KR100965675B1 - 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 심볼 변조 방법 및장치와 이를 이용한 송신 장치 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 심볼 변조 방법 및장치와 이를 이용한 송신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 시스템에서 효율적인 심볼 변조 방법 및 장치와 이를 이용한 송신기에 대한 것으로서, 본 발명에 따라 OFDM 시스템의 송신기에서 수행되는 심볼 변조 방법은 역 고속 푸리에 변환기(IFFT)의 입력열에 CP 길이에 해당되는 트위들링 인자를 곱하는 과정; 상기 트위들링 인자가 곱해진 상기 IFFT의 입력열을 역 고속 푸리에 변환하여 상기 CP 길이만큼 순환 천이된 데이터를 출력하는 과정; 상기 IFFT의 출력열의 앞부분으로부터 상기 CP 길이에 해당되는 데이터를 버퍼링하는 과정; 및 상기 IFFT의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하는 과정을 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면, OFDM 심볼 변조 시 CP 삽입을 수행하는 OFDM 송신기에서 발생되는 지연과 버퍼 요구량을 절감하여 OFDM 송신기의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
OFDM, OFDMA, 심볼, 변조, CP, 지연, 버퍼, IFFT

Description

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 심볼 변조 방법 및 장치와 이를 이용한 송신 장치{METHOD AND APPARATUS OF SYMBOL MODULATION IN AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM AND TRANSMITTER USING THE SAME}
도 1은 일반적인 OFDM 시스템에서 수행되는 역방향 CP 복사를 설명하기 위한 도면,
도 2는 일반적인 OFDM 심볼 변조기의 구성을 나타낸 블록도,
도 3은 DIF 방식의 IFFT에서 신호 흐름도를 나타낸 도면,
도 4는 DIT 방식의 IFFT에서 신호 흐름도를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 CP 복사를 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 7은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 8은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도,
도 9는 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 10은 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 11은 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도,
도 12는 본 발명의 실시 예3에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도,
도 13은 본 발명의 실시 예3에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 심볼 변조 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 효율적인 심볼 변조 방법 및 장치와 이를 이용한 송신기에 대한 것이다.
오늘날 통신 산업의 발달과 패킷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 패킷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신 시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 기존 통신망은 음성 서비스를 주목적으로 개발되어 데이터 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싼 단점을 가지고 있다. 그리고 이러한 단점을 해결하기 위한 광대역 패킷 전송 방식의 대표적인 예로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 "OFDM") 방식에 대한 연구가 급속히 진행되고 있다.
상기 OFDM 방식은 다수의 직교하는 부반송파를 중첩시키는 대표적인 다중 반 송파 전송 방식으로 상기 OFDM 방식은 직렬로 입력되는 심볼(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier)를 통해 변조하여 전송하는 방식이다. 상기 OFDM 방식은 다중 경로 페이딩에 강인한 장점을 이용하여 고속 데이터 전송을 위한 효율적인 플랫폼 제공이 가능한 것으로 알려져 있다.
최근 주목받고 있는 OFDMA 시스템은 상기 OFDM 방식을 이용하는 다중 접속 시스템으로 상기 OFDMA 시스템은 주파수 영역을 다수의 부반송파로 이루어진 부채널로 구분하고, 상기 부채널을 사용자별로 할당하여 시간 및 주파수 영역을 모두 고려한 자원 할당을 수행하여 제한된 주파수 자원으로 다수의 사용자를 수용할 수 있다. 이하 본 명세서에서 OFDM 시스템이라 함은 상기 OFDMA 시스템을 포함하는 개념으로 이해하기로 한다.
상기 OFDM 방식은 입력되는 데이터 열을 NS 개의 부반송파로 나누어 전송하므로 심볼 구간을 NS 배 증가시킴으로써 심볼 주기에 대한 상대적인 다중 경로 확산을 NS 배 감소시킬 수 있다. OFDM 심볼의 전송은 블록 단위로 처리되므로 OFDM 심볼이 다중 경로를 통해 전송되는 동안 현재 전송된 OFDM 심볼은 이전 전송된 OFDM 심볼의 영향을 간섭으로 받게 된다. 잘 알려진 것처럼 OFDM 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)를 효과적으로 제거하기 위해 연속된 블록 사이에 보호 구간(guard interval)을 삽입하는 방식을 사용한다. 상기 보호 구간은 예상되는 지연 확산보다 길게 선택하여 이전 OFDM 심볼로부터의 다중 경로 성분이 현재 OFDM 심볼에 간섭을 주지 않도록 한다.
이때 OFDM 심볼은 채널간 간섭(Inter Channel Interference : ICI)를 방지하기 위해 보호 구간에 OFDM 심볼의 일부 구간을 복사하여 순환적으로 연장하는 순환 전치(Cyclic Prefix : CP) 삽입 방식을 이용한다. 상기 CP 삽입은 OFDM 심볼 뒷 부분에서 예컨대, NCP 길이만큼의 블록을 복사하여 보호 구간을 채우는 것을 말한다. 상기 CP 삽입을 통해 부반송파 지연이 발생할 경우에도 FFT 구간 내에서 정수배 주기가 유지되어 직교성이 보장되고, 단지 지연에 의한 위상 회전만 발생하므로 채널간 간섭을 방지할 수 있다.
OFDM 시스템에서 심볼 변조 방식은 직렬 입력된 데이터를 부반송파 수만큼 병렬 변환하고, 병렬 변환된 데이터를 각각 대응하는 부반송파로 변조하는 방식이다. 부반송파 변복조는 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform : DFT)와 역 이산 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform : IDFT)에 의해 구현될 수 있으며, 상기 DFT와 IDFT는 하드웨어 연산량을 줄이면서 고속 연산을 위해 각각 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform : FFT)과 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT) 알고리즘을 이용하여 구현될 수 있다.
상기 CP 삽입은 OFDM 시스템의 심볼 변조 과정에서 수행되며, CP 삽입을 위해 IFFT의 출력은 송신기의 버퍼에 저장된다. 이와 같이 OFDM 심볼의 변조 과정에서는 CP 삽입을 위해 IFFT 출력의 뒷 부분에 있는 샘플들이 출력될 때까지 IFFT 출력을 버퍼에 저장해야 하므로 필연적으로 지연이 발생되며, IFFT의 출력을 모두 저장하기 위한 버퍼가 요구된다. 따라서 이러한 지연과 버퍼 요구량을 줄일 수 있다면, OFDM 시스템에서 송신기의 성능을 보다 향상시킬 수 있다. 즉, OFDM 시스템에서 송신기의 성능 향상을 위해 지연과 버퍼 요구량을 줄일 수 있는 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명은 OFDM 시스템의 송신기에서 발생되는 지연을 줄일 수 있는 심볼 변조 방법 및 장치와 이를 이용한 송신기를 제공한다.
또한 본 발명은 OFDM 시스템의 송신기에서 요구되는 버퍼 량을 줄일 수 있는 심볼 변조 방법 및 장치와 이를 이용한 송신기를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 시스템의 송신기에서 수행되는 심볼 변조 방법은 역 고속 푸리에 변환기(IFFT)의 입력열에 CP 길이에 해당되는 트위들링 인자를 곱하는 과정; 상기 트위들링 인자가 곱해진 상기 IFFT의 입력열을 역 고속 푸리에 변환하여 상기 CP 길이만큼 순환 천이된 데이터를 출력하는 과정; 상기 IFFT의 출력열의 앞부분으로부터 상기 CP 길이에 해당되는 데이터를 버퍼링하는 과정; 및 상기 IFFT의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하여 OFDM 심볼을 생성하는 과정을 포함하고, 상기 IFFT기가 DIT(Decimation In Time) 방식을 이용하는 경우 상기 IFFT기의 입력열을 비트 역정렬하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 방법은, 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기의 입력열에 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이시키는 트위들링 인자를 곱하는 과정; 상기 트위들링 인자가 곱해진 상기 IFFT기의 입력열을 역 고속 푸리에 변환하는 과정; 상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하는 과정; 및 상기 IFFT기의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하여 OFDM 심볼을 생성하는 과정을 포함하고, 상기 IFFT기가 DIF(Decimation In Frequency) 방식을 이용하는 경우 상기 IFFT기의 출력열을 비트 역정렬하는 과정을 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 시스템의 송신기에 구비되는 심볼 변조 장치는 입력 비트열을 역 고속 푸리에 변환하고 소정 트위들링 인자에 따라 순환 천이된 데이터를 출력하는 역 고속 푸리에 변환기(IFFT); 상기 트위들링 인자를 CP 길이에 해당되도록 생성하여 상기 IFFT의 입력 비트열에 곱해지도록 출력하는 트위들링 인자 생성기; 및 상기 IFFT의 출력열의 앞부분으로부터 상기 CP 길이에 해당되는 데이터를 버퍼링하고, 상기 IFFT의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하는 CP 삽입기를 포함하고, 상기 IFFT기가 DIT(Decimation In Time) 방식을 이용하는 경우, 상기 IFFT기의 입력열을 비트 역정렬하는 비트 역 정렬기를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 장치는, 주파수 영역 데이터가 역 고속 푸리에 변환 시 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이되도록 하는 트위들링 인자를 생성하는 트위들링 인자 생성기; 상기 주파수 영역 데이터를 상기 트위들링 인자와 곱셈하는 곱셈기; 상기 트위들링 인자가 곱해진 주파수 영역 데이터를 역 고속 푸리에 변환하는 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기; 및 상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하고, 버퍼링된 데이터를 상기 출력열의 마지막에 부가하는 CP 삽입기를 포함하고, 상기 IFFT기가 DIF(Decimation In Frequency) 방식을 이용하는 경우, 상기 IFFT기의 출력열을 비트 역정렬하는 비트 역 정렬기를 더 포함한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
상기한 것처럼 OFDM 시스템의 송신기는 비트 데이터를 OFDM 심볼로 변조하는 OFDM 심볼 변조기를 구비한다. 상기 OFDM 심볼 변조기는 IFFT 출력에 ISI 방지를 위한 CP를 삽입하며, 상기 CP를 삽입하는 과정에서 IFFT 출력을 버퍼링한다. 즉 OFDM 심볼 변조기에서 버퍼 사용량의 증가 및/또는 CP 삽입 시 발행되는 지연은 CP에 해당하는 IFFT 출력의 샘플들이 시간적으로 예컨대, NFFT 개 심볼열의 뒷부분에서 출력되기 때문이다. 따라서 본 발명에서는 IFFT로부터 출력되는 NFFT 심볼열의 처음부터 CP에 해당하는 샘플들이 출력되도록 하여 버퍼 사용량을 절감함은 물론 CP 삽입 시 발생되는 지연을 방지하는 기술을 제안한다. 또한 본 발명에서는 IFFT의 앞단에서 CP 삽입을 위한 역정렬을 병렬적으로 수행하여 CP 삽입 시 발생되는 지연을 더욱 줄일 수 있는 기술을 제안한다.
이하 설명에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 일반적인 OFDM 심볼 변조기에 적용되는 FFT 알고리즘의 종류와, CP 삽입 시 지연이 발생되는 이유 및 일반적인 OFDM 심볼 변조기에 적어도 둘 이상의 버퍼가 요구되는 이유를 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 DFT는 다음 <수학식 1>과 같이 정의되고, 다음 IDFT는 <수학식 2>와 같이 정의된다.
Figure 112006097932145-pat00001
Figure 112006097932145-pat00002
상기 DFT와 IDFT는 실제 하드웨어 연산량을 줄이면서 고속의 연산을 수행하기 위해 FFT 알고리즘을 이용하여 구현된다. 이때 FFT의 크기 NFFT는 전체 부반송파의 갯수인 Ns와 같다. 상기 FFT 알고리즘에는 DIF(Decimation In Frequency) 방식과 DIT(Decimation In Time) 방식이 있다. 실제 하드웨어로 FFT를 설계할 때 하드웨어 복잡도를 줄이기 위해 FFT의 신호 흐름도(Signal Flow Graph : SFG) 대로 FFT를 병렬로 구현하기보다는 파이프 라인(Pipeline) 방식의 FFT를 사용한다. 상기 파이프 라인 방식의 FFT는 높은 성능을 요구하는 응용 분야에 주로 사용된다. 그 이유는 파이프 라인 방식의 FFT는 SFG 대로 구현된 FFT에 비해 하드웨어의 복잡도가 상대 적으로 적으며 FFT의 구조가 규칙적이고 비교적 제어가 간단하며, 직렬(serial) 입력과 직렬(serial) 출력을 할 수 있기 때문이다.
일반적인 OFDM/OFDMA 방식에서는 도 1과 같이 OFDM 심볼 변조를 위해 IFFT로부터 출력된 전체 NFFT 개의 샘플들 중에서 뒷부분(107)을 IFFT 출력(103)의 가장 앞부분으로 역방향 복사(reverse copy)하여 보호구간(105)에 붙이도록 되어있다. 이때 보호구간(105)에 복사되는 CP는 OFDM 심볼(101)의 가장 뒷부분의 NCP 개 샘플을 사용한다.
CP 삽입 시 상기와 같은 역방향 복사 방식을 사용하는 일반적인 OFDM 심볼 변조기는 도 2와 같은 구성을 갖는다. 도 2에 도시된 DIF 방식의 IFFT(이하, "DIF IFFT")(201)에서 입력 비트들의 순서는 정렬되지만 출력 비트들의 순서는 비트 역정렬(bit reversal)된다. 반대로 DIT 방식의 IFFT(이하, "DIT IFFT")의 경우 입력 비트들의 순서는 비트 역정렬되지만 출력 비트들의 순서는 정렬된다. 이는 IFFT의 버터플라이 구조 때문이다. 예를 들어 IFFT의 전체 NFFT 샘플의 개수가 8일 때 DIF 방식의 SFG는 도 3과 같고 DIT 방식의 SFG는 도 4와 같다. 도 3 및 도 4에서 참조번호 301, 401은 각각 DIF IFFT, DIT IFFT의 입력을 나타낸 것이고, 참조번호 303, 403은 각각 DIF IFFT, DIT IFFT의 출력을 나타낸 것이다. DIF IFFT는 도 3과 같이 출력 비트들이 역정렬되고, DIT IFFT는 도 4와 같이 입력 비트들이 역정렬됨을 알 수 있다. 따라서 OFDM 심볼 변조기는 도 2와 같이 IFFT의 입력단/출력단 일측에서 역정렬된 비트 데이터를 재정렬하기 위한 비트 역정렬기(203)가 요구된다. 비트 역 정렬이란 예컨대, 숫자 n을 이진수로 표시했을 때 이진수의 비트들을 다음 <표 1>과 같이 역순의 순서로 정렬하는 것을 말한다. 예를 들어 입력 비트가 "001"이면, 역정렬된 출력 비트는 "100"이 된다.
Figure 112006097932145-pat00003
다시 도 2의 설명으로 돌아가서 DIF IFFT의 입력은 순차적으로 들어가도 되나 출력은 비트 역정렬되어 나오므로 비트 재정렬을 위한 IFFT 출력 메모리가 필요하며, 그 출력 메모리는 비트 역정렬기(203)에 구비된다. 마찬가지로 DIT IFFT의 입력은 비트 역정렬되어 들어가므로 비트 역정렬을 IFFT 입력 메모리가 필요하며, 이를 위해 DIT IFFT의 전단에는 그 입력 메모리 역할을 하는 비트 역정렬기(도시되지 않음)가 구비된다.
또한 도 2의 CP 삽입기(205)는 IFFT 출력의 뒷부분에서 NCP 개 샘플을 역방향 복사하여야 하므로 OFDM 심볼 크기만큼의 버퍼(메모리)가 적어도 두 개 요구된다. 기존 방식에서 하나의 OFDM 심볼이 완성되기 위해서는 IFFT 출력의 뒷부분에서 NCP 개의 샘플이 출력될 때까지 지연이 발생되며, IFFT 출력의 전체 NFFT 개의 샘플은 CP 삽입기(205)내 제1 심볼 버퍼(205c)에 저장된다. 지연 측면에서 보았을 때 CP 삽입기(205)에서 역방향 복사를 위해 NFFT개의 샘플만큼의 데이터가 버퍼에 입력될 때까지 CP 삽입기(205)는 다음 블록으로 데이터를 내어주지 못하므로 NFFT 샘플에 해당하는 시간만큼의 지연이 발생된다.
이러한 CP 삽입 과정은 매 심볼 구간마다 일어나므로, CP 삽입기(205)에서는 IFFT(201)로부터의 입력과 다음 단인 필터(도시되지 않음)로의 출력이 동시에 수행되어야 한다. 따라서 도 2의 OFDM 심볼 변조기(200)는 IFFT(201)로부터 출력되는 데이터를 입력하기 위한 제1 심볼 버퍼(205c)와, 필터로 데이터를 출력하기 위한 제2 심볼 버퍼(205d)와 같이 IFFT(201)의 크기를 갖는 적어도 두 개의 버퍼가 요구되며, 제1 및 제2 스위치(205a, 205b)는 제1 및 제2 심볼 버퍼(205c, 205d)의 입출력을 스위칭한다. 즉 도 2에서 제1 심볼 버퍼(205c)가 채워지는 동안에 제2 심볼 버퍼(205d)가 출력되고, 다음 심볼 구간에 제1 및 제2 심볼 버퍼(205c, 205d)는 서로 스위치되어 입출력되는 방식이 적용된다.
상기와 같이 DIF IFFT의 출력단에서는 출력 비트열의 순서를 재정렬 해주는 작업이 필요하며, DIT IFFT의 입력단에서는 입력 비트열의 순서를 재정렬 해주는 작업이 필요하다. 두 방법 모두 비트 재정렬을 위한 버퍼가 필요하며, OFDM 심볼 변조기는 지연 측면에서 보았을 때 NFFT 개의 IFFT 샘플만큼의 데이터가 입력될 때까지 다음 블록으로 데이터를 내어주지 못하므로 NFFT 샘플에 해당하는 시간만큼의 지연이 발생된다. 상기한 버퍼 요구량 및 지연이 발생하는 이유는 기존의 CP 삽입 방식을 사용했을 때 CP에 해당하는 샘플들이 시간적으로 NFFT 개 심볼열의 뒷부분에 출력된다. 따라서 CP를 부가하기 위해 IFFT 출력열 전체를 버퍼링해야 하며, 그 중 CP에 해당하는 샘플들을 복사하여 역방향으로 부가해야 하기 때문이다. 또한 IFFT의 입출력에 비트 역정렬 과정이 필요하기 때문에 시간 지연이 발생하였다.
따라서 본 출원인은 IFFT의 출력 시 전체 NFFT 개 샘플들의 앞부분부터 CP에 해당하는 값이 출력되도록 하여 CP 삽입 시 발생되는 지연과 버퍼 요구량을 절감하는 새로운 방안을 제안한다. 이 경우 IFFT의 입출력 시 수행되는 비트 역정렬을 병렬적으로 수행하도록 한다면, CP 삽입 시 발생되는 지연과 버퍼 요구량을 더욱 줄임은 물론 하드웨어 복잡도를 감소시킬 수 있다.
이하 도 5 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명의 실시 예는 3 가지 관점에 따라 기술될 것이다.
먼저 도 5를 참조하여 본 발명의 기본 개념을 설명한 후, 도 6 내지 도 8을 참조하여 DIT IFFT의 출력에 대해 순방향 CP 복사를 수행하여 CP 삽입 시 버퍼 요구량과 지연을 줄일 수 있는 실시 예1을 설명한다. 다음 도 9 내지 도 11을 참조하여 상기 순방향 CP 복사는 물론 DIT IFFT의 입력단/출력단에서 요구되는 비트 역정렬을 병렬적으로 수행하여 CP 삽입 시 발생되는 지연과 버퍼 요구량을 더욱 절감하는 실시 예2를 설명하고, 도 12 및 도 13을 참조하여 DIF IFFT의 출력에 대해 순방향 CP 복사를 수행하여 CP 삽입 시 버퍼 요구량과 지연을 줄일 수 있는 실시 예3을 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 순방향 CP 복사를 설명하기 위한 개념도이다.
IFFT는 IDFT 계산을 빠르게 수행할 수 있도록 설계한 구현 알고리즘으로 IDFT의 기본 특성을 모두 따른다. 예를 들어 IDFT의 순환 천이(circular shift) 특성 및 주기성(Periodicity)은 IFFT에서도 그대로 적용될 수 있다. 상기 IDFT의 순환 천이 특성 및 주기성은 다음과 같다. 하기 <수학식 3>은 IDFT의 순환 천이 특성을 나타낸 것이고, <수학식 4>는 주기성을 나타낸 것이다.
Figure 112006097932145-pat00004
상기 <수학식 3>에서 N은 IDFT의 포인트 수를 의미한다.
Figure 112006097932145-pat00005
상기 <수학식 4>에서
Figure 112006097932145-pat00006
은 DFT 연산의 트위들링 인자(Twiddling factor)로
Figure 112006097932145-pat00007
을 나타낸다.
상기 <수학식 3>, <수학식 4>의 특성을 IFFT를 사용한 OFDM 변조 과정에 적용하면, 다음 <수학식 5>와 같은 결과를 이끌어 낼 수 있다.
Figure 112006097932145-pat00008
이라고 하면,
Figure 112006097932145-pat00009
상기 <수학식 5>에서 F-1은 IFFT 연산을 의미하며, k, n은 각각 IFFT의 입력열, 출력열의 인덱스 값으로 0부터 NFFT -1이내의 정수값을 갖는다. NCP는 CP 샘플의 길이, NFFT는 FFT 크기로 부반송파 개수와 같다. 상기 IFFT의 입력열에 CP 샘플의 길이에 해당되는 트위들링 인자를 곱하여 IFFT를 수행할 경우 IFFT의 출력은 순환 회전(circular rotation)(즉, 순환 천이)한다. 그리고 상기 <수학식 5>와 같이 순환 천이에 NCP 값을 넣어줄 경우 CP 값에 해당하는 부분이 IFFT로부터 먼저 출력되고, 나머지 값들이 이어서 출력되는 결과를 얻을 수 있다. 결과적으로 기존 방식과 대비할 때, 마지막에서 복사되어야 할 CP가 순환 천이에 의해 먼저 출력되는 것이다.
따라서 상기 <수학식 5>를 이용하면, 도 5와 같이 IFFT 출력의 앞부분으로부터 CP 부분의 순방향 복사가 가능하다.
도 5에서 IFFT의 출력(503)은 상기 트위들링 인자를 이용하여 CP 구간의 샘플 길이 NCP 만큼 순환 천이된 것임을 가정한다. 본 발명에서는 이러한 가정 하에 IFFT의 전체 출력(503) 중에서 CP 구간(507)의 데이터가 위치된 OFDM 심볼(501)의 앞부분을 먼저 버퍼링한다. 이후 IFFT의 출력(503)이 완료되면, 상기 버퍼링된 CP 구간(507)의 데이터를 순방향 복사(forward copy)하여 OFDM 심볼의 뒷부분(505)에 붙인다.
상기와 같이 트위들링 인자를 이용하여 IFFT 출력을 CP 구간만큼을 순환 회전 시킨 후, 순방향 복사하면, 도 1에서 설명한 종래 방식에서와 같이 IFFT 출력의 전체 샘플을 버퍼링하지 않고도 OFDM 심볼에 CP를 삽입할 수 있어 OFDM 심볼 변조기에 요구되는 버퍼 량을 줄일 수 있다. 또한 종래 방식에서와 같이 IFFT의 전체 샘플이 버퍼링될 때까지 대기하지 않고도 CP 삽입을 수행할 수 있으므로 CP 삽입 시 발생되던 지연을 절감할 수 있다.
이하 상기한 순방향 CP 복사를 이용하는 본 발명의 실시 예1 내지 실시 예3을 상세하게 설명하기로 한다.
<실시 예1>
도 6은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 6의 송신 장치(600)는 부호화기(601), 매핑기(603), 부반송파 할당기(605), 스크램블링 코드 생성기(607), 곱셈기(609), OFDM 심볼 변조기(611), 필터(613), 디지털 대 아날로그 변환기(DAC)(615), RF 처리부(617), 및 안테나(619)를 포함한다. 도 6의 구성 요소들 중 OFDM 심볼 변조기(611)를 제외한 나머지 구성 요소들은 비트 데이터를 부호화, 심볼 매핑하고, 매핑된 데이터에 대해 부반송파를 할당하고, 스크램블링 코드를 곱하여 확산하며, OFDM 심볼을 필터링하여 무선 신호로 전송하는 일반적인 OFDM 송신기의 구성 요소들과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. 상기 OFDM 심볼 변조기(611)는 입력된 데이터에 대해 IFFT를 수행함은 물론 CP 삽입 과정에서 본 발명에 따라 순방향 CP 복사를 수행한 다.
도 7은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 도 7의 장치는 도 6의 OFDM 심볼 변조기(611)를 나타낸 것이다.
도 7은 순방향 CP 복사를 수행하되 IFFT의 입력 비트들이 역정렬되는 DIT IFFT(707)를 이용한 실시 예이다. 도 7에서 트위들링 인자 생성기(701)는 곱셈기(703)를 통해 주파수 영역의 데이터 X[k]에 곱해져야할 트위들링 인자를 순차로 출력한다. 상기 트위들링 인자의 특성에 따라 입력 데이터 X[k]의 k 값에 따라 발생시켜야할 트위들링 인자의 개수는 예컨대, NFFT/NCP 개로 한정된다. 여기서 NFFT는 IFFT 출력의 전체 샘플 개수(길이), NCP는 CP 구간의 샘플 개수(길이)를 의미한다.
상기와 같이 한정된 개수를 갖는 트위들링 인자의 인덱스(Index)를 "트위들링 인자 번호(Twiddling factor number)"라고 정의하면, 트위들링 인자 번호에 따라 입력 비트에 곱해지는 트위들링 인자는 다음 <수학식 6>과 같다.
Figure 112006097932145-pat00010
그리고 입력 데이터 X[k]의 인덱스 k 값에 따른 트위들링 인자 번호는 다음 <수학식 7>의 관계를 갖는다.
Figure 112006097932145-pat00011
예를 들어 WiMAX 표준과 같이 CP 길이가 FFT 크기의 1/8이라고 가정하면, 상기 트위들링 인자 번호는 8 가지로 한정되며, 8 가지 트위들링 인자 번호에 따라 곱해져야 할 트위들링 인자는 다음 <표 2>와 같다.
Figure 112006097932145-pat00012
도 7의 곱셈기(703)에서 IFFT(707)의 입력열에 곱해지는 트위들링 인자는 IFFT(707)의 출력이 CP 샘플의 길이만큼 순환 천이되도록 설정된다. 비트 역정렬기(705)는 상기 트위들링 인자가 곱해진 IFFT 입력을 비트 역정렬하고, IFFT(707)는 DIT 방식에 따라 IFFT를 수행한다. 이때 IFFT 출력은 일반적인 IFFT 출력에 비해 CP 구간의 샘플 길이 NCP 만큼 순환 천이된 데이터이다.
도 7의 CP 삽입기(709)는 제1 및 제2 스위치(709a, 70b)와 CP 버퍼(709c)를 포함한다. 제1 스위치(709a)는 IFFT 출력을 제2 스위치(709b)로 출력하면서 IFFT 출력열의 앞부분에서 CP 구간만큼의 데이터만을 CP 버퍼(709c)에 저장하도록 스위칭 한다. 제2 스위치(709b)는 제1 스위치(709a)로부터 전달된 IFFT 출력을 다음 단인 필터(도 6의 참조번호 613)로 출력하고, 해당 블록에서 IFFT(707)의 출력이 완료된 후, 이어서 CP 버퍼(709)에 저장된 데이터를 필터(613)로 출력하도록 스위칭한다. 상기 CP 삽입기(709)의 스위칭 및 버퍼링 동작은 도시되지 않은 제어기를 통해 수행될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예1에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도로서, 도 8의 방법을 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저 801 단계에서 트위들링 인자 생성기(701)는 IFFT(707)로 입력되는 송신 신호에 순방향 CP 복사를 위한 트위들링 인자를 생성하여 곱셈기(703)를 통해 곱한다. 803 단계에서 비트 역정렬기(705)는 트위들링 인자가 곱해진 송신 신호를 비트 역정렬하여 IFFT(707)로 출력한다. 805 단계에서 IFFT(707)는 DIT 방식의 IFFT를 수행하고, CP 길이만큼 순환 천이된 IFFT 데이터를 출력한다. 807 단계에서 CP 삽입기(709)는 IFFT 출력의 앞부분에서 CP 부분을 버퍼링하고, 809 단계에서 IFFT 출력의 뒷부분에 상기 버퍼링된 CP 부분을 덧붙여 출력한다.
상기한 실시 예1에 의하면, 종래 방식에서와 같이 IFFT 출력의 전체 샘플을 버퍼링하지 않고도 OFDM 심볼에 CP를 삽입함은 물론 IFFT의 전체 샘플이 버퍼링될 때까지 대기하지 않고도 CP 삽입을 수행할 수 있다.
상기 실시 예1과 같이 DIT 방식의 IFFT를 이용할 경우 IFFT 입력에서 요구되는 비트 역정렬과 순환 천이를 실시 예1과 달리 IFFT 앞단에서 병렬적으로 수행가능하다. 이 경우 IFFT 출력을 사용할 수 있다. 다음 실시 예2는 IFFT의 앞단에서 IFFT 입력의 비트 역정렬과 순환 천이를 수행하는 방안을 제안한 것이다.
<실시 예2>
도 9는 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 시스템에서 송신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 9의 송신 장치(900)는 부호화기(901), 매핑기(903), 부반송파 할당기(905), 스크램블링 코드 생성기(907), 트위들링 인자 생성기(909), 곱셈기(911), OFDM 심볼 변조기(911), 필터(913), 디지털 대 아날로그 변환기(DAC)(915), RF 처리부(917), 및 안테나(919)를 포함한다. 도 9의 송신 장치에서 비트 데이터를 부호화, 심볼 매핑하고, 매핑된 데이터에 대해 부반송파를 할당하고, 스크램블링 코드를 곱하여 확산하며, OFDM 심볼을 필터링하여 무선 신호로 전송하는 기본적인 동작은 일반적인 OFDM 송신기의 동작과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다만 도 9의 송신 장치는 본 발명에 따라 순환 천이를 위한 트위들링 인자를 생성하는 트위들링 인자 생성기(909)를 OFDM 심볼 변조기(911)의 전단에 구비하고, 부반송파 할당기(905), 스크램블링 코드 생성기(907) 및 트위들링 인자 생성기(909)의 출력을 각각 비트 역정렬하기 위한 비트 역정렬기(905a, 907a, 909a)를 구비한다. 또한 상기 OFDM 심볼 변조기(611)는 입력된 데이터에 대해 IFFT를 수행함은 물론 CP 삽입 과정에서 본 발명에 따라 순방향 CP 복사를 수행한다.
도 9의 실시 예2와 같이 IFFT로 입력되는 송신 신호에 대해 비트 역정렬을 OFDM 심볼 변조기(911)의 앞단에서 병렬적으로 처리하여 준다면 후술할 도 7과 같이 OFDM 심볼 변조기(911)에서 요구되는 버퍼 량 및 발생되는 지연을 더욱 줄일 수 있다.
일반적인 OFDM 송신기에서 부반송파 할당기(905)와 같은 구성 요소는 해당 동작 수행을 위한 내부 버퍼를 미리 구비하므로 도 9와 같이 비트 역정렬기(905a)를 구비하더라도 송신 신호의 비트 역정렬을 위한 별도의 메모리가 요구되지 않는다. 이는 부반송파 할당 시 입력 데이터의 할당 어드레스만 비트 역정렬하면 되기 때문이다. 이를 위해 도 9의 부반송파 할당기(905)는 부반송파 할당 시 입력 데이터의 비트 역정렬이 미리 반영된 할당 방식을 사용할 수 있다. 다음 <수학식 8>은 도 9의 부반송파 할당기(905)에서 입력 데이터의 비트 역정렬을 미리 반영하기 위한 알고리즘을 정의한 것이다.
Figure 112006097932145-pat00013
또한 트위들링 인자가 곱해지는 곱셈기(911)도 스크램블링 코드가 곱해지는 기존의 곱셈기(도 6의 참조번호 609)를 그대로 이용하여 설계가 가능하다.
도 9의 실시 예2에서는 부반송파 할당기(905)에서 비트 역정렬된 데이터가 출력되므로 스크램블링 코드 생성기(907) 및 트위들링 인자 생성기(909)의 출력 또한 하기 방법에 따라 미리 비트 역정렬이 반영된 스크램블링 코드 및 트위들링 인자를 각각 출력한다.
이 중에서 먼저 트위들링 인자의 비트 역정렬 방법을 다음과 같이 설명한다.
상기 실시 예1에서 트위들링 인자의 인덱스 k 값에 따른 트위들링 인자 번호는 상기 <수학식 7>과 같이 나타낼 수 있으나, 비트 역정렬이 반영된 트위들링 인 자의 트위들링 인자 번호는 비트 역정렬된 입력 데이터의 인덱스 k'에 대해 다음 <수학식 9>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006097932145-pat00014
상기 <수학식 9>에서 "round"는 반올림 연산자를 의미한다. 그리고 상기 <수학식 9>에서 트위들링 인자 번호에 따라 결정되는 트위들링 인자는 비트 역정렬이 적용되기 전과 동일하며, 상기 <수학식 6>과 같이 결정된다.
예를 들어 WiMAX 표준과 같이 NFFT 대 NCP 비율이 8:1인 경우 비트 역정렬된 입력 데이터의 인덱스 k' 값에 따라 도 9의 트위들링 인자 생성기(909)에서 발생되는 트위들링 인자는 다음 <표 3>과 같다.
Figure 112006097932145-pat00015
다음으로 도 9의 스크램블링 코드 생성기(907)에서 생성되는 스크램블링 코드 또한 비트 역정렬되어 비트 역정렬된 입력 데이터에 곱해지며, 그 비트 역정렬 방법을 다음과 같이 설명하면, 스크램블링 코드를 해당 스크램블링 시드(scrambling seed)를 사용하여 비트 역정렬된 데이터의 인덱스 k'에 맞게 미리 생성하여 메모리에 저장하여 사용할 수 있다. 즉 도 9의 비트 역정렬기(905a, 907a, 909a)는 각각 부반송파 할당기(905), 스크램블링 코드 생성기(907) 및 트위들링 인자 생성기(909)가 이용하는 메모리를 통해 구현될 수 있다. 상기 스크램블링 코드 생성기(907)가 이용하는 메모리는 스크램블링 코드가 1 비트 데이터이므로 그 요구되는 메모리 량이 매우 적음을 알 수 있다.
상기 스크램블링 코드는 하기 <수학식 10>에 따라 비트 역정렬된 순서로 출력된다.
Figure 112006097932145-pat00016
도 10은 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 도 10의 장치는 도 9의 OFDM 심볼 변조기(911)를 나타낸 것이다.
도 10의 OFDM 심볼 변조 장치(1000)에서 입력 데이터는 상기한 것처럼 그 전단에서 병렬적으로 비트 역정렬되어 입력된다. 비트 역정렬된 입력 데이터에 대해 IFFT(707)는 DIT 방식에 따라 IFFT를 수행한다. 이때 IFFT 출력은 일반적인 IFFT 출력에 비해 CP 구간의 샘플 길이 NCP 만큼 순환 천이된 데이터이다. 도 10의 CP 삽입기(1003)는 제1 및 제2 스위치(1003a, 1003b)와 CP 버퍼(1003c)를 포함하며, 그 동작은 도 7의 CP 삽입기(709)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11은 본 발명의 실시 예2에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도로서, 도 11의 방법을 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저 1101 단계에서 IFFT(1001)의 전단에서는 비트 역정렬되어 입력되는 송신 신호에 순방향 CP 복사를 위한 트위들링 인자를 곱한다. 이후 1103 단계에서 IFFT(1001)는 비트 역정렬된 송신 신호에 대해 DIT 방식의 IFFT를 수행하고, CP 길이만큼 순환 천이된 IFFT 데이터를 출력한다. 1105 단계에서 CP 삽입기(1003)는 IFFT 출력의 앞부분에서 CP 부분을 버퍼링하고, 1107 단계에서 IFFT 출력의 뒷부분에 상기 버퍼링된 CP 부분을 덧붙여 출력한다.
상기한 실시 예2에 의하면, 종래 방식에서와 같이 IFFT 출력의 전체 샘플을 버퍼링하지 않고도 OFDM 심볼에 CP를 삽입함은 물론 IFFT의 전체 샘플이 버퍼링될 때까지 대기하지 않고도 CP 삽입을 수행할 수 있다. 또한 IFFT의 앞단에서 IFFT 입력의 비트 역정렬과 순환 천이를 수행하여 버퍼 요구량과 지연을 더욱 절감할 수 있다.
상기한 실시 예1, 실시 예2에서는 본 발명을 DIT 방식의 IFFT에 적용하는 경우를 설명하였으나 다음 실시 3에서는 DIF IFFT에 대해 순방향 CP 복사를 수행하여 CP 삽입 시 버퍼 요구량과 지연을 줄일 수 있는 방안을 제안한 것이다.
<실시 예3>
본 실시 예3에서 OFDM 송신 장치는 OFDM 심볼 변조기의 구성만 하기 도 12와 같이 간단히 변형하면, 상기 실시 예1에서 설명한 도 9의 구성을 그대로 이용할 수 있다.
즉 도 12는 본 발명의 실시 예3에 따른 OFDM 심볼 변조 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 12의 OFDM 심볼 변조 장치(1200)에서 트위들링 인자 생성기(1201)는 곱셈기(1203)를 통해 주파수 영역의 데이터에 곱해져야할 트위들링 인자를 순차로 출력한다. 여기서 트위들링 인자는 실시 예1과 동일한 방식으로 생성된다. IFFT(707)의 입력열에 곱해지는 트위들링 인자는 IFFT(707)의 출력이 CP 샘플의 길이만큼 순환 천이되도록 설정된다. 다만 실시 예1에서는 DIT IFFT를 이용하여 IFFT의 입력을 비트 역정렬하였으나 실시 예3에서는 DIF IFFT를 이용하므로 IFFT의 입력은 역정렬 과정없이 그대로 IFFT(1207)에 입력된다.
도 12에서 IFFT(707)는 DIF 방식에 따라 IFFT를 수행한다. 이때 IFFT 출력은 일반적인 IFFT 출력에 비해 CP 구간의 샘플 길이 NCP 만큼 순환 천이된 데이터이다. 비트 역정렬기(705)는 순환 천이된 IFFT 출력을 비트 역정렬한다. 도 12의 CP 삽입기(1209)는 제1 및 제2 스위치(1209a, 1209b)와 CP 버퍼(1209c)를 포함하며, 그 동작은 도 7의 CP 삽입기(709)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 13은 본 발명의 실시 예3에 따른 OFDM 심볼 변조 방법을 나타낸 순서도로서, 도 13의 방법을 도 12을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저 1301 단계에서 트위들링 인자 생성기(1201)는 IFFT(1205)로 입력되는 송신 신호에 순방향 CP 복사를 위한 트위들링 인자를 생성하여 곱셈기(1203)를 통 해 곱한다. 1303 단계에서 IFFT(1207)는 DIF 방식의 IFFT를 수행하고, CP 길이만큼 순환 천이된 IFFT 데이터를 출력한다. 1305 단계에서 비트 역정렬기(1207)는 순환 천이된 IFFT 출력을 비트 역정렬하여 CP 삽입기(1209)로 출력한다. DIF 방식의 IFFT는 그 출력이 비트 역정렬되어 출력되므로 상기 1305 단계에서 비트 역정렬을 수행하면, IFFT 출력은 원래 비트 순서로 재정렬된다. 이후 1307 단계에서 CP 삽입기(1209)는 IFFT 출력의 앞부분에서 CP 부분을 버퍼링하고, 1309 단계에서 IFFT 출력의 뒷부분에 상기 버퍼링된 CP 부분을 덧붙여 출력한다.
상기한 실시 예1 내지 실시 예3과 같이 본 발명은 IFFT 출력에서 CP에 해당하는 값이 처음부터 나오므로 OFDM 심볼의 전체 샘플을 버퍼에 저장할 필요 없이 IFFT로부터 출력되는 대로 바로 다음 단으로 전달할 수 있다. 따라서 기존 OFDM 심볼 변조 방식에 비해 NFFT 샘플 길이만큼의 지연을 감소시킬 수 있다. 또한 기존의 방식이 OFDM 심볼을 모두 저장해야 하므로 CP 삽입기에 NFFT 크기의 버퍼를 적어도 2개 사용하는데 비해 본 발명의 OFDM 심볼 변조 방식은 IFFT 출력에서 처음 CP 구간에 해당하는 값만 CP 버퍼에 저장하면 되므로 CP 삽입기는 CP 크기의 버퍼 1개만 사용하므로 버퍼 요구량을 줄일 수 있다.
예를 들어 1024 FFT를 사용하며 128 샘플의 CP를 사용하는 경우를 가정하고, IFFT 입출력 비트를 I, Q 각각 16 비트로 가정하였을 때, OFDM 심볼 변조기에 요구되는 버퍼 감소율을 살펴보면 다음과 같다.
- 기존 IFFT 출력 버퍼 감소량 = 1024 샘플*32 비트*2개=65536 비트
- CP 버퍼 증가량 = 128 샘플*32 비트*1개=4096 비트
- 스크램블러 버퍼 증가량 = 1024 샘플*1 비트*1개=1024 비트
- 버퍼(메모리) 절감율 = (4096+1024-65536)/65536= 92% 감소
따라서 본 발명에 의하면, 기존 방식에 대비하여 버퍼 요구량을 약 92% 절감할 수 있음을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, OFDM 심볼 변조 시 CP 삽입을 수행하는 OFDM 송신기에서 발생되는 지연과 버퍼 요구량을 절감하여 OFDM 송신기의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 OFDM 송신기에서 데이터 송신 준비 시간을 줄여 타이밍 마진(timing margin)을 늘려주며, 송신기의 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있다.

Claims (14)

  1. 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 방법에 있어서,
    역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기의 입력열에 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이시키는 트위들링 인자를 곱하는 과정과,
    상기 트위들링 인자가 곱해진 상기 IFFT기의 입력열을 역 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하는 과정과,
    상기 IFFT기의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하여 OFDM 심볼을 생성하는 과정을 포함하고,
    상기 IFFT기가 DIT(Decimation In Time) 방식을 이용하는 경우 상기 IFFT기의 입력열을 비트 역정렬하는 과정을 더 포함하는 심볼 변조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하는 과정은,
    상기 IFFT기의 출력과 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 심볼 변조 방법.
  3. 삭제
  4. 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 방법에 있어서,
    역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기의 입력열에 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이시키는 트위들링 인자를 곱하는 과정과,
    상기 트위들링 인자가 곱해진 상기 IFFT기의 입력열을 역 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하는 과정과,
    상기 IFFT기의 출력열의 뒷부분에 상기 버퍼링된 데이터를 순방향 복사하여 OFDM 심볼을 생성하는 과정을 포함하고,
    상기 IFFT기가 DIF(Decimation In Frequency) 방식을 이용하는 경우 상기 IFFT기의 출력열을 비트 역정렬하는 과정을 더 포함하는 심볼 변조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 트위들링 인자는,
    송신 신호에 스크램블링 코드와 함께 곱해지는 것을 특징으로 하는 심볼 변조 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 스크램블링 코드는,
    상기 트위들링 인자에 의해 순환 천이 값만큼 쉬프트하는 것을 특징으로 하는 심볼 변조 방법.
  7. 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 장치에 있어서,
    주파수 영역 데이터가 역 고속 푸리에 변환 시 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이되도록 하는 트위들링 인자를 생성하는 트위들링 인자 생성기와,
    상기 주파수 영역 데이터를 상기 트위들링 인자와 곱셈하는 곱셈기와,
    상기 트위들링 인자가 곱해진 주파수 영역 데이터를 역 고속 푸리에 변환하는 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기와,
    상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하고, 버퍼링된 데이터를 상기 출력열의 마지막에 부가하는 CP 삽입기를 포함하고,
    상기 IFFT기가 DIT(Decimation In Time) 방식을 이용하는 경우, 상기 IFFT기의 입력열을 비트 역정렬하는 비트 역 정렬기를 더 포함하는 심볼 변조 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 CP 삽입기는,
    상기 CP 길이에 근거하여 버퍼링하는 버퍼와,
    상기 IFFT기의 출력열 중 최초 열을 출력하며, 동시에 상기 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 상기 버퍼에 저장되도록 하는 제 1 스위치와,
    상기 버퍼에 저장된 데이터를 상기 출력열의 마지막에 부가하도록 연결하는 제 2 스위치를 포함하는 심볼 변조 장치.
  9. 삭제
  10. 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 시스템의 송신기에서 심볼 변조 장치에 있어서,
    주파수 영역 데이터가 역 고속 푸리에 변환 시 CP(Cyclic Prefix) 길이만큼 순환 천이되도록 하는 트위들링 인자를 생성하는 트위들링 인자 생성기와,
    상기 주파수 영역 데이터를 상기 트위들링 인자와 곱셈하는 곱셈기와,
    상기 트위들링 인자가 곱해진 주파수 영역 데이터를 역 고속 푸리에 변환하는 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)기와,
    상기 IFFT기의 출력열의 첨두부터 상기 CP 길이만큼의 데이터를 버퍼링하고, 버퍼링된 데이터를 상기 출력열의 마지막에 부가하는 CP 삽입기를 포함하고,
    상기 IFFT기가 DIF(Decimation In Frequency) 방식을 이용하는 경우, 상기 IFFT기의 출력열을 비트 역정렬하는 비트 역 정렬기를 더 포함하는 심볼 변조 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 IFFT기가 DIT(Decimation In Time) 방식을 이용하는 경우, 상기 트위들링 인자 생성기는 비트 역정렬된 주파수 영역 데이터를 IFFT 시 상기 CP 길이만큼 순환 쉬프트되도록 하는 트위들링 인자를 생성하는 것을 특징으로 하는 심볼 변조 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 비트 역정렬된 주파수 영역 데이터를 확산하기 위한 스크램블링 코드를 생성하는 스크램블링 코드 생성기를 더 포함하는 심볼 변조 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 곱셈기는 비트 역정렬된 주파수 영역 데이터와, 상기 스크램블링 코드와, 상기 트위들링 인자를 함께 곱셈하는 것을 특징으로 하는 심볼 변조 장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    주파수 영역 데이터를 확산하기 위한 스크램블링 코드를 생성하는 스크램블링 코드 생성기와,
    상기 비트 역정렬된 주파수 영역 데이터를 상기 스크램블링 코드로 확산하기 위한 스크램블링 코드 역정렬기를 더 포함하는 심볼 변조 장치.
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