KR20080095809A - Method of transmitting and receiving a signal and apparatus for transmitting and receiving a signal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 데이터 전송률을 높일 수 있는 신호 송수신 방법 및 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal transmission and reception method and a signal transmission and reception apparatus, and more particularly, to a signal transmission and reception method and a transmission and reception apparatus that can increase the data transmission rate.
디지털 방송(Digital Broadcasting) 기술의 발전으로 인해 HD(High Definition)급의 동영상과 좋은 디지털 음향을 포함한 방송 신호를 송수신할 수 있게 되었다. 압축 알고리즘의 계속적인 발전과 하드웨어의 고성능화에 의해 디지털 방송 시스템은 계속 급격히 발전되고 있는 추세이다. 디지털 텔레비전(DTV)은 디지털 방송신호를 수신하여 영상, 음성과 더불어 다양한 부가 서비스를 사용자에게 제공할 수 있다.The development of digital broadcasting technology has made it possible to transmit and receive broadcast signals including high definition (HD) level video and good digital sound. Digital broadcasting systems continue to rapidly develop due to the continuous development of compression algorithms and high performance of hardware. A digital television (DTV) may receive a digital broadcast signal and provide various additional services in addition to video and audio to a user.
디지털 방송의 보급과 더불어 더 나은 영상 및 음향 등과 같은 서비스에 대한 요구가 증가하고 있고, 사용자가 원하는 데이터의 크기나 방송 채널의 수가 점차 커지고 있다.With the spread of digital broadcasting, there is an increasing demand for services such as better image and sound, and the size of data desired by the user and the number of broadcasting channels are gradually increasing.
그러나, 기존의 신호 송수신 방식으로는 증가하는 데이터 송수신 양이나 방송 채널의 수를 감당할 수 없는 문제점 있다. 따라서, 기존의 신호 송수신 방식보다 채널 대역폭에 대한 효율이 높고, 신호 송수신 네트워크 망을 구성하는 비용이 적게 요구되는 새로운 신호 송수신 기술이 연구되고 있다.However, there is a problem that the existing signal transmission and reception method can not cope with the increase in the amount of data transmission and reception or the number of broadcast channels. Therefore, a new signal transmission / reception technique has been studied that has a higher efficiency for channel bandwidth than a conventional signal transmission / reception scheme and requires less cost for constructing a signal transmission / reception network.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 입력 데이터를 복수의 코드 레잇에 따라 순방향 오류 정정 부호화를 수행하여 출력하는 순방향 오류 정정 부호화부, 상기 출력된 데이터를 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 심볼로 변환시키는 심볼 맵퍼, 상기 데이터 심볼을 포함하는 프레임에 파일럿 심볼을 삽입하는 프레임 형성부, 상기 파일럿 심볼이 삽입된 프레임에 따른 신호를 전송하는 전송부를 포함하는 신호 송신 장치 및 그 장치 수행에 따른 신호 송신 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, a forward error correction encoding unit outputs input data by performing forward error correction encoding according to a plurality of code levels, and converts the output data into symbols according to a plurality of symbol mapping methods. A signal transmitting apparatus including a symbol mapper to be inserted into a frame, a frame forming unit inserting a pilot symbol into a frame including the data symbol, and a transmitting unit transmitting a signal according to the frame into which the pilot symbol is inserted, and a signal transmitting method according to the performance of the apparatus. To provide.
상기 순방향 오류 정정 부호화부는, 하이 코드 레잇(high code rate) 순방향 에러 정정 코드와 로우 코드레잇(low code rate) 순방향 에러 정정 코드로 각각 입력 데이터를 에러 정정 부호화할 수 있다. The forward error correction encoder may perform error correction encoding on the input data using a high code rate forward error correction code and a low code rate forward error correction code, respectively.
상기 심볼 맵퍼는 상기 인터리빙된 데이터를 복수의 비트스트림들로 나누는 비트파서, 상기 나뉘어진 복수의 비트스트림들을 각각 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 심볼로 매핑하는 복수의 매핑부들 및 상기 매핑부들이 매핑한 복수 형식의 심볼들을 하나의 심볼열로 출력하는 심볼병합부를 포함할 수 있다.The symbol mapper is a bit parser for dividing the interleaved data into a plurality of bitstreams, a plurality of mapping units for mapping the divided plurality of bitstreams into symbols according to a plurality of symbol mapping schemes, and mappings of the mapping units. The symbol merger may output a plurality of types of symbols as a single symbol string.
상기 프레임 형성부는 상기 프레임에 파일럿 캐리어가 포함될 경우, 상기 심볼 매퍼가 매핑한 복수의 매핑 방식 중 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조한 심볼을 상기 파일럿 캐리어 구간에 배치할 수 있다.When the pilot carrier is included in the frame, the frame forming unit may arrange a symbol modulated by lower order modulation among a plurality of mapping methods mapped by the symbol mapper in the pilot carrier period.
다른 관점에서 본 발명은 신호를 수신하는 수신부, 상기 수신한 신호의 동기를 획득하는 동기부, 상기 동기를 획득한 신호를 복조하는 복조부, 상기 복조된 신호 프레임을 파싱하는 프레임파싱부, 상기 프레임에 포함된 심볼들을 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 비트 데이터로 디 맵핑하여 출력하는 심볼 디맵퍼 및 상기 출력된 데이터를 복수의 코드 레잇에 따라 순방향 오류 정정 복호하는 순방향 오류 정정 복호부를 포함하는 신호 수신 장치 및 그 장치를 이용한 신호 수신 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a receiver for receiving a signal, a synchronizer for acquiring synchronization of the received signal, a demodulator for demodulating the acquired signal, a frame parser for parsing the demodulated signal frame, and the frame. Signal receiving apparatus comprising a symbol demapper for de-mapping the symbols included in the data into bit data according to a plurality of symbol mapping schemes, and a forward error correction decoding unit for forward error correction decoding the output data according to a plurality of code levels And a signal receiving method using the apparatus.
상기 순방향 오류 정정 복호화부는, 하이 코드 레잇(high code rate) 순방향 에러 정정 코드와 로우 코드 레잇(low code rate) 순방향 에러 정정 코드로 각각 입력 데이터를 순방향 오류 정정 복호화할 수 있다.The forward error correction decoding unit may perform forward error correction decoding on input data using a high code rate forward error correction code and a low code rate forward error correction code, respectively.
상기 심볼 디맵퍼는 입력된 심볼을 복수의 심볼열로 각각 나누어 출력하는 심볼파서, 상기 심볼파서가 파싱한 심볼열들을 상기 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 각각 비트 데이터 열로 디맵핑하는 디맵핑부 및 상기 디맵핑부가 출력하는 비트 데이터 열을 하나의 비트열로 합하여 출력하는 비트병합부를 포함할 수 있다.The symbol demapper is a symbol parser for dividing an input symbol into a plurality of symbol strings, respectively, and outputs a demapper for demapping the symbol strings parsed by the symbol parser into bit data strings according to the plurality of symbol mapping methods. The demapping unit may include a bit merging unit configured to sum the bit data strings output by the demapping unit into one bit string and output the sum.
상기 신호 수신 장치는 상기 복수의 심볼 매핑 방식 중 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조한 심볼들을 파일럿 캐리어로 이용하여 채널을 추정하여 보상하는 등화기를 더 포함할 수 있다. 상기 채널 추정 방식은 decision-directed channel estimation (DDCE) 방식을 사용할 수 있고, 상기 등화기는 상기 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조한 심볼열에 대해 보간하여 채널 추정하고, 상기 추정한 채널로 상기 프레임의 심볼들에 대해 채널 보상할 수 있다.The signal receiving apparatus may further include an equalizer for estimating and compensating for a channel by using symbols modulated by lower order modulation among the plurality of symbol mapping schemes as pilot carriers. The channel estimation method may use a decision-directed channel estimation (DDCE) method, and the equalizer performs channel estimation by interpolating a symbol string modulated by the lower order modulation and performs the channel estimation with the estimated channel. Channel compensation may be performed on the symbols of the frame.
본 발명에 따른 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치에 따르면, 기존의 신호 송수신 네트워크 망을 이용하여 제안된 신호 송수신 시스템으로의 전환이 용이하며, 비용을 절감할 수 있다.According to the signal transmission and reception method and the signal transmission and reception apparatus according to the present invention, it is easy to switch to the proposed signal transmission and reception system using the existing signal transmission and reception network network, it is possible to reduce the cost.
그리고, SNR 이득을 얻을 수 있도록 데이터 전송률을 향상시킬 수 있고, 긴 지연 확산 특성을 가지는 전송 채널에 대해서 채널 추정이 가능하게 되어 신호 송신 거리를 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 전체적인 송수신 시스템의 신호 송수신 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the data rate can be improved to obtain an SNR gain, and channel estimation can be performed for a transmission channel having a long delay spread characteristic, thereby increasing a signal transmission distance. Therefore, there is an effect that can increase the signal transmission and reception performance of the overall transmission and reception system.
본 발명에 따른 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치의 실시예의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the signal transmission and reception method and the embodiment of the signal transmission and reception apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a signal transmission apparatus according to an embodiment according to the present invention.
도 1의 신호 송신 장치는 비디오 데이터 등을 포함하는 방송 신호를 전송하는 방송 신호 송신 시스템이 될 수 있다. 도 1에서는 예를 들어, DVB(digital video broadcasting) 시스템에 따른 신호 송신 시스템을 예로 하여 설명하면 다음 과 같다. 따라서, 이하에서 설명하는 실시예는 DVB에 관한 것으로서, 다른 시스템에 적용된다면 이하의 실시예의 구성요소의 순서와 다른 순서로 구성요소를 배치할 수도 있다.The signal transmission apparatus of FIG. 1 may be a broadcast signal transmission system for transmitting a broadcast signal including video data. In FIG. 1, for example, a signal transmission system according to a digital video broadcasting (DVB) system will be described as follows. Accordingly, the embodiments described below relate to DVB, and if applied to other systems, the components may be arranged in an order different from that of the components of the following embodiments.
도 1의 실시예는 신호 전송 시스템에서 신호가 처리되는 과정을 중심으로 설명한 것이다.1 illustrates a process of processing a signal in a signal transmission system.
도 1의 실시예는 순방향 오류정정 부호부(FEC(Forward Error Correction) encoder)(100), 제 1인터리버(interleaver)(110), 심볼맵퍼(symbol mapper)(120), 선형 프리코딩부(130), 제 2인터리버(140), 다중 입출력 인코더(150), 프레임 형성부(frame builder)(160), 변조부(170) 및 전송부(180)를 포함한다. 1 illustrates a forward error correction encoder (FEC)
순방향 오류정정 부호부(100)는 입력된 신호를 부호화하여 출력함으로써, 전송되는 데이터에 발생한 오류를 수신기에서 검출하고, 상기 오류를 수정할 수 있도록 한다. 순방향 오류정정 부호부(100)가 부호화한 데이터는 제 1 인터리버(110)로 입력되는데, 순방향 오류정정 부호부(100)에 대한 상세한 예는 도 2에서 상술한다. The forward
제 1인터리버(110)는 데이터 전송 시 데이터에 발생하는 버스트 에러(burst error)에 강인하도록, 상기 순방향 오류정정 부호부(100)에서 출력된 데이터 열을 섞어 랜덤한 위치에 분산시킨다. 제 1인터리버(110)에는 컨벌루션 인터리버(convolution interleaver), 블록 인터리버(block interleaver) 등을 사용할 수 있으며, 이는 전송 시스템에 따라 달라질 수 있다. 제 1 인터리버의 실시예는 도 3에서 상세히 예시한다. 제 1 인터리버(110)에 대한 상세한 예는 도 3에서 상술한다. The
제 1인터리버(110)에서 인터리빙된 데이터는 심볼맵퍼(120)에 입력된다. 심볼맵퍼(symbol mapper)(120)는 전송 모드에 따른 파일럿 신호와 전송 매개 변수 신호 등이 고려되어, 송신 신호를 QAM, QPSK 등의 방식에 따라 심볼로 매핑(mapping)할 수 있다.The data interleaved by the
선형 프리코딩부(130)는 입력된 심볼 데이터를 여러 개의 출력 심볼 데이터에 분산시켜, 주파수 선택적 페이딩 채널을 겪었을 때 모든 정보가 페이딩으로 손실될 확률을 줄여준다. 선형 프리코딩부(130)에 대한 상세한 예는 도 4 내지 도 7에서 상술한다. The
제 2 인터리버(140)는 선형 프리코딩부(130)에서 출력된 심볼 데이터를 다시 인터리빙(interleaving)한다. 즉, 제 2인터리버(140)에서 인터리빙을 수행하면, 심볼 데이터가 특정 위치에서 동일한 주파수 선택적 페이딩을 겪어 발생하는 에러를 정정할 수 있다. 제 2인터리버(140)에는 컨벌루션 인터리버(convolution interleaver), 블록 인터리버(block interleaver) 등을 사용할 수 있다.The
선형 프리코딩부(130)와 제 2인터리버(140)는 전송하고자 하는 데이터를 채널의 주파수 선택적 페이딩에 강인하도록 처리하는 부분으로, 주파수 선택적 페이딩 코딩부로 호칭할 수 있다. The
다중 입출력 인코더(150)는 제 2인터리버(140)에서 인터리빙된 데이터를 복수의 전송 안테나로 전송할 수 있도록 인코딩한다. 신호 송수신 장치는 상기 다중 입출력 방식에 따라 신호를 처리할 수 있다. 이하에서 다중 입출력 방식이라고 함은, MIMO(Multi Input Multi Output) 방식, SIMO(Single Input Multiple Output) 및 MISO(Multi Input Single Output) 방식을 포함한다.The multiple input /
다중 입출력 인코딩 방식으로 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식과 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 방식을 사용할 수 있다. 공간 다중화 방식은 송신기와 수신기에 다중의 안테나를 이용하여, 서로 다른 데이터를 동시에 전송하여 시스템의 대역폭을 더 증가시키지 않고, 보다 고속으로 데이터를 전송할 수 있다. 공간 다이버시티 방식은 다중의 송신 안테나에서 같은 정보의 데이터를 전송하여 다이버시티(diversity) 효과를 얻을 수 있다. As a multiple input / output encoding method, a spatial multiplexing method and a spatial diversity method can be used. Spatial multiplexing uses multiple antennas at the transmitter and the receiver to simultaneously transmit different data to transmit data at higher speed without further increasing the bandwidth of the system. In the spatial diversity scheme, diversity effects may be obtained by transmitting data of the same information from multiple transmission antennas.
이때, 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식의 다중 입출력 인코더(150)로는 STBC(space-time block code)와 SFBC(space-frequency block code), STTC(space-time trellis code) 등이 사용될 수 있다. 공간 다중화(Spatial multiplex) 방식의 다중 입출력 인코더(150)로는 단순히 데이터열을 송신 안테나 개수만큼 분리하여 전송하는 방식과 FDFR(full-diversity full-rate) code, LDC(linear dispersion code), V-BLAST(Vertical-Bell Lab. layered space-time)와 D-BLAST (diagonal-BLAST) 같은 방식이 사용될 수 있다.In this case, the spatial diversity multiple input /
프레임 형성부(160)는 프리코딩된 신호를 파일럿(pilot) 신호를 프레임의 정해진 위치에 삽입하여 송수신 시스템에서 규정한 프레임을 형성한다. 프레임 형성부(160)는 프레임 내에 데이터 심볼 구간과 데이터 심볼 구간의 프리엠블인 파일럿 심볼 구간을 배치할 수 있다. 따라서, 이하에서 프레임 형성부는 파일럿 삽입부(pilot insertion)으로 호칭할 수 있다.The
예를 들어 프레임형성부는 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 쉬프트 되는 분산된 파일럿 캐리어를 배치할 수 있다. 그리고, 프레임 형성부는 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 고정된 연속 파일럿 캐리어를 배치할 수 있다. For example, the frame forming unit may arrange a distributed pilot carrier whose position is shifted in time in the data carrier section. The frame forming unit may arrange a continuous pilot carrier whose position is fixed in time in the data carrier section.
변조부(170)는 상기 프레임 형성부(160)에서 출력된 데이터들을 각각 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)의 부반송파(sub carrier)들에 실어 OFDM 방식으로 변조한 후 변조한 심볼 사이에 가드 구간(guard interval)을 삽입한다. The
전송부(180)는 변조부(170)에서 출력된 보호 구간과 데이터 구간을 가진 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신(transmit)한다.The
도 2는 도 1에서 예시한 순방향 오류정정 부호부의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 순방향 오류정정 부호부는 아웃터 인코더(outer encoder)와 인너 인코더(inner encoder)로서 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 인코더(102)와 LDPC(Low Density Parity Check) 인코더(104)를 포함한다.FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an embodiment of a forward error correction coder illustrated in FIG. 1. The forward error correcting code part includes a BCH (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)
LDPC 코드는 오류정정부호의 일종으로 데이터의 정보유실 확률을 가능한 한 적게 할 수 있다. LDPC 인코더(104)는 부호화 블록의 길이를 길게 부호화하여 전송 데이터가 전송 에러에 강인한 특성을 가지도록 할 수 있다. 또한, 블록 사이즈의 증가로 인한 하드웨어 복잡도 증가를 막기 위해서, 패리티 비트(parity bit)의 밀도를 작게 하여 복호화기의 복잡도를 감소시켜 줄 수 있다.The LDPC code is a type of error correcting code that can reduce the probability of data loss as much as possible. The
수신측의 출력 데이터에 에러 플로어(error floor)가 발생하는 것을 방지하 기 위해, 추가적인 아웃터 인코더(outer encoder)로 BCH 인코더(102)를 상기 LDPC 인코더(104)를 수행하기 이전에 연결(concatenate)하여 사용한다. 만약, LDPC 인코더(104)만을 사용하여도 에러 플로어가 무시할 수 있을 정도로 발생한다면 상기 BCH 인코더(102)는 사용되지 않을 수도 있다. 또는, BCH 인코더 이외의 다른 인코더를 아웃터 인코더로 사용할 수도 있다.In order to prevent an error floor from occurring in the output data of the receiving side, the
두 오류 정정 부호화를 사용할 경우 입력 데이터 프레임 뒤에 BCH 인코딩을 위한 패리티 체크 비트(parity check bits)(BCH 패리티 체크 비트)가 추가되고, LDPC 인코딩을 위한 패리티 체크 비트(LDPC 패리티 체크 비트)가 BCH 패리티 체크 비트 뒤에 추가된다. 부호화하는 데이터 프레임에 추가되는 BCH 패리티 체크 비트의 길이는 LDPC 코드워드의 길이와 LDPC 코드 레잇(code rate)에 따라 달라질 수 있다. When two error correction encodings are used, parity check bits (BCH parity check bits) for BCH encoding are added after the input data frame, and parity check bits (LDPC parity check bits) for LDPC encoding are added to the BCH parity check. Is added after the bit. The length of the BCH parity check bit added to the data frame to be encoded may vary depending on the length of the LDPC codeword and the LDPC code rate.
BCH 인코더(102)와 LDPC 인코더(104)를 거쳐 순방향 오류정정 인코딩된 데이터는 제 1인터리버(110)로 출력된다. The forward error correction encoded data is output to the
도 3은 도 1에 예시한 제 1 인터리버의 실시예를 예시한 도면이다. 도 3의 제 1 인터리버는 예를 들어 블록 인터리버가 사용될 수 있다. 3 is a diagram illustrating an embodiment of the first interleaver illustrated in FIG. 1. As the first interleaver of FIG. 3, for example, a block interleaver may be used.
도 3의 인터리버는 매트릭스(Matrix) 형태의 저장 공간(memory space)에 입력되는 데이터를 일정 패턴으로 저장하고, 데이터를 저장하는 패턴과 다른 패턴으로 데이터를 읽어 출력한다. 예를 들어, 도 3의 인터리버는 Nr의 행과 Nc의 열로 이루어진 저장공간(Nr×Nc)을 가지며, 인터리버에 입력된 데이터는 상기 저장공간 의 1열 1행 위치에서부터 채워진다. 1열의 1행에서부터 시작하여 1열의 Nr행까지 데이터를 저장하며, 1열이 다 채워지면 그 다음 열(2열)의 1행에서부터 시작하여 Nr행까지 데이터를 저장한다. 이와 같은 순서로 Nc열의 Nr행까지 데이터를 저장할 수 있다.The interleaver of FIG. 3 stores data input to a matrix-type storage space in a predetermined pattern, and reads and outputs data in a pattern different from a pattern for storing data. For example, the interleaver of FIG. 3 has a storage space Nr × Nc consisting of a row of Nr and a column of Nc, and the data input to the interleaver is filled from the position of the first column and one row of the storage space. It stores data from
그리고 도 3과 같이 저장된 데이터를 읽는 경우에는, 저장공간의 1행 1열의 데이터에서부터 시작하여 1행 Nc열까지 1 행의 데이터를 읽어서 출력한다. 그리고 1 행의 데이터를 모두 읽으면, 그 다음 행(2행)의 1열부터 시작하여 열 방향으로 해당 행의 데이터를 읽어서 출력한다. 상기와 같은 순서로 Nr행의 Nc열까지 데이터를 읽어서 출력할 수 있다. 이때, 데이터 블록의 MSB(Most Significant Bit) 위치는 좌측 최상단이며, LSB(Least Significant Bit) 위치는 우측 최하단이다.In the case of reading the stored data as shown in FIG. 3, the data of one row is read and output starting from the data of one row and one column of the storage space up to one row and Nc column. When all data in one row is read, the data of the row is read and output in the column direction starting from the first column of the next row (row 2). Data can be read and output up to Nc columns of Nr rows in the same order as described above. At this time, the MSB (Most Significant Bit) position of the data block is at the top left, and the LSB (Least Significant Bit) position is at the bottom right.
인터리버의 저장 블록의 크기, 저장 패턴 및 읽기 패턴 등은 하나의 실시 예이며 이는 구현 예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 제 1 인터리버의 저장 블록의 크기 순방향 오류 정정 부호화된 부호화 블록의 크기에 따라 달라질 수 있다. 도 2의 예에 따른다면 제 1 인터리버에서 인터리빙되는 블록의 크기를 결정하는 블록의 행(Nr)과 열(Nc)의 크기는 LDPC 코드 블록의 길이에 따라 달라질 수 있는데, LDPC 코드 블록의 길이가 길어지면 블록의 길이(예를 들면 블록의 행의 길이)가 커질 수 있다.The size, storage pattern, and read pattern of the storage block of the interleaver are one embodiment, which may vary depending on the implementation. For example, the size of the storage block of the first interleaver may vary according to the size of the coding block. According to the example of FIG. 2, the size of the row Nr and the column Nc of the block determining the size of the interleaved block in the first interleaver may vary depending on the length of the LDPC code block. As the length increases, the length of the block (eg, the length of the rows of the block) may increase.
도 4는 도 1의 선형 프리코딩부의 실시예를 예시한 도면이다. 선형 프리코딩부(130)는 직/병렬 변환부(132), 인코딩부(134) 및 병/직렬 변환부(136)를 포함할 수 있다. 4 is a diagram illustrating an embodiment of the linear precoding unit of FIG. 1. The
직/병렬 변환부(132)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환한다. 인코딩부(134)는 변환된 병렬 데이터의 각각의 값을 인코딩 매트릭싱(matrixing) 연산을 통해 여러 개의 데이터로 각각 분산시킨다.The serial /
인코딩 매트릭스는 전송 심볼과 수신된 심볼을 비교해서, 두 심볼이 틀릴 확률인 PEP(Pairwise Error Probability)가 최소화되도록 설계할 수 있다. PEP를 최소화하도록 설계하면 선형 프리코딩을 통해서 얻는 다이버시티 이득(diversity gain)과 코딩 이득(coding gain)을 최대로 할 수 있다.The encoding matrix may be designed such that pairwise error probability (PEP), which is a probability that two symbols are wrong, is minimized by comparing a transmitted symbol with a received symbol. Designing to minimize PEP maximizes the diversity gain and coding gain achieved through linear precoding.
또한, 상기 인코딩 매트릭스를 통해 선형 프리코딩된 심볼의 최소 유클리드 거리(Euclidean distance)가 최대가 되도록 하면, 수신단에서 ML(Maximum Likelihood) 디코더를 사용할 경우 오류 확률(error probability)을 최소화시킬 수 있다.In addition, when the minimum Euclidean distance of a linear precoded symbol is maximized through the encoding matrix, an error probability may be minimized when the receiver uses a maximum likelihood (ML) decoder.
도 5는 인코딩부(134)가 사용하는 인코딩 매트릭스의 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 코드의 매트릭스를 나타낸 도면이다. 도 5는 입력 데이터를 여러 개의 출력 데이터에 분산시키는 인코딩 매트릭스의 일 예로서 vanderMonde 매트릭스로 불린다. FIG. 5 is a diagram illustrating a matrix of codes for distributing input data as an embodiment of an encoding matrix used by the
입력 데이터들은 출력 데이터의 개수(L) 길이로 병렬 배열될 수 있다.The input data may be arranged in parallel in the length (L) of the output data.
매트릭스의 θ는 다음 수학식으로 표현될 수 있으며, 다른 방식으로도 정의가 가능하다. 인코딩 매트릭스로 vanderMonde 매트릭스가 사용된다면, 수학식 1에 따라 그 매트릭스 엘리먼트(element)기 결정될 수 있다. Θ of the matrix can be expressed by the following equation, and can also be defined in other ways. If the vanderMonde matrix is used as the encoding matrix, the matrix element may be determined according to
수학식 1의 인코딩 매트릭스는 각 입력 데이터를 대응되는 수학식 1의 위상만큼 회전시켜서 출력 데이터를 생성한다. 따라서, 수학식 1의 선형 프리코딩부의 매트릭스의 특성에 따라 입력되는 값들은 적어도 둘 이상의 출력 값들로 분산될 수 있다.The encoding matrix of
수학식 1에서 L은 출력 데이터의 개수를 나타낸다. 도 4의 인코딩부로 입력되는 입력 데이터 군을 x라 하고, 수학식 1의 매트릭스에 의해 인코딩부(134)에서 코딩되어 출력되는 데이터 군을 y라고 하면, y는 다음 수학식 2와 같다.In
도 6은 인코딩 매트릭스의 다른 일 실시예를 예시한다. 도 6은 입력 데이터를 여러 개의 출력 데이터에 분산시키는 인코딩 매트릭스의 일 예로서 Hadamard 매트릭스로 불린다. 도 6의 매트릭스는 임의의 L을 2의 k 제곱 크기로 확장된 일반적인 형태이며, 'L'은 각 입력 심볼들을 분산시킬 출력 심볼들의 개수를 나타낸다.6 illustrates another embodiment of an encoding matrix. 6 is called a Hadamard matrix as an example of an encoding matrix that distributes input data to multiple output data. The matrix of FIG. 6 is a general form in which any L is extended to a power of k squared of 2, and 'L' represents the number of output symbols for distributing respective input symbols.
도 6의 매트릭스의 출력 심볼은 L개의 입력 심볼의 합과 차로 얻을 수 있다. 다시 말하면, 각 입력 심볼은 L개의 출력 심볼에 각각 분산될 수 있다.The output symbols of the matrix of FIG. 6 can be obtained by the sum and difference of the L input symbols. In other words, each input symbol may be distributed to L output symbols, respectively.
도 6의 매트릭스의 경우에도, 도 4의 인코딩부(134)로 입력되는 입력 데이터 군을 x라 하고, 상기 매트릭스에 의해 인코딩부(134)에서 코딩되어 출력되는 데이터 군을 y라고 하면, y는 상기 매트릭스와 x의 곱이 된다.Also in the case of the matrix of FIG. 6, if the input data group input to the
도 7은 입력 데이터를 분산시키는 인코딩 매트릭스의 다른 실시예를 나타낸다. 도 7은 입력 데이터를 여러 개의 출력 데이터에 분산시키는 인코딩 매트릭스의 일 예로서 Golden code로 불린다. Golden code는 특별한 형태의 4x4 매트릭스이며, 서로 다른 두 개의 2x2 매트릭스가 교대로 사용될 수 있다. 7 illustrates another embodiment of an encoding matrix for distributing input data. 7 is called Golden code as an example of an encoding matrix for distributing input data into multiple output data. Golden code is a special form of 4x4 matrix, where two different 2x2 matrices can be used alternately.
도 7의 C는 골든 코드(golden code)의 코드 매트릭스(code matrix)를 나타내며, 코드 매트릭스 내의 x1, x2, x3, x4는 도 4의 인코딩부(134)에 병렬로 입력될 수 있는 심볼 데이터를 나타낸다. 그리고 코드 매트릭스 내의 각 상수들은 코드 매트릭스의 특성을 결정지을 수 있고, 코드 매트릭스의 각 상수들과 입력 심볼 데이터들로 계산된 행과 열의 값들은 출력 심볼 데이터로 나타낼 수 있다. 심볼 데이터의 출력 순서는 구현 예에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 경우 도 4의 병/직렬 변환부(136)는 인코딩부(134)가 출력하는 병렬 데이터 세트 내의 데이터 위치 순서에 따라 병렬 데이터를 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력할 수 있다. FIG. 7C shows a code matrix of a golden code, and x1, x2, x3, and x4 in the code matrix represent symbol data that can be input in parallel to the
도 8은 도 1 내지 도 7의 실시예에 의해 채널 코딩된 데이터들의 전송 프레임의 구조를 예시한 도면이다. 본 실시예들에 따라 형성된 전송 프레임은 파일럿 캐리어(pilot carrier) 정보를 포함하는 파일럿 심볼과 데이터 정보를 포함하는 데 이터 심볼을 포함할 수 있다. FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of a transmission frame of channel coded data according to the embodiment of FIGS. 1 to 7. The transmission frame formed according to the present embodiments may include a pilot symbol including pilot carrier information and a data symbol including data information.
도 8의 예에서 하나의 프레임은 M (M은 자연수)개의 구간을 포함하며, M-1개의 데이터 심볼 구간과 프리앰블(preamble)로 사용되는 한 개의 파일럿 심볼 구간으로 나뉜다. 그리고 상기와 같은 구조를 갖는 프레임이 반복된다. In the example of FIG. 8, one frame includes M (M is a natural number) intervals, and is divided into M-1 data symbol intervals and one pilot symbol interval used as a preamble. The frame having the above structure is repeated.
각 심볼 구간에는 직교 주파수 다중 분할 (Orthogonal Frequency Division Multiplex : OFDM)방식의 각 서브 캐리어(sub carrier)의 수만큼 캐리어 정보가 포함된다. 파일럿 심볼 구간의 파일럿 캐리어 정보는 PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 낮추기 위해 랜덤한 데이터로 구성된다. 그리고 상기 파일럿 캐리어 정보는 주파수 도메인(frequency domain)에서 자기상관값(auto-correlation)이 임펄스(impulse)인 형태를 갖는다. 그리고 서로 파일럿 캐리어 심볼들은 서로 상관값이 0에 가깝도록 할 수 있다.Each symbol period includes carrier information as many as the number of subcarriers of an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) scheme. The pilot carrier information of the pilot symbol interval is composed of random data in order to lower the peak to average power ratio (PAPR). The pilot carrier information has a form in which auto-correlation is an impulse in the frequency domain. In addition, the pilot carrier symbols may have a correlation value close to zero.
따라서, 프리엠블로 사용되는 파일럿 심볼 구간은 수신기가 도 8의 신호 프레임을 빨리 인식할 수 있도록 할 수 있고, 주파수 오프셋을 보정하고 동기화하는데 사용될 수 있다. 그리고, 파일럿 심볼 구간이 신호 프레임의 시작을 나타내므로 수신 신호가 빨리 동기화될 수 있도록 시스템 전송 파라미터 값이 설정될 수도 있다. 프레임 형성부는 데이터 심볼 구간이 형성한 후 그 데이터 심볼 구간의 앞에 삽입하여 하나의 전송 프레임을 형성한다.Thus, the pilot symbol interval used as the preamble can enable the receiver to quickly recognize the signal frame of FIG. 8 and can be used to correct and synchronize the frequency offset. And, since the pilot symbol interval indicates the start of the signal frame, the system transmission parameter value may be set so that the received signal can be synchronized quickly. After the data symbol section is formed, the frame forming unit inserts the data symbol section in front of the data symbol section to form one transmission frame.
도 8과 같이 전송 프레임에 파일럿 캐리어 정보를 포함한 별도의 구간이 있을 경우 데이터 심볼 구간내에는 파일럿 캐리어 정보가 포함되지 않을 수 있으며 따라서 데이터 양(data capacity)을 늘릴 수 있다. DVB의 경우를 예를 들면, 파일 럿 캐리어가 전체 유효 캐리어에서 차지하는 비율이 약 10%정도 되므로, 데이터 양(data capacity)의 증가율은 다음 수학식 3과 같다.If there is a separate section including pilot carrier information in the transmission frame as shown in FIG. 8, the pilot carrier information may not be included in the data symbol section, thereby increasing the data capacity. For example, in the case of DVB, since the pilot carrier occupies about 10% of the total effective carriers, the increase rate of data capacity is expressed by the following equation.
상기 수학식 3에서 △는 증가율을 나타내며, M은 하나의 프레임에 포함된 구간의 수이다.In
도 9는 신호 송신 장치의 다른 일 실시예로서, 신호 송신 장치에서 복수의 전송 경로로 신호를 처리하는 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이하 설명의 편의를 위해 전송 경로가 2개인 경우를 예로 하여 설명한다.FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating an example of processing a signal through a plurality of transmission paths in a signal transmission apparatus as another embodiment of the signal transmission apparatus. For convenience of explanation, the following description will be given by using two transmission paths as an example.
도 9의 실시예는 순방향 오류정정 부호부(700), 제 1인터리버(interleaver)(710), 심볼맵퍼(symbol mapper)(720), 선형 프리코딩부(730), 제 2인터리버(740), 다중 입출력 (multi-input multi-output) 인코더(750), 제 1프레임 형성부(frame builder)(760), 제 2프레임 형성부(765), 제 1변조부(770), 제 2변조부(775), 제 1전송부(780) 및 제 2전송부(785)를 포함한다.9 illustrates a forward
순방향 오류정정 부호부(700)에서 다중 입출력 인코더(750)까지의 신호 처리 예는 도 1에서 설명한 바와 동일하다.An example of signal processing from the forward
순방향 오류정정 부호부(700)는 BCH 인코더와 LDPC 인코더를 포함하며, 입력된 데이터를 오류정정 부호화하여 출력한다. 상기 출력된 데이터는 제1인터리 버(710)에서 인터리빙되어 데이터 열의 순서가 섞인다. 상기 제 1인터리버(710)에는 컨벌루션 인터리버, 블록 인터리버 등이 사용될 수 있다.The forward
심볼맵퍼(symbol mapper)(720)는 전송 모드에 따른 파일럿 신호와 전송 매개 변수 신호를 고려하여, 송신 신호를 QAM, QPSK 등의 방식에 따라 심볼로 매핑(mapping)한다. 예를 들어, 128QAM으로 심볼 매핑하는 경우 하나의 심볼에 7비트의 데이터를 포함할 수 있으며, 256QAM으로 심볼 매핑하는 경우 하나의 심볼에 8비트의 데이터를 포함할 수 있다.The
선형 프리코딩부(730)는 직/병렬 변환부, 인코딩부 및 병/직렬 변환부를 포함한다. 선형 프리코딩부(730)의 인코딩부가 사용하는 코딩 매트릭스의 예는 도 10 내지 도 15에서 예시한다. The
제 2인터리버(740)는 선형 프리코딩부(730)에서 출력된 심볼 데이터를 다시 인터리빙(interleaving)한다. 제 2인터리버(740)에는 컨벌루션 인터리버(convolution interleaver), 블록 인터리버(block interleaver) 등이 사용될 수 있다. 제 2인터리버(740)는 선형 프리코딩부(730)에서 출력된 데이터들에 분산되어 있는 심볼 데이터들이 프레임 상 동일한 특정 위치에서 주파수 선택적 페이딩을 겪지 않도록 심볼 데이터들을 섞어 준다. 인터리빙하는 방식은 송수신 시스템의 구현 예에 따라 달라질 수 있다.The
블록 인터리버를 사용하는 경우 인터리버의 길이는 구현 예에 따라 달라질 수 있다. 인터리버의 길이가 OFDM 심볼 길이보다 작거나 같으면, 인터리빙은 한 OFDM 심볼 내의 영역에서만 이루어지고, 인터리버의 길이가 OFDM 심볼 길이보다 길 면, 여러 심볼에 걸쳐서 인터리빙될 수 있다. 도 15 및 도 16은 인터리빙 방식에 대해 상세히 예시한다.In the case of using the block interleaver, the length of the interleaver may vary depending on implementation. If the length of the interleaver is less than or equal to the OFDM symbol length, interleaving is performed only in an area within one OFDM symbol, and if the length of the interleaver is longer than the OFDM symbol length, it can be interleaved over several symbols. 15 and 16 illustrate in detail the interleaving scheme.
인터리빙된 데이터는 다중 입출력 인코더(750)로 출력되며, 상기 다중 입출력 인코더(750)는 입력된 심볼 데이터를 복수의 전송 안테나에 실리도록 인코딩하여 출력한다. 예를 들어, 두 개의 전송 경로를 갖는 경우, 상기 다중 입출력 인코더(750)는 프리코딩된 데이터를 제 1프레임 형성부(760) 또는 제 2프레임 형성부(765)로 출력한다.The interleaved data is output to the multiple input /
공간 다이버시티 방식의 경우, 상기 제1프레임 형성부(760)와 제2프레임 형성부(765)로 각각 같은 정보의 데이터가 출력되고, 공간 다중화 방식으로 인코딩한 경우, 상기 제1프레임 형성부(760)와 제2프레임 형성부(765)로 각각 다른 데이터가 출력된다.In the case of the spatial diversity method, data of the same information is output to the first
제 1프레임 형성부(760)와 제 2프레임 형성부(765)는 상기 각 수신된 신호를 OFDM(orthogonal frequency division multiplex) 방식으로 변조할 수 있도록 파일럿 신호가 삽입된 프레임을 형성한다.The first
상기 프레임은 한 개의 파일럿 심볼 구간과 M-1개의 데이터 심볼 구간을 포함한다. 도 9의 송신 시스템이 복수 개의 안테나를 사용하여 다중 입출력 인코딩을 수행하는 경우, 수신측에서 각 전송 경로(path)를 구별할 수 있도록 파이럿 심볼의 구조가 결정될 수 있다. The frame includes one pilot symbol period and M-1 data symbol periods. When the transmission system of FIG. 9 performs multiple input / output encoding using a plurality of antennas, a structure of a pilot symbol may be determined so that each transmission path may be distinguished at a receiver.
도 9의 다중 입출력 인코더(750)의 예는 도 18 및 도 19에서 예시한다.An example of the multiple input /
제 1변조부(770)와 제 2변조부(775)는 상기 제1프레임 형성부(760)와 제2프 레임 형성부(765)에서 출력된 데이터들을 각각 OFDM의 부반송파(sub carrier)들에 의해 전송될 수 있도록 변조한다.The
제 1 전송부(780)와 제 2 전송부(785)는 각각 제 1 변조부(770)와 제 2 변조부(775)에서 출력된 보호 구간과 데이터 구간을 가진 디지털 형식의 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 상기 변환된 아날로그 신호를 송신(transmit)한다.The
도 10 내지 도 14는 선형 프리코딩부의 인코딩 매트릭스의 예로서 입력 심볼을 분산시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 10 내지 도 14의 코드 매트릭스는 선형 프리코딩부(730)의 인코딩부에 입력된 2개의 데이터를 2개의 출력 데이터에 분산시킨다. 10 to 14 are diagrams illustrating an example of a 2 × 2 code matrix for distributing input symbols as an example of an encoding matrix of the linear precoding unit. The code matrix of FIGS. 10 to 14 distributes two data input to the encoding unit of the
도 10의 매트릭스는 도 5에서 설명한 vanderMonde 매트릭스의 실시예로서, L이 2인 경우를 예시한다. 도 10의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫 번째 입력 데이터와 위상이 45도() 회전된 두 번째 입력 데이터를 더하여 첫 번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고, 첫 번째 입력 데이터와 위상이 225도() 회전된 두 번째 입력 데이터를 더하여 두 번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링(scaling)된다.The matrix of FIG. 10 is an embodiment of the vanderMonde matrix described in FIG. 5 and illustrates the case where L is 2. The matrix of FIG. 10 is 45 degrees out of phase with the first of the two input data. ) Add the rotated second input data and output it as the first output data. The first input data and phase are 225 degrees ( ) Add the rotated second input data and output it as the second output data. And each output data It is scaled by dividing by.
도 11의 매트릭스는 Hadamard 매트릭스의 실시예이다. The matrix of FIG. 11 is an embodiment of a Hadamard matrix.
도 11의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 두번째 입력 데이터를 빼서 두 번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링(scaling)된다.The matrix of FIG. 11 adds the first input data and the second input data among the two input data and outputs the first output data. The matrix is output as the second output data by subtracting the second input data from the first input data. And each output data It is scaled by dividing by.
도 12는 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 12의 매트릭스는 도 5, 도 6, 도 7에서 설명한 매트릭스의 예가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다.12 illustrates another example of a code matrix for distributing input symbols. The matrix of FIG. 12 is an embodiment of another code other than the example of the matrix described with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
도 12의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 위상이 45도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 위상이 -45도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 위상이 45도 회전된 첫번째 입력 데이터에서 위상이 -45도 회전된 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링된다.The matrix of FIG. 12 has a phase of 45 degrees ( ) The first input data rotated and the phase is -45 degrees ( The second input data rotated is added to the first output data, and the second input data rotated by -45 degrees is subtracted from the first input data rotated by 45 degrees to output the second output data. And each output data Is scaled by dividing by.
도 13은 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 13의 매트릭스는 도 5, 도 6, 도 7에서 설명한 매트릭스가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다.13 illustrates another example of a code matrix for distributing input symbols. The matrix of FIG. 13 is an embodiment of another code other than the matrix described with reference to FIGS. 5, 6, and 7.
도 13의 매트릭스는 0.5를 곱한 첫번째 입력 데이터를 두번째 입력 데이터와 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 0.5를 곱한 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 13 adds the first input data multiplied by 0.5 to the second input data and outputs the first output data, and subtracts the second input data multiplied by 0.5 from the first input data and outputs the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 14는 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 14의 매트릭스는 도 5, 도 6, 도 7에서 설명한 매트릭스가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다. 도 14의 '*'는 입력되는 데이터에 대한 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다.14 illustrates another example of a code matrix for distributing input symbols. The matrix of FIG. 14 is another embodiment of code other than the matrix described with reference to FIGS. 5, 6, and 7. '*' Of FIG. 14 means a complex conjugate with respect to input data.
상기 도 14의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 위상이 90도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터의 켤레 복소수와 위상이 -90()도 회전된 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 14 has a phase of 90 degrees between two input data. ) The first input data and the second input data rotated are added to output the first output data. The complex number and phase of the first input data are -90 ( ) Also outputs the second output data by adding the complex conjugate of the rotated second input data. And each output data Divide by to scale.
도 15는 인터리버의 인터리빙 방식의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 15의 인터리링 방식은 심볼 길이 N을 갖는 OFDM 시스템에 대한 인터리버의 실시예로서 도 9과 같은 송신 장치의 제 2인터리버(740)에 사용될 수 있다.15 is a diagram illustrating an example of an interleaving method of an interleaver. The interleaving scheme of FIG. 15 may be used in the
N은 인터리버의 길이를 나타내며, i는 상기 인터리버의 길이만큼의 값 즉, 0에서 N-1까지의 정수 값을 갖는다. n은 송신 시스템에서 유효 전송 캐리어 만큼의 개수를 가진다. ∏(i)는 modulo-N 연산으로 이루어진 순열을 가리키며, dn은 N/2 값을 제외하고 유효 전송 캐리어 영역에 있는 ∏(i)값을 순서대로 갖는다. k는 실제 전송 캐리어의 인덱스 값을 나타내며, 상기 dn에서 N/2을 빼서 전송 대역폭의 가운데가 DC가 되도록 한다. P는 순열 상수로 구현 예에 따라 달라질 수 있다.N represents the length of the interleaver, i has a value equal to the length of the interleaver, that is, an integer value from 0 to N-1. n has the number of effective transport carriers in the transmission system. ∏ (i) indicates a permutation of modulo-N operations, and dn has the value of ∏ (i) in the effective transport carrier region in order except N / 2 values. k represents an index value of the actual transport carrier, and subtracts N / 2 from the dn so that the center of the transmission bandwidth is DC. P is a permutation constant and may vary depending on the embodiment.
도 16은 도 15에 예시한 인터리빙 방식에 따른 각 변수의 값을 변화를 예시한 도면이다. 도 16의 예는 OFDM 심볼의 길이와 인터리버의 길이(N)는 2048로 설정되었고, 유효 전송 캐리어의 개수는 1536(1792-256)개로 설정되었다.FIG. 16 is a diagram illustrating a change in the value of each variable according to the interleaving method illustrated in FIG. 15. In the example of FIG. 16, the length of an OFDM symbol and the length N of an interleaver are set to 2048, and the number of effective transmission carriers is set to 1536 (1792-256).
따라서, i는 0~2047의 정수이고, n은 0~1535의 정수이다. ∏(i)는 modulo-2048 연산으로 이루어진 순열이고, dn은 256≤∏(i)≤1792인 값에 대하여, 1024(N/2)를 제외하고 순서대로 ∏(i)값을 갖는다. k는 상기 dn에서 1024를 뺀 값이다. P는 13을 갖는다.Therefore, i is an integer of 0-2047, n is an integer of 0-1535. ∏ (i) is a permutation of modulo-2048 operations, and dn has a value of ∏ (i) in order except 1024 (N / 2) for a value of 256 ≦ ∏ (i) ≦ 1792. k is a value obtained by subtracting 1024 from dn. P has 13.
예시한 방식을 따르는 인터리버를 이용하여, 인터리버의 길이(N)에 대해 입력되는 데이터 순서(i)에 각각 대응되는 데이터들을 인터리빙된 데이터 순서(k)로 바꾸어 출력할 수 있다. By using the interleaver according to the above-described scheme, data corresponding to the data order i input for the length N of the interleaver may be converted into the interleaved data order k and output.
도 17은 다중 입출력 인코더가 인코딩하는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 17의 실시예는 다중 입출력 인코딩 방식 가운데 하나인 STBC로 도 9와 같은 송신 장치에 사용될 수 있다. 17 is a diagram illustrating an example of a method of encoding by a multiple input / output encoder. The embodiment of FIG. 17 is STBC, which is one of multiple input / output encoding schemes, and may be used in the transmission apparatus of FIG.
STBC 인코더의 예에서 T는 심볼 전송 주기를 나타내며, s는 전송할 입력 심볼을, y는 출력 심볼을 나타낸다. *는 켤레 복소수(complex conjugate)를 나타내며, 제 1 안테나(Tx #1), 제 2 안테나(Tx #2)는 각각 제 1 전송 안테나와 제 2 전송 안테나 2를 의미한다. In the example of an STBC encoder, T denotes a symbol transmission period, s denotes an input symbol to be transmitted, and y denotes an output symbol. * Denotes a complex conjugate, and a first antenna (Tx # 1) and a second antenna (Tx # 2) mean a first transmit antenna and a second transmit
도 17의 예에 따르면, 시간 t에서 제 1 안테나(Tx #1)은 s0를, 제 2 안테나(Tx #2)는 s1을 전송하고, 시간 t+T에서 제 1 안테나(Tx #1)은 -s1 *를, 제 2 안테나(Tx #2)는 s0 *을 전송한다. 각 전송 안테나에서는 전송 주기 내에서 s0와 s1의 같은 정보의 데이터를 송신한다. 따라서, 수신기는 도 17에 예시한 방식에 따라 다중 입출력 인코더에 의해 출력되는 신호를 이용하여 공간 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. According to the example of FIG. 17, the first
도 17에서 예시한 제 1 안테나와 제 2 안테나에 의해 전송되는 신호는 다중 입출력 인코딩의 일 예로서, 다른 관점에서 도 17을 설명하면 제 1 안테나와 제 2 안테나의 전송 신호는 다중 입력 싱글 출력(mulit-input, single-output)의 형식으로 전송된다고 할 수도 있다. The signal transmitted by the first antenna and the second antenna illustrated in FIG. 17 is an example of multiple input / output encoding. Referring to FIG. 17 from another viewpoint, the transmission signal of the first antenna and the second antenna may be a multi-input single output ( It can be said to be transmitted in the form of mulit-input, single-output).
도 17의 예는 시간적으로 연속한 두 개의 신호(s0, -s1*)이 제 1 안테나로 전송되는 경로로 입력되고, 제 2 안테나로 전송되는 경로로 s1과 s0*가 입력된 경우로 볼 수도 있다. 따라서, 제 1 안테나로 s0, -s1*가 연속하여 출력되고, 제 2 안테나로 s1과 s0*가 출력되므로 다중 입력 싱글 출력(mulit-input, single- output)의 형식에 따라 출력 심볼이 전송된다고 할 수도 있다. 도 17은 두 개의 안테나를 이용하는 가장 간단한 예를 설명한 것으로서, 더 많은 안테나를 사용하여 도 17에서 예시한 방식에 따라 신호를 전송할 수도 있다.In the example of FIG. 17, two consecutive signals s0 and -s1 * may be input as a path transmitted to a first antenna, and s1 and s0 * may be input as a path transmitted to a second antenna. have. Therefore, since s0 and -s1 * are continuously output to the first antenna and s1 and s0 * are output to the second antenna, output symbols are transmitted according to the format of a multi-input single output. You may. FIG. 17 illustrates a simplest example using two antennas, and may transmit a signal according to the method illustrated in FIG. 17 using more antennas.
도 17을 다중 입력 싱글 출력(mulit-input, single-output)의 형식으로 설명하면, 제 1 심볼 및 그 제 1 심볼에 연속한 및 제 2 심볼(s0, -s1*)이 다중 입력된 후, 상기 제 1 심볼과 상기 제 2 심볼(s0, -s1*)이, 상기 제 2 심볼의 켤레 복소수에 음의 배수와 상기 제 1 심볼의 켤레 복소수(s1, s0*)가 동시에 각각 출력된다. 즉, 다중 입력된 심볼들은 알라무티(Alamouti) 알고리즘에 따라 인코딩되어 출력될 수 있다.Referring to FIG. 17 in the form of a multi-input single output, after the first symbol and the consecutive and second symbols s0 and -s1 * are multi-input, The first symbol and the second symbol (s0, -s1 *) are simultaneously output a negative multiple of the conjugate complex number of the second symbol and the conjugate complex number (s1, s0 *) of the first symbol, respectively. That is, the multi-input symbols may be encoded and output according to an Alamouti algorithm.
다중 입출력 인코더는 제 2 인터리버가 주파수 영역에서 인터리빙한 신호를 다중 입력 싱글 출력(mulit-input, single-output)으로 전송할 수 있다. 한편 도 17에서 예시하는 다중 입출력(다중 입력 싱글 출력(mulit-input, single-output)을 포함)은 도 18과 도 19에서 예시하는 파일럿 심볼 구간에는 적용되지 않고, 데이터 심볼 구간에만 적용된다. The multiple input / output encoder may transmit a signal interleaved by the second interleaver in a frequency domain to a multi-input single output. On the other hand, the multiple input / output (including multiple input single output (mulit-input, single-output)) illustrated in FIG. 17 is not applied to the pilot symbol section illustrated in FIGS. 18 and 19, but only to the data symbol section.
도 18은 도 9의 제 1 및 제 2 프레임 형성부가 형성하는 파일럿 심볼 구간내 파일럿 캐리어의 구조를 예시한 도면이다. 도 9의 프레임 형성부가 형성하는 파일럿 심볼 구간은, 도 8에 예시한 바와 같이 출력될 수 있다. FIG. 18 is a diagram illustrating a structure of a pilot carrier in a pilot symbol period formed by the first and second frame forming units of FIG. 9. The pilot symbol period formed by the frame forming unit of FIG. 9 may be output as illustrated in FIG. 8.
각각의 제 1, 제 2 프레임 형성부가 출력하는 프레임에 포함된 파일럿 캐리어는 제 1 , 제 2 안테나로 각각 출력된다. 따라서, 도 18은 제 1 및 제 2 프레임 형성부가 각각 형성하는 파일럿 심볼의 형태를 제 1, 제 2 안테나가 출력하는 신호로서 표시한다. The pilot carriers included in the frames output by the first and second frame formers are output to the first and second antennas, respectively. Therefore, FIG. 18 shows the types of pilot symbols formed by the first and second frame forming units, respectively, as signals output from the first and second antennas.
도 9의 제 1, 제 2 프레임 형성부가 각각 출력하는 파일럿 심볼 구간에는 도 18과 같이 짝수(even), 홀수(odd) 파일럿 캐리어가 각각 인터리빙되어 제 1, 제 2 안테나(antenna #1, antenna #2)로 출력될 수 있다. In the pilot symbol intervals output from the first and second frame formers of FIG. 9, even and odd pilot carriers are interleaved, respectively, as shown in FIG. 18, so that the first and second antennas
예를 들어, 제 1 프레임 형성부가 생성한 파일럿 심볼 구간에는 생성한 파일럿 캐리어 중 짝수의 파일럿 캐리어 정보만을 포함하고, 짝수 파일럿 캐리어는 제 1 안테나(antenna #0)를 통해서 전송된다. 그리고, 제 2 프레임 형성부가 생성한 파일럿 심볼 구간은 생성한 파일럿 캐리어 중 홀수의 파일럿 캐리어 정보만을 포함하고, 2번 안테나(antenna #1)를 통해서 전송된다. 따라서, 수신측에서는 두 개의 신호 경로로 수신한 파일럿 심볼 구간의 해당 캐리어 인덱스를 이용하여 각 전송 경로를 구별할 수 있다. 도 18의 파일럿 심볼 구간의 구조는 도 11과 같이 2개의 전송 경로를 갖도록 다중 입출력 인코딩을 수행하는 경우에 사용될 수 있다.For example, the pilot symbol interval generated by the first frame former includes only even pilot information of the generated pilot carriers, and the even pilot carriers are transmitted through the first
도 18의 실시예의 경우, 하나의 심볼에서 한 프레임의 절반의 서브 캐리어(subcarrier)에 해당하는 채널을 추정할 수 있다. 따라서, 짧은 코히어런스 시간(coherence time)을 갖는 전송 채널에 대해서도 높은 채널 추정(channel estimation) 성능을 얻을 수 있다.In the embodiment of FIG. 18, a channel corresponding to half of a subcarrier of one frame may be estimated from one symbol. Therefore, high channel estimation performance can be obtained even for a transmission channel having a short coherence time.
도 19는 도 9의 제 1 및 제 2 프레임 형성부가 형성하는 파일럿 심볼 구간내 파일럿 캐리어의 다른 구조를 예시한 도면이다. 도 19의 예도 다중 입출력 인코딩 에 따라 각각의 경로에 대해 파일럿 심볼 구간에 서로 다른 파일럿 캐리어가 전송된다. FIG. 19 is a diagram illustrating another structure of a pilot carrier in a pilot symbol period formed by the first and second frame forming units of FIG. 9. In FIG. 19, different pilot carriers are transmitted in a pilot symbol interval for each path according to multiple input / output encoding.
도 19에서 예시한 파일럿 심볼 구간의 파일럿 캐리어 전송 구조를 Hadamard 타입의 파일럿 캐리어 전송 구조로 호칭한다. 도 19의 실시예는 두 전송 경로를 구별하기 위해 심볼 구간 단위로 Hadamard 변환을 수행한다. 예를 들어 짝수 심볼 구간에는 각 전송 경로를 위한 두 파일럿 캐리어 정보가 합해진 파일럿 캐리어가 전송되고 홀수 심볼 구간에는 두 파일럿 캐리어 정보의 차가 전송된다. The pilot carrier transmission structure of the pilot symbol interval illustrated in FIG. 19 is called a Hadamard type pilot carrier transmission structure. The embodiment of FIG. 19 performs Hadamard transformation on a symbol interval basis to distinguish two transmission paths. For example, a pilot carrier in which two pilot carrier information for each transmission path is combined is transmitted in an even symbol interval, and a difference of two pilot carrier information is transmitted in an odd symbol interval.
파일럿 심볼 구간을 시간에 따라 짝수 구간과 홀수 구간으로 나누어 설명하면 다음과 같다. 파일럿 캐리어 중 짝수 심볼은 제 1 경로(제 1 안테나(antenna #0로 표시)와 제 2 경로(제 2 안테나(antenna #1로 표시)를 통해 각각 전송된다. 따라서, 수신기는 두 경로로 전송된 파일럿 캐리어를 합한 파일럿 캐리어를 정보를 사용할 수 있다. 파일럿 캐리어 중 홀수 심볼은 제 1 경로(제 1 안테나(antenna #0로 표시)로 전송되고, 홀수 심볼의 180도 위상차를 가지는 파일럿 캐리어는 제 2 경로(제 2 안테나(antenna #1로 표시)를 통해 전송된다. 따라서, 수신기는 수신된 파일럿 인덱스를 통해 두 파일럿 캐리어 정보의 합 또는 차를 인식할 수 있어서 각 전송 경로를 구별할 수 있다.The pilot symbol interval is divided into an even interval and an odd interval according to time. Even symbols of the pilot carriers are transmitted via the first path (denoted by antenna # 0) and the second path (denoted by antenna # 1), respectively, so that the receiver is transmitted on two paths. The information may be used as a pilot carrier that is a combination of pilot carriers, and odd symbols of the pilot carriers are transmitted in the first path (first antenna (indicated by antenna # 0)), and pilot carriers having a 180 degree phase difference of the odd symbols are second. It is transmitted via a path (denoted by antenna # 1), so that the receiver can recognize the sum or difference of two pilot carrier information through the received pilot index to distinguish each transmission path.
이와 같은 실시예의 경우, 모든 서브 캐리어에 해당하는 채널을 추정할 수 있고 각 전송 경로에 대해서 처리할 수 있는 채널의 지연 확산(delay spread)의 추정 길이가 심볼 길이만큼 확장될 수 있다.In such an embodiment, a channel corresponding to all subcarriers can be estimated, and an estimated length of delay spread of a channel that can be processed for each transmission path can be extended by a symbol length.
도 19의 예는 상기 두 파일럿 캐리어 정보의 구분이 용이하도록 도시된 것으 로, 주파수 영역에서의 두 파일럿 캐리어 정보를 모두 도시하였다. 짝수 심볼 구간과 홀수 심볼 구간 도면의 경우, 두 파일럿 캐리어 정보의 임펄스는 같은 주파수 지점에 위치한다. The example of FIG. 19 is illustrated so as to easily distinguish the two pilot carrier information, and shows both pilot carrier information in the frequency domain. In the case of the even symbol interval and the odd symbol interval diagram, impulses of two pilot carrier information are located at the same frequency point.
도 18과 도 19의 실시예는 전송 경로가 2개인 경우의 예이며, 전송 경로가 그 이상인 경우에는 파일럿 캐리어 정보를 도 18과 유사하게 전송 경로의 수만큼 구분될 수 있도록 나누거나, 도 19과 유사하게 심볼 구간 단위로 Hadamard 변환을 수행하여 송신할 수 있다.18 and 19 illustrate examples of two transmission paths. When the transmission paths are more than one, the pilot carrier information may be divided to be divided by the number of transmission paths, similar to FIG. 18. Similarly, the transmission may be performed by performing Hadamard transformation on a symbol interval basis.
도 20은 신호 수신 장치 실시예를 예시한 블록도이다. 신호 송수신 장치는 DVB 시스템에 따라 방송 신호를 송수신할 수 있는 시스템일 수 있다. 20 is a block diagram illustrating an embodiment of a signal receiving apparatus. The signal transceiving device may be a system capable of transmitting and receiving broadcast signals according to a DVB system.
도 20의 실시예는 수신부(1300), 동기부(1310), 복조부(1320), 프레임 파싱(parsing)부(1330), 다중 입출력 디코더(1340), 제 1디인터리버(deinterleaver)(1350), 선형 프리코딩 디코더(1360), 심볼디맵퍼(1370), 제2 디인터리버(1380) 및 순방향 오류정정 복호부(1390)를 포함한다. 도 20의 실시예는 신호 수신 시스템에서 신호가 처리되는 과정을 중심으로 예시한 것이다. 20 illustrates a
수신부(1300)는 수신된 RF 신호의 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 동기부(1310)는 수신부(1300)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다. 동기부(1310)는 주파수 영역 신호의 동기 획득을 위해 복조부(1320)가 출력하는 데이터의 주파수 영역의 오프셋(offset) 결과를 이용할 수 있다.The
복조부(1320)는 동기부(1310)에서 출력된 수신 데이터를 복조하고, 가드구간을 제거한다. 이를 위해 복조부(1320)는 수신 데이터를 주파수 영역으로 변환시키고, 서브 캐리어(sub carrier)에 분산된 데이터 값을 얻을 수 있다.The
프레임 파싱부(1330)는 복조부(1320)에서 복조된 신호의 프레임 구조에 따라 파일럿 심볼을 제외하고 데이터 심볼 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다.The
프레임 파싱부(1330)는 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 쉬프트되는 분산 파일럿 캐리어 및 상기 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 고정된 연속 파일럿 캐리어 중 적어도 하나를 이용하여 프레임을 파싱할 수 있다. The
다중 입출력 디코더(1340)는 프레임 파싱부(1330)에서 출력한 데이터를 수신하여 디코딩한 후 하나의 데이터 열을 출력한다. 다중 입출력 디코더(1340)는 도 1의 다중 입출력 인코더에서 복수의 전송 안테나로 전송하는 방식에 대응되는 방식에 따라 각각 복수의 전송 안테나로 수신한 데이터 열을 디코딩하여 하나의 데이터 열을 출력할 수 있다. The multiple input /
제 1디인터리버(1350)는 다중 입출력 디코더(1340)에서 출력된 데이터 열에 대해 디인터리빙(de-interleaving)을 수행하여 데이터를 인터리빙되기 전의 순서로 복원시킨다. 제 1디인터리버(1350)는 도 1의 제 2인터리버(140)에서 인터리빙한 방식에 대응되는 방식에 따라 디인터리빙하여 데이터 열의 순서를 복원할 수 있다.The
선형 프리코딩 디코더(1360)는 신호 송신 장치에서 데이터를 분산한 과정의 역과정을 수행한다. 따라서, 선형 프리코딩에 따라 분산된 데이터는 분산되기 이전의 데이터로 다시 복원될 수 있다. 선형 프리코딩 디코더(1360)의 실시예는 도 21 내지 도 22에서 예시한다. The
심볼디맵퍼(1370)는 선형 프리코딩 디코더(1360)에서 디코딩된 심볼 데이터를 비트열로 복원할 수 있다. 심볼디맵퍼(1370)는 심볼매퍼에 의한 심볼 매핑의 역과정을 수행한다. The
제 2디인터리버(1380)는 심볼디맵퍼(1370)에서 출력된 데이터 열에 대해 디인터리빙(de-interleaving)을 수행하여 데이터를 인터리빙되기 전의 순서로 복원시킨다. 제 2디인터리버(1380)는 도 1의 제 1인터리버(110)에서 인터리빙한 방식에 대응되는 방식에 따라 데이터를 디인터리빙하여 데이터 열의 순서를 복원한다. The
순방향 오류정정 복호부(1390)는 데이터 열의 순서가 복원된 데이터를 순방향 오류정정 복호화하여 수신 데이터에 발생한 오류를 검출하고, 상기 오류를 수정할 수 있다. 순방향 오류정정 복호부(1390)의 예는 도 26에 예시된다.The forward
도 21은 도 10의 선형 프리코딩 디코더의 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 선형 프리코딩 디코더(1360)는 직/병렬 변환부(1362), 제 1디코딩부(1364) 및 병/직렬 변환부(1366)를 포함한다.21 is a block diagram schematically illustrating an example of the linear precoding decoder of FIG. 10. The
직/병렬 변환부(1362)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환한다. 제 1디코딩부(1364)는 병렬 데이터를 디코딩 매트릭싱(matrixing)을 통해 선형 프리코딩되어 분산된 데이터들을 본래의 데이터로 복원할 수 있다. 디코딩을 수행하는 디코딩 매트릭스는 신호 송신 장치의 인코딩 매트릭스의 역 매트릭스(inverse matrix)가 된다. 예를 들어, 상기 신호 송신 장치에서 도 5, 6 및 7과 같은 vanderMonde 매트릭스, Hadamard 매트릭스, Golden code 등을 사용하여 인코딩을 한 경우, 제 1디코딩부(1364)는 각각 매트릭스들의 역 매트릭스를 이용하여 분산된 데이터를 본래의 데이터로 복원한다.The serial /
병/직렬 변환부(1366)는 제 1디코딩부(1364)에서 수신된 병렬 데이터를 다시 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력한다.The parallel /
도 22는 선형 프리코딩 디코더의 또 다른 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 선형 프리코딩 디코더(1360)는 직/병렬 변환부(1361), 제2디코딩부(1363) 및 병/직렬 변환부(1365)를 포함한다.22 is a block diagram schematically showing another example of a linear precoding decoder. The
직/병렬 변환부(1361)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환하고, 병/직렬 변환부(1365)는 상기 제2디코딩부(1363)에서 수신된 병렬 데이터를 다시 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력한다. 제 2디코딩부(1363)는 ML(Maximum Likelihood) 디코딩을 이용하여 직/병렬 변환부(1361)에서 출력된 병렬 데이터에 분산되어 있는 본래의 데이터를 복원하여 출력할 수 있다. The serial /
제 2디코딩부(1363)는 송신기에서의 전송 방식에 따라 데이터를 복호하는 ML 디코더로서, 수신된 심볼 데이터를 전송 방식에 대응되도록 ML 디코딩하여 상기 병렬 데이터에 분산되어 있는 본래의 데이터를 복원한다. 즉, ML 디코더는 송신단에서의 인코딩 방식에 따라 수신된 심볼 데이터를 ML 디코딩한다.The
도 23 내지 도 25는 분산된 심볼을 복원시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 23 내지 도 25의 코드 매트릭스는 도 12 내지 도 14의 2× 2 형태의 인코딩 매트릭스에 대응되는 역 매트릭스를 각각 나타낸다. 도 23 내지 도 25에 따르면 코드 매트릭스는 선형 프리코딩 디코더(1360)의 디코딩부에 입력된 2개의 데이터에 분산되어 있는 데이터를 복원하여 출력할 수 있다.23 to 25 illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for reconstructing a distributed symbol. The code matrixes of FIGS. 23 to 25 each represent an inverse matrix corresponding to the 2 × 2 type encoding matrix of FIGS. 12 to 14. According to FIGS. 23 to 25, the code matrix may restore and output data dispersed in two data input to the decoding unit of the
상세하게 설명하면 도 23은 2×2 코드 매트릭스는 도 12의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다.In detail, FIG. 23 is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 12.
도 23의 매트릭스를 이용하면, 두 입력 데이터 중 위상이 -45도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 위상이 -45도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터가 출력된다. 그리고, 위상이 45도 회전된 첫번째 입력 데이터에서 위상이 45도 회전된 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 각각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.Using the matrix of FIG. 23, the phase of the two input data is -45 degrees ( ) The first input data rotated and the phase is -45 degrees ( ) The first output data is output by adding the rotated second input data. The second input data of which the phase is rotated by 45 degrees is subtracted from the first input data of which the phase is rotated by 45 degrees, and output as the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 24는 2×2 코드 매트릭스의 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 24의 매트릭스는 도 13의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다. 도 13의 매트릭스는 0.5를 곱한 첫번째 입력 데이터를 두번째 입력 데이터와 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 0.5를 곱한 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.24 is a diagram illustrating another example of a 2 × 2 code matrix. The matrix of FIG. 24 is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 13. The matrix of FIG. 13 adds the first input data multiplied by 0.5 to the second input data and outputs the first output data, and subtracts the second input data multiplied by 0.5 from the first input data and outputs the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 25는 2×2 코드 매트릭스의 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 25의 매트릭스는 도 14의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다. 도 25의 '*'는 입력되는 데이터에 대한 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다.25 illustrates another example of a 2 × 2 code matrix. The matrix of FIG. 25 is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 14. '*' In FIG. 25 means a complex conjugate with respect to input data.
도 25의 매트릭스는 위상이 -90도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터와 위상이 -90도() 회전된 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 25 has a phase of −90 degrees ( The first input data is rotated and the complex of the second input data is added to output the first output data. The first input data and the phase are -90 degrees ( ) Adds the complex conjugate of the rotated second input data and outputs it as the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 26은 순방향 오류정정 복호부를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 순방향 오류정정 복호부(1390)는 도 1의 순방향 오류정정 부호부(100)에 대응된다. 그리고, 인너 디코더(inner decoder)와 아웃터 디코더(outer decoder)로서 LDPC 디코더(1392)와 BCH 디코더(1394)를 각각 포함한다.26 is a block diagram schematically illustrating a forward error correction decoding unit. The forward error
LDPC 디코더(1392)는 채널에서 발생한 전송 에러를 검출하여 오류를 정정하고, BCH 디코더(1394)는 상기 LDPC 디코더(1392)에서 디코딩된 데이터의 잔류 오류를 정정하여 에러 플로어(error floor)를 제거한다.The
도 27은 신호 수신 장치의 다른 실시예를 나타낸 블록도이다. 이하 설명의 편의를 위해 수신 경로가 2개인 경우를 예로 하여 설명한다.27 is a block diagram showing another embodiment of a signal receiving apparatus. For convenience of explanation, the following description will be given by using two reception paths as an example.
도 27의 실시예는 제 1수신부(1700), 제 2수신부(1705), 제 1동기부(1710), 제 2동기부(1715), 제 1복조부(1720), 제 2복조부(1725), 제 1프레임 파싱부(1730), 제 2프레임 파싱부(1735), 다중 입출력 디코더(1740), 제 3디인터리버(1750), 선형 프리코딩 디코더(1760), 심볼디맵퍼(1770), 제 4디인터리버(1780) 및 순방향 오류정정 복호부(1790)를 포함한다.27 illustrates a
제 1수신부(1700)와 제 2수신부(1705)는 RF 신호를 각각 수신하여, 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 제 1동기부(1710)와 제 2동기부(1715)는 각각 제 1수신부(1700)와 제 2수신부(1705)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다. 상기 제 1동기부(1710)와 제 2동기부(1715)는 주파수 영역 신호의 동기 획득을 위해 각각 제 1복조부(1720)와 제 2복조부(1725)가 출력하는 데이터의 주파수 영역의 오프셋(offset) 결과를 이용할 수 있다.The
제 1복조부(1720)는 제 1동기부(1710)에서 출력된 수신 데이터를 복조한다. 이를 위해 제 1복조부(1720)는 수신 데이터를 주파수 영역으로 변환시키고, 서브 캐리어에 분산된 데이터 값을 각각의 부반송파(sub carrier)에 할당되었던 값으로 디코딩한다. 제 2복조부(1725)는 제 2동기부(1715)에서 출력된 수신 데이터를 복조한다.The
제 1프레임 파싱부(1730)와 제 2프레임 파싱부(1735)는 각각 제 1복조 부(1720)와 제 2복조부(1725)에서 복조된 신호의 프레임 구조에 따라 수신 경로를 구별하여, 파일럿 심볼을 제외한 데이터 심볼 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다. The
다중 입출력 디코더(1740)는 제 1프레임 파싱부(1730)와 제 2프레임 파싱부(1735)에서 각각 출력한 데이터를 수신하여 하나의 데이터 열을 출력하도록 수신한 각각의 데이터 열을 디코딩할 수 있다. 선형 프리코딩 디코더(1760)부터 순방향 오류정정 복호부(1790)까지의 신호 처리 과정은 도 13에서 설명한 바와 도 20과 동일하다.The multiple input /
도 28은 다중 입출력 디코더가 디코딩하는 방식을 예시한 도면이다. 즉, 송신측에서 STBC 방식으로 다중 입출력 인코딩하여 데이터를 전송한 경우에, 수신측에서의 대응되는 디코딩 예를 나타낸 것으로서, 송신측에서 2개의 송신 안테나를 사용할 수 있다. 이는 하나의 예이며 다른 다중 입출력 방식의 적용이 배제되는 것은 아니다.28 is a diagram illustrating a method of decoding by a multiple input / output decoder. That is, in the case where data is transmitted by multiple input / output encoding using the STBC method at the transmitting side, a corresponding decoding example is shown at the receiving side, and two transmitting antennas can be used at the transmitting side. This is an example and the application of other multiple input / output methods is not excluded.
수식의 r(k), h(k), s(k), n(k)는 각각 수신측에 수신된 심볼, 채널 응답, 송신측에서 전송한 심볼 값, 채널 잡음(noise)을 나타낸다. 그리고 아래 첨자의 s, i, 0, 1은 각각 s번째 전송 심볼, i번째 수신 안테나, 0번 송신 안테나, 1번 송신 안테나를 나타낸다. '*'는 켤레 복소수(complex conjugate)를 나타낸다. 예를 들어, hs,1, i(k)는 1번 송신 안테나에서 s번째로 전송된 심볼이 i번째 수신 안테나에 수신된 경우, 상기 전송된 심볼이 겪은 채널의 응답을 나타낸다. r s+1, i(k)는 i번째 수신 안테나에 수신된 s+1번째 수신 심볼을 나타낸다.R (k), h (k), s (k), and n (k) in the equations represent symbols received at the receiver, channel response, symbol values transmitted at the transmitter, and channel noise, respectively. Subscripts s, i, 0, and 1 denote an sth transmission symbol, an ith reception antenna, a 0th transmission antenna, and a 1st transmission antenna, respectively. '*' Represents a complex conjugate. For example, h s, 1, i (k) indicates a response of the channel experienced by the transmitted symbol when the s-th transmitted symbol is received by the i-th reception antenna. r s + 1, i (k) represents the s + 1 th received symbol received at the i th receive antenna.
도 28의 수식에 따르면, i번째 수신 안테나에 수신된 s번째 수신 심볼인 r s,i(k)는 0번째 송신 안테나에서 i번째 수신 안테나에 채널을 거쳐 송신된 s번째 심볼 값, 1번째 송신 안테나에서 i번째 수신 안테나에 채널을 거쳐 송신된 s번째 심볼 값, 그리고 상기 각 채널의 채널 잡음의 합(ns(k))을 더한 값이 된다.According to the equation of FIG. 28, r s, i (k) , which is the s-th reception symbol received at the i-th reception antenna, is the s-th symbol value transmitted through the channel from the 0th transmission antenna to the i-th reception antenna, and the 1st transmission It is the sum of the s-th symbol value transmitted over the channel and the sum of the channel noise of each channel (n s (k)).
그리고 i번째 수신 안테나에 수신된 s+1번째 수신 심볼인 rs +1. i(k)는 0번째 송신 안테나에서 i번째 수신 안테나에 채널을 거쳐 송신된 s+1번째 심볼 값(-h s+1,0,i), 1번째 송신 안테나에서 i번째 수신 안테나에 채널을 거쳐 송신된 s+1번째 심볼 값(h s+1, 1, i), 그리고 상기 각 채널의 채널 잡음의 합(ns+1(k))을 더한 값이 된다.And r s +1 , which is the s + 1 th received symbol received at the i th receive antenna . i (k) is the s + 1 symbol value (-h s + 1,0, i ) transmitted through the channel from the 0 th transmit antenna to the i th receive antenna, and the i th receive antenna is transmitted from the 1 th transmit antenna. The sum of the s + 1 th symbol value (h s + 1, 1, i ) transmitted through the channel noise and the sum of the channel noise of each channel (n s + 1 (k)) is obtained.
도 29는 도 28의 수신 심볼에 대한 구체적인 예를 나타낸다. 도 29는 STBC 방식으로 다중 입출력 인코딩하여 송신한 데이터를 디코딩 예로, 두 개의 전송 안테나를 이용하여 데이터를 송신하고, 하나의 안테나를 통해 두 개의 안테나로 송신된 데이터를 수신한 경우 수신한 심볼을 얻을 수 있는 수식을 나타낸다. 29 shows a specific example of the received symbol of FIG. 28. FIG. 29 is an example of decoding data transmitted by multiple input / output encoding using STBC. For example, when data is transmitted by using two transmission antennas and data transmitted by two antennas is received through one antenna, the received symbol is obtained. Represents a formula that can be
송신측에서 두 개의 전송 안테나를 이용하고, 수신측에서 하나의 안테나를 이용하여 신호를 송수신할 경우 전송 채널은 2개가 될 수 있다. 수식의 h0, s0는 각 각 송신측 0번 안테나로부터 수신안테나까지의 전송 채널 응답, 송신측 0번 안테나에서 전송하는 심볼을 나타내며, h1, s1은 각각 송신측 1번 안테나로부터 수신 안테나까지의 전송 채널 응답, 송신측 1번 안테나에서 전송하는 심볼을 나타낸다. '*'는 켤레 복소수(complex conjugate)를 나타내며, 아래 식의 s0'와 s1'는 복원된 심볼을 나타낸다.When two transmitting antennas are used at the transmitting side and one antenna is used at the receiving side, the transmitting channel may be two. H 0 and s 0 in the equation represent the transmission channel response from the transmitting
그리고, r0와 r1은 각각 t시간에 수신 안테나에 수신된 심볼, 전송주기(T)가 경과된 후 t+T시간에서 수신 안테나에 수신된 심볼을 나타내며, n0와 n1은 상기 각 수신시간에서 각 전송경로의 채널 잡음이 더해진 값을 나타낸다.And r 0 and r 1 represent symbols received at the receiving antenna at t time and symbols received at the receiving antenna at t + T time after the transmission period T has elapsed, and n 0 and n 1 are each of the above symbols. It represents the channel noise of each transmission path plus the reception time.
도 29의 수식과 같이 수신 안테나에 수신된 신호(r0, r1)는 각 송신 안테나에서 전송한 신호가 각 전송 채널에 의해 왜곡된 값을 더한 값으로 표현될 수 있다. 그리고 복원된 심볼(s0', s1')은 수신된 신호(r0, r1)와 각 채널 응답값(h0, h1)을 이용하여 산출한다.As illustrated in the equation of FIG. 29, the signals r0 and r1 received by the reception antenna may be expressed as a value obtained by adding a distortion value of the signal transmitted by each transmission channel to each transmission channel. The recovered symbols s 0 ′ and s 1 ′ are calculated using the received signals r0 and r1 and the channel response values h0 and h 1 .
도 30은 신호 송신 장치의 다른 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 30 is a block diagram schematically showing another example of a signal transmission apparatus.
도 31은 도 30의 신호 송신 장치의 실시예에 의해 전송된 신호를 수신하는 신호 수신 장치의 실시예를 나타낸다. 도 30과 도 31은 단일 입력 단일 출력(Single Input Single Output : SISO) 방식의 시스템에 적용된 예이다. FIG. 31 shows an embodiment of a signal receiving apparatus for receiving a signal transmitted by the embodiment of the signal transmitting apparatus of FIG. 30 and 31 show an example applied to a system of a single input single output (SISO) method.
도 30의 신호 송신 장치의 실시예는 순방향 오류정정 부호부(2000), 제1인터리버(2010), 심볼맵퍼(symbol mapper)(2020), 선형 프리코딩부(2030), 제2인터리버(2040), 프레임 형성부(frame builder)(2050), 변조부(2060) 및 전송부(2070)를 포함한다. 각각의 설명은 도 1 및 도 20에서 설명한 부분을 참조할 수 있다. 즉, 도 30의 실시예 중 도 1 및 도 20에서 설명한 실시예와 유사한 신호 처리를 수행한다. 다만, 도 30의 신호 송신 장치는 다중 입출력 인코더를 구비하지 않고 단일 입출력에 따라 신호를 처리한다. The embodiment of the signal transmission apparatus of FIG. 30 includes a forward
즉, 채널의 주파수 선택적 페이딩에 강인하도록 선형 프리코딩과 인터리빙을 거친 심볼 데이터는 프레임 형성부(2050)에 입력되며, 상기 프레임 형성부(2050)는 상기 입력된 심볼 데이터를 도 8과 같이 파일럿 캐리어를 포함하지 않는 데이터 구간과 파일럿 캐리어를 포함하는 파일럿 심볼 구간을 형성하여 출력한다. 그리고 단일 입력 단일 출력 방식의 경우에는, 도 18 도 19와 같은 다중 입출력에 따른 전송 경로의 구분이 필요하지 아니하다.That is, symbol data that has undergone linear precoding and interleaving to be robust to frequency selective fading of a channel is input to a
도 31은 신호 수신 장치의 실시예로서, 수신부(2100), 동기부(2110), 복조부(2120), 프레임 파싱(parsing)부(2130), 제1디인터리버(2140), 선형 프리코딩 디코더(2150), 심볼디맵퍼(2160), 제2디인터리버(2170) 및 순방향 오류정정 복호부(2180)를 포함한다. 도 31의 신호 수신 장치의 실시예는 도 20 및 도 27에 설명한 부분을 참조할 수 있다. 다만, 도 31의 신호 수신 장치는 단일 입출력 신호를 처리하므로 다중 입출력 디코더를 구비하지 않는다. 31 illustrates an embodiment of a signal receiving apparatus, and includes a
신호 수신 장치의 경우, 프레임 파싱부(2130)에서 파싱(parsing)된 심볼 데이터를 제1디인터리버(2140)에 출력하여 송신 장치에서 채널의 주파수 선택적 페이딩에 강인하도록 처리한 과정의 역과정을 수행할 수 있다. In the case of the signal receiving apparatus, the symbol processing parsed by the
도 32는 신호 송신 장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 32를 참조하여 신호 송신 장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 32 is a view showing still another embodiment of a signal transmission apparatus. An embodiment of a signal transmission apparatus will now be described with reference to FIG. 32.
도 32의 실시예는 순방향 오류정정 부호부(FEC(Forward Error Correction) encoder)(3100), 제 1인터리버(interleaver)(3110), 심볼맵퍼(symbol mapper)(3120), 선형 프리코딩부(3130), 제 2인터리버(3140), 프레임 형성부(frame builder)(3160), 변조부(3170) 및 전송부(3180)를 포함한다. The embodiment of FIG. 32 includes a forward error correction coder (FEC)
순방향 오류정정 부호부(3100)는 입력된 데이터를 순방향 오류 정정 부호화하여 출력한다. 순방향 오류 정정 부호부(3100)는 아웃터 인코더와 인너 인코더가 연결된(concacatenate) 구조를 가질 수 있다. 순방향 오류 정정 부호부(3100)의 실시예는 도 2에서 예시하였다. The forward
순방향 오류정정 부호부(3100)는 입력 데이터에 대해 적어도 2개 이상의 코드 레잇(code-rate)으로 순방향 오류정정 부호화를 수행할 수 있다. 이하에서 순방향 오류정정 부호부(3100)가 적어도 2개 이상의 코드 레잇으로 입력 데이터를 부호화하는 방식을 하이브리드 코딩 (hybrid coding) 방식이라고 호칭한다. 코드 레잇은 부호화된 데이터 사이즈에 대한 정보를 가진 데이터 사이즈의 비를 의미한다. 그리고, 입력되는 데이터를 구간에 따라 나누고, 각 구간별로 낮은 코드 레잇과 높 은 코드 레잇으로 각각 오류정정 부호화할 수 있다. 순방향 오류정정 부호부(3100)는 하이브리드 코딩 (hybrid coding) 방식을 사용하여 상대적으로 낮은 코드 레잇에 해당하는 데이터에 대해 SNR 게인을 얻을 수 있고, 높은 코드 레잇에 해당하는 데이터에 대해 커패시티 게인(capacity gain)을 얻을 수 있다. 예를 들어 순방향 오류정정 부호부(3100)는 하나의 순방향 오류 정정 부호화 방식(예를 들면 LDPC)에 대해 2개 이상의 코드 레잇(예를 들면 2/3 코드 레잇과 1/2 코드 레잇 등등)에 따라 입력 데이터를 부호화할 수 있다. The forward
제 1인터리버(3110)는 전송 데이터에 발생하는 버스트 에러에 강인하도록 순방향 오류정정된 데이터를 섞는다. 제 1 인터리버(3110)의 예는 도 3에 예시하였다. 다만 제 1 인터리버(3110)는 순방향 오류정정 부호부(3100)가 입력 데이터를 하이브리드 코딩 방식으로 부호화한 경우 구비되지 않을 수도 있다. The
심볼맵퍼(symbol mapper)(3120)는 제 1인터리버(3110)에서 인터리빙된 데이터를 심볼로 매핑할 수 있다. 심볼맵퍼(3120)는 변조할 부반송파들에 대해 복수의 M-ary 변조 방식을 사용하여 심볼을 매핑한다. 이하에서 심볼맵퍼(3120)가 복수의 변조 방식에 따라 심볼을 매핑하는 것을 하이브리드 변조 방식이라고 호칭한다. 예를 들어 하이브리드 변조 방식은 QAM(quadrature amplitude modulation), PSK(phase shift keying), APSK(Amplitude Phase Shift Keying), PAM(pulse amplitude modulation) 등의 변조 방식 중 적어도 2 개의 변조 방식을 사용할 수 있다. 하이브리드 변조 방식은 변조 기법이 동일하다고 하더라도 심볼에 할당할 수 있는 정보의 크기에 따라 하이어 오더 모듈레이션(higher order modulation나 로우 어 오더 모듈레이션(lower order modulation) (예를 들면 256-QAM과 64-QAM)을 혼합하여 비트 데이터를 심볼로 변환하는 방식을 포함한다. The
심볼맵퍼(3120)의 구체적인 예는 도 33에서 예시한다. 변조 방식에 따라 데이터 전송률이 달라질 수 있고, 각각의 변조 방식에 따라 요구되는 SNR(signal to noise ratio)도 달라질 수 있다. 따라서, 변조 방식이 하나인 경우 그 변조 방식에 따라 송수신 시스템의 SNR 등의 수신 성능이 결정될 수 있다. 도 32의 예와 같이 하이브리드 변조 방식에 따라 심볼을 매핑하면 전송율과 SNR을 조절할 수 있는 유연한 시스템을 만들 수 있다. 따라서, 송수신 성능에 관련된 시스템 파라미터를 자유롭게 결정할 수 있다. 예를 들어 시스템이 요구하는 최소 SNR을 고려하여 제 1 변조 방식에 따라 심볼을 매핑할 수 있다. 그리고, 제 1 변조 방식에 따른 심볼들을 전송하는 부반송파를 제외한 다른 부반송파에는 제 2 변조 방식에 따라 매핑된 심볼둘이 전송되도록 할 수 있다. 이 경우에 추가적으로 순방향 오류 정정 부호화를 수행하지 않더라도 추가적으로 SNR에 대한 게인(gain)을 얻을 수 있다. 하이브리드 변조 방식을 이용하면 작은 사이즈의 성상도(constellation)에 매핑시킨 심볼을 전송하면 SNR 게인(gain)을 얻을 수 있고, 큰 사이즈의 성상도(constellation)에 매핑시킨 심볼을 전송하면 커패시티 게인(capacity gain)을 얻을 수 있다. 따라서, 혼합 비율을 조절하면 요구되는 최소 SNR과 커패시티 증가량을 조절할 수 있다.A specific example of the
또한, 예를 들어 하나의 OFDM 심볼 내에 포함되는 부반송파들 중 256-QAM 방식으로 매핑한 심볼들이 할당되는 부반송파의 개수가 75%, 64-QAM 방식으로 매핑한 심볼이 할당되는 부반송파의 개수가 25%인 경우 64-QAM으로 매핑한 심볼의 비율이 높아지면 SNR 게인은 높아지고, 전송률은 떨어진다. In addition, for example, the number of subcarriers to which the symbols mapped to the 256-QAM scheme are allocated among the subcarriers included in one OFDM symbol is 75%, and the number of the subcarriers to which the symbols mapped to the 64-QAM scheme are allocated is 25%. In this case, when the ratio of symbols mapped to 64-QAM increases, the SNR gain increases and the transmission rate decreases.
선형 프리코딩부(3130)는 각각의 매핑된 심볼 데이터를, 여러 개의 출력 심볼 데이터로 분산시킬 수 있다. 선형 프리코딩부(3130)에 대한 상세한 예는 도 4 내지 도 7에서 예시하였다.The
제 2 인터리버(3140)는 프리코딩된 심볼 데이터를 주파수 영역에서 다시 인터리빙(interleaving)한다. 제 2인터리버(3140)는 컨벌루션 인터리버(convolution interleaver), 블록 인터리버(block interleaver) 등이 사용될 수 있다. The
프레임 형성부(3160)는 프리코딩된 신호를 파일럿(pilot) 신호를 프레임의 정해진 위치에 삽입하여 송수신 시스템에서 규정한 프레임을 형성한다. 프레임 형성부(3160)가 형성하는 프레임에는 데이터 심볼 구간과, 파일럿 심볼을 포함하는 프리엠블 구간을 포함할 수 있다. 프레임형성부는 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 쉬프트되는 분산된 파일럿 캐리어를 배치할 수 있다. 그리고, 프레임 형성부는 데이터 캐리어 구간에 시간적으로 위치가 고정된 연속 파일럿 캐리어를 배치할 수 있다. The
변조부(3170)는 프레임 형성부(3160)에서 출력된 데이터들을 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식으로 변조하고, 변조한 심볼 사이에 가드 구간(guard interval)을 삽입한다. The
전송부(3180)는 변조부(3170)에서 출력된 보호 구간과 데이터 구간을 포함한디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신(transmit)한다. 하이브리드 코딩 방 식을The
도 32의 예에서 순방향 오류 정정 부호부(3100)의 하이브리드 코딩 방식과 심볼맵퍼(symbol mapper)(3120)의 하이브리드 변조 방식은 동시에 적용될 수 있다. In the example of FIG. 32, the hybrid coding scheme of the forward
예를 들어 순방향 오류 정정 부호부(3100)가 낮은 코드 레잇으로 입력 데이터를 복호하고, 심볼맵퍼(3120)가 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 심볼을 매핑하면(상대적으로 크기가 작은 성상도에 대해 입력 데이터를 심볼로 매핑하는 것을 의미), SNR 게인을 최대화시킬 수 있다. 반면에 순방향 오류 정정 부호부(3100)가 하이 코드 레잇(code rate)으로 입력 데이터를 부호화하고, 심볼맵퍼(3120)가 하이어 오더 모듈레이션(higher order modulation)으로 심볼을 매핑하면(상대적으로 크기가 큰 성상도에 대해 입력 데이터를 심볼로 매핑하는 것을 의미) 시스템의 캐패시티 게인을 최대화시킬 수 있다. 예를 들어 256 QAM과 64 QAM에 따라 전송 데이터를 하이브리드 변조 방식으로 변조할 경우 256 QAM은 하이어 오더 모듈레이션(higher order modulation)이 되고, 64 QAM은 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)이 된다.For example, if the forward
심볼맵퍼(3120)가 하이브리드 변조 방식으로 입력된 데이터를 변조할 경우, 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)은 하이어 오더 모듈레이션(higher order modulation)보다 상대적으로 요구되는 최소 SNR이 낮기 때문에 수신기와의 관계에서 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)에 의한 심볼 을 파일럿 심볼 처럼 이용할 수 있고, 따라서 캐퍼시티가 증가할 수 있다. 따라서, 프레임형성부(250)는 별도의 파일럿 심볼(pilot symbol)을 생성하여 배치하지 않을 수 있다. 또는 프레임형성부(250)가 파일럿 심볼을 생성한 경우라도 생성한 파일럿 심볼(pilot symbol)이 배치될 수 있는 프레임의 일부 위치에 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)에 의한 심볼열을 배치하면 송수신 시스템이 송수신하는 정보의 캐패시티가 증가할 수 있다. 이 경우 수신기의 동작은 도 34에서 예시한다. When the
한편 위에서 설명한 바와 같이 순방향 오류정정 부호부(3100)가 부호화하는 하이브리드 코딩 방식으로 데이터를 부호화할 경우, 심볼맵퍼(3120)가 심볼을 매핑하는 하이브리드 변조 방식을 혼합할 수 있다. 이 경우 프레임형성부(250)가 파일럿 심볼이 배치될 위치에 심볼맵퍼(3120)가 매핑한 심볼열을 배치하면 시스템의 송수신 캐패시티를 더 높일 수 있다.As described above, when data is encoded by the hybrid coding scheme encoded by the forward
도 33은 도 32의 심볼매퍼의 예를 나타낸 도면이다. 도 33을 참조하여 심볼매퍼의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 심볼매퍼(3120)는 비트파서(bit parser)(3121), 복수의 M-ary 방식에 대응된 심볼 매핑을 수행하는 매핑부(3123), 심볼 병합부(symbol merger)(3125)을 포함한다. 33 is a diagram illustrating an example of the symbol mapper of FIG. 32. An embodiment of a symbol mapper will be described with reference to FIG. 33. The
비트파서(3121)는 입력되는 비트 스트림을 다수의 비트열로 나눈다. 그리고, 매핑부(3123)는 나뉘어진 다수의 비트열에 대해 각각 다른 방식으로 심볼을 매핑하 는 복수의 심볼 매핑 유닛(symbol mapping unit)을 포함할 수 있다. 예를 들어 제 1심볼 매핑 유닛은 256-QAM 방식으로 심볼을 매핑하고, 제 2 심볼 매핑 유닛은 64-QAM 방식으로 심볼을 매핑할 수 있다. 매핑부(3123)는 나뉘어진 비트열에 대해 예시한 심볼 매핑 이외에 다른 심볼 매핑 방식으로 더 적용하여 심볼을 매핑할 수 있다. The
심볼 병합부(3125)는 복수의 심볼 매핑 유닛으로부터 각각 매핑된 심볼들을 수신하고 수신된 심볼들을 병합하여 하나의 심볼 열을 출력할 수 있다.The
도 34는 신호 수신 장치의 또 다른 예를 나타낸 도면이다. 도 34를 참조하여 신호 수신 장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 34의 신호 수신 장치의 예는 도 32에서 설명한 신호 송신 장치의 실시예에 의해 송신된 신호를 수신하여 처리할 수 있다. 34 is a view showing another example of a signal receiving apparatus. An embodiment of a signal receiving apparatus will be described below with reference to FIG. 34. The example of the signal receiving apparatus of FIG. 34 may receive and process a signal transmitted by the embodiment of the signal transmitting apparatus described with reference to FIG. 32.
도 34의 실시예는 수신부(3300), 동기부(3310), 복조부(3320), 프레임 파싱(parsing)부(3330), 제 1디인터리버(deinterleaver)(3350), 선형 프리코딩 디코더(3360), 심볼디맵퍼(3370), 제2 디인터리버(3380) 및 순방향 오류정정 복호부(3390)를 포함한다. The embodiment of FIG. 34 includes a
수신부(3300)는 수신된 RF 신호의 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 동기부(3310)는 수신부(3300)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다.The
복조부(3320)는 동기부(3310)에서 출력된 데이터를 주파수 영역으로 변환시 켜 를 복조하고, 가드구간을 제거한다. 이를 위해 복조부(3320)는 서브 캐리어(sub carrier)에 분산된 데이터 값을 얻을 수 있다.The
프레임 파싱부(3330)는 복조부(3320)에서 복조된 신호의 프레임 구조에 따라 파일럿 심볼을 제외하고 데이터 심볼 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다. 프레임 파싱부(3330)는 하이브리드 방식에 따라 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 데이터 심볼이 파일럿 심볼로 사용될 경우에도 프레임에 포함된 파일럿 심볼, 파일러 심볼로 사용된 데이터 심볼, 및 일반적인 데이터 심볼을 구분하여 파싱할 수 있다. The
제 1디인터리버(3350)는 프레임 파싱부(3330)이 출력한 데이터 열에 대해 디인터리빙(de-interleaving)을 수행한다. The
선형 프리코딩 디코더(3360)는 신호 송신 장치에서 분산한 데이터를 복원할 수 있다. 선형 프리코딩 디코더(3360)의 실시예는 도 21 내지 도 22에서 예시하였다. The
심볼디맵퍼(3370)는 하이브리드 방식으로 변조된 심볼을 비트 데이터로 복원할 수 있다. 심볼디맵퍼(3370)의 예는 도 35에서 예시한다. The
제 2디인터리버(3380)는 심볼디맵퍼(3370)에서 출력된 데이터 열에 대해 디인터리빙(de-interleaving)을 수행할 수 있다. 신호 수신 장치의 실시예는 하이브리드 변조 방식 및 하이브리드 코딩 방식으로 데이터가 전송될 경우 제 2 디인터리버(3380)를 구비하지 않을 수 있다. The
순방향 오류정정 복호부(3390)는 제 2디인터리버(3380)에 의해 디인터링빙된 데이터를 순방향 오류정정 복호화할 수 있다. The forward
순방향 오류정정 복호부(3390)는 하이브리드 코딩 방식에 따라 데이터를 복호할 수 있다. 예를 들어 순방향 오류정정 복호부(3390)는 데이터 열에 따라 각각 다른 코드 레잇(code rate)으로 부호화된 입력 데이터를 해당 코드 레잇에 따라 복호할 수 있다. The forward
심볼디맵퍼(3370)가 심볼 디맵핑을 하기 전에 신호 수신 장치의 실시예는 채널 등화를 수행하는 등화기(미도시)를 구비할 수 있다. 등화기는 파일럿 심볼이 전송 프레임에 포함될 경우 그 파일럿 심볼을 이용하여 수신 데이터에 대해 채널 등화를 수행할 수 있다. 또는 등화기는 파일럿 심볼이 전송 프레임에 포함되지 않은 경우 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)에 따라 변조된 데이터 심볼을 이용하거나, 파일럿 심볼 위치에 하이브리드 변조 방식에 따라 데이터 심볼이 위치할 경우 그 데이터 심볼을 이용하여 수신 데이터 심볼에 대해 채널 등화를 수행할 수 있다. Before the
등화기는 하이브리드 변조 방식에 따른 데이터 심볼 중 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 심볼에 대해 디시전(decision)을 수행하여 디시전된 데이터에 대해 채널을 수행할 수 있다. 하이브리드 변조 방식으로 심볼이 전송될 경우 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 심볼들은 하이어 오더 모듈레이션(higher order modulation)으로 변조된 심볼들보다 상대적으로 신뢰도(reliability)가 높기 때문에 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 심볼들에 대해 decision-directed channel estimation (DDCE) 방식으로 채널 추정할 수 있다. 디시전에 사용되는 신뢰도는 log-likehood ratio (LLR), 추정된 채널의 SNR 및 채널 상태 정보(channel state information) 등을 이용하여 결정할 수 있다. The equalizer may perform a decision on the decoded data by performing a decision on a symbol modulated by lower order modulation among data symbols according to a hybrid modulation scheme. When a symbol is transmitted in a hybrid modulation scheme, symbols that are modulated with lower order modulation have lower reliability than symbols that have been modulated with higher order modulation. Channel estimation may be performed on the symbols modulated by lower order modulation using decision-directed channel estimation (DDCE). The reliability used for the decision may be determined using a log-likehood ratio (LLR), an estimated channel SNR, and channel state information.
한편, 전송되는 데이터가 하이브리드 변조 방식과 하이브리드 코딩 방식이 혼합되었을 경우, 로우 코드 레잇으로 코딩되었거나 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 심볼, 또는 로우 코드 레잇으로 코딩되었고 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 심볼은 상대적으로 SNR 게인이 높기 때문에 높은 신뢰도로 채널을 추정할 수 있다. On the other hand, when the data to be transmitted is a hybrid modulation scheme and hybrid coding scheme, a symbol coded with a low code rate or a symbol modulated with a lower order modulation, or a low code rate and a lower order Symbols modulated by lower order modulation have relatively high SNR gains, and thus, a channel can be estimated with high reliability.
DDCE 방법으로 채널 추정 성능을 높이기 위한 실시예로서, 등화기는 신뢰도가 높은 심볼열에 대해 보간(interpolation) 방법에 따라 채널 추정을 업데이트하여 전체 심볼열에 대한 채널 추정을 수행할 수 있다. 파일럿 심볼이 전송 프레임에 존재할 경우, 등화기는 주기적으로 수신되는 파일럿 심볼열에 대해 채널 추정을 초기화하고 신뢰도가 높은 데이터 심볼열로부터 추정된 채널만을 이용하여 전체 심볼열에 대해 채널 추정을 업데이트 할 수 있다. 이 경우 등화기는 도 8과 같이 파일럿 심볼 구간에 파일럿 심볼이 위치할 경우 그 파일럿 심볼을 이용할 수 있다. As an embodiment for improving channel estimation performance by the DDCE method, the equalizer may perform channel estimation on the entire symbol string by updating the channel estimate according to an interpolation method for a symbol string having high reliability. When the pilot symbol is present in the transmission frame, the equalizer may initialize the channel estimate for the periodically received pilot symbol string and update the channel estimate for the entire symbol string using only the channel estimated from the highly reliable data symbol string. In this case, the equalizer may use the pilot symbol when the pilot symbol is located in the pilot symbol period as shown in FIG.
도 35는 도 34의 심볼디매퍼의 예를 나타낸 도면이다. 도 35를 참조하여 심볼디맵퍼(3370)는 심볼파서(3371), 디매핑부(3373) 및 비트병합부(bit merger)(3375)를 포함할 수 있다. 심볼파서(3371)는 심볼디맵퍼(3370)로 입력되는 심볼 데이터 열을 나누어 출력할 수 있다. 심볼파서(3371)는 복수의 변조 방식으로 각각 매핑된 심볼 데이터 열 중 동일한 변조 방식에 따라 매핑된 심볼을 각각 파싱할 수 있다. 심볼파서(3371)가 심볼 데이터 열을 나누는 과정은 도 33의 심볼병합부(3125)가 심볼을 병합하는 과정의 역과정을 따를 수 있다. 디맵핑부(3373)는 하이브리드 변조 방식에 따라 각각 복수의 변조 방식으로 매핑된 심볼을 대응된 변조 방식에 따라 디맵핑할 수 있다. 디맵핑부(3373)는 각각 분리된 심볼 데이터 열을, 그 데이터 열의 변조 방식에 따라 디맵핑하는 심볼디맵핑유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어 디맵핑부(3373)는 256-QAM으로 변조된 심볼을 비트 데이터로 디맵핑하는 제 1 심볼디맵핑유닛, 64-QAM으로 변조된 심볼을 비트 데이터로 디맵핑하는 제 2 심볼디맵핑유닛을 포함할 수 있다. 비트병합부(3375)는 디맵핑부(3373)에서 각각 디맵핑된 비트 데이터를 하나의 비트 데이터 열로 출력할 수 있다. 35 is a diagram illustrating an example of a symbol demapper of FIG. 34. Referring to FIG. 35, the
도 36은 도 32 및 도 34의 예에 따라 전송된 신호를 수신할 경우, 수신 성능에 대한 실험 결과를 나타낸 도면이다. 도 36은 순방향 오류 정정 부호화 방식으로 LDPC 방식을 포함할 경우, 256-QAM의 단일 변조 방식과 256-QAM/64-QAM의 하이브리드 변조 방식을 사용하여 전송한 신호에 대한 수신 성능을 나타낸다. 256-QAM/64-QAM의 하이브리드 변조 방식에서 하나 OFDM 심볼 내에 64-QAM에 따라 변조한 비율이 증가하면 전송율은 떨어질 수 있지만, SNR 게인은 증가하는 결과를 나타낸다. 도 36은 각 심볼 변조 방식이 달라지더라도 LDPC의 각 코드 레잇에 따라 최소한 0.5dB 정도의 SNR 게인을 얻을 수 있음을 나타낸다. 따라서, 심볼 변조 방식과 코드 레잇을 하이브리드 방식으로 조절하여 정보의 전송율과 SNR 게인을 더 상세하게 조절할 수 있고 시스템의 유연성을 높일 수 있다. FIG. 36 is a diagram illustrating an experiment result on reception performance when receiving a signal transmitted according to the examples of FIGS. 32 and 34. FIG. 36 shows reception performance of a signal transmitted using a 256-QAM single modulation scheme and a 256-QAM / 64-QAM hybrid modulation scheme when the LDPC scheme is included as a forward error correction coding scheme. In the 256-QAM / 64-QAM hybrid modulation scheme, if the modulation rate according to 64-QAM within one OFDM symbol increases, the transmission rate may drop, but the SNR gain increases. 36 shows that even if each symbol modulation scheme is different, an SNR gain of at least 0.5 dB can be obtained according to each code rate of the LDPC. Therefore, by adjusting the symbol modulation scheme and the code rate in a hybrid manner, it is possible to adjust the data transmission rate and the SNR gain in more detail, and increase the flexibility of the system.
도 37는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 방법의 순서를 나타낸 순서도이다. 37 is a flowchart illustrating a signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
전송 데이터의 전송 오류를 발견하고 정정할 수 있도록 입력 데이터에 대해 순방향 오류정정 부호화를 수행한다(S2200). 에러 플로어를 방지하기 위한 아웃터 인코더로 BCH 인코딩을 사용할 수 있고, 순방향 오류정정 부호화를 위해 LDPC 인코딩 방식을 BCH 인코딩 방식을 수행한 이후에 수행할 수 있다. 다른 예로서, LDPC 와 같은 일정한 순방향 오류 정정 부호화 방식을 사용하고 복수의 코딩 레잇에 따라 입력 데이터를 각각 부호화하여 출력할 수 있다. 즉 하이브리드 방식에 따라 순방향 오류정정 부후화된 데이터가 출력될 수 있다.Forward error correction encoding is performed on the input data to detect and correct a transmission error of the transmission data (S2200). BCH encoding may be used as an outer encoder for preventing an error floor, and LDPC encoding may be performed after performing BCH encoding for forward error correction encoding. As another example, a constant forward error correction coding scheme such as LDPC may be used, and input data may be encoded and output according to a plurality of coding levels. That is, according to the hybrid scheme, the forward error correction deteriorated data may be output.
부호화된 데이터에 대해 전송 채널에서의 버스트 에러(burst error)에 강인하도록 인터리빙을 수행하고, 인터리빙된 데이터를 하이브리브 방식에 따라 심볼로 매핑(mapping)한다(S2202). 심볼 매핑을 위해 QAM, QPSK 등 복수의 심볼 매핑 방식을 사용할 수 있다. 하이브리드 방식에 따라 심볼을 맵핑하는 방식은 도 33에서 설명한 예를 따를 수 있다. Interleaving is performed on the coded data so as to be robust to burst errors in the transmission channel, and the interleaved data is mapped into symbols according to a hybrid scheme (S2202). For symbol mapping, a plurality of symbol mapping methods such as QAM and QPSK may be used. The method of mapping symbols according to the hybrid scheme may follow the example described with reference to FIG. 33.
그리고 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 매핑된 심볼 데이터가 주파수 영역에 서 분산되도록 프리코딩을 수행하고(S2204), 프리코딩된 심볼 데이터를 인터리빙하여(S2206) 출력한다. Precoding is performed so that the mapped symbol data according to the plurality of symbol mapping schemes are distributed in the frequency domain (S2204), and the interleaved precoded symbol data is output (S2206).
인터리빙된 심볼 데이터는 복수의 안테나를 통해서 전송할 수 있도록 다중 입출력 인코딩한다(S2208). 안테나의 수에 따라 가능한 데이터 전송 경로의 수가 결정될 수 있다. 공간 다이버시티 방식의 경우, 각 경로에서는 같은 정보의 데이터를 전송하고, 공간 다중화 방식의 경우, 각 경로에서는 다른 데이터를 전송한다.The interleaved symbol data is multi-input / output encoded so as to be transmitted through a plurality of antennas (S2208). The number of possible data transmission paths may be determined according to the number of antennas. In the case of the spatial diversity method, data of the same information is transmitted in each path, and in the case of the spatial multiplexing method, different data is transmitted in each path.
그리고 다중 입출력 전송 경로의 수에 따라, 인코딩된 데이터를 전송 프레임으로 변환하고, 이를 변조하여 전송한다(S2210). 전송 프레임은 파일럿 캐리어 심볼 구간과 데이터 심볼 구간을 포함하며, 파일럿 캐리어 심볼 구간은 전송 경로를 구분할 수 있는 정보를 가질 수 있다. 예를 들면 두 개의 안테나로 신호를 전송할 경우 생성한 파일럿 캐리어 중 짝수, 홀수 파일럿 캐리어가 각각 다른 안테나로 전송되도록 할 수 있다. 또는 두 개의 안테나로 신호를 전송할 경우, 짝수 심볼 위치에서는 파일럿 캐리어의 합을, 홀수 심볼 위치에서는 파일럿 캐리어의 차가 전송되도록 하여 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 다만, 다중 입출력 방식이 아닌 단일 입력 단일 출력 방식의 신호 송수신 시스템에 적용되는 경우에는, 상기 S2208 단계의 다중 입출력 인코딩 단계는 수행되지 않고 하나의 안테나로 변조한 신호를 전송할 수 있다. The encoded data is converted into a transmission frame according to the number of multiple input / output transmission paths, and modulated and then transmitted (S2210). The transmission frame includes a pilot carrier symbol interval and a data symbol interval, and the pilot carrier symbol interval may have information for identifying a transmission path. For example, when transmitting signals through two antennas, even and odd pilot carriers among the generated pilot carriers may be transmitted to different antennas, respectively. Alternatively, when a signal is transmitted through two antennas, a diversity effect can be obtained by transmitting a sum of pilot carriers at an even symbol position and a difference of pilot carriers at an odd symbol position. However, when applied to a signal transmission / reception system of a single input single output method instead of a multiple input / output method, the multiple input / output encoding step of step S2208 may not be performed and may transmit a modulated signal to one antenna.
도 38은 신호 수신 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.38 is a flowchart illustrating an embodiment of a signal receiving method.
각각의 전송 경로에 따라 수신한 신호를 동기화하고, 동기화된 신호를 복조 한다(S2300).The received signal is synchronized according to each transmission path, and the synchronized signal is demodulated (S2300).
복조된 데이터 프레임을 파싱하고, 다중 입출력 디코딩 방식에 따라 다중 입력된 신호를 디코딩하여 하나의 심볼 데이터 열을 얻는다(S2302).The demodulated data frame is parsed, and one symbol data string is obtained by decoding the multiple input signals according to the multiple input / output decoding scheme (S2302).
채널의 주파수 선택적 페이딩에 강인하도록 인터리빙된 심볼 데이터를 인터리빙한 방식의 역으로 디인터리빙한다(S2304). 상기 디인터리빙으로 순서가 복원된 데이터 열을 프리코딩한 방식의 역으로 디코딩하여, 주파수 영역에서 여러 개의 심볼 데이터에 분산되어 있던 본래 심볼 데이터를 복원한다(S2306).The interleaved symbol data is deinterleaved in the inverse of the interleaved scheme so as to be robust to the frequency selective fading of the channel (S2304). The data sequence of which the order is restored by the deinterleaving is decoded in the inverse of the precoded scheme, thereby restoring original symbol data dispersed in a plurality of symbol data in the frequency domain (S2306).
복원된 심볼 데이터를 복수의 심볼 매핑 방식에 따라 디매핑(de-mapping)하여 비트 데이터로 복원하고, 비트 데이터를 디인터리빙하여 원래의 순서로 복원한다(S2308). 하이브리드 방식에 따라 심볼을 디맵핑하는 방식은 도 35의 예를 따를 수 있다. 하이브리드 방식으로 심볼을 디맵핑하기 전에 채널 추정하고 보상한 후에 심볼을 디맵핑할 수 있다. 채널 추정은 파일럿 심볼을 이용하거나, 파일럿 심볼이 전송 프레임에 포함되지 않은 경우 로우어 오더 모듈레이션(lower order modulation)으로 변조된 데이터 심볼을 이용하거나, 파일럿 심볼 위치에 하이브리드 변조 방식에 따라 데이터 심볼이 위치할 경우 그 데이터 심볼을 이용하여 채널 추정을 수행할 수 있다. 예를 들어 채널 추정 방식은 decision-directed channel estimation (DDCE) 방식을 기반으로 하여 예시한 심볼에 대해 수행될 수 있다. 채널 보상시 위에서 예시한 심볼은 신뢰도가 높기 때문에 예시한 심볼에 대해 대해 보간(interpolation) 방법을 사용하여 채널 추정을 업데이트 할 수 있다.The decompressed symbol data is de-mapping according to a plurality of symbol mapping methods to restore the bit data, and the deinterleaved bit data is restored to the original order (S2308). A method of demapping symbols according to the hybrid scheme may follow the example of FIG. 35. It is possible to demap a symbol after channel estimation and compensation before demapping the symbol in a hybrid manner. The channel estimation uses pilot symbols, data symbols modulated by lower order modulation when pilot symbols are not included in a transmission frame, or data symbols are positioned in a pilot symbol position according to a hybrid modulation scheme. In this case, channel estimation may be performed using the data symbols. For example, the channel estimation method may be performed on the illustrated symbol based on the decision-directed channel estimation (DDCE) method. Since the symbol illustrated above has high reliability in channel compensation, the channel estimate may be updated using an interpolation method for the illustrated symbol.
그리고 복원된 데이터에 대해 순방향 오류정정 복호를 수행하여 전송 에러를 정정한다(S2310). 일 예로 순방향 오류정정 복호화를 위해 LDPC 디코딩을 사용할 수 있으며, 에러 플로어를 방지하기 위한 아웃터 디코더로 BCH 디코딩을 LDPC 디코딩 방식 이후에 사용할 수 있다. 다른 예로서 하이브리드 코딩 방식에 따라 입력 데이터 구간에 따라 다른 코드 레잇으로 코딩된 경우 그 데이터 구간의 코드 레잇에 따라 데이터를 복호할 수 있다. The transmission error is corrected by performing forward error correction decoding on the restored data (S2310). For example, LDPC decoding may be used for forward error correction decoding, and BCH decoding may be used after LDPC decoding as an outer decoder for preventing an error floor. As another example, when coded with a different code rate according to an input data section according to a hybrid coding scheme, data may be decoded according to the code rate of the data section.
한편, S2308이전에 전송 심볼열이 하이브리드 변조 방식으로 심볼 매핑되었거나, 하이브리드 코딩 방식에 따라 코딩된 후 하이브리드 변조 방식으로 매핑된 경우 그 변조 방식이나 코딩 방식에 따라 SNR 게인 높은 심볼열만을 이용하여 채널을 추정할 수 있다. 그리고 추정된 채널에 대해 전체 심볼열에 채널 보상을 수행할 수 있다. On the other hand, before S2308, when the transmission symbol string is symbol-mapped with the hybrid modulation scheme or coded according to the hybrid coding scheme and then mapped with the hybrid modulation scheme, the channel is used only by using the SNR gain high symbol string according to the modulation scheme or the coding scheme. It can be estimated. Channel compensation may be performed on the entire symbol string for the estimated channel.
다만, 다중 입출력 방식이 아닌 단일 입력 단일 출력 방식으로 신호를 수신할 경우 S2302 단계의 다중 입출력 디코딩 단계는 수행되지 아니하며, 하나의 전송 경로로 수신된 신호를 처리할 수 있다. However, when a signal is received by a single input single output method instead of a multiple input / output method, the multiple input / output decoding step of step S2302 is not performed, and the signal received through one transmission path may be processed.
예시한 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치는 방송이나 통신 등의 모든 신호 송수신 시스템에 적용될 수 있다. The signal transmission / reception method and signal transmission / reception apparatus exemplified may be applied to all signal transmission / reception systems such as broadcasting or communication.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도1 is a block diagram schematically showing an apparatus for transmitting a signal as an embodiment according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 순방향 오류정정 부호부를 개략적으로 나타낸 블록도2 is a block diagram schematically illustrating a forward error correction coder according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 인터리빙시키는 인터리버를 나타낸 도면3 illustrates an interleaver for interleaving input data according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩부를 개략적으로 나타낸 블록도4 is a block diagram schematically showing a linear precoding unit according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 코드의 매트릭스를 나타낸 도면5 to 7 illustrate a matrix of codes for distributing input data according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 전송 프레임의 구조를 나타낸 도면8 is a diagram illustrating a structure of a transmission frame according to an embodiment of the present invention.
도 9은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치에서 복수의 전송 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도9 is a block diagram schematically illustrating a case in which a signal transmission apparatus has a plurality of transmission paths according to an embodiment of the present invention.
도 10 내지 14는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 심볼을 분산시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면10 to 14 illustrate an example of a 2x2 code matrix for distributing input symbols according to an embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 인터리버의 일 예를 나타낸 도면15 is a diagram illustrating an example of an interleaver according to an embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 도 15의 인터리버의 구체적인 예를 나타낸 도면16 is a view illustrating a specific example of the interleaver of FIG. 15 according to an embodiment of the present invention.
도 17은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 다중 입출력 인코딩 방식의 일 예를 나타낸 도면17 illustrates an example of a multiple input / output encoding scheme according to an embodiment of the present invention.
도 18는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 심볼구간의 구조를 나타낸 도면18 illustrates a structure of a pilot symbol interval according to an embodiment of the present invention.
도 19는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 심볼구간의 다른 구조를 나타낸 도면19 illustrates another structure of a pilot symbol period according to an embodiment of the present invention.
도 20은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도20 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for receiving a signal according to an embodiment of the present invention.
도 21는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 예를 개략적으로 나타낸 블록도21 is a block diagram schematically illustrating an example of a linear precoding decoder according to an embodiment of the present invention.
도 22는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 또 다른 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도22 is a block diagram schematically illustrating another example of a linear precoding decoder according to an embodiment of the present invention.
도 23 내지 25는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 분산된 심볼을 복원시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면23 to 25 illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for reconstructing distributed symbols according to an embodiment of the present invention.
도 26은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 순방향 오류정정 복호부를 개략적으로 나타낸 블록도26 is a block diagram schematically illustrating a forward error correction decoding unit as an embodiment of the present invention.
도 27은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치에서 복수의 수신 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도27 is a block diagram schematically illustrating a case in which a signal receiving apparatus has a plurality of receiving paths according to an embodiment of the present invention.
도 28은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 다중 입출력 디코딩 방식의 일 예를 나타낸 도면28 is a diagram illustrating an example of a multiple input / output decoding scheme according to an embodiment of the present invention.
도 29는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 도 28의 구체적인 예를 나타낸 도면29 is a view illustrating a specific example of FIG. 28 as an embodiment according to the present invention.
도 30은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치의 다른 예를 개략적으로 나타낸 블록도30 is a block diagram schematically showing another example of a signal transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 31은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치의 다른 예를 개략적으로 나타낸 블록도31 is a block diagram schematically showing another example of a signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 32는 신호 송신 장치의 또 다른 예를 나타낸 도면32 shows another example of a signal transmission device
도 33은 도 32의 심볼매퍼의 예를 나타낸 도면33 is a diagram illustrating an example of a symbol mapper of FIG. 32.
도 34는 신호 수신 장치의 또 다른 예를 나타낸 도면34 is a view showing another example of a signal receiving device
도 35는 도 34의 심볼디매퍼의 예를 나타낸 도면35 is a diagram illustrating an example of a symbol demapper of FIG. 34.
도 36은 도 32 및 도 34의 예에 따라 전송된 신호를 수신할 경우, 수신 성능에 대한 실험 결과를 나타낸 도면FIG. 36 is a diagram illustrating an experiment result on reception performance when receiving a transmitted signal according to the examples of FIGS. 32 and 34.
도 37는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 방법의 순서를 나타낸 순서도37 is a flowchart illustrating a signal transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 38은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 방법의 순서를 나타낸 순서도38 is a flowchart illustrating a method of receiving a signal according to an embodiment of the present invention.
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