KR100902017B1 - Transmitter and method for subcarrier scaling in mobile station of ofdma - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직교주파수분할다중접속 방식의 단말기에서의 데이터 송신/수신에 관한 것으로서, 특히 기지국으로부터 상향 데이터 전송을 위해 할당받은 부반송파 개수에 따라 모뎀부의 송신부에서 사용되는 부반송파의 크기를 조정하기 위한 송신 장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to data transmission / reception in a terminal of an orthogonal frequency division multiple access method. In particular, the present invention relates to a transmission apparatus for adjusting the size of subcarriers used in a transmission unit of a modem unit according to the number of subcarriers allocated for uplink data transmission from a base station. And to a method.
일반적으로 직교주파수분할다중접속 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access 이하, OFDMA라 칭함)의 통신 환경에서 기지국은 하향 데이터를 통해 각 단말기로 상향 데이터 전송을 위한 부반송파의 할당 정보를 전송한다. 이에 따라 상기 하향 데이터를 수신한 단말기는 수신된 하향 데이터의 할당 정보를 확인하여 자신에게 할당된 개수만큼 부반송파를 할당하여 상향 데이터를 전송한다. 이러한 데이터 송/수신을 위한 OFDMA 단말기에서의 송/수신 장치의 구조는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같다. In a communication environment of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (hereinafter, referred to as OFDMA), a base station transmits allocation information of subcarriers for uplink data transmission to each terminal through downlink data. Accordingly, the terminal receiving the downlink data checks the allocation information of the received downlink data, allocates as many subcarriers as the number allocated to the downlink data, and transmits the uplink data. The structure of a transmitting / receiving device in an OFDMA terminal for data transmission / reception is as shown in FIG.
상기 도 1을 참조하면, 단말기에서의 송/수신 장치는 디지털 신호를 처리하는 모뎀부 및 아날로그 신호를 처리하는 무선주파수 처리부(RF부)(10)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a transmitting / receiving apparatus in a terminal includes a modem unit for processing a digital signal and a radio frequency processor (RF unit) 10 for processing an analog signal.
상기 모뎀부는 디지털 신호 처리를 위한 OFDM 통신 방식의 송/수신기(20, 30), 기지국에서 할당한 부반송파에 전송할 또는 수신된 데이터를 처리하는 반송파 처리부(41, 42) 및 주파수 도메인 처리기(50)로 구성된다. 상기 송/수신기(20, 30)는 일반적으로 잘 알려진 것으로서 구체적인 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다. The modem unit includes an OFDM communication transmitter /
상기 무선주파수 처리부(10)는 송신신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하며, 제어값(PTx_Amp)에 따라 상기 전력 증폭기를 제어한다. 여기서 상기 제어값(PTx_Amp)은 기지국에서 지시한 송신 전력 값이다. The
이와 같은 구조를 갖는 OFDMA 단말기는 상향 데이터 전송을 위해 기지국으로부터 할당받은 부반송파의 개수가 매우 가변적이며, 부반송파의 개수에 관계없이 정형화된 송신 신호를 생성하여 기지국으로 전송한다. 예를 들어, OFDM 변조를 위해 사용되는 고속 퓨리에 변환(FFT)의 크기가 1024라 할 때, 기지국이 각 단말에 부반송파를 할당할 수 있는 경우의 수는 1~1024개가 된다. 만약, 1024 부반송파 중에서 840개 및 24개를 할당받는 경우, 단말기의 출력신호는 첨부된 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 나타난다. 상기 도 2a 및 도 2b에 도시된 출력신호는 FFT 출력 중 'Inphase' 또는 'Quadrature' 신호이다. An OFDMA terminal having such a structure has a very variable number of subcarriers allocated from a base station for uplink data transmission, and generates a standardized transmission signal regardless of the number of subcarriers and transmits it to the base station. For example, when the size of the fast Fourier transform (FFT) used for OFDM modulation is 1024, the number of cases in which the base station can allocate subcarriers to each terminal is 1 to 1024. If 840 and 24 of the 1024 subcarriers are allocated, the output signal of the terminal is shown as shown in FIGS. 2A and 2B. 2A and 2B are the 'Inphase' or 'Quadrature' signal among the FFT outputs.
상기 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 840개의 부반송파를 사용한 신호는 디 지털-아날로그 제어기(DAC) 입출력 전구간에 분포하지만, 24개의 부반송파를 사용한 신호를 조정 없이 그대로 전송할 경우 도 2b에 도시된 바와 같이, 약 1/6 구간에만 분포하는 것을 알 수 있다. 사용되는 DAC 비트 크기가 10 비트일 때, 24개 부반송파가 할당된 신호를 전송할 경우, DAC의 10비트 중 약 7.5비트만 사용되고, 나머지 약 2.5 비트는 사용되지 않게 되어 DAC를 최대한 활용하지 못하게 된다. As shown in FIG. 2A, the signal using the 840 subcarriers is distributed between the digital-analog controller (DAC) input / output precursors, but when the signal using the 24 subcarriers is transmitted without adjustment, as shown in FIG. 2B. It can be seen that it is distributed only in about 1/6 intervals. When the DAC bit size used is 10 bits, when transmitting a signal assigned 24 subcarriers, only about 7.5 bits of the 10 bits of the DAC are used, and about 2.5 bits are not used, and thus, the DAC is not fully utilized.
따라서 본 발명은 OFDMA 통신 환경에서 단말기가 기지국으로부터 상향 데이터 전송을 위해 할당받은 부반송파 개수가 작은 경우에도 디지털-아날로그 제어기(DAC)의 전 비트(bit) 구간을 사용할 수 있도록 상기 할당받은 부반송파 개수에 따라 부반송파의 크기를 조정하기 위한 송신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Therefore, in the OFDMA communication environment, even if the number of subcarriers allocated for uplink data transmission from the base station is small, the present invention can use the entire bit interval of the digital-analog controller (DAC) according to the allocated number of subcarriers. An apparatus and method for transmitting a subcarrier are provided.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 직교주파수분할다중접속 방식 단말기에서의 부반송파 크기 조정을 위한 송신 장치는, 전송할 신호에 할당될 부반송파의 개수에 따라 부반송파의 크기 조정 제어값 및 상기 크기 조정 제어값에 따른 보정 제어값을 구하고, 상기 크기 조정 제어값에 따라 상기 전송할 신호에 할당된 부반송파의 크기를 조정하고, 크기가 조정된 부반송파가 할당된 송신 신호를 출력하는 모뎀부; 및 상기 보정 제어값만큼 상기 출력된 송신 신호의 전력 크기를 조정하고, 조정된 전력 크기로 상기 송신 신호를 증폭하여 기지국으로 전송하는 무선주파수 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object of the present invention, a transmission apparatus for subcarrier size adjustment in an orthogonal frequency division multiple access type terminal includes: a control value and a size control value of a subcarrier according to the number of subcarriers to be allocated to a signal to be transmitted; A modem unit for obtaining a correction control value according to the control unit, adjusting a size of a subcarrier allocated to the signal to be transmitted according to the scaling control value, and outputting a transmission signal to which the adjusted subcarrier is allocated; And a radio frequency processing unit for adjusting the power magnitude of the output transmission signal by the correction control value, amplifying the transmission signal with the adjusted power magnitude, and transmitting the amplified transmission signal to a base station.
또한, 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 직교주파수분할다중접속 방식 단말기에서의 부반송파 크기 조정을 위한 송신 장치는, 전송할 신호에 할당될 부반송파의 개수에 따라 상기 부반송파의 크기 조정 제어값을 구하고, 상기 크기 조정 제어값에 따른 보정 제어값을 구하는 제어부; 상기 전송할 신호에 할당된 부반송파 의 크기를 상기 크기 조정 제어값에 따라 조정하는 크기 조정부; 상기 크기가 조정된 부반송파가 할당된 신호를 디지털 신호 처리하여 아날로그 형태의 송신 신호로 출력하는 송신부; 및 상기 보정 제어값만큼 상기 송신부로부터 출력된 상기 송신 신호의 전력 크기를 조정하고, 조정된 전력 크기로 상기 송신 신호를 증폭하여 기지국으로 전송하는 무선주파수 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the transmitter for subcarrier size adjustment in the orthogonal frequency division multiple access method terminal for achieving the objects of the present invention, obtains the size control value of the subcarrier according to the number of subcarriers to be allocated to the transmission signal, A control unit for obtaining a correction control value according to the scaling control value; A scaler for adjusting a size of a subcarrier allocated to the signal to be transmitted according to the scale control value; A transmitter for digitally processing a signal to which the adjusted subcarrier is allocated and outputting the digital signal as an analog transmission signal; And a radio frequency processing unit for adjusting the power magnitude of the transmission signal output from the transmission unit by the correction control value, amplifying the transmission signal with the adjusted power magnitude, and transmitting the amplified signal to the base station.
한편, 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 직교주파수분할다중접속 방식 단말기에서의 부반송파 크기 조정을 위한 방법은, (a) 상기 기지국으로부터 수신한 할당 정보를 이용하여 검색된 최대 부반송파 개수에 따라 상기 전송할 신호에 상기 부반송파를 할당하는 단계; (b) 상기 검색된 최대 부반송파 개수에 따라 상기 부반송파의 크기 조정 제어값 및 상기 크기 조정 제어값에 따른 보정 제어값을 구하는 단계; (c) 상기 전송할 신호에 할당된 부반송파의 크기를 상기 크기 조정 제어값에 따라 조정하는 단계; (d) 상기 크기가 조정된 부반송파가 할당된 신호를 디지털 신호 처리하여 아날로그 형태의 송신 신호로 출력하는 단계; (e) 상기 보정 제어값만큼 상기 송신부로부터 출력된 상기 송신 신호의 전력 크기를 조정하는 단계; 및 (f) 상기 조정된 전력 크기로 상기 송신 신호를 증폭하여 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, in the orthogonal frequency division multiple access method terminal for adjusting the subcarrier size in order to achieve the objects of the present invention, (a) the signal to be transmitted according to the maximum number of subcarriers retrieved using the allocation information received from the base station Allocating the subcarriers to; obtaining a correction control value of the subcarrier and a correction control value according to the scaling control value according to the found maximum number of subcarriers; (c) adjusting a size of a subcarrier allocated to the signal to be transmitted according to the scaling control value; (d) digitally processing the signal to which the scaled subcarrier is assigned and outputting the analog signal as a transmission signal; (e) adjusting a power magnitude of the transmission signal output from the transmitter by the correction control value; And (f) amplifying the transmission signal at the adjusted power level and transmitting the amplified signal to a base station.
따라서 본 발명은 OFDMA 단말기에서의 송신 장치에서 디지털 신호 단인 모뎀에서 크기 조정(scaling)을 하여 송신 신호의 전력을 증가시켜 즉, 진폭을 키워줌 으로써 아날로그 단인 무선주파수 처리부의 전력 증폭을 낮출 수 있으므로 총 사용 가능한 부반송파에 비해 작은 부반송파를 사용할 경우, 상향 링크 신호의 진폭이 상대적으로 작아지는 문제점을 해결할 수 있으며, 전력 소비의 많은 양을 차지하는 아날로그 단의 소비 전력을 절감할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the present invention can reduce the power amplification of the radio frequency processing unit of the analog stage by increasing the power of the transmission signal by scaling in the modem which is the digital signal stage in the transmitting device in the OFDMA terminal, that is, increasing the amplitude. When a smaller subcarrier is used compared to the available subcarriers, the amplitude of the uplink signal may be solved relatively, and the power consumption of the analog stage, which consumes a large amount of power consumption, may be reduced.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예에서는 OFDMA 통신 환경에서의 단말기를 적용하여 설명하기로 하며, 상기 단말기는 기지국으로부터 부반송파의 개수를 할당받으며, 할당된 부반송파 개수에 따라 부반송파의 크기를 조정하기 위해 일반적인 송신기에 부반송파 크기 조정을 위한 기능을 추가한 새로운 구조의 송신 장치를 포함한다. 그리고 본 발명의 실시예에서는 상기 새로운 구조의 송신 장치를 위주로 설명하기로 하며, 상기 단말기의 수신 장치는 본 발명의 범위에 속하지 않으나, 상기 송신 장치의 설명의 편의를 위해 일반적인 OFDMA의 수신기를 적용하여 간략하게 설명하기로 한다. In the embodiment of the present invention will be described by applying the terminal in the OFDMA communication environment, the terminal is assigned the number of subcarriers from the base station, the subcarrier size in the general transmitter to adjust the size of the subcarriers according to the assigned number of subcarriers Includes a transmitter with a new structure that adds functionality for coordination. In the embodiment of the present invention, the transmission apparatus of the new structure will be described mainly, and the reception apparatus of the terminal does not belong to the scope of the present invention, but for convenience of description of the transmission apparatus, a general OFDMA receiver is applied. It will be briefly described.
그러면 본 발명의 실시예에 따른 단말기에서의 송/수신 장치의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a structure of a transmitting / receiving device in a terminal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 단말기에서의 송/수신 장치의 구조를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating a structure of a transmitting / receiving device in an OFDMA terminal according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 상기 송/수신 장치는 크게 모뎀부 및 무선주파수 처리부(110)로 구분할 수 있다. Referring to FIG. 3, the transmission / reception apparatus may be largely divided into a modem unit and a
상기 모뎀부는 주파수 도메인 처리기(120), 제어부(130), 부반송파 할당부(140a, 140b), 크기 조정부(150), 송신부(160) 및 수신부(170)를 포함하여 구성할 수 있다. 여기서 상기 제어부(130)는 모뎀부 내에 포함되어 전체적인 제어를 수행하거나, 모뎀부 외부에 형성되어 모뎀부의 전체적인 제어를 수행할 수도 있다. The modem unit may include a
상기 무선주파수 처리부(110)는 전력 증폭기를 포함하며, 상기 제어부(130)에서 수신된 보정 제어값에 따라 상기 모뎀부에서 출력된 송신 신호의 전력을 낮게 조정하여 증폭한다. 즉, 상기 무선주파수 처리부(110)는 상기 크기 조정부(150)에서 증가된 부반송파의 크기만큼 상기 송신 신호의 전력 크기를 낮춰서 증폭한다. The
상기 제어부(130)는 기지국에서 수신된 부반송파의 할당 정보를 참조하여 단말에 할당된 송신 시간 내의 각 OFDMA 심볼마다 전송될 부반송파 개수를 검색하고, 전송할 신호에 할당할 최대 부반송파 개수를 검색한 후, 검색된 최대 부반송파 개수만큼 상기 신호에 할당하도록 관련 할당 정보를 상기 부반송파 할당부(140a)로 전송한다. 그리고 상기 제어부(130)는 미리 설정된 룩업 테이블을 참조하여 상기 전송할 신호에 할당될 부반송파 개수에 따라 크기 조정 제어값을 구하고, 상기 크기 조정값에 따른 보정 제어값을 구하여 상기 무선주파수 처리부(110)에 인가한다. 여기서 상기 보정 제어값은 상기 송신 신호의 전력 증폭을 제어하기 위한 값으로서, 구체적인 계산 방법은 하기에서 후술하기로 한다. 상기 크기 조정 제어값은 상 기 부반송파의 복소값에 곱해지는 곱셈값 또는 상기 부반송파를 비트 단위로 이동시키는 이동값일 수 있다. The
상기 부반송파 할당부(140a)는 송신측에서 상기 제어부(130)로부터 수신된 할당 정보 즉, 상기 검색된 최대 부반송파 개수에 따라 상기 전송할 신호에 부반송파를 할당하며, 상기 부반송파 할당부(140b)는 수신부(170)에서 수신된 신호에 부반송파를 할당한다. The
상기 크기 조정부(150)는 상기 부반송파 할당부(140a)와 송신부(160) 사이에 형성되고, 상기 제어부(130)로부터 크기 조정 제어값을 수신하여 상기 부반송파 할당부(140a)에서 할당된 부반송파의 크기를 상기 수신된 크기 조정 제어값에 따라 조정함으로써 전송할 신호의 전력을 증가시킨다. 그리고 상기 크기 조정부(150)는 상기 크기 조정 제어값으로 곱셈값을 수신하여 곱셈 방식을 이용하는 경우 곱셈기로 형성되고, 상기 크기 조정값으로 이동값을 수신하여 이동 방식을 이용하는 경우 이동기(shift)로 형성될 수 있다. 이러한 곱셈 방식 및 이동 방식은 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다. The
상기 송신부(160)는 고속 역퓨리에 변환기(161), 병렬/직렬기(162), 사이클릭 프리픽스(CP) 추가기(163), 시간 도메인 처리기(164), 디지털-아날로그 변환기(DAC)(165)를 포함하며, 상기 크기 조정부(150)로부터 출력된 신호를 디지털 신호 처리하여 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한 후, 변환된 아날로그 형태의 송신 신호를 상기 무선주파수 처리부(110)로 전송한다. The
상기 수신부(170)는 고속 퓨리에 변환기(171), 병렬/직렬기(172), 사이클릭 프리픽스(CP) 제거기(173), 시간 도메인 처리기(174), 아날로그-디지털 변환기(ADC)(175)를 포함하며, 상기 무선주파수 처리부(110)로부터 수신된 신호를 디지털 신호 처리하여 상기 부반송파 할당부(140b)로 디지털 수신 신호를 전송한다. The
이와 같은 구조를 갖는 OFDMA 단말기에서의 송/수신 장치에서 송신 신호의 크기를 조정하여 기지국 전송하기 위해서는 하기 <표 1>과 같이 사용되는 부반송파 개수에 대한 크기 조정(scaling) 값을 계산할 필요가 있다. 하기 <표 1>은 부반송파를 24개의 배수로 사용할 경우를 예를 들어 나타낸 것이다. 그리고 하기 <표 1>은 각 배수에 대한 OFDMA 심볼의 총전력을 계산하였으며, 상기 심볼 전력이 최대로 할당될 수 있는 부반송파 개수가 사용된 OFDMA 심볼의 총전력과 비교할 때, 그 차이를 나타낸 것이다. In order to transmit a base station by adjusting the size of a transmission signal in a transmitting / receiving apparatus in an OFDMA terminal having such a structure, it is necessary to calculate a scaling value for the number of subcarriers used as shown in Table 1 below. Table 1 shows an example of using a subcarrier in multiples of 24. Table 1 below calculates the total power of OFDMA symbols for each multiple, and shows the difference when the number of subcarriers to which the symbol power can be allocated is maximum compared to the total power of OFDMA symbols used.
상기 <표 1>을 참조하면, 24개의 부반송파를 사용한 OFDMA 전력은 840개 부반송파를 사용한 OFDMA 전력에 비해 -15.44[dB]가 작아진다. 따라서 전송되는 신호도 작아지게 된다. 이에 따라 부반송파에 전송되는 값 즉, 크기 조정 제어값(Optimal scaling value)을 약 5.9배 해줄 경우 DAC(165) 전 비트(bit) 구간을 사용하도록 신호 전력이 증가된다. Referring to Table 1, OFDMA power using 24 subcarriers is -15.44 [dB] smaller than OFDMA power using 840 subcarriers. Therefore, the transmitted signal also becomes small. Accordingly, when the value transmitted to the subcarrier, that is, the optimizing scaling value is about 5.9 times, the signal power is increased to use the entire bit section of the
상기 <표 1>에서 제어부(130)는 첫 번째 열의 부반송파 개수(No subca)와 네번째 열의 크기 조정 제어값인 곱셈값(Optimal scaling value) 또는 다섯번째 열의 비트 단위로 이동하는 경우의 크기 조정 제어값인 이동값(Approximated scaling value)은 룩업 테이블에 미리 설정할 수 있으며, 이렇게 미리 설정된 값들을 이용하여 모뎀부 내의 크기 조정에 따른 전력(Scaling power)값 및 진폭이 작게 나오는 정도(Relative difference)의 값을 알 수 있다. In Table 1, the
상기 <표 1>에서 첫번째 열 및 네번째 열을 룩업 테이블로 사용할 경우 크기 조정 제어값을 곱하는 방식을 적용할 수 있다. In Table 1, when the first column and the fourth column are used as a lookup table, a method of multiplying a scaling control value may be applied.
예를 들어, 부반송파 처리부(140a)의 출력이 Xk= Xk ,I + Xk ,Q 이고, 크기 조정 제어값이 곱셈값인 a일 때, 제어부(130)는 상기 a를 하기 <수학식 1>과 같이 실수부와 허수부에 곱하여 크기 조정을 수행한다. For example, when the output of the
상기 <수학식 1>에서 k는 부반송파 인덱스(index)이고, Xk ,I 및 Xk ,Q는 복소값 Xk의 실수부(또는 Inphase) 및 허수부(또는 Quadrature)의 값이다. In the <Equation 1> k is the value of the sub-carrier index (index), and, X k, X k and I, Q is a complex value a real part (or Inphase) and the imaginary part k of X (or Quadrature).
한편, 상기 <표 1>에서 첫번째 열 및 다섯번째 열을 룩업 테이블로 사용할 경우 비트 단위로 이동하는 방식을 적용할 수 있다. 이러한 방법은 2의 지수의 곱셈과 같은 효과를 얻을 수 있다. Meanwhile, when using the first column and the fifth column as the lookup table in Table 1, a method of moving bit by bit may be applied. This method can achieve the same effect as the multiplication of the exponents of two.
하기 <표 2>는 1~3비트 좌측으로 이동(left shift)할 경우 증가된 전력(Increased power)을 보여주는 것으로서, 약 6[dB]의 배수가 됨을 알 수 있다. 따라서 간단하게 크기 조정을 하기 <수학식 2>와 같이 좌측 이동으로 근사화할 수 있다. Table 2 below shows increased power when left shifted by 1 to 3 bits, which is a multiple of about 6 [dB]. Therefore, simply resizing can be approximated by moving left as shown in Equation 2 below.
상기 <수학식 2>에서 A<<b는 복소값(A)을 이동값(b 비트)만큼 좌측으로 비트 이동하는 연산을 의미한다. 따라서 제어부(130)는 부반송파 할당부(140a)의 출력의 복소값(Xk,I, Xk,Q)을 각각 b만큼 이동시켜 신호의 전력 크기를 조정한다. In Equation 2, A << b means an operation of bit shifting the complex value A to the left by the shift value (b bit). Therefore, the
그러면 이와 같은 곱셈 또는 이동 방식을 이용하여 기지국으로 송신할 신호의 크기를 조정하기 위한 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. Next, a method for adjusting the size of a signal to be transmitted to a base station using such a multiplication or moving method will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 단말기에서의 크기 조정을 위한 방법을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a method for scaling in an OFDMA terminal according to an embodiment of the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 210단계에서 상기 단말기는 송신 장치의 제어부(130)를 통해 상기 기지국으로부터 수신한 할당 정보를 이용하여 최대 부반송파 개수를 검색하고, 부반송파 할당부(140a)를 통해 검색된 최대 부반송파 개수에 따라 상기 전송할 신호에 상기 부반송파를 할당한다. Referring to FIG. 4, in
220단계에서 상기 단말기는 제어부(130)를 통해 상기 검색된 최대 부반송파 개수에 따라 상기 부반송파의 크기 조정 제어값 및 상기 크기 조정 제어값에 따른 보정 제어값을 구한다. 이러한 크기 조정 제어값 및 상기 보정 제어값 계산은 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다. In
이후, 230단계에서 단말기는 크기 조정부(150)를 통해 상기 전송할 신호에 할당된 부반송파의 크기를 상기 구한 크기 조정 제어값에 따라 조정한 후, 크기가 조정된 부반송파가 할당된 신호를 상기 송신부(160)로 전송한다. Thereafter, in
이에 따라 240단계에서 상기 단말기는 상기 크기 조정부(150)로부터 전송된 신호를 디지털 신호 처리하여 아날로그 형태의 송신 신호로 출력한다. 즉, 송신부(160)는 상기 신호를 고속 역퓨리에 변환기(161)에서 역퓨리에 변환한 후 병렬/직렬 변환기(162)에서 직렬 신호로 변환한다. 그런 다음 송신부(160)는 CP 추가기(163)를 통해 상기 변환된 직렬 신호에 CP를 추가하고, 시간 도메인 처리기(164)에서 시간 영역으로 변환한 후, 마지막으로 DAC(165)에서 아날로그 신호로 변환하여 이를 송신 신호로서 무선주파수 처리부(110)로 전송한다. Accordingly, in
그런 다음 250단계에서 상기 단말기는 무선주파수 처리부(110)에서 상기 송신부(160)로부터 아날로그 형태의 송신 신호를 수신하고, 상기 제어부로부터 수신한 보정 제어값만큼 상기 송신 신호의 전력 크기를 낮게 조정한다. Then, in
이후, 260단계에서 상기 단말기는 무선주파수 처리부(110)를 통해 상기 조정된 전력 크기로 상기 송신 신호를 증폭하여 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 무선주파수 처리부(110)의 안테나에서 출력되는 송신 신호의 전력은 크기 조정의 여부와 관계없이 기지국이 지시한 수치에 따라야 한다. 즉, 상기 송신 신호는 모뎀부에서 증가된 전력이 무선주파수 처리부(110)에서 상기 보정 제어값에 따라 다시 전력의 크기가 낮아지게 되므로 결국 기지국이 지시한 수치에 따르게 됨을 알 수 있다. In
이와 같은 부반송파의 크기를 조정하는 방법에서 크기 조정 제어값 및 보정 제어값을 구하는 송신 장치의 제어부 동작을 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. In the method of adjusting the size of the subcarrier, a control unit operation of the transmitter for obtaining the scaling control value and the correction control value will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 송신 장치의 제어부의 동작을 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating an operation of a controller of a transmitting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 5를 참조하면, 310단계에서 단말기의 송신장치의 제어부(130)는 기지국으로부터 반송파 할당 정보를 수신한 후, 320단계에서 제어부(130)는 상기 부반송파 할당 정보를 참조하여 최대 부반송파 개수를 검색하여 검색된 최대 부반송파 개수에 관련한 할당 정보를 부반송파 할당부(140a)로 전송한다. Referring to FIG. 5, in
그런 다음 330단계에서 제어부(130)는 미리 설정된 룩업 테이블을 이용하여 크기 조정 제어값을 구하고, 무선주파수 처리부(110)의 전력 증폭기(도시되지 않음)를 제어하기 위한 보정 제어값을 구하여 상기 무선주파수 처리부(110)로 인가한다. 여기서 상기 크기 조정 제어값은 상기 곱셈 또는 이동 방식을 이용하여 계산할 수 있으며, 이를 통해 상기 <표 1>과 같은 값들을 얻을 수 있다. 또한, 상기 보정 제어값은 하기 <수학식 3>을 이용하여 계산할 수 있다. Then, in
상기 <수학식 3>에서 PTx _ Amp는 부반송파의 크기 조정을 하지 아니하는 경우 상기 전력 증폭기를 제어하는 제어값이고, PTx _ Amp , adj는 부반송파의 크기 조정을 하 는 경우 상기 전력 증폭기를 제어하는 제어값 즉, 보정 제어값이며, Ps값은 곱셈 방식을 적용하는 경우, 상기 <표 1>의 세번째 열에 해당하는 값에 -1을 곱한 값이며, 이동 방식을 적용하는 경우, 상기 <표 1>에서 여섯번째 열에 해당하는 값이다. 예를 들어, 24개 부반송파가 사용될 경우에는 840개 부반송파를 사용하는 경우보다 15.44[dB] 작은 신호가 생성되므로 모뎀부에서 24개 각 부반송파의 'Inphase'와 'Quadrature 신호 크기를 5.9배 증가시킨다. 이는 모뎀부에서 전송 신호에 15.44[dB] 증폭시킨 것을 의미하므로 무선 주파수의 증폭도에서 15.44[dB]를 낮춰야 한다. 따라서, 보정 제어값( PTx_Amp,adj)은 PTx _ Amp -15.44[dB]가 된다.In Equation 3, P Tx _ Amp is a control value for controlling the power amplifier when the size of the subcarrier is not adjusted, and P Tx _ Amp , adj is a control value for adjusting the size of the subcarrier. The control value that is controlled, that is, the correction control value, and the value P s is a value obtained by multiplying -1 by a value corresponding to the third column of the <Table 1> when the multiplication method is applied, and when the shift method is applied, the < This is the value for column 6 in Table 1>. For example, when 24 subcarriers are used, a 15.44 [dB] signal is generated than when 840 subcarriers are used. Thus, the modem unit increases the magnitude of 'Inphase' and 'Quadrature' signal of each of 24 subcarriers by 5.9 times. This means that the modem unit amplified 15.44 [dB] in the transmission signal, so the 15.44 [dB] should be lowered in the amplification degree of radio frequency. Therefore, the correction control value (P Tx_Amp, adj) is a P Tx _ Amp -15.44 [dB] .
이후, 340단계에서 제어부(130)는 상기 구한 크기 조정 제어값을 크기 조정부(150)로 전송한다. 이에 따라 크기 조정부(150)는 부반송파 할당부(140a)로부터 입력된 부반송파의 복소값에 상기 크기 조정 제어값을 적용하여 상기 부반송파의 크기를 상기 크기 조정 제어값만큼 증가시킨다. In
그런 다음 350단계에서 상기 제어부(130)는 상기 구한 보정 제어값을 상기 무선주파수 처리부(110)에 인가한다. 이에 따라 상기 무선주파수 처리부(110)는 상기 출력된 아날로그 신호 즉, 송신 신호를 증폭하여 상기 기지국으로 전송하게 된다. 이때, 상기 무선주파수 처리부(110)는 상기 제어부(130)에서 수신한 보정 제어값만큼 송신 신호의 전력을 빼서 증폭한다.In
이와 같은 과정을 통해 기지국으로 전송할 신호의 부반송파의 크기를 조정하여 전송할 때, 수신기의 FFT의 출력은 첨부된 도 6c에 도시된 바와 같다. 이는 첨 부된 도 6b와 동일하며, 첨부된 도 6a 및 도 6b와 같이 크기 조정을 수행하지 않는 경우와 비교할 때, 동일하게 보인다. 정확하게는 크기 조정을 할 경우 작은 부반송파를 사용하면 신호의 품질이 개선되지만, 신호대잡음비(SNR)가 35dB 이하인 경우는 일반적인 무선 통신환경에서 그 영향이 미미하다. 이는 잡음 전력이 개선치보다 상대적으로 크기 때문이다. 상기 도 6a 및 도 6b는 각각 840 및 24개의 부반송파를 사용한 신호를 10bit DAC 변환한 후 전송할 때, 수신기의 FFT 출력을 나타낸다. When adjusting the size of the subcarrier of the signal to be transmitted to the base station through this process, the output of the FFT of the receiver is as shown in Figure 6c. This is the same as FIG. 6B attached, and looks the same when compared to the case where no scaling is performed as shown in FIGS. 6A and 6B. To be precise, the use of small subcarriers improves the signal quality, but the signal-to-noise ratio (SNR) of less than 35dB has little effect in a typical wireless communication environment. This is because the noise power is relatively larger than the improvement. 6A and 6B illustrate an FFT output of a receiver when transmitting a signal using 840 and 24 subcarriers after 10-bit DAC conversion.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 일반적인 OFDMA 단말기에서의 송/수신 장치의 구조를 도시한 도면, 1 is a diagram showing the structure of a transmitting / receiving device in a typical OFDMA terminal;
도 2a 및 도 2b는 일반적인 단말기에서 할당된 부반송파 개수에 따라 시간 영역 처리부에 생성된 신호를 도시한 도면, 2A and 2B illustrate signals generated in a time domain processor based on the number of subcarriers allocated by a general terminal;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 단말기에서의 송/수신 장치의 구조를 도시한 도면, 3 is a diagram illustrating a structure of a transmitting / receiving apparatus in an OFDMA terminal according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA 단말기에서의 크기 조정을 위한 방법을 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a method for scaling in an OFDMA terminal according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 송신 장치의 제어부의 동작을 도시한 도면, 5 is a view illustrating an operation of a control unit of a transmitting device according to an embodiment of the present invention;
도 6a 및 도 6b는 부반송파를 사용한 신호를 크기 조정하지 않는 경우의 수신측의 FFT 출력을 보여주는 도면,6A and 6B illustrate an FFT output of a receiving side when a signal using a subcarrier is not scaled;
도 6c는 본 발명의 실시예에 따라 부반송파를 사용한 신호를 크기 조정한 경우의 수신측의 FFT 출력을 보여주는 도면.6C is a diagram illustrating an FFT output of a receiving side when a signal using a subcarrier is scaled according to an embodiment of the present invention.
Claims (17)
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---|---|---|---|---|
KR20020036846A (en) * | 1999-08-24 | 2002-05-16 | 쥬리 제프리 피 | Method and apparatus for reducing peak to average power ratio in digital broadcasting systems |
US20070242600A1 (en) | 2004-05-01 | 2007-10-18 | Neocific, Inc. | Methods and Apparatus for Multi-Carrier Communications with Variable Channel Bandwidth |
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