KR100810369B1

KR100810369B1 - Ｏｆｄｍ 수신 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR100810369B1
Application number: KR1020060087204A
Authority: KR
Inventors: 다츠히로 나카타
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-04
Also published as: JP2007081504A; KR20070030132A; CN1933471A; CN1933471B

Abstract

시간 방향으로 분산 배치된 수신 SP 신호로부터 SP가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 보간할 때, 보간 대상으로 하는 심볼의 전후의 수신 SP에서 내삽 보간하는 것에 의해 전송로 특성의 보간을 실행하는 시간 내삽 방식의 수 심볼의 지연 시간을 단축한다. 수신 SP에서 전송로 특성을 보간할 때, 과거에 수신된 복수의 수신 SP에, 각각 다른 소정 계수를 곱한 후, 각각의 결과를 복소 가산하고, 일차 외삽이나 수신 SP 벡터를 소정 계수 비율로 합성 등의 시간 방향 외삽 처리에 의해, 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 보간한다.

OFDM, 수신방법, 수신장치, 전송로 특성, 보간

Description

ＯＦＤＭ 수신 방법 및 그 장치{OFDM METHOD AND APPARATUS FOR DATA RECEPTION}

도 1은 본 발명에 의한 제 1 실시예에 의한 구성을 도시하는 블록도,

도 2는 MFN 중계기의 구성을 도시하는 블록도,

도 3은 SP의 배치를 도시하는 모식도,

도 4는 전송로 특성의 보간 방식을 도시하는 블록도,

도 5는 중계기의 구성을 도시하는 블록도,

도 6은 본 발명의 시간 외삽 전송로 특성 보간부의 구성을 도시하는 블록도,

도 7은 본 발명의 SP 추출부의 동작 설명도를 도시하는 모식도,

도 8은 본 발명의 1점의 수신 SP로부터의 보간 방식을 도시하는 모식도,

도 9는 본 발명의 일차 외삽에 의한 보간 방식을 도시하는 모식도,

도 10은 본 발명의 3점의 수신 SP로부터의 보간 방식을 도시하는 모식도,

도 11은 본 발명에 의한 제 2 실시예에 의한 구성을 도시하는 블록도이다.

(부호의 설명)

11: 시간외삽전송로특성보간부 21: 수신안테나

22: A/D 컨버터 23: FFT부

24: 지연보정부 25: 전송로특성보간부

26: 등화부 27: 재변조부

28: D/A 컨버터 29: 송신안테나

51: 적응필터부 52: 오차산출부

53: IFFT부 54: 필터계수변경부

61: 메모리부 62: SP추출부

63: 시간외삽부 64: 주파수내삽부

본 발명은, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하 OFDM이라고 한다) 방식으로 변조된 지상 디지털 방송을 수신하여, 방송파 중계를 실행하는 중계 장치에 관한 기술이다.

최근, 무선 장치의 분야에서는 멀티패스 페이딩이나 이동체 전송에 강한 변조 방식으로서 OFDM 방식이 각광을 받아, 유럽이나 일본을 비롯한 각국에서 많은 응용 연구가 진행되고 있다.

일본에서는, 2003년 12월에, OFDM 방식을 채용한 UHF 대의 지상 디지털 방송이 시작되었고, 이 개발 동향과 방식에 대해서는 영상 정보 미디어학회지 1998년 Vol. 52, No. 11(비특허 문헌 1 참조)에 자세히 기재되어 있다.

그런데, 이 지상 디지털 방송을 일본 전국에 널리 방송하기 위해서, 신국(新局)으로부터 UHF대(帶)의 본 방송을 수신하여, 수신 채널과 다른 주파수나 동일한 주파수로 재차 지상 디지털 방송을 송신하는 방송파 중계 장치가 이용되고 있다.

전자(前者)의 다른 주파수로 재송신하는 중계기는, 주로 MFN(다주파수 중계: Multi Frequency Network) 환경에서 이용되고 있다. 후자(後者)의 동일 주파수에서 재송신하는 중계기는 주로 SFN(단일 주파수 중계: Single Frequency Network) 환경에서 이용되어, 주파수의 이용 효율을 높이고 있다.

이하에, MFN 중계기와 SFN 중계기의 개요에 대하여 설명한다.

우선, 종래 기술에 의한 MFN용 중계기의 구성을 도 2에 나타내고, 도 2를 이용하여 MFN 중계기의 특징을 설명한다.

수신안테나(21)로 수신한 신호는 A/D(22)에 의해 샘플링된 후, FFT 부(23)에 의하여 시간축 신호에서 주파수축 신호로 변환되어, 주파수축 신호 r(t, k)(단, t: 심볼 번호, k: 캐리어 번호)를 출력한다. 전송로 특성 보간부(25)에서는, 수신 신호에 포함되어 있는 파일럿 신호에 근거하여, 신국에서 수신안테나까지의 전송로 특성을 보간한다.

이 전송로 특성의 보간 알고리듬에 대하여 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다. 도 3은 지상 디지털 방송 방식으로 채용되어 있는 파일럿 신호의 설명도이다. 도면중의 검정동그라미로 나타낸 캐리어는 진폭, 위상이 기지(旣知)인 파일럿 캐리어이며, 주파수(캐리어) 방향, 시간(심볼) 방향으로 분산적으로 배치되어 있다. 이하, 이 파일럿 캐리어를 SP(Scattered Pilot)라고 부른다. 화살표로 나타낸 심볼의 전송로 특성을 보간할 때, 검정동그라미로 나타낸 SP가 삽입되어 있는 캐리어에 대해서는, 그 수신 SP를 직접 전송로 특성으로서 보간하는 것이 가능하지만, SP가 배치되어 있지 않은 회색동그라미로 나타낸 캐리어(데이터 캐리어)에 대해서는, 시간적으로 전후로 수신한 SP로 보간해야 할 필요가 있다.

본 발명은, 이 보간 알고리듬에 관한 방식이며, 현재 많이 이용되고 있는 보간 방식에 대하여 자세히 설명한다.

SP는 분산 배치되어 있기 때문에, SP가 존재하지 않는 캐리어에 대해서는 전후의 SP로 보간해야 할 필요가 있는 것은 상술했지만, 이 시간 방향의 보간방식으로서, 도 4에 나타내는 바와 같은 일차 내삽이나 0차 홀드 방식이 일반적으로 이용되고 있다.

일차 내삽이란 보간 대상으로 하는 심볼 전후의 SP를 직선으로 내삽 보간하는 방식이며, 0차 홀드는 보간하는 SP를 보간 대상으로 하는 심볼에 가장 시간적으로 가까운 심볼의 SP로 대용하는 방식이다.

이상 설명한 보간 방식에 의해, SP를 이용하여 전송로 특성을 보간하고, 전송로 특성 보간부(25)로부터는 보간 전송로 특성 h(t, k)를 출력한다.

등화부(26)에서는, 전송로 특성 보간부(25)와의 지연을 보정하기 위해서 마련된 지연 보정부(24)의 출력 신호를 보간 전송로 특성 h(t, k)로 복소 제산(除算)함으로써, 진폭, 위상의 등화(즉, 파형 등화)를 실행한다(또는, 등화부에 의한 파형 등화 대신에, 보간 전송로 특성에 기초한 다이버시티 합성을 실행한다).

이렇게 해서 등화된 신호는 재(再)변조부(27)에 의하여 IFFT 처리가 되어 재차 시간축 신호로 변환되고, 가드(guard) 인터벌을 부가하는 것에 의해 OFDM 송신 신호를 생성한다. OFDM 송신 신호는 D/A(28)에 의해 아날로그 변환되어, 수신 채널과는 다른 채널로 송신 안테나(28)로부터 송출된다.

다음에, SFN 중계기의 구성을 도 5에 나타내고, 이것을 이용하여 SFN 중계기의 특징을 설명한다.

수신안테나(21)로 수신한 신호는 A/D(22), 적응 필터(51), 및 D/A(28)을 경유하여 송신안테나(29)로부터 송출된다. 여기서, 송신 주파수와 수신 주파수는 동일하기 때문에, 송신안테나(29)로부터 출력된 신호의 일부는, 되돌아오는 파(波)로서 수신안테나(21)에 도달한다. 적응 필터(51)에서는, 필터 계수를 적응적으로 제어함으로써, 이 되돌아오는 파를 캔슬한다. 적응 필터를 시간축 영역에 적용하여 파형등화를 실행하는 큰 이유로서는, 수신안테나로부터 송신안테나까지의 전파 지연 시간을 단축하는 것을 들 수 있다. 이것은, 수신 신호와 송신 신호의 지연 시간이 길어지면 중계기 전체의 전달 함수가 불안정하게 되어, 파형 왜곡이나 발진 등이 발생해 버릴 확률이 커지므로, 이 문제를 해결하기 위해서, 수신안테나로부터 송신안테나까지의 지연 시간을 가능한 한 짧게 해야 할 필요가 있기 때문이다.

필터 계수 갱신 방식에서는, 적응 필터(51)의 출력 신호를 FFT 부(23)에서 주파수축의 신호로 변환하고, 전송로 보간부(25)에서는 상술한 바와 같은 전송로 특성의 보간을 실행한다. 오차 산출부(52)에서는 보간한 SP 신호와, 기지 SP 신호의 잔차 오차를 산출하고, IFFT 부(53)에서는 주파수축 신호에서 재차 시간축 신호 로 변환한다.

필터계수 갱신부(54)에서는, 잔차 오차가 최소가 되도록 계수를 차차 갱신한다. 이렇게 하는 것에 의해, 송신안테나로부터 수신안테나까지의 전송로 함수의 역함수가 적응 필터에 의해 형성되어, 되돌아오는 파에 의한 되돌아오는 신호를 캔슬할 수 있다.

또한, OFDM 수신기에 있어서, 먼저 주파수 방향으로 내삽을 실행하고, 후에 시간 방향으로 일차 외삽하여 전송로 특성을 보간하는 것도 실행되고 있었다.

(비특허문헌 1) 영상 정보 미디어학회지 1998년 Vol. 52, No. 11

(특허문헌 1) 일본 특허 공개 제2002-300094호 공보

상기에 설명한 중계기는 고정 회선으로 사용되지만, 반사파나 폭풍우시의 안테나의 흔들림 등으로부터 수신 신호의 변동이 발생해 버린다. 이 수신 신호의 변동은 전송로 특성의 변동이 된다. 또한, MFN 중계기, 및 SFN 중계기에서는, 수신 SP로부터 전송로 전달 함수를 보간하여, 보간한 특성의 반대 특성을 곱하는 것에 의해 보상을 실행한다. 그러나, 이러한 변동이 많은 환경에서는, 상술한 바와 같은 0차 홀드 방식에 의한 SP의 시간 방향의 보간을 실행한 경우, 보간한 전송로 특성의 오차가 커져, 등화 특성을 열화시켜 버린다. 또한, 일차 내삽 방식을 이용한 보간 방식에서는, 전후의 SP에서 보간시키기 때문에, 지상 디지털 방송 방식으로 이용되고 있는 4심볼의 SP 간격에서는 적어도 3심볼의 지연이 발생해 버린다. 지 상 디지털 방송 방식의 파라미터에서는 1심볼이 약 1 ms이기 때문에, 약 3 ms의 지연이 발생해 버리게 된다.

MFN 중계기에서는, 이 지연 시간은 중계기의 본선 루트에 부가되게 되어, 저지연화 요구가 높은 시스템에서는 무시할 수 없다. 또한, SFN 중계기에서는, 보간 전송로 특성을 적응 필터의 계수 갱신에 사용하기 때문에, 전송로 특성의 고속 변동이 발생하고 있는 경우에는, 이 지연 시간은 계(系)의 안정성을 저하시키는 요인이 된다. 즉, 계수 갱신을 위해서 형성되어 있는 피드백 루프에 지연 요소가 포함되면, 그 시스템은 안정성을 잃어, 최악의 경우에는 발진해 버린다고 하는 결점을 들 수 있다.

또한, 전후 수 심볼의 데이터를 기억시켜 놓을 필요가 있기 때문에, 필요해지는 메모리 용량도 커져, 하드웨어 규모도 증대해 버린다고 하는 결점도 들 수 있다.

또한, 시간 방향으로 분산 배치된 수신 SP 신호로부터 SP가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 보간할 때, 보간 대상으로 하는 심볼의 시간 방향으로 전후의 수신 SP로부터 내삽 보간하여, 그 후에 심볼의 시간 방향으로 일차 외삽하는 것에 의해 전송로 특성의 보간을 실행하고 있었다. 그러나, 이 시간 내삽을 선행하는 방식에서는, 수 심볼의 지연 시간이 발생해 버린다고 하는 문제점이 발생하고 있었다.

본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위한 제 1 방법으로서, 진폭 및 위상이 기지인 파일럿 캐리어가 시간 방향으로 분산 배치된 OFDM 변조 신호를 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서, 과거 p(p는 정수) 심볼 기간내에 수신한 q(q는 정수)개의 수신 파일럿 캐리어에 대하여, 각각 독립한 소정계수를 곱한 후, 각각의 결과를 합성하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽하여 보간한다.

제 2 방법으로서, 상기의 시간 외삽 방식이, 보간 대상으로 하는 심볼에 시간적으로 가장 가까운 과거의 시점에서 수신한 2개의 파일럿 캐리어에 대하여 일차 외삽하는 것에 의해, 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 보간한다.

제 3 방법으로서, 상기의 시간 외삽 방식이, 보간 대상으로 하는 심볼에 시간적으로 가장 가까운 과거의 시점에서 수신한 3개의 파일럿 캐리어에 대하여, 각각 파일럿간의 벡터에 대하여 소정 계수를 곱한 후, 각각의 결과를 합성하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽하여 보간한다.

또한, 상기에 나타낸 제 1 내지 제 3 외삽 방식을 이용한 전송로 보간 방식을 구비한 OFDM 수신기 및 OFDM 중계기를 이용한다.

본 발명에 의한 제 1 실시예에 대하여 도 1을 이용하여 상세히 설명한다. 또한, 도 1에 나타낸 구성은, 도 2에 나타내는 종래 기술에 의한 MFN 중계기에 있어서 전송로 특성 보간부(25)를 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)로 치환한 구성 이며, 그 이외에 대해서는 동일한 기능을 가지고 있다.

우선, 수신안테나(21)으로부터 수신한 신호는 A/D(22)에 의해 샘플링되어, 시간축 수신 샘플값 계열을 얻는다. 시간축 신호 상에 심볼 간섭이 발생하지 않는 시간창(窓)을 마련하여, 시간창 내의 신호는 FFT 부(23)에 의해 주파수축 신호 r(t, k)(단, t: 심볼 번호, k: 캐리어 번호)로 변환된다. 주파수축 신호 r(t, k)은 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)에 입력되어, 보간 전송로 특성(h)(t, k)을 산출한다.

본 발명은, 이 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)에 관한 것이고, 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)의 기능에 대하여 이하에 상세히 설명한다.

도 6은 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)의 구성을 나타내고 있다. FFT 부(23)로부터의 주파수축 신호 r(t, k)은 지연부(61) 및 SP 추출부(65)에 입력된다. 지연부(61)에서는 주파수축 신호 r(t, k)을 1심볼 지연시킨 신호 r(t-1, k)을 출력한다. 지연부(61)의 출력 신호 r(t-1, k)은 지연부(62)에 입력함과 동시에 SP 추출부(65)에 입력한다. 지연부(62)의 동작은 지연부(61)와 동일한 동작이며, 2심볼 지연시킨 신호 r(t-2, k)을 출력한다. 동일하게, 지연부(63), 지연부(64)로부터는 3심볼 지연 신호 r(t-3, k)과 N 심볼 지연 신호 r(t-N, k)를 출력한다.

SP 추출부(65)에서는, 후단의 시간 외삽부(66)에 있어서 수신한 SP 캐리어로부터 전송로 특성을 보간하기 위해서, 지연부(61~64)의 출력 신호인 현시점 혹은 과거의 시점에서 수신한 주파수축 신호로부터 SP 캐리어를 추출하여 출력한다. 구체적으로는, SP 캐리어의 시간 방향의 삽입 간격을, 예컨대 4심볼이라고 하면, 지 연부(61~64)로부터의 신호 r(t, k), r(t-1, k), r(t-2, k), r(t-3, k), ..., r(t-N, k)로부터 추출하는 SP 신호는,

r(t', k), r(t'-4, k), r(t'-8, k), r(t'-12, k), ..., r(t'-4×i, k)

이 된다. 여기서, 보간 대상이 t 심볼 시점에서 k 번째인 캐리어라고 할 때, t'는 과거 N 심볼 중에서 SP가 존재하고 있는 가장 t에 가까운 심볼 시점을 나타내고 있다. 또한 추출하는 SP는 과거에 수신된 신호이기 때문에, t'≤ 0의 조건이 된다.

예컨대, 캐리어 번호가 6(k = 6), 심볼 번호가 0(t = 0)인 경우의 예에 대하여 도 7을 이용하여 설명한다. 도면중의 화살표로 나타낸 캐리어 r(0,6)에서는, 가장 가까운 과거에 SP를 수신한 심볼은 t =-2의 시점이기 때문에, 수학식 1에 있어서의 t'는 t'= -2가 된다. 4심볼마다 SP가 배치되어 있는 예를 나타내고 있기 때문에, SP 추출부(65)에서 추출하는 SP는, r(-2, 6), r(-6, 6), r(-10, 6), r(-14, 6), ...이 된다.

동일하게, 캐리어 번호가 12(k = 12), 심볼 번호가 0(t = 0)인 경우에 추출하는 SP 신호는, r(0, 12), r(-4, 12), r(-8, 12), r(-12, 12), ...가 된다.

SP 추출부(65)에서는 수학식 1에 의해 추출한 SP 신호를 시간 외삽부(66)에 입력한다. 시간 외삽부(66)에서는, 추출한 SP 신호에 근거하여 t 심볼 시점의 전 송로 특성의 보간을 실행한다. 그를 위해서, 추출한 각각의 SP 신호에 대하여 소정의 계수를 곱하여, 그들 복소 가산 결과를 보간 SP 신호로 한다. 보간 SP 신호를 r'(t, k)로 하고, 곱하는 소정 계수를 α로 한 경우,

r'(t, k) =Σα_i×r(t'-4×i, k)

가 된다.

이것에 대하여 도 8을 이용하여 더욱 상세히 설명한다.

도 8은 수신 SP과 보간 SP을 복소 평면 상에 나타낸 도이다. 검정동그라미는 SP 추출부에서 추출한 과거의 SP 캐리어를 나타내고, 흰색동그라미는 보간 대상으로 하고 있는 t 심볼 시점에서 SP가 수신된다고 가정한 경우의 이상적인 SP 수신점을 나타내고 있다. 별표는 수학식 2에 의해 보간한 SP 신호를 나타내고 있다. 또한, 실선은 과거의 전송로 특성을 나타내고, 점선은 미래의 전송로 특성을 나타내고 있다. 검정동그라미로 나타낸 SP 신호에 대하여, 각각 소정 계수(α_i)를 곱하여, 복소 가산하는 것에 의해, 별표로 나타낸 신호를 보간 SP으로서 산출한다. 이 때, 잡음 성분이나 고속 변동에 의한 영향 때문에, 흰색동그라미로 나타낸 이상적인 SP 신호에 대하여 보간 오차 성분이 발생해 버리는 경우가 있지만, 그것들의 영향이 적은 경우에는, 이 보간 오차 성분은 지극히 작은 레벨로 할 수 있다.

다음에, 소정 계수(α)의 구체적인 설계예에 대하여 설명한다.

우선, 제 1 구체예로서, 일차 외삽 방식에 대하여 도 9를 이용하여 설명한다.

이것은, SP 추출부에서 추출하는 SP의 수를 최대 2로 하여, 이들 SP 신호를 직선으로 연결하여, 그 연장선상에 보간 SP 신호를 배치하는 방식이다. 따라서, 4심볼마다 분산 배치된 지상 디지털 방송 방식을 예로 든 경우, 별표로 나타낸 보간 SP 신호 r'(t, k)은, 수학식 3의 연산을 실행하는 것에 의해 실현할 수 있다.

r'(t, k) = r(t', k) + c/4×{r(t', k) - r(t'-4, k)}

여기서, c는 c = t-t'의 관계가 있어, r(t, k)과 r(t', k)이 c심볼 떨어져 있는 것을 나타낸다. 4심볼 분산 SP에서는, c는 0에서 3의 계수를 취한다.

제 2 구체예를 도 10에 나타낸다. 추출하는 SP의 수를 최대 3으로 하여, 그들 SP 신호로부터 보간 SP을 산출하는 방식이다. 제 1 구체예의 방식에서는, 전송로 특성의 변동 속도가 느린 경우에는 보간 오차는 작아지지만, 변동 속도가 빨라짐에 따라서 오차량은 커진다. 따라서, 제 2 구체예에서는, 시간적으로 더욱 전(前)의 수신 SP을 이용하는 것에 의해 변동 속도가 빠른 환경에서도 고밀도인 보간을 실행하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 제 2 방식의 일반식은 수학식 4로 나타 내어지도록 3개의 SP 신호에 계수(a₀~a₂)를 곱한 후, 합성한다.

r'(t, k) = a₀×r(t', k) + a₁×r(t'-4, k) + a₂×r(t'-8, k)

계수 a₀~a₂의 선정에는 여러가지의 값을 생각할 수 있지만, 4심볼마다 SP 캐리어가 배치된 지상 디지털 방송 방식에 적합한 값으로서, 수학식 5, 수학식 6 등을 생각할 수 있다.

a₀= 1, a₁= 0, a₂= 0 (c = 0의 경우)

a₀= 11/8, a₁= -4/8, a₂= 1/8 (c = 1의 경우)

a₀= 14/8, a₁= -8/8, a₂= 2/8 (c = 2의 경우)

a₀= 17/8, a₁= -12/8, a₂= 3/8 (c = 3의 경우)

a₀= 1, a₁= 0, a₂= 0 (c = 0의 경우)

a₀= 12/8, a₁= -6/8, a₂= 2/8 (c = 1의 경우)

a₀= 16/8, a₁=-12/8, a₂= 4/8 (c = 2의 경우)

a₀= 20/8, a₁= -18/8, a₂= 6/8 (c = 3의 경우)

이와 같이, 추출한 SP 신호 r(t', k), r(t'-4, k), r(t'-8, k)에 대하여, 수학식 4 내지 6에서 나타낸 계수를 곱하는 것에 의해, 도면중에 별표로 나타낸 값을 보간 SP 신호 r'(t, k)로서 산출한다.

시간 외삽부(66)에서는, 이상 설명한 보간 방식에 의해 SP가 배치되어 있지 않은 캐리어에 대해서도 고밀도로, 또한 지연이 없는 보간을 실행할 수 있다. 지상 디지털 방송 방식의 파라미터에서는, 이 보간에 의해 12캐리어마다 배치된 SP를 등가적으로 3캐리어마다로 할 수 있다.

주파수 내삽부(67)에서는 시간 외삽에 의해 보간한 SP 캐리어(예컨대, 도 7의 캐리어 0, 3, 6, ...)의 사이의 캐리어(예컨대, 도 7의 캐리어 1, 2, 4, 5, 7, 8, ...)를 보간하는 보간 필터를 설치함으로써 SP의 배치되어 있지 않은 데이터 캐리어의 전송로 특성 h(t, k)를 보간한다. 이 보간 필터로서는, 일반적으로는 고차(高次)의 FIR 필터가 이용되지만, 일차 내삽 등의 간단한 방법이더라도 실현은 가능하다.

또한, 샘플링정리로부터, 등가 SP 캐리어 간격이 조밀할수록 긴 지연 시간의 멀티패스까지 등화하는 것이 가능하다. 원리적으로는, 수학식 7에 나타내는 지연 시간까지의 멀티패스가 등화될 수 있도록 된다.

(등화 가능 멀티패스 지연 시간[샘플])

= (유효 심볼 길이[샘플]) / (등가 SP 캐리어 간격)

따라서, 상기에서 설명한 바와 같이, 시간 방향의 외삽을 실행하여, 등가적인 SP 캐리어 간격을 조밀하게 한 뒤에, 주파수 방향의 내삽 보간을 실행하는 것에 의해, 긴 지연 시간의 멀티패스까지 등화 가능해진다.

이상 설명한 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)에 의해 보간 전송로 특성 h(t, k)가 산출된다.

도 1에 나타내는 지연 보정부(24), 등화부(26), 재변조부(27), D/A(28), 송신 안테나(29)의 기능은 도 2에서 나타낸 기능과 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.

다음에, 본 발명의 제 2 실시예에 대하여 도 11을 이용하여 설명한다.

제 2 실시예는 본 발명에 의한 시간 외삽에 의한 전송로 특성의 보간방식을 SFN 중계기에 적용한 것으로, 보간 방식으로서는 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일하다.

도 11에 나타낸 구성은, 도 5에 나타내는 종래 기술에 의한 SFN 중계기에 있어서 전송로 특성 보간부(25)를 시간 외삽 전송로 특성 보간부(11)로 치환한 구성 이며, 그 이외에 대해서는 동일한 기능을 가지고 있다. 상술한 바와 같이, SFN 중계기에서는 적응 필터(51)의 출력으로부터 FFT 부(23), 전송로 특성 보간부(11), 오차 산출부(52), IFFT 부(53) 및 필터 계수 갱신부(54)를 경유하여, 재차 적응 필터(51)에 입력하는 피드백 루프를 형성하고 있다. 적응 필터(51)의 입력 신호의 변동 속도가 빠른 경우에는, 피드백 루프의 지연 시간이 루프의 안정성을 잃게 하여, 발진 등의 신호열화가 발생해 버린다. 그래서, 본 발명에 의한 시간 외삽에 의한 전송로 특성의 보간 방식을 이용하는 것에 의해, 지연 시간을 단축시키는 것이 가능해져, 변동 속도가 빠른 신호에도 추종하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 적용 범위는 제 1, 제 2 실시예 이 외에도, 복수의 안테나를 구비한 다이버시티 중계기나 어댑티브(adaptive) 어레이 안테나에 의한 지향성 제어 중계기, 또는 단순한 수신기에 있어서도 적용 가능하다.

본 발명은 전송로 특성을 보간할 때, 과거에 수신된 복수의 수신 SP에, 각각 다른 소정 계수를 곱한 후, 각각의 결과를 합성하여, 시간 방향으로 외삽 처리하는 것에 의해, 지연 시간의 단축을 도모하는 것이 가능해진다.

방송파를 수신하여 중계하는 방송파 중계 장치에 있어서도, 중계 지연 시간의 단축이 가능해지고, 또한, 변동 속도가 빠른 수신 신호에도 추종시키는 것이 가능해진다.

Claims

진폭 및 위상이 기지(旣知)인 파일럿 캐리어가 주파수 방향과 시간 방향으로 분산 배치된 OFDM 변조 신호를 수신하는 OFDM 수신 장치의 OFDM 수신 방법에 있어서,

과거 p(p는 정수) 심볼 기간내에 수신한 q(q는 정수)개의 수신 파일럿 캐리어의 데이터 전송로 특성을 이용하여, 현재의 데이터 캐리어의 데이터 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽 보간하며,

상기 시간 외삽 보간이, 보간 대상으로 하는 심볼에 시간적으로 가까운 과거의 시점에서 수신한 3개의 파일럿 캐리어에 대하여, 각각 파일럿 벡터에 대하여 소정계수를 곱한 후, 각각의 결과를 복소 가산하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽하여 보간하는 것을 특징으로 하는

OFDM 수신 방법.
진폭 및 위상이 기지(旣知)인 파일럿 캐리어가 주파수 방향과 시간 방향으로 분산 배치된 OFDM 변조 신호를 수신하는 OFDM 수신 장치의 OFCM 수신 방법에 있어서,

과거 p(p는 정수) 심볼 기간내에 수신한 q(q는 정수)개의 수신 파일럿 캐리어의 데이터 전송로 특성에 대하여, 각각 독립한 소정계수를 곱하고, 각각의 결과를 복소 가산하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 데이터 캐리어의 데이터 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽 보간하며,

상기 시간 외삽 보간이, 보간 대상으로 하는 심볼에 시간적으로 가까운 과거의 시점에서 수신한 3개의 파일럿 캐리어에 대하여, 각각 파일럿 벡터에 대하여 소정계수를 곱한 후, 각각의 결과를 복소 가산하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 심볼의 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽하여 보간하는 것을 특징으로 하는

OFDM 수신 방법.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 시간 외삽 보간을 실행한 후, 주파수 방향으로 내삽 보간하는 것을 특징으로 하는

OFDM 수신 방법.
진폭 및 위상이 기지(旣知)인 파일럿 캐리어가 주파수 방향과 시간 방향으로 분산 배치된 OFDM 변조 신호를 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

과거 p(p는 정수) 심볼 기간내에 수신한 q(q는 정수)개의 수신 파일럿 캐리어의 데이터 전송로 특성에 대하여, 각각 독립한 소정계수를 곱하고, 각각의 결과를 복소 가산하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 데이터 캐리어의 데이터 전 송로 특성을 시간 방향으로 외삽 보간에 의한 전송로 특성 보간에 근거하는 파형 등화, 혹은 상기 시간 외삽 보간에 의한 전송로 특성 보간에 근거하는 다이버시티 합성 중 어느 한쪽을 실행하고, 해당 등화 후 신호, 혹은 다이버시티 합성 후 신호를 재차 변조 신호로 변환하여, 방송파로서 재송신하는 방송파 중계 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는

OFDM 수신 장치.
진폭 및 위상이 기지(旣知)인 파일럿 캐리어가 주파수 방향과 시간 방향으로 분산 배치된 OFDM 변조 신호를 수신하는 OFDM 수신 장치에 있어서,

방송파 신호를 수신안테나로 수신하고, 수신 신호를 과거 p(p는 정수) 심볼 기간내에 수신한 q(q는 정수)개의 수신 파일럿 캐리어의 데이터 전송로 특성에 대하여, 각각 독립한 소정계수를 곱하고, 각각의 결과를 복소 가산하여 파일럿 캐리어가 배치되어 있지 않은 데이터 캐리어의 데이터 전송로 특성을 시간 방향으로 외삽 보간에 의한 전송로 특성 보간에 근거하여 파형 등화를 실행하고, 파형등화 후의 신호를 재차 방송파로서 송신하는 방송파 중계 기능을 가지고 있는 것을 특징으로 하는

OFDM 수신 장치.