KR101518346B1 - 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 프리엠블 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은, 프리엠블 송신 방법에 있어서, 각 코드 블록을 구분하기 위한 알려진 시퀀스가 삽입된 적어도 하나의 코드 블록을 생성하는 과정과, 상기 생성한 코드 블록을 일 프리엠블 블록 크기에 맞도록 반복하여 일 프리엠블 블록을 생성하는 과정과, 상기 생성된 일 프리엠블 블록을 OFDM 셀에 매핑하여 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리엠블 송신 방법을 제공하며, 이에 따른 수신 방법을 제공하고, 상술한 송신 및 수신 방법에 따른 송수신 장치를 제공한다.
OFDM, preamble, sequence

Description

직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송수신 장치 및 방법{A method for receiving and transmitting preamble in a OFDM system and an apparatus thereof}
본 발명은 직교주파수분할다중(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 프리엠블 송수신 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 시퀀스 정보를 포함하는 프리엠블을 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
직교주파수분할다중(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템은 유럽 방송 표준인 지상파 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting-Terrestrial: DVB-T)에서 사용되고 있는 전송 기법이다. 또한 2세대 케이블 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting-Cable Second Generation: DVB-C2)에서도 직교주파수분할다중 시스템을 고려하고 있다.
DVB-C2 시스템은 단일 채널 또는 여러 개의 채널을 결합하여 운영되며, 이에 따라 대역폭도 다양해진다. 단일 채널만으로 DVB-C2 시스템이 구성되는 경우, DVB-C2 시스템의 대역폭은 DVB-C와 동일한 8MHz로 구성된다. 만약 N 개의 채널들이 결합되는 경우, DVB-C2 시스템의 대역폭은 DVB-C의 대역폭에 비해서 N배로 증가하게 된다. 즉, Nx8 MHz의 대역폭을 갖는다.
여러 개의 채널을 결합하여 시스템을 구성하는 경우, DVB-C와 DVB-C2의 채널 용량을 비교해 본다. DVB-C의 경우는 채널의 단순 결합을 하기 때문에 채널의 수가 늘어남에 따라 보호 대역(Guard band)의 수도 증가된다. 4개의 채널이 결합되는 경우, DVB-C의 실제 대역폭은 전체 대역폭(8x4 MHz)에서 5개의 보호 대역만큼 뺀 값이 된다.
반면 DVB-C2의 시스템은 직교주파수분할다중 전송 방식을 이용하여 채널간의 보호 대역은 필요하지 않고 전체에 걸친 대역의 끝에서만 보호 대역이 존재한다. 4개의 채널이 결합되는 경우, DVB-C2의 실제 대역폭은 전체 대역폭(8x4 MHz)에서 2개의 보호 대역만큼 뺀 값이 된다. 이에 따라 DVB-C2 시스템의 주파수 효율(Spectral efficiency)이 DVB-C보다 증가하게 된다.
도 1은 수신밴드(tuning window)가 고정되어 있는 일반적인 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 1에서 2개의 채널(101, 102)이 각각 다른 주파수 밴드에서 전송되고 있고, 각 채널별로 서로 다른 방송 데이터(채널 1에서는 105, 106 데이터, 채널 2에서는 107, 108, 109 데이터)가 전송되고 있다. 또한 제어 정보가 전송되는 프리앰블은 각 채널 별로 맞게 구성되어 각 프레임의 시작 위치에 전송된다(103, 104). 상기 도 1의 경우에 수신기는 원하는 방송 데이터에 따라 수신밴드를 채널 1(101) 또는 채널 2(102)로 정확히 맞추게 된다.
그러나 채널 자원의 효율적 배분을 위해서 전체 채널 대역을 공유하여 스케 줄링을 하는 방식이 DVB-C2 시스템에서 고려되고 있다. 도 2는 이러한 시스템의 프레임 구조를 나타내는 도면으로, 도 2는 프리앰블 블록의 크기가 수신밴드 8MHz와 동일한 경우에 대해 나타낸 도면이다.
각 채널 별 경계주파수(201)와는 무관하게 방송 데이터(213)가 할당되어 있는 것을 알 수 있다. 이러한 경우 프리앰블에 전송되는 제어정보는 전체 채널에 대한 정보가 동일하게 각 프리앰블 블록(202, 203)에 실리게 된다. 또한 수신기는 자신이 원하는 방송 데이터가 할당된 주파수 밴드에 맞게 자유롭게 수신 밴드(220)를 튜닝하여 수신한다. 이때, 각각의 방송 데이터가 할당받을 수 있는 최대 주파수 폭은 수신기의 최소 수신밴드(여기서는 8MHz를 가정한다)를 넘을 수 없다.
도 2와 같이 프리앰블 블록의 크기가 수신밴드(8MHz)와 동일한 경우에 반하여, 프리앰블의 블록 크기를 수신밴드(8MHz)보다 작게 할당하는 경우에 대해서도 생각해 볼 수 있다. 이러한 경우 한 개의 특정 수신밴드(8MHz)내에 프리앰블이 세그멘테이션(segmentation)되지 않을 수 있다.
도 3은 프리앰블 블록 크기가 수신밴드(8MHz) 보다 작은 경우를 나타낸 도면이다. 수신기가 도면 부호 320과 같은 수신밴드를 갖는 경우에 세그멘트 되지 않은 완전한 한 개의 프리앰블 블록(302)을 수신하는 장점이 있다. 단, 이 경우 전체 채널 크기를 맞추기 위해 특정 프리앰블 블록(303)은 매우 제한적으로 송신하게 된다. 즉, 도면 부호 304 부분은 다른 시스템, 예를 들면 DVB-C2가 아닌 시스템에 할당된 주파수이므로 전송되지 않는다.
도 4는 프리앰블이 세그멘트된 경우에 대해 수신단의 동작을 설명하는 도면 이다. 도면 부호 420과 같은 수신밴드로 수신기가 튜닝되어 있는 경우, 수신밴드를 통해 수신 프리엠블(401)을 수신하게 된다. 그러나 수신 프리앰블(401)은 실제로는 앞(410)과 뒤(411)의 위치가 뒤바꿔져 있는 경우에 해당하므로, 수신단에서는 순서를 재정렬(re-ordering)하여 조정된 프리엠블(430)과 같이 만들어내는 과정이 필요하게 된다.
따라서 종래의 기술에서는 수신기가 일단 튜닝된 수신밴드로부터 경계주파수(425)를 추정해야 하고 추정된 경계주파수 정보로부터 프리앰블을 재정렬(re-ordering)해야 하는 단점이 있다. 특히 주파수 오프셋으로 인해 추정한 경계주파수 정보에 오차가 생기는 경우에는 잘못된 프리앰블을 수신하게 되고 제어정보 추출 실패로 인해 전체 프레임의 데이터 수신이 불가능한 문제를 갖고 있다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 감안한 본 발명의 목적은, 방송 시스템에 적합한 주파수 오프셋에 강한 프리앰블 생성하여 이를 송수신하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 프리앰블 블록내에 불필요한 더미 셀(dummy cell)을 없애고, 제어정보를 반복하여 수신 성능을 향상시킬 수 있는 프리엠블 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 세그멘트된 프리앰블에 따른 재정렬하는 것과 같은 불필요한 과정을 줄임으로써 간단한 수신단 동작이 가능하도록 하는 프리엠블 송수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리엠블 송신 방법에 있어서, 각 코드 블록을 구분하기 위한 알려진 시퀀스가 삽입된 적어도 하나의 코드 블록을 생성하는 과정과, 상기 생성한 코드 블록을 일 프리엠블 블록 크기에 맞도록 반복하여 일 프리엠블 블록을 생성하는 과정과, 상기 생성된 일 프리엠블 블록을 OFDM 셀에 매핑하여 전송하는 과정을 포함한다.
상기 코드 블록을 생성하는 과정은 부호화 및 변조된 제어 정보에 알려진 시퀀스를 가지는 헤더를 삽입하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 코드 블록을 생성하는 과정은 제어 정보의 비트 열에 알려진 시퀀스를 삽입하고, 알려진 시퀀스가 삽입된 제어 정보를 부호화 및 변조하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리엠블 수신 방법은, 알려진 시퀀스가 삽입되었으며 적어도 하나의 코드블록으로 이루어진 프리엠블을 가지는 데이터 수신 방법에 있어서, 상기 프리엠블을 수신하면 각 코드 블록의 시퀀스를 검출하는 과정과, 상기 검출된 시퀀스로부터 하나의 코드블록 시작 위치 및 길이를 추출하는 과정과, 상기 시작 위치 및 길이를 이용하여 상기 코드 블록의 제어 정보를 추출하는 과정과, 상기 제어 정보를 통해 수신되는 데이터 신호를 복호하는 과정을 포함한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리엠블 송신 장치는, 알려진 시퀀스를 포함하는 코드 블록을 일 프리엠블 크기만큼 반복하는 반복부; 및 상기 반복된 코드 블록을 OFDM 셀에 각각 매핑하여 출력하는 심볼 매핑부를 포함한다.
상기 프리엠블 송신 장치는 제어 정보를 부호화 및 변조하여 코드 블록을 생성하는 FEC부; 및 상기 코드 블록에 알려진 시퀀스를 발생시켜 상기 코드 블록에 포함시키는 시퀀스 발생부;를 더 포함한다.
한편, 상기 프리엠블 송신 장치는 알려진 시퀀스를 발생시켜 제어 정보에 포함시키는 시퀀스 발생부; 및 상기 알려진 시퀀스가 포함된 제어 정보를 부호화 및 변조하여 코드 블록을 생성하는 FEC부;를 더 포함한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 엠블 수신 장치는, 프리엠블이 수신되면 수신된 프리엠블로부터 첫 번째 코드블록의 시퀀스 위치를 찾으며, 찾아진 첫 번째 코드블록의 시퀀스 위치로부터 실제의 제어 정보 길이 및 위치를 검출하는 시퀀스검출기; 검출한 제어 정보의 길이 및 위치를 통해 제어 정보를 추출하는 제어 정보 추출기; 및 추출한 제어 정보에 수납된 파라미터를 통해 수신되는 채널의 데이터를 복호하는 데이터 추출기;를 포함한다.
상기 프리엠블 수신 장치는 수신 밴드를 결정하는 튜너 제어부; 및 상기 튜너 제어부가 결정한 수신 밴드를 통해 프리엠블을 포함하는 수신 신호를 수신하는 튜너;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리엠블 수신 장치.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 가변적 튜닝이 허락되는 케이블 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 설계 방법을 제공함으로써 수신단 구조를 간단히 하면서도 컴바이닝 다이버시티(combining diversity)를 통한 수신 성능 개선에 도움을 준다.
또한 주파수 튜닝 정보 없이도 알려진 시퀀스를 사용하는 프리앰블을 이용하여 주파수 오프셋 에러에 강인한 프리앰블 추정 방식을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리엠블의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 5a 및 도 5b는 일반적인 프리엠블과 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블을 비교하기 위한 도면이다.
도 5a에 일반적인 프리엠블이 도시되었다. 도시된 바와 같이, 일반적인 한 개의 프리앰블 블록(501)은 K개의 OFDM 셀(cell)로 구성되며, 이는 상술한 바와 같이 수신기의 수신밴드 크기보다 작거나 같은 주파수를 형성한다.
일 프레임의 제어 정보는 한 개 또는 복수개의 코드 블록으로 부호화되고 변조된 후 프리앰블 블록의 시작위치(511)에서부터 채워진다. 이때 한 개의 변조된 코드 블록이 차지하는 셀(cell)의 개수를 M개라고 하고, 전체 제어정보가 N개의 코드 블록으로 구성된다고 할 때, 프리앰블 블록(501)내에 K-MN개의 셀이 비어있게 된다. 프리앰블 블록 크기 K는 최대 제어정보 길이에 따라 사전에 결정된 값이므로, 이러한 경우 나머지 비어있는 셀에 대해서 더미 셀(dummy cell)로 채우게 된다. 더미 셀의 크기는 제어정보 길이에 따라 가변적인 것으로, 제어정보의 길이가 매우 짧은 경우에는 대부분의 프리앰블 블록이 더미 셀로 채워지는 자원 낭비를 일으킬 수도 있다.
한편, 도 5b에는 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블을 도시하였다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 블록(550)은 각각의 코드블록 (571, 572, 573)들의 앞에 각각의 헤더(561, 562, 563)를 추가로 갖게 된다. 각 헤더에는 사전에 "알려진 시퀀스(known sequence)"를 갖고 있어, 각각의 코드 블록의 위치를 자동으로 검출할 수 있다. 이러한 알려진 시퀀스는 널리 알려진 PN 시퀀스 등이 사용될 수 있다. 또한 부가적으로 각 헤더에는 코드 블록 인덱스 및 코드 블록 길이 등의 추가적인 정보가 들어갈 수도 있다. 도 5b에서 헤더의 크기는 a개의 셀로 결정되므로, 전체 프리앰블 블록 중에서 K-N*(M+a)개 만큼의 셀이 비어있게 된다. 이때 일반적인 프리엠블과 달리 비어있는 셀을 더미 셀(dummy cell)로 채우지 않고 필요한 만큼을 현재 구성된 프리앰블의 앞부분으로부터 복사하여 사용한다. 따라서 도 5b에서 도면 부호 564는 도면 부호 561과 동일한 헤더이며, 도면 부호 574는 코드블록 571에서 필요한 길이만큼 부분 추출한 것을 나타낸다.
이에 따라, 도면 부호 574 부분은 수신기에서 코드블록(571)의 수신 성능을 개선하기 위해서 MRC(Maximal Ratio Combing) 등의 방식으로 병합(combine)할 수 있다.
그러면, 상술한 바와 같이, 제어정보에 알려진 시퀀스를 삽입하는 방법과 이에 따른 프리엠블 검출 방법을 설명하기로 한다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a에서는 전체 제어정보가 한 개의 코드블록으로 구성되는 경우를 가정한다.
도 6a를 참조하면, 프리엠블 블록 1(Preamble 블록 1)을 예로 들면, 한 개의 프리앰블 블록(601, 602, 603, 604)은 헤더가 포함된 코드블록(601, 602)으로 채워지며 남는 부분(603, 604)은 필요한 만큼 프리앰블 시작점(601의 시작 위치)으로부터 복사되어 채워진다.
또한, 프리엠블 블록 2(Preamble 블록 2)는 상술한 프리앰블 블록 1(Preamble 블록 1)과 동일한 방법으로 구성된다. 수신기에서 튜닝(tuning)되어 있는 수신 밴드가 도면 부호 620과 같다고 가정하면, 수신 프리앰블 내에 3개의 헤더(603, 605, 607)가 존재하게 되고 각 헤더에는 알려진 시퀀스가 삽입된다. 이에 따라, 수신기 시퀀스 검출기에서 상관(correlation)과 같은 방법을 통해 3개의 헤더 위치에서 피크(peak) 값(a, b, c)을 얻어낼 수 있다.
검출된 피크 값 간의 간격 중에서 실제 제어정보 길이(651)를 검증/검출하게 되면, 이를 통해 제어정보의 시작위치와 길이 모두를 알아낼 수 있다. 또한, 제어 정보의 일부분(650)을 알아낼 수 있으므로, 제어 정보의 일부분(650)은 결합(combine)을 실시 할 수 있다.
따라서 일반적인 프리엠블 검출방식에서는 프리앰블 블록간의 경계주파수, 즉 헤더(605)의 시작 위치를 현재 튜닝된 주파수로부터 알아내어 재정렬(re-ordering)을 해야 했으나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 간단한 시퀀스 검출기를 이용하여 자동으로 검출할 수 있다. 따라서 주파수 오프셋과 같은 예기치 못한 오차가 발생하더라도 안전하게 실제 프리앰블 위치를 검출할 수 있다.
상기에서는 알려진(known) 시퀀스의 위치를 코드블록의 맨 앞에 삽입하는 방식에 대해 설명하였으나, 이하에서는 본 발명의 다른 실시 예로, 알려진(known) 시퀀스의 위치를 코드블록 중간에 삽입하는 방식에 대해서 설명하기로 한다.
도 6b에서는, 시스템이 사용하는 부호화 방식은 LDPC(Low-Density Parity-Check)와 같은 규칙적인(systematic) 부호라고 가정한다. 규칙적인(Systematic) 부 호는 코드블록에 실제 제어정보 비트열과 패리티 비트열이 구분되어 제어정보 비트열이 똑같이 나타나는 부호화 방식을 의미한다. 이러한 규칙적인 부호의 경우에는 알려진(known) 시퀀스를 정보 비트열과 패리티 비트열 경계에 삽입함으로써 제어정보의 길이를 추출할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 한 개의 코드블록(1201)은 순서대로 정보 비트열(10)과 알려진(known) 시퀀스가 삽입된 헤더(20), 그리고 패리티 비트열(30)로 구성된다. 이렇게 구성된 코드블록(1201)은 상술한 바와 같이 프리앰블 블록내에서 필요한 만큼 복사되어 전송하게 된다.
수신단의 수신밴드가 도면 부호 1220과 같다면, 수신밴드의 크기는 프리앰블 블록보다 크거나 같으므로 반드시 한 개 이상의 헤더를 포함하게 된다.
따라서 수신단의 시퀀스 검출기로부터 최대 값(1270)을 갖게 되고, 현재 튜닝된 주파수 정보로부터 프리앰블 블록 간 경계주파수(1250) 정보를 얻을 수 있다. 그런 다음, 최대 값(1270) 및 경계주파수(1250)을 이용하여 실제 제어정보의 정보 비트열의 길이(1260)를 바로 추출할 수 있다. 단 이러한 경우, 상술한 대로 수신기가 튜닝정보를 가지고 있어야 한다.
다음으로, 상술한 바와 같이 제어정보에 알려진 시퀀스를 삽입하여 프리엠블 블록을 생성하여 전송하는 송신기와 일반적인 송신기의 구조를 비교하여 설명하기로 한다.
먼저, 일반적인 송신기의 구조에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 일반적인 송신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 일반적인 송신기는 FEC부(702), 심볼 매핑부(704), 및 더미 셀 삽입부(705)를 포함하여 구성된다.
FEC부(702)는 주어진 제어정보를 부호화 및 변조하여 코드블록을 출력한다. 그러면, 심볼 매핑부(704)는 프리앰블 길이와는 상관없이 필요한 만큼 OFDM 셀에 매핑하여 출력한다. 그러면, 더미 셀 삽입부(705)는 프리엠블 길이에서 나머지 비어있는 부분에 더미 셀을 삽입하여 최종적으로 한 개의 프리앰블 블록을 형성한다. 이렇게 결정된 프리앰블 블록은 이후 모든 채널의 프리앰블 블록에 대해 동일하게 반복된다.
한편, 본 발명의 실시 예에 따른 송신기는 더미 셀을 삽입하지 않는다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 개략적인 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기의 개략적인 구조를 설명하기 위한 것이며, 도 8a는 도 6a에서 설명한 바와 같이, 알려진(known) 시퀀스의 위치를 코드블록 시작 위치에 삽입하는 방식에 관한 것이다.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신기는 FEC(Forward error correction)부(802), 시퀀스 발생부(sequence generator)(805), 반복부(repeater)(803), 심볼 매핑부(OFDM symbol mapper)(804) 및 제어부(810)을 포함하여 구성된다.
FEC부(802)는 제어 정보가 입력되면, 입력된 제어 정보를 부호화 및 변조하 는 역할을 수행한다. 또한, 시퀀스 발생부(805)는 알려진(known) 시퀀스를 포함하는 헤더를 생성하여 출력한다. 이에 따라, 따라서 코드블록은 FEC부(802)가 부호화 및 변조화한 제어 정보에 시퀀스 발생부(805)가 생성한 시퀀스를 삽입시켜 생성된다.
반복부(803)는 일 프리엠블 블록 크기만큼 코드 블록을 반복하여 생성한다. 즉, 도 5b에서 설명한 바와 같이, 코드 블록 시작위치로부터 반복하여 추가한다.
그런 다음, 심볼 매핑부(804)는 생성된 코드 블록을 OFDM 셀(cell)에 각각 매핑하여 출력한다. 이에 따라, 한 개의 프리엠블 블록이 결정된다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 비어있는 셀이 없으므로, 더미 셀 삽입 과정이 없다.
제어부(810)는 각 코드블록별로 구분 가능한 시퀀스를 발생하기 위해 시드 값을 시퀀스 발생부(805)로 전달하며, 주어진 프리앰블 블록을 채우기 위해 필요한 반복 셀(cell)의 수를 반복부(803)에 전달하는 역할을 한다.
도 8b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신기의 개략적인 구조를 설명하기 위한 것이다. 또한, 도 8b는, 도 6b에서 설명한 바와 같이, 알려진 시퀀스의 위치를 코드블록 중간에 삽입하는 방식에 관한 것이다.
도 8b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 송신기는 시퀀스 발생부(855), FEC부(852), 반복부(853), 심볼 매핑부(854) 및 제어부(860)을 포함하여 구성된다.
시퀀스 발생부(855)는 알려진 시퀀스를 발생시키고, 이러한 시퀀스가 삽입된 헤더를 생성하여 출력한다. 그러면, FEC부(852)는 시퀀스 발생부(855)로부터 만들 어진 헤더를 제어정보의 비트열에 삽입하여 전체 비트열에 대해서 부호화 및 변조를 수행한다.
이에 따라, 헤더가 코드블록 중간에 삽입된 코드블록이 생성되며, 생성된 코드블록은 반복부(853)로 입력된다. 그러면, 반복부(853)는 필요한 부분을 코드 블록 시작위치로부터 반복하여 코드 블록의 뒤에 추가한다.
그런 다음, 심볼 매핑부(854)는 생성된 코드 블록을 OFDM 셀(cell)에 각각 매핑하여 출력한다. 이에 따라, 한 개의 프리엠블 블록이 결정된다. 이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 비어있는 셀이 없으므로, 더미 셀 삽입 과정이 없다.
제어부(860)는 각 코드블록별로 구분 가능한 시퀀스를 발생하기 위해 시드 값을 시퀀스 발생부(855)로 전달하며, 주어진 프리앰블 블록을 채우기 위해 필요한 반복 셀(cell)의 수를 반복부(853)에 전달하는 역할을 한다.
이상에서 송신기의 구조에 대해서 살펴보았다. 이하로는 이러한 송신기의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 블록을 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9a는 도 6a에서 설명한 바와 같이, 알려진(known) 시퀀스의 위치를 코드블록 시작 위치에 삽입하는 방식에 관한 것이다.
도 9a를 참조하면, 송신기는 S901 단계에서 일 코드블록 크기에 해당하는 제어 정보를 생성한다. 그런 다음, 송신기는 S903 단계에서 제어 정보를 부호화 및 변조화한다. 이어서, 송신기는 S905 단계에서 부호화된 코드블록에 알려진 시퀀스를 삽입하여 일 코드 블록을 완성한다.
이때, 송신기는 S907 단계에서 전송해야할 제어 정보가 남아있는지 판단한다. 이러한 판단 결과, 전송해야할 제어 정보가 남아 있는 경우, 송신기는 S901 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우, S909 단계로 진행한다.
송신기는 S909 단계에서 일 프리엠블 블록 크기에 맞도록, 코드블록의 시작 위치로부터 코드블록을 반복한다.
그런 다음, S911 단계에서 송신기는 일 프리엠블 블록 크기만큼 반복된 코드블록을 OFDM 셀에 매핑하여 일 프리엠블 블록을 생성한다.
송신기는 S913 단계에서 이와 같은 일 프리엠블 블록을 시스템내에 모든 프리앰블 블록에 동일하게 적용한다.
한편, 도 9b는 도 6b에서 설명한 바와 같이, 알려진(known) 시퀀스의 위치를 코드블록 중간에 삽입하는 방식에 관한 것이다.
이러한 도 9b에 따르면, 시퀀스 삽입 시점이 달라진다. 즉, 도 9a의 S903 및 S905 단계의 순서가 뒤바뀌게 된다.
도 9b를 참조하면, 송신기는 S951 단계에서 일 코드블록 크기에 해당하는 제어 정보를 생성한다. 그런 다음, 송신기는 S953 단계에서 제어 정보 비트열에 알려진 시퀀스를 삽입한다. 이어서, 송신기는 S955 단계에서 시퀀스가 삽입된 제어정보를 부호화 및 변조하여 코드 블록을 생성한다.
이 후의 과정은, 도 9a와 같다. 즉, 송신기는 S957 단계에서 전송해야할 제어 정보가 남아있는지 판단한다. 이러한 판단 결과, 전송해야할 제어 정보가 남아 있는 경우, 송신기는 S951 단계로 진행하고, 그렇지 않은 경우, S959 단계로 진행 한다.
송신기는 S959 단계에서 일 프리엠블 블록 크기에 맞도록, 코드블록의 시작 위치로부터 코드블록을 반복하고, S961 단계에서 일 프리엠블 블록 크기만큼 반복된 코드블록을 OFDM 셀에 매핑하여 일 프리엠블 블록을 생성한다.
송신기는 S963 단계에서 이와 같은 일 프리엠블 블록을 시스템내에 모든 프리앰블 블록에 동일하게 적용한다.
여기까지, 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 생성방법에 대해서 살펴보았다. 이러한 프리엠블을 수신하는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수신기는 튜너(1002), 튜너 제어기(1003), 프리엠블 검출기(1004), 시퀀스 검출기(1005), 제어 정보 추출기(1006), 데이터 추출기(1007)를 포함하여 구성된다.
튜너 제어부(1003)는 특정 대역 중 원하는 수신 밴드를 결정한다. 즉, 방송대역 중 원하는 방송 데이터가 전송되는 수신밴드를 결정한다. 예컨대, 수신밴드는 도 6a의 도면 부호 620, 또는 도 6b의 도면 부호 1220이 될 수 있다.
튜너(1002)는 튜너 제어부의 제어에 따라 수신밴드를 통해 수신 신호를 수신한다.
프리엠블 검출기(1004)는 튜너에 따라 튜닝된 특정 수신밴드를 통해 수신된 신호에서 프리엠블을 검출한다.
시퀀스검출기(1005)는 수신된 프리엠블로부터 첫 번째 코드블록의 시퀀스 위 치를 찾는다. 또한, 시퀀스검출기(1005)는 첫 번째 코드블록의 시퀀스 위치로부터, 실제의 제어 정보 길이 및 위치를 검출한다. 이러한 제어 정보의 길이 및 위치를 검출하는 방법은 도 6a 및 도 6b에서 설명한 바와 같다.
제어 정보 추출기(1006)는 검출한 제어 정보의 길이 및 위치를 통해 제어 정보를 추출한다.
데이터 추출기(1007)는 추출한 제어 정보에 수납된 파라미터를 통해 수신되는 채널의 데이터를 복호한다.
이상에서 수신기의 구조에 대해서 살펴보았다. 이하로는 이러한 수신기의 동작에 대해서 살펴보기로 한다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 수신기는 S1101 단계에서 방송 대역 중 특정 수신 대역의 방송 신호를 수신한다.
그런 다음, 수신기는 S1103 단계에서 프레임 동기를 획득한 후, 프리앰블을 검출한다. 이어서, 수신기는 S1105 단계에서 검출된 프리엠블의 첫 번째 코드블록의 시퀀스 위치를 추출하고, S1107 단계에서 시퀀스 위치에서 제어 정보 길이 및 제어 정보 위치를 검출한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 프리앰블 블록 내에 부분적 반복이 허용되어 있기 때문에 수신기는 선택적으로 필요시 코드블록 병합(combine)이 가능하다. 따라서 수신기는 S1109 단계에서 병합할 것인지를 판단하고, 병합하는 경우, 수신기는 S1111 단계로 진행하여 반복된 코드블록을 병합한다.
S1113 단계에서 수신기는 병합되었거나 병합되지 않은 코드 블록을 제어 정보 길이 및 제어 정보 위치에 따라 검출한다. 그런 다음, 수신기는 S1115 단계에서 제어 정보의 파라미터에 따라 데이터를 복조한다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
삭제
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 AP의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면.
도 1은 수신밴드(tuning window)가 고정되어 있는 일반적인 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면.
도 2는 프리앰블 블록의 크기가 수신밴드와 동일한 경우에 대해 나타낸 도면.
도 3은 프리앰블 블록 크기가 수신밴드(8MHz) 보다 작은 경우를 나타낸 도면.
도 4는 프리앰블이 세그멘트된 경우에 대해 수신단의 동작을 설명하는 도면.
도 5a 및 도 5b는 일반적인 프리엠블과 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블을 비교하기 위한 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 검출 방법을 설명하기 위한 도면.
도 7은 일반적인 송신기를 설명하기 위한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 개략적인 구조를 설명하기 위한 도면.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시 예에 따른 프리엠블 블록을 생성하는 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수신기의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도.

Claims (14)

  1. 제어 정보를 프리엠블로 구성하여 송신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 제어 정보들을 하나 이상의 순방향오류정정부호(FEC)로 부호화된 코드 블록으로 생성하는 단계;
    상기 부호화된 코드블록마다 상기 각 코드블록의 정보를 포함하는 헤더를 삽입하는 단계;
    상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록을 상기 프리엠블의 시작위치부터 채우는 단계;
    상기 프리엠블에 상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록을 채운 후 상기 프리엠블에 빈 부분이 존재하는 경우 상기 빈 부분만큼 상기 프리엠블의 시작위치의 상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록부터 순차적으로 채우는 단계; 및
    상기 프리엠블을 직교주파수분할다중(OFDM) 셀에 매핑하여 송신하는 단계;를 포함하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 헤더는 알려진 시퀀스를 더 포함하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 헤더는 상기 부호화된 코드블록의 첨두에 위치하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 부호화된 코드블록이 제어 정보열과 패리티 비트열로 구분되는 경우 상기 헤더를 상기 부호화된 코드블록의 상기 제어 정보열과 상기 패리티 비트열의 경계에 삽입하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 방법.
  5. 제어 정보를 포함하는 프리엠블을 수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 프리엠블을 포함하는 원하는 주파수 밴드 내의 신호를 수신하는 단계;
    알려진 시퀀스를 이용하여 상기 수신된 프리엠블 내에 순방향오류정정부호(FEC)로 부호화된 코드블록의 시퀀스 위치를 추출하는 단계;
    상기 시퀀스 위치에 포함된 헤더로부터 상기 각 코드블록의 정보를 획득하여 상기 코드블록에 대한 길이 및 정보의 위치를 검출하는 단계;
    상기 프리엠블 내에 동일한 코드블록 중 적어도 일부가 반복되어 전송된 경우 상기 반복 전송된 코드블록을 병합하여 복조할 것인지를 판단하는 단계;
    상기 위치가 검출된 코드블록을 병합하거나 또는 단독으로 복조하여 상기 제어 정보를 획득하는 단계;를 포함하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 부호화된 코드블록이 제어 정보열과 패리티 비트열로 구분되는 경우 상기 헤더는 상기 부호화된 코드블록의 상기 제어 정보열과 상기 패리티 비트열의 경계에 위치하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 부호화된 코드블록이 제어 정보열과 패리티 비트열로 구분되는 경우 상기 헤더는 상기 부호화된 코드블록의 상기 제어 정보열과 상기 패리티 비트열의 경계에 위치하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 방법.
  8. 제어 정보를 프리엠블로 구성하여 송신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 제어 정보들을 하나 이상의 순방향오류정정부호(FEC)로 부호화된 코드 블록으로 생성하는 순방향오류정정부호화부;
    상기 부호화된 코드블록마다 상기 각 코드블록의 정보를 포함하는 헤더를 생성하는 시퀀스 발생부;
    상기 각 코드블록에 대응하는 각 헤더를 부가하는 가산부;
    상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록을 상기 프리엠블의 시작위치부터 채우고, 상기 프리앰블에 상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록을 채운 후 상기 프리엠블에 빈 부분이 존재하는 경우 상기 빈 부분만큼 상기 프리엠블의 시작위치의 상기 헤더가 포함된 상기 부호화된 코드블록부터 순차적으로 채우는 반복부;
    상기 프리엠블을 직교주파수분할다중(OFDM) 셀에 매핑하여 상기 셀에 매핑된 프리엠블을 송신하는 심볼 매핑부; 및
    상기 반복부의 반복을 제어하는 제어부;를 포함하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 시퀀스 발생부는, 상기 헤더에 포함시키기 위한 알려진 시퀀스를 포함하여 생성하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가산부는,
    상기 부호화된 코드블록의 첨두에 상기 헤더가 위치하도록 부가하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 가산부는,
    상기 부호화된 코드블록이 제어 정보열과 패리티 비트열로 구분되는 경우 상기 헤더를 상기 부호화된 코드블록의 상기 제어 정보열과 상기 패리티 비트열의 경계에 위치하도록 부가하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 송신 장치.
  12. 제어 정보를 포함하는 프리엠블을 수신하기 위한 장치에 있어서,
    상기 프리엠블을 포함하는 원하는 주파수 밴드 내의 신호를 수신하는 튜너;
    상기 수신된 밴드 내의 신호에서 상기 프리엠블을 검출하는 프리엠블 검출기;
    상기 수신된 프리엠블에서 알려진 시퀀스를 이용하여 내에 순방향오류정정부호(FEC)로 부호화된 코드블록의 시퀀스 위치를 추출하는 시퀀스 검출기;
    상기 시퀀스 위치에 포함된 헤더로부터 상기 각 코드블록의 정보를 획득하여 상기 코드블록에 대한 길이 및 정보의 위치를 검출하며, 상기 프리엠블 내에 동일한 코드블록 중 적어도 일부가 반복되어 전송된 경우 상기 반복 전송된 코드블록을 병합하여 복조할 것인지를 판단하여 상기 위치가 검출된 코드블록을 병합하거나 또는 단독으로 복조하여 상기 제어 정보를 획득하는 제어정보 추출기;를 포함하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 헤더는 상기 코드블록의 첨두에 위치하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 부호화된 코드블록이 제어 정보열과 패리티 비트열로 구분되는 경우 상기 헤더는 상기 부호화된 코드블록의 상기 제어 정보열과 상기 패리티 비트열의 경계에 위치하는, 직교주파수분할다중 시스템에서 프리엠블 수신 장치.
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