KR100557830B1 - Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same - Google Patents
Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR100557830B1 KR100557830B1 KR1020030034880A KR20030034880A KR100557830B1 KR 100557830 B1 KR100557830 B1 KR 100557830B1 KR 1020030034880 A KR1020030034880 A KR 1020030034880A KR 20030034880 A KR20030034880 A KR 20030034880A KR 100557830 B1 KR100557830 B1 KR 100557830B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ofdm
- signal
- symbol
- user
- transmission signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0058—Allocation criteria
- H04L5/0073—Allocation arrangements that take into account other cell interferences
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
- H04J11/0023—Interference mitigation or co-ordination
- H04J11/005—Interference mitigation or co-ordination of intercell interference
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/0007—Code type
- H04J13/004—Orthogonal
- H04J13/0048—Walsh
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J13/00—Code division multiplex systems
- H04J13/16—Code allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2602—Signal structure
- H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
- H04L27/2607—Cyclic extensions
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
- H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
- H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
- H04L27/2627—Modulators
- H04L27/2628—Inverse Fourier transform modulators, e.g. inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
- H04L5/0003—Two-dimensional division
- H04L5/0005—Time-frequency
- H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
- H04L5/0014—Three-dimensional division
- H04L5/0016—Time-frequency-code
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
- H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
- H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload
Abstract
본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 무선 통신 시스템을 운용할 경우 생기는 셀간의 간섭, 즉 잡음을 감소시키기 위한 리소스 할당방법 및 다중 접속 OFDM 시스템의 송신기에 관한 것이다. The present invention relates to a resource allocation method for reducing inter-cell interference, that is, noise generated when operating an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) wireless communication system, and a transmitter of a multiple access OFDM system.
일반적으로 비동기 시스템에서는 기지국간 시간 동기가 되어있지 않으므로 단말기의 수신기 입장에서 볼 때, 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국의 송신 OFDM 간섭 신호는 이산 푸리에 변환(DFT) 타이밍이 맞지 않게 된다. 동기식 시스템이라 하더라도, 신호의 전파 지연으로 인하여 타이밍 어긋나게 된다. 이 경우 수신기의 DFT구간은 심볼 구간의 마지막 부분을 순환 확장(cyclic extension)해서 만든 보호구간과 이전 심볼 구간의 마지막 부분이 포함된 주변 기지국의 송신 OFDM 심볼의 천이 구간을 동시에 포함할 확률이 커지게 된다. In general, asynchronous systems are not time-synchronized between base stations. From the receiver's point of view, the transmission OFDM interference signals of neighboring base stations using the same channel frequency band are not matched by discrete Fourier transform (DFT) timing. Even in a synchronous system, the timing is shifted due to the signal propagation delay. In this case, the DFT interval of the receiver increases the probability of simultaneously including the guard interval created by cyclically extending the last portion of the symbol interval and the transition period of the transmission OFDM symbol of the neighboring base station including the last portion of the previous symbol interval. do.
따라서, 송신 신호를 설계할 때 보호구간에 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 조절하면 셀 간의 간섭 잡음을 감소시킬 수 있다. Therefore, when designing a transmission signal, intentionally adjusting the power of the last part of the OFDM symbol copied to the guard interval can reduce the interference noise between cells.
다중 접속 OFDM 시스템, 셀간 간섭 잡음, 보호구간, 송신전력 조절Multiple access OFDM system, intercell interference noise, guard interval, transmission power control
Description
도 1은 종래의 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 무선 통신 시스템에서 셀 간의 간섭 잡음을 설명하기 위해 인접 기지국의 간섭 신호와 사용자 단말기의 DTF 구간을 비교하여 나타낸 타이밍도,1 is a timing diagram illustrating a comparison between an interference signal of a neighboring base station and a DTF section of a user terminal in order to explain interference noise between cells in a conventional Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) wireless communication system.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기를 나타내는 개략 블록도,2 is a schematic block diagram showing a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system to which the present invention is applied;
도 3은 본 발명에 따른 셀간의 간섭 잡음을 감소시키기 위한 기본 원리를 설명하기 위해 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템용 인접 기지국의 간섭 신호의 전력 형태와 사용자 단말기의 다양한 DTF 구간을 비교하여 나타낸 타이밍도,3 is a timing diagram illustrating a comparison of power types of interference signals of adjacent base stations for a multiple access OFDM wireless communication system and various DTF intervals of a user terminal to explain a basic principle for reducing inter-cell interference noise according to the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 OFDM-FDMA에서 주파수 영역의 신호 설계를 통한 간섭 잡음 감소방법을 나타낸 것으로, 도 4a는 주파수 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼, 도 4b는 도 4a의 주파수 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼을 IDFT 처리하여 얻어진 시간 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼,4A and 4B illustrate an interference noise reduction method through signal design in a frequency domain in OFDM-FDMA according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is an OFDM-FDMA symbol in the frequency domain. OFDM-FDMA symbol in time domain obtained by IDFT processing OFDM-FDMA symbol in frequency domain of 4a,
도 5는 도 4a 및 도 4b에 제시된 OFDM-FDMA에서 주파수 영역의 신호 설계에 따라 구현된 제1실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도,5 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a first embodiment implemented according to a signal design in a frequency domain in the OFDM-FDMA shown in FIGS. 4A and 4B;
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 OFDM-FDMA 시스템에서 셀간 간섭을 해소하기 위한 리소스 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도,6 is a resource mapping diagram illustrating a resource allocation scheme for canceling inter-cell interference in an OFDM-FDMA system according to a second embodiment of the present invention;
도 7은 OFDM-FDMA 시스템에서 도 6의 리소스 할당 방식을 구현하는 리소스 매핑 흐름도,FIG. 7 is a flowchart of resource mapping for implementing the resource allocation scheme of FIG. 6 in an OFDM-FDMA system. FIG.
도 8은 도 6 및 도 7의 방법에 따라 OFDM-FDMA에서 리소스 할당 방식을 구현하기 위한 제2실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도,8 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a second embodiment for implementing a resource allocation scheme in OFDM-FDMA according to the methods of FIGS. 6 and 7;
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 OFDM-CDMA 시스템에서 주파수 영역에서 WH 직교 코드 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도,9 is a resource mapping diagram showing a WH orthogonal code allocation scheme in a frequency domain in an OFDM-CDMA system according to a third embodiment of the present invention;
도 10은 OFDM-CDMA 시스템에서 도 9의 WH 직교 코드 할당 방식을 구현하는 WH 직교 코드를 이용한 리소스 매핑 흐름도,10 is a flowchart of resource mapping using a WH orthogonal code for implementing the WH orthogonal code allocation scheme of FIG. 9 in an OFDM-CDMA system;
도 11은 도 9 및 도 10의 방법에 따라 OFDM-CDMA 시스템의 주파수 영역에서 WH 직교 코드 할당 방식을 구현하기 위한 제3실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도,11 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a third embodiment for implementing a WH orthogonal code allocation scheme in a frequency domain of an OFDM-CDMA system according to the methods of FIGS. 9 and 10; ,
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 OFDM-CDMA 시스템에서 본 발명에 따라 주파수 영역에서 푸리에 코드 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도,12 is a resource mapping diagram illustrating a Fourier code allocation scheme in a frequency domain according to the present invention in an OFDM-CDMA system according to a fourth embodiment of the present invention;
도 13은 도 12의 방법에 따라 OFDM-CDMA 시스템의 주파수 영역에서 푸리에 코드 할당 방식을 구현하기 위한 제4실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스 템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도이다.FIG. 13 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a fourth embodiment for implementing a Fourier code allocation scheme in a frequency domain of an OFDM-CDMA system according to the method of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
100,300 ; 간섭신호 102,302 ; 보호구간100,300; Interfering signal 102,302; Protection section
104 ; OFDM 심볼구간 106,314,404 ; 심볼의 마지막 부분104; OFDM symbol interval 106,314,404; The last part of the symbol
108,306-312 ; DFT 구간 200,500,800,1100,1300 ; 송신기108,306-312; DFT interval 200,500,800,1100,1300; transmitter
202,406 ; 사용자 메시지 심볼 204 ; 매핑된 신호202,406;
206 ; 시간 영역 신호 208,803,1104,1304 ; 리소스 매퍼206; Time domain signals 208,803,1104,1304; Resource Mapper
210,510,808,1112 ; IDFT부 212,512,810,1114 ; P/S 변환부210,510,808,1112;
214 ; 순환확장부 216 ; D/A 변환부214;
218 ; RF 송신회로 220 ; 안테나218;
304,400,402 ; OFDM 심볼 408 ; 부반송파304,400,402;
404,410,412 ; 점 504 ; X'404,410,412;
502,802,1102,1302 ; 사용자 메시지 심볼발생기502,802,1102,1302; User Message Symbol Generator
514,516 ; 제로값 설정기 803c ; 절환스위치514,516;
803a,803b,1104a-1104SF,1304a-1304SF ; 승산기803a, 803b, 1104a-1104SF, 1304a-1304SF; Multiplier
1108 ; 합산기 1110 ; S/P 변환부1108;
본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 무선 통신 시스템용 리소스 할당방 법과 이를 이용한 전송신호 생성방법 및 그 송신기에 관한 것으로, 특히 OFDM 시스템에서 신호 전송시에 부채널간의 간섭잡음을 방지하기 위해 삽입되는 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 줄임으로써 전송신호를 수신할 때 인접 기지국의 동일채널에 대한 셀간의 간섭 잡음을 감소시키는 것이 가능한 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법 및 이를 이용한 전송신호 생성방법과 그 송신기에 관한 것이다.The present invention relates to a resource allocation method for an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) wireless communication system, a method for generating a transmission signal using the same, and a transmitter thereof. In particular, an OFDM system is inserted to prevent interference between subchannels during signal transmission in an OFDM system. Resource allocation method for OFDM wireless communication system capable of reducing inter-cell interference noise on same channel of neighboring base station when receiving transmission signal by intentionally reducing power of last part of OFDM symbol copied to guard interval The present invention relates to a transmission signal generating method and a transmitter thereof.
직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 주파수의 직교성을 이용하여 신호를 구분함에 의해 전송하는 시스템으로서, DVB(Digital Video Broadcasting)와 무선랜 등에서 사용중에 있으며 이 전송방식을 사용하면 고속 이동시에도 부가데이터 서비스를 안정적으로 수신할 수 있다.Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a system that transmits signals by separating them using orthogonality of frequencies, and is used in DVB (Digital Video Broadcasting) and wireless LAN. The mobile station can reliably receive the additional data service even when moving.
OFDM 시스템은 전체 전송 대역에 다수의 부반송파가 존재하게 되고 서로 다른 부반송파들 사이에 직교성이 성립되므로 주파수 영역에서 신호의 분리가 가능하다. 이러한 특성을 이용하여 송신기에서는 주파수 영역에서 신호를 만들어서 역이산 푸리에 변환(IDFT: inverse discrete Fourier transform)을 통해 시간 영역의 전송신호를 만든 후 채널로 전송한다. 수신기에서는 채널을 통해 수신된 시간 영역의 신호를 DFT하여 다시 주파수 영역으로 변환한 뒤 자기 신호를 분리해 내고 전송된 메시지 심볼을 복원한다. In the OFDM system, since a plurality of subcarriers exist in the entire transmission band and orthogonality is established between different subcarriers, signal separation is possible in the frequency domain. Using this characteristic, the transmitter generates a signal in the frequency domain, generates a transmission signal in the time domain through an inverse discrete Fourier transform (IDFT), and transmits it to a channel. The receiver DFTs the signals in the time domain received through the channel, converts them back into the frequency domain, separates the magnetic signals, and restores the transmitted message symbols.
이 때, 채널의 지연으로 인해 직교 주파수 성분들 사이에 간섭이 발생하게 되며, 이러한 간섭 잡음의 영향을 없애기 위해 종래에는 도 1과 같이 OFDM 심볼 구간(104) 사이에 보호구간(guard interval)(102)을 삽입하여 사용하며, 이 보호구간(102)은 OFDM 심볼 구간(104)의 마지막 부분(106)을 순환 확장(cyclic extension)해서 만든 것으로 OFDM 심볼 구간(104)의 앞 부분에 복사하여 전송신호를 형성한다. At this time, interference occurs between orthogonal frequency components due to the delay of the channel, and in order to eliminate the influence of such interference noise, a
일반적으로 비동기 무선 통신 시스템에서는 기지국간 시간 동기가 되어있지 않으므로 수신 단말기 입장에서 볼 때, 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국의 송신 OFDM 간섭 신호는 이산 푸리에 변환(DFT) 타이밍이 맞지 않게 된다. 또한, 동기식 시스템이라 하더라도, 신호의 전파 지연(propagation delay)으로 인하여 타이밍이 어긋나게 된다. In general, asynchronous wireless communication systems are not time-synchronized between base stations. From a receiver's point of view, the transmission OFDM interference signals of neighboring base stations using the same channel frequency band do not match the Discrete Fourier Transform (DFT) timing. In addition, even in a synchronous system, timing is shifted due to propagation delay of a signal.
이 경우 수신기의 DFT 구간은 주변 기지국의 송신 OFDM 심볼의 심볼 구간(104)의 마지막 부분을 순환 확장해서 만든 보호구간(102)과 이전 심볼 구간(104)의 마지막 부분(106)을 동시에 포함할 확률이 커지게 되며, 이러한 심볼 구간(104) 이외의 구간에 포함된 신호는 간섭 잡음으로 작용한다. In this case, the DFT interval of the receiver includes the
한편, OFDM 시스템은 여러 사용자를 수용하기 위하여 기존의 다중 접속 시스템과 결합된 형태의 시스템으로 설계될 수 있다. OFDM-TDMA(시간분할 다중접속; Time Division Multiple Access), OFDM-FDMA(주파수분할 다중접속; Frequency Division Multiple Access), OFDM-CDMA(코드분할 다중접속; Code Division Multiple Access) 시스템들이 기본적인 기법이며 여러 다중 접속 시스템들이 결합된 하이브리드(hybrid) 시스템으로의 설계도 가능하다. 이러한 형태의 시스템에 있어서 셀간의 간섭은 시스템 용량에 직접적인 영향을 끼치게 되므로 셀간의 간섭 잡음을 줄이기 위한 송신 기법이 요구된다. Meanwhile, an OFDM system may be designed as a system combined with an existing multiple access system to accommodate multiple users. OFDM-TDMA (Time Division Multiple Access), OFDM-FDMA (Frequency Division Multiple Access), and OFDM-CDMA (Code Division Multiple Access) systems are the basic techniques. It is also possible to design a hybrid system in which multiple access systems are combined. In this type of system, inter-cell interference directly affects system capacity, and therefore, a transmission scheme for reducing interference noise between cells is required.
무선 통신 시스템에서는 주어진 주파수 대역에서 시스템의 용량을 극대화하는 것이 매우 중요하다. 한정된 주파수 자원으로 시스템의 용량을 늘리기 위해 공간적으로 떨어진 기지국들끼리 주파수를 재 사용하게 되는데, CDMA 시스템에서는 간섭 잡음 평균 효과가 있으므로 극단적으로 모든 기지국들이 같은 주파수 자원을 사용하는 것이 가능하다. 따라서, 한정된 주파수 자원 속에서 높은 시스템 용량을 가질 수 있다. In a wireless communication system, it is very important to maximize the capacity of the system in a given frequency band. In order to increase the capacity of the system with limited frequency resources, spatially separated base stations are reused. In a CDMA system, since the interference noise averaging effect, all base stations can use the same frequency resource. Thus, it can have a high system capacity in a limited frequency resource.
다중 접속 OFDM 시스템이 무선 통신 시스템에 적용되었을 경우 시스템의 용량을 향상시키기 위해서는 역시 셀간의 간섭 잡음에 대한 대처기법이 매우 중요하다. 지금까지 알려진 효율적인 종래의 대처 기법으로는 OFDM-CDMA 방식으로 확산을 하거나, 주파수 도약을 통한 OFDM-FDMA 방식으로 간섭 잡음을 평균하는 기법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 종래의 대처방법들은 계속하여 사용자가 증가하는 시스템 환경에서 만족할만한 셀간 간섭 잡음을 줄이지 못하였다.When a multiple access OFDM system is applied to a wireless communication system, a coping technique for inter-cell interference noise is also very important to improve the capacity of the system. As a conventional conventional coping technique known up to now, a technique of spreading by OFDM-CDMA scheme or averaging interference noise by OFDM-FDMA scheme through frequency hopping is known. However, these conventional approaches have not continued to reduce satisfactory intercell interference noise in a growing system environment.
본 발명은 이러한 셀간 간섭 잡음의 대처 기법에서 더 나아가 셀간의 간섭 잡음을 감소시킬 수 있는 방안을 제안한다. 상기한 바와 같이 OFDM 시스템에서는 채널의 왜곡으로 인해 야기되는 부채널간의 간섭 잡음을 없애기 위해 보호구간을 삽입하여 전송하고 있으나, 보호구간 자체는 신호의 전송효율을 떨어뜨리는 요소로 작용하고 있다. 그러나, 만일, 보호구간 내에 전송되는 신호의 전력을 의도적으로 줄일 수 있다면, 다중접속 OFDM 시스템에서 셀 간의 간섭 잡음을 줄일 수 있게 된다. The present invention further proposes a method of reducing interference noise between cells, in addition to the above-described coping technique. As described above, in the OFDM system, a guard period is inserted and transmitted to remove interference noise between subchannels caused by channel distortion, but the guard period itself acts as a factor for reducing signal transmission efficiency. However, if the power of the signal transmitted in the guard interval can be intentionally reduced, it is possible to reduce the interference noise between cells in the multiple access OFDM system.
따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 OFDM 시스템에서 신호 전송시에 부채널간의 간섭잡음을 방지하기 위해 삽입되는 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 줄임으로써 전송신호를 수신할 때 인접 기지국의 동일채널에 대한 셀간의 간섭 잡음을 감소시키는 것이 가능한 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법과 이를 이용한 전송신호 생성방법 및 그 송신기를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the problems of the prior art, and its object is to provide the power of the last portion of an OFDM symbol copied to a guard interval inserted to prevent interference noise between subchannels during signal transmission in an OFDM system. The present invention provides a resource allocation method for an OFDM wireless communication system capable of reducing inter-cell interference noise on a same channel of a neighboring base station when a transmission signal is intentionally reduced, a transmission signal generation method using the same, and a transmitter thereof.
본 발명의 다른 목적은 각각의 다중 접속 방식에 따라 셀간의 간섭 잡음을 줄일 수 있는 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법 및 전송신호 생성방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a resource allocation method and a transmission signal generating method for an OFDM wireless communication system which can reduce interference noise between cells according to each multiple access scheme.
본 발명의 또 다른 목적은 OFDM-FDMA 시스템에서 각 사용자의 심볼이 서로 다른 부반송파에 할당될 때 리소스 할당 방식을 설계하여 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 통계적으로 줄임에 의해 셀간의 간섭 잡음을 감소시킬 수 있는 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법 및 전송신호 생성방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to design a resource allocation scheme when each user's symbols are allocated to different subcarriers in an OFDM-FDMA system to statistically reduce the power of the last portion of an OFDM symbol copied to a guard interval in the time domain. The present invention provides a method for allocating a resource and generating a transmission signal for an OFDM wireless communication system capable of reducing interference noise between cells.
본 발명의 다른 목적은 OFDM-CDMA 시스템에서 각 사용자에게 할당하는 왈시-하다마드(WH) 직교 코드를 선택적으로 할당함에 의해 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 통계적으로 줄임에 의해 셀간의 간섭 잡음을 감소시킬 수 있는 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법 및 전송신호 생성방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to statistically reduce the power of the last part of the OFDM symbol copied into the guard interval in the time domain by selectively allocating a Walsh-Hadamard (WH) orthogonal code assigned to each user in an OFDM-CDMA system. The present invention provides a method for allocating a resource and generating a transmission signal for an OFDM wireless communication system capable of reducing interference noise between cells.
본 발명의 또 다른 목적은 주파수 영역으로 직교 코드를 이용해 확산하는 OFDM-CDMA 시스템에서 각 사용자에게 할당하는 직교 코드로서 푸리에(Fourier) 코드를 사용함에 의해 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 통계적으로 줄임에 의해 셀간의 간섭 잡음을 감소시킬 수 있는 OFDM 무선 통신 시스템용 리소스 할당방법 및 전송신호 생성방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is the last of OFDM symbols copied from the time domain to the guard interval by using a Fourier code as an orthogonal code allocated to each user in an OFDM-CDMA system spreading using an orthogonal code in the frequency domain. The present invention provides a method for allocating a resource and generating a transmission signal for an OFDM wireless communication system that can reduce interference noise between cells by statistically reducing power of a portion.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 순환 확장에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 OFDM 전송신호를 생성하는 OFDM 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법에 있어서, 상기 주파수 영역에서 사용자 메시지 심볼을 부반송파로 매핑할 때 상기 시간영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력이 가능한 최소가 되도록 리소스를 할당하는 것을 특징으로 하는 OFDM 무선 통신 시스템의 리소스 할당방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a transmission signal of an OFDM wireless communication system for generating an OFDM transmission signal by copying the last part of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) symbol in the time domain by cyclic extension and inserting it into a guard interval. In the generating method, when the user message symbol is mapped to a subcarrier in the frequency domain, the OFDM wireless communication characterized by allocating resources such that the power of the last part of the OFDM symbol copied to the guard interval in the time domain is as small as possible. Provides a resource allocation method for the system.
본 발명의 개념을 OFDM-FDMA 무선 통신 시스템에 적용하는 경우 리소스 할당방법은 순차적으로 각 사용자의 메시지 심볼(b k)(여기서 K는 사용자 수임)을 할당하여, 사용자가 k≤N/2번째에 해당될 때까지 각 사용자의 메시지 심볼(b k)을 2개의 연접된 부반송파(f 2k-1, f 2k)에 나누어서 각각 와 의 심볼을 할당하는 단계와, 사용자가 k=N/2+m번째에 해당되는 경우 사용자 심볼()을 기존에 할당되어 있던 부반송파()에 다시 할당하고 부반송파()에 할당된 심볼값을 로 바꾸 어 주는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the case of applying the concept of the present invention to an OFDM-FDMA wireless communication system, the resource allocation method sequentially allocates message symbols b k (where K is the number of users) of each user, so that the user is k≤N / 2th. Each user's message symbol ( b k ) is divided into two concatenated subcarriers ( f 2k-1 , f 2k ) until applicable. Wow Assigning the symbol of < RTI ID = 0.0 > and < / RTI > ) Has been assigned to the subcarrier ( And reassign subcarriers ( Symbol value assigned to Characterized in that consisting of steps that change to.
본 발명의 개념을 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템에 적용하는 경우 리소스 할당방법은 각 사용자의 메시지 심볼()(여기서 K는 사용자 수임)에 대하여 부반송파로서 왈시-하다마드(WH) 직교 코드(W1,W2,...,WSF)(여기서 SF는 확산인자임)의 짝수번째 코드()를 먼저 할당하는 단계와, 나머지 사용자의 메시지 심볼에 홀수번째 코드()를 할당하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.In the case of applying the concept of the present invention to an OFDM-CDMA wireless communication system, a resource allocation method includes a message symbol of each user. ) Is the even-numbered code of the Walsh-Hadamard (WH) orthogonal code (W 1 , W 2 , ..., W SF ) (where SF is a spreading factor) as a subcarrier (where K is the number of users). ) And assign the odd-numbered code ( ) Is assigned to the step of assigning.
본 발명의 개념을 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템에 적용하는 경우 다른 리소스 할당방법은 각 사용자의 메시지 심볼()(여기서 K는 사용자 수임)에 부반송파로서 푸리에 직교 코드(F1~FK)를 순차적으로 할당하는 것을 특징으로 한다.In case of applying the concept of the present invention to an OFDM-CDMA wireless communication system, another resource allocation method includes a message symbol of each user. (Where K is the number of users), the Fourier orthogonal codes F 1 to F K are sequentially assigned as subcarriers.
한편, 상기 리소스 할당방법을 이용하여 구현될 수 있는 OFDM 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법은 사용자 심볼을 주파수 영역의 부반송파로 매핑하는 단계와, 상기 부반송파로 매핑된 신호를 역이산 푸리에 변환(IDFT)하여 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하는 단계와, 상기 시간 영역신호로 변환된 병렬신호를 순차적인 시리얼 신호로 변환하는 단계와, 상기 시리얼 신호를 순환 확장부에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 OFDM 전송신호를 생성하는 단계로 구성되며, 상기 주파수 영역에서 사용자 심볼을 부반송파로 매핑할 때 상기 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 감소시키는 것에 의해 상기 OFDM 전 송신호를 수신할 때 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국으로부터 송신된 OFDM 간섭 신호의 영향이 감소되는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, a method of generating a transmission signal of an OFDM wireless communication system that can be implemented using the resource allocation method includes mapping a user symbol to a subcarrier in a frequency domain, and performing an inverse discrete Fourier transform (IDFT) on the signal mapped to the subcarrier. Converting a signal in a frequency domain into a signal in a time domain, converting a parallel signal converted into the time domain signal into a sequential serial signal, and converting the serial signal into a quadrature frequency in a time domain by a cyclic extension. Copying the last part of the OFDM symbol and inserting it into a guard interval to generate an OFDM transmission signal, and when mapping a user symbol to a subcarrier in the frequency domain, the end of the OFDM symbol copied to the guard interval By intentionally reducing the power of the part remains the same when receiving the pre-OFDM call Characterized in that the reduction in the influence of the interfering OFDM signal transmitted from the surrounding base stations using a frequency band.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 K명의 사용자에 대한 사용자 메시지 심볼(b=b 1, b 2, ..., b k)과 제로값(0)이 할당된 N-M-K개의 사용하지 않는 부반송파가 조합된 제1신호(X'=(V 1, V 2, ..., V N )T)를 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행하여 IDFT 출력()을 발생하는 단계와, 상기 IDFT 출력()과 M개의 제로값(0)을 받아들여서 IDFT 출력()의 뒷부분에 M개의 제로값(0)을 삽입함에 의해 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 제로(0)로 만드는 시간 영역의 OFDM 심볼()을 합성하는 단계와, 상기 합성된 시간영역의 병렬신호인 OFDM 심볼()을 순차적인 시리얼 신호로 변환하는 단계와, 상기 시리얼 신호를 순환 확장에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 OFDM 전송신호를 생성하는 단계로 구성되어, 상기 OFDM 전송신호를 수신할 때 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국으로부터 송신된 OFDM 간섭 신호의 영향을 감소시키는 것을 특징으로 하는 OFDM-FDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법을 제공한다.According to another feature of the invention, the invention provides NMK unused subcarriers assigned user message symbols ( b = b 1 , b 2 , ..., b k ) and zero values (0) for K users. Performs an inverse discrete Fourier transform (IDFT) on the first signal X ' = ( V 1 , V 2 , ..., V N ) T combined with ) And the IDFT output ( ) And M zeros (0) By inserting the M zeros (0) at the end of), the OFDM symbol in the time domain that makes the power of the last part of the OFDM symbol copied from the time domain to the guard interval zero (0) ) And an OFDM symbol (P) that is a parallel signal of the synthesized time domain. ) Converts the serial signal into a sequential serial signal, and generates an OFDM transmission signal by copying the last part of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) symbol in a time domain by cyclic expansion and inserting the serial signal into a guard interval. The present invention provides a method for generating a transmission signal of an OFDM-FDMA wireless communication system, characterized in that to reduce the influence of an OFDM interference signal transmitted from a neighboring base station using the same channel frequency band when receiving the OFDM transmission signal.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 각 사용자의 메시지 심볼()(여기서 K는 사용자 수임)이 부반송파에 할당될 때 연접된 두 부반송파에 서로 다른 극성을 가지도록 리소스를 할당하는 단계와, 상기 부반송파로 매핑된 신호를 역이산 푸리에 변환(IDFT)하여 주파수 영역의 신호()를 시간 영역의 신호()로 변환하는 단계와, 상기 시간 영역신호로 변환된 병렬신호를 순차적인 시리얼 신호로 변환하는 단계와, 상기 시리얼 신호를 순환 확장부에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 전송신호를 생성하는 단계로 구성되며, 상기 두 부반송파에 서로 다른 극성을 가지는 복소 심볼값이 매핑되어 시간영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 평균 전력을 감소시키는 것에 의해 상기 OFDM 전송신호를 수신할 때 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국으로부터 송신된 OFDM 간섭 신호의 영향을 감소시키는 것을 특징으로 하는 OFDM-FDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법을 제공한다.According to another feature of the invention, the invention provides a message symbol ( ) (Where K is the number of users), allocating resources to have two different polarities concatenated with different polarities, and performing an inverse discrete Fourier transform (IDFT) on the signals mapped to the subcarriers in the frequency domain. signal( ) Is a signal in the time domain ), Converting the parallel signal converted into the time domain signal into a sequential serial signal, and converting the serial signal into a final portion of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) symbol in the time domain by a cyclic extension unit. Copying and inserting into the guard interval to generate a transmission signal, and complex symbol values having different polarities are mapped to the two subcarriers, and the average power of the last part of the OFDM symbol copied to the guard interval in the time domain is mapped. A method of generating a transmission signal of an OFDM-FDMA wireless communication system characterized by reducing the influence of an OFDM interference signal transmitted from a neighboring base station using the same channel frequency band when receiving the OFDM transmission signal. .
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 주파수 영역으로 직교 코드를 이용해 확산하는 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법에 있어서, 각 사용자의 메시지 심볼()(여기서 K는 사용자 수임)에 대하여 부반송파로서 왈시-하다마드(WH) 직교 코드(W1,W2,...,WSF)(여기서 SF는 확산인자임)의 짝수번째 코드()를 먼저 할당하고 나머지 사용자의 메시지 심볼에 홀수번째 코드()를 할당하는 단계와, 상기 WH 직교 코드(W1,W2,...,WSF)가 할당된 모든 사용자의 전송신호를 더하여 얻어진 순차적인 전송신호를 출력하는 단계와, 상기 순차적인 전송신호를 병렬 전송신호()로 변환하는 단계와, 상기 병렬 전송신호()를 역이 산 푸리에 변환(IDFT)하여 주파수 영역의 전송신호()를 시간영역의 전송신호()로 변환하는 단계와, 상기 시간영역의 병렬 전송신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하는 단계와, 상기 시리얼 신호를 순환 확장에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 전송신호를 생성하는 단계로 구성되며, 상기 시간영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 감소시키는 것에 의해 상기 OFDM 전송신호를 수신할 때 동일 채널 주파수 대역을 사용하는 주변 기지국으로부터 송신된 OFDM 간섭 신호의 영향을 감소시키는 것을 특징으로 하는 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for generating a transmission signal of an OFDM-CDMA wireless communication system spreading using an orthogonal code in a frequency domain, wherein ) Is the even-numbered code of the Walsh-Hadamard (WH) orthogonal code (W 1 , W 2 , ..., W SF ) (where SF is a spreading factor) as a subcarrier (where K is the number of users). ) And assign the odd-numbered code ( ) And outputting a sequential transmission signal obtained by adding the transmission signals of all the users to which the WH orthogonal codes (W 1 , W 2 ,..., W SF ) are allocated, and the sequential transmission. Signal to parallel transmission signal ( And the parallel transmission signal ( ) Is the inverse Fourier transform (IDFT) of the transmission signal in the frequency domain ) Is the time-domain transmission signal ( And the parallel transmission signal in the time domain ) And converting the serial signal into a sequential serial signal, and generating a transmission signal by copying the last part of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) symbol in a time domain by cyclic expansion and inserting the serial signal into a guard interval. By reducing the power of the last part of the OFDM symbol copied to the guard interval in the time domain, the influence of the OFDM interference signal transmitted from the neighboring base station using the same channel frequency band when receiving the OFDM transmission signal is reduced. The present invention provides a method for generating a transmission signal in an OFDM-CDMA wireless communication system.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 주파수 영역으로 직교 코드를 이용해 확산하는 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법에 있어서, 각 사용자의 메시지 심볼()(여기서 K는 사용자 수임)에 부반송파로서 푸리에 직교 코드(F1~FK)를 순차적으로 할당하는 단계와, 상기 푸리에 직교 코드(F1 ~FK)가 할당된 모든 사용자의 전송신호를 더하여 얻어진 순차적인 전송신호를 출력하는 단계와, 상기 순차적인 전송신호를 병렬 전송신호()로 변환하는 단계와, 상기 병렬 전송신호()를 역이산 푸리에 변환(IDFT)하여 주파수 영역의 전송신호()를 시간영역의 전송신호()로 변환하는 단계와, 상기 시간영역의 병렬 전송신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하는 단계와, 상기 시리얼 신호를 순환 확장에 의해 시간 영역에서 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으 로 삽입하여 전송신호를 생성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 OFDM-CDMA 무선 통신 시스템의 전송신호 생성방법을 제공한다.According to still another aspect of the present invention, in the method for generating a transmission signal of an OFDM-CDMA wireless communication system that spreads using an orthogonal code in a frequency domain, a message symbol of each user ( Sequentially assigning Fourier orthogonal codes (F 1 to F K ) as subcarriers to (where K is the number of users), and adding the transmission signals of all users to whom the Fourier orthogonal codes (F 1 to F K ) are assigned Outputting the obtained sequential transmission signal, and converting the sequential transmission signal into a parallel transmission signal ( And the parallel transmission signal ( Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) ) Is the time-domain transmission signal ( And the parallel transmission signal in the time domain ) And converting the serial signal into a sequential serial signal, and generating a transmission signal by copying the last part of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) symbol in a time domain by cyclic expansion and inserting the serial signal into a guard interval. The present invention provides a method for generating a transmission signal in an OFDM-CDMA wireless communication system.
상기 부반송파의 수를 N, 확산인자를 SF라 하면 최대 SF명 만큼의 사용자를 수용할 수 있으며 각 사용자는 하나의 OFDM 심볼에서 (=N/SF)개 만큼의 메시지 심볼을 전송할 수 있고, k번째 사용자에게 할당되는 푸리에 코드는 F k [p]=exp[-j2πk(p-1)/SF](여기서, p=1, ... , SF임)와 같이 길이 SF인 코드로 정의된다.If the number of subcarriers is N and the spreading factor is SF, up to SF users can be accommodated, and each user can receive one OFDM symbol. As many as (= N / SF) message symbols can be sent, and the Fourier code assigned to the k th user is F k [p] = exp [ -j 2π k ( p -1) / SF ] where p = 1, ..., SF).
상기와 같이 생성된 디지털 신호인 상기 OFDM 전송신호는 그후 아날로그 전송신호로 변환된 후, RF 전송신호로 변환/증폭하여 안테나를 통해 무선채널로 사용자 단말기에 전송된다.The OFDM transmission signal, which is the digital signal generated as described above, is then converted into an analog transmission signal, and then converted / amplified into an RF transmission signal and transmitted to a user terminal in a wireless channel through an antenna.
상기한 바와같이 본 발명에서는 OFDM 시스템에서 신호 전송시에 부채널간의 간섭잡음을 방지하기 위해 삽입되는 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 줄임으로써 전송신호를 수신할 때 인접 기지국의 동일채널에 대한 셀간의 간섭 잡음을 감소시키는 것이 가능하다.As described above, in the present invention, the neighboring base station when receiving a transmission signal by intentionally reducing the power of the last part of the OFDM symbol copied to the guard interval inserted to prevent interference noise between subchannels during signal transmission in an OFDM system It is possible to reduce inter-cell interference noise for the same channel.
(실시예)(Example)
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1은 종래의 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 무선 통신 시스템에서 셀 간의 간섭 잡음을 설명하기 위해 인접 기지국의 간섭 신호와 사용자 단말기의 DFT 구간을 비교하여 나타낸 타이밍도, 도 2는 본 발명이 적용되는 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기를 나타내는 개략 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템용 인접 기지국의 간섭 신호의 전력 형태와 사용자 단말기의 다양한 DFT 구간을 비교하여 나타낸 타이밍도이다.1 is a timing diagram illustrating the interference signal of a neighboring base station and the DFT interval of a user terminal in order to explain interference noise between cells in a conventional orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) wireless communication system. FIG. 3 is a schematic block diagram illustrating a transmitter of a multi-access OFDM wireless communication system to be applied. FIG. 3 is a timing diagram illustrating a comparison of power types of interference signals of adjacent base stations for a multi-access OFDM wireless communication system and various DFT intervals of a user terminal. It is also.
먼저 도 1을 참고하여 주파수 재사용으로 인한 동일 채널 간섭 잡음(co-channel interference)에 대하여 설명한다.First, co-channel interference due to frequency reuse will be described with reference to FIG. 1.
일반적으로 무선 이동통신 시스템에서는 주파수 재사용으로 인해 동일 채널 간섭 잡음(co-channel interference)이 생기게 된다. OFDM 시스템을 무선 통신 시스템에서 운용할 경우, 기지국간 동기/비동기에 상관없이 단말기로 수신되는 동일 채널 간섭 잡음은 DFT 타이밍이 어긋나게 되어 도 1과 같이 DFT 구간(108)의 시작점이 보호구간(102)의 범위를 벗어날 수도 있다. In general, co-channel interference occurs due to frequency reuse in a wireless mobile communication system. When the OFDM system is operated in a wireless communication system, the co-channel interference noise received by the terminal regardless of the synchronization / asynchronousness between base stations causes the DFT timing to be offset so that the starting point of the
이 경우 단말기가 속해있는 셀의 기지국과 동일 주파수 대역을 사용하는 다른 셀에 의해 야기되는 기지국의 간섭신호(100)는 동기식일 경우는 채널의 전파 지연 등으로, 비동기식일 경우는 기지국간 타이밍의 어긋남으로 인해 단말기의 DFT 타이밍과 어긋나서 수신되게 된다. In this case, the interference signal 100 of the base station caused by another cell using the same frequency band as the base station of the cell to which the terminal belongs is the propagation delay of the channel in the case of synchronous, or the timing shift between base stations in the case of asynchronous. As a result, the signal is received out of alignment with the DFT timing of the terminal.
이때 OFDM 심볼 구간(104)의 길이를 T, 보호구간(102)의 길이를 Tc라고 하면 단말기의 DFT 구간(108)은 OFDM 간섭신호(100)의 보호구간(102)과 심볼의 마지막 부분(106)을 동시에 포함할 확률이 크다. If the length of the
이에 본 발명에서는 상기 OFDM 심볼 구간(104) 사이에 삽입되는 보호구간(102) 및 마지막 부분(106)은 신호의 전송에는 본질적인 역할을 하는 것이 아니므로 보호구간(102)으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분(106)의 전력을 의도적으로 줄이는 것에 의해 시간 영역에서 인접 기지국의 간섭 신호(100)의 전력을 확률적으로 줄여 간섭잡음을 줄이는 방안을 제안한다.Therefore, in the present invention, since the
한편, 도 2를 참고하여 본 발명이 적용되는 다중접속 OFDM 시스템의 송신기(200) 구조를 간략하게 설명하면 다음과 같다. Meanwhile, the structure of the
사용자의 수가 K명이라고 가정하면 총 사용자의 심볼(202), 즉 b=(b
1, b
2, ..., b
k)는 리소스 매퍼(208)로 전달되어 주파수 영역의 부반송파로 매핑된다. 부반송파로 매핑된 신호(204)를 X=(X
1, X
2, ..., X
N
)라 하면, 이 신호는 IDFT부(210)를 통해 역이산 푸리에 변환(IDFT)됨에 따라 주파수 영역의 신호가 시간 영역의 신호(206), 즉 x=(x
1, x
2, ..., x
N )로 변환된 후 병렬/직렬(P/S: Parallel-to-Serial) 변환부(212)를 거쳐 순차적인 시리얼 신호로 변환된다.Assuming the number of users is K, the
이어서, 시리얼 신호는 순환 확장부(214)를 통해 시간 영역에서 OFDM 심볼의 마지막 부분을 복사하여 보호구간으로 삽입하여 전송신호를 생성한 후, D/A(Digital-to-Analog) 변환기(216)에서 디지털 전송신호를 아날로그 전송신호로 변환하여, RF 송신회로(218)에서 RF 전송신호로 변환/증폭한 후 안테나(220)를 통해 무선채널로 사용자 단말기에 전송된다.Subsequently, the serial signal is copied into the guard interval by copying the last part of the OFDM symbol in the time domain through the
무선 이동통신 시스템은 다중접속 시스템으로서 리소스 매핑 방식에 따라 OFDM-FDMA와 OFDM-CDMA를 고려할 수 있다. OFDM-FDMA일 경우 사용자들의 심볼이 서로 다른 부반송파에 할당되고, OFDM-CDMA일 경우 사용자들의 심볼이 서로 다른 직 교 확산 코드에 곱해져서 모든 부반송파에 매핑된다. The wireless mobile communication system may consider OFDM-FDMA and OFDM-CDMA according to a resource mapping scheme as a multiple access system. In the case of OFDM-FDMA, the symbols of users are allocated to different subcarriers, and in the case of OFDM-CDMA, the symbols of users are multiplied by different orthogonal spreading codes and mapped to all subcarriers.
본 발명에서는 각 다중 접속 기법에 따라 셀간의 간섭 잡음을 줄일 수 있는 리소스 매핑 방식을 제안한다.The present invention proposes a resource mapping scheme that can reduce interference noise between cells according to each multiple access scheme.
도 3은 본 발명에 따른 셀간의 간섭 잡음을 감소시키기 위한 기본 원리를 설명하기 위해 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템용 인접 기지국의 간섭 신호의 전력 형태와 사용자 단말기의 다양한 DTF 구간을 비교하여 나타낸 타이밍도를 예시한 것이다. 3 is a timing diagram illustrating a comparison of power types of interference signals of adjacent base stations for a multiple access OFDM wireless communication system and various DTF intervals of a user terminal in order to explain a basic principle for reducing inter-cell interference noise according to the present invention. It is illustrated.
도 3에 도시된 동일 채널에 대한 인접 기지국의 간섭 신호의 전력 타이밍도는 보호구간(302)으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분(314)의 전력을 의도적으로 줄이는 것에 의해 시간 영역에서 인접 기지국의 간섭 신호(300)의 전력을 확률적으로 줄여 간섭잡음을 줄이는 방안을 구현한 예이다.The power timing diagram of the interference signal of the neighboring base station for the same channel shown in FIG. 3 shows the interference of the neighboring base station in the time domain by intentionally reducing the power of the
도 3과 같이 주파수 재사용에 따른 동일 채널에 대한 인접 기지국의 간섭 신호(300)는 DFT 타이밍의 시작점이 임의의 지점이 되므로 DFT 타이밍에 따라 DFT 구간 내의 총 전력의 크기가 달라지게 된다. 즉, 도 3에서 DFT 구간 내의 총 전력의 크기는 DFT 타이밍의 시작점에 따라 단말기의 DFT 타이밍 시작점이 0~Tc인 제1 DFT 구간(306), 단말기의 DFT 타이밍 시작점이 Tc~2Tc인 제2 DFT 구간(308), 단말기의 DFT 타이밍 시작점이 2Tc~T인 제3 DFT 구간(310), 단말기의 DFT 타이밍 시작점이 T~T+Tc인 제4 DFT 구간(312)으로 나뉘어질 수 있다. As shown in FIG. 3, since the start point of the DFT timing of the interference signal 300 of the neighboring base station for the same channel due to the frequency reuse is an arbitrary point, the total power in the DFT period is changed according to the DFT timing. That is, in FIG. 3, the magnitude of the total power in the DFT period is determined by the
DFT 타이밍 시작점이 상기 제1 DFT 구간(306)인 경우는 DFT 구간이 포함하는 보호구간(302)과 OFDM 심볼의 마지막 부분(314)을 합한 길이는 Tc가 되지만, 제2 DFT 구간(308)과 제4 DFT 구간(312)에서는 Tc~2Tc가 되며, 제3 DFT 구간(310)에서는 2Tc가 된다. When the DFT timing start point is the
따라서 보호구간(302)으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분(314)의 전력을 줄이면 시간 영역에서 인접 기지국의 간섭 신호(300)의 전력을 확률적으로 크게 줄일 수 가 있고, 파스발의 정리(Parseval's theory)에 따라 시간 영역에서의 총 전력은 주파수 영역에서의 총 전력과 같게 되므로 역시 주파수 영역에서 인접 기지국의 간섭 신호의 전력도 확률적으로 줄어든다. Therefore, reducing the power of the
한편, OFDM 심볼(304)의 길이(T)와 보호구간(302)의 길이(Tc)의 비를 η(=T/Tc), 보호구간과 OFDM 심볼의 마지막 부분(314)의 평균전력을 P
g , OFDM 심볼에서 보호구간(302)과 OFDM 심볼의 마지막 부분(314)을 제외한 신호의 평균 전력을 P
d 라 하고, 이 둘의 비를 β(=P
g /P
d )라고 하자.Meanwhile, the ratio of the length T of the
사용자 단말기의 DFT 구간이 인접 기지국의 간섭 신호(300)와 비교할 때 제1 DFT 구간(306)에 해당될 확률은 1/(η+1)이 되고, 이 때 간섭 신호(300)의 에너지는 (η+β-1)·P
d ·Tc가 된다. 단말기의 DFT 구간이 제3 DFT 구간(310)일 확률은 (η-2)/(η+1)이 되고, 이 때 간섭 신호(300)의 에너지는 (η+2β-2)·
P
d ·Tc가 된다. 마찬가지로 단말기의 DFT 구간이 제2 또는 제4 DFT 구간(308,312)일 확률은 2/(η+1)이 되고, 이 때 간섭 신호의 에너지는 (2η+3β-3)·P
d
·Tc/2가 된다. When the DFT interval of the user terminal is compared with the interference signal 300 of the neighboring base station, the probability that the
따라서 본 발명에 의한 간섭 신호(300)의 평균 에너지(P
a )는 [η(
η+2β- 1)/(η+1)]·P
d ·Tc가 되고, 본 발명에 의한 방법을 사용하지 않았을 때의 간섭 신호의 평균 에너지(P
n )는 (η+β-1)·P
d ·Tc가 되므로 하기 수학식 1과 같이 전력 이득이 발생한다.Therefore, the average energy P a of the
도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 본 발명의 기본원리에 입각하여 OFDM-FDMA 방식에서 주파수 영역의 신호 설계를 통한 본 발명의 제1실시예에 따른 간섭 감소방법을 나타낸 것으로, 도 4a는 주파수 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼, 도 4b는 도 4a의 주파수 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼을 IDFT 처리하여 얻어진 시간 영역에서의 OFDM-FDMA 심볼을 나타낸 것이다.4A and 4B illustrate an interference reduction method according to a first embodiment of the present invention through a signal design of a frequency domain in the OFDM-FDMA scheme based on the basic principle of the present invention shown in FIG. OFDM-FDMA symbol in the frequency domain, Figure 4b shows an OFDM-FDMA symbol in the time domain obtained by IDFT processing the OFDM-FDMA symbol in the frequency domain of Figure 4a.
도 4a는 도 4b와 같이 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼(402)의 마지막 부분(404)의 전력을 제로(0)로 만드는 이상적인 주파수 영역의 신호를 만들기 위해 주파수 영역에서 OFDM 심볼(400)을 설계하는 방식을 나타낸 것이다. FIG. 4A illustrates an
도 4b와 같이 부반송파의 수를 N, 보호구간의 길이를 M, 사용자의 수를 K라고 가정하자. 본 발명에서 원하는 신호는 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 신호의 마지막 부분의 전력이 0으로 되는 신호이므로, 시간 영역에서 OFDM 신호의 마지막 부분의 M개의 점(404)은 0으로 결정된다. 나머지 (N-M)개의 점은 주파수 영역에서 K명의 사용자 메시지 심볼(406), 즉 b
k (k=1, 2, ...,
K)과 (N-M-K)개의 사용하지 않는 부반송파(408)에 의해 결정된다. Assume that the number of subcarriers is N, the length of the guard interval is M, and the number of users is K, as shown in FIG. 4B. Since the desired signal in the present invention is a signal in which the power of the last part of the OFDM signal copied to the guard interval in the time domain becomes zero, M points 404 of the last part of the OFDM signal in the time domain are determined to be zero. The remaining (NM) points are determined by K
이렇게 결정된 (N-M)개의 점을 순서대로 (N-M)/M개씩 묶은 벡터를 V m(m=1, 2, ...., M)라 두고, 시간 영역에서 결정된 마지막 부분의 M개의 점(404)과 주파수 영역에서 결정된 (N-M)개 점에 의해 결정되는 주파수 영역에서 M개의 점(412)을 ui(i=1, 2, ...., M), 같은 방법으로 시간 영역에서 결정되는 (N-M)개의 점(410)을 a j (j=1, 2, ...., N-M)로 두자. A vector of (NM) / M points in sequence is determined as V m ( m = 1, 2, ...., M), and M points of the last part determined in the time domain (404 ) And M points 412 in the frequency domain, determined by (NM) points determined in the frequency domain, u i (i = 1, 2, ...., M), Let (NM) points 410 be a j ( j = 1, 2, ...., NM).
또한, 주파수 영역에서 한 OFDM 심볼 구간의 신호(400)를 X, 시간 영역에서 한 OFDM 심볼 구간의 신호(402)를 x라 하면 X=(u
1,b
1
,u
2,b
2, ....., u
M, b
M
)T, x=(a
1, a
2, ..., a
N-M , 0, 0, ...., 0,)T로 표시할 수 있고, p행 q열 원소의 값이 exp[-j2π(p-1)(q-1)/N]인 (N×M) DFT 행렬을 D라 하면 X는 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. Further, if
D를 N×(N-M) 행렬 D 1과 (N×M) 행렬 D 2로 분리하면 D =(D 1 | D 2)이 되고, x 1=(a 1, a 2, ..., a N-M )T라 하면 X는 하기 수학식 3과 같이 표현된다. If we divide D into N × (NM) matrices D 1 and (N × M) matrices D 2 , then D = ( D 1 | D 2 ) and x 1 = ( a 1 , a 2 , ..., a NM ) when X T d is expressed as equation (3).
X'=(b 1, b 2, ..., b M)T라 하고,
D 1에서 1, (N/M)+1, 2(N/M)+1, ... , (M-1)(N/M)+1 행들을 제거한 행렬을 D 1'라 하면, X'는 하기 수학식 4와 같이 된다.
X '= ( b 1 , b 2 , ..., b M ) T , and in
따라서 상기 수학식 4를 x 1에 대하여 정리하면, 하기 수학식 5와 같이 구해진다.Therefore, when Equation 4 is summarized with respect to x 1 , Equation 4 is obtained as in Equation 5 below.
이렇게 구한 x
1에서 x
1의 해를 라고 하면 x의 해 를 하기 수학식 6과 같이 구할 수 있고, 이는 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분(404)의 전력을 제로(0)로 만드는 시간 영역의 OFDM 심볼(402)을 의미한다. The solution of x 1 to x 1 The solution of x Equation 6 can be obtained as shown in Equation 6 below, which means the
D 1에서 1, (N/M)+1, 2(N/M)+1, ... , (M-1)(N/M)+1 행들을 뽑아낸 M×(N-M)행렬을 D"라 하고, u=(u 1, u 2, ....,u M)T라 하면 u는 하기 수학식 7과 같이 정리된다. In D 1 1, (N / M ) +1, 2 (N / M) +1, ..., (M-1) (N / M) of M × (NM) matrix extracted the row D + 1 If u = ( u 1 , u 2 , ...., u M ) T , u is summarized as in Equation 7 below.
이렇게 구한 u의 해 를 라고 하면, X의 해 는 하기 수학식 8과 같이 구할 수 있고, 이는 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분(404)의 전력을 제로(0)로 만드는 주파수 영역의 OFDM 심볼(400)을 의미한다. U 's solution To The solution of X Equation 8 can be obtained as shown in Equation 8, which means that the
도 5는 도 4a 및 도 4b에 제시된 OFDM-FDMA에서 주파수 영역의 신호 설계에 따라 구현된 본 발명의 제1실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도이다. FIG. 5 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a first embodiment of the present invention implemented according to the signal design of the frequency domain in the OFDM-FDMA shown in FIGS. 4A and 4B.
도 5를 참고하면, 본 발명의 제1실시예 송신기는 K명의 사용자에 대한 사용자 메시지 심볼, 즉 b=(b
1, b
2, ....,b
k
)을 발생하는 사용자 메시지 심볼발생기(502)와, N-M-K개의 사용하지 않는 부반송파(408)에 모두 제로값(0)을 할당하도록 제로값(0)을 발생하기 위한 제1제로값 설정기(514)와, 상기 사용자 메시지 심볼 b=(b
1, b
2, ..., b
k )과 제로값(0)이 할당된 N-M-K개의 사용하지 않는 부반송파(408)가 조합된 신호, 즉 X'=(V
1, V
2, ..., V
N)T(504)을 역 이산 푸리에 변환(IDFT), 즉 (D
1')-1 수행하여 IDFT 출력 을 발생하기 위한 IDFT부(510)와, 상기 M개의 제로값(0)을 발생하기 위한 제2제로값 설정기(514)와, 상기 IDFT 출력()과 M개의 제로값(0)을 받아들여서 IDFT 출력()의 뒷부분에 M개의 제로값(0)을 집어넣어서 본 발명에서 원하는 신호인 상기 수학식 6의 를 합성함과 동시에, 합성된 병렬신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하기 위한 P/S 변환부(512)를 포함한다.Referring to FIG. 5, a transmitter of a first embodiment of the present invention generates a user message symbol generator for generating K user messages, that is, b = ( b 1 , b 2 ,..., B k ). 502 and a first zero
이하에 본 발명의 제1실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(500)의 OFDM-FDMA에서 주파수 영역의 신호 설계 동작에 대하여 설명한다.Hereinafter, a signal design operation in a frequency domain in OFDM-FDMA of the
먼저 사용자 메시지 심볼발생기(502)로부터 K명의 사용자 메시지 심볼(502) 즉 b=(b
1, b
2, ...., b
k)과 제1제로값 설정기(514)로부터 모두 0이 할당된 N-M-K개의 사용하지 않는 부반송파(408)가 IDFT부(510)에 들어오면, 상기 수학식 4의 X'=(V
1
, V
2, ..., V
N)T가 만들어진다. First, all zero K
그후 IDFT부(510)에 의해 역 이산 푸리에 변환(IDFT), 즉 이 수행되면 IDFT 출력 이 발생된다. 상기 IDFT 출력()과 제2제로값 설정기(514)로부터의 M개의 제로값(0)은 P/S 변환부(512)에 인가되며, P/S 변환기(512)는 IDFT 출력()의 뒷부분에 M개의 제로값(0)을 집어넣어서 상기 수학식 6의 를 합성한 후 합성된 병렬신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하여 출력한다. 그후 시리얼 신호는 도 2의 송신기와 같이 순환 확장부(214), D/A 변환부(216) 및 RF 송신회로(218)를 순차적으로 거친 후 안테나(220)를 통해 무선채널로 사용자 단말기에 전송된다. The inverse discrete Fourier transform (IDFT), i.e. IDFT output when this is done Is generated. The IDFT output ( ) And the M zeros from the second zero
따라서, 제1실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(500)는 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 통계적으로 줄이는 방법을 실현하는 역할을 한다.Therefore, the
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 OFDM-FDMA 시스템에서 셀간 간섭을 해소하기 위한 리소스 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도, 도 7은 OFDM-FDMA 시스템에서 도 6의 리소스 할당 방식을 구현하는 리소스 매핑 흐름도이다.6 is a resource mapping diagram illustrating a resource allocation method for canceling inter-cell interference in an OFDM-FDMA system according to a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a resource for implementing the resource allocation scheme of FIG. 6 in an OFDM-FDMA system. This is a mapping flowchart.
도 6은 OFDM-FDMA 방식에서 도 3에 도시된 본 발명의 기본원리에 입각하여 변형된 제2실시예로서, 각 사용자의 메시지 심볼()이 부반송파에 할당될 때 연접된 두 부반송파에 서로 다른 극성을 가지도록 리소스를 할당하여 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 통계적으로 줄이는 방법이다.FIG. 6 is a second embodiment modified based on the basic principles of the present invention shown in FIG. 3 in the OFDM-FDMA scheme. ) Is a method of statistically reducing the power of the last part of the OFDM symbol copied into the guard interval in the time domain by allocating resources to have different polarities for the two concatenated subcarriers when the subcarrier is allocated to the subcarrier.
이하에 도 7의 리소스 매핑 흐름도를 참고하여 제2실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a second embodiment will be described in detail with reference to the resource mapping flowchart of FIG. 7.
도 7을 참고하면, 먼저 부반송파의 수가 N이고 사용자 수가 K명이며(S702), 각 사용자 심볼이 하나의 부반송파에 할당된다고 가정하면 기존 할당 방식은 총 K개의 부반송파가 필요하다. Referring to FIG. 7, first, the number of subcarriers is N, the number of users is K (S702), and assuming that each user symbol is allocated to one subcarrier, a conventional allocation scheme requires a total of K subcarriers.
본 발명의 제2실시예에서 제안하는 방식은 사용자의 수가 N/2에 도달할 때까 지는 각 사용자 심볼을 연접된 부반송파(,)에 나누어서 전송하는데 각각 서로 다른 극성을 가지도록 와 의 심볼을 할당하고, 그 이후에는 사용자의 수가 N/2보가 큰 경우 즉, k = N/2+m 일 때는 사용자 심볼()을 기존에 할당되어 있던 부반송파()에 다시 할당하고 에 할당된 심볼값을 로 바꾸어 주는 방식으로 리소스를 할당하는 것이다.In the scheme proposed in the second embodiment of the present invention, each user symbol is concatenated with a subcarrier until the number of users reaches N / 2. , To transmit different polarities to each other. Wow Assigns a symbol of, and after that if the number of users is greater than N / 2, that is, k = N / 2 + m, ) Has been assigned to the subcarrier ( To reassign) The symbol value assigned to Allocate resources by changing
이를 위하여 본 발명에서는 순차적으로 사용자 심볼을 할당하여, k번째 사용자가 k≤N/2번째에 해당되는 지를 판단하여(S704,S706), 판단결과 k≤N/2인 경우에는 각 사용자의 심볼()을 도 6처럼 2개의 연접된 부반송파(,)에 나누어서 전송하는데 각각 와 의 심볼을 할당한다(S710). To this end, in the present invention, the user symbols are sequentially assigned to determine whether the kth user corresponds to k≤N / 2th (S704, S706). ) Into two concatenated subcarriers ( , To send each) Wow To allocate a symbol (S710).
그 후 계속하여 변수(k)를 1씩 증가시키면서 심볼을 할당하여(S714,S716), k>N/2번째에 해당되는 경우, 즉 k=N/2+m일 경우에는(S708), 사용자 심볼()을 기존에 할당되어 있던 부반송파()에 다시 할당하고 부반송파()에 할당된 심볼값을 로 바꾸어 준다(S712). After that, the symbol is continuously assigned while increasing the variable k by 1 (S714 and S716), and when k> N / 2th, that is, when k = N / 2 + m (S708), symbol( ) Has been assigned to the subcarrier ( And reassign subcarriers ( Symbol value assigned to Change to (S712).
이러한 리소스 할당방식을 사용하면 K<N/2일 경우 연접된 두 부반송파에 서로 다른 극성을 가지는 복소 심볼값이 매핑 되어 시간영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 평균 전력이 줄어들게 된다. 또한, K>N/2의 경우에도 연접된 두 부반송파의 심볼이 서로 다른 극성을 가지게 되는 경우가 같은 극성을 가지게 되는 경우보다 많으므로 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력이 줄어드는 효과를 얻을 수 있다. Using this resource allocation method, if K <N / 2, complex symbol values having different polarities are mapped to two concatenated subcarriers, thereby reducing the average power of the last portion of the OFDM symbol copied to the guard interval in the time domain. In addition, even in the case of K> N / 2, the symbols of two concatenated subcarriers have different polarities than those having the same polarity, thereby reducing the power of the last portion of the OFDM symbol.
도 8은 도 6 및 도 7의 방법에 따라 OFDM-FDMA에서 리소스 할당 방식을 구현하기 위한 제2실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도이다.8 is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a second embodiment for implementing a resource allocation scheme in OFDM-FDMA according to the methods of FIGS. 6 and 7.
도 8을 참고하면, 제2실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(800)는 사용자 심볼(), 즉 b1 내지 bN/2, bN/2+1 내지 bN을 순차적으로 발생하기 위한 사용자 메시지 심볼발생기(802)와; 총 사용자의 수 KN/2인 경우 두 개의 연접된 부반송파(,)에 나누어서 전송하도록 각 사용자의 메시지 심볼()에 를 곱하기 위한 (N/2)개의 제1승산기(803a)와, 두 개의 연접된 부반송파(,)에 나누어서 전송할 때 그 중에서 짝수 부반송파()에는 두 개의 연접된 부반송파(,)가 서로 다른 극성을 갖도록 -1을 곱하기 위한 N/2개의 제2승산기(803b)와, K>N/2인 경우 절환 작동으로 제2승산기(803b)의 출력 대신에 k=N/2+m사용자 메시지 심볼을 부반송파()에 할당하여 전송하기 위한 N/2개의 절환스위치(803c)를 각각의 사용자 심볼에 대하여 포함하는 리소스 매퍼(803)와; 리소스 매퍼(803)의 주파수 영역 출력신호()를 수신하여 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행하여 시간영역의 IDFT 출력()을 발생하기 위한 IDFT부(808)와; 상기 IDFT 출력()을 받아들여서 병렬신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하기 위한 P/S 변환부(810)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the
이하에 본 발명의 제2실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(800)의 OFDM-FDMA에서 주파수 영역의 리소스 할당방식에 대하여 설명한다.Hereinafter, a frequency domain resource allocation scheme in OFDM-FDMA of a
사용자 메시지 심볼발생기(802)로부터 총 사용자의 메시지 심볼(b)이 들어오면, 총 사용자의 수(K)가 KN/2인 경우 제1승산기(803a)에서 각 사용자의 메시지 심볼()에 를 곱한다. 그후 제1승산기(803a) 출력은 두 개의 연접된 부반송파(,)에 나누어서 전송하기 위하여 짝수 부반송파()에는 제2승산기(803b)에서 -1을 곱하여 IDFT부(808)로 전송한다. When the user symbol symbol b of the total user comes from the user
그후 사용자수(K)가 K>N/2인 경우 즉, k = N/2+m 일 때는 스위치(803c)의 작동으로 k=N/2+m사용자 메시지 심볼()을 부반송파()에 다시 할당하고, 부반송파()에 할당된 심볼값을 으로 바꾸어 준다. 이어서 IDFT부(808)는 리소스 매퍼(803)의 주파수 영역 출력신호()를 수신하여 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행하여 시간영역의 IDFT 출력()을 발생하며, 상기 IDFT 출력()은 P/S 변환부(810)에서 병렬신호()가 순차적인 시리얼 신호로 변환되어 도 2와 같은 과정으로 사용자 단말기로 전송된다.Then, when the number of users K is K> N / 2, that is, when k = N / 2 + m, the operation of the
따라서, 제2실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(800)는 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 평균 전력을 줄이는 방법을 실현하는 역할을 한다.Therefore, the
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 OFDM-CDMA 시스템에서 주파수 영역에서 WH 직교 코드 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도, 도 10은 도 9의 WH 직교 코드 할당 방식을 구현하는 WH 직교 코드를 이용한 리소스 매핑 흐름도, 도 11은 도 9 및 도 10의 방법에 따라 주파수 영역에서 WH 직교 코드 할당 방식을 구현하기 위한 제3실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도이다.FIG. 9 is a resource mapping diagram illustrating a WH orthogonal code assignment scheme in a frequency domain in an OFDM-CDMA system according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram of a WH orthogonal code implementation of the WH orthogonal code assignment scheme of FIG. 11 is a schematic block diagram of a main part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a third embodiment for implementing the WH orthogonal code allocation scheme in the frequency domain according to the methods of FIGS. 9 and 10. .
도 9는 주파수 영역으로 직교 코드를 이용해 확산하는 OFDM-CDMA 시스템에서 본 발명을 적용시킨 예로, 각 사용자에게 할당하는 왈시-하다마드(WH:Walsh-Hadamard) 직교 코드를 짝수번째 코드부터 선택적으로 할당함으로써 시간 영역에서 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 줄이는 방법이다.9 illustrates an example of applying the present invention to an OFDM-CDMA system that spreads using an orthogonal code in a frequency domain, and selectively assigns a Walsh-Hadamard (WH) orthogonal code allocated to each user from an even code. By reducing the power of the last part of the OFDM symbol is copied to the guard interval in the time domain.
먼저 도 11을 참고하면, 제3실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(1100)는 각 사용자의 메시지 심볼()을 발생하기 위한 사용자 메시지 심볼발생기(1102)와, SF(확산인자)개의 승산기(1104a-1104SF)를 구비하고 사용자의 메시지 심볼()이 오면, 각 사용자의 메시지 심볼()에 짝수번째 WH직교 코드(W2,W4, ..., WSF)부터 먼저 할당하고, 나머지 사용자의 메시지 심볼에 홀수번째 WH직교 코드(W1,W3,...,WSF-1)를 할당하기 위한 리소스 매퍼(1104)와, WH직교 코드(W1,W2,...,WSF)가 할당된 모든 사용자의 신호를 더하기 위한 합산기(SUM)(1108)와, 상기 합산기의 순차적인 신호를 병렬 신호()로 변환하기 위한 S/P(Serial-to-Parallel) 변환부(1110)와, 상기 S/P 변환부(1110)의 병렬 신호()를 IDFT 처리하여 주파수 영역의 신호()를 시간영역의 신호()로 변환하기 위한 IDFT부(1112)와, 상기 IDFT부(1112)의 IDFT 출력()을 받아들여서 병렬 신호()를 순차적인 시리얼 신호로 변환하기 위한 P/S 변환부(1114)를 포함한다.First, referring to FIG. 11, the
이하에 도 9 내지 도 11을 참고하여 본 발명의 제3실시예의 동작에 대하여 설명한다.9 to 11, the operation of the third embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 제3실시예에서 제안하는 방식은 각 사용자에게 할당하는 왈시-하다마드(WH) 직교 코드를 짝수번째 코드부터 선택적으로 할당하는 방식으로 리소스를 할당하는 것이다.In the third embodiment of the present invention, a resource is allocated by selectively allocating a Walsh-Hadamard (WH) orthogonal code assigned to each user from an even code.
WH 직교 코드는 SF개의 코드 집합 {W1, W2, ...., WSF}이 존재하며(S1002), 확산인자를 SF라 하면 최대 SF명 만큼의 사용자를 수용할 수 있으며 각 사용자는 하나의 OFDM 심볼에서 N/SF개 만큼의 메시지 심볼을 전송할 수 있다. WH orthogonal codes have SF code sets {W 1 , W 2 , ...., W SF } (S1002), and if the spreading factor is SF, it can accommodate up to SF users. As many as N / SF message symbols may be transmitted in one OFDM symbol.
리소스 매퍼(1104)는 승산기(1104a-1104SF)에 사용자 메시지 심볼발생기(1102)로부터 사용자의 메시지 심볼()이 오면, k번째 사용자가 k≤SF/2번째에 해당되는 지를 판단하여(S1004,S1006), 판단결과 k≤SF/2인 경우에는 도 9와 같이 각 사용자의 메시지 심볼()에 짝수번째 WH직교 코드()부터 먼저 할당하는 방식으로 순차적으로 사용자 심볼을 할당한다(S1010). The
그 후 계속하여 변수(k)를 1씩 증가시키면서 메시지 심볼에 짝수번째 WH직교 코드()을 할당하여(S1014,S1016), k>SF/2번째에 해당되는 경우, 즉 K=SF/2+m인 경우는(S1008), 나머지 사용자의 메시지 심볼에 홀수번째 WH직교 코드()를 할당한다(S1012).After that, the variable (k) is incremented by 1 and the even-numbered WH orthogonal code ( ) Is assigned (S1014, S1016), where k> SF / 2th, that is, when K = SF / 2 + m (S1008), the odd WH orthogonal code ( ) Is allocated (S1012).
그후 합산기(SUM)(1108)에서 WH직교 코드(W1,W2,...,WSF)가 할당된 모든 사용자의 전송신호를 더하여 얻어진 순차적인 전송신호를 S/P 변환기(1110)로 출력한다. S/P 변환기(1110)에서는 순차적인 전송신호를 병렬 전송신호()로 변환한 후 IDFT부(1112)로 보내면 IDFT부(1112)에서는 병렬 전송신호()를 IDFT 처리하여 주파수 영역의 전송신호()를 시간영역의 전송신호()로 변환하여 출력하며, 이 시간영역의 전송신호는 P/S 변환부(1114)를 거치면서 병렬 전송신호()가 다시 순차적인 시리얼 신호로 변환되어 도 2와 같은 나머지 과정을 거쳐 무선채널로 전송된다.The S /
상기한 바와 같이 제3실시예에 따르면, K≤SF/2인 경우에는 연접된 두 반송파의 심볼값이 서로 다른 극성을 가지는 복소값이 매핑되고 K>SF/2일 경우에도 통계적으로 이러한 성질을 가질 확률이 높기 때문에 OFDM심볼의 마지막 부분의 전력이 작아지므로, 셀간의 간섭잡음을 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the third embodiment, in the case of K≤SF / 2, even if complex values having different polarities are mapped to symbol values of two contiguous carriers and K> SF / 2, these characteristics are statistically maintained. Since the power of the last portion of the OFDM symbol is small because of the high probability, the interference noise between cells can be reduced.
즉, OFDM-CDMA의 경우 각 사용자의 심볼은 먼저 서로 다른 직교코드로 확산이 되고 난 이후 합쳐져서 전송된다. 직교코드로서 WH코드를 사용하는 경우 짝수번째 코드를 먼저 할당하게 되면 연접된 부반송파 사이에 극성이 서로 달라지게 되어 ODFM심볼의 마지막 부분의 전력을 줄일 수 있으므로 본 발명에서 원하는 잡음 감소 효과를 가질 수 있게 된다. That is, in the case of OFDM-CDMA, the symbols of each user are first spread with different orthogonal codes and then combined and transmitted. In the case of using the WH code as the orthogonal code, if the even code is assigned first, the polarities of the concatenated subcarriers are different from each other, thereby reducing the power of the last part of the ODFM symbol. do.
그러나 만약 홀수번째 코드가 할당되면 반대로 OFDM심볼의 마지막 부분의 전력이 커지게 된다. However, if an odd number of codes is assigned, the power of the last part of the OFDM symbol is increased.
하지만 k>SF/2보다 큰 경우에는 짝수번재 WH코드를 우선적으로 다 할당하고 난 다음 나머지만 홀수번째 WH코드를 할당하므로 짝수번째 WH코드를 할당하는 경우가 홀수번째 WH코드를 할당하는 경우보다 많으므로 본 발명에서 원하는 효과를 얻을 수 있게 된다. 즉, 제3실시예에 따른 WH 직교 코드 할당 방식은 통계적으로 이러한 성질을 가질 확률이 높다.However, if k> SF / 2, then the even numbered WH code is assigned first, and then only the odd numbered WH codes are assigned, so even numbered WH codes are assigned more than odd numbered WH codes. Therefore, the desired effect can be obtained in the present invention. That is, the WH orthogonal code allocation scheme according to the third embodiment has a high probability of having such a property statistically.
도 12는 본 발명의 제4실시예에 따른 OFDM-CDMA 시스템에서 본 발명에 따라 주파수 영역에서 푸리에 코드 할당 방식을 보여주는 리소스 매핑도, 도 13은 도 12의 방법에 따라 OFDM-CDMA 시스템의 주파수 영역에서 푸리에 코드 할당 방식을 구현하기 위한 제4실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기의 주요부에 대한 개략 블록도이다.12 is a resource mapping diagram showing a Fourier code allocation scheme in a frequency domain according to the present invention in an OFDM-CDMA system according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a frequency domain of an OFDM-CDMA system according to the method of FIG. Is a schematic block diagram of an essential part of a transmitter of a multiple access OFDM wireless communication system according to a fourth embodiment for implementing a Fourier code allocation scheme.
도 12는 주파수 영역으로 직교 코드를 이용해 확산하는 OFDM-CDMA 시스템에서 본 발명을 적용시킨 다른 실시예로서, 각 사용자에게 할당하는 직교 코드로서 푸리에(Fourier) 코드를 사용하는 방식이다. 부반송파의 수를 N, 확산인자를 SF라 하면 최대 SF명 만큼의 사용자를 수용할 수 있으며 각 사용자는 하나의 OFDM 심볼에서 (=N/SF)개 만큼의 메시지 심볼을 전송할 수 있다. FIG. 12 shows another embodiment in which the present invention is applied to an OFDM-CDMA system that spreads using an orthogonal code in a frequency domain, and uses a Fourier code as an orthogonal code assigned to each user. If the number of subcarriers is N and the spreading factor is SF, up to SF users can be accommodated, and each user can receive one OFDM symbol. As many as (= N / SF) message symbols can be transmitted.
제4실시예에 따라 k번째 사용자에게 할당되는 푸리에 코드는 F k[p]=exp[- j2πk(p-1)/SF](여기서, p=1, ... , SF임)와 같이 길이 SF인 코드로 정의된다. 코드는 시간 영역에서 번째 샘플을 중심으로 임펄스에 가까운 신호가 형성되므로, 이러한 방법으로 리소스를 할당하면 시간 영역에서 OFDM 심볼의 앞 부분부터 (=N/SF) 간격을 두고 K개의 임펄스 신호가 나타나게 된다. 그러므로 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 줄일 수가 있고, 그 결과 셀간의 간섭잡음을 줄일 수 있게 된다. The Fourier code assigned to the k th user according to the fourth embodiment is equal to F k [ p ] = exp [− j 2π k ( p −1) / SF ], where p = 1, ..., SF. Likewise, it is defined as a code of length SF. Code in the time domain Since a signal close to an impulse is formed around the first sample, the resource allocation in this way allows the first part of the OFDM symbol in the time domain. K impulse signals appear at intervals of (= N / SF). Therefore, the power of the last part of the OFDM symbol copied into the guard interval can be reduced, and as a result, the interference noise between cells can be reduced.
도 13에 도시된 제4실시예에 따른 다중 접속 OFDM 무선 통신 시스템의 송신기(1300)는 도 12에 예시한 리소스 할당방법을 구현한 장치로서, 리소스 매퍼(1304)로서 사용자 메시지 심볼발생기(1302)로부터 사용자의 메시지 심볼이 수신되면, 각 사용자의 메시지 심볼()에 푸리에 직교 코드(F1~FK)를 순차적으로 할당하기 위한 다수의 승산기(1304a~1304SF)를 구비하고 있다.The
따라서, 제4실시예의 송신기(1300)는 리소스 매퍼(1304)에 사용자 메시지 심볼발생기(1302)로부터 사용자의 메시지 심볼이 수신되면, 승산기(1304a~1304SF)에서 각 사용자의 메시지 심볼()에 푸리에 직교 코드(F1~FK)를 순차적으로 할당한 후 합산기(SUM)(1108)에서 푸리에 직교 코드(F1~FK)가 할당된 모든 사용자의 전송신호를 더하여 얻어진 순차적인 전송신호를 S/P 변환기(1110)로 출력한다. Therefore, when the
그후 제3실시예와 동일하게 S/P 변환기(1110)에서는 순차적인 전송신호를 병렬 전송신호()로 변환한 후 IDFT부(1112)로 보내면 IDFT부(1112)에서는 병렬 전송신호()를 IDFT 처리하여 주파수 영역의 전송신호()를 시간영역의 전송신호()로 변환하여 출력하며, 이 시간영역의 전송신호는 P/S 변환부(1114)를 거치면서 병렬 전송신호()가 다시 순차적인 시리얼 신호로 변환되어 도 2와 같은 나머지 과정을 거쳐 무선채널로 전송된다.Thereafter, as in the third embodiment, the S /
상기한 바와 같이 본 발명에서는 다중 접속 OFDM 시스템을 이동 셀룰러 환경에서 운용할 경우 신호 전송시에 부채널간의 간섭잡음을 방지하기 위해 삽입되는 보호구간으로 복사되는 OFDM 심볼의 마지막 부분의 전력을 의도적으로 줄임으로써 전송신호를 수신할 때 인접 기지국의 동일채널에 대한 셀간의 간섭 잡음을 감소시키는 것이 가능하게 된다.As described above, in the present invention, when a multiple access OFDM system is operated in a mobile cellular environment, the power of the last part of an OFDM symbol copied to a guard interval inserted to prevent interference noise between subchannels during signal transmission is intentionally reduced. This makes it possible to reduce interference noise between cells on the same channel of adjacent base stations when receiving a transmission signal.
상기와 같이 셀룰러 환경에서 셀간 간섭 잡음의 감소는 곧바로 시스템 용량의 증대를 의미한다. 또한, 본 발명은 신호 전송의 효율을 떨어뜨리는 것으로 인식되었던 보호구간을 셀간 간섭잡음을 감소시킬 수 있게 효율적으로 사용될 수 있도록 함으로써 OFDM 시스템 사양과 변수를 효율적으로 결정할 수 있게 한다.As described above, the reduction of intercell interference noise in a cellular environment immediately means an increase in system capacity. In addition, the present invention makes it possible to efficiently determine the OFDM system specifications and parameters by allowing the guard interval, which has been recognized to reduce the efficiency of signal transmission, to be effectively used to reduce intercell interference noise.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with reference to specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments and is not limited to the spirit of the present invention. Various changes and modifications can be made by those who have
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030034880A KR100557830B1 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030034880A KR100557830B1 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040103005A KR20040103005A (en) | 2004-12-08 |
KR100557830B1 true KR100557830B1 (en) | 2006-04-05 |
Family
ID=37379189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030034880A KR100557830B1 (en) | 2003-05-30 | 2003-05-30 | Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100557830B1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1815933B (en) * | 2005-02-06 | 2011-01-26 | 北京邮电大学 | OFDMA system frequency time 2-D wire-less resource scheduling method |
CN1893410B (en) * | 2005-07-01 | 2010-04-21 | 华为技术有限公司 | Method for realizing frequency multiplexing of orthogonal frequency-dividing multiplexing system and accessing equipment |
KR100772504B1 (en) * | 2005-12-01 | 2007-11-01 | 한국전자통신연구원 | OFDM intensity modulation and direct detection apparatus and method with high transmission power efficiency in wire/wireless communication system |
KR100811880B1 (en) * | 2005-12-07 | 2008-03-10 | 한국전자통신연구원 | Multi rfid reader system and method for controling multi rfid reader in multi rfid reader system |
US20080075032A1 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Krishna Balachandran | Method of resource allocation in a wireless communication system |
CN113904899B (en) * | 2021-10-07 | 2023-12-22 | 公诚管理咨询有限公司 | Information security encryption method, system, equipment and medium |
-
2003
- 2003-05-30 KR KR1020030034880A patent/KR100557830B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040103005A (en) | 2004-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101495886B1 (en) | Method for generating downlink frame, and method for searching cell | |
US8755349B2 (en) | Generating and allocating time-frequency mapping pattern in a communication system | |
RU2315433C1 (en) | Device and method for receiving/transmitting pilot-signal through communication uplink in communication system using orthogonal frequency division multi-access circuit | |
KR101445388B1 (en) | Method of Transmitting Data using Repetition Coding | |
JP4510077B2 (en) | Apparatus and method for generating preamble sequence for adaptive antenna system in orthogonal frequency division multiple access communication system | |
JP4689724B2 (en) | Code sequence generation method and code sequence transmission method | |
AU2006231176B2 (en) | Radio resource assignment method for physical channel in uplink, and transmitter used for mobile apparatuses | |
KR100856227B1 (en) | Apparatus and method for transmitting/receiving in a mobile communication system | |
KR100905572B1 (en) | Apparatus and method for generating preamble sequence in a communication system using orthogonal frequency division multiplexing scheme | |
US7394793B2 (en) | Method and apparatus for generating preambles in a broadband wireless communication system using multiple antennas | |
EP2680449A2 (en) | Hybrid orthogonal frequency division multiple access system and method | |
CN1299542A (en) | Apparatus for incorporating multiple data rates in an orthogonal direct sequence code division multiple access (ODS-CDMA) communications system | |
KR20080020934A (en) | Method and apparatus for transmitting uplink signal, and method and apparatus for generating uplink signal in communication system | |
WO2008097045A2 (en) | Methods for generating a set of at least two sequences, and method for generating sequence for the same | |
KR100557830B1 (en) | Resource Allocating Method for OFDM-based Radio Communication System, Transmission Signal Generating Method and Transmitter Using the Same | |
CN101001236A (en) | Parallel training sequence design method | |
KR101304228B1 (en) | Hybrid orthogonal frequency division multiple access system and method | |
KR100567313B1 (en) | Method for searching cell in orthogonal frequency division multiple access system | |
JP2010109957A (en) | Chirp z transform based ofdm signal transmission system | |
KR100691049B1 (en) | Method and device for imaging data on a subcarrier of a multicarrier system or for back-imaging | |
KR19990051722A (en) | Direct Spread-Code Division Multiple Access Using Multicarrier Modulation | |
KR101430486B1 (en) | A method of generating and transmitting data in mobile communication system | |
KR101414610B1 (en) | Method For Generating 2 or more Sequence Set, And Method For Generating Sequence For The Same | |
KR20070050119A (en) | Frequency assignment multiplexing method and apparatus at the same of | |
JP2005184178A (en) | Multicarrier cdma system and transmission station and reception station for the system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130327 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140212 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |