KR100962328B1 - 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법과 수신 장치 및 방법 - Google Patents

시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법과 수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법과 수신 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치는, 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 출력하는 심볼 매퍼; 상기 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 인터리빙부; 상기 인터리빙부로부터 출력되는 복소 심볼 스트림의 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 제1 부호화기; 상기 인터리빙된 복소 심볼 스트림의 다른 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 제2 부호화기; 및 상기 제1 및 제2 부호화기로부터 출력되는 신호를 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020080089291
OFDM, STBC, SFBC, 인터리빙

Description

시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법과 수신 장치 및 방법{Apparatus and method for Transmitting and Receiving signal using STBC or SFBC}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법, 그리고 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
다중 안테나를 사용하는 전송 다이버시티 기법으로 시공간 블록 부호(Space Time Block Code : STBC)와 주파수 공간 블록 부호(Space Frequency Block Code)가 있다. STBC는 최초 Alamouti에 의해 제안된 것으로서, 2개의 송신 안테나를 사용한 방식은 이후 Tarokh의 직교 설계 조건에 따라 임의의 송신 안테나 개수로 확장 가능한 여러 가지 부호화율의 STBC로 발전하였다. STBC는 다중 안테나 시스템에서 간단한 부호화를 통해 부가적인 주파수 대역폭의 증가 없이 시, 공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. STBC의 부호화와 복호화 과정은 단순한 선형계산으로 간단하게 이루어지며, 시간적으로 연속된 두 OFDM 심볼 간에 채널의 변화가 없다고 가정하면 OFDM 방식에 적용될 수 있다. 채널의 시변 정도가 커서 연속된 OFDM 심볼 사이에 채널이 변화할 경우에는 STBC는 적용이 어려워진다. 그러나 인접 부채널 간의 채널 주파수 응답이 거의 바뀌지 않을 경우 인접 부채널의 데이터 심볼 사이에 STBC의 부호화 방법을 적용할 수 있는데 이것이 SFBC가 된다. 즉, SFBC OFDM의 부호화는 하나의 OFDM 심볼의 인접 부채널에 해당하는 두 데이터 심볼 사이에 이루어진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인터리빙과 시공간 블록 부호 또는 주파수 공간 블록 부호를 조합하여 공간 및 시간 다이버시티 또는 공간 및 주파수 다이버시티 이득을 극대화할 수 있는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치 및 방법, 그리고 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치는, 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 출력하는 심볼 매퍼; 상기 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 인터리빙부; 상기 인터리빙부로부터 출력되는 복소 심볼 스트림의 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 제1 부호화기; 상기 인터리빙된 복소 심볼 스트림의 다른 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화 하여 부호화된 신호를 출력하는 제2 부호화기; 및 상기 제1 및 제2 부호화기로부터 출력되는 신호를 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법은, (a) 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 생성하는 단계; (b) 상기 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 생성되는 복소 심볼 스트림의 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 제1 신호를 생성하고 상기 (a) 단계로부터 생성되는 복소 심볼 스트림의 다른 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 제2 신호를 생성하는 단계; 및 (d) 상기 부호화된 제1 및 제2 신호를 시간 영역 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치는, 적어도 2개의 안테나를 통하여 수신된 전송 심볼들을 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT 처리부; 상기 변환된 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 블록 복호화하여 복소 심볼을 출력하는 복호화기; 상기 복호화기로부터의 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 디인터리빙부; 및 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 복조하는 심볼 디매퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 시공간 블록 부호화 또 는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법은, (a) 적어도 2개의 안테나를 통하여 수신된 전송 심볼들을 주파수 영역 신호로 변환하는 단계; (b) 상기 변환된 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 블록 복호화하여 복소 심볼을 생성하는 단계; (c) 상기 (b) 단계로부터의 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 복소 심볼의 실수부와 허수부를 독립적으로 인터리빙한 후 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 전송함으로써 공간 및 시간 다이버시티 또는 공간 및 주파수 다이버시티 이득을 극대화할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 송신 장치는 심볼 매퍼(110), 인터리빙부(120), 직병렬 변환기(130), 제1 및 제2 부호화기(140-1,2), IFFT 처리부(150), CP 삽입부(160)를 포함하여 이루어진다.
심볼 매퍼(110)는 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 출력하는데, 예컨대 QAM 변조 방식 또는 QPSK 변조 방식 등을 사용하여 QAM 심볼 또는 QPSK 심볼 등의 복소 심볼을 출력한다.
인터리빙부(120)는 심볼 매퍼(110)로부터 출력되는 복소 심볼을 입력받고, 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 출력한다.
허수부만 인터리빙하는 경우, 인터리빙부(120)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부만 인터리빙한 후 분리된 실수부와 인터리빙된 허수부를 가지고 인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 인터리빙부(120)는 내부적으로 하나의 인터리버(미도시)를 두어, 복소 심볼의 허수부만 인터리버를 통과시키고, 분리 된 실수부와 인터리버를 통과한 허수부를 결합하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성할 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00001
를 실수부 심볼벡터,
Figure 112008064227452-pat00002
를 허수부 심볼벡터,
Figure 112008064227452-pat00003
를 인터리빙 연산이라 하면, 인터리버를 통과한 후의 허수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00004
, 그리고 인터리빙된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00005
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다. 이하에서 인터리빙 연산의 길이는 IFFT의 크기 N과 동일할 수 있으나, 고정적인 것은 아니며 필요에 따라 다르게 할 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00006
실수부만 인터리빙하는 경우, 인터리빙부(120)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부만 인터리빙한 후 인터리빙된 실수부와 분리된 허수부를 가지고 인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 역시 인터리빙부(120)는 내부적으로 하나의 인터리버(미도시)를 두어, 복소 심볼의 실수부만 인터리버를 통과시키고, 인터리버를 통과한 실수부와 분리된 허수부를 결합하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성할 수 있다. 인터리버를 통과한 후의 실수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00007
와 인터리빙된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00008
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00009
Figure 112008064227452-pat00010
실수부와 허수부를 모두 인터리빙하는 경우, 인터리빙부(120)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 인터리빙한 후 인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 인터리빙부(120)는 내부적으로 두 개의 서로 다른 패턴을 가지는 인터리버(미도시)를 두어, 복소 심볼의 실수부와 허수부를 각각 인터리버를 통과시키고, 인터리버를 통과한 실수부와 허수부를 결합하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성할 수 있다. 각 인터리버의 인터리빙 연산을
Figure 112008064227452-pat00011
,
Figure 112008064227452-pat00012
라 하면, 각 인터리버를 통과한 후의 실수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00013
및 허수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00014
와 인터리빙된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00015
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00016
인터리빙부(120)로부터 출력되는 복소 심볼 스트림은 직병렬 변환기(130)로 입력된다. 직병렬 변환기(130)는 복소 심볼 스트림을 직병렬 변환하여 두 개의 그룹으로 출력한다. 복소 심볼 스트림의 일부, 즉 한 그룹의 복소 심볼들은 제1 부호 화기(140-1)로 입력되고, 복소 심볼 스트림의 다른 일부, 즉 다른 그룹은 제2 부호화기(140-2)로 입력된다. 제1 부호화기(140-1) 및 제2 부호화기(140-2)는 입력되는 복소 심볼들을 시공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 시공간 블록 부호화기이거나, 입력되는 복소 심볼들을 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 주파수 공간 블록 부호화기일 수 있다. 시공간 블록 부호화는 연속된 OFDM 심볼 간에 채널의 변화가 적은 경우에 사용되고, 주파수 공간 블록 부호화는 인접 부채널 간의 채널 주파수 응답의 차이가 적을 경우에 사용되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 부호화기는 2개인 것으로 설명하나 부호화기는 2개 이상의 N개일 수 있으며, 부호화기가 N개인 경우, 직병렬 변환기(130)는 복소 심볼 스트림을 직병렬 변환하여 N개의 그룹으로 출력한다.
제1 부호화기(140-1) 및 제2 부호화기(140-2)로부터 출력되는 신호는 IFFT 처리부(150)로 입력된다. 하나의 시공간 블록 부호화기 또는 주파수 공간 블록 부호화기에서 출력되는 부호화된 신호는 최종적으로 2개 이상의 안테나를 통하여 전송되게 된다. 본 실시예에서 제1 부호화기(140-1) 및 제2 부호화기(140-2)에서 출력되는 신호는 각각 2개의 안테나를 통해서 전송되나, 2개 이상의 M개의 안테나를 통하여 전송될 수 있음은 물론이다.
제1 부호화기(140-1) 및 제2 부호화기(140-2)에서 각각 시공간 블록 부호화(또는 주파수 공간 블록 부호화)된 결과 생성되는 2개의 신호는 각각 역 고속 푸리에 변환(inverse fast fourier transform : IFFT)을 통하여 시간 영역 신호로 변환된다. 이를 위하여 본 실시예에서는 IFFT 처리부(150)가 4개의 IFFT 처리기로 구 성된다. 물론 IFFT 처리기의 수는 부호화기의 개수와 시공간 블록 부호화(또는 주파수 공간 블록 부호화)된 결과 생성되는 신호의 개수에 따라서 달라질 것이다. IFFT 처리부(150)에서 변환된 신호들은 각각 CP 삽입부(160)에서 순환전치(cyclic prefix : CP)가 삽입된 후, 각 안테나를 통하여 전송된다.
상술한 실시예에 의하면, 인터리빙부(120)의 후단에 직병렬 변환기(130)를 두어 인터리빙부(120)로부터의 복소 심볼 스트림을 직병렬 변환하여 두 개의 그룹으로 출력하는 형태로 구현하였으나, 심볼 매퍼(110)로부터의 복소 심볼을 직병렬 변환하여 두 개의 그룹으로 출력하고 두 개의 인터리빙부를 두어 각 그룹에 해당하는 복소 심볼을 인터리빙한 후 각각 제1 부호화기(140-1) 및 제2 부호화기(140-2)로 출력하는 형태로 구현될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치의 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 수신 장치는 CP 제거부(220), FFT 처리부(230), 복호화기(240), 병직렬 변환기(250), 디인터리빙부(260), 심볼 디매퍼(270)를 포함하여 이루어진다. 본 실시예에서 송신 안테나의 수는 도 1에서 설명된 바와 같이 4개이고 수신 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이 2개인 것으로 설명하나, 수신 안테나는 2개 이상의 임의의 개수가 될 수 있음은 물론이다.
주파수 공간 블록 부호화를 이용하는 경우, 다중 안테나를 통하여 k번째와 k+1번째 부반송파에서 수신되는 신호는 다음 수학식과 같이 나타내어진다.
Figure 112008064227452-pat00017
여기서,
Figure 112008064227452-pat00018
는 j 번째 송신 안테나와 i 번째 수신 안테나 간의 채널 주파수 응답을 나타내고,
Figure 112008064227452-pat00019
는 송신 장치에서 k번째 부반송파에 의해 송신되는 입력 신호를 나타내며, 이때
Figure 112008064227452-pat00020
에서 j 는 송신 안테나의 인덱스이다. 그리고 n (4×1)은 부가 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise : AWGN) 벡터를 나타낸다.
시공간 블록 부호화를 이용하는 경우, 다중 안테나를 통하여 k번째 부반송파에서 수신되는 신호는 다음 수학식과 같이 나타내어진다.
Figure 112008064227452-pat00021
여기서,
Figure 112008064227452-pat00022
은 k 번째 부반송파에서 n 번째 송신 안테나와 m 번째 수신 안테나 간의 채널 주파수 응답을 나타낸다.
CP 제거부(220)는 각 안테나에서 수신된 전송 심볼에서 순환 전치를 제거하고, FFT 처리부(230)는 CP 제거부(220)로부터 출력되는 신호를 고속 푸리에 변환(fast fourier transform)을 통하여 주파수 영역 신호로 변환한다.
FFT 처리부(230)로부터 출력되는 두 그룹의 전송 심볼은 복호화기(240)에 입력된다. 복호화기(240)는, 입력되는 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화하여 복호화된 복소 심볼들을 출력하는 시공간 블록 복호화기이거나, 입력되는 전송 심볼들을 주파수 공간 블록 복호화하여 복호화된 복소 심볼들을 출력하는 주파수 공간 블록 복호화기일 수 있다. 여기서 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 블록 복호화를 위한 등화(equalization)는 제로 포싱(zero-forcing : ZF) 또는 최소 평균 자승 에러(Minimum Mean Squared Error : MMSE) 기법 등을 사용할 수 있다.
복호화기(240)로부터 출력되는 복소 심볼들은 병직렬 변환기(250)로 입력되고, 병직렬 변환기(250)는 복소 심볼들을 직렬 신호로 변환하여 디인터리빙부(260)로 출력한다.
디인터리빙부(260)는 입력되는 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 디인터리빙부(260)는 상술한 인터리빙부(120)가 수행하는 동작의 역 동작을 수행한다. 따라서 디인터리빙부(260)의 디인터리빙 규칙은 물론 송신 장치에서의 인터리빙 규칙과 서로 상응한다. 예컨대, 송신 장치에서 허수부만 인터리빙한 경우 디인터리빙부(260)는 인터리빙된 패턴에 따라 허수부만 디인터리빙한다.
허수부만 디인터리빙하는 경우, 디인터리빙부(260)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부만 디인터리빙한 후 분리된 실수부와 디인터리빙된 허수부를 가지고 디인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 디인터리빙부(260)는 내부적으로 하나의 디인터리버(미도시)를 두어, 복소 심볼의 허수부만 디인터리버를 통과시키고, 분리된 실수부와 디인터리버를 통과한 허수부를 결합하여 복원된 복소 심볼을 생성할 수 있다. 입력되는 복소 심볼벡터를
Figure 112008064227452-pat00023
,
Figure 112008064227452-pat00024
의 실수부 심볼벡터 및 허수부 심볼벡터를 각각
Figure 112008064227452-pat00025
,
Figure 112008064227452-pat00026
, 그리고
Figure 112008064227452-pat00027
을 디인터리빙 연산이라 하면,
Figure 112008064227452-pat00028
, 디인터리버를 통과한 후의 허수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00029
, 그리고 복원된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00030
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다. 이하에서 디인터리빙 연산의 길이는 IFFT의 크기 N와 동일할 수 있으나, 고정적인 것은 아니며 송신 장치에서의 인터리빙 연산의 길이에 따라 달라진다.
Figure 112008064227452-pat00031
Figure 112008064227452-pat00032
Figure 112008064227452-pat00033
Figure 112008064227452-pat00034
Figure 112008064227452-pat00035
실수부만 디인터리빙하는 경우, 디인터리빙부(260)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부만 디인터리빙한 후 디인터리빙된 실수부와 분리된 허수 부를 가지고 디인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 디인터리빙부(260)는 내부적으로 하나의 디인터리버(미도시)를 두어, 복소 심볼의 실수부만 디인터리버를 통과시키고, 디인터리버를 통과한 실수부와 분리된 허수부를 결합하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성할 수 있다. 디인터리버를 통과한 후의 실수부 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00036
와 복원된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00037
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00038
Figure 112008064227452-pat00039
실수부와 허수부를 모두 디인터리빙하는 경우, 디인터리빙부(260)는 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 디인터리빙한 후 디인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 디인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 이 경우 디인터리빙부(260)는 내부적으로 두 개의 서로 다른 패턴을 가지는 디인터리버(미도시)를 두어 실수부와 허수부를 각각 디인터리버를 통과시키고, 디인터리버를 통과한 실수부와 허수부를 결합하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성할 수 있다. 각 디인터리버의 디인터리빙 연산을
Figure 112008064227452-pat00040
,
Figure 112008064227452-pat00041
라 하면, 각 디인터리버를 통과한 후의 실수부 심볼벡터 및 허수부 심볼 벡터
Figure 112008064227452-pat00042
및
Figure 112008064227452-pat00043
와 복원된 복소 심볼벡터
Figure 112008064227452-pat00044
는 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008064227452-pat00045
Figure 112008064227452-pat00046
Figure 112008064227452-pat00047
디인터리빙부(260)에서 디인터리빙된 복소 신호는 심볼 디매퍼(270)로 출력되고, 심볼 디매퍼(270)는 이 복소 심볼을 복조하여 입력 데이터를 복원한다. 심볼 디매퍼(270)로는 최대 우도(maximum likelihood) 검출기를 사용할 수 있으나, 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 검출 기법이 사용될 수 있음은 물론이다.
상술한 실시예에 의하면, 디인터리빙부(260)의 전단에 병직렬 변환기(250)를 두어 복호화기(240)로부터의 복소 심볼들을 병직렬 변환한 후 디인터리빙부(260)로 출력하는 형태로 구현하였으나, 복호화기(240)의 다음 단에 디인터리빙부를 두고, 디인터리빙부의 출력을 병직렬 변환하여 심볼 디매퍼(270)로 출력하는 형태로 구현될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법의 흐름도이다. 본 실시예에 따른 송신 방법은, 이상에서 설명된 송신 장치에서 처리되는 단계들로 이루어진다. 따라서 이하 생략된 내용이라 하더라도 송신 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 수신 장치에도 적용된다.
우선, 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 생성하고(310단계), 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성한다(320단계). 즉, 320단계에서는, 허수부만 인터리빙하거나, 실수부만 인터리빙하거나, 또는 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 인터리빙하게 된다.
그리고 320단계에서 생성되는 복소 심볼 스트림을 병렬 신호로 변환하고(330단계), 복소 심볼들의 일부인 한 그룹을 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 생성하고 복소 심볼들의 다른 일부인 다른 그룹을 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 생성한다(340단계).
다음으로, 340단계에서 부호화된 신호들 각각에 IFFT 변환을 수행하여 시간 영역 신호로 변환하고 순환 전치를 삽입한 후(350단계), 다중 안테나를 통하여 전송한다(360단계).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법의 흐름도이다. 본 실시예에 따른 수신 방법은, 이상에서 설명된 수신 장치에서 처리되는 단계들로 이루어진다. 따라서 이하 생략된 내용이라 하더라도 수신 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 수신 장치에도 적용된다.
우선, 각 안테나에서 수신된 전송 심볼들로부터 순환 전치를 제거한 뒤 FFT 변환을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다(410단계).
그리고 주파수 영역 신호로 변환된 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 복호화하여 복소 심볼을 생성하고(420단계), 복소 심볼들을 직렬 신호로 변환한다(430단계).
그리고 440단계에서 430단계로부터의 복소 심볼의 실수부 및/또는 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성한다. 즉, 440단계에서는 는, 허수부만 디인터리빙하거나, 실수부만 디인터리빙하거나, 또는 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 디인터리빙하게 된다.
마지막으로, 디인터리빙된 복소 심볼을 복조하여 입력 데이터를 복원한다(450단계).
상술한 본 발명에 의하면, 복소 심볼의 실수부와 허수부를 독립적으로 인터리빙하고, 시공간 블록 부호화(또는 주파수 공간 블록 부호화)하여 다중 안테나를 통해 전송함으로써 데이터가 변조된 복소 심볼의 실수부와 허수부는 서로 다른 부반송파의 MIMO(multi input multi output) 채널을 겪게 되어 다이버시티 이득이 발생하게 된다. 따라서 복소 심볼의 실수부와 허수부가 서로 다른 페이딩을 겪게 되어 STBC 또는 SFBC에 의한 다이버시티 이득이 극대화될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법의 흐름도이다.

Claims (20)

  1. 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 출력하는 심볼 매퍼;
    상기 복소 심볼의 실수부 및 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 인터리빙부;
    상기 인터리빙부로부터 출력되는 복소 심볼 스트림의 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 제1 부호화기;
    상기 인터리빙된 복소 심볼 스트림의 다른 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 출력하는 제2 부호화기; 및
    상기 제1 및 제2 부호화기로부터 출력되는 신호를 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터리빙된 복소 심볼 스트림을 병렬 신호로 변환하여 상기 제1 및 제2 부호화기로 출력하는 직병렬 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인터리빙부는 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부를 인터리빙한 후 인터리빙된 실수부와 상기 분리된 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인터리빙부는 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부를 인터리빙한 후 상기 분리된 실수부와 상기 인터리빙된 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인터리빙부는 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 인터리빙한 후 상기 인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 장치.
  6. (a) 입력되는 데이터를 변조하여 복소 심볼을 생성하는 단계;
    (b) 상기 복소 심볼의 실수부 및 허수부를 독립적으로 인터리빙하여 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 생성되는 복소 심볼 스트림의 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 제1 신호를 생성하고 상기 (a) 단계로부터 생성되는 복소 심볼 스트림의 다른 일부를 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화하여 부호화된 신호를 제2 신호를 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 부호화된 제1 및 제2 신호를 시간 영역 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 생성되는 복소 심볼 스트림을 병렬 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부를 인터리빙한 후 인터리빙된 실수부와 상기 분리된 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부를 인터리빙한 후 상기 분리된 실수부와 상기 인터리빙된 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 (b) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 인터리빙한 후 상기 인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 상기 인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 송신 방법.
  11. 적어도 2개의 안테나를 통하여 수신된 전송 심볼들을 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT 처리부;
    상기 변환된 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 블록 복호화하여 복소 심볼을 출력하는 복호화기;
    상기 복호화기로부터의 복소 심볼의 실수부 및 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 디인터리빙부; 및
    상기 디인터리빙된 복소 심볼을 복조하는 심볼 디매퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복호화기로부터 출력되는 복소 심볼들을 직렬 신호로 변환하여 상기 디인터리빙부로 출력하는 병직렬 변환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 디인터리빙부는, 상기 복호화기로부터의 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부를 디인터리빙한 후 디인터리빙된 실수부와 상기 분리된 허수부를 가지고 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 디인터리빙부는, 상기 복호화기로부터의 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부를 디인터리빙한 후 상기 분리된 실수부와 상기 디인터리빙된 허수부를 가지고 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 디인터리빙부는 상기 복호화기로부터의 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 디인터리빙한 후 상기 디인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 장치.
  16. (a) 적어도 2개의 안테나를 통하여 수신된 전송 심볼들을 주파수 영역 신호로 변환하는 단계;
    (b) 상기 변환된 전송 심볼들을 시공간 블록 복호화 또는 주파수 공간 블록 복호화하여 복소 심볼을 생성하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계로부터의 복소 심볼의 실수부 및 허수부를 독립적으로 디인터리빙하여 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 생성되는 복소 심볼들을 직렬 신호로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부를 디인터리빙한 후 디인터리빙된 실수부와 상기 분리된 허수부를 가지고 상기 디인터 리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 허수부를 디인터리빙한 후 상기 분리된 실수부와 상기 디인터리빙된 허수부를 가지고 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 (c) 단계는, 상기 복소 심볼을 실수부와 허수부로 분리하고 실수부와 허수부를 각각 서로 다른 패턴으로 디인터리빙한 후 상기 디인터리빙된 실수부와 허수부를 가지고 상기 디인터리빙된 복소 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 시공간 블록 부호화 또는 주파수 공간 블록 부호화를 이용한 수신 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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