(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおけるチャネル推定方法であって、
セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値と受信されたパイロットシンボルの電力値に基づいて基準値を生成するステップと、
前記基準値と前記パイロットシンボルのそれぞれの電力値を比較して、前記パイロットシンボルのうち前記セル間干渉信号による損傷が相対的に少ない、少なくとも一つのパイロットシンボルを選別するステップと、
前記選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するステップと、
を含み、
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値は、フェーディングチャネルの周波数選択度に基づいて調整されることを特徴とするチャネル推定方法。
【請求項２】
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値は、
前記セル間干渉信号と前記パイロットシンボルの間の衝突確率に基づいて推定されることを特徴とする請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項３】
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値は、１つのパイロットシンボルに含まれるサブキャリアの個数に基づいて調整されることを特徴とする請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項４】
前記基準値を生成するステップは、
前記パイロットシンボルに対する平均電力値を計算するステップと、
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に、前記計算された平均電力値を掛けて前記基準値を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項５】
前記基準値を生成するステップは、
前記パイロットシンボルの電力値のうち最小値である最小電力値を選別するステップと、
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に、前記選別された最小電力値をかけて前記基準値を生成するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項６】
前記基準値を生成するステップは、
前記パイロットシンボルの電力値のうち最小値である最小電力値と、前記電力値のうち最大値である最大電力値を選別するステップと、
前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に、前記最大電力値と前記最小電力値の差異値をかけて前記基準値を生成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のチャネル推定方法。
【請求項７】
無線通信システムにおけるチャネル推定装置であって、
パイロットシンボルを受信する通信部と、
セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値と前記パイロットシンボルの電力値に基づいて基準値を生成し、前記基準値と前記パイロットシンボルのそれぞれの電力値を比較して、前記パイロットシンボルのうち前記セル間干渉信号による損傷が相対的に少ない、少なくとも一つのパイロットシンボルを選別するパイロットシンボル選別部と、
前記選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するチャネル推定部とを含み、
前記パイロットシンボル選別部は、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値をフェーディングチャネルの周波数選択度に基づいて調整することを特徴とするチャネル推定装置。
【請求項８】
前記パイロットシンボル選別部は、前記セル間干渉信号と前記パイロットシンボルとの間の衝突確率に基づいて、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値を推定することを特徴とする請求項７に記載のチャネル推定装置。
【請求項９】
前記パイロットシンボル選別部は、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値を１つのパイロットシンボルに含まれるサブキャリアの個数に基づいて調整することを特徴とする請求項７に記載のチャネル推定装置。
【請求項１０】
前記パイロットシンボル選別部は平均電力算出部を含み、
前記平均電力算出部は、前記パイロットシンボルに対する平均電力値を計算し、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に前記計算された平均電力値をかけて前記基準値を生成することを特徴とする請求項７に記載のチャネル推定装置。
【請求項１１】
前記パイロットシンボル選別部は最小電力算出部を含み、
前記最小電力算出部は、前記パイロットシンボルの電力値のうち最小値である最小電力値を選別し、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に前記選別された最小電力値をかけて前記基準値を生成することを特徴とする請求項７に記載のチャネル推定装置。
【請求項１２】
前記パイロットシンボル選別部は中間電力算出部を含み、
前記中間電力算出部は、前記パイロットシンボルの電力値のうち最小値である最小電力値と、前記電力値のうち最大値である最大電力値を選別し、前記セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値に前記最大電力値と前記最小電力値との差異値をかけて前記基準値を生成することを特徴とする請求項７に記載のチャネル推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システムにおけるチャネル推定方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラー通信システムで３ＧＰＰ ＬＴＥ(３rd generation partnership project long term evolution)標準、ＩＥＥＥ(Institute of electrical and electronics engineers)８０２. １６ｍ標準などは、同期検波(coherent detection)方式に基づいて設計される。ここで、同期検波方式は、送信信号がチャネルを通過する間に発生する送信信号サイズに対する歪曲度合いと送信信号位相に対する歪曲度合いを受信器で推定し、推定された結果に基づいて送信信号を補償した後に検波(detection）を実行する方式を意味する。
【０００３】
セルラー通信システムにおけるチャネル推定過程は必ず必要であり、チャネル推定の誤差はシステム性能に大きい影響を及ぼす。このような理由で、大部分のセルラー通信システム標準では、チャネル推定に使用されるパイロットシンボル(pilot symbol)に対する伝送規格が規定されている。
【０００４】
セルラー通信システムで発生されるセル間干渉(intercell interference:ＩＣＩ)信号はパイロットシンボルを損傷させることができ、パイロットシンボルの損傷はシステム性能を劣化させる要因として作用する。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、パイロットシンボルの損傷によるシステム性能劣化を防止するために、サービングセルの基地局と隣接セルの基地局との間にパイロットシンボルの位置をそれぞれ相異なるように設定し、予め決定された基準によってパイロットシンボルの電力をブースティング(boosting)する。結局、パイロットシンボルに大きな影響を及ぼすセル間干渉信号の大部分がデータシンボル(data symbol）になり、セル間干渉信号のサイズはブースティング効果によりパイロットシンボルのサイズより小さくなる。
【０００５】
しかし、上記のような努力にもかかわらず、セルの境界に位置したユーザの場合には、隣接セルによる干渉信号の強度が非常に強いためにチャネル推定性能が大きく劣化し、結果的にシステム性能も大きく劣化する。特に、ＱＡＭ(Quadrature amplitude  modulation)方式を使用するシステムの場合、全てのデータシンボルがアクティブ化されるためにデータシンボルとパイロットシンボルとの間には頻繁に衝突が発生し、これによってチャネル推定性能を改善することが非常に難しい。
【０００６】
一方、最近は、ガウス性(Gaussian)チャネルより非ガウス性(non-Gaussian)チャネルのチャネル容量が大きいことに着眼して、干渉信号に非ガウス性特性を有させる変調方式に対する研究が活発に進行している。しかし、干渉信号が非ガウス性特性を有する場合、全てのパイロットシンボルのうち干渉信号により損傷が大きいパイロットシンボルが存在する一方、干渉信号の影響をほとんど受けないパイロットシンボルも存在するので、結果的にはチャネル推定性能が低下する。したがって、非ガウス性干渉環境で満足できる水準の性能を有するチャネル推定方法が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の一実施形態は、無線通信システムで非ガウス性干渉環境に適合したチャネル推定方法及び装置を提案する。また、本発明の一実施形態は、無線通信システムで損傷が大きくないパイロットシンボルに基づいてチャネルを推定する方法及び装置を提案する。
【０００８】
また、本発明の一実施形態は、基地局と端末間の協力を通して適応的にチャネルを推定する方法を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態による方法は、無線通信システムにおけるチャネル推定方法であって、セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値と受信されたパイロットシンボルの電力値に基づいて基準値を生成するステップと、上記基準値と上記パイロットシンボルのそれぞれの電力値を比較して、上記セル間干渉信号による損傷が相対的に少ない、少なくとも一つのパイロットシンボルを選別するステップと、上記選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するステップとを含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態による方法は、無線通信システムで基地局が端末に最適のチャネル推定方式を提供する方法であって、上記端末から複数のパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードに関連する情報または上記複数のパイロットシンボルのうち選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードに関連する情報を受信するステップと、受信された第１のチャネル推定モードまたは第２のチャネル推定モードを考慮して、上記端末により適合した最終チャネル推定モードを決定し、上記決定された最終チャネル推定モードに関連する情報を上記端末に伝送するステップとを含む。
【００１１】
本発明の他の実施形態による方法は、無線通信システムにおける端末が基地局から最適のチャネル推定方式の提供を受ける方法であって、複数のパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードに関連する情報または上記複数のパイロットシンボルのうち選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードに関連する情報を上記基地局に伝送するステップと、上記基地局から上記第１のチャネル推定モードまたは第２のチャネル推定モードを考慮して決定された最終チャネル推定モードに関連する情報を受信するステップとを含む。
【００１２】
本発明の一実施形態による装置は、無線通信システムにおけるチャネル推定装置であって、パイロットシンボルを受信する通信部と、セル間干渉信号の非ガウス性特性を示す値と上記パイロットシンボルの電力値に基づいて基準値を生成し、上記基準値と上記パイロットシンボルのそれぞれの電力値を比較して、上記セル間干渉信号による損傷が相対的に少ない、少なくとも一つのパイロットシンボルを選別するパイロットシンボル選別部と、上記選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するチャネル推定部とを含む。
【００１３】
本発明の他の実施形態による装置は、無線通信システムで端末に最適のチャネル推定方式を提供する基地局であって、上記端末から複数のパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードに関連する情報または上記複数のパイロットシンボルのうち選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードに関連する情報を受信する受信部と、受信された第１のチャネル推定モードまたは第２のチャネル推定モードを考慮して、上記端末により適合した最終チャネル推定モードを決定する制御モジュールと、上記決定された最終チャネル推定モードに関連する情報を上記端末に伝送する送信部とを含む。
【００１４】
本発明の他の実施形態による装置は、無線通信システムで基地局から最適のチャネル推定方式の提供を受ける端末であって、複数のパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードに関連する情報または上記複数のパイロットシンボルのうち選別された少なくとも一つのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードに関連する情報を上記基地局に伝送する送信部と、上記基地局から上記第１のチャネル推定モードまたは第２のチャネル推定モードを考慮して決定された最終チャネル推定モードに関連する情報を受信する受信部とを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、非ガウス性干渉環境で受信されたパイロットシンボルのうち損傷度合いが大きくないパイロットシンボルに基づいてチャネル推定動作を実行することによって、チャネル推定性能を改善できる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一般的な通信システムにおけるチャネル推定の例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による通信システムでチャネルを推定するチャネル推定装置の内部構成の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の他の一つの例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の他の一つの例を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部により選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による通信システムでチャネルを推定するステップを示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による通信システムで基地局と端末間の協力を通し適応的にチャネルを推定する手順を示す信号フローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態による通信システムで基地局と端末の内部構成の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施例を添付図面を参照して詳細に説明する。また、本発明を説明するにあたり、関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断された場合はその詳細な説明は省略する。また、後述の用語は本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは、使用者、運用者の意図または慣例などによって変更されることができる。したがって、その定義は本明細書の全般にかけた内容に基づいて定められるべきである。
【００１８】
後述する本発明の実施形態では、ＱＡＭ(Quadrature amplitude modulation）とＦＳＫ(frequency shift keying)に基づいて運用されるＦＱＡＭ(Hybrid ＦＳＫ and ＱＡＭ)変調方式と、ＦＳＫ変調方式と、ＭＴ(multi-tone)-ＦＱＡＭ変調方式を使用する通信システムでセル間干渉信号の非-ガウス性特性を反映したチャネル推定方法及び装置を提案する。
【００１９】
本明細書の全般にかけて記述する‘パイロットシンボル’は‘レファレンス信号’、または‘レファレンスシンボル’と同一の意味で使用される。また、本明細書の全般にかけて記述する端末はユーザ装備(user equipment:ＵＥ）と称され、‘ＵＥ’は、例えば、移動局(mobile station)、アドバンスド移動局(advanced mobile station)、無線端末通信装置、Ｍ２Ｍ(machine to machine)装置、ＭＴＣ(machine type communications)装置などである。また、‘ＵＥ’は、たとえば、サーバ、クライアント、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットワークコンピュータ、ワークステーション、ＰＤＡ(personal digital assistant)、タブレットＰＣ(personal computer)、スキャナー、電話機、ページャー、カメラ、テレビ、携帯用ビデオゲーム装置、音楽装置、メディア再生装置、無線センサーなどである。応用例で、ＵＥはバス、汽車、航空機、ボート、自動車などのようなモバイル環境で作動する固定式コンピュータ装置もあり得る。基地局(Base Station:ＢＳ）は、NodeB、eNodeB(evolved NodeB)、基地局送受信システム(base transceiver system:ＢＴＳ）、遠隔ヘッド装置、アクセスポイント、ホーム基地局、フェムトセル基地局、中継局、散乱体(scatterer)、リピーター(repeater)、中間ノード、中継器、及び/または衛星-基盤通信基地局などであり得る。図１は一般的な通信システムにおけるチャネル推定の例を示す図である。
【００２０】
図１を参照すれば、図示するリソースブロック(Resource Blocks:ＲＢｓ）は、時間軸で区分される第１のスロットと第２スロットを含む。１０個のサブフレームを１つのフレームで定義する３ＧＰＰＬＴＥ標準では、２個のＲＢｓを一つのサブフレームまたはリソースブロックペアとも称する。
【００２１】
各リソースブロックは、リソースを割り当てる基本単位であり、周波数軸と時間軸で示すことができる。一例で、各ＲＢは、時間軸で７個のシンボル区間を含み、周波数軸で１２個のサブキャリアを含む。一つのシンボル区間とこの一つのシンボル区間に対応する一つのサブキャリアは、リソース要素(Resource Element:ＲＥ）と称される。一つのＲＢは、マトリックス形態で配列された８４個のＲＥを含む。
【００２２】
一般的なチャネル推定過程は、大きく、パイロットシンボルに対するチャネル推定過程とデータシンボルに対するチャネル推定過程に区分される。
【００２３】
パイロットシンボルに対するチャネル推定過程は次の通りである。まず１２個のサブキャリアの各々に対して１２個の周波数インデックス（Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ１２)を付与し、ここで、与えられた周波数インデックスに対して時間軸ではチャネルが変化しないと仮定する。
【００２４】
各周波数インデックス別に受信パイロットシンボルのチャネル値を累積し、累積されたチャネル値を利用してパイロットシンボルに対するチャネルを推定する。すなわち、Ｆ３で時間軸の方向に挿入された(または、分布された)パイロットシンボル(Ｐａ１、Ｐａ２)に対するチャネルを推定する場合、受信パイロットシンボル（ａ１）から推定されたチャネル値と第２スロットに該当するＲＢ内の受信パイロットシンボル（ａ２）から推定されたチャネル値を加算して、加算された結果を２で割ることで、Ｆ３に対する最終チャネル推定値（Ａ）が計算される。これを数式で表現すれば次の通りである。
【００２５】
【数１】
0006456378.tif 000002
【００２６】
類似の方法で、Ｆ６、Ｆ９、Ｆ１２に対するチャネル推定値が計算される。
【００２７】
データシンボルに対するチャネル推定過程は次の通りである。パイロットシンボルに対するチャネル推定過程で獲得したチャネル推定値を利用してデータシンボルに対するチャネルを推定する。すなわち、Ｆ４におけるデータシンボルに対するチャネル推定値は、Ｆ３に分布したパイロットシンボルから計算されたチャネル推定値（Ａ）とＦ６に分布したパイロットシンボルから計算されたチャネル推定値（Ｂ）とを利用して計算される。この時、線形補間(linear interpolation)技法が利用されることができ、これを数式で表現すれば次の通りである。
【００２８】
【数２】
0006456378.tif 000003
【００２９】
Ｆ５におけるデータシンボルに対するチャネル推定値は次の通りである。
【００３０】
【数３】
0006456378.tif 000004
【００３１】
残りのデータシンボルに対するチャネル推定値も類似の方法で計算される。
【００３２】
このように一般的なチャネル推定方法は全体パイロットシンボルを利用するので、パイロットシンボルの損傷度合いと関係がない。ＱＡＭ方式を使用するシステムの場合、リソース領域内の全てのデータサブキャリアがアクティブ化されるために大部分のパイロットシンボルがデータサブキャリアと衝突する。これによって、全てのパイロットシンボルは、類似なサイズの干渉信号の影響を受け、その損傷度合いが類似である。したがって、ＱＡＭ方式を使用するシステムでは、チャネル推定のために、できるだけ多くのパイロットシンボルを使用してパイロットシンボルの損傷を補完することが理致に合う。
【００３３】
しかしＦＱＡＭ変調方式、ＦＳＫ変調方式、ＭＴ−ＦＱＡＭ変調方式などは、一個のデータシンボルを構成する複数のデータサブキャリアのうち一部データサブキャリアだけがアクティブ化される。したがって、上記のような変調方式を適用する場合、非ガウス性特性を有するセル間干渉が発生し、したがって、上記のような変調方式を使用する無線通信システムではセル間干渉による損傷度合いがパイロットシンボル毎に大きく相異する。すなわち、全てのパイロットシンボルのうち一部パイロットシンボルは非ガウス性特性を有するセル間干渉信号により大きく損傷される一方、他の一部のパイロットシンボルはセル間干渉信号の影響をほとんど受けないため、その損傷度合いが軽微であり得る。したがって、ＦＱＡＭ変調方式、ＦＳＫ変調方式、ＭＴ−ＦＱＡＭ変調方式などを使用するシステム(または、非ガウス性干渉環境)で、パイロットシンボルの損傷度合いを考慮せずに、全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定することは非効率的であり、むしろ性能劣化の原因になる。
【００３４】
このような性能劣化を防止するために、以下では、非ガウス性干渉環境で全体パイロットシンボルのうち損傷度合いが大きくないパイロットシンボルを選別する方案と選別されたパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する方案に対して詳細に記述する。図２は、本発明の一実施形態による通信システムでチャネルを推定するチャネル推定装置の内部構成の例を示すブロック図である。説明の便宜のために、端末と基地局からなる無線通信環境で、端末に、図示されたチャネル推定装置が備われると仮定する。
【００３５】
図２を参照すれば、チャネル推定装置２００は、通信部２１０、パイロットシンボル選別部２２０、チャネル推定部２３０及び制御部２４０を含む。また、チャネル推定装置２００は、非-ガウス性干渉環境で損傷度合いが大きくないパイロットシンボルを選別し、選別されたパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。チャネル推定装置２００は、説明の便宜のために４個の構成ブロックに分けて説明されるが、本発明は４個の構成ブロックからなるチャネル推定装置に限定されるものではない。したがって、パイロットシンボル選別部２２０とチャネル推定部２３０の各機能は、一つのアルゴリズム形態で具現され、制御部２４０内に備わることができる。
【００３６】
通信部２１０は、ＦＱＡＭ変調方式、ＦＳＫ変調方式、ＭＴ−ＦＱＡＭ変調方式など(以下、‘ＦＱＡＭ系列変調方式’と称する。)で変調された複数のデータシンボルとＱＡＭ変調方式で変調された複数のパイロットシンボルを受信し、受信されたデータシンボルとパイロットシンボルを復調する。通信部２１０はモデムを具備してもよい。上記モデムに対する通常の機能及び上記モデムのハードウェア具現は、既に十分に公示された技術であるので具体的な説明は省略する。ただし、通信部２１０に備われたモデムは、異種の変調方式をサポートするように、ＦＱＡＭ系列変調方式で変調された複数のデータシンボルを復調する第１の変／復調モジュールとＱＡＭ変調方式で変調された複数のパイロットシンボルを復調する第２の変／復調モジュールを含むことができる。この時、第１及び第２の変／復調モジュールは、一つの統合されたモジュール形態で具現されてもよいことは明白である。
【００３７】
パイロットシンボル選別部２２０は、上記受信されたパイロットシンボルのうち非ガウス性特性のセル間干渉信号により損傷されないパイロットシンボル、すなわち、有効パイロットシンボルを選別する。すなわち、パイロットシンボル選別部２００は、セル間干渉信号の非ガウス性特性に関連したパラメータ（ＮＰ）を利用して、基準値（ＰTH）を生成し、上記基準値（ＰTH）と受信された複数のパイロットシンボルのそれぞれの電力を比較して上記セル間干渉信号により損傷されない有効パイロットシンボルを選別する。これに対する多様な実施形態を下記で具体的に記述する。
【００３８】
チャネル推定部２３０は、上記パイロットシンボル選別部２２０が選別した有効なパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。この時、チャネル推定部２３０は有効なパイロットシンボルの個数を確認し、確認された個数によって相異なるチャネル推定過程を実行する。これに対しては下記で詳細に記述する。
【００３９】
制御部２４０は、通信部２１０、パイロットシンボル選別部２２０及びチャネル推定部２３０の全般的な動作を管理及び制御する。
【００４０】
以下では、図２に図示されたパイロットシンボル選別部２２０動作に基づく第１乃至第３の実施形態に対して記述する。第１乃至第３の実施形態の各々は、パイロットシンボル選別部２２０がパイロットシンボルを選別するために使用する基準値を生成する過程が相異なる。
【００４１】
図３は、本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の例を示すブロック図である。
【００４２】
図３を参照すれば、本発明の第１の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、受信されたパイロットシンボルの平均電力のＮＰ倍を基準にして有効パイロットシンボルを選別する。このために、本発明の第１の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、平均電力算出部３２２、保存部３２４、基準値生成部３２６及び比較部３２８を含む。
【００４３】
平均電力算出部３２２は、受信されたパイロットシンボルの平均電力(Ｐavg）を算出する。説明の理解のために、本実施形態では、図１に図示された２個のＲＢｓ単位でパイロットシンボルの電力強度に対する平均電力(Ｐavg）を算出すると仮定する。この場合、８個の受信パイロットシンボル(ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２）の平均電力(Ｐavg）が算出され、これを数式に表現すれば次のようになる。ここで|a１｜２は受信パイロットシンボルａ１の電力値を表し、｜ａ２｜２及び｜ｄ２｜２も該当受信パイロットシンボルの電力値を示す。
【００４４】
【数４】
0006456378.tif 000005
【００４５】
保存部３２４は、基準値生成部３２６で基準値(Ｐavg）を生成するために使用するパラメータを保存する。このパラメータ（ＮＰ）は、セル間干渉信号の非ガウス性特性を推定した結果に基づいて多様な値に設定されることができる。推定した非-ガウス性特性からセル間干渉信号とパイロットシンボルとの間の衝突確率を予測できるが、上記パラメータ（ＮＰ）は推定された非ガウス性特性から予測される衝突確率によって多様な値に設定されることができる。これに対する詳細な説明は、下記で具体的に記述する。
【００４６】
基準値生成部３２６は、平均電力算出部３２２から出力される平均電力(Ｐavg)と保存部３２４に保存されたパラメータ（ＮＰ）を掛けて基準値（ＰTH）を生成する。このように基準値生成部３２６は、平均電力(Ｐavg)とパラメータ（ＮＰ）との間の乗算演算を通して上記基準値（ＰTH）を生成し、この場合、基準値生成部３２６は乗算器で具現されることができる。これを数式で表現すれば次の通りである。
【００４７】
【数５】
0006456378.tif 000006
【００４８】
比較部３２８は、受信パイロットシンボル(ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２)のそれぞれの電力値を上記基準値（ＰTH）と比較し、比較結果に基づいて有効パイロットシンボルを選別する。例えば、各パイロットシンボルの電力がＰTHより大きいと損傷が大きいパイロットシンボルとして判断されて有効パイロットシンボルとして選別されない。しかし、各パイロットシンボルの電力がＰTHより小さいか、または、同一であると該当パイロットシンボルは有効パイロットシンボルとして選別される。
【００４９】
選別された有効パイロットシンボルはチャネル推定部２３０に伝えられ、チャネル推定部２３０は選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。
【００５０】
図４は、本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の他の例を示すブロック図である。
【００５１】
図４を参照すれば、本発明の第２の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、受信されたパイロットシンボルの最小電力のＮP倍を基準にして有効パイロットシンボルを選別する。このために、本発明の第２の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、最小電力算出部４２２、保存部４２４、基準値生成部４２６及び比較部４２８を含む。
【００５２】
最小電力算出部４２２を除外した残りの構成(４２４、４２６、４２８）は、図３の３２４、３２６及び３２８と各々同一の構成及び機能を実行する。したがって、残りの構成(４２４、４２６、４２８)に対する説明は、図３の３２４、３２６及び３２８に対する説明に代替する。
【００５３】
最小電力算出部４２２は、受信されたパイロットシンボルのそれぞれの電力を考慮して電力値が最も小さい最小電力(Pmin）を選定する。これを数式に表現すれば次の通りである。ここで、｜ａ１｜２は受信パイロットシンボルａ１の電力値を表し、｜ａ２｜２及び｜ｄ２｜２も該当受信パイロットシンボルの電力値を示す。
【００５４】
【数６】
0006456378.tif 000007
【００５５】
したがって、有効パイロットシンボルの選別のために使用される基準値(ＰTH'）は下記のように計算できる。
【００５６】
【数７】
0006456378.tif 000008
【００５７】
比較部４２８は、受信パイロットシンボル(ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２)のそれぞれの電力値を上記基準値(ＰTH'）と比較し、比較結果に基づいて有効パイロットシンボルを選別する。例えば、各パイロットシンボルの電力がＰTH'より大きいと損傷が大きいパイロットシンボルとして判断されて有効パイロットシンボルとして選別されない。しかし、各パイロットシンボルの電力がＰTH'より小さいかまたは同一であると該当パイロットシンボルは有効なパイロットシンボルとして選別される。
【００５８】
選別された有効パイロットシンボルはチャネル推定部２３０に伝えられ、チャネル推定部２３０は選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。
【００５９】
図５は、本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部の内部構成の他の例を示すブロック図である。
【００６０】
図５を参照すれば、本発明の第３の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、受信されたパイロットシンボルの最大電力と最小電力との間の差異のＮＰ倍を基準にして有効パイロットシンボルを選別する。このために、本発明の第３の実施形態によるパイロットシンボル選別部２２０は、中間電力算出部５２２、保存部５２４、基準値生成部５２６及び比較部５２８を含む。
【００６１】
中間電力算出部５２２を除外した残りの構成(５２４、５２６、５２８）は、図３の３２４、３２６及び３２８と各々同一の構成及び機能を実行する。したがって、残りの構成(５２４、５２６、５２８)に対する説明は、図３の３２４、３２６及び３２８に対する説明に代替する。
【００６２】
中間電力算出部５２２は、受信されたパイロットシンボルのそれぞれの電力を考慮して電力値がもっとも大きい最大電力(Ｐmax）と電力値が最も小さい最小電力(Ｐmin）を算出する。これを数式で表現すれば次の通りである。ここで｜ａ１｜２は受信パイロットシンボルa１の電力値を示し、｜ａ２｜２及び｜ｄ２｜２も該当受信パイロットシンボルの電力値を示す。
【００６３】
【数８】
0006456378.tif 000009
【００６４】
【数９】
0006456378.tif 000010
【００６５】
その次に、中間電力算出部５２２は、最大電力(Ｐmax）と最小電力(Ｐmin）の差異値を算出して、有効パイロットシンボルの選別のために使用される基準値(ＰTH”）を下記のように計算する。
【００６６】
【数１０】
0006456378.tif 000011
【００６７】
比較部５２８は、受信パイロットシンボル(ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２)のそれぞれの電力値を上記基準値(ＰTH”）と比較し、比較結果に基づいて有効パイロットシンボルを選別する。例えば、各パイロットシンボルの電力がＰTH”より大きいと損傷が大きいパイロットシンボルとして判断されて有効パイロットシンボルとして選別されない。しかし、各パイロットシンボルの電力がＰTH”より小さいか、または同一であると該当パイロットシンボルは有効パイロットシンボルとして選別される。
【００６８】
選別された有効パイロットシンボルはチャネル推定部２３０に伝えられ、チャネル推定部２３０は、選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。
【００６９】
以下、本発明の第１乃至第３の実施形態によるパイロットシンボル選別部が基準値を生成するために使用するＮPに対して説明する。
【００７０】
上記ＮＰ設定に決定的な影響を及ぼす要因はパイロットシンボルが大きく損傷される確率である。ここで、大きく損傷される確率とは、セル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率であると理解される。また、セル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率は、ＦＱＡＭシンボルを構成するサブキャリア個数(ＦＳＫ次数(order))のようなパラメータ及びセル間干渉信号の非ガウス性特性により予想できる。したがって、上記ＮＰはＦＳＫ order、セル間干渉信号の非-ガウス性特性または周波数選択度(selectivity)によって適切な調整が必要である。
【００７１】
例えば、セル間干渉信号の非ガウス性特性が非常に極端な状況である場合には図４または図５の実施形態を利用して受信パイロットシンボルの有効性を判断することが好ましい。この時、セル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率が非常に低いと、ＮＰは１より大きく設定することが性能側面で好ましい。反対に、セル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率が非常に高いと、ＮＰは１より小さく設定することが性能側面で好ましい。
【００７２】
また、セル間干渉信号の非ガウス性特性が非常に極端な状況でない場合には図３の実施形態を利用して受信パイロットシンボルの有効性を判断することが好ましい。この場合ＮＰはセル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率が非常に高い場合で設定されたＮPとセル間干渉信号と受信パイロットシンボルとの間の衝突確率が非常に低い場合に設定されるＮＰとの中間値に設定することが好ましく、一例でＮＰは１に設定されることができる。
【００７３】
また、受信パイロットシンボルの電力はチャネルの周波数選択度(frequency  selectivity)によっても変わることができる。チャネルの周波数選択度が非常に大きいか、または小さい状況で、図４の第２の実施形態による有効パイロットシンボルの選別過程による方法は性能劣化の恐れがあるため、チャネルの周波数選択度(Channel  frequency selectivity)が非常に大きいか、または小さな状況ではＮＰを多少調整する必要がある。例えば、チャネルの周波数選択度が非常に大きい場合、ＮＰは３より大きく設定することが性能側面で好ましい。反対に、チャネルの周波数選択度が非常に小さい場合、ＮＰは１より大きくて３より小さく設定することが性能側面で有利である。
【００７４】
図５の第３の実施形態による有効パイロットの選別過程は、図４の第２の実施形態と類似の目的で提案されることができる。図５の第３の実施形態の場合、基準値は最大電力(Ｐmax）と最小電力(Ｐmin）の差異値で計算されるため、ＮＰは１/２に設定されてもよい。
【００７５】
図６は、本発明の一実施形態による通信システムでパイロットシンボル選別部により選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する例を示す図である。
【００７６】
図６を参照すれば、チャネル推定部２３０で実行されるチャネル推定過程は、図３乃至図５の実施形態のうち何れか一つの実施形態により選別された有効パイロットシンボルを利用して実行されると仮定する。
【００７７】
チャネル推定部２３０は、パイロットシンボル選別部から有効ファイルシンボルの伝達を受け、伝達を受けた有効パイロットシンボルの個数を確認する。
【００７８】
時間軸で有効パイロットシンボルの個数が２個以上である場合、＜数式１＞のように有効パイロットシンボルのチャネル値を累積し、累積されたチャネル値を利用してパイロットシンボルに対するチャネルを推定する。
【００７９】
時間軸で有効パイロットシンボルの個数が１つである場合、１つの有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する。例えば、Ｆ３に分布された受信パイロットシンボルａ１とａ２のうち一つのパイロットシンボルだけが有効パイロットシンボルとして選別されると、チャネル推定値（Ａ）は次のように演算される。
【００８０】
【数１１】
0006456378.tif 000012
【００８１】
時間軸で有効パイロットシンボルの個数が０個である場合、該当周波数インデックスに対するチャネル推定は実行されず、他の周波数インデックスに対するチャネル推定が実行される。
【００８２】
データシンボルに対するチャネル推定過程は次の通りである。
【００８３】
まず、リソース領域内に有効パイロットシンボルの個数が０個である場合、受信パイロットシンボルの有効性を判断するための基準値（ＰTH）を一段階増加させ、一段階増加された基準値(ＷＰTH)に基づいて、受信パイロットシンボルに対する有効パイロットシンボル選別過程を再実行する。これを数式で表現すれば次の通りである。
【００８４】
【数１２】
0006456378.tif 000013
【００８５】
ここで、ρは加重値を示す。
【００８６】
上記ρは、段階別に加重される値として、基本値の１０％ずつ増加されるように設定されることができる。例えば、基本値が１であり、基準値（ＰTH）を一段階増加させる場合、ρは１．１に設定されることができる。２段階を増加させる場合、基本値の２０%が増加されるのでρは１．２に設定されることができる。
【００８７】
次に、Ｆ３、Ｆ６、Ｆ９、Ｆ１２のうち一つの周波数インデックスに対するパイロットシンボルのチャネル推定値が確保された場合、全てのデータシンボルに対するチャネル推定値は該当周波数インデックスで計算されたチャネル推定値に推定する。例えば、Ｆ６に対するチャネル推定値（Ｂ）だけが確保された場合、全てのデータシンボルに対するチャネル推定値はＢに推定する。
【００８８】
次に、Ｆ３、Ｆ６、Ｆ９、Ｆ１２のうち２個以上の周波数インデックスに対するパイロットシンボルのチャネル推定値が確保された場合、確保されたチャネル推定値を利用してデータシンボルに対するチャネル推定値を推定する。例えば、図６で、Ｆ３、Ｆ６、Ｆ１２に対するチャネル推定値が確保された場合、各周波数インデックスに対するデータシンボルに対するチャネル推定値は次のように計算される。下記のＦ４、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０、Ｆ１１は線形補間法を利用して計算される。ここで、ＡはＦ３に分布されたパイロットシンボルから計算されたチャネル推定値を表し、ＢはＦ６に分布されたパイロットシンボルから計算されたチャネル推定値を表し、ＤはＦ１２に分布されたパイロットシンボルから計算されたチャネル推定値を示す。
【００８９】
【数１３】
0006456378.tif 000014
【００９０】
図７は、本発明の一実施形態による通信システムでチャネルを推定する過程を示すフローチャートである。説明の理解のために、本発明の一実施形態によるチャネル推定動作は基地局と通信する端末で実行されると仮定する。
【００９１】
図７を参照すれば、Ｓ７１０で、端末は、チャネル推定のために基地局から伝送される複数のパイロットシンボルを受信する。
【００９２】
Ｓ７２０で、端末は、上記受信した複数のパイロットシンボルのうち有効パイロットシンボルを選別するために、セル間干渉信号の非ガウス性特性に関連したパラメータ(ＮＰ)を利用して基準値(ＰTH)を生成する。
【００９３】
基準値(ＰTH)を生成する過程は、セル間干渉信号の非ガウス性特性を推定する過程と、推定された非ガウス性特性から上記セル間干渉信号と上記複数のパイロットシンボル間の衝突確率を予測する過程と、上記予測された衝突確率によって上記パラメータ(ＮP)を設定する過程及び上記設定されたパラメータ(ＮP)を利用して上記基準値を生成する過程を含む。
【００９４】
上記基準値(ＰTH)は、本発明で有効パイロットシンボルを選別するために提案するパラメータ(ＮP)と上記受信された複数のパイロットシンボルのそれぞれの各電力値を利用して生成されることができる。
【００９５】
上記基準値(ＰTH)生成過程は、上記(ＮP)と上記複数のパイロットシンボルの平均電力(Pavg）をかけて第１の基準値を生成する過程、上記ＮＰと上記複数のパイロットシンボルの電力値のうち最も小さい値の最小電力(Pmin）とをかけて第２の基準値を生成する過程及び上記ＮＰと、上記複数のパイロットシンボルの電力値のうちもっとも大きい値の最大電力(Pmax）と最も小さな値の最小電力(Pmin)の差異値(Pmax-Pmin)とをかけて第３の基準値を生成する過程を含む。
【００９６】
第１の基準値生成過程は、損傷されたパイロットシンボルと損傷されないパイロットシンボル間の比率が類似であるか同一なシステム環境で使用されることが好ましく、上記第２の基準値生成過程及び第３の基準値生成過程は損傷されたパイロットシンボルと損傷されないパイロットシンボル間の比率が大きく異なるシステム環境で使用されることが好ましい。
【００９７】
Ｓ７３０で、端末は、該当システム環境によって生成されたＰTHに基づいて上記受信した複数のパイロットシンボルのうち有効パイロットシンボルを選別する過程を実行する。すなわち、受信したパイロットシンボルの電力値がＰTHより小さいか同一であると、Ｓ７４０に進行して該当パイロットシンボルを有効パイロットシンボルとして選別する。Ｓ７５０で、端末は、選別した有効パイロットシンボルに対するチャネル推定を実行する。仮に、Ｓ７３０で、端末は、受信したパイロットシンボルの電力値がＰTHより大きいか同一であると、該当パイロットシンボルは損傷が大きいパイロットシンボルとして判断されて有効パイロットシンボルとして選別されない。すなわち、端末は、受信したパイロットシンボルの電力値がＰTHより大きいか同一であると、Ｓ７６０に進行してＳ７２０で生成された基準値を特定加重値(ρ)だけ増加させる。以後、端末は、Ｓ７１０乃至Ｓ７５０で行われた一連の過程を繰り返す。
【００９８】
このように、本発明では、非ガウス性干渉環境で受信されたパイロットシンボルのうち損傷度合いが大きくないパイロットシンボルだけを利用してチャネル推定を実行することによって、性能の優秀なチャネル推定方法を提供できる。
【００９９】
以下では、基地局が端末にＲＢ割当情報を提供する際に、該当ＲＢに適合したチャネル推定方法を報告することによって、基地局と端末との間の協力を通して適応的にチャネルを推定する方法に対して詳細に説明する。
【０１００】
本発明の一実施形態による基地局と端末との間の協力を通して適応的にチャネルを推定するために、基地局は、端末に２個のチャネル推定方法のうち端末に適合したチャネル推定方法を推奨する。ここで、２個のチャネル推定方法はＲＢ内の全てのパイロットシンボルを利用した第１のチャネル推定方法と図２乃至図７で説明したＲＢ内で損傷されないパイロットシンボルを利用した第２のチャネル推定方法を含む。基地局は、端末に第１及び第２のチャネル推定方法のうち何れか一つのチャネル推定方法を推奨し、端末は基地局により推奨されたチャネル推定方法によってチャネル推定を実行する。
【０１０１】
図８は、本発明の一実施形態による通信システムで基地局と端末との間の協力を通して適応的にチャネルを推定する手順を示す信号フローチャートである。
【０１０２】
図８を参照すれば、ステップ８１０で、基地局（ＢＳ）は、端末（ＵＥ）に端末自身に最も適合したチャネル推定モードを推奨することをリクエストする。ここで、最も適合したチャネル推定モードとは、現在の通信環境でフェーディングチャネル(fading channel)及びセル間干渉信号特性を考慮する時に端末自身に最も適合したチャネル推定方法を意味する。すなわち、ステップ８１０で、基地局（ＢＳ）は端末（ＵＥ）に端末自身が自ら判断した結果をリクエストする。この時、上記基地局（ＢＳ）は４個の報告モード(reporting modes)別に該当報告モードによるチャネル推定モードを報告するように上記端末（ＵＥ）にリクエストすることができる。
-報告モード１(Reporting Mode１:ＲＭ１):基地局が全体帯域幅(bandwidth)に存在するＲＢに対して各ＲＢ別に適合したチャネル推定を報告することを端末にリクエストするモード
-報告モード２(Reporting Mode２:ＲＭ２):基地局が全体帯域幅に存在するＲＢに対し代表チャネル推定を報告することを端末にリクエストするモード
-報告モード３(Reporting Mode３:ＲＭ３):基地局が端末に割り当てられたＲＢに対してＲＢ別に適合したチャネル推定を報告することを端末にリクエストするモード
-報告モード４(Reporting Mode４:ＲＭ４):基地局が端末に割り当てられたＲＢに対して代表チャネル推定モードを報告することを端末にリクエストするモード
【０１０３】
上記の通りに、基地局で端末の報告モード(reporting mode)を区分する理由は、端末及びシステムの状況により端末にリクエストする報告情報(reporting information）を適切に調節して制御信号またはパイロットシンボルのためのリソースを効率的に使用するためである。
【０１０４】
報告モード別適用例を説明すると次のようである。端末が使用することができる制御信号用リソースが十分に大きい場合、基地局（ＢＳ）は、ＲＭ１、ＲＭ３で適合したチャネル推定モードを報告することを端末（ＵＥ）にリクエストすることが好ましい。すなわち、基地局（ＢＳ）は、各ＲＢ別に適合したチャネル推定モードを報告することを端末にリクエストすることが好ましい。一方、端末（ＵＥ）が使用することができる制御信号用リソースが小さい場合、基地局（ＢＳ）は、ＲＭ２、ＲＭ４で適合したチャネル推定モードを報告することを端末にリクエストすることが好ましい。すなわち、基地局は、全体帯域幅に存在するＲＢに対して代表チャネル推定モードを報告することを端末にリクエストすることが好ましい。
【０１０５】
端末に割り当てるＲＢがよく変化されるシステムの場合には、基地局（ＢＳ）がＲＭ１、ＲＭ２で報告することを端末にリクエストすることが好ましい。すなわち、基地局が全体帯域幅に存在するＲＢに対するチャネル推定モードを報告することを端末にリクエストすることが好ましい。一方、端末に割り当てられるＲＢがほとんど変化されないシステムの場合には、基地局（ＢＳ）がＲＭ３、ＲＭ４で報告することを端末にリクエストすることが好ましい。すなわち、基地局（ＢＳ）が端末に割り当てられたＲＢに対するチャネル推定モードを報告することを端末にリクエストすることが好ましい。
【０１０６】
基地局（ＢＳ）が端末にチャネル推定モードをリクエストした以後、ステップ８２０で、基地局は、次のスケジューリングが決定されると、現在のスケジューリングに関連した現在スケジューリング情報と上記次のスケジューリングに関連した次のスケジューリング情報との間の差異に対する情報を隣接基地局と交換することによって、上記差異情報を上記隣接基地局と共有する。ここで、スケジューリングに関連する情報はＲＢ使用有無に関連する情報及び/または変調方式に関連する情報などを含むことができる。
【０１０７】
ステップ８３０で、端末は、上記基地局のチャネル推定モードリクエストに基づいて自身に最も適合したチャネル推定モードを選定する。上記端末は、自身に最も適合したチャネル推定モードを選定するために、ＲＢ別にセル間干渉信号の非-ガウス性特性に関連する情報（ＫICI）、ＳＩＮＲ(Signal to Interference-plus-Noise Ratio）に関連する情報（ＫSINR）、フェーディングチャネルの周波数選択度(frequency selectivity)に関連する情報（ＫＦＳ）などを推定する。上記ＫＩＣＩは、ＣＧＧ（Complex Generalized Gaussian）確率密度関数(probability density function:ＰＤＦ)で使用される統計パラメータα(alpha)と隣接セル干渉信号の非ガウス性特性などから推定されることができ、上記ＫFSは推定したフェーディングチャネル係数(fading channel coefficient）の変動量(variance)から推定されることができる。上記ＫICIの推定過程は下記で記述される。
【０１０８】
ステップ８４０で、端末は、ステップ８３０で自身に最も適合したこととして選定したチャネル推定モードを上記基地局に報告する。
【０１０９】
ステップ８５０で、基地局は、端末から報告された上記チャネル推定モードに関連する情報とステップ８２０で隣接基地局と共有したスケジューリング差異情報、すなわち現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報との間の差異に関連する情報を考慮して上記端末に最も適合したチャネル推定モードを決定する。以下では、端末で決定した最も適合したチャネル推定モードと基地局で決定した最も適合したチャネル推定モードの区別のために、基地局で決定した最も適合したチャネル推定モードを最終チャネル推定モードと命名する。この時、基地局は、ＲＢ別に最終チャネル推定モードを決定でき、複数の端末に上記最終チャネル推定モードを推奨する場合、端末別に上記最終チャネル推定モードを決定できる。
【０１１０】
ステップ８６０で、基地局は、端末にＲＢ割当情報と該当ＲＢに対応する最終チャネル推定モードを伝送する。
【０１１１】
前述したように、上記ＫICIは、ＣＧＧ確率密度関数で使用される統計パラメータαと隣接セル干渉信号の非ガウス性特性などから推定されることができる。干渉信号に対する既存の非ガウス性モデルのうち代表的なことにはＣＧＧモデルがある。
【０１１２】
ＣＧＧモデルは干渉信号あるいは雑音がＣＧＧ分布に従うと仮定する。ＣＧＧモデルで使用されるＣＧＧ分布の確率密度関数は以下の通りである。
【０１１３】
【数１４】
0006456378.tif 000015
【０１１４】
ここでαは形状母数(shape parameter)として確率密度関数の非ガウス性度合い(non-Gaussianity)を示す。一例で、αが２であるとGaussianであり、αが２より小さいとtailがheavyなsuper Gaussianになり、αが２より大きいとtailがlightなsubGaussianになる。大部分の干渉信号及びノイズはαが２以下の値を有するsuper  GaussianあるいはGaussianでモデリングされる。上記非ガウス性度合いは、super  Gaussianに近い度合いで解析され、この場合、２より小さければ小さいほど非ガウス性度合いは大きいと言える。
【０１１５】
beta(β）は尺度母数(scale parameter)としてガウス性確率密度関数の変化度合い(variance)を示す。非ガウス性復号方式に使用される確率密度関数はＣＧＧ分布のα、βのような統計パラメータを有する。したがって、本発明でＣＧＧモデルを例として説明しても本発明は既存の大部分の非ガウス性モデルを使用する方式に適用されることができる。
【０１１６】
ＣＧＧ確率密度関数でα値を推定する方法は下記のようである。
【０１１７】
【数１５】
0006456378.tif 000016
【０１１８】
ここで、Ｙｌ［ｋ］はｋ番目の受信シンボルをなすサブキャリアのうちｌ番目のサブキャリアを通して受信した信号を示し、
【０１１９】
【数１６】
0006456378.tif 000017
【０１２０】
は、k番目の受信シンボルをなすサブキャリアのうちうちｌ番目のサブキャリアに対して推定したチャネル係数(channel coefficient)を表し、
【０１２１】
【数１７】
0006456378.tif 000018
【０１２２】
は、ｋ番目の受信シンボルに対する硬判定 (hard decision）を実行して推定したＱＡＭ送信シンボルを表し、
【０１２３】
【数１８】
0006456378.tif 000019
【０１２４】
は、ｋ番目の受信シンボルに対する硬判定を実行して推定したＦＳＫ送信シンボルを示す。このようにＣＧＧ確率密度関数でαを推定するためには受信信号に対する硬判定は必須であり、その過程は下記の通りである。
【０１２５】
【数１９】
0006456378.tif 000020
【０１２６】
ここで、Ｃは、ＦＱＡＭシンボルの集合を意味し、Ｃの元素である各ＦＱＡＭシンボルはアクティブ化されるサブキャリアのインデックス(ＦＳＫシンボル)、ｍj［ｋ］と該当サブキャリアで伝送されるＱＡＭシンボル、ｓi［ｋ］で表現される。
【０１２７】
以下では、ステップ８３０で端末が推定されたＫICI、ＫSINR、ＫFSを利用して自身に最も適合したチャネル推定モードを選定する過程をより詳細に説明する。
【０１２８】
端末は、既存のチャネル推定モード、すなわち、基地局から割り当てられたＲＢに挿入された全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するモードまたは本発明の一実施形態によって選別された有効パイロットシンボルだけを利用してチャネルを推定するモードのうち何れか一つを選定する。便宜上、全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定するモードを第１のチャネル推定モードと命名し、選別された有効パイロットシンボルだけを利用してチャネルを推定するモードを第２のチャネル推定モードと命名する。
【０１２９】
第１のチャネル推定モードは、次の第１乃至第３の条件のうち少なくとも一つを満足する場合に選定されることができる。第１の条件は、ＫICI値がＧth値より大きい場合である。ここでＧthはセル間干渉信号の統計的な特性がGaussianであるかnon-Gaussianであるかを判断するための閾値を示す。第２の条件は、ＫICI値がＧth値より小さく、ＫSINR値がＳthより大きい場合である。ここで、Ｓthは、ＳＩＮＲの高低を判断するための閾値を示す。第３の条件は、ＫICI値がＧth値より小さく、ＫSINR値がＳthより小さく、ＫFS値がＦthより大きい場合である。ここでＦthは周波数選択度の大小を判断するための閾値を示す。
【０１３０】
第２のチャネル推定モードは、ＫICI値がＧth値より小さく、ＫSINR値がＳthより小さく、ＫFS値がＦthより小さな場合に選定されることができる。第２のチャネル推定モードが選定された場合、有効パイロットシンボル選定方法は、上記Ｇth値のサイズによって図３乃至図５のパイロットシンボル選別ステップのうち何れか一つを利用して選定されることができる。
【０１３１】
具体的に、図４及び図５で提案するパイロットシンボル選別過程による方法は、損傷が大きいパイロットシンボルが非常に少ない時に適合した選別方法である。すなわち、セル間干渉信号の非-ガウス性特性が非常に大きい場合に適合した選別方式である。したがって、Ｇth値が基準値（ＱTH）より小さい場合には図４または図５で提案するパイロットシンボル選別方式が選定される。
【０１３２】
図３の場合は、セル間干渉信号による損傷が大きいパイロットシンボルと損傷が大きくないパイロットシンボル間の比率が類似の場合であり、前述したパイロットシンボル選別方式に比べて相対的にセル間干渉信号の非ガウス性特性が小さい場合である。したがって、Ｇth値が基準値（ＱTH）より大きい場合には図３で提案するパイロットシンボル選別方式を選定することが好ましい。Ｇth、Ｓth、Ｆth、ＱTH値は、与えられたシステムモデルによるリンクレベルシミュレーション(link level simulation)によって決定可能であり、システムモデルがどのように具現されるかによって多様に設定されることができる。
【０１３３】
以下では、ステップ８５０で基地局が最終チャネル推定モードを決定する過程をより詳細に説明する。
【０１３４】
基地局は、端末から報告を受けたチャネル推定モードに関連する情報と、隣接基地局と共有したスケジューリング差異情報を利用して該当ＲＢのチャネル推定モードを最終決定する。この時、基地局は、端末から報告を受けたチャネル推定モードと異なるチャネル推定モードを最終的に決定できる。ここで、基地局と隣接基地局はそれぞれのＲＢ使用可否に関連する情報及び変調方式の変動可否に関連する情報を相互に交換する。
【０１３５】
下記＜表１＞は、基地局が端末から全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードの報告を受けた場合と選別された有効パイロットシンボルだけを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードの報告を受けた場合の最終チャネル推定モードを決定する多様な例を示す。
【０１３６】
【表１】
0006456378.tif 000021
【０１３７】
基地局が端末から全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モードの報告を受けたが基地局が選別された有効パイロットシンボルだけを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードを端末に推奨する場合、端末は、基地局の推奨によって第２のチャネル推定モードに基づいてチャネル推定を実行する。この場合、端末は、図３のパイロット選別方式によって平均の意味を有する基準値（ＰTH）に基づいて有効パイロットシンボルを選別することが好ましい。なぜなら、次のフレームで端末が影響を受けられる干渉チャネルの非ガウス性特性を予測できないためである。
【０１３８】
一方、基地局は隣接基地局との共有情報だけを活用してチャネル推定モードを決定し、決定されたチャネル推定モードを端末に推奨することもできる。すなわち、基地局は、第１のチャネル推定モードと第２のチャネル推定モードだけを区分して端末に推奨する。すなわち、基地局が第２のチャネル推定モードを最終決定してこれを端末に推奨する時、図３乃至図５で各々例示されたパイロットシンボルの選別過程まで細部的に決定して推奨することではない。なぜなら、基地局は、隣接基地局と共有した情報だけではパイロットシンボルの選別過程まで細部的に区分することは難しいためである。
【０１３９】
図９は、本発明の一実施形態による通信システムで基地局と端末の内部構成の例を示すブロック図である。
【０１４０】
図９を参照すれば、図示された通信システム９００は、基地局９１０と端末９２０を含み、基地局９１０はチャネル９１５を通して端末９２０と通信すると仮定する。
【０１４１】
また、基地局９１０は、第１の通信モジュール９１２、第２の通信モジュール９１４及び制御モジュール９１６を含む。
【０１４２】
第１の通信モジュール９１２は、端末９２０との無線通信を可能にする無線通信機能を有し、送信部９１２Ａと受信部９１２Ｂを含む。送信部９１２Ａは、制御モジュール９１６から伝達を受けたチャネル推定モードリクエスト(図９中の○１）を端末９２０に伝送する。受信部９１２Ｂは、端末９２０から上記チャネル推定モードリクエストによって選定されたチャネル推定モード(図９中の○２)を受信し、これを制御モジュール９１６に伝達する。
【０１４３】
第２の通信モジュール９１４は、隣接基地局(図示せず）と有無線通信を可能にする通信機能を有し、制御モジュール９１６により生成された現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報間の差異情報を上記隣接基地局に伝送する。また、第２の通信モジュール９１４は、上記隣接基地局で生成された現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報間の差異情報を受信して、これを制御モジュール９１６に伝達する。すなわち、基地局９１０は、第２の通信モジュール９１４を通して上記現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報間の差異情報を隣接基地局と共有する。
【０１４４】
制御モジュール９１６は、送信部９１２Ａを通して上記チャネル推定モードリクエストを端末９２０に送信した後、現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報間の差異情報を生成する。また、制御モジュール９１６は、第２の通信モジュール９１４を通して上記生成した差異情報を隣接基地局に送信し、上記隣接基地局で生成された現在スケジューリング情報と次のスケジューリング情報間の差異情報を受信する。
【０１４５】
また、制御モジュール９１６は、端末９２０から受信された上記選定されたチャネル推定モード(図９中の○２)と上記隣接基地局と共有した差異情報とを利用して、最適のチャネル推定モードを最終決定する。制御モジュール９１６は、端末９２０にＲＢを割り当て、割り当てられたＲＢ内のデータと割り当てられたＲＢで使用する変調方法及び符号化率、割り当てられたＲＢの位置情報などを最終決定されたチャネル推定モード(図９中の○３)と共に送信部９１２Ａを通して端末９２０に伝送する。
【０１４６】
端末９２０は、通信モジュール９２２、制御モジュール９２４及びチャネル推定モジュール９２６を含む。
【０１４７】
通信モジュール９２２は、基地局９１０との無線通信を可能にする無線通信機能を有し、送信部９２２Ａと受信部９２２Ｂを含む。送信部９２２Ａは、受信部９２２Ｂを通して受信されたチャネル推定モードリクエスト(図９中の○１)に応答して、制御モジュール９２４により選定されたチャネル推定モード(図９中の○２)を基地局９１０に伝送する。受信部９２２Ｂは、上記選ばれたチャネル推定モード(図９中の○２)によって基地局９１０から最終決定されたチャネル推定モード(図９中の○３)を受信して、これを制御モジュール９２４に伝送する。
【０１４８】
制御モジュール９２４は、伝達を受けた上記最終決定されたチャネル推定モード(図９中の○３)によってチャネル推定を実行するようにチャネル推定モジュール９２６を制御する。この時、基地局９１０から受信されたチャネル推定モード(図９中の○３）は、全てのパイロットシンボルを利用してチャネルを推定する第１のチャネル推定モード及び選別された有効パイロットシンボルだけを利用してチャネルを推定する第２のチャネル推定モードのうち何れか一つのモードを含む。制御モジュール９２４は、受信されたチャネル推定モードが第１のチャネル推定モードである場合、第１のモード選択信号を生成してチャネル推定モジュール９２６に伝達し、受信されたチャネル推定モードが第２のチャネル推定モードである場合、第２のモード選択信号を生成してチャネル推定モジュール９２６に伝達する。
【０１４９】
チャネル推定モジュール９２６は、上記第１のチャネル推定モードによってチャネルを推定する第１のチャネル推定部９２６Ａと上記第２のチャネル推定モードによってチャネルを推定する第２のチャネル推定部９２６Ｂを含む。また、チャネル推定モジュール９２６は、制御モジュール９２４から上記第１のモード選択信号または第２のモード選択信号の入力を受け、上記第１のチャネル推定モードまたは第２のチャネル推定モードでパイロットシンボルに対するチャネルを推定する。例えば、チャネル推定モジュール９２６が制御モジュール９２４から第１のモード選択信号の入力を受けた場合、第１のチャネル推定部９２６Ａが全てのパイロットシンボルを利用してチャネル推定を実行し、制御モジュール９２４から第２のモード選択信号の入力を受けた場合、第２のチャネル推定部９２６Ｂが干渉信号により大きく損傷されない有効パイロットシンボルを選別し、選別された有効パイロットシンボルに対するチャネルを推定する。上記干渉信号により大きく損傷されない有効パイロットシンボルを選別する過程と選別された有効パイロットシンボルを利用してチャネルを推定する過程は図２乃至図７を参照して十分に説明したので、ここではその具体的な説明は省略する。
【０１５０】
図９の端末９２０の内部構成は説明の理解のために、実行される機能をブロック単位で区分したことにすぎない。したがって、チャネル推定モジュール９２６で実行される各動作過程と制御モジュール９２４で実行される各動作過程は一つのアルゴリズム形態で具現されることができ、具現された一つのアルゴリズムは制御モジュール９２４に搭載されることができる。この場合、図９の端末９２０内に備われたチャネル推定モジュール９２６は省略される。
【０１５１】
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関し説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で多様に変形可能であることは明らかである。したがって本発明の範囲は説明された実施形態に限定されず、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り定められるべきである。
【符号の説明】
【０１５２】
２００  チャネル推定装置
２１０  通信部
２２０  パイロットシンボル選別部
２３０  チャネル推定部
２４０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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