KR101304228B1 - Hybrid orthogonal frequency division multiple access system and method - Google Patents
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Abstract
송신기와 수신기를 포함하는 하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템을 개시한다. 송신기는 제1 확산 OFDMA 서브어셈블리, 제1 비확산 OFDMA 서브 어셈블리 및 제1 공통 서브어셈블리를 포함한다. 제1 확산 OFDMA 서브어셈블리는 입력 데이터를 확산시키고 그 확산된 데이터를 제1 부반송파 그룹에 매핑시킨다. 제1 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 입력 데이터를 제2 부반송파 그룹에 매핑시킨다. 제1 공통 서브어셈블리는 제1 및 제2 부반송파 그룹에 매핑된 입력 데이터를 OFDMA를 이용하여 송신한다. 수신기는 제2 확산 OFDMA 서브어셈블리, 제2 비확산 OFDMA 서브어셈블리 및 제2 공통 서브어셈블리를 포함한다. 제2 공통 서브어셈블리는 수신된 데이터를 처리하여, 부반송파에 매핑된 데이터를 OFDMA를 이용하여 복원한다. 제2 확산 OFDMA 서브어셈블리는 코드 도메인에서 사용자 데이터를 분리하여 제1 입력 데이터를 복원하고 제2 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 제2 입력 데이터를 복원한다. A hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system comprising a transmitter and a receiver is disclosed. The transmitter includes a first spread OFDMA subassembly, a first non-spread OFDMA subassembly, and a first common subassembly. The first spreading OFDMA subassembly spreads the input data and maps the spread data to the first subcarrier group. The first non-spread OFDMA subassembly maps the input data to the second subcarrier group. The first common subassembly transmits input data mapped to the first and second subcarrier groups using OFDMA. The receiver includes a second spread OFDMA subassembly, a second non-spread OFDMA subassembly, and a second common subassembly. The second common subassembly processes the received data to recover data mapped to the subcarrier using OFDMA. The second spread OFDMA subassembly separates user data in the code domain to recover the first input data and the second non-spread OFDMA subassembly recovers the second input data.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : OFDMA) 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication system. More specifically, the present invention relates to a hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system and method.
미래의 무선 통신 시스템은 무선 인터넷 액세스와 같은 광대역 서비스를 가입자에게 제공할 것으로 예상되고 있다. 그러한 광대역 서비스는 시간 분산적이고 주파수 선택적인 무선 채널을 통한 믿을 수 있고 처리량이 높은 전송을 필요로 한다. 그러나, 그 무선 채널은 다중경로 페이딩에 의해 야기되는 심볼간 간섭(ISI : Inter-Symbol Interference)을 받게 되고 스펙트럼이 제한되게 된다. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 및 OFDMA는 차세대 무선 통신 시스템의 가장 유망한 솔루션 중 하나이다.Future wireless communication systems are expected to provide broadband services such as wireless Internet access to subscribers. Such broadband services require reliable and high throughput transmission over time-distributed and frequency selective radio channels. However, the radio channel is subject to inter-symbol interference (ISI) caused by multipath fading and the spectrum is limited. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and OFDMA are one of the most promising solutions for next generation wireless communication systems.
OFDM은 그 OFDM 시스템에 이용된 부반송파가 주파수 중복되고 적응 변조 및 코딩 방식(MCS : Modulation Coding Scheme)이 부반송파에 채택되기 때문에 스펙트럼 효율이 높다. 또한, OFDM의 구현에 있어서, 기저대역 변조 및 복조를 간단한 역 고속 푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)과 고속 푸리에 변환(FFT) 연산으로 수행하기 때문에 매우 간단하다. OFDM의 다른 이점으로는 수신기 구조가 단순하다는 점과, 다중 경로 환경에서 로버스트성이 우수하다는 점이 있다.OFDM has high spectral efficiency because the subcarriers used in the OFDM system are frequency overlapped and an adaptive modulation and coding scheme (MCS) is adopted for the subcarriers. In addition, in the implementation of OFDM, baseband modulation and demodulation are very simple because they are performed by simple Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) and Fast Fourier Transform (FFT) operations. Other advantages of OFDM include the simplicity of the receiver structure and the robustness in a multipath environment.
OFDM 및 OFDMA은 디지털 오디오 방송(DAB : Digital Audio Broadcast), 지상 디지털 오디오 방송(DAB-T : : Digital Audio Broadcast Terrestrial), IEEE 802.11a/g, IEEE 802.16, 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL : Asymmetric Digital Subscriber Line) 등의 몇몇 무선/유선 통신 표준에 의해 채택되고 있으며, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) LTE(Long Term Evolution), CDMA 2000 진화, 4세대(4G) 무선 통신 시스템, IEEE 802.11n 등에 채택될 것으로 검토되고 있다.OFDM and OFDMA are Digital Audio Broadcast (DAB), Terrestrial Digital Audio Broadcast (DAB-T: Digital Audio Broadcast Terrestrial), IEEE 802.11a / g, IEEE 802.16, Asymmetric Digital Subscriber (ADSL) It is being adopted by several wireless / wired communication standards such as Line, and will be adopted by 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE), CDMA 2000 Evolution, 4th Generation (4G) Wireless Communication System, IEEE 802.11n, etc. It is considered.
OFDM 및 OFDMA에 내재된 한가지 중요한 문제는 주파수 재사용 인수 1을 달성하기 위해 셀간 간섭을 완화하거나 제어하는 것이 어렵다는 점이다. 셀간 간섭을 완화하기 위해 셀간에 부반송파 할당 공조 및 주파수 호핑이 제안되고 있다. 그러나, 이들 방법의 효과는 제한적이다.One important problem inherent to OFDM and OFDMA is that it is difficult to mitigate or control intercell interference to achieve frequency reuse factor 1. Subcarrier allocation coordination and frequency hopping have been proposed between cells to mitigate intercell interference. However, the effectiveness of these methods is limited.
본 발명은 하이브리드 OFDMA 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 시스템은 송신기와 수신기를 포함한다. 송신기는 제1 확산 OFDMA 서브어셈블리, 제1 비확산 OFDMA 서브어셈블리 및 제1 공통 서브어셈블리를 포함한다. 제1 확산 OFDMA 서브어셈블리는 입력 데이터를 확산시키고 그 확산된 데이터를 제1 부반송파 그룹에 매핑시킨다. 제1 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 입력 데이터를 제2 부반송파 그룹에 매핑시킨다. 제1 공통 서브어셈블리는 제1 부반송파 그룹과 제2 부반송파 그룹에 매핑된 입력 데이터를 OFDMA를 이용하여 송신한다. 수신기는 제2 확산 OFDMA 서브어셈블리, 제2 비확산 OFDMA 서브어셈블리 및 제2 공통 서브어셈블리를 포함한다. 수신기의 제2 공통 서브어셈블리는 수신된 데이터를 처리하여, 부반송파에 매핑된 데이터를 OFDMA를 이용해서 복원한다. 제2 확산 OFDMA 서브어셈블리는 코드 도메인에서 사용자 데이터를 분리하여 제1 입력 데이터를 복원하고, 제2 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 제2 입력 데이터를 복원한다.The present invention relates to a hybrid OFDMA system and method. The system includes a transmitter and a receiver. The transmitter includes a first spread OFDMA subassembly, a first non-spread OFDMA subassembly, and a first common subassembly. The first spreading OFDMA subassembly spreads the input data and maps the spread data to the first subcarrier group. The first non-spread OFDMA subassembly maps the input data to the second subcarrier group. The first common subassembly transmits input data mapped to the first subcarrier group and the second subcarrier group using OFDMA. The receiver includes a second spread OFDMA subassembly, a second non-spread OFDMA subassembly, and a second common subassembly. The second common subassembly of the receiver processes the received data to recover the data mapped to the subcarrier using OFDMA. The second spread OFDMA subassembly separates user data from the code domain to recover first input data, and the second non-spread OFDMA subassembly recovers second input data.
본 발명은 셀간 간섭을 완화하거나 제어하는 것이 용이한 하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a hybrid orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system and method that facilitates mitigating or controlling intercell interference.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 예시적인 하이브리드 OFDMA 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 도메인 확산 및 부반송파 매핑의 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 주파수 도메인 확산 및 부반송파 매핑의 다른 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 부반송파의 시간-주파수 호핑의 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따라 구성된 예시적인 시간-주파수 레이크 결합기의 블록도.1 is a block diagram of an exemplary hybrid OFDMA system constructed in accordance with the present invention.
2 illustrates an example of frequency domain spreading and subcarrier mapping according to the present invention;
3 illustrates another example of frequency domain spreading and subcarrier mapping according to the present invention;
4 illustrates an example of time-frequency hopping of a subcarrier in accordance with the present invention.
5 is a block diagram of an exemplary time-frequency rake combiner constructed in accordance with the present invention.
이하, 용어 "송신기"와 "수신기"는 사용자 장비(UE : User Equipment), 무선 송수신 유닛(WTRU : Wireless Transmit/Receive Unit), 이동국, 고정형이나 이동형 가입자 유닛, 페이저, 노드 B, 기지국, 사이트 컨트롤러, 액세스 포인트 또는 무선 환경에서 동작할 수 있는 그 외 다른 형태의 장치를 포함하나, 여기에 한정되지는 않는다. Hereinafter, the terms "transmitter" and "receiver" refer to user equipment (UE), wireless transmit / receive unit (WTRU), mobile station, fixed or mobile subscriber unit, pager, node B, base station, site controller. And other types of devices capable of operating in an access point or wireless environment.
본 발명의 특징부는 집적 회로(IC)로 편성되거나 복수의 상호 접속 구성요소를 포함하는 회로로 구성될 수 있다.Features of the present invention may be organized into integrated circuits (ICs) or composed of circuits including a plurality of interconnecting components.
본 발명은 IEEEE 802.11, IEEE 802.16, 3세대(3G) 셀룰러 시스템, 4G 시스템, 위성 통신 시스템 등의, OFDMA(또는 OFDM) 및/또는 코드 분할 다중 액세스(CDMA : Code Division Multiple Access)를 이용하는 임의의 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention utilizes OFDMA (or OFDM) and / or Code Division Multiple Access (CDMA), such as IEEEE 802.11, IEEE 802.16, 3rd generation (3G) cellular systems, 4G systems, satellite communications systems, and the like. It can be applied to a wireless communication system.
도 1은 본 발명에 따른, 송신기(100)와 수신기(200)를 포함하는 예시적인 하이브리드 OFDMA 시스템(10)의 블록도이다. 송신기(100)는 확산 OFDMA 서브어셈블리(130), 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140), 및 공통 서브어셈블리(150)를 포함한다. 확산 OFDMA 서브어셈블리(130)에 있어서, (1인 이상의 사용자에 대한)입력 데이터(101)가 확산 코드에 의해 확산되어 복수의 칩(103)을 생성한 다음, 그 칩(103)은 부반송파에 매핑된다. 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140)에서는, (1인 이상의 서로 다른 사용자에 대한)입력 비트(111)가 확산없이 부반송파에 매핑된다.1 is a block diagram of an exemplary
확산 OFDMA 어셈블리(130)는 확산기(102)와 제1 부반송파 매핑 유닛(104)을 포함한다. 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140)는 직렬-병렬(S/P) 컨버터(112)와 제2 부반송파 매핑 유닛(114)을 포함한다. 공통 서브어셈블리(150)는 N포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT) 프로세서(112), 병렬-직렬(P/S) 컨버터(124), 및 순환 프리픽스(CP : Cyclic Prefix) 삽입 유닛(126)을 포함한다.The spread OFDMA assembly 130 includes a
시스템에 N개의 부반송파가 있고 시스템에서 동시에 K명의 서로 다른 사용자가 통신하고 있다고 할 때, K명의 사용자 가운데, KS명의 사용자에 대한 데이터는 확산 OFDMA 서브어셈블리(130)를 통해 송신된다. 확산 OFDMA 서브어셈블리(130)와 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140)에 이용된 부반송파의 수는 각각 NS와 NO이다. NS와 NO의 값은 0 ≤NS≤N, 0≤NO≤N 및 NS + NO ≤N라는 조건을 만족해야 한다.When there are N subcarriers in the system and K different users are communicating at the same time in the system, data for the K S users among the K users is transmitted through the spread OFDMA subassembly 130. The number of subcarriers used for the spread OFDMA subassembly 130 and the non-spread OFDMA subassembly 140 is N S and N O, respectively. The value of N and S N O is 0 ≤N S ≤N, 0≤N O ≤N N and S + N O The condition of ≤N must be satisfied.
입력 데이터(101)는 확산기(102)에 의해 복수의 칩(103)으로 확산된다. 칩(103)은 부반송파 매핑 유닛(104)에 의해 NS개의 부반송파에 매핑된다. 확산은 시간 도메인이나 주파수 도메인에서 또는 양 도메인에서 이루어질 수 있다. 특정 사용자에 있어서, 시간 도메인과 주파수 도메인에서의 확산 인수를 각각 SFt과 SFf로 표시한다. 그 사용자에 대한 결합 확산 인수는 SFjoint로 표시하며, SFt× SFf와 같다. SFt =1인 경우, 주파수 도메인에서만 확산이 이루어지고, SFf=1인 경우 시간 도메인에서만 확산이 이루어진다. 사용자 i에 대한 주파수 도메인 확산은 그 사용자 i에게 할당된 부반송파의 수, 즉 NS(i)로 제한된다. 부반송파의 할당은 정적 또는 동적일 수 있다. 모든 사용자 i에 있어서, NS(i) = NS인 경우, 확산 OFDMA는 확산 OFDM이 된다.The
하나의 부반송파는 확산 OFDMA 서브어셈블리(130)에서 복수의 사용자에게 매핑될 수 있다. 이 경우, 동일한 부반송파에 매핑된 2명 이상의 사용자의 입력 데이터(101)는 코드 다중화되기 때문에, 상이한 확산 코드를 이용하여 확산되어야 한다. 확산이 시간 및 주파수 양 도메인에서 이루어지면, 사용자에게 지정된 확산 코드는 시간 도메인이나 주파수 도메인에서 또는 양 도메인에서 다를 수 있다.One subcarrier may be mapped to a plurality of users in the spread OFDMA subassembly 130. In this case, since the
도 2는 본 발명에 따른 주파수 도메인 확산 및 부반송파 매핑의 예를 나타내고 있다. 입력 데이터(101)는 곱셈기(202)에 의해 확산 코드(204)와 곱해져 복수의 칩(103')을 생성한다. 이 칩(103')은 S/P 변환기(206)에 의해 병렬 칩(103)으로 변환된다. 그리고, 각각의 병렬 칩(103)은 IDFT 프로세서(122)에 보내지기 전에 부반송파 매핑 유닛(104)에 의해 부반송파 중 하나에 매핑된다.2 shows an example of frequency domain spreading and subcarrier mapping according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 주파수 도메인 확산 및 부반송파 매핑의 다른 예를 나타내고 있다. 확산기에서 확산 코드를 곱하는 것 대신에, 반복기(302)를 사용해서 각각의 입력 데이터(101)를 칩 레이트에서 다수 회 반복하여 칩(103')을 생성할 수 있다. 그리고, 칩(103')은 S/P 변환기(304)에 의해 병렬 칩(103)으로 변환된다. 각각의 병렬 칩(103)은 IDFT 프로세서(122)에 보내지기 전에 부반송파 매핑 유닛(104)에 의해 부반송파 중 하나에 매핑된다. 3 shows another example of frequency domain spreading and subcarrier mapping according to the present invention. Instead of multiplying the spreading code in the spreader,
이와 다르게, 입력 데이터를 시간 도메인에서 확산하는 경우, 각각의 입력 데이터는 확산기에 의해 확산되어 복수의 칩 스트림을 생성하며, 그 칩 스트림이 부반송파에 매핑된다. 이 경우에, 시간 도메인 확산도 확산 코드를 이용하는 일없이 입력 데이터의 단순한 반복에 의해 수행될 수 있다.Alternatively, when input data is spread in the time domain, each input data is spread by a spreader to produce a plurality of chip streams, which are mapped to subcarriers. In this case, time domain spreading can also be performed by simple iteration of the input data without using a spreading code.
공통 파이롯트는 확산 OFDMA 서브어셈블리(130)에서 사용된 부반송파 상에서 송신될 수 있다. 다른 사용자 데이터와 구별하기 위하여, 공통 파이롯트도 확산된다.The common pilot may be transmitted on the subcarriers used in spread OFDMA subassembly 130. To distinguish it from other user data, common pilots are also spread.
다시 도 1을 참조하면, 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140)에서, 서로 다른 사용자의 입력 비트(111)는 S/P 컨버터(112)에 의해 병렬 비트(113)로 변환된다. 부반송파 매핑 유닛(114)은 사용자를 하나 이상의 부반송파에 할당하여 각각의 부반송파는 기껏해야 한 명 사용자에 의해 사용되며 각 사용자로부터의 비트는 부반송파 매핑 유닛에 의해 그 사용자에게 할당된 부반송파에 매핑된다. 이런 식으로, 사용자는 주파수 도메인에서 다중화된다. 사용자 i에게 할당된 부반송파의 수는 NO(i)로 표시되며, 0≤NO(i)≤NO이다. 부반송파의 할당은 정적 또는 동적일 수 있다.Referring back to FIG. 1, in the
본 발명에 따르면, 시간-주파수 호핑은 비확산 OFDMA 서브어셈블리(140)에 대하여 각각의 셀에서 의사랜덤하게 이루어질 수 있다. 시간 도메인 호핑에 의해, 한 셀에서 송신하는 사용자는 시간마다 변한다(즉, 하나 또는 여러 OFDM 심볼 또는 프레임을 통해). 주파수 도메인 호핑에 의해, 한 셀에서 송신하는 사용자에게 할당된 부반송파는 하나 또는 여러 OFDM 심볼 또는 프레임에 대하여 호핑된다. 이런 식으로, 셀간 간섭은 사용자와 셀 사이에서 완화되고 평균화될 수 있다.According to the present invention, time-frequency hopping may be pseudorandom in each cell with respect to the
도 4는 10개의 부반송파, 즉 s0-s9를 본 발명에 따라 T0-T6의 시간 구간동안 사용하는 경우의 시간-주파수 호핑의 예를 나타내고 있다. 예컨대, 도 2에서, 부반송파(s3, s5, s8)가 확산 OFDMA에 사용되고, 나머지 부반송파가 비확산 OFDMA에 사용된다. 비확산 OFDMA에 할당된 부반송파의 경우, 사용자에게 할당된 부반송파와 시간 구간은 의사랜덤하게 호핑한다. 예컨대, 사용자 1의 데이터는 T0에서 s9, T1에서 s7, T3에서 s7, T4에서 s1과 s9를 통해 송신되고, 사용자 2의 데이터는 T0에서 s4, T1에서 s6, T2에서 s3, T4에서 s0과 s4를 통해 송신된다. 이에 따라, 서로 다른 사용자의 데이터는 상이한 OFDM 심볼 또는 프레임을 통해 송신되고, 셀간 간섭은 완화된다.4 shows an example of time-frequency hopping when 10 subcarriers, s0-s9, are used during the time interval of T0-T6 according to the present invention. For example, in FIG. 2, subcarriers s3, s5, and s8 are used for spread OFDMA, and the remaining subcarriers are used for non-spread OFDMA. In the case of subcarriers allocated to non-spread OFDMA, the subcarriers and time intervals allocated to the user hop pseudorandomly. For example, user 1's data is sent through T0 to s9, T1 to s7, T3 to s7, T4 to s1 and s9, and user 2's data to T0 to s4, T1 to s6, T2 to s3, T4 to s0 and is sent via s4. Accordingly, data of different users is transmitted through different OFDM symbols or frames, and intercell interference is mitigated.
다시 도 1을 참조하면, 칩(105)과 데이터(115) 모두는 IDFT 프로세서(122)에 공급된다. IDFT 프로세서(122)는 칩(105)과 데이터(115)를 시간 도메인 데이터(123)로 변환한다. IDFT는 IFFT 또는 등가의 연산에 의해 구현될 수 있다. 그리고, 시간 도메인 데이터(123)는 P/S 컨버터(124)에 의해 직렬 데이터(125)로 변환된다. 그리고, CP(Cyclic Prefic)[보호 구간(GP : Guard Period)이라고도 알려짐]가 CP 삽입 유닛(126)에 의해 직렬 데이터(125)에 추가된다. 그리고 데이터(127)는 무선 채널(160)을 통해 송신된다.Referring again to FIG. 1, both the
수신기(200)는 확산 OFDMA 서브어셈블리(230), 비확산 OFDMA 서브어셈블리(240), 및 하이브리드 OFDMA를 위한 공통 서브어셈블리(250)를 포함한다. 공통 서브어셈블리(250)는 CP 제거 유닛(202), P/S 컨버터(204), N 포인트 이산 푸리에 변환(DFT : Discrete Fourier Transform) 프로세서(206), 이퀄라이저(208) 및 부반송파 디매핑(demapping) 유닛(210)을 포함한다. 확산 OFDMA 서브어셈블리(230)는 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)을 포함하고, 비확산 OFDMA 서브어셈블리(240)는 P/S 컨버터(216)를 포함한다.
수신기(200)는 채널을 통해 송신된 데이터(201)를 수신한다. CP는 수신된 데이터(201)로부터 CP 제거 유닛(202)에 의해 제거된다. CP가 제거된 데이터(203)는 시간 도메인 데이터이며 S/P 컨버터(204)에 의해 병렬 데이터(205)로 변환된다. 병렬 데이터(205)는 DFT 프로세서(206)에 공급되어 주파수 도메인 데이터(207)로 변환되는데, 이것은 N개의 부반송파 상에서의 N개의 병렬 데이터를 의미한다. DFT는 FFT 또는 등가의 연산에 의해 구현될 수 있다. 주파수 도메인 데이터(207)는 이퀄라이저(208)에 공급되어, 각 부반송파에서 데이터에 대하여 등화가 이루어진다. 종래의 OFDM 시스템에서와 같이, 간단한 1 탭(one-tap) 이퀄라이저를 이용할 수 있다.
각각의 부반송파에서 등화된 후에, 특정 사용자에 대응하는 데이터는 부반송파 디매핑 유닛(210)에 의해 분리되며, 이것은 송신기(100)에서 부반송파 매핑 유닛(104, 114)에 의해 수행된 동작과 반대된다. 비확산 OFDMA 서브어셈블리(240)에서, 각각의 사용자 데이터(211)는 S/P 컨버터(216)에 의해 직렬 데이터(217)로 간단히 변환된다. 확산 OFDMA 서브어셈블리(230)에서, 분리된 부반송파 상의 데이터(212)는 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)에 의해 추가 처리된다. 송신기(100)에서 확산이 수행되는 방법에 따라, 대응하는 사용자 분리가 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)에서 이루어진다. 예컨대, 송신기(100)에서 확산이 시간 도메인에서만 수행되면, 종래의 레이크 결합기를 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)으로서 사용할 수 있다. 송신기(100)에서 확산이 주파수 도메인에서만 이루어지면, 종래의 (주파수 도메인) 역확산기는 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)으로서 사용될 수 있다. 송신기(100)에서 확산이 시간 도메인과 주파수 도메인 양쪽에서 이루어지면, 시간-주파수 레이크 결합기를 코드 도메인 사용자 분리 유닛(214)으로서 사용할 수 있다.After being equalized at each subcarrier, data corresponding to a particular user is separated by
도 5는 본 발명에 따라 구성된 예시적인 시간-주파수 레이크 결합기(500)의 블록도이다. 시간-주파수 레이크 결합기(500)는 송신기(100)에서의 시간 및 주파수 도메인 양쪽에서 확산된 데이터를 복원하기 위해 시간 및 주파수 도메인 양쪽에서 처리한다. 시간-주파수 레이크 결합기(500)를 다양한 방법으로 구현할 수 있으며, 도 5에 도시한 구성은 제한적인 것이 아니라 예시적으로 제공되며, 본 발명의 범주는 도 5에 도시한 구조에 제한되지 않는다.5 is a block diagram of an exemplary time-
시간-주파수 레이크 결합기(500)는 역확산기(502)와 레이크 결합기(504)를 포함한다. 확산 OFDMA 서브어셈블리(230)에 있어서 도 1에 도시한 부반송파 디매핑 유닛(210)에 의해 특정 사용자에 대해 분리되어 수집된 데이터(212)가 역확산기(502)로 전달된다. 역확산기(502)는 부반송파 상의 데이터(212)에 대하여 주파수 도메인 역확산을 수행한다. 역확산기(502)는 데이터(212)에 대하여 확산 코드의 공액(508)을 곱하는 복수의 곱셈기(506), 곱 출력(510)을 합산하는 합산기(512), 및 합산된 출력을 정규화하는 노말라이저(normalizer)(516)를 포함한다. 그리고, 역확산기 출력(518)은 시간 도메인 결합하여 사용자의 데이터를 복원하기 위해 레이크 결합기(504)에 의해 처리된다.Time-
다시 도 1을 참조하면, 송신기(100)나 수신기(200), 또는 양쪽은 복수의 안테나를 포함할 수 있고, 본 발명에 따른 하이브리드 OFDMA를 송신측이나 수신측, 또는 양측에서 상기 복수의 안테나와 함께 구현할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
본 발명의 특징 및 요소들을 특정 조합한 양호한 실시예에서 설명하였지만, 각각의 특징 및 요소는 양호한 실시예의 다른 특징 및 요소없이 단독으로 이용될 수도, 본 발명의 다른 특징 및 요소와 함께, 또는 이러한 것 없이 다양한 조합으로 이용될 수 있다.While specific features and elements of the invention have been described in particular embodiments that combine particular features, each feature and element may be used alone, in combination with, or with other features and elements of the invention, other features and elements of the preferred embodiments. It can be used in various combinations without.
100 : 송신기
102 : 확산기
104, 114 : 부반송파 매핑 유닛
112 : S/P 컨버터
122 : N포인트 IDFT 프로세서
124 : P/S 컨버터
126 : CP 삽입 유닛
130, 230 : 확산 OFDMA 서브어셈블리
140, 240 : 비확산 OFDMA 서브어셈블리
150, 250 : 공통 서브어셈블리
200 : 수신기
210 : 부반송파 디매핑 유닛
208 : 이퀄라이저
206 : N포인트 DFT 프로세서
204 : S/P 컨버터
202 : CP 제거 유닛100: Transmitter
102: diffuser
104, 114: subcarrier mapping unit
112: S / P converter
122: N-point IDFT processor
124: P / S Converter
126: CP insertion unit
130, 230: spread OFDMA subassembly
140, 240: non-spread OFDMA subassembly
150, 250: common subassembly
200 receiver
210: subcarrier demapping unit
208: Equalizer
206: N-point DFT processor
204: S / P Converter
202: CP removal unit
Claims (18)
송신기와,
수신기를 포함하되,
상기 송신기는,
제 1 사용자 그룹에 대한 제 1 입력 데이터를 확산시키고, 확산된 데이터를 제 1 부반송파 그룹에 매핑시키는 제 1 확산 OFDMA 서브어셈블리와,
제 2 입력 데이터를 제 2 부반송파 그룹에 매핑시키는 제 1 비확산 OFDMA 서브어셈블리와,
OFDMA를 이용하여 상기 제 1 부반송파 그룹 및 상기 제 2 부반송파 그룹에 매핑된 상기 제 1 입력 데이터 및 상기 제 2 입력 데이터를 송신하는 제 1 공통 서브어셈블리를 포함하고,
상기 수신기는,
OFDMA를 이용하여 상기 부반송파들에 매핑된 데이터를 복원하도록 수신된 데이터를 처리하는 제 2 공통 서브어셈블리와,
상기 제 1 입력 데이터를 복원하는 제 2 확산 OFDMA 서브어셈블리와,
상기 제 2 입력 데이터를 복원하는 제 2 비확산 OFDMA 서브어셈블리를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system,
With transmitter,
Receiver,
The transmitter includes:
A first spreading OFDMA subassembly that spreads first input data for the first group of users and maps the spread data to a first subcarrier group;
A first non-spread OFDMA subassembly that maps second input data to a second subcarrier group,
A first common subassembly for transmitting the first input data and the second input data mapped to the first subcarrier group and the second subcarrier group using OFDMA,
The receiver includes:
A second common subassembly for processing the received data to recover data mapped to the subcarriers using OFDMA;
A second spread OFDMA subassembly for restoring the first input data;
A second non-spread OFDMA subassembly that recovers the second input data.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 확산 OFDMA 서브어셈블리는 상기 제 1 입력 데이터를 시간 도메인과 주파수 도메인 중 적어도 하나에서 확산시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The first spreading OFDMA subassembly spreads the first input data in at least one of a time domain and a frequency domain.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 확산 OFDMA 서브어셈블리는 상기 제 1 입력 데이터를 칩 레이트(chip rate)로 반복함으로써 상기 제 1 입력 데이터를 확산시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
3. The method of claim 2,
The first spreading OFDMA subassembly spreads the first input data by repeating the first input data at a chip rate.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 확산 OFDMA 서브어셈블리 및 상기 제 1 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 상기 부반송파들을 동적으로 매핑시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The first spreading OFDMA subassembly and the first non-spreading OFDMA subassembly dynamically map the subcarriers.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 확산 OFDMA 서브어셈블리는 상기 제 1 부반송파 그룹 상에서 공통 파일럿들을 송신하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The first spreading OFDMA subassembly transmits common pilots on the first subcarrier group.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 비확산 OFDMA 서브어셈블리는 상기 제 2 부반송파 그룹에 상기 제 2 입력 데이터를 매핑할 때 시간 도메인 호핑(hopping)과 주파수 도메인 호핑 중 적어도 하나를 수행하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The first non-spread OFDMA subassembly performs at least one of time domain hopping and frequency domain hopping when mapping the second input data to the second subcarrier group.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 수신기의 상기 제 2 확산 OFDMA 서브어셈블리는 레이크(Rake) 결합기를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The second spread OFDMA subassembly of the receiver includes a Rake combiner.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 수신기의 상기 제 2 확산 OFDMA 서브어셈블리는 시간-주파수 레이크 결합기를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
The second spread OFDMA subassembly of the receiver includes a time-frequency rake combiner.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 송신기와 상기 수신기 중 적어도 하나는 복수의 안테나를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 1,
At least one of the transmitter and the receiver includes a plurality of antennas
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
송신기와,
수신기를 포함하되,
상기 송신기는,
칩들을 생성하기 위해 제 1 사용자 그룹에 대한 제 1 입력 데이터를 확산시키는 확산기와,
상기 칩들을 제 1 부반송파 그룹에 매핑시키는 제 1 부반송파 매핑 유닛과,
제 2 사용자 그룹에 대한 제 2 입력 데이터를 제 1 병렬 데이터로 변환하는 제 1 직렬-병렬(S/P) 컨버터와,
상기 제 1 병렬 데이터를 제 2 부반송파 그룹에 매핑시키는 제 2 부반송파 매핑 유닛과,
시간 도메인 데이터를 생성하도록 상기 제 1 부반송파 매핑 유닛 및 상기 제 2 부반송파 매핑 유닛의 출력들에 대해 IDFT를 수행하는 역 이산 푸리에 변환(IDFT) 프로세서와,
상기 시간 도메인 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 제 1 병렬-직렬(P/S) 컨버터와,
송신할 상기 직렬 데이터에 순환 프리픽스(CP: Cyclic Prefix)를 삽입하는 순환 프리픽스(CP) 삽입 유닛을 포함하고,
상기 수신기는,
수신된 데이터로부터 CP를 제거하는 CP 제거 유닛과,
상기 CP 제거 유닛의 출력을 제 2 병렬 데이터로 변환하는 제 2 S/P 컨버터와,
주파수 도메인 데이터를 생성하도록 상기 제 2 병렬 데이터에 대해 DFT를 수행하는 이산 푸리에 변환(DFT) 프로세서와,
상기 주파수 도메인 데이터에 대해 등화를 수행하는 이퀄라이저와,
상기 제 1 사용자 그룹 및 상기 제 2 사용자 그룹을 위해 등화 후의 상기 주파수 도메인 데이터를 분리하는 부반송파 디매핑(demapping) 유닛과,
상기 제 1 입력 데이터를 복원하기 위해 상기 제 1 사용자 그룹을 위한 등화 후의 상기 주파수 도메인 데이터를 코드 도메인에서 분리하는 코드 도메인 사용자 분리 유닛과,
상기 제 2 입력 데이터를 복원하기 위해 상기 제 2 사용자 그룹을 위한 등화 후의 상기 주파수 도메인 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 제 2 P/S 컨버터를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system,
With transmitter,
Receiver,
The transmitter includes:
A diffuser for spreading first input data for the first group of users to generate chips;
A first subcarrier mapping unit for mapping the chips to a first subcarrier group;
A first serial-to-parallel (S / P) converter for converting second input data for a second group of users into first parallel data;
A second subcarrier mapping unit for mapping the first parallel data to a second subcarrier group;
An Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) processor that performs IDFT on the outputs of the first subcarrier mapping unit and the second subcarrier mapping unit to produce time domain data;
A first parallel-serial (P / S) converter for converting the time domain data into serial data;
A cyclic prefix (CP) insertion unit for inserting a cyclic prefix (CP) into the serial data to be transmitted,
The receiver includes:
A CP removal unit for removing the CP from the received data;
A second S / P converter for converting the output of the CP removing unit into second parallel data;
A discrete Fourier transform (DFT) processor for performing DFT on the second parallel data to generate frequency domain data;
An equalizer performing equalization on the frequency domain data;
A subcarrier demapping unit for separating the frequency domain data after equalization for the first user group and the second user group;
A code domain user separation unit for separating the frequency domain data after equalization for the first group of users from a code domain to recover the first input data;
A second P / S converter for converting said frequency domain data after equalization for said second group of users into serial data to recover said second input data;
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 확산기는 상기 제 1 입력 데이터를 시간 도메인과 주파수 도메인 중 적어도 하나에서 확산시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The spreader spreads the first input data in at least one of a time domain and a frequency domain.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 확산기는 상기 제 1 입력 데이터를 칩 레이트로 반복함으로써 상기 제 1 입력 데이터를 확산시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
The method of claim 11,
The spreader spreads the first input data by repeating the first input data at a chip rate.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 1 부반송파 매핑 유닛 및 상기 제 2 부반송파 매핑 유닛은 상기 부반송파들을 동적으로 매핑시키는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The first subcarrier mapping unit and the second subcarrier mapping unit dynamically map the subcarriers.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 송신기는 상기 제 1 부반송파 그룹 상에서 공통 파일럿들을 송신하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The transmitter transmits common pilots on the first subcarrier group.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 제 2 부반송파 매핑 유닛은 상기 제 2 부반송파 그룹에 상기 제 1 병렬 데이터를 매핑할 때 시간 도메인 호핑과 주파수 도메인 호핑 중 적어도 하나를 수행하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The second subcarrier mapping unit performs at least one of time domain hopping and frequency domain hopping when mapping the first parallel data to the second subcarrier group.
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 코드 도메인 사용자 분리 유닛은 레이크 결합기를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The code domain user separation unit includes a rake combiner
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 코드 도메인 사용자 분리 유닛은 시간-주파수 레이크 결합기를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.
11. The method of claim 10,
The code domain user separation unit includes a time-frequency rake combiner
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
상기 송신기와 상기 수신기 중 적어도 하나는 복수의 안테나를 포함하는
하이브리드 직교 주파수 분할 다중 액세스 시스템.11. The method of claim 10,
At least one of the transmitter and the receiver includes a plurality of antennas
Hybrid Orthogonal Frequency Division Multiple Access System.
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