KR101278025B1 - 직교 주파수 분할 다중화 방식의 ｉ／ｑ 불균형 보상을 위한 수신 장치 및 그 수신 장치에서 수행되는 ｉ／ｑ 불균형 보상 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중화 방식의 ｉ／ｑ 불균형 보상을 위한 수신 장치 및 그 수신 장치에서 수행되는 ｉ／ｑ 불균형 보상 방법 Download PDF

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Abstract

직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치가 개시된다. 수신 장치는 수신 신호를 기저대역의 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호로 복조하는 I/Q 복조부, 및 복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 시간 영역에서 보상하는 I/Q 불균형 보상부를 포함한다. 이를 통해 I/Q 불균형을 해결할 수 있으며, 결과적으로 직교 주파수 분할 다중화 방식 통신 장치의 성능 저하를 억제할 수 있다.

Description

직교 주파수 분할 다중화 방식의 Ｉ／Ｑ 불균형 보상을 위한 수신 장치 및 그 수신 장치에서 수행되는 Ｉ／Ｑ 불균형 보상 방법{Receiving apparatus with OFDM I/Q imbalance compensation and method thereof}
직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 방식에 따른 신호를 수신하는 OFDM 방식 수신 장치에 관한 것으로, 특히 수신 장치에서 I(In-phase) 채널과 Q(Quadrature) 채널의 위상과 이득 등의 불균형을 보상하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 IT원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다.[과제관리번호: 2008-F-017-02, 과제명: 100Gbps급 이더넷 및 광전송기술 개발]
OFDM 방식은 고속의 신호를 다수개의 서브캐리어(sub-carrier)를 이용하여 병렬화하여 전송함으로써, 각 서브캐리어별 전송 속도를 낮추는 통신 방식이다. 이러한 OFDM 방식은 각 서브캐리어가 통신 선로를 따라 진행하면서 겪는 시간지연이나 멀티패스 등의 영향을 완화시킬 수 있다. 또한 OFDM 방식은 서브캐리어들 간의 직교성을 유지시켜 좁은 스펙트럼 안에 많은 데이터를 전송할 수 있는 장점을 제공하며, 주파수 스펙트럼 모양이 사각형에 가까워 인접 채널들 간의 간섭을 회피할 수 있는 장점이 있다.
구체적으로 OFDM 방식의 송신 장치는 고속의 직렬데이터를 저속의 병렬데이터로 분리하고, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 등의 매핑 과정을 거친 후 역방향 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform ,IFFT) 과정을 거쳐 시간 영역 신호로 변환하고, 경우에 따라 파일럿 심볼, 훈련 심볼(Training symbol), Cyclic Prefix(CP)를 삽입하여 복소 신호를 생성한다. 이렇게 생성된 복소 신호의 실수부(Real part)와 허수부(Imaginary part)를 각각 I 채널과 Q 채널이라 할 경우, I 채널 신호와 Q 채널 신호에 각각 90도의 위상 차이를 갖는 캐리어를 인가해서 고주파 신호로 변환하여 송신한다.
수신 장치는 송신 장치로부터 송신된 고주파 신호를 수신하고, 송신 장치에서 행해진 역방향 순서로 먼저 수신된 고주파 신호에 90도 위상차이를 갖는 LO(Local Oscillator) 신호를 곱해서 베이스밴드(baseband) 복소 신호로 만든 후, 주파수 차이 보상과 시간 동기의 과정을 거치고 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform ,FFT)을 통해 주파수 영역 신호로 바꾸고 등화(Equalization)한 후 정보 신호를 추출해낸다.
그런데 이 같은 과정에서 송신 장치 혹은 수신 장치에서 I 채널과 Q 채널에 인가하는 신호 간의 위상 차이가 90도가 아니거나 두 신호의 크기 차이가 발생할 경우, I/Q 불균형이 발생하여 OFDM 시스템의 성능은 크게 저하될 수밖에 없다.
I/Q 불균형을 개선하여 OFDM 방식에서의 성능 저하를 억제한 수신 장치와 I/Q 불균형을 보상하는 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 일 양상에 따른 직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치는 수신 신호를 기저대역의 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호로 복조하는 I/Q 복조부, 및 복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 시간 영역에서 보상하는 I/Q 불균형 보상부를 포함한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 양상에 따른 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치는 수신 신호를 기저대역의 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호로 복조하고, 복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 보상하는 시간 영역 신호 처리부, 시간 영역 신호 처리부로부터 출력된 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환하여 신호 처리하는 주파수 영역 신호 처리부를 포함한다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 일 양상에 따른 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에서 수행되는 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호의 불균형을 보상하는 방법은 기저대역으로 복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 입력받는 단계, 입력된 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 시간 영역에 서 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 시간 영역에서 I/Q 불균형을 보상함에 의해 OFDM 방식 통신 장치의 성능 저하를 억제할 수 있으며, 낮은 신호대잡음비(Signal to Noise Raio, SNR)에서도 안정된 통신 성능을 유지할 수 있고, 좁은 대역에 많은 양의 데이터를 전송할 수 있는 장점이 있다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 OFDM 송신 장치의 예시적인 블록도이다.
병렬화부(100)는 입력되는 고속의 직렬 디지털 신호를 저속의 병렬 디지털 신호들로 병렬화한다. 심볼 매핑부(102)는 병렬화부(100)에 의해 병렬화된 디지털 신호들에 대해 QPSK, 혹은 QAM 등의 심볼 매핑을 수행한다. 이에 따라 하나의 심볼당 여러 개의 비트가 매핑된다. 다음으로, 훈련 심볼 삽입부(104)는 심볼 매핑부(102)에 의해 심볼 매핑된 디지털 신호들에 대해 일정한 주기마다 미리 알고 있는 값의 심볼, 즉 훈련 심볼(training symbol)을 삽입한다. 역 고속 푸리에 변환부(106)는 훈련 심볼이 삽입된 주파수 영역의 디지털 신호들을 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)하여 시간영역의 디지털 신호들로 변환 한다. 역 고속 푸리에 변환부(106)에 의해 시간영역으로 변환된 디지털 신호는 복소 신호가 된다. 역 고속 푸리에 변환부(106)에 의해 시간영역으로 변환된 디지털 신호들은 직렬화부(108)로 입력되며, 직렬화부(108)는 입력된 디지털 신호들을 고속의 직렬 디지털 신호로 변환한다. CP 삽입부(110)는 직렬화부(108)에 의해 직렬화된 고속의 직렬 디지털 신호에 Cyclic prefix(CP)를 삽입한다. DAC-1(112)은 CP가 삽입된 복소 신호에서 실수부의 디지털 신호를 입력받아 아날로그 형태로 변환하며, DAC-2(114)는 CP가 삽입된 복소 신호에서 허수부의 디지털 신호를 입력받아 아날로그 형태로 변환한다. 실수부와 허수부를 각각 I 채널과 Q 채널이라 할 경우, DAC-1(112)로부터 출력된 I 채널 신호와 DAC-2(114)로부터 출력된 Q 채널 신호는 I/Q 변조부(116)로 입력된다.
I/Q 변조부(116)는 입력된 I 채널 신호와 Q 채널 신호에 각각 90도의 위상 차이를 갖는 캐리어를 인가해서 고주파 신호로 변환한 후 통신 선로를 통해 OFDM 수신 장치로 송신한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신 장치의 블록도이다.
OFDM 수신 장치는 시간 영역 신호 처리부(20)와 주파수 영역 신호 처리부(21)를 포함한다. 시간 영역 신호 처리부(20)는 수신 신호를 기저대역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호로 복조하고, 복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 보상한다. 그리고 주파수 영역 신호 처리부(21)는 시간 영역 신호 처리부(20)로부터 출력된 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환하여 신호 처리한다. 이에 대해 다음과 같이 구체적으로 설명한다.
I/Q 복조부(200)는 OFDM 송신 장치로부터 통신 선로를 통해 송신된 고주파 신호를 수신하고, 수신된 고주파 신호에 90도 위상차이를 갖는 LO(local oscillator) 신호를 곱해서 기저대역의 복소 신호로 만든다. 복소 신호의 I 채널 신호는 ADC-1(202)에 입력되고, Q 채널 신호는 ADC-2(204)에 입력된다. ADC-1(202)은 아날로그 형태의 I 채널 신호를 디지털 형태로 변환하고, ADC-2(204)는 아날로그 형태의 Q 채널 신호를 디지털 형태로 변환한다. 시간 동기화부(206)는 ADC-1(202)과 ADC-2(204)로부터 출력된 디지털 신호에 대해 시간 동기(Time Synchronization)를 수행하여 페이로드 데이터의 시작점을 추출한다. 그리고 주파수 오프셋 보상부(208)는 송신 장치의 오실레이터와 수신 장치의 오실레이터의 주파수 차이를 보상한다.
I/Q 불균형 보상부(210)는 송신 장치의 I/Q 변조부(116) 혹은 수신 장치의 I/Q 복조부(200)에 의해 발생하는 I/Q 불균형을 보상한다. 도 2에서는 I/Q 불균형 보상부(210)가 주파수 오프셋 보상부(208) 후에 위치하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 고속 푸리에 변환부(216) 이전에 임의의 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, I/Q 불균형 보상부(210)는 도 2에 도시된 바와 달리 주파수 오프셋 보상부(208) 전단에 위치할 수도 있다. 또 다른 예로, I/Q 불균형 보상부(210)는 주파수 오프셋 보상부(208)의 전단과 후단 모두에 위치할 수 있다.
CP 제거부(212)는 디지털 신호에서 CP를 제거하며, 병렬화부(214)는 CP가 제거된 디지털 신호를 병렬화한다. 병렬화된 디지털 신호들은 고속 푸리에 변환부(216)로 입력되며, 고속 푸리에 변환부(216)는 입력된 디지털 신호들에 대해 고 속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 수행하여 시간 영역의 신호들에서 주파수 영역의 신호들로 전환한다. 훈련 심볼 제거부/등화부(218)는 주파수 영역으로 전환된 병렬 신호들로부터 훈련 심볼을 제거하며, 등화(Equalization) 과정을 수행한다. 이후 심볼 디매핑부(220)는 등화 과정을 거친 병렬 신호들에 대해 디매핑(demapping)을 수행하며, 직렬화부(222)는 디매핑된 병렬 신호들을 직렬화하여 출력한다.
참고로, 도 1과 도 2에서 입력과 출력은 직렬 신호인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 외부와의 인터페이스를 위해 병렬화부(100)와 직렬화부(222)를 제거하고 병렬로 입출력할 수도 있다. 이하 본 발명의 일 양상에 따른 I/Q 불균형 보상부(210)에 의해 I/Q 불균형 보상이 어떻게 이루어지는지 구체적으로 설명하기로 한다.
우선, OFDM I/Q 변복조 과정에서 발생하는 I/Q 불균형에 대해 살펴본다. r(t)가 이상적인 시간영역 OFDM 신호라 가정했을 경우, 송신 장치의 I/Q 변조 과정에서 발생하는 I/Q 불균형으로 인한 OFDM 신호는 수학식 1과 같이 표현된다.
yo(t) = (G1r(t) + G* 2r*(t))exp(jωst) + (G* 1r*(t) + G2r(t))exp(-jωst)
여기서 G1과 G2는 각각 다음과 같이 표현된다.
G1 = (1+εtexp(jφt))/2
G2 = (1-εtexp(-jφt))/2
그리고 ωs는 송신 장치의 오실레이터 주파수, εt와 φt는 각각 I/Q 변조부(116)에 의해 발생하는 I 채널과 Q 채널의 크기와 위상 차이이다.
수신 장치와 송신 장치의 주파수 오프셋이 ωo인 경우, 이상적인 수신 장치로 수신된 OFDM 신호는 수학식 2와 같이 표현된다.
ye(t) = (G1r(t) + G* 2r*(t))exp(-jωot)
I/Q 변조부(116)가 이상적인 경우, 즉 εt=1, φt=0일 경우 시간영역에서 OFDM 신호의 실수부와 허수부를 이용하여 성상도를 그리면 도 3의 (a)와 같이 원형이 되며, FFT 후의 신호는 도 3의 (c)와 같이 된다. 그러나 I/Q 변조부(116)가 이상적이지 않을 경우, G1과 G2에 의해 시간영역 OFDM 신호는 도 3의 (b)와 같이 타원형의 왜곡이 발생하며, FFT 후의 신호는 도 3의 (d)와 같이 크기와 위상이 열화된다.
한편, 이상적인 I/Q 변조부(116)에 의해 변조된 OFDM 신호는 수학식 3과 같이 표현되며, 수신 장치의 I/Q 복조부(200)에 의해 신호 왜곡이 발생하는 경우 OFDM 신호는 수학식 4와 같이 K1과 K2에 의해 왜곡이 발생하는 것으로 표현된다.
yo(t) = r(t)exp(jωst) + r*(t)exp(-jωst)
ye(t) = K1r(t)exp(jωot) + K2r*(t)exp(-jωot)
여기서 K1과 K2는 각각 다음과 같이 표현된다.
K1 = (1 + εrexp(-jφr))/2
K2 = (1 - εrexp(jφr))/2
εr과 φr은 각각 I/Q 복조부(200)에서 발생하는 I/Q 채널의 크기와 위상 차이를 나타내고, ωo는 I/Q 변조부(116)의 오실레이터와 I/Q 복조부(200)의 오실레이터 사이의 주파수 차이이다. I/Q 변조부(116)에 의해I/Q 불균형과 유사하게 I/Q 복조부(200)에 의한 I/Q 불균형의 경우에도, 주파수 오프셋을 보상한 후에는 도 3의 (b)와 같이 수신된 OFDM 신호의 왜곡이 발생하며. FFT 후의 신호는 도 3의 (d)와 같이 위상이 열화된다.
한편, 주파수 오프셋과 I/Q 불균형이 함께 발생하면, OFDM 신호의 왜곡이 발생한다. 송신 장치의 I/Q 변조부(116)에 의한 I/Q 불균형과 주파수 오프셋이 함께 발생하면, I/Q 불균형이 있음에도 마치 I/Q 불균형이 없는 것과 같은 원형의 성상도가 도 4의 (a)와 같이 생성된다. 그리고 수신 장치의 I/Q 복조부(200)에 의한 I/Q 불균형이 있을 때, I/Q 불균형을 보상하지 않고 주파수 오프셋을 보상하면, I/Q 불균형이 있음에도 I/Q 불균형이 없는 것과 같은 원형의 성상도가 도 4의 (b)와 같이 생성된다.
따라서 송신 장치의 I/Q 변조부(116)에 의한 I/Q 불균형이 발생할 경우, 주파수 오프셋이 보상된 후 I/Q 불균형 보상이 이루어져야 한다. 그리고 수신 장치의 I/Q 복조부(200)에 의한 I/Q 불균형이 발생할 경우, I/Q 불균형이 보상된 후 주파수 오프셋이 보상되어야 한다. 또한 송신 장치의 I/Q 변조부(116)와 수신 장치의 I/Q 복조부(200)에 의해 I/Q 불균형이 모두 발생할 수 있으므로, 주파수 오프셋 보상 전후에 I/Q 불균형이 보상되어야 할 수도 있다. 그리고 주파수 오프셋이 발생하지 않는 OFDM 시스템 구조에서는 FFT 전에 한번만 I/Q 불균형 보상이 수행되면 된다. 이러한 각각의 경우에 따라, I/Q 불균형 보상부(210)는 주파수 오프셋 보상부(208)의 전 혹은 후에 위치하거나 양측에 모두 위치할 수 있으며, 주파수 오프셋 보상부(208)가 없는 구조의 경우에는 고속 푸리에 변환부(216) 이전에 위치하면 된다.
한편, 본 발명의 일 양상에 따라 I/Q 불균형 보상부(210)는 서로 직교하지 않는 두 벡터를 서로 직교(orthogonal)하게 만드는 직교화 알고리즘을 사용하여 I/Q 불균형을 보상한다. 직교화 알고리즘은 서로 직교하지 않는 두 벡터에 대해 직교화 과정을 거침으로써 서로 직교하고 크기가 정규화된 벡터로 바꿔주는 역할을 한다. 따라서 I/Q 불균형 보상부(210)는 직교화 알고리즘을 사용하여 I/Q 변복조의 불완전성으로 인해 발생된 I 채널과 Q 채널의 크기 차이와 90도가 아닌 위상 오류를 보상할 수 있다.
직교하지 않는 I 채널과 Q 채널을 각각 rI(t), rQ(t)라고 가정했을 때, I/Q 불균형 보상부(210)는 다음과 같은 수학식들을 이용하여 서로 직교하는 rI o(t), rQ o(t)를 만들어 낸다.
rI o(t) = rI(t)/sqrt(PI)
rQ′(t) = rQ(t) -ρrI(t)/PI, ρ = E{rI(t), rQ(t)}
rQ o(t) = rQ′(t)/sqrt(PQ)
여기서 PI와 PQ는 각각 rI(t)와 rQ′(t)의 평균 파워를 나타낸다.
I/Q 불균형 보상부(210)가 직교화 알고리즘을 사용하여 I/Q 불균형을 보상할 경우, 도 5의 (a)와 같이 I/Q 불균형으로 인해 타원형으로 왜곡된 성상도를 도 5의 (b)와 같이 원형으로 만들 수 있다. 즉, 직교화 알고리즘을 사용하는 I/Q 불균형 보상부(210)는 시간영역에서 타원형 혹은 원형이 아닌 왜곡된 형태의 성상도를 원형의 성상도로 전환하여 I/Q 불균형을 보상하는 역할을 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 시간 영역에서 I/Q 불균형을 보상했을 경우의 OFDM 시스템의 성능 향상 정도를 나타낸 그래프이다. I 채널과 Q 채널의 위상오류가 30도일 경우, SNR 패널티가 4dB 이상 발생한다. 이는 I/Q 불균형이 30도 있을 경우, 추가적인 4dB의 SNR이 필요함을 의미한다. 그러나 시간영역에서 I/Q 불균형을 보상한 경우, SNR 패널티는 0.2dB 이하로 낮게 유지됨을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 OFDM 시스템의 블록도이다.
상술한 I/Q 불균형 보상부(210)는 OFDM 수신 장치의 디지털 신호 프로세서(DSP)(700)에 구현된다. 그리고 송신 장치와 수신 장치의 오실레이터 역할은 레이저 다이오드(116-1, 200-1)가 수행한다. 그리고 고주파 변조기와 저주파 복조기 역할은 각각 마흐젠더(Mach-Zehnder)형 변조기(116-2)와 90도 광 하이브리드(200-2)가 수행한다. 상술한 I/Q 불균형 보상부(210)는 도 7의 예에 따른 광통신에서는 물론, 무선, 유선, RF 통신 등 OFDM 방식을 사용하는 통신 시스템에 폭넓게 사용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신 장치에서 수행되는 I/Q 불균형 보상 방법의 흐름도이다.
OFDM 수신 장치의 DSP(700)는 I/Q 복조부(200)에 의해 복조되고 ADC-1(202)과 ADC-2(204)에 의해 디지털 형태로 변환된 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 입력받는다(단계 800). 그리고 알려진 바와 같이, DSP(700)는 입력된 디지털 신호에 대해 시간 동기화, 주파수 오프셋 보상, FFT 등의 과정을 수행한다. 그리고 본 발명의 특징적인 양상에 따라 DSP(700)는 입력된 I 채널 신호와 Q 채널 신호에 대해 시간 영역에서 I/Q 불균형을 보상한다(단계 810). 즉, DSP(700)는 FFT 수행 전에 I/Q 불균형 보상 과정을 수행한다. DSP(700)는 주파수 오프셋 보상 전에 I/Q 불균형을 수행할 수 있고, 주파수 오프셋 보상 후에 I/Q 불균형을 수행할 수도 있으며, 주파수 오프셋 보상 전과 보상 후에 모두 I/Q 불균형을 수행할 수도 있다. 그리고 주파수 오프셋 보상 과정이 없는 경우, DSP(700)는 FFT 단계가 수행되기 전 임의의 단계에서 I/Q 불균형 과정을 일 회 수행한다.
본 발명의 일 양상에 따라 DSP(700)는 단계 810에서 직교화 알고리즘을 이용하여 I/Q 불균형을 보상한다. 직교화 알고리즘은 서로 직교하지 않는 두 벡터에 대해 직교화 과정을 거침으로써 서로 직교하고 크기가 정규화된 벡터로 바꿔주는 역할을 한다. 따라서 DSP(700)는 직교화 알고리즘을 사용하여 I/Q 변복조의 불완전성으로 인해 발생된 I 채널과 Q 채널의 크기 차이와 90도가 아닌 위상 오류를 보상할 수 있다. 직교하지 않는 I 채널과 Q 채널을 각각 rI(t), rQ(t)라고 가정했을 때, DSP(210)는 위에 언급된 수학식 5, 수학식 6, 그리고 수학식 7을 이용하여 서로 직교하는 rI o(t), rQ o(t)를 만들어 낼 수 있다. 이에 따라 DSP(700)는 I/Q 불균형을 보상할 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 OFDM 송신 장치의 예시적인 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신 장치의 블록도.
도 3은 I/Q 불균형 유무에 따른 시간영역 성상도.
도 4는 I/Q 불균형과 주파수 오프셋이 함께 발생할 경우의 성상도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역에서의 I/Q 불균형 보상 과정 전 후의 성상도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 시간 영역에서 I/Q 불균형을 보상했을 경우의 OFDM 시스템의 성능 향상 정도를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 OFDM 시스템의 블록도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신 장치에서 수행되는 I/Q 불균형 보상 방법의 흐름도.

Claims (10)

  1. 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에 있어서,
    수신 신호를 기저대역의 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호로 복조하는 I/Q 복조부;
    상기 복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 시간 영역에서 보상하는 I/Q 불균형 보상부; 및
    주파수 오프셋을 보상하기 위한 주파수 오프셋 보상부;를 포함하되,
    상기 I/Q 불균형 보상부는 상기 I/Q 복조부의 복조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형 보상을 위해 상기 주파수 오프셋 보상부의 전단에 위치하며, 송신 장치에서의 I/Q 변조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형 보상을 위해 상기 주파수 오프셋 보상부의 후단에도 위치하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 I/Q 불균형 보상부는 상기 복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 직교하게 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치.
  3. 삭제
  4. 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에 있어서,
    수신 신호를 기저대역의 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호로 복조하고, 복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호에 대한 주파수 오프셋을 보상하며, 복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 보상하는 시간 영역 신호 처리부; 및
    상기 시간 영역 신호 처리부로부터 출력된 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환하여 신호 처리하는 주파수 영역 신호 처리부;를 포함하되,
    상기 시간 영역 신호 처리부는 상기 주파수 오프셋 보상 전에 상기 복조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 보상하며, 상기 주파수 오프셋 보상 후에 송신 장치에서의 I/Q 변조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 재보상하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시간 영역 신호 처리부는 상기 복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 직교시켜 I/Q 불균형을 보상함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 I/Q 불균형 보상을 위한 수신 장치.
  6. 삭제
  7. 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에서 수행되는 I(In-phase) 채널 신호와 Q(Quadrature) 채널 신호의 불균형을 보상하는 방법에 있어서,
    수신 신호를 기저대역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호로 복조하는 단계;
    복조된 시간 영역의 I 채널 신호와 Q 채널 신호에 대한 주파수 오프셋을 보상하는 단계; 및
    복조된 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 시간 영역에서 보상하되, 상기 주파수 오프셋 보상 전에 상기 복조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 보상하며, 상기 주파수 오프셋 보상 후에 송신 장치에서의 I/Q 변조에 의해 발생하는 I 채널 신호와 Q 채널 신호의 불균형을 재보상하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에서 수행되는 I/Q 불균형 보상 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보상하는 단계는, 상기 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 직교하게 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 방식의 수신 장치에서 수행되는 I/Q 불균형 보상 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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