KR101275135B1 - Apparatus and method for transmitting/receiving of additional data in broadband wireless communication system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 추가 데이터에 따라 성상도를 선택하여 데이터를 심벌로 변조하는 변조기와, 상기 심벌을 처리하여 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하여, 부가적인 채널 자원의 이용없이 추가 데이터를 송수신할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for transmitting and receiving additional data in a broadband wireless communication system, comprising: a modulator for modulating data into symbols by selecting constellations according to the additional data, and a transmitter for processing the symbol and transmitting the same through an antenna. Including, it is possible to send and receive additional data without the use of additional channel resources.

광대역 무선통신 시스템, 추가 데이터, 성상도 Broadband wireless communication system, additional data, constellation

Description

광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING OF ADDITIONAL DATA IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Apparatus and method for transmitting and receiving additional data in broadband wireless communication system {APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING / RECEIVING OF ADDITIONAL DATA IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 송신단의 구조를 도시하는 도면,1 is a diagram showing the structure of a transmitting end in a broadband wireless communication system according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 수신단의 구조를 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating a structure of a receiving end in a broadband wireless communication system according to the present invention;

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 송신단에서 추가 데이터를 삽입하는 절차를 도시하는 도면,3 is a diagram illustrating a procedure of inserting additional data at a transmitting end of a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 수신단에서 추가 데이터를 추출하는 절차를 도시하는 도면,4 is a diagram illustrating a procedure of extracting additional data at a receiving end of a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터 삽입을 위한 성상도 구분을 도시하는 도면,5 is a diagram illustrating constellation classification for inserting additional data in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터 삽입을 위한 심벌 그룹 분류를 도시하는 도면, 및6 is a diagram illustrating symbol group classification for insertion of additional data in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention; and

도 7은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터의 복원 시 오류 확률을 나타내는 그래프를 도시하는 도면.FIG. 7 is a graph illustrating an error probability when restoring additional data in a broadband wireless communication system according to the present invention. FIG.

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 삽입하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a broadband wireless communication system, and more particularly to an apparatus and method for inserting additional data in a broadband wireless communication system.

무선통신 시스템의 진화는 1세대의 아날로그 이동전화로부터 시작하여 2세대의 디지털 이동통신에서는 디지털 음성전화 및 단문서비스를 제공하였으며, 3세대의 IMT-2000에서는 2Mbps급 이상의 서비스를 무선으로 제공할 수 있도록 하였다. 현재 여러 가지 어려움으로 3세대 이동통신 시스템인 IMT-2000의 상용화가 더디게 진행되고 있음에도 IMT-2000이후의 시스템인 4세대(4th Generation, 이하 4G라 칭함) 통신 시스템에 대한 관심이 높다.The evolution of the wireless communication system began with the first generation of analog mobile telephones, the second generation of digital mobile communications, and the digital voice telephone and short service, while the third generation of IMT-2000 could provide more than 2Mbps service wirelessly. It was. Although the commercialization of IMT-2000, the third generation mobile communication system, has been slowed due to various difficulties, interest in the 4th Generation (hereinafter, referred to as 4G) communication system after IMT-2000 is high.

상기 4G 통신 시스템은 이동환경에서 100Mbps, 정지환경에서 1Gbps의 빠른 데이터 전송 속도를 제공하는 이동통신 서비스로 음성 및 데이터를 지원하기 위한 새로운 무선 전송 기술뿐만 아니라 기존의 유무선 통신망을 비롯한 방송망 등의 다양한 망과의 융합을 목표로 하고 있다. 상기 4G 통신 시스템은 시간과 장소 및 대상의 구속이 없이 언제 어디서나 누구와도 고속 멀티미디어 통신을 지원함으로써 미래 사회의 정보통신 기반을 구축할 것이다.The 4G communication system is a mobile communication service that provides a high data transfer rate of 100 Mbps in a mobile environment and 1 Gbps in a stationary environment, as well as a new wireless transmission technology for supporting voice and data, as well as a variety of networks such as existing wired / wireless communication networks and broadcasting networks. We aim at convergence with. The 4G communication system will establish a foundation for the future of information communication by supporting high-speed multimedia communication with anyone anytime, anywhere, without restriction of time, place and object.

이러한 상기 4G 통신 시스템을 비롯한 모든 광대역 무선통신 시스템에서 데 이터 트래픽 및 제어정보는 한정된 시간 및 주파수 자원을 나누어 사용하여 전송된다. 즉, 추가적인 데이터 트래픽이나 제어정보를 전송하기 위해서는 시간 및 주파수 자원이 추가적으로 요구된다. 하지만, 하나의 프레임에 대한 시간 및 주파수 자원이 제한적인 환경을 고려할 때, 상기 추가적인 데이터 트래픽이나 제어정보의 전송은 다른 정보들을 위해 할당될 자원을 감소시키는 결과를 발생시킨다. In all broadband wireless communication systems including the 4G communication system, data traffic and control information are transmitted by dividing a limited time and frequency resource. That is, time and frequency resources are additionally required to transmit additional data traffic or control information. However, given the environment where the time and frequency resources for one frame are limited, the transmission of additional data traffic or control information results in reducing the resources to be allocated for other information.

상술한 바와 같이, 제한된 자원을 이용하여 통신을 수행하는데 있어서, 데이터 트래픽 또는 제어정보 전송에 필요한 자원을 경쟁적으로 할당해야 하는 문제점이 있다.As described above, in performing communication using limited resources, there is a problem in that resources required for data traffic or control information transmission must be allocated competitively.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 추가적인 자원할당 없이 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving data without additional resource allocation in a broadband wireless communication system.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 변조 시 사용되는 성상도를 이용하여 추가 데이터를 송수신하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting and receiving additional data using constellations used in modulation in a broadband wireless communication system.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 수신 신호에 대한 변조 성상도를 확인하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for checking a modulation constellation of a received signal in a broadband wireless communication system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 송신 장치는, 추가 데이터에 따라 성상도를 선택하여 데이터를 심벌로 변조하는 변조기와, 상기 심벌을 처리하여 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a transmitting device in a broadband wireless communication system, a modulator for modulating the data into symbols by selecting the constellation according to the additional data, and processing the symbols through an antenna And a transmitting unit for transmitting.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 수신 장치는, 송신단으로부터 신호를 수신하는 수신부와, 상기 신호에 포함된 수신 심벌의 변조 성상도를 확인하고, 상기 성상도가 나타내는 추가 데이터를 추출하는 추가정보 추출기와, 상기 확인된 성상도를 이용하여 심벌을 데이터로 복조하는 복조기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, a receiving apparatus in a broadband wireless communication system, the receiving unit for receiving a signal from a transmitting end, and confirms the modulation constellation of the received symbol included in the signal, And an additional information extractor for extracting additional data indicated by the diagram, and a demodulator for demodulating symbols into data using the identified constellations.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 삽입하기 위한 방법은, 추가 데이터에 따라 데이터를 변조하기 위한 성상도를 선택하는 과정과, 상기 성상도를 이용하여 데이터를 심벌로 변조하는 과정과, 상기 심벌을 수신단으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, a method for inserting additional data in a broadband wireless communication system includes the steps of selecting a constellation for modulating the data according to the additional data, and And modulating the data into symbols using the symbol, and transmitting the symbol to a receiver.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 4 견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 추출하기 위한 방법은, 송신단으로부터 신호가 수신되는지 확인하는 과정과, 상기 신호에 포함된 수신 심벌의 변조 성상도를 선택하는 과정과, 상기 성상도가 나타내는 추가 데이터를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention for achieving the above object, a method for extracting additional data in a broadband wireless communication system includes the steps of checking whether a signal is received from a transmitting end, and modulating properties of received symbols included in the signal. And selecting a diagram and identifying additional data represented by the constellation.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단 된 경우 그 상세 한 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

이하 본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 추가적인 자원 할당없이 추가 데이터를 송수신하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명에서 상기 무선통신 시스템은 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 무선통신 시스템에서도 동일하게 적용할 수 있다.Hereinafter, the present invention describes a technique for transmitting and receiving additional data without additional resource allocation in a broadband wireless communication system. In the following description, the wireless communication system is described using orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM) wireless communication system as an example, and may be similarly applied to other wireless communication systems.

먼저, 본 발명에 따라 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터를 송수신하기 위한 기본 개념을 설명한다.First, the basic concept for transmitting and receiving additional data in a broadband wireless communication system according to the present invention will be described.

상기 광대역 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 과정은 상기 데이터를 변조(Modulation)하는 과정을 포함한다. 상기 변조는 데이터를 위상과 크기를 갖는 복소 심벌로 사상하는 과정을 의미한다. 예를 들어, 상기 복소 심벌은 도 5에 도시된 바와 같이 성상도(Constellation)로 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 도 5에 도시된 성상도는 16-QAM(Qudrature Amplitude Modulation) 변조 방식의 성상도이다. The process of transmitting data in the broadband wireless communication system includes modulating the data. The modulation refers to a process of mapping data into complex symbols having a phase and a magnitude. For example, the complex symbol may be represented as a constellation as shown in FIG. 5. 5 is a constellation of 16-QAM (Qudrature Amplitude Modulation) modulation scheme.

상기 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 성상도는 90도의 위상 차이를 보이고 있지만, 동일한 변조 방식의 성상도이다. 즉, 상기 두 가지 성상도를 이용하여 추가 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 추가 데이터가 '0'인 경우 상기 (a)와 같은 성상도를 사용하여 데이터를 변조하고, 추가 데이터가 '1'인 경우 상기 (b)와 같은 성상도를 사용하여 데이터를 변조한다. 다시 말해, 송신단은 상기 성상도를 바꿔가 며 데이터를 변조하고, 수신단은 송신단에서 사용한 성상도를 확인함으로써 추가 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 상기 성상도 확인의 신뢰성을 위해 도 6에 도시된 바와 같이 다수의 심벌을 하나의 심벌 그룹으로 분류하여 상기 심벌 그룹 단위로 성상도를 선택하여 변조한다. 또한, 선택 가능한 성상도의 종류가 C개라면 하나의 심벌 그룹을 통해 전송할 수 있는 정보량은 log2C 비트이다.Although the constellations shown in FIGS. 5A and 5B show a 90 degree phase difference, they are constellations of the same modulation method. That is, additional data may be transmitted using the two constellations. For example, when the additional data is '0', the data is modulated using the constellation as shown in (a). When the additional data is '1', the data is modulated using the constellation as in (b). do. In other words, the transmitting end modulates the data by changing the constellation, and the receiving end may transmit additional data by checking the constellation used by the transmitting end. At this time, for reliability of the constellation check, as shown in FIG. 6, a plurality of symbols are classified into one symbol group, and the constellation is selected and modulated by the symbol group. In addition, if the number of selectable constellations is C, the amount of information that can be transmitted through one symbol group is log 2 C bits.

도 1은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 송신단의 구조를 도시고 있다.1 illustrates a structure of a transmitting end in a broadband wireless communication system according to the present invention.

상기 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 송신단은 부호화기(101), 변조기(103), 자원 매핑기(105), OFDM 변조기(107), 디지털 아날로그 변환기(Digital Analog Convertor, 이하 DAC라 칭함)(109) 및 RF(Radio Frequency) 송신기(111)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the transmitter has an encoder 101, a modulator 103, a resource mapper 105, an OFDM modulator 107, and a digital analog converter (hereinafter referred to as a DAC) 109. ) And an RF (Radio Frequency) transmitter 111.

상기 부호화기(101)는 상위 단으로부터 제공되는 데이터를 해당 부호화 방식에 따라 부호화한다.The encoder 101 encodes data provided from an upper end according to a corresponding encoding scheme.

상기 변조기(103)는 상기 부호화기(101)로부터 제공되는 데이터를 해당 변조 방식으로 변조한다. 특히, 본 발명에 따라 상위 단으로부터 추가 데이터를 제공받아 해당 성상도(Constellation)를 선택하여 상기 데이터를 변조한다. 이때, 상기 추가 데이터에 따른 성상도의 선택은 일정 개수의 심벌로 이루어진 심벌 그룹 단위로 수행된다. 예를 들어, 상기 도 6과 같은 심벌 단위 별로 상기 추가 데이터가 '0'인 경우, 상기 도 5의 (a)에 도시된 바와 같은 성상도로 변조한다. 반면, 상기 추가 데이터가 '1'인 경우, 상기 도 5의 (b)에 도시된 바와 같은 성상도로 변조한다. The modulator 103 modulates data provided from the encoder 101 in a corresponding modulation scheme. In particular, according to the present invention, additional data is received from an upper end, and a corresponding constellation is selected to modulate the data. At this time, the selection of the constellation according to the additional data is performed in a symbol group unit consisting of a predetermined number of symbols. For example, when the additional data is '0' for each symbol unit as shown in FIG. 6, the additional data is modulated with constellations as shown in FIG. 5A. On the other hand, if the additional data is '1', it modulates to constellation as shown in (b) of FIG.

상기 자원 매핑기(105)는 상기 변조기(103)로부터 제공되는 복소 심벌들을 해당 주파수 자원에 매핑하여 정렬한다. 상기 OFDM 변조기(107)는 상기 자원 매핑기(105)로부터 제공되는 주파수 영역 신호에 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여 시간영역 OFDM 심벌로 변환한다. The resource mapper 105 maps and arranges the complex symbols provided from the modulator 103 to the corresponding frequency resource. The OFDM modulator 107 performs an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) operation on the frequency domain signal provided from the resource mapper 105 to convert the OFDM modulator 107 into a time domain OFDM symbol.

상기 DAC(109)는 상기 OFDM 변조기(107)로부터 제공되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 상기 RF 송신기(111)는 상기 DAC(109)로부터 제공되는 기저대역(Baseband) 신호를 RF 대역 신호로 변환하여 안테나를 통해 수신단으로 송신한다.The DAC 109 converts the digital signal provided from the OFDM modulator 107 into an analog signal. The RF transmitter 111 converts a baseband signal provided from the DAC 109 into an RF band signal and transmits the signal to the receiver through an antenna.

도 2는 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 수신단의 구조를 도시하고 있다. 2 illustrates a structure of a receiving end in a broadband wireless communication system according to the present invention.

상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수신단은 RF 수신기(201), 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Convertor, 이하 ADC라 칭함)(203), OFDM 복조기(205), 자원 디매핑기(207), 추가정보 추출기(209), 복조기(211), 복호화기(213)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the receiver includes an RF receiver 201, an analog digital convertor (ADC) 203, an OFDM demodulator 205, a resource demapper 207, The information extractor 209, the demodulator 211, and the decoder 213 are configured.

상기 RF 수신기(201)는 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 상기 ADC(203)는 상기 RF 수신기(201)로부터 제공되는 아날로그 신 호를 디지털 신호로 변환한다.The RF receiver 201 converts an RF band signal received through an antenna into a baseband signal. The ADC 203 converts an analog signal provided from the RF receiver 201 into a digital signal.

상기 OFDM 복조기(205)는 상기 ADC(203)로부터 제공되는 시간 영역 OFDM 심벌에 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 상기 자원 디매핑기(207)는 상기 OFDM 복조기(205)로부터 제공되는 주파수 자원에 매핑되어 병렬로 출력되는 심벌들을 디매핑한다.The OFDM demodulator 205 performs a Fast Fourier Transform (FFT) operation on the time domain OFDM symbol provided from the ADC 203 and converts it into a frequency domain signal. The resource demapper 207 demaps symbols output in parallel by being mapped to frequency resources provided from the OFDM demodulator 205.

상기 추가정보 추출기(209)는 상기 자원 디매핑기(207)로부터 제공되는 복소 심벌들을 심벌 그룹 단위로 분류한다. 이후, 상기 심벌 그룹 단위별로 사용된 성상도를 확인하여 추가정보를 추출한다. 여기서, 상기 성상도의 확인은 선택 가능한 성상도에 대해 검출한 심벌들과의 최소 유클리드 거리를 이용한 특정 연산의 결과 값을 이용하여 이루어진다. 예를 들어, 상기 특정 연산이 최소 유클리드 거리 제곱의 합인 경우, 하기 수학식 1과 같이 산출된다.The additional information extractor 209 classifies complex symbols provided from the resource demapper 207 into symbol group units. Thereafter, additional information is extracted by checking the constellation used for each symbol group unit. In this case, the constellation is identified using a result of a specific operation using a minimum Euclidean distance with the symbols detected for the selectable constellation. For example, when the specific operation is the sum of the squares of the minimum Euclidean distances, it is calculated as in Equation 1 below.

Figure 112006074351628-pat00001
Figure 112006074351628-pat00001

상기 수학식 1에서 상기 Yn은 n번째 수신 심벌, Hn은 n번째 심벌에 대한 채널 추정치, Xn은 n번째 수신 심벌로부터 추정한 송신 심벌, Qc( )는 추정된 송신 심벌로부터 가장 가까운 성상도 c 내의 심벌을 선택해주는 슬라이서(Slicer)를 나타낸다.In Equation 1, Y n is the nth received symbol, H n is a channel estimate for the nth symbol, X n is a transmission symbol estimated from the nth received symbol, Q c () is the closest to the estimated transmission symbol A slicer that selects a symbol in constellation c.

즉, 상기 수학식 1과 같이 C개의 성상도에 대하여 심벌 그룹에 포함된 모든 심벌의 최소 유클리드 거리 제곱의 누적값을 계산하여 최소가 되는 성상도를 선택함으로써 사용된 성상도를 확인할 수 있다.That is, as shown in Equation 1, the accumulated constellation of the minimum Euclidean distance of all symbols included in the symbol group is calculated for C constellations, and thus the constellation used as the minimum can be checked.

상기 복조기(211)는 상기 자원 디매핑기(207)로부터 복소 심벌을 제공받고, 추가정보 추출기(209)로부터 상기 복소 심벌을 변조한 성상도 정보를 제공받아 상기 복소 심벌을 데이터로 복조한다. 상기 복호화기(213)는 상기 복조기(211)로부터 제공되는 데이터를 해당 복호 방식으로 복호화한다.The demodulator 211 receives a complex symbol from the resource demapper 207, receives constellation information modulated by the complex symbol from the additional information extractor 209, and demodulates the complex symbol into data. The decoder 213 decodes the data provided from the demodulator 211 by a corresponding decoding method.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 송신단에서 추가 데이터를 삽입하는 절차를 도시하고 있다.3 illustrates a procedure of inserting additional data at a transmitting end of a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 3을 참조하면, 상기 송신단은 301단계에서 추가 데이터를 표시하기 위한 심벌 그룹의 위치 및 포함되는 심벌의 수 등을 결정한다. 예를 들어, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 심벌 그룹을 결정한다.Referring to FIG. 3, in step 301, the transmitter determines the position of a symbol group and the number of symbols included for displaying additional data. For example, as illustrated in FIG. 6, a symbol group is determined.

이후, 상기 송신단은 303단계로 진행하여 상기 추가 데이터에 따라 각 그룹의 심벌을 생성하기 위한 성상도를 선택한다. 예를 들어, 상기 추가 데이터가 '0'인 경우, 상기 도 5의 (a)를 선택하고, 상기 추가 데이터가 '1'인 경우, 상기 도 5의 (b)를 선택한다.In step 303, the transmitter selects a constellation for generating a symbol of each group according to the additional data. For example, when the additional data is '0', FIG. 5A is selected, and when the additional data is '1', FIG. 5B is selected.

상기 성상도를 선택한 후, 상기 송신단은 305단계로 진행하여 상기 선택된 성상도를 사용하는 심벌 그룹에 해당되는 데이터들을 복소 심벌로 변조한다.After selecting the constellation, the transmitter proceeds to step 305 to modulate data corresponding to the symbol group using the selected constellation into a complex symbol.

이후, 상기 송신단은 307단계로 진행하여 프레임을 구성하여 OFDM 변조 후, 수신단으로 신호를 송신한다.In step 307, the transmitting end forms a frame, performs OFDM modulation, and transmits a signal to the receiving end.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 수신단에서 추가 데이터를 추출하는 절차를 도시하고 있다.4 illustrates a procedure of extracting additional data at a receiving end of a broadband wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 4를 참조하면, 상기 수신단은 401단계에서 송신단으로부터 신호가 수신되는지 확인한다.Referring to FIG. 4, the receiver checks whether a signal is received from the transmitter in step 401.

상기 송신단으로부터 신호가 수신되면, 상기 수신단은 403단계로 진행하여 심벌 그룹별로 사용 가능한 모든 성상도에 대해 유클리드 거리를 산출한다. 예를 들어, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 심벌 그룹을 구분하여 심벌 그룹에 포함된 모든 심벌에 대해서 상기 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같은 성상도에 대한 유클리드 거리를 산출한다.When a signal is received from the transmitter, the receiver proceeds to step 403 to calculate Euclidean distance for all constellations available for each symbol group. For example, as shown in FIG. 6, a symbol group is divided to calculate Euclidean distance for constellations as shown in FIGS. 5A and 5B for all symbols included in the symbol group. do.

상기 유클리드 거리를 산출한 후, 상기 수신단은 405 단계로 진행하여 상기 심벌 그룹에 포함된 심벌들의 성상도 별 최소 유클리드 거리 제곱의 누적치를 비교하여 가장 누적치가 작은 성상도에 대한 추가 데이터를 확인한다.After calculating the Euclidean distance, the receiver proceeds to step 405 and compares the cumulative value of the least squares of Euclidean distance for each constellation of the symbols included in the symbol group to identify additional data for the smallest constellation.

도 7은 본 발명에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 추가 데이터의 복원 시 오류 확률을 나타내는 그래프를 도시하고 있다. 여기서, 상기 도 7은 상기 도 5와 같은 16-QAM 방식의 변조 방식을 사용하고, 각 심벌마다 독립적인 레일레이(Rayleigh) 페이딩 채널 통과하는 상황을 가정하였다.7 is a graph showing an error probability when restoring additional data in a broadband wireless communication system according to the present invention. Here, FIG. 7 assumes a situation in which a 16-QAM modulation scheme as shown in FIG. 5 is used and an independent Rayleigh fading channel passes through each symbol.

상기 도 7은 심벌 그룹에 포함된 심벌의 개수가 변화할 때 비트 에너지대 잡 음 비(Eb/N0)에 대한 추가 데이터 추출 오류 확률을 나타내고 있으며, 가로 축은 비트 에너지대 잡음 비, 세로 축은 오류 확률을 의미한다. 상기 도 7에 도시된 바와 같이 심벌 그룹에 포함된 심벌의 개수를 충분히 확보하면, 추가 정보를 신뢰성 있게 복원할 수 있음을 알 수 있다.7 illustrates additional data extraction error probability for the bit energy to noise ratio (E b / N 0 ) when the number of symbols included in the symbol group is changed, and the horizontal axis represents bit energy to noise ratio and the vertical axis represents It means the probability of error. As shown in FIG. 7, it can be seen that additional information can be reliably restored if the number of symbols included in the symbol group is sufficiently secured.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of various modifications within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.

상술한 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템에서 변조시 사용되는 성상도를 변화 시킴으로써, 부가적인 채널 자원의 이용없이 추가 데이터를 송수신할 수 있다.As described above, by changing the constellation used during modulation in a broadband wireless communication system, it is possible to transmit and receive additional data without using additional channel resources.

Claims (16)

광대역 무선통신 시스템에서 송신 장치에 있어서,In the transmitting device in a broadband wireless communication system, 제1데이터에 따라 성상도를 선택하고, 선택된 성상도에 따라 제2데이터를 심벌로 변조하는 변조기와,A modulator for selecting constellations according to the first data and modulating the second data into symbols according to the selected constellations; 상기 심벌을 처리하여 안테나를 통해 송신하는 송신부를 포함하며,It includes a transmitter for processing the symbol and transmitting through the antenna, 상기 변조기는, 한 단위의 제1데이터를 전송하기 위해 선택된 성상도를 소정 개수의 심벌들에 적용하는 것을 특징으로 하는 장치.The modulator is characterized in that for applying a constellation selected to transmit a unit of the first data to a predetermined number of symbols. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변조기는,The modulator, 위상만이 다른 동일한 방식의 성상도 중 하나의 성상도를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.And select one of the constellations of the same manner that differ only in phase. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신부는,The transmitting unit, 심벌을 주파수 자원에 매핑하는 자원 매핑기와,A resource mapper that maps symbols to frequency resources; 상기 주파수 자원에 매핑된 심벌들을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산하여 시간영역 신호로 변환하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthgonal Frequency Division Multiplexing) 변조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulator for transforming symbols mapped to the frequency resource into an inverse fast fourier transform (IFFT) operation to convert a time domain signal. 광대역 무선통신 시스템에서 수신 장치에 있어서,A receiving device in a broadband wireless communication system, 송신단으로부터 신호를 수신하는 수신부와,A receiver which receives a signal from a transmitter, 상기 신호에 포함된 수신 심벌의 변조 성상도를 확인하고, 확인된 성상도가 나타내는 제1데이터를 추출하는 추가정보 추출기와,An additional information extractor for checking a modulation constellation of the received symbol included in the signal and extracting first data indicating the confirmed constellation; 상기 확인된 성상도를 이용하여 심벌을 제2데이터로 복조하는 복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And a demodulator for demodulating symbols into second data using the identified constellations. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 수신부는,The receiver may further comprise: 수신 신호를 FFT(Fast Fourier Tranform) 연산하여 주파수 영역 신호로 변환하는 직교 주파수 분할 다중(OFDM : Orthgonal Frequency Division Multiplexing) 복조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) demodulator for converting the received signal into a fast fourier tranform (FFT) operation and converting the received signal into a frequency domain signal. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 추가정보 추출기는, The additional information extractor, 한 단위의 제1데이터를 나타내는 상기 성상도를 확인하기 위해 소정 개수의 심벌을 이용하는 것을 특징으로 하는 장치.And using a predetermined number of symbols to identify the constellation representing a unit of first data. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 추가정보 추출기는,The additional information extractor, 사용 가능한 성상도들과 상기 수신 심벌의 최소 유클리드 거리를 산출하고, 상기 산출된 최소 유클리드 거리를 이용한 소정 연산의 결과 값을 이용하여 성상도를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.Calculating a usable constellation and the minimum Euclidean distance of the received symbol, and selecting the constellation using the result of a predetermined operation using the calculated minimum Euclidean distance. 제 8항에 있어서,9. The method of claim 8, 상기 추가정보 추출기는,The additional information extractor, 각각의 성상도에 대해 소정 개수 수신 심벌들과의 최소 유클리드 거리 제곱의 누적값을 산출하고, 상기 누적값이 가장 작은 성상도를 선택하는 것을 특징으로 하는 장치.Calculating a cumulative value of the minimum Euclidean distance square with a predetermined number of received symbols for each constellation, and selecting the constellation having the smallest accumulated value. 광대역 무선통신 시스템에서 제1데이터를 삽입하기 위한 방법에 있어서,A method for inserting first data in a broadband wireless communication system, 상기 제1데이터에 따라 제2데이터를 변조하기 위한 성상도를 선택하는 과정과,Selecting a constellation for modulating second data according to the first data; 한 단위의 제1데이터를 전송하기 위한 성상도를 적용할 소정 개수의 심벌들을 선택하는 과정과,Selecting a predetermined number of symbols to which the constellation for transmitting the first data of one unit is applied; 상기 성상도를 이용하여 제2데이터를 상기 소정 개수의 심벌들로 변조하는 과정과,Modulating second data into the predetermined number of symbols using the constellation; 상기 심벌들을 수신단으로 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Transmitting the symbols to a receiving end. 삭제delete 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 선택되는 성상도는,The selected constellation is, 위상만이 다른 동일한 방식의 성상도 중 하나의 성상도인 것을 특징으로 하는 방법.Wherein the phase is only one of the same type of constellations that differ in phase. 광대역 무선통신 시스템에서 제1데이터를 추출하기 위한 방법에 있어서,A method for extracting first data in a broadband wireless communication system, 송신단으로부터 신호가 수신되는지 확인하는 과정과,Checking whether a signal is received from a transmitter, 상기 신호에 포함된 수신 심벌의 변조 성상도를 선택하는 과정과,Selecting a modulation constellation of the received symbol included in the signal; 상기 성상도가 나타내는 상기 제1데이터를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Identifying the first data represented by the constellation. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 성상도를 선택하는 과정은,The process of selecting the constellation, 한 단위의 제1데이터를 나타내는 상기 성상도를 확인하기 위한 소정 개수의 심벌 그룹을 확인하는 과정과,Identifying a predetermined number of symbol groups for identifying the constellation representing the first data of one unit; 상기 심벌 그룹에 포함된 다수의 심벌들 이용하여 성상도를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And identifying a constellation using a plurality of symbols included in the symbol group. 제 13항에 있어서,14. The method of claim 13, 상기 성상도를 선택하는 과정은,The process of selecting the constellation, 사용 가능한 성상도들과 상기 수신 심벌의 최소 유클리드 거리를 산출하는 과정과,Calculating usable constellations and a minimum Euclidean distance of the received symbol; 상기 산출된 최소 유클리드 거리를 이용한 소정 연산의 결과 값을 이용하여 성상도를 선택하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And selecting a constellation using a result value of a predetermined operation using the calculated minimum Euclidean distance. 제 15항에 있어서,16. The method of claim 15, 상기 소정 연산은,The predetermined operation is, 상기 성상도와 소정 개수 수신 심벌들과의 유클리드 거리 제곱의 누적값인 것을 특징으로 하는 방법.And a cumulative value of Euclidean distance squared between the constellation and a predetermined number of received symbols.
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