KR100659229B1 - methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method - Google Patents

methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method Download PDF

Info

Publication number
KR100659229B1
KR100659229B1 KR1020040105567A KR20040105567A KR100659229B1 KR 100659229 B1 KR100659229 B1 KR 100659229B1 KR 1020040105567 A KR1020040105567 A KR 1020040105567A KR 20040105567 A KR20040105567 A KR 20040105567A KR 100659229 B1 KR100659229 B1 KR 100659229B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
tone
kernel
maximum power
papr
Prior art date
Application number
KR1020040105567A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060067306A (en
Inventor
박경
방승찬
김수범
남상우
Original Assignee
한국전자통신연구원
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 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020040105567A priority Critical patent/KR100659229B1/en
Publication of KR20060067306A publication Critical patent/KR20060067306A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100659229B1 publication Critical patent/KR100659229B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2614Peak power aspects
    • H04L27/2623Reduction thereof by clipping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69Spread spectrum techniques
    • H04B1/707Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • 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
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03834Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using pulse shaping
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B2201/00Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70706Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation with means for reducing the peak-to-average power ratio

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Noise Elimination (AREA)

Abstract

본 발명은 다중 반송파 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템에서 신호의 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법 및 이를 이용한 송신 장치, 그리고 수신 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method for reducing the maximum power to average power ratio of a signal in a multi-carrier direct sequence code division communication system, a transmitter, and a receiver using the same.

본 발명에서는 다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 다중접속 통신 시스템에서 최대전력 대 평균 전력비(PAPR:Peak to Average Power Ratio)를 최소화함으로써 전력 증폭기의 효율을 증가시킨다. 이를 위하여, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에서 PAPR 감소 방법으로 제안된 톤 예약 방식을 이용한다. 구체적으로, 송신 단에서 일정 톤 신호가 PAPR을 줄일 수 있도록 다중 반송파 신호에 삽입되어 전송되고, 수신 단에서는 이를 대역 제한 필터 또는 적응 협대역 간섭제거 필터를 사용하여 제거함으로써 수신 신호의 왜곡을 줄이면서 송신기의 전력효율을 높인다. 따라서 일반적인 OFDM에서 톤 예약 방식을 사용하는 방식과는 달리 전송속도의 저하 없이 PAPR를 감소시킬 수 있다. In the present invention, the efficiency of a power amplifier is increased by minimizing the peak power to average power ratio (PAPR) in a direct sequence code division multiple access communication system using multiple carriers. To this end, the tone reservation scheme proposed as a PAPR reduction scheme in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme is used. Specifically, a certain tone signal is transmitted and inserted into a multi-carrier signal to reduce the PAPR at the transmitting end, and the receiving end reduces the distortion of the received signal by removing it using a band limiting filter or an adaptive narrowband interference cancellation filter. Increase the power efficiency of the transmitter. Therefore, unlike the scheme of using the tone reservation scheme in conventional OFDM, it is possible to reduce the PAPR without reducing the transmission rate.

PAPR, 다중반송파, 직접 시퀀스 코드분할통신, 톤 예약, 전력효율PAPR, Multicarrier, Direct Sequence Code Division Communication, Tone Reservation, Power Efficiency

Description

다중 반송파 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템에서 신호의 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법 및 이를 이용한 송신 장치 그리고 수신 장치{methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method}Method for reducing peak to average power ratio in multi-carrier direct sequence code division communication system, and transmitting and receiving device using the same method and multi-carrier direct sequence code division multiple access communication system, and transmitting and receving apparatus using the method}

도 1은 본 발명의 실시의 예에 따른 다중반송파 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템에서 송신 장치의 구조를 도시한 것이다.1 illustrates a structure of a transmitter in a multicarrier direct sequence code division communication system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 감쇄 신호 발생부의 구조를 나타낸 도이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of the attenuation signal generator shown in FIG. 1.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 방법의 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a transmission method according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 감쇄 신호 발생부에서 발생되는 커널 신호의 예를 도시한 것이다.4A illustrates an example of a kernel signal generated by the attenuation signal generator.

도 4b는 다중 변조 신호의 예를 시간영역에서 나타낸 것이다.4B shows an example of a multiple modulated signal in the time domain.

도 4c는 시간 축으로 이동되고 스케일링된 커널 신호의 예를 나타낸 것이다.4C shows an example of a kernel signal that is scaled and shifted on the time axis.

도 4d는 시간 이동되고 스케일링된 커널 신호에 의해 최대 전력이 제거된 송신 신호의 예를 도시한 것이다4D shows an example of a transmitted signal with its maximum power removed by a time shifted and scaled kernel signal.

도 5는 본 발명의 실시의 예에서 톤 제거 필터 뱅크를 이용한 수신 장치의 구조를 나타낸 도이다.5 is a diagram illustrating a structure of a receiving apparatus using a tone removing filter bank according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 방법의 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a receiving method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 5에 도시된 톤 제거 필터부의 구조 예이다. FIG. 7 is a structural example of a tone removing filter unit shown in FIG. 5.

도 8은 본 발명의 실시의 예에서 적응 협대역 간섭제거기를 이용한 수신 장치의 구조를 나타낸 도이다. 8 is a diagram illustrating a structure of a receiving apparatus using an adaptive narrowband interference canceller according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 코드분할 다중접속 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 다중반송파 직접 시퀀스 코드분할 (Multi-Carrier DS(Direct Sequence)/CDMA(Code Division Multiple Access)) 통신 시스템에서 신호의 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법 및 이를 이용한 송신 장치 그리고 수신 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a code division multiple access communication system, and more particularly, to the maximum power of a signal in a multi-carrier direct sequence (CDMA) / code division multiple access (CDMA) communication system. The present invention relates to a method for reducing average power ratio, a transmitter and a receiver using the same.

최근 이동통신에서는 데이터 전송 속도를 높이는 방안으로 다중 반송파를 사용하는 기술이 많은 관심을 받고 연구 및 개발되고 있다. 다중 반송파 시스템은 단일 반송파를 사용하여 넓은 대역 사용시 문제가 되는 페이딩(fading) 채널의 극복 문제 등을 해결하는 방법으로 많은 논의가 되고 있다. 이들 방법 중 대표적인 것이 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식과 다중 반송파 직접 시퀀스 코드분할 방식이다. Recently, a multi-carrier technology has been received and researched and developed as a method of increasing the data transmission speed in mobile communication. Multi-carrier systems have been discussed as a way to overcome the problem of overcoming the fading (fading channel) problem that is a problem when using a wide band using a single carrier. Representative of these methods is Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and multi-carrier direct sequence code division.

그러나 이러한 방식들은 각 반송파의 위상 변화가 랜덤하기 때문에 최대전력 대 평균전력의 비(Peak to Average Power Ratio : PAPR)가 단일 반송파 시스템에 비하여 매우 높다. PAPR이 높음으로 인해 고출력 선형 증폭기의 경우 넓은 선영 영 역이 요구되어 가격이 상응하고 전력 효율이 저하되는 문제가 발생한다. 또한 비선형 증폭기의 경우도 신호의 선형성 유지를 위해 증폭기의 동작점을 하향시키는 백 오프(Back-off)를 수행하여야 하는데, 이 또한 증폭기 효율 저하와 전력 소모 증가를 유발한다. 이러한 문제는 특히 전지를 전원으로 사용하는 휴대 단말에서 전지의 사용시간을 심각히 짧게 하는 현상을 발생시킬 수 있다. However, in these methods, since the phase change of each carrier is random, the Peak to Average Power Ratio (PAPR) is much higher than that of a single carrier system. Due to the high PAPR, high power linear amplifiers require a wide range of lines, which leads to corresponding cost and lower power efficiency. In the case of nonlinear amplifiers, in order to maintain the linearity of the signal, back-off is required to lower the operating point of the amplifier. This also causes a decrease in amplifier efficiency and increased power consumption. This problem may occur, in particular, in a mobile terminal using the battery as a power source, a phenomenon in which the battery use time is significantly shortened.

이러한 PAPR을 감소시키기 위한 방법이 주로 OFDM 분야에 많은 연구가 진행되고 있으나 직접 시퀀스 코드분할 통신 분야에서 적용되는 기술은 적은 편이다. 종래에 직접 시퀀스 코드 분할 통신 분야에서 PAPR을 감소시키기 위하여 주로 적용된 방식은 출력신호를 모니터링하여 증폭기의 선형 영역을 초과할 경우 전송하는 신호를 단순히 클리핑(clipping)하여 송신하는 방식을 사용하였다. 그러나 이 방식은 다소의 대역내 신호(in-band signal) 왜곡과 대역외(out-of-band) 방사를 유발할 수 있다. Although a lot of researches are mainly conducted in the OFDM field for reducing the PAPR, there are few techniques applied in the field of direct sequence code division communication. Conventionally, a method mainly applied to reduce PAPR in the direct sequence code division communication field uses a method of monitoring an output signal and simply clipping a signal to be transmitted when the linear region of the amplifier is exceeded. However, this approach can cause some in-band signal distortion and out-of-band radiation.

또한 OFDM에 적용된 톤 예약(Tone Reservation) 방식은 IFFT(inverse fast fourier tramsform))와 FFT(fast fourier tramsform)를 사용하여 변복조하는 OFDM에서, 특정 톤을 사용하지 않고 이것을 커널 신호로 사용하여 PAPR를 줄이는 방식이다. 그러나 커널에 사용된 톤 수만큼 데이터 속도가 저하되는 단점이 있다.In addition, the Tone Reservation scheme applied to OFDM uses OFDM as an inverse fast fourier tramsform (IFFT) and fast fourier tramsform (FFT). That's the way. However, the disadvantage is that the data rate is reduced by the number of tones used in the kernel.

이와 같이 종래의 다중 반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할통신에서는 각 반송파의 위상차 등으로 인하여 송신되는 신호의 전력의 최대와 평균의 비가 매우 높을 수 있으며, 이러한 경우 전력증폭기의 효율을 감소시키거나 선형 증폭 영역이 넓은 고가의 전력 증폭기를 사용하여야만 하는 문제를 발생시킨다. 특히 휴대 단말의 경우 전지의 사용 시간을 감소시킨다. As such, in the conventional direct sequence code division communication using a multi-carrier, the ratio of the maximum and average power of a transmitted signal may be very high due to the phase difference of each carrier. In this case, the efficiency of the power amplifier is reduced or linear amplification is performed. This creates a problem that requires the use of expensive power amplifiers with large areas. In particular, in the case of a mobile terminal, the use time of the battery is reduced.

그러므로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템에서, 대역 내 신호의 품질을 최대한 왜곡하지 않고 대역외 방사를 줄이면서 최대 전력 대 평균 전력 비를 감소시키고자 하는데 있다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the conventional problems, in the direct sequence code division communication system, while reducing the maximum power to average power ratio while reducing out-of-band radiation without distorting the quality of the in-band signal as much as possible I'm trying to.

또한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 수신 단에서 적응형 협대역 필터 또는 톤 제거 필터 뱅크를 사용하여 송신단의 신호의 최대 대 평균 전력 비를 감소시키는 방법 및 이를 이용한 송수신 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a method for reducing a maximum to average power ratio of a signal of a transmitter using an adaptive narrowband filter or a tone removing filter bank at a receiver, and a transmitter / receiver using the same.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 최대 전력 대 평균 전력비 감소 방법은, 다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템에서 송신단에서 신호의 PAPR을 감소하기 위한 방법에 있어서, a) 대역 확산되고 변조된 다중 변조 신호를 획득하는 단계; b) 상기 다중 변조 신호에서 임의의 임계값을 넘는 최대값의 크기를 측정하고, 상기 최대값이 검출되는 시간을 측정하는 단계; c) 대역내의 여러 톤 신호를 합하여 시간영역에서 임펄스성 의사 잡음인 커널 신호를 생성하는 단계; d) 상기 커널 신호의 최대값의 크기 및 시간 축을 상기 b) 단계에서 측정된 다중 변조 신호의 최대값의 크기 및 시간에 따라 변화시켜서 감쇄 신호를 생성하는 단계; 및 e) 상기 다중 변조 신호에서 상기 감쇄 신호를 감산하여 송신하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for reducing the maximum power-to-average power ratio, in a method for reducing PAPR of a signal at a transmitting end in a direct sequence code division communication system using multiple carriers. Obtaining a spread modulated multiple modulated signal; b) measuring the magnitude of the maximum value beyond any threshold in the multiple modulated signal and measuring the time at which the maximum value is detected; c) summing several tone signals in the band to produce a kernel signal that is an impulsive pseudo noise in the time domain; d) changing the magnitude and time axis of the maximum value of the kernel signal according to the magnitude and time of the maximum value of the multiple modulated signal measured in step b) to generate an attenuation signal; And e) subtracting the attenuation signal from the multiple modulated signal and transmitting.

이 경우, 수신단에서 상기 송신단으로부터 송신된 신호를 수신한 후, 상기 수신 신호를 각 반송파별로 복조하는 단계; 및 상기 각 반송파별로 복조된 신호를 톤 제거 필터를 이용하여 커널 신호에 사용된 톤 신호 성분을 제거하는 단계를 더 포함한다. In this case, after receiving a signal transmitted from the transmitting end at the receiving end, demodulating the received signal for each carrier; And removing the tone signal component used in the kernel signal from the demodulated signal for each carrier using a tone removal filter.

본 발명의 다른 특징에 따른 송신 장치는, 다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템의 송신 장치에서, 전송하고자 하는 다수의 데이터 스트림을 각각 확산 및 변조하는 다수의 확산 및 변조부; 각각의 데이터 스트림에 반송파를 이용하여 변조하는 다수의 신호 승산부; 다수의 신호 승산부로부터 출력되는 신호를 혼합하여 다중 변조 신호를 생성하는 제1 신호 합산부; 상기 다중 변조 신호를 입력 신호로 하고, 상기 입력 신호를 토대로 감쇄 신호를 생성하는 감쇄 신호 발생부; 상기 감쇄 신호와 상기 제1 스위치부로부터 출력되는 다중 변호 신호를 혼합하여 최대 전력 제거 신호를 출력하는 제2 신호 합산부; 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR과 설정된 임계값을 비교하여 상기 최대 전력 제거 신호를 송신 신호로 하여 선택적으로 출력하는 PAPR 감소 제어부; 및 상기 PAPR 감소 제어부로부터 출력되는 송신 신호를 처리하여 송신하는 송신부를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a transmission apparatus comprising: a plurality of spreading and modulation units for spreading and modulating a plurality of data streams to be transmitted in a transmitting apparatus of a direct sequence code division communication system using multiple carriers; A plurality of signal multipliers for modulating each data stream using a carrier wave; A first signal adder configured to generate a multiple modulated signal by mixing signals output from the plurality of signal multipliers; An attenuation signal generator that uses the multiple modulated signal as an input signal and generates an attenuation signal based on the input signal; A second signal summing unit for mixing the attenuation signal and the multiple sign signal output from the first switch unit to output a maximum power removal signal; A PAPR reduction controller configured to compare the PAPR of the maximum power removal signal with a set threshold and selectively output the maximum power removal signal as a transmission signal; And a transmitter for processing and transmitting a transmission signal output from the PAPR reduction controller.

또한 본 발명의 다른 특징에 따른 수신 장치는 다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템의 송신 장치로부터 제공되는 신호를 수신처리하는 수신 장치에서, 상기 송신 장치가 대역내의 여러 톤 신호를 합하여 시간영역에서 임펄스성 의사 잡음인 커널 신호를 생성하고, 상기 커널 신호의 최대값의 크기 및 시간 축을 상기 송신하고자 하는 신호의 최대값의 크기 및 시간에 따라 변화시켜서 감쇄 신호를 생성하고, 상기 송신하고자 하는 신호에서 감쇄 신호를 감산하여 송신하고, 상기 수신 장치는 상기 송신 장치로부터 송신되는 신호를 수신하고, 수신 신호를 각 반송파별로 분리하여 얻어진 N개의 수신 신호에 각각 반송파를 승산하여 복조하는 다수의 신호 승산부; 복조된 N개의 수신 신호에서 상기 커널 신호에 따른 톤 신호 성분을 제거하는 다수의 톤 제거 필터; 각각의 톤 제거 필터로부터 출력되는 수신 신호를 정합시키는 다수의 정합 필터; 정합 처리된 각각의 수신 신호를 역확산시키는 다수의 역확산부; 및 역확산된 수신 신호를 디코딩하는 다수의 디코더를 포함한다. In addition, a receiving apparatus according to another aspect of the present invention is a receiving apparatus for receiving and processing a signal provided from a transmitting apparatus of a direct sequence code division communication system using a multicarrier, wherein the transmitting apparatus sums several tone signals in a band and includes a time domain. Generates a kernel signal which is an impulsive pseudo noise at, and generates an attenuation signal by changing the magnitude and time axis of the maximum value of the kernel signal according to the magnitude and time of the maximum value of the signal to be transmitted, and the signal to be transmitted. Subtracts the attenuated signal from the transmitter, and the receiver receives a signal transmitted from the transmitter, and multiplies and demodulates a carrier wave to N received signals obtained by separating the received signal for each carrier. ; A plurality of tone removal filters for removing tone signal components according to the kernel signal from demodulated N received signals; A plurality of matched filters for matching the received signal output from each tone rejection filter; A plurality of despreaders which despread each matched received signal; And a plurality of decoders for decoding the despread received signal.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 직접 시퀀스 코드분할 다중 접속 통신 시스템에서의 송신 장치의 구조도이다.  1 is a structural diagram of a transmitter in a multi-carrier direct sequence code division multiple access communication system according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치는 전송하고자 하는 다수의 데이터 스트림을 각각 확산 및 변조하는 다수의 확산 및 변조부(11∼1N), 확산 및 변조된 데이터 스트림을 각각 펄스 성형하는 다수의 펄스 성형부(21∼2N), 펄스 성형된 각각의 데이터 스트림에 반송파를 이용하여 변조하는 다수의 신호 승산부(31∼3N), 다수의 신호 승산부로부터 출력되는 신호를 혼합하여 다중 변조 신호를 생성하는 제1 신호 합산부(40), 상기 다중 변조 신호를 소정 시간 동안 저장하는 버퍼(50), 소정 단위로 구동하여 상기 버퍼(50)에 저장된 다중 변조 신호를 출력하는 제1 스위치부(60), 상기 제1 스위치부(60)로부터 출력되는 다중 변조 신호를 입력 신호로 하고, 상기 입력 신호를 토대로 감쇄 신호를 생성하는 감쇄 신호 발생부(70), 상기 감쇄 신호와 상기 제1 스위치부로부터 출력되는 다중 변호 신호를 혼합하여 최대 전력 제거 신호를 출력하는 제2 신호 합산부(80), 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR과 설정된 임계값을 비교하여 상기 최대 전력 제거 신호를 송신 신호로서 선택적으로 출력하는 PAPR 감소 제어부(90), 상기 PAPR 감소 제어부로부터 출력되는 송신 신호를 처리하여 무선(air) 상으로 전송하는 송신부(110), 상기 PAPR 감소 제어부로부터 출력되는 송신 신호를 선택적으로 상기 송신부(110)로 전달하는 제2 스위치부(100)를 포함한다. 여기서, 제1 스위치부(60)는 PAPR 감소 제어부의 제어에 따라 동작하여 버퍼(50)로부터 출력되는 신호 또는 상기 PAPR 감소 제어부(90)로부터 출력되는 신호 중에서 하나를 선택하여 상기 감쇄 신호 발생부(70)로 인가한다. As shown in FIG. 1, a transmission device according to an embodiment of the present invention includes a plurality of spreading and modulation units 11 to 1N, spreading and modulating data streams, each spreading and modulating a plurality of data streams to be transmitted. A plurality of pulse shaping sections 21 to 2N for pulse shaping each, a plurality of signal multipliers 31 to 3 N for modulating each of the pulse shaped data streams using a carrier wave, and a signal output from a plurality of signal multiplication sections. The first signal summing unit 40 to generate a multi-modulated signal by mixing the first, the buffer 50 for storing the multi-modulated signal for a predetermined time, and drive in a predetermined unit to output the multi-modulated signal stored in the buffer 50 Attenuation signal generator 70 for generating attenuation signal based on the first switch unit 60 and the multiplexed modulation signal output from the first switch unit 60 as the input signal, and the attenuation A second signal summing unit 80 for mixing a call and the multiple sign signals output from the first switch unit to output a maximum power removal signal, and comparing the PAPR of the maximum power removal signal with a set threshold value to remove the maximum power; A PAPR reduction control unit 90 for selectively outputting a signal as a transmission signal, a transmission unit 110 for processing a transmission signal output from the PAPR reduction control unit and transmitting it over the air, and a transmission signal output from the PAPR reduction control unit Optionally includes a second switch unit 100 for transmitting to the transmitter 110. Here, the first switch unit 60 operates under the control of the PAPR reduction controller to select one of a signal output from the buffer 50 or a signal output from the PAPR reduction controller 90 to select the attenuation signal generator ( 70).

한편 송신부(110)는 RF/IF 유닛이며, 이러한 기술은 공지된 기술임으로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. Meanwhile, the transmitter 110 is an RF / IF unit, and since such a technique is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.

도 2는 위에 기술된 바와 같은 구조로 이루어지는 송신 장치에서, 감쇄 신호 발생부(70)의 구조를 나타낸 도이다. 2 is a diagram showing the structure of the attenuation signal generator 70 in the transmission device having the structure as described above.

본 발명의 실시 예에 따른 감쇄 신호 발생부(70)는 송신되는 신호의 PAPR를 낮추기 위해 K개의 톤 신호로 형성된 커널신호를 이용하여, 송신되는 신호에 K개의 톤으로 이루어진 커널 신호 성분을 포함시킨다. The attenuation signal generator 70 according to an embodiment of the present invention includes a kernel signal component consisting of K tones in the transmitted signal using a kernel signal formed of K tone signals to lower the PAPR of the transmitted signal. .

이를 위하여, 감쇄 신호 발생부(70)는 도 2에 도시되어 있듯이, N개의 다중 반송파가 존재하는 대역 내에 임의의 K개의 톤 신호를 합하여 시간영역에서 임펄스 성 의사 잡음 신호를 생성하는 커널 신호 생성기(71), 상기 제1 스위치부(60)를 통하여 버퍼(50)로부터 입력되는 신호의 최대(Peak) 전력의 크기를 측정하고, 상기 최대 전력이 측정된 시간을 측정하는 최대 전력 측정기(72), 상기 측정된 시간에 따라 상기 커널 신호 생성기(71)로부터 출력되는 의사 잡음 신호를 상기 시간 위치로 이동시켜 상기 입력되는 신호의 최대 전력 성분을 제거하는 시간축 이동기(73), 상기 입력되는 신호의 최대 전력값과 설정된 최대 허용 전력 값과의 차이에 비례하도록 상기 시간 이동된 커널 신호를 스케일링하여, 감쇄 신호를 출력하는 스케일링기(74)를 포함한다. To this end, the attenuation signal generator 70, as shown in Figure 2, the kernel signal generator for generating an impulse pseudo-noise signal in the time domain by adding any K tone signal in the band where the N multi-carrier exists ( 71, a maximum power meter 72 measuring a magnitude of peak power of a signal input from the buffer 50 through the first switch unit 60, and measuring a time at which the maximum power is measured; The time base shifter 73 for removing the maximum power component of the input signal by moving the pseudo noise signal output from the kernel signal generator 71 to the time position according to the measured time, and the maximum power of the input signal. And a scaler 74 that scales the time-shifted kernel signal to be proportional to the difference between the value and the set maximum allowable power value, and outputs an attenuation signal.

한편 커널 신호 발생기(71)는 도 2에서와 같이, 각각 톤 신호를 생성하는 K개의 톤 신호 생성기(7111∼711K), 생성된 K 개의 톤 신호를 혼합하여 커널 신호로 출력하는 혼합기(712)를 포함한다. Meanwhile, as shown in FIG. 2, the kernel signal generator 71 includes K tone signal generators 7111 to 711K for generating tone signals, and a mixer 712 for mixing the generated K tone signals and outputting them as kernel signals. Include.

다음에는 이러한 구조를 토대로 하여 송신되는 신호의 최대 전력 대 평균 전력비를 감소시키기 위한 송신 방법에 대하여 설명한다. Next, a transmission method for reducing the maximum power to average power ratio of a transmitted signal based on this structure will be described.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a transmission method according to an exemplary embodiment of the present invention.

첨부한 도 3에 도시되어 있듯이, 도시하지 않은 데이터 발생부로부터 반송파 수와 동일한 N 개의 데이터 스트림이 인가되면, 송신 장치의 각 확산 및 변조부(11∼1N)는 인가되는 각각의 데이터 스트림을 확산 및 변조하여 출력한다(S100∼ S110). 이하에서는 데이터 스트림을 설명의 편의상 데이터 신호라고 명명한다. 펄스 성형부(21∼2N)는 전송되는 신호의 대역 제한을 위하여, 각각 확산 및 변조되어 출력되는 데이터 신호를 펄스 성형한다(S120). 이러한 신호의 확산 및 변조 그리고 펄스 성형은 공지된 기술임으로 상세한 설명을 생략한다. As shown in FIG. 3, when N data streams equal to the number of carriers are applied from a data generating unit (not shown), each spreading and modulating unit 11 to 1N of the transmitting apparatus spreads each applied data stream. And modulate and output (S100 to S110). Hereinafter, the data stream is referred to as a data signal for convenience of description. The pulse shaping parts 21 to 2N pulse shape the data signals that are spread and modulated, respectively, in order to limit bands of the transmitted signals (S120). The spreading and modulation of the signal and the pulse shaping are well known techniques, and thus detailed descriptions are omitted.

펄스 성형된 N개의 데이터 신호는 신호 승산부(31∼3N)에 의하여 반송파들과 각각 혼합 및 변조되어 출력된다. 각각 변조된 N개의 데이터 신호는 제1 신호 합산부(40)에 의하여 합쳐져서 다중 변조 신호가 생성된다(S130). 이러한 다중 변조 신호는 블록 처리를 위해 M개의 심볼 구간 M*T시간 동안 버퍼(50)에 저장된다(S140). 한편 시간 분할 듀플렉스 방식을 사용하는 경우 심볼 주기의 M배 대신에 송수신 시간 변경 단위인 타임 슬롯 단위로 상기 다중 변조 신호를 버퍼에 저장할 수도 있다. The pulse-shaped N data signals are mixed and modulated with the carriers by the signal multipliers 31 to 3N, respectively, and output. Each of the modulated N data signals is combined by the first signal adder 40 to generate a multiple modulated signal (S130). The multiple modulated signal is stored in the buffer 50 for M symbol period M * T time for block processing (S140). In the case of using the time division duplex method, the multi-modulated signal may be stored in a buffer in units of time slots that are transmission / reception time change units instead of M times the symbol period.

이후 M 심볼 구간 단위로 동작하는 제1 스위치부(60)가 버퍼(50)에 연결되어, 버퍼(50)에 저장된 다중 변조 신호가 제1 스위치부(60)를 통하여 감쇄 신호 발생부(70)로 출력된다.  Thereafter, the first switch unit 60, which operates in units of M symbol intervals, is connected to the buffer 50 so that the multiple modulation signals stored in the buffer 50 are attenuated through the first switch unit 60. Is output.

감쇄 신호 발생부(70)의 최대 전력 측정기(72)는 제1 스위치부(60)를 통하여 입력되는 다중 변조 신호의 최대 전력을 측정하고, 시간 축 이동기(73)는 상기 측정된 최대 전력이 특정 임계값을 넘는 시간과 크기를 구한다. 그리고 최대 전력이 특정 임계값을 넘을 경우의 시간과 크기가 구해지면, 시간축 이동기(73)는 커널 신호 발생기(71)로부터 제공되는 커널 신호를 상기 최대 전력값과 동일한 시간 위치로 이동시켜, 상기 다중 변조 신호의 최대 전력값을 제거한다. 이후 스케일링기 (74)는 상기 최대 전력값의 크기와 설정된 최대 허용 전력 값과의 차이에 비례하도록 시간 이동된 커널 신호를 스케일링하여 감쇄 신호로서 출력한다(S150).The maximum power meter 72 of the attenuation signal generator 70 measures the maximum power of the multiple modulated signal input through the first switch unit 60, and the time axis shifter 73 determines that the measured maximum power is specified. Find the time and magnitude beyond the threshold. When the time and magnitude when the maximum power exceeds a specific threshold value are obtained, the time base shifter 73 moves the kernel signal provided from the kernel signal generator 71 to the same time position as the maximum power value, thereby multiplying the multiple values. Remove the maximum power value of the modulated signal. Thereafter, the scaler 74 scales the kernel signal shifted in time so as to be proportional to the difference between the maximum power value and the set maximum allowable power value and outputs the scaled kernel signal as an attenuation signal (S150).

위에 기술된 바와 같이 생성된 감쇄 신호는 제2 신호 합산부(80)로 입력되며, 제2 신호 합산부(80)는 상기 감쇄 신호와 제1 스위치부(60)를 통하여 입력되는 다중 변조 신호를 혼합하여, 상기 다중 변조 신호에서 감쇄 신호를 뺀다. 이와 같이 감쇄 신호만큼 감소된 다중 변조 신호를 최대 전력 제거 신호라고 명명한다(S160). The attenuation signal generated as described above is input to the second signal summing unit 80, and the second signal summing unit 80 receives the multi-modulation signal input through the attenuation signal and the first switch unit 60. By mixing, the attenuation signal is subtracted from the multiple modulated signal. The multi-modulated signal reduced by the attenuation signal as described above is called a maximum power removal signal (S160).

최대 전력 제거 신호는 PAPR 감소 제어부(90)로 입력되며, PAPR 감소 제어부(90)는 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR을 측정하고, 상기 PAPR과 임계값을 비교하여(S170∼S180), 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR이 임계값을 초과하지 않으면 그대로 제2 스위치부(100)로 출력한다. 따라서 제1 스위치부(60)와 동일한 시간 구간에 동작하는 제2 스위치부(100)에 의해 상기 최대 전력 제거 신호가 송신부(110)를 통하여 전송 신호로 송신된다(S190∼S200). The maximum power removal signal is input to the PAPR reduction control unit 90, and the PAPR reduction control unit 90 measures the PAPR of the maximum power removal signal and compares the PAPR with a threshold value (S170 to S180). If the PAPR of the removal signal does not exceed the threshold value, the output signal is output to the second switch unit 100 as it is. Therefore, the maximum power removal signal is transmitted as a transmission signal through the transmitter 110 by the second switch unit 100 operating in the same time interval as the first switch unit 60 (S190 to S200).

그러나 단계(S190)에서 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR이 상기 임계값을 초과하는 경우에는, 상기 PAPR 감소 제어부(90)가 상기 최대 전력 제거 신호를 제1 스위치부(60)로 궤환시켜 상기 감쇄 신호 발생부(70)로 입력되도록 하여, 상기 감쇄 신호 발생부(70)에 의한 PAPR 감소 동작이 반복 수행되도록 한다. However, when the PAPR of the maximum power removal signal exceeds the threshold in step S190, the PAPR reduction control unit 90 returns the maximum power removal signal to the first switch unit 60 so that the attenuation signal is reduced. It is input to the generator 70, so that the PAPR reduction operation by the attenuation signal generator 70 is repeatedly performed.

이러한 과정을 원하는 PAPR을 얻을 때까지 반복 수행하며, 제2 스위치부(100)는 M*T 심볼 주기마다 원하는 PAPR을 가지는 송신 신호를 RF/IF단으로 출력한다. This process is repeated until the desired PAPR is obtained, and the second switch unit 100 outputs a transmission signal having the desired PAPR to the RF / IF stage every M * T symbol periods.

도 4a 내지 도 4d에 위에 기술된 바와 같이 수행되는 송신 과정에서 얻어지는 각 신호의 파형을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 이러한 도 4a 내지 도 4d를 참조로 하여 상기의 송신 방법을 다시 살펴보면 다음과 같다. 4A to 4D show graphs showing the waveforms of each signal obtained in the transmission process performed as described above. The transmission method will be described again with reference to FIGS. 4A to 4D as follows.

도 4a는 커널 신호 발생기(71)에서 출력되는 커널 신호의 파형을 나타낸 그래프이다. 감쇄 신호 발생부(70)의 커널신호 발생기(71)는 N개의 다중 반송파가 존재하는 대역 내에 임의의 K개의 톤 신호를 합하여 시간영역에서 도 4a에서 보는 바와 같이 임펄스성 의사 잡음 신호(커널 신호)(301)를 생성한다. 4A is a graph illustrating waveforms of kernel signals output from the kernel signal generator 71. The kernel signal generator 71 of the attenuation signal generator 70 adds arbitrary K tone signals within a band in which N multicarriers exist, and shows an impulsive pseudo noise signal (kernel signal) as shown in FIG. 4A in the time domain. 301 is generated.

도 4b는 제1 스위치부(60)로부터 출력되는 감쇄 신호 발생부(70)로 입력되는 신호(다중 변조 신호)의 최대 전력의 크기와 해당 시간을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 여기서, 임의의 임계값(302)을 넘는 전력값 중 최대값(303)을 제거하기 위해, 감쇄 신호 발생부(70)의 시간축 이동기(73)는 상기 임펄스성 의사 잡음 신호인 커널 신호를 최대값(303)과 동일한 시간 위치로 이동시킨다. 그리고 상기 최대값의 크기와 최대 허용 전력 값과의 차이에 비례하도록 시간 이동된 커널 신호를 스케일링한다. 이로써 감쇄 신호 발생부(70)의 출력 신호인 감쇄 신호가 생성된다. 도 4c는 상기와 같은 방식으로 출력된 감쇄신호를 나타낸 파형도이다. 4B is a graph showing the results of measuring the magnitude of the maximum power of the signal (multimodulated signal) input to the attenuation signal generator 70 output from the first switch unit 60 and the corresponding time. Here, in order to remove the maximum value 303 of the power value exceeding an arbitrary threshold value 302, the time base shifter 73 of the attenuation signal generator 70 may set the kernel signal which is the impulsive pseudo noise signal to the maximum value. Move to the same time position as (303). And scale the time shifted kernel signal to be proportional to the difference between the maximum value and the maximum allowable power value. As a result, an attenuation signal that is an output signal of the attenuation signal generator 70 is generated. 4C is a waveform diagram illustrating an attenuation signal output in the above manner.

이후, 도 4b에 도시된 바와 같은 다중 변조 신호에서 도 4c에 도시된 바와 같은 감쇄 신호를 제거하면, 도 4d에 도시된 바와 같은 최대 전력 제거 신호가 얻어진다. 도 4d는 최대 전력 제거 신호의 파형도이다. 도 4d를 참조하면 도 4b에 도시된 다중 변조 신호보다 현저하게 최대값이 감소되어 PAPR이 감소된 최대 전력 제거 신호가 얻어짐을 알 수 있다. Subsequently, removing the attenuation signal as shown in FIG. 4C from the multiple modulated signal as shown in FIG. 4B, the maximum power removal signal as shown in FIG. 4D is obtained. 4D is a waveform diagram of the maximum power removal signal. Referring to FIG. 4D, it can be seen that the maximum value is significantly reduced than the multiple modulated signal shown in FIG. 4B to obtain a maximum power removal signal having a reduced PAPR.

다음에는 위에 기술된 바와 같이 송신되는 신호를 수신하는 수신 장치의 구조 및 동작에 대하여 설명한다. Next, the structure and operation of a receiving apparatus for receiving a signal to be transmitted as described above will be described.

위의 송신 장치에서 전송되는 신호의 PAPR를 낮추기 위해 K개의 톤 신호로 형성된 커널신호를 이용하였기 때문에, 수신 장치에 의하여 수신된 신호에는 K개의 톤으로 이루어진 커널신호 성분이 포함되어 있다. 이것은 원하는 신호에 대한 간섭이 되므로 이를 제거하야만 한다. 이를 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서는 톤 제거필터나 적응디지털필터를 이용하여 수신 신호에 포함된 커널 신호 성분을 제거한다. Since the kernel signal formed by the K tone signals is used to lower the PAPR of the signal transmitted from the transmitter, the signal received by the receiver includes the kernel signal component consisting of the K tones. This will interfere with the desired signal and must be removed. To this end, the reception apparatus according to the embodiment of the present invention removes the kernel signal component included in the received signal by using a tone removal filter or an adaptive digital filter.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 구조도이다. 5 is a structural diagram of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

첨부한 도 5에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 도 5에 도시되어 있듯이, 수신 신호를 각 반송파별로 분리하여 얻어진 N개의 수신 신호에 각각 반송파를 승산하여 복조하는 다수의 신호 승산부(121∼12N), 복조된 N개의 수신 신호에서 커널 신호 성분을 제거하는 다수의 톤 제거 필터부(131∼131N), 각각의 톤 제거 필터로부터 출력되는 수신 신호를 정합시키는 다수의 정합 필터(141∼14N), 그리고 정합 처리된 각각의 수신 신호를 역확산시키는 다수의 역확산부(151∼15N) 및 역확산된 수신 신호를 디코딩하는 다수의 디코더(161∼16N)를 포함한다. 여기서 톤 제거 필터부(131∼13N)는 K개의 톤 신호 중 해당 반송파 대역에 속한 L개의 톤 신호를 제거하는 디지털 필터로 이루어진다. As shown in FIG. 5, the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, multiple signals for multiplying and demodulating a carrier by N received signals obtained by separating the received signal for each carrier, respectively. Multipliers 121 to 12N, a plurality of tone rejection filter units 131 to 131N for removing kernel signal components from the demodulated N received signals, and a plurality of matched filters for matching the received signals output from the respective tone remove filters 141-14N, and a plurality of despreaders 151-15N for despreading each matched received signal and a plurality of decoders 161-16N for decoding the despread received signal. The tone removing filter unit 131 to 13N is a digital filter for removing L tone signals belonging to a corresponding carrier band among K tone signals.

이러한 구조로 이루어지는 수신 장치에서 신호 승산부, 정합 필터, 역확산부, 디코더는 이미 공지된 기술임으로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. The signal multiplier, matched filter, despreader, and decoder in a receiving device having such a structure are well known in the art, and thus detailed descriptions thereof are omitted here.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 방법의 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a receiving method according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 도 5 및 도 6에서와 같이, 신호 승산부(121∼12N)에 의하여 각 반송파 별로 복조된 수신 신호는 톤 제거 필터부(131∼13N)로 입력되며(S300∼S310), 톤 제거 필터부(131∼13N)는 K개의 톤 신호 중 해당 반송파 대역에 속한 L개의 톤 신호를 제거하여, 커널신호에 의한 송신신호 왜곡으로 성능이 저하되는 것을 방지한다(S320). 이와 같이 커널 신호 성분이 제거된 수신 신호는 역확산 및 디코딩된 후 사용된다(S330∼S340).In the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, the received signal demodulated for each carrier by the signal multipliers 121 to 12N is input to the tone removing filter parts 131 to 13N. (S300 to S310), the tone removing filter unit 131 to 13N removes the L tone signals belonging to the carrier band among the K tone signals, thereby preventing the performance from being degraded due to the transmission signal distortion caused by the kernel signal ( S320). The received signal from which the kernel signal component is removed is used after despreading and decoding (S330 to S340).

한편, 송신단에서 커널 신호를 생성하기 위해 사용된 K개의 톤 주파수에 대한 정보를 시그널링 채널을 통해 수신단에 전달할 수 있는 경우에는, 위의 톤 제거 필터부(131∼13N)를 도 7에 도시된 바와 같이 직렬로 연결된 L개의 톤 제거기(F1∼FL) 필터를 사용하여 수신 신호에 포함된 톤 신호를 제거할 수 있다. 도 7은 도 5에 도시된 톤 제거 필터부(131∼13N)의 구조를 나타낸 예시도이다. On the other hand, when the transmitter can transmit the information about the K tone frequencies used to generate the kernel signal to the receiver through the signaling channel, the tone removal filter unit 131 to 13N shown in FIG. The L tone cancellers (F1 to FL) filters connected in series can be used to remove the tone signals included in the received signal. FIG. 7 is an exemplary view showing the structure of the tone removing filter parts 131 to 13N shown in FIG. 5.

그러나 송신단에서 커널신호 생성을 위해 사용된 톤 정보를 전송할 수 없을 경우는, 도 8에 도시된 바와 같이 다수(L개)의 톤을 제거하기 위한 방법으로 적응 디지털 필터를 사용하여 협대역 간섭제거를 할 수 있다. 도 8은 도 5에 도시된 톤 제거 필터부(131'∼13N')를 적응 협대역 간섭 제거부로 구현한 예를 나타낸 도이다. However, when the transmitter cannot transmit the tone information used to generate the kernel signal, as shown in FIG. 8, narrowband interference cancellation is performed by using an adaptive digital filter as a method for removing a large number of tones. can do. FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the tone removing filter units 131 ′ through 13 N ′ shown in FIG. 5 are implemented as an adaptive narrow band interference cancellation unit.

도 8에서, 협대역 간섭제거부는 FIR(finite impulse response) 필터 형태로 LMS(Least mean square)와 같은 알고리즘을 사용하면 쉽게 구현할 수 있다. 상기한 협대역 간섭제거기의 사용은 널리 알려진 바와 같이 직접 시퀀스 대역확산 신호를 사용하는 시스템에 효과적으로 적용될 수 있다. In FIG. 8, the narrowband interference cancellation unit may be easily implemented using an algorithm such as a least mean square (LMS) in the form of a finite impulse response (FIR) filter. The use of the narrowband interference canceller described above can be effectively applied to systems using direct sequence spread spectrum signals as is well known.

이러한 필터 사용에 의하여, 수신 신호의 성능에 영향을 주지 않을 만큼 수신 신호에서 톤 신호가 적절히 제거될 경우, OFDM에서와 같이 데이터 속도의 손실 없이 신호의 PAPR를 낮출 수 있다. By using such a filter, if the tone signal is properly removed from the received signal so as not to affect the performance of the received signal, the PAPR of the signal can be lowered without loss of data rate as in OFDM.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

위에 기술된 본 발명의 실시 예에 따르면, OFDM의 톤 예약방식과는 달리 수신 단에서 송신 신호의 PAPR 감소시 사용된 신호를 적응 디지털 필터나 톤 제거 디지털 필터의 직렬 뱅크로 효과적으로 제거함으로써, 데이터의 전송량 감소 없이 PAPR을 효과적으로 줄일 수 있다.
According to the embodiment of the present invention described above, unlike the tone reservation scheme of OFDM, by effectively eliminating the signal used in the receiver to reduce the PAPR of the transmission signal to the serial bank of the adaptive digital filter or tone rejection digital filter, PAPR can be effectively reduced without reducing the throughput.

Claims (14)

다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템의 송신단에서 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 감소하기 위한 방법에 있어서In the method for reducing the peak to average power ratio (PAPR) of the signal at the transmitting end of a direct sequence code division communication system using a multi-carrier a) 대역 확산되고 변조된 다중 변조 신호를 획득하는 단계;a) obtaining a spread spectrum modulated multiple modulated signal; b) 상기 다중 변조 신호에서 임의의 임계값을 넘는 최대값의 크기를 측정하고, 상기 최대값이 검출되는 시간을 측정하는 단계;b) measuring the magnitude of the maximum value beyond any threshold in the multiple modulated signal and measuring the time at which the maximum value is detected; c) 대역내의 여러 톤 신호를 합하여 시간영역에서 임펄스성 의사 잡음인 커널 신호를 생성하는 단계;c) summing several tone signals in the band to produce a kernel signal that is an impulsive pseudo noise in the time domain; d) 상기 커널 신호의 시간축을 상기 b) 단계에서 측정된 다중 변조 신호의 최대값이 검출되는 시간으로 이동시키고, 상기 커널 신호의 크기를 상기 최대값의 크기와 설정된 최대 허용 전력 값과의 차이에 비례하도록 변화시켜서 감쇄 신호를 생성하는 단계; 및d) shift the time axis of the kernel signal to the time at which the maximum value of the multiple modulated signal measured in step b) is detected, and shift the magnitude of the kernel signal to the difference between the magnitude of the maximum value and the set maximum allowed power value. Varying proportionally to produce an attenuation signal; And e) 상기 다중 변조 신호에서 상기 감쇄 신호를 감산하여 송신하는 단계e) subtracting the attenuation signal from the multiple modulated signal and transmitting 를 포함하는 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법.Maximum power to average power ratio reduction method comprising a. 제1항에 있어서The method of claim 1 수신단에서 상기 송신단으로부터 송신된 신호를 수신한 후, 상기 수신 신호를 각 반송파별로 복조하는 단계; 및Demodulating the received signal for each carrier after receiving a signal transmitted from the transmitter at a receiver; And 상기 각 반송파별로 복조된 신호를 톤 제거 필터를 이용하여 커널 신호에 사용된 톤 신호 성분을 제거하는 단계Removing a tone signal component used in a kernel signal by using a tone removal filter on the demodulated signal for each carrier 를 더 포함하는 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법.The maximum power to average power ratio reduction method further comprising. 제2항에 있어서The method of claim 2 상기 송신단에서 커널 신호를 생성할 경우에 사용한 톤 신호에 대한 정보가 수신단에 제공된 경우, 상기 사용된 각 톤 신호에 해당하는 주파수의 신호를 제거하는 각각의 톤 제거 필터를 직렬로 연결시켜서, 상기 수신 신호에서 톤 신호 성분을 제거하는 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법.When information on the tone signal used when generating the kernel signal at the transmitting end is provided to the receiving end, the respective tone removing filters for removing the signal of the frequency corresponding to each of the used tone signals are connected in series to receive the received signal. A method of reducing the maximum power to average power ratio that removes the tone signal components from the signal. 삭제delete 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 1 to 3 상기 a) 단계에서 상기 다중 변조 신호는 M개의 심볼 구간 M*T시간 동안 버퍼에 저장되고, M 심볼 구간 단위로 상기 버퍼로부터 출력되는 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법.In step a), the multi-modulated signal is stored in a buffer for M symbol period M * T time and is output from the buffer in units of M symbol intervals. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 1 to 3 상기 a) 단계에서 시간 분할 듀플렉스 방식을 사용하는 경우 송수신 시간 변경 단위인 타임 슬롯 단위로 상기 다중 변조 신호를 버퍼에 저장하는 최대 전력 대 평균 전력 비 감소 방법.In the case of using the time division duplex method in step a), the method of reducing the maximum power to average power ratio of storing the multi-modulated signal in a buffer in time slots as a transmission / reception time change unit. 다중반송파를 사용하는 직접시퀀스 코드분할 통신 시스템의 송신 장치에서,In the transmitter of the direct sequence code division communication system using a multi-carrier, 전송하고자 하는 다수의 데이터 스트림을 각각 확산 및 변조하는 다수의 확산 및 변조부;A plurality of spreading and modulating units respectively spreading and modulating a plurality of data streams to be transmitted; 각각의 데이터 스트림에 반송파를 이용하여 변조하는 다수의 신호 승산부;A plurality of signal multipliers for modulating each data stream using a carrier wave; 다수의 신호 승산부로부터 출력되는 신호를 혼합하여 다중 변조 신호를 생성하는 제1 신호 합산부;A first signal adder configured to generate a multiple modulated signal by mixing signals output from the plurality of signal multipliers; 상기 다중 변조 신호를 입력 신호로 하고, 상기 입력 신호를 토대로 감쇄 신호를 생성하는 감쇄 신호 발생부;An attenuation signal generator that uses the multiple modulated signal as an input signal and generates an attenuation signal based on the input signal; 상기 감쇄 신호와 상기 제1 신호 합산부로부터 출력되는 다중 변호 신호를 혼합하여 최대 전력 제거 신호를 출력하는 제2 신호 합산부;A second signal adder configured to mix the attenuation signal and the multiple sign signal output from the first signal adder to output a maximum power removal signal; 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR과 설정된 임계값을 비교하여, 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR이 설정된 임계값을 초과하지 않는 경우 상기 최대 전력 제거 신호를 송신 신호로 출력하는 PAPR 감소 제어부; 및A PAPR reduction controller configured to compare the PAPR of the maximum power removal signal with a set threshold and output the maximum power removal signal as a transmission signal when the PAPR of the maximum power removal signal does not exceed a set threshold; And 상기 PAPR 감소 제어부로부터 출력되는 송신 신호를 처리하여 송신하는 송신부A transmitter for processing and transmitting a transmission signal output from the PAPR reduction controller 를 포함하는 송신 장치.Transmission device comprising a. 제7항에 있어서The method of claim 7, 상기 PAPR 감소 제어부는 상기 최대 전력 제거 신호의 PAPR이 설정된 임계값을 초과하는 경우에는 상기 최대 전력 제거 신호를 감쇄 신호 발생부로 궤환시키는 송신 장치.And the PAPR reduction controller returns the maximum power removal signal to the attenuation signal generator when the PAPR of the maximum power removal signal exceeds a set threshold. 제8항에 있어서The method of claim 8 소정 단위로 구동하여 상기 버퍼에 저장된 다중 변조 신호를 상기 감쇄 신호 발생부로 입력시키거나 상기 PAPR 감소 제어부로부터 궤환되어 출력되는 상기 최대 전력 제거 신호를 상기 감쇄 신호 발생부로 입력시키는 제1 스위치부; 및A first switch unit configured to drive a predetermined modulated signal stored in the buffer to the attenuation signal generator or to input the maximum power removal signal fed back from the PAPR reduction controller to the attenuation signal generator; And 상기 PAPR 감소 제어부로부터 송신 신호로 출력되는 신호를 상기 송신부로 전달하는 제2 스위치부A second switch unit for transmitting a signal output from the PAPR reduction control unit as a transmission signal to the transmission unit 를 더 포함하는 송신 장치.Transmission device further comprising. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서The method according to any one of claims 7 to 9. 상기 감쇄 신호 발생부는 The attenuation signal generator N개의 다중 반송파가 존재하는 대역 내에 임의의 K개의 톤 신호를 합하여 시간영역에서 임펄스 성 의사 잡음 신호를 커널 신호로서 생성하는 커널 신호 생성기;A kernel signal generator for generating an impulsive pseudo noise signal as a kernel signal in a time domain by adding arbitrary K tone signals in a band in which N multicarriers exist; 상기 버퍼로부터 입력되는 신호의 최대 전력의 크기를 측정하고, 상기 최대 전력이 측정된 시간을 측정하는 최대 전력 측정기;A maximum power meter measuring a magnitude of a maximum power of a signal input from the buffer and measuring a time at which the maximum power is measured; 상기 측정된 시간에 따라 상기 커널 신호 생성기로부터 출력되는 커널 신호를 상기 측정된 시간 위치로 이동시켜 상기 입력되는 신호의 최대 전력 성분을 제거하는 시간축 이동기; 및A time axis mover for removing the maximum power component of the input signal by moving the kernel signal output from the kernel signal generator to the measured time position according to the measured time; And 상기 입력되는 신호의 최대 전력값과 설정된 최대 허용 전력 값과의 차이에 비례하도록 상기 시간 이동된 커널 신호를 스케일링하여, 감쇄 신호로서 출력하는 스케일링기 A scaler for scaling the time-shifted kernel signal to be proportional to a difference between the maximum power value of the input signal and a set maximum allowable power value and outputting the attenuated signal 를 포함하는 송신 장치.Transmission device comprising a. 제10항에 있어서The method of claim 10 상기 커널 신호 발생기는 The kernel signal generator 각각 톤 신호를 생성하는 K개의 톤 신호 생성기; 및K tone signal generators each generating a tone signal; And 생성된 K 개의 톤 신호를 혼합하여 커널 신호로 출력하는 혼합기A mixer that mixes the generated K tone signals and outputs them as kernel signals 를 포함하는 송신 장치.Transmission device comprising a. 다중반송파를 사용하는 직접 시퀀스 코드분할 통신 시스템의 송신 장치로부터 송신되는 신호를 수신처리하는 수신 장치에서, In a receiving apparatus for receiving a signal transmitted from a transmitting apparatus of a direct sequence code division communication system using a multicarrier, 상기 송신 장치로부터 송신되는 신호는, 송신하고자 하는 신호에서 감쇄 신호--상기 감쇄 신호는 대역내의 여러 톤 신호를 합하여 생성되고 시간영역에서 임펄스성 의사 잡음인 커널 신호를 토대로 생성됨--가 감산된 신호이며, The signal transmitted from the transmitting device is a signal obtained by subtracting an attenuation signal from a signal to be transmitted, the attenuation signal being generated by adding several tone signals in a band and based on a kernel signal which is an impulsive pseudo noise in the time domain. Is, 상기 수신 장치는 The receiving device 상기 송신 장치로부터 송신되는 신호를 수신하고, 수신 신호를 각 반송파별로 분리하여 얻어진 N개의 수신 신호에 각각 반송파를 승산하여 복조하는 다수의 신호 승산부;A plurality of signal multipliers for receiving a signal transmitted from the transmitting device and multiplying and demodulating a carrier by N received signals obtained by separating the received signal for each carrier; 복조된 N개의 수신 신호에서 상기 커널 신호에 따른 톤 신호 성분을 제거하는 다수의 톤 제거 필터;A plurality of tone removal filters for removing tone signal components according to the kernel signal from demodulated N received signals; 각각의 톤 제거 필터로부터 출력되는 수신 신호를 정합시키는 다수의 정합 필터;A plurality of matched filters for matching the received signal output from each tone rejection filter; 정합 처리된 각각의 수신 신호를 역확산시키는 다수의 역확산부; 및 A plurality of despreaders which despread each matched received signal; And 역확산된 수신 신호를 디코딩하는 다수의 디코더Multiple decoders to decode the despread received signal 를 포함하는 수신 장치.Receiving device comprising a. 제12항에 있어서The method of claim 12, 상기 톤 제거 필터는 상기 커널 신호 생성에 사용된 각 톤에 해당하는 주파수의 신호를 제거하는 각각의 필터가 직렬로 연결되어 있는 수신 장치.The tone rejection filter is a receiver that is connected in series with each filter for removing a signal of a frequency corresponding to each tone used to generate the kernel signal. 삭제delete
KR1020040105567A 2004-12-14 2004-12-14 methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method KR100659229B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040105567A KR100659229B1 (en) 2004-12-14 2004-12-14 methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040105567A KR100659229B1 (en) 2004-12-14 2004-12-14 methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060067306A KR20060067306A (en) 2006-06-20
KR100659229B1 true KR100659229B1 (en) 2006-12-19

Family

ID=37161884

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040105567A KR100659229B1 (en) 2004-12-14 2004-12-14 methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100659229B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101401617B1 (en) * 2007-02-16 2014-06-03 삼성전자주식회사 OFDM transmitting and receiving system and methods thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998010567A1 (en) 1996-09-04 1998-03-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Reduction of the peak to average power ratio in multicarrier modulation system
EP1469649A1 (en) 2003-04-17 2004-10-20 University Of Southampton Method and apparatus of peak-to-average power ratio reduction
KR20050072325A (en) * 2004-01-06 2005-07-11 에스케이 텔레콤주식회사 Apparatus and method for reduction of papr(peak-to-average power ratio) using variable code set in multi-carrier cdma system
KR20050087893A (en) * 2004-02-27 2005-09-01 삼성전자주식회사 Apparatus and method for reducing peak-to-average power ratio in cdma communication system
KR20050102799A (en) * 2004-04-23 2005-10-27 삼성전자주식회사 Apparatus and method for reducing peak to average power ratio in orthogonal frequency division multiplexing communication system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998010567A1 (en) 1996-09-04 1998-03-12 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Reduction of the peak to average power ratio in multicarrier modulation system
EP1469649A1 (en) 2003-04-17 2004-10-20 University Of Southampton Method and apparatus of peak-to-average power ratio reduction
KR20050072325A (en) * 2004-01-06 2005-07-11 에스케이 텔레콤주식회사 Apparatus and method for reduction of papr(peak-to-average power ratio) using variable code set in multi-carrier cdma system
KR20050087893A (en) * 2004-02-27 2005-09-01 삼성전자주식회사 Apparatus and method for reducing peak-to-average power ratio in cdma communication system
KR20050102799A (en) * 2004-04-23 2005-10-27 삼성전자주식회사 Apparatus and method for reducing peak to average power ratio in orthogonal frequency division multiplexing communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060067306A (en) 2006-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7058004B2 (en) Communication system using orthogonal wavelet division multiplexing (OWDM) and OWDM-spread spectrum (OWSS) signaling
JP4867918B2 (en) Adaptive radio / modulation apparatus, reception apparatus, radio communication system, and radio communication method
FI102340B (en) Procedure for data communication and radio systems
US6888393B2 (en) Amplitude limiting apparatus and multi-carrier signal generating apparatus
KR100790359B1 (en) Apparatus and Method of Space Code Block Coding Transmit Diversity, CDMA Diversity Transmitter using it, CDMA Mobile Station Receiver according to them
KR102112291B1 (en) Method and system for channel mitigation using per-tone spreading in single carrier block transmissions
JP2009517957A (en) Sweep notch UWB transmitter
Sarala et al. Overview of MC CDMA PAPR reduction techniques
Saulnier et al. Performance of an ofdm spread spectrum communications system using lapped transforms
Choe et al. Pre-scrambling method for PAPR reduction in OFDM communication systems
KR101664797B1 (en) Method for PAPR Reduction of OFDM Signals and OFDM Transmitter using the same
CN110730018B (en) Anti-interference method of direct-spread frequency hopping hybrid spread spectrum system
KR100659229B1 (en) methode for reducing peak to average power ratio in Multi-Carrier Direct Sequence Code Division Multiple Access Communication system, and transmitting and receving apparatus using the method
KR100682121B1 (en) Apparatus and method for cancelling a multi access interference in multi-carrier direct sequence code division multiple access system
KR100666689B1 (en) Real-time Peak-to-Average Power Reduction Method Using Phase Rotation and Selective Mapping Method and Data Transmission System Using the Same
Bar-Ness et al. Synchronous multi-user multi-carrier CDMA communication system with decorrelating interference canceler
Rohini et al. Performance evaluation of mc-cdma system-a survey
US7848459B2 (en) Radio receiving apparatus and radio receiving method
Saulnier et al. OFDM spread spectrum communications using lapped transforms and interference excision
US7079828B1 (en) Method and apparatus for side-lobe cancellation in wideband radio systems
Wetzker et al. Multi-carrier modulation schemes for frequency-selective fading channels
Kalaiarasi et al. Selective Mapping Algorithm Based LTE System with Low Peak to Average Power Ratio in OFDM
Shirazi et al. Analysis and comparison of PAPR reduction techniques in OFDM systems
Kumar et al. Survey on PAPR Reduction Techniques in OFDM System
CN117155753A (en) Peak clipping method and system for reducing peak-to-average ratio of transmitter

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20091228

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee