KR100926236B1

KR100926236B1 - Apparatus and Method for Digital Data Transmission using Orthogonal Codes

Info

Publication number: KR100926236B1
Application number: KR1020070125471A
Authority: KR
Inventors: 이응돈; 송윤정; 이수인
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2009-11-09
Also published as: KR20090058735A

Abstract

Disclosed is a digital data transmission apparatus using an orthogonal code. A digital data transmission apparatus using an orthogonal code includes a framer formed by dividing a minislot consisting of one or more frames including a plurality of encoded bitstreams according to a time interval, and the plurality of bitstreams according to a signal arrangement to be transmitted. A symbol mapper for mapping each modulation symbol and a spreader for spreading a signal for each of the modulation symbols output from the symbol mapper separated into isotropic and orthogonal components from the symbol mapper into a time domain.

S-CDM / TDMA, minislot, spread code, spread interval, modulation symbol, framer, symbol mapper, spreader, interleaving

Description

Apparatus and Method for Digital Data Transmission using Orthogonal Codes}

본 발명은 임펄스 잡음(impulse noise)에 강인하고 직교 부호(orthogonal codes)간 시간 동기의 영향을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동기식 코드 분할 다중화(S_CDM: Synchronous Code Division Multiplexing) 방식과 시간 분할 다중 접속(TDMA: Time Division Multiple Access) 방식을 이용하여 서로 다른 단말간 시간 동기의 영향을 제거하기 위한 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for robusting to impulse noise and removing the influence of time synchronization between orthogonal codes, and more particularly, to synchronous code division multiplexing (S_CDM). The present invention relates to a digital data transmission apparatus and method using an orthogonal code for removing the effects of time synchronization between different terminals using a scheme and a time division multiple access (TDMA) scheme.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-019-02, 과제명: 하향 1Gbps 디지털 케이블 송수신 시스템 개발].The present invention is derived from research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Ministry of Information and Communication Research and Development. ].

종래의 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 방식에는 서로 다른 단말간에 시간과 확산 부호를 복합적으로 다중화하여 신호를 전송하는 동기식 코드 분할 다중 접속/시간 분할 다중 접속(S-CDMA/TDMA: Synchronous Code Division Multiple Access/Time Division Multiple Access) 방식이 있다.In conventional digital data transmission using orthogonal codes, synchronous code division multiple access / time division multiple access (S-CDMA / TDMA: Synchronous Code Division Multiple Access) for transmitting signals by multiplexing time and spreading codes between different terminals / Time Division Multiple Access).

상기 S-CDMA/TDMA 방식은 동일한 확산 구간(spreading interval)에서 서로 다른 단말간에 서로 다른 확산 부호를 사용하여 전송하므로 서로 다른 단말간에 시간 동기가 정확하게 일치하지 않으면 직교성을 만족하지 못하여 모든 단말이 신호를 제대로 복조할 수 없게 된다.Since the S-CDMA / TDMA method transmits using different spreading codes between different terminals in the same spreading interval, if the time synchronization is not exactly matched between the different terminals, orthogonality is not satisfied and all the terminals transmit signals. You will not be able to demodulate properly.

즉, 전송 중 채널의 영향으로 인하여 어느 한 단말만 시간 동기가 제대로 이루어지지 않아도 모든 단말이 영향을 받는 문제점이 있었다.That is, even if only one terminal is not properly time-synchronized due to the influence of the channel during transmission, all the terminals were affected.

따라서, 임펄스 잡음에 강인하고 서로 다른 단말간 시간 동기의 영향을 제거하기 위한 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치 및 방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for an apparatus and method for transmitting digital data using orthogonal codes that are robust to impulse noise and to remove effects of time synchronization between different terminals.

본 발명은 각 단말이 전체 확산 부호를 사용하고 각 단말의 신호를 시간으로 분할하여 전송하는 S-CDM/TDMA 방식을 이용함으로써 임펄스 잡음에 강인하고 서로 다른 단말간 시간 동기의 영향을 제거할 수 있는 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치 및 방법을 제공한다.The present invention is robust to impulse noise and eliminates the effects of time synchronization between different terminals by using an S-CDM / TDMA scheme in which each terminal uses a full spread code and divides and transmits signals of each terminal by time. An apparatus and method for digital data transmission using orthogonal codes are provided.

또한, 본 발명은 프레임기에서 비트스트림을 입력하는 순서와 출력하는 순서를 다르게 하여 교삽(interleaving)시킴으로써 버스트 오류(burst error)에 강인한 특성을 얻을 수 있는 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치 및 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a digital data transmission apparatus and method using an orthogonal code that can obtain a robust characteristic against burst errors by interleaving the order of inputting and outputting the bitstream in the framer differently. to provide.

본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치는 부호화된 복수개의 비트스트림을 포함하는 하나 이상의 프레임으로 구성된 미니슬롯을 시간 구간에 따라 분할하여 형성하는 프레임기, 전송하고자 하는 신호 배열에 따라 상기 복수개의 비트스트림을 각각 변조 심볼로 맵핑하는 심볼 맵퍼 및 상기 심볼 맵퍼로부터 동위성분과 직교성분으로 구분되어 출력된 상기 각 변조 심볼에 대한 신호를 시간 영역으로 확산시키는 확산기를 포함한다.Digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention is a frame frame formed by dividing a minislot composed of one or more frames including a plurality of encoded bitstreams according to a time interval, and a signal arrangement to be transmitted. And a spreader for spreading a signal for each of the modulation symbols, which are divided into isotropic and orthogonal components and output from the symbol mapper, into a time domain.

이 때, 상기 하나 이상의 프레임은 확산 구간에 따라 구분되고 각각 전체 확산 부호 수만큼의 비트스트림을 포함할 수 있다.In this case, the one or more frames may be divided according to spreading intervals and may include as many bitstreams as the total number of spreading codes.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 방법은 프레임기가 부호화된 복수개의 비트스트림을 입력 받는 단계, 상기 프레임기가 상기 입력된 복수개의 비트스트림 중 일부를 포함하는 하나 이상의 프레임으로 구성된 미니슬롯을 시간 구간에 따라 분할하여 형성하는 단계, 심볼 맵퍼가 상기 복수개의 비트스트림을 전송하고자 하는 신호 배열에 따라 각각 변조 심볼로 맵핑하는 단계 및 확산기가 상기 심볼 맵퍼로부터 동위성분과 직교성분으로 구분되어 출력된 상기 각 변조 심볼에 대한 신호를 시간 영역으로 확산시키는 단계를 포함한다.The digital data transmission method using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention may include receiving a plurality of bitstreams in which a framer is encoded, and at least one frame including some of the plurality of bitstreams. Splitting the minislot into time slots, and mapping the minislots into modulation symbols according to signal arrangements to which the plurality of bitstreams are to be transmitted, and spreaders using isotropic and quadrature components from the symbol mapper. And spreading a signal for each of the modulation symbols outputted by dividing into the time domain.

본 발명은 각 단말이 전체 확산 부호를 사용하고 각 단말의 신호를 시간으로 분할하여 전송하는 S-CDM/TDMA 방식을 이용함으로써 임펄스 잡음에 강인하고 서로 다른 단말간 시간 동기의 영향을 제거할 수 있다.The present invention is robust to impulse noise and eliminates the effects of time synchronization between different terminals by using the S-CDM / TDMA scheme in which each terminal uses a full spread code and divides and transmits signals of each terminal by time. .

또한, 본 발명은 프레임기에서 비트스트림을 입력하는 순서와 출력하는 순서를 다르게 하여 교삽(interleaving)시킴으로써 버스트 오류(burst error)에 강인한 특성을 얻을 수 있다.In addition, the present invention can obtain characteristics robust to burst errors by interleaving the bitstream input and output order differently from the framer.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치를 포함하는 디지털 데이터 전송 시스템의 일실시예에 대한 신호 처리도이다.1 is a signal processing diagram of an embodiment of a digital data transmission system including a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치를 포함하는 디지털 데이터 전송 시스템의 일실시예는 RS(Reed Solomon) 부호기(10), 스크램블러(20), 프리앰블 삽입기(30), 프레임기(40), 심볼 맵퍼(50), 확산기(60), 사전 등화기(70), SRRC(Squared Root Raised Cosine) 필터(80)(90), 디지털 변조기(100)로 구성된다.Referring to FIG. 1, an embodiment of a digital data transmission system including a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to the present invention includes a RS (Reed Solomon) encoder 10, a scrambler 20, and a preamble inserter 30. ), A framer 40, a symbol mapper 50, a diffuser 60, a pre-equalizer 70, a square root raised cosine (SRRC) filter 80, 90, and a digital modulator 100.

상기 RS 부호기(10)는 버스트 데이터를 입력 받아 부호화한다.The RS encoder 10 receives and encodes burst data.

상기 스크램블러(20)는 상기 RS 부호기(10)로부터 출력된 부호화된 신호를 암호화한다.The scrambler 20 encrypts the encoded signal output from the RS encoder 10.

상기 프리앰블 삽입기(30)는 상기 스크램블러(20)로부터 출력된 암호화된 신호에 프리앰블을 삽입한다.The preamble inserter 30 inserts the preamble into the encrypted signal output from the scrambler 20.

상기 프레임기(40)는 상기 암호화되고 프리앰블이 삽입된 복수개의 비트스트림을 포함하는 하나 이상의 프레임을 시간 구간에 따라 분할된 미니슬롯에 할당한다.The framer 40 allocates one or more frames including a plurality of the encoded and preamble-inserted bitstreams to mini slots divided according to time intervals.

또한, 상기 프레임기(40)는 상기 비트스트림을 입력 받는 순서와 입력된 상기 비트스트림을 출력하는 순서가 서로 다르게 교삽(interleaving)하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, the framer 40 may perform a function of interleaving differently from the order of receiving the bitstream and the order of outputting the input bitstream.

따라서, 신호 전송시 버스트 오류(burst error)를 임의 오류화하여 상기 버스트 오류에 강인해지도록 할 수 있다.Accordingly, it is possible to make the burst error robust to the burst error by randomizing the burst error during signal transmission.

이 때, 상기 교삽(interleaving)은 교삽 깊이가 가변될 수 있어 버스트 오류의 길이 변화에 대응하여 버스트 오류에 강인해지도록 할 수 있다.At this time, the interleaving may have a variable interleaving depth so that the interleaving becomes robust to the burst error in response to the change in the length of the burst error.

상기 심볼 맵퍼(50)는 전송하고자 하는 신호 배열에 따라 상기 복수개의 비 트스트림을 각각 변조 심볼로 맵핑한다.The symbol mapper 50 maps the plurality of bitstreams into modulation symbols, respectively, according to a signal arrangement to be transmitted.

이 때, 상기 신호 배열은 직교진폭변조(QAM: Quadrature Amplitude Modulation) 또는 직교위상천이변조(QPSK: Quadrature Phase Shift Keying)에 관한 신호 배열일 수 있다.In this case, the signal arrangement may be a signal arrangement for quadrature amplitude modulation (QAM) or quadrature phase shift keying (QPSK).

이 때, 상기 직교진폭변조(QAM)는 반송파의 주파수는 동일하나 위상이 서로 직교하는 I(In-phase) 반송파와 Q(Quadrature) 반송파에 각각 디지털 방식으로 진폭변조를 가하여 합성되는 디지털 다치 변조 방식이다.In this case, the quadrature amplitude modulation (QAM) is a digital multi-value modulation method that is synthesized by applying amplitude modulation digitally to an I (In-phase) carrier and a Q (Quadrature) carrier each having the same frequency but having orthogonal phases. to be.

이 때, 상기 직교위상천이변조(QPSK)는 위상 편이 방식(PSK: Phase Shift Keying)의 하나로, 전송하고자 하는 두 값(0 또는 1)의 전송 신호를 반송파의 0위상과 π위상에 대응시켜 전송하는 2진 위상 편이 변조(BPSK: Binary PSK)와는 달리, 두 값의 디지털 신호인 0과 1의 2비트를 모아서 반송파의 4위상에 대응시켜 전송하는 방식이다.In this case, the quadrature phase shift keying (QPSK) is one of phase shift keying (PSK), and transmits a transmission signal having two values (0 or 1) to be transmitted in correspondence with a zero phase and a π phase of a carrier. Unlike binary phase shift modulation (BPSK), two bits of two values, 0 and 1, which are digital signals, are collected and transmitted in correspondence with the four phases of the carrier.

상기 확산기(60)는 상기 심볼 맵퍼(50)로부터 동위성분(I: In-phase)과 직교성분(Q: Quadrature)으로 구분되어 출력된 상기 각 변조 심볼에 대한 신호를 시간 영역으로 확산시킨다.The spreader 60 spreads the signal for each modulation symbol output from the symbol mapper 50 into in-phase (I: in-phase) and quadrature (Q) quadratures.

이 때, 상기 확산기(60)는 원신호의 심볼률과 동일한 칩률(chip rate)을 갖는 확산 부호를 곱하여 할당된 미니슬롯에서 원신호를 시간 영역으로 넓게 확산시키며, 수신측에서 상기 확산된 신호를 수신 받고 송신 시 사용한 상기 확산 부호와 완전히 동일한 확산 부호를 한 번 더 곱하여 원신호를 복구하게 된다.At this time, the spreader 60 multiplies the spread signal having a chip rate equal to the symbol rate of the original signal by spreading the original signal in a time slot in the assigned minislot, and spreads the spread signal at the receiving side. The original signal is recovered by multiplying a spread code that is exactly the same as the spread code used during reception and transmission.

일반적으로 케이블 상향 전송 과정에서 임펄스 잡음(Impulse Noise)이 유입 되게 되는데, 이 때 유입된 임펄스 잡음은 수신단에서 곱해진 시간 영역 확산 부호에 의해 그 영향이 줄어들게 된다. 따라서, 시간 영역 확산 통신 방식은 임펄스 잡음에 강한 특성을 보이게 된다.In general, impulse noise is introduced during the cable uplink transmission, and the impulse noise is reduced by the time-domain spread code multiplied at the receiver. Therefore, the time domain spread communication method exhibits strong characteristics against impulse noise.

상기 사전 등화기(70)는 상기 확산기(60)로부터 출력된 왜곡 신호를 보상한다.The pre-equalizer 70 compensates for the distortion signal output from the diffuser 60.

상기 SRRC 필터(80)(90)는 상기 사전 등화기(70)로부터 출력된 신호의 대역폭을 제한하는 필터 역할을 수행한다.The SRRC filters 80 and 90 function as filters to limit the bandwidth of the signal output from the pre-equalizer 70.

상기 디지털 변조기(100)는 상기 SRRC 필터(80)(90)로부터 출력된 신호를 반송파에 실어 변조시키고, 변조된 RF 신호를 출력한다.The digital modulator 100 modulates a signal output from the SRRC filters 80 and 90 on a carrier wave, and outputs a modulated RF signal.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 프레임기의 미니슬롯 맵핑을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating minislot mapping of a framer in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 프레임기(200)는 시간 구간에 따라 분할되어 연속적으로 배치된 복수개의 미니슬롯을 포함한다.Referring to FIG. 2, in the digital data transmission apparatus using the orthogonal code according to an embodiment of the present invention, the framer 200 includes a plurality of mini slots which are divided in succession and arranged sequentially.

이 때, 상기 미니슬롯은 각각 전체 확산 부호(210) 수만큼의 비트스트림, 즉 code 0 에서 code 127까지 128개의 비트스트림을 포함한 프레임을 하나 이상 포함한다.In this case, each of the minislots includes one or more bitstreams corresponding to the total number of spreading codes 210, that is, one or more frames including 128 bitstreams from code 0 to code 127.

즉, 각 단말은 연속된 여러 개의 미니슬롯을 할당 받고, 상기 각 미니슬롯은 서로 다른 시간 구간으로 분할되며, 전체 확산 부호를 이용하여 신호를 확산한 후 상기 분할된 시간 구간에서 각각 신호를 전송한다.That is, each terminal is allocated a plurality of consecutive minislots, each minislot is divided into different time intervals, spreads the signal using all spreading codes, and then transmits the signals in the divided time intervals. .

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 미니슬롯의 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a mini slot in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 프레임기에 의해 형성된 미니슬롯m(310)과 미니슬롯m+1(320)의 구조를 나타내고 있다.Referring to FIG. 3, a structure of a mini slot m 310 and a mini slot m + 1 320 formed by a frame in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention is shown.

상기 도 3에서 N은 확산 부호의 길이, J는 미니슬롯당 확산 구간의 수를 나타내고, Bx_y는 x 번째 미니슬롯의 y 번째 비트스트림을 나타낸다.In FIG. 3, N denotes the length of a spreading code, J denotes the number of spreading intervals per minislot, and Bx_y denotes the y th bitstream of the x th minislot.

즉, 상기 미니슬롯m(310) 및 미니슬롯m+1(320)은 각각 상기 확산 부호의 길이에 해당하는 N개의 비트스트림을 포함하는 프레임을 상기 확산 구간의 수 J만큼 포함한다.That is, the mini slot m 310 and the mini slot m + 1 320 each include a frame including N bitstreams corresponding to the length of the spread code by the number J of the spread periods.

따라서, 상기 미니슬롯당 비트스트림의 개수는 N × J가 된다.Thus, the number of bitstreams per minislot is N × J.

또한, 도 3에서 도면부호 330은 상기 미니슬롯m(310)의 첫 번째 열에 해당하는 프레임을 나타낸다.3, reference numeral 330 denotes a frame corresponding to the first column of the mini slot m 310.

즉, 상기 미니슬롯m(310)의 첫 번째 열에 해당하는 프레임1(330)에 포함된 각 비트스트림이 심볼 맵퍼에 의해 심볼 맵핑된 후 확산기를 통하여 확산되어 전송되고, 동일한 방식으로 상기 미니슬롯m+1(320)의 마지막 열에 해당하는 프레임까지 순차적으로 전송된다.That is, each bitstream included in the frame 1 330 corresponding to the first column of the mini slot m 310 is symbol-mapped by a symbol mapper and then spread and transmitted through a spreader, and in the same manner, the mini slot m The frames corresponding to the last column of +1 320 are sequentially transmitted.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 미니슬롯 구조의 일례를 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a minislot structure in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 도 2에 도시된 미니슬롯 맵핑에서 m=0 일 때, 한 미 니슬롯 내에 2개의 확산 구간이 존재하고 한 단말이 첫 번째에서 10 번째까지 10개의 미니슬롯을 할당 받았다고 가정한다면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치의 프레임기는 도 4와 같은 미니슬롯 구조를 갖게 된다.Referring to FIG. 4, when m = 0 in the minislot mapping illustrated in FIG. 2, two spreading intervals exist in one US slot and one terminal is allocated 10 minislots from first to tenth. If it is assumed, the framer of the digital data transmission apparatus using the orthogonal code according to the embodiment of the present invention has the minislot structure as shown in FIG.

상기 단말의 프레임기에서 10개의 미니슬롯 각각은 전체 확산 부호의 개수인 128개의 비트스트림을 갖는 프레임 2개를 포함한다.In the framer of the terminal, each of the ten minislots includes two frames having 128 bitstreams, which are the total number of spreading codes.

따라서, 첫 번째 미니슬롯에 해당하는 미니슬롯1(410)의 첫 번째 프레임에 포함된 비트스트림이 B₁_₁부터 B₁_₁₂₈까지 심볼 맵퍼에 의해 심볼 맵핑된 후 확산기를 통하여 확산되어 전송되고, 동일한 방식으로 10 번째 미니슬롯에 해당하는 미니슬롯10(420)의 마지막 프레임까지 순차적으로 심볼 맵퍼에 의해 심볼 맵핑된 후 확산기를 통하여 확산되어 전송된다.Therefore, first a bit stream included in the first frame of the mini-slot 410 corresponding to the mini slot B ₁ _ ₁ from B ₁ _ diffuses through after the symbols mapped by the symbol mapper spreader to ₁₂₈ are transmitted In the same manner, the signal is sequentially mapped by the symbol mapper to the last frame of the mini slot 10 420 corresponding to the 10 th mini slot, and then spread and transmitted through the spreader.

이 때, 상기 확산기는 I, Q 심볼 각각에 대해 하기 수학식 1과 같이 확산을 수행한다.In this case, the spreader performs spreading as shown in Equation 1 for each of I and Q symbols.

이 때, s _x _{_y} 는 x 번째 미니슬롯의 y 번째 변조 심볼이고, x _k는 k 번째 확산 부호 값으로서 ±1의 값을 가진다.In this case, s _x _{_y} is the y th modulation symbol of the x th minislot, and x _k has a value of ± 1 as the k th spread code value.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치는 미니슬롯1의 첫 번째 프레임의 비트스트림을 심볼 맵핑한 후 확산기를 통하여 상기 수학식 1의 첫 번째 행과 같이 신호를 확산하여 전송하고, 동일한 방식으로 20(미니슬롯 수 × J) 번째 확산 구간(프레임)까지 신호를 확산하여 순차적으로 전송한다.That is, in the digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention, after symbol mapping a bitstream of the first frame of minislot 1, a signal is spread through a spreader as shown in the first row of Equation 1 above. In the same manner, the signal is spread up to the 20th (minislot number × J) th spreading period (frame) and sequentially transmitted.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 프레임기의 고정 모드 교삽을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a fixed mode interpolation of a framer in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치의 프레임기는 상기 비트스트림을 입력 받는 순서와 입력된 상기 비트스트림을 출력하는 순서가 서로 다르게 교삽(interleaving)하는 기능을 수행한다.Referring to FIG. 5, a framer of a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention interleaves differently from an order of receiving the bitstream and an order of outputting the input bitstream. Perform the function.

즉, 프레임기에 포함된 m 번째 미니슬롯인 미니슬롯m(510)의 맨 왼쪽 열에 해당하는 프레임에 포함된 비트스트림을 아래에서 위로 맨 오른쪽 열에 해당하는 프레임까지 입력하고, 맨 아래 행부터 왼쪽에서 오른쪽으로 맨 위 행까지 N 개의 비트스트림 단위로 출력한다.That is, the bitstream included in the frame corresponding to the leftmost column of the minislot m (510), which is the mth minislot included in the framer, is input from the bottom to the rightmost column, and the bottom row from the left to the right. As a result, up to the top row is output in units of N bitstreams.

이 때, 교삽 깊이는 모두 I로서 동일한 고정 모드 교삽을 나타낸다.At this time, the interpolation depths all represent the same fixed mode interpolation as I.

따라서, 상기와 같이 교삽(interleaving)시키면 신호 전송시 버스트 오류에 강인해지는 효과가 있다.Therefore, interleaving as described above has the effect of being robust to burst errors during signal transmission.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치에서 프레임기의 동적 모드 교삽을 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating dynamic mode interpolation of a framer in a digital data transmission apparatus using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 장치의 프레임기에서 교삽 깊이(interleaver depth)를 다르게 설정하여 버스트 오류에 강인해지도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6, an interleaver depth may be differently set in a framer of a digital data transmission apparatus using an orthogonal code to be robust to burst errors.

즉, 첫 번째 교삽 깊이를 I1, 두 번째 및 세 번째 교삽 깊이를 I2로 설정하여 교삽 깊이를 다르게 함으로써 버스트 오류의 길이 변화에 대응하여 버스트 오류에 강인해지도록 할 수 있다.That is, the first interpolation depth is set to I1, the second and third interpolation depths to I2, and thus the interpolation depth is changed to be robust to the burst error in response to the change in the length of the burst error.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a digital data transmission method using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 방법은 프레임기가 부호화된 복수개의 비트스트림을 입력 받는 단계(S710), 프레임기가 복수개의 비트스트림을 포함하는 프레임을 시간 구간에 따라 분할된 미니슬롯에 할당하는 단계(S720), 심볼 맵퍼가 복수개의 비트스트림을 각각 변조 심볼로 맵핑하는 단계(S730) 및 확산기가 각 변조 심볼에 대한 신호를 할당된 미니슬롯에서 전체 확산 부호를 이용하여 시간 영역으로 확산시키는 단계(S740)를 포함한다.Referring to FIG. 7, in a method of transmitting digital data using an orthogonal code according to an embodiment of the present invention, a step of receiving a plurality of bitstreams in which a frame is encoded (S710) and a frame including a plurality of bitstreams (S720), the symbol mapper maps a plurality of bitstreams to modulation symbols, and a spreader allocates a signal for each modulation symbol in the allocated minislot. Spreading to the time domain using a spreading code (S740).

상기 프레임기가 부호화된 복수개의 비트스트림을 입력 받는 단계(S710)는 프레임기가 부호화 또는 암호화되고 프리앰블이 삽입된 복수개의 비트스트림을 입력 받는 단계이다.The step S710 of receiving the plurality of bitstreams encoded by the framer is a step of receiving a plurality of bitstreams in which the framer is encoded or encrypted and a preamble is inserted.

상기 프레임기가 미니슬롯을 시간 구간에 따라 분할하여 형성하는 단계(S720)는 상기 프레임기가 상기 입력된 복수개의 비트스트림 중 일부를 포함하는 하나 이상의 프레임으로 구성된 미니슬롯을 시간 구간에 따라 분할하여 형성하는 단계이다.Forming the frame by dividing the mini-slot according to the time interval (S720) is formed by dividing the mini-slot consisting of one or more frames including some of the plurality of the input bit stream according to the time interval Step.

또한, 프레임기가 미니슬롯을 시간 구간에 따라 분할하여 형성하는 상기 단계(S720)는 상기 프레임기가 상기 비트스트림을 입력 받는 순서와 상기 비트스트림을 출력하는 순서를 서로 다르게 교삽(interleaving)하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the step (S720) of forming a frame by dividing the mini-slot according to the time interval further comprises the step of interleaving (interleaving) differently the order in which the frame unit receives the bit stream and the output order of the bit stream. It may include.

상기 심볼 맵퍼가 복수개의 비트스트림을 각각 변조 심볼로 맵핑하는 단계(S730)는 심볼 맵퍼가 상기 복수개의 비트스트림을 전송하고자 하는 신호 배열에 따라 각각 변조 심볼로 맵핑하는 단계이다.In step S730, the symbol mapper maps a plurality of bitstreams to modulation symbols, respectively, and a symbol mapper maps the plurality of bitstreams to modulation symbols according to a signal arrangement to which the plurality of bitstreams are to be transmitted.

이 때, 상기 신호 배열은 직교진폭변조(QAM) 또는 직교위상천이변조(QPSK)에 관한 신호 배열일 수 있다.In this case, the signal arrangement may be a signal arrangement for quadrature amplitude modulation (QAM) or quadrature phase shift modulation (QPSK).

상기 확산기가 각 변조 심볼에 대한 신호를 시간 영역으로 확산시키는 단계(S740)는 확산기가 상기 심볼 맵퍼로부터 동위성분과 직교성분으로 구분되어 출력된 상기 각 변조 심볼에 대한 신호를 시간 영역으로 확산시키는 단계이다.The spreader spreads the signal for each modulation symbol in the time domain (S740), wherein the spreader spreads the signal for each modulation symbol outputted by being divided into isotropic and orthogonal components from the symbol mapper in the time domain. to be.

이 때, 상기 확산기는 원신호의 심볼률과 동일한 칩률(chip rate)을 갖는 확산 부호를 곱하여 원신호를 시간 영역으로 넓게 확산시키며, 수신측에서 상기 확산된 신호를 수신 받고 송신 시 사용한 상기 확산 부호와 완전히 동일한 확산 부호를 한 번 더 곱하여 원신호를 복구하게 된다.In this case, the spreader multiplies a spreading code having a chip rate equal to the symbol rate of the original signal to spread the original signal widely in the time domain, and the spreading code used for receiving and transmitting the spreading signal at a receiver side. The original signal is recovered by multiplying a spreading code that is exactly the same as.

따라서, 상기와 같이 본 발명은 각 단말이 전체 확산 부호를 사용하고 각 단말의 신호를 시간으로 분할하여 전송하는 S-CDM/TDMA 방식을 이용함으로써 임펄스 잡음에 강인하고 서로 다른 단말간 시간 동기의 영향을 제거할 수 있다.Therefore, as described above, the present invention is robust to impulse noise by using the S-CDM / TDMA scheme in which each terminal uses a full spread code and divides and transmits the signal of each terminal by time. Can be removed.

본 발명에 따른 직교 부호를 이용한 디지털 데이터 전송 방법은 다양한 컴퓨 터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Digital data transmission method using the orthogonal code according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means can be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims below but also by the equivalents of the claims.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

200: 프레임기 210: 전체 확산 부호200: frame machine 210: full spread code

310: 미니슬롯m 320: 미니슬롯m+1310: mini slot m 320: mini slot m + 1

330: 프레임1 410: 미니슬롯1330: Frame 1 410: Mini Slot 1

420: 미니슬롯2 430: 미니슬롯10420: Mini Slot 2 430: Mini Slot 10

Claims

A framer for allocating at least one frame including a plurality of encoded bitstreams to a minislot divided according to a time interval;

A symbol mapper for mapping the plurality of bitstreams to modulation symbols according to a signal arrangement to be transmitted; And

A spreader for spreading a signal for each modulation symbol, which is divided into an isotropic component and an orthogonal component from the symbol mapper, in a time slot using a full spreading code in the assigned minislot.

Digital data transmission apparatus using an orthogonal code comprising a.

The method of claim 1,

The one or more frames,

Digital data transmission apparatus using an orthogonal code, which is divided according to spreading intervals and includes as many bitstreams as the total number of spreading codes.

The method of claim 1,

The full spread code includes a predetermined number of orthogonal codes,

When receiving a bitstream from a terminal different from the terminal that has transmitted the bitstream, a signal for a modulation symbol corresponding to the bitstream received from the other terminal uses the full spreading code in a minislot allocated to the other terminal. Digital data transmission apparatus using an orthogonal code, characterized in that.

The method of claim 1,

The frame unit,

And an interleaving function of an order of receiving the bitstream and an order of outputting the input bitstream different from each other.

The method of claim 4, wherein

The interleaving is

Digital data transmission apparatus using an orthogonal code, characterized in that the interpolation depth can be varied.

Receiving a plurality of bitstreams encoded by the framer;

Allocating one or more frames including some of the input bitstreams to minislots divided according to time intervals by the framer;

Mapping, by a symbol mapper, to modulation symbols according to signal arrangements to which the plurality of bitstreams are to be transmitted; And

A spreader spreading the signal for each modulation symbol output from the symbol mapper separated into isotropic and orthogonal components from the symbol mapper to a time domain using a full spreading code in the allocated minislot;

Digital data transmission method using an orthogonal code comprising a.

The method of claim 6,

The one or more frames,

A digital data transmission method using an orthogonal code, which is divided according to spreading intervals and includes as many bitstreams as the total number of spreading codes.

The method of claim 6,

The full spread code includes a predetermined number of orthogonal codes,

When receiving a bitstream from a terminal different from the terminal that has transmitted the bitstream, a signal for a modulation symbol corresponding to the bitstream received from the other terminal uses the full spreading code in a minislot allocated to the other terminal. Digital data transmission method using an orthogonal code, characterized in that.

The method of claim 6,

The step of forming a frame by dividing the mini-slot consisting of one or more frames including some of the plurality of input bit streams according to a time interval,

Interleaving the order in which the frame device receives the bitstream and the order in which the bitstream is output;

Digital data transmission method using an orthogonal code further comprising.

The method of claim 9,

The interleaving is

Digital data transmission method using an orthogonal code, characterized in that the interpolation depth can be varied.