KR100827159B1 - 오에프디엠 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 위한보호구간 삽입/추출 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 통신 시스템에서 심볼의 생성을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, OFDM 통신 시스템에서 인접 심볼간 간섭 및 인접 채널간 간섭을 줄임과 동시에 다중경로 페이딩 환경에서 시간 다이버시티 특성을 가지고, 심볼 동기획득 시간을 효율적으로 단축할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명이 제공하는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법은, 수신되는 유효 데이터열을 미리 결정된 단위의 유효 데이터열로 구분한 후 상기 구분된 유효 데이터열을 전위 보호구간의 시간만큼 지연하고 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하는 과정과, 상기 전위 보호구간에 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 전위 보호구간에 삽입하고 상기 지연된 유효 데이터열을 출력하는 과정과, 상기 유효 데이터열의 출력 후 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터를 후위 보호구간에 삽입하고 출력하여 하나의 오에프디엠 심볼을 생성하는 과정을 포함한다.

OFDM, DMT, Cyclic Affix, 보호구간, 심볼 동기획득 시간.

Description

오에프디엠 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 위한 보호구간 삽입/추출 장치 및 방법{GUARD INTERVAL INSERTING/DRAWING APPATATUS AND METHOD FOR OFDM SYMBOL IN OFDM COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 전형적인 오에피디엠 시스템에서 채널 환경을 포함한 송신기 및 수신기의 블록 구성도,

도 2a는 종래의 CP(Cyclic Prefix) 방식으로 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼 구조도,

도 2b는 종래의 CS(Cyclic Suffix) 방식으로 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼 구조도,

도 3은 본 발명에 따라 CA(Cyclic Affix)를 이용하여 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼의 구조도,

도 4는 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간을 삽입하기 위한 보호구간 삽입부의 내부 블록 구성도,

도 5는 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간을 삽입할 경우의 제어 흐름도,

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기한 오에프디엠 심볼의 보호구간 삽입부 내부 블록 구성도,

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 수신된 오에프디엠 심볼로부터 보호구간을 제거하기 위한 보호구간 제거부의 내부 블록 구성도,

도 8은 종래기술에 따른 CP 방식 또는 CS 방식으로 구현된 심볼 구조와 본 발명에 해당하는 CA 방식으로 구현된 심볼 구조를 간략히 보인 도면,

도 9는 본 발명에 따라 CA 방식을 사용하여 두 개의 오에프디엠 심볼로 보호구간을 삽입하는 경우를 도시한 도면.

본 발명은 통신 시스템에서 심볼의 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM - 오에프디엠) 방식의 무선통신 시스템에서 심볼의 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템에서는 송신하고자 하는 데이터를 소정의 캐리어 신호에 실어 전송하게 된다. 또한 송신하고자 하는 데이터를 일정한 캐리어 신호에 실기 위해서는 변조의 과정을 거쳐야만 한다. 이러한 변조 방법은 현재 여러 가지 방법 방법들이 사용되고 있으며, 이하에서는 그 여러 가지 방법들 중 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM - 이하 "오페프디엠"이라 함) 방법에 대하여 살펴본다.

상기 오에프디엠 방식은 유럽, 일본 및 호주의 디지털 TV 표준으로 채택될 것으로 기대되는 4세대(4G) 변조 기술이며, 1990년 초에 무선 LAN 기술로서 처음 장려되었다. 상기 OFDM 기술은 정확한 주파수에서 일정 간격만큼씩 떨어져있는 많은 수의 반송파에 데이터를 분산시킨다. 이를 통해 데이터를 수신하는 복조기는 자기 자신에게 전송되지 않은 다른 주파수를 참조하는 것을 방지한다. 즉, 다른 신호와의 "직교성"을 제공한다.

상기 오에프디엠 방식의 시스템에서 사용되는 각 반송파의 변조 방식은 대체로 음성 방송용에는 QPSK, 지상파 디지털 TV 방송용으로는 대역 이용 효율이 우수한 64QAM 등의 다치 변조방식이 이용된다. 상기 오에프디엠 방식의 시스템은 상기한 바와 같이 각 특성에 따라 각기 다른 변조 방식을 사용하게 된다. 그런데, 각 변조 방식과는 별도로 오에프디엠 방식의 통신 시스템에서 데이터의 전송은 전송 심볼을 단위로 하여 구성된다. 상기 오에프디엠 방식의 통신 시스템에서 사용되는 각 전송 심볼은 유효 심볼 구간과 가드 인터벌이라는 구간으로 구성된다. 가드 인터벌은 멀티패스(고스트)의 영향을 줄이기 위한 신호 구간이다.

그러면 오에프디엠 방식의 특성에 대하여 살펴본다. 오에프디엠 방식을 사용하는 시스템은 송신하고자 하는 N개의 병렬 데이터를 상호 직교성을 가지는 N개의 부반송파 주파수에 실어 멀티플렉싱 한다. 그런 후 상기 멀티플렉싱된 각 데이터를 모두 합해서 전송한다. 이때, N개의 병렬 데이터를 하나의 오에프디엠 심볼로 보면, 하나의 심볼 내에서 N개의 부반송파가 갖는 직교성은 부반송파 채널간의 영향을 없게 한다. 따라서, 기존의 단일 반송파 전송 방식과 비교하면, 동일한 심볼 전송율을 유지하면서도 심볼 주기를 부채널 수(N)만큼 증가시킬 수 있기 때문에 다중 경로 페이딩에 의한 심볼간 간섭을 줄일 수 있다.

또한, 전송되는 심볼 주기를 늘려서 심볼 사이에 보호구간을 삽입할 경우에는, 다중경로를 통과하여 수신된 심볼들의 지연 때문에 발생될 수 있는 심볼간 간섭을 줄일 수 있고, 부반송파의 직교성이 계속 유지될 수 있다. 또한 이를 통해 부반송파의 직교성이 어긋남으로 인해 발생되는 채널간 간섭도 줄일 수 있다. 특히, 상기 오에프디엠 신호를 수신하는 수신단에서는 심볼의 시간동기를 심볼 사이에 삽입된 보호구간을 이용하여 획득할 수 있다. 이를 상술하면 하기와 같다. 오에프디엠 심볼의 보호구간으로 복사된 샘플들과 보호구간 내의 샘플들 간에는 서로 상관관계를 가진다. 따라서 임의의 심볼에서 보호구간과 보호구간으로 복사된 구간의 상관 값을 구해보았을 때 최대의 상관값을 갖는 부분을 심볼의 시작으로 간주할 수 있게 된다. 이러한 특성으로 인해 채널의 추정에 필요한 파일롯(pilot) 심볼을 필요로 하지 않게 된다. 따라서 상기한 바와 같은 오에프디엠 방식을 사용할 경우 대역효율을 높일 수 있고, 전력소모를 줄일 수 있다.

상술한 바와 같은 이유로 인하여 디지털 오디오 방송(DAB : Digital Audio Broadcasting), 디지털 비디오 방송(DVB : Digital Video Broadcasting), 디지털 지상 텔레비전 방송(DTTB : Digital Terrestrial Television Broadcasting), 무선 랜(Wireless Local Area Network), 무선 에이티엠(Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 고속 데이터 전송 시스템을 필요로 하는 분야에서 무선 통신 시스템들이 개발되고 있다. 물론, 이들 오에프디엠 시스템에서 보호구간을 삽입하는 기술은 필수적으로 요구되는 사항이다. 또한 ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very-high bit rate Digital Subscriber Line) 등과 같이 DMT(Discrete Multi-Tone)방식을 채용하는 디지털 유선 통신 시스템에서도 보호구간을 삽입하는 기술은 필수적 요구사항이다.

그러면 첨부된 도면을 참조하여 오에프디엠 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 데이터의 송신 및 수신 과정과, 심볼의 생성 방법에 대하여 살펴본다. 도 1은 전형적인 오에피디엠 시스템에서 채널 환경을 포함한 송신기 및 수신기의 블록 구성도이다.

우선 도 1의 송신기(110)에 대하여 살펴본다. 오에프디엠 송신기(110)는 변조부(111), 직/병렬 변환부(112), N개의 크기를 갖는 IFFT 처리부(113), 병/직렬 변환부(114), 보호구간 삽입부(115), D/A 변환부(116)로 구성된다. 그러면 이하에서 상기한 구성을 가지는 오에프디엠 송신기(110)에서 데이터가 송신되는 과정을 살펴본다. 송신하고자 하는 데이터(Data Source)는 송신단(110)의 변조부(111)로 입력된다. 상기 변조부(111)로 입력된 데이터는 각 시스템에서 사용되는 변조 방식에 따라 변조되어 직/병렬 변환부(112)로 입력된다. 따라서 변조된 직렬의 데이터는 직/병렬 변환부(112)에서 N개의 병렬 데이터인

과 같이 변환되어 IFFT 처리부(113)로 입력된다. 이에 따라 상기 IFFT 처리부(113)는 상기 N개의 병렬 데이터를 역 퓨리에 변환하고 이를 상기 병/직렬 변환부(114)로 입력된다. 그러면 상기 병/직렬 변환부(114)는 역 퓨리에 변환된 데이터를 직렬 데이터인

와 같이 변환되어 출력한다. 상기 병/직렬 변환부(114)에서 출력된 데이터는 보호구간 삽입부(115)로 입력되어 보호구간(Guard Interval)이 삽입되어 오에프디엠 심볼인

과 같이 변환하여 출력한다. 이와 같이 출력된 오에프디엠 심볼은 D/A 변환부(116)를 통해 아날로그 신호로 변환되어 소정의 무선 채널을 통해 송신된다.

상술한 과정을 통해 생성된 오에프디엠 심볼이 무선 채널을 통해 송신될 때 다중 경로 채널(Multipath Channel)을 통해 전송된다. 상기 다중 경로 채널을 함수를

라 가정하면, 상기 출력된 오에프디엠 심볼들은 상기 함수에 의한 계산이 이루어진 후 출력된 값으로 볼 수 있다. 또한 채널 환경에서 발생하는 잡음을

라 하면, 상기 함수에 의한 값에 상기 발생된 잡음이 더해진 신호가 수신기에서 수신하는 신호가 된다.

그러면 다음으로 상기 도 1의 수신기(130)에 대하여 살펴본다. 상기 수신기(130)는 A/D 변환부(131)와, 보호구간 제거부(132)와, 직/병렬 변환부(133)와, N개의 크기를 갖는 FFT 변환부(134)와, 등화기(135)와, 동기 및 채널 추정부(136)와, 병/직렬 변환부(137)와, 복조부(138)로 구성된다. 그러면 이하에서 상기한 구성을 가지는 수신기에서 데이터가 복조되는 과정에 대하여 설명한다.

상기 다중 경로를 거치면서 노이즈가 부가되어 수신된 신호는 A/D 변환부(131)로 입력된다. 상기 A/D 변환부(131)는 수신된 아나로그 신호를

과 같은 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 상기 A/D 변환부(131)에서 출력된 디지털 신호는 보호구간 제거부(132)로 입력된다. 상기 보호구간 제거부(132)는 입력된 신호에서 송신시에 삽입되었던 보호구간을 제거하여

과 같은 신호를 출력한다. 즉, 상기 보호구간 제거부(132)에서 보호구간이 제거된 신호는 유효한 오에프디엠 데이터만으로 구성된 신호이다. 상기 유효한 오에프디엠 신호는 직/병렬 변환부(133)로 입력된다. 상기 직/병렬 변환부(133)는 입력된 신호를 병렬 처리하여 FFT 처리부(134)로 출력한다. 상기 FFT 처리부(134)는 크기가 N인 FFT 변환 처리를 수행하여

과 같은 FFT 변환된 병렬 데이터를 출력한다.

상기 FFT 변환된 병렬 데이터는 등화기(135)로 입력되어 채널 등화된 후

와 같은 신호로 출력된다. 상기 등화기(135)에서 출력된 신호는 병/직렬 변환기(137)로 입력된다. 상기 병/직렬 변환기(137)는 입력된 신호를 직렬 변환한 후 출력한다. 상기 직렬로 변환된 신호는 복조부(138)로 입력되어 복조된다. 이를 통해 온전한 데이터를 추출할 수 있다. 또한 동기 및 채널 추정부(136)에서는 심볼 동기획득이 이루어지고, 등화기(135) 탭 설정을 위한 채널추정을 수행한다.

상술한 바와 같은 과정 중 상기 보호구간 삽입부(115)에서의 보호구간 삽입방식은 인접한 OFDM 심볼 사이에 채널의 임펄스 응답보다 긴 CP(혹은 CS)를 보호구간에 삽입함으로써, 인접심볼간 간섭과 인접채널간 간섭의 영향을 제거하는 것이다. 그러면 이를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 살펴본다.

도 2a는 종래의 CP(Cyclic Prefix) 방식으로 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼 구조도이고, 도 2b는 종래의 CS(Cyclic Suffix) 방식으로 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼 구조도이다.

도 2a에서는 부채널간의 직교성을 유지하기 위하여, N개 샘플로 구성된 유효데이터 앞부분에 N_G개 샘플로 이뤄진 보호구간을 두는 것을 볼 수 있다. 이때, 보호 구간(20)의 N_G개 샘플은 유효 데이터의 뒷부분에서 보호구간크기(N_G)개 샘플(21)만큼 복사하여 만들어진다. 따라서 오에프디엠 심볼의 크기는 CP를 구성하는 샘플 N_G개와 유효 데이터를 구성하는 샘플 N개의 합이 된다. 이 방식은 먼저, 보호구간이 삽입될 크기(N_G개 샘플)만큼 지연된 후 IFFT된 유효한 데이터(N개 샘플)가 직렬 형태로 들어오고 이 유효 데이터 중 뒷부분이 지연된 구간에 CP로서 복사되므로, FFT/IFFT 크기 N만큼의 지연소자(버퍼)나 메모리나 메모리주소 발생기가 필수적으로 요구되며 N_G 클록만큼의 초기 지연이 발생하는 문제가 있다.

도 2b에는, 상기된 문제점을 해결하기 위하여 오에프디엠 심볼을 구성한 것이다. 그러면 이에 대하여 살펴본다. N개 샘플로 구성된 유효 데이터 뒷부분에 N_G개 샘플로 이뤄진 보호구간(CS)을 두며, 보호구간(22)의 N_G개 샘플은 유효 데이터의 앞부분에서 보호구간 크기(N_G개 샘플(23))만큼 복사하여 만들어진다. 이 방식은 IFFT된 유효 데이터(N개 샘플)가 직렬형태로 들어오고 난 뒤, 이 데이터의 앞부분(N_G개 샘플)이 유효 데이터 구간의 끝으로부터 보호구간만큼 연장된 부분에 복사된다. 그리하여, CP로 보호구간을 구현하는 방법과 달리 N_G클록만큼의 초기 지연이 발생하지 않는다.

그런데, 도 2a와 2b의 방식으로 구현된 심볼에서 동기획득을 수행할 경우, 보호구간(N_G) 동안 CP(혹은 CS)와 상기 CP(혹은 CS)로 복사된 심볼 구간 즉 도 2a에 서 호보구간(20)과 복사되는 유효구간(21), 도 2b에서 복사되는 유효구간(22)과 보호구간(23)이 상관과정을 수행하여, 심볼의 시작동기를 획득한다. 또한, 다중경로 환경에서 페이딩의 영향으로 심볼의 앞부분이나 뒷부분이 손상될 경우 심볼 시작동기를 획득하는 것은 불가능하여 진다. 즉, 이와 같이 심볼의 손상이 발생하면 시작동기를 획득할 수 없게 되는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 일 측면은 오에프디엠 방식을 사용하는 시스템 또는 DMT 시스템 등에서 ISI(Inter Symbol Interference)와 ICI(Inter Channel Interference)를 효과적으로 제거할 수 있는 송신 장치와 수신 장치 및 송신 방법과 수신 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 오에프디엠 방식을 사용하는 시스템 또는 DMT 시스템 등에서 위상이동이 발생하지 않도록 하는 송신 장치와 수신 장치 및 송신 방법과 수신 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은 오에프디엠 방식을 사용하는 시스템 또는 DMT 시스템 등에서 심볼 동기획득 시간을 단축할 수 있는 송신 장치와 수신 장치 및 송신 방법과 수신 방법을 제공한다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명이 제공하는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법은, 수신되는 유효 데이터열을 미리 결정된 단위의 유효 데이터열로 구분한 후 상기 구분된 유효 데이터열을 전위 보호구간의 시간만큼 지연하고 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하는 과정과, 상기 전위 보호구간에 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 전위 보호구간에 삽입하고 상기 지연된 유효 데이터열을 출력하는 과정과, 상기 유효 데이터열의 출력 후 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터를 후위 보호구간에 삽입하고 출력하여 하나의 오에프디엠 심볼을 생성하는 과정을 포함한다.

상기 보호구간 데이터는;

상기 유효 데이터 중 중앙의 위치를 기준으로 하여 상기 전위 보호구간의 방향으로 복사된 유효 데이터를 상기 전위 보호구간에 삽입하고, 상기 중앙의 위치를 기준으로 상기 후위 보호구간의 방향으로 복사된 유효 데이터를 후위 보호구간에 삽입한다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명이 제공하는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치는, 스위칭 제어 신호에 의거하여 유효 데이터열을 입력하거나 차단하는 스위치와, 상기 스위치로부터 수신되는 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제1버퍼와, 상기 유효 데이터열을 수신하여 순차적으로 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제2버퍼와, 상기 유효 데이터열의 각 심볼을 카운트하여 상기 카운트된 값을 출력하는 카운터와, 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼의 출력을 출력 제어 신호에 의해 선택적으로 출력하는 다중화기와, 상기 카운터로부터 수신되는 카운트 값에 따라 상기 유효 데이터열 중 미리 설정된 복사 구간 동안에 상기 스위치를 상기 제1 버퍼로 연결하는 스위칭 제어신호를 출력하며, 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터가 전위 보호구간으로 삽입되도록 출력하고, 상기 제2 버퍼로부터 미리 결정된 소정 단위의 유효 데이터열들을 출력하도록 한 후 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 후위 보호구간으로 삽입되도록 출력하는 상기 출력 제어 신호를 상기 다중화기로 전달하는 제어부를 포함하며,

상기 전위 보호 구간 및 상기 후위 보호구간으로 삽입되는 데이터는;

상기 미리 결정된 단위의 유효 데이터열의 중앙의 위치를 기준으로 전위 보호구간 방향과 후위 보호구간 방향으로 동일한 양만큼으로 설정한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 견지에 따른 장치는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치로서, 미리 결정된 소정 단위의 유효 데이터열을 전위 보호구간의 시간만큼 지연하여 출력하는 지연부와, 제1제어신호에 의해 상기 지연부로부터 출력되는 유효 데이터열 중 보호구간의 데이터를 구분하고 이를 유효 데이터열과 별도로 출력하는 제1선택부와, 상기 제1선택부로부터 수신되는 보호구간 데이터를 수신하여 저장하고, 이를 순차적으로 출력하는 보호구간 저장부와, 상기 보호구간 저장부와 상기 제1선택부의 출력을 제어신호에 의해 선택적으로 출력하는 제2선택부와, 상기 제1선택부로 유효 데이터열 중 보호구간의 데이터를 구분하는 제1제어 신호를 출력하고, 제2선택부로 전위 보호구간 데이터 출력 후 유효 데이터열을 출력하며 이후 후위 보호구간 데이터를 출력하도록 제어하는 상기 제2제어신호를 출력하는 제어부를 포함한다.

또한 상기 전위 및 후위 보호구간으로 삽입되는 데이터는;

상기 미리 결정된 단위의 유효 데이터열의 중앙의 위치를 기준으로 전위 보호구간 방향과 후위 보호구간 방향으로 동일한 양만큼으로 설정한다. 또한 상기 보호구간의 일부분을 전위 보호구간으로 복사하고 보호구간의 나머지 부분을 후위 보호구간으로 사용 가능하다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명이 제공하는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치에 있어서, 스위칭 제어 신호에 의거하여 유효 데이터열을 입력하거나 차단하는 스위치와, 상기 스위치로부터 수신되는 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제1버퍼와, 상기 유효 데이터열을 수신하여 순차적으로 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제2버퍼와, 상기 유효 데이터열의 각 심볼을 카운트하여 상기 카운트된 값을 출력하는 카운터와, 상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼의 출력을 출력 제어 신호에 의해 선택적으로 출력하는 다중화기와, 상기 카운터로부터 수신되는 카운트 값에 따라 상기 유효 데이터열 중 미리 설정된 복사 구간 동안에 상기 스위치를 상기 제1 버퍼로 연결하는 스위칭 제어신호를 출력하며, 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터가 전위 보호구간으로 삽입되도록 출력하고, 상기 제2 버퍼로부터 미리 결정된 소정 단위의 유효 데이터열들을 출력하도록 한 후 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 후위 보호구간으로 삽입되도록 출력하는 상기 출력 제어 신호를 상기 다중화기로 전달하는 제어부를 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명이 제공하는 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼로부터 유효 데이터열을 생성하기 위한 보호구간의 추출 장치에 있어서, 수신된 상기 오에프디엠 심볼들을 카운트하는 카운터와 상기 오에프디엠 심볼을 입력하거나 차단하는 스위치와, 상기 카운터의 카운트 값에 의거하여 오에프디엠 심볼의 전위 보호구간과 후위 보호구간의 시간 동안 상기 스위치를 차단하는 제어부를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요 소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

또한 하기 설명에서는 구체적인 메시지 또는 신호 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명에 따라 CA(Cyclic Affix)를 이용하여 보호구간을 삽입한 오에프디엠 심볼의 구조도이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시 예에서는 유효 데이터 중 보호구간으로 복사할 영역을 유효 데이터의 중앙 부분으로 설정하였다. 이를 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명에서는 유효 데이터의 앞 부분과 뒷 부분에 보호구간을 가진다. 이하의 설명에서 유효 데이터의 앞 부분에 위치하는 보호구간을 "전위 보호구간"이라 칭하며, 유효 데이터의 뒷 부분에 보호구간을 "후위 보호구간"이라 칭한다. 따라서 본 발명에 따른 전위 보호구간 혹은 후위 보호구간은 전술한 도 2a 및 도 2b에서와 같이 N_G만큼을 가지지 않고 각 보호구간이 N_G의 1/2만큼씩을 가진다. 즉, 전위 보호구간과 후위 보호구간의 합은 N_G만큼이 되지만 전위와 후위 보호구간 각각은 전체 보호구간의 1/2에 해당한다.

보호구간은 유효 데이터로부터 복사하여 사용하고 있다. 따라서 본 발명에서도 보호구간의 데이터를 유효 데이터로부터 복사하여야 한다. 본 발명에서는 유효 데이터 중 복사 구간을 칩의 1/2의 위치에서 복사한다. 이를 도 3을 참조하여 설명하면 유효 데이터의 중앙 시점에서 전위 보호구간 방향으로 N_G/2만큼의 데이터(30)를 복사하여 전위 보호구간(31)에 복사한다. 그리고, 중앙 지점으로부터 후위 보호구간 방향으로 N_G/2만큼의 데이터(32)를 복사하여 후위 보호구간(33)에 복사한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 유효 데이터의 중앙 위치에서 양방향으로 N_G/2 만큼의 데이터를 복사하여 전위 및 후위 보호구간으로 삽입하는 예를 설명하였다. 그러나 유효 데이터의 어떠한 부분에서든 보호구간만큼의 데이터 즉, N_G만큼의 유효 데이터 중 1/2을 전위 보호구간으로 복사하고, 나머지 1/2을 후위 보호구간으로 복사하도록 구성할 수도 있다. 또한 상기 보호구간 N_G 의 일부분을 전위 보호구간으로 복사하고 보호구간의 나머지 부분을 후위 보호구간으로 사용 가능하다. 이와 같이 구성하여 하나의 오에프디엠 심볼이 완성된다.

도 4는 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간을 삽입하기 위한 보호구간 삽입부의 내부 블록 구성도이다. 이하 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간을 삽입하기 위한 보호구간 삽입부의 내부 블록 구성을 설명한다.

전술한 도 1에서와 같이 병/직렬 변환부(114)로부터 출력되는 데이터는 IFFT 처리된 직렬 데이터로, 상기 도 3에 도시된 N의 길이를 갖는 유효 데이터가 된다. 상기 유효 데이터는 카운터(112)와 스위치(113) 및 제2버퍼로 입력된다. 상기 카운터(112)는 유효 데이터가 입력될 때마다 카운터의 값을 증가시키고, 상기 카운트된 값을 제어부(112)로 출력한다. 상기 제2버퍼(115)는 입력되는 유효 데이터를 순차적으로 저장한다.

상기 스위치(113)는 상기 제어부(111)에 의해 온/오프 제어되며, 온될 시 입력되는 데이터는 상기 제1버퍼(114)로 입력되어 저장된다. 상기 제1버퍼(114)에 저장되는 데이터와 상기 제2버퍼(115)에 저장되는 데이터는 순차적으로 상기 다중화기(116)로 출력된다. 제어부(111)는 카운터(112)에서 카운트된 값에 따라 다중화기(116)의 출력을 제어한다. 상기 다중화기(116)는 상기 제어부(111)의 제어에 의해 상기 제1버퍼(114)와 상기 제2버퍼(115)로부터 출력되는 데이터를 선택적으로 출력한다. 이에 대한 설명은 후술될 도 5를 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간을 삽입할 경우의 제어 흐름도이다. 이하 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 CA 방식으로 보호구간이 삽입되는 경우의 제어 과정을 상세히 설명한다.

상기 제어부(111)는 200단계에서 대기상태를 유지한다. 여기서 대기상태란, 유효 데이터가 입력되는 것을 대기하는 상태를 말한다. 제어부(111)는 202단계로 진행하여 유효 데이터가 수신되는가를 검사한다. 상기 유효 데이터가 수신되는가의 검사는 상기 카운터(112)로부터 카운트되는 값이 존재하는가를 검사하여 확인할 수 있다. 이와 같이 카운터(112)로부터 카운트되는 값이 존재할 경우 204단계로 진행 하고 그렇지 않은 경우 200단계의 대기상태를 유지한다. 상기 제어부(111)는 204단계로 진행하면 상기 수신되는 유효 데이터가

번째 데이터가 수신될 차례인가를 검사한다. 상기 제어부(111)는 상기 204단계의 검사결과

번째 데이터가 수신될 차례인 경우 206단계로 진행하고 그렇지 않은 경우

번째 데이터의 수신을 대기한다. 상기 제어부(111)는 206단계로 진행하면 상기 스위치(113)를 온(on)시킨다. 이를 통해 상기 유효 데이터 중 복사될 데이터가 상기 제1버퍼(114)로 입력된다. 또한 상기 제어부(111)는 상기 스위치(113)를 온시키면서 상기 제1버퍼(114)에 저장되는 데이터를 바로 다중화기(116)로 출력하도록 제어하며, 상기 다중화기(116)를 제어하여 제1퍼버(114)로부터 출력되는 데이터를 보호구간 데이터로 출력하도록 제어한다. 한편 상기 유효 데이터는 수신되는 순간부터 제2버퍼(115)에 계속 저장되고 있다.

이후 상기 제어부(111)는 208단계로 진행하여

번째 데이터가 수신되는가를 검사한다. 상기 제어부(111)는 208단계로 진행하여

번째 데이터가 수신되는 경우 상기 제1버퍼(114)의 출력을 중지시키고, 상기 제2버퍼(115)에 저장된 데이터를 순차적으로 상기 다중화기(116)로 출력되도록 제어한다. 또한 상기 제어부(111)는 상기 다중화기(116)를 제어하여 상기 제2버퍼(115)로부터 출력되는 데이터를 유효 데이터로 출력하도록 제어한다. 상기 제어부(111)는 210단계에서 제2버퍼(115) 의 데이터를 출력하도록 제어하면서 212단계로 진행하여

번째 데이터가 수신되는가를 검사한다. 상기 제어부(111)는 상기 212단계의 검사결과

번째 데이터가 수신될 차례인 경우 214단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우 210단계를 계속 수행한다. 상기 제어부(111)는 214단계로 진행하면 상기 스위치(113)를 오프시키고, 상기 제2버퍼(115)에 저장된 데이터를 계속 순차적으로 다중화기(116)로 출력한다. 또한 상기 제어부(111)는 상기 다중화기(116)를 제어하여 상기 제2버퍼(115)로부터 출력되는 데이터를 계속 출력한다.

상기 제어부(111)는 216단계로 진행하여 상기 유효 데이터가 미리 설정된 N번째 데이터까지 수신되었는가를 검사한다. 상기 216단계의 검사결과 N번째 데이터까지 수신된 경우 상기 제어부(111)는 상기 제1버퍼에 저장된 데이터를 상기 다중화기(116)로 출력하도록 제어하며, 동시에 상기 다중화기(116)를 제어하여 상기 제1버퍼의 데이터를 출력하도록 한다. 또한 상기 제어부(111)는 218단계로 진행하면 상기 카운터(112)를 리셋한다. 이를 통해 상기 도 3과 같은 하나의 오에프디엠 심볼을 생성할 수 있다.

그러면 본 발명에 따른 CA 방식의 오에프디엠 심볼의 특성을 수학적 신호 해석을 통해 설명하며, 이를 종래의 CP 및 CS 방식으로 보호구간을 구현한 심볼의 특성과 비교하여, 시간 다이버시티 특성을 가질 뿐만 아니라 심볼 시간동기 획득 시간이 단축됨을 설명한다.

먼저 종래의 CP 및 CS 방식에서 CP와 CS가 보호구간으로 삽입되어 송신되는 l 번째 오에프디엠 심볼은 하기 <수학식 1> 및 <수학식 2>와 같이 도시할 수 있다.

여기서, 상기 <수학식 1>은 CP 방식의 l 번째 오에프디엠 심볼이고, 상기 <수학식 2>는 CS 방식의 오에프디엠 심볼이다. 또한 상기 <수학식 1> 및 <수학식 2>에서

는 l 번째 데이터 심볼이고, N은 FFT/IFFT 크기이며, N_G는 보호구간에 사용된 샘플 수를 나타낸다. 또한 n은 하나의 오에프디엠 심볼 내의 샘플 인덱스이고, k는 유효 데이터(N개 샘플)의 인덱스이다. 또한 "~"는 CP를 적용한 후의 오에프디엠 신호이며, "^"는 CS를 적용한 후의 오에프디엠 신호를 의미한다. 채널을 통과하여 수신되는 신호는 위상 지터(phase jitter), 도플러 천이(doppler shift) 등에 의한 주파수 오프셋(frequency offset)과 샘플러에서의 시간 오프셋(timing offset)이 존재한다. 따라서 이를 고려하여 상기 <수학식 1>과 상기 <수학식 2>를 표현하면 하기 <수학식 3>과 하기 <수학식 4>와 같이 표현할 수 있다.

상기 <수학식 3>과 상기 <수학식 4>에서 ε은 정규화된 주파수 오프셋으로서,

를 나타낸다. 또한 δ는 정규화된 시간 오프셋이며,

는 l 번째 심볼의 채널 주파수 응답이고,

은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)를 나타낸다.

상기 CP 방식에서는 채널을 통과하는 동안 ISI와 ICI가 발생하므로 수신 신호에서 손상된 CP를 제거하고, ISI와 ICI를 겪지 않은 N 개의 유효 데이터를 FFT 변환하면 하기 <수학식 5> 및 하기 <수학식 6>과 같이 표현된다. 하기 <수학식 5>는 CP를 제거한 수신 오에프디엠 심볼이며, 하기 <수학식 6>은 이 심볼을 FFT 변환한 것이다. ISI 및 ICI의 영향을 받는 부분이 CP 방식은 보호구간 영역이었으나, CS 방식에서는 유효데이터 영역이 손상을 입는다. 그러나, 손상받은 영역의 데이터가 뒷부분의 CS에 복사되어 있으므로, 결과적으로 유효데이터는 이전 심볼의 영향을 받지 않게 된다. 또한 하기 <수학식 7>은 CS 구간만큼 손상된 유효데이터 영역이 제거된 후 손상받지 않은 유효데이터 영역과 CS로 구성된 오에프디엠 심볼이고, 하기 <수학식 8>은 상기 심볼을 FFT 변환한 것이다.

상기 <수학식 5> 내지 상기 <수학식 8>에서 편의상 주파수 오프셋은 고려하지 않았으나, 주파수 오프셋이 존재하는 일반적인 경우에도 진행 과정이 동일하다. 그런데 상기 <수학식 6>과 상기 <수학식 8>의 FFT 변환된 심볼을 비교하여 보면 위상이동이 발생하고, 하기 <수학식 9>와 같은 관계가 있음을 보인다.

상기 <수학식 9>와 같이 발생하는 위상이동은 기존의 시스템에 필수적으로 사용되는 주파수영역 등화기만으로 보상이 가능하다고 알려져 있다.

다음으로, 본 발명의 CA 방식으로 보호구간이 삽입되어 송신되는 l 번째 오에프디엠 심볼은 하기 <수학식 10>과 같이 표현된다.

상기 <수학식 10>에서 바(bar)로 표현되는 "-"는 CA를 적용한 후의 오에프디엠 신호를 의미한다. 수신부에서 수신되는 신호는 종래의 방식들과 마찬가지로 주파수 오프셋과 시간 오프셋을 포함하여 하기 <수학식 11>과 같다.

상기 <수학식 3>과 상기 <수학식 4>에서 ε은 정규화된 주파수 오프셋으로서,

을 나타낸다. 또한 δ는 정규화된 시간 오프셋이고,

는 l 번째 심볼의 채널 주파수 응답이며,

은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)를 나타낸다.

본 발명에서 채널을 통과하는 동안 ISI와 ICI가 발생하므로 수신 신호에서 손상된 CA를 제거하고, ISI와 ICI를 겪지 않은 N개의 유효데이터를 FFT 변환하면 하기 <수학식 12>와 하기 <수학식 13>과 같이 표현된다. 하기 <수학식 12>는 CA를 제거한 수신 오에프디엠 심볼이며, 하기 <수학식 13>은 이 심볼을 FFT 변환한 것이다.

마찬가지로 상기 <수학식 12>와 상기 <수학식 13>에서 편의상 주파수 오프셋은 고려하지 않았다. 또한 상기 <수학식 6>과 상기 <수학식 13>을 비교하여 보면 두 식이 동일함을 알 수 있고, 상기 <수학식 8>과 상기 <수학식 13>을 비교하여 보면 CS 방식에서 위상이동이 발생함을 알 수 있다. 즉, CS 방식에서 필요하였던 주파수 영역 등화기의 사용이 필요 없음을 알 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상기한 오에프디엠 심볼의 보호구간 삽입부 내부 블록 구성도이다. 이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 오에프디엠 심볼의 보호구간 삽입부의 내부 블록 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 보호구간 삽입부는 지연부(201)와, 선택부(202)와, 보호구간 저장부(203)와, 선택 출력부(204)와, 제어부(205)로 구성된다. 그러면 상기 구성에 따른 동작을 살펴본다. 본 발명에 따른 CA 보호구간 삽입부는 IFFT 변조된 N 개의 샘플을 유효 데이터열로 수신한다. 이와 같이 수신되는 유효 데이터열은 본 발명에 따라 유효 데이터가 삽입되기 전, 전위 보호구간(31)에 심볼을 복사하여 삽입하여야 하기 때문에 상기 전위 보호구간(31)만큼 지연되어야만 한다. 따라서 상기 지연부(201)는 입력되는 유효 데이터열을 상기 전위 보호구간(31)만큼 지연하여 제1선택부(202)로 출력한다. 상기 제1선택부(202)는 본 발명에 따라 전위 보호구간(31)과 후위 보호구간(33)으로 삽입하기 위해 유효 데이터열 들 중 미리 설정된 영역들(30, 32)을 선택하여 보호구간 저장부(203)로 출력하며, 동시에 유효 데이터열을 상기 제2선택부(204)로 출력한다. 상기 제1선택부(202)에서 상기 보호구간 저장부(203)로 출력되는 영역은 상기 제어부(205)에서 출력되는 제1제어신호에 의거하여 이루어진다. 또한 본 발명에 따른 바람직한 실시 예는 유효 데이터열의 중앙 부분에서 전위 보호구간 영역으로 N_G의 절반만큼을 복사하여 전위 보호구간으로 삽입하도록 하며, 상기 유효 데이터열의 중앙 부분에서 후위 보호구간 영역으로 N_G의 절반만큼을 복사하여 후위 보호구간으로 삽입하도록 한다. 그러나 상기 전위 및 후위 보호구간으로 설정되어 복사되는 위치들은 반드시 중앙일 필요는 없다. 또한 상기 보호구간 N_G 의 일부분을 전위 보호구간으로 복사하고 보호구간의 나머지 부분을 후위 보호구간으로 사용 가능하다. 상기 보호구간 저장부(203)는 상기 제1선택부(202)로부터 전위 및 후위 보호구간으로 출력되는 유효 데이터열을 수신하여 저장하며, 이를 제2선택부(204)로 출력한다. 상기 제2선택부(204)는 제어부(205)의 제2제어 신호에 의거하여 상기 제1선택부(202)로부터 출력되는 신호 또는 보호구간 저장부(203)로부터 출력되는 신호를 선택적으로 출력한다. 즉, 상기 제1선택부(202)와 보호구간 저장부(203)로부터 출력되는 신호를 이용하여 상기 도 3에서 설명한 바와 같은 하나의 오에프디엠 심볼을 생성하여 출력한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 수신된 오에프디엠 심볼로부터 보호구간을 제거하기 위한 보호구간 제거부의 내부 블록 구성도이다. 이하 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 오에프디엠 심볼로부터 보호구간을 제거하기 위한 보호구간 제거부의 내부 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.

수신기에서 A/D 변환되어 수신된 오에프디엠 심볼은 보호구간 제거부로 입력된다. 상기 도 7에서 도시한 오에프디엠 심볼이 입력되게 된다. 그려면 상기 오에프디엠 심볼은 버퍼(301)와 카운터(302)로 입력된다. 상기 버퍼(301)는 수신되는 오에프디엠 심볼을 순차적으로 저장하여 출력하는 FIFO로 구성하거나 또는 래치 회로 등을 이용할 수 있다. 또한 카운터(302)는 수신되는 오에프디엠 심볼마다 카운트하고, 이를 제어부(303)로 출력한다. 상기 제어부(303)는 카운트 값이 하나의 오에프디엠 심볼단위가 될 때마다 리셋하거나 또는 카운터 자체를 하나의 오에프디엠 심볼 단위로 카운트가 발생하도록 구성할 수 있다. 수신 신호의 동기가 획득된 이후에 심볼을 카운트해야 하므로 카운터(302)는 동기가 획득된 이후에 카운트를 수행한다. 또한 제어부(303)는 스위치(304)의 온/오프 제어 신호를 생성하여 출력한다. 따라서 상기 버퍼(301)로부처 출력되는 신호는 스위치(304)의 온/오프 동작에 따라 보호구간이 제거되며, 이를 통해 유효 데이터열만을 출력하게 된다.

이와 같이 보호구간을 제거하는 이유는 이미 전술한 바와 같이 수신된 본 발명에 따른 CA 방식의 오에프디엠 심볼에 ISI와 ICI가 발생하는 것을 제거하기 위함이다. 이를 다시 부언하면, 일반적으로 유선 또는 무선 통신 채널을 통과할 때, 심볼의 앞부분과 뒷부분은 이전에 전송한 심볼 또는 이후에 수신되도록 전송된 심볼의 영향으로 인하여 손상이 발생한다. 이와 같이 손상이 유효 심볼에 손상이 발생할 때 이를 본 발명에 따른 전위 보호구간(31)으로 삽입된 심볼들과 후위 보호구간(33)으로 삽입된 심볼들을 제거함으로써 ISI와 ICI를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 8은 종래기술에 따른 CP 방식 또는 CS 방식으로 구현된 심볼 구조(50)와 본 발명에 해당하는 CA 방식으로 구현된 심볼 구조(51)를 간략히 보인 도면이다. 그러면 이하에서 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 동기획득과 종래기술에 따른 동기 획득에 대하여 좀 더 상세히 설명한다.

상기 도 8에서 X'(52)은 종래기술에서 CP 방식의 CP 부분이나 CS 방식의 CS로 복사되는 부분으로 볼 수 있고, X(53)를 CP 방식의 CP로 복사되는 부분이나 CS 방식의 CS 부분으로 볼 수 있으며, X'과 X는 하기 <수학식 14>로 정의된다.

여기서, X(52)와 X'(53)에 포함되는 샘플들은 서로 상관관계를 가지고 있지만, 이외의 구간에 있는 샘플들은 서로 상관관계가 없다. 이러한 상관관계를 상기 도 8의 관찰구간(L)에 대해서 살펴보면 하기 <수학식 15> 및 <수학식 16>과 같다.

여기서,

는 수신신호로서 송신신호인

와 잡음인

의 합이다. 그리고, N은 유효데이터 샘플 개수이며, ε은 주파수 오프셋이고,

및

을 나타낸다. 상기 <수학식 15>는 임의의 샘플(k)이 X(52)구간에 있을 때 상관특성을 나타낸다. m = N일 때 X(52)와 X'(53)의 상관특성을 보이고, 상관 값이 최대인 값을 심볼 동기 시작점으로 잡는다. 또한 상기 <수학식 16>은 임의의 샘플(k)이 X나 X'를 제외한 영역에 있을 때 상관특성을 보인다. 이 구간 내에서는 상관성이 없으므로 상기 <수학식 16>처럼 보인다.

상기 도 8의 본 발명을 나타낸 구조에서 Y(54)는 삽입된 CA이고, Y'(55)이 복사되어 Y(54)가 되고, Z(57) 역시 유효데이터 구간 뒷부분에 연장하여 삽입된 CA로서 Z'(56)이 복사되어 만들어진 것이다. Y(54)와 Y'(55), Z'(56)과 Z(57)는 하기 <수학식 17>로 정의된다.

여기서, Y(54)와 Y'(55)에 포함되는 샘플들 상호와 Z'(56)과 Z(57)에 포함되는 샘플들은 서로 상관관계를 가지고 있지만, 이외의 구간에 있는 샘플들은 서로 상관관계가 없다. 이러한 상관관계를 상기 도 8의 관찰구간(L_Y, L_Z)에 대해서 살펴 보면 하기 <수학식 18> 및 하기 <수학식 19>와 같다.

여기서, 상관특성은 상기 종래의 방식을 이용하여 심볼 동기획득을 수행하는 과정과 같으므로

인 경우만 고려하였다. 상기 <수학식 18>은 관찰구간 L_Y에서, 상기 <수학식 19>는 관찰구간 L_Z에서 심볼 동기획득을 위해 상관 값을 계산하는 과정을 보인다.

상기 <수학식 15>와 상기 <수학식 18> 및 상기 <수학식 19>를 비교하고 상기 도 8을 참조하면, 본 발명에서는 관찰구간이 종래 관찰구간 L에서

와

로 줄어들고 동시에 2개의 관찰구간(L_Y, L_Z)이 생긴다. 그리고, 상관과정을 수행하는 구간이 N_G(X와 X')에서

(Y와 Y', Z와 Z')로 줄어들고 동시에 2쌍의 상관과정을 수행하는 구간(Y와 Y', Z와 Z')이 생긴다.

그러므로, 본 발명에서는 1개의 오에프디엠 심볼 내에 관찰구간이 2개가 생겨 다중경로 페이딩 채널에서 시간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 상관과정을 수행하는 구간이 2개가 생기므로 이로부터 시간 다이버시티 이득뿐만 아니라, 상관과정을 수행하는 구간이 줄어들어 심볼 시작동기를 획득하는 시간이 단축되는 특징을 갖는다.

이를 하나의 오에프디엠 심볼에서 두 개의 오에프디엠 심볼로 확장하여 사용할 수도 있다. 이를 도 9에 도시하였다. 도 9는 본 발명에 따라 CA 방식을 사용하여 두 개의 오에프디엠 심볼로 보호구간을 삽입하는 경우를 도시한 도면이다.

상기 도 9와 같이 2 오에프디엠 심볼은 IEEE 802.16 BWA 시스템의 레인징 과정이 2 심볼동안 이루어지고, 이때 2 심볼의 보호구간을 스펙(182쪽)에 정하고 있다. 레인징(ranging) 과정이란, 가입자가 망에 접속하면서, 접속 사실을 알리는 과정이다. 즉, 호를 접속하기 위해 대역폭(bandwidth) 할당을 요청하고, 할당하는 과정 등을 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 오에프디엠 통신 시스템이나 DMT 시스템 등에서 유효 심볼 중 일부분을 취하고 이를 반으로 나누어, 심볼 앞부분과 뒷부분에 나누어 보호구간으로 함으로써 ISI와 ICI를 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다. 또한 종래기술의 CS 방식에서 생기는 위상이동이 발생하지 않으며, 관찰구간과 상관과정 수행구간이 2개로 증가하여, 수신단에서 심볼 동기획득 시 시간 다이버시티 이득을 얻을 수 있어 심볼 동기획득 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.

Claims (10)

1. 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법에 있어서,

   수신되는 유효 데이터열을 미리 결정된 단위의 유효 데이터열로 구분한 후 상기 구분된 유효 데이터열을 전위 보호구간의 시간만큼 지연하고 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하는 과정과,

   상기 전위 보호구간에 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 전위 보호구간에 삽입하고 상기 지연된 유효 데이터열을 출력하는 과정과,

   상기 유효 데이터열의 출력 후 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터를 후위 보호구간에 삽입하고 출력하여 하나의 오에프디엠 심볼을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터는,

   상기 보호구간 데이터 중 절반의 데이터인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 보호구간 데이터는,

   상기 유효 데이터열의 중앙의 위치를 기준으로 하여 양 방향으로 동일하게 상기 전위 보호구간과 상기 후위 보호구간의 합에 대응하는 만큼의 유효 데이터인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터는, 상기 유효 데이터 중 중앙의 위치를 기준으로 하여 상기 전위 보호구간의 방향으로 복사되는 유효 데이터이고,

   상기 전위 보호구간으로 복사한 데이터의 나머지 데이터는 상기 중앙의 위치를 기준으로 상기 후위 보호구간의 방향으로 복사되는 유효 데이터인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 방법.
5. 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치에 있어서,

   스위칭 제어 신호에 의거하여 유효 데이터열을 입력하거나 차단하는 스위치와,

   상기 스위치로부터 수신되는 상기 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하여 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제1버퍼와,

   상기 유효 데이터열을 수신하여 순차적으로 저장하고 이를 수신 순서대로 출력하는 제2버퍼와,

   상기 유효 데이터열의 각 심볼을 카운트하여 상기 카운트된 값을 출력하는 카운터와,

   상기 제1 버퍼 또는 상기 제2 버퍼의 출력을 출력 제어 신호에 의해 선택적으로 출력하는 다중화기와,

   상기 카운터로부터 수신되는 카운트 값에 따라 상기 유효 데이터열 중 미리 설정된 복사 구간 동안에 상기 스위치를 상기 제1 버퍼로 연결하는 스위칭 제어신호를 출력하며, 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터가 전위 보호구간으로 삽입되도록 출력하고, 상기 제2 버퍼로부터 미리 결정된 소정 단위의 유효 데이터열들을 출력하도록 한 후 상기 제1 버퍼로부터 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 후위 보호구간으로 삽입되도록 출력하는 상기 출력 제어 신호를 상기 다중화기로 전달하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 전위 보호 구간 및 상기 후위 보호구간으로 삽입되는 데이터는,

   상기 미리 결정된 단위의 유효 데이터열의 중앙의 위치를 기준으로 전위 보호구간 방향과 후위 보호구간 방향으로 동일한 양만큼으로 설정됨을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치.
7. 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치에 있어서,

   미리 결정된 소정 단위의 유효 데이터열을 전위 보호구간의 시간만큼 지연하여 출력하는 지연부와,

   제1 제어신호에 의해 상기 지연부로부터 출력되는 유효 데이터열 중 보호구간으로 복사할 데이터인 보호구간 데이터를 구분하고 이를 상기 유효 데이터열과 별도로 출력하는 제1 선택부와,

   상기 제1 선택부로부터 수신되는 보호구간 데이터를 수신하여 저장하고, 이를 순차적으로 출력하는 보호구간 저장부와,

   상기 보호구간 저장부와 상기 제1 선택부의 출력을 제어신호에 의해 선택적으로 출력하는 제2선택부와,

   상기 제1 선택부로 유효 데이터열 중 보호구간 데이터를 구분하는 상기 제1 제어 신호를 출력하고, 상기 제2 선택부로 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터가 상기 전위 보호구간으로 삽입되도록 출력한 후, 상기 유효 데이터열을 출력하며, 상기 보호구간 데이터 중 일부의 데이터를 제외한 나머지 데이터가 후위 보호구간으로 삽입되게 출력하도록 제어하는 상기 제2 제어신호를 출력하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 전위 보호구간 및 상기 후위 보호구간으로 삽입되는 데이터는,

   상기 미리 결정된 단위의 유효 데이터열의 중앙의 위치를 기준으로 전위 보호구간 방향과 후위 보호구간 방향으로 동일한 양만큼으로 설정됨을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼을 생성하기 위한 보호구간의 삽입 장치.
9. 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼로부터 유효 데이터열을 생성하기 위한 보호구간의 추출 방법에 있어서,

   수신된 오에프디엠 심볼로부터 전위 보호구간만큼의 심볼들을 제거하여 출력하는 과정과,

   상기 전위 보호구간이 제거된 오에프디엠 심볼에서 미리 결정된 유효 데이터열만큼 출력하는 과정과,

   상기 유효 데이터열을 출력한 후 후위 보호구간만큼의 심볼들을 제거하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼로부터 유효 데이터열을 생성하기 위한 보호구간의 추출 방법.
10. 오에프디엠 방식의 디지털 통신 시스템에서 오에프디엠 심볼로부터 유효 데이터열을 생성하기 위한 보호구간의 추출 장치에 있어서,

    수신된 상기 오에프디엠 심볼들을 카운트하는 카운터와,

    상기 오에프디엠 심볼을 입력하거나 차단하는 스위치와,

    상기 카운터의 카운트 값에 의거하여 오에프디엠 심볼의 전위 보호구간과 후위 보호구간의 시간 동안 상기 스위치를 차단하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 오에프디엠 심볼로부터 유효 데이터열을 생성하기 위한 보호구간의 추출 장치.

Images