KR100842069B1 - COFDM transmission system add pilot signal in frequence domain and a method proessing OFDM signal thereof - Google Patents

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Abstract

COFDM 방식의 송신 시스템은 수신측에서 에러를 감지하고 정정하기 위해 주파수영역의 신호를 코딩하는 FEC부와, 코딩된 주파수영역의 신호를 소정의 맵핑 방식에 의해 맵핑하는 맵핑부와, 주파수영역의 신호에 제1파일럿신호를 삽입하며, 전송 모드에 따라 OFDM 프레임신호를 형성하는 프레임형성부와, OFDM 프레임신호의 평균 크기에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2파일럿신호를 상기 OFDM 프레임신호에 더하는 파일럿삽입부와, 주파수영역의 OFDM 프레임신호를 역이산퓨리에변환하여 시간영역의 OFDM 신호로 변환하는 역이산퓨리에변환부, 및 시간영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입부를 갖는다. 따라서, 주파수 영역에 OFDM 신호와 동일한 시간 주기를 갖는 저전력의 파일럿 신호(Hidden Piolt)를 삽입함으로써 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

Figure R1020020059368

저전력 파일럿신호, 시간주기, 수신성능향상, COFDM

The transmission system of the COFDM method includes an FEC unit for coding a signal in a frequency domain for detecting and correcting an error at a receiving side, a mapping unit for mapping a signal in a coded frequency domain by a predetermined mapping method, and a signal in a frequency domain. A pilot for inserting a first pilot signal into the frame forming unit to form an OFDM frame signal according to a transmission mode, and a second pilot signal having a relatively small size compared to the average size of the OFDM frame signal to the OFDM frame signal; An inserter, an inverse discrete Fourier transform unit for converting an OFDM frame signal in the frequency domain into an OFDM signal in the time domain, and a guard interval insertion unit for inserting a guard interval in the OFDM signal in the time domain. Therefore, reception performance can be improved by inserting a low power pilot signal (Hidden Piolt) having the same time period as the OFDM signal in the frequency domain.

Figure R1020020059368

Low Power Pilot Signal, Time Period, Receive Performance Enhancement, COFDM

Description

주파수영역에 부가적인 파일럿신호를 가지는 ＣＯＦＤＭ 방식의 송신시스템 및 그에 따른 신호처리방법{ＣＯＦＤＭ transmission system add pilot signal in frequence domain and a method proessing OFDM signal thereof} COPD transmission system having an additional pilot signal in the frequency domain and a signal processing method according to the CODDMA transmission system add pilot signal in frequence domain and a method proessing OFDM signal

도 1은 일반적인 DVB-T(COFDM) 송신 시스템의 개략적인 블록도,1 is a schematic block diagram of a typical DVB-T (COFDM) transmission system,

도 2은 도 1에 따른 OFDM 신호의 구성도,2 is a configuration diagram of an OFDM signal according to FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 COFDM 방식을 적용한 BDB-T 송신 시스템에 대한 개략적인 블록도,3 is a schematic block diagram of a BDB-T transmission system applying a COFDM scheme according to the present invention;

도 4은 도 2에 의한 OFDM 신호의 구성도, 4 is a configuration diagram of an OFDM signal according to FIG. 2;

도 5는 도 2의 파일럿삽입부(340)에서 삽입된 파일럿 신호와 맵핑된 신호를 더하는 개념도, 그리고5 is a conceptual diagram of adding a pilot signal and a mapped signal inserted in the pilot insertion unit 340 of FIG. 2, and

도 6는 도 2의 BDB-T 송신 시스템에 따른 신호처리방법에 대한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a signal processing method according to the BDB-T transmission system of FIG. 2.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 스프리터 200 : 채널 인코딩부100: splitter 200: channel encoding section

210 ; 스크램블러 220 : 외부인코더210; Scrambler 220: External Encoder

230 : 외부인터리버 240 : 내부인코더230: external interleaver 240: internal encoder

250 : 비트인터리버 260 : 심볼인터리버250: bit interleaver 260: symbol interleaver

300 : OFDM 변조부 310 : 맵핑부 300: OFDM modulation section 310: mapping section                 

320 : 프레임형성부 330 : 파일럿삽입부320: frame forming unit 330: pilot insertion unit

340 : IFFT부 350 : 보호구간삽입부340: IFFT unit 350: protective section insertion unit

본 발명은 지상파 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수신성능을 향상시키는 COFDM 방식의 송신 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a terrestrial digital broadcasting system, and more particularly, to a transmission system of a COFDM method for improving reception performance.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로, 멀티패스(multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 갖는다.Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) is a type of multicarrier modulation that has excellent performance in multipath and mobile reception environments.

OFDM 방식은 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용하여 주파수 이용효율을 높이는 방식으로, 유무선 채널에서 다중반송파(Multi-Carrier)를 사용하여, 고속 데이터 전송에 적합한 방식이다. 다중경로 페이딩을 갖는 무선통신채널에서 심벌주기가 짧은 고속 데이터 전송시 단일반송파(Single Carrier) 방식을 사용하게 되면 심벌간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중반송파 방식의 경우에는 데이터 전송속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심벌주기를 부반송파의 수만큼 확장시킬 수 있기 때문에 하나의 탭을 갖는 간단한 등화기로 다중경로에 의한 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널을 잘 대처할 수 있다.The OFDM method improves frequency utilization efficiency by using a plurality of carriers having mutual orthogonality, and is a method suitable for high-speed data transmission by using a multi-carrier in a wired or wireless channel. In the case of a high-speed data transmission with a short symbol period in a wireless communication channel having multipath fading, when the single carrier method is used, the inter-symbol interference becomes more severe, whereas the complexity of the receiver is greatly increased. Since the symbol period in each subcarrier can be extended by the number of subcarriers while maintaining the data rate, a simple equalizer with one tap can cope with severe frequency selective fading channels by multipath.

OFDM 방식에서는 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용함으로 주파수 이용효율이 높아지고 송수신단에서 이러한 복수의 반송파를 변복조하는 과정은 각각 IDFT와 DFT를 수행한 것과 같은 결과가 되어 IFFT와 FFT를 사용하여 고속으로 구현할 수 있다.In the OFDM method, the frequency utilization efficiency is increased by using a plurality of carriers having mutual orthogonality, and the process of modulating and demodulating the plurality of carriers at the transmitting and receiving end is the same as performing the IDFT and the DFT, respectively. Can be implemented.

현재 유럽에서 채택하고 있는 디지털 방송 규격인 DVB-T의 변조 방식은 위에 설명된 OFDM 방식 중 COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 채택하고 있다. COFDM 방식은 멀티 캐리어를 이용하여 여러 개의 데이터를 동시에 전송하는 방식으로, 가장 큰 특징은 다중 경로 환경에 매우 강한 특성을 보이고 이동 수신도 가능하다는 것이다. The modulation scheme of DVB-T, which is currently adopted in Europe, adopts Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM) among the OFDM schemes described above. The COFDM method uses multiple carriers to transmit multiple data at the same time. The biggest feature is that the COFDM is very strong in a multipath environment and mobile reception is possible.

도 1은 일반적인 DVB-T 송신 시스템에 대한 개략적인 블록도이다. 1 is a schematic block diagram of a typical DVB-T transmission system.

DVB-T 송신 시스템은 FEC부(10), 맵핑부(20), 프레임형성부(30), IFFT부(40), 보호구간삽입부(50), RF부(60) 등을 가지고 있다. The DVB-T transmission system includes an FEC unit 10, a mapping unit 20, a frame forming unit 30, an IFFT unit 40, a guard section insertion unit 50, an RF unit 60, and the like.

FEC부(10)는 수신단에서 에러를 감지하고 정정하기 위한 코딩을 수행하는 부분으로 일반적으로 RS(Reed-Solomon)코딩과, 컨벌루셔널(Convolution) 코딩을 사용한다. The FEC unit 10 performs coding for detecting and correcting an error at a receiving end. In general, the FEC unit 10 uses Reed-Solomon (RS) coding and convolutional coding.

맵핑부(20)는 코딩된 데이터를 QPSK, 16QAM, 64QAM 등으로 맵핑한다. The mapping unit 20 maps the coded data to QPSK, 16QAM, 64QAM, and the like.

프레임형성부(30)는 파일럿 삽입하고 전송 모드에 프레임을 형성한다. 삽입되는 파일럿은 수신측에서의 동기 획득 및 채널 등화를 위한 분산파일럿과 연속파일럿과, TPS(Transmission Parameter Signal)를 삽입한다. TPS는 다음과 같은 6가지 정보를 전송한다. The frame forming unit 30 pilot inserts and forms a frame in the transmission mode. The inserted pilot inserts a distributed pilot and a continuous pilot for transmission acquisition and channel equalization at the receiver, and a transmission parameter signal (TPS). TPS transmits six kinds of information.

1) QAM 성상도의 패턴 정보1) Pattern Information of QAM Constellation

2) hierarchy 정보 2) hierarchy information                         

3) 보호구간의 길이에 대한 정보3) information on the length of the protective section;

4) inner code rate4) inner code rate

5) 2K 또는 8K의 전송모드5) 2K or 8K transmission mode

6) 프레임번호6) Frame Number

IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(40)는 주파수영역의 OFDM 신호를 시간영역의 OFDM 신호로 역 고속 퓨리에 변환을 수행한다. Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) unit 40 performs an inverse fast Fourier transform of the OFDM signal in the frequency domain into an OFDM signal in the time domain.

보호구간삽입부(50)는 멀티패스 환경에서 ISI(Inter syambol Interference)를 방지하기 위해서 변조된 OFDM 신호의 끝부분을 보호구간으로 하여 OFDM 신호의 앞부분에 삽입한다. The guard interval insertion unit 50 inserts the end of the modulated OFDM signal as a guard interval in the front of the OFDM signal in order to prevent inter syambol interference (ISI) in a multipath environment.

RF부(60)는 OFDM 신호를 보내고자 하는 주파수대역에 신호를 실어 무선 채널로 전송한다. The RF unit 60 loads a signal in a frequency band to which an OFDM signal is to be transmitted and transmits the signal over a wireless channel.

이상의 DVB-T 송신 시스템은, 수신측에서는 시간, 주파수 동기 획득 및 채널 등화를 위해 OFDM 프레임 신호 내에 다수의 파일럿 신호를 삽입시킨다. 도 2은 DVB-T 송신 시스템에서 각각의 전송모드에 따라서 프레임 구조가 형성된 후의 신호에 대한 구성도이며, 각각의 OFDM 신호에는 파일럿 신호가 포함되어 있다. The above DVB-T transmission system inserts a plurality of pilot signals into an OFDM frame signal on the receiving side for time, frequency synchronization acquisition, and channel equalization. 2 is a block diagram of a signal after a frame structure is formed according to each transmission mode in a DVB-T transmission system, and each OFDM signal includes a pilot signal.

따라서, DVB-T 송신 시스템에서는 주파수영역의 OFDM 신호에 동기신호인 파일럿신호만을 이용하여 시간영역 및 주파수영역의 동기 획득 뿐만아니라 채널 등화 등을 수행하게 되며, 이에 의해 수신 시스템의 한계 및 성능열화 등의 문제점을 가지게 된다.Accordingly, in the DVB-T transmission system, not only the synchronization of the time domain and the frequency domain but also channel equalization are performed using only the pilot signal, which is a synchronization signal, to the OFDM signal in the frequency domain. You have a problem.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주파수영역에 부가적인 파일럿 신호를 삽입함으로써 수신성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 BDB-T 송신 시스템과의 호환성을 가지는 OFDM 방식의 송신 시스템 및 그의 신호처리방법을 제공하는 것이다.  An object of the present invention for solving the above problems is to improve the reception performance by inserting an additional pilot signal in the frequency domain, and also to transmit the OFDM scheme having compatibility with the conventional BDB-T transmission system. It is to provide a system and a signal processing method thereof.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 COFDM 방식의 송신 시스템은 수신측에서 에러를 감지하고 정정하기 위해 주파수영역의 신호를 코딩하는 FEC부와, 코딩된 상기 주파수영역의 신호를 소정의 맵핑 방식에 의해 맵핑하는 맵핑부와, 상기 주파수영역의 신호에 제1파일럿신호를 삽입하며, 전송 모드에 따라 OFDM 프레임신호를 형성하는 프레임형성부와, 상기 OFDM 프레임신호의 평균 크기에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2파일럿신호를 상기 OFDM 프레임신호에 더하는 파일럿삽입부와, 상기 주파수영역의 OFDM 프레임신호를 역이산퓨리에변환하여 시간영역의 OFDM 신호로 변환하는 역이산퓨리에변환부, 및 상기 시간영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입부를 갖는다. In order to achieve the object of the present invention, a transmission system of a COFDM scheme includes an FEC unit for coding a signal in a frequency domain for detecting and correcting an error at a receiving side, and mapping the coded signal in the frequency domain by a predetermined mapping scheme. A mapping unit to insert a first pilot signal into the signal in the frequency domain, and to form an OFDM frame signal according to a transmission mode, and a relatively small size compared to an average size of the OFDM frame signal. A pilot inserter for adding a pilot signal to the OFDM frame signal, an inverse discrete Fourier transform unit for converting the OFDM frame signal in the frequency domain to an OFDM signal in the time domain, and an OFDM signal in the time domain It has a guard section insert to insert a guard section.

상기 제1파일럿신호는, 송신측과 수신측 간의 동기 및 채널 등화를 위한 동기정보인 분산파일럿신호 및 연속파일럿신호와, 전송 서비스 타입에 따른 시스템 정보인 TPS 이다. The first pilot signal is a distributed pilot signal and a continuous pilot signal as synchronization information for synchronization and channel equalization between a transmitter and a receiver, and TPS as system information according to a transmission service type.

바람직하게는, 상기 OFDM 프레임신호는 I신호 및 Q신호를 가지며, 상기 제2파일럿신호는 상기 I신호와 더해지는 I파일럿신호 및 상기 Q신호와 더해지는 Q파일럿신호를 갖는다. Preferably, the OFDM frame signal has an I signal and a Q signal, and the second pilot signal has an I pilot signal added with the I signal and a Q pilot signal added with the Q signal.                     

상기 I파일럿신호의 크기는 소정 갯수의 상기 I파일럿신호를 임의의 방법에 의해 누적된 값이 상기 I신호의 평균 크기값 보다 크게 설정하며, 상기 Q파일럿신호의 크기는 소정 갯수의 상기 Q파일럿신호를 임의의 방법에 의해 누적된 값이 상기 Q신호의 평균 크기값 보다 크게 설정한다. 상기 I파일럿신호 및 Q파일럿신호의 시간 주기는 상기 I신호 및 상기 Q신호의 시간 주기와 동일하게 한다. The magnitude of the I pilot signal is set to a value in which a predetermined number of the I pilot signals are accumulated by an arbitrary method larger than an average magnitude value of the I signal, and the magnitude of the Q pilot signal is a predetermined number of the Q pilot signals. The accumulated value by any method is set to be larger than the average magnitude value of the Q signal. The time period of the I pilot signal and the Q pilot signal is equal to the time period of the I signal and the Q signal.

한편, 본 발명에 따른 COFDM 송신시스템의 신호처리방법은, 수신측에서 에러를 감지하고 정정하기 위해 주파수영역의 신호를 코딩하는 단계; 코딩된 상기 주파수영역의 신호를 소정의 맵핑 방식에 의해 맵핑하는 단계; 상기 주파수영역의 신호에 제1파일럿신호를 삽입하며, 전송 모드에 따라 OFDM 프레임신호를 형성하는 단계; 상기 OFDM 프레임신호의 크기의 평균값에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2파일럿신호를 상기 OFDM 프레임신호에 더하는 단계; 상기 주파수영역의 OFDM 프레임신호를 역이산퓨리에변환하여 시간영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계; 및 상기 시간영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 단계;를 가지는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the signal processing method of the COFDM transmission system according to the present invention comprises the steps of: coding a signal in the frequency domain to detect and correct the error at the receiving side; Mapping the coded signal in the frequency domain by a predetermined mapping method; Inserting a first pilot signal into the signal in the frequency domain and forming an OFDM frame signal according to a transmission mode; Adding a second pilot signal having a size relatively smaller than an average value of the size of the OFDM frame signal to the OFDM frame signal; Converting an OFDM frame signal in the frequency domain into an inverse discrete Fourier transform and transforming the OFDM frame signal in a time domain into an OFDM signal; And inserting a guard interval into the OFDM signal of the time domain.

따라서, 주파수 영역에 OFDM 신호와 동일한 시간 주기를 갖는 저전력의 파일럿 신호(Hidden Piolt)를 삽입함으로써 종래의 COFDM 방식의 송신 시스템 보다 수신 성능을 향상시킬 수 있다. Therefore, by inserting a low-power pilot signal (Hidden Piolt) having the same time period as the OFDM signal in the frequency domain, it is possible to improve the reception performance than the conventional COFDM transmission system.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 COFDM 방식을 적용하는 송신 시스템에 있어서 주파수 영역에 부가적인 동기신호인 파일럿신호를 삽입하여 수신성능을 향상시키는 COFDM 방식의 송신 시스템을 설명한다.Hereinafter, a COFDM transmission system will be described in which a pilot signal, which is an additional synchronization signal, is inserted into a frequency domain in a transmission system applying the COFDM scheme according to the present invention to improve reception performance.

최근 중국에서는 디지털 TV 멀티미디어 방송 서비스를 위해 제안한 방식으 로, 디지털 TV 지상파 방송이 적용되는 픽스트(fixed), 포터블(portable), 및 모바일(mobile) 수신 환경에 전송 가능한 BDB-T를 제안하고 있다. Recently, China has proposed a BDB-T that can be transmitted to fixed, portable, and mobile receiving environments to which digital TV terrestrial broadcasting is applied as a method for digital TV multimedia broadcasting service. .

BDB-T의 특징은 개략적으로 다음과 같다. The features of BDB-T are outlined as follows.

1) COFDM 변조 방식을 사용하며,1) COFDM modulation method is used,

2) non-hyrarchical 신호 전송 모드, hierarchical 전송 모드, 뿐만아니라 non-hierarchical hybrid 전송 모드를 추가적으로 지원하며, 이에 따라서 각각의 프레임 구조가 다르게 적용되며,2) It additionally supports non-hyrarchical signal transmission mode, hierarchical transmission mode, as well as non-hierarchical hybrid transmission mode. Accordingly, each frame structure is applied differently.

3) FFT모드가 2K, 8K 모드 뿐만아니라 4K 모드도 추가적으로 지원하며,3) FFT mode supports 2K, 8K mode as well as 4K mode.

4) 주파수영역에 송신측과 수신측 간의 동기를 위한 동기신호를 갖는다.4) It has a synchronization signal for synchronization between a transmitter and a receiver in the frequency domain.

이와 같은 특징을 보면, BDB-T는 유럽향 DVB-T와 유사하다. In view of this feature, BDB-T is similar to DVB-T for Europe.

도 3은 COFDM 방식을 적용하는 송신 시스템으로 중국향 BDB-T 송신 시스템에 대한 개략적인 블록도이며, 이를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Figure 3 is a schematic block diagram of a BDB-T transmission system for the Chinese as a transmission system applying the COFDM scheme, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

BDB-T 송신 시스템은 스프리터(100), 채널 인코딩부(200), 및 OFDM 변조부(300)로 나누어진다. The BDB-T transmission system is divided into a splitter 100, a channel encoder 200, and an OFDM modulator 300.

스프리터(100)에 의해 입력되는 코드 스트림이 하이와 로우로 분리하여 채널 인코딩부(200)로 출력된다. The code stream input by the splitter 100 is separated into high and low and output to the channel encoder 200.

채널 인코딩부(200)는 스크램블링하는 스크램블러(210)와, RS 인코딩하는 외부인코더(220), 컨벌루셔널 인터리빙하는 외부인터리버(230), 컨벌루션널 인코딩하는 내부인코더(240)를 가지고 있다. 또한, 비트 인터리빙이 가능한 데이터 블록에 서 실행되는 비트인터리버(251)와, OFDM 심볼의 유효 캐리어인 1392(2K 동작모드), 2784(4K 동작모드), 5568(8K 동작모드)에 소정 비트 워드로 맵핑시키는 심볼 인터리버(252)를 가지는 길어진 형태의 내부인터리버(250)을 갖는다. The channel encoding unit 200 has a scrambler 210 for scrambling, an external encoder 220 for RS encoding, an external interleaver 230 for convolutional interleaving, and an internal encoder 240 for convolutional encoding. In addition, a bit interleaver 251 executed in a data block capable of bit interleaving, and a predetermined bit word in 1392 (2K operation mode), 2784 (4K operation mode), and 5568 (8K operation mode) which are valid carriers of an OFDM symbol. It has an internal interleaver 250 of a long form having a symbol interleaver 252 for mapping.

OFDM 변조부(300)는 맵핑부(310), 프레임형성부(320), 파일럿삽입부(330), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(340), 및 보호구간삽입부(350) 등을 가지고 있다. The OFDM modulator 300 includes a mapping unit 310, a frame forming unit 320, a pilot inserting unit 330, an inverse fast fourier transform (IFFT) unit 340, a guard interval inserting unit 350, and the like. have.

맵핑부(310)는 에러 코딩된 OFDM 데이터를 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 심볼 성상도로 맵핑된다. The mapping unit 310 maps the error coded OFDM data to symbol constellations such as QPSK, 16QAM, and 64QAM.

프레임형성부(320)에서는 정해진 서브 캐리어에 파일럿 신호를 삽입하며, 또한, 각각의 전송 모드에 대응하는 프레임 구조를 형성한다. The frame forming unit 320 inserts a pilot signal into a predetermined subcarrier and forms a frame structure corresponding to each transmission mode.

이에 의해, OFDM 심볼은 복수의 서브 캐리어로 구성되며, 복수의 서브 캐리어는 데이터 서브 캐리어, 채널 추정 및 동기 획득을 위한 분산 파일럿과 연속 파일럿을 가지며 또한, 전송 서비스 타입에 따른 시스템 정보인 TPS(Transmission Parameter Signal)을 갖는다.Accordingly, the OFDM symbol is composed of a plurality of subcarriers, and the plurality of subcarriers have data subcarriers, distributed pilots and continuous pilots for channel estimation and synchronization acquisition, and TPS (Transmission), which is system information according to a transmission service type. Parameter Signal).

파일럿삽입부(330)는, 즉, 프레임형성부(320)에서 삽입된 파일럿 이외에 OFDM 신호인 I신호 및 Q신호에 아주 작은 크기의 파일럿신호(Hidden_Pilot)인 I파일럿신호(PI) 및 Q파일럿신호(PQ)를 각각 더한다. I파일럿신호(PI) 및 Q파일럿신호(PQ)는 OFDM 신호의 시간 주기(1 Symbol time)와 동일한 주기로 I신호와 Q 신호에 각각 더해진다. 이 때, I파일럿신호(PI)의 크기 설정은 소정 갯수의 파일 럿 신호(PI)을 누적한 값이 OFDM 신호인 I신호의 평균 크기값 보다 큰 크기를 갖도록 설정하며, I파일럿신호(PI)의 크기 누적방법은, correlation 방법 또는 임의의 방법을 사용할 수 있다. 또한, Q파일럿신호(PQ)의 크기 설정 또한 동일한 방법으로 설정된다. The pilot inserting unit 330, i.e., the I pilot signal P I and the Q pilot, which are pilot signals Hidden_Pilot of a very small size, in addition to the I signal and the Q signal, which are OFDM signals inserted in the frame forming unit 320. Add each signal P Q. The I pilot signal P I and the Q pilot signal P Q are added to the I signal and the Q signal in the same period as the time period (1 symbol time) of the OFDM signal, respectively. At this time, the size of the I pilot signal P I is set so that the value of accumulating a predetermined number of pilot signals P I has a size larger than the average size value of the I signal, the OFDM signal, and the I pilot signal ( As the size accumulation method of P I ), a correlation method or any method may be used. In addition, the size setting of the Q pilot signal P Q is also set in the same manner.

I파일러신호(PI)와 Q파일럿신호(PQ)가 OFDM 신호인 I신호와 Q신호에 각각 더해지면, 도 5에 도시된 바와 같이 신호의 구성이 이루어진다. 즉, N(IDFT의 point)개의 서브 캐리어 각각에는 프레임신호(formed signal)와 파일럿신호(Hidden_Pilot : PI , PQ)가 실린다. When the I pilot signal P I and the Q pilot signal P Q are added to the I signal and the Q signal, respectively, which are OFDM signals, the signal is constructed as shown in FIG. 5. That is, a frame signal and a pilot signal Hidden_Pilot P I and P Q are carried on each of N subcarriers of IDFT.

이와 같이, I신호와 Q 신호에 더해진 파일럿신호(Hidden_Pilot : PI , PQ)를 이용하여 수신측에서는 시간 및 주파수의 동기 획득과, 채널 등화 등을 수행한다. 또한, 아주 작은 크기의 파일럿 신호(Hidden_Pilot : PI , PQ)를 더함으로써 기존의 시스템과 호환성을 가질 수도 있다. As described above, by using the pilot signals Hidden_Pilot (P I , P Q ) added to the I and Q signals, the receiving side performs synchronization of time and frequency, channel equalization, and the like. In addition, extremely small amounts of pilot signals: by adding (Hidden_Pilot P I, P Q) may have a conventional system with compatibility.

IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(340)는 주파수 영역의 OFDM 신호를 시간영역의 OFDM 신호로 변환하며, 2K, 4K, 8K 모드의 지원이 가능하다. 즉, 복수개 병렬데이터로 이루어진 주파수 영역의 OFDM 신호를 복수(N:IFFT의 point))개의 서브 캐리어에 할당하여 변조시켜 시간영역 상의 복수(N)개의 샘플데이터로 이루어진 OFDM 심볼을 출력한다. The Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) unit 340 converts an OFDM signal in the frequency domain into an OFDM signal in the time domain, and supports 2K, 4K, and 8K modes. That is, an OFDM symbol composed of a plurality of parallel data is allocated to a plurality of subcarriers (N: IFFT) and then modulated to output an OFDM symbol composed of a plurality of N sample data in the time domain.

보호구간(Guard interval:GI)부(350)에서는 역고속퓨리에변환(IFFT)되어 출 력된 OFDM 심볼 단위로 하여 OFDM 심볼의 전단에 보호구간(GI)을 삽입한다. 즉, 보호구간(GI)은 멀티패스 환경에서 ISI(inter symbol interference)를 방지하기 위해서 OFDM 심볼의 종단의 일부분의 샘플데이터를 복사하여 OFDM 심볼의 앞단에 삽입한다.The guard interval (GI) unit 350 inserts a guard interval (GI) at the front end of the OFDM symbol in units of the OFDM symbols output by inverse fast Fourier transform (IFFT). That is, the guard interval GI copies sample data of a portion of an end of an OFDM symbol and inserts it in front of the OFDM symbol in order to prevent inter symbol interference (ISI) in a multipath environment.

이와 같이 신호처리된 OFDM 신호는 RF부(미도시)에 의해 보내고자 하는 주파수 대역에 실어 무선 채널로 전송된다. The OFDM signal processed as described above is transmitted to a wireless channel by being loaded on a frequency band to be transmitted by an RF unit (not shown).

이상에서와 같이, 기존의 신호와 호환성을 가지기 위해서 맵핑된 신호의 포맷에 따라서 주파수 영역에 파일럿 신호(PI , PQ)를 더한다. 이때, 파일럿 신호(P I , PQ)와 포맷된 프레임 신호(formed signal)는 같은 시간(1 symbol time)을 가지게 된다. 파일럿 신호(PI , PQ)의 형식은 PN 시퀀스가 될 수 있으며, 또는, 임의의 값이 될 수 있다. 여기서, 파일럿 신호(PI , PQ)는 송신기와 수신기간에 서로 알고 있는 신호이다. As described above, it adds a pilot signal (P I, P Q) to the frequency domain in accordance with the format of the signal mapped in order to have compatibility with the existing signal. In this case, the pilot signals P I and P Q and the formatted frame signals have the same time (1 symbol time). The format of the pilot signals P I and P Q may be a PN sequence or may be any value. Here, the pilot signals P I and P Q are signals known to each other between the transmitter and the receiver.

이렇게 BDB-T 송신 시스템에서 보낸 파일럿 신호(PI , PQ)는 수신기에서 시간, 주파수 동기 획득 및 채널 등화 등에 사용됨으로써 수신성능을 향상시킬 수 있게 된다.The pilot signals P I and P Q sent from the BDB-T transmission system are used in the receiver for time, frequency synchronization, and channel equalization, thereby improving reception performance.

도 6는 본 발명에 따른 BDB-T 송신 시스템에 의해 신호가 처리되는 과정에 대한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a process of processing a signal by a BDB-T transmission system according to the present invention.

수신 장치에서 에러를 감지하고 정정하기 위한 FEC부(220)에서는 각각의 모 드, 즉, non-hyrarchical 신호 전송 모드, hierarchical 전송 모드, 및 non-hierarchical hybrid 전송 모드에 따라서 대응되도록 인코딩한다(S10). The FEC unit 220 for detecting and correcting an error in the receiving apparatus encodes the corresponding mode according to each mode, that is, a non-hyrarchical signal transmission mode, a hierarchical transmission mode, and a non-hierarchical hybrid transmission mode (S10). .

맵핑부(310)에서는 각각의 모드에 따라 인코딩된 OFDM 신호를 QPSK, 16QAM, 64QAM 등 심볼 성상도로 맵핑시킨다(S20).The mapping unit 310 maps the OFDM signal encoded according to each mode to symbol constellations such as QPSK, 16QAM, and 64QAM (S20).

프레임형성부(320)는 정해진 서브 캐리어에 파일럿 신호를 삽입하며, 각각의 전송 모드에 대응하여 프레임 구조를 형성한다(S30). OFDM 심볼내에 삽입되는 파일럿은 채널 추정 및 동기 획득을 위한 분산 파일럿 및 연속 파일럿과, 전송 서비스 타입에 따른 시스템 정보인 TPS 등이 삽입된다. The frame forming unit 320 inserts a pilot signal into a predetermined subcarrier and forms a frame structure corresponding to each transmission mode (S30). Pilots inserted into OFDM symbols include distributed pilots and continuous pilots for channel estimation and synchronization acquisition, and TPS, which is system information according to a transmission service type.

파일럿삽입부(330)에서는 OFDM 신호인 I신호 및 Q 신호 각각에 대해 같은 시간 주기(1 symbol time)을 갖는 아주 작은 크기의 I파일럿신호(PI) 및 Q파일럿신호(PQ)를 각각 더한다(도 3에 도시된 바와 같음)(S40). 여기서, 파일럿 신호(Hidden_Pilot : PI , PQ)의 형식은 PN 시퀀스 또는 임의의 값이며, 송신기와 수신기 간에 상호 알고 있는 신호이다. The pilot inserter 330 adds a very small I pilot signal P I and a Q pilot signal P Q having the same time period (1 symbol time) for each of the I and Q signals, which are OFDM signals. (As shown in FIG. 3) (S40). Here, the format of the pilot signal Hidden_Pilot (P I , P Q ) is a PN sequence or an arbitrary value and is a signal mutually known between the transmitter and the receiver.

이에 의해 수신 성능을 향상시키며, 작은 크기의 파일럿 신호(Hidden_Pilot : PI , PQ)가 더해짐으로써 기존의 시스템과 호환성을 가질 수 있다. This improves the reception performance by sikimyeo, the small size of the pilot signal: As a (Hidden_Pilot P I, P Q) deohaejim may have a traditional system with compatibility.

IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)부(340)는 주파수영역의 OFDM 신호를 시간영역의 OFDM 신호로 변환한다(S50). The inverse fast fourier transform (IFFT) unit 340 converts an OFDM signal in the frequency domain into an OFDM signal in the time domain (S50).

그 후, 보호구간(Guard interval:GI)부(350)에서는 역고속퓨리에변환(IFFT)되어 출력된 OFDM 심볼 단위로 하여 OFDM 심볼의 전단에 보호구간(GI)을 삽입한다(S60). 즉, 전체 OFDM 심볼의 1/4, 1/8, 1/16, 1/32에 해당하는 종단의 샘플데이터를 보호구간으로 한다. Thereafter, the guard interval (GI) unit 350 inserts a guard interval (GI) at the front end of the OFDM symbol in units of OFDM symbols output by the inverse fast Fourier transform (IFFT) (S60). That is, the guard interval is the sample data of the terminal corresponding to 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 of all OFDM symbols.

다음, RF부(미도시)에서는 보내고자 하는 주파수에 OFDM 신호를 실어서 무선 채널로 전송한다.Next, the RF unit (not shown) loads an OFDM signal on a frequency to be transmitted and transmits the radio channel.

이상에서는 주파수 영역에 파일럿 신호(PI , PQ)를 삽입하는 방식을 중국향 BDB-T 전송 시스템으 예로서 설명하였으나, 일반적으로 OFDM 변조 방식을 사용하는 모든 시스템에 광범위하게 적용할 수 있음은 당연하다. In the above, the method of inserting the pilot signals P I and P Q in the frequency domain has been described as an example of a BDB-T transmission system for China, but it is generally applicable to all systems using the OFDM modulation scheme. Of course.

이와 같이, 주파수 영역에 OFDM 신호와 같은 시간 주기를 가지는 저전력의 파일럿 신호를 더함으로써 시간영역에서의 PN 시퀀스 이외의 동기정보인 저전력의 파일럿 신호를 부여함으로써 수신장치에서 시간, 주파수 동기 획득 및 채널 등화를 수행함으로써 수신성능을 향상시킬 수 있다. In this way, by adding a low power pilot signal having the same time period as the OFDM signal to the frequency domain, a low power pilot signal, which is synchronization information other than the PN sequence in the time domain, is assigned to obtain time, frequency synchronization, and channel equalization in the receiver. Receiving performance can be improved by performing

따라서, 시간영역의 PN 시퀀스만을 이용하여 시간, 주파수 동기 획득 및 채널 등화를 수행하는 수신장치에 비해 시스템의 한계를 극복할 수 있고, 또한, 성능열화 등의 문제점을 해결 할 수 있게 된다. Therefore, compared with a receiver that performs time, frequency synchronization acquisition, and channel equalization using only the PN sequence in the time domain, it is possible to overcome the limitations of the system and also to solve problems such as performance degradation.

본 발명에 따르면, 주파수 영역에 OFDM 신호와 동일한 시간 주기를 갖는 저전력의 파일럿 신호(Hidden_Piolt)를 삽입함으로써 종래의 COFDM 방식의 송신 시스템 보다 수신 성능을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the reception performance can be improved compared to the conventional COFDM transmission system by inserting a low power pilot signal Hidden_Piolt having the same time period as the OFDM signal in the frequency domain.

또한, 삽입된 파일럿 신호(Hidden_Piolt)의 전력을 아주 낮게 설정됨으로써 기존의 시스템과 호환성을 가질 수 있게 된다.In addition, since the power of the inserted pilot signal Hidden_Piolt is set very low, compatibility with the existing system can be achieved.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

Claims (12)

수신측에서 에러를 감지하고 정정하기 위해 주파수영역의 신호를 코딩하는 FEC부;An FEC unit for coding a signal in a frequency domain to detect and correct an error at a receiving side; 코딩된 상기 주파수영역의 신호를 기설정된 맵핑 방식에 의해 맵핑하는 맵핑부;A mapping unit for mapping the coded signal of the frequency domain by a predetermined mapping method; 상기 주파수영역의 신호에 제1파일럿신호를 삽입하며, 전송 모드에 따라 포맷된 OFDM 프레임신호를 형성하는 프레임형성부;A frame forming unit inserting a first pilot signal into the signal in the frequency domain and forming an OFDM frame signal formatted according to a transmission mode; 상기 OFDM 프레임신호의 평균 크기에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2파일럿신호를 상기 OFDM 프레임신호에 더하는 파일럿삽입부;A pilot inserter for adding a second pilot signal having a size relatively smaller than an average size of the OFDM frame signal to the OFDM frame signal; 상기 주파수영역의 OFDM 프레임신호를 역이산퓨리에변환하여 시간영역의 OFDM 신호로 변환하는 역이산퓨리에변환부; 및An inverse discrete Fourier transform unit for inverse discrete Fourier transform the OFDM frame signal in the frequency domain to an OFDM signal in the time domain; And 상기 시간영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템.And a guard interval inserter for inserting a guard interval into the OFDM signal of the time domain. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1파일럿신호는,The first pilot signal is, 송신측과 수신측 간의 동기 및 채널 등화를 위한 동기정보인 분산파일럿신호 및 연속파일럿신호와, A distributed pilot signal and a continuous pilot signal for synchronization and channel equalization between a transmitter and a receiver; 전송 서비스 타입에 따른 시스템 정보인 TPS(Transmission Parameter Signal) 인 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템.COFDM transmission system characterized in that the system information according to the transmission service type TPS (Transmission Parameter Signal). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 OFDM 프레임신호는 I신호 및 Q신호를 가지며, The OFDM frame signal has an I signal and a Q signal. 상기 제2파일럿신호는 상기 I신호에 더해지는 I파일럿신호 및 상기 Q신호에 더해지는 Q파일럿신호를 가지는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템.And said second pilot signal has an I pilot signal added to said I signal and a Q pilot signal added to said Q signal. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 I파일럿신호의 크기는 기설정된 갯수의 상기 I파일럿신호가 누적된 값이 상기 I신호의 평균 크기 보다 크게 설정하며, The magnitude of the I pilot signal is set such that a value in which a predetermined number of I pilot signals are accumulated is larger than an average size of the I signal. 상기 Q파일럿신호의 크기는 기설정된 갯수의 상기 Q파일럿신호가 누적된 값이 상기 Q신호의 평균 크기 보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템. The size of the Q pilot signal is a COFDM transmission system, characterized in that the predetermined value of the accumulated number of the Q pilot signal is set to be larger than the average size of the Q signal. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 I신호 및 상기 Q신호에 각각 더해지는 상기 I파일럿신호 및 상기 Q파일럿신호의 시간 주기는 상기 I신호 및 상기 Q신호의 시간 주기와 동일한 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템.And a time period of the I pilot signal and the Q pilot signal added to the I signal and the Q signal, respectively, is the same as the time period of the I signal and the Q signal. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제2파일럿신호는 상기 동기정보인 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템. And the second pilot signal is the synchronization information. 수신측에서 에러를 감지하고 정정하기 위해 주파수영역의 신호를 코딩하는 단계;Coding a signal in a frequency domain to detect and correct an error at a receiving side; 코딩된 상기 주파수영역의 신호를 기설정된 맵핑 방식에 의해 맵핑하는 단계;Mapping the coded signal in the frequency domain by a predetermined mapping method; 상기 주파수영역의 신호에 제1파일럿신호를 삽입하며, 전송 모드에 따라 포맷된 OFDM 프레임신호를 형성하는 단계;Inserting a first pilot signal into the signal in the frequency domain and forming an OFDM frame signal formatted according to a transmission mode; 상기 OFDM 프레임신호의 평균 크기에 비해 상대적으로 작은 크기를 갖는 제2파일럿신호를 상기 OFDM 프레임신호에 더하는 단계;Adding a second pilot signal having a size relatively smaller than an average size of the OFDM frame signal to the OFDM frame signal; 상기 주파수영역의 OFDM 프레임신호를 역이산퓨리에변환하여 시간영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계; 및Converting an OFDM frame signal in the frequency domain into an inverse discrete Fourier transform and transforming the OFDM frame signal in a time domain into an OFDM signal; And 상기 시간영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법.And inserting a guard interval into the OFDM signal in the time domain. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제1파일럿신호는,The first pilot signal is, 송신측과 수신측 간의 동기 및 채널 등화를 위한 동기정보인 분산파일럿신호 및 연속파일럿신호와, A distributed pilot signal and a continuous pilot signal for synchronization and channel equalization between a transmitter and a receiver; 전송 서비스 타입에 따른 시스템 정보인 TPS(Transmission Parameter Signal) 인 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법.A signal processing method of a transmission system of the COFDM method, characterized in that the system information according to the transmission service type TPS (Transmission Parameter Signal). 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 OFDM 프레임신호는 I신호 및 Q신호를 가지며, The OFDM frame signal has an I signal and a Q signal. 상기 제2파일럿신호는 상기 I신호에 더해지는 I파일럿신호 및 상기 Q신호에 더해지는 Q파일럿신호를 가지는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법.And said second pilot signal has an I pilot signal added to said I signal and a Q pilot signal added to said Q signal. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 I파일럿신호의 크기는 기설정된 갯수의 상기 I파일럿신호가 누적된 값이 상기 I신호의 평균 크기 보다 크게 설정하며, The magnitude of the I pilot signal is set such that a value in which a predetermined number of I pilot signals are accumulated is larger than an average size of the I signal. 상기 Q파일럿신호의 크기는 기설정된 갯수의 상기 Q파일럿신호가 누적된 값이 상기 Q신호의 평균 크기 보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법. The size of the Q pilot signal is a signal processing method of the transmission system of the COFDM method, characterized in that the value of the predetermined number of accumulated Q pilot signal is set to be larger than the average size of the Q signal. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 I신호 및 상기 Q신호에 각각 더해지는 상기 I파일럿신호 및 상기 Q파일럿신호의 시간 주기는 상기 I신호 및 상기 Q신호의 시간 주기와 동일한 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법.And the time periods of the I pilot signal and the Q pilot signal added to the I signal and the Q signal, respectively, are the same as the time periods of the I signal and the Q signal. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제2파일럿신호는 상기 동기정보인 것을 특징으로 하는 COFDM 방식의 송신 시스템의 신호처리방법. And the second pilot signal is the synchronization information.
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