다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 파일럿 전송 방법 document_id A220623110935

무선 통신 시스템에서 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되는데, 무선 채널 환경에서는 시간과 주파수 영역 상에서 채널 상태가 불규칙하게 변하는 페이딩 현상이 발생한다. 따라서 수신기는 올바른 신호를 알아내기 위해서 채널 정보를 이용하여 수신 신호를 보정한다. 무선 통신 시스템은 채널 정보를 알아내기 위해서 송신기와 수신기가 모두 알고 있는 신호를 전송하여 상기 신호가 채널을 통해 전송될 때 왜곡된 정도를 이용하여 채널 정보를 알아내는데, 상기 신호를 파일럿(pilot)이라고 하고, 채널 정보를 알아내는 것을 채널 추정이라고 한다. 파일럿은 실제 데이터를 포함하지 않고, 높은 출력을 갖는다. 그리고, 다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 하므로, 각 송신 안테나 별로 파일럿이 존재한다. 도 1은 단일 송신 안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 사용되는 파일럿 할당 구조의 일례를 나타낸 도면이다. 도 1에서 가로축은 주파수를 세로축은 시간을 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 짝수 심볼(even symbol) 및 홀수 심볼(odd symbol) 각각의 두 개의 부반송파(subcarrier)에 파일럿이 할당된다. 그러면 파일럿에 의한 오버헤드는 약 14.28 %이다. 도 2는 두 개의 송신 안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 사용되는 파일럿 할당 구조의 일례를 나타낸 도면이다. 복수의 송신 안테나를 갖는 무선 통신 시스템은 다이버시티 이득을 얻기 위해 시공간 부호화 방법(STC: Space-Time Coding)를 사용한다. 그리고, 복수의 송신 안테나는 동시에 서로 다른 데이터 심볼을 전송할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 심볼 각각에 제1 안테나 및 제2 안테나 각각에 대한 파일럿이 하나씩 할당된다. 그러면, 파일럿에 의한 오버헤드는 약 14.28 %이다. 도 3은 네 개의 송신 안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서 사용되는 파일럿 할당 구조의 일례를 나타낸 도면이다. 송신 안테나의 수가 증가할수록 다이버시티 이득은 커질 수 있다. 그리고, 송신 안테나의 수가 증가하더라도 수신기는 동일한 방법으로 채널을 추정할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 심볼 각각에 복수의 송신 안테나 각각에 대한 파일럿 채널이 할당된다. 즉, 네 개의 송신 안테나 각각은 각 심볼당 하나의 파일럿을 할당한다. 하나의 심볼이 14 개의 부반송파를 포함하는 경우, 파일럿에 의한 오버헤드는 약 28.57 %이다. 따라서, 다중안테나를 갖는 무선 통신 시스템에서는 송신 안테나의 수가 증가할수록 오버헤드는 크게 증가한다는 것을 알 수 있다. 일반적으로 사용되는 퍼뮤테이션(permutation) 방법에는 PUSC(Partial Usage of Subchannel), FUSC(Full Usage of Subchannel) 및 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 등이 있는데, 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템은 퍼뮤테이션 방법(permutation scheme)에 따라 서로 다른 파일럿 할당 구조를 갖는다. 종래 기술에 따른 무선 통신 시스템에서는 퍼뮤테이션 방법이 시간상에서 분리되어 있었기 때문에 퍼뮤테이션 방법에 따라 최적화된 파일럿 할당 구조가 설계될 수 있었다.