KR100683499B1 - 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티캐리어ｃｄｍａ 전송 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티캐리어 CDMA 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이 전송 장치는 멀티 셀 환경에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용하여 다중 경로 페이딩(fading)에 강한 MC-CDMA의 모델(MC/CDMA)에 적용된다. 이 전송 장치의 송신기는 입력 데이터에 대해 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용하여 주파수 도메인에서 확산하여 송신하고, 수신기는 수신된 신호를 블록 단위의 부분 캐리어로 역확산함으로써 원 데이터를 복원한다. 또한, 이 전송 장치는 블록 단위의 부분 캐리어 확산과 동시에 주파수 호핑 방식을 사용할 수 있다. 또한, 선택 사항으로, 이 송신기와 수신기에 각각 다수의 안테나가 설치된 어레이 안테나를 적용하고, 각 안테나를 통해 송신되고 수신될 때 채널의 상태에 따라 적응적으로 웨이트를 적용할 수 있다. 본 발명에 따르면, MC-CDMA 방식에서 주파수 다이버시티 획득이 가능해지는 동시에 셀간 간섭 및 코드간 간섭이 최적화될 수 있다. 또한, 주파수 호핑을 바꾸어 줌으로써 시간적인 채널의 변동이 적어져 SN비가 저하되는 것을 막을 수 있다.
주파수 호핑, 멀티캐리어, MC-CDMA, 확산, 주파수 대역, 다중 반송파

Description

블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티캐리어 ＣＤＭＡ 전송 장치 및 그 방법 {MULTICARRIER CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS TRANSMISSION APPARATUS USING FREQUENCY HOPPING METHOD AND METHOD TEHREOF}
도 1은 종래의 OFDM 방식 및 MC-CDMA 방식에 대한 개념을 도시한 도면으로, (a)는 OFDM-TDMA 방식이고, (b)는 OFDM-FDMA 방식이며, (c)는 MC-CDMA 방식이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA의 모델의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치의 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치의 블록도이다.
도 6은 도 4에 도시된 송신 장치에 적용되는 확산 패턴의 하나의 예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 수신 장치에 적용되는 역확산 패턴의 하나의 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 송신 장치에 적용되는 확산 패턴의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9는 도 5에 도시된 수신 장치에 적용되는 역확산 패턴의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치의 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치의 블록도이다.
도 12는 도 10에 도시된 송신 장치에서의 주파수 호핑의 예를 도시한 도면으로, (a)는 t=0인 경우이고, (b)는 t=TFH인 경우이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치에서 사용되는 패킷의 구성도로, (a)는 프리엠블(Pre-amble)만 있는 경우이고, (b)는 프리엠블과 포스트엠블(Post-amble)이 모두 있는 경우이다.
도 14는 송신 다이버시티의 개념을 도시한 도면으로, (a)는 업링크(uplink)의 경우이고, (b)는 다운링크(downlink)의 경우이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성예를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용 한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성예를 각각 도시한 도면이다.
본 발명은 고속의 데이터 전송이 가능한 무선통신 방식에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선통신 환경에서 고속의 정보 전송에 사용되고 있는 멀티캐리어 CDMA(MultiCarrier CDMA:MC-CDMA) 방식에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 통한 사용자 다중화를 이용하여 셀간 간섭 및 코드간 간섭을 최소화하는 동시에 주파수 다이버시티(diversity)를 획득할 수 있는 멀티캐리어 CDMA 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재, 무선통신 방식으로써 IMT 2000이 결정되어졌고, 이러한 IMT 2000에 관한 데이터 통신 서비스의 정보 전송 속도는 이동 환경에서 대략 144kbps, 정지시에 대략 2Mbps를 실현할 수 있다.
그러나, 전자메일, 고속 인터넷 액세스 뿐만 아니라 고정밀의 동화상전송, 대용량 파일의 다운로드와 같은 멀티미디어 통신을 이동 환경에 관해서 실현가능하게 하기 위해서는 보다 빠른 고속 무선시스템이 필요하다. 현재는 이동속도에서 최대 5Mbps, 정지시에도 몇십Mbps 정도의 정보 전송의 실현을 목표로 하는 3.5-4세대 무선통신의 연구 개발이 진행되고 있다.
무선통신 환경에서 고속 고품질의 정보 전송을 실현하기 위해서는 통신 품질의 열하 요인에 대해 강한 특성을 가지고 있고, 주파수 효율이 높은 전송 방식이 필요하다.
이런 전송방식으로서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 방식, MC-CDMA(Multi-Carrier-Code Division Multiple Access) 방식 등이 있다.
OFDM 방식은 CDMA 방식에 직교성을 갖는 다수의 캐리어를 이용해 다중화하는 기술을 접목시킨 방식으로, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 다른 시간 스롯을 복수의 유저가 사용하는 방식인 OFDM-TDMA(Time Division Multiple Access)방식과, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 일련의 캐리어를 다른 유저가 사용하는 방식인 OFDM-FDMA(Frequency Division Multiple Access)가 있다.
한편 MC-CDMA 방식은 CDMA의 응용 방식으로, 전송하고자 하는 사용자의 정보를 주파수 영역에 각각 다른 캐리어에 실어 보내는 방식으로, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 유저가 코드 다중화해서 통신을 할 수 있다.
그러나, 상기한 OFDM 방식은 멀티 셀 환경에서 타셀로부터의 간섭에 취약해 타셀로부터의 간섭으로 인하여 비트오류율(BER:Bit Error Ratio) 성능 및 통신 용량이 급격히 열하되는 문제점이 있고, 상기한 MC-CDMA 방식은 타셀로부터의 간섭에는 강한 특성이 있지만 셀내의 사용자가 증가할 경우 코드간 간섭이 증가하여 성능이 저하될 뿐만아니라, 피크대 평균 전력비(PAPR:Peak to Average Power Ratio) 문제가 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, MC-CDMA에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 통해 사용자를 다중화함으로써 주파 수 다이버시티를 획득하는 동시에 셀간 간섭 및 코드간 간섭을 최적화함으로써 정보의 고속 전송 및 통신 성능을 향상시킬 수 있는 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 송신 장치는,
입력 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직병렬 변환기; 상기 직병렬 변환기에서 출력되는 병렬 데이터 각각을 확산 인자의 개수만큼 복사하여 출력하는 복수 개의 복사기; 상기 복수 개의 복사기에서 출력되는 각 데이터에 대해 사용자별로 서로 다른 확산 코드를 사용하여 주파수 축상에서 확산하여 출력하되, 상기 각 데이터에 대해 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자별로 다중화하는 확산기; 및 상기 확산기에 의해 확산된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환하여 송신 안테나를 통해 송신하는 IFFT기를 포함한다.
또한, 상기 송신 장치는 상기 직병렬 변환기와 상기 복수 개의 복사기 사이에, 상기 직병렬 변환기에서 출력되는 병렬 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하여 상기 복수 개의 복사기로 출력하는 주파수 호핑기를 더 포함한다.
여기서, 상기 주파수 호핑기는 상기 직병렬 변환기로부터 입력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 호핑 패턴을 결정하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따른 수신 장치는,
수신 안테나를 통해 수신된 신호를 FFT 변환하여 출력하는 FFT기; 상기 FFT기로부터 출력되는 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 사용자별로 서로 다르게 사용되며, 사용자별로 대응되는 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하는 역확산기; 상기 역확산기에 의해 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록의 데이터를 결합하여 출력하는 복수 개의 결합기; 및 상기 복수 개의 결합기에서 출력되는 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병직렬 변환기를 포함한다.
또한, 상기 수신 장치는, 상기 복수 개의 결합기와 상기 병직렬 변환기 사이에, 상기 복수 개의 결합기에서 각각 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑을 수행하는 주파수 역호핑기를 더 포함한다.
여기서, 상기 주파수 역호핑기는 상기 결합기에서 출력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 역호핑 패턴을 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 특정 주파수 역호핑 패턴은 대응되는 송신 장치의 주파수 호핑 패턴의 역이 되게 설정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 송신 장치는,
복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나; 입력 데이터를 특정 개수의 블록으로 복사한 후 복사된 데이터 블록에 따라 서로 다른 확산 코드로 확산하되, 상기 복사된 각 데이터 블록에 대해 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자가 다중화되도록 하는 확산기; 상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개 수만큼 구비되며, 상기 확산기에 의해 확산된 각 데이터별로 웨이트(weight)를 적용하여 IFFT 변환하여 대응되는 안테나 엘리먼트로 출력하는 적응 송신 제어부; 및 채널 상태에 따라 상기 적응 송신 제어부의 웨이트를 제어하는 웨이트 제어기를 포함한다.
또한, 상기 송신 장치는 입력 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하여 상기 확산기로 출력하는 주파수 호핑기를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 수신 장치는,
복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나; 상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개수만큼 구비되며, 상기 어레이 안테나로부터 출력되는 신호를 각각 FFT 변환하여 대응되는 웨이트를 적용하여 출력하는 적응 수신 제어부; 채널 상태에 따라 상기 적응 수신 제어부의 웨이트를 제어하는 웨이트 제어기; 상기 적응 수신 제어부로부터 출력되는 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 통해 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하는 역확산기; 및 상기 역확산기에 의해 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록의 데이터를 결합하여 출력하는 복수 개의 결합기를 포함한다.
또한, 상기 수신 장치는 상기 복수 개의 결합기에서 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑 처리하여 출력하는 주파수 역호핑기를 더 포함하며, 상기 확산기는 상기 주파수 호핑기에서 출력되는 데이터에 대해 상관이 적은 캐리어를 사용하여 주파수 도메인에서 확산 처리하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 역확산기는 FFT 변환된 데이터에 대해 상관이 적은 캐리어를 사용하여 주파수 도메인에서 역확산 처리하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 전송 장치는,
복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나; 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식으로 송신 데이터를 상기 어레이 안테나를 통해 송신하는 송신기―여기서 송신기는 송신 데이터 각각에 대해 적응 제어가 가능한 웨이트를 적용하여 송신함―; 및 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식으로 상기 어레이 안테나를 통해 데이터를 수신하는 수신기―여기서 수신기는 수신 데이터 각각에 대해 적응 제어가 가능한 웨이트를 적용하여 수신함―를 포함한다.
여기서, 상기 송신기에서 적용되는 각 웨이트로 상기 수신기에서 적용되기 위해 결정된 웨이트가 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 송신기 및 수신기가 블록 단위의 부분 캐리어 확산과 동시에 주파수 호핑 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 송신 방법은,
a) 입력 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 단계; b) 상기 변환된 병렬 데이터를 특정 개수의 블록으로 복사한 후 복사된 데이터에 대해 사용자별로 서로 다른 확산 코드를 사용하여 주파수 축상에서 확산하여 출력하되, 상기 각 데이터에 대해 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자별로 다중화하는 단계; 및 c) 상기 확산된 데이터를 IFFT 변환하여 송신 안테나를 통해 송신하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 송신 방법은, 상기 a) 단계와 b) 단계 사이에, 상기 변환된 병렬 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 주파수 호핑 수행 단계에서, 상기 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 호핑 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 수신 방법은,
a) 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 FFT 변환하여 출력하는 단계; b) 상기 FFT 변환된 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 사용자별로 서로 다르게 사용되며, 사용자별로 대응되는 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하고, 상기 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하여 각각 결합하여 출력하는 단계; 및 c) 상기 결합되어 출력되는 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 단계를 포함한다.
상기 수신 방법은, 상기 b) 단계와 c) 단계 사이에, 상기 b) 단계에서 결합되어 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑을 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 주파수 역호핑 수행 단계에서, 상기 결합되어 출력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 역호핑 패턴을 결정하는 것을 특징으로 한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명 이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치 및 그 방법에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서는 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 멀티 셀 환경에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 수행함으로써 다중 경로 페이딩(fading)에 강한 MC-CDMA의 모델(MC-CDMA)에 적용되어 멀티 캐리어를 이용한 주파수 다이버시티를 획득하는 동시에, 셀간 간섭 및 코드간 간섭을 최적화한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA의 개념도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 멀티 셀로부터의 간섭에 강한 MC-CDMA의 장점을 이용한다. 즉, MC-CDMA를 이용한 방식으로, 코드 다중화가 수행된 후 블록단위의 부분 캐리어가 광대역 확산된다. 이것은 OFDMA 방식에서와 같이 캐리어에 따라 다중화가 수행되는 최적의 방식일 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 멀티 캐리어로 구성된 블록단위로 부분 확산됨으로써 멀티 셀로부터의 셀간 간섭이 최소화될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치의 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치는 데이터 생성부(101), 인코더(encoder)/인터리버(interleaver)(103), 매퍼(105), 파일럿 삽입기(107), 직병렬(Serial/Parallel) 변환기(109), n개의 복사기(copier)(113-1, 113-2, …, 113-n), 확산기(115), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)기(117), 병직렬(Parallel/Serial) 변환기(119) 및 보호구간(Guard Interval) 삽입기(121)를 포함한다.
데이터 생성부(101)는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 호핑 방식을 이용한 MC-CDMA 방식에 따라 송신될 데이터를 생성한다.
인코더/인터리버(103)는 데이터 생성부(101)에서 생성된 송신 데이터를 인코딩하고 인터리빙 처리하여 출력한다.
매퍼(105)는 인코더/인터리버(103)에서 출력되는 데이터를 특정 변조 방식, 예를 들어 4진-위상변조방식(QPSK) 등의 신호로 변환하여 출력한다.
파일럿 삽입기(107)는 매퍼(105)에서 출력되는 데이터와 파일럿을 다중화하여 삽입한다.
직병렬 변환기(109)는 파일럿 삽입기(107)에서 출력되는 직렬 데이터를 특정 개수, 예를 들어 n개의 병렬 데이터로 변환하여 출력한다.
n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)는 직병렬 변환기(109)에서 출력되는 n개의 병렬 데이터 각각을 확산 인자(Spread Factor:SF)의 개수만큼 복사하여 출력 한다.
확산기(115)는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)로부터 출력되는 각 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드를 사용하여 주파수 축상에서 확산하여 출력한다. 이 때, 확산기(115)는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)로부터 출력되는 각 데이터를 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 위해 블록 단위로 다중화되도록 확산 코드를 달리한다.
IFFT기(117)는 확산기(115)에 의해 블록 단위의 부분 캐리어로 확산되어 출력되는 데이터를 IFFT 변환하여 출력한다.
병직렬 변환기(119)는 IFFT기(117)로부터 출력되는 병렬 데이터를 다시 직렬 데이터로 변환하여 출력한다.
보호구간 삽입기(121)는 병직렬 변환기(119)에서 출력되는 데이터에 보호구간을 삽입하여 송신 안테나(123)로 출력한다.
이하, 도 4에 도시된 송신 장치의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 데이터 생성부(101)에 의해 생성된 송신 데이터 시퀀스는 인코더/인터리버(103)에 의해 인코딩 및 인터리빙되고, 매퍼(105)에 의해 특정 변조 방식의 신호로 변환된다.
다음에, 특정 변조 방식의 신호로 매핑된 송신 데이터 시퀀스는 파일럿 삽입기(107)에 의해 파일럿이 삽입된 후, 직병렬 변환기(109)에서 n개의 병렬 데이터로 변환된다.
병렬 데이터로 변환된 n개의 병렬 데이터는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 각각 확산 인자의 개수만큼씩 복사된 후 확산기(115)로 출력된다.
그 후, 확산기(115)는 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 하나의 시간 프레임상에서 전체 개리어를 하나의 사용자에게 할당하여 확산하는 것이 아니라 블록 단위의 부분 캐리어로 확산하여 사용자별로 다중화될 수 있도록 하기 위해 블록 단위의 부분 캐리어별로 확산 코드를 다르게 설정한다. 따라서, n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 출력되는 데이터들 각각이 확산기(115)에 의해 주파수 축 상에서 블록 단위의 부분 캐리어별로 확산되어 출력된다.
확산된 각 병렬 데이터는 IFFT기(117)에 의해 IFFT 변환된 후 다시 병직렬 변환기(119)에 의해 직렬 데이터로 변환되고, 보호구간 삽입기(121)에 의해 보호구간이 삽입되어 n개의 캐리어를 가진 멀티 캐리어 신호로써 송신 안테나(123)를 통해 수신기로 송신된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치의 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치는 보호구간 제거기(-GI)(203), 직병렬 변환기(205), FFT기(207), 역확산기(209), 채널 추정기(211), n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n), 병직렬 변환기(217) 및 디코더(Decoder)/디인터리버(De-interleaver)(219)를 포함한다.
보호구간 제거기(203)는 수신 안테나(201)를 통해 수신되는 신호로부터 보호구간을 제거하여 출력한다.
직병렬 변환기(205)는 보호구간 제거기(203)로부터 출력되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하여 출력한다.
FFT기(207)는 직병렬 변환기(205)로부터 출력되는 각 병렬 데이터를 FFT 변환하여 출력한다.
역확산기(209)는 FFT기(207)로부터 출력되는 데이터에 대해 대응되는 확산 코드를 사용하여 역확산한다. 이 때, 역확산기(209)는 블록 단위의 부분 캐리어 확산에 사용된 확산 코드를 다시 사용하여 역확산을 수행한다.
채널 추정기(211)는 역확산기(209)에 의해 역환산된 데이터를 사용하여 채널 추정값을 출력한다.
n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)는 역확산기(209)에 의해 확산된 데이터를 채널 추정기(211)에 의한 채널 추정값으로 보정한 후 확산 인자의 개수만큼씩 각각 결합하여 n개의 병렬 데이터로 출력한다.
병직렬 변환기(217)는 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 출력되는 병렬 데이터를 다시 직렬 데이터로 변환하여 출력한다.
디코더/디인터리버(219)는 병직렬 변환기(217)에서 출력되는 데이터를 디코딩/디인터리빙 처리하여 복원된 데이터를 출력한다.
이하, 도 5에 도시된 수신 장치의 동작에 대해 설명한다.
먼저, 수신 안테나(201)를 통해 수신된 신호는 보호구간 제거기(203)에서 보호구간이 제거된 후, 직병렬 변환기(205)에서 병렬 데이터로 변환되고, FFT기(207)에 의해 FFT 변환된다.
FFT 변환된 데이터는 역확산기(209)에 의해 대응되는 확산 코드가 사용되어 역확산된다. 이 때, 역확산기(209)는 도 4를 참조하여 설명한 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치의 확산기(115)에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산에 사용된 확산 코드를 다시 사용하여 역확산을 수행한다.
다음, 각 서브 캐리어의 채널 변화값이 채널 추정기(211)에 의해 추정되고, 추정된 채널 변화가 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 보상된 후, 각각 결합되어 n개의 병렬 데이터로 출력된다.
역확산 처리된 n개의 병렬 데이터는 병직렬 변환기(217)에 의해 직렬 데이터로 변환된 후, 디코더/디인터리버(219)에서 디코딩 및 디인터리빙 처리됨으로써 최종 복원된 데이터가 얻어진다.
한편, n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 캐리어를 결합하는 방식으로는 EGC(Equal Gain Comnining) 방식, MRC(Maximal Ratio Combining) 방식 등이 사용될 수 있다.
또한, 코드를 다중화할 경우 코드간 간섭이 발생하며, 이러한 경우에는 이퀄라이저(Equalizer)를 사용하여 코드간 간섭을 경감시킨다. 이 때 사용되는 이퀄라이저는 MMSE(Minimum Mean-Square Error) 방식, MLD(Maximal Likelihood Detection) 방식 등을 사용하여 코드의 상관을 이용하여 간섭 성분을 제거함으로써 효과적으로 대응할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 블록 단위의 부분 캐리어를 확산, 역확산함으로써 간섭 신호에 대해 강한 특성을 갖는다. 즉, 셀 내의 간섭뿐만 아니라 셀간의 간섭 문제가 상당부분 해결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치는 가변 확산률(OVSF:Orthogonal Variable Spreading Factor) 시스템으로, 간섭이 많은 멀티 셀 환경에서는 코드 확산률을 증가시켜 간섭성분의 영향을 줄일 수 있다. 또한, 변조 방식에서도 채널 상황에 따라 변조 방식을 적응적으로 변동시킬 수 있다. 특히 CINR(Carrier to Noise Interference ratio)이 낮을수록 코드의 확산률이 증가되고, 저속 변조 방식 등이 사용된다. 예를 들어, CINR이 좋은 환경에 있는 경우에는, 고속 전송을 위해 확산기(115)는 적은 확산률을 이용하고, 매퍼(105)는 16QAM 또는 64QAM 등의 고속 변조 방식을 이용하고, CINR이 나쁜 환경에 있는 경우에는, 저속 전송을 위해 확산기(115)는 높은 확산률을 이용하고, 매퍼(105)는 저속 변조 방식(BPSK, QPSK 등)을 이용하여 간섭의 영향을 줄일 수 있다.
도 6은 도 4에 도시된 송신 장치에 적용되는 확산 패턴의 하나의 예를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 확산기(115)는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 출력되는 병렬 신호에 각각 다른 확산 코드(C1,1, …, C1,SF, C2,1 , …, C2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(115-11, …, 115-1SF, 115-21, …, 115-2SF, …, 115-n1, …, 115-nSF)를 포함한다. 여기서 승산기의 개수는 n×SF개이다. 여기서 SF는 확산 인자의 개수를 나타낸다.
송신 장치의 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)가 직병렬 변환기(109)에서 출력되는 병렬 데이터를 각각 확산 인자의 개수만큼씩 복사하여 출력하면, 확산기(115)의 승산기(115-11, 115-12, …, 115-1SF, 115-21, 115-22, …, 115-2SF, …, 115-n1, 115-n2, …, 115-nSF)는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 출력되는 각 병렬 데이터에 대응되는 확산 코드(C1,1, …, C1,SF, C2,1 , …, C2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)를 각각 곱하여 그 결과값을 IFFT기(117)로 출력함으로써, 주파수 도메인에서 확산한다. 또한, 각 확산 코드(C1,1, …, C1,SF, C2,1, …, C 2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)는 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 고려하여 설정된다. 예를 들어 2개의 블록 단위의 부분 캐리어로 분리되어 확산되는 경우, 예를 들어 확산 코드(C1,1, …, C1,SF)는 2개의 블록단위의 확산 코드, 즉 제1 부분의 확산 코드(C1,1, …, C1,SF/2)와 제2 부분의 확산 코드(C1,(SF/2)+1, …, C1,SF)로 분류되어 적용됨으로써, 결국 2개의 블록 단위의 부분 캐리어 확산이 수행되도록 한다.
도 7은 도 5에 도시된 수신 장치에 적용되는 역확산 패턴의 하나의 예를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 역확산기(209)는 FFT기(207)에서 출력되는 병렬 신호에 각각 다른 확산 코드, 즉 확산기(115)에서 사용된 확산 코드(C1,1, …, C1,SF , C2,1, …, C2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(209-11, …, 209-1SF, 209-21, …, 209-2SF, …, 209-n1, …, 209-nSF)를 포함한다. 여기서 승 산기의 개수는 n×SF개이다.
수신 장치의 FFT기(207)가 직병렬 변환기(205)에서 병렬로 변환되어 출력되는 데이터를 각각 FFT 변환하여 출력하면, 역확산기(209)의 승산기(209-11, …, 209-1SF, 209-21, …, 209-2SF, …, 209-n1, …, 209-nSF)는 FFT기(207)에서 출력되는 각 병렬 데이터에 대응되는 확산 코드(C1,1, …, C1,SF, C2,1, …, C2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)를 각각 곱하여 확산 인자의 개수만큼의 블록 단위로 묶어서 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)로 출력함으로써 주파수 도메인에서 역확산한다. 이 때에도 확산기(115)와 마찬가지로 역확산기(209)는 블록 단위의 부분 캐리어 역확산을 고려하며, 확산기(115)에서 사용된 확산 코드(C1,1, …, C1,SF, C2,1 , …, C2,SF, Cn,1, …,Cn,SF)를 사용한다.
도 8은 도 4에 도시된 송신 장치에 적용되는 확산 패턴의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 확산기(115')는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 출력되는 병렬 신호에 각각 다른 확산 코드(C1,1, …, Cn,1, C1,2 , …, Cn,2, C1,SF, …,Cn,SF)를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(115-11', …, 115-1SF', 115-21', …, 115-2SF', …, 115-n1', …, 115-nSF')를 포함한다. 여기서 승산기의 개수는 n×SF개이다.
여기에서의 확산기(115')가 도 6을 참조하여 설명한 확산기(115)와 다른 점 은 상관이 적은 캐리어를 이용하여 각각의 데이터를 주파수 도메인에서 확산한다는 것이다. 즉, 도 6에서의 확산기(115)는 동일한 복사기(예를 들어 113-1)에서 출력되는 SF개의 병렬 신호에 대해 상관이 높은 동일한 블록단위의 확산 코드(C1,1, …, C1,SF)를 사용하여 확산하는 것에 반해서, 여기에서의 확산기(115')는 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)에서 각 하나씩의 출력 신호를 뽑아서 하나의 블록 단위를 만들어서 해당 블록에 상관이 높은 동일한 블록단위의 확산 코드를 사용하여 확산함으로써 결과적으로 동일한 복사기(예를 들어 113-1)에서 출력되는 SF개의 병렬 신호에 대해서는 상관이 적은 확산코드(C1,1, …, Cn,1)가 사용되어 확산이 수행된다는 것이다.
도 9는 도 5에 도시된 수신 장치에 적용되는 역확산 패턴의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 역확산기(209')는 FFT기(207)에서 출력되는 병렬 신호에 각각 다른 확산 코드, 즉 도 8에 도시된 확산기(115')에서 사용된 확산 코드(C1,1, …, Cn,1, C1,2, …, Cn,2, C1,SF, …,C n,SF)를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(209-11', …, 209-1SF', 209-21', …, 209-2SF', …, 209-n1', …, 209-nSF')를 포함한다. 여기서 승산기의 개수는 n×SF개이다.
여기에서의 역확산기(209')가 도 7을 참조하여 설명한 역확산기(209)와 다른 점은 도 8에서 설명한 바와 같이, 상관이 적은 캐리어를 이용하여 각각의 데이터를 주파수 도메인에서 역확산한다는 것이다. 즉, 도 7에서의 역확산기(209)는 도 6에 서의 확산기(115)에 의해 상관이 많은 확산 코드에 의해 확산되어 송신된 블록 단위의 데이터를 FFT기(207)로부터 받아서 역시 상관이 높은 동일한 블록단위의 확산 코드(C1,1, …, C1,SF)를 사용하여 역확산하는 것에 반해서, 여기에서의 역확산기(209')는 도 9에서의 확산기(115')에 의해 상관이 적은 확산 코드에 의해 확산되어송신된 블록 단위의 데이터를 FFT기(207)로부터 받아서 역시 상관이 적은 동일한 블록 단위의 확산 코드(C1,1, …, Cn,1, C1,2, …, Cn,2, C 1,SF, …,Cn,SF)를 사용하여 확산함으로써 동일한 블록 단위의 데이터에 대해서 상관이 적은 확산코드가 사용되어 확산이 수행된다는 것이다.
멀티 캐리어 시스템에서는 근접 캐리어들 사이에는 상관이 많기 때문에 근접 캐리어들을 이용하여 멀티 캐리어 신호를 합성하면 주파수 효과가 열화된다. 따라서, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 상관이 적은 서브 캐리어 신호를 합성하여 확산 및 역확산을 수행함으로써 주파수 효과의 열화가 감소되어 주파수 다이버시티 효과를 크게 얻을 수 있다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에서는, 멀티 셀 환경에서 블록 단위의 부분 캐리어 확산 후 각 블록에 대해 주파수 호핑을 수행함으로써 다중 경로 페이딩(fading)에 강한 MC-CDMA의 모델(MC-CDMA FH)에 적용되어 멀티 캐리어를 이용한 주파수 다이버시티를 획득하는 동시에, 셀간 간섭 및 셀내의 코드간 간섭을 더욱 효과적으로 최적화한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC- CDMA 송신 장치 및 수신 장치는 도 4 내지 도 9를 참조하여 설명한 실시예에 따른 송신 장치 및 수신 장치와 매우 유사하므로 여기에서는 설명의 편의를 위해 상이한 부분에 대해서만 설명한다. 이 경우, 동일한 기능을 수행하는 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 송신 장치의 블록도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 이용한 MC-CDMA 송신 장치는 데이터 생성부(101), 인코더(encoder)/인터리버(interleaver)(103), 매퍼(105), 파일럿 삽입기(107), 직병렬(Serial/Parallel) 변환기(109), 주파수 호핑기(frequency hopper)(111), n개의 복사기(copier)(113-1, 113-2, …, 113-n), 확산기(115), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)기(117), 병직렬(Parallel/Serial) 변환기(119) 및 보호구간(Guard Interval) 삽입기(121)를 포함한다.
여기서, 도 4에 도시된 제1 실시예에 따른 송신 장치와 다른 부분은 직병렬 변환기(109)와 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n) 사이에 삽입되어 있는 주파수 호핑기(111)이다.
이러한 주파수 호핑기(111)는 직병렬 변환기(109)에서 출력되는 n개의 병렬 데이터에 대해 이미 잘 알려져 있는 주파수 호핑 방식에 따른 처리를 수행하여 출력하고, n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)는 주파수 호핑기(111)에서 출력되는 n개의 데이터 각각을 확산 인자(Spread Factor:SF)의 개수만큼 복사하여 확산기 (115)로 출력한다. 이와 같이, 주파수 호핑 과정에서 각 병렬 데이터에 대해 주파수 호핑되는 정보, 즉 주파수 호핑 패턴은 이미 잘 알려져 있는 주파수 호핑 방식에 따라 주어지는 것으로 설정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치의 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 수신 장치는 보호구간 제거기(-GI)(203), 직병렬 변환기(205), FFT기(207), 역확산기(209), 채널 추정기(211), n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n), 주파수 역호핑기(frequency de-hopper)(215), 병직렬 변환기(217) 및 디코더(Decoder)/디인터리버(De-interleaver)(219)를 포함한다.
여기서, 도 5에 도시된 제1 실시예에 따른 수신 장치와 다른 부분은 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)와 병직렬 변환기(217) 사이에 삽입되어 있는 주파수 역호핑기(215)이다.
이러한 주파수 역호핑기(215)는 이미 설정된 주파수 역호핑 패턴에 따라 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 출력되는 병렬 데이터를 역호핑 처리하여 출력하고, 병직렬 변환기(217)는 주파수 역호핑기(215)로부터 출력되는 병렬 데이터를 다시 직렬 데이터로 변환하여 출력한다. 이 때, 주파수 역호핑 패턴은 도 10에 도시된 송신 장치에 구비된 주파수 호핑기(111)에서 사용되는 주파수 호핑 패턴과 역이 되도록 설정된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 블록 단위의 부분 캐리어 확 산과 동시에 주파수 호핑 방식을 사용하여 캐리어를 확산, 역확산함으로써 간섭 신호에 대해 더욱 강한 특성을 갖는다. 즉, 셀내의 간섭뿐만 아니라 셀간의 간섭 문제가 대부분 해결될 수 있다.
도 12는 도 10에 도시된 송신 장치에서의 주파수 호핑의 예를 도시한 도면으로, (a)는 t=0인 경우이고, (b)는 t=TFH인 경우이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 송신 장치에서는 주파수 호핑기(111)로 입력되는 병렬 신호를 시간에 따라 다른 주파수를 이용하여 주파수 호핑 처리하도록 미리 설정된 주파수 호핑 패턴을 사용한다.
도 12의 (a)를 참조하면, 시간 t=0인 경우, 송신 장치에서는 직렬 데이터 신호 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8이 차례로 직병렬 변환기(109)로 입력되면, 직병렬 변환기(109)에 의해 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 데이터가 각각 병렬 데이터로 출력되고, 시간 t=0인 경우에 사용되는 특정 주파수 호핑 패턴에 따라 주파수 호핑기(111)에 의해 병렬 데이터가 변환되어 출력된다. 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 병렬 데이터가 시간 t=0에 대한 주파수 호핑 패턴에 따라 8, 3, 6, 1, 7, 2, 4, 5 순서의 병렬 데이터로 주파수 호핑 변환되어 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)으로 각각 출력된다.
한편, 시간 t=0인 경우, 수신 장치에서는 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 각각 출력되는 8, 3, 6, 1, 7, 2, 4, 5 순서의 병렬 데이터가 주파수 역호핑기(215)로 입력되면, 역호핑기(215)는 시간 t=0에 대한 주파수 역호핑 패턴 을 사용하여 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 병렬 데이터로 주파수 역호핑 변환하여 병직렬 변환기(217)로 출력한다. 병직렬 변환기(217)는 주파수 역호핑기(215)에서 출력되는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 의 병렬 데이터를 받아서 직렬로 변환하여 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 직렬 데이터로 출력한다. 여기서, 주파수 역호핑 패턴은 주파수 호핑 패턴과는 역의 관계를 갖는 다는 것을 알 수 있다.
한편, 시간이 t=0이 아닌 다른 시간, 예를 들어, t=TTH인 경우에 대해서도 도 12의 (b)를 참조하여 설명한다.
송신 장치에서는 직렬 데이터 신호 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8이 차례로 직병렬 변환기(109)로 입력되면, 직병렬 변환기(109)에 의해 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 데이터가 각각 병렬 데이터로 출력되고, 시간 t=TTH인 경우에 사용되는 특정 주파수 호핑 패턴에 따라 주파수 호핑기(111)에 의해 병렬 데이터가 변환되어 출력된다. 예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 병렬 데이터가 시간 t=TTH에 대한 주파수 호핑 패턴에 따라 3, 4, 5, 7, 1, 6, 8, 2 순서의 병렬 데이터로 주파수 호핑 변환되어 n개의 복사기(113-1, 113-2, …, 113-n)으로 각각 출력된다.
한편, 시간 t=TTH인 경우, 수신 장치에서는 n개의 결합기(213-1, 213-2, …, 213-n)에서 각각 출력되는 3, 4, 5, 7, 1, 6, 8, 2 순서의 병렬 데이터가 주파수 역호핑기(215)로 입력되면, 역호핑기(215)는 시간 t=TTH에 대한 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 병렬 데이터로 주파수 역호핑 변환하 여 병직렬 변환기(217)로 출력한다. 병직렬 변환기(217)는 주파수 역호핑기(215)에서 출력되는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 의 병렬 데이터를 받아서 직렬로 변환하여 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 순서의 직렬 데이터로 출력한다. 여기서, 주파수 역호핑 패턴은 주파수 호핑 패턴과는 역의 관계를 갖는 다는 것을 알 수 있다.
도 12의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 송신 장치의 주파수 호핑기(111)는 입력된 병렬 신호에 대해 시간에 따라 다른 주파수를 이용하도록 미리 결정된 호핑 패턴에 의해 주파수 호핑 동작을 수행한다. 마찬가지로, 수신 장치의 주파수 역호핑기(215)도 입력된 병렬 신호에 대해 시간에 따라 다른 주파수를 이용하도록 미리 결정된 역호핑 패턴에 의해 주파수 역호핑 동작을 수행한다. 이 때, 역호핑 패턴은 동일한 시간 대에 사용된 주파수 호핑 패턴과 역의 관계를 갖는다.
한편, 상기에서는 8개의 직렬 및 병렬 데이터를 사용하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 7개 이하의 데이터 및 9개 이상의 데이터에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음은 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다.
또한, 상기에서는 전체 서브 캐리어를 이용하도록 나타내고 있지만, 직병렬 변환시에 변환 수를 제한할 수 있도록 하여 데이터를 송신하지 않는 서브 캐리어를 작성하는 것도 가능하도록 할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치에서 사용되는 패킷의 구성도로, (a)는 프리엠블(Pre-amble)만 있는 경우이고, (b)는 프리엠블과 포스트엠블(Post-amble)이 모두 있는 경우이다.
도 13의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 패킷 (a) 및 패킷 (b)는 모두 주파수 호핑을 3번 수행하는 경우를 나타낸다.
도 13의 (a)를 참조하면, 주파수 호핑하는 수에 따라 프리엠블 및 미드엠블(PrA)의 수의 조정이 가능해지고, 이런 방법을 통해 프리엠블 및 미드엠블(PrA)을 이용하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
도 13의 (b)를 참조하면, 역시 주파수 호핑하는 수에 따라 프리엠블(PrA)과 포스트엠블(PoA)의 수의 조정이 가능해지고, 데이터의 앞에 위치하는 프리엠블(PrA)과 데이터의 뒷 부분에 위치하는 포스트엠블(PoA)을 이용하여 채널 추정을 수행하는 경우 (a)의 경우와 같이 프리엠블(PrA)만을 사용하여 채널을 추정하는 경우보다 효과적으로 채널 추정이 가능해진다.
도 14는 송신 다이버시티의 개념을 도시한 도면으로, (a)는 업링크(uplink)의 경우이고, (b)는 다운링크(downlink)의 경우이다.
업링크와 다운링크는 TDD(Time Division Duplex)를 이용할 경우 상관이 높은 특성을 가지고 있다. 이런 장점을 이용하여 본 발명의 실시예에서는 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 업링크의 수신 상태를 측정하여 수신 상태가 좋은 안테나들을 선택하고, 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이 다운링크 채널에 관해서도 상기 선택된 안테나들을 선택해 송신한다.
이와 같이, 수신 전력이 높은 캐리어들을 이용하여 송신함으로써 더 좋은 품질의 통신 서비스가 구현될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용 한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성예를 각각 도시한 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성은 복수의 엘리먼트를 가지는 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m), 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)에 각각 접속된 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m), 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)에 입력단이 접속된 수신 장치(500) 및 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)에 출력단이 접속된 송신 장치(600)를 포함한다.
보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)는 송신 장치(600)에서 출력되는 신호에 보호구간을 삽입하여 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)를 통해 출력하고, 또한 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)를 통해 수신되는 신호에서 보호구간을 제거하여 수신 장치(500)로 출력한다.
수신 장치(500)는 도 5에서 설명한 수신 장치와 유사하기 때문에 동일한 역할을 수행하는 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하고, 여기에서는 도 5에서 설명한 수신 장치와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
수신 장치(500)는 도 5에서 설명한 수신 장치에 비해, 수신되는 신호에서 보호구간이 제거된 신호를 FFT 변환하는 FFT기(207)와 FFT기(207)에서 출력되는 신호를 역확산하는 역확산기(209) 사이에 FFT기(207)에서 출력되는 병렬 신호 각각에 대한 웨이트(weight)를 적응적으로 제어할 수 있는 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m)을 구비한다.
이러한 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m)은 각각 FFT기(207)에서 출력되는 각 신호에 웨이트를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(503-1, 503-2, …, 503-l)와 각 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m)의 대응되는 승산기에서 출력되는 신호들을 가산하여 역확산기(209)로 출력하는 복수 개의 가산기(505-1, 505-2, …, 505-l), 각 가산기(505-1, 505-2, …, 505-l)에서 출력되는 신호와 미리 설정된 기준 신호와의 차를 계산하여 출력하는 감산기(507) 및 감산기(507)에서 출력되는 차 신호에 따라 각 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m)에 구비된 각 승산기(503-1, 503-2, …, 503-l)의 웨이트를 제어하는 웨이트 제어기(509)를 포함한다.
한편, 송신 장치(600)도 도 4에서 설명한 송신 장치와 유사하기 때문에 동일한 역할을 수행하는 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용하고, 여기에서는 도 4에서 설명한 수신 장치와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
송신 장치(600)는 도 4에서 설명한 송신 장치에 비해, 확산기(115)와 확산기(115)에서 확산되어 출력되는 신호를 IFFT 변환하는 IFFT기(117) 사이에 확산기(115)에서 출력되는 병렬 신호 각각에 대한 웨이트(weight)를 적응적으로 제어할 수 있는 적응 제어 블록(601-1, 601-2, …, 601-m)을 구비한다.
이러한 적응 제어 블록(601-1, 601-2, …, 601-m)은 각각 확산기(115)에서 출력되는 각 신호에 웨이트를 곱하여 출력하는 복수 개의 승산기(603-1, …, 603-l)를 포함한다. 이 때, 적응 제어 블록(601-1, 601-2, …, 601-m)에 구비된 각 승산기(603-1, …, 603-l)들에 입력되는 웨이트의 제어는 수신 장치(500)에 구비된 웨이트 제어기(509)에 의해 수행된다. 즉, 수신 장치(500)의 각 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)에 따라 각 승산기(503-1, 503-2, …, 503-l)를 적응적으로 제어하기 위한 웨이트가 송신 장치(600)의 각 승산기(603-1, …, 603-l)에도 동일하게 적용된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치, 특히 기지국에 구성된 적응 제어가 가능한 전송 장치에서는 업링크가 다운링크 회선과 같은 서브 캐리어수의 멀티 캐리어 신호를 나타내고, 기지국이 복수의 엘리먼트를 가지는 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)로 구성되어 있다.
따라서, 업링크의 경우, 단말기로부터 송신된 신호가 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)의 각 엘리먼트로부터 수신되어 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)에서 보호구간이 제거된 후 FFT기(217)에 의해 FFT 변환됨으로써 서브 캐리어 신호가 얻어진다. 이러한 서브 캐리어 신호에 대해 각 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m)에서 웨이트를 적응적으로 제어한다. 이와 같은 적응 제어에 의해 업링크시 기지국의 수신 장치(500)에 의한 수신 특성이 개선될 수 있다.
한편, TDD 방식에서는 업링크와 다운링크의 채널 상태가 거의 같기 때문에 업링크시 적응 제어를 위해 결정된 웨이트가 다운링크의 서브 캐리어 신호에 대해서도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 입력 데이터가 직병렬 변환된 후 확산기(115)에서 확산되어 출력되는 서브 캐리어 신호에 대해 각 적응 제어 블록(601-1, 601- 2, …, 601-m)이 수신 장치(500)의 각 적응 제어 블록(501-1, 501-2, …, 501-m), 구체적으로 웨이트 제어기(509)로부터 적응 제어를 위해 결정된 웨이트를 받아서 동일하게 적응적으로 제어하여 IFFT(117)로 출력한다. 이와 같은 적응 제어에 의해 업링크시 측정된 채널의 상태가 다운링크에도 반영됨으로써 송신 장치(600)에 의한 송신 특성이 개선될 수 있으며, 특히 다운링크에 대한 채널을 측정하여 업링크에 대하여 송신 다이버시티를 적용시킴으로써 송신 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성예를 각각 도시한 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국 구성은 복수의 엘리먼트를 가지는 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m), 어레이 안테나(300-1, 300-2, …, 300-m)에 각각 접속된 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m), 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)에 입력단이 접속된 수신 장치(500') 및 보호구간 삽입 및 제거기(400-1, 400-2, …, 400-m)에 출력단이 접속된 송신 장치(600')를 포함한다.
여기에서, 도 16에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국은 도 15에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국과는 수신 장치(500, 500')와 송신 장치(600, 600')에서만 그 차이가 있을 뿐 다른 구성은 그 기능이 동일하므로 그 차이점에 대해서만 설명한다.
각 송신 장치(600, 600')의 차이점은 상기한 도 4와 도 10을 참조하여 미리 설명한 바와 같이, 주파수 호핑기(111)를 사용하는 지의 여부이고, 이러한 주파수 호핑기(111)를 사용하는 송신 장치(600')에 대해서는 이미 도 10을 참조하여 설명하였으므로 이를 참조하는 경우 본 기술분야의 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다.
또한, 각 수신 장치(500, 500')이 차이점은 상기한 도 5와 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 주파수 역호핑기(215)를 사용하는 지의 여부이고, 이러한 주파수 역호핑기(215)를 사용하는 수신 장치(500')에 대해서는 이미 도 11을 참조하여 설명하였으므로 이를 참조하는 경우 본 기술분야의 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다.
이와 같이, 도 16에 도시된 본 발명의 제4 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국이 도 15에 도시된 본 발명의 제3 실시예에 따른 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 MC-CDMA 전송 장치의 기지국과는 주파수 호핑 방식을 사용하는 것만을 제외하고는 동일한 기능을 수행함으로써, 도 15에서 발생되는 효과가 동일하게 발생될 뿐만 아니라, 주파수 호핑 방식을 사용함에 따른 셀내의 코드간 간섭을 더욱 더 저감시킬 수 있다.
한편, 도 15나 도 16을 참조하여 상기에서는 업링크나 다운링크에서 각 서브 캐리어마다 적응 제어를 수행하는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않고, 예를 들어 서브 캐리어들을 블록화해서 각 블록별로 웨이트를 적응 제어하거나 또는 모든 서브 캐리어에 대해 공통의 웨이트를 이용하여 적응 제어하여도 좋다.
상기한 웨이트 제어 방법의 예로서는 신호의 SN비를 최대화해서, 희망 신호 방향으로 지향성을 향하는 것이 가능한 최대비 합성(MRC)이나, 참조 신호를 이용해 간섭 신호를 억압하여 SINR(Signal to Interference and Noise Ratio)을 최대화하는 MMSE 방법 등이 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
본 발명에 따르면, 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 수행함으로써 MC-CDMA 방식에서 주파수 다이버시티 획득이 가능해지는 동시에 셀간 간섭 및 코드간 간섭이 최적화될 수 있다.
또한, 셀간을 이동할 때 동일 코드를 이용함으로써 단말기에 대한 소프트 핸드오프가 가능해지고, 이로 인해 업링크 및 다운링크에 관해서 사이트 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 소프트 핸드오프를 적용시킴으로써 셀의 커버리지를 증가시킬 수 있다.
또한, 주파수 호핑을 바꾸어 줌으로써 시간적인 채널의 변동이 적어져 SN비가 저하되는 것을 막을 수 있다.
또한, 다중화되는 사용자수를 제어하고 사용되는 캐리어수를 제어함으로써 PAPR을 효과적으로 줄일 수 있다.
또한, 용량면에서도 셀간 및 셀내의 간섭을 억제하는 것으로 인해 용량을 훨 씬 증가시킬 수 있다.
또한, PAPR에 의한 열화가 크게 발생하지 않기 때문에 업링크에도 사용될 수 있다.
또한, TDD를 적용시키는 것에 의해 송신 다이버시티가 간단하게 실행될 수 있다.

Claims (33)

  1. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 송신 장치에 있어서,
    입력 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 직병렬 변환기;
    상기 직병렬 변환기에서 출력되는 병렬 데이터 각각을 확산 인자의 개수만큼 복사하여 출력하는 복수 개의 복사기;
    상기 복수 개의 복사기에서 출력되는 각 데이터에 대해 사용자별로 서로 다른 확산 코드를 사용하여 주파수 축상에서 확산하여 출력하되, 상기 각 데이터에 대해 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자별로 다중화하는 확산기; 및
    상기 확산기에 의해 확산된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환하여 송신 안테나를 통해 송신하는 IFFT기
    를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직병렬 변환기와 상기 복수 개의 복사기 사이에,
    상기 직병렬 변환기에서 출력되는 병렬 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하여 상기 복수 개의 복사기로 출력하는 주파수 호핑기
    를 더 포함하는 송신 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 입력 데이터를 인코딩(encoding)하고 인터리빙(interleaving) 처리하여 출력하는 인코더/인터리버;
    상기 인코더/인터리버에서 출력되는 데이터를 특정 변조 방식의 신호로 변환하여 출력하는 매퍼(mapper); 및
    상기 매퍼에서 출력되는 데이터와 파일럿을 다중화하여 삽입하여 상기 직병렬 변환기로 출력하는 파일럿 삽입기
    를 더 포함하는 송신 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 IFFT기로부터 출력되는 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병직렬 변환기; 및
    상기 병직렬 변환기에서 출력되는 데이터에 보호구간을 삽입하여 상기 송신 안테나로 출력하는 보호구간 삽입기
    를 더 포함하는 송신 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 주파수 호핑기는 상기 직병렬 변환기로부터 입력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 호핑 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  6. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 수신 장치에 있어서,
    수신 안테나를 통해 수신된 신호를 FFT 변환하여 출력하는 FFT기;
    상기 FFT기로부터 출력되는 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 사용자별로 서로 다르게 사용되며, 사용자별로 대응되는 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하는 역확산기;
    상기 역확산기에 의해 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록의 데이터를 결합하여 출력하는 복수 개의 결합기; 및
    상기 복수 개의 결합기에서 출력되는 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 병직렬 변환기
    를 포함하는 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수 개의 결합기와 상기 병직렬 변환기 사이에,
    상기 복수 개의 결합기에서 각각 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑을 수행하는 주파수 역호핑기
    를 더 포함하는 수신 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호로부터 보호구간을 제거하여 출력하는 보호구간 제거기; 및
    상기 보호구간 제거기로부터 출력되는 데이터를 병렬 데이터로 변환하여 상기 FFT기로 출력하는 직병렬 변환기
    를 더 포함하는 수신 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 역확산기에 의해 역환산된 데이터를 사용하여 채널값을 추정하여 상기 결합기로 출력하는 채널 추정기; 및
    상기 병직렬 변환기에서 출력되는 데이터를 디코딩(decoding) 및 디인터리빙(de-interleaving) 처리하여 복원된 데이터를 출력하는 디코더/디인터리버
    를 더 포함하는 수신 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 주파수 역호핑기는 상기 복수 개의 결합기에서 출력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 역호핑 패턴을 결정하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 특정 주파수 역호핑 패턴은 대응되는 송신 장치의 주파수 호핑 패턴의 역이 되게 설정되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  12. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 송신 장치에 있어서,
    복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나;
    입력 데이터를 특정 개수의 블록으로 복사한 후 복사된 데이터 블록에 따라 서로 다른 확산 코드로 확산하되, 상기 복사된 각 데이터 블록에 대해 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자가 다중화되도록 하는 확산기;
    상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개수만큼 구비되며, 상기 확산기에 의해 확산된 각 데이터별로 웨이트(weight)를 적용하여 IFFT 변환하여 대응되는 안테나 엘리먼트로 출력하는 적응 송신 제어부; 및
    채널 상태에 따라 상기 적응 송신 제어부의 웨이트를 제어하는 웨이트 제어기
    를 포함하는 송신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    입력 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하여 상기 확산기로 출력하는 주파수 호핑기를 더 포함하는 송신 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 적응 송신 제어부는,
    상기 확산기에서 출력되는 데이터에 상기 웨이트 제어기에 의해 제어되는 웨 이트를 각각 곱하는 복수 개의 승산기; 및
    상기 복수 개의 승산기로부터 출력되는 데이터를 IFFT 변환하여 상기 안테나 엘리먼트로 출력하는 IFFT기
    를 포함하는 송신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 웨이트 제어기는 수신 장치에 의해 측정된 채널 상태가 반영된 웨이트와 동일한 웨이트를 사용하여 상기 적응 송신 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  16. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 수신 장치에 있어서,
    복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나;
    상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개수만큼 구비되며, 상기 어레이 안테나로부터 출력되는 신호를 각각 FFT 변환하여 대응되는 웨이트를 적용하여 출력하는 적응 수신 제어부;
    채널 상태에 따라 상기 적응 수신 제어부의 웨이트를 제어하는 웨이트 제어기;
    상기 적응 수신 제어부로부터 출력되는 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 통해 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하는 역확산기; 및
    상기 역확산기에 의해 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록의 데이터를 결합하여 출력하는 복수 개의 결합기
    를 포함하는 수신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복수 개의 결합기에서 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑 처리하여 출력하는 주파수 역호핑기를 더 포함하는 수신 장치.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 적응 수신 제어부는,
    상기 어레이 안테나에서 출력되는 데이터를 FFT 변환하여 출력하는 FFT기; 및
    상기 FFT기에서 출력되는 각 데이터에 상기 웨이트 제어기에 의해 제어되는 웨이트를 각각 곱하여 상기 역확산기로 출력하는 복수 개의 승산기
    를 포함하는 수신 장치.
  19. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 확산기가 입력되는 데이터에 대해 상관이 적은 캐리어를 사용하여 주파수 도메인에서 확산 처리하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  20. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 송신 장치가 멀티 셀 환경에 따라 코드 확산률을 변화하여 송신하는 가변 확산률(OVSF:Orthogonal Variable Spreading Factor) 시스템인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  21. 제1항 또는 제12항에 있어서,
    상기 송신 장치가 채널 상황에 따라 변조 방식을 적응적으로 변동시켜 송신하는 적응 변조 시스템인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  22. 제6항 또는 제16항에 있어서,
    상기 역확산기가 FFT 변환된 데이터에 대해 상관이 적은 캐리어를 사용하여 주파수 도메인에서 역확산 처리하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  23. 제6항 또는 제16항에 있어서,
    상기 수신 장치가 셀간을 이동할 때 소프트 핸드오프가 가능하도록 동일 코드를 이용하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  24. 제6항 또는 제26항에 있어서,
    상기 복수 개의 결합기는 코드간 간섭을 경감시키기 위해 이퀄라이저 (Equalizer)를 사용하며, 상기 이퀄라이저로 사용되는 방식에는 EGC(Equal Gain Comnining) 방식, MMSE(Minimum Mean-Square Error) 방식 및 MLD(Maximal Likelihood Detection) 방식이 포함되는 수신 장치.
  25. 복수 개의 안테나 엘리먼트가 배열된 어레이 안테나;
    블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식으로 송신 데이터를 상기 어레이 안테나를 통해 송신하는 송신기―여기서 송신기는 송신 데이터 각각에 대해 적응 제어가 가능한 웨이트를 적용하여 송신함―; 및
    블록 단위의 부분 캐리어 확산을 이용한 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식으로 상기 어레이 안테나를 통해 데이터를 수신하는 수신기―여기서 수신기는 수신 데이터 각각에 대해 적응 제어가 가능한 웨이트를 적용하여 수신함―
    를 포함하는 전송 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 송신기에서 적용되는 각 웨이트로 상기 수신기에서 적용되기 위해 결정된 웨이트를 사용하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  27. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 송신기가,
    송신 데이터를 특정 개수의 블록으로 복사한 후 복사된 데이터 블록에 따라 서로 다른 확산 코드로 확산하되, 상기 복사된 각 데이터 블록에 대해 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자가 다중화되도록 하는 확산기;
    상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개수만큼 구비되며, 상기 확산기에 의해 확산된 각 데이터별로 웨이트(weight)를 적용하여 IFFT 변환하여 대응되는 안테나 엘리먼트로 출력하는 적응 송신 제어부; 및
    상기 적응 송신 제어부의 웨이트를 제어하는 송신 웨이트 제어기
    를 포함하는 전송 장치.
  28. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 수신기가,
    상기 어레이 안테나의 안테나 엘리먼트 개수만큼 구비되며, 상기 어레이 안테나로부터 출력되는 신호를 각각 FFT 변환하여 대응되는 웨이트를 적용하여 출력하는 적응 수신 제어부;
    채널 상태에 따라 상기 적응 수신 제어부의 웨이트를 제어하는 수신 웨이트 제어기;
    상기 적응 수신 제어부로부터 출력되는 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 블록 단위의 부분 캐리어 확산을 통해 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하는 역확산기; 및
    상기 역확산기에 의해 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하고, 분할된 각 블록의 데이터를 결합하여 출력하는 복수 개의 결합기
    를 포함하는 전송 장치.
  29. 제25항 또는 제26항에 있어서,
    상기 송신기 및 수신기가 블록 단위의 부분 캐리어 확산과 동시에 주파수 호핑 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  30. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 송신 방법에 있어서,
    a) 입력 데이터를 병렬 데이터로 변환하는 단계;
    b) 상기 변환된 병렬 데이터를 특정 개수의 블록으로 복사한 후 복사된 데이터에 대해 사용자별로 서로 다른 확산 코드를 사용하여 주파수 축상에서 확산하여 출력하되, 상기 각 데이터에 대해 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자별로 다중화하는 단계; 및
    c) 상기 확산된 데이터를 IFFT 변환하여 송신 안테나를 통해 송신하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 a) 단계와 b) 단계 사이에,
    상기 변환된 병렬 데이터에 대해 특정 주파수 호핑 패턴을 사용하여 주파수 호핑을 수행하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 주파수 호핑 수행 단계에서, 상기 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 호핑 패턴을 결정하는
    것을 특징으로 하는 송신 방법.
  32. 멀티 캐리어 코드분할다중접속 방식의 수신 방법에 있어서,
    a) 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 FFT 변환하여 출력하는 단계;
    b) 상기 FFT 변환된 데이터에 대해 서로 다른 확산 코드－여기서 확산 코드는 사용자별로 서로 다르게 사용되며, 사용자별로 대응되는 멀티 캐리어로 구성된 블록 단위로 부분 캐리어 확산을 수행하여 사용자 다중화시 사용된 확산 코드임－로 역확산하고, 상기 역확산된 데이터를 특정 개수의 블록으로 분할하여 각각 결합하여 출력하는 단계; 및
    c) 상기 결합되어 출력되는 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 b) 단계와 c) 단계 사이에,
    상기 b) 단계에서 결합되어 출력되는 데이터에 대해 특정 주파수 역호핑 패턴을 사용하여 주파수 역호핑을 수행하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 주파수 역호핑 수행 단계에서, 상기 결합되어 출력되는 병렬 데이터에 대해 시간에 따라 다른 주파 주파수가 사용되도록 상기 특정 주파수 역호핑 패턴을 결정하는
    것을 특징으로 하는 수신 방법.
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