KR101154979B1 - 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치 및 데이터송수신 방법 - Google Patents

다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치 및 데이터송수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 반송파 시스템인 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)와 MC-CDMA를 조합한 OFDMA 심볼을 이용하는 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 방법은, 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 상호 배타적으로 제1 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 및 상기 데이터 심볼이 매핑된 부 반송파에 의하여 상기 데이터 심볼을 동시에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
Figure R1020050066869
OFDMA, MC-CDMA, 심볼, 조합, 매핑

Description

다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치 및 데이터 송수신 방법{apparatus for receiving and transmitting data of multi-carrier system and method for receiving and transmitting data using the same}
도 1은 OFDMA의 송수신단의 블록도이다.
도 2는 MC-CDMA 송신을 위한 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링(scrambling) 모듈의 기본 구조를 나타낸다.
도 3은 MC-CDMA 송수신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 OFDMA와 MC-CDMA에 의하여 주파수(frequency), 코드(code), 시간(time) 축 상에서의 자원할당 방법을 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 따라 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 송신 단의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 수신 단의 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 OFDMA와 MC-CDMA의 조합에 의하여 주파수(frequency), 코드(code), 시간(time) 축 상에서의 자원할당을 나타내는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 제2 실시예에 따라 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시 스템의 송신 단의 구조를 나타내는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 제2 실시예에 따라 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 수신 단의 구조를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 OFDMA와 MC-CDMA의 조합에 의하여 주파수 / 시간 자원의 할당을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중 반송파 시스템인 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)와 MC-CDMA를 조합한 OFDMA 심볼을 이용하는 데이터 송수신 방법에 관한 것이다.
이하 종래 기술에 따른 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 설명한다. OFDM의 기본원리는 고속 전송률(high-rate)을 갖는 데이터 열(data stream)을 낮은 전송률(slow-rate)를 갖는 많은 수의 데이터 열로 나누고, 이들은 다수의 반송파를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 상기 다수의 반송파 각각을 부 반송파(subcarrier)라 한다. 상기 OFDM의 다수의 반송파 사이에 직교성(orthogonality)이 존재하기 때문에, 반송파의 주파수 성분은 상호 중첩되어도 수신 단에서의 검출이 가능하다. 상기 고속 전송률을 갖는 데이터 열은, 직/병렬 변환부(Serial to Parallel converter)를 통해 다수의 낮은 전송률의 데이터 열(data stream)로 변환되고, 상기 병렬로 변환된 다수의 데이터 열에 각각의 부 반송파가 곱해진 후 각각의 데이터 열이 합해져서 수신 단으로 전송된다.
직/병렬 변환부에 의해 생성된 다수의 병렬 데이터 스트림은, IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)에 의하여 다수의 부 반송파로 전송될 수 있으며, 상기 IDFT는 역 고속 푸리에 변환(IFFT; Inverse Fast Fourier Transform)을 사용하여 효율적으로 구현될 수 있다.
낮은 전송률을 갖는 부 반송파의 심볼 구간(symbol duration)은 증가하게 되므로 다중경로 지연확산에 의해 발생하는 시간 상에서의 상대적인 신호 분산(dispersion)이 감소한다. OFDM 심볼 사이에 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간(guard interval)을 삽입하여 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을 줄일 수 있다. 또한, 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작부분에 배치하면 OFDM 심볼은 순환적으로 확장(cyclically extended)되어 심볼을 보호할 수 있다.
이하 종래 기술에 따른 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 설명한다. OFDMA는, OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어 이용 가능한 부 반송파(subcarrier)의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부 반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 서로 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 상호 배타적으로 항당된다.
이하 종래 기술에 따른 OFDMA의 송수신 장치를 설명한다. 도 1은 종래 기술 에 따른 OFDMA의 하향링크 송수신 단의 블록도이다.
송신 단에서는 다수의 사용자를 위한 비트 스트림(bit stream)에 대하여 QPSK(quadrature phase shift keying) 또는 16 QAM(quadrature amplitude modulation) 등으로 매핑(constellation mapping)을 실시한다.
상기 비트 스트림은 데이터 심볼로 매핑되고, 상기 데이터 심볼은 직/병렬 변환부를 통해 병렬의 데이터 심볼로 변환된다. 상기 직/병렬 변환 작업에 의하여, 상기 데이터 심볼은 각각의 사용자(n)에게 할당된 반송파(subcarrier)의 개수(Nu(n))만큼의 병렬 심볼로 변환된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 사용자 1의 데이터 심볼은 상기 사용자 1에게 할당된 반송파(subcarrier)의 개수인 Nu(1)개 만큼의 병렬 심볼로 변환된다. 각 사용자(n)에게 할당되는 반송파(subcarrier)는 서로 동일하거나, 서로 다를 수 있기 때문에, 상기 각 사용자의 데이터 심볼은 서로 동일하거나, 서로 다른 개수(Nu(n))의 병렬 심볼로 변환될 수 있다.
상기 병렬로 변환된 특정 사용자를 위한 데이터 심볼들은, 전체 Nc개의 반송파(subcarrier) 중에서 특정 n번째 사용자에 할당된 Nu(n)개의 반송파(subcarrier)에 매핑(mapping)되고, 나머지 Nc-(Nu(n))개의 반송파(subcarrier)는 다른 사용자의 데이터 심볼들이 매핑된다. 심볼을 반송파로 매핑 시키는 매핑(symbol to subcarrier Mapping) 모듈에 의하여, 사용자가 할당되지 않은 반송파(subcarrier)에는 0이 채워진다(zero padding). 상기 매핑(symbol to subcarrier Mapping) 모듈의 출력은 Nc-포인트 IFFT(inverse fast Fourier Transform) 모듈에 입력된다.
상기 IFFT 모듈의 출력은, ISI(inter-symbol interference)를 줄이기 위해서 순환 전치(cyclic prefix)가 더해진 후 병/직렬 변환(parallel to serial convert)이 수행된 후 전송된다.
종래 기술에 따른 OFDMA 수신 장치는, 상술한 송신 장치의 역으로 구성된다. 수신된 데이터 심볼은 직/병렬 변환과 Nc-포인트 FFT를 거친 후 심볼을 부 반송파에 매핑(symbol to subcarrier mapping) 시키는 모듈에 입력된다. 상기 수신 단은, 상기 매핑 모듈에 의해 상기 수신 단에 할당된 부 반송파의 심볼을 디코딩하게 된다.
이하 종래 기술에 따른 MC-CDMA 방식의 통신을 위한 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈의 구조를 설명한다. 도 2는 종래 기술에 따른 MC-CDMA 송신을 위한 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링(scrambling) 모듈의 기본 구조를 나타낸다.
하나의 데이터 스트림은 copier를 통해 복사되어, 병렬 데이터 스트림이 되고 상기 병렬 데이터 스트림은 각각의 병렬 데이터 스트림을 위한 코드 값에 곱해진다. 도시된 C1 내지 Cn의 코드값 들은 하나의 코드에 포함된다. 즉 도시된 [C1, C2, ... , Cn -1, Cn]은 하나의 코드를 나타낸다. 상기와 같이 서로 다른 코드가 곱해진 상기 병렬 데이터 스트림은, 전체 n개의 반송파
Figure 112005040062809-pat00001
에 의해 전송되어, n배 만큼의 주파수 도메인 확산(frequency domain spreading)이 이루어진다.
도 3은 종래 기술에 따른 MC-CDMA 송수신 장치를 나타내는 블록도이다. 이하 도 3을 참조하여 종래 기술에 따른 MC-CDMA 송수신 장치를 설명한다. 다수의 사용자를 위한 비트 스트림(bit stream) 각각은 QPSK 또는 16 QAM 등으로 매핑 (constellation mapping) 된다. 상기 매핑에 의해 상기 비트 스트림은 데이터 심볼로 변환되고, 상기 데이터 심볼은 MC-CDMA를 위한 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈에 입력된다. 상기 비트 스트림은, 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈에 의하여, 전체 Nc개의 주파수 대역으로 확산된다. 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈에는 각각의 사용자를 위한 코드가 사용되며, 상기 각각의 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈에 사용되는 코드는 상호간에 직교성을 갖기 때문에, 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈의 출력 신호는 합산되어 전송될 수 있다. 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈의 출력은 Nc 포인트 IFFT 모듈로 입력된다.
상기 IFFT 모듈의 출력은, ISI(inter-symbol interference)를 줄이기 위해서 순환 전치(cyclic prefix)가 더해진 후 병/직렬 변환(parallel to serial)부로 입력된다.
종래 기술에 따른 수신 단은 송신 단의 역으로 구성된다. 수신 단에 수신되는 신호는 직/병렬 변환과 Nc 포인트 FFT를 거친 후, 주파수 도메인 역확산 및 역스크렘블링 모듈에 입력된다. 송신 단에서 다수의 사용자를 위한 데이터 심볼을 Nc개의 부 반송파의 대역으로 확산(spreading)하였기 때문에, 각각의 수신 단은 전체 Nc 개의 부 반송파에 대하여 역확산하여 상기 수신 단을 위한 심볼을 디코딩할 수 있다.
도 4는 종래의 OFDMA와 MC-CDMA에 의하여 주파수(frequency), 코드(code), 시간(time) 축 상에서의 자원할당 방법을 나타내는 도면이다.
상기 종래의 OFDMA에 따른 자원할당을 설명하면 다음과 같다. 전체 주파수 대역에 있어서, 특정 주파수 자원(subcarrier)은 특정 사용자에게만 할당된다. 따라서, 상기 주파수 자원은 다른 사용자에게 공유되지 않는다.
상기 종래의 MC-CDMA에 따른 자원할당을 설명하면 다음과 같다. 각각의 사용자에 대한 데이터 심볼은 전체 주파수 대역으로 확산된다. 또한, 상기 확산된 데이터 심볼은 서로 다른 코드로서 구분되므로, 다수의 데이터 심볼이 동일한 시간대에 동일한 전체 주파수 대역으로 확산 되어도, 수신 단에서의 검출이 문제되지 않는다. 따라서, 다수의 사용자를 위한 데이터 심볼이 전체 주파수 대역으로 확산되어, 전체 주파수 대역을 공유한다.
상술한 종래의 OFDMA 와 MC-CDMA를 이용한 시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.
종래의 OFDMA를 이용한 시스템의 경우, 각각의 주파수 대역이 특정한 사용자에게 할당되는바, 서빙 셀에서 제1 사용자를 위해 특정한 제1 주파수 대역을 사용하는 경우, 동일한 주파수 대역의 사용에 의한 간섭에 의하여 상기 서빙 셀에 인접한 셀에서는 상기 제1 주파수 대역을 사용할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 서로 인접하는 셀 간에 주파수 대역이 겹치지 않도록 주파수 대역을 할당해야 한다. 그러나, 이러한 주파수 대역의 할당으로 인해 주파수 재사용률(frequency reuse factor)이 낮아지는 문제가 발생한다.
종래의 MC-CDMA를 이용한 시스템의 경우 사용자가 시스템의 전체 대역에 데이터를 확산(spreading)하여 전송하게 되므로 주파수 선택적(frequency selective) 채널 환경에서는 등화기(equalizer)의 사용이 필수적이며 이로 인해서 주파수 다이버시티(frequency diversity)를 충분히 이용할 수 없게 되어 성능의 열화가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 OFDMA와 MC-CDMA를 사용하여 효율적인 주파수 할당이 가능한 데이터 송수신 장치 및 데이터 송수신 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 한 OFDMA 심볼 구간에서 OFDMA와 MC-CDMA 방식으로 통신 자원을 할당하는 방법을 제안한다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 방법은, 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 상호 배타적으로 제1 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 및 상기 데이터 심볼이 매핑된 부 반송파에 의하여 상기 데이터 심볼을 동시에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 방법은, 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 상호 배타적으로 전체 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 제1 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 및 상기 데이터 심 볼이 매핑된 부 반송파에 의하여 상기 데이터 심볼을 동시에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 방법은, 송신 단으로부터 신호를 수신하는 단계; 상기 수신 신호에 포함된 기 설정된 제1 주파수 영역에서 상호 배타적으로 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼과, 기 설정된 제2 주파수 영역에서 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산되어 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 획득하는 단계; 및 상기 데이터 심볼을 적어도 하나 이상의 비트로 매핑하는 단계를 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치는, 입력 심볼을 다수의 병렬 심볼로 변환하는 직병렬 변환 모듈; 입력 심볼을 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산하는 확산 모듈; 상기 직병렬 변환 모듈의 출력 심볼을 상호 배타적으로 제1 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하고, 상기 확산 모듈의 출력 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 매핑 모듈; 및 상기 입력 심볼을 상기 매핑된 부 반송파에 의하여 동시에 전송하는 송신 모듈을 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치는, 입력 심볼을 다수의 병렬 심볼로 변환하는 직병렬 변환 모듈; 입력 심볼을 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산하는 확산 모듈; 상기 직병렬 변환 모듈의 출력 심볼을 상호 배타적으로 전체 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하고, 상기 확산 모듈의 출력 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 매핑 모듈; 및 상기 입력 심볼을 상기 매핑된 부 반송파에 의하여 동시에 전송하는 송신 모듈을 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 데이터 송수신 장치는, 송신 단으로부터 신호를 수신하는 수신 모듈; 상기 수신 신호에 포함된 기 설정된 제1 주파수 영역에서 상호 배타적으로 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼과, 기 설정된 제2 주파수 영역에서 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산되어 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 데이터 심볼을 획득하는 제 1 매핑 모듈; 및 상기 데이터 심볼을 적어도 하나 이상의 비트로 매핑하는 제 2 매핑 모듈을 포함하여 이루어지는 특징을 갖는다.
본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들은 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 통해 명백해질 것이다.
도 5a는 본 발명에서 제안하는 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 송신단의 블록도이다. 도 5a를 참조하여 본 발명에 따른 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 송신 단과 이를 이용하는 송신 방법의 제1 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 통신 시스템의 송신 단의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 상기 송신 단에 구비된 성상 매핑(constellation mapping) 모듈은, 적어도 하나 이상의 데이터 비트를 하나의 데이터 심볼에 매핑을 시킨다. 예를 들어, 8PSK의 경우 3개의 데이터 비트를 하나의 PSK 심볼에 매핑을 시키고, 16QAM의 경우 4개의 데이터 비트를 하나의 QAM 심볼에 매핑 시킨다. 상기 송신 단에 구비된 S/P(직/병렬) 변환부는 상기 변환부에 입력되는 직렬 신호를 각각의 변환부에 지정된 개수만큼의 병 렬 신호로 변환시킨다. 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈은, 각각 서로 다른 코드를 사용하여 Na배 만큼의 주파수 도메인 확산(frequency domain spreading)을 수행한다. 상기 코드는 수신 단에서의 구별을 위해 직교성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 코드가 직교성을 갖기 때문에, 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈의 출력은 합산될 수 있다. 상기 송신 단에 구비된 심볼을 부 반송파에 매핑시키는 모듈(이하 '제1 매핑 모듈'이라 칭함)은 각각의 심볼을 특정한 부 반송파에 매핑시키고, 사용자가 할당되지 않은 부 반송파에는 0을 출력한다. 또한, 상기 제1 매핑 모듈은 상기 직/병렬 변환부에서 출력되는 다수의 데이터 심볼과 상기 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈(이하 '제1 확산 모듈'이라 칭함)에서 출력되는 다수의 데이터 심볼을 서로 다른 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑한다. 상기 송신 단에 구비되는, Nc 포인트 IFFT 모듈은 각각의 부 반송파에 매핑된 심볼에 대하여 부 반송파를 곱하는 역할을 수행한다. 상기 송신 단에 수비되는 순환 전치(cyclic prefix)모듈은 무선 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간을 삽입하고 상기 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작 부분에 배치한다.
이하, 상기 송신 단의 동작을 살펴본다. 상기 송신 단은 다수의 비트 스트림을 입력 받는다. 상기 다수의 비트 스트림 중 특정 그룹(이하 '제1 그룹'이라 칭함)에 속하는 비트 스트림에 대한 성상 매핑(constellation mapping)이 수행되어, 특정한 데이터 심볼에 매핑된다. 상기 다수의 데이터 심볼들은 각각 직/병렬 변환단계를 거치게 된다. 상기 직/병렬 변환단계가 수행된 상기 제1 그룹의 비트 스트림들은 각각의 비트 스트림 별로 동일하거나 상이한 개수(Nu(n))만큼의 병렬 데이 터 심볼로 변환된다. 상기 병렬 심볼은 상기 송신 단에 구비되는 상기 제1 매핑 모듈에 의하여 특정한 반송파(subcarrier)로 매핑된다. 즉, 상기 제1 그룹의 데이터 심볼은, 상기 제1 매핑 모듈의 제어를 통해 정해진 대역(이하 '제1 주파수 대역'이라 칭함)의 부 반송파에 매핑된다. 결과적으로, 상기 제1 그룹의 데이터 심볼은 제1 주파수 대역 내에서, 각각의 비트 스트림 별로 상호 배타적으로(mutually exclusive) 주파수 자원을 할당받기 때문에, 상기 제1 그룹의 데이터 심볼들은 상기 제1 주파수 대역 내에서 OFDMA와 같은 방식으로 주파수 자원을 할당받을 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 비트 스트림 1 내지 비트 스트림 N은 상기 제1 그룹에 속하는 비트 스트림으로서, 각각 성상 매핑(constellation mapping)과 직/병렬 변환(S/P 변환) 단계를 거친다. 상기 비트 스트림 1에 대한 데이터 심볼은 Nu(1)개 만큼의 병렬 데이터 심볼로 변환되는바, 상기 Nu(1)은 상기 비트 스트림 1을 위한 부 반송파의 개수이다. 상기 각각의 비트 스트림에 할당되는 부 반송파의 개수는 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 상기 제1 그룹의 비트 스트림에 대한 데이터 심볼은 Nu(1)+Nu(2)+...+Nu(N) 크기의 병렬 데이터 심볼로 변환되므로, 상기 제1 그룹의 비트 스트림을 위한 상기 제1 주파수 대역은 상기 Nu(1)+Nu(2)+...+Nu(N) 크기의 부 반송파를 포함하는 대역을 의미한다. 상기 제1 주파수 대역만큼의 주파수 자원은 종래 OFDMA 방식으로 할당된다.
상기 다수의 비트 스트림 중 또 다른 그룹(이하 '제2 그룹'이라 칭함)에 속하는 비트 스트림은 성상 매핑(constellation mapping)이 수행되어, 적어도 하나 이상의 비트가 하나의 데이터 심볼에 매핑된다. 매핑된 다수의 데이터 심볼은 상기 제1 확산 모듈에 입력된다. 상기 제1 확산 모듈은 상기 제2 그룹에 속하는 비트 스트림의 데이터 심볼을 Na 길이의 코드를 이용하여, Na배 만큼의 주파수 도메인 확산(frequency domain spreading)을 수행한다. 상기 제1 확산 모듈은 상기 도 2에 의하여 설명될 수 있다. 상기 제2 그룹에 속하는 비트 스트림의 데이터 심볼은, 제1 확산 모듈의 copier에 의하여 전체 Na개 만큼의 신호로 복사(copy)되고, 각각의 복사(copy)된 신호는 전체 Na 길이의 코드[C1, C2, C3, ... , CNa]에 곱해진다. 상기 제1 확산 모듈에 의해 Na배 만큼의 주파수 도메인 확산(frequency domain spreading)이 이루어질 수 있다. 상기 송신 단은 적어도 하나 이상의 제1 확산 모듈을 구비하고, 상기 각각의 제1 확산 모듈은 서로 다른 코드를 저장하여, 수신 단에서 각각의 데이터 스트림의 데이터 심볼을 구별할 수 있게 한다.
상기 제1 확산 모듈은, 데이터 심볼을 Na 배만큼의 주파수 도메인 확산을 수행하는 모듈로서, 상기 모듈의 구성은 상술한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 확산 모듈은, 입력되는 데이터 스트림을 전체 Na 길이의 코드로 확산시키는 코드 확산부와, Na개씩 병렬 신호로 변환하는 직/병렬 변환부를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 각각의 제1 확산 모듈의 출력은 서로 합산되므로, 상기 Na 길이의 코드는, 상기 각각의 비트 스트림의 데이터 심볼을 구분하기 위해 직교성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 직교성을 갖는 코드는 수신단의 종류에는 제한이 없다. 예를 들 어, 왈쉬 코드(Walsh Code)나, OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드, PN 코드(pseudo noise code) 등의 코드가 사용 가능하다.
상기 확산된 주파수 대역 내에서 각각의 데이터 심볼(상기 제2 그룹의 비트 스트림에 대한 데이터 심볼)은 서로 직교하는 코드에 의해 구분되는바, 상기 주파수 대역 내에서 상기 제2 그룹의 데이터 심볼은 종래의 MC-CDMA 방식으로 주파수 자원을 할당받는다. 상기 제1 확산 모듈의 출력은 상기 제1 매핑 모듈에 입력된다. 상기 제1 매핑 모듈에서는 상기 제1 확산 모듈의 출력, 즉 상기 제2 그룹의 데이터 심볼을 특정한 대역(이하 '제2 주파수 대역'이라 칭함)의 부 반송파에 매핑한다. 상기 제1 매핑 모듈에 의하여, 상기 제2 그룹의 데이터 심볼은 상기 제2 주파수 대역 내에서 종래 MC-CDMA 방식으로 주파수 자원을 할당받을 수 있다.
상기 도 5a에 도시된 바와 같이, 비트 스트림 N+1 내지 비트 스트림 N+n은 상기 제2 그룹의 비트 스트림이며, 상기 제2 그룹의 비트 스트림은 성상 매핑에 의해 데이터 심볼로 매핑된다. 상기 제2 그룹의 데이터 심볼은 제1 확산 모듈에 의하여 Na배 만큼의 주파수 도메인 확산이 이루어져, 전체 Na개의 출력을 갖는다. 상기 Na개의 출력은 상기 제1 매핑 모듈에 입력되어 상기 제2 주파수 대역을 할당받는다. 상기 제2 주파수 대역은 상기 Na개의 부 반송파를 포함하는 주파수 대역을 의미한다. 결과적으로, 상기 제2 주파수 대역에서는 종래의 MC-CDMA 방식으로 주파수 자원을 할당하게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 매핑 모듈의 출력에 대하여 Nc 포인트 IFFT가 수행되며, ISI(inter-symbol interference)를 줄이기 위해서 순환 전치(cyclic prefix)가 추가된 후, 병/직렬(parallel to serial) 변환이 이루어져 수신단으로 전송된다.
도 5b는 본 발명에서 제안하는 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 수신 단의 블록도이다. 도 5b를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수신 장치와 수신 방법을 설명한다. 이하 본 발명의 수신 단의 구조는 상술한 본 발명의 송신 단의 구조를 역으로 구성한 것이고, 수신 단에 구비된 모듈에서 이루어지는 동작 역시 상기 송신 단에 구비된 모듈에서 이루어지는 동작의 역순이다. 상기 수신 단에 수신된 수신 신호는 직/병렬 변환부에 의해 Nc 개의 병렬 신호로 변환되어, Nc 포인트 FFT가 수행되고, 부 반송파를 심볼로 매핑시키는 모듈(이하 '제2 매핑 모듈'이라 칭함)로 입력된다. 상기 수신 단은, 상기 제2 매핑 모듈을 통하여, 상기 수신 단이 원하는 신호를 전송하는 부 반송파를 심볼에 매핑한다.
상기 제2 매핑 모듈은 상기 제1 주파수 대역에 속하는 부 반송파, 즉 OFDMA 방식으로 주파수 자원이 할당된 대역의 부 반송파를 심볼로 매핑하고, 상기 심볼을 병/직렬 변환부(P/S 변환부)와 constellation demapping 모듈에 입력시켜 상기 수신 단이 원하는 신호를 디코딩할 수 있게 한다. 즉, 상기 병/직별 변환부의 출력은 constellation demapping 단계를 거쳐 수신 스트림 1로 복원된다.
또한, 상기 제2 매핑 모듈은, 상기 제2 주파수 대역에 속하는 부 반송파, 즉 MC-CDMA 방식으로 주파수 자원이 할당된 대역의 부 반송파를 심볼로 매핑하고, 상기 심볼들을 각각의 주파수 도메인 역 확산 및 역 스크렘블링 모듈(이하 '제1 역확산 모듈'이라 칭함)로 입력시킨다. 상기 송신 단에서, Na개 만큼의 부 반송파가 속 하는 대역을 상기 제2 주파수 대역으로 사용하였으므로, 상기 제1 역 확산 모듈에는 전체 Na개의 병렬 심볼이 입력되며, 상기 제1 역확산 모듈은 각각의 모듈에 구비된 직교코드를 이용하여 상기 수신 단이 원하는 데이터 스트림을 복원할 수 있다.
상술한 본 발명의 제1 실시예의 송신 단에 의해 할당되는 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역은 고정적이거나 가변적일 수 있다. 상기 송신 단에 구비된 직/병렬 변환부의 출력의 개수의 합은 상기 제1 주파수 대역에 속하는 부 반송파의 개수에 의해 결정되며, 상기 제1 확산 모듈의 출력은 상기 제2 주파수 대역에 속하는 부 반송파의 개수에 의해 결정된다. 상기 각각의 주파수 대역이 고정된 경우, 상기 제1 매핑 모듈은 상기 제1 그룹에 속하는 데이터 심볼을 상기 제1 주파수 대역에 속하는 기 설정된 부 반송파에 매핑시키고, 상기 제2 그룹에 속하는 데이터 심볼을 상기 제2 주파수 대역에 속하는 기 설정된 부 반송파에 매핑시킨다.
만약, 주파수 대역이 가변적인 경우, 상기 수신 단의 복조를 위해 상기 제1 매핑 모듈에서의 심볼과 부 반송파 간의 매핑 정보를 상기 수신 단으로 전송하여야 한다. 상기 제1 매핑 모듈에서의 심볼과 부 반송파 간의 매핑 정보는 별도의 데이터 채널 또는 제어 채널을 통해 상기 수신 단으로 전송하거나, 상기 다수의 비트 스트림 중 일부 비트 스트림에 포함시켜 상기 수신 단으로 전송할 수 있다.
상기 송신 단에 의해 전송되는 다수의 비트 스트림은 다양한 종류의 데이터가 포함될 수 있다. 또한, 상기 다양한 종류의 데이터는 그 종류에 따라 주파수 도메인 확산을 거치거나, 주파수 도메인 확산을 거치지 않고 전송될 수 있다. 예를 들어, 제어정보는 코드(code)로 확산(spreading)해서 전송하고, 실제 데이터가 포함되는 페이로드(payload)는 확산(spreading)없이 전송할 수 있다.
도 6은 발명의 제1 실시예에서 제안하는 시스템의 주파수 자원할당의 예를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 사용자 A, C를 위한 데이터는 전체 대역 중에서 코드(code)로 확산(spreading)되어 사용자를 구분하는 부 반송파(subcarrier)에 할당된 경우가 되고, 사용자 B를 위한 데이터는 코드에 의한 확산 없이 독립적인 부 반송파(subcarrier)에 할당된 경우, 사용자 D는 코드로 확산되어 사용자를 구분하는 부 반송파에 할당되면서, 코드에 의한 확산 없이 독립적인 부 반송파에 할당될 수 있다.
즉, 상기 사용자 A와 C 및 D를 위한 비트 스트림(상기 제2 그룹의 비트 스트름)은 상기 제2 주파수 대역에 속하는 부 반송파에 할당되고, 상기 사용자 B와 D를 위한 비트 스트림(상기 제1 그룹의 비트 스트림)은 상기 제1 주파수 대역에 속하는 부 반송파에 할당된다. 상기 사용자 D를 위한 비트 스트림은 상기 도 5a의 송신 단에 포함된 직/병렬 변환부와 상기 제1 확산 모듈에 모두 입력되어 상기 제1 주파수 대역 및 상기 제2 주파수 대역에 할당될 수 있다.
도 7a는 본 발명에서 제안하는 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 송신단의 블록도이다. 도 7a를 참조하여 본 발명에 따른 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 송신 단과 이를 이용하는 송신 방법의 제2 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 제2 실시예는 특정한 그룹(이하 '제3 그룹'이라 칭함)에 속하는 다수의 비트 스트림에, 시스템의 전체 대역에 걸쳐 상호 배타적인(mutually exclusive) 주파수 자원을 할당하되, 또 다른 그룹(이하 '제4 그룹'이라 칭함)에 속하는 일부 비트 스트림은 코드에 의하여 확산된 이후 상기 제3 비트 스트림 그룹이 할당받은 주파수 자원의 일부 또는 전부를 공유하는 특징을 갖는다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 송신 단의 구조를 살펴보면 다음과 같다. 상기 송신 단에 구비된 성상 매핑 모듈은, 적어도 하나 이상의 데이터 비트를 하나의 데이터 심볼에 매핑시킨다. 상기 송신 단에 구비된 S/P(직/병렬) 변환부는 상기 변환부에 입력되는 직렬 신호를 각각의 변환부에 지정된 개수만큼의 병렬 신호로 변환한다. 상기 송신 단에 구비되는 주파수 도메인 확산 및 스크렘블링 모듈(이하 '제2 확산 모듈'이라 칭함)은 상기 모듈에 입력되는 신호를 Na 길이의 코드를 사용하여 Na 배만큼의 주파수 도메인 확산을 수행한다. 상기 송신 단에 구비되는 심볼을 부 반송파로 매핑하는 매핑 모듈(이하 '제3 매핑 모듈'이라 칭함)은 다수의 데이터 심볼을 특정한 부 반송파에 매핑하고, 특정한 사용자에 할당되지 않는 부 반송파에는 0을 출력하는 기능을 수행한다. 상기 송신단에 구비되는 상기 송신 단에 구비되는, Nc 포인트 IFFT 모듈은 각각의 부 반송파에 매핑된 심볼에 대하여 부 반송파를 곱하는 역할을 수행한다. 상기 송신 단에 수비되는 순환 전치(cyclic prefix) 모듈은 무선 채널의 지연 확산보다 긴 보호구간을 삽입하고 상기 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작 부분에 배치한다.
상기 송신 단은 다수의 비트 스트림을 전송할 수 있다. 상기 송신단에서는, 다수의 비트 스트림에 대한 성상 매핑(constellation mapping)이 수행되어, 특정한 데이터 심볼에 매핑된다. 상기 제3 그룹에 속하는 다수의 데이터 심볼은 직/병렬 변환 단계를 거치게 된다. 상기 직/병렬 변환 단계가 수행된 상기 제3 그룹의 비트 스트림들은 각각의 비트 스트림 별로 서로 동일하거나 상이한 개수(Nu(n))만큼의 병렬 데이터 심볼로 변환된다. 상기 병렬 신호는 상기 송신 단에 구비되는 상기 제3 매핑 모듈에 의하여 특정한 반송파로 매핑된다. 사용자 내지 특정 비트 스트림이 할당되지 않는 부 반송파는 0으로 채워지며(zero padding), 상기 제3 그룹에 속하는 다수의 비트 스트림은 전체 Nc개의 부 반송파에 할당된다. 상기 제3 매핑 모듈의 출력은 Nc 포인트 IFFT 모듈로 입력되고, 상기 Nc 포인트 IFFT 모듈의 출력은 병/직렬 변환을 통해 수신 단으로 전송된다. 결국, 상기 제3 그룹에 속하는 다수의 비트 스트림은, 전체 주파수 대역에 걸쳐 각각의 비트 스트림 별로 상호 배타적으로(mutually exclusive) 주파수 자원을 할당받는다.
상기 송신단에서, 상기 제4 그룹에 속하는 비트 스트림은 성상 매핑(constellation mapping) 수행 이후, 상기 제2 확산 모듈에 의해 주파수 도메인 확산(frequency domain spreading)이 이루어진다. 상기 제2 확산 모듈의 출력은 상기 제3 그룹의 병렬 신호에 합산되어 상기 제3 매핑 모듈에 입력된다. 상기 제3 그룹의 데이터 심볼은 서로 배타적으로 주파수 자원을 할당받았으나, 상기 제4 그룹의 데이터 심볼은 코드에 의해 확산된 후 합산되는바, 상기 제3 그룹의 데이터 심볼과 상기 제4 그룹의 데이터 심볼은 상기 제3 그룹의 확산되는 정도에 따라 특정한 주파수 대역 또는 전 주파수 대역을 공유할 수 있다.
상기 제4 그룹에 속하는 데이터 심볼은, 상기 제2 확산 모듈에 의해 확산이 된 이후에 각각의 부 반송파에 매핑이 되는바, 제2 확산 모듈의 출력 신호의 크기 는 상기 제3 그룹의 데이터 심볼의 크기에 비하여 작다. 또한, 상기 제4 그룹이 더 넓은 주파수 대역으로 확산 될수록, 상기 제2 확산 모듈의 출력 신호의 크기는 더 작아지게 된다. 상기와 같이, 상기 제4 그룹의 데이터 심볼을 상기 제2 확산 모듈에 의해 확산한 후, 상기 제2 확산 모듈의 출력 신호를 상기 제3 그룹의 병렬 데이터 심볼에 합산함으로써, 종래의 MC-CDMA와 OFDMA를 조합하여 사용할 수 있고, 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
상기 제3 및 제4 그룹의 데이터 심볼은 상기 제3 매핑 모듈에 의해 특정한 부 반송파에 매핑된 후 Nc 포인트 IFFT 모듈에 입력되고, 상기 IFFT 모듈의 출력은 병/직렬 변환부(P/S 변환부)를 거친 후 수신 단으로 전송된다.
상기 도 7a에서 비트 스트림 1 내지 비트 스트림 N은 상기 제3 그룹에 속하는 비트 스트림들이고, 비트 스트림 N+1은 상기 제4 그룹에 속하는 비트 스트림이다. 상기 비트 스트림 1 내지 비트 스트림 N은 성상 매핑 이후 각각의 비트 스트림에 할당된 개수(Nu(n)) 만큼의 병렬 데이터 심볼로 변환되고, 상기 제3 매핑 모듈에 입력된다. 상기 비트 스트림 N+1은 상기 제2 확산 모듈에 의하여 Nb배 만큼 주파수 도메인 확산된다. 상기 비트 스트림 N+1은 Nb배 만큼의 확산단계를 거치기 때문에, 신호의 크기가 상대적으로 작더라도 복조에 문제가 없다. 신호의 크기가 상대적으로 작은 상기 제2 확산 모듈의 출력은 상기 비트 스트림 1 내지 비트 스트림 N의 병렬 데이터 스트림 각각에 합산되어 상기 제3 매핑 모듈에 입력되고, 상기 제3 매핑 모듈의 출력은 IFFT 단을 거쳐 병/직렬 변환부를 통해 전송된다. 상기 제3 매핑 모듈에 의해 상기 비트 스트림 1 내지 비트 스트림 N에 대한 데이터 심볼은 서로 배타적인 주파수 자원(즉, 부 반송파)을 할당받는다. 그러나 상기 비트 스트림 N+1은 상기 제2 확산 모듈에 의해 Nb 배 만큼 확산되었는바, 전체 Nc개 만큼의 부 반송파 중 Nb 만큼의 부 반송파에 포함된다. 비록 하나의 부 반송파에 서로 다른 비트 스트림의 심볼이 포함되나 비트 스트림 N+1의 신호 크기가 작으므로 수신 단의 복조에는 큰 영향이 없다. 상기 제4 그룹에 속하는 비트 스트림의 개수에는 제한이 없으나, 지나치게 많은 개수의 비트 스트림을 상기 제4 비트 스트림에 포함시키는 경우 상기 제3 그룹에 대한 간섭(interference)이 커지는 문제가 발생하므로, 상기 제3 그룹에 대한 간섭을 고려하여 상기 제4 그룹의 개수를 정하는 것이 바람직하다.
도 7b는 본 발명에서 제안하는 OFDMA와 MC-CDMA를 조합하는 통신 시스템의 수신 단의 블록도이다. 도 7b를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수신 장치와 수신 방법을 설명한다. 이하 본 발명의 수신 단의 구조는 상술한 본 발명의 송신 단의 구조를 역으로 구성한 것이고, 수신 단에 구비된 모듈에서 이루어지는 동작 역시 상기 송신 단에 구비된 모듈에서 이루어지는 동작의 역순이다. 상기 수신 단에서 수신된 수신 신호는 직/병렬 변환부에 의해 Nc 개의 병렬 신호로 변환되어, Nc 포인트 FFT가 수행되고, 부 반송파를 심볼 매핑시키는 모듈(이하 '제4 매핑 모듈'이라 칭함)로 입력된다.
상기 수신 단은, 상기 제4 매핑 모듈을 통하여, 상기 수신 단이 원하는 신호를 전송하는 부 반송파를 심볼에 매핑한다. 도시된 바와 같이, 상기 제4 매핑 모듈의 출력은 각각 병/직렬 변환부(P/S 변환부)와 주파수 도메인 역 확산 및 역 스크 램블링 모듈(이하 '제2 역 환산 모듈'이라 칭함)로 입력된다. 상술한 바와 같이, OFDMA 방식에 의한 상기 제3 그룹의 데이터 심볼과 MC-CDMA 방식에 의한 상기 제4 그룹의 데이터 심볼이 합산되어 전송되므로, 특정한 부 반송파로부터 매핑되는 심볼 내에는 OFDMA 방식에 따른 심볼과 MC-CDMA 방식에 따른 심볼이 함께 포함된다. 상기 제2 역 확산 모듈은 상기 MC-CDMA 방식의 심볼(상기 송신 단의 제4 그룹의 데이터 심볼)을 복조할 수 있는 코드를 구비하는바, OFDMA 방식에 따른 심볼과 MC-CDMA 방식에 따른 심볼이 함께 포함되어 있어도, 상기 MC-CDMA 방식에 따른 심볼을 복조할 수 있다. 상기 수신 단에 구비된 적어도 하나 이상의 병/직렬 변환부에는 OFDMA 방식에 따른 심볼과 MC-CDMA 방식에 따른 심볼이 함께 포함되므로, 상기 MC-CDMA 방식에 따른 심볼은 간섭 신호가 되나, 상술한 바와 같이 상기 MC-CDMA, 방식에 따른 심볼의 크기가 상대적으로 작기 때문에 수신 단에서는 OFDMA 방식에 따른 수신 신호를 복조할 수 있다.
도 8은 발명의 제2 실시예에서 제안하는 시스템의 주파수 자원할당의 예를 도시한 그림이다. 데이터 1 내지 데이터 N은 전체 Nc 개의 부 반송파에 서로 배타적으로 할당받는 데이터 심볼들로서, 종래의 OFDMA 방식에 따라 주파수 자원을 할당받는 데이터 심볼이다. 즉, 상기 데이터 1 내지 데이터 N은 상술한 제3 그룹에 속하는 비트 스트림의 데이터 심볼들이다. 반면, 도시된 데이터 N+1는 Nb 개의 부 반송파에 걸쳐 확산되어 전송되는 데이터 심볼로서, 종래의 MC-CDMA 방식에 따라 주파수 자원을 할당받는 데이터 심볼이다. 즉, 데이터 N+1은 상술한 제4 그룹에 속하는 비트 스트림의 데이터 심볼들이다. 도시된 바와 같이, 상기 데이터 N+1은 전 체 Nc 개의 부 반송파 중 절반에 걸쳐 확산되는바, 상기 Nb는 상기 Nc의 절반이 된다. 상기 Nb 값은 고정적이거나 가변적일 수 있다. 또한, 전체 주파수 대역 중 일부 영역은 보호 영역으로 사용되고, 특정 대역만이 활성화된 주파수 대역으로 사용될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 본 발명에 의하면, 사용자의 전송 데이터 심볼을 서로 독립적인 부 반송파(subcarrier)에 할당하여 전송하는 방법과 코드 영역(code domain)으로 사용자를 구분할 수 있도록 대역 확산(spreading)을 하여 부 반송파(subcarrier)에 전송하는 방법을 선택적으로 혹은 동시에 사용할 수 있는 효과가 있다. 이로 인하여, 전송하는 데이터의 특성에 따라서 보다 효율적으로 주파수 자원을 할당할 수 있다.

Claims (11)

  1. 다중 반송파 시스템에서 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 제1 데이터 심볼을 제1 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑하는 단계;
    서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 및
    상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼이 매핑된 부 반송파를 통하여 상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼을 동시에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중 반송파 시스템은, 다수의 데이터 심볼을 다수의 부 반송파에 매핑하는 매핑 모듈을 구비하고,
    상기 제1 데이터 심볼을 제1 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑하는 단계 및 상기 코드에 의하여 확산된 상기 제2 데이터 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계는, 상기 매핑 모듈에 의해 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코드는 각각의 코드 간의 직교성에 의하여 서로 구분되는 것을 특징으 로 하는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 부 반송파는 각각의 부 반송파 간에 직교하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신방법.
  5. 다중 반송파 시스템에 있어서,
    적어도 하나 이상의 제1 데이터 심볼을 전체 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑하는 단계;
    서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 심볼을 제1 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 단계; 및
    상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼이 매핑된 부 반송파를 통하여 상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼을 동시에 전송하는 단계를 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신방법.
  6. 다중 반송파 시스템의 송신 장치에 있어서,
    입력 심볼을 다수의 병렬 심볼로 변환하는 직병렬 변환 모듈;
    입력 심볼을 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산하는 확산 모듈;
    상기 직병렬 변환 모듈의 출력 심볼을 제1 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑하고, 상기 확산 모듈의 출력 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 매핑 모듈; 및
    상기 입력 심볼을 상기 매핑된 부 반송파를 통하여 동시에 전송하는 송신 모듈을 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코드는 각각의 코드 간의 직교성에 의하여 서로 구분되는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 부 반송파는 각각의 부 반송파 간에 직교하는 것을 특징으로 하는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  9. 다중 반송파 시스템의 송신 장치에 있어서,
    입력 심볼을 다수의 병렬 심볼로 변환하는 직병렬 변환 모듈;
    입력 심볼을 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산하는 확산 모듈;
    상기 직병렬 변환 모듈의 출력 심볼을 전체 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑하고, 상기 확산 모듈의 출력 심볼을 제2 주파수 영역에 속하는 부 반송파에 매핑하는 매핑 모듈; 및
    상기 입력 심볼을 상기 매핑된 부 반송파를 통하여 동시에 전송하는 송신 모듈을 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 송신 장치.
  10. 다중 반송파 시스템에서 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    송신 단으로부터 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호에 포함된 기 설정된 제1 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부 반송파에 상호 배타적으로 매핑된 적어도 하나 이상의 제1 데이터 심볼과, 기 설정된 제2 주파수 영역에서 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산되어 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 심볼을 획득하는 단계; 및
    상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼을 적어도 하나 이상의 비트로 매핑하는 단계를 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 수신방법.
  11. 다중 반송파 시스템에서 데이터를 수신장치에 있어서
    송신 단으로부터 신호를 수신하는 수신 모듈;
    상기 수신 신호에 포함된 기 설정된 제1 주파수 영역 내 서로 다른 주파수 대역을 가지는 부반송파에 상호 배타적으로 매핑된 적어도 하나 이상의 제1 데이터 심볼과, 기 설정된 제2 주파수 영역에서 서로 구분 가능한 코드에 의하여 확산되어 부 반송파에 매핑된 적어도 하나 이상의 제2 데이터 심볼을 획득하는 제 1 매핑 모듈; 및
    상기 제1 데이터 심볼 및 상기 제2 데이터 심볼을 적어도 하나 이상의 비트로 매핑하는 제 2 매핑 모듈을 포함하여 이루어지는 다중 반송파 시스템에서의 데이터 수신장치.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7715460B2 (en) 2005-04-22 2010-05-11 Interdigital Technology Corporation Hybrid orthogonal frequency division multiple access system and method
TWI427985B (zh) * 2005-12-06 2014-02-21 Lg Electronics Inc 使用複數載波來傳輸資料之設備及方法
CN101346918A (zh) * 2005-12-27 2009-01-14 松下电器产业株式会社 无线发送装置及多载波信号生成方法
US8457221B2 (en) * 2006-09-08 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Signaling transmission with localized spreading for wireless communication
CN101257468B (zh) * 2007-03-01 2012-05-23 上海贝尔阿尔卡特股份有限公司 一种多载波调制的子载波映射和逆映射的方法和装置
US20090040919A1 (en) * 2007-08-09 2009-02-12 Tarik Muharemovic Transmission Using Nested OFDMA
CN102685057B (zh) * 2007-09-12 2015-06-17 夏普株式会社 发送装置及方法、ofdm发送装置及方法和无线通信系统
KR101387534B1 (ko) 2008-01-03 2014-04-21 엘지전자 주식회사 반복 채널 코딩을 위한 심볼 매핑 방법
US8724542B2 (en) 2008-08-04 2014-05-13 Texas Instruments Incorporated Transmission using nested OFDMA
KR101513044B1 (ko) 2008-08-05 2015-04-17 엘지전자 주식회사 Ｐａｐｒ을 줄이기 위한 무선 접속 방식
US8599941B2 (en) * 2008-10-31 2013-12-03 Kochi University Of Technology Data transmission system and method
US8934556B2 (en) * 2013-04-16 2015-01-13 Raytheon Bbn Technologies Corp. System and method for communicating with shaped cyclic time-domain waveforms
WO2016054525A1 (en) 2014-10-03 2016-04-07 Interdigital Patent Holdings, Inc. Systems and methods for multiuser interleaving and modulation
CN108370282A (zh) * 2015-12-16 2018-08-03 瑞典爱立信有限公司 发送通信设备、接收通信设备以及其中执行的包括映射星座符号的方法
CN105871764A (zh) * 2016-03-22 2016-08-17 重庆邮电大学 Mc-cdma信号的调制识别及伪码序列盲估计
US20180083666A1 (en) * 2016-09-21 2018-03-22 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods for multiple access transmission
JP6900501B2 (ja) * 2017-03-20 2021-07-07 オッポ広東移動通信有限公司Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｏｐｐｏ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｒｐ．， Ｌｔｄ． データ伝送方法、端末機器及びネットワーク機器
CN109561037A (zh) * 2017-09-27 2019-04-02 株式会社Ntt都科摩 比特到符号的映射方法和通信装置
JP6887569B2 (ja) * 2018-07-24 2021-06-16 三菱電機株式会社 アレーアンテナの校正装置及び校正方法、アレーアンテナ、並びにプログラム
US10993244B2 (en) * 2018-10-30 2021-04-27 Sequans Communications S.A. Enhanced NOMA scheme
KR102116347B1 (ko) * 2018-11-01 2020-05-28 영남대학교 산학협력단 필터뱅크 다중 반송파 기법을 위한 자원블록간 간섭 제거 방법 및 이를 이용한 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050021477A (ko) * 2002-07-17 2005-03-07 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 데이터 기호 송신 및 수신 방법, 송신기, 수신기, 컴퓨터프로그램 제품, 및 전송 시스템

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6574211B2 (en) * 1997-11-03 2003-06-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for high rate packet data transmission
US6556659B1 (en) * 1999-06-02 2003-04-29 Accenture Llp Service level management in a hybrid network architecture
JP3715141B2 (ja) * 1999-07-13 2005-11-09 松下電器産業株式会社 通信端末装置
US6956814B1 (en) * 2000-02-29 2005-10-18 Worldspace Corporation Method and apparatus for mobile platform reception and synchronization in direct digital satellite broadcast system
DE60139771D1 (de) * 2000-04-22 2009-10-15 Atheros Comm Inc Auf ein drahtloses übertragungssystem und erhöhung des durchsatzes desselben
US6907097B2 (en) * 2001-03-16 2005-06-14 The Regents Of The University Of California Cylindrical neutron generator
US6771706B2 (en) * 2001-03-23 2004-08-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for utilizing channel state information in a wireless communication system
JP4171261B2 (ja) * 2001-08-27 2008-10-22 松下電器産業株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
JP2003309533A (ja) 2002-04-17 2003-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無線送信装置、無線受信装置及びその方法
EP1531568A4 (en) 2002-08-23 2011-10-26 Panasonic Corp ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING TRANSMISSION DEVICE AND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS AND OPTICAL FREQUENCY MULTIPLEXING TRANSMISSION METHOD AND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS
JP2004158901A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Kddi Corp Ｏｆｄｍ及びｍｃ−ｃｄｍａを用いる送信装置、システム及び方法
KR100643740B1 (ko) * 2004-04-09 2006-11-10 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서기지국 구분을 위한 파일럿 코드 패턴 송수신 장치 및 방법
US7715460B2 (en) * 2005-04-22 2010-05-11 Interdigital Technology Corporation Hybrid orthogonal frequency division multiple access system and method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050021477A (ko) * 2002-07-17 2005-03-07 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 데이터 기호 송신 및 수신 방법, 송신기, 수신기, 컴퓨터프로그램 제품, 및 전송 시스템

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