KR100551553B1 - 간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선통신 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

지정된 공유 주파수 내에서 무선 통신하는 동종 또는 이종 시스템간의 간섭을 최소화하여 전송 특성을 향상시키기 위한 간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 동종 또는 이종 시스템이 주파수를 공유함으로써 발생하는 전력의 크기가 큰 간섭을 제거하기 위하여, OFDM 송신단으로부터 전송된 신호를 수신한 OFDM 수신단에서 소스 신호 및 무선채널 구간에서 포함된 간섭 성분(특히, 협대역 간섭 신호)을 분석하고, 수신된 신호 샘플의 크기가 지정된 문턱값 이상인 경우에는 간섭이 발생한 것으로 간주하여, 해당 부반송파로는 신호를 전송하지 않도록 송신단에 통보한다.
이에 따라 송신단은 이후의 데이터 전송시부터는 해당 부반송파에 데이터를 전송하지 않음으로써 간섭에 의한 영향을 최소화할 수 있게 된다.
OFDM, 간섭, 협대역 간섭 신호

Description

간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템 및 그 방법{Interference Minimized OFDM Based Wireless Communication System and Method Therefor}
도 1은 일반적인 OFDM 방식의 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2a 및 2b는 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 의한 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 도면,
도 3은 IS-OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 의한 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 의한 간섭이 최소화된 OFDM 방식의 무선 통신 시스템의 구성도,
도 5는 본 발명에 의한 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서의 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 6a 및 6b는 본 발명에 의한 간섭 최소화 방법에 의한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 의한 간섭 최소화 방법을 적용한 후 BER 성능을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100, 200 : OFDM 방식의 무선 통신 시스템 102, 202 : 직/병렬 변환부
104, 204 : 파일럿심볼 삽입부 106, 206 : ITTF 처리부
108, 208 : 보호구간 삽입부 110, 210 : 병/직렬 변환부
112, 212 : 직/병렬 변환부 114, 214 : 보호구간 제거부
116, 216 : FFT 처리부 118, 218 : 등화 처리부
120, 220 : 병/직렬 변환부 222 : 수신신호 분석부
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지정된 공유 주파수 내에서 무선 통신하는 동종 또는 이종 시스템간의 간섭을 최소화하여 전송 특성을 향상시키기 위한 간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하, 'OFDM'이라 함) 방식은 유무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 활발히 연구되고 있다. 다중경로 페이딩을 갖는 무선통신 채널에서 심볼 주기가 짧은 고속 데이터 전송시 단일 반송파 방식을 사용하게 되면 심볼간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중 반송파 방식의 경우에는 데이터 전송속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심볼 주기를 부 반송파의 수만큼 확장시킬 수 있기 때문에 간단한 등화기로 다중 경로에 의한 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널을 잘 대처할 수 있다.
OFDM 방식에서는 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용하므로 주파수 이용효율이 높아지고 송수신단에서 이러한 복수의 반송파를 변복조하는 과정은 각각 역이산 퓨리에 변환(IDFT) 및 이산 퓨리에 변환(DFT)을 수행한 것과 같은 결과가 되어 역고속 퓨리에 변환(IFFT) 처리부와 고속 퓨리에 변환(FFT) 처리부를 사용하여 고속으로 구현할 수 있다.
한편, 현재 초고속 무선통신 서비스 제공을 위하여 미국에서는 IEEE 802.11, 유럽은 ETSI(HIPERLAN/2), 일본 MMAC 등에서 기술개발 및 표준화를 위한 노력이 한창 진행중에 있다. 기존의 IEEE 802.11 무선랜은 직접 확산 통신방식(DSSS), 주파수 호핑 확산 방식(FHSS), 적외선(IR) 방식을 사용하여 2.4GHz ISM 대역에서 2Mbps의 전송률을 지원하였다. 그러나 이러한 규격으로는 증가해가는 높은 전송 속도에 대한 요구를 만족시킬 수 없어, IEEE 802.11a와 IEEE 802.11b의 새로운 물리계층 표준안이 확정되었다. 특히, IEEE 802.11a는 5GHz 대의 주파수 영역에서 DSSS 방식의 한계를 극복하고 더 높은 전송 속도를 얻기 위하여 OFDM 변조방식을 채택하였다.
도 1은 일반적인 OFDM 방식의 무선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
OFDM 무선 통신 시스템(100)에서, 송신단으로 입력되는 비트열은 정해진 변조방식에 의해 부호화된 후 직/병렬 변환부(102)로 입력되어 병렬 데이터 형태로 변환되고, 파일럿 심볼 삽입부(104)에서 파일럿 심볼이 삽입된 후, IFFT 처리부(106)로 입력되어 역고속 퓨리에 변환된다. 이후, 보호구간 삽입부(108)에서 부반송파의 직교성을 유지하고 심볼간 간섭을 제거하기 위해 채널 임펄스 응답보다 긴 보호 구간이 삽입되며, 이를 병/직렬 변환부(110)에서 직렬 데이터로 변환한 후 디지털/아날로그 변환하여 무선 채널을 통해 수신단으로 전송한다.
수신단에서는 무선 채널을 통해 송신단으로부터 수신한 데이터를 아날로그/디지털 변환하고 직렬 데이터를 직/병렬 변환부(112)에서 병렬 데이터로 변환한다. 보호구간 제거부(114)는 병렬 데이터로 변환된 신호로부터 보호구간을 제거하고, FFT 처리부(116)는 고속 퓨리에 변환을 수행하여 신호를 복조한다. 복조된 신호는 등화 처리부(118)로 입력되며, 여기에서 파일럿 심볼을 이용하여 비이상적인 특성, 즉 각종 잡음, 인접 채널간 간섭, 다중 경로 등에 의한 채널 왜곡이 보상되게 된다. 잡음, 왜곡 등이 보상된 후에는 병/직렬 변환부(120)에서 이를 직렬 데이터 형태로 출력한다.
그런데, 이와 같은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템의 설계시 복수의 다양한 무선 시스템들이 동종 및 이종 시스템간에 정해진 주파수 내에서 공유되어 있는 상황이 발생하게 되며, 이종 시스템에 대한 주파수 할당으로 인한 문제점이 대두되어 동일 주파수 대역 내에서의 이종 시스템간의 간섭량 조사 및 간섭을 경감/제거할 수 있는 기술이 요구되어지고 있다. 본 발명에서, 간섭 신호는 OFDM 신호의 각 부반송파에 불규칙한 크기로 영향을 미치는 신호로 정의한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 주파수 공유시 나타나는 문제점을 연구 분석하고 있으며 효과적으로 간섭을 경감시키기 위해 몇 가지 기법을 제안하고 있다. OFDM 방식을 기반으로 하는 시스템에서는 간섭 신호의 영향을 줄이기 위해 채널 부호화 방식 또는 IS-OFDM(Interference Suppressing OFDM)을 이용한 간섭 경감 기법으로 간섭을 줄이고자 하였다.
도 2a 및 2b는 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 의한 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 도면으로, 10MHz 간섭 신호에서 데이터 전송율 1/2로 채널 부호화한 경우와 부호화하지 않은 경우를 나타낸다.
이 측정예에서, 신호 대역폭은 20MHz, 부반송파의 개수는 64개, 부반송파의 간격은 312KHz, QPSK 변조, 간섭 신호의 대역폭은 10MHz로 하였으며, 채널 환경은 AWGN(Additive White Gaussian Noise; 부가적인 백색 가우시안 잡음)이고, 재밍대 신호비(Jamming-to-Signal Ratio; 이하, 'JSR'이라 함)를 -10, 0, 10dB로 변화시켰다.
도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, JSR이 -10dB인 경우에는 OFDM 신호 전력이 높아짐에 따라 간섭의 영향이 줄어들고 있음을 알 수 있다. 그러나 JSR이 0dB 이상인 경우 간섭 신호가 부반송파에 연속적인 에러를 발생시키므로 채널 부호화에 의한 성능 개선은 없으며, 일정한 BER 성능을 가지게 되는 요인이 된다.
도 3은 IS-OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 채널 부호화 방법에 의한 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 도면이며, 측정 조건은 도 2의 경우와 동일하다.
IS-OFDM 은 부반송파의 개수만큼 월쉬코드를 사용하여 확산시킨 다음 지정된 수(N)만큼 다시 병렬화하여 데이터를 재생성하게 된다. 그리고 각 부반송파에 있는 데이터에 N개만큼 확산시킴에 따라 결국 하나의 데이터에 미치는 간섭 신호의 영향 또한 감소되도록 하는 기법이다. 이는 월쉬코드가 갖는 특성, 즉 자기 신호를 구분하며 수신기에서 복조될 때 N배만큼 신호로 복원됨으로써 간섭 신호보다 높은 전력을 가질 수 있게 되므로써 얻게 되는 이득이다. 그러나 이 방식은 간섭 신호의 전력이 클 경우(도 3에서 JSR이 10dB인 경우)에는 BER 성능을 개선시키지 못하는 단점이 있다.
이와 같이, 현재까지는 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 간섭 신호의 전력이 강한 경우 채널 부호화 기법이나 IS-OFDM 기법에 의해서는 이종 시스템간의 간섭 문제를 개선시키지 못하고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, OFDM 방식 무선 통신 시스템의 수신단에서 간섭 신호에 따라 에러가 발생된 부반송파를 추정하고 이를 송신단으로 알려주어 간섭이 발생한 부반송파는 신호 전송에 사용하지 않도록 함으로써, 전력이 강한 간섭을 효과적으로 제거하여 무선 통신 시스템에서의 전송 특성을 향상시키도록 하는 데 그 기술적 과제가 있다.
본 발명은 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 동종 또는 이종 시스템이 주파수를 공유함으로써 발생하는 전력의 크기가 큰 간섭을 제거하기 위하여, OFDM 송신단으로부터 전송된 신호를 수신한 OFDM 수신단에서 소스 신호 및 무선채널 구간에서 포함된 간섭 성분(특히, 협대역 간섭 신호)를 분석하고, 수신된 신호 샘플의 크기가 지정된 문턱값 이상인 경우에는 간섭이 발생한 것으로 간주하여, 해당 부반송 파로는 신호를 전송하지 않도록 송신단에 통보한다. 송신단은 이후의 데이터 전송시부터는 해당 부반송파에 데이터를 전송하지 않음으로써 간섭에 의한 영향을 최소화할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 간섭이 최소화된 OFDM 방식의 무선 통신 시스템의 구성도이다.
OFDM 무선 통신 시스템(200)에서, 송신단으로 입력되는 비트열은 정해진 변조방식에 의해 부호화된 후 직/병렬 변환부(202)로 입력되어 병렬 데이터 형태로 변환되고, 파일럿 심볼 삽입부(204)에서 파일럿 심볼이 삽입된 후, IFFT 처리부(206)로 입력되어 역고속 퓨리에 변환된다. 이후, 보호구간 삽입부(208)에서 부반송파의 직교성을 유지하고 심볼간 간섭을 제거하기 위해 채널 임펄스 응답보다 긴 보호 구간이 삽입되며, 이를 병/직렬 변환부(210)에서 직렬 데이터로 변환하고 디지털/아날로그 변환하여 무선 채널을 통해 수신단으로 전송한다.
이와 같이 하여, 송신단으로부터 출력되는 신호는 [수학식 1]과 같다.
Figure 112003024517310-pat00001
여기에서, bl,k는 k번째 부반송파 및 l번째 프레임에서의 심볼, Ts=T+Tg는 전 체 시간 구간, T는 심볼 주기, Tg는 보호구간을 나타낸다. 또한, 시간 구간에서의 샘플은 TN=T/N으로 나타내며, f(t)는 구간 0에서 Ts까지 1의 값을 가지는 구형파이다.
송신단에서 출력되는 신호 s(t)는 무선 환경에서 간섭 신호의 영향을 받는데, 본 발명에서는 심볼간 간섭 및 반송파간 간섭 성분이 없는 것으로 가정하고 협대역 간섭 신호만 가해지는 것으로 설정한다. 협대역 간섭 신호는 전 신호 구간에 균일하게 간섭을 일으키는 일정한 형태의 신호 크기로, 주파수 간섭 대역은 OFDM 신호가 가지는 대역보다 작은 협대역으로 정의하며, 간섭 신호원은 보호 구간으로 샘플된 신호로 생성하고, 채널 환경은 주파수-플랫 페이딩으로 한다. 이에 따라 무선채널을 통해 수신된 신호 r(t)를 정의하면 다음과 같다.
Figure 112003024517310-pat00002
여기에서, I(t)는 협대역 간섭 신호이며, 간섭 신호의 대역폭은 부반송파로 정의하고 OFDM 신호의 대역보다 작은 대역을 가지도록 했으며, n(t)는 AWGN(Additive White Gaussian Noise; 부가적인 백색 가우시안 잡음)이다. 그리고 tn = nTN에서 샘플된 신호는 [수학식 3]과 같다.
Figure 112003024517310-pat00003
수신단에서는 무선 채널을 통해 송신단으로부터 수신한 직렬 데이터 r(n)을 아날로그/디지털 변환한 후 직/병렬 변환부(212)에서 입력받아 병렬 데이터로 변환한다. 보호구간 제거부(214)는 병렬 데이터로 변환된 신호로부터 보호구간을 제거하고, FFT 처리부(216)는 고속 퓨리에 변환을 수행하여 신호를 복조한다. 보호구간을 제거한 수신 신호를 l번째 프레임(또는 OFDM 샘플)에서 N개만큼 샘플한 신호는 벡터로 표시되고 [수학식 4]와 같다.
Figure 112003024517310-pat00004
여기에서, rn,l은 r((n+Ng+lNs)T)이며, FFT 처리부(216)에서 의해 변조된 신호이다. 그리고 채널의 환경이 OFDM 프레임의 구간에 변하지 않는다고 가정할 때, l번째 프레임과 k번째 부반송파에서의 FFT 처리부(216)에 의한 출력값은 [수학식 5]와 같다.
Figure 112003024517310-pat00005
여기에서,
Figure 112003024517310-pat00006
이고, Hl,k는 fk=k/T의 부반송파의 주파수에서, 그리고 l번째 프레임 동안의 채널 전달 함수이고, η는 l번째 프레임과 k번째 부반송파에서 발생한 잡음을 의미한다. 또한, Il,k와 ηl,k도 FFT 처리부(216)의 출력값이 다. 채널 전달함수 Hl,k를 전송 필터와 채널 응답을 고려하여 나타내면 다음과 같이 된다.
Figure 112003024517310-pat00007
이렇게 FFT 처리부(216)에서 출력된 각 신호는 등화 처리부(218)로 입력되며, 여기에서 파일럿 심볼을 이용하여 비이상적인 특성, 즉 각종 잡음, 인접 채널간 간섭, 다중 경로 등에 의한 채널 왜곡이 보상되게 된다. 잡음, 왜곡 등이 보상된 후에는 병/직렬 변환부(220)에서 이를 직렬 데이터 형태로 출력한다.
OFDM 신호에 대한 간섭 신호의 전력은 JSR로 나타내며 [수학식 7]과 같다.
Figure 112003024517310-pat00008
여기에서, PI는 간섭 신호의 평균 전력이며, PS는 전송되는 평균 전력이다. 이는 OFDM에 대한 일정한 간섭 전력비로 영향을 주게 된다. 그리고 수신 신호에서 전체 전력은 PZ= PU+PI+Pη가 되고, PU는 간섭 신호가 더해져 수신된 유용한 OFDM 신호의 평균 전력이며, Pη는 평균 잡음 전력이며, 모든 부반송파에 대해
Figure 112003024517310-pat00009
을 가진다. 간섭 신호에 의한 OFDM 신호의 성능을 분석하기 위한 신호대 잡음비(SINR)은 다음과 같다.
Figure 112003024517310-pat00010
여기에서,
Figure 112003024517310-pat00011
는 각 채널값에서 유용한 신호를 정규화한 값이다. 그리고 L은 부반송파의 개수(N)보다 작은 값이다.
AWGN 환경에서 수신되는 OFDM 신호의 각 부반송파에 나타나는 샘플값은 AWGN에 의해 송신된 샘플의 크기와 다르게 변화한다. 따라서 OFDM 신호의 송신 전력에 따라 변하는 수신 신호 샘플의 크기를 분석하고 잡음 전력에 의해 가장 큰 에러를 가지는 데이터들을 기준으로 문턱값을 정한다. 정해진 문턱값은 K로 정의하며, [수학식 5]에서 협대역 간섭 신호를 고려하지 않은 식으로 표현된다.
Figure 112003024517310-pat00012
이러한 과정은 수신단의 FFT 처리부(216)의 출력값을 수신한 수신신호 분석부(222)에서 결정하게 된다. 수신신호 분석부(222)는 FFT 처리부(216)의 출력값 중 지정된 문턱값 이상이 되는 신호의 샘플들을 추출하고, 이를 IFFT 처리부(206)의 앞단의 직/병렬 변환부(202)로 전송하여 간섭 신호가 어떠한 주파수 대역에 위치하는지 통보한다. 이러한 의미에서 본 발명은 적응적 부반송파 할당(Adaptive Subcarrier Assignment) 방법이라 명명할 수 있다.
즉, [수학식 5]에서 정의된 협대역 간섭 신호가 더해진 환경에서 수신된 OFDM 신호는 특정 부반송파에 영향을 주며 간섭 신호의 전력이 큰 경우에는 간섭 신호의 대역만큼 큰 값을 갖는 신호의 샘플값들이 검출되게 된다. 즉, [수학식 5]에서 정의된 식에서 분석이 되며, 이러한 수신 신호에서는 OFDM의 특정 부반송파에만 영향을 주는 소스 신호의 포락선보다 큰 크기로 나타난 샘플값을 볼 수 있다.
도 5는 본 발명에 의한 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서의 간섭 최소화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
OFDM 방식 무선 통신 시스템의 송신단으로 입력되는 비트열은 정해진 변조방식에 의해 부호화된 후 직/병렬 변환부(202)로 입력되어(S101) 병렬 데이터 형태로 변환되고(S102), 파일럿 심볼을 삽입한 후(S103), 역고속 퓨리에 변환한다(S104).
이후, 보호구간 삽입부(208)에서 부반송파의 직교성을 유지하고 심볼간 간섭을 제거하기 위해 보호 구간을 삽입하며(S105), 이를 병/직렬 변환부(210)에서 직렬 데이터로 변환하고 디지털/아날로그 변환하여 무선 채널을 통해 수신단으로 전송한다(S106).
송신단에서 수신단으로 신호를 전송할 때에는 무선채널 구간에서 발생하는 협대역 간섭 신호가 소스 신호에 포함되게 되며, 본 발명에서는 협대역 간섭 신호 외에 심볼간 간섭 성분, 반송파간 간섭 성분은 고려하지 않는 것으로 가정한다.
소스 신호에 협대역 간섭 신호가 포함된 신호를 수신한 수신단에서는 무선 채널을 통해 송신단으로부터 수신한 직렬 데이터를 아날로그/디지털 변환하고 병렬 데이터로 변환한 후 보호구간 제거부(214)에서 보호구간을 제거한다(S107). FFT 처리부(216)는 보호 구간이 제거된 신호에 대하여 고속 퓨리에 변환을 수행하여 신호를 복조한다(S108). 이에 따라, 결국 FFT 처리부(216)에서 출력되는 신호는 상술한 [수학식 5]와 같이 된다.
신호가 복조된 후 수신신호 분석부는 복조된 모든 수신 신호의 샘플을 분석하여 수신 신호 샘플의 크기가 지정된 문턱값 이상인지 확인한다(S109). 즉, [수학식 5]의 결과값을 지정된 문턱값과 비교하는 것이다. 이때, 지정된 문턱값은 상술한 [수학식 9]에 의해 결정되는 값이다.
확인 결과 수신 신호의 샘플 크기가 지정된 문턱값 이하인 경우에는 수신 신호를 등화 처리부(118)로 입력하여 파일럿 심볼을 이용하여 비이상적인 특성, 즉 각종 잡음, 인접 채널간 간섭, 다중 경로 등에 의한 채널 왜곡을 보상하고(S110), 병/직렬 데이터 변환을 수행하여(S111) 직렬 데이터 형태로 출력한다(S112).
만약, 단계 S109에서 수신 신호의 샘플 크기가 지정된 문턱값 이상인 것이 추출되면 수신신호 분석부(222)는 이를 에러가 발생한 것으로 판단하고 송신단의 IFFT 처리부(206) 앞단의 직/병렬 변환부(202)로 간섭이 위치한 부반송파의 위치를 통보한다(S113). 이에 따라 송신단에서는 다음 데이터를 송신할 때 간섭이 위치한 부반송파로는 데이터를 송신하지 않게 된다.
도 6a 및 6b는 본 발명에 의한 간섭 최소화 방법에 의한 신호 처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
주파수 영역에서 간섭 신호가 더해졌을 때 OFDM 부반송파들의 샘플 크기를 나타내고, 이때 상술한 문턱값(K값)을 [수학식 5]와 같이 수신된 신호에 적용하게 되면 문턱값보다 큰 부반송파들을 추정할 수 있게 된다.
도 6a 및 6b에서는 정해진 K값을 통해 에러가 발생한 부반송파들을 추정하고 다음 데이터가 송신될 때 에러가 발생하는 부반송파의 위치를 알려주어 간섭이 위치한 부반송파에는 데이터를 보내지 않는 과정을 나타내고 있다.
도 7은 본 발명에 의한 간섭 최소화 방법을 적용한 후 BER 성능을 설명하기위한 도면이다. 측정 조건은 신호 대역폭 20MHz, 부반송파의 개수 64개, 부반송파의 간격 312KHz, QPSK 변조, 간섭 신호의 대역폭 10MHz이며, 채널 환경 AWGN(Additive White Gaussian Noise; 부가적인 백색 가우시안 잡음)로 하였다.
도시된 것과 같이, JSR이 -10, 0, 10dB로 변화할 때, 간섭 신호의 전력이 클 경우에도 BER 성능이 도 3에 도시한 것에 비하여 현저하게 개선된 것을 알 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 JSR에 따라 추정되는 정도가 다르게 되는데, JSR이 큰 경우에는 간섭 신호의 위치를 모두 추정할 수 있지만 JSR이 2dB이하인 경우에는 적용되는 문턱값의 추정이 어려워진다. 그리고 OFDM의 송신 전력을 높임에 따라 수신되는 신호는 AWGN에 대한 영향이 감소하여 수신 신호의 크기가 송신 신호의 크기로 가까워지고 문턱값 또한 결정되는 레벨이 낮아지게 된다. 따라서, 본 발명은 간섭 신호의 전력이 큰 경우에 대해 최대의 장점을 갖는다. 만약 OFDM이 가진 전체 대역을 BT라 하고 간섭 신호의 대역을 BI라 하면, 대역폭 효율은 (BT -BI)/BT가 되고 데이터 전송율도 이에 따르게 되어 간섭 신호의 대역이 줄어들게 되 면 데이터 전송율도 증가하게 된다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 OFDM 방식의 무선 통신 시스템에서 동종 또는 이종 시스템이 주파수를 공유함으로써 발생하는 전력의 크기가 큰 간섭을 제거하기 위하여, OFDM 송신단으로부터 전송된 신호를 수신한 OFDM 수신단에서 소스 신호 및 무선채널 구간에서 포함된 간섭 성분(특히, 협대역 간섭 신호)을 분석하고, 수신된 신호 샘플의 크기가 지정된 문턱값 이상인 경우에는 간섭이 발생한 것으로 간주하여, 해당 부반송파로는 신호를 전송하지 않도록 송신단에 통보하는 일명 적응적 부반송파 할당 방법에 의해, 간섭 신호의 전력이 큰 경우 간섭을 효과적으로 제거하여 데이터 전송 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. OFDM 무선 통신 시스템으로서,
    소스 신호를 입력받아 직/병렬 변환하고 파일럿 신호를 삽입한 후, 역고속 퓨리에 변환을 수행하여 변조하고 보호구간을 삽입한 다음 병/직렬 변환을 수행하고 디지털/아날로그 변환하여 무선 채널로 전송하는 송신단; 및
    상기 무선 채널을 통해 상기 송신단으로부터 전송된 신호를 수신하여 아날로그/디지털 변환하고 직/병렬 변환을 수행한 후, 상기 보호구간을 제거하고 고속 퓨리에 변환을 수행하여 복조하며, 상기 고속 퓨리에 변환 결과를 등화하고 병/직렬 변환하여 출력하기 위한 수신단;으로 이루어지며,
    상기 수신단으로 수신된 신호에는 상기 무선 채널에서 삽입되는 협대역 간섭 신호가 포함되며, 상기 수신단은 상기 퓨리에 변환에 의한 병렬의 복조 결과를 지정된 문턱값과 각각 비교하여, 상기 복조 결과가 상기 문턱값 이하인 경우 상기 등화 과정을 수행하고, 상기 복조 결과 중 상기 문턱값을 초과하는 값이 발생한 경우에는 상기 송신단으로 상기 문턱값을 초과하는 신호가 전송된 간섭 신호 발생 부반송파 정보를 전송하는 수신신호 분석부;
    를 더 포함하고, 상기 송신단은 상기 수신신호 분석부로부터 수신한 간섭 신호 발생 부반송파 정보를 참조하여, 데이터 전송시 상기 간섭 신호가 발생한 부반송파를 제외하기 위하여 상기 역고속 퓨리에 변환을 수행하기 전 상기 문턱값을 초과하는 신호가 전송된 간섭 신호 발생 부반송파를 제외시키는 것을 특징으로 하는 간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 문턱값은 데이터 심볼 및 상기 데이터 심볼이 전송되는 부반송파의 채널 전달함수의 곱과, 상기 부반송파에서 발생한 에러의 합산 결과이며, 상기 수신신호 분석부에 저장되는 것을 특징으로 하는 간섭이 최소화된 직교 주파수 분할 방식의 무선 통신 시스템.
  3. 삭제
  4. OFDM 송신단 및 OFDM 수신단으로 이루어지는 OFDM 무선 통신 시스템에서의 간섭 최소화 방법으로서,
    상기 OFDM 송신단에서, 직렬 데이터 형태의 소스 신호를 입력받아 병렬 데이터 형태로 변환하고, 파일럿 심볼을 삽입하는 단계;
    상기 파일럿 심볼이 삽입된 데이터열을 역고속 퓨리에 변환하여 변조하는 단계;
    상기 변조 과정을 수행한 후 보호 구간을 삽입하고, 직렬 데이터로 변환한 후 디지털/아날로그 변환하여 무선 채널로 전송하는 단계;
    상기 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 수신단에서, 데이터를 아날로그/디지털 변환하고 병렬 데이터로 변환한 후 상기 보호구간을 제거하는 단계;
    상기 보호구간이 제거된 신호에 대하여 고속 퓨리에 변환을 수행하여 신호를 각각 복조하는 단계;
    상기 각 복조 결과의 절대값을 지정된 문턱값과 비교하는 단계;
    상기 복조 결과값의 절대값 중 적어도 어느 하나가 상기 문턱값을 초과하는 경우 상기 복조 결과값이 전송된 간섭 신호 발생 부반송파 정보를 상기 OFDM 송신단으로 전송하여, 상기 OFDM 송신단에서 상기 역고속 변환을 수행하기 전 상기 간섭 신호 발생 부반송파 정보를 참조하도록 하는 단계; 및
    상기 복조 결과값의 절대값이 상기 문턱값 이하인 경우 상기 복조된 수신 신호를 등화처리하고, 병/직렬 데이터 변환을 수행한 후 직렬 데이터 형태로 출력하는 단계;
    를 포함하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 무선 통신 시스템에서 간섭 최소화 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 문턱값은 데이터 심볼 및 상기 데이터 심볼이 전송되는 부반송파의 채널 전달함수의 곱과, 상기 부반송파에서 발생한 에러의 합산 결과인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 방식의 무선 통신 시스템에서 간섭 최소화 방법.
  6. 삭제
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