KR100914102B1 - 기저대역 반송파 유입을 사용한 셀룰라 통신시스템 및 그에관련된 방법 - Google Patents

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Abstract

셀룰라 통신시스템(20)은 하나 또는 그 이상의 셀룰라 기지국(21)과 통신하는 복수의 이동 셀룰라 통신장치(22)를 포함한다. 더 상세하게, 셀룰라 기지국(21) 및 이동 셀룰라 통신장치(22)는 정보신호를 발생시키는 인코더(23)를 각각 포함한다. 또한, 변조기(25)는 정보신호, 이에 연관된 주파수 및 위상을 갖는 반송파신호, 및 적어도 하나의 반송파 위상참조 심볼에 기초하여 변조된 파형을 발생시킬 수 있다. 변조된 파형이 반송파 주파수 표시기를 포함하도록, 변조기(25)도 오프셋 회로(24)를 포함한다. 송신기(40)도 원하는 셀룰라 기지국(21), 또는 이동 셀룰라 통신장치(22)에 변조된 파형을 송신하는 것에 포함될 수 있다.
Figure R1020067023415
셀룰라 통신시스템, 셀룰라 기지국, 이동 셀룰라 통신장치, 반송파 위상참조 심볼, 주파수, 위상, 변조기, 오프셋 회로, 송신기, 수신기, 복조기

Description

기저대역 반송파 유입을 사용한 셀룰라 통신시스템 및 그에 관련된 방법{CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM USING BASEBAND CARRIER INJECTION AND RELATED METHODS}
셀룰라 통신시스템의 인기가 증가하고 있으며, 개인과 비즈니스 시스템 둘 다를 통합시키고 있다. 셀룰라폰은 사용자가 가는 곳마다 통화를 수신하도록 한다. 게다가, 셀룰라폰 기술은 셀룰라장치의 기능이 너무 많을 정도로 증가하였다. 예를 들면, 현재 많은 셀룰라장치는 달력, 주소록, 태스크목록 등과 같은 개인휴대용 정보단말기(PDA) 특징을 병합시킨다. 게다가, 다중-기능장치를 갖춘 것들도 사용자가 전자메일 메시지(이-메일)을 무선으로 접근하도록 하며, 그리고 셀룰라 네트워크를 통해 인터넷으로 접근하도록 할 수 있다.
다양한 셀룰라 통신 규격은 셀룰라 통신시스템으로 발전되어 왔다. 수많은 주요 규격 중의 하나가 디지털 셀룰라 시스템에 대한 이동통신용 글로벌 시스템(GSM)이다. 메일, 인터넷, 비디오 등과 같은 신규 서비스를 손쉽게 축적하기 위해서, GSM 셀룰라 시스템은 제 3 세대(3G) 기술을 향하여 점차적으로 움직이고 있다. 일반 패킷율 서비스(GPRS)는 3G로 이동하기 위한 하나의 중요한 진보이다. GPRS는 데이터를 지속적으로 연결하며, 최종 사용자의 이동 셀룰라 통신장치에 대한 정보 흐름을 자유롭게 한다. GPRS는 보다 개선된 과금 및 요금 시스템을 제공하기도 한다. 즉, 접속동안에 사용자가 접근할 수 있는 서비스에 기초로 하여 청구하는 것은 간단한 것이 아니다.
3G 이동의 또 다른 개선은 글로벌 진화용 개선된 데이터율(EDGE)이다. EDGE는 데이터가 384 kbit/s의 속도를 가질 수 있어서, GPRS의 이점은 고속접속으로 완전하게 이용될 수 있으며, 종래의 GSM 기술보다 더 높은 대역폭을 가진다는 것이다.
GPRS 및 EDGE의 진화에 있어 하나의 잠재적인 어려움은 몇몇 GSM 시스템이 낮은 비트에러율(BER)을 제공하기 위해 이러한 서비스에 필요한 성능이 설정되지 않을 수 있다는 것이다. 낮은 BER에서 고속 데이터율을 달성하는 것은 몇몇 경우에서 기지국의 확대된 크기를 요구할 수 있어, 셀룰라 서비스 제공자에게 비용을 과하게 물을 수 있다.
게다가, 페이딩(예를 들면, 레일리 페이딩)이 있는 환경에서 셀룰라 통신이 종종 일어나게 되면, 버스트(burst) 비트 에러가 생기는 경향이 있다. 수많은 현 GSM/GPRS 실행은 다른 서비스들보다 페이딩 및 버스트 비트 에러에 대해 더 용이하게 사용될 수 있는 음성서비스들로 구성된다. 즉, 데이터서비스는 더 낮은 데이터율 및/또는 재전송의 증가된 수를 이루어낼 수 있는 개선된 에러성능을 일반적으로 요구한다. 그 결과로서, 처리량이 감소되면서, 셀룰라 서비스 제공자에 대한 더 높은 비용을 야기시킨다.
레일리 페이딩의 효과를 나타내는 하나의 접근은, 1991년 11월, 제 4 호, 제 40 권, 매개기술에 관한 IEEE 처리, 카버스(Carvers)저서의, 논문주제인 "레일리 페이딩 채널에 대한 파일롯 심볼 보조 변조의 분석"에서 일반적으로 다루고 있다. 카버스는 이동통신 응용에서 고속 페이딩의 영향을 완화시키기 위해 파일롯 심볼 보조 변조(PSAM)의 사용을 설명했다. PSAM에 대해, 수신기는 진폭 및 위상 참조를 이끌어 냄으로서 송신기는 기지 심볼을 주기적으로 유입한다. PSAM은 비트율을 효과적으로 감소시켜 수신기에서 지연(추가 버퍼 공간을 요구함)을 생기게 하면서도, 에러 플로워(floor)를 유용하게 억제시키고, 송신된 펄스 형상 또는 피크-대-평균 전력비의 변화없이 다중 레벨 변조가 가능하다는 것을 카버스는 주목했다.
그런 종래기술 접근에도 불구하고, 현존하는 GSM 또는 다른 셀룰라 시스템으로 신규 서비스 및 기능을 수행할 때 개선점은 더 바람직하게 될 수 있다.
상술된 배경기술의 관점에서, 셀룰라 통신시스템에서 개선된 에러성능 신호특성 트랙킹을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다. 본 발명의 또 다른 목적은 현존하는 셀룰라 규격 기지국과 이동 통신설비에서 호환 및 상호 동작성능을 유지하는 것이다.
본 발명에 따른 본 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은, 서로 간에 통신하는 적어도 하나의 셀룰라 기지국 및 이동 셀룰라 통신장치를 포함할 수 있는 셀룰라 통신시스템으로 구비된다. 더 상세하게, 적어도 하나의 셀룰라 기지국 및 이동 셀룰라 통신장치는 정보신호를 발생시키는 인코더를 각각 포함할 수 있다. 변조기는 정보신호, 이에 연관된 주파수 및 위상을 갖는 반송파 신호 및 적어도 하나의 반송파 위상참조 심볼에 기초하여 변조된 파형을 발생시키기 위해 포함될 수도 있다. 변조된 파형은 반송파 주파수 표시기(indicator)를 포함하도록, 변조기는 오프셋 회로를 포함할 수 있다. 게다가, 송신기도 변조된 파형을 전송하기 위해 포함될 수 있다.
예를 들면, 오프셋 회로는 정보신호를 바이어스할 수 있으며, 그리고 반송파 주파수 표시기는 정보신호의 바이어스에 기초할 수 있다. 반송파 주파수 표시기는 소정량의 비변조된 반송파 에너지(즉, 반송파 "누출")일 수 있다. 더 상세하게, 정보신호는 2진 디지털 정보신호일 수 있고, 그리고 오프셋 회로는 2진 값(즉, 논리 1에서 논리 0으로, 또는 그 반대로)을 변하게 하여 2진 디지털 정보를 바이어스 할 수 있다. 즉, 오프셋 회로는, 전송된 신호에서 반송파 누출을 생성시키기 위해 정보신호를 바이어스하는 2진 정보 순차(sequence)에서 1과 0 사이의 불균형을 생성하는 것이 바람직하며, 수신기용 반송파 주파수 표시기를 제공한다.
게다가, 오프셋 회로는 2진 디지털 정보신호에서 1과 0의 논리값의 비율에 기초한 2진 디지털 정보신호의 값을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 정보 순차가 0보다 1의 논리를 더 갖는지 또는 그 반대로 갖는지를 판별하거나, 1과 0에서 균형이 충분히 되는지를 판별한다. 균형이 충분히 되는 경우, 1대 0의 비율이 1-대-1이 더 이상 안되도록, 오프셋 회로는 0을 1로(또는 그 반대로) 겹쳐 쓴다.
반대로, 셀룰라 시스템에 대한 통상적인 종래기술분야의 변조기에서, 정보에서의 논리 1과 0의 비율은 반송파가 차단되도록, 신중하게 균형(즉, 1-대-1 비율)이 이루어지게 된다. 종래 기술과 같은 변조기에서, 반송파 누출은 시스템동작이 이상이 있는 것으로 간주된다. 그러나, 본 발명에 따라서, 적용가능한 셀룰라 규격의 어김없이, 반송파 누출은, 반송파 주파수 표시기로서 소량의 비변조된 반송파 에너지를 변조된 파형으로 유입하도록, 오프셋 회로에 의해 부과된 논리 값에서 "불균형"에 의해 신중하게 야기된다. 예를 들면, 이것은 수신기가 낮은 신호 대 노이즈 비율에서 반송파 주파수를 손쉽게 복구시키거나, 또는 덜 복잡한 회로를 사용하여 복구시키기에 유용하다.
오프셋 회로는 정보신호를 동상(I) 및 직교(Q) 성분으로 분리할 수도 있다. 그와 같이, 정보신호를 바이어스하기 위한 오프셋 회로에 대한 대안적 접근은 직류(DC) 오프셋을 지닌 I와 Q 성분 중 하나 또는 둘 다를 바이어스하는 것이다.
각 이동 셀룰라 통신장치 및 적어도 하나의 기지국은 변조된 파형을 수신하는 프론트엔드와, 적어도 하나의 위상참조 심볼에 기초하여 수신된 변조 파형으로 연관시키는 반송파신호의 위상을 판별하고, 반송파 주파수 표시기에 기초하여 반송파신호의 주파수를 판별하는 반송파 재구성장치를 포함한다. 복조기는 판별된 반송파신호의 위상 및 주파수에 기초하여 정보신호를 복조시키기 위해 포함될 뿐 만아니라, 복조된 정보신호를 디코딩하는 디코더도 포함한다.
또한, 적어도 하나의 위상참조 심볼은 복수개일 수 있다. 그와 같이, 반송파 재구성장치는 복수의 위상참조 심볼을 서로 관련시키는 위상 심볼 상관기를 포함할 수 있다. 예를 들면, 변조된 파형은 트레이닝 심볼부를 포함할 수 있으며, 그리고 오프셋 회로는 트레이닝 심볼부에서 적어도 하나의 위상참조 심볼을 넣을 수 있다. 유사하게, 변조된 파형은 하나 또는 그 이상의 가드 대역부 및/또는 데이터 심볼부를 포함할 수 있으며, 그리고 오프셋 회로는 가드 대역 및/또는 데이터 심볼부에서 적어도 하나의 위상참조 심볼을 넣을 수 있다. 오프셋 회로는, 상술에서 주목한 바와 같이, 반송파 주파수 표시기를 구비하기 위해 트레이닝 심볼부, 가드대역부(들), 및/또는 데이터 심볼부(들)에서 2진 디지털 정보신호의 값과 유사하게 변화시킬 수 있다.
변조기는, 예를 들면, 가우스필터 최소편이방식(Gaussian-filtered Minimum Shift Keying : GMSK) 변조기일 수 있다. 또한, 적어도 하나의 셀룰라 기지국 및 이동 셀룰라 통신장치는 하나 또는 그 이상의 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 규격, 일반 패킷율 서비스(GPRS) 규격, 글로벌 진화용 개선된 데이터율(EDGE) 규격에 따라 동작될 수 있다. 또한, 인코더는, 예를 들면, 순방향 에러 정정(FEC) 인코더일 수 있다.
본 발명의 방법관점은 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이에서 통신하는 단계이다. 방법은 정보신호를 발생시키는 단계, 그리고 정보신호, 그에 연관된 주파수와 위상을 갖는 반송파신호, 및 적어도 하나의 반송파 위상참조 심볼에 기초하여 변조된 파형을 발생시키는 단계를 포함한다. 변조된 파형은 반송파 주파수 표시기를 포함하도록, 오프셋 회로를 포함하는 변조기를 사용하여 발생될 수 있다. 방법은 변조된 파형을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 방법 관점은 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이에서 통신하는 단계이다. 방법은 정보신호, 그에 연관된 주파수 및 위상을 갖는 반송파신호, 및 적어도 하나의 반송파 위상참조 심볼에 기초하여 발생되는 변조된 파형을 수신하는 단계를 포함하며, 여기서 변조된 파형에 연관된 반송파 주파수 표시기를 갖는다. 방법은 적어도 하나의 위상참조 심볼에 기초하여 반송파신호의 위상을 판별하는 단계, 및 반송파 주파수 표시기에 기초하여 반송파신호의 주파수를 판별하는 단계, 및 반송파신호의 판별된 위상 및 주파수에 기초하여 정보신호를 복조하는 단계를 더 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 셀룰라 통신시스템의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 도 1의 셀룰라 통신시스템의 송신회로를 더 도시한 개략적인 블럭도이다.
도 3은 도 1의 셀룰라 통신시스템의 수신회로를 더 도시한 개략적인 블럭도이다.
도 4-6은 위상참조 심볼을 포함하는 도 1의 셀룰라 통신시스템의 GSM 구현을 위한 파형의 심볼을 도시한 파형도이다.
도 7-8은 본 발명에 따른 셀룰라 통신방법을 도시한 순서도이다.
도 9는 도 1의 오프셋 회로의 대안 실시예를 도시한 개략적인 블럭도이다.
도 10은 도 2의 변조기의 대안 실시예를 도시한 개략적인 블럭도이다.
도 11은 종래 기술분야에 따른 QPSK 파형을 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 반송파 주파수 표시기를 구비하는 QPSK 파형 오프셋을 도시한 그래프이다.
도 13은 본 발명에 따른 일정 포락선 파형을 도시한 그래프이다.
지금, 본 발명은 첨부된 도면에 관해서 이하에서 더 상세히 설명하며 본 발명의 바람직한 실시예를 보여준다. 그러나, 이 발명은, 많은 다른 형태로 구체화되었으며, 그리고 여기에 설정된 실시예들로 국한되는 것은 아니다. 이 명세서가 철저하고 완성될 수 있도록, 그리고 기술분야 당업자의 발명 요지를 충분히 다룰 수 있도록, 다소, 이러한 실시예들은 제공된다. 여기에, 기재된 숫자는 기재된 소자를 일컫으며, 주요하고 다수의 표시는 대안 실시예들에서 유사한 소자를 지시하기 위해 사용된다.
우선, 도 1-6을 참조하면, 본 발명에 따른 셀룰라 통신시스템(20)은 하나 또는 그 이상의 셀룰라 기지국(21)과 통신하는 복수의 이동 셀룰라 통신장치(22a-22n)를 포함한다. 더 상세하게, 셀룰라 기지국(21)과 이동 셀룰라 통신장치(22) 각각은, 이동 셀룰라 통신장치가 셀룰라 기지국으로, 그리고 기지국으로부터, 또는 그 반대로 셀룰라 통신신호를 송신하고 수신하도록 하는 각각의 송신 및 수신회로를 포함한다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 예를 들면, 이동 무선 통신장치(22)는 셀룰라 음성 기능 이외에 전자 메일(이메일), 인터넷, 영상 및 다른 특징뿐만 아니라, 개인 휴대용 정보단말기(PDA) 특징(예를 들면, 달력, 콘텐츠 등)을 제공하는 셀룰라 폰 또는 다중 기능장치일 수 있다.
상술된 바와 같이, 셀룰라 전화 채널은 레일리 페이딩이 있을 수 있다. 레일리 페이딩은 신호 진폭 및 위상에서 매우 빠른 변동을 야기시킨다. 그 결과로서, 이러한 형태의 페이딩이 널리 있는 환경하에서는 코히런트 변조 기술이 일반적으로 사용되지 않고, 대신에 다른 변조가 사용된다. 그러나, 터보 코드와 같은 상당히 강한 순방향 에러 정정(FEC)기술이 통신 링크에서 사용될지라도, 코히런트 복조 기술을 사용하지 못한다는 것은 달성될 수 있는 성능을 감소시키게 된다.
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 셀룰라 적용에서, 페이딩은 다중-경로 전송 및 방해의 결과를 일반적으로 불러 일으킨다. 물론, 페이딩이 셀룰라 통신에만 있는 것이 아니고, 마찬가지로 위성-기반 통신과 같은 다른 적용에 있어서도 문제점을 가진다. 특히, 위성 통신에서 페이딩에 야기된 문제점을 나타내는 한가지 유용한 접근은 코브(Cobb) 등에 의한 미국 특허 제 6,606,357 호에 개시되며, 이것은 본 출원의 양수인에게 양수되었으며, 참조로 여기에 완전히 병합된다. 일반적으로, 코브 등은 수신기에서 반송파의 검출 및 복구를 유용하게 하도록, 사용될 수 있는 반송파 유입 파형에 기초한 변조접근을 개시했다.
본 발명은 코브 등의 상술에서 주목된 변조의 이익을 셀룰라 통신시스템으로 확장시킨다. 특히, 본 발명은 GSM/GPRS/EDGE 적용에 매우 적합하다. 즉, GPRS 및/또는 EDGE 서비스가 중요한 네트워크의 변화없이 더 손쉽게 이행될 수 있도록, 본 발명은 현존 GSM 시스템의 성능을 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 이로써, 설명을 도모하기 위해서, 다른 셀룰라 규격 또는 시스템으로 사용됨에도 불구하고, 여기에서는 본 발명을 구현하기 위해 설명한다.
다음 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명은 셀룰라 서비스 제공자들이 GPRS 및/또는 EDGE 서비스를 더 손쉽게 구현하도록 한다. 이로써, 서비스 제공자들은, 신규 통신허가를 얻어낼 뿐만 아니라 중요한 기지국 인프라구조의 재배치, 이 둘에 대한 엄청난 비용을 요구하는 3G 개시를 유용하게 지연시킬 수 있 다.
기지국(21) 및 이동 셀룰라 통신장치(22) 각각은, 기지국이 이동 셀룰라 통신장치와 통신하도록, 그리고 그 반대가 되도록 하는 각각의 송신 및 수신회로를 포함한다. 전자에서 후자까지의 전송을 도시하기 위해, 송신회로는 이동 셀룰라 통신장치(22a)에서 도시되며, 수신회로는 기지국(21)에서 도시된다. 그러나, 설명을 명확하게 하기 위해, 각각의 이동 통신장치(22) 및 기지국(21)의 송신 및 수신회로 각각은 도시되지 않았다.
더 상세하게, 송신회로는 예를 들면, 음성 및/또는 데이터(예를 들면, 텍스트, 영상 등) 신호와 같은, 정보로부터 정보신호를 발생시키는 인코더(23)를 포함한다. 예를 들면, 인코더(23)는 정보신호를 생성하는 인터리빙 동작 이후에 의해 FEC 인코딩을 실행한다. 통상적인 GSM 시스템이 터보코드와 같은 개선된 FEC 설계로 구비될 수는 없지만, 하술된 바와 같이, 예를 들면, 본 발명에 따라 EDGE 구현에 대해서 사용될 수 있다.
GSM 구현의 경우에서, 규격 전송 버스트는 버스트의 전단과 말단에서 3 개의 가드대역 심볼(31)을 각각 포함하는 2 개의 가드대역부(GB)를 포함한다(도 4). 또한, 트레이닝 심볼부는 26 개의 트레이닝 심볼(32)을 갖는 버스트의 중앙에 포함되며, 그리고 트레이닝 심볼부가 즉시 먼저 일어난 후 신호심볼(33)이 뒤따른다. 또한, 규격 GSM 버스트도 57 개의 데이터 심볼(34)을 포함하는 2 개의 정보 또는 데이터 심볼부를 포함한다. 데이터 심볼부 중의 하나는 트레이닝 심볼부에 앞에 있으며, 나머지는 도시된 바와 같이 트레이닝 심볼부를 뒤따른다. 도 4-6에서 주목할 점은, 도면만을 명확하게 하기 위해 가드대역부, 데이터 심볼부와 트레이닝/신호심볼부 사이가 공간을 가질 수 있게 도시된다. 통상적으로, 실질 전송은 다른 심볼부 사이에서 전송지연이 있을 수 없다.
하술된 바와 같이, 또한, 송신회로는 인코더(23), 반송파신호, 및 하나 또는 그 이상의 위상 참조 신호로부터 정보신호에 기초하여 변조된 파형을 발생시키는 변조기(25)를 포함한다. 본 발명에 따라, 하술된 바와 같이, 변조된 파형이 반송파 주파수 표시기를 포함하도록, 변조기(25)는 오프셋 회로(24)를 포함한다.
GSM 구현을 위해 도 2에서 도시된 대표적인 실시예에서, 변조기(25)는 가우스필터 최소편이방식(GMSK) 변조기이다. 그러나, 본 발명에 따라, 다른 변조기들은, 예를 들면, EDGE의 경우에서 8 PSK 변조기와 같은, 다른 셀룰라 규격으로 사용될 수 있다는 것을 기술 당업자들에 의해 이해될 수 있다. GPSK 변조기(25)는 오프셋 회로(24)로부터 출력된 가우스위상 형성필터(29)를 포함하며, 이 가우스위상 형성필터(29)는 오프셋 회로의 출력을 통합시키고, 가우스 주파수 펄스 형성을 적용시킨다.
코사인(COS) 및 사인(SIN)함수 블럭(90, 91)은 가우스위상 형성필터(29)로부터 출력되어 필터된 정보신호의 동상(I) 및 직교(Q) 성분(dI 및 dQ)을 각각 발생시킨다. 코사인 및 사인함수 블럭(90, 91)으로부터 출력된 I 및 Q 는 믹서(26, 27), 가산기(28)에 의해 합산된 출력에 의해 반송파신호로 각각 조합되어, 수신회로에 변조된 파형을 전송하기 위해 연동하는 송신기(40)와 그에 연관된 안테나(41)에 제 공된다.
일반적으로, 오프셋 회로(24)는 정보 순차에서 1 대 0 논리 비율의 불균형을 생성함으로서 정보신호를 바이어스한다. 이 불균형은, 소정량의 반송파 에너지가 스펙트럼 파형 내로 "유입"되게 하며, 원하는 반송파 주파수에서 스파이크로 나타나게 된다. 대안적으로 말하면, 반송파 주파수 표시기는 오프셋 회로(24)에 의해 변조된 파형으로 고의적으로 유입된 소정량의 비변조된 반송파 에너지(즉, 반송파 "누출")이다. 이로써, 불균형으로 인해 유입된 주파수는, 수신기의 반송파 복구경로에서 통상적인 종래 기술분야의 장치로서 비-선형에 기초한 반송파 재발생 회로의 필요없이 수신기에서 반송파의 검출 및 복구를 용이하게 한다. 그와 같이, 수신회로는 낮은 레벨의 신호-대-노이즈 비율에서 반송파를 검출 및 복구할 수 있다.
상술에서 주목한 바와 같이, FEC 인코더(23)로 발생된 정보신호는 2진 디지털 정보신호이다. 오프셋 회로(24)는 불균형을 생성하기 위해 정보신호(예를 들면, 논리 1에서 논리 0으로, 또는 그 반대로)의 값을 변화시킨다. 즉, 오프셋 회로(24)는 0보다 1의 논리값을 더 갖는지 또는 그 반대로 갖는지를 판별하거나, 1과 0에서 균형이 충분히 되는지를 판별한다. 균형이 충분히 되는 경우, 오프셋 회로(24)는 1대 0의 비율이 1-대-1이 더 이상 안되도록, 오프셋 회로는 0을 1로(또는 그 반대로) 겹쳐 쓴다.
일반적으로, 논리 1 대 0의 비율에서 불균형이 점점 클수록, 변조된 파형으로 유입되는 비변조된 반송파 에너지량은 점점 커진다. 물론, 1 대 0의 비율이 변화하는 양은 준 적용에 기초하여 변화될 수 있다. 예를 들면, 1과 0을 겹쳐 쓴다는 것은 정보신호에서 에러를 발생시킨다. 수용될 수 있는 에러량은 사용되는 에러 정정의 형태에 의존한다. 게다가, 너무 많은 비율변화는 적용가능한 셀룰라 규격의 위반뿐만 아니라, 신호손실의 수용이 불가능한 양을 불러올 수 있다.
따라서, 불균형은 수신 말단 상에서 적용가능한 검출을 제공하도록 가능한 작은 것이 바람직하다. GSM 파형에 대해서는, 적합하고 검출가능한 반송파 참조 표시기를 제공하도록, 논리 1 대 0의 비율은 불균형(또는 손실)된 약간의 비트만 필요하다. 반대로, 셀룰라 시스템에 대한 일반적 종래 기술분야의 변조기에서, 정보신호의 논리 1과 0의 비율은 반송파가 차단되도록, 균형(예를 들면, 1-대-1 비율)이 신중하게 이루어져야 한다.
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 오프셋 회로(24)는 변조된 파형을, 준 구현에서 사용되는 송신의 특정형태에 적합가능한 복수의 심볼로 포맷될 수 있다. 예를 들면, 오프셋 회로(24)는 확립된 셀룰라 규격(예를 들면, GSM)에 따라 트레이닝 심볼부를 삽입시키거나, 또는 차례로 나열시킬 수 있다. 결과는 특별한 셀룰라 시스템 적용에 대한 규격에 따른 포맷된 적용가능한 참조 심볼 및/또는 트레이닝 심볼과 함께 바이어스된 정보신호를 포함하는 입력 순차신호이다.
게다가, 오프셋 회로(24)도 반송파신호의 위상에 기초하여 변조된 파형에서 하나 또는 그 이상의 위상참조 심볼(35)(참조의 용이함을 위해 도 4-6에서 선으로 채워진 블럭)을 삽입하는 것이 바람직하다. 즉, 하술에서 본 바와 같이, 송신동안 에 페이딩때문에 일어나는 위상의 왜곡이 정정될 수 있도록, 위상참조 심볼은 반송파신호의 수신회로에 본래 위상을 지시한다.
도 4에서 도시된 예에서, 위상 심볼(35)은 파형의 트레이닝 심볼부에 포함된다. 트레이닝 심볼이 사전에 정해졌기 때문에, 수신회로는 수신된 위상참조 심볼(35)와 상응하는 위상의 선험적 지식을 가질 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 위상참조 심볼(35)은 다른 곳에 배치될 수 있다. 예를 들면, 위상참조 심볼(35')은 가드대역부에 배치될 수 있다(도 5). 또한, 도 6에서 도시된 바와 같이, 위상참조 심볼(35")은 데이터 심볼부에 배치될 수 있다.
분포하는 위상참조 심볼은 개선된 위상 트랙킹을 유용적으로 제공한다. 다시, 이것은 파형내에 전송된 정보에 계획적인 에러를 만들면서, 개선된 위상 트랙킹도 제공할 수 있으며, 그리고 에러의 특정양은 FEC때문에 허용이 가능하다. 다른 실시예에서, 위상참조 심볼(35)은 상술에서 주목된 심볼부 중 하나 이상에 배치될 수 있다.
주목할 점은, 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 위상참조 심볼(35)은 사용되는 특정 셀룰라 규격과 호환이 되는 형태가 바람직하며, 이로써, 그 규격에 대해 설계된 전형적인 셀룰라 수신기로 판독될 수 있다. 게다가, 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 복수의 위상참조 심볼(35)은 연속하도록 배치될 수 있으며, 그리고 위상참조 심볼의 다양한 공간(비대칭 공간을 포함함)이 사용될 수도 있다.
방금 설명한 동일한 방식으로, 오프셋 회로(24)는 위상참조 심볼에 반송파 주파수 표시기를 제공하도록 논리 1 또는 0을 겹쳐 쓸 수 있다. 즉, 제 1 실시예에서, 오프셋 회로(24)는 트레이닝 심볼부에 있는 것이 아니라, 데이터 심볼부에서 원하는 1 대 0의 비율을 생성하기 위해 임의로 선택되거나 또는 소정의 위치에서 선정되는 하나 또는 그 이상의 비트를 겹쳐 쓴다. 또 다른 실시예에서, 오프셋 회로(24)는 트레이닝 심볼부에서 하나 또는 그 이상의 비트를 겹쳐 쓴다. 다른 실시예에서, 겹쳐진 데이터 또는 트레이닝 비트대신에, 오프셋 회로(24)는 1과 0의 수를 불균형하게 하도록 가드대역부(들)에서 심볼을 겹쳐 쓸 수 있다. 물론, 심볼은 다양한 GSM 파형부 중 하나 이상에서 겹쳐 쓸 수 있다.
반송파 주파수 표시기를 제공하는 또 다른 실시예는 도 9와 관련하여 설명한다. 이 실시예에서, 상술된 바와 같이, 오프셋 회로(24')는 정보신호에 위상참조 심볼(35)을 첨가하는 가산기(95')를 포함한다. 그러나 I 및 Q 성분 dI 및 dQ를 발생시키는 코사인 및 사인함수 블럭(90, 91)을 사용하기보다는, 대신에 오프셋 회로(24')에서 디멀티플렉서(DEMUX)(96')로 행해질 수 있다.
또한, 상술된 바와 같이, 정보 순차에서 논리 1 대 0의 비율을 불균형시키기 보다는, 대신에 데이터 "1"을 나타내는 진폭편위의 절대값이, 데이터 "0"을 나타내는 진폭편위의 절대값과는 다르도록 성분(dI, dQ) 중 하나(또는 둘 다)를 바이어스하는 DC 오프셋 회로(97')를 포함한다. 설명된 실시예에서, dI 성분은 상수 DC 값 K에 의해 바이어스된다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 유사하게, 이 접근은 비변조된 반송파 에너지(예를 들면, 누출)를 반송파 주파수 표시기를 제공하기 위해 변조된 파형으로 넣을 수 있다. 주목할 점은, DC 오프셋 K는 다양한 형태를 취할 수 있으며, 즉, 이것은 초프드(chopped) DC 오프셋을 사용하여 행해질 수 있다. 또한 누출을 통해서 반송파 유입을 야기시키는 불균형에 관한 자세한 내용 및 이점은 코브(Cobb) 등의 상술된 특허에서 알 수 있다.
반송파 주파수 표시기를 제공하는 관련된 또 다른 접근은 도 2에서 도시된 바와 같이, 코사인 프로세서(90)와 믹서(26) 사이에(및/또는 사인 프로세서(91)와 믹서(27) 사이에) DC 오프셋 회로(97')를 위치시키고, 코사인 및 사인함수 블럭(90, 91)을 사용하여 정보신호를 I 및 Q 성분으로 분리시키는 것이다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 상술된 다른 접근과 마찬가지로, 상술된 실시예들 중 어느 한 경우의 최종 결과라도 반송파 주파수 표시기를 제공하기 위해 변조된 파형으로 비변조된 반송파 에너지를 유입할 수 있는 결과를 낳는다. 물론, 여기에 상술된 것 이외에 다른 적합한 오프셋 회로(24)의 배치는 반송파 주파수 표시기를 구비하도록 사용될 수도 있다.
수신회로를 보면, 기지국(21)도 하나 또는 그 이상의 안테나(42)(안테나 타워로 도시됨), 및 변조된 파형을 수신하는 프론트 엔드(43)를 포함할 수 있다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 더 상세하게, 다른 적합한 필터들이 사용될 수도 있음에도 불구하고, 프론트 엔드(43)는 수신된 파형을 필터시키는 정합필터(44)를 포함한다(도 3).
프론트 엔드(43)는 수신신호를 포착하고, 포착된 것을 남아있는 소자에 전송하는, RRC 필터(44)로부터 출력된 초기 포착 블럭(45)을 포함한다. RRC 필터로부터 출력된 비트/프레임 타이밍 블럭(46)도 수신된 신호에 기초하여 시스템 타이밍 신호를 발생시키는 것이다. 위상 재-회전기(phase de-rotator)(47)는 비트/프레임 타 이밍 블럭(46)으로부터 시스템 타이밍 신호를 수신하며, 그리고 위상 재-회전기의 출력은 RRC 필터(44)의 출력과 함께 믹서(48)에 입력으로서 제공된다. 믹서(48)의 출력은 시스템신호에 기초하여 디-멀티플렉서(49)에 의해 디-멀티플렉서화된다.
디-멀티플렉서(49)의 출력은 반송파 재구성장치(50) 및 복조기(51)에 각각 연결된다. 반송파 재구성장치(50)는 신호(노이즈 포함)의 상승과 같은 비-선형 동작의 재과정없이 반송파의 국부 측정을 종래 기술분야의 수신기에 일반적으로 필요한 파워로 얻는다. 이 경우에서, 반송파 재구성장치(50)는 반송파 주파수 표시기, 및 선형동작을 사용하여 반송파를 구성하기 위한 송신회로에 의해 유입된 위상참조 심볼을 이용한다. 이것은 비-선형 동작에서 미치는 노이즈 증대 영향을 피한다는 이점이 있으며, 비-선형 동작이 요구된 경우보다는 가능한 더 낮은 신호-대-노이즈 비율에서 반송파를 재구성하도록 한다.
더 상세하게, 반송파 재구성장치(50)는 디-멀티플렉서(49)의 제 1 출력에 연결된 위상심볼 상관기(52), 및 위상심볼 상관기로부터 출력된 위상/주파수 측정기(53)를 포함한다. 위상심볼 상관기(52)는 국부 위상 심볼로 노이즈가 첨가된 수신 위상참조 심볼(35)의 복소수 곱셈을 실행한다. 이 곱셈은 노이즈를 포함한 복소수, r(t)로 이루어지며, 위상(φ)은 다음과 같이 측정되며, 여기서 4 분면이 고려되어질 수 있다.
Figure 112006081764231-pct00001
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 높은 오프셋 주파수에서, 위상 "래핑(wrapping)"의 가능성도 간주될 필요가 있다.
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 위상심볼 상관기(52)의 출력 및 반송파 주파수 표시기(즉, 소정량의 비변조된 반송파 에너지)로부터 수신된 파형의 I 및 Q 성분이 있으며, 위상/주파수 측정기(53)는 반송파신호의 본래 위상 및 주파수를 판별한다(즉, 측정한다). 예를 들면, 코브(Cobb) 등에 설명된 바와 같이, 위상/주파수 측정기(53)는 위상-잠금 루프를 포함할 수 있다.
다양한 접근은 위상참조 심볼(35)에 기초하여 위상을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 접근은 평균 측정, 즉 준 GSM 버스트에 있는 위상참조 심볼(35)의 평균 위상을 측정한다는 것이다. 일반적으로, 이것은 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 서로 관련된 위상참조 심볼(35)의 실수부와 허수부를 각각 합산하여, 허수부 합산의 부호를 반전시킴으로써 행해질 수 있다.
또 다른 접근은 위상이 라인에 의해 표현되는 말단-대-말단 접근을 사용하는 것이며, 이 라인은 처음과 마지막의 심볼이 라인의 말단점을 정하게 한다. 더 상세하게, 이 접근을 사용하여 각 프레임에서 처음과 마지막의 위상참조 심볼이 샘플화되며, 그리고 각 위상참조 심볼의 실수부 및 허수부는 합산되고, 결과 합산의 위상은 판별된다. 프레임에 걸친 위상에서의 변화는 위상당 심볼에서 변화로 계산되고 전환된다. 초기 위상 및 위상 변화당 심볼에 기초하여, 각 심볼의 위상이 계산된다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 각 심볼마다 각 위상의 음값 및 그 실수부는 심볼을 복조시키는 반송파 참조를 제공한다.
유사하게, 위상은 기울기가 위상참조 심볼의 최소 평균제곱 에러에 맞는 선으로 표현된다. 그렇게 하기 위해, 버스트에 있는 모든 위상참조 심볼(35)은 샘플화되고 각 위상은 판별된다. 최소평균제곱 알고리즘을 사용하여, 이 점을 통해 가장 적합한 직선의 오프셋 및 기울기가 구해진다. 이 선의 방정식을 사용하여, 위상 측정은 각 심볼마다 계산된다. 다시, 각 심볼마다 이 위상의 음값 및 그 실수 대응부는 그 심볼을 디코딩하는 반송파 참조를 제공한다.
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 다른 적합한 위상 측정 접근도 사용될 수 있다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 준 구현에 대해서 사용되는 특정 접근은 버스트에서 위상참조 심볼(35)의 수 및 배치, 허용될 수 있는 비트 에러율(BER) 양, 요구된 위상 정확성 등과 같은 요인에 의존한다.
복조기(51)(예를 들면, GMSK 복조기)는 수신된 파형의 데이터부에서 비트의 "소프트 결정" 측정을 생성하기 위해 위상/주파수 측정기(53)에 의해 판별된 반송파신호의 위상 및 주파수에 기초하여 정보신호의 I 및 Q 성분을 복조한다. 소프트 결정이 비트 결정의 확실한 측정과 연결된 데이터 비트의 예비 측정을 포함하는 것을 이 기술분야의 당업자는 이해할 것이다. 게다가, 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 복조기(51)는 무선채널의 효과를 보상하기 위해 이퀄라이저(미도시)를 포함할 수 있다. 이 실시예에 GMSK 변조기의 사용은, 수신기가 동작되고, 복조기(51)가 다른 변조포맷(예를 들면, QPSK, 8 PSK, QAM)에 대한 다른 형태를 취할 수 있는 경우에서, 적용가능한 셀룰라 시스템 규격에서 제공됨으로써, 셀룰라 시스템, GPS 및 GPRS용 파형 규격에 의해 판별되는 것을 기술 분야 당업자는 이해할 것 이다.
기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 디코더(54)(예를 들면, FEC 디코더)는 복조기(51)로부터 출력되고 복조된 I 및 Q 성분(dI,dQ)을 재생성한다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 디코더(54)는 에러 정정 디코딩과 함께 연속적으로 디-인터리빙 동작을 실행할 수 있다.
주목할 점은 상술된 성분은 다양한 형태에서 구현될 수 있다. 기술분야에서 당업자가 이해하는 바와 같이, 예를 들면, 다른 실시예 성분은 프로세서(예를 들면, 디지털 신호처리(DSP)) 및 소프트웨어를 사용하면서, 특정 실시예 성분은 전자 회로로서 구현될 수 있다.
도 7 및 8을 참조하여, 이동 셀룰라 통신장치(22a)와 셀룰라 기지국(21) 사이에서 통신하는 본 발명의 방법 관점을 설명한다. 상술된 바와 같이, 블럭(70)에서 시작하여, 블럭(71)에서 정보신호가 발생되고, 블럭(72)에서 변조된 파형이 반송파 주파수 표시기를 포함하도록 정보신호, 반송파신호, 및 적어도 하나의 위상참조 심볼에 기초하여 발생된다. 방법은 블럭(73)에서 셀룰라 기지국(21)에 변조된 파형을 송신하는 단계, 도시된 방법을 종료하는 단계(블럭(74))를 더 포함한다.
상술된 바와 같이, 블럭(80)에서 시작하여, 블럭(81)에서, 이동 셀룰라 통신장치(22) 또는 기지국(21)은 변조된 파형을 수신하고, 위상참조 심볼(들)(35)에 기초하여 반송파신호의 위상을 판별하며, 그리고 반송파 주파수 표시기에 기초하여 반송파신호의 주파수를 판별한다(블럭(82)). 게다가, 정보신호는 판별된 위상 및 반송파신호의 주파수에 기초하여 복조되어(블럭(83)), 결국 도시된 방법을 종료한다(블럭(84)).
본 발명은 수많은 이점을 제공하는 종래 기술에 기초하여 이해될 수 있다. 예를 들면, 복조기(51)는 매우 낮은 신호-대-노이즈 비율에서 개선된 링크 포착을 제공하도록 확장될 수 있다. 게다가, 본 발명은 셀룰라 시스템(20)이 이러한 낮은 신호-대-노이즈 비율에서 에러 정정의 이익을 얻을 수 있도록 한다. 게다가, 본 발명은 EDGE와 같은 서비스를 터보코드와 같은 더 강력한 에러 정정코드와 연관된 개선된 코딩 게인의 이익을 더 확실하게 실현시키도록 한다. 최종적으로, 본 발명의 이익을 얻지 못하는데도 불구하고, 본 발명을 병합시키지 않는 리거시(legacy) 기지국과 이동장치가 본 발명을 병합시키는 기지국과 이동장치와 상호동작되도록, 파형이 확립된 셀룰라 규격과 일치하도록 한다.
예
상술된 내용은 예와 관련하여, 도 10-13을 참조하여 설명한다. 이 예는 MSK 변조 배치에 정해진다. 이 설계는 GMSK 변조를 사용하는 GSM/GPRS 시스템에 적용가능하며, 그리고 GMSK 및 8 PSK를 사용하는 EDGE 시스템에 사용될 수도 있다. 이 예에 기술된 변조기는 신호의 일정 포락선 속성을 유지하는 이익을 가지며, 이 변조기는 개선된 파워 효율을 높일 수 있다. 이것은 셀룰라 시스템에 사용된 것과 같은 이동 통신장치에 동작된 배터리에서 특히 중요하다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따라, 소정량의 비변조된 반송파 에너지는 반송파 주파수 표시기를 제공하는 규격 변조된 파형에 추가된다. 더 상세하게, 반송 파 누출(이하에서'반송파 유입')의 소량은 기저대역 신호의 조정에 의해 생성된다. 이것은 설계 효율 및, 일정 포락선 또는 낮은 대역 외부 방사와 같은 원하는 특성을 유지하기 위해 신호를 맞추는 기회를 제공한다. 그러나, 상술된 바와 같이, 원하는 경우, 이것은 변조 프로세서동안 달성될 수도 있다.
일정 포락선 위상 변조된 신호의 일반적인 형태는:
Figure 112006081764231-pct00002
이다.
여기서 A는 상수이고, Φ(t)는 정보를 나르는 위상 변조이다. 반송파 유입으로, 이 신호는:
Figure 112006081764231-pct00003
으로 변경된다.
그러나, 이 신호는 일정 포락선을 유지하는 것은 아니다. 반송파 구간과 일정 포락선 둘 다를 가진 대안 공식을 발견하는 것이 바람직하다. 이것을 달성하기 위해, 대역패스 형태에서 [수학식 1]을 다시 쓰는 것이 편하며, 다음은:
Figure 112006081764231-pct00004
과 같다.
여기서 A=1 이라고 간단하게 가정한다. 또한 [수학식 2]는 다음 형태에서:
Figure 112006081764231-pct00005
으로 다시 쓰일 수 있다.
[수학식 4]에서, b, B, 및 θ는 임의로 선택된다.
상술된 바와 같이, [수학식 4]는 일정 포락선을 나타내지는 않는다. 그러나, 다음의 형태는:
Figure 112006081764231-pct00006
으로 가정될 수 있다.
[수학식 5]에서, 보상함수 f1 (Φ(t)) 및 f2 (Φ(t))는 일정 포락선을 확보하기 위해 선택되며, 그리고 오프셋 상수 c는 반송파 유입을 제공한다. 이 식 및 상수에 대한 선택은 가능한 많이 있을 수 있다는 것을 기술분야의 당업자는 이해할 수 있다. 그러나, 변조의 효과를 균형잡는 것이 바람직하기 때문에, 합리적인 선택은 다음 형태는:
Figure 112006081764231-pct00007
가 될 수 있다.
함수 f (Φ(t))을 결정하기 위해, [수학식 5]의 포락선 제곱은 다음 식은:
Figure 112006081764231-pct00008
으로 결정된다.
여기서 K는 상수이다. 이 표현을 확장시키고 f (Φ(t))에 대한 다음의 표현을 2차 공식 산출은:
Figure 112006081764231-pct00009
으로 적용시킨다.
상술된 것을 구현하는 변조기(25")의 실시예는 도 10에서 도시된다. 상술된 바와 같이, 위상참조 심볼을 지닌 정보신호는 가우스 위상 형성필터(29")로 입력되며, 그 후로 코사인 및 사인함수 블럭(90", 91")으로 입력된다. 코사인함수 블럭(90")(cos(Φ(t)))의 출력은 고정함수 발생기(100")와 믹서(예를 들면, 배율기)(101")에 연결된다. 유사하게, 사인함수 블럭(90")(sin(Φ(t)))의 출력은 고정함수 발생기(100")와 또 다른 믹서(102")에 연결된다. 고정함수 발생기(100")는 상수(K) 및 반송파 유입값(c)을 입력으로서 수신하여, 상술된 식(8)에 따라 f(Φ(t))를 출력한다.
고정함수 발생기(100")의 출력은, f(Φ(t))cos(Φ(t)) 및 f(Φ(t))sin(Φ(t))의 출력을 각각 제공하는 믹서(101", 102") 둘 다에 연결된다. 믹서(101")의 출력은, 제 2 입력의 sin(Φ(t))도 수신하여 sin(Φ(t))-f(Φ(t))cos(Φ(t))의 결과를 제공하는 가감기(103")와 연결된다. 유사하게, 믹서(102")의 출력은, 입력의 cos(Φ(t))도 수신하여 cos(Φ(t))+f(Φ(t))sin(Φ(t))의 결과를 제공하는 가산기(104")와 연결된다.
반송파 유입값(c)은 sin(Φ(t))-f(Φ(t))cos(Φ(t))+c, 및 cos(Φ(t))+f(Φ(t))sin(Φ(t))+c의 값을 각각 제공하기 위해 가산기(105" 및 106")를 통해 가감기(103") 및 가산기(104")의 출력에 첨가된다. 그 후, 이 값은, [cos(Φ(t))+f(Φ(t))sin(Φ(t))+c]cos(wt) 및 [sin(Φ(t))-f(Φ(t))cos(Φ(t))+c]sin(wt)를 제공하도록, 믹서(26", 27")를 통해 cos(wt)의 입력으로서 수신하는 반송파 발생기(107")에 의해 발생된 각각의 반송파 성분과 조합된다. 그 후 이 값은 변조된 파형으로서 상술된 [수학식 6]에 앞서 설정됨으로써 값(s(t))을 제공하는 가감기(108")에 입력된다.
상술된 접근의 효율은 도 11-13의 그래프에서 도시될 수 있다. 더 상세하게, 도 11은 [수학식 1] 및 [수학식 3]에 의해 표현된 것과 유사한, 전형적인 종래 기술분야 QPSK 파형을 도시한 것이다. 주목할 점은, 설명의 명료함을 더하기 위해, 비교적 간단한 위상 변조함수(Φ(t))를 사용하는 일정 포락선 변조이기 때문에, QPSK가 설명이 되는 예로 선택되었다는 것이다. 그러나, 이 선택은 일반적 예의 적 용성이 다른 변조 형태에 영향을 미치지 않는다는 것을 기술분야의 당업자는 이해할 수 있다. 반대로 , 도 12는 [수학식 2] 및 [수학식 4]로서 추가된 오프셋(상수)를 지닌 파형을 도시한 것이다. 주목할 점은 이 도면에서 A=1 및 b=0.1이다. 오프셋(b)의 추가는 변조된 신호의 일정 포락선 속성의 손실을 가져오는 것을 도면으로 알 수 있다. 게다가, 도 13은 [수학식 8]에서 유도된 함수와 함께 [수학식 6]에 상응하는 파형을 도시한 것이며, 여기서 K=2 및 c= 0.1이다. 일정 포락선은 "dc offset"를 삭제시킴으로써 복구되는 것을 알 수 있다.
변조된 파형의 원하는 복조는 도 3에서 도시된 수신기 구조를 사용하여 달성될 수 있으며, 복조기(51)는 국부 상관 참조 신호는 [수학식 6] 및 [수학식 8]에서 정해진 형태를 갖는 종래의 상관 복조기로서 구현된다. 복조기와 같은 반송파 복구 회로는 파형에서 반송파 성분, 및 매우 낮은 신호-대-노이즈 비율에서 동작할 수 있는 위상참조 심볼을 이용할 수 있다. 그러나, 도 11 및 도 13에서 파형을 비교하면, [수학식 6]의 추가 구간은 복조기에 작은 왜곡 구간이 나타날 수 있다는 것을 알 수 있으며, 이 복조기는 [수학식 1]의 파형으로 설계되고 본 발명을 포함하지 않는 종래 기술 분야의 셀룰라 수신기에 대한 경우일 수 있다.
이로써, 보상함수와 오프셋 상수의 조합된 추가의 설계를 반영하지 않은 규격, 종래 기술분야의 복조기는 여전히 데이터를 복조시킬 수 있지만, 수신기가 변조된 신호에서 보상함수와 오프셋 상수의 조합된 추가를 이용하도록 설계될 때 더 우수한 성능을 제공한다.

Claims (10)

  1. 서로 간에 통신하는 적어도 하나의 셀룰라 기지국 및 복수의 이동 셀룰라 통신장치가 포함되며,
    상기 적어도 하나의 셀룰라 기지국 및 상기 이동 셀룰라 통신장치는, 2진 디지털 정보신호를 발생시키는 인코더,
    상기 2진 디지털 정보신호와, 이에 연관된 주파수와 위상을 갖는 반송파신호와, 그리고 적어도 하나의 반송파 위상 참조 심볼에 기초하여 변조된 파형을 발생시키는 변조기이며 변조된 파형이 반송파 주파수 표시기(indicator)를 포함하도록 상기 2진 디지털 정보신호의 값을 변화시켜 상기 2진 디지털 정보신호를 바이어스하는 오프셋 회로를 포함하는 변조기와, 그리고
    변조된 파형을 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰라 통신시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송파 주파수 표시기는 소정량의 비변조된 반송파 에너지를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀룰라 통신시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오프셋 회로는 상기 2진 디지털 정보신호를 바이어스하며, 그리고 상기 반송파 주파수 표시기는 상기 2진 디지털 정보신호의 바이어스에 기초한 것을 특징으로 하는 셀룰라 통신시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 2진 디지털 정보 신호는 1과 0의 논리값으로 구성되고, 그리고 상기 오프셋 회로는 상기 2진 디지털 정보 신호에서 1과 0의 논리값의 비율에 기초한 값을 변화시키는 것을 특징으로 하는 셀룰라 통신시스템.
  5. 2진 디지털 정보신호를 발생시키는 단계;
    변조된 파형이 반송파 주파수 표시기(indicator)를 포함하도록 상기 2진 디지털 정보신호의 값을 변화시켜 상기 2진 디지털 정보신호를 바이어스하는 오프셋회로를 구성하는 변조기를 사용하여, 상기 2진 디지털 정보신호와, 이에 연관된 주파수와 위상을 갖는 반송파신호와, 그리고 적어도 하나의 반송파 위상 참조심볼에 기초하여 상기 반송파 주파수 표시기(indicator)를 가지는 변조된 파형을 발생시키는 단계; 및
    상기 변조된 파형을 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이의 통신방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반송파 주파수 표시기는 소정량의 비변조된 반송파 에너지를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이의 통신방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 변조된 파형을 수신하는 단계;
    상기 적어도 하나의 위상참조 심볼에 기초하여 수신 변조된 파형과 연관된 상기 반송파신호의 위상을 판별하는 단계, 및 상기 반송파 주파수 표시기에 기초하여 상기 반송파신호의 주파수를 판별하는 단계; 및
    상기 반송파 신호의 판별된 위상 및 주파수에 기초하여 상기 2진 디지털 정보신호를 복조시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이의 통신방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 오프셋 회로는 상기 2진 디지털 정보신호를 바이어스하며, 그리고 상기 반송파 주파수 표시기는 상기 2진 디지털 정보신호의 바이어스에 기초한 것을 특징으로 하는 이동 셀룰라 통신장치와 셀룰라 기지국 사이의 통신방법.
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