KR100789135B1 - 순환 지연 오프셋을 적용한 다이버시티 구현 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 방송서비스를 위하여 방송되는 OFDM 신호를 통해 다이버시티 이득을 얻도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 방송서비스를 위하여 특정 기지국, 섹터 혹은 안테나마다 서로 다른 순환 지연 오프셋을 적용하여 셀 경계지역에서 다이버시티 이득을 얻을 수 있도록 하고 있다.

직교 주파수 분할 다중 방식, 순환 지연 오프셋, 보호구간, 방송서비스

Description

순환 지연 오프셋을 적용한 다이버시티 구현 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR DIVERSITY RECEPTION USING CYCLIC　SHIFT OFFSET}

도 1은 OFDMA 통신 시스템의 개념을 도시한 도면

도 2는 종래기술에 따른 송신기의 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 순환 지연기 및 순환지연 오프셋 제어기를 도시한 도면

도 4은 본 발명의 실시 예에 따라 서로 다른 순환지연 오프셋을 적용한 송신신호를 시간 축 상에서 도시한 도면

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 OFDM 기반의 패킷 서비스 망에서 방송 서비스를 제공하기 위한 프레임 구조를 나타낸 도면

도 6 은 본 발명의 실시예에 의한 송신단 및 수신단의 동작을 나타내는 흐름도.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing,이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 "OFDMA"이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 "OFDMA 통신 시스템"이라 칭하기로 한다)에 관한 것으로서, 특히 방송되는 OFDM 신호를 통해 다이버시티 이득을 얻도록 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

1970년대 말 미국에서 셀룰라(cellular) 방식의 무선 이동 통신 시스템 (Mobile Telecommunication System)이 개발된 이래 국내에서는 아날로그 방식의 1세대(1G: 1st Generation) 이동 통신 시스템이라고 할 수 있는 AMPS(Advanced Mobile Phone Service) 방식으로 음성 통신 서비스를 제공하기 시작하였다.

이후, 1990년대 중반 2세대(2G: 2nd Generation) 이동 통신 시스템으로서 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 "CDMA"라 칭하기로 한다) 방식의 시스템을 상용화하여 음성 및 저속 데이터 서비스를 제공하였다.

또한, 1990년대 말부터 향상된 무선 멀티미디어 서비스, 범 세계적 로밍 (roaming), 고속 데이터 서비스 등을 목표로 시작된 3세대(3G: 3rd Generation) 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)은 현재 일부 상용화되어 서비스가 운영되고 있다. 특히, 상기 3세대 이동 통신 시스템은 이동 통신 시스템에서 서비스하는 데이터량이 급속하게 증가함에 따라 보다 고속의 데이터를 전송하기 위해 개발되었다.

또한, 현재는 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태이다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표 로 하여 표준화되고 있다. 따라서 무선 통신 네트워크에서 유선 통신 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.

그래서, 상기 4세대 이동 통신 시스템에서는 유·무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 OFDM 방식을 활발하게 연구 하고 있다. 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각 을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.

이에 따라 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 멀티패스 (multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘한다. 이 때문에 지상파 디지털 TV 및 디지털 음성 방송에 적합한 변조방식으로 주목을 받고 있다. OFDM은 주로 통신분야에서 연구가 진행되어 왔으나, EBU(European Broadcasting Union)가 제안한 디지털 음성방송 시스템의 변조방식으로 채택되면서 방송분야에서도 연구 개발이 진행되었다.

OFDM의 송신 신호는 다수의 디지털 변조파를 합해 놓은 것이다. 각 반송파의 변조 방식으로서는 음성 방송용에는 QPSK, 지상파 디지털 TV 방송용으로는 대역 이 용 효율이 우수한 64QAM 등의 다치 변조방식이 잘 이용된다. OFDM에 의한 데이터 의 전송은 전송 심볼을 단위로 하고 있다. 각 전송 심볼은 유효 심볼 구간과 가드 인터벌이라는 구간으로 구성된다. 가드 인터벌은 멀티패스(고스트)의 영향을 줄이 기 위한 신호 구간이다.

OFDM을 전송 대역폭과 비트 레이트가 일정한 단일 캐리어 방식과 비교하면, 송신 데이터를 NC개의 반송파에 분산하여 전송하는 경우, 전송 심볼 1개의 계속 시 간은 단일 캐리어 방식의 약 NC 배가 된다. 이와 같이 전송 심볼 1개의 계속 시간 이 단일 캐리어 방식보다 크게 길어지고 시간축에서 가드 인터벌을 부가하면 멀티 패스(고스트)가 증가해도 전송특성의 열화가 적다.

OFDM은 데이터를 전송대역 전체에 분산하여 전송하기 때문에 특정 주파수 대역에 방해 신호가 존재하는 경우에도 그 영향을 받는 것은 일부 데이터 비트에 한정되며, 인터리브와 에러정정 부호로 효과적으로 특성을 개선할 수 있다. 또한, 멀티패스에 강한 특성이 있으므로 비교적 소전력의 다수 송신국을 이용하여 단일 주파수로 서비스 영역을 커버하는 SFN(Single Frequency Network)을 구성할 수 있다.

또한, OFDM은 반송파가 같은 주파수 간격으로 정렬된 멀티캐리어 방식이므로 전송로에 비선형 특성이 존재하고, 상호변조에 의한 특성 열화가 발생하기 쉽다. 따라서 충분한 선형 영역에서 사용할 필요가 있다. 아울러, OFDM은 FFT(고속 퓨리 에 변환)에 의한 변복조 처리가 가능하다는 특징이 있다.

OFDM 방식은 여러 개의 반송파를 사용하는 다수반송파 전송의 일종으로 반송 파의 수만큼 각 채널에서의 전송주기가 증가하게 된다. 이 경우 광대역 전송시에 나타나는 주파수 선택적 채널이 심볼간 간섭이 없는 주파수 비선택적 채널로 근사 화 되기 때문에 간단한 단일탭 등화기로 보상이 가능하다.

한편, 멀티캐리어 변조 방식을 적용하는 시스템은 1950년대 후반 군용 HF 라디오에 처음 적용되었으며, 다수의 직교하는 서브 캐리어를 중첩시키는 OFDM 방 식은 1970년대부터 발전하기 시작하였으나, 멀티 캐리어들간의 직교 변조의 구현 이 난이한 문제였었기 때문에 실제 시스템 적용에는 한계가 있었다. 그러나 1971년 바인스타인(Weinstein)등이 상기 OFDM 방식을 사용하는 변복조는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 효율적으로 처리가 가능함을 발표하면서 OFDM 방식 에 대한 기술개발이 급속히 발전했다.

또한 보호구간(guard interval)의 사용과 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix) 보호구간 삽입 방식이 알려지면서 다중경로 및 지연 확산(delay spread)에 대한 시스템의 부정적 영향을 더욱 감소시키게 되었다.

OFDM 심볼의 전송은 심볼단위로 이루어지나 OFDM 심볼이 다중경로 채널을 통 해 전송되는 동안 이전 심볼에 의한 영향을 받게 된다. 이러한 OFDM 심볼간 간섭 을 방지하기 위해 연속된 심볼 사이에 채널의 최대 지연 확산보다 긴 보호구간(gu ard interval)을 삽입한다.

OFDM 심볼주기(

)는 실제 데이터가 전송되는 유효 심볼 주기(

)와 보호구간의 합이 되며, 수신단에서는 보호구간을 제거한 후 유효 심볼 주기 동안의 데이터를 취하여 복조를 수행한다. 보호구간에는 부반송파의 지연에 의해 발생할 수 있는 직교성의 파괴를 방지하기 위해 유효 심볼 구간에서 마지막 구간(

)의 신호를 복사하여 삽입하게 되며 이를 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix; 이하 CP)라 한다.

CP 의 삽입으로 대역폭 효율은 (

) / (

+

) 감소하게 되며, 유효 심볼구간의 신호대잡음비 손실이 발생한다. CP 의 삽입에 의한 신호대잡음비 손실이 1% 이하가 되도록 유효 심볼 구간의 길이를 설정한다. 또한, 인접한 OFDM 심볼 사이에는 지연확산(delay spread)보다 긴 CP 를 보호구간(guard interval)에 삽입하여 인접 심볼간 간섭(ISI: intersymbol interference)과 인접 채널간 간섭(ICI: inter- channel interference)을 쉽게 제거할 수 있다.

한편, 상기 OFDM 방식 기술은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broad -casting: DAB)과 디지털 텔레비젼, 무선 근거리 통신망(WLAN: Wireless Local Area Network) 그리고 무선 비동기 전송 모드(WATM: Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되어지고 있다. 즉, 하드 웨어적인 복잡도(Complexity)로 인하여 널리 사용되지 못하다가 최근 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 "FFT"라 칭하기로 한다)과 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭하기로 한다)을 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현 가능해 졌다.

상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(FDM: Frequency Division Multi plexing) 방식과 비슷하나 무엇보다도 다수개의 서브 캐리어들 간의 직교성(Ortho gonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가진다. 또한 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다는 특징을 가진다.

또한, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 강하고, 다중경로 페이딩에 강하고, 보호구간을 이용하여 심벌간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference) 영향 을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능 하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 통신시스템 구조 에 적극 활용되고 있는 추세에 있다.

한편, 상기 OFDM 방식에 기반한 다중 접속 방식이 상기 OFDMA 방식이다. 상기 OFDMA 방식은 한 개의 OFDM 심벌(symbol)내의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 다수의 사용자들, 즉 다수의 단말기들이 분할하여 사용하는 방식으로서, 사용자에게 주파수 및 시간을 분할하여 할당하는 다중 사용자 접속 방식이다. OFDMA의 장점은 주파수 및 시간을 사용자의 요구에 맞추어 다양하게 제공할 수 있다는 것이다. 이런 이유로 OFDMA 방식은 다양한 QoS를 제공할 수 있다. 또한 OFDMA 는 OFDM의 부채널들을 사용자의 채널환경에 따라 적응적으로 배분함으로써 용량을 극대화할 뿐만 아니라 TDMA등과 동시에 사용이 가능하다.

상기 OFDMA 방식을 사용하는 통신 시스템으로서는 IEEE(Institute of Electrical and Elec tronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템 등이 존재한다. 여기서, 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 OFDMA 방식을 사용하는 고정 (fixed) 광대역 무선 접속(BWA: Broadband Wireless Access) 통신 시스템이다. 또한, 상기 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 단말기 의 이동성까지 고려하는 시스템으로서, 현재 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 2048 포인트(2048-point) 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inver se Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭하기로 한다)을 사용하며, 1702개의 서브 캐리어들을 사용한다.

상기 IEEE 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 1702개 의 서브 캐리어들중 166개의 서브 캐리어들은 파일럿(pilot) 서브 캐리어들로 사용 하고, 상기 166개의 서브 캐리어들을 제외한 1536개의 서브 캐리어들은 데이터 (data)서브 캐리어들로 사용한다. 또한, 상기 1536개의 데이터 서브 캐리어들을 48 개씩 분류하여 총 32개의 서브 채널(sub-channel)로 생성하고, 상기 서브 채널들을 시스템 상황에 맞게 다수의 사용자들에게 할당한다.

여기서, 상기 서브 채널이라 함은 다수의 서브 캐리어들로 구성되는 채널을 의미하며, 여기서는 48개의 서브 캐리어들이 1개의 서브 채널을 구성하는 것이다. 여기서 서브채널을 구성하는 방법에 따라 두 가지 통신 시스템을 고려할 수 있다.

첫 번째로 상기 OFDMA 통신 시스템은 서브 채널에서 사용하는 전체 서브 캐 리어들, 특히 데이터 서브 캐리어들을 전체 주파수 대역에 분산시켜 주파수 다이 버시티 이득(frequency diversity gain)을 획득하는 것을 목적으로 하는 통신 시스 템이다. 두 번째로 상기 OFDMA 통신 시스템은 서브 채널에서 사용하는 전체 서브 캐리어들, 특히 데이터 서브 캐리어들을 주파수 대역에서 인접한 서브 캐리어들로 구성하는 통신 시스템이다.

도 1 은 OFDMA 통신 시스템의 개념을 도시한 도면이다. 상기 도 1 을 참조 하면, 인접한 3개의 기지국에서 거리가 유사하여 각 기지국으로부터의 채널이 단일 경로이고 각각의 경로가 샘플 단위의 시간차이 이내로 도착하는 영역이 발생 할 수 있다. 이러한 영역에서 단말이 방송신호를 수신하게 되면 평균 SNR 값만 증가되고 다이버시티 이득을 얻을 수 없게 된다. 이러한 영역을 편의상 다이버시티 부족영역 (Diversity Deficiency Area)이라 정의한다.

도 2는 종래기술에 따른 송신기의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2 를 참조하면, 먼저 상기 OFDMA 통신 시스템의 송신기는 CRC 삽입기(Cyclick Redun- dancy Check inserter)(111), 인코더(encoder)(113), 심벌 매핑기 (symbol mapper) (115), 서브 채널 할당기(sub-channel allocator)(117), 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(119), 파일럿 심벌 삽입기(pilot symbol inserter)(121), 역고속 푸리에 변환기(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭 하기로 한다)(123), 병렬/직렬 변환기(parallel to serial conver- ter)(125), 보호 구간 삽입기(guard interval inserter)(127), 디지털/ 아날로그 변환기 (digital to analog converter)(129), 및 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 "RF"라 칭하기로 한다)처리기(processor)(131)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 전송하고자 하는 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제어 데이터 비트(control data bits)가 발생하면, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비 트는 상기 CRC 삽입기(111)로 입력된다. 여기서, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트를 "정보 데이터 비트(information data bits)"라고 칭하기로 한다. 상기 CRC 삽입기(111)는 상기 정보 데이터 비트를 입력하여 CRC 비트를 삽입한 후 상기 인코더(113)로 출력한다. 상기 인코더(113)는 상기 CRC 삽입기(111)에서 출력 한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 코딩(coding) 방식으로 코딩한 후 상 기 심벌 매핑기(115)로 출력한다. 여기서, 상기 코딩 방식은 소정 코딩 레이트(co- ding rate)를 가지는 터보 코딩(turbo coding) 방식 혹은 컨벌루셔널 코딩(convol- utional coding) 방식 등이 될 수 있다.

상기 심벌 매핑기(115)는 상기 인코더(113)에서 출력한 코딩된 비트(coded bits)를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌로 생성한 후 상기 서브 채널 할당기(117)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식은 QPSK(Quadra- ture Phase Shift Keying) 방식 혹은 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방 식 등이 있다.

QPSK (Quadrature Phase Shift Keying: 직교 위상 편이 변조)라 함은 위상 편이 변조 (PSK)의 하나로 전송하고자 하는 두 값 (0 또는 1)의 전송 신호를 반송 파의 0위상 (同位相)과

위상 (逆位相)의 2위상에 대응시켜서 전송하는 2진 위상 편이 변조 (BPSK : binary PSK)와는 달리, 두 값의 디지털 신호의 0과 1의 2비트를 모아서 반송파의 4위상에 대응시켜서 전송하는 방식을 말한다.

즉 예를 들면 0 위상에 (0, 0),

/2 위상에 (0, 1),

위상에 (1, 0), 3

/2 위상에 (1, 1)을 대응시켜서 전송한다. 반송파의 위상 변화를 90 도 간격 으로 취하여 하나의 부호 (1 Symbol)로 1비트를 전송하는 2진 위상 편이 변조와는 달리 하나의 부호로 2비트를 전송하는 방식이다. 직교 위상 편이 변조를 4위상 편이 변조(quadrature PSK)라고도 한다.

4위상 편이 변조파는 2위상 편이 변조파와 같은 주파수 대역폭에서 2배의 정보를 전송할 수가 있다. 위성 방송에서는 음성 신호의 전송이나 위성 통신에서 널리 사용되고 있다.

QAM(Quadrature Amplitude Modulation : 직교 진폭 변조) 이라 함은 디지털 변조 방식의 일종인 다치 변조(multi-level modulation) 방식의 하나로, 피변조 (반송파)의 진폭과 위상의 쌍방을 조합하여 이용하는 변조 방식이다. 디지털 전송 할 때의 고속 변조기로서 아날로그 전화 회선이 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 피변조파 1파당 4값의 진폭, 4값의 위상(phase)을 각각 판별할 수 있으면 16의 정보를 전달할 수 있다.

이 때문에 반송파를 2400Hz로 하면 9600bps의 전송이 가능하다. 수신측에서 16 값을 정확하게 판별하려면 전화 회선에서 열화된 특성을 복원할 필요가 있다. 이것을 자동 등화 (automatic equalization)라고 한다. 최근에는 자동 등화 기술이 발달되어 있어서 더한층 다치화 한 32치 QAM, 64치 QAM 등의 고속 변조기가 등장 하고 있다

한편, 상기 서브 채널 할당기(117)는 상기 심벌 매핑기(115)에서 출력한 변조 심벌들을 입력하여 서브 채널을 할당한 후 상기 직렬/병렬 변환기(119)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(119)는 상기 서브 채널 할당기(117)에서 출력 하는 서브 채널이 할당된 직렬 변조 심벌들을 입력하여 병렬 변환한 후 상기 파일럿 심벌 삽입기(121)로 출력한다. 상기 파일럿 심벌 삽입기(121)는 상기 직렬 /병렬 변환기(119)에서 출력한 병렬 변환된 변조된 심벌들에 파일럿 심벌들을 삽입한 후 상기 IFFT기(123)로 출력한다.

상기 IFFT기(123)는 상기 파일럿 심벌 삽입기(121)에서 출력한 신호를 입력 하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(125)로 출력한 다. 상기 병렬/직렬 변환기(125)는 상기 IFFT기(123)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호 구간 삽입기(127)로 출력한다. 상기 보호 구간 삽입기 (127)는 상기 병렬/직렬 변환기(125)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호 를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(129)로 출력한다.

여기서, 상기 보호 구간은 상기 OFDMA 통신시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 제거하기 위해서 삽입된다. 또한, 상기 보호 구간은 일정 구간의 널(null) 데이터를 삽입하는 형태로 제안되었으나, 상기 보호 구간에 널 데이터를 전송하는 형태는 수신기에서 OFDM 심벌의 시작점을 잘못 추정 하는 경우 서브 캐리어들간에 간섭이 발생하여 수신 OFDM 심벌의 오판정 확률이 높 아지는 단점이 존재하였다.

따라서, 시간 영역의 OFDM 심벌의 마지막 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 "사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix)" 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 "사 이클릭 포스트픽스(Cyclic Postfix)" 방식이 사용되고 있다.

상기 디지털/아날로그 변환기(129)는 상기 보호 구간 삽입기(127)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(131)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(131)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(129)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.

이러한 OFDMA 기술을 기반으로 하는 통신 시스템에서 방송 서비스를 하는 경우에는 OFDM 변조 방식의 고유한 특징인 다중 경로 결합 능력에 의하여 인접 기지국이나 인접 섹터로부터의 방송 신호의 시간지연이 보호시간 이내이고 각 경로의 시간차이가 채널대역폭의 역수인 샘플 구간 이상인 경우에 다이버시티 이득을 얻게 된다. 그러나 종래 기술에서는, 도1에서 살펴본 바와 같이 셀 경계지역에서는 인접 기지국이나 인접 섹터로부터의 시간지연 경로차이가 샘플구간 이내인 지역, 즉 다이버시티 부족영역 (Diversity Deficiency Area)이 존재하며 이러한 지역에서는 단순히 평균 수신 레벨의 증가만 있을 뿐 확률적인 다이버시티 이득이 없게 된다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 OFDM/OFDMA 기술을 기반으로 하는 통신시스템에서 각 기지국의 송신신호에 서로 다른 순환지연오프셋을 적용하여 셀 경계지역에서 다이버시티 이 득을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 OFDM/OFDMA 기술을 기반으로 하는 통신시스템에서 동일 기지국의 각 섹터의 송신신호에 서로 다른 순환지연오프셋을 적용하여 섹터 경계 지역에서 다이버시티 이득을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 OFDM/OFDMA 통신 시스템에서 하나의 프레임 구조에서 패킷 서비스를 위한 구간과 방송서비스를 위한 구간을 나누고, 각 서비스의 커버 리지를 다르게 하기 위하여 방송서비스를 위한 전송 심벌의 보호구간과 패킷 서비스를 위한 심벌의 보호구간을 서로 다르게 설정하여 각 서비스의 커버리지를 조절 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예는 다이버시티 결핍영역에서 이동 단말의 방송 다이버시티를 구현하기 위한 데이터 송신 장치에 있어서, 송신 데이터를 역고속 푸리에 변환하여 시간영역의 데이터열로 변환하는 역고속푸리에 변환기; 상기 역고속 푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하고, 주어진 순환지연시간에 따라 지연 신호를 생성하는 순환 지연부; 및 상기 순환 지연부로부터 생성된 지연 신호에 대하여 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입기를 포함하는 것을 특징으로 한 다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 순환 지연부는 상기 역고속푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하는 순환지연기; 및 상기 순환지연시간에 따라 지연 신호를 생성하는 순환 지연 오프셋 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보호구간은 사이클릭 프리픽스로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 순환 지연을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터는 순환 지연을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 순환 지연은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예는 다이버시티 결핍영역에서 이동 단말의 방송 다이버시티를 구현하기 위한 데이터 송신 장치에 있어서, 전송 데이터를 변조하는 변조기; 상기 변조기에 의하여 변환된 주파수 영역의 데이터에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하고, 상기 순환지연시간에 따른 지연 신호를 생성하 는 순환 지연부; 및 상기 순환 지연부로부터 생성된 지연 신호에 대하여 역 푸리에 변환을 수행 하는 역 푸리에 변환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 순환 지연부는 상기 역고속푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하는 순환지연기; 및 상기 순환지연시간에 따라 지연 신호를 생성하는 순환 지연 오프셋 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 쉬프트 오프셋을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 쉬프트 오프셋을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 쉬프트 오프셋은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 다이버시티 결핍영역에서 이동 단말의 방송 데이터 수신 다이버시티를 구현하기 위한 방송 데이터 송신 방법에 있어서, 전송할 변조심벌들을 부반송파에 매핑하는 단계; 부반송파에 매핑된 변조심벌들을 역고속푸리에 변환하여 시간영역의 데이터열로 변환하는 단계; 및 상기 시간영역의 데이터열을 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 따른 순환 지연을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 사이클릭 프리픽스를 보호구간으로 하여 전송되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 순환 지연을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 순환 지연을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 순환 지연은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예는 다이버시티 결핍영역에서 이동 단말의 방송 데이터 수신 다이버시티를 구현하기 위한 방송 데이터 송신 방법에 있어서, 주파수 영역의 변조 심벌들을 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 쉬프트 오프셋에 의한 위상 천이를 수행하는 단계; 및 위상 천이를 수행한 상기 변조 심벌들에 대하여 역고속푸리에 변환을 수행한 다음, 전송 안테나를 통한 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 사이클릭 프리픽스를 보호구간으로 하여 전송되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 쉬프트 오프셋에 의한 위상천이를 수행하여 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이터는 쉬프트 오프셋에 의하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 쉬프트 오프셋은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing,이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 "OFDMA"이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 "OFDMA 통신 시스템"이라 칭하기로 한다)에 관한 것으로서, 이하에서는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)방식에 의한 관점에서 기술됨을 유의하여야 한다.

전술한 바와 같이 OFDMA는 사용자에게 주파수 및 시간을 분할하여 할당하는 다중 사용자 접속 방식으로서, 본 발명은 OFDMA 통신 시스템에서 셀 경계지역에서 다이버시티 이득을 얻기 위한 기지국별 송신신호를 생성하는 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다. 이를 위해, 본 발명은 상기 OFDMA 통신 시스템에서 송신기에서 셀/섹터마다 서로 다른 순환지연 오프셋(Cyclic Delay Offset)을 배정하여 송신신호를 생성한다. 다이버시티 부족영역(Diversity Deficiency Area)에서는 단말이 방송신호를 수신하게 되면 평균 SNR 값만 증가되고 다이버시티 이득을 얻을 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에서는 각각의 기지국에 순환지연 오프셋을 주어 다이버시티 부족 영역이 다이버시티 효과를 얻도록 하여, 평균 수신 SNR (Signal- to-Noise Ratio)이 낮은 셀 경계지역에서 평균 수신 SNR 이 높은 셀 중앙지역 쪽으로 이동시킨 효과를 주어 셀 경계 지역에서의 서비스 품질을 향상시킬 수 있도록 하고 있다. 이때, 상기 기지국은 하나의 셀을 관장하며 서비스를 할 수도 있고, 다수의 셀을 관장하며 서비스를 할 수도 있으나 여기서는 설명의 편의상 하나의 기지국은 하나의 셀만을 관장한다고 가정하기로 한다.

이하에서는 본 발명에 의한 순환지연오프셋의 구현방법 및 수신기의 동작에 대해서 살피기로 한다.

먼저 도 3을 통해 본 발명에 의한 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하기로 한다. 설명에 앞서, 도 3 은 종래의 송신기 구조 도 2에서 병렬/직렬 변환기(125)와 보호구간(127)사이에 순환 지연기(126.A)및 순환지연오프셋 제어기 (126.B)를 삽입한 형태를 나타낸다. 편의상 본 발명이 적용되는 부분만을 나타낸 것이며, 다른 부분의 동작은 도 2에서 설명하였으므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.

도 3 에서 순환 지연기(126.A)및 순환지연 오프셋 제어기(126.B)는 시간영역에서 구현된 실시예를 나타내고 있으며, 상기 순환 지연 기(126.A)및 순환지연오프셋 제어기(126.B)는 보호 구간 삽입기(127)이전에 배치됨을 특징으로 한다. 이때 순환 지연기(126.A)및 순환지연오프셋 제어기 (126.B)에 의한 동작은 아래와 같이 수학식 1로 표현된다.

여기에서 f_c는 반송파 주파수, δf는 서브캐리어 간격, T_g는 보호시간, T_s 는 보호시간과 전송시간 T_b를 더한 전체 OFDM 심벌 구간, τ는 순환지연시간, C_k는 해당 서브캐리어로 전송되는 QPSK나 16QAM과 같은 변조신호를 의미한다. 다시 말하면, 순환 지연기(126.A)는 순환 지연 제어기(126.B)에 의하여 주어진 쉬프트 오프셋 즉, 순환 지연시간 τ 만큼의 지연 신호를 생성하게 된다. 순환 지연 오프셋 제어기 (126.B)에 의한 순환 지연시간인 τ는 기지국 별로 달리 주어지게 되며, 이때 전송되는 데이터는 모두 동일한 방송 데이터가 기지국들에 의하여 전송됨에 유의 하여야 한다.

즉, 본 발명은 기지국들에 의하여 전송되는 동일한 방송 데이터에 대하여 순환 지연 제어기(126.B)에 의한 수학식 1 에 따른 순환 지연을 수행한 다음, 순환 지연기(126.A)에 의하여 생성된 지연 신호를 전송함을 특징으로 한다.

시간영역에서 구현된 실시예인 도 3 의 순환 지연기(126.A)및 순환지연 오프 셋 제어기(126.B)와는 달리 주파수 영역에서도 상기 순환 지연기 및 순환지연 오프 셋 제어기에 의한 위상 변경의 구현이 가능하다.

본 발명은 주파수 영역에 있어서, 순환 지연기(126.A) 및 순환지연 오프셋 제어기(126.B)를 IFFT기(123) 이전에 배치함으로써 서브 캐리어의 위상을 서브 캐 리어 인덱스 k 에 비례하여 변경할 수 있다. 수학식 2 는 수학식 1과 동일한 식으 로서 주파수 영역에서의 상기 동작을 나타낸다.

이때, 순환 지연기(126.A) 및 순환지연 오프셋 제어기(126.B)에 의한 동작은 전술한 바와 같으며, 쉬프트 오프셋 값에 따른 위상 천이가 발생한 다음 전송된다.

도 4은 본 발명의 실시 예에 따라 서로 다른 순환지연 오프셋을 적용한 송신 신호를 시간 축 상에서 도시한 도면으로서, 기지국/셀 번호에 따라 보호 구간 삽입 전 τ만큼의 순환지연을 적용한 결과를 하나의 서브캐리어에 대하여 도시하고 있 다. 본 발명에 의한 순환 지연기 및 순환지연 오프셋 제어기를 각각 구비하는 개별 기지국은 도시된 바와 같이 τ₁ 과 τ₂ 만큼의 순환 지연된 신호를 발생하게 된다.

개별 기지국으로부터 전술한 바에 따른 순환지연을 적용하면 셀 경계지역에 있는 사용자의 수신신호는 다중 경로를 겪은 것으로 보이며 따라서 다이버시티 이 득을 얻을 수 있다. 이러한 이득을 해석적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1의 다이버시티 부족지역에서 각 기지국으로부터의 도달시간은 t _o 로 동일 하고, 각각의 채널은 단일경로 감쇄채널이라 가정한다. 방송신호의 경우에 기지국 별 변조신호 C_k 는 동일하므로 수신기가 보는 채널은 수학식 3 에서 τ₁ 과 τ ₂ -τ₁ 의 값을 시스템 대역폭의 역수보다는 크도록 하면, 각각의 다중경로를 분리해 낼 수 있으므로 다이버시티 이득을 얻게 된다.

즉, 물리적으로는 동일 시점에 도달하지만, 수신기의 처리과정에서 물리채널 을 기술하는 길쌈 합 (Convolution,'

')이 IFFT/FFT와 보호시간을 이용하는 OFDM 방식의 특징인 순환 길쌈 합 (Circular Convolution,'

')으로 바뀌게 된다. 이에 따라, 도 4의 단말 FFT 창에 도시된 바와 같이, 수신기는 물리채널이 마치 다중경로인 것처럼 동작하게 되며, 이는 수학식 3에 따른 결과이다. 여기서, 수신신호 r(t)는 인접 기지국 또는 섹터별로 동일한 신호 s(t)를 각각 순환지연 오프셋 값 0, τ₁, τ₂ 만큼 순환 지연하여 송신한 신호들 s₀, s₁, s ₂ 에 상기 송신한 신호들의 경로 채널특성 h₀, h₁, h₂ 이 각각 길쌈 합된 후 더해진 값이다. 수식의 결과에서 볼 수 있듯이 상기 동일한 신호 s에 대해 물리채널이 다중 경로인 것으로 나타낼 수 있다.

본 발명에 의한 순환지연 오프셋의 기지국 할당에 있어서, 순환지연 오프셋 τ값은 셀 중첩지역에서의 다이버시티 효과를 높이기 위한 것으로 많은 수의 오프 셋을 필요로 하지 않는다. 시스템의 구성에 따라 4개 또는 7개, 12 (4*3), 21 (7* 3) 등과 같이 일정한 수의 오프셋을 만들어 놓고 인접한 셀/섹터마다 겹치지 않게 할당하면 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따라 OFDM 기반의 패킷 서비스 망에서 방송 서비스를 제공하기 위한 프레임 구조를 나타낸 도면이다.

이 경우에는 방송 심벌에 순환 지연 방법을 적용할 수 있으며, 이때 방송 서 비스의 셀 커버리지를 조절하기 위하여 방송심벌의 보호시간을 패킷서비스 심벌과 다른 값을 갖도록 할 수 있다. 또한 방송구간의 시작부분에 별도의 방송용 프리엠 블 신호가 없는 경우 단말기의 수신기는 패킷 서비스 구간의 프리엠블 신호를 이용 할 수 있다. 즉, 인접 기지국/섹터별 다중 경로의 전송지연시간을 추정하여 인접 기지국/섹터의 다중경로들의 에너지를 모으기 위하여 패킷서비스 구간을 위해 설정 한 수신 FFT 창을 방송서비스 구간에서 재설정할 수 있다.

다시 말하면, 패킷 서비스와 방송 서비스를 동시에 제공하는 경우, 방송 서 비스의 프리앰블 구간은 선택적으로 제공될 수 있다. 즉, 프리앰블 1 과 별개의 프 리 앰블인 프리앰블 2 를 포함하거나 혹은 프리앰블 1을 일정 정도 지연시키는 방 법으로 프리앰블 2 를 구현 할 수도 있다. 이때 프리앰블 2 에서의 지연시간 즉, 쉬프트 오프셋은 기지국 별로 달리 구현되어 본 발명이 적용된다.

한편, 후술하는 바와 같이 수신 동작시 CP 제거 블록에서의 FFT 창이 방송 구간에서 달라질 수 있다. 이처럼 방송구간의 채널은 패킷서비스 구간과 채널 특성 이 다르므로 방송구간 전용의 프리엠블이나 파일롯 톤을 구비해야 한다. 또한 기지 국/셀별로 모두 동일하게 서브캐리어 매핑/디매핑(Mapping/De-mapping)을 수행하고 또한 동일 방송 데이터를 수신한다는 점 말고는 일반적인 OFDM 셀룰라 시스템과 동 작상의 차이점은 없다.

도 6 은 본 발명의 실시예에 의한 송신단 및 수신단의 동작을 나타내는 흐름도이다. 먼저 송신단의 경우, 통상적인 송신장치에서의 동작인 데이터 생성 (S1), CRC 부가 및 채널 인코딩(S2), 변조 및 부반송파 매핑(S3), 및 파일럿 삽입이 이루어진다(S4).

시간 영역의 경우, 본 발명은 전술한 바와 같이 IFFT 및 순환 쉬프트를 수행 한 다음(S5), 수학식 1 에 의해 표현되는 바와 같이 쉬프트 오프셋을 적용하게 된 다(S6).

한편, 만일 본 발명이 주파수 영역에서 이루어지는 경우에는 IFFT 및 순환 쉬프트를 수행하기 이전 즉, 파일럿 삽입(S4) 이후 쉬프트 오프셋을 적용하게 된 다. 이는 수학식 2 에 의하여 표현된다. 쉬프트 오프셋이 적용된 다음에는 병렬- 직렬 변환 및 CP, 즉 사이클릭 프리픽스가 부가되고(S7), 최종적으로 RF 및 전송 안테나를 통하여 전송이 이루어지게 된다(S8).

한편, 수신단의 경우 복조과정을 통해 본 발명에 따른 다이버시티 이득을 얻게 된다. 이하 상기 과정을 보다 상세하게 살피기로 한다.

송신단으로부터 채널을 통하여 전송된 데이터는 수신단에 의하여 통상적인 수신과정을 거치게 된다. 즉, 수신 안테나에 의하여 수집된 데이터는 RF 처리 과정 을 통과한 다음(S9), 동기화를 수행하게 된다(S10).

이때, 다중경로의 도달시간 차이가 보호시간이내라고 가정하면 수학식 3의 연속시간 채널은 아래 수학식 4와 같은 이산시간 모델로 등가적으로 변환된다. 여기에서 n₁과 n₂는 τ₁과 τ₂를 시스템 대역폭의 역수인 샘플링 간격으로 정규화한 값이다. 참고로 순환지연이 없는 경우에 수학식 4는 h(n) = (h₁ + h₂ + h₃ )δ(n)이 되므로 단일경로가 되어 다이버시티 이득은 없고 수신신호의 평균전력만 증가하게 된다.

채널을 통과한 다음, 수신기의 FFT 블록을 통과한 주파수영역 수신신호는 수학식 5와 같이 표현가능하다(S11).

수신기에서의 정보비트 복원을 위해, 주파수 영역에서 수신 데이터는 채널추정을 고려한 수학식 6의 복조과정을 거치게 된다. 이때 파일럿 분리 및 채널 측정이 수행되고(S12), 부반송파의 디매핑 및 복조과정이 수행된다(S13). 또한 수신기의 채널 복호화 및 역인터리빙 과정을 통해 전체 서브캐리어에 퍼져있는 연성정보들을 모아서 송신정보비트를 판정하게 되므로(S14) 수학식 7에 도시한 것처럼 수신신호의 평균전력의 증가뿐만 아니라 다중경로에 의한 다이버시티 이득도 얻게 된다(S15).

본 발명은 전술한 바와 같이 OFDMA 통신 시스템 송신기에서 셀/섹터마다 서 로 다른 순환지연 오프셋(Cyclic Delay Offset)을 배정하여 송신신호를 생성하기 위한 것으로, 설명의 편의상 하나의 기지국은 하나의 셀만을 관장하는 것으로 전제 하였다. 아울러 본 발명은 OFDMA 기술을 기반으로 하는 통신시스템에서 다수의 송신 안테나가 존재하는 경우, 전술한 바에 따라 각 송신 안테나마다 서로 다른 순환지연오프셋을 적용하여 다이버시티 이득을 제공할 수 있다. 또한 본 발명은 OFDMA 통신 시스템에서 방송서비스의 커버리지를 증대시키기 위하여 인접 방송국의 송신신호에 서로 다른 순환지연 오프셋을 적용하여 커버리지를 증대시킬 수 있다. 본 발명에 의한 전송방법은 특히 방송 서비스에 매우 유용하며, 상기한 바에 따라 셀 중앙으로 갈수록 다이버시티 이득을 얻지 않아도 될 만큼 수신레벨이 높아지고, 이보다 수신 레벨이 낮은 셀 경계지역에서는 다이버시티 이득을 얻게 되어 전체적으로 성능이 향상되도록 하였다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이 다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 방송 서비스에 있어서, 다이버시티 부족영역이 셀 경계 지역에서 상대적으로 수신신호레벨이 높은 셀 중앙으로 이동하는 효과가 나타나므로 전체적으로 셀 커버리지를 높이는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (29)

1. 직교 주파수 분할 다중 통신시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신시스템에서 방송정보를 송신하기 위한 데이터 송신 장치에 있어서,

   송신 데이터를 역고속푸리에 변환하여 시간영역의 데이터열로 변환하는 역고속푸리에 변환기;

   상기 역고속푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따라 미리 설정된 값에 의한 지연 신호를 생성하는 순환 지연부; 및

   상기 순환 지연부로부터 생성된 지연 신호에 대하여 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 순환 지연부는 상기 역고속푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하는 순환 지연 오프셋 제어기 및 상기 순환지연시간에 따라 지연 신호를 생성하는 순환지연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보호구간은 사이클릭 프리픽스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 순환 지연을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 데이터는 순환 지연을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 순환 지연은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
9. 직교 주파수 분할 다중 통신시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신시스템에서 방송정보를 단말에게 송신하기 위한 데이터 송신 장치에 있어서,

   전송 데이터를 변조하는 변조기;

   상기 변조기에 의하여 변환된 주파수 영역의 데이터에 대하여 기지국에 따라 미리 설정된 값에 의한 지연 신호를 생성하는 순환 지연부; 및

   상기 순환 지연부로부터 생성된 지연 신호에 대하여 역 푸리에 변환을 수행 하는 역 푸리에 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 순환 지연부는 상기 역고속푸리에 변환기에 의하여 변환된 시간 영역의 데이터열에 대하여 기지국에 따른 별개의 순환 지연시간을 설정하는 순환 지연 오프셋 제어기 및 상기 순환지연시간에 따라 지연 신호를 생성하는 순환지연기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 쉬프트 오프셋을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
12. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
13. 제 11 항에 있어서, 상기 데이터는 쉬프트 오프셋을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 쉬프트 오프셋은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
15. 제 9 항에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
16. 직교 주파수 분할 다중 통신시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신시스템에서 방송정보를 단말에게 송신하기 위한 방송 데이터 송신 방법에 있어서,

    전송할 변조심벌들을 부반송파에 매핑하는 단계;

    부반송파에 매핑된 변조심벌들을 역고속푸리에 변환하여 시간영역의 데이터열로 변환하는 단계; 및

    상기 시간영역의 데이터열을 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 따른 순환 지연을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 데이터는 사이클릭 프리픽스를 보호구간으로 하여 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 순환 지연시간에 의한 순환 지연을 수행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 데이터는 순환 지연을 수행하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 순환 지연은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
22. 제 16 항에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
23. 직교 주파수 분할 다중 통신시스템 또는 직교 주파수 분할 다중 접속 통신시스템에서 방송정보를 단말에게 송신하기 위한 방송 데이터 송신 방법에 있어서,

    주파수 영역의 변조 심벌들을 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 쉬프트 오 프셋에 의한 위상 천이를 수행하는 단계; 및

    위상 천이를 수행한 상기 변조 심벌들에 대하여 역고속푸리에 변환을 수행한 다음, 전송 안테나를 통한 데이터 전송을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
24. 제 23 항에 있어서, 상기 데이터는 사이클릭 프리픽스를 보호구간으로 하여 전송되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
25. 제 23 항에 있어서, 상기 기지국은 동일한 방송 데이터에 대하여 기지국마다 개별적으로 미리 부여된 쉬프트 오프셋에 의한 위상천이를 수행하여 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
26. 제 23 항에 있어서, 상기 데이터는 패킷서비스 데이터를 더 포함한 데이터임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 데이터는 쉬프트 오프셋에 의하여 상기 패킷 서비스 데이터와 방송 서비스 데이터를 구분하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 쉬프트 오프셋은 기지국 별로 달리 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
29. 제 23 항에 있어서, 상기 기지국은 기지국내 복수의 셀 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.

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