KR100765702B1 - 피크 억압 방법 및 데이터 전송 장치 - Google Patents

피크 억압 방법 및 데이터 전송 장치 Download PDF

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KR100765702B1
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Abstract

멀티 캐리어 전송에 있어서의 송신 신호의 피크를 억압하는 피크 억압 방법 및 데이터 전송 장치에 관한 것으로, S/N을 열화시키지 않고 송신 신호의 피크 억압을 행한다. 데이터 전송 장치의 송신부의 제로점 삽입부(4)에 의해 소정 간격으로 제로점 신호를 삽입하고, 이 제로점 삽입부(4)의 후단에 접속된 피크 억압부 (21)에 의해 임계치를 초과한 송신 신호의 피크치를 검출하고, 이 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신부의 잡음 제거부(17)에서의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하며, 송신 신호로부터 피크치 예측 신호를 감산하여 송신 신호의 피크 억압을 행한다.
임계치, 주파수, 피크, 보간, 잡음 성분 제거, 피트 억압, 예측

Description

피크 억압 방법 및 데이터 전송 장치{PEAK SUPPRESSION METHOD AND DATA TRANSMISSION APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 설명도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예의 설명도.
도 3은 본 발명의 제3 실시예의 설명도.
도 4는 잡음 제거부의 설명도.
도 5는 본 발명의 실시예의 피크 억압부의 설명도.
도 6은 신호 파형의 설명도.
도 7은 신호 파형의 설명도.
도 8은 송신 신호와 선택 출력 신호의 설명도.
도 9는 대역 제한용 저역 통과 필터의 설명도.
도 10은 주파수 시프트의 설명도.
도 11은 주파수 시프트의 설명도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 피크 억압부의 설명도.
도 13은 신호 파형의 설명도.
도 14는 피크 억압의 설명도.
도 15는 임계치 선정의 설명도.
도 16은 저압 배전선의 데이터 전송 특성 설명도.
도 17은 종래의 잡음 제거의 설명도.
도 18은 종래의 송신부의 설명도.
도 19는 앞서 제안한 데이터 전송 장치의 설명도.
도 20은 송신 신호의 설명도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 부호 변환부
2 : 신호점 발생부
3 : 역 FFT부(IFFT)
4 : 제로점 삽입부
5, 13 : 롤 오프 필터(ROF)
6 : 변조부(MOD)
7 : DA 변환기(D/A)
8 : 저역 통과 필터(LPF)
9 : 송신 클럭 발생부(TX-CLK)
10 : 대역 통과 필터(BPF)
11 : AD 변환기(A/D)
12 : 복조부(DEM)
14 : 수신 클럭 분배부(RX-CLK)
15 : 타이밍 추출부(TIM)
16 : 위상 동기 루프 회로(PLL)
17 : 잡음 제거부
18 : FFT부
19 : 신호 판정부(DEC)
20 : 부호 변환부
21 : 피크 억압부
본 발명은 멀티 캐리어에 의해 데이터를 고속 전송하는 시스템에 있어서의 송신 전력의 피크를, 수신측의 S/N을 열화시키지 않도록 억압하는 피크 억압 방법과, 송신 신호의 피크를 억압하여 데이터를 전송하는 데이터 전송 장치에 관한 것이다.
멀티 캐리어를 이용하는 데이터 전송은 유선의 ADSL이나 SDSL 분야, 또는 무선의 OFDM 분야, 광 신호에 의한 WDM 분야 등의 다양한 분야에 적용되고 있다.
유선, 무선, 그리고 광 등의 각종 전송로를 통해 데이터를 전송하는 시스템이 이용되고 있으며, 데이터 전송 속도의 향상이 요망되고 있다. 또한, 유선 데이터 전송 시스템으로서, 이미 설치된 배전선을 이용하는 시스템도 여러가지 제안되고 있다. 또한, 변전소로부터 예를 들면, 6.6㎸의 고압 배전선을 통해 각 변압기에 급전하고, 각 변압기에 의해 100V 또는 200V로 강압하여, 저압 배전선에 의해 각 가정 등의 수요처에게 급전하는 배전 시스템이 있다. 라스트 원 마일(last-one-mile)의 유효한 수단의 하나로서, 이 저압 배전선을 데이터 전송로로서 이용하는 데이터 전송 시스템이 여러가지 제안되어 있다.
이러한 저압 배전선을 이용한 데이터 전송 시스템에 있어서는, 고압 배전선측은 그 고압 배전선을 따라 설치한 광 섬유 전송로를 이용하고, 변압기 위치에서, 광 파이버 전송로와 저압 배전선과의 사이를 모뎀으로 접속하며, 또한 단말기 장치와 저압 배전선과의 사이를 모뎀으로 접속하고, 저압 배전선을 데이터 전송로로서 이용함으로써 라스트 원 마일로서의 데이터 전송을 행하는 것이다. 이 경우, 단말 장치에 대해서도 저압 배전선을 통해 동작 전력을 급전하므로, 콘센트에 접속하는 것만으로, 단말 장치 내에 설치한 모뎀을 이용하여 데이터 전송을 할 수 있다.
이 경우의 옥외 저압 배전선은 예를 들면, 1μH/m 정도의 인덕턴스와 등가이고, 또한 옥내 저압 배전선은 예를 들면, 75pF/m 정도의 컨덴서와 등가이다. 따라서, 저압 배전선의 길이를 예를 들면, 150m(인입선의 길이를 50m로 한 30 가정 분량)로 하면, 회선 특성은 150μH의 인덕턴스와, 0.1125㎌의 컨덴서가 접속되어 있는 것과 등가가 된다. 또한, 각종 가전 기기에는 잡음 방지용 컨덴서가 접속되어 있으므로, 광 섬유측의 모뎀으로부터 저압 배전선측을 본 임피던스는 비교적 큰 인덕턴스와 용량을 갖게 된다.
이러한 저압 배전선을 이용하여 데이터를 전송하는 경우, 도 16의 (a)에 도시한 바와 같은 파워 PWR과 주파수의 특성을 갖는 송신 신호를 전주측의 모뎀으로부터 송신하면, 저압 배전선은 도 16의 (b)에 도시한 바와 같이 인덕턴스와 캐패시 턴스로 이루어지는 회선 특성을 갖기 때문에, 저역 통과 필터의 특성이 얻어진다. 따라서, 도 16의 (c)에 도시한 바와 같이 고역측이 크게 감쇠하는 수신 특성이 된다. 또한, 인버터 기기 등의 가전 기기가 발생하는 잡음은 비교적 저역측의 파워가 큰 것이므로, 도 16의 (c)에 도시한 바와 같은 잡음 레벨과 수신 신호 레벨의 경우에는 수신 신호가 잡음에 파묻힌 상태가 된다.
그래서, 도 17의 (a)에 도시한 바와 같이 잡음 레벨이 높은 저역측을 컷트하고, 잡음 레벨이 낮은 고역측을 이용하여 데이터를 전송하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 수신 레벨이 높은 저역측 컷트에서는 S/N은 개선되지 않는다. 이 때문에, 이 잡음을 적극적으로 제거함으로써 S/N을 개선하는 것이 다양하게 제안되어 있다. 도 17의 (b)는 저역측의 잡음 제거의 경우를 나타낸 것으로, 저역측의 수신 신호 레벨이 잡음 레벨보다 높아짐으로써, 전체적으로 S/N을 개선할 수 있다.
또한, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 직교 주파수 분할 다중) 방식은 멀티 캐리어를 이용하여 데이터를 전송함으로써, 각 캐리어는 직교 관계가 되도록 선택되고 있다. 이와 같이 멀티 캐리어를 이용하여 다중 전송을 행함으로써, 예를 들면, 잡음 레벨이 큰 대역을 피하여 캐리어 주파수를 할당할 수도 있다. 또한, DMT(Discrete Multitone) 방식도, 복수의 캐리어를 이용하여 데이터를 전송함으로써, 예를 들면, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 방식의 변조 방식으로서 적용되고 있다.
데이터 전송 장치의 송신 아날로그부는 예를 들면, 도 18에 도시한 구성을 갖는 것이다. 도 18에서, 참조 부호(101)는 DA 변환기(D/A), 참조 부호(102)는 저 역 통과 필터(LPF), 참조 부호(103)는 게인 조정부, 참조 부호(104)는 라인 드라이버, 참조 부호(105)는 라인 변압기를 나타낸다. 송신 신호는 DA 변환기 (101)에 의해 아날로그 신호로 변환되고, 저역 통과 필터(102)에 의해 불필요한 고주파 성분이 제거되며, 이득 조정부(103)에 의해 회선 출력 신호 레벨을 라인 드라이버 (104) 등이 포화하지 않도록 조정하고, 라인 드라이버(104)로부터 라인 변압기 (105), 다시 AC 라인과의 결합 필터(106)를 통해 저압 배전선에 송출하는 것이다.
도 19는 먼저 제안한 데이터 전송 장치의 설명도로서, 상술한 저압 배전선에 접속되어 데이터를 송수신하는 모뎀에 상당한다. 도 19에서, 참조 부호(111)는 부호 변환부로서, SCR(스크램블러), S/P(직렬/병렬 변환), G/N(그레이 코드/내츄럴 코드 변환), 합분 연산 등의 기능을 포함하는 것이다. 또한, 참조 부호(112)는 신호점 발생부, 참조 부호(113)는 가드 타임 GT 추가 기능을 포함하는 역 FFT부 (IFFT), 참조 부호(114)는 제로점 삽입부, 참조 부호(115)는 롤 오프 필터(ROF), 참조 부호(116)는 변조부(MOD), 참조 부호(117)는 DA 변환기(D/A), 참조 부호(118)는 저역 통과 필터(LPF), 참조 부호(119)는 송신 클럭 발생부(TX-CLK), TX-line은 송신 회선, RX-line은 수신 회선, 참조 부호(120)는 대역 통과 필터(BPF), 참조 부호(121)는 AD 변환기(A/D), 참조 부호(122)는 복조부(DEM), 참조 부호(123)는 롤 오프 필터(ROF), 참조 부호(124)는 수신 클럭 분배부(RX-CLK), 참조 부호 (125)는 타이밍 추출부(TIM), 참조 부호(126)는 전압 제어 수정 발진기(VCXO)를 갖는 위상 동기 루프 회로(PLL), 참조 부호(127)는 잡음 제거부, 참조 부호(128)는 가드 타임 (GT) 삭제 기능을 갖는 FFT부, 참조 부호(129)는 신호 판정부 (DEC), 참조 부호 (130)는 부호 변환부로서, P/S(병렬/직렬 변환), DSCR(디스크램블러), 차분 연산, N/G(내츄럴 코드/그레이 코드 변환) 등의 기능을 갖는 것이다. 또한, SD는 송신 신호, RD는 수신 신호를 나타낸다.
송신 클럭 발생부(119)에 의해 발생된 클럭 신호를 각 부에 공급하고, 제로점 삽입부(114)에는 제로점 삽입의 타이밍 신호로서 가한다. 송신 신호 SD는 부호 변환부(111)에서 스크램블 처리, 캐리어 수에 대응한 병렬 변환, 그레이 코드를 내츄럴 코드로 변환, 수신측에서 차분 연산할 수 있도록 합분 연산 등의 처리를 실시한 후, 신호점 발생부(112)에서 나이키스트 간격의 신호점으로 하고, 역 FFT부 (113)에 의해 가드 타임 GT의 부가 및 역 FFT 처리를 실시하며, 제로점 삽입부 (114)에서 제로점 삽입의 타이밍 신호에 따라 레벨 0을 나타내는 제로점의 삽입을 행하고, 롤 오프 필터(115)에 의해 파형 정형하며, 변조부(116)에서 디지털 변조하고, DA 변환기(117)에서 아날로그 신호로 변환하여, 저역 통과 필터(118)에 의해, 예를 들면 10∼450㎑의 전송 대역으로서 송신 회선 TX-line에 송출한다.
또한, 수신 클럭 분배부(124)는 위상 동기 루프 회로(126)로부터의 클럭 신호에 기초한 클럭 신호를 각 부로 분배한다. 수신 회선 RX-line을 통해 수신한 신호는 대역 통과 필터(120)에 의해, 예를 들면 10㎑∼450㎑의 대역을 통과시키고, AD 변환기(121)에 의해 디지털 신호로 변환하며, 복조부(122)에 의해 복조하고, 롤 오프 필터(123)에 의해 파형 정형하며, 잡음 제거부(127)에서 수신 클럭 분배부 (124)로부터의 클럭 신호에 기초하여 제로점 위치에 중첩된 잡음 레벨을 구하고, 보간 처리에 의해 신호점의 잡음 레벨을 구하여, 신호점에 중첩되어 있는 잡음을 제거한다. 그리고, FFT부(128)에 의해 가드 타임 GT의 삭제 및 주파수 영역으로의 변환을 행하고, 신호점 판정부(129)에 의해 신호를 판정하며, 부호 변환부(130)에서 병렬/직렬 변환, 디스크램블, 차분 연산, 내츄럴 코드의 그레이 코드의 변환 등의 처리를 실시하여 수신 신호 RD로 한다.
이러한 구성에 의해, 큰 잡음이 혼입되는 저압 배전선이나 무선 회선 등의 데이터 전송로를 통한 데이터 전송에 있어서, 송신측에서 삽입된 제로점의 타이밍을 수신측에서 검출하고, 그 타이밍에 있어서의 잡음 레벨에 기초하여 잡음 제거를 행할 수 있으므로, 도 16의 (b)에 대하여 설명한 바와 같이 S/N을 개선할 수 있다.
상술한 데이터 전송 장치에 있어서는 멀티 캐리어에 의한 데이터 전송을 행하는 것이므로, 예를 들면, 단일 톤 신호를 각각 멀티 채널로 전송하는 경우, 채널 수만큼 가산한 신호 에너지가 된다. 예를 들면, 도 20에 도시한 주파수축 상의 각 캐리어에 송신 신호 S를 할당하여 송신하는 경우, 시간축 상에서는 각 채널에 의한 신호가 가산되므로, 본래의 신호로서 도 20에 도시한 바와 같이 신호 레벨은 각 채널의 신호의 위상, 레벨 등의 일치, 불일치 등에 따라 크게 변화한다. 따라서, 점선으로 나타내는 레벨을 초과하는 신호 a, b는 그 우측의 포화된 신호로서 나타내는 a', b'와 같이 라인 드라이버 등의 특성에 의해 포화하게 된다. 이러한 포화 현상이 발생하면, 수신 왜곡이 커져 S/N이 현저하게 열화되는 문제가 있다.
이 경우, 채널 수를 n으로 하면, 평균치에 대한 피크치 PAR(Peak to Average Ratio)는 PAR=3.01+10log n〔㏈〕로 나타낼 수 있다. 예를 들면, 64채널로서 다중 전송하는 경우에는 n=64로 하여, PAR=+21.07〔㏈〕이 된다. 따라서, 포화되지 않도록 송신 레벨을 저하시킬 필요가 있으므로, 예를 들면, 도 18의 송신부에서의 게인 조정부(103)에서 게인을 저하시키게 된다.
이와 같이 송신 레벨을 저하시키면, 피크점에서의 포화는 생기지 않지만, 수신 레벨도 저하하게 되므로, S/N이 현저하게 열화되어, 도 19에 도시한 구성과 같이 제로점 삽입에 기초한 잡음 제거를 행해도, S/N은 마이너스가 되어, 고속 데이터 전송이 불가능한 상태가 되는 문제가 있다.
본 발명은 S/N을 열화시키지 않고, 상술한 송신 레벨의 피크를 억압하여 데이터 전송을 행하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 피크 억압 방법은 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하고, 이 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한된 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하고, 이 피크치 예측 신호를 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 과정을 포함하는 것이다.
또한, 송신 신호의 파워를 산출하고, 이 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기와 임계치를 비교하여, 이 임계치를 초과했을 때, 송신 신호의 피크치라고 판정하여, 이 송신 신호의 피크치를 선택 출력하고, 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 임계치를 초과하지 않을 때는 제로 레벨의 제로점 신호를 선택 출력하며, 각 선택 출력 신호를 주파수 시프트하고, 또한 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 후, 송신 신호의 주파수 대역으로 주파수 역 시프트하여 피크치 예측 신호를 형성하는 과정과, 송신 신호로부터 피크치 예측 신호를 감산하여 피크 억압을 행하는 과정을 포함하는 것이다. 또한, 상술한 선택 출력 신호가 스칼라인 경우에는 회전 벡터 신호에 의해 실수부와 허수부로 나누어 주파수 시프트하여, 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 후, 송신 신호의 주파수 대역으로 회전 벡터 신호에 의해 주파수 역 시프트한 신호의 실수부를 피크치 예측 신호로 하는 과정을 포함해서, 피크 억압을 행할 수도 있다.
또한, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 송신 신호의 피크치를 검출하고, 이 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하여, 송신 신호의 피크치로부터 감산하고, 피크 억압한 신호로서 송신하며, 수신측에 있어서, 제로점 신호에 중첩된 잡음 성분을 추출하고, 신호점에 중첩된 잡음 성분을 보간 처리에 의해 구하며, 이 잡음 성분을 이용하여 신호점에 중첩된 잡음 성분을 제거하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 송신 신호를 형성하는 과정과, 이 송신 신호의 파워를 구하여 임계치와 비교하고, 이 임계치를 초과했을 때에 피크치라고 판정하여 송신 신호의 피크치를 추출하고, 이 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크 예측 신호를 형성하고, 이 피크치 예측 신호를 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 과정과, 수신 신호의 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 이 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 신호점 위치의 잡음 성분을 보간 처리로 구하고, 이 잡음 성분에 의해 수신 신호에 중첩된 잡음을 제거하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 데이터 전송 장치는 도 1을 참조하여 설명하면, 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하고, 이 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하며, 이 피크치 예측 신호를 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부(21)를 포함하고 있다. 또한, 피크 억압부(21)의 전단에, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부 (4)를 포함할 수 있다.
또한, 피크 억압부(21)는 송신 신호의 파워를 구하는 파워 산출부 또는 진폭의 크기를 구하는 진폭 산출부와, 이 파워 산출부 또는 진폭 산출부에 의해 구한 송신 신호의 파워 또는 진폭의 크기가 임계치를 초과하고 있을 때, 송신 신호를 선택 출력하고, 송신 신호 파워가 임계치를 초과하지 않을 때는 제로점 신호를 선택 출력하는 신호 선택부와, 이 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 주파수 시프트를 행하는 주파수 시프트부와, 이 주파수 시프트부에 의해 주파수 시프트된 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 대역 제한용 필터와, 이 대역 제한용 필터의 출력 신호를, 회전 벡터 신호에 의해 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시키는 주파수 역 시프트부와, 이 주파수 역 시프트부의 출력 신호를 피크치 예측 신호로서 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 수단을 포함하고 있다. 또한, 주파수 시프트부는 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 실수부와 허수부로 나누어 주파수 시프트를 행하는 구성으로 하고, 주파수 역 시프트부는 대역 제한용 필터의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시켜 실수부만을 피크치 예측 신호로서 출력하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 데이터 전송 장치는 송신부와 수신부를 포함하고, 송신부는 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 이 제로점 삽입부의 후단에 접속되고, 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여, 이 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하고, 이 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부를 포함하고, 수신부는 수신 신호의 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 이 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 신호점 위치의 잡음 성분을 보간 처리로 구하여, 이 잡음 성분에 의해 수신 신호에 중첩된 잡음을 제거하는 잡음 제거부를 포함하고 있다.
〈실시예〉
도 1은 본 발명의 제1 실시예의 설명도로서, 참조 부호(1)는 부호 변환부로서, SCR(스크램블), S/P(직렬/병렬 변환), G/N(그레이 코드/내츄럴 코드 변환), 합분 연산 등의 기능을 갖는 것이다. 또한, 참조 부호(2)는 신호점 발생부, 참조 부호(3)는 가드 타임 CT 추가 기능을 갖는 역 FFT부(IFFT), 참조 부호(4)는 제로점 삽입부, 참조 부호(5)는 롤 오프 필터(ROF), 참조 부호(6)는 변조부(MOD), 참조 부호(7)는 DA 변환기(D/A), 참조 부호(8)는 저역 통과 필터(LPF), 참조 부호 (9)는 송신 클럭 발생부(TX-CLK), 참조 부호(21)는 피크 억압부, TX-line은 송신 회선을 나타내는 것으로, 상술한 각 부에 의해 송신부를 구성하고 있다.
또한, RX-line은 수신 회선, 참조 부호(10)는 대역 통과 필터(BPF), 참조 부호(11)는 AD 변환기(A/D), 참조 부호(12)는 복조부(DEM), 참조 부호(13)는 롤 오프 필터(ROF), 참조 부호(14)는 수신 클럭 분배부(RX-CLK), 참조 부호(15)는 타이밍 추출부(TIM), 참조 부호(16)는 전압 제어 수정 발진기 VCXO를 내장하는 위상 동기 루프 회로(PLL), 참조 부호(17)는 잡음 제거부, 참조 부호(18)는 FFT부, 참조 부호 (19)는 신호 판정부(DEC), 참조 부호(20)는 부호 변환부로서, P/S(병렬/직렬 변환), DSCR(디스크램블러), 차분 연산, N/G(내츄럴 코드/그레이 코드 변환) 등의 기능을 갖는 것으로, 상술한 각 부에 의해 수신부를 구성하고 있다. 또, SD는 송신 신호, RD는 수신 신호를 나타낸다.
본 실시예의 데이터 전송 장치(모뎀)는 피크 억압부(21)를 제외한 각 부의 구성이 앞서 제안한 도 19에 도시한 데이터 전송 장치와 마찬가지의 구성을 갖는 것으로, 제로점 삽입부(4)를 이용하여 시간축 상의 신호에 제로점을 삽입하고, 수신부의 잡음 제거부(17)를 통해 제로점에 중첩된 잡음 성분에 기초하여 신호점에 중첩된 잡음을 제거하는 것이다. 그리고, 제로점 삽입부(4)와 롤 오프 필터(5)와의 사이에 피크 억압부(21)를 접속하고, 이 피크 억압부(21)에서, 수신부의 잡음 제거부(17)에서의 잡음 제거가 가능한 신호 성분을 부가함으로써, 등가적으로 송신 신호의 피크를 억압하는 것이다.
따라서, 피크 억압부(21)에 의해 등가적으로 피크 억압을 행하고, 라인 드라 이버 등의 포화가 생기지 않도록 하며, 또한 수신측의 잡음 제거부(17)의 기능을 이용하여, 피크 억압을 위해 부가한 신호 성분을 등가적으로 잡음으로서 제거하여, 원래의 신호로 복원할 수 있다. 그에 따라, 송신 신호의 피크에 의한 라인 드라이버 등의 포화를 회피하고, 또한 데이터 전송로의 전송 가능 파워를 초과하지 않도록 할 수 있을 뿐만 아니라, S/N의 개선을 도모할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예의 설명도로서, 도 1과 동일 부호는 동일 부분을 나타내고, 참조 부호(22)는 피크 억압부이다. 본 실시예는 피크 억압부(22)를 롤 오프 필터(5)와 변조부(6)와의 사이에 접속한 것으로, 롤 오프 필터(5)에 의해 파형 정형된 후의 송신 신호의 피크치를 검출하고, 그 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역의 피크치 예측 신호를 형성하여 송신 신호의 피크치로부터 감산함으로써, 송신 신호의 피크 억압을 행하여 변조부(6)에 입력하고, 디지털 변조를 실시한다. 따라서, 도 1에서의 피크 억압부(21)와 마찬가지로, 수신부의 잡음 제거부(17)에서 잡음 제거가 가능한 신호 성분을 부가하여, 등가적으로 송신 신호의 피크를 억압할 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예의 설명도로서, 도 1과 동일 부호는 동일 부분을 나타내고, 참조 부호(23)는 피크 억압부이다. 본 실시예는 피크 억압부(23)를 변조부(6)와 DA 변환기(7)와의 사이에 접속한 것으로, 변조된 송신 신호에 포함되는 피크치를 검출하고, 그 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역의 피크 예측 신호를 형성하여 송신 신호의 피크를 억압하는 것이다. 그리고, 수신측에서는 잡음 제거부(17)에서 피크 억압에 이용한 피크 예측 신호를 잡 음 성분으로서 제거할 수 있다.
도 4는 잡음 제거부의 설명도로서, 도 1∼도 3에 도시한 데이터 전송 장치의 수신부의 잡음 제거부(17)의 일례를 나타내고, 참조 부호(4)는 송신측의 제로점 삽입부, 참조 부호(24)는 송신 회선 TX-line 및 수신 회선 RX-line에 대응하는 데이터 전송로, 참조 부호(25)는 감산부, 참조 부호(26)는 주파수 시프트부, 참조 부호 (27)는 추출부(DCM), 참조 부호(28)는 보간부(IPL), 참조 부호(29)는 주파수 역 시프트부이다. 예를 들면, 상술한 부호 변환부(1)와 신호점 발생부(2)와 역 FFT부 (3)를 통한 송신 신호의 심볼 레이트를 192kB로 하면, 제로점 삽입부(4)에서 소정 간격으로 제로점 신호를 삽입하는 것으로, 그 경우에, 각 심볼 사이에 1개의 제로점 신호를 삽입하면, 최초의 심볼 레이트의 2배가 되는 384kB의 심볼 레이트에 상당하는 것이 된다.
제로점 삽입부(4)에 입력되는 신호의 주파수 대역을 192㎑로 하면, 이 제로점 삽입부(4)에서 신호점 사이에 제로점을 삽입하면, 신호점 수가 2배가 되므로, 주파수 대역은 384㎑가 된다. 이 주파수 대역 내의 송신 신호 레벨은 거의 일정하다고 가정하고, 데이터 전송로(24)에 송출하면, 수신측에 전송된 신호는 예를 들면, 중심을 0㎑로 하여 나타낸 경우, 도 4의 잡음 분포(1)와 같이 신호 성분 a, b, c, d 중의 저역측의 레벨이 커진다. 즉, 데이터 전송로(24)는 저역측에 잡음 성분을 많이 포함하고, 또한 고역측의 감쇠가 큰 경우를 나타낸다.
수신측에서는 상술한 대역 통과 필터(10)와 AD 변환기(11)와, 복조부(12)와 롤 오프 필터(13)를 통한 신호는 상술한 잡음 분포(1)로서 나타내는 것이 된다. 그래서, 잡음 제거부(17)의 주파수 시프트부(26)에 의해, 예를 들면, +96㎑의 시프트를 행한다. 그에 따라, 도 4의 +96㎑ 시프트(2)로서 도시한 바와 같이 잡음 분포(1)로서 나타내는 신호 성분 a, b, c, d에 대하여, -192∼-96㎑의 신호 성분 a는 -96∼0㎑로 시프트되고, 또한 -96∼0㎑의 신호 성분 b는 0∼+96㎑에 시프트되고, 또한 0∼+96㎑의 신호 성분 c는 +96∼192㎑로 시프트되고, 또한 +96∼192㎑의 신호 성분 d는 -192∼-96㎑로 시프트된다.
추출부(27)에서는 신호점을 추출하는 것으로, 이 추출 처리는 수신 클럭 분배부(14)로부터의 타이밍 신호에 따라 행할 수 있다. 이 신호점의 추출에 의해, 송신측에서 삽입한 제로점의 위치에 잡음 성분인 신호 성분이 남게 된다. 이 추출 처리에 의해, 도 4의 추출(DCM)(4)로서 도시한 바와 같이 신호 성분 a, b, c, d에 대한 폴드 성분이 중첩된 상태가 된다.
다음으로, 보간부(28)에서, 신호점의 전후의 제로점의 신호 성분에 의해 신호점에서의 신호 성분을 보간 처리로 구한다. 즉, 추출 처리에 의해 신호점을 삭제하므로, 그 신호점의 레벨은 0이 된다. 그리고, 이 신호점의 위치에 중첩된 잡음 성분을 제로점 신호의 위치에 중첩되어 있는 신호 성분(잡음 성분)을 이용하여 보간 처리로 구한다. 이 보간 처리는 이미 알려져 있는 각종 수단을 적용할 수 있는 것으로, 도 4의 보간(IPL)(4)으로서 도시한 바와 같이 신호 성분 a, b, c, d는 ±96㎑의 범위가 된다.
다음으로, 주파수 역 시프트부(29)에서, 보간 처리된 신호 성분을 역 시프트, 즉, -96㎑의 시프트를 행하고, 보간 처리에 의해 구한 잡음 성분의 주파수 대 역이 데이터 전송로(24)를 통해 수신한 수신 신호의 저역측이 되도록 주파수 시프트를 행한다. 그에 따라, 도 4의 -96㎑ 시프트(4)로서 나타내는 0∼-192㎑의 신호 성분 a, b, c, d가 된다. 감산부(25)에서, 잡음 분포(1)로서 나타내는 신호 성분 a, b, c, d로부터, -96㎑ 시프트(5)로서 나타내는 신호 성분 a, b, c, d를 감산한다.
그에 따라, 잡음 분포(1)로서 나타내는 신호 성분의 0∼-192㎑의 신호 성분 a, b는 -96㎑ 시프트(5)로서 나타내는 신호 성분 a, b에 의해 제거된 상태가 된다. 즉, 감산부(25)로부터는 도 4의 잡음 제거(6)로서 도시한 바와 같이 저역의 잡음 성분이 점선으로 도시한 바와 같이 제거되게 된다. 이와 같이 잡음 제거가 행해진 수신 신호를 후단의 신호 처리부에 의해 처리하므로, S/N을 개선하여 고속 데이터 전송이 가능해진다. 또한, 송신측의 제로점 삽입부(4)에서 신호점 사이에 1개의 제로점을 삽입하는 경우에 대해서 나타내지만, 복수 개의 제로점을 삽입할 수도 있고, 그에 대응하여 수신측의 잡음 제거부(17)는 추출 처리 및 보간 처리를 행하고, 신호점에 중첩된 잡음 성분을 구하여 잡음 제거를 행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예의 피크 억압부의 설명도로서, 참조 부호(31)는 신호 선택부, 참조 부호(32)는 주파수 시프트부, 참조 부호(33)는 대역 제한용 필터 (LPF), 참조 부호(34)는 주파수 역 시프트부, 참조 부호(35)는 파워 산출부, 참조 부호(36)는 가산부, 참조 부호(37)는 판정부, 참조 부호(38, 39)는 복수의 지연 소자(T/n)로 이루어지는 지연 회로, 참조 부호(40)는 가산부를 나타낸다. 또, A∼C, C'∼H, J∼L은 각 부의 신호, T는 샘플링 간격을 나타낸다.
파워 산출부(35)는 송신 신호 C(=x+jy)를 제곱하여, 송신 파워 H(=x2+y2)를 구하고, 가산부(36)에서 임계치 Ref로부터 감산한다. 이 임계치 Ref는, 예를 들면 -20㏈m으로 할 수 있다. 가산부(36)의 출력 신호 J를 판정부(37)에 있어서 판정하고, 그 판정 출력 신호 K에 의해 신호 선택부(31)를 제어한다. 이 신호 선택부 (31)는 송신 신호 C(=x+jy)와 제로점 신호 C'(=0+j0)중의 하나를 선택하여 주파수 시프트부(32)에 인가한다.
판정부(37)는 가산부(36)의 출력 신호 J의 부호가 마이너스인 경우, 송신 파워 H가 임계치 Ref보다 크므로, 피크치라고 판정하고, 그 판정 출력 신호 K에 따라 신호 선택부(31)를 제어하여, 송신 신호 C를 선택하여 출력시키거나, 또한 가산부 (36)의 출력 신호 J의 부호가 플러스인 경우에는 송신 파워 H가 임계치 Ref보다 작으므로, 피크치가 아니라고 판정하고, 그 판정 출력 신호 K에 따라 신호 선택부 (31)를 제어하여, 제로점 신호 C'를 선택하여 출력시킨다. 따라서, 가산부(36)와 판정부(37)는 비교부로서 기능할 수도 있다.
주파수 시프트부(32)에서는, 신호 선택부(31)의 선택 출력 신호 D를 회전 벡터 신호 L(f0=(cosωt+jsinωt))에 따라, 수신측의 잡음 제거부(17: 도 1 참조)에 의한 잡음 제거 주파수 대역으로 주파수 시프트한다. 예를 들면, f0=138㎑로 할 수 있다. 주파수 시프트된 신호 E는 대역 제한용 필터(33)에 의해 수신측의 잡음 제거 주파수 대역이 되도록 대역 제한되고, 그 출력 신호 F는 주파수 역 시프트부 (34)에 의해, 지연 회로(39)를 통해 대역 제한용 필터(33)에 의한 대역 제한 처리 에 필요한 시간을 지연시킨 회전 벡터 신호 L에 따라 주파수를 역 시프트하여, 피크치 예측 신호 G로 한다. 또, *표시는 복소 공액을 나타내고, 이 회전 벡터 신호의 복소 공액을 이용함으로써, 주파수 역 시프트부(34)에서는 주파수 시프트부 (32)에서의 주파수 시프트 방향과 반대 방향으로 주파수 시프트할 수 있다.
그리고, 지연 회로(38)에 의해 처리 시간을 보정하도록 지연시킨 송신 신호 A로부터 피크치 예측 신호 G를 가산부(40)에서 감산하여, 피크 억압된 신호 B로 한다. 이와 같이 피크치 예측 신호 G를 마이너스로 하여 송신 신호 A에 가산함으로써, 수신측의 상술한 잡음 제거부(17)에서는 이 피크치 예측 신호 G에 상당하는 신호 성분을 잡음으로 간주하여 제거할 수 있다. 즉, 마이너스 잡음 성분을 피크치 예측 신호로 하여 가산함으로써, 송신 신호 A에 대한 피크 억압을 행하고, 이 마이너스 잡음 성분을 수신측에서 추출하여 신호점으로부터 감산하여, 원래의 신호 성분으로 한다. 따라서, 피크 억압에 의해 송신 신호 레벨 전체를 저하시키지 않고 포화 문제를 해결하고, 또한 잡음 억압도 가능해져서, S/N을 개선할 수 있다. 또, 지연 회로(38, 39)는 신호 처리 시간을 보상할 수 있도록 지연 소자의 접속 개수 등에 따라 지연 시간을 설정하는 것이다.
도 6 및 도 7은 도 5에서의 각 부의 신호 파형의 일례를 나타내는 것으로, (a)는 송신 신호 A, (b)는 피크 억압 후의 신호 B, (g)는 피크치 예측 신호 G의 파형의 일례를 각각 나타낸다. 또한, 도 7의 (c)는 입력된 송신 신호 C, (d)는 신호 선택부(31)의 선택 출력 신호 D, (e)는 주파수 시프트된 신호 E, (f)는 대역 제한된 신호 F의 파형의 일례를 각각 나타낸다. 즉, 입력된 송신 신호 C의 파워가 임 계치 Ref를 초과하는 부분만이 신호 선택부(31)로부터 선택 출력 신호 D로서 출력되어, 주파수 시프트된 후, 대역 제한된 신호 F가 된다. 이 신호 F(송신 신호 C의 피크치)에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역의 피크치 예측 신호 G가 형성되고, 지연된 송신 신호 A로부터 감산하여, 피크 억압 후의 신호 B가 된다. 도 6의 (b)의 신호 파형의 점선은 송신 신호 A의 피크치에 상당하고, 실선 파형은 피크치 예측 신호 G에 의해 피크 억압된 송신 신호를 나타낸다.
도 8은 송신 신호 C의 좌표 상의 신호점 위치와 시간축 상의 송신 신호 C와 선택 출력 신호 D의 신호 레벨의 일례를 나타내는 것으로, 도 8의 (1)은 송신 신호 C의 좌표 상의 신호점의 일례를 나타내고, 점선 원은 임계치 Ref를 나타낸다. 또한, 도 8의 (2)는 신호점의 일부에 대하여 시간 축 상의 신호 레벨로서 나타내고, 그 점선 직선은 (1)의 임계치 Ref에 상당한다. 또한, 도 8의 (3)은 임계치 Ref의 범위 내의 신호점을 제로점 신호(0+j0)로 하여, 원점으로 변환하고, 임계치 Ref를 초과한 신호점을 선택 출력 신호 D로 하는 것을 나타내고, 그에 따라, 시간축 상의 선택 출력 신호 D는 도 8의 (4)에 도시한 바와 같이, 송신 신호 C의 피크치만을 선택 출력 신호 D로 하는 것이 된다.
이 경우, 송신 신호 파워 H가 임계치 Ref를 초과했을 때, 신호 J의 부호가 마이너스가 되므로, 신호 선택부(31)에 의해 송신 신호 C를 선택 출력하고, 신호 J의 부호가 플러스일 때, 신호 선택부(31)에 의해 제로점 신호를 선택 출력함으로써, 송신 신호 C의 피크치에 기초한 피크치 예측 신호 G를 구할 수 있다.
도 9는 도 5에서의 대역 제한용 필터(33)의 설명도로서, 트랜스버셜형 필터 구성의 경우를 나타낸다. 도 9에서, 참조 부호(51)는 지연 소자(T/n), 참조 부호 (52)는 승산기, 참조 부호(53)는 가산부(Σ)를 나타낸다. 또한, c1, c2, …cm은 각 승산기(52)에 입력되는 계수, T는 샘플링 간격을 나타내고, E는 도 5에서의 주파수 시프트부(32)의 출력 신호를 나타내고, F는 도 5에서의 주파수 역 시프트부 (34)에 입력되는 신호를 나타낸다. 그리고, 계수 c1, c2, …cm을 선정함으로써, 가산부(53)에 의해 가산된 신호 F는 수신측에서의 잡음 제거부(17)에서 제거할 수 있는 주파수 대역으로 제한된 것이 된다. 이 경우, 계수의 선정에 따라 원하는 대역 특성을 얻을 수 있으며, 또한 지연 소자(51)와 승산기(52)의 개수를 소정 수 이상 이용함으로써, 원하는 특성이 얻어지는 것은 이미 알려져 있다.
도 10 및 도 11은 주파수 시프트의 설명도로서, 도 10의 (a)는 10㎑∼450㎑의 전송 주파수 대역 특성을 나타내고, 수신측에서의 잡음 제거 주파수 범위를 예를 들면 10㎑∼174㎑로 한다. 또, 전력선 등의 특별 반송 방식에서의 AM 변조 방식은 165.24㎑≤174㎑, PM 변조 방식은 162㎑≤174㎑로 규정되어 있으므로, 이들을 고려하여, 상술한 잡음 제거 범위를 정한 것이지만, 데이터 전송로의 특성에 대응하여 다른 주파수 대역을 선정할 수도 있다.
그리고, 제로점 삽입부(4)에서 제로점을 삽입한 신호는 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이 중심을 0㎑로 하면, -192㎑∼+192㎑의 대역이 되고, 수신측에서의 잡음 제거 주파수 범위는 -220㎑∼-56㎑가 된다. 그래서, +138㎑의 시프트를 행하면, 도 10의 (c)에 도시한 상태가 된다. 즉, 10㎑∼174㎑의 잡음 제거 주파수 범위는 0㎑를 중심으로 하여 제로점 삽입에 의해 -220㎑∼-56㎑가 되고, 주파수 시프 트에 의해 -82㎑∼+82㎑가 된다.
도 11의 (a)는 도 10의 (b)에 대응하고, 도 11의 (b)는 +138㎑의 주파수 시프트한 도 10의 (c)에 대응한다. 대역 제한용 필터(33: 도 5 참조)는 도 11의 (c)에 도시한 바와 같이 -82㎑∼+82㎑의 범위에서, 즉, 수신측의 잡음 제거 주파수 범위에서 평탄한 특성이 되도록 선정한다. 예를 들면, cos2 롤 오프 특성으로, 10% 롤 오프율로 할 수 있다.
따라서, 도 5에서의 주파수 시프트부(32)에 의해 송신 파워가 임계치 Ref를 초과한 송신 신호 피크치를 상술한 바와 같이 주파수 시프트하고, 대역 제한용 필터(33)에 의해 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하고, 주파수 역 시프트부 (34)에 의해 송신 신호 A에 중첩하는 대역으로 복귀시켜, 가산부(40)에 의해 가산(마이너스의 극성으로 한 피크치 예측 신호 G)함으로써, 피크 억압을 행할 수 있으며, 이 가산한 피크치 예측 신호 G는 수신측의 잡음 제거 주파수 대역 내이므로, 수신측의 잡음 제거부(17: 도 1, 도 4 참조)에서 제거하여 피크치를 포함하는 송신 신호를 복원할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예의 피크 억압부의 설명도로서, 참조 부호(61)는 신호 선택부, 참조 부호(62)는 주파수 시프트부, 참조 부호(63)는 대역 제한용 필터(LPF), 참조 부호(64)는 주파수 역 시프트부, 참조 부호(65)는 파워 산출부, 참조 부호(66)는 가산부, 참조 부호(67)는 판정부, 참조 부호(68, 69)는 복수의 지연 소자(T/n)로 이루어지는 지연 회로, 참조 부호(70)는 가산부, 참조 부호(71, 72)는 승산기를 나타낸다. 또한, A, B, C, C', D∼H, J∼L은 각 부의 신호를 나타낸다.
신호 선택부(61)와, 파워 산출부(65)와, 가산부(66)와, 판정부(67)를 이용하여 임계치 Ref를 초과하는 송신 신호 C의 피크치를 검출하고, 그 피크치의 송신 신호를 선택 출력하는 구성은 도 5에 도시한 경우와 마찬가지이다. 또한, 지연 회로 (68, 69)와, 대역 제한용 필터(63)와 가산부(70)의 기능도, 도 5에 도시한 동일 명칭의 기능 부분과 동일하므로 그에 대한 중복 설명은 생략한다.
본 실시예는 주파수 시프트부(62)를 승산기(71, 72)로 구성하고, 신호 선택부(61)로부터의 선택 출력 신호 D에 대하여, 승산기(71)에 의해 회전 벡터 신호 L(+f0=cosωt+jsinωt)의 cosωt를 승산하여 실수부 Re로 하고, 승산기(72)에 의해 회전 벡터 신호 L의 sinωt를 승산하여 허수부 Im으로 하고, 대역 제한용 필터(63)에 의해 대역 제한을 행하여, 그 출력 신호 F를 주파수 역 시프트부(64)에 서 회전 벡터 신호 L(f0의 복소 공액)에 따라 주파수 역 시프트를 행하고, 그 실수부 Re만을 피크치 예측 신호 G로서 가산부(70)에 입력하여, 지연 회로(68)에 의해 지연된 송신 신호 A로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 것이다.
이 경우도, 시간축 상에서 나타내는 송신 신호 C를 도 13의 (c)로 하면, 파워 산출부(65)에 의해 산출한 신호 H는 도 13의 (h)에 도시한 것이 된다. 이 신호 H와, 점선으로 나타내는 임계치 Ref와의 차를 가산부(66)에서 요구함으로써, 신호 J의 부호가 마이너스인 경우, 송신 파워가 큰 것을 나타내므로, 송신 신호의 피크치라고 판정하고, 이 때의 송신 신호 C를 신호 선택부(61)로부터의 선택 출력 신호 D로 하고, 그 외에는 제로점 신호 C'를 선택 출력 신호 D로 한다. 또, 파워 산출부(65) 대신에, 절대치를 취하여 진폭을 산출하고, 그에 대응하는 임계치를 이용해도 좋다.
그리고, 주파수 시프트부(62)에서 상술한 바와 같이 실수부 Re와 허수부 Im으로 하여 시프트하고, 대역 제한용 필터(63)에 의해 수신측에서 잡음 제거할 수 있는 대역으로 제한하고, 주파수 역 시프트부(64)에 의해 역 시프트하여, 그 실수부 Re를 피크치 예측 신호 G로서, 송신 신호 A의 피크를 억압한다. 그리고, 피크 억압 후의 신호 B를 송신한다.
도 14는 피크 억압의 설명도로서, OFDM이나 DMT 등의 멀티 캐리어 전송 방식에서는 채널 수(캐리어 수)를 n으로 하면, 상술한 바와 같이 PAR=3.01+10log n으로 나타낼 수 있다. 채널 수 n=64로 하면, PAR=21.07㏈이 된다. 도 14의 (a)는 평균 레벨 0.177, 피크치 +2로 하고, 주파수 대역을 우측에 도시한 바와 같이 384㎑로 한다. 이 때, 피크치 예측 신호의 주파수 대역을 도 14의 (b)의 우측에 도시한 바와 같이 수신측의 잡음 제거 주파수 대역에서 평탄한 특성 부분에 들어가는 대역을 149㎑로 하면, 10log(149/384)=-4.11〔㏈〕이 되므로, 피크치 예측 신호의 피크 레벨은 +1.246이 된다.
이 피크치 예측 신호에 의해 피크 억압을 행하면, 억압 후의 신호는 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이 2-1.246=0.754의 레벨이 되고, PAR=20log(0.754/0.177) =12.59〔㏈〕이 되므로, 이 피크 억압에 의해 PAR은 21.07-12.59=8.48 [㏈〕의 개선이 가능해진다.
또한, 도 5 및 도 12에서의 임계치 Ref의 선정은, 그 임계치 Ref의 반경(도 8의 (1), (3)의 점선으로 나타내는 원을 참조)이 작을수록 PAR의 억압 효과가 크고, 반대로 임계치 Ref의 반경이 클수록 수신측의 동기용 제로점의 S/N이 커진다. 따라서, 도 15에 도시한 바와 같이 임계치 Ref에는 최적치가 있어, 데이터의 전송 조건에 대응하여 최적치로 선정하는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 여러가지 부가 변경할 수 있는 것으로, 데이터 전송로로서는 저압 배전선만이 아니고, 다른 유선 전송로(ADSL, SDSL, VDSL 등) 또는 무선 전송로(OFDM 방송이나 무선 LAN 등), 그리고 광 전송로(WDM 다중 등)를 이용한 데이터 전송 시스템에도 적용 가능하다. 또한, 멀티 캐리어의 변조 방식에 대해서도 다양한 방식을 적용할 수 있다.
(부기 1) 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하고, 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 2) 송신 신호의 파워를 산출하고, 상기 송신 신호 파워와 임계치를 비교하여, 상기 임계치를 초과했을 때 상기 송신 신호의 피크치라고 판정하여 상기 송신 신호의 피크치를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로 레벨의 제로점 신호를 선택 출력하고, 각 선택 출력 신호를 주파수 시프트하며, 또한 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 후, 상기 송 신 신호의 주파수 대역으로 주파수 역 시프트하여 피크치 예측 신호를 형성하는 과정과, 상기 송신 신호로부터 상기 피크치 예측 신호를 감산하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 3) 송신 신호의 파워 또는 진폭의 크기를 산출하고, 해당 송신 신호 파워와 임계치를 비교하고, 해당 임계치를 초과했을 때 상기 송신 신호의 피크치라고 판정하여 상기 송신 신호의 피크치를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로 레벨의 제로점 신호를 선택 출력하고, 각 선택 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 실수부와 허수부로 나누어 주파수 시프트하여, 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 후, 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 상기 회전 벡터 신호에 의해 주파수 역 시프트한 신호의 실수부를 피크치 예측 신호로 하는 과정과, 상기 송신 신호로부터 상기 피크치 예측 신호를 감산하여 피크 억압을 행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 4) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 피크 억압 방법에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 송신 신호의 피크치를 검출하여, 해당 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하여 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하고, 피크 억압한 신호로서 송신하며, 수신측에서 상기 제로점 신호에 중첩된 잡음 성분을 추출하고, 상기 신호점에 중첩된 잡음 성분을 보간 처리로 구하며, 상기 잡음 성분을 이용하여 상기 신호점에 중첩된 잡음 성분을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하 는 피크 억압 방법.
(부기 5) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 피크 억압 방법에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 후, 롤 오프 필터에 의해 파형 정형된 송신 신호의 피크치를 검출하고, 해당 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 해당 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행한 신호를 변조하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 6) 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 피크 억압 방법에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 후, 롤 오프 필터에 의해 파형 정형된 신호를 디지털 변조한 송신 신호의 피크치를 검출하고, 해당 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 해당 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행한 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 7) 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 피크 억압 방법에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입한 송신 신호를 형성하는 과정과, 해당 송신 신호의 파워를 구하여 임계치와 비교하고, 상기 임계치를 초과했을 때 피크치라고 판정하여, 상기 송신 신호의 피크치를 추출하고, 그 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 과정과, 수신 신호의 상기 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 상기 신호점 위치의 잡음 성분을 보간 처리로 구하여, 해당 잡음 성분에 의해 상기 수신 신호에 중첩된 잡음을 제거하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
(부기 8) 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서, 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하고, 해당 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 해당 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하는 피크 억압부를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 9) 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 상기 제로점 삽입부의 후단에 접속하고, 상기 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 10) 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서, 신호점에 대해서 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 상기 제로점 삽입부의 후단에 접속하여 파형 정형을 행하는 롤 오프 필터와, 상기 롤 오프 필터의 출력의 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 11) 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서, 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 상기 제로점 삽입부의 후단에 접속하여 파형 정형을 행하는 롤 오프 필터와, 상기 롤 오프 필터의 출력 신호를 디지털 변조하는 변조부와, 상기 변조부의 출력의 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 12) 부기 8 내지 11 중 어느 하나에 기재된 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 피크 억압부는 상기 송신 신호의 파워를 구하는 파워 산출부 또는 진폭의 크기를 구하는 진폭 산출부와, 상기 파워 산출부 또는 진폭 산출부에 의해 구한 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 임계치를 초과하고 있을 때, 상기 송신 신호를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로점 신호를 선택 출력하는 신호 선택부와, 상기 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 주파수 시프트를 행하는 주파수 시프트부와, 상기 주파수 시프트부에 의해 주파수 시프트된 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 대역 제한용 필터와, 상기 대역 제한용 필터의 출력 신호를 상기 회전 벡터 신호에 의해 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시키는 주파수 역 시프트부와, 상기 주파수 역 시프트부의 출력 신호를 피크치 예측 신호로서 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 13) 부기 8 내지 11 중 어느 하나에 기재된 데이터 전송 장치에 있어서, 상기 피크 억압부는 상기 송신 신호의 파워를 구하는 파워 산출부 또는 진폭의 크기를 구하는 진폭 산출부와, 상기 파워 산출부 또는 진폭 산출부에 의해 구한 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 임계치를 초과하고 있을 때, 상기 송신 신호를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로점 신호를 선택 출력하는 신호 선택부와, 상기 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 실수부와 허수부로서 주파수 시프트를 행하는 주파수 시프트부와, 상기 주파수 시프트부에 의해 주파수 시프트된 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 대역 제한용 필터와, 상기 대역 제한용 필터의 출력 신호를 상기 회전 벡터 신호에 의해 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시켜 실수부만을 피크치 예측 신호로서 출력하는 주파수 역 시프트부와, 상기 주파수 역 시프트부로부터의 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
(부기 14) 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서, 송신부와 수신부를 포함하고, 상기 송신부는 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 상기 제로점 삽입부의 후단에 접속하고, 상기 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하는 피크 억압부를 포함하고, 상기 수신부는 수신 신호의 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 상기 신호점 위치의 잡음 성분을 보간 처리로 구하여, 상기 잡음 성분에 의해 상기 수신 신호에 중첩된 잡음을 제거하는 잡음 제거부를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 송신 신호의 피크치를 임계치를 초과했는지의 여부에 따라 판정하고, 초과한 송신 신호 피크에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역의 피크치 예측 신호를 형성하고, 이 피크치 예측 신호를 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 것으로, 단순하게, 피크치를 잘라 버리도록 제한하는 것이 아니라, 잡음 성분으로서 중첩함으로써, 피크 억압을 행하고, 수신측에서는 잡음 제거 과정에 의해, 피크 억압된 송신 신호를 복원할 수 있다. 따라서, 멀티 캐리어 전송에 있어서의 송신 신호의 피크에 의한 라인 드라이버 등의 포화 문제를 해결하고, S/N을 개선하여 고속 데이터 전송을 가능하게 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 송신 신호의 파워를 산출하는 단계;
    상기 송신 신호의 파워와 임계치를 비교하여, 상기 송신 신호의 파워가 상기 임계치를 초과하고 있을 때는 상기 송신 신호의 피크치라고 판정하여 상기 피크치를 선택 출력하고, 상기 송신 신호의 파워가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로 레벨의 제로점 신호를 선택 출력하는 단계;
    상기 신호 선택 단계에서의 출력 신호를 주파수 시프트하는 단계;
    대역 제한용 필터에 의해 상기 주파수 시프트 단계의 출력 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 단계;
    상기 대역 제한 단계의 출력 신호를 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 주파수 역 시프트하여 피크치 예측 신호를 형성하는 단계; 및
    상기 송신 신호로부터 상기 피크치 예측 신호를 감산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
  3. 송신 신호의 파워를 산출하는 단계;
    상기 송신 신호의 파워 또는 진폭의 크기와 임계치를 비교하여, 상기 송신 신호의 파워 또는 진폭의 크기가 상기 임계치를 초과하고 있을 때는 상기 송신 신호의 피크치라고 판정하여 상기 피크치를 선택 출력하고, 상기 송신 신호의 파워 또는 진폭의 크기가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로 레벨의 제로점 신호를 선택 출력하는 단계;
    상기 선택 출력된 신호를 회전 벡터 신호에 의하여 실수부와 허수부로 나누어 주파수 시프트하는 단계;
    대역 제한용 필터에 의해 상기 주파수 시프트 단계의 출력 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 단계;
    상기 대역 제한 단계의 출력 신호를 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 회전 벡터 신호에 의해 주파수 역 시프트하고, 상기 역 시프트된 신호의 실수부를 피크치 예측 신호로 하는 단계; 및
    상기 송신 신호로부터 상기 피크치 예측 신호를 감산하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    송신측에서는,
    신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호를 형성하는 단계;
    상기 송신 신호의 피크치를 검출하고, 상기 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하여 상기 송신 신호로부터 감산하는 단계; 및
    상기 감산 단계의 출력 신호를 송신하는 단계
    를 포함하고,
    수신측에서는,
    상기 송신 단계의 신호를 수신한 신호로부터 상기 제로점 신호에 중첩된 잡음 성분을 추출하고, 상기 신호점에 중첩된 잡음 성분을 보간 처리에 의해 구하여, 상기 보간 처리된 잡음 성분을 이용하여 상기 신호점에 중첩된 잡음 성분을 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    송신측에서는,
    신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호를 형성하는 단계; 및
    상기 송신 신호의 파워를 구하여 임계치와 비교하고, 상기 임계치를 초과했을 때는 상기 송신 신호의 피크치라고 판정하여, 상기 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 주파수 특성의 피크치 예측 신호를 형성하며, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호로부터 감산하는 단계
    를 포함하고,
    수신측에서는,
    수신 신호의 상기 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 상기 수신 신호에 중첩된 잡음 성분을 보간 처리로 구하여, 상기 잡음 성분에 의해 상기 수신 신호에 중첩된 잡음 성분을 제거하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 피크 억압 방법.
  6. 피크 억압부를 포함하고 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서,
    상기 피크 억압부는,
    송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하는 검출부;
    상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하는 예측 신호 형성부; 및
    상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하는 감산부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  7. 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서,
    신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와,
    상기 제로점 삽입부의 후단에 접속되고, 상기 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파 수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 피크 억압부
    를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 피크 억압부는 상기 송신 신호의 파워를 구하는 파워 산출부와, 상기 파워 산출부에 의해 구한 송신 신호 파워가 임계치를 초과하고 있을 때, 상기 송신 신호를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로점 신호를 선택 출력하는 신호 선택부와, 상기 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 주파수 시프트를 행하는 주파수 시프트부와, 상기 주파수 시프트부에 의해 주파수 시프트된 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 대역 제한용 필터와, 상기 대역 제한용 필터의 출력 신호를 상기 회전 벡터 신호에 의해 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시키는 주파수 역 시프트부와, 상기 주파수 역 시프트부의 출력 신호를 피크치 예측 신호로서 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  9. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 피크 억압부는 상기 송신 신호의 파워를 구하는 파워 산출부 또는 진폭의 크기를 구하는 진폭 산출부와, 상기 파워 산출부 또는 진폭 산출부에 의해 구한 송신 신호 파워 또는 진폭의 크기가 임계치를 초과하고 있을 때, 상기 송신 신호를 선택 출력하고, 상기 송신 신호 파워가 상기 임계치를 초과하지 않을 때는 제로점 신호를 선택 출력하는 신호 선택부와, 상기 신호 선택부의 출력 신호를 회전 벡터 신호에 의해 실수부와 허수부로서 주파수 시프트를 행하는 주파수 시프트부와, 상기 주파수 시프트부에 의해 주파수 시프트된 신호를 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한하는 대역 제한용 필터와, 상기 대역 제한용 필터의 출력 신호를 상기 회전 벡터 신호에 의해 상기 송신 신호의 주파수 대역으로 복귀시켜 실수부만을 피크치 예측 신호로서 출력하는 주파수 역 시프트부와, 상기 주파수 역 시프트부로부터의 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호로부터 감산하여 피크 억압을 행하는 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
  10. 멀티 캐리어 전송을 행하는 데이터 전송 장치에 있어서,
    송신부와 수신부를 포함하고,
    상기 송신부는 신호점에 대하여 소정의 간격으로 제로점 신호를 삽입하여 송신 신호로 하는 제로점 삽입부와, 상기 제로점 삽입부의 후단에 접속되고, 상기 송신 신호의 임계치를 초과한 피크치를 검출하여 상기 송신 신호의 피크치에 기초하여 수신측의 잡음 제거 주파수 대역으로 제한한 피크치 예측 신호를 형성하고, 상기 피크치 예측 신호를 상기 송신 신호의 피크치로부터 감산하는 피크 억압부를 포함하고,
    상기 수신부는 수신 신호의 신호점에 상당하는 위치를 추출하여 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분을 추출하고, 상기 제로점 신호 위치의 잡음 성분에 의해 상기 신호점 위치의 잡음 성분을 보간 처리로 구하여, 상기 잡음 성분에 의해 상기 수신 신호에 중첩된 잡음을 제거하는 잡음 제거부를 포함한 것을 특징으로 하는 데이터 전송 장치.
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