前記ＯＦＤＭ方式は、多重搬送波（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ）を用いてデータを送信する方式である。すなわち、直列に入力されるシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）列を並列変換してこれらのそれぞれを相互直交性を有する複数の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）、すなわち複数の副チャネル（ｓｕｂ−ｃｈａｎｎｅｌ）に変調して送信する多重搬送波変調（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＭＣＭ）方式の一種である。
【０００３】
前記多重搬送波送信を基本とするＯＦＤＭ方式は、シンボル軸と副搬送波軸との２次元的なデータ信号配置構造を有しており、パイロット信号もこの構造で配置されているために、多重経路のフェーディング特性を有するチャネルを推定することにとって他のシステムより有効である。この際、信号中にパイロット信号が多いほどチャネル推定の性能は高くなることもあるが、相対的にデータ信号の送信率は低くなるため、割当てされ得るパイロットの個数は、システム要求に応じて制限される。基本的にＯＦＤＭシステムにでは、パイロット信号のチャネル推定を最初に行ったのちパイロット信号のチャネル推定値を用いてデータ信号のチャネルを推定する。パイロット信号のチャネル推定方式としてはＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式が採用されて、データ信号のチャネル推定方式としては線形補間（Ｌｉｎｅａｒ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式などが採用され得る。
【０００４】
基地局と受信端とのチャネルを推定することにおいて、線形補間方式を適用する場合、容易に具現できるという長所があるが多重経路フェーディング特性を有するチャネル下においては周波数選択性（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）と時間変移（ｔｉｍｅ ｖａｒｉａｎｃｅ）により推定性能の劣化が大きく生じるという短所がある。
【０００５】
一方、ＭＭＳＥ方式を適用する場合、多重経路のフェーディング特性を有するチャネル下において優れた推定性能が現れる。ＭＭＳＥ方式は、線形チャネル推定にて最も優れた性能を有するチャネル推定方式として知られている。ＭＭＳＥ方式は、ＬＳ技法でパイロットトンに対するチャネルを推定した後、パイロットトン間の自己相関（ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）とデータトンとパイロットトン間の相互相関（ｃｒｏｓｓ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）演算を行い、下記数式１に示すように、データトンに対するチャネルを推定する方式である。
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】
このように、ＭＭＳＥ方式はパイロットトン間の自己相関とデータトンとパイロットトン間の相互相関の演算などを行うことでチャネルを推定するのに要する演算量が従来の他の方式に比べて多くなる特性を有している。そしてＭＭＳＥ方式はチャネルにおける電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ ｄｅｌａｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）、ＣＩＮＲ、速度などの事前知識（ｐｒｉｏｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を要するため、実際のシステムに適用するには困難な問題があった。また、既ＭＭＳＥ方式は、副搬送波／シンボル方向に位相バイアス（ｐｈａｓｅ ｂｉａｓ）成分を除去する周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ）及び時間オフセット（ｔｉｍｅ ｏｆｆｓｅｔ）補償を考慮しないため、周波数選択性とドップラーの影響によるチャネル推定の誤差が累積されるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許出願公開第１０−２０１０−００８０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、無線通信システムにおけるオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムにおいて既ＭＭＳＥチャネル推定方式における大きい演算複雑度を改善する同時に、オフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して従来の線形補間チャネル推定方式に比べて優れた性能を有する改善されたＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はオフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する過程と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択する過程と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の他の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明で考慮するＣＬＲＵ １ Ｔｘストリムのパイロットパターンの一例を示す図である。
【図６】本発明と従来の技術とのチャネルモデル別電力遅延プロファイルを比較した図である。
【図７】本発明によるＭＭＳＥチャネル推定方式と線形補間チャネル推定方式とのリンク性能を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の動作原理を詳しく説明する。下記で本発明を説明することにおいて公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合にはその詳しい説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義されたものであり、これは使用者、運用者の意図又は慣例などによって異なり得る。従って、その定義は本明細書全般にかかる内容に基づいて定められるべきである。
【００１４】
以下、本発明は、無線通信システムにおけるオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定方案に対して説明する。
【００１５】
以下で本発明はＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムを挙げて説明するが、ＭＭＳＥチャネル推定の適用が可能なすべての無線通信システムに適用可能であることは勿論である。以下の説明にてチャネル推定装置は、端末または基地局に含まれてもよく、そのほかのチャネル推定が要求される装置に含まれ得ることは勿論である。
【００１６】
【数３】
【００１７】
また従来のＭＭＳＥチャネル推定のためには、前記数式２に示すように、チャネルにおける電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ ｄｅｌａｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）、ＣＩＮＲ、速度などの事前知識（ｐｒｉｏｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を必要として、実際の環境で正確な事前知識を適用することは不可能である。これを解決するために、本発明においては、様々な実際のチャネルモデル（ｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ）を考慮してモデリングエラー（ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）を最小に押えられえる強い（ｒｏｂｕｓｔ）チャネル推定装置になるようにチャネルプロファイル（ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）を予め定義（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅ）する方案を提示する。また、本発明では周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ）及び時間オフセット（ｔｉｍｅ ｏｆｆｓｅｔ）補償を考慮して、ＭＭＳＥチャネル推定の加重値テーブルから位相バイアス（ｐｈａｓｅ ｂｉａｓ）成分を除去する過程を介して周波数選択性とドップラーの影響によるチャネル推定の誤差を最小化する方案を提示する。
【００１８】
図１は、本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図示するように、チャネル推定装置は、パイロットＬＳ推定器１００、データチャネル推定端１１０、ＣＩＮＲ推定器１２０を備えるように構成され、前記データチャネル推定端１１０は加重値テーブル生成器１１２、加重値テーブル選択器１１４、パイロット時間ドメイン平均器１１６、ＭＭＳＥ推定器１１８を備えるように構成される。
【００２０】
前記図１に示すように、前記パイロットＬＳ推定器１００はＬＳ方式でパイロットチャネル推定を行ってパイロットＬＳ推定値を獲得する。
【００２１】
前記加重値テーブル生成器１１２はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮した相関値を用いてＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する。
【００２２】
前記加重値テーブル選択器１１４はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定されたＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブルを選択する。
【００２３】
前記パイロット時間ドメイン平均器１１６は演算量の減少のために、時間ドメイン上で前記獲得されたパイロットＬＳ推定値を平均化してパイロットＬＳ平均値を獲得する。
【００２４】
前記ＭＭＳＥ推定器１１８は前記獲得されたパイロットＬＳ平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてＭＭＳＥ方式でデータチャネル推定を行ってデータチャネル推定値を獲得する。
【００２５】
前記ＣＩＮＲ推定器１２０はＣＩＮＲを推定して推定されたＣＩＮＲを獲得する。
【００２６】
図２は、本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の他の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図示するように、チャネル推定装置は、パイロットＬＳ推定器２００、データチャネル推定端２１０、ＣＩＮＲ推定器２２０、速度推定器２３０を備えるように構成され、前記データチャネル推定端２１０は加重値テーブル生成器２１２、加重値テーブル選択器２１４、ＭＭＳＥ推定器２１６を備えるように構成される。
【００２８】
前記図２に示すように、前記パイロットＬＳ推定器２００はＬＳ方式でパイロットチャネル推定を行ってパイロットＬＳ推定値を獲得する。
【００２９】
前記加重値テーブル生成器２１２はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する。
【００３０】
前記加重値テーブル選択器２１４はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブルを選択する。
【００３１】
前記ＭＭＳＥ推定器２１６は前記獲得されたパイロットＬＳ推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてＭＭＳＥ方式でデータチャネル推定を行ってデータチャネル推定値を獲得する。
【００３２】
前記ＣＩＮＲ推定器２２０はＣＩＮＲを推定して推定されたＣＩＮＲを獲得する。
【００３３】
前記速度推定器２３０は速度を推定して推定された速度を獲得する。ここで、速度はＬＣＲ（Ｌｅｖｅｌ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｒａｔｅ）方式またはＣＢ（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）方式を介して推定してもよい。ＬＣＲ方式はＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）やチャネル推定を基準にして参照ポイント（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ）を通過する回数に従って速度を推定する方式であり、ＣＢ方式はパイロット間の相関に従って速度を推定する方式である。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法を示すフローチャートである。
【００３５】
【数４】
【００３６】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３０３で速度推定が可能であるか否かを検査する。速度推定が不可能である場合、シンボル間の速度差がないと仮定して、同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を同じ値で獲得することになる。従って、同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を平均化することによって演算量を減少することができる。
【００３７】
前記ステップ３０３で、速度推定が可能であると判断されるとき、前記チャネル推定装置はステップ３０５で速度及びＣＩＮＲを推定して、ステップ３０７に進む。
【００３８】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３０７でオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、前記推定された速度及びＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブル
【数５】
を選択する。このため、前記チャネル推定装置は周波数オフセット及び時間オフセットの補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲに対して量子化されたｋ個の加重値テーブルを予め定義する。以後図４を参照して加重値テーブル定義方法に対して詳しく説明する。
【００３９】
【数６】
【００４０】
一方、前記ステップ３０３で、速度推定が不可能であると判断されるとき、前記チャネル推定装置はステップ３１１で速度を除いてＣＩＮＲだけを推定した後、ステップ３１３に進む。
【００４１】
【数７】
【００４２】
例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍアップリンクで同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を平均化すると、ＣＬＲＵ １＆２送信（Ｔｘ）ストリームの場合には３個のパイロットＬＳ平均値が獲得され、ＣＬＲＵ ３＆４Ｔｘストリームの場合には４個のパイロットＬＳ平均値が獲得されて、ＤＬＲＵ １＆２ Ｔｘストリームの場合には２個のパイロットＬＳ平均値が獲得される。ここで、図５はＣＬＲＵ １ Ｔｘストリームのパイロットパターンの一例を示しており、この場合３個のパイロットＬＳ平均値が獲得されることがわかる。
【００４３】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３１５でオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、前記推定されたＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブル
【数８】
を選択する。このため、前記チャネル推定装置は周波数オフセット及び時間オフセットの補償を考慮した相関値を用いてＣＩＮＲに対して量子化されたｋ個の加重値テーブルを予め定義する。以後図４を参照して加重値テーブル定義方法に対して詳しく説明する。
【００４４】
【数９】
【００４５】
その後、前記チャネル推定装置は本発明によるアルゴリズムを終了する。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【００４７】
これに先立ち、チャネル推定装置は、様々な実際のチャネルモデル（ｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ）を考慮してモデリングエラー（ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）を最小に押えられえる強い（ｒｏｂｕｓｔ）チャネル推定装置になるようにチャネルプロファイル（ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）を予め定義（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅ）する。ここで、図６はチャネルモデル別の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ：Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌａｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ）を比較する図であって、チャネルプロファイルは、ＩＴＵ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ＢチャネルをＥＴＵチャネルに対しても性能劣化が最小になるように変形したパターンで予め定義されてもよい。
【００４８】
【数１０】
【００４９】
もし、速度推定が可能であると判断される場合、前記チャネル推定装置はステップ４０５〜ステップ４０９を通じて速度推定が可能である場合に対する時間オフセット補償された周波数相関値を決定することができ、ステップ４１１〜ステップ４１５を通じて速度推定が可能である場合に対する周波数オフセット補償された時間相関値を決定することができる。逆に、速度推定が不可能であると判断される場合、前記チャネル推定装置はステップ４１９〜ステップ４２３を通じて速度推定が不可能である場合に対する時間オフセット補償された周波数相関値を決定することができ、ステップ４２５を通じて速度推定が不可能である場合に対する周波数オフセット補償された時間相関値を決定することができる。以下の説明は、時間オフセット補償された周波数相関値決定後、周波数オフセット補償された時間相関値を決定することについて説明するが、逆順または並列的にも可能であることは勿論である。
【００５０】
【数１１】
【００５１】
【数１２】
【００５２】
【数１３】
【００５３】
【数１４】
【００５４】
【数１５】
【００５５】
【数１６】
【００５６】
【数１７】
【００５７】
【数１８】
【００５８】
【数１９】
【００５９】
【数２０】
【００６０】
【数２１】
【００６１】
その後、前記チャネル推定装置は本発明によるアルゴリズムを終了する。
【００６２】
図７は、本発明によるＭＭＳＥチャネル推定方式と線形補間チャネル推定方式のリンク性能を比較した図である。
【００６３】
前記図７を参照すると、本発明で提案する周波数オフセット及び時間オフセット補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定方式を適用する場合、従来の線形補間チャネル推定方式に比べてさらに優れた性能を現すことがわかる。
【００６４】
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であることはもちろんである。従って、本発明の範囲は、説明された実施形態に限って決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定まらなければならない。
【符号の説明】
【００６５】
１００・・・パイロットＬＳ推定器
１１０・・・データチャンネル推定端
１２０・・・ＣＩＮＲ推定器
【技術分野】
【０００１】
次世代通信システムである４世代（４Ｇ：４ｔｈ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）通信システムの分野では、約１００Ｍｂｐｓの送信速度を用いて様々なサービス品質（ＱｏＳ：Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を有するサービスをユーザに提供するために研究が盛んに行われている。その代表的な通信システムがＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ） ８０２．１６システムである。前記ＩＥＥＥ ８０２．１６システムは、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）における広帯域（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）送信ネットワークを支援するために直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｄｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式を適用した通信システムである。
【背景技術】
【０００２】
前記ＯＦＤＭ方式は、多重搬送波（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ）を用いてデータを送信する方式である。すなわち、直列に入力されるシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）列を並列変換してこれらのそれぞれを相互直交性を有する複数の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）、すなわち複数の副チャネル（ｓｕｂ−ｃｈａｎｎｅｌ）に変調して送信する多重搬送波変調（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＭＣＭ）方式の一種である。
【０００３】
前記多重搬送波送信を基本とするＯＦＤＭ方式は、シンボル軸と副搬送波軸との２次元的なデータ信号配置構造を有しており、パイロット信号もこの構造で配置されているために、多重経路のフェーディング特性を有するチャネルを推定することにとって他のシステムより有効である。この際、信号中にパイロット信号が多いほどチャネル推定の性能は高くなることもあるが、相対的にデータ信号の送信率は低くなるため、割当てされ得るパイロットの個数は、システム要求に応じて制限される。基本的にＯＦＤＭシステムにでは、パイロット信号のチャネル推定を最初に行ったのちパイロット信号のチャネル推定値を用いてデータ信号のチャネルを推定する。パイロット信号のチャネル推定方式としてはＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式が採用されて、データ信号のチャネル推定方式としては線形補間（Ｌｉｎｅａｒ ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ−Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式などが採用され得る。
【０００４】
基地局と受信端とのチャネルを推定することにおいて、線形補間方式を適用する場合、容易に具現できるという長所があるが多重経路フェーディング特性を有するチャネル下においては周波数選択性（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）と時間変移（ｔｉｍｅ ｖａｒｉａｎｃｅ）により推定性能の劣化が大きく生じるという短所がある。
【０００５】
一方、ＭＭＳＥ方式を適用する場合、多重経路のフェーディング特性を有するチャネル下において優れた推定性能が現れる。ＭＭＳＥ方式は、線形チャネル推定にて最も優れた性能を有するチャネル推定方式として知られている。ＭＭＳＥ方式は、ＬＳ技法でパイロットトンに対するチャネルを推定した後、パイロットトン間の自己相関（ａｕｔｏ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）とデータトンとパイロットトン間の相互相関（ｃｒｏｓｓ−ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）演算を行い、下記数式１に示すように、データトンに対するチャネルを推定する方式である。
【数１】
【０００６】
【数２】
【０００７】
このように、ＭＭＳＥ方式はパイロットトン間の自己相関とデータトンとパイロットトン間の相互相関の演算などを行うことでチャネルを推定するのに要する演算量が従来の他の方式に比べて多くなる特性を有している。そしてＭＭＳＥ方式はチャネルにおける電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ ｄｅｌａｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）、ＣＩＮＲ、速度などの事前知識（ｐｒｉｏｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を要するため、実際のシステムに適用するには困難な問題があった。また、既ＭＭＳＥ方式は、副搬送波／シンボル方向に位相バイアス（ｐｈａｓｅ ｂｉａｓ）成分を除去する周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ）及び時間オフセット（ｔｉｍｅ ｏｆｆｓｅｔ）補償を考慮しないため、周波数選択性とドップラーの影響によるチャネル推定の誤差が累積されるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国特許出願公開第１０−２０１０−００８０１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、無線通信システムにおけるオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムにおいて既ＭＭＳＥチャネル推定方式における大きい演算複雑度を改善する同時に、オフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して従来の線形補間チャネル推定方式に比べて優れた性能を有する改善されたＭＭＳＥチャネル推定装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明はオフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する過程と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択する過程と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の他の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明で考慮するＣＬＲＵ １ Ｔｘストリムのパイロットパターンの一例を示す図である。
【図６】本発明と従来の技術とのチャネルモデル別電力遅延プロファイルを比較した図である。
【図７】本発明によるＭＭＳＥチャネル推定方式と線形補間チャネル推定方式とのリンク性能を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照して、本発明の動作原理を詳しく説明する。下記で本発明を説明することにおいて公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合にはその詳しい説明を省略する。そして、後述する用語は本発明における機能を考慮して定義されたものであり、これは使用者、運用者の意図又は慣例などによって異なり得る。従って、その定義は本明細書全般にかかる内容に基づいて定められるべきである。
【００１４】
以下、本発明は、無線通信システムにおけるオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定方案に対して説明する。
【００１５】
以下で本発明はＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムを挙げて説明するが、ＭＭＳＥチャネル推定の適用が可能なすべての無線通信システムに適用可能であることは勿論である。以下の説明にてチャネル推定装置は、端末または基地局に含まれてもよく、そのほかのチャネル推定が要求される装置に含まれ得ることは勿論である。
【００１６】
【数３】
【００１７】
また従来のＭＭＳＥチャネル推定のためには、前記数式２に示すように、チャネルにおける電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ ｄｅｌａｙ ｐｒｏｆｉｌｅ）、ＣＩＮＲ、速度などの事前知識（ｐｒｉｏｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）を必要として、実際の環境で正確な事前知識を適用することは不可能である。これを解決するために、本発明においては、様々な実際のチャネルモデル（ｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ）を考慮してモデリングエラー（ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）を最小に押えられえる強い（ｒｏｂｕｓｔ）チャネル推定装置になるようにチャネルプロファイル（ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）を予め定義（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅ）する方案を提示する。また、本発明では周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆｆｓｅｔ）及び時間オフセット（ｔｉｍｅ ｏｆｆｓｅｔ）補償を考慮して、ＭＭＳＥチャネル推定の加重値テーブルから位相バイアス（ｐｈａｓｅ ｂｉａｓ）成分を除去する過程を介して周波数選択性とドップラーの影響によるチャネル推定の誤差を最小化する方案を提示する。
【００１８】
図１は、本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図示するように、チャネル推定装置は、パイロットＬＳ推定器１００、データチャネル推定端１１０、ＣＩＮＲ推定器１２０を備えるように構成され、前記データチャネル推定端１１０は加重値テーブル生成器１１２、加重値テーブル選択器１１４、パイロット時間ドメイン平均器１１６、ＭＭＳＥ推定器１１８を備えるように構成される。
【００２０】
前記図１に示すように、前記パイロットＬＳ推定器１００はＬＳ方式でパイロットチャネル推定を行ってパイロットＬＳ推定値を獲得する。
【００２１】
前記加重値テーブル生成器１１２はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮した相関値を用いてＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する。
【００２２】
前記加重値テーブル選択器１１４はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定されたＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブルを選択する。
【００２３】
前記パイロット時間ドメイン平均器１１６は演算量の減少のために、時間ドメイン上で前記獲得されたパイロットＬＳ推定値を平均化してパイロットＬＳ平均値を獲得する。
【００２４】
前記ＭＭＳＥ推定器１１８は前記獲得されたパイロットＬＳ平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてＭＭＳＥ方式でデータチャネル推定を行ってデータチャネル推定値を獲得する。
【００２５】
前記ＣＩＮＲ推定器１２０はＣＩＮＲを推定して推定されたＣＩＮＲを獲得する。
【００２６】
図２は、本発明による無線通信システムのチャネル推定装置の他の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図示するように、チャネル推定装置は、パイロットＬＳ推定器２００、データチャネル推定端２１０、ＣＩＮＲ推定器２２０、速度推定器２３０を備えるように構成され、前記データチャネル推定端２１０は加重値テーブル生成器２１２、加重値テーブル選択器２１４、ＭＭＳＥ推定器２１６を備えるように構成される。
【００２８】
前記図２に示すように、前記パイロットＬＳ推定器２００はＬＳ方式でパイロットチャネル推定を行ってパイロットＬＳ推定値を獲得する。
【００２９】
前記加重値テーブル生成器２１２はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する。
【００３０】
前記加重値テーブル選択器２１４はオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブルを選択する。
【００３１】
前記ＭＭＳＥ推定器２１６は前記獲得されたパイロットＬＳ推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてＭＭＳＥ方式でデータチャネル推定を行ってデータチャネル推定値を獲得する。
【００３２】
前記ＣＩＮＲ推定器２２０はＣＩＮＲを推定して推定されたＣＩＮＲを獲得する。
【００３３】
前記速度推定器２３０は速度を推定して推定された速度を獲得する。ここで、速度はＬＣＲ（Ｌｅｖｅｌ Ｃｒｏｓｓｉｎｇ Ｒａｔｅ）方式またはＣＢ（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）方式を介して推定してもよい。ＬＣＲ方式はＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）やチャネル推定を基準にして参照ポイント（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ）を通過する回数に従って速度を推定する方式であり、ＣＢ方式はパイロット間の相関に従って速度を推定する方式である。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定方法を示すフローチャートである。
【００３５】
【数４】
【００３６】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３０３で速度推定が可能であるか否かを検査する。速度推定が不可能である場合、シンボル間の速度差がないと仮定して、同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を同じ値で獲得することになる。従って、同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を平均化することによって演算量を減少することができる。
【００３７】
前記ステップ３０３で、速度推定が可能であると判断されるとき、前記チャネル推定装置はステップ３０５で速度及びＣＩＮＲを推定して、ステップ３０７に進む。
【００３８】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３０７でオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、前記推定された速度及びＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブル
【数５】
を選択する。このため、前記チャネル推定装置は周波数オフセット及び時間オフセットの補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲに対して量子化されたｋ個の加重値テーブルを予め定義する。以後図４を参照して加重値テーブル定義方法に対して詳しく説明する。
【００３９】
【数６】
【００４０】
一方、前記ステップ３０３で、速度推定が不可能であると判断されるとき、前記チャネル推定装置はステップ３１１で速度を除いてＣＩＮＲだけを推定した後、ステップ３１３に進む。
【００４１】
【数７】
【００４２】
例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍアップリンクで同じ副搬送波のパイロットトンのＬＳ推定値を平均化すると、ＣＬＲＵ １＆２送信（Ｔｘ）ストリームの場合には３個のパイロットＬＳ平均値が獲得され、ＣＬＲＵ ３＆４Ｔｘストリームの場合には４個のパイロットＬＳ平均値が獲得されて、ＤＬＲＵ １＆２ Ｔｘストリームの場合には２個のパイロットＬＳ平均値が獲得される。ここで、図５はＣＬＲＵ １ Ｔｘストリームのパイロットパターンの一例を示しており、この場合３個のパイロットＬＳ平均値が獲得されることがわかる。
【００４３】
その後、前記チャネル推定装置はステップ３１５でオフセット（即ち、周波数オフセット、時間オフセット）補償を考慮して予め定義された複数の加重値テーブルのうち、前記推定されたＣＩＮＲに基づいてＭＭＳＥチャネル推定に用いる一つの加重値テーブル
【数８】
を選択する。このため、前記チャネル推定装置は周波数オフセット及び時間オフセットの補償を考慮した相関値を用いてＣＩＮＲに対して量子化されたｋ個の加重値テーブルを予め定義する。以後図４を参照して加重値テーブル定義方法に対して詳しく説明する。
【００４４】
【数９】
【００４５】
その後、前記チャネル推定装置は本発明によるアルゴリズムを終了する。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態による無線通信システムのチャネル推定装置においてオフセット補償を考慮したＭＭＳＥチャネル推定のための加重値テーブル定義方法を示すフローチャートである。
【００４７】
これに先立ち、チャネル推定装置は、様々な実際のチャネルモデル（ｒｅａｌｉｓｔｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ ｍｏｄｅｌ）を考慮してモデリングエラー（ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｅｒｒｏｒ）を最小に押えられえる強い（ｒｏｂｕｓｔ）チャネル推定装置になるようにチャネルプロファイル（ｃｈａｎｎｅｌ ｐｒｏｆｉｌｅ）を予め定義（ｐｒｅｄｅｆｉｎｅ）する。ここで、図６はチャネルモデル別の電力遅延プロファイル（ＰＤＰ：Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌａｙ Ｐｒｏｆｉｌｅ）を比較する図であって、チャネルプロファイルは、ＩＴＵ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ ＢチャネルをＥＴＵチャネルに対しても性能劣化が最小になるように変形したパターンで予め定義されてもよい。
【００４８】
【数１０】
【００４９】
もし、速度推定が可能であると判断される場合、前記チャネル推定装置はステップ４０５〜ステップ４０９を通じて速度推定が可能である場合に対する時間オフセット補償された周波数相関値を決定することができ、ステップ４１１〜ステップ４１５を通じて速度推定が可能である場合に対する周波数オフセット補償された時間相関値を決定することができる。逆に、速度推定が不可能であると判断される場合、前記チャネル推定装置はステップ４１９〜ステップ４２３を通じて速度推定が不可能である場合に対する時間オフセット補償された周波数相関値を決定することができ、ステップ４２５を通じて速度推定が不可能である場合に対する周波数オフセット補償された時間相関値を決定することができる。以下の説明は、時間オフセット補償された周波数相関値決定後、周波数オフセット補償された時間相関値を決定することについて説明するが、逆順または並列的にも可能であることは勿論である。
【００５０】
【数１１】
【００５１】
【数１２】
【００５２】
【数１３】
【００５３】
【数１４】
【００５４】
【数１５】
【００５５】
【数１６】
【００５６】
【数１７】
【００５７】
【数１８】
【００５８】
【数１９】
【００５９】
【数２０】
【００６０】
【数２１】
【００６１】
その後、前記チャネル推定装置は本発明によるアルゴリズムを終了する。
【００６２】
図７は、本発明によるＭＭＳＥチャネル推定方式と線形補間チャネル推定方式のリンク性能を比較した図である。
【００６３】
前記図７を参照すると、本発明で提案する周波数オフセット及び時間オフセット補償を考慮して改善されたＭＭＳＥチャネル推定方式を適用する場合、従来の線形補間チャネル推定方式に比べてさらに優れた性能を現すことがわかる。
【００６４】
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であることはもちろんである。従って、本発明の範囲は、説明された実施形態に限って決められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等なものによって定まらなければならない。
【符号の説明】
【００６５】
１００・・・パイロットＬＳ推定器
１１０・・・データチャンネル推定端
１２０・・・ＣＩＮＲ推定器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する過程と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択する過程と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項２】
ＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式でパイロットチャネル推定を行って前記パイロットチャネル推定値を獲得する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項３】
速度推定が可能であるか否かを検査する過程と、
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上で前記パイロットチャネル推定値を平均化してパイロットチャネル平均値を獲得する過程と、
前記獲得されたパイロットチャネル平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項４】
前記加重値テーブル定義過程は、
速度推定が可能であるか否かを検査する過程と、
速度推定が可能である場合、すべてのパイロットチャネル値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
時間オフセット補償のための第１位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第１位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
すべてのパイロットチャネル値を考慮して時間相互相関値及び時間自己相関値を決定する過程と、
周波数オフセット補償のための第２位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された時間相互相関値及び時間自己相関値から前記決定された第２位相バイアスユニットを除去して、周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値を決定する過程と、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成する過程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項５】
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上でパイロットチャネル推定値を平均化して獲得したパイロットチャネル平均値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第３位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項６】
周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値として１を決定する過程と、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、ＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項７】
前記時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットは、下記数式のように定義することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数１】
ここで、θは時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを意味し、ｎは副搬送波トンの個数を意味する。
【請求項８】
前記時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値は、前記数式のように定義することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数２】
ここで、
【数３】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を意味し、
【数４】
は周波数自己相関値を意味する。
【請求項９】
前記加重値テーブルは、下記数式のように定義することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数５】
ここで、
【数６】
は加重値テーブルを意味し、行列演算子
【数７】
は与えられた二行列に対する要素別積を行う演算子を意味する。
【数８】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を、
【数９】
は時間オフセット補償された周波数自己相関値を意味し、
【数１０】
周波数オフセット補償された時間相互相関値を、
【数１１】
は周波数オフセット補償された時間自己相関値を意味する。
【請求項１０】
前記データチャネル推定行う過程は、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式でデータのチャネル推定を行う過程であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項１１】
オフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する加重値テーブル生成器と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択するテーブル選択器と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行うデータチャネル推定器と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１２】
ＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式でパイロットチャネル推定を行って前記パイロットチャネル推定値を獲得するパイロットチャネル推定器をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１３】
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上で前記パイロットチャネル推定値を平均化してパイロットチャネル平均値を獲得するパイロット時間ドメイン平均器をさらに含み、
前記データチャネル推定器は、速度推定が不可能である場合、前記獲得されたパイロットチャネル平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行うことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１４】
前記加重値テーブル生成器は、
速度推定が可能であるか否かを検査し、
速度推定が可能である場合、すべてのパイロットチャネル値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
時間オフセット補償のための第１位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第１位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
すべてのパイロットチャネル値を考慮して時間相互相関値及び時間自己相関値を決定し、
周波数オフセット補償のための第２位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された時間相互相関値及び時間自己相関値から前記決定された第２位相バイアスユニットを除去して、周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値を決定し、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１５】
前記加重値テーブル生成器は、
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上でパイロットチャネル推定値を平均化して獲得したパイロットチャネル平均値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第３位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定することを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１６】
前記加重値テーブル生成器は、
周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値として１を決定し、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、ＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１７】
前記時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットは、下記数式にしめすように定義することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１２】
ここで、θは時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを意味し、ｎは副搬送波トンの個数を意味する。
【請求項１８】
前記時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値は、下記に数式に示すように定義することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１３】
ここで、
【数１４】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を意味し、
【数１５】
は周波数自己相関値を意味する。
【請求項１９】
前記加重値テーブルは、下記数式に示すように定義することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１６】
ここで、
【数１７】
は加重値テーブルを意味し、行列演算子
【数１８】
は与えられた二行列に対する要素別積を行う演算子を意味する。
【数１９】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を、
【数２０】
は時間オフセット補償された周波数自己相関値を意味し、
【数２１】
周波数オフセット補償された時間相互相関値を、
【数２２】
は周波数オフセット補償された時間自己相関値を意味する。
【請求項２０】
前記データチャネル推定器は、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式でデータのチャネル推定を行うことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１】
オフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する過程と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択する過程と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項２】
ＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式でパイロットチャネル推定を行って前記パイロットチャネル推定値を獲得する過程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項３】
速度推定が可能であるか否かを検査する過程と、
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上で前記パイロットチャネル推定値を平均化してパイロットチャネル平均値を獲得する過程と、
前記獲得されたパイロットチャネル平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行う過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項４】
前記加重値テーブル定義過程は、
速度推定が可能であるか否かを検査する過程と、
速度推定が可能である場合、すべてのパイロットチャネル値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
時間オフセット補償のための第１位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第１位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
すべてのパイロットチャネル値を考慮して時間相互相関値及び時間自己相関値を決定する過程と、
周波数オフセット補償のための第２位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された時間相互相関値及び時間自己相関値から前記決定された第２位相バイアスユニットを除去して、周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値を決定する過程と、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成する過程と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項５】
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上でパイロットチャネル推定値を平均化して獲得したパイロットチャネル平均値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、
時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを決定する過程と、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第３位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定する過程と、を含むことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項６】
周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値として１を決定する過程と、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、ＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成する過程と、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項７】
前記時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットは、下記数式のように定義することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数１】
ここで、θは時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを意味し、ｎは副搬送波トンの個数を意味する。
【請求項８】
前記時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値は、前記数式のように定義することを特徴とする請求項５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数２】
ここで、
【数３】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を意味し、
【数４】
は周波数自己相関値を意味する。
【請求項９】
前記加重値テーブルは、下記数式のように定義することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【数５】
ここで、
【数６】
は加重値テーブルを意味し、行列演算子
【数７】
は与えられた二行列に対する要素別積を行う演算子を意味する。
【数８】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を、
【数９】
は時間オフセット補償された周波数自己相関値を意味し、
【数１０】
周波数オフセット補償された時間相互相関値を、
【数１１】
は周波数オフセット補償された時間自己相関値を意味する。
【請求項１０】
前記データチャネル推定行う過程は、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式でデータのチャネル推定を行う過程であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置のチャネル推定方法。
【請求項１１】
オフセット補償を考慮した相関値を用いて速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを予め定義する加重値テーブル生成器と、
前記予め定義された複数の加重値テーブルのうち、推定された速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに基づいてチャネル推定に用いる加重値テーブルを選択するテーブル選択器と、
パイロットチャネル推定値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行うデータチャネル推定器と、を含むことを特徴とする無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１２】
ＬＳ（Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）方式でパイロットチャネル推定を行って前記パイロットチャネル推定値を獲得するパイロットチャネル推定器をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１３】
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上で前記パイロットチャネル推定値を平均化してパイロットチャネル平均値を獲得するパイロット時間ドメイン平均器をさらに含み、
前記データチャネル推定器は、速度推定が不可能である場合、前記獲得されたパイロットチャネル平均値と前記選択された加重値テーブルを掛けてデータチャネル推定を行うことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１４】
前記加重値テーブル生成器は、
速度推定が可能であるか否かを検査し、
速度推定が可能である場合、すべてのパイロットチャネル値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
時間オフセット補償のための第１位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第１位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
すべてのパイロットチャネル値を考慮して時間相互相関値及び時間自己相関値を決定し、
周波数オフセット補償のための第２位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された時間相互相関値及び時間自己相関値から前記決定された第２位相バイアスユニットを除去して、周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値を決定し、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、速度及びＣＩＮＲのうち少なくとも一つに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１５】
前記加重値テーブル生成器は、
速度推定が不可能である場合、時間ドメイン上でパイロットチャネル推定値を平均化して獲得したパイロットチャネル平均値を考慮して周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定し、
時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを決定し、
前記決定された周波数相互相関値及び周波数自己相関値から前記決定された第３位相バイアスユニットを除去して、時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値を決定することを特徴とする請求項１４に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１６】
前記加重値テーブル生成器は、
周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値として１を決定し、
前記決定された時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値、前記決定された周波数オフセット補償された時間相互相関値及び時間自己相関値に基づいて、ＣＩＮＲに対して量子化された複数の加重値テーブルを生成することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【請求項１７】
前記時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットは、下記数式にしめすように定義することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１２】
ここで、θは時間オフセット補償のための第３位相バイアスユニットを意味し、ｎは副搬送波トンの個数を意味する。
【請求項１８】
前記時間オフセット補償された周波数相互相関値及び周波数自己相関値は、下記に数式に示すように定義することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１３】
ここで、
【数１４】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を意味し、
【数１５】
は周波数自己相関値を意味する。
【請求項１９】
前記加重値テーブルは、下記数式に示すように定義することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【数１６】
ここで、
【数１７】
は加重値テーブルを意味し、行列演算子
【数１８】
は与えられた二行列に対する要素別積を行う演算子を意味する。
【数１９】
は時間オフセット補償された周波数相互相関値を、
【数２０】
は時間オフセット補償された周波数自己相関値を意味し、
【数２１】
周波数オフセット補償された時間相互相関値を、
【数２２】
は周波数オフセット補償された時間自己相関値を意味する。
【請求項２０】
前記データチャネル推定器は、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）方式でデータのチャネル推定を行うことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システムにおけるチャネル推定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７００８３（Ｐ２０１２−１７００８３Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３０４９３（Ｐ２０１２−３０４９３）
【出願日】平成２４年２月１５日（２０１２．２．１５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月１５日（２０１２．２．１５）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】１２９，Ｓａｍｓｕｎｇ−ｒｏ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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