KR100215323B1 - Ofdm 송신 장치 및 ofdm 수신 장치 - Google Patents

Abstract

대역폭이 다른 복수의 OFDM 신호에 대하여 수신측에서 공통의 회로로 타이밍 동기를 검출할 수 있도록 한다.

서로 캐리어 간격이 같게 또한 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM 신호(fl＞f2＞…＞fn)를 송신하는 경우에, 송신 신호 대역폭이 f2∼fn인 경우는 기준 심벌 발생기(104)에 의해서 대역폭 f1의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타에 있어서의 대역폭 f2, …, fn의 데이타와 각각 같은 데이타를 기준 심벌로서 발생하고, 이것을 멀티플렉서(105)에 의해서 복수의 정보 심벌로 다중하여 OFDM 프레임을 형성하고, 이것을 OFDM 변조부(106, 107)에 의해서 OFDM 변조하고, 이것을 직교 변조기(108)에 의해서 직교 변조하는 것으로, 복수 방식의 OFDM 신호에 있어서, 시간축 데이타의 일부가 공통인 사인 스위프 신호를 주기적으로 송신할 수 있다.

Description

OFDM 송신 장치 및 OFDM 수신 장치

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(이하, OFDM라 칭함) 변조 방식에 의해 디지탈 신호를 전송하는 OFDM 전송 방식에 관한 것으로, 특히 서로 대역폭이 다른 복수의 OFDM 신호의 전송에 이용하는 OFDM 송신 장치 및 OFDM 수신 장치에 관한 것이다.

근래, 음성 신호 및 영상 신호의 전송에 있어서 디지탈 변조 방식의 개발이 활발해지고 있다. 특히, 디지탈 지상 방송에 있어서는 다중패스 방해에 강하고, 주파수 이용 효율이 높은 특징을 갖는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 변조 방식이 주목되고 있다. 이 OFDM 변조 방식의 상세한 설명에 대해서는 문헌 「OFDM을 이용한 이동체 디지탈 음성 방송」(NHK 발행「VIEW」 1993년 5월)등에 기술되어 있으므로, 여기서는 본 발명에 관련하는 종래의 기술에 대해서 설명한다.

OFDM 전송 방식에서는 서로 직교하는 복수 캐리어에 데이타를 할당하여 변조 및 복조를 행한다. 이것은 송신측에서는 복수의 심벌 데이타에 대하여 IFFT(역푸리에 변환) 처리를 행하고, 수신측에서는 수신 데이타에 대하여 FFT (푸리에 변환) 처리를 행함으로써 실현된다.

단지, 수신측에서 FFT 복조를 행하기 위해서는 OFDM 심벌의 심벌 타이밍을 검출하는 것이 필요하다. 이 때문에, 일반적으로 송신측에서 타이밍 동기용 기준 심벌을 주기적으로 송신하도록 하고 있다.

기준 심벌을 전송하는 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 복수의 OFDM 심벌에 의해 전송 프레임이 구성된다. 이 전송 프레임의 선두에는 널심벌이라 불리는 무신호 기간이 형성된다. 수신측에서는 이 널심벌을 검출함으로써 프레임동기를 검출하여 심벌 타이밍의 거친 동기를 검출할 수 있다.

상기 프레임의 2번째로는 타이밍 동기용 기준 심벌이 송신된다. 수신측에서는 이 기준 심벌을 검출함으로써 정밀한 심벌 동기를 검출할 수 있다. 프레임의 3번째로는 전송 파라미터등의 부가적인 정보를 전송하는 제어 심벌이 송신된다. 프레임의 4번째 이후에 정보 심벌이 송신된다.

타이밍 동기용의 기준 심벌의 예로는 사인 스위프 파형이 있다. 사인 스위프 파형은 도 15(a)(실부) 및 동일 도면 (b)(허부)에 도시된 바와 같이, 주파수가 시간과 동시에 직선적으로 변화하는 복소 정현파이다. 이 파형은 큰 자기 상관을 나타내므로, 수신 신호에 포함되는 사인 스위프 파형의 상관을 검출함으로써, 심벌 타이밍을 검출할 수 있다.

이상, OFDM 전송 방식에 있어서의 기준 심벌을 이용한 타이밍 동기의 방법에 대해서 설명하였지만, 다음에 본 발명이 해결하고자 하는 과제에 대해서 기술한다.

OFDM 전송 방식을 이용한 디지탈 방송에 있어서, 예컨대 디지탈 음성 방송과 디지탈 TV 방송의 경우에는 각각 도 16(a) 및 동일 도면 (b)에 도시된 바와 같이, 전송 채널의 대역폭이 다른 것을 생각할 수 있다.

이들 방송을 시청하는 경우에는 각각의 전송 대역폭에 따른 OFDM 수신 장치를 이용하게 되지만, 대역폭이 넓은 OFDM 신호를 수신하는 장치에서는 대역폭이 좁은 OFDM 신호도 수신할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 예컨대 디지탈 TV 방송의 수신 장치로 디지탈 음성 방송도 수신하는 경우에, OFDM 복조부를 공용화할 수 있다.

또한, 예컨대 도 17에 도시된 바와 같이, 대역폭이 넓은 OFDM 신호중에 계층화된 데이타가 전송되어 있는 경우, 대역폭이 좁은 OFDM 신호를 수신하는 장치라도 저역폭의 데이타를 복조할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 예컨대 디지탈 음성 방송의 수신 장치를 디지탈 TV 방송의 간이 수신 장치로서도 이용하는 경우에, OFDM 복조부를 공용화할 수 있다.

이와 같이 대역폭이 다른 복수의 OPDM 신호를 복조가능한 수신 장치를 실현하기 위해서는 어떤 OFDM 신호를 수신한 경우라도 타이밍 동기를 검출할 수 있는 것이 필요하다.

그러나, 종래의 OFDM 송신 장치 및 OFDM 수신 장치에서는 OFDM 신호마다 각각 독립한 기준 심벌을 이용하고 있기 때문에, 서로 대역폭이 다른 복수의 OFDM 신호를 수신가능한 OFDM 수신 장치를 실현하려고 하면, 각각의 기준 심벌에 대하는 타이밍 동기 회로가 필요해진다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명은 상기한 동일 표제를 해결하고, 대역폭이 다른 복수의 OFDM 신호에 대하여 수신측에서 공통의 회로로 타이밍 동기를 검출할 수 있는 OFDM 송신 장치 및 OFDM 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 송신 장치의 일실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 2는 동일 실시 형태에 있어서의 OFDM 신호의, FFT 포인트수 2048, 캐리어수 1536일 때의 사인 스위프 신호의 실부와 허부의 주파수축 데이타의 파형을 나타내는 파형도.

도 3은 동일 실시 형태에 있어서, 도 2에 도시된 사인 스위프 신호 복소 데이타를 2048 포인트 IFFT하여 수득되는 시간축 데이타의 실부와 허부의 파형을 나타내는 파형도.

도 4는 동일 실시 형태에 있어서의 OFDM 신호의, FFT 포인트수 512, 캐리어수 384일 때의 사인 스위프 신호의 실부와 허부의 주파수축 데이타의 파형을 나타내는 파형도.

도 5는 동일 실시 형태에 있어서, 도 4에 도시된 사인 스위프 신호 복소 데이타를 512 포인트 IFFT하여 수득되는 시간축 데이타의 실부와 허부의 파형을 나타내는 파형도.

도 6은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는OFDM 수신 장치의 일실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 7은 동일 실시 형태의 동작을 설명하기 위해서, 캐리어수 1536의 사인 스위프 파형과 상관 검출 범위와의 관계를 나타내는 파형도.

도 8은 동일 실시 형태의 동작을 설명하기 위해서, 캐리어수 384의 사인 스위프 파형과 상관 검출 범위와의 관계를 나타내는 파형도.

도 9는 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 10은 동일 실시 형태에 이용되는 저역 필터의 특성과 FFT에 의한 복조 범위와의 관계를 나타내는 주파수 특성도.

도 11은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 12는 동일 실시 형태에 이용되는 저역 필터의 특성과 FFT에 의한 복조 범위와의 관계를 나타내는 주파수 특성도.

도 13은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 14는 일반적인 OFDM 전송 방식의 전송 프레임 구성을 나타내는 도면.

도 15는 일반적인 OFDM 전송 방식의 사인 스위프 파형의 일례를 나타내는 파형도.

도 16은 대역폭이 다른 OFDM 신호의 일례를 나타내는 주파수 스펙트럼 분포도.

도 17은 계층화된 정보를 전송하는 OFDM 신호의 일례를 나타내는 주파수 스펙트럼 분포도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

101,102 : 에러 정정 부호화기 103 : 널심벌 발생기

104 : 기준 심벌 발생기 105 : 멀티플렉서(MUX)

106, 609,1109 : 역푸리에 변환 회로(IFFT)

107 : 가아드 기간 부가 회로 108 : 직교 변환기

109 : D/A 변환기 110, 602, 1102 : 주파수 변환기

111: 타이밍 신호 생성 회로 601, 1101 : 밴드 패스 필터(BPF)

603, 1103 :증폭기 604, 607, 608, 1104 : 저역 필터(LPF)

605, 1105 : A/D 변환기 606, 1106 : 직교 검파기

610, 1110, 1301 : 등화 회로 611, 1111 : 디멀티플렉서(DEMUX)

612, 613, 1112, 1113 : 에러 정정 복호기

614, 114 : AGC 회로 615, 1115 : AFC 회로

616, 1116 : 타이밍 재생 회로 617, 1117 : 널심벌 검출 회로

618, 1118 : 타이밍 신호 생성 회로

619, 1119 : 상관 회로 620, 1120 : 클록 재생 회로

621, 1121 : 기준 심벌 발생 회로 622 : 제어 회로

901 : 필터 902 : 제어 회로

1302: 오차 검출 회로 1303: 기준 심벌 발생 회로

1304: 메모리 1305: 복소 승산기

상기한 목적을 달성하기 위해서 제 1 발명에 따른 OFDM 송신 장치는,

서로 캐리어 간격이 같고 또한 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM 신호를 각각 송신하는 OFDM 송신 장치에 있어서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호중 최대의 대역폭의 OFDM 신호의 기준 심벌인 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 기초로, 이 이하의 대역폭의 OFDM 신호의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 상기 최대의 대역폭 데이타에 포함되는 형으로 발생하는 기준 심벌 발생 수단과,

이 기준 심벌 발생 수단으로부터 출력되는 기준 심벌을 복수의 정보 심벌로 다중하여 OFDM의 전송 프레임을 형성하는 다중화 처리 수단과,

이 다중화 처리 수단의 출력을 OFDM 변조하여 베이스밴드의 OFDM 신호를 생성하는 OFDM 변조 수단과,

이 OFDM 변조 수단의 출력을 직교 변조하는 직교 변조 수단과,

이 직교 변조 수단의 출력을 피전송 OFDM 신호로서 송출하는 송신 수단을 구비하고,

상기 복수 방식의 OFDM 신호의 사이에서 피전송 OFDM 신호중의 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 동일해지도록 한 것을 특징으로 한다.

제 2 발명에 따른 OFDM 송신 장치는 제 1 발명의 구성에 있어서,

송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 제어 심벌을 발생하는 제어 심벌 발생 수단을 추가로 구비하고,

상기 제어 심벌을 상기 다중화 처리 수단에 의해 상기 OFDM 전송 프레임마다 다중화하여 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당하는 것을 특징으로 한다.

제 3 발명에 따른 OFDM 수신 장치는,

서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌로 하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치로서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OPDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

이 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

적어도 상기 복수 방식의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타를 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

이 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하여 OFDM 복조를 행하는 복조 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 4 발명에 따른 OFDM 수신 장치는,

서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌로 하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치로서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

이 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

상기 복수의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타와 피수신 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 모든 시간축 데이타를 선택적으로 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

이 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하여 OFDM 복조를 행하는 복조 수단과,

동기 검출 개시시에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 각 사인 스위프 신호 사이에서 공통 부분의 시간축 데이타를 발생시키고, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하여, 피수신 OFDM 신호의 대역이 상기 푸리에 변환을 행하는 대역폭보다 작은 경우에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 5 발명에 따른 OFDM 수신 장치는,

서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌로 하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치로서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

이 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 제 1 필터 수단과,

이 제 1 필터 수단의 출력을 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭 이하인 상기 복수 방식의 OFDM 신호의 각 대역폭으로 선택적으로 대역 제한하는 제 2 필터 수단과,

상기 푸리에 변환 포인트수로 결정되는 대역폭 이하의 각 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 선택적으로 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

상기 제 2 필터 수단의 출력을 입력하여 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

이 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하는 것으로 OFDM 복조를 행하는 복조 수단과,

동기 검출 개시시에는 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 상기 복수 방식의 OFDM 신호의 최소의 대역폭을 갖는 OFDM 신호의 대역폭에 일치시키는 동시에, 상기 시간축 데이타 발생 수단에 상기 공통의 시간축 데이타를 발생시키고, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하여, 피수신 OFDM 신호의 대역이 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역보다도 작은 경우에는 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 피수신 OFDM 신호의 대역폭에 일치시키는 동시에 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

제 6 발명에 따른 OFDM 수신 장치는,

서로 캐리어 간격이 같고, 서로 대역폭이 다르며, 적어도 서로 일부가 공통의 사인 스위프 신호에 의한 기준 심벌이 포함되는 복수 방식의 OFDM 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치로서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

이 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 따른 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

상기 복수 방식의 OFDM 신호에 포함되는 사인 스위프 신호중에서, 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭보다 작고, 또한 가장 대역폭이 큰 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 발생하는 기준 심벌 발생 수단과,

상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조하는 복조 수단과,

이 복조 수단으로 복조되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타와 상기 기준 심벌 발생 수단의 출력으로부터 수득되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타로부터 각 캐리어의 복조 심벌의 오차를 검출하여 상기 복조 수단의 입력을 등화하는 등화 수단을 구비하고,

다른 대역폭의 OFDM 신호를 수신한 경우에도, 공통의 기준 심벌에 의해 등화를 행하는 것을 특징으로 한다.

제 7 내지 제 10 발명에 따른 OFDM 수신 장치는 제 3 내지 제 6 발명에 있어서,

상기 복수 방식의 OFDM 신호 각각에, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 발생된 제어 심벌이 OFDM 전송 프레임마다 다중화되고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타가 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당되고 있을 때,

상기 복조 수단은 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어의 주파수 범위의 데이타로부터 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복호하는 복호 수단을 구비하는 것을 특징으로 하다.

상기 제 1 발명에 따른 OFDM 송신 장치에서는 예컨대, 대역폭이 fl, f2, …, fn(f1＞f2＞…＞fn)인 복수 방식의 OFDM 신호를 전송하는 시스템에 이용되고, 송신 신호의 대역폭이 f2, …, fn인 경우는 기준 심벌 발생 수단에 의해서 대역폭 f1의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타에 있어서의 대역폭 f2, …, fn의 데이타와 각각 같은 데이타를 발생하며, 다중화 처리 수단에 의해서 기준 심벌 발생 수단의 출력을 복수의 정보 심벌로 다중하여 OFDM의 전송 프레임을 형성하여, OFDM 변조 수단에 의해서 다중화 처리 수단의 출력을 OFDM 변조하여, 직교 변조 수단에 의해서 OFDM 변조 수단의 출력을 직교 변조한다. 이상의 처리에 의해, 복수 방식의 OFDM 신호에 있어서, 시간축 데이타의 일부가 공통인 사인 스위프 신호를 주기적으로 송신하도록 작용한다.

상기 제 2 발명에 따른 OFDM 송신 장치에서는 제 1 발명의 작용에 덧붙여서, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 제어 심벌을 발생하고, 다중화 처리 수단에 의해 OFDM 전송 프레임마다 다중화하여, 대역폭을 나타내는 데이타를 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당한다. 이상의 처리에 의해, 어떤 방식의 OFDM 신호에 있어서도, 대역(캐리어수)을 나타내는 데이타를 복조할 수 있도록 작용한다.

상기 제 3 발명에 따른 OFDM 수신 장치에서는 직교 검파 수단에 의해서 수신한 OFDM 신호를 베이스밴드로 변환하고, 필터 수단에 의해서 직교 검파 수단의 출력을 각각 FFT 포인트수에 의해 결정되는 대역폭 f1, f2, …, fn-1로 대역 제한하는 한편에, 시간축 데이타 발생 수단에 의해 적어도 상기 복수의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타를 발생하며, 타이밍 재생 수단에 의해서 상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하며, 복조 수단에 의해서 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조한다. 이상의 처리에 의해, 상기 대역폭이 fl, f2, …, fn-1의 OFDM 신호를 수신하는 각각의 OFDM 수신 장치에 있어서, 상기 대역폭이 각각 f2 이하, f3 이하, …, fn의 OFDM 신호를 수신한 경우라도, 공통의 사인 스위프 시간축 데이타를 이용하여 타이밍 검출을 할 수 있도록 작용한다.

상기 제 4 발명에 따른 OFDM 수신 장치에서는 직교 검파 수단에 의해서 수신한 OFDM 신호를 베이스밴드로 변환하고, 필터 수단에 의해서 직교 검파 수단의 출력을 각각 FFT 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭 fl, f2, …, fn-1로 대역 제한하는 한편에, 시간축 데이타 발생 수단에 의해 적어도 상기 복수의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타를 발생하여, 타이밍 재생 수단에 의해서 상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하며, 복조 수단에 의해서 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조하고, 제어 수단에 의해 동기 검출 개시시에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 각 사인 스위프 신호사이에서 공통의 시간축 데이타를 발생시키며, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하여, 그 대역이 FFT 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭보다 작은 경우에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시킨다. 이상의 처리에 의해, 상기 대역폭이 fl, f2, …, fn-1의 OFDM 신호를 수신하는 각각의 OFDM 수신 장치에 있어서, 상기 대역폭이 각각 f2 이하, f3 이하, …, fn의 OFDM 신호를 수신한 경우라도 상기 타이밍 재생을 할 수 있는 동시에, 수신한 OFDM 신호의 대역폭이 판정된 후는 보다 확실한 동기 재생을 할 수 있도록 작용한다.

상기 제 5 발명에 따른 OFDM 수신 장치에서는 직교 검파 수단에 의해서 수신한 OFDM 신호를 베이스밴드로 변환하고, 제 1 필터 수단에 의해서 직교 검파 수단의 출력을 각각 대역폭 f1, f2, …, fn-1로 대역 제한하는 한편에, 제 2 필터 수단에 의해 제 1 필터 수단의 출력을 상기 복수의 OFDM 신호의 각 대역폭으로 선택적으로 대역 제한하며, 시간축 데이타 발생 수단에 의해서 상기 복수의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호사이의 공통의 시간축 데이타와 피수신 OFDM 신호에 대응하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 선택적으로 발생하고, 타이밍 재생 수단에 의해서 제 2 필터 수단의 출력을 입력하여 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하며, 이 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하여, 복조 수단에 의해서 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조하고, 제어 수단에 의해, 동기 검출 개시시에는 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 상기 복수의 OFDM 신호의 최소의 대역폭을 갖는 OFDM 신호의 대역폭에 일치시키는 동시에, 상기 시간축 데이타 발생 수단에 상기 공통의 시간축 데이타를 발생시키고, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하고, 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 피수신 OFDM신호의 대역폭에 일치시키는 동시에 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시킨다. 이상의 처리에 의해, 상기 대역폭이 fl, f2, …, fn-1의 OFDM 신호를 수신하는 각각의 OFDM 수신 장치에 있어서, 상기 대역폭이 각각 f2 이하, f3 이하, …, fn의 OFDM 신호를 수신한 경우라도 상기 타이밍 재생을 할 수 있는 동시에, 수신 신호의 전송 방식이 판정된 후에는 불필요한 대역의 신호를 제거함으로써 확실한 동기 재생을 할수 있도록 작용한다.

상기 제 6 발명에 따른 OFDM 수신 장치에서는 직교 검파 수단에 의해서 수신한 OFDM 신호를 베이스밴드로 변환하고, 필터 수단에 의해서 직교 검파 수단의 출력을 FFT 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭 f1, f2, …, fn-1 또는 f2, f3, …, fn으로 대역 제한하며, 복조 수단에 의해서 상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조하는 한편, 기준 심벌 발생 수단에 의해 상기 특정한 OFDM 신호에 있어서의 기준 심벌인 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 발생하여, 등화 수단에 의해 복조 수단으로 복조되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타와 상기 기준 심벌 발생 수단의 출력으로부터 수득되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타로부터 각 캐리어의 복조 심벌의 오차를 검출하여 상기 복조 수단의 입력을 등화한다. 이상의 처리에 의해, 상기 대역폭이 f1, f2, …, fn-1 또는 f2, f3 …, fn의 OFDM 신호를 수신하는 각각의 OFDM 수신 장치에 있어서, 상기 대역 폭이 각각 f2 이하, f3 이하, …, fn 또는 f1, f2 이상, …, fn-1 이상의 OFDM 신호 중의 대역폭 f2, f3, …, fn의 OFDM 신호를 수신한 경우라도, 상기 등화 처리를 할 수 있도록 작용한다.

상기 제 7 내지 제 10 발명에 따른 OFDM 수신 장치에서는 제 2 내지 제 6 발명에 있어서, 복호 수단은 복수의 OFDM 신호중 어느 하나를 수신하는 경우라도, 제어 심벌의 복조 데이타중에서 항상 같은 주파수 범위의 데이타에 의해 제어 심벌을 복호하도록 작용한다.

이하, 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 상세히 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 캐리어 간격이 서로 같고, 대역폭이 다른 OFDM 신호의 예로서, FFT 포인트수가 512, 캐리어수가 384의 OFDM 신호와 FFT 포인트수가 2048, 캐리어수가 1536의 OFDM 신호의 경우에 대해서 설명한다. 또한, 각OFDM 신호는 복수의 OFDM 심벌에 의해 전송 프레임을 구성하고, 그 프레임의 선두에는 널심벌, 프레임의 2번째로 타이밍 동기용의 기준 심벌로서 사인 스위프 심벌, 프레임의 3번째로 캐리어수, 가아드 기간 길이. 에러 정정의 제어 파라미터 등을 전송하는 제어 심벌, 프레임의 4번째 이후에 정보 심벌이 배치된다.

도 1은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 송신 장치의 일실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1에 있어서, 정보 데이타는 에러 정정 부호화기(101)로 부호화되어 변조 심벌로 변환된 후, 멀티플렉서(MUX)(105)에 입력된다. 또한, 제어 데이타는 에러 정정 부호화기(102)로 부호화되어 변조 심벌로 변환된 후, 멀티플렉서(105)에 입력된다. 여기서, 제어 데이타에는 OFDM 신호의 대역폭(캐리어수)을 나타내는 데이타가 포함되어 있으며, 예컨대 캐리어수 1536의 OFDM 전송의 경우에는 중심의 384 캐리어 이내의 부분에 할당된다.

널심벌 발생기(103)는 널심벌을 생성하기 위한 0데이타를 발생하는 것으로, 이 0데이타는 멀티플렉서(105)에 입력된다. 기준 심벌 발생기(104)는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 발생하는 것으로, 이 주파수축 데이타도 멀티플렉서(105)에 입력된다. 이 사인 스위프 신호의 발생 방법에 대해서는 후에 설명한다.

상기 멀티플렉서(105)는 각 입력 데이타를 널심벌, 사인 스위프 심벌, 제어 심벌, 정보 심벌의 순서로 다중화하여 전송 프레임을 구성한다. 멀티플렉서(105)의 출력은 IFFT 회로(106)에 공급된다.

이 IFFT 회로(106)는 IFFT 연산에 의해 복소 베이스밴드의 OFDM 변조파를 생성하는 것으로, 캐리어수가 384인 경우는 512 포인트 IFFT, 캐리어수가 1536인 경우는 2048 포인트 IFFT가 이용된다. IPFT 회로(106)의 출력은 가아드 기간 부가 회로(107)에 공급된다.

이 가아드 기간 부가 회로(107)는 멀티패스 방해의 영향을 감소하기 위해서, OFDM 심벌의 뒤의 일부를 가아드 기간으로서 심벌의 앞에 복사하는 것으로, 이 가아드 기간 부가 회로(107)의 출력은 직교 변조기(108)에 의해 소정 주파수의 캐리어로 직교 변조된 후, 디지탈/아날로그(이하, D/A) 변환기(109)로 아날로그 신호로 변환된다. D/A 변환기(109)의 출력은 주파수 변환기(110)에 의해 RF 신호로 주파수 변환되어 송신된다.

또한, 상기 회로(101∼109)에는 데이타 처리용 클록이 공급되지만, 이 클록은 타이밍 신호 생성 회로(111)에도 공급된다. 이 타이밍 신호 생성 회로(111)는 입력 클록에 기초하여 소정의 타이밍 신호를 발생하여 각 회로(101∼109)에 출력한다.

다음에, 본 발명의 송신 장치에 있어서의 기준 심벌의 생성 방법을 설명한다. 도 2(a), 동일 도면(b)은 FFT 포인트수 2048, 캐리어수 1536일 때의 사인 스위프 신호의 실부와 허부의 주파수축 데이타를 나타낸다. 도 2(a), 동일 도면 (b)에 나타내는 복소 데이타를 2048 포인트 IFFT함으로써, 도 3(a), 동일 도면 (b)에 나타내는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타가 수득된다.

도 4(a), 동일 도면 (b)는 FFT 포인트수 512, 캐리어수 384일 때의 사인 스위프 신호의 실부와 허부의 주파수축 데이타를 나타낸다. 여기서, 도 4(a), 동일 도면 (b)의 데이타는 도 2(a), 동일 도면 (b)의 데이타의 저주파 성분(번호 0∼191, 320∼511)과 같게 한다. 이 데이타를 512 포인트 IFFT함으로써, 도 5(a), 동일 도면 (b)에 도시된 사인 스위프 신호의 시간축 데이타가 수득된다. 도 3과 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 2개의 사인 스위프 신호는 시간축상에서 심벌의 중심부가 거의 같은 파형이 된다.

따라서, 상기 구성에 의한 OFDM 송신 장치에 의하면, 대역폭이 다른 OFDM 신호를 전송하는 경우에, 대역폭이 넓은 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타의 일부를 이용하여 대역이 좁은 사인 스위프 신호를 발생시킴으로써, 서로 공통의 시간축 파형을 갖는 사인 스위프 신호를 송신할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 OFDM 전송 방식에 이용되는 OFDM 수신 장치의 일실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다. 여기서는 2048 포인트의 FFT 회로를 가지며, 도 1에 도시된 OFDM 송신 장치로부터 송신되는 캐리어수 1536의 OFDM 신호 및 캐리어수 384의 OFDM 신호 모두 복조가능한 경우의 구성을 나타내고 있다.

도 6에 있어서, 입력 OFDM 신호는 밴드 패스 필터(이하, BPF)(601)로 대역외의 성분이 제거된 후, 주파수 변환기(602)에 의해 소정의 주파수로 변환된다. 주파수 변환기(602)의 출력은 증폭기(603)로 증폭되고, 저역 필터(이하, LFP)(604)로 대역 제한된 후, 아날로그/디지탈(이하, A/D) 변환기(605)로 디지탈 신호로 변환된다. A/D 변환기(605)의 출력은 직교 검파기(606)에 입력된다.

이 직교 검파기(606)는 입력 신호를 재생 캐리어로 직교 검파하는 것으로 베이스밴드의 OFDM 변조파를 추출한다. 이 직교 검파기(606)로 수득되는 동상 검파축 출력(I축 신호) 및 직교 검파축 출력(Q축 신호)은 각각 LPF(607, 608)에 의해 대역 제한된 후, FFT 회로(609)에 입력된다.

이 FFT 회로(609)는 입력된 OFDM 변조파중에서 가아드 기간을 제외한 유효 심벌에 대하여 FFT 연산을 행한다. 이 FFT 회로(609)의 출력은 등화 회로(610)로 멀티패스등에 의한 진폭·위상의 격차가 보정되며, 또 디멀티플렉서(DEMUX)(611)에 의해, 정보 심벌 및 제어 심벌이 선택되어 출력된다.

이 디멀티플렉서(611)로 선택된 정보 심벌은 에러 정정 복호기(612)에 의해 복호되어 정보 데이타로서 출력된다. 또한, 디멀티플렉서(611)로부터의 제어 심벌은 에러 정정 복호기(613)에 입력된다. 이 에러 정정 복호기(613)는 제어 심벌 데이타에 있어서의 중심의 384 캐리어의 데이타에 의해 제어 데이타를 복호하여 출력한다.

또한, 상기 LPF(607, 608)의 출력은 분기하여 AGC 회로(614)에 공급된다. 이 AGC 회로(614)는 예컨대 입력 신호의 진폭을 기준치와 비교하여 상대적으로 일치하도록 증폭기(603)의 이득을 제어하는 것으로, LPF(607, 608)의 출력 신호의 진폭 레벨을 일정하게 한다.

또한, LPF(607, 608)의 출력은 분기하여 AFC 회로(615)에 공급된다. 이 AFC 회로(615)는 입력 신호로부터 직교 검파에 있어서의 주파수 격차를 검출하여, 그 검출 결과에 기초하여 직교 검파기(606)의 검파 주파수를 제어하는 것으로 직교 검파 출력을 안정화한다.

또한, LPF(607, 608)의 출력은 분기하여 타이밍 재생 회로(616)에 공급된다. 이 타이밍 재생 회로(616)에 있어서, LPF(607, 608)로부터의 직교 검파 신호는 널심벌 검출 회로(617) 및 상관 회로(619)에 공급된다.

널심벌 검출 회로(617)는 입력 신호의 프레임 선두에 배치되어 있는 널심벌을 검출하는 것으로, 그 검출 타이밍 신호는 타이밍 신호 생성 회로(618)에 공급된다. 이 시점에서 타이밍 신호 생성 회로(618)는 널심벌 검출 타이밍으로부터 심벌 타이밍 신호의 거친 동기를 행한다.

상관 회로(619)는 기준 심벌 발생기(621)로 발생되는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 입력하고, LPF(607, 608)로부터의 신호와의 상관을 구함으로써, 프레임의 2번째의 사인 스위프 심벌의 타이밍을 검출하는 것으로, 그 검출 타이밍 신호는 타이밍 신호 생성 회로(618)에 공급된다. 이 시점에서 타이밍 신호 생성 회로(618)는 입력 신호에 동기한 심벌 타이밍 신호를 발생하여 각 회로(609∼613)에 공급한다.

또한, 상관 회로(619)의 출력은 클록 재생 회로(620)에 공급되고, 입력 신호에 동기한 클록 신호가 재생되어 각 회로(609∼613)에 공급된다.

한편, 상기 에러 정정 복호기(613)로 복호된 제어 데이타중에서 수신 신호의 캐리어수를 나타내는 정보는 제어 회로(622)에 입력된다. 이 제어 회로(622)는 수신 신호의 캐리어수에 따라서 상기 기준 심벌 발생 회로(621)의 발생 데이타를 제어한다. 이것에 의해. 기준 심벌 발생 회로(619)는 캐리어수 1536의 사인 스위프 파형(도 3) 또는 캐리어수 384의 사인 스위프 파형(도 5)중 어느쪽인지를 선택하여 출력한다.

상기 제어 회로(622)의 동작에 대해서 또 도 7(a), (b)에 나타내는 캐리어수 1536의 사인 스위프 파형 및 도 8(a), (b)에 나타내는 캐리어수 384의 사인 스위프 파형을 참조하여 설명한다.

우선, 동기 검출 개시 시점에서는 캐리어수 384의 OFDM 신호와 캐리어수1536의 OFDM 신호중 어느쪽을 수신하고 있을지 모르기 때문에, 캐리어수 384의 OFDM 신호로 합해서 심벌 동기 검출을 행한다. 즉, 기준 심벌 발생 회로(621)는 도 8(a)(실부) 및 동일 도면 8(b)(허부)에 도시된 상관 검출 범위내의 신호만을 발생하며, 상관 회로(619)는 이 범위의 상관 검출을 행한다.

도 7 및 도 8의 상관 검출 범위에 있어서, 2개의 사인 스위프 신호는 거의 같으므로, 어느쪽의 신호가 입력된 경우라도 공통의 기준 신호와의 상관을 검출하는 것으로 심벌 동기를 검출할 수 있다.

심벌 동기가 검출되면, 이 타이밍을 이용하여 FFT 복조가 가능하게 되어 제어 데이타가 복조된다. 복조된 제어 데이타중에서, 수신 신호의 캐리어수를 나타내는 데이타가 제어 회로(622)에 입력된다. 제어 회로(622)는 수신 신호의 캐리어수가 1536인 경우는 기준 심벌 발생 회로(621)의 출력이 도 7의 신호 전체가 되도록 제어 신호를 출력한다. 이것에 의해, 캐리어수가 1536인 경우에는 1심벌의 신호 전체에서 상관을 검출할 수 있고, 잡음등의 방해의 영향을 적게 할 수 있다.

따라서, 상기 구성에 의한 OFDM 수신 장치에 따르면, 캐리어수 1536의 OPDM 신호와 캐리어수 384의 OFDM 신호와의 사이에서, 상관 검출 범위에 있어서의 2개의 사인 스위프 신호가 서로 공통의 시간축 파형을 가지고 있는 것을 이용하고, 캐리어수 1536의 OFDM 신호용 수신 장치로 캐리어수 384의 OFDM 신호를 수신한 경우에, 공통의 회로로 타이밍 동기를 검출할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 9에 있어서 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 나타내며, 여기서는 중복하는 설명을 생략한다.

도 9에 도시된 OFDM 수신 장치는 LPF(607, 608)의 출력을 필터(901)를 통과 시킨 후에 AFC 및 타이밍 동기 검출을 행하고 있는 점이 도 6과 다르다. 필터(901)의 동작을 이하에 설명한다.

대역이 넓은 OFDM 신호용 수신 장치로 대역이 좁은 OFDM 신호를 수신한 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 FFT의 복조 범위중에 인접 채널의 신호가 포함되어 있는 경우를 생각할 수 있다. 이 때, 희망의 채널을 수신하기 위해서는 FFT 회로(609)의 출력으로부터 희망 채널의 신호만을 선택하면 된다. 그러나, AFC 회로(615) 및 타이밍 재생 회로(616)는 OFDM 신호의 시간축 데이타를 이용하고있기 위해서 인접 채널 신호에 의한 방해를 받는다. 그래서, 예컨대 도 10에 나타낸 특성을 갖는 필터(901)를 이용하여 인접 채널 신호를 제거한다.

또한, 이 OFDM 수신 장치의 제어 회로(902)는 수신 신호의 대역폭에 따라서, 도 6과 같이 기준 심벌 발생기의 출력을 전환하는 동시에, 필터(901)의 ON/OFF를 제어한다.

우선, 동기 검출 개시 시점에서는 제어 회로(902)로부터의 제어 신호에 의해, 필터(901)가 ON 상태에서 타이밍 동기 검출이 행해진다. 동기 확립후, 복조된 제어 데이타에 의해 대역이 넓은 신호를 수신하고 있다고 판명된 경우는 대역 전체의 신호를 이용하여 동기 검출을 행할 수 있으므로, 제어 회로(902)로부터의 제어 신호에 의해 필터(901)는 OFF 상태가 된다.

따라서, 상기 구성에 의한 OFDM 수신 장치에 따르면, 캐리어수 1536의 OFDM 신호용 수신 장치로 캐리어수 384의 OFDM 신호를 수신하는 경우에, 공통의 회로로 타이밍 동기를 검출할 수 있는 동시에, AFC 및 타이밍 동기 검출에 대한 인접 채널 신호의 영향을 적게할 수 있다.

도 11은 본 발명에 따른 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다. 이 실시 형태의 OFDM 수신 장치는 512 포인트 FFT 회로를 가지며, 캐리어수 384의 OFDM 신호를 복조할 수 있는 동시에, 캐리어수 1536의 OFDM 신호를 수신한 경우라도, 중심부의 384 캐리어는 복조할 수 있도록 한 것이다.

도 11에 있어서, 입력 신호는 BPF(1101)로 대역외의 성분이 제거된 후, 주파수 변환기(1102)에 의해 소정의 주파수로 변환된다. 주파수 변환기(1102)의 출력은 증폭기(1103)로 증폭되며, LPP(1104)로 대역 제한된 후, A/D 변환기(1105)로 디지탈 신호로 변환된다. A/D 변환기(1105)의 출력은 직교 검파기(1106)에 입력된다.

이 직교 검파기(1106)는 입력 신호를 재생 캐리어로 직교 검파하여 베이스밴드의 OFDM 변조파를 출력한다. 직교 검파기(1106)의 동상 검파축 출력(I축 신호) 및 직교 검파축 출력(Q축 신호)은 각각 LPF(1107, 1108)에 의해 대역 제한된다.

LPF(1107, 1108)의 동작을 도 12에 의해 다시 설명한다. 예컨대, 캐리어수 1536의 OFDM 신호중에서 중심부의 384 캐리어에 저계층 데이타가 포함되어 있는 것으로 한다. 이 저계층 데이타를 512 포인트의 FFT 회로로 복조하기 위해, LPF(1107, 1108)에 의해 예컨대 도 12에 나타낸 특성으로 대역 제한을 행한다. 여기서 LPF(1107, 1108)의 특성은 512 포인트 FFT로 복조한 경우에 중심부 384 캐리어에 대하여 반환이 생기지 않을 정도이면 된다.

LPF(1107, 1108)의 출력은 512 포인트 FFT 회로(1109)에 입력되고, 각 캐리어의 심벌 데이타가 복조된다. FFT 회로(1109)의 출력은 등화 회로(1110)로 전송로 특성에 의한 진폭·위상의 격차가 보정되고, 또 디멀티플렉서(DEMUX)(1111)에 의해 정보 심벌 및 제어 심벌이 선택되어 출력된다.

디멀티플렉서(1111)로부터의 정보 심벌은 에러 정정 복호기(1112)에 의해 복호되어 정보 데이타로서 출력된다. 또한, 디멀티플렉서(1111)로부터의 제어 심벌 데이타는 에러 정정 복호기(1113)에 의해 복호되어 제어 데이타로서 출력된다.

또한, LPF(1107, 1108)의 출력은 분기하여 AGC 회로(1114)에 공급된다. AGC 회로(1114)는 예컨대 입력 신호의 진폭을 기준치와 비교하여 상대적으로 일치하도록 증폭기(1103)의 이득을 제어하는 것으로, LPF(1107, 1108)의 출력 신호의 진폭 레벨을 일정하게 한다.

또한, LPF(1107, 1108)의 출력은 분기하여 AFC 회로(1115)에 공급된다. AFC 회로(1115)는 직교 검파에 있어서의 주파수 격차를 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 직교 검파기(1106)의 검파 주파수를 제어하는 것으로, 직교 검파 출력을 안정화한다.

또한, LPF(1107, 1108)의 출력은 분기하여 타이밍 재생 회로(1116)에 공급된다. 이 타이밍 재생 회로(1116)에 있어서, LPF(1107, 1108)로부터의 직교 검파 신호는 널심벌 검출 회로(1117) 및 상관 회로(1119)에 공급된다.

널심벌 검출 회로(1117)는 입력 신호의 프레임 선두에 배치되어 있는 널심벌을 검출하는 것으로, 그 검출 타이밍 신호는 타이밍 신호 생성 회로(1118)에 공급된다. 이 시점에서 타이밍 신호 생성 회로(1118)는 널심벌 검출 타이밍으로부터 심벌 타이밍 신호의 거친 동기를 행한다.

상관 회로(1119)에는 기준 심벌 발생기(1121)로 발생되는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 입력하고, LPF(1107, 1108)로부터의 신호와의 상관을 구함으로써, 프레임의 2번째의 사인 스위프 심벌의 타이밍을 검출하는 것이다.

여기서, 기준 심벌 발생 회로(1121)는 도 8(a), (b)에 나타낸 범위의 사인 스위프 신호를 발생한다. 이것에 의해, 캐리어수 1536 및 캐리어수 384의 OFDM 신호중 어느쪽이 입력된 경우라도, 상관 회로(1119)는 입력 신호에 포함되는 사인 스위프 심벌의 상관을 검출할 수 있다.

상관 회로(1119)에 의해 검출된 사인 스위프 심벌의 타이밍 신호는 타이밍 신호 생성 회로(1118)에 공급된다. 이것에 의해, 타이밍 신호 생성 회로(1118)는 입력 신호에 동기한 타이밍 신호를 발생하여 각 회로(1109∼1113)에 공급한다.

또한, 상관 회로(1119)의 출력은 클록 재생 회로(1120)에 공급되며, 입력 신호에 동기한 클록 신호가 재생되어 각 회로(1109∼1113)에 공급된다.

따라서, 상기 실시 형태의 OFDM 수신 장치에 따르면, 캐리어수 384의 OFDM 신호용 수신 장치로 캐리어수 1536의 OFDM 신호를 수신한 경우에, 공통의 회로에서 타이밍 동기를 검출하여 중심부의 384 캐리어의 데이타를 복조할 수 있다.

도 13은 본 발명에 따른 OFDM 수신 장치의 다른 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 13에 있어서 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 붙여서 나타내고, 여기서는 다른 부분에 대해서 설명한다.

사인 스위프 신호는 주파수축상의 진폭·위상을 이미 알고 있으므로, 이것을 각 캐리어의 등화용 기준 심벌로서 이용할 수 있다. 도 13에 도시된 장치에서는 도 6에 도시된 장치와 동일하게 2048 포인트의 FFT 회로(609)를 가지어, OFDM 송신 장치로부터 송신된 캐리어수 1536의 OFDM 신호 및 캐리어수 384의 OFDM 신호 모두 복조할 수 있도록 한 것이지만, 여기서는 등화 회로(1301)에 있어서, 사인 스위프 신호를 등화용 기준 심벌로서 이용하는 것을 특징으로 한다.

등화 회로(1301)에 있어서, FFT 회로(609)의 출력은 복소 승산기(1305)에 공급되는 동시에, 분기하여 오차 검출 회로(1302)에 공급된다. 이 오차 검출 회로(1302)는 기준 심벌 발생 회로(1303)에서 발생되는 도 2에 나타낸 캐리어수 1536의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 기준 데이타로서 입력하고, 프레임의 2번째로 전송되는 사인 스위프 신호의 복조 데이타와 비교하는 것으로, 각캐리어의 오차를 검출하여 이것을 보정하는 신호를 구한다.

여기서, 캐리어수 384의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타는 캐리어수 1536의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타에 포함되도록 송신측으로 규정하고 있다. 따라서, 캐리어수 1536의 사인 스위프 신호를 기준 데이타로 함으로써, 캐리어수 1536의 OFDM 신호와 캐리어수 384의 OFDM 신호의 어느쪽을 수신한 경우라도 오차를 검출할 수 있다.

오차 검출 회로(1302)의 출력은 메모리(1304)에 유지되고, 소정의 타이밍으로 복소 승산기(1305)에 공급된다. 즉, 이 복소 승산기(1305)는 메모리(1304)에 프레임의 3번째 이후의 데이타에 대하여 유지된 각 캐리어의 보정 신호를 입력하고, FFT 회로(609)로부터의 신호로 승산한다. 이것에 의해서 각 캐리어의 등화가 행해진다.

따라서, 상기 구성에 의한 OFDM 수신 장치에 따르면, 캐리어수 1536의 OFDM 신호 수신용 구성으로 캐리어수 384의 OFDM 신호를 수신하는 경우에, 공통의 회로로 각 캐리어의 복조 심벌의 등화를 행할 수 있다. 또한, 캐리어수 384의 OFDM 신호 수신용 구성으로 캐리어수 1536의 OFDM 신호를 수신하여 중심부의 384 캐리어를 복조하는 경우에 있어서도 공통의 회로로 등화를 행할 수 있다.

또, 이상의 실시 형태에서는 캐리어 간격이 서로 같고, 대역폭이 다른 OFDM 전송 방식의 예로서, FFT 포인트수 512, 캐리어수 384의 OFDM 신호와 FFT 포인트수 2048, 캐리어수 1536의 OFDM 신호의 2개가 존재하는 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니다.

이상으로 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 캐리어 간격이 서로 같고, 대역폭이 다른 복수의 OFDM 신호를 전송하는 경우 만으로도, 수신측에서, 각각의 OFDM 신호에 대해서 공통의 회로로 타이밍 동기를 달성할 수 있다. 또한, 공통의 회로로 각 캐리어의 등화를 행할 수 있다.

Claims (10)

1. 서로 캐리어 간격이 같고 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM(직교 주파수 분할 다중) 신호를 각각 송신하는 OFDM 송신 장치에 있어서,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호중 최대 대역폭을 갖는 OFDM 신호의 기준 심벌인 사인 스위프 신호의 주파수축 데이터에 기초하여, 상기 최대 이하의 대역폭을 갖는 OFDM 신호의 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 상기 최대의 대역폭의 데이타에 포함되는 형으로 발생하는 기준 심벌 발생 수단과,

   상기 기준 심벌 발생 수단으로부터 출력되는 기준 심벌을 복수의 정보 심벌로 다중하여 OFDM의 전송 프레임을 형성하는 다중화 처리 수단과,

   상기 다중화 처리 수단의 출력을 OPDM 변조하여 베이스밴드의 OFDM 신호를 생성하는 OFDM 변조 수단과,

   상기 OFDM 변조 수단의 출력을 직교 변조하는 직교 변조 수단과,

   상기 직교 변조 수단의 출력을 피전송 OFDM 신호로서 송출하는 송신 수단을 구비하고,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호 사이에서 피전송 OFDM 신호중의 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 동일해지도록 하는 것을 특징으로 하는 OFDM 송신 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 제어 심벌을 발생하는 제어 심벌 발생 수단을 추가로 구비하며,

   상기 제어 심벌을 상기 다중화 처리 수단에 의해 상기 OFDM 전송 프레임마다 다중화하고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당하는 것을 특징으로 OFDM 송신 장치.
3. 서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌로 하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM(직교 주파수 분할 다중) 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

   상기 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

   적어도 상기 복수 방식의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타를 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

   상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취하는 것으로 사인 스위프 신호를 검출하고, 상기 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

   상기 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하여 OFDM 복조를 행하는 복조 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
4. 서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌로 하는 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM (직교 주파수 분할 다중) 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호 중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

   상기 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

   상기 복수의 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 공통의 시간축 데이타와 피수신 OFDM 신호에 있어서의 사인 스위프 신호의 모든 시간축 데이타를 선택적으로 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

   상기 필터 수단의 출력과 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취함으로써 사인 스위프 신호를 검출하고, 상기 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

   상기 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하여 OFDM 복조를 행하는 복조 수단과,

   동기 검출 개시시에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 각 사인 스위프 신호 사이에서 공통 부분의 시간축 데이타를 발생시키고, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하여, 피수신 OFDM 신호의 대역이 상기 푸리에 변환을 행하는 대역폭보다 작은 경우에는 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
5. 서로 캐리어 간격이 같고, 기준 심벌인 사인 스위프 신호의 시간축 데이타의 일부가 서로 같으며, 서로 대역폭이 다른 복수 방식의 OFDM(직교 주파수 분할 다중) 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호 중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

   상기 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭으로 대역 제한하는 제 1 필터 수단과,

   상기 제 1 필터 수단의 출력을 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭 이하인 상기 복수 방식의 OPDM 신호 각각의 대역폭으로 선택적으로 대역 제한하는 제 2 필터 수단과,

   상기 푸리에 변환 포인트수로 결정되는 대역폭 이하의 각 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 선택적으로 발생하는 시간축 데이타 발생 수단과,

   상기 제 2 필터 수단의 출력을 입력하여 상기 시간축 데이타 발생 수단의 출력과의 상관을 취함으로써 사인 스위프 신호를 검출하고, 상기 사인 스위프 신호로부터 피수신 OFDM 신호의 심벌 타이밍 및 클록을 재생하는 타이밍 재생 수단과,

   상기 타이밍 재생 수단으로 재생된 심벌 타이밍 및 클록에 기초하여 상기 필터 수단의 출력을 소정의 포인트수로 푸리에 변환하는 것으로 OFDM 복조를 행하는 복조 수단과,

   동기 검출 개시시에는 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 상기 복수 방식의 OFDM 신호의 최소의 대역폭을 갖는 OFDM 신호의 대역폭에 일치시키는 동시에, 상기 시간축 데이타 발생 수단에 상기 공통의 시간축 데이타를 발생시키고, 상기 복조 수단으로부터 복조 신호가 수득된 후에는 그 복조 신호로부터 피수신 OFDM 신호를 판별하여, 피수신 OFDM 신호의 대역이 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역보다도 작은 경우에는, 상기 제 2 필터 수단의 대역폭을 피수신 OFDM 신호의 대역폭에 일치시키는 동시에 상기 시간축 데이타 발생 수단에 피수신 OFDM 신호에 따른 사인 스위프 신호의 시간축 데이타를 발생시키는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
6. 서로 캐리어 간격이 같고, 서로 대역폭이 다르며, 적어도 서로 일부가 공통의 사인 스위프 신호에 의한 기준 심벌이 포함되는 복수 방식의 OFDM(직교 주파수 분할 다중) 신호를 선택적으로 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호 중 어느 한 OFDM 신호를 수신하여 베이스밴드의 OFDM 신호로 변환하는 직교 검파 수단과,

   상기 직교 검파 수단의 출력을 OFDM 복조시의 푸리에 변환 포인트수에 따른 대역폭으로 대역 제한하는 필터 수단과,

   상기 복수 방식의 OFDM 신호에 포함되는 사인 스위프 신호중에서, 상기 푸리에 변환 포인트수에 의해서 결정되는 대역폭보다 작고, 가장 대역폭이 큰 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타를 발생하는 기준 심벌 발생 수단과,

   상기 필터 수단의 출력을 OFDM 복조하는 복조 수단과,

   상기 복조 수단으로 복조되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타와 상기 기준 심벌 발생 수단의 출력으로부터 수득되는 사인 스위프 신호의 주파수축 데이타로부터 각 캐리어의 복조 심벌의 오차를 검출하여 상기 복조 수단의 입력을 등화하는 등화 수단을 구비하고,

   다른 대역폭의 OFDM 신호를 수신한 경우에도, 공통의 기준 심벌에 의해 등화를 행하는 것을 특징으로 하는 OPDM 수신 장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 복수 방식의 OFDM 신호 각각에, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 발생된 제어 심벌이 OFDM 전송 프레임마다 다중화되고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타가 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당되고 있을 때,

   상기 복조 수단은 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어의 주파수 범위에 있는 데이타로부터 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복호하는 복호 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 복수 방식의 OFDM 신호 각각에, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 발생된 제어 심벌이 OFDM 전송 프레임마다 다중화되고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타가 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당되고 있을 때,

   상기 복조 수단은 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어의 주파수 범위에 있는 데이타로부터 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복호하는 복호 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 복수 방식의 OFDM 신호 각각에, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 발생된 제어 심벌이 OFDM 전송 프레임마다 다중화되고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타가 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당되고 있을 때,

   상기 복조 수단은 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어의 주파수 범위에 있는 데이타로부터 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복호하는 복호 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.
10. 제 6 항에 있어서, 상기 복수 방식의 OFDM 신호 각각에, 송신 신호의 대역폭을 나타내는 데이타를 포함하는 제어 데이타로부터 발생된 제어 심벌이 OFDM 전송 프레임마다 다중화되고, 상기 대역폭을 나타내는 데이타가 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어에 할당되고 있을 때,

    상기 복조 수단은 상기 복수 방식중에서 가장 대역폭이 작은 범위에 있는 캐리어의 주파수 범위에 있는 데이타로부터 상기 대역폭을 나타내는 데이타를 복호하는 복호 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신 장치.

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