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KR101940749B1 - Method for channel estimation and apparatus for thereof - Google Patents

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Publication number
KR101940749B1
KR101940749B1 KR1020170105376A KR20170105376A KR101940749B1 KR 101940749 B1 KR101940749 B1 KR 101940749B1 KR 1020170105376 A KR1020170105376 A KR 1020170105376A KR 20170105376 A KR20170105376 A KR 20170105376A KR 101940749 B1 KR101940749 B1 KR 101940749B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel estimation
channel
data symbol
smoothing
symbol
Prior art date
Application number
KR1020170105376A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이지혜
문상미
권순호
추명훈
배사라
황인태
Original Assignee
전남대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전남대학교산학협력단 filed Critical 전남대학교산학협력단
Priority to KR1020170105376A priority Critical patent/KR101940749B1/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
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    • H04L25/024Channel estimation channel estimation algorithms
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

The present invention relates to a channel estimation method and, more specifically, to a channel estimation method and an apparatus therefor, capable of reducing an effect of frequency selective fading and reducing a data determination error at the same time to estimate a channel more accurately, by performing quadratic smoothing (QS) channel estimation on a pilot symbol and performing smoothing channel estimation on a data symbol. To this end, the channel estimation method according to an embodiment of the present invention comprises the following steps of: allowing a receiver to perform QS channel estimation by using a pilot symbol when a signal is received; allowing the receiver to perform equalization and demapping on a data symbol by using a channel estimation value estimated through the QS channel estimation; and allowing the receiver to perform smoothing channel estimation on the data symbol.

Description

채널 추정 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR CHANNEL ESTIMATION AND APPARATUS FOR THEREOF}[0001] METHOD FOR CHANNEL ESTIMATION AND APPARATUS FOR THEREOF [0002]

본 발명은 채널 추정 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파일럿 심볼에서는 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 수행하고 데이터 심볼에서는 평활화 채널 추정을 수행함으로써, 주파수 선택적 페이딩의 영향을 감소시킴과 동시에 데이터 결정 오류를 줄여 더욱 정확하게 채널을 추정할 수 있는 채널 추정 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a channel estimation method, and more particularly, to a quadratic smoothing (QS) channel estimation in a pilot symbol and a smoothing channel estimation in a data symbol, thereby reducing the influence of frequency selective fading, And more particularly, to a channel estimation method and an apparatus therefor.

사람 간의 통신이 아닌 사람 대 사물, 사물대 사물 간 통신은 몇 년 전부터 다양한 응용 사례 및 시나리오로 제시되고 있으며, 그 중 일부는 사업화 및 표준화로 추진되어 어느 정도 현실화 단계에 있다. 특히, 최근에는 V2X(Vehicle-to-Everything)에 대한 관심이 집중되고 있다. V2X는 차량을 중심으로 유무선망을 통해 정보를 제공하는 통신 기술을 의미하는 것으로, 교통 효율, 자율 주행과 같은 차량 통신과 관련된 다양한 서비스를 지원할 수 있다. 예를 들어 차량 간 통신이 가능하다면, 하나의 차량에서 다른 차량으로 위험한 도로 상황이나, 악천후, 교통 체증에 대한 정보를 전송할 수 있다. Communication between people vs. objects and objects vs. objects, rather than communication between humans, has been presented as a variety of applications and scenarios for several years, some of which are being promoted by commercialization and standardization to some extent. Particularly, attention has recently been focused on V2X (Vehicle-to-Everything). V2X is a communication technology that provides information through wired and wireless networks around a vehicle, and can support various services related to vehicle communication such as traffic efficiency and autonomous driving. For example, if inter-vehicle communication is possible, information on dangerous road conditions, bad weather, and traffic congestion can be transmitted from one vehicle to another.

이러한 V2X 통신은 차량 간(V2V; Vehicle-to-Vehicle), 차량과 보행자 간(V2P; Vehicle-to-Pedestrian), 차량과 인프라 간(V2I; Vehicle-to-Infrastructure) 통신으로 구분될 수 있다. 이 중 차량간 통신, 즉 V2V 통신은 도로 위를 주행하는 차량들 간의 통신에 관한 것으로, 현재의 교통 상황, 도로 환경 그리고 다른 차량들의 상황에 대한 정보가 차량 통신을 통해 주행 중인 차량들 사이에 공유될 수 있으며, 이를 통해 운전자에게 교통 정체, 안전 사고 등에 대한 정보를 제공할 수 있다. Such V2X communication can be classified into Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Pedestrian (V2P), and Vehicle-to-Infrastructure (V2I) communication. Among them, inter-vehicle communication, that is, V2V communication, relates to communication between vehicles traveling on the road, and information about the present traffic situation, road environment, and other vehicles' Thereby providing the driver with information on traffic congestion, safety accidents, and the like.

이러한 V2V 통신의 경우 다음의 두 가지 요소로 인해 신호 전파에 대해 매우 열악하다. 첫 번째 요소는 차량 간 빠른 이동성으로 인해 채널의 시변 특성이 크다는 것이고, 두 번째 요소는 차량 간 다수의 산란으로 인해 다중 경로가 발생하여 채널 주파수 선택적 특성이 매우 크다는 것이다. 이를 위해 V2V 시스템에서 신뢰성 있는 채널 추정의 기법이 필요하다. This V2V communication is very poor for signal propagation due to the following two factors. The first factor is that the time-varying characteristics of the channel are large due to the high mobility between vehicles. The second factor is that the channel frequency selective characteristics are very large due to multipath propagation due to multiple scattering between the vehicles. For this, a reliable channel estimation technique is needed in the V2V system.

한국등록특허 제10-1143242호 2012년 04월 27일 등록(명칭: 무선 통신을 위한 채널 추정)Korean Registered Patent No. 10-1143242 Registered April 27, 2012 (Name: Channel Estimation for Wireless Communication)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 차량간 통신 환경과 같이 시간에 따라 매우 빠르게 변하는 채널에 대해 파일럿 심볼에서 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 하여 주파수 선택적 페이딩 영향을 낮춰 더욱 정확하게 채널을 추정할 수 있는 채널 추정 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a quadratic smoothing (QS) channel estimation method in a pilot symbol for a channel that changes very rapidly with time, And a channel estimation method capable of correctly estimating a channel and an apparatus therefor.

또한, 본 발명은 데이터 심볼에서 평활화 채널 추정을 하여 데이터 결정 오류를 줄여 신뢰성 있는 채널을 얻을 수 있는 채널 추정 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a channel estimation method capable of obtaining a reliable channel by reducing a data determination error by performing a smoothing channel estimation on a data symbol and an apparatus therefor.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법은 수신기가, 신호가 수신되면, 파일럿 심볼을 이용하여 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 수행하는 단계; 상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값을 이용하여 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑을 수행하는 단계; 및 상기 데이터 심볼에 대한 평활화(Smoothing) 채널 추정을 수행하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a channel estimation method, including: performing a Quadratic Smoothing (QS) channel estimation using a pilot symbol when a receiver receives a signal; Performing equalization and demapping on a data symbol using a channel estimation value estimated through the QS channel estimation; And performing smoothing channel estimation on the data symbols.

이때, 상기 QS 채널 추정은 하기의 수학식 13에 따라 수행될 수 있다. At this time, the QS channel estimation can be performed according to the following equation (13).

<수학식 13>&Quot; (13) &quot;

Figure 112017080455543-pat00001
Figure 112017080455543-pat00001

이때,

Figure 112017080455543-pat00002
는 단위 행렬을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00003
는 주파수 선택적 특성을 반영하는 인자이며,
Figure 112017080455543-pat00004
는 송신된 파일럿 심볼이며,
Figure 112017080455543-pat00005
는 수신된 파일럿 심볼을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00006
Figure 112017080455543-pat00007
행렬을 의미한다.At this time,
Figure 112017080455543-pat00002
Denotes an identity matrix,
Figure 112017080455543-pat00003
Is a factor that reflects frequency-selective characteristics,
Figure 112017080455543-pat00004
Is the transmitted pilot symbol,
Figure 112017080455543-pat00005
Denotes a received pilot symbol,
Figure 112017080455543-pat00006
The
Figure 112017080455543-pat00007
Matrix.

또한, 상기 등화 및 디맵핑을 수행하는 단계는 상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 데이터 심볼을 이용하여 ZF(Zero Forcing) 등화를 수행하는 단계; 및 상기 ZF 등화를 수행한 데이터 심볼을 디맵핑하여 디맵핑한 데이터 심볼을 산출하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다. The performing the equalization and de-mapping comprises performing ZF (Zero Forcing) equalization using the channel estimation value estimated through the QS channel estimation and the received data symbol; And demapping the ZF-equalized data symbol to calculate a demapping data symbol.

이때, 상기 평활화 채널 추정을 수행하는 단계는 상기 디맵핑한 데이터 심볼을 입력으로 받는 대각 행렬을 포함하는 평활화 함수에 따라 시간 도메인 영역의 채널을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 시간 도메인 영역의 채널을 이용하여 주파수 도메인 영역의 채널을 산출하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다. The performing the smoothing channel estimation may include calculating a channel in a time domain according to a smoothing function including a diagonal matrix receiving the demapped data symbol as an input; And calculating a channel of the frequency domain region using the calculated channel of the time domain region.

또한, 상기 평활화 채널 추정을 수행하는 단계 이후에, 전체 채널 주파수 응답을 산출하기 위해, 다음 데이터 심볼이 존재할 경우, 상기 데이터 심볼에 대응하여 평활화 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 다음 데이터 심볼을 이용하여 ZF 등화를 수행하는 단계; 상기 ZF 등화를 수행한 심볼을 디맵핑하여 디맵핑한 데이터 심볼을 산출하는 단계; 상기 디맵핑한 데이터 심볼을 이용하여 LS(Least Square) 채널 추정을 통해 다음 데이터 심볼에 대한 채널 추정 값을 산출하는 단계; 및 상기 디맵핑한 데이터 심볼에 대한 평활화 채널 추정을 수행하는 단계;를 포함하여 이뤄질 수 있다. In addition, after performing the smoothed channel estimation, in order to calculate an overall channel frequency response, if there is a next data symbol, a channel estimation value estimated through a smoothed channel estimation corresponding to the data symbol, Performing ZF equalization using a symbol; Calculating a demapping data symbol by demapping the ZF-equalized symbol; Calculating a channel estimation value for a next data symbol through LS (Least Square) channel estimation using the demapping data symbol; And performing smoothing channel estimation on the demapped data symbols.

추가로 본 발명은 상술한 바와 같은 채널 추정 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다. Further, the present invention can provide a computer readable recording medium on which a program for executing the channel estimation method as described above is recorded.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 수신기는 송신기로부터 신호를 수신하는 신호송수신부; 및 상기 수신한 신호의 파일럿 심볼을 이용하여 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 수행하고, 상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값을 이용하여 상기 수신한 신호의 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑을 수행하며, 상기 데이터 심볼에 대한 평활화(Smoothing) 채널 추정을 수행하는 신호 처리부;를 포함하여 구성될 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided a receiver including: a signal transmission / reception unit for receiving a signal from a transmitter; And performing QS (Quadratic Smoothing) channel estimation using the pilot symbols of the received signal and performing equalization and demapping on the data symbols of the received signal using the channel estimation value estimated through the QS channel estimation And a signal processor for performing smoothing channel estimation on the data symbols.

이때, 상기 신호 처리부는 전체 채널 주파수 응답을 산출하기 위해, 다음 데이터 심볼이 존재할 경우, 상기 데이터 심볼에 대응하여 평활화 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 다음 데이터 심볼을 이용하여 등화 및 디맵핑을 수행하며, 상기 다음 데이터의 디매핑한 데이터 심볼을 이용하여 LS(Least Square) 채널 추정을 통해 다음 데이터 심볼에 대한 채널 추정 값을 산출하고, 상기 다음 데이터 심볼에 대한 평활화 채널 추정을 수행할 수 있다. In this case, in order to calculate an overall channel frequency response, the signal processing unit may perform equalization and de-interleaving using a channel estimation value estimated through smoothing channel estimation and a received next data symbol corresponding to the data symbol, Performs a mapping on the next data symbol, calculates a channel estimation value for a next data symbol through Least Square (LS) channel estimation using the demapped data symbol of the next data, and performs a smoothing channel estimation on the next data symbol .

5G 및 B5G 시스템 그리고 차량 통신에서 정확한 채널을 추정하기 위해 제안 채널 추정 기법을 적용할 경우, 기존 이동통신 시스템에서 사용된 채널 추정 기법과 비교하여 더 높은 성능 이득을 가져올 수 있다.  5G and B5G systems, and vehicle communication, the proposed channel estimation scheme can achieve higher performance gain compared with the channel estimation scheme used in existing mobile communication systems.

이는 사용자들의 QoS의 향상을 보여주는 SNR(Signal to Noise Ration) 성능 향상을 통하여 최종적으로 Prediction MSE(Mean Square Error), BER(Bit Error Rate)의 성능향상을 가져온다. This improves the performance of Prediction MSE (Mean Square Error) and BER (Bit Error Rate) through improvement of Signal to Noise Ration (SNR) performance showing improvement of QoS of users.

또한 본 발명을 5G 및 B5G 시스템에 성공적으로 적용한다면 차량 환경 하에서의 선점적인 기술이 될 수 있으며, 정확한 채널 추정을 통해 신뢰성 있는 데이터 검출이 가능하며, 차량 통신에서 안전성 효과를 얻을 수 있다. Also, if the present invention is successfully applied to the 5G and B5G systems, it can be a preemptive technology in a vehicle environment, reliable data detection can be performed through accurate channel estimation, and a safety effect can be obtained in vehicle communication.

이와 같이 본 발명의 주요 핵심 기술들은 학문적 파급효과와 국가 연구개발에 대한 선행 기술의 확보를 가져다 줄 수 있다. As described above, the main core technologies of the present invention can bring about academic ripple effects and securing prior arts for national research and development.

도 1은 서브 프레임에서의 DMRS의 위치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 LS 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 DDCE 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 STA 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 평활화 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기에 대한 구조를 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에서의 효과를 도시한 도면으
1 is an exemplary diagram for explaining the position of a DMRS in a subframe.
2 is an exemplary diagram for explaining a channel estimation method according to the LS scheme.
3 is an exemplary diagram for explaining a channel estimation method according to the DDCE scheme.
4 is an exemplary diagram for explaining a channel estimation method according to the STA scheme.
5 is an exemplary diagram for explaining a channel estimation method according to a smoothing method.
FIG. 6 is a flowchart for schematically explaining a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining the channel estimation method according to an embodiment of the present invention in more detail.
8 is a diagram illustrating a structure of a receiver according to an embodiment of the present invention.
9 to 12 are diagrams showing the effect of the channel estimation method according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the nature and advantages of the present invention, reference should be made to the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.In the following description and the accompanying drawings, detailed description of well-known functions or constructions that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. It should be noted that the same constituent elements are denoted by the same reference numerals as possible throughout the drawings.

이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms and words used in the following description and drawings are not to be construed in an ordinary sense or a dictionary, and the inventor can properly define his or her invention as a concept of a term to be described in the best way It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.Also, terms including ordinal numbers such as first, second, etc. are used to describe various elements, and are used only for the purpose of distinguishing one element from another, Not used. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when referring to an element as being "connected" or "connected" to another element, it means that it can be connected or connected logically or physically. In other words, it is to be understood that although an element may be directly connected or connected to another element, there may be other elements in between, or indirectly connected or connected.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is also to be understood that the terms such as " comprising "or" having ", as used herein, are intended to specify the presence of stated features, integers, It should be understood that the foregoing does not preclude the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

아울러, 본 발명의 범위 내의 실시예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.In addition, embodiments within the scope of the present invention include computer-readable media having computer-executable instructions or data structures stored on computer-readable media. Such computer-readable media can be any available media that is accessible by a general purpose or special purpose computer system. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can comprise RAM, ROM, EPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage devices, or in the form of computer- But is not limited to, a physical storage medium such as any other medium that can be used to store or communicate certain program code means of the general purpose or special purpose computer system, .

이하의 설명 및 특허 청구 범위에서, "네트워크"는 컴퓨터 시스템들 및/또는 모듈들 간의 전자 데이터를 전송할 수 있게 하는 하나 이상의 데이터 링크로서 정의된다. 정보가 네트워크 또는 다른 (유선, 무선, 또는 유선 또는 무선의 조합인) 통신 접속을 통하여 컴퓨터 시스템에 전송되거나 제공될 때, 이 접속은 컴퓨터-판독가능매체로서 이해될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 명령어는, 예를 들면, 범용 컴퓨터 시스템 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템이 특정 기능 또는 기능의 그룹을 수행하도록 하는 명령어 및 데이터를 포함한다. 컴퓨터 실행가능 명령어는, 예를 들면, 어셈블리어, 또는 심지어는 소스코드와 같은 이진, 중간 포맷 명령어일 수 있다.In the following description and claims, the term "network" is defined as one or more data links that enable electronic data to be transmitted between computer systems and / or modules. When the information is transmitted or provided to a computer system via a network or other (wired, wireless, or a combination of wired or wireless) communication connection, the connection may be understood as a computer-readable medium. Computer readable instructions include, for example, instructions and data that cause a general purpose computer system or special purpose computer system to perform a particular function or group of functions. The computer executable instructions may be binary, intermediate format instructions, such as, for example, assembly language, or even source code.

아울러, 본 발명은 퍼스널 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 핸드헬드 장치, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램 가능한 가전제품(programmable consumer electronics), 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 모바일 전화, PDA, 페이저(pager) 등을 포함하는 다양한 유형의 컴퓨터 시스템 구성을 가지는 네트워크 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 본 발명은 또한 네트워크를 통해 유선 데이터 링크, 무선 데이터 링크, 또는 유선 및 무선 데이터 링크의 조합으로 링크된 로컬 및 원격 컴퓨터 시스템 모두가 태스크를 수행하는 분산형 시스템 환경에서 실행될 수 있다. 분산형 시스템 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치에 위치될 수 있다.In addition, the invention may be practiced with other computer systems, including personal computers, laptop computers, handheld devices, multiprocessor systems, microprocessor-based or programmable consumer electronics, network PCs, minicomputers, mainframe computers, a pager, and the like. &lt; RTI ID = 0.0 &gt; [0040] &lt; / RTI &gt; The invention may also be practiced in distributed systems environments where both local and remote computer systems linked by a combination of wired data links, wireless data links, or wired and wireless data links over a network perform tasks. In a distributed system environment, program modules may be located in local and remote memory storage devices.

이제 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법 및 이를 위한 장치에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다. 이때, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Now, a channel estimation method and an apparatus therefor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the same reference numerals are used for similar functions and functions throughout the drawings, and a duplicate description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법이 적용되는 시스템에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a system to which a channel estimation method according to an embodiment of the present invention is applied will be described.

본 발명의 실시 예는 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE 기반 업링크 시스템을 대상으로 수행될 수 있다. The embodiment of the present invention can be performed on an LTE based uplink system of 3GPP (3rd Generation Partnership Project).

3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE 기반 업링크 시스템은 다운링크 시스템의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)의 높은 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 줄이기 위해 DFT-Spreading 방식을 사용하는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 기반으로 한다. The LTE-based uplink system of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) uses a DFT-spreading SC-FDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) scheme to reduce the high peak to average power ratio (PAPR) of OFDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access).

이러한 LTE 기반 업링크 시스템에서 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정은 파일럿 심볼을 기반으로 채널 추정을 하게 된다. 이때, 파일럿 심볼은 복조 기준 신호(DMRS; DeModulation Reference Signal)를 이용하게 되며, DMRS는 송수신단이 모두 알고 있는 훈련신호이다. In this LTE based uplink system, channel estimation according to an embodiment of the present invention performs channel estimation based on pilot symbols. At this time, the pilot symbol uses a demodulation reference signal (DMRS), and the DMRS is a training signal known to both the transmitting and receiving end.

이하, 본 발명의 V2I 통신 시스템 모델에서의 복조 기준 신호(DMRS)에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the demodulation reference signal DMRS in the V2I communication system model of the present invention will be described.

도 1은 서브 프레임에서의 DMRS의 위치를 설명하기 위한 예시도이다. 1 is an exemplary diagram for explaining the position of a DMRS in a subframe.

일반적으로 데이터 송신의 기본 단위는 무선 프레임(radio frame)의 서브 프레임 단위로 이뤄지게 된다. 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브 프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(solot)으로 구성된다. 이때, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP; Cyclic Prefix)에 따라 달라질 수 있다. 여기서 CP는 OFDM 전송 방식에서 다중 경로에 의한 심볼 간 간섭(inter-symbol interference)을 제거하기 위해 보호 구간(guard interval)에 삽입되는 신호로, 확장된 CP(extended CP)와 일반 CP(normal CP)를 포함할 수 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 CP에 의해 구성되는 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개이며, 하나의 서브 프레임은 2개의 심볼로 구성되므로, 총 14개의 OFDM 심볼(symbol)로 구성될 수 있다. 그리고, 복조 기준 신호(DMRS)는 시간-주파수 자원 그리드(resource grid)의 OFDM 심볼 4번째와 11번째에 위치하게 된다. In general, the basic unit of data transmission is a subframe unit of a radio frame. A radio frame is composed of 10 subframes, and one subframe is composed of two slots (solots). At this time, the number of OFDM symbols included in one slot may vary according to a cyclic prefix (CP). Here, CP is a signal inserted in a guard interval in order to remove inter-symbol interference due to multipath in an OFDM transmission scheme. The CP is an extended CP and a normal CP, . &Lt; / RTI &gt; For example, when an OFDM symbol is configured by a general CP, the number of OFDM symbols included in one slot is 7, and one subframe is composed of 2 symbols. Therefore, a total of 14 OFDM symbols &Lt; / RTI &gt; The demodulation reference signal DMRS is located at the fourth and eleventh OFDM symbols of the time-frequency resource grid.

OFDM 시스템에서 수신된 신호는 다음의 <수학식 1>과 같다. The signal received in the OFDM system is expressed by Equation (1) below.

Figure 112017080455543-pat00008
Figure 112017080455543-pat00008

여기서,

Figure 112017080455543-pat00009
는 수신된 파일럿 심볼,
Figure 112017080455543-pat00010
는 송신된 파일럿 심볼,
Figure 112017080455543-pat00011
는 채널 계수, 그리고
Figure 112017080455543-pat00012
는 가우시안 잡음을 의미한다.
Figure 112017080455543-pat00013
는 각각 OFDM 심볼과 부반송파 인덱스를 나타낸다. here,
Figure 112017080455543-pat00009
Received pilot symbols,
Figure 112017080455543-pat00010
&Lt; / RTI &gt; is the transmitted pilot symbol,
Figure 112017080455543-pat00011
Is the channel coefficient, and
Figure 112017080455543-pat00012
Means Gaussian noise.
Figure 112017080455543-pat00013
Represents an OFDM symbol and a subcarrier index, respectively.

본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하기에 앞서, 먼저 종래 기술에 따른 채널 추정 방법에 대해 먼저 설명하도록 한다. Before describing a channel estimation method according to an embodiment of the present invention, a channel estimation method according to the related art will be described first.

종래 기술에 따른 채널 추정 방법은 LS(Least Square), DDCE(Decision Directed Channel Estimation), STA(Spectral Temporal Averaging) 그리고 Smoothing 기법이 있다. The conventional channel estimation methods are LS (Least Square), DDCE (Decision Directed Channel Estimation), STA (Spectral Temporal Averaging) and Smoothing techniques.

먼저, LS 방식에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하도록 한다. First, a channel estimation method according to the LS scheme will be described.

도 2는 LS 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도로, 도 2에 도시된 바와 같이, S101 단계에서의 LS 채널 추정 방법은 각 슬롯(slot)에 수신된 파일럿 심볼에서 송신한 파일럿 심볼을 나줘줌으로써 산출될 수 있다. 즉, LS 채널 추정 방법은 하기의 <수학식 2>에 따라 정의될 수 있다.2, an LS channel estimation method in step S101 is a method for estimating a pilot symbol transmitted from a received pilot symbol in each slot, as shown in FIG. 2, It can be calculated by giving. That is, the LS channel estimation method can be defined according to Equation (2) below.

Figure 112017080455543-pat00014
Figure 112017080455543-pat00014

여기서,

Figure 112017080455543-pat00015
는 추정된 채널이며,
Figure 112017080455543-pat00016
는 수신한 파일럿 심볼,
Figure 112017080455543-pat00017
는 송신한 파일럿 심볼을 의미한다. here,
Figure 112017080455543-pat00015
Is an estimated channel,
Figure 112017080455543-pat00016
Received pilot symbols,
Figure 112017080455543-pat00017
Denotes a transmitted pilot symbol.

이하, DDCE 방식에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a channel estimation method according to the DDCE method will be described.

DDCE는 결정지향 채널 추정 방법에 관한 것으로, 시간적으로 천천히 변화하는 채널에서 주로 사용하는 채널 추정 방식이다. DDCE는 상관도가 높은 심볼 간 데이터를 이용함으로써 주파수 비선택적인 환경에서 높은 이득을 보이는 방법으로, 추정한 송신 신호를 이용하여 채널을 추정하게 된다. DDCE is a decision-directed channel estimation method, and is a channel estimation method that is mainly used in a channel that changes slowly in time. The DDCE estimates the channel using the estimated transmission signal by using the highly correlated intersymbol data to show a high gain in a frequency non-selective environment.

이에 대해 도 3을 참조하여 설명하도록 한다. This will be described with reference to FIG.

도 3은 DDCE 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도로, 도 3에 도시된 바와 같이, DDCE 방식에서는 데이터 신호를 파일럿 심볼처럼 사용해서 채널을 추정하게 된다. FIG. 3 illustrates an example of a channel estimation method according to the DDCE scheme. As shown in FIG. 3, the DDCE scheme estimates a channel by using a data signal as a pilot symbol.

우선 S201 단계에서 초기 LS 추정 단계를 수행한다. 그리고 S203 단계에서 S201 단계에서 LS로 추정한 채널을 이용하여 수신한 첫 번째 데이터 심볼을 등화한다. 이때, S201 단계에서의 LS 추정 과정은 <수학식 2>에서의 과정과 동일하며, S203 단계에서의 초기 LS로 추정한 채널을 이용한 등화 과정은 하기의 <수학식 3>에 따라 정의될 수 있다. First, the initial LS estimation step is performed in step S201. In step S203, the first data symbol received is equalized using the channel estimated by the LS in step S201. In this case, the LS estimation process in step S201 is the same as that in Equation (2), and the equalization process using the channel estimated by the initial LS in step S203 can be defined according to Equation (3) .

Figure 112017080455543-pat00018
Figure 112017080455543-pat00018

여기서,

Figure 112017080455543-pat00019
는 등화한 심볼을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00020
는 수신한 데이터 심볼,
Figure 112017080455543-pat00021
는 이전 심볼에서 추정한 채널 그리고
Figure 112017080455543-pat00022
는 LS로부터 얻어진 초기 추정 채널이다. here,
Figure 112017080455543-pat00019
Quot; means an equalized symbol,
Figure 112017080455543-pat00020
The received data symbol,
Figure 112017080455543-pat00021
Is the channel estimated from the previous symbol and
Figure 112017080455543-pat00022
Is an initial estimated channel obtained from LS.

채널을 추정하기 위하여, S205 단계에서 등화한 심볼

Figure 112017080455543-pat00023
을 디매핑하여
Figure 112017080455543-pat00024
를 구하게 된다. 디매핑을 통해
Figure 112017080455543-pat00025
를 산출하는 과정은 하기의 <수학식 4>에 따라 정의될 수 있다. In order to estimate the channel, in step S205,
Figure 112017080455543-pat00023
By demapping
Figure 112017080455543-pat00024
. Through demapping
Figure 112017080455543-pat00025
Can be defined according to Equation (4) below.

Figure 112017080455543-pat00026
Figure 112017080455543-pat00026

상기 <수학식 4>에서 기호

Figure 112017080455543-pat00027
는 디매핑을 의미한다. In Equation (4)
Figure 112017080455543-pat00027
Means demapping.

이후 S207 단계에서

Figure 112017080455543-pat00028
를 이용하여 하기의 <수학식 5>에 따라 LS 채널 추정 과정을 통해 다음 채널을 추정하게 된다. Thereafter, in step S207
Figure 112017080455543-pat00028
To estimate the next channel through the LS channel estimation process according to Equation (5) below.

Figure 112017080455543-pat00029
Figure 112017080455543-pat00029

이러한 DDCE 기법은 낮은 SNR의 경우 잘못된 결정으로 인한 오류 전파의 단점이 있다. This DDCE technique has a disadvantage of error propagation due to erroneous decision in case of low SNR.

이하 STA(Spectral Temporal Averaging) 방식에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a channel estimation method according to a STA (Spectral Temporal Averaging) method will be described.

도 4는 STA 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도로, 도 4에 도시된 바와 같이 STA 방식은 데이터 파일럿 심볼을 이용한 채널 추정 값을 이용해 주파수 영역과 시간 영역에서 평균을 산출하는 방식이다. FIG. 4 is a diagram for explaining a channel estimation method according to the STA scheme. As shown in FIG. 4, the STA scheme calculates an average in a frequency domain and a time domain using a channel estimation value using a data pilot symbol.

우선 S301 단계에서 초기 LS로 추정한 채널을 이용하여 S303 단계에서 수신한 첫 번째 데이터 심볼을 등화하여

Figure 112017080455543-pat00030
을 산출하게 된다. 이에 대한 과정은 LS 방식의 <수학식 2>와 DDCE 방식의 <수학식 3>에서 정의한 바와 같다. The first data symbol received in step S303 is equalized using the channel estimated as the initial LS in step S301
Figure 112017080455543-pat00030
. The procedure for this is as defined in Equation (2) of LS method and Equation (3) of DDCE method.

그리고 채널을 추정하기 위해 S305 단계에서 등화한 심볼

Figure 112017080455543-pat00031
을 디매핑하여
Figure 112017080455543-pat00032
를 구하하고, 이를 이용하여 S307 단계에서 LS 채널 추정으로 다음 채널을 추정하게 된다. 이에 대한 과정은 DDCE 방식을 통해 설명한 <수학식 4> ~ <수학식 5>에서 정의한 바와 같다. In order to estimate the channel, in step S305,
Figure 112017080455543-pat00031
By demapping
Figure 112017080455543-pat00032
And estimates the next channel using the LS channel estimation in step S307. The procedure for this is as defined in Equation (4) to Equation (5) described through the DDCE method.

그리고, S309 단계에서 추정된 채널의 주파수 영역에서 평균을 산출하게 된다. 주파수 영역에서의 평균은 하기의 <수학식 6>에 따라 산출될 수 있다. Then, the average is calculated in the frequency domain of the channel estimated in step S309. The average in the frequency domain can be calculated according to Equation (6) below.

Figure 112017080455543-pat00033
Figure 112017080455543-pat00033

여기서 s는 주파수 영역에서 평균을 취할 부반송파의 영역을 나타내는 값이며,

Figure 112017080455543-pat00034
은 가중치 계수로
Figure 112017080455543-pat00035
이다. Where s is a value indicating a subcarrier region to be averaged in the frequency domain,
Figure 112017080455543-pat00034
Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112017080455543-pat00035
to be.

그리고 주파수 영역에서 평균을 산출한 후, S311 단계에서 시간 영역에서의 평균을 산출하게 된다. 시간 영역에서의 평균은 하기의 <수학식 7>에 따라 산출될 수 있다. After calculating the average in the frequency domain, the average in the time domain is calculated in step S311. The average in the time domain can be calculated according to Equation (7) below.

Figure 112017080455543-pat00036
Figure 112017080455543-pat00036

여기서,

Figure 112017080455543-pat00037
는 업데이트 변수로
Figure 112017080455543-pat00038
의 값을 가진다.
Figure 112017080455543-pat00039
값이 크면 시불변 채널에 적합하고 작으면 시변 채널에 적합하다. 또한 s값이 크면 평탄 페이딩 채널에 적합하고, 작으면 주파수 선택적 페이딩 채널에 적합하다. here,
Figure 112017080455543-pat00037
Is an update variable.
Figure 112017080455543-pat00038
Lt; / RTI &gt;
Figure 112017080455543-pat00039
If the value is large, it is suitable for the time constant channel, and if it is small, it is suitable for the time varying channel. Also, a large s value is suitable for a flat fading channel, while a small value is suitable for a frequency selective fading channel.

이하, 평활화(smoothing) 기법에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the smoothing technique will be described.

Smoothing은 무선 환경의 전파 특성을 이용함으로써 추정 잡음의 일부분을 제거할 수 있는 방식을 의미한다. Smoothing means a method by which a part of the estimated noise can be removed by using the radio propagation characteristics.

이러한 평활화 방법에 대해 도 5를 참조하여 설명하도록 한다. This smoothing method will be described with reference to FIG.

도 5는 평활화 방식에 따른 채널 추정 방법을 설명하기 위한 예시도로, 도 5에 도시된 바와 같이 스무딩 기법은 데이터 결정 오류의 최대치를 줄여줌으로써 DDCE 기법과 결합 시 낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)에서도 좋은 성능을 보일 수 있다. 5, the smoothing scheme reduces the maximum value of the data determination error, thereby achieving a low SNR (Signal to Noise Ratio) when combined with the DDCE scheme. [0053] FIG. 5 is a diagram for explaining a channel estimation method according to the smoothing scheme. Performance can be shown.

스무딩 기법에 대해 보다 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 파일럿 심볼은 하기의 <수학식 8>에 따라 정의된다. To describe more specifically the smoothing technique, first, a pilot symbol is defined according to Equation (8) below.

Figure 112017080455543-pat00040
Figure 112017080455543-pat00040

여기서,

Figure 112017080455543-pat00041
는 파일럿 심볼을 입력으로 받는 대각 행렬이며, F는 FFT(Fast Fourier Transform) 행렬을 의미한다. 그리고
Figure 112017080455543-pat00042
는 시간 영역에서의 채널을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00043
는 잡음을 의미한다.
Figure 112017080455543-pat00044
는 K의 길이에 맞게 축소된 FFT 행렬이며, F 행렬로부터 K의 열을 선택한 것이다. 또한
Figure 112017080455543-pat00045
도 K의 길이에 맞게 축소된 시간영역 채널이며,
Figure 112017080455543-pat00046
로부터 K의 열을 선택한 것이다.here,
Figure 112017080455543-pat00041
Denotes a diagonal matrix for receiving pilot symbols as input, and F denotes a Fast Fourier Transform (FFT) matrix. And
Figure 112017080455543-pat00042
Denotes a channel in the time domain,
Figure 112017080455543-pat00043
Means noise.
Figure 112017080455543-pat00044
Is an FFT matrix that is reduced to fit the length of K, and the column of K is selected from the F matrix. Also
Figure 112017080455543-pat00045
Is a time-domain channel reduced to fit the length of K,
Figure 112017080455543-pat00046
I have chosen the column K from.

먼저, S401 단계에서 초기 LS로 추정한 채널을 이용하여 S403 단계에서 수신한 첫 번째 데이터 심볼을 등화하여

Figure 112017080455543-pat00047
를 산출하게 된다. 이에 대한 과정은 앞서 설명한 <수학식 2>와 <수학식 3>에 따라 정의될 수 있다. First, the first data symbol received in step S403 is equalized using the channel estimated as the initial LS in step S401
Figure 112017080455543-pat00047
. The process for this can be defined according to Equation (2) and Equation (3) described above.

채널을 추정하기 위해 S405 단계에서 등화한 심볼

Figure 112017080455543-pat00048
를 디매핑하여
Figure 112017080455543-pat00049
를 구하고 이를 이용해서 S407 단계에서 LS 채널 추정으로 다음 채널을 추정하게 된다. 이에 대한 과정은 앞서 설명한 <수학식 4> ~ <수학식 5>에 따라 정의될 수 있다. In order to estimate the channel, in step S405,
Figure 112017080455543-pat00048
By demapping
Figure 112017080455543-pat00049
And estimates the next channel using the LS channel estimation in step S407. The process for this can be defined according to Equations (4) to (5).

그리고 S409 단계에서 시간영역에서 채널을 추정하게 되는데, 추정된 채널

Figure 112017080455543-pat00050
는 하기의 <수학식 9>와 같다. In step S409, the channel is estimated in the time domain.
Figure 112017080455543-pat00050
Is expressed by Equation (9) below.

Figure 112017080455543-pat00051
Figure 112017080455543-pat00051

여기서 기호 +는 의사역행렬을 의미하며

Figure 112017080455543-pat00052
은 곱을 의미한다. Where the sign + signifies a pseudoinverse,
Figure 112017080455543-pat00052
Means the product.

그리고 S411 단계에서 주파수 영역에서 채널을 추정하게 되는데, 주파수 영역에서 추정된 채널

Figure 112017080455543-pat00053
는 시간 영역에서 추정된 채널
Figure 112017080455543-pat00054
로부터 하기의 <수학식 10>에 따라 산출될 수 있다. In step S411, a channel is estimated in the frequency domain. In the frequency domain,
Figure 112017080455543-pat00053
Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
Figure 112017080455543-pat00054
Can be calculated from Equation (10) below.

Figure 112017080455543-pat00055
Figure 112017080455543-pat00055

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하도록 한다. 아울러, 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 ASCE 기법으로 지칭할 수 있다. Hereinafter, a channel estimation method according to an embodiment of the present invention will be described. For convenience of description, the channel estimation method according to an embodiment of the present invention may be referred to as ASCE technique.

먼저, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 개략적으로 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart for schematically explaining a channel estimation method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법은 수신기에 의해 이뤄질 수 있으며, 송신기로부터 신호를 수신하여 채널 추정 과정을 수행할 수 있다(S501). 이때, 수신되는 신호는 파일럿 심볼 및 데이터 심볼을 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 매우 빠르게 변하는 채널에 대해 부족한 참조 신호인 파일럿 심볼과 함께 데이터 심볼을 이용하여 채널을 추정하게 된다. Referring to FIG. 6, a channel estimation method according to an embodiment of the present invention may be performed by a receiver, and a channel estimation process may be performed by receiving a signal from a transmitter (S501). At this time, the received signal may include pilot symbols and data symbols. In the present invention, a channel is estimated using a data symbol together with a pilot symbol which is a short reference signal for a very rapidly changing channel.

이를 위하여, 본 발명의 수신기는 수신된 신호에서 파일럿 심볼에 대한 QS 채널을 추정하게 된다(S503). 그리고 QS 채널을 추정한 채널 추정 값을 이용하여 데이터 심볼에서 평활화 기법을 취하여 채널을 추정하는 것을 특징으로 한다. 즉, QS 채널을 추정한 채널 추정 값을 이용하여 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑 과정을 수행하고(S505), 평활화 기법에 따라 채널을 추정하게 된다(S507). 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑, 평활화 채널 추정 과정은 모든 데이터 심볼에 대응하여 전체 채널 주파수 응답을 얻어 낼때까지(S509) 반복하여 수행될 수 있다. To this end, the receiver estimates the QS channel for the pilot symbol in the received signal (S503). And estimates a channel by taking a smoothing scheme in a data symbol using a channel estimation value estimated for a QS channel. That is, the equalization and demapping process for the data symbols is performed using the channel estimation value estimated for the QS channel (S505), and the channel is estimated according to the smoothing scheme (S507). Equalization, demapping, and smoothing channel estimation for data symbols may be performed repeatedly until all channel frequency responses are obtained for all data symbols (S509).

이러한 과정을 통해 본 발명은 QS로 채널 추정을 하여 주파수 선택적 페이딩의 영향을 감소시켜 초기 채널 추정에 대한 오류를 줄일 수 있으며, 데이터 심볼에서는 평활화 방법으로 채널을 추정함으로써 데이터 결정 오류를 줄여 더욱 정확하게 채널을 추정할 수 있게 된다. Through this process, the present invention can reduce the error of the initial channel estimation by reducing the effect of frequency selective fading by performing channel estimation with QS, and estimating the channel using a smoothing method in the data symbol, . &Lt; / RTI &gt;

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대해 도 7을 참조하여 보다 더 구체적으로 설명하도록 한다. A channel estimation method according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법을 보다 더 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 7 is a diagram for explaining the channel estimation method according to an embodiment of the present invention in more detail.

도 7을 참조하면, 먼저 S601 단계에서 파일럿 심볼에 대한 QS 채널을 추정하게 된다. QS 방법은 convex minimization을 토대로 수식적으로 표현할 수 있으며, 주파수 선택적 페이딩의 영향을 감소시켜 채널 추정의 오류를 줄일 수 있는 것으로, 송수신단에서 모두 알고 있는 파일럿 심볼을 이용하여 QS 채널을 추정하게 된다. QS 방법을 Convex minimization 문제로 수식화하면 하기의 <수학식 11>과 같다. Referring to FIG. 7, a QS channel for a pilot symbol is estimated in step S601. The QS method can be expressed mathematically on the basis of convex minimization and it is possible to reduce the error of channel estimation by reducing the effect of frequency selective fading. Therefore, the QS channel is estimated using pilot symbols known to both the transmitting and receiving end. The QS method can be expressed as a convex minimization problem by Equation (11) below.

Figure 112017080455543-pat00056
Figure 112017080455543-pat00056

이때, d는 주파수 선택적 특성을 반영하는 인자이며, Q 행렬은 하기의 <수학식 12>와 같이 나타낼 수 있다. Here, d is a factor reflecting the frequency-selective characteristic, and the Q matrix can be expressed as Equation (12).

Figure 112017080455543-pat00057
Figure 112017080455543-pat00057

결과적으로 QS 기법을 통한 채널 추정은 하기의 <수학식 13>과 같다. As a result, the channel estimation through the QS technique is expressed by Equation (13).

Figure 112017080455543-pat00058
Figure 112017080455543-pat00058

이때 I는 단위행렬을 나타낸다. Where I represents a unit matrix.

이후, 본 발명은 데이터 심볼에 대한 ZF 등화를 수행하게 된다(S603). 즉, 본 발명은 파일럿 심볼에 대응하여 QS 방식으로 추정한 채널

Figure 112017080455543-pat00059
를 이용하여 데이터 심볼에 대한 ZF(Zero Forcing) 등화를 수행한다. 등화를 통해 얻은 심볼
Figure 112017080455543-pat00060
은 하기의 <수학식 14>와 같이 나타낼 수 있다. Thereafter, the present invention performs ZF equalization on the data symbols (S603). That is, according to the present invention, a channel estimated by a QS scheme corresponding to a pilot symbol
Figure 112017080455543-pat00059
To perform Zero Forcing (ZF) equalization on the data symbols. Symbol obtained through equalization
Figure 112017080455543-pat00060
Can be expressed by Equation (14) below.

Figure 112017080455543-pat00061
Figure 112017080455543-pat00061

이때, 하기의 <수학식 15>와 같이,

Figure 112017080455543-pat00062
심볼을 디매핑하여
Figure 112017080455543-pat00063
심볼을 얻는다(S605). At this time, as shown in Equation (15) below,
Figure 112017080455543-pat00062
By demapping the symbol
Figure 112017080455543-pat00063
Symbols are obtained (S605).

Figure 112017080455543-pat00064
Figure 112017080455543-pat00064

여기서, 기호 Q는 디매핑을 의미한다. Here, the symbol Q means demapping.

이후, 본 발명은 데이터 심볼을 이용하여 스무딩(smoothing) 채널 추정을 수행한다. 이때 시간 영역에서 채널을 추정한다(S607). 시간 영역에서 추정된 채널

Figure 112017080455543-pat00065
은 하기의 <수학식 16>과 같다. Thereafter, the present invention performs smoothing channel estimation using data symbols. At this time, the channel is estimated in the time domain (S607). Estimated channel in time domain
Figure 112017080455543-pat00065
Is expressed by Equation (16) below.

Figure 112017080455543-pat00066
Figure 112017080455543-pat00066

여기서

Figure 112017080455543-pat00067
는 데이터 심볼을 입력으로 받는 대각 행렬이며, F는 FFT 행렬을 의미한다. 그리고
Figure 112017080455543-pat00068
는 시간 영역 채널이며,
Figure 112017080455543-pat00069
는 가우시안 잡음이다.
Figure 112017080455543-pat00070
는 K의 길이에 맞게 축소된 FFT 행렬이며, F 행렬로부터 K의 열을 선택한 것이다. 또한
Figure 112017080455543-pat00071
도 K의 길이에 맞게 축소된 시간영역 채널이며,
Figure 112017080455543-pat00072
로부터 K의 열을 선택한 것이다. 여기서 기호 +와
Figure 112017080455543-pat00073
은 각각 의사역행렬과 곱을 의미한다. here
Figure 112017080455543-pat00067
Is a diagonal matrix that receives data symbols as inputs, and F denotes an FFT matrix. And
Figure 112017080455543-pat00068
Is a time-domain channel,
Figure 112017080455543-pat00069
Is Gaussian noise.
Figure 112017080455543-pat00070
Is an FFT matrix that is reduced to fit the length of K, and the column of K is selected from the F matrix. Also
Figure 112017080455543-pat00071
Is a time-domain channel reduced to fit the length of K,
Figure 112017080455543-pat00072
I have chosen the column K from. Here,
Figure 112017080455543-pat00073
Denotes the product of the pseudo-inverse and the product, respectively.

이후, 시간 영역에서 추정된 채널

Figure 112017080455543-pat00074
로부터 주파수 영역에서의 채널을 추정할 수 있으며(S609), 주파수 영역에서의 추정된 채널
Figure 112017080455543-pat00075
은 하기의 <수학식 17>의 정의에 따라 산출될 수 있다. Then, in the time domain,
Figure 112017080455543-pat00074
(S609), and estimates the channel in the frequency domain
Figure 112017080455543-pat00075
Can be calculated according to the definition of Equation (17) below.

Figure 112017080455543-pat00076
Figure 112017080455543-pat00076

이후, 피드백 과정에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the feedback process will be described.

이후, 이전 단계의 심볼에서 추정한 채널을 이용하여 다음 심볼의 채널을 구하게 된다. 먼저, 다음 심볼의 채널을 얻기 위하여 다시 데이터 심볼을 등화하여(S611)

Figure 112017080455543-pat00077
를 산출하게 되며, 하기의 <수학식 18>에 따라 정의된다. Then, the channel of the next symbol is obtained using the channel estimated from the symbol of the previous step. First, the data symbols are equalized again to obtain the channel of the next symbol (S611)
Figure 112017080455543-pat00077
And is defined according to Equation (18) below.

Figure 112017080455543-pat00078
Figure 112017080455543-pat00078

이때 하기의 <수학식 19>와 같이,

Figure 112017080455543-pat00079
심볼을 디매핑하여
Figure 112017080455543-pat00080
심볼을 얻는다(S613). At this time, as shown in Equation (19) below,
Figure 112017080455543-pat00079
By demapping the symbol
Figure 112017080455543-pat00080
Symbols are obtained (S613).

Figure 112017080455543-pat00081
Figure 112017080455543-pat00081

여기서 기호 Q는 디매핑을 의미한다. Here, the symbol Q means demapping.

아울러, 본 발명은 <수학식 19>에 정의된 바와 같이 LS 채널 추정 기법을 적용하여 다음 채널을 추정한다(S615). In addition, the present invention estimates the next channel by applying the LS channel estimation scheme as defined in Equation (19) (S615).

Figure 112017080455543-pat00082
Figure 112017080455543-pat00082

이후 데이터 심볼을 이용해 시간 영역과 주파수 영역에 대해 스무딩 채널 추정을 하게 되며(S617 ~ S619), 이에 대한 과정은 <수학식 16> ~ <수학식 17>과 같다. Thereafter, the smoothing channel estimation is performed for the time domain and the frequency domain using the data symbols (S617 to S619), and the process is as shown in Equations (16) to (17).

이후, 전체 채널 주파수 응답을 구할 때까지 피드백 과정을 반복하게 된다. Then, the feedback process is repeated until the entire channel frequency response is obtained.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하였다. The channel estimation method according to the embodiment of the present invention has been described above.

이러한 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법은 전술한 바와 같이 신호를 수신하는 수신기에 의해 그 동작이 이뤄질 수 있다. 본 발명의 수신기에 대해 도 8을 참조하여 간략히 설명하도록 한다. The channel estimation method according to the embodiment of the present invention can be performed by a receiver that receives a signal as described above. The receiver of the present invention will be briefly described with reference to Fig.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기에 대한 구조를 도시한 도면이다. 8 is a diagram illustrating a structure of a receiver according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 수신기(100)는 신호 송수신부(110) 및 신호 처리부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 8, the receiver 100 of the present invention may include a signal transmission / reception unit 110 and a signal processing unit 120.

먼저, 신호 송수신부(110)은 파일럿 심볼 및 데이터 심볼로 이루어진 신호를 수신하고, 이를 신호 처리부(120)로 전달한다. First, the signal transmitting and receiving unit 110 receives a signal including pilot symbols and data symbols, and transmits the signal to the signal processing unit 120.

그리고 신호 처리부(120)에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 수신된 신호의 파일럿 심볼에 대한 QS 채널을 추정하고, QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값을 이용하여 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑 과정을 수행하며, 데이터 심볼에 대한 평활화 채널을 추정하는 과정을 수행할 수 있다. 6 and 7, the signal processing unit 120 estimates a QS channel for a pilot symbol of a received signal, and estimates a QS channel for a data symbol using a channel estimation value estimated through QS channel estimation Performs equalization and demapping, and estimates a smoothing channel for a data symbol.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법 및 이를 위한 장치에 대해 설명하였다.The channel estimation method and the apparatus therefor according to the embodiment of the present invention have been described above.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 모의실험 결과 및 성능에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, simulation results and performance according to the embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 모의실험은 LTE 기반 업링크 시스템을 기반으로 한다. 이때, 속도와 도플러 주파수의 관계는 다음과 같다. The simulation of the present invention is based on an LTE based uplink system. At this time, the relationship between the speed and the Doppler frequency is as follows.

UrbanUrban HighwayHighway Vehicle velocityVehicle velocity 15km/h15 km / h 140km/h140 km / h Relative velocityRelative velocity 30km/h30 km / h 280km/h280 km / h Doppler frequencyDoppler frequency 166Hz166 Hz 1555Hz1555Hz

시스템 파라미터는 하기의 <표 2>과 같다. The system parameters are shown in Table 2 below.

ParameterParameter ValueValue Carrier frequencyCarrier frequency 6GHz6GHz BandwidthBandwidth 10Mhz10Mhz Sample frequencySample frequency 15.36 MHz15.36 MHz Subframe durationSubframe duration 1ms1ms Subcarrier spacingSubcarrier spacing 15kHz15kHz FFT sizeFFT size 10241024 Occupied subcarriersOccupied subcarriers 600600 No. of subcarriers/PRBNo. of subcarriers / PRB 1212 Cyclic Prefix(CP)Cyclic Prefix (CP) Normal CPNormal CP No. of OFDM symblos/subframeNo. of OFDM symblos / subframe 14 (Normal CP)14 (Normal CP) Modulation schemeModulation scheme QPSKQPSK NoiseNoise AWGNAWGN f, sf, s 2,22.2 KK 150150 dd 88 VelocityVelocity Urban 15km/h, f_D=166Hz
Highway: 140km/h,, f_D=1555Hz
Urban 15 km / h, f_D = 166 Hz
Highway: 140km / h ,, f_D = 1555Hz
Channel ModelChannel Model Urban:UMi_LoS
Highway: UMa_NLoS
Urban: UMi_LoS
Highway: UMa_NLoS
MIMO ConfigurationMIMO Configuration 1x11x1 Channel EstimationChannel Estimation DDCE, STA, Smoothing, ASCEDDCE, STA, Smoothing, ASCE Advanced ReceiverAdvanced Receiver ZFZF

도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에서의 효과를 도시한 도면으로, 먼저 도 9 및 도 10은 도심지에서의 NMSE(Normalized Mean Square Error)와 BER(Bit Error Rate)을 나타내고 있다. 도 9를 통해 확인할 수 있듯이, 성능은 DDCE, STA, Smoothing 그리고 제안 기법인 ASCE 순으로 좋아진다. DDCE는 낮은 SNR일 경우 잘못된 결정으로 인한 오류 전파가 발생하며 높은 SNR에서는 좋은 성능을 보인다. STA는 DDCE를 기반으로 하며 주파수 영역와 시간 영역에서의 평균을 취하기 때문에 DDCE보다 더 나은 성능을 보이고 있다. Smoothing의 경우 데이터 결정 오류의 최대치를 줄여 좋은 성능을 보이고 있다. 하지만 기존 채널 추정 기법들 보다도 본 발명의 실시 예인 ASCE가 낮은 SNR과 높은 SNR에서 모두 좋은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있다. 9 and 12 illustrate the effect of the channel estimation method according to an embodiment of the present invention. First, FIG. 9 and FIG. 10 illustrate an example of a normalized mean square error (NMSE) and a bit error rate (BER) Respectively. As can be seen from FIG. 9, performance is improved in the order of DDCE, STA, Smoothing, and the proposed ASCE. In case of low SNR, DDCE generates error propagation due to wrong decision and shows good performance at high SNR. STA is based on DDCE and has better performance than DDCE because it takes average in frequency domain and time domain. In the case of smoothing, it shows good performance by reducing the maximum value of data decision error. However, it can be seen that the ASCE, which is an embodiment of the present invention, has better performance than the existing channel estimation techniques at low SNR and high SNR.

한편, 도 11 및 도 12는 고속도로에서의 NMSE와 BER을 나타낸 도면이다. 도심지에서와 같이 DDCE, STA, Smoothing 그리고 제안 기법인 ASCE 순으로 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 11 and 12 are views showing NMSE and BER on a highway. As in the case of urban areas, DDCE, STA, Smoothing, and ASCE, the proposed technique, are superior in performance.

이상으로 본 발명의 실시 예에 따른 채널 추정 방법에 대해 설명하였다. The channel estimation method according to the embodiment of the present invention has been described above.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정 방법은 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 형태로 제공될 수도 있다.The channel estimation method according to an embodiment of the present invention as described above may be provided in the form of a computer readable medium suitable for storing computer program instructions and data.

이때, 기록매체에 기록된 프로그램은 컴퓨터에서 읽히어 설치되고 실행됨으로써 전술한 기능들을 실행할 수 있다. At this time, the program recorded on the recording medium can be read and installed in the computer and executed, thereby executing the above-described functions.

여기서, 컴퓨터가 기록매체에 기록된 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 기능들을 실행시키기 위하여, 전술한 프로그램은 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 컴퓨터의 장치 인터페이스(Interface)를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. In order to allow a computer to read a program recorded on a recording medium and to execute functions implemented by the program, the above-mentioned program may be stored in a computer-readable medium such as C, C ++, JAVA, machine language, and the like.

이러한 코드는 전술한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Function Code)를 포함할 수 있고, 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수도 있다. 또한, 이러한 코드는 전술한 기능들을 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조 되어야 하는지에 대한 메모리 참조 관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 컴퓨터의 프로세서가 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야만 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수도 있다.The code may include a function code related to a function or the like that defines the functions described above and may include an execution procedure related control code necessary for the processor of the computer to execute the functions described above according to a predetermined procedure. In addition, such code may further include memory reference related code as to what additional information or media needed to cause the processor of the computer to execute the aforementioned functions should be referenced at any location (address) of the internal or external memory of the computer . In addition, when a processor of a computer needs to communicate with any other computer or server that is remote to execute the above-described functions, the code may be stored in a memory of the computer using a communication module of the computer, It may further include a communication-related code such as how to communicate with another computer or a server, and what information or media should be transmitted or received during communication.

이러한, 컴퓨터 프로그램 명령어와 데이터를 저장하기에 적합한 컴퓨터로 판독 가능한 매체는, 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)과 같은 반도체 메모리를 포함한다. 프로세서와 메모리는 특수 목적의 논리 회로에 의해 보충되거나, 그것에 통합될 수 있다. Such computer-readable media suitable for storing computer program instructions and data include, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, compact disk read only memory (CD-ROM) Optical media such as a DVD (Digital Video Disk), a magneto-optical medium such as a floppy disk, and a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), and EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM). The processor and memory may be supplemented by, or incorporated in, special purpose logic circuits.

또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.The computer readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner. The functional program for implementing the present invention and the related code and code segment may be implemented by programmers in the technical field of the present invention in consideration of the system environment of the computer that reads the recording medium and executes the program, Or may be easily modified or modified by the user.

이러한 본 발명의 실시예들에 따른 각 단계는, 컴퓨터로 실행 가능한 명령어로 구현되어 컴퓨팅 시스템에 의해 실행될 수 있다. 여기서, "컴퓨팅 시스템"은 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나 이상의 소프트웨어 모듈, 하나 이상의 하드웨어 모듈, 또는 그 조합으로서 정의된다. 예를 들면, 컴퓨터 시스템의 정의는 퍼스널 컴퓨터의 오퍼레이팅 시스템과 같은 소프트웨어 모듈 및 퍼스널 컴퓨터의 하드웨어 컴포넌트를 포함한다. 모듈의 물리적인 레이아웃(layout)은 중요하지 않다. 컴퓨터 시스템은 네트워크를 통하여 연결된 하나 이상의 컴퓨터를 포함할 수 있다. Each step according to the embodiments of the present invention can be implemented by a computer system and implemented by computer-executable instructions. As used herein, a "computing system" is defined as one or more software modules, one or more hardware modules, or a combination thereof that operate in conjunction with performing an operation on electronic data. For example, the definition of a computer system includes a software module such as a personal computer's operating system and a hardware component of a personal computer. The physical layout of the module is not important. The computer system may include one or more computers connected through a network.

마찬가지로, 컴퓨팅 시스템은 메모리 및 프로세서와 같은 내부 모듈이 전자 데이터 상의 동작의 수행과 함께 동작하는 하나의 물리적 장치로 구현될 수 있다.Likewise, a computing system may be implemented in a single physical device in which an internal module, such as a memory and a processor, operates in conjunction with performing an operation on the electronic data.

또한, 이상에서 설명한 바와 같이 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.Also, as described above, the present specification contains details of a number of specific implementations, but they should not be construed as being limitations on the scope of any invention or claim, but rather on the particular embodiment of a particular invention But should be understood as an explanation of certain features. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Further, although the features may operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, Or a variant of a subcombination.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to achieve the desired result, or that all illustrated operations should be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of the various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.

본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시형태를 설명하였다. 기타의 실시형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다. 예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 특정한 구현예에서, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Certain embodiments of the subject matter described herein have been described. Other embodiments are within the scope of the following claims. For example, the operations recited in the claims may be performed in a different order and still achieve desirable results. By way of example, the process illustrated in the accompanying drawings does not necessarily require that particular illustrated or sequential order to obtain the desired results. In certain implementations, multitasking and parallel processing may be advantageous.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.The description sets forth the best mode of the invention, and is provided to illustrate the invention and to enable those skilled in the art to make and use the invention. The written description is not intended to limit the invention to the specific terminology presented. Thus, while the present invention has been described in detail with reference to the above examples, those skilled in the art will be able to make adaptations, modifications, and variations on these examples without departing from the scope of the present invention.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments but should be defined by the claims.

본 발명을 통해 얻게 되는 차세대 이동통신 핵심기술은 이동통신 성능의 향상은 물론, 단말기부품 수출 및 네트워크 구축에도 크게 기여할 것으로 예상된다. 또한 신뢰성 있는 데이터 검출을 통해 차량 통신 시장에 큰 영향을 미칠 수 있다. 구체적으로 표준화 경쟁에서 우위 확보 및 차세대 이동통신 시장 선점에 기여할 것이며, 차세대 이동통신 관련 특허와 같은 지적소유권의 산업체 이전을 통한 국내 이동통신 산업의 기술 자립도 향상 및 가격 경쟁력 제고와, 확보된 특허의 국제적 상호사용승인(cross-licensing)으로 인한 이동통신 산업의 비용 절감은 물론, 차세대 이동통신의 핵심기술을 확보를 통한 기술료 지불경감 및 수입대체 효과가 예상된다. The next generation mobile communication core technology obtained through the present invention is expected to contribute not only to enhancement of mobile communication performance but also to export of terminal parts and network construction. In addition, reliable data detection can have a significant impact on the vehicle communications market. Specifically, it will contribute to securing superiority in standardization competition and leading the next generation mobile communication market. It will improve technology self-reliance and price competitiveness of domestic mobile communication industry through transfer of intellectual property rights such as patents related to next generation mobile communication, In addition to reducing the cost of mobile communication industry due to cross-licensing, it is anticipated to reduce royalty payment and import substitution effect by securing core technology of next generation mobile communication.

더불어, 본 발명은 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있다.In addition, since the present invention is not only possible to be marketed or operated, but also can be practically and practically carried out, it is industrially applicable.

100: 수신기
110: 신호 송수신부
120: 신호 처리부
100: receiver
110: Signal transmission /
120: Signal processor

Claims (8)

수신기가,
신호가 수신되면, 파일럿 심볼을 이용하여 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 수행하는 단계;
상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값을 이용하여 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑을 수행하는 단계; 및
상기 데이터 심볼에 대한 평활화(Smoothing) 채널 추정을 수행하는 단계;를 포함하되,
상기 등화 및 디맵핑을 수행하는 단계는,
상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 데이터 심볼을 이용하여 ZF(Zero Forcing) 등화를 수행하는 단계; 및
상기 ZF 등화를 수행한 데이터 심볼을 디맵핑하여 디맵핑한 데이터 심볼을 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
The receiver,
Performing a Quadratic Smoothing (QS) channel estimation using a pilot symbol when a signal is received;
Performing equalization and demapping on a data symbol using a channel estimation value estimated through the QS channel estimation; And
Performing smoothing channel estimation on the data symbols,
The step of performing equalization and demapping comprises:
Performing ZF (Zero Forcing) equalization using a channel estimation value estimated through the QS channel estimation and a received data symbol; And
Calculating a demapping data symbol by demapping the ZF equalized data symbol;
Wherein the channel estimating method comprises:
제1항에 있어서,
상기 QS 채널 추정은 하기의 수학식 13에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
<수학식 13>
Figure 112017080455543-pat00083

이때,
Figure 112017080455543-pat00084
는 단위 행렬을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00085
는 주파수 선택적 특성을 반영하는 인자이며,
Figure 112017080455543-pat00086
는 송신된 파일럿 심볼이며,
Figure 112017080455543-pat00087
는 수신된 파일럿 심볼을 의미하며,
Figure 112017080455543-pat00088
Figure 112017080455543-pat00089
행렬을 의미함
The method according to claim 1,
Wherein the QS channel estimation is performed according to Equation (13).
&Quot; (13) &quot;
Figure 112017080455543-pat00083

At this time,
Figure 112017080455543-pat00084
Denotes an identity matrix,
Figure 112017080455543-pat00085
Is a factor that reflects frequency-selective characteristics,
Figure 112017080455543-pat00086
Is the transmitted pilot symbol,
Figure 112017080455543-pat00087
Denotes a received pilot symbol,
Figure 112017080455543-pat00088
The
Figure 112017080455543-pat00089
Means matrix
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 평활화 채널 추정을 수행하는 단계는
상기 디맵핑한 데이터 심볼을 입력으로 받는 대각 행렬을 포함하는 평활화 함수에 따라 시간 도메인 영역의 채널을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 시간 도메인 영역의 채널을 이용하여 주파수 도메인 영역의 채널을 산출하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
The method according to claim 1,
Wherein performing the smoothed channel estimation comprises:
Calculating a channel in a time domain according to a smoothing function including a diagonal matrix receiving the demapped data symbol as an input; And
Calculating a channel of the frequency domain region using the calculated channel of the time domain region;
Wherein the channel estimating method comprises:
제1항에 있어서,
상기 평활화 채널 추정을 수행하는 단계 이후에,
전체 채널 주파수 응답을 산출하기 위해, 다음 데이터 심볼이 존재할 경우,
상기 데이터 심볼에 대응하여 평활화 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 다음 데이터 심볼을 이용하여 ZF 등화를 수행하는 단계;
상기 ZF 등화를 수행한 심볼을 디맵핑하여 디맵핑한 데이터 심볼을 산출하는 단계;
상기 디맵핑한 데이터 심볼을 이용하여 LS(Least Square) 채널 추정을 통해 다음 데이터 심볼에 대한 채널 추정 값을 산출하는 단계; 및
상기 디맵핑한 데이터 심볼에 대한 평활화 채널 추정을 수행하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 방법.
The method according to claim 1,
After performing the smoothed channel estimation,
To produce the full channel frequency response, if there is a next data symbol,
Performing ZF equalization using a channel estimation value estimated through smoothing channel estimation corresponding to the data symbol and a received next data symbol;
Calculating a demapping data symbol by demapping the ZF-equalized symbol;
Calculating a channel estimation value for a next data symbol through LS (Least Square) channel estimation using the demapping data symbol; And
Performing smoothing channel estimation on the demapped data symbols;
Wherein the channel estimating method comprises:
제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 하나의 항에 기재된 채널 추정 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.A program for executing the channel estimation method according to any one of claims 1, 2, 4, and 5. 송신기로부터 신호를 수신하는 신호송수신부; 및
상기 수신한 신호의 파일럿 심볼을 이용하여 QS(Quadratic Smoothing) 채널 추정을 수행하고, 상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값을 이용하여 상기 수신한 신호의 데이터 심볼에 대한 등화 및 디맵핑을 수행하며, 상기 데이터 심볼에 대한 평활화(Smoothing) 채널 추정을 수행하는 신호 처리부;를 포함하되,
상기 신호 처리부는,
상기 QS 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 데이터 심볼을 이용하여 ZF(Zero Forcing) 등화를 수행하고, 상기 ZF 등화를 수행한 데이터 심볼을 디맵핑하여 디맵핑한 데이터 심볼을 산출하는 것을 특징으로 하는 수신기.
A signal transmitting / receiving unit for receiving a signal from a transmitter; And
Performs Quadratic Smoothing (QS) channel estimation using the pilot symbols of the received signal, and performs equalization and demapping on the data symbols of the received signal using the channel estimation values estimated through the QS channel estimation And a signal processor for performing smoothing channel estimation on the data symbols,
The signal processing unit,
Performing ZF (Zero Forcing) equalization using the channel estimation value estimated by the QS channel estimation and the received data symbol, and demodulating the ZF equalized data symbol to calculate a demapping data symbol Characterized by a receiver.
제7항에 있어서,
상기 신호 처리부는
전체 채널 주파수 응답을 산출하기 위해, 다음 데이터 심볼이 존재할 경우, 상기 데이터 심볼에 대응하여 평활화 채널 추정을 통해 추정된 채널 추정 값 및 수신된 다음 데이터 심볼을 이용하여 등화 및 디맵핑을 수행하며, 상기 다음 데이터의 디매핑한 데이터 심볼을 이용하여 LS(Least Square) 채널 추정을 통해 다음 데이터 심볼에 대한 채널 추정 값을 산출하고, 상기 다음 데이터 심볼에 대한 평활화 채널 추정을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신기.






8. The method of claim 7,
The signal processing unit
And performs equalization and demapping using a channel estimation value estimated through smoothing channel estimation and a next data symbol received, corresponding to the data symbol, if the next data symbol is present, to calculate a full channel frequency response, Calculating channel estimation values for a next data symbol through LS (Least Square) channel estimation using demapped data symbols of the next data, and performing smoothing channel estimation on the next data symbol.






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