KR101514982B1 - Method for transmitting and receiving data in wireless communication and apparatus for the same - Google Patents
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Abstract
무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법이 제공된다. 상기 방법은 전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하고; 상기 데이터 시퀀스에 적어도 하나의 부가 정보 시퀀스를 덧붙여 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 인터리빙하여, 적어도 하나의 재배열 데이터 시퀀스를 생성하고; 적어도 하나의 이진 시퀀스를 생성하고; 각 이진 시퀀스 및 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하여 적어도 하나의 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하여 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 천공(punctuating)하여 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 적어도 하나의 후보 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 적어도 하나의 후보 OFDM 신호를 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM 신호 중 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 가장 낮은 OFDM 신호를 선택하고; 및 상기 OFDM 신호를 전송하는 것을 포함한다.A method of transmitting data in a wireless communication system is provided. The method comprising: generating a data sequence to be transmitted; Adding at least one additional information sequence to the data sequence to generate at least one additional data sequence; Interleaving the at least one additional data sequence to generate at least one reordered data sequence; Generate at least one binary sequence; Computing each binary sequence and each reordered data sequence to generate at least one candidate sequence; Encoding the at least one candidate sequence to generate at least one encoded candidate sequence; Punctuating the at least one encoded candidate sequence to generate at least one punctured candidate sequence; Modulate the at least one punctured candidate sequence to generate at least one candidate OFDM symbol; Generating at least one candidate OFDM signal by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) the at least one candidate OFDM; Selecting an OFDM signal having the lowest Peak to Average Power Ratio (PAPR) among the at least one candidate OFDM signal; And transmitting the OFDM signal.
Description
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서 데이터를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
모바일 무선 통신, 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network; WLAN) 등 다양한 무선 통신 시스템에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식이 지원되었다. OFDM 을 지원하는 무선 통신 시스템은 높은 데이터 전송률을 가짐과 동시에 주파수 선택적 페이딩(frequency-selective fading)에 강한 특성을 가진다. 또한, 데이터를 직교 관계에 관계에 있는 다수의 부반송파(subcarrier)에 나누어 다중 전송하는 디지털 변조방식으로서, 보통의 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing) 방식에 비해 주파수 이용 효율이 높은 특징을 가진다.OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation schemes have been supported in various wireless communication systems such as mobile wireless communication and wireless local area network (WLAN). A wireless communication system supporting OFDM has a high data rate and is robust against frequency-selective fading. Further, the present invention is characterized in that the frequency utilization efficiency is higher than that of a normal frequency division multiplexing (FDD) system, as a digital modulation system in which data is divided and transmitted to a plurality of subcarriers related to an orthogonal relationship.
하지만 OFDM 시스템의 부반송파 개수가 증가할수록 전송 신호의 PAPR(Peak to Average Power Ratio)은 증가한다. OFDM 신호는 이러한 PAPR 특성 때문에 고전력 증폭기(HPA: High Power Amplifier)를 통과할 때 대역 내 왜곡(in-band distortion)과 대역 외 방사(out-of-band radiation)등의 비선형 왜곡이 크게 발생되는 문제점을 가진다. 따라서 작은 PAPR을 가지는 OFDM 신호를 생성하는 HPA의 비선형 왜곡이 작게 발생하도록 하는 방법이 요구된다.
이러한 OFDM 시스템에서 PAPR로 인해 발생하는 신호왜곡을 줄일 수 있는 방법 및 장치에 관한 내용은 대한민국 공개 특허 KR10-2004-0074325(다중 안테나 OFDM 통신 시스템에서의 PAPR 저감방법 및 이를 사용하는 다중 안테나 OFDM 통신 시스템)에 상세히 설명되어 있다.However, the PAPR (Peak to Average Power Ratio) of the transmission signal increases as the number of subcarriers of the OFDM system increases. The OFDM signal has a problem in that nonlinear distortion such as in-band distortion and out-of-band radiation occur largely when passing through a high power amplifier (HPA) due to the PAPR characteristic . Therefore, there is a need for a method for minimizing the nonlinear distortion of the HPA generating an OFDM signal having a small PAPR.
A method and apparatus for reducing signal distortion caused by PAPR in such an OFDM system are disclosed in Korean Patent Publication KR10-2004-0074325 (PAPR reduction method in a multi-antenna OFDM communication system and multi-antenna OFDM communication system using the same ).
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 무선 통신시스템에서 데이터를 송신 및 수신하는 방법과 이를 지원하는 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for transmitting and receiving data in a wireless communication system and a device supporting the same.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 데이터 송신 방법이 제공된다. 상기 방법은 전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하고; 상기 데이터 시퀀스에 적어도 하나의 부가 정보 시퀀스를 덧붙여 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 인터리빙하여, 적어도 하나의 재배열 데이터 시퀀스를 생성하고; 적어도 하나의 이진 시퀀스를 생성하고; 각 이진 시퀀스 및 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하여 적어도 하나의 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하여 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 천공(punctuating)하여 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 생성하고; 상기 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 적어도 하나의 후보 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 적어도 하나의 후보 OFDM 신호를 생성하고; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM 신호 중 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 가장 낮은 OFDM 신호를 선택하고; 및 상기 OFDM 신호를 전송하는 것을 포함한다.In an aspect, a method of transmitting data in a wireless communication system is provided. The method comprising: generating a data sequence to be transmitted; Adding at least one additional information sequence to the data sequence to generate at least one additional data sequence; Interleaving the at least one additional data sequence to generate at least one reordered data sequence; Generate at least one binary sequence; Computing each binary sequence and each reordered data sequence to generate at least one candidate sequence; Encoding the at least one candidate sequence to generate at least one encoded candidate sequence; Punctuating the at least one encoded candidate sequence to generate at least one punctured candidate sequence; Modulate the at least one punctured candidate sequence to generate at least one candidate OFDM symbol; Generating at least one candidate OFDM signal by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) the at least one candidate OFDM; Selecting an OFDM signal having the lowest Peak to Average Power Ratio (PAPR) among the at least one candidate OFDM signal; And transmitting the OFDM signal.
각 부가 데이터 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스 및 각 부가 정보 시퀀스를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 부가 데이터를 인터리빙하는 것은 오류 취약 비트(error prone bit)의 위치가 아닌 위치에 상기 각 부가 정보 시퀀스를 상기 재배열 데이터 시퀀스에 배열하는 것을 포함할 수 있다.Each additional data sequence may include the data sequence and each additional information sequence. Interleaving the at least one additional data may comprise arranging each of the additional information sequences in a position other than the location of an error prone bit in the rearranged data sequence.
상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하는 것은 상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 모듈로-2 합하는 것일 수 있다.The calculating of each of the binary sequences and each of the rearranged data sequences may be performed by modulo-summing the respective binary sequences and the respective rearranged data sequences.
상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것은 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식을 기반으로 수행될 수 있다.The generation of the encoded candidate sequence may be performed based on an LDPC (Low Density Parity Check) coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함할 수 있다. 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트일 수 있다. 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩 하는 것은 [(n-k), n] 행렬인 제1 패리티 검사 행렬에 k’개의 열 성분을 추가하여 제2 패리티 검사 행렬을 생성하고; 및 상기 제2 패리티 검사 행렬을 기반으로 n+k’비트 길이의 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것을 포함할 수 있다.Each candidate sequence may comprise a rearranged data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged. The length of the rearranged data sequence may be k bits and the length of the rearranged additional information sequence may be k 'bits. The encoding of each candidate sequence may include adding k 'column components to a first parity check matrix that is a matrix [(n-k), n] to generate a second parity check matrix; And generating each encoded candidate sequence of n + k 'bit length based on the second parity check matrix.
상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 천공하는 것은 k’비트만큼 천공하는 것일 수 있다.Puncturing each encoded candidate sequence may be puncturing by k 'bits.
상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것은 터보 코딩 방식 또는 RA 코딩 방식을 기반으로 수행될 수 있다.The generation of the encoded candidate sequence may be performed based on a turbo coding scheme or an RA coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함할 수 있다. 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트이고, 상기 인코딩을 위한 부호율은 k/n일 수 있다. 상기 n은 k보다 큰 정수일 수 있다. 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩 하는 것은, 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩하여 n+nk’/k비트 길이를 가지는 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것을 포함할 수 있다.Each candidate sequence may comprise a rearranged data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged. The length of the rearranged data sequence is k bits and the length of the rearrangement additional information sequence is k 'bits, and the coding rate for encoding may be k / n. The n may be an integer greater than k. The encoding of each candidate sequence may comprise encoding each candidate sequence to produce each encoded candidate sequence having n + nk '/ k bits in length.
상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 천공하는 것은 nk’/k비트만큼 천공하는 것일 수 있다.Puncturing each encoded candidate sequence may be puncturing by nk '/ k bits.
상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하는 것은 비 이진(non-binary) 인코딩 기법을 기반으로 수행될 수 있다.The encoding of the at least one candidate sequence may be performed based on a non-binary encoding technique.
다른 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 동작하는 무선 장치가 제공된다. 상기 무선장치는 전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하는 데이터 생성부; 상기 데이터 시퀀스에 적어도 하나의 부가 정보 시퀀스를 덧붙여 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 부가정보 삽입 유닛; 상기 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 인터리빙하여, 적어도 하나의 재배열 데이터 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 인터리버; 적어도 하나의 이진 시퀀스를 생성하고 및 각 이진 시퀀스 및 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하여 적어도 하나의 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 정보 시퀀스 변환부; 상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하여 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 채널 인코더; 상기 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 천공(punctuating)하여 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 천공기; 상기 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 적어도 하나의 후보 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 생성하는 적어도 하나의 모듈레이터; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 적어도 하나의 후보 OFDM 신호를 생성하는 적어도 하나의 IFFT 유닛; 상기 적어도 하나의 후보 OFDM 신호 중 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 가장 낮은 OFDM 신호를 선택하는 시퀀스 선택기; 및 상기 OFDM 신호를 전송하는 RF(Radio Frequency) 유닛을 포함한다.In another aspect, a wireless device operating in a wireless communication system is provided. The wireless device comprising: a data generator for generating a data sequence to be transmitted; At least one additional information insertion unit for adding at least one additional information sequence to the data sequence to generate at least one additional data sequence; At least one interleaver interleaving the at least one additional data sequence to generate at least one reordered data sequence; At least one information sequence transformer for generating at least one binary sequence and computing at least one candidate sequence by computing each binary sequence and each rearranged data sequence; At least one channel encoder for encoding the at least one candidate sequence to generate at least one encoded candidate sequence; At least one puncturer punctuating the at least one encoded candidate sequence to generate at least one punctured candidate sequence; At least one modulator for modulating the at least one punctured candidate sequence to generate at least one candidate OFDM symbol; At least one IFFT unit for IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) the at least one candidate OFDM to generate at least one candidate OFDM signal; A sequence selector for selecting an OFDM signal having a lowest Peak to Average Power Ratio (PAPR) among the at least one candidate OFDM signal; And an RF (Radio Frequency) unit for transmitting the OFDM signal.
각 부가 데이터 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스 및 각 부가 정보 시퀀스를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 인터리버는 오류 취약 비트(error prone bit)의 위치가 아닌 위치에 상기 각 부가 정보 시퀀스를 상기 재배열 데이터 시퀀스에 배열하여 상기 적어도 하나의 부가 데이터를 인터리빙하도록 설정될 수 있다.Each additional data sequence may include the data sequence and each additional information sequence. The at least one interleaver may be configured to interleave the at least one additional data by arranging each of the additional information sequences at a position other than a position of an error prone bit in the rearranged data sequence.
상기 적어도 하나의 정보 시퀀스 변환부는 상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 모듈로-2 합하는 연산을 수행하도록 설정될 수 있다.The at least one information sequence transformer may be configured to perform an operation of modulo-summing the respective binary sequences and the respective rearranged data sequences.
상기 채널 인코더는 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식을 기반으로 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정될 수 있다.The channel encoder may be configured to generate an encoded candidate sequence based on an LDPC (Low Density Parity Check) coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트일 수 있다. 상기 적어도 하나의 채널 인코더 각각은 [(n-k), n] 행렬인 제1 패리티 검사 행렬에 k’개의 열 성분을 추가하여 제2 패리티 검사 행렬을 생성하고 및 상기 제2 패리티 검사 행렬을 기반으로 n+k’비트 길이의 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정될 수 있다.Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearrangement additional information sequence May be k ' bits. Wherein each of the at least one channel encoders generates a second parity check matrix by adding k 'column components to a first parity check matrix, which is an [(nk), n] matrix, and generates a second parity check matrix based on the second parity check matrix, lt; / RTI > bits of length + k ' bits in length.
상기 적어도 하나의 천공기 각각은 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스에서 k’비트만큼 천공하도록 설정될 수 있다.Each of the at least one puncturer may be configured to puncture by k 'bits in each encoded candidate sequence.
상기 채널 인코더는 터보 코딩 방식 또는 RA 코딩 방식을 기반으로 상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정될 수 있다.The channel encoder may be configured to generate the encoded candidate sequence based on a turbo coding scheme or an RA coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트일 수 있다. 상기 인코딩을 위한 부호율은 k/n이되, 상기 n은 k보다 큰 정수일 수 있다. 상기 적어도 하나의 채널 인코더는 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩하여 n+nk’/k비트 길이를 가지는 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정될 수 있다.Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearrangement additional information sequence May be k ' bits. The code rate for encoding is k / n, where n may be an integer greater than k. The at least one channel encoder may be configured to encode each candidate sequence to generate each encoded candidate sequence having n + nk '/ k bits in length.
상기 적어도 하나의 천공기 각각은 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스에서 nk’/k비트만큼 천공도록 설정될 수 있다.Each of the at least one puncturer may be set to puncture by nk '/ k bits in each encoded candidate sequence.
상기 채널 인코더는 비 이진(non-binary) 인코딩 기법을 지원하고, 상기 적어도 하나의 후보 시퀀스는 상기 비 이진 인코딩 기법에 의하여 디코딩 될 수 있다.The channel encoder supports a non-binary encoding scheme, and the at least one candidate sequence may be decoded by the non-binary encoding scheme.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법에 따르면, 채널 인코딩을 사용하는 OFDM 지원 통신 시스템에서 부가정보를 추가로 전송하지 않으면서 PAPR을 줄일 수 있는 저복잡도의 SLM 방식을 제공된다. 제안된 방법의 PAPR 감소 성능은 기존의 SLM 방식과 동일하면서도 디코딩 복잡도는 줄고, 부가정보에 의한 데이터 전송률 감소는 없기 때문에, 고속 전송 OFDM 통신 시스템에 효율적으로 적용이 가능하다. According to the data transmission / reception method according to the embodiment of the present invention, a low complexity SLM scheme is provided that can reduce PAPR without further transmitting additional information in an OFDM supporting communication system using channel encoding. The PAPR reduction performance of the proposed method is the same as that of the existing SLM scheme, but the decoding complexity is reduced and the data transmission rate is not reduced by the additional information, so that it can be efficiently applied to the high speed transmission OFDM communication system.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SLM 기반 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법의 구현 결과를 나타내는 도면이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a SLM-based data transmission method according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a structure of a receiver according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing an example of data transmission according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing an example of data reception according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a result of an implementation of a data transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)를 감소시키고자 하기 위해 SLM(Selective Mapping) 방식이 제안되었다. SLM 방식은 동일한 정보를 가지는 전송 신호의 후보를 하나 이상 생성하고 그 중에서 가장 작은 PAPR을 가지는 신호를 선택하여 전송하는 방식이다. SLM (Selective Mapping) scheme has been proposed to reduce the Peak-to-Average Power Ratio (PAPR) in a wireless communication system supporting Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). The SLM scheme generates one or more candidates of the transmission signal having the same information, and selects a signal having the smallest PAPR among the signals.
동일한 정보를 가지는 여러 개의 신호를 생성하는 방법 중 하나는, 데이터 비트 시퀀스에 Q개의 독립적인 위상 시퀀스를 곱한 후 OFDM 신호를 생성하고, 가장 작은 PAPR을 가지는 신호를 선택하는 방식이다. 다만, 이와 같은 방식은 송신단에서 전송 가능한 후보 중에서 어떤 신호가 전송되었는지를 지시하는 부가적인 정보가 추가적으로 전송될 것이 요구된다. 부가적인 정보의 전송은 유효한 데이터의 전송률을 감소시키며, 부가정보에서 오류가 발생하면 비트 오율(BER; Bit Error Rate) 성능이 크게 열화되는 문제점을 가진다.One method of generating multiple signals having the same information is to multiply the data bit sequence by Q independent phase sequences and then generate an OFDM signal and select the signal with the smallest PAPR. However, in this method, it is required that additional information indicating which signal is transmitted among the candidates transmittable by the transmitting terminal is additionally transmitted. The transmission of additional information reduces the effective data transmission rate, and if errors occur in the side information, bit error rate (BER) performance deteriorates greatly.
채널 코딩을 사용하는 OFDM 시스템에서의 부가 정보를 사용하지 않는 SLM 방식의 예로서 Q개의 전송 가능한 신호 각각에 대해 수신단에서 송신된 신호를 복호 한 후 가장 신뢰도가 높은 복호결과를 판정하여 전송 정보를 추출하는 것이 제안될 수 있다. 이와 같은 방식을 통하여 부가 정보의 추가 전송이 배제될 수 있어 데이터 전송률의 감소는 억제시킬 수 있지만, 수신단에서 복호 복잡도를 증가시키는 문제점이 야기될 수 있다.As an example of an SLM scheme that does not use side information in an OFDM system using channel coding, it decodes a signal transmitted from a receiving end for each of Q number of transmittable signals, determines a decoding result with the highest reliability, Can be proposed. In this way, additional transmission of additional information can be excluded, thereby suppressing a reduction in the data transmission rate, but a problem of increasing the decoding complexity at the receiving end can be caused.
위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 부가 정보의 추가적인 전송으로 인해 야기될 수 있는 데이터 전송률 감소를 방지하며, 부가 정보로 인한 오율을 감소하고, SLM 방식을 기반으로 하지 않는 기존 송수신 기법과 거의 동일한 복호 복잡도를 가지는 SLM 기반 송수신 방법을 제안한다. 이하의 설명에 있어서, SLM을 위해 생성하는 후보 OFDM 신호는 Q개인 것을 예시로 한다. 다만, 후보 OFDM 신호의 개수는 이에 한정되지 아니하며, 보다 다양한 개수로 구현될 수 있을 것이다.In order to solve the above problems, it is necessary to prevent a data transmission rate reduction caused by additional transmission of additional information, to reduce the error rate due to additional information, and to reduce the decoding complexity Based SLM-based transmission / reception method. In the following description, it is assumed that the candidate OFDM signal to be generated for the SLM is Q. [ However, the number of candidate OFDM signals is not limited to this, and may be implemented in a more various number.
이하에서 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a data transmission / reception method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송신기의 구조를 나타내는 블록도이다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SLM 기반 데이터 송신 방법을 구현하도록 설정될 수 있다. 1 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 may be configured to implement a SLM-based data transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 송신기(100)는 데이터 생성부(110), 적어도 하나 이상의 부가정보 삽입 유닛(120a 내지 120q), 적어도 하나 이상의 인터리버(interleaver; 130a 내지 130q), 적어도 하나 이상의 정보 시퀀스 변환 기(140a 내지 140q), 적어도 하나 이상의 채널 인코더(channel encoder; 150a 내지 150q), 적어도 하나 이상의 천공기(punctuator; 160a 내지 160q), 적어도 하나의 모듈레이터(modulator; 170a 내지 170q), 적어도 하나의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 유닛(180a 내지 180q), 시퀀스 선택기(190) 및 RF(Radio Frequency) 유닛(195)를 포함한다.1, a
데이터 생성부(110)는 송신기를 포함하는 무선장치 또는 무선장치를 사용하는 유저가 전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성한다. 생성된 데이터 시퀀스는 각각의 부가정보 삽입 유닛에 입력된다. The
적어도 하나 이상의 부가 정보 삽입 유닛(120a 내지 120q) 각각은 적어도 하나이상의 부가 정보를 생성하고, 생성된 부가 정보를 상기 각 데이터 시퀀스에 덧붙여 부가된 데이터 시퀀스를 생성한다. 부가된 데이터 시퀀스는 인터리버에 입력된다.Each of the at least one additional
적어도 하나 이상의 인터리버(130a 내지 130q) 각각은 각 부가된 데이터 시퀀스를 재배열하여 재배열된 데이터 시퀀스를 생성한다. 재배열된 데이터 시퀀스는 정보수열 변환기로 입력된다.Each of the at least one
적어도 하나 이상의 정보수열 변환기(140a 내지 140q) 각각은 독립적인 이진 시퀀스를 생성하고, 입력된 각 재배열된 데이터 시퀀스를 모듈로-2 연산함으로써 후보 시퀀스를 생성한다. 후보 시퀀스는 채널 인코더에 입력된다.Each of the at least one
적어도 하나 이상의 채널 인코더(150a 내지 150q) 각각은 각 후보 데이터 시퀀스를 인코딩한다.Each of the at least one
적어도 하나 이상의 천공기(160a 내지 160q) 각각은 각 인코딩된 후보 시퀀스를 천공시킨다.Each of the at least one puncturer 160a through 160q punctures each encoded candidate sequence.
적어도 하나 이상의 모듈레이터(170a 내지 170q) 각각은 각 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 후보 OFDM 심볼을 생성한다. Each of the at least one
적어도 하나 이상의 IFFT 유닛(180a 내지 180q) 각각은 각 후보 OFDM 심볼에 IFFT 처리를 하여 후보 OFDM 신호를 생성한다.Each of at least one
시퀀스 생성기(190)는 복수의 후보 OFDM 신호 중 PAPR이 가장 작은 특정 OFDM 신호를 선택하고 RF 유닛(195)로 전달한다. RF 유닛(195)은 전달된 OFDM 신호를 무선 자원을 통해 수신기로 전송한다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 SLM 기반 데이터 송신 방법을 나타내는 흐름도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a SLM-based data transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 수신기로 전송하고자 하는 데이터에 관한 데이터 시퀀스()를 생성한다(S210). 이 때 데이터 시퀀스의 길이는 k비트로 가정한다Referring to FIG. 2, a data sequence relating to data to be transmitted to a receiver (S210). At this time, the length of the data sequence is assumed to be k bits
부가정보 삽입 유닛에 의하여 생성된 부가정보()를 데이터 시퀀스()에 부가한다(S220). 부가정보는 SLM을 위해 생성할 후보 OFDM 신호의 개수에 따라 가변적으로 생성될 수 있으며, 본 예시에서 후보 OFDM 신호의 개수는 Q개로 가정되므로, 부가정보는 와 같이 표현될 수 있다. Q개의 부가 정보 중 i번째 부가 정보()는 와 같이 표현될 수 있다. 각 부가 정보의 길이가 k’비트인 경우 가 만족될 수 있다. 데이터 시퀀스에 i번째 부가 정보가 부가된 부가 데이터 시퀀스는 로 표현될 수 있다.The additional information generated by the additional information insertion unit ( ) To a data sequence ( (S220). The additional information may be variably generated according to the number of candidate OFDM signals to be generated for the SLM. In this example, since the number of candidate OFDM signals is assumed to be Q, Can be expressed as The i th additional information among the Q additional information ( ) Can be expressed as When the length of each additional information is k 'bits Can be satisfied. The additional data sequence to which the i-th additional information is added to the data sequence is . ≪ / RTI >
부가 데이터 시퀀스 는 인터리버에 의해 재배열되어 재배열된 시퀀스()가 생성된다(S230). 부가 데이터 시퀀스가 인터리버에 의하여 재배열됨에 있어서, 채널 오류에 대한 성능을 개선하기 위하여 오류 취약 비트(error prone bit) 위치를 회피하는 방식으로 부가 정보를 구성하는 비트 시퀀스가 배열될 수 있다.Additional data sequence Are rearranged and rearranged by the interleaver ( Is generated (S230). In order for the additional data sequence to be rearranged by the interleaver, a bit sequence constituting the additional information may be arranged in a manner to avoid error prone bit positions in order to improve performance against channel errors.
재배열 데이터 시퀀스는 정보 시퀀스 변환기에 의해 생성된 이진 시퀀스를 기반으로 후보 시퀀스로 변환된다(S240). The rearranged data sequence is converted into a candidate sequence based on the binary sequence generated by the information sequence converter (S240).
정보 시퀀스 변환기는 각 재배열 데이터 시퀀스에 적용될 수 있도록 Q개의 이진 시퀀스 ()를 생성한다. 각 이진 시퀀스는 k+k` 길이를 가질 수 있다. 이진 시퀀스에 있어서, 부가 정보의 위치 j에는 임의의 l번째 의 j번째 성분 가 0이 되도록 구현될 수 있다.The information sequence transducer may comprise Q binary sequences (< RTI ID = 0.0 > ). Each binary sequence may have a length k + k '. In the binary sequence, in the position j of the additional information, The jth component of May be zero.
상기와 같이 생성된 이진 시퀀스 및 를 모듈로-2 연산하여 Q개의 후보 시퀀스()를 생성한다. i번째 후보 시퀀스 의 길이는 k+k’이다.The binary sequence thus generated And By module-2 to obtain Q candidate sequences ( ). i th candidate sequence Is the length of k + k '.
생성된 후보 시퀀스 각각은 채널 인코더에 의해서 인코딩된다(S250). 후보 시퀀스를 인코딩함에 있어서, 채널 인코더는 부호율이 k/n일 수 있으며, 채널 인코더에 입력되는 각 시퀀스의 길이는 k+k’이고, 출력되는 인코딩된 후보 시퀀스 각각의 길이는 n+n’이다.Each of the generated candidate sequences is encoded by a channel encoder (S250). In encoding the candidate sequence, the channel encoder may have a code rate of k / n, the length of each sequence input to the channel encoder is k + k ', and the length of each encoded candidate sequence output is n + to be.
인코딩된 후보 시퀀스를 천공기를 통해 천공시킨다(S260). 인코딩된 후보 시퀀스는 n’비트만큼 천공되어 천공된 후보 시퀀스가 생성되되, 천공된 후보 시퀀스는 n비트의 길이를 가진다. 천공되는 비트들을 패리티 부분에서 선택될 수도 있다. 다만, 천공되는 비트들의 결정에는 다양한 구현 방법에 따라 달라질 수 있다. 채널 인코더가 지원할 수 있는 코딩 방식으로는 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식, 터보 코딩(Turbo coding) 방식 및 RA 부호 등이 있을 수 있다.The encoded candidate sequence is punctured through a puncturer (S260). The encoded candidate sequence is punctured by n 'bits to produce a punctured candidate sequence, wherein the punctured candidate sequence has a length of n bits. The bits to be punctured may be selected in the parity portion. However, the determination of the bits to be punctured may vary depending on various implementation methods. The coding schemes that the channel encoder can support include LDPC (Low Density Parity Check) coding, Turbo coding, and RA codes.
채널 인코딩 방식으로 LDPC 코딩 방식을 사용하는 경우, 주어진 패리티 검사 행렬에 k’개의 열을 새롭게 추가하여 새로운 검사 행렬을 구성한다. 이를 기반으로 k+k’비트의 입력 시퀀스에 대해 해당하는 n+k’비트의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성한 후, k’비트만큼 천공함으로써 길이가 n비트인 천공된 후보 시퀀스를 생성할 수 있다.When the LDPC coding scheme is used as the channel encoding scheme, K 'columns are newly added to the parity check matrix to construct a new check matrix. Based on this, a punctured candidate sequence having a length of n bits can be generated by generating an encoded candidate sequence of n + k 'bits corresponding to a k + k' bit input sequence and then puncturing the encoded sequence by k 'bits .
채널 인코딩 방식으로 터보 코딩 또는 RA 코딩을 사용하는 경우, 인코더의 부호율이 k/n일 때, 길이가 k+k’비트인 입력 시퀀스를 인코딩 함으로써 길이가 n+nk’/k비트인 인코딩된 후보 시퀀스가 생성될 수 있다. 인코딩된 후보 시퀀스를 nk’/k비트만큼 천공함으로써 n비트의 천공된 후보 시퀀스를 생성할 수 있다.When turbo coding or RA coding is used as the channel encoding scheme, when an encoder has a coding rate of k / n, it is possible to encode an input sequence having a length of k + k ' A candidate sequence may be generated. The punctured candidate sequence of n bits can be generated by puncturing the encoded candidate sequence by nk '/ k bits.
Q개의 천공된 후보 시퀀스에 대하여 변조를 수행하여 Q개의 후보 OFDM 심볼을 생성한다(S270).The Q punctured candidate sequences are modulated to generate Q candidate OFDM symbols (S270).
상기 Q개의 후보 OFDM 심볼을 IFFT 처리하여 Q개의 후보 OFDM 신호를 생성한다(S280).The Q candidate OFDM symbols are IFFT-processed to generate Q candidate OFDM signals (S280).
상기 Q 개의 후보 OFDM 신호 중 PAPR이 가장 작은 OFDM 신호를 선택하고(S290), 이를 무선 자원을 통해 수신기로 전송한다(S295).An OFDM signal having the smallest PAPR among the Q candidate OFDM signals is selected (S290) and transmitted to a receiver through radio resources (S295).
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 나타내는 블록도이다. 도3은 본 발명의 실시예에 따른 SLM 기반 데이터 수신 방법을 구현하도록 설정될 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SLM 기반 데이터 송신 방법에 따라 전송된 무선 신호를 수신, 해석하고, 데이터를 획득하도록 설정될 수 있다.3 is a block diagram illustrating a structure of a receiver according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 may be configured to implement an SLM-based data reception method according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 may be configured to receive, interpret and acquire data transmitted in accordance with an SLM-based data transmission method according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 수신기(300)는 RF 유닛(310), FFT 유닛(320), 디모듈레이터(330), 채널 디코더(340), 정보 시퀀스 복원기(350), 부가정보 검출기(360), 디인터리버(370), 부가정보 제거기(380)를 포함한다.3, the
RF 유닛(310)은 송신기(100)로부터 전송된 OFDM 신호를 수신한다. The
FFT 유닛(320)은 수신된 OFDM 신호에 대하여 FFT 처리한다.The
디모듈레이터(330)는 FFT 처리된 신호를 복조하여 OFDM 심볼을 비트시퀀스화할 수 있다.The
디코더(340)는 인코딩되어있는 시퀀스를 디코딩한다.
디코더에 의하여 출력된 디코딩 시퀀스를 라고 하면, 부가정보 검출기(350)는 에서 부가된 정보와 관련된 시퀀스인 를 바로 검출할 수 있다. The decoding sequence output by the decoder is , The
정보 데이터 복원기(360)는 검출된 부가 정보를 기반으로 재배열된 데이터 시퀀스()를 복원한다. 정보 데이터 복원기(360)는 부가 정보 검출기(350)로부터 부가 정보와 관련된 이진 시퀀스를 제공받을 수 있다. 정보 데이터 복원기(360)는 디코딩 시퀀스 및 제공된 이진 시퀀스를 기반으로 재배열된 데이터 시퀀스를 복원할 수 있다.The
디인터리버(370)는 인터리버에 의하여 재배열되어 있는 상태의 시퀀스를 본래대로 재배열시킨다.The
부가정보 제거기(380)는 디인터리버(370)에 의해 본래대로 재배열된 시퀀스에서 부가 정보 시퀀스인 를 제거한다. The
상기와 같은 과정을 통하여 수신기는 송신기가 전송하고자 했던 데이터 시퀀스 를 획득할 수 있다.Through the above process, the receiver can transmit the data sequence Can be obtained.
전술한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 이진 채널 인코더 및 디코더를사용하는 것을 예시로 하였다. 다만 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법에는 비 이진 채널 인코더 및 디코더를 사용하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.In describing the embodiments of the present invention described above, it is exemplified that a binary channel encoder and a decoder are used. However, the transmission and reception method according to the embodiment of the present invention can also be applied to a case where a non-binary channel encoder and a decoder are used.
이하에서는 구체적인 예시를 들어 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법에 대하여 상세히 설명하고자 한다. 이하 본 발명의 설명의 편의를 위하여 후보 OFDM 심볼의 개수인 Q는 4인 것을 가정한다. 또한, 부가 정보 삽입 유닛은 각각 임의의 부가 정보를 생성하는 것을 가정한다. 그리고 채널 인코더는 터보 인코딩을 수행함을 가정한다. 터보 인코딩의 경우 대부분 오류 취약 비트(error prone bit) 위치가 부호어의 앞에는 나타나지 않기 때문에, 부가 정보를 부가된 데이터 시퀀스의 앞부분에 배치하도록 한다. 인터리버에 의한 별도의 인터리빙은 생략하도록 한다.Hereinafter, a method of transmitting and receiving data according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to specific examples. For convenience of description of the present invention, it is assumed that the number Q of candidate OFDM symbols is 4. It is also assumed that each additional information inserting unit generates any additional information. It is assumed that the channel encoder performs turbo encoding. In the case of turbo encoding, since the position of the error prone bit does not appear before the codeword, the additional information is placed at the beginning of the added data sequence. Separate interleaving by the interleaver is omitted.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송신의 일례를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing an example of data transmission according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 데이터 시퀀스 생성부(110)는 전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하고 k-비트를 가지는 데이터 시퀀스()를 생성하되, 이는 와 같을 수 있다.4, the
각 부가 정보 삽입 유닛(120a 내지 120d)은 후보 OFDM 신호의 수인 Q에 따라 부가 정보를 생성한다. 부가 정보의 길이 k’는 에 의하여 2비트로 결정될 수 있다. 이에 따라, 첫 번째 부가 정보 , 두 번째 부가 정보 , 세 번째 부가 정보 , 및 네 번째 부가 정보 가 생성될 수 있다. Each of the additional
각 부가 정보 삽입 유닛(120a 내지 120d)은 각 생성된 부가 정보(, , , )를 데이터 시퀀스()에 부가하여, 부가된 데이터 시퀀스 를 생성한다. 본 예시에서 인터리버에 의한 별도의 인터리버는 생략되므로, 부가된 데이터 시퀀스는 도 2에서 전술하였던 시퀀스인 로 볼 수 있다. 이에 따라 첫 번째 부가된 데이터 시퀀스 , 두 번째 부가된 데이터 시퀀스 , 세 번째 부가된 데이터 시퀀스 , 및 네 번째 부가된 데이터 시퀀스 가 생성된다. 각 부가된 데이터 시퀀스는 k+k’비트의 길이를 가질 수 있다.Each of the additional
각 정보 시퀀스 변환기(140a 내지 140d)는 각각의 부가된 데이터 시퀀스에 적용할 4개의 이진 시퀀스(, , , )를 생성한다. 단, 본 예시에서 생성되는 이진 시퀀스에 있어서, 부가 정보가 위치할 첫 번째 및 두 번째 비트는 0으로 설정할 수 있다. 본 예시에서, 첫 번째 이진 시퀀스 , 두 번째 이진 시퀀스 , 세 번째 이진 시퀀스 , 네 번째 이진 시퀀스 가 생성되는 것을 예시로 한다.Each of the
각 정보 시퀀스 변환기(140a 내지 140d)는 각각의 부가된 데이터 시퀀스에 해당하는 이진 시퀀스를 적용하여 후보 시퀀스()를 생성한다. 각 정보 시퀀스 변환기는 각각의 부가된 데이터 시퀀스와 해당 이진 시퀀스간 모듈로-2 연산을 함으로써 각각의 후보 시퀀스를 생성할 수 있다. 이에 따라, 첫 번째 후보 시퀀스 , 두 번째 후보 시퀀스 , 세 번째 후보 시퀀스 , 및 네 번째 후보 시퀀스 가 생성될 수 있다.Each of the
이와 같이 생성된 후보 시퀀스들은 각각의 채널 인코더(150a 내지 150d)에 의해 인코딩된다. 본 예시에서 부호율이 1/2인 경우를 예시로 하며, 이에 따른 각 인코더에 의해 인코딩된 후보 시퀀스의 길이는 2k+2k’비트가 된다. The candidate sequences thus generated are encoded by the
인코딩된 후보 시퀀스들은 각각의 천공기(160a 내지 160d)에 의하여 천공된다. 인코딩된 후보 시퀀스들은 2k’ 비트만큼 천공되어 천공된 후보 시퀀스가 된다. 이와 같은 천공을 통해 전체 시스템은 k비트 길이의 데이터 시퀀스에 따른 2k 비트 길이의 천공된 후보 시퀀스를 생성하게 된다. 데이터 시퀀스에 대비하여 천공된 후보 시퀀스와 같은 인코더의 출력 시퀀스의 길이는 2배가 되므로 실질적은 부호율은 SLM 기법을 사용하지 않는 시스템과 같은 1/2가 된다.The encoded candidate sequences are punctured by
각각의 모듈레이터(170a 내지 170d)는 4개의 천공된 후보 시퀀스에 각각에 대하여 변조를 수행하여 4개의 후보 OFDM 심볼을 생성한다.Each
각각의 IFFT 유닛(180a 내지 180d)는 4개의 생성된 후보 OFDM 심볼 각각을 IFFT 처리하여 4 개의 후보 OFDM 신호를 생성한다. Each of the
시퀀스 선택기(190)는 4개의 후보 OFDM 신호 중 PAPR이 가장 작은 OFDM 신호를 선택하고, RF 유닛(195)은 이를 무선자원을 통해 수신기로 전송한다. 본 예시에서는 후보 시퀀스 가 처리되어 생성된 OFDM 신호의 PAPR이 가장 작은 것을 예시로 한다.The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에 도시된 수신의 예시는 도 4에 의해 전송된 데이터를 수신하는 것을 가정한다.5 is a diagram showing an example of data reception according to an embodiment of the present invention. An example of the reception shown in Fig. 5 assumes to receive the data transmitted by Fig.
RF 유닛(310)은 전송된 OFDM 신호를 수신한다.The
FFT 유닛(320)은 수신된 OFDM 신호에 대하여 FFT 처리를 수행한다.The
디모듈레이터(330)는 FFT 처리된 신호를 복조하여 OFDM 심볼을 비트 시퀀스화 할 수 있다.The
디코더(340)는 인코딩되어 있는 시퀀스를 디코딩 한다. 디코더의 출력에서 오류가 발생하지 않았다면, 디코더의 출력 시퀀스인 디코딩 시퀀스 는 후보 시퀀스 이 된다. 디코딩 시퀀스는 부가 정보 검출기(350) 및 정보 데이터 복원기(360)에 입력될 수 있다.
부가 정보 검출기(350)는 디코딩 시퀀스 에 적용되어 있는 부가 정보 를 검출할 수 있다. 는 이므로, 부가 정보 검출기는 부가 정보 로서 을 검출할 수 있다. 부가 정보 검출기는 검출된 부가 정보 ()에 대응되는 이진 시퀀스 인 를 정보 데이터 복원기로 전달한다.The
정보 데이터 복윈기(360)는 디코딩 시퀀스() 및 전달받은 이진 시퀀스()를 기반으로 부가된 데이터 시퀀스 를 복원할 수 있다. 정보 데이터 복원기(360)는 디코딩 시퀀스 및 디진 시퀀스를 모듈로-2 연산하여 부가된 데이터 시퀀스를 복원할 수 있다. 이 때 부가된 데이터 시퀀스는 일 수 있다. 정보 데이터 복원기(360)는 복원을 통해 생성된 부가된 데이터 시퀀스 ()를 부가 정보 제거기(380)로 전달한다.The information
부가 정보 제거기(360)는 부가된 데이터 시퀀스 ()에서 부가 정보 ()를 제거하여 송신기가 전송하고자 했던 데이터 시퀀스 를 획득할 수 있다.The
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법의 구현 결과를 나타내는 도면이다. 도 4의 결과는 부반송파 수 N=1024, 후보 OFDM 심볼 개수 Q=16, 및 변조 방식으로 QPSK를 사용한 경우의 일례에 해당한다.6 is a diagram illustrating a result of an implementation of a data transmission / reception method according to an embodiment of the present invention. The result of FIG. 4 corresponds to an example of the case where the number N of subcarriers is 1024, the number of candidate OFDM symbols is Q = 16, and QPSK is used as a modulation scheme.
도 6을 참조하면, SLM을 사용하지 않은 경우 이론적인 PAPR CCDF(Complementary Cumulative Distribution Function) 결과와, 기존 SLM을 사용한 경우 이론적인 PAPR CCDF를 참조하면, SLM을 구비한 경우 보다 PAPR이 낮은 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 제안된 SLM 기반 송수신 방법에 따른 PAPR CCDF의 결과는 기존 SLM 기반 송수신 방법의 이론적인 결과와 매우 유사하며 SLM을 기반으로 하지 않은 송수신 방법에 비해 PAPR이 낮음을 알 수 있다. 이를 통해 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법은 기존 방법에 비해 보다 우수한 PAPR 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, when a theoretical PAPR CCDF (Complementary Cumulative Distribution Function) result is used without using an SLM and a theoretical PAPR CCDF is used when an existing SLM is used, PAPR is lowered . In addition, the results of PAPR CCDF according to the proposed SLM-based transmission / reception method are very similar to the theoretical results of conventional SLM-based transmission / reception method, and PAPR is lower than that of SLM-based transmission / reception method. As a result, it can be seen that the data transmission / reception method according to the embodiment of the present invention can obtain a better PAPR effect than the conventional method.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 데이터 송수신 방법과 이를 지원하는 송수신기는 프로세서, 메모리, 및 RF 유닛으로 구현된 무선 장치에 의해서 구현될 수 있다. 프로세서는 전술한 본 발명의 실시예에 따른 송수신 방법을 구현하도록 설정될 수 있다. 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF 유닛은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다. The data transmission / reception method and the transceiver supporting the data transmission / reception method according to the embodiment of the present invention can be implemented by a wireless device implemented as a processor, a memory, and an RF unit. The processor may be configured to implement the transmission / reception method according to the embodiment of the present invention described above. The processor may comprise an application-specific integrated circuit (ASIC), other chipset, logic circuitry and / or a data processing device. The memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices. The RF unit may include a baseband circuit for processing the radio signal. When the embodiment is implemented in software, the above-described techniques may be implemented with modules (processes, functions, and so on) that perform the functions described above. The module is stored in memory and can be executed by the processor. The memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by any of a variety of well known means.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above-described exemplary system, the methods are described on the basis of a flowchart as a series of steps or blocks, but the present invention is not limited to the order of the steps, and some steps may occur in different orders or simultaneously . It will also be understood by those skilled in the art that the steps shown in the flowchart are not exclusive and that other steps may be included or that one or more steps in the flowchart may be deleted without affecting the scope of the invention.
Claims (20)
전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하고;
상기 데이터 시퀀스에 적어도 하나의 부가 정보 시퀀스를 덧붙여 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 생성하고;
상기 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 인터리빙하여, 적어도 하나의 재배열 데이터 시퀀스를 생성하고;
적어도 하나의 이진 시퀀스를 생성하고;
각 이진 시퀀스 및 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하여 적어도 하나의 후보 시퀀스를 생성하고;
상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하여 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하고;
상기 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 천공(punctuating)하여 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 생성하고;
상기 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 적어도 하나의 후보 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 생성하고;
상기 적어도 하나의 후보 OFDM을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 적어도 하나의 후보 OFDM 신호를 생성하고;
상기 적어도 하나의 후보 OFDM 신호 중 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 가장 낮은 OFDM 신호를 선택하고; 및
상기 OFDM 신호를 전송하는 것;을 포함하는 데이터 송신 방법.A method for transmitting data in a wireless communication system,
Generating a data sequence to be transmitted;
Adding at least one additional information sequence to the data sequence to generate at least one additional data sequence;
Interleaving the at least one additional data sequence to generate at least one reordered data sequence;
Generate at least one binary sequence;
Computing each binary sequence and each reordered data sequence to generate at least one candidate sequence;
Encoding the at least one candidate sequence to generate at least one encoded candidate sequence;
Punctuating the at least one encoded candidate sequence to generate at least one punctured candidate sequence;
Modulate the at least one punctured candidate sequence to generate at least one candidate OFDM symbol;
Generating at least one candidate OFDM signal by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) the at least one candidate OFDM;
Selecting an OFDM signal having the lowest Peak to Average Power Ratio (PAPR) among the at least one candidate OFDM signal; And
And transmitting the OFDM signal.
각 부가 데이터 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스 및 각 부가 정보 시퀀스를 포함하고,
상기 적어도 하나의 부가 데이터를 인터리빙하는 것은,
오류 취약 비트(error prone bit)의 위치가 아닌 위치에 상기 각 부가 정보 시퀀스를 상기 재배열 데이터 시퀀스에 배열하는 것을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.The method according to claim 1,
Each additional data sequence including the data sequence and each additional information sequence,
Interleaving the at least one additional data comprises:
And arranging each additional information sequence in the rearranged data sequence at a position other than a position of an error prone bit.
상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하는 것은,
상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 모듈로-2 합하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.3. The method of claim 2,
Wherein each of the binary sequences and each of the rearranged data sequences is calculated,
And summing the respective binary sequences and the respective rearranged data sequences modulo-2.
상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것은 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식을 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.The method according to claim 1,
Wherein generating the encoded candidate sequence is performed based on an LDPC (Low Density Parity Check) coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트이고,
상기 각 후보 시퀀스를 인코딩 하는 것은
[(n-k), n] 행렬인 제1 패리티 검사 행렬에 k’개의 열 성분을 추가하여 제2 패리티 검사 행렬을 생성하고; 및
상기 제2 패리티 검사 행렬을 기반으로 n+k’비트 길이의 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것;을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.5. The method of claim 4,
Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearrangement additional information sequence Lt; RTI ID = 0.0 > k '
Encoding each of the candidate sequences
generating a second parity check matrix by adding k 'column components to a first parity check matrix, which is a [(nk), n] matrix; And
And generating each encoded candidate sequence of n + k 'bit length based on the second parity check matrix.
k’비트만큼 천공하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.6. The method of claim 5, wherein puncturing each encoded candidate sequence comprises:
k " bits. < / RTI >
상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것은 터보 코딩 방식 또는 RA 코딩 방식을 기반으로 수행되는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.The method according to claim 1,
Wherein the generating of the encoded candidate sequence is performed based on a turbo coding scheme or an RA coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트이고,
상기 인코딩을 위한 부호율은 k/n이되, 상기 n은 k보다 큰 정수이고,
상기 각 후보 시퀀스를 인코딩 하는 것은, 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩하여 n+nk’/k비트 길이를 가지는 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 것을 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.8. The method of claim 7,
Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearrangement additional information sequence Lt; RTI ID = 0.0 > k '
Wherein the code rate for encoding is k / n, where n is an integer greater than k,
Wherein encoding each candidate sequence comprises encoding each candidate sequence to produce each encoded candidate sequence having n + nk '/ k bits in length.
상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 천공하는 것은,
nk’/k비트만큼 천공하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.9. The method of claim 8,
Puncturing each encoded candidate sequence comprises:
nk '/ k bits.
비 이진(non-binary) 인코딩 기법을 기반으로 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.2. The method of claim 1, wherein encoding the at least one candidate sequence comprises:
Wherein the decoding is performed based on a non-binary encoding scheme.
전송하고자 하는 데이터 시퀀스를 생성하는 데이터 생성부;
상기 데이터 시퀀스에 적어도 하나의 부가 정보 시퀀스를 덧붙여 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 부가정보 삽입 유닛;
상기 적어도 하나의 부가 데이터 시퀀스를 인터리빙하여, 적어도 하나의 재배열 데이터 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 인터리버;
적어도 하나의 이진 시퀀스를 생성하고 및 각 이진 시퀀스 및 각 재배열 데이터 시퀀스를 연산하여 적어도 하나의 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 정보 시퀀스 변환부 ;
상기 적어도 하나의 후보 시퀀스를 인코딩하여 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 채널 인코더;
상기 적어도 하나의 인코딩된 후보 시퀀스를 천공(punctuating)하여 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 생성하는 적어도 하나의 천공기;
상기 적어도 하나의 천공된 후보 시퀀스를 변조하여 적어도 하나의 후보 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 생성하는 적어도 하나의 모듈레이터;
상기 적어도 하나의 후보 OFDM을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)하여 적어도 하나의 후보 OFDM 신호를 생성하는 적어도 하나의 IFFT 유닛;
상기 적어도 하나의 후보 OFDM 신호 중 PAPR(Peak to Average Power Ratio)가 가장 낮은 OFDM 신호를 선택하는 시퀀스 선택기; 및
상기 OFDM 신호를 전송하는 RF(Radio Frequency) 유닛을 포함하는 무선 장치.A wireless device operating in a wireless communication system, the wireless device comprising:
A data generation unit for generating a data sequence to be transmitted;
At least one additional information insertion unit for adding at least one additional information sequence to the data sequence to generate at least one additional data sequence;
At least one interleaver interleaving the at least one additional data sequence to generate at least one reordered data sequence;
At least one information sequence transformer for generating at least one binary sequence and computing at least one candidate sequence by computing each binary sequence and each rearranged data sequence;
At least one channel encoder for encoding the at least one candidate sequence to generate at least one encoded candidate sequence;
At least one puncturer punctuating the at least one encoded candidate sequence to generate at least one punctured candidate sequence;
At least one modulator for modulating the at least one punctured candidate sequence to generate at least one candidate OFDM symbol;
At least one IFFT unit for IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) the at least one candidate OFDM to generate at least one candidate OFDM signal;
A sequence selector for selecting an OFDM signal having a lowest Peak to Average Power Ratio (PAPR) among the at least one candidate OFDM signal; And
And an RF (Radio Frequency) unit for transmitting the OFDM signal.
각 부가 데이터 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스 및 각 부가 정보 시퀀스를 포함하고,
상기 적어도 하나의 인터리버는 오류 취약 비트(error prone bit)의 위치가 아닌 위치에 상기 각 부가 정보 시퀀스를 상기 재배열 데이터 시퀀스에 배열하여 상기 적어도 하나의 부가 데이터를 인터리빙하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.12. The method of claim 11,
Each additional data sequence including the data sequence and each additional information sequence,
Wherein the at least one interleaver is arranged to interleave the at least one additional data by arranging each of the additional information sequences at a position other than a position of an error prone bit in the rearranged data sequence. Device.
상기 적어도 하나의 정보 시퀀스 변환부는
상기 각 이진 시퀀스 및 상기 각 재배열 데이터 시퀀스를 모듈로-2 합하는 연산을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the at least one information sequence transformer
And to perform an operation of modulo-summing the respective binary sequences and the respective rearranged data sequences.
상기 채널 인코더는 LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식을 기반으로 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the channel encoder is configured to generate an encoded candidate sequence based on an LDPC (Low Density Parity Check) coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트이고,
상기 적어도 하나의 채널 인코더 각각은
[(n-k), n] 행렬인 제1 패리티 검사 행렬에 k’개의 열 성분을 추가하여 제2 패리티 검사 행렬을 생성하고, 및
상기 제2 패리티 검사 행렬을 기반으로 n+k’비트 길이의 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.15. The method of claim 14,
Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearranging additional information sequence Lt; RTI ID = 0.0 > k '
Each of the at least one channel encoder
generating a second parity check matrix by adding k 'column components to a first parity check matrix, which is a [(nk), n] matrix, and
And generates each encoded candidate sequence of n + k 'bit length based on the second parity check matrix.
상기 적어도 하나의 천공기 각각은 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스에서 k’비트만큼 천공하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.16. The method of claim 15,
Wherein each of the at least one puncturer is configured to puncture by k 'bits in each encoded candidate sequence.
상기 채널 인코더는 터보 코딩 방식 또는 RA 코딩 방식을 기반으로 상기 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.12. The method of claim 11,
Wherein the channel encoder is configured to generate the encoded candidate sequence based on a turbo coding scheme or an RA coding scheme.
상기 각 후보 시퀀스는 상기 데이터 시퀀스가 재배열된 데이터 시퀀스 및 상기 각 추가 정보 시퀀스가 재배열된 재배열 추가 정보 시퀀스를 포함하되, 상기 재배열 데이터 시퀀스의 길이는 k비트 및 상기 재배열 추가 정보 시퀀스의 길이는 k’비트이고,
상기 인코딩을 위한 부호율은 k/n이되, 상기 n은 k보다 큰 정수이고,
상기 적어도 하나의 채널 인코더는 상기 각 후보 시퀀스를 인코딩하여 n+nk’/k비트 길이를 가지는 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스를 생성하도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.18. The method of claim 17,
Wherein each candidate sequence comprises a data sequence in which the data sequence is rearranged and a rearrangement additional information sequence in which each additional information sequence is rearranged, the length of the rearranged data sequence being k bits and the rearrangement additional information sequence Lt; RTI ID = 0.0 > k '
Wherein the code rate for encoding is k / n, where n is an integer greater than k,
Wherein the at least one channel encoder is configured to encode each candidate sequence to generate each encoded candidate sequence having n + nk '/ k bits in length.
상기 적어도 하나의 천공기 각각은 상기 각 인코딩된 후보 시퀀스에서 nk’/k비트만큼 천공도록 설정된 것을 특징으로 하는 무선 장치.19. The method of claim 18,
Wherein each of the at least one puncturer is set to puncture by nk '/ k bits in each encoded candidate sequence.
상기 채널 인코더는 비 이진(non-binary) 인코딩 기법을 지원하고,
상기 적어도 하나의 후보 시퀀스는 상기 비 이진 인코딩 기법에 의하여 디코딩 되는 것을 특징으로 하는 무선 장치.12. The method of claim 11,
The channel encoder supports a non-binary encoding scheme,
Wherein the at least one candidate sequence is decoded by the non-binary encoding technique.
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