KR100881870B1

KR100881870B1 - 멀티 캐리어 및 싱글 캐리어 파형에 대한 통합된 펄스 성형

Info

Publication number: KR100881870B1
Application number: KR1020077006114A
Authority: KR
Inventors: 다난자이 아쇼크 고레; 아브네시 아그라왈; 아모드 칸데카
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2009-02-06
Also published as: KR20070053760A; CN101044734B; AR050844A1; CA2577331A1; JP5048493B2; HUE047444T2; ES2770353T3; US20060039273A1; HUE048439T2; EP2252026A3; TWI425797B; EP2252026B1; TW200629834A; CN101044734A; EP2252026A2; TWI533648B; EP1782595A1; WO2006023705A1; TW201414249A; US8484272B2

Abstract

멀티 캐리어 신호를 송신하기 위해, 송신기는 가드 서브밴드에 대해 0 심볼을 제공하고, OFDM 변조를 수행하며, 결과적인 시간 도메인 샘플을 펄스 성형 필터로 필터링한다. 싱글 캐리어 신호를 송신하기 위해, 송신기는 싱글 캐리어 신호를 세그먼트로 파티셔닝한다. 각각의 세그먼트는 K 샘플까지 포함하고 필요하다면, OFDM 심볼의 길이로 패딩된다. 각각의 패딩된 세그먼트는 K 심볼을 가진 대응하는 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환된다. 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 대해, 가드 서브밴드에 대응하는 심볼은 0 으로 설정된다. 각각의 주파수 도메인 세그먼트는 이후 대응하는 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환된다. 사이클릭 프리픽스는 각각의 시간 도메인 세그먼트에 부가되거나 되지않을 수도 있다. 각각의 시간 도메인 세그먼트는 싱글 캐리어 신호에 대한 출력 파형을 생성하기 위해 동일한 펄스 성형 필터로 필터링된다.

싱글 캐리어 신호, 멀티 캐리어 신호, OFDM, 사이클릭 프리픽스

Description

멀티 캐리어 및 싱글 캐리어 파형에 대한 통합된 펄스 성형{UNIFIED PULSE SHAPING FOR MULTI-CARRIER AND SINGLE-CARRIER WAVEFORMS}

이 출원은 발명의 명칭이 "멀티 캐리어 및 싱글 캐리어 파형에 대한 통합된 펄스 성형{Unified Pulse-Shaping for Multi-Carrier and Single-Carrier Waveforms}으로, 2004년 8월 20일에 출원된 미국 가출원 제 60/603,346 호에 대한 우선권을 주장한다.

배경

Ⅰ. 분야

본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는, 통신 채널에 의한 송신을 위한 신호 처리 기술에 관한 것이다.

Ⅱ. 배경

멀티 캐리어 통신 시스템은 데이터 송신을 위해 멀티 캐리어를 이용한다. 이러한 멀티 캐리어는 직교 주파수 분할 멀티플랙싱 (OFDM), 이산 멀티-톤 (DMT), 몇몇의 다른 멀티 캐리어 변조 방식, 또는 몇몇의 다른 구조로 획득될 수도 있다. OFDM 은 전체 시스템 대역폭을 다중 (K) 직교 서브밴드로 효율적으로 파티셔닝하고, 그것은 또한 통상적으로 톤, 서브캐리어, 빈, 및 주파수 채널로 불려진다. OFDM 으로서, 각각의 서브밴드는 데이터로 변조될 수도 있는 개별적인 서브캐리어와 관련된다. 그 결과, 데이터는 종종 멀티 캐리어 신호상의 주파수 도메인 에서 송신되는 것으로 간주된다. 이하의 설명에서, 용어 "신호" 및 "파형" 은 동일하고 상호교환적으로 사용된다.

멀티 캐리어 시스템에서 송신기는 통상적으로 펄스 성형을 수행하거나 또는 통신 채널을 통한 송신에 앞서 멀티 캐리어 신호에 대해 윈도잉한다. 이 펄스 성형은 그 주파수 성분이 시스템에 대해 특정된 스펙트럴 마스크에 부합하도록 멀티 캐리어 신호를 필터링한다. 이 펄스 성형은 인접 주파수 밴드 또는 라디오 주파수 (RF) 채널에서 송신될 수도 있는 다른 신호에 무시할만한 간섭을 유발하도록 보장한다.

멀티 캐리어 시스템에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 것이 가끔 유용하다. 싱글 캐리어 신호는 어떤 바람직한 특성을 가질 수도 있고 다양한 기술, 예를 들어, 분산된 스펙트럼 기술을 이용하여 생성될 수도 있다. 송신기는 통상적으로 또한 통신 채널을 통한 송신에 앞서 싱글 캐리어 신호에 대해 펄스 성형을 수행한다. 불행하게도, 싱글 캐리어 신호에 대한 펄스 성형은 이하 설명되는 바와 같이, 멀티 캐리어 신호에 대한 펄스 성형과는 매우 상이할 수도 있다. 이 차이는, 예를 들어, 그 시스템이 상이한 스펙트럴 마스크를 충족하도록 요구되는 경우에 송신기의 설계를 어렵게 할 수 있고 문제를 일으킬 수도 있다.

따라서 당업계는 통신 채널을 통한 송신을 위해 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호를 효율적으로 프로세싱하는 기술을 필요로 한다.

요약

"통합된" 펄스 성형을 이용하여 효율적인 방식으로 싱글 캐리어 및 멀티 캐 리어 신호를 프로세싱하는 기술이 여기에서 설명된다. 송신국은 멀티 캐리어 시스템을 위해 노말한 방식으로 멀티 캐리어를 프로세싱한다. 이 멀티 캐리어 프로세싱은 어떤 지정된 서브밴드 (가드 서브밴드로 블려지는) 를 0 으로 설정하는 단계, 멀티 캐리어 (예, OFDM) 변조를 수행하는 단계, 또한 멀티 캐리어 변조에 의해 생성되는 시간 도메인 샘플을 펄스 성형 필터로 필터링하는 단계를 포함할 수도 있다. 가드 서브밴드 및 펄스 성형 필터 응답은 그 시스템을 위해 요구되는 스펙트럴 마스크를 충족시키기 위해 선택된다.

싱글 캐리어 신호를 송신하기 위해, 송신국은 먼저 싱글 캐리어 신호를 멀티 캐리어 형식으로 컨버팅하고, 이후 출력 신호를 생성하기 위해 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행한다. OFDM 시스템에 대해, 송신국은 싱글 캐리어 신호를 입력 세그먼트로 파티셔닝한다. 각각의 입력 세그먼트는 K 개의샘플까지 포함하고 필요하다면, 길이 K 의 패딩된 세그먼트를 획득하기 위해 패딩된다. 각각의 패딩된 세그먼트는 이후 K 개의 심볼을 가진 대응하는 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 시간 도메인에서 주파수 도메인 (예를 들어, K-포인트 FFT 으로) 으로 변환된다. 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 대해, 가드 서브밴드에 대응하는 심볼은 0 으로 설정된다. 가드 서브밴드에 대해 0 을 가진, 각각의 주파수 도메인 세그먼트는 이후 대응하는 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 주파수 도메인에서 시간 도메인 (예를 들어, K-포인트 IFFT 으로) 으로 변환된다. 사이클릭 프리픽스는 시스템 설계에 따라서, 각각의 시간 도메인 세그먼트에 부가되거나 부가되지 않을 수도 있다. 시간 도메인 세그먼트는 싱글 캐리어 신호에 대한 출력 신호를 생성하기 위해 멀티 캐리어 신호를 위한 동일한 펄스 성형 필터로 필터링된다.

수신국은 이하 설명하는 바와 같이, 송신국에 의해 송신되는 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호를 수신하기 위한 상보적인 프로세싱을 수행한다. 본 발명의 다양한 양태 및 실시형태는 또한 이하 상세하게 설명된다.

도면의 간단한 설명

본 발명의 특성 및 본질은, 동일한 참조 번호가 명세서 전반에 걸쳐 동일하게 대응하는 도면과 함께 이하의 상세한 설명으로부터 더 명백할 것이다.

도 1A 는 송신국의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 1B 는 수신국의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 2A 및 2B 는 가드 서브밴드가 없는 경우와 있는 경우 각각에 대해, OFDM 서브밴드를 도시한다.

도 3 은 송신국에서 멀티 캐리어 송신 (TX) 데이터 프로세서 및 멀티 캐리어 변조기의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 4 는 송신국에서 싱글 캐리어/멀티 캐리어 (SC / MC) 컨버터의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 5 는 수신국에서 멀티 캐리어 복조기 및 멀티 캐리어 수신 (RX) 데이터 프로세서의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 6 은 수신국에서 멀티 캐리어/싱글 캐리어 (MC / SC) 컨버터의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 7 은 파일럿을 위한 싱글 캐리어 RX 데이터 프로세서의 블록 다이어그램을 도시한다.

도 8 은 싱글 캐리어 신호를 송신하는 프로세스를 도시한다.

도 9 는 싱글 캐리어 신호를 수신하는 프로세스를 도시한다.

발명의 상세한 설명

단어 "예시적인" 은 여기에서 "예, 예시 또는 실례로서 작용하는" 을 의미하는 것으로 사용된다. 여기에서 "예시적인" 으로 설명되는 임의의 실시형태 또는 설계는 반드시 다른 실시형태 또는 설계보다 바람직하거나 이익이 있는 것으로 해석될 필요는 없다.

여기에서 설명되는 통합된 펄스 성형 기술은 다양한 멀티 캐리어 변조 방식과 함께 이용될 수도 있다. 명백함을 위해, 이러한 기술은 OFDM 을 이용하는 시스템에 대해 설명된다. 이들 기술은 다른 무선 통신 시스템에 적용될 수도 있다. 이러한 다중 접속 시스템의 예는 코드 분할 다중 접속 (CDMA) 시스템, 멀티 캐리어 CDMA (MC-CDMA), 광역 CDMA (W-CDMA), 고속 하향 패킷 접속 (HSDPA), 시분할 다중 접속 (TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 접속 (FDMA) 시스템, 및 직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) 시스템을 포함한다.

이하 설명에서, "k" 는 일반적으로 주파수 서브밴드에 해당하는 색인으로 이용되고, "n" 은 일반적으로 샘플 주기에 해당하는 색인으로 이용된다.

도 1A 는 무선 통신 시스템에서 송신국 (110) 의 블록 다이어그램을 도시한다. 송신국 (110) 에서, 멀티 캐리어 TX 데이터 프로세서 (120) 는 제 1 프로 세싱 방식에 따라 데이터를 수신 및 프로세싱하고 데이터 심볼을 제공한다. 제 1 프로세싱 방식은 인코딩, 인터리빙, 심볼 매핑 등을 포함할 수도 있다. 여기에서 이용된 바와 같이, 데이터 심볼은 데이터에 대한 변조 심볼이고, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 변조이며 (송신 및 수신국 모두에 선험적으로 알려진), 변조 심볼은 변조 방식에 대한 신호 배치에서 위치의 복소수 값이다 (예를 들어, M-PSK, M-QAM 등). OFDM 으로서, 하나의 데이터 심볼은 각각의 OFDM 심볼 주기에서 데이터 송신을 위해 이용되는 각각의 서브밴드 상에서 송신될 수도 있다. TX 데이터 프로세서 (120) 는 또한 이하 설명되는 바와 같이, 데이터 심볼에 대해 추가의 프로세싱을 수행하고 x(k) 로 나타내는 송신 심볼을 제공한다. 각각의 송신 심볼은 하나의 OFDM 심볼 주기에서 하나의 서브밴드에 송신되는 복소수 값이다. TX 데이터 프로세서 (120) 의 출력은 주파수 도메인 신호로 간주될 수도 있는 멀티 캐리어 신호이다.

싱글 캐리어 TX 데이터 프로세서 (122) 는 제 2 프로세싱 방식에 따라서 데이터를 프로세싱하고 d(n) 으로 나타내는 데이터 샘플을 제공한다. 제 2 프로세싱 방식은 인코딩, 인터리빙, 심볼 매핑 등을 포함할 수도 있고, 또는 전혀 프로세싱이 없을 수도 있다. 데이터 샘플은 일 샘플 주기에 송신되는 실수 또는 복소수 값이다. 샘플 주기 및 OFDM 심볼 주기는 이하 설명되는 바와 같이, 관련된다. TX 데이터 프로세서 (122) 의 출력은 시간 도메인 신호로 간주될 수도 있는 싱글 캐리어 신호이다. 싱글 캐리어/멀티 캐리어 (SC / MC) 컨버터 (124) 는 TX 데이터 프로세서 (122) 로부터 데이터 샘플 d(n) 을 수신하고, 데이터 샘플 을 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 컨버팅하고, 이하 설명될 다른 적절한 프로세싱을 수행하여, c(k) 로 나타내는 주파수 도메인 컨버팅된 심볼을 제공한다. 멀티플렉서 (Mux ; 126) 는 프로세서 (120) 로부터 송신 심볼 x(k) 을 수신하고 SC / MC 컨버터 (124) 로부터 컨버팅된 심볼 c(k) 를 수신하며 컨트롤러 (140) 에 의해 제공되는 MC/SC 제어에 기초하여 이 심볼들을 멀티플렉싱한다. 예를 들어, 멀티플렉서 (126) 는 일부 지정된 OFDM 심볼 주기동안 멀티 캐리어 변조기 (128) 에 컨버팅된 심볼 c(k) 를 제공할 수도 있고, 나머지 OFDM 심볼 주기동안 멀티 캐리어 변조기 (128) 에 송신 심볼 x(k) 을 제공할 수도 있다. 또한, 심볼 주기에서 각각의 서브밴드에 대해, 멀트플렉서 (126) 는 컨버팅된 심볼 c(k) 에 송신 심볼 x(k) 을 가산하여 멀티 캐리어 변조기 (128) 에 결합된 심볼을 제공할 수도 있다.

멀티 캐리어 변조기 (128) 는 OFDM 심볼을 생성하기 위해 멀티플렉싱된 송신 심볼 x(k) 및 컨버팅된 심볼 c(k) 에 대해 OFDM 변조를 수행하고 또한, 이하 설명되는 바와 같이, OFDM 심볼에 대해 펄스 성형을 수행한다. 일반적으로, 멀티 캐리어 변조기 (128) 는 시스템에 의해 이용되는 멀티 캐리어 변조 방식에 따라서 변조를 수행한다. 송신 유닛 (TMTR ; 132) 은 변조기 (128) 로부터 OFDM 심볼을 수신하고, OFDM 심볼을 하나 이상의 아날로그 신호로 컨버팅하며, 변조된 신호를 생성하기 위해 그 아날로그 신호를 컨디셔닝 (예, 앰플리파잉, 필터링, 및 주파수 업컨버팅) 한다. 송신국 (110) 은 이후 변조된 신호를 안테나 (134) 를 통해 송신한다.

컨트롤러 (140) 는 송신국 (110) 에서 명령을 지시한다. 메모리 유닛 (142) 은 컨트롤러 (140) 에 의해 사용된 프로그램 코드 및 데이터를 저장한다.

도 1B 는 무선 통신 시스템에서 수신국 (150) 의 블록 다이어그램을 도시한다. 수신국 (150) 에서, 송신국 (110) 에 의해 송신된 변조된 신호는 안테나 (152) 에 의해 수신되고 수신기 유닛 (RCVR ; 154) 에 제공된다. 수신기 유닛 (154) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 앰플리파잉, 및 주파수 다운컨버팅) 하고 r(n) 로 나타내는, 수신된 샘플을 생성하기 위해 컨디셔닝된 신호를 디지털화한다. 멀티 캐리어 복조기 (Demod ; 160) 는 수신된 샘플 r(n) 에 대해 OFDM 복조를 수행하고 수신된 심볼을 디멀티플렉서 (Demux ; 162) 에 제공한다. 디멀티플렉서 (162) 는 멀티 캐리어 TX 데이터 프로세서 (120) 에 의해 생성된 송신 심볼 x(k) 에 대응하는 수신된 심볼

을 멀티 캐리어 RX 데이터 프로세서 (170) 에 제공한다. 디멀티플렉서 (162) 는 또한 SC / MC 컨버터 (124) 에 의해 생성된 컨버팅된 심볼 c(k) 에 대응하는 수신된 심볼

을 멀티 캐리어/싱글 캐리어 (MC / SC) 컨버터 (172) 에 제공한다.

멀티 캐리어 RX 데이터 프로세서 (170) 는 멀티 캐리어 TX 데이터 프로세서 (120) 에 의해 수행되는 프로세싱에 상보적인 방식으로 수신된 심볼

을 프로세싱하고 디코딩된 데이터를 제공한다. 멀티 캐리어 RX 데이터 프로세서 (170) 는 이하 설명되는 바와 같이, 데이터 검출, 심볼의 매핑, 디인터리빙, 디코딩등을 수행할 수도 있다.

MC / SC 컨버터 (172) 는 송신국 (110) 에서 SC / MC 컨버터 (124) 에 의해 수행되는 프로세싱에 상보적인 방식으로 수신된 심볼

을 프로세싱하고, 송신국 (110) 에서 싱글 캐리어 TX 데이터 프로세서 (122) 에 의해 생성된 데이터 샘플 d(n) 의 추정치인 컨버팅된 샘플

을 제공한다. 싱글 캐리어 RX 데이터 프로세서 (174) 는 싱글 캐리어 TX 데이터 프로세서 (122) 에 의해 수행되는 프로세싱에 상보적인 방식으로 컨버팅된 샘플

을 프로세싱한다. RX 데이터 프로세서 (174) 에 의한 프로세싱은 통상적으로 싱글 캐리어 신호에 송신된 데이터 타입에 의존한다 (예, 트래픽 데이터, 시그널링, 파일럿 등). 또한 또는 추가적으로, RX 데이터 프로세서 (174) 는 도 1B 에서 점선으로 표시된 것처럼, 수신기 유닛 (154) 으로부터 수신된 샘플 r(n) 을 획득할 수도 있고, 바람직한 출력을 획득하기 위해 이 수신된 샘플에 시간 도메인 프로세싱을 수행할 수도 있다.

컨트롤러 (180) 는 수신국 (150) 에서 명령을 지시한다. 메모리 유닛 (182) 은 컨트롤러 (180) 에 의해 사용된 프로그램 코드 및 데이터를 저장한다.

명백함을 위해, 도 1A 및 도 1B 는 송신국 (110) 에서의 2 개의 TX 데이터 프로세서 (120 및 122) 및 수신국 (150) 에서의 2 개의 RX 데이터 프로세서 (170 및 174) 에 의해 수행되는 싱글 캐리어 신호 및 멀티 캐리어 신호에 대한 데이터 프로세싱을 도시한다. 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호에 대한 데이터 프로세싱은 또한 송신국 (110) 및 수신국 (150) 각각에서 싱글 데이터 프로세서에 의해 수행될 수도 있다.

도 2A 는 시스템에 사용될 수도 있는 OFDM 서브밴드 구조를 도시한다. 시스템은, OFDM 을 이용하여 K 개의 직교 서브밴드로 파티셔닝되는 W MHz 의 전체 시스템 대역폭을 가진다. 인접 서브밴드 사이의 공간은 W/K MHz 이다. 스펙트럼으로 성형된 OFDM 시스템에서, 총 K 개의 서브밴드 중에서 오직 U 개의 서브밴드만이 데이터 및파일럿 송신을 위해 사용될 수도 있고, 이러한 U 개의 서브밴드는 이용가능한 서브밴드라고 불려지고, U<K 이다. 나머지 G 개의 서브밴드는 데이터 및 파일럿 송신을 위해사용되지 않고 가드 서브밴드로 기능하며, K= U+G 이다.

도 2B 는 점선으로 표시된 가드 서브밴드를 가진 OFDM 서브밴드 구조를 도시한다. U 개의 이용가능한 서브밴드는 통상적으로 시스템 동작 밴드의 중앙에 집중된다. G 개의 가드 서브밴드는 통상적으로 DC 에 하나 이상의 서브밴드를 포함하고 2 개의 밴드 에지에 대략 동일한 수의 서브밴드를 포함한다. 밴드 에지에 있는 가드 밴드는 시스템으로 하여금 그 스펙트럴 마스크 요구사항을 충족시키도록 한다.

도 3 은 송신국 (110) 에서 멀티 캐리어 TX 데이터 프로세서 (120) 및 멀티 캐리어 변조기 (128) 의 실시형태에 관한 블록 다이어그램을 도시한다. TX 데이터 프로세서 (120) 내에, 인코더/인터리버 (310) 는 선택된 코딩 방식에 기초하여 데이터를 인코딩하고 코드 비트를 생성한다. 인코더/인터리버 (310) 는 또한 시간 및/또는 주파수 다양성을 이루기 위해 인터리빙 방식에 기초하여 코드 비트를 인터리빙한다. 심볼 매핑 유닛 (312) 은 선택된 변조 방식에 기초하여 인 터리빙된 비트를 매핑하고 s(k) 로 나타내는 데이터 심볼을 제공한다. 직렬/병렬 컨버터 (314) 는 데이터 심볼을 수신하고 이러한 데이터 심볼을 데이터 송신을 위해 이용가능한 U 개의 서브밴드에 매핑한다. 0 삽입 유닛 (318) 은 0 심볼 (0의 신호값인) 을 G 개의 가드 서브밴드 각각에 삽입하고 각각의 OFDM 심볼 주기 동안 K 개의 송신 심볼을 제공한다. 각각의 송신 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 0 심볼일 수도 있다. 멀티플렉서 (126) 는 멀티 캐리어 신호가 송신중이라면, 송신 심볼을 TX 데이터 프로세서 (120) 에서 멀티 캐리어 변조기 (128) 로 패싱한다.

멀티 캐리어 변조기 (128) 내에, 역 고속 푸리에 변환 (IFFT) 유닛 (320) 은 각각의 OFDM 심볼 주기당 총 K 개의 서브밴드에 대한 K 개의 송신 심볼을 수신하고, 그 K 개의 송신 심볼을 K-포인트 IFFT 로 시간 도메인으로 변환하며, K 개의 시간 도메인 샘플을 포함하는 변환된 심볼을 제공한다. 각각의 시간 도메인 샘플은 일 샘플 주기에 송신된 복소수 값이다. 병렬/직렬 컨버터 (322) 는 각각의 변환된 심볼에 대한 K 개의 샘플을 직렬화한다. 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 는 각각의 변환된 심볼의 부분 (또는 C 개의 샘플) 을 반복하여 K+C 개의 샘플을 포함하는 OFDM 심볼을 형성한다. 사이클릭 프리픽스는 전체 시스템 대역폭에서 가변하는 주파수 응답인 주파수 선택 페이딩에 의해 야기되는 심볼-간 간섭 (ISI ; Inter-Symbol Interference) 에 맞서기 위해 사용된다. OFDM 심볼 주기는 일 OFDM 심볼의 지속기간이고 K+C 개의 샘플 주기와 동일하다. IFFT 유닛 (320), 병렬/직렬 컨버터 (322), 및 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 는 종종 OFDM 변조기로 칭한다.

펄스 성형 필터 (326) 는 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 로부터 OFDM 심볼을 수신하고, g(n) 의 임펄스 응답에 따라서 OFDM 심볼을 필터링하며, y(n) 으로 나타내는 출력 샘플을 제공한다. 필터 (326) 는 출력 샘플이 시스템에 부과된 스펙트럴 마스크를 따르도록 펄스 성형 또는 윈도잉을 수행한다. 필터 (326) 는 한정된 임펄스 응답 (FIR) 필터, 무한한 임펄스 응답 (IIR) 필터, 또는 다른 타입의 필터로 구현될 수도 있다.

도 4 는 SC / MC 컨버터 (124) 및 멀티 캐리어 변조기 (128) 의 실시형태에 관한 블록 다이어그램을 도시하고, 멀티 캐리어 변조와 함께 싱글 캐리어 신호를 송신하는 일 실시형태를 나타낸다. 이 실시형태에서, SC / MC 컨버터 (124) 내 파티셔닝 유닛 (410) 은 싱글 캐리어 신호에 대한 시간 도메인 데이터 샘플 d(n) 을 수신하고, 이러한 데이터 샘플을 세그먼트로 파티셔닝한다. 각각의 세그먼트는 일 OFDM 심볼 주기에 송신되는 K 개의 데이터 샘플까지 포함한다. K 개 미만의 데이터 샘플을 가진 각각의 세그먼트에 대해, 파티셔닝 유닛 (410) 은 그 세그먼트에 대해 총 K 개의 샘플을 획득하기 위해 충분한 수의 0 샘플 (0 샘플 값) 을 삽입한다. 싱글 캐리어 신호는 따라서 세그먼트로 분할되고, 각각은 OFDM 심볼과 호환가능한 길이를 가진다. 각각의 세그먼트는 일 OFDM 심볼로 송신된다. 세그먼트는 또한 블록, 서브블록, 또는 일부 다른 용어로 불려질 수도 있다.

직렬/병렬 컨버터 (414) 는 각각의 OFDM 심볼 주기에서 송신되는 K 개의 시간 도메인 샘플을 수신하고 그 샘플을 병렬 형식으로 제공한다. 고속 푸리에 변환 (FFT) 유닛 (416) 은 각각의 OFDM 심볼 주기 동안에 K 개의 샘플을 수신하고, 그 K 개의 데이터 샘플을 K-포인트 FFT 로 주파수 도메인으로 변환하며, 총 K 개의 서브밴드에 K 개의 주파수 도메인 심볼을 제공한다. K 개의 주파수 도메인 심볼 및 K 개의 시간 도메인 샘플은 싱글 캐리어 신호로 송신된 동일한 정보의 다른 표현이다. 그러나, 주파수 도메인 표현은 싱글 캐리어 신호를 멀티 캐리어 변조에 적합한 형식으로 만든다.

각각의 세그먼트에 대한 시간 도메인 데이터 샘플 d(n) 은 2 개의 밴드 에지에 있는 가드 서브밴드에 일부의 에너지를 가지기 쉽다. OFDM 송신과 일관되기위해, 가드 밴드에 있는 시간 도메인 데이터 샘플의 주파수 성분은 이러한 가드 서브밴드를 0 으로 설정함으로써 제거될 수도 있다. 0 삽입 유닛 (418) 은 총 K 개의 서브밴드에 대한 K 개의 주파수 도메인 심볼을 수신하고, U 개의 이용가능한 서브밴드에 대한 U 개의 주파수 도메인 심볼을 패싱하고, G 개의 가드 서브밴드에 대한 G 개의 주파수 도메인 심볼을 0 심볼로 치환하며, 각각의 OFDM 심볼 주기동안 K 개의 컨버팅된 심볼 c(k) 을 제공한다. 각각의 컨버팅된 심볼은 주파수 도메인 심볼 또는 0 심볼일 수도 있다. G 개의 가드 서브밴드에 대한 0 삽입은 싱글 캐리어 신호와 멀티 캐리어 신호 모두에 대해 동일한 방식으로 수행될 수도 있다. 싱글 캐리어 신호에 대해 SC / MC 컨버터 (124) 에 의해 생성된 컨버팅된 파형은 따라서 멀티 캐리어 신호에 대해 TX 데이터 프로세서 (120) 에 의해 생성된 OFDM 파형과 양립가능하며, 즉, 2 개의 파형은 동일한 스펙트럴 특성을 가진다. 컨버팅된 파형은 이후 OFDM 파형과 같은 방식으로 프로세싱될 수도 있다. 멀티플렉서 (126) 는 싱글 케리어 신호가 송신중이라면, 컨버팅된 심볼 c(k) 를 SC / MC 컨버터 (124) 에서 멀티 캐리어 변조기 (128) 로 패싱한다.

제 1 실시형태에서, 멀티 캐리어 변조기 (128) 는 상기한 멀티 캐리어 신호에 대한 송신 심볼 x(k) 에 대한 방식으로 싱글 캐리어 신호에 대한 컨버팅된 심볼 c(k) 를 프로세싱한다. 각각의 OFDM 심볼 주기 동안 K 개의 컨버팅된 심볼은 IFFT 유닛 (320) 에 의해 K-포인트 IFFT 로 시간 도메인으로 변환되고, 병렬/직렬 컨버터 (322) 에 의해 직렬화되고, 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 에 의해 C 개의 샘플의 사이클릭 프리픽스로 부가되며, 싱글 캐리어 신호에 대해 출력 샘플을 생성하기 위해 펄스 성형 필터 (326) 에 의해 필터링된다. 제 2 실시형태에서, 유닛 (320, 322, 및 326) 은 제 1 실시형태에서와 같이 컨버팅된 심볼 c(k) 를 프로세싱하지만, 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 는 싱글 캐리어 신호에 대해 어떤 사이클릭 프리픽스도 부가하지 않는다. 제 3 실시형태에서, 유닛 (320, 322, 및 326) 은 제 1 실시형태에서와 같이 컨버팅된 심볼 c(k) 을 프로세싱하지만, 사이클릭 프리픽스 생성기 (324) 는 싱글 캐리어 신호에 대해 다른 길이의 사이클릭 프리픽스를 부가 (예를 들어, 단축 또는 확장) 한다. 일반적으로, 싱글 캐리어 신호에는 사이클릭 프리픽스가 부가되지 않거나, C 개 미만의 샘플인 단축된 사이클릭 프리픽스, C 개의 샘플인 레귤러 사이클릭 프리픽스, 또는 C 개 초과의 샘플인 확장된 사이클릭 프리픽스가 부가될 수도 있다. 싱글 캐리어 신호가 시간 도메인에서 연속적인 신호라면, 싱글 캐리어 신호는 각각의 OFDM 심볼에 대해 삽입 될 수도 있는 임의의 사이클릭 프리픽스를 고려한 적절한 방식으로 샘플링될 수도 있다.

멀티 캐리어 신호에 대해, 시스템을 위한 스펙트럴 마스크는 (1) 2 개의 밴드 에지에 있는 가드 서브밴드에 대한 0 삽입 및 (2) 펄스 성형 필터 (326) 의 주파수 응답의 조합으로 충족된다. 데이터 샘플 d(n) 이 동일한 스펙트럴 마스크를 충족할 수 있는 싱글 캐리어 펄스 성형 필터에 직접적으로 적용되었다면, 이 싱글 캐리어 펄스 성형 필터는, 가드 서브밴드에 대한 0 삽입의 이익없이도 단독으로 스펙트럴 마스크를 충족시킬 수 있는 주파수 응답이 필요할 것이다. 싱글 캐리어 펄스 성형 필터는 이후 가드 서브밴드에 대한 0 삽입의 이익을 갖는 펄스 성형 필터 (326) 보다 훨씬 더 복잡할 수도 있다. 또한, 상이한 지리적 영역 (예, 상이한 도시 또는 국가) 에서 시스템의 상이한 전개는 상이한 스펙트럴 마스크를 요구할 수도 있다. 이러한 상이한 스펙트럴 마스크는 송신기 설계를 훨씬 더 복잡하게 할 수도 있는, 싱글 캐리어 펄스 성형 필터에 대한 상이한 계수를 요구할 수도 있다.

통합된 펄스 성형 기술을 이용하여, IFFT 유닛 (320) 에 의한 프로세싱, 병렬/직렬 컨버터 (322), 사이클릭 프리픽스 생성기 (324), 및 펄스 성형 필터 (326) 는 멀티 캐리어 신호에 대한 송신 심볼 x(k) 및 싱글 캐리어 신호에 대한 컨버팅된 심볼 c(k) 모두에 동일할 수도 있다. 펄스 성형은 따라서 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 파형 모두에 대해 통합된 방식으로 수행될 수도 있다. 이것은 양 타입의 신호에 대한 펄스 성형을 매우 간단하게 하고 멀티 캐리어 파형을 가진 임의의 파형에 대한 멀티플렉싱을 쉽게 한다. 통합된 펄스 성형은 송신기 복잡도를 줄이고 송신기 설계를 간략하게 하며, 특히 다중 스펙트럴 마스크가 충족되어야 할 때 더욱 그러하다. 예를 들어, 상이한 스펙트럴 마스크는 (1) 가드 서브밴드의 개수를 변경하고 동일한 펄스 성형 필터를 이용하거나 또는 (2) 가드 서브밴드의 동일한 개수를 유지하고 펄스 성형 필터를 변경함으로써 용이하게 충족될 수도 있다. 임의의 경우에, 싱글 펄스 성형 필터는 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호 모두에 이용될 수도 있다.

싱글 캐리어 신호는 트래픽 데이터, 시그널링, 파일럿, 등과 같은 임의의 타입의 데이터를 운반할 수 있다. 예를 들어, 싱글 캐리어 신호는 시 동기, 주파수 에러 추정, 송신기 식별, 채널 추정, 등 또는 임의의 상기 조합과 같은 다양한 기능에 이용될 수도 있는 파일럿일 수도 있다. 싱글 캐리어 신호는, 신호로 하여금 수집, 시스템 접속, 등에 유용하게 할 수도 있는 어떤 바람직한 시간적 특성을 가질수도 있다. 싱글 캐리어 신호는 또한, 확인 응답 (ACK), 전력 제어 명령, 레이트 또는 신호 대 노이즈 비율 (SNR) 정보, 자원 요청, 등과 같은 시그널링을 운반하는 데 이용되는 오버헤드 채널을 위한 것일 수도 있다.

도 3 및 도 4 는 싱글 캐리어 신호가 멀티 캐리어 신호와 시 분할 멀티플렉싱 (TDM) 되고 2 개 타입의 신호는 상이한 OFDM 심볼 주기에 송신되는 실시형태를 도시한다. 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호는 또한 다른 방식으로 멀티플렉싱되거나 결합될 수도 있다. 예를 들어, 싱글 캐리어 신호는 멀티플렉스 신호와 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 될 수도 있는데, 2 개 타입의 신호가 동일한 OFDM 심볼 주기에 상이한 서브밴드에 송신되도록 하기 위함이다. 싱글 캐리어 신호는 또한 양 타입의 심호가 동일한 OFDM 심볼 주기에 동시에 송신되도록 하기 위해 멀티 캐리어 신호와 코드 분할 멀티플렉싱 (CDM) 될 수도 있다. 이 경우에, 싱글 캐리어 신호에 대한 데이터는 직교 코드 (또는 의사 난수 (PN) 코드) 와 곱해질 수도 있고, 싱글 캐리어 신호를 위해 사용하는 전력량을 결정하는 이득만큼 스케일링될 수도 있으며, 멀티 캐리어 신호에 가산될 수도 있다. 일반적으로, 싱글 캐리어 및 멀티 캐리어 신호는 다양한 방식을 이용하여 멀티플렉싱되거나 또는 결합될 수도 있다. 상이한 멀티플렉싱 방식은 싱글 캐리어 신호에 송신되는 상이한 타입의 데이터에 더 적합할 수도 있다. 파일럿은 TDM, FDM, 및/또는 CDM 을 이용하여 싱글 캐리어 신호에 송신될 수도 있다.

도 5 는 수신국 (150) 에서 멀티 캐리어 복조기 (160) 및 멀티 캐리어 RX 데이터 프로세서 (170) 의 실시형태에 관한 블록 다이어그램을 도시한다. 멀티 캐리어 복조기 (160) 내에, 사이클릭 프리픽스 제거 유닛 (510) 은 각각의 OFDM 심볼 주기 동안에 K+C 개의 수신된 샘플을 획득하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하며, 각각의 수신된 변환 심볼에 대해 K 개의 수신된 샘플을 제공한다. 직렬/병렬 컨버터 (512) 는 K 개의 수신된 샘플을 병렬 형식으로 제공한다. FFT 유닛 (514) 은 K 개의 수신된 샘플을 K-포인트 FFT 로 주파수 도메인으로 변환하고 총 K 개의 서브밴드에 대해 K 개의 수신된 심볼

를 제공한다. 복조기 (162) 는, 멀티 캐리어 신호가 수신중이라면, 수신된 심볼을 멀티 캐리어 복조기 (160) 에서 멀티 캐리어 RX 데이터 프로세서 (170) 에 패싱한다.

RX 데이터 프로세서 (170) 내에, 0 제거 유닛 (520) 은 가드 서브밴드에 대한 수신된 심볼을 제거하고 이용가능한 서브밴드에 수신된 심볼을 제공한다. 병렬/직렬 컨버터 (524) 는 유닛 (520) 으로부터 수신된 심볼을 직렬화한다. 심볼 디맵퍼/디텍터 (526) 는 채널 추정으로 수신된 심볼에 대해 데이터 검출 (예, 정합된 필터링, 등화, 등) 을 수행하고 송신국 (110) 에 의해 생성된 데이터 심볼 s(k) 의 추정치인 검출된 심볼

를 제공한다. 디인터리버/디코더 (528) 는 이후 검출된 심볼

를 디인터리빙 및 디코딩하고 멀티 캐리어 신호에 디코딩된 데이터를 제공한다.

도 6 은 수신국 (150) 에서 MC / SC 컨버터 (172) 의 실시형태에 대한 블록 다이어그램을 도시한다. 멀티 캐리어 복조기 (160) 는 도 5 에 대하여 상기한 바와 같이 수신된 샘플을 프로세싱하고 총 K 개의 서브밴드에 대해 수신된 심볼

를 제공한다. 그러나, 유닛 (510) 에 의한 사이클릭 프리픽스 제거는 설령, 송신국 (110) 에 의해 싱글 캐리어 신호에 삽입되었다 하더라도, 사이클릭 프리픽스에 종속한다. 예를 들어, 유닛 (510) 은 사이클릭 프리픽스가 싱글 캐리어 신호에 대해 부가되지 않는다면, 사이클릭 프리픽스 제거를 생략할 수도 있다. 유닛 (510) 은 또한, 송신국 (110) 에 의해 부가된 사이클릭 프리픽스의 길이에 따라서, 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대해 단축된 사이클릭 프리픽스, 노말한 사이클릭 프리픽스, 또는 확장된 사이클릭 프리픽스를 제거할 수도 있다. 일반적으로, 유닛 (510) 은 싱글 캐리어 신호에 대한 수신기 프로세싱에 따라서 싱 글 캐리어 신호에 대한 사이클릭 프리픽스를 제거하거나 또는 제거하지 않을 수도 있다. 디멀티플렉서 (162) 는 싱글 캐리어 신호가 수신중이라면, 수신된 심볼을 멀티 캐리어 복조기 (160) 에서 MC / SC 컨버터 (172) 로 패싱한다.

MC / SC 컨버터 (172) 내에, 0 치환 유닛 (620) 은 G 개의 가드 서브밴드에 대한 수신된 심볼을 0 심볼로 치환하고 총 K 개의 서스밴드에 대해 수신된 심볼 및 0 심볼을 제공한다. IFFT 유닛 (622) 은 각각의 OFDM 심볼 주기 동안에 K 개의 심볼을 획득하고, 이러한 K 개의 심볼을 K-포인트 IFFT 로 시간 도메인으로 변환하며, K 개의 도메인 컨버팅된 샘플을 제공한다. 병렬/직렬 컨버터 (624) 는 IFFT 유닛 (622) 로부터 K 개의 컨버팅된 샘플을 직렬화하고 컨버팅된 샘플의 세그먼트를 제공한다. 어셈블리 유닛 (626) 은 싱글 캐리어 신호가 송신되는 각각의 OFDM 심볼 주기 동안에 컨버팅된 샘플의 세그먼트를 획득하고 송신국 (110) 에 의해 삽입된 패딩에 대응하는 세그먼트에서 컨버팅된 샘플을 제거한다. 어셈블리 유닛 (626) 은 또한 적절하다면, 상이한 OFDM 심볼 주기 동안에 획득한 컨버팅된 셈플의 세그먼트를 연결시키고 싱글 캐리어 신호에 대해 컨버팅된 샘플

을 제공한다. 컨버팅된 샘플

은 송신국 (110) 에 의해 송신된 데이터 샘플 d(n) 의 추정치이다.

싱글 캐리어 RX 데이터 프로세서 (174) 는 송신국 (110) 에서 싱글 캐리어 TX 데이터 프로세서 (122) 에 의해 수행된 프로세싱에 상보적인 방식으로 싱글 캐리어 신호에 대한 컨버팅된 샘플

을 프로세싱한다. 예를 들어, RX 데이 터 프로세서 (174) 는 싱글 캐리어 신호가 시그널링 또는 트래픽 데이터를 운반한다면, 데이터 검출, 디인터리빙, 및 디코딩을 수행할 수도 있다. RX 데이터 프로세서 (174) 는 또한, 싱글 캐리어 신호가 파일럿을 운반한다면, 시 동기, 주파수 추정, 채널 추정, 등을 수행할 수도 있다.

도 7 은 싱글 캐리어 신호로 송신된 파일럿을 프로세싱하는 싱글 캐리어 RX 데이터 프로세서 (174) 의 실시형태에 대한 블록 다이어그램을 도시한다. 프로세서 (174) 는 예시적인 파일럿 방식을 위한 것이고, 그 파일럿은 L 개의 데이터 샘플의 다중의 동일 시퀀스로 구성되어 있다. 이러한 다중의 샘플 시퀀스는 (1) m>1, L=K/m 인, 일 OFDM 심볼 주기에서 매 m 번째 서브밴드에 L 개의 파일럿 심볼을 송신하고, 또는 (2) L=K 인, 다중의 OFDM 심볼 주기에 동일한 세트의 파일럿 심볼을 송신함으로써 획득될 수도 있다. 싱글 캐리어 신호는 이 예에서 멀티 캐리어 신호와 시 분할 멀티플렉싱된다.

도 7 에서 도시된 바와 같이, RX 데이터 프로세서 (174) 는 수신기 유닛 (154) 으로부터 직접 수신된 샘플 r(n) 을 획득할 수도 있다. RX 데이터 프로세서 (174) 내에, 지연된 상관기 (712) 는 각각의 샘플 주기 동안에 수신된 샘플 r(n) 과 지연된 수신된 샘플 r(n-L) 사이의 상관을 수행하고 그 샘플 주기 동안에 수신된 파일럿의 에너지를 나타내는 상관 결과를 생성한다. 프레임 디텍터 (714) 는 상이한 샘플 주기에 대한 상관관계 결과를 수신하고 싱글 캐리어 신호에 파일럿의 존재를 탐지한다. 파일럿이 주기적으로 (예, 각각의 프레임의 시작에서) 송신된다면, 프레임 디텍터 (714) 는 탐지된 파일럿에 기초하여 프레임 타이밍 을 제공한다.

채널 추정기 (716) 는 또한 수신된 샘플 r(n) 을 수신기 유닛 (154) 으로부터 직접 그리고 프레임 타이밍을 디텍터 (714) 로부터 획득할 수도 있다. 채널 추정기 (716) 는 프레임 타이밍에 의해 나타나는 바와 같이, 파일럿을 위한 수신된 샘플에 기초하여 채널 응답의 추정을 이끌어낸다. 채널 추정은 당업계에 공지된 바와 같이, 다양한 방식으로 수행될 수도 있다. 채널 추정기 (716) 는 도 5 에서 RX 데이터 프로세서 (170) 내 심볼 디맵퍼/디텍터 (526) 에 의해 데이터 검출을 위해 이용된 채널 추정을 제공한다.

도 7 에서 또한 도시된 바와 같이, 지연된 상관기 (712) 및 채널 추정기 (716) 는 수신기 유닛 (154) 으로부터의 수신된 샘플 r(n) 대신에 MC / SC 컨버터 (172) 로부터의 컨버팅된 샘플

을 수신 및 프로세싱할 수도 있다. 지연된 상관기 (712) 및 채널 추정기 (716) 는 또한 디멀티플렉서 (162) 로부터 수신된 심볼

또는 도 6 의 0 치환 유닛 (622) 로부터의 수신된 심볼을 프로세싱할 수도 있다.

일반적으로, 싱글 캐리어 신호에 대해, 수신국 (150) 은 수신기 유닛 (154) 로부터의 수신된 샘플 r(n), 디멀티플렉서 (162) 로부터의 수신된 심볼

, 또는 MC / SC 컨버터 (172) 로부터의 컨버팅된 샘플

을 프로세싱할 수도 있다. 싱글 캐리어 신호에 대해 수신국 (150) 에 의해 수행되는 프로세싱은 신호 (예, 트래픽 데이터, 시그널링, 또는 파일럿) 에 송신된 데이터 타입에 의존한다. 수신국 (150) 이 수신된 심볼

또는 컨버팅된 샘플

을 프로세싱한다면, 멀티 캐리어 복조기 (160) 내 사이클릭 프리픽스 제거 유닛 (510) 은 송신국 (110) 에서 멀티 캐리어 복조기 (128) 에 의해 싱글 캐리어 신호에 대한 각각의 OFDM 심볼에 부가된 사이클릭 프리픽스 (있다면) 를 제거한다.

도 8 은 멀티 캐리어 변조 및 통합된 펄스 성형 기술을 이용하여 싱글 캐리어 신호/파형을 송신하기 위한 프로세스 (800) 를 도시한다. 싱글 캐리어/입력 파형은 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝되고, 각각의 입력 세그먼트는 K 개의 샘플까지 포함한다 (블록 812). 필요하다면, 각각의 입력 세그먼트는, K 개의 샘플을 포함하는 대응하는 패딩된 세그먼트를 형성하기 위해 충분한 수의 0 샘플로 패딩된다 (블록 814). 각각의 패딩된 세그먼트는 K 개의 심볼을 가진 대응하는 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 시간 도메인에서 주파수 도메인 (예, K-포인트 FFT 으로) 으로 변환된다 (블록 816). 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 대해, 가드 서브밴드에 대응하는 심볼은 0 으로 설정된다 (블록 818). 가드 서브밴드에 대해 0 을 가진, 각각의 주파수 도메인 세그먼트는 변환된 심볼이라고 또한 칭하는, 대응하는 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 주파수 도메인에서 시간 도메인 (예, K-포인트 FFT 으로) 으로 변환된다 (블록 820). 사이클릭 프리픽스는 시스템 설계에 따라서, 각각의 시간 도메인 세그먼트에 부가되거나 부가되지 않을 수도 있다 (블록 822). 각각의 시간 도메인 세그먼트는 이후 출력 신호/파형을 생성하기 위해 펄스 성형 응답으로 필터링된다 (블록 824). 펄스 성형 응답은 시스템을 위한 스펙트럴 마스크를 충족시키도록 선택된다.

도 9 는 멀터 캐리어 변조 및 통합된 펄스 성형 기술을 이용하여 송신된 싱글 캐리어 신호/파형을 수신하기 위한 프로세스 (900) 를 도시한다. 하나 이상의 수신된 OFDM 심볼은 획득된다. 사이클릭 프리픽스가 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대해 부가된다면, 이 사이클릭 프리픽스는 대응하는 수신된 변환 심볼을 획득하기 위해 제거된다 (블록 912). 각각의 수신된 변환 심볼은 K 개의 심볼을 가진 대응하는 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 시간 도메인에서 주파수 도메인 (예, K-포인트 FFT 으로) 으로 변환된다 (블록 914). 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 대해, 가드 서브밴드에 대응하는 심볼은 0 으로 설정된다 (블록 916). 가드 서브밴드에 대해 0 을 가진, 각각의 주파수 도메인 세그먼트는 대응하는 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 주파수 도메인에서 시간 도메인 (예, K-포인트 FFT 으로) 으로 변환된다 (블록 918). 송신국이 임의의 세그먼트를 패딩하였다면, 패딩에 대응하는 각각의 시간 도메인 세그먼트에서의 샘플은 제거된다 (블록 920). 수신된 OFDM 심볼에 대한 시간 도메인 세그먼트는 송신된 싱글 캐리어 신호/파형에 대해 수신된 신호/파형을 생성하기 위해 어셈블링된다 (블록 922).

도 9 는 멀티 캐리어 변조를 이용하여 송신된 싱글 캐리어 신호를 처리하는 일 방법을 도시한다. 이 싱글 캐리어 신호는 또한 다른 방식으로 프로세싱될 수도 있다. 수신기는 싱글 캐리어 신호를 주파수 도메인 및 시간 도메인 모두에서 프로세싱할 수도 있다 (도 9 에서 도시된 바와 같이). 수신기는 또한 싱글 캐리어 신호를 시간 도메인에서 완전히 프로세싱할 수도 있고, 사이클릭 프리픽 스는 수신기 프로세싱에 따라서 제거되거나 제거되지 않을 수도 있다.

여기에서 설명된 통합된 펄스 성형 기술은 도 1A 에 도시된 바와 같이, 싱글 안테나를 구비한 송신국에 이용될 수도 있다. 이러한 기술은 또한 다중 안테나를 구비한 송신국에 이용될 수도 있다. 이 경우에, 하나의 멀티 캐리어 변조기 (128) 는 멀티 안테나 스테이션에 있는 각각의 안테나를 위해 이용될 수도 있다.

여기에서 설명된 통합된 펄스 성형 기술은 다양한 수단으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 상기 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현을 위해, 송신국에서, 싱글 캐리어 신호를 프로세싱하고 통합된 펄스 성형을 수행하는 데 이용되는 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그램가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로-컨트롤러, 마이크로프로세서, 상기한 기능을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 상기 조합내에 구현될 수도 있다. 수신국에서, 통합된 펄스 성형을 이용하여 송신된 신호를 프로세싱하는 데 이용되는 프로세싱 유닛은 또한 하나 이상의 ASIC, DSP, 프로세서 등 내에 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현을 위해, 통합된 펄스 성형 기술은 상기한 기능을 수행하는 모듈 (예, 절차, 기능 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예, 도 1A 에서 메모리 유닛 (142) 또는 도 1B 에서 메모리 유닛 (182)) 에 저장될 수도 있고 프로세서 (예, 컨트롤러 (140) 또는 (180)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내 또는 외부에 구현될 수도 있다.

개시된 실시형태의 이전의 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 제조하고 이용하도록 제공되었다. 이러한 실시형태에 대한 다양한 수정은 당업자에게 용이하게 명백할 것이고, 여기에서 정의된 기본원리는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 나타난 실시형태에만 제한되지 않고, 여기에서 개시된 원리 및 신규 특성과 일치하는 최대 범위와 조화되도록 의도되었다.

Claims

멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 방법으로서,

상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하는 단계;

멀티 캐리어 변조에 적합한 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하는 단계;

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 단계; 및

상기 싱글 캐리어 신호에 대한 출력 신호를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하는 단계를 포함하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

하나 이상의 가드 서브밴드 (Guard Subband) 에 대한 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

각각의 시간 도메인 세그먼트에 사이클릭 프리픽스 (Cyclic Prefix) 를 부가하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

길이 K 의 대응하는 패딩된 세그먼트를 형성하기 위해, 필요하다면, 각각의 입력 세그먼트를 패딩하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 상기 시간 도메인으로부터 상기 주파수 도메인으로 변환하는 단계는,

대응하는 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 각각의 입력 세그먼트에 K-포인트 고속 푸리에 변환 (FFT) 을 수행하는 단계를 포함하는, 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 단계는,

대응하는 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해, 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 K-포인트 역 고속 푸리에 변환 (IFFT) 을 수행하는 단계를 포함하는, 신호 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하는 단계는,

시스템에 대한 스펙트럴 마스크 (Spectral Mask) 를 충족하도록 선택된 펄스 성형 응답으로 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하는 단계를 포함하는, 신호 송신 방법.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 장치로서,

상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하도록 동작하고, 멀티 캐리어 변조에 적합한 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하도록 동작하는 컨버터;

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하도록 동작하는 변조기; 및

상기 싱글 캐리어 신호에 대한 출력 신호를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하도록 동작하는 필터를 구비하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 컨버터는 하나 이상의 가드 서브밴드에 대해 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하도록 동작하는, 신호 송신 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 변조기는 각각의 시간 도메인 세그먼트에 사이클릭 프리픽스를 부가하도록 더 동작하는, 신호 송신 장치.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 장치로서,

상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하는 수단;

멀티 캐리어 변조에 적합한 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하는 수단;

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 수단; 및

상기 싱글 캐리어 신호에 대한 출력 신호를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하는 수단을 구비하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 장치.
제 12 항에 있어서,

하나 이상의 가드 서브밴드에 대해 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하는 수단을 더 구비하는, 신호 송신 장치.
제 12 항에 있어서,

각각의 시간 도메인 세그먼트에 사이클릭 프리픽스를 부가하는 수단을 더 구비하는, 신호 송신 장치.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 방법으로서,

상기 싱글 캐리어 신호를 멀티 캐리어 형식으로 컨버팅하는 단계; 및

상기 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 1 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 신호 송신 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 싱글 캐리어 신호를 상기 멀티 캐리어 형식으로 컨버팅하는 단계는,

상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하는 단계; 및

상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 멀티 캐리어 변조에 적합한 주파수 도메인으로 변환하는 단계를 포함하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 1 출력 신호를 생성하는 단계는,

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 대한 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환하는 단계; 및

상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 필터링하여 상기 제 1 출력 신호를 생성하는 단계를 포함하는,신호 송신 방법.
제 15 항에 있어서,

멀티 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 2 출력 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
제 18 항에 있어서,

상기 제 1 출력 신호 및 상기 제 2 출력 신호를 멀티플렉싱하는 단계를 더 포함하는, 신호 송신 방법.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 장치로서,

상기 싱글 캐리어 신호를 멀티 캐리어 형식으로 컨버팅하도록 동작하는 컨버터; 및

상기 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 1 출력 신호를 생성하도록 동작하는 변조기를 구비하는, 신호 송신 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 변조기는 멀티 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 2 출력 신호를 생성하도록 더 동작하는, 신호 송신 장치.
제 21 항에 있어서,

상기 제 1 출력 신호 및 상기 제 2 출력 신호를 멀티플렉싱하도록 동작하는 멀티플렉서를 더 구비하는, 신호 송신 장치.
제 20 항에 있어서,

스펙트럴 마스크에 의해 결정되는 펄스 성형 응답에 기초하여 상기 변조기의 출력에 필터링을 수행하도록 동작하는 펄스 성형 필터를 더 구비하는, 신호 송신 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 싱글 캐리어 신호는 파일럿에 대한 것인, 신호 송신 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 시스템은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 이용하고,

각각의 입력 세그먼트는 OFDM 심볼과 호환가능한 길이를 가지는, 신호 송신 장치.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 송신하는 장치로서,

싱글 캐리어 신호를 멀티 캐리어 형식으로 컨버팅하는 수단; 및

상기 컨버팅된 싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 1 출력 신호를 생성하는 수단을 구비하는, 신호 송신 장치.
제 26 항에 있어서,

싱글 캐리어 신호에 멀티 캐리어 변조를 수행하여 제 2 출력 신호를 생성하는 수단을 더 구비하는, 신호 송신 장치.
제 26 항에 있어서,

제 1 출력 신호 및 제 2 출력 신호를 멀티플렉싱하는 수단을 더 구비하는, 신호 송신 장치.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 수신하는 방법으로서,

하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 하나 이상의 수신된 변환 심볼을 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하는 단계;

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 단계; 및

상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 어셈블링하여 수신된 싱글 캐리어 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 신호 수신 방법.
제 29 항에 있어서,

하나 이상의 가드 서브밴드에 대해 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
제 29 항에 있어서,

대응하는 수신된 변환 심볼을 획득하기 위해 하나 이상의 수신된 OFDM 심볼의 각각에서 사이클릭 프리픽스를 제거하는 단계를 더 포함하는, 신호 수신 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 어셈블링하여 수신된 싱글 캐리어 신호를 생성하는 단계는,

각각의 시간 도메인 세그먼트에 대해, 패딩에 대응하는 샘플을 제거하는 단계를 포함하는, 신호 수신 방법.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 수신하는 장치로서,

하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 하나 이상의 수신된 변환 심볼을 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하도록 동작하는 복조기; 및

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하고, 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 어셈블링하여 수신된 싱글 캐리어 신호를 생성하는 컨버터를 구비하는, 신호 수신 장치.
제 33 항에 있어서,

상기 컨버터는 하나 이상의 가드 서브밴드에 대해 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하도록 동작하는, 신호 수신 장치.
제 33 항에 있어서,

상기 복조기는 대응하는 수신된 변환 심볼을 획득하기 위해 하나 이상의 수신된 OFDM 심볼의 각각에서 사이클릭 프리픽스를 제거하도록 더 동작하는, 신호 수신 장치.
멀티 캐리어 시스템 내에서 싱글 캐리어 신호를 수신하는 장치로서,

하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 하나 이상의 수신된 변환 심볼을 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하는 수단;

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 수단; 및

상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 어셈블링하여 수신된 싱글 캐리어 신호를 생성하는 수단을 구비하는, 신호 수신 장치.
제 36 항에 있어서,

하나 이상의 가드 서브밴드에 대해 각각의 주파수 도메인 세그먼트의 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하는 수단을 더 포함하는, 신호 수신 장치.
제 36 항에 있어서,

대응하는 수신된 변환 심볼을 획득하기 위해 하나 이상의 수신된 OFDM 심볼의 각각에서 사이클릭 프리픽스를 제거하는 수단을 더 포함하는, 신호 수신 장치.
통신 시스템에서 파형을 수신하는 방법으로서,

멀티 캐리어 형식으로 컨버팅되고 멀티 캐리어 변조로써 프로세싱된 싱글 캐리어 파형을 포함하는 입력 파형을 수신하는 단계; 및

상기 싱글 캐리어 파형을 리커버링하기 위해 상기 입력 파형을 프로세싱하는 단계를 포함하는, 파형 수신 방법.
제 39 항에 있어서,

상기 입력 파형을 프로세싱하는 단계는,

멀티 캐리어 파형을 생성하기 위해 상기 입력 파형에 멀티 캐리어 복조를 수행하는 단계, 및

상기 싱글 캐리어 파형을 획득하기 위해 상기 멀티 캐리어 파형을 프로세싱 하는 단계를 포함하는, 파형 수신 방법.
제 40 항에 있어서,

상기 멀티 캐리어 복조를 수행하는 단계는,

대응하는 수신된 변환 심볼을 획득하기 위해 하나 이상의 수신된 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 심볼의 각각에서 사이클릭 프리픽스를 제거하는 단계;

하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 생성하기 위해 하나 이상의 수신된 변환 심볼을 시간 도메인으로부터 주파수 도메인으로 변환하는 단계; 및

각각의 주파수 도메인 세그먼트에서 하나 이상의 심볼을 0 으로 설정하는 단계를 포함하는, 파형 수신 방법.
제 41 항에 있어서,

상기 멀티 캐리어 파형을 프로세싱하는 상기 단계는,

하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 생성하기 위해, 각각의 주파수 도메인 세그먼트에 대해 하나 이상의 0 을 가진, 상기 하나 이상의 주파수 도메인 세그먼트를 상기 주파수 도메인으로부터 상기 시간 도메인으로 변환하는 단계; 및

상기 싱글 캐리어 파형을 리커버링하기 위해 상기 하나 이상의 시간 도메인 세그먼트를 어셈블링하는 단계를 포함하는, 파형 수신 방법.
제 39 항에 있어서,

상기 입력 파형을 프로세싱하는 상기 단계는,

상기 싱글 캐리어 파형을 리커버링하기 위해 상기 입력 파형을 시간 도메인으로부터 완전히 프로세싱하는 단계를 포함하는, 파형 수신 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 컨버터는 상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하고, 상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 멀티 캐리어 변조에 적합한 주파수 도메인으로 변환하도록 더 동작하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 장치.
제 26 항에 있어서,

상기 컨버팅 수단은 상기 싱글 캐리어 신호를 하나 이상의 입력 세그먼트로 파티셔닝하고, 상기 하나 이상의 입력 세그먼트를 시간 도메인으로부터 멀티 캐리어 변조에 적합한 주파수 도메인으로 변환하도록 더 동작하고,

K 는 상기 멀티 캐리어 시스템에 대응하는 서브밴드들의 총 개수이고, 상기 입력 세그먼트의 각각은 K 개의 샘플까지 포함하는, 신호 송신 장치.