KR101531269B1 - 디지털 송신장치, 송신방법 및 디지털 수신장치 - Google Patents

디지털 송신장치, 송신방법 및 디지털 수신장치 Download PDF

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Abstract

디지털 송신장치, 송신방법 및 디지털 수신장치가 개시된다. 프레임 바디 처리부는 입력되는 데이터를 변환하여 프레임 바디를 출력하며, 시스템 정보 생성부는 프레임 바디 처리부와 상이한 방식으로, 수신장치에서 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 생성하며, 프레임 형성부는 출력되는 프레임 바디의 데이터, 프레임의 헤더 및 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 프레임을 형성하며, 신호 처리부는 형성된 프레임의 신호를 업컨버젼하여 수신장치로 전송한다.
DMB-T, TDS-OFDM, 시스템 정보, 등화기

Description

디지털 송신장치, 송신방법 및 디지털 수신장치{Digital transmission apparatus and method, and digital reception apparatus}
본 발명은 디지털 송신장치, 디지털 송신방법 및 디지털 수신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시스템 정보의 삽입을 위한 디지털 송신장치, 디지털 송신방법 및 디지털 수신장치에 관한 것이다.
지상파 디지털 방송과 같은 통신 시스템에서, 송신장치는 시스템 정보를 포함하는 신호를 생성하여 수신장치로 전송하는 것이 일반적이다. 시스템 정보는 신호의 구조나, 채널 코딩 방식, 변조 타입 등의 정보를 포함한다. 이 때, 무선 통신 시스템의 송신장치는 시스템 정보를 프레임 바디와 함께 처리하여 출력한다. 예를 들어, 송신장치가 시스템 정보를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 처리하는 경우, 수신장치는 IFFT 또는 IDFT 처리된 시스템 정보로부터 등화기(Equalizer)를 이용하여 노이즈를 제거한 후 시스템 정보를 분석한다. 즉, 종래에는 송신장치가 시스템 정보를 IFFT 또는 IDFT 처리함으로써, 수신장치에서 시스템 정보를 등화처리하며, 이로써, 등화기의 성능에 따라 시스템 정보를 분석하는데 많은 시간이 소요되는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 시스템 정보를 프레임 바디와 별도로 처리하여 전송하는 디지털 송신장치, 디지털 송신방법 및 디지털 수신장치를 제공하고자 하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 수신된 시스템 정보를 등화기를 통과하지 않고 사용할 수 있는 디지털 송신장치, 디지털 송신방법 및 디지털 수신장치를 제공하고자 하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 송신장치는, 입력되는 데이터를 변환하여 프레임 바디를 출력하는 프레임 바디 처리부, 수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를, 상기 프레임 바디 처리부의 프레임 바디 처리 방식과 상이한 방식으로 생성하는 시스템 정보 생성부, 상기 출력되는 프레임 바디의 데이터, 상기 프레임의 헤더 및 상기 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 프레임을 형성하는 프레임 형성부 및 상기 형성된 프레임의 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 신호 처리부를 포함한다.
여기서, 상기 프레임 바디 처리부는, 주파수 영역의 데이터를 입력받아, 시간 영역의 데이터로 변환하여, 상기 프레임 바디를 출력할 수 있다.
그리고, 상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보가 삽입되는 위치를 프레임마다 변경할 수 있다.
한편, 상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보를 다수의 프레임에 나누어 삽입할 수 있다.
또한, 상기 프레임 형성부는 상기 프레임 헤더, 상기 시스템 정보 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성할 수도 있다.
또는, 상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보, 상기 프레임 헤더 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성할 수도 있다.
또는, 상기 프레임 형성부는 상기 프레임 헤더와 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하며, 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 배치할 수도 있다.
그리고, 상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 분산배치할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 송신 방법은, 입력되는 데이터를 변환하여 프레임 바디를 출력하는 단계, 수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를, 상기 프레임 바디의 생성 방식과 상이한 방식으로 생성하는 단계, 상기 출력되는 프레임 바디의 데이터, 상기 프레임의 헤더 및 상기 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 프레임을 형성하는 단계 및 상기 형성된 프레임의 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 프레임 바디를 출력하는 단계는, 주파수 영역의 데이터를 입력받아, 시간 영역의 데이터로 변환하여, 상기 프레임 바디를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보가 삽입되는 위치를 프레임마다 변경할 수 있다.
한편, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보를 다수의 프레임에 나누어 삽입할 수 있다.
또는, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 프레임 헤더, 상기 시스템 정보 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성할 수도 있다.
또는, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보, 상기 프레임 헤더 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성할 수도 있다.
한편, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 프레임 헤더와 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하며, 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 배치할 수도 있다.
또는, 상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 분산배치할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 디지털 수신 장치는, 디지털 송신장치로부터 서로 다른 변환 방식에 의해 변환된 프레임 바디와 상기 디지털 송신장치의 시스템 정보를 포함하는 신호를 수신하여 동기화하는 동기부, 상기 수신되는 신호에 포함된 시스템 정보를 분석하는 시스템 정보 처리부 및 상기 분석된 시스템 정보를 토대로, 상기 수신되는 신호를 등화처리하여 채널 왜곡을 보상하며, 오류 정정을 수행하는 신호 처리부를 포함한다.
여기서, 상기 프레임 바디는 상기 디지털 송신장치에서 주파수 영역의 데이터를 시간 영역의 데이터로 변환하여 생성한 것일 수 있다.
한편, 상기 동기부는 프레임 단위로 상기 신호를 동기화할 수 있다.
그리고, 상기 동기부는 상기 동기화된 신호로부터 상기 시스템 정보를 추출 하여 상기 시스템 정보 처리부로 제공할 수 있다.
또한, 상기 동기부는 상기 동기화된 신호를 상기 시스템 정보 처리부로 제공하며, 상기 시스템 정보 처리부는 상기 제공받은 프레임으로부터 상기 시스템 정보를 추출하여 상기 동기부 또는 상기 신호 처리부로 제공할 수 있다.
한편, 본 디지털 송신 장치는, 입력되는 데이터를 변환하는 변환부, 수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 상기 변환부와 상이한 방식으로 생성하는 생성부, 상기 변환된 데이터, 헤더 및 상기 생성된 시스템 정보를 다중화하여 전송할 신호를 생성하는 신호 처리부 및 상기 생성된 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 전송부를 포함할 수도 있다.
이에 따라, 효율적인 디지털 송신 및 수신 시스템을 구현할 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 디지털 송신장치(100)는 프레임 바디 처리부(110), 프레임 헤더 생성부(120), 시스템 정보 생성부(130), 프레임 형성부(140) 및 신호 변환부(150)를 포함한다. 본 발명에 따른 디지털 송신장치(100)는 OFDM 방식, CDMA 방식(Code Division Multiple Access) 또는 TDMA 방식(Time Division Multiple Access)을 이용한 무선 송수신 시스템에 적용가능하다.
프레임 바디 처리부(110)는 디지털 수신장치(100)로 전송할 신호의 프레임 바디를 처리하여 출력한다. 전송할 신호는 일반적으로, 데이터, 프레임 헤더 및 시스템 정보로 구분된다. 프레임 바디 처리부(110)는 전송할 신호 중 데이터에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)를 적용하거나 이 외에 CDMA 방식 또는 TDMA 방식 등의 다른 무선통신방식을 적용할 수 있다.
프레임 헤더 생성부(120)는 전송할 신호의 훈련 신호로 사용할 프레임 헤더를 생성한다. 프레임 헤더는 프레임의 동기를 위한 시퀀스를 포함한다.
시스템 정보 생성부(130)는 디지털 수신장치(100)에서 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 생성한다. 시스템 정보 생성부(130)는 프레임 바디 처리부(110)와 상이한 변환 방식 또는 생성 방식으로 시스템 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프레임 바디 처리부(110)에서 IFFT나 IDFT를 적용하여 프레임 바디를 생성한 경우라면, 시스템 정보에 대해서는 퓨리에 변환이 이루어지지 않을 수 있다.
프레임 형성부(140)는 프레임 바디 처리부(110)에서 출력되는 프레임 바디의 데이터, 프레임 헤더 생성부(120)로부터 출력되는 프레임 헤더, 시스템 정보 생성부(130)로부터 출력되는 시스템 정보들을 다중화하여 후술할 도 4 내지 도 7에 도시된 프레임들 중 하나를 형성한다.
프레임 형성부(140)는 시스템 정보의 심볼들이 삽입되는 위치를 프레임마다 변경하여 프레임의 구조를 변경할 수 있다. 또한, 프레임 형성부(140)는 시스템 정보의 심볼들을 다수의 프레임에 나누어 삽입할 수 있다.
신호 변환부(150)는 프레임의 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 업 컨버젼(Up-Conversion)하여 RF 신호를 생성한다. 생성된 RF 신호는 안테나를 통해 디지털 수신장치(200)로 전송된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 수신장치를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 디지털 수신장치(200)는 동기부(210), 시스템 정보 처리부(220), 프레임 바디 처리부(230) 및 신호 처리부(240)를 포함한다.
동기부(210)는 디지털 송신장치(200)로부터 수신되는 신호의 프레임을 동기화한다. 또한, 동기부(210)는 동기화된 신호를 프레임 바디 처리부(230)로 제공하며, 동기화된 신호로부터 시스템 정보를 추출하여 시스템 정보 처리부(220)로 제공하거나 또는 동기화된 신호를 시스템 정보 처리부(220)로 제공할 수 있다. 이에 의해, 시스템 정보는 디지털 수신장치(200)에서 DFT 또는 FFT처리되지 않으며, 등화기(미도시)를 거치지 않게 된다. 또한, 디지털 송신장치(100)가 CDMA 방식 또는 TDMA 방식을 통해 시스템 정보를 전송한 경우, 시스템 정보는 CDMA 방식 또는 TDMA 방식에 대응하는 처리를 수행하지 않게 된다.
시스템 정보 처리부(220)는 수신된 시스템 정보를 분석하여 디지털 송신장치(예를 들어, 도 1의 장치)에서 적용된 전송할 신호의 구조, 변조방식, 코딩 방식 등을 확인, 판단한다.
신호 처리부(240)는 판단된 시스템 정보를 토대로, 수신되는 신호를 등화처 리하여 채널 왜곡을 보상하며, 오류 정정을 수행한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 디지털 송신장치(300)는 스크램블러(310), 코딩부(320), 심볼 매핑부(330), 인터리버(340), 프레임 바디 처리부(350), 프레임 헤더 생성부(360), 시스템 정보 생성부(370), 프레임 형성부(380) 및 신호 처리부(390)를 포함한다.
디지털 송신장치(100, 300)는 디지털 수신장치(200, 800)와 통신하는 기기로서, 셀룰러폰과 같은 휴대용 기기, DMB-T(Terrestrial Digital Multimedia/Television Broadcasting) 규격의 방송 수신장치가 될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 디지털 송신장치(300)는 디지털 TV 뿐만 아니라 유무선 시스템에 적용가능하다.
DMB-T 방송 규격은 중국향 지상파 디지털 텔레비전 방송을 위한 표준안으로서, 타임 도메인 신크로너스 OFDM(Time Domain Synchronous Orthogonal Frequency Division Multiplexing : TDS-OFDM)이라는 변조기법을 사용한다. TDS-OFDM 방식을 이용할 경우, 송신장치(300)는 주파수 영역에서 데이터를 싣고 시간 영역에서 데이터를 전송하며, 수신장치(800)는 시간 영역의 신호를 수신하여 주파수 영역으로 신호를 복조한다.
스크램블러(310)는 입력되는 데이터를 스크램블링한다. 스크램블링은 동기식 신호 전송 방식에서 동일한 비트수가 반복되어 동기신호가 소실되는 문제를 해 소하기 위하여 데이터를 랜덤화(Randomization)하는 것이다.
코딩부(320)는 디지털 수신장치(예를 들어, 800)가 수신한 신호, 예를 들어, 전송 스트림의 에러를 검출하고, 정정하도록, 스크램블러(310)로부터 입력되는 데이터를 코딩하여 오류 정정 부호화(FEC)를 수행한다. 데이터의 코딩 방법으로서, BCH(Bose-Chaudhuri-Hochquenghem), RS(Reed Solomon) 코딩 방식 등을 사용하는 아우터 코딩(outer coding)과, Convolution 코딩, 터보 코딩, LDPC(Low Density Parity Check) 코딩 방식 등을 사용하여 데이터를 내부호화하는 이너 코딩(inner coding)을 들 수 있다.
심볼 매핑부(330)는 코딩부(320)에서 코딩된 데이터를 BPSK(Binary Phase Shift Key), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, 128QAM 및 256QAM 등 다양한 변조 방식 중 하나를 이용하여 변조하여, 데이터 심볼 형태로 출력한다.
인터리버(340)는 심볼 매핑부(330)로부터 입력되는 데이터 심볼들에 대해 심볼 인터리빙 또는 부반송파 인터리빙을 적용한다.
프레임 바디 처리부(350)는 인터리버(340)로부터 입력되는 신호로부터, 수신장치(800)로 전송할 신호의 프레임 바디를 처리하여 출력한다. 이를 위하여, 프레임 바디 처리부(350)는 인터리버(340)로부터 입력되는 데이터 심볼에 대해 IFFT 또는 IDFT를 수행하여, 주파수 도메인의 데이터 심볼을 시간 도메인의 데이터 심볼로 변환하고, 변환된 데이터 심볼을 처리하여 프레임 바디를 생성한다. 또는, 프레임 바디 처리부(350)는 CDMA 방식 또는 TDMA 방식 등과 같은 다양한 무선통신 방식을 이용하여 프레임 바디를 출력한다.
프레임 헤더 생성부(360)는 전송할 신호의 훈련 신호로 사용할 프레임 헤더를 심볼형태로 생성한다. DMB-T의 경우 훈련신호로 PN(pseudonoise) 시퀀스를 사용하며, 프레임 헤더 생성부(360)는 일정 규칙에 의해 PN 시퀀스를 생성할 수 있다. PN 시퀀스는디지털 송신장치(300)와 디지털 수신장치(800) 간에 동기를 획득하기 위한 동기정보이다.
시스템 정보 생성부(370)는 디지털 수신장치(800)에서 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 심볼 형태로 생성한다. 시스템 정보는 프레임 바디와는 별개로 생성되며, 프레임마다 삽입되거나 또는 다수의 프레임으로 이루어진 슈퍼 프레임마다 삽입될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보는 IFFT 또는 IFFT 변환을 거치지 않고 생성되거나 또는 CDMA 방식, TDMA 방식에서 프레임 바디와는 별도의 처리에 의해 생성된다.
시스템 정보는 전송할 신호의 구조, 채널 코딩에 대한 정보, 변조 방식 등을 포함하며, 채널 코딩에 대한 정보는 전송 신호의 이너코딩 레이트, 인터리빙 모드, 아우터 코딩 레이트 등을 포함한다.
프레임 형성부(380)는 프레임 바디 처리부(350)에서 출력되는 프레임 바디의 데이터, 프레임 헤더 생성부(360)로부터 출력되는 프레임 헤더, 시스템 정보 생성부(370)로부터 출력되는 시스템 정보들을 다중화하여 프레임을 형성한다. 보다 상세히는, 프레임 형성부(380)는 데이터의 심볼들, 프레임 헤더의 심볼들, 시스템 정보의 심볼들을 다중화하여 프레임을 형성한다.
프레임 형성부(380)는 시스템 정보의 심볼들이 삽입되는 위치를 프레임마다 변경하여 프레임의 구조를 변경할 수 있다. 또한, 프레임 형성부(380)는 시스템 정보의 심볼들을 다수의 프레임에 나누어 삽입할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 시스템 정보의 심볼이 삽입되는 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 4 내지 도 7에서, 프레임 헤더는 프레임 헤더의 심볼, 시스템 정보는 시스템 정보의 심볼 및 데이터는 데이터의 심볼일 수 있다.
도 4를 참조하면, 프레임 형성부(380)는 시간 영역(time domain)에서 프레임 헤더, 시스템 정보 및 데이터를 순서대로 배치하여 프레임을 형성한다. 데이터가 배치되는 영역은 프레임 바디로서, 수신장치에서 DFT(Discrete Fourier Transform)이 적용되는 구간으로서, 예를 들어, 3780개의 스트림 데이터를 포함한다.
도 5를 참조하면, 프레임 형성부(380)는 시스템 정보, 프레임 헤더 및 데이터를 순서대로 배치하여 프레임을 형성한다. 즉, 프레임 형성부(380)는 시스템 정보의 심볼들, 프레임 헤더의 심볼들 및 데이터의 심볼들을 순서대로 배치하여 프레임을 형성한다.
도 6을 참조하면, 프레임 형성부(380)는 프레임 헤더와 데이터를 순서대로 배치하고, 시스템 정보를 프레임 헤더 내에 배치하여 프레임을 형성한다. 즉, 프레임 형성부(380)는 프레임 헤더의 심볼들과 데이터의 심볼들을 순서대로 배치하고, 시스템 정보의 심볼들을 프레임 헤더 내에 배치하여 프레임을 형성한다.
도 7을 참조하면, 프레임 형성부(380)는 프레임 헤더와 데이터를 순서대로 배치하고, 시스템 정보를 프레임 헤더 내에 분산배치하여 프레임을 형성한다. 즉, 프레임 형성부(380)는 프레임 헤더의 심볼들과 데이터의 심볼들을 순서대로 배치하고, 시스템 정보의 심볼들을 프레임 헤더 내에 분산하여 배치한다. 도 7과 같은 형태로 프레임을 형성하는 경우, 전송과정에서 오류가 발생하여 디지털 수신장치(800)에서 시스템 정보의 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 디지털 수신장치(800)는 도 7과 같이 랜덤하게 배치된 시스템 정보에 의해, 보다 효율적으로 시스템 정보를 복원할 수 있다.
신호 처리부(390)는 프레임의 신호를 업 컨버젼하여 안테나를 통해 디지털 수신장치(800)로 전송한다. 이를 위하여, 신호 처리부(390)는 신호 변환부(391) 및 업 컨버젼부(392)를 포함한다.
신호 변환부(391)는 심볼 간 간섭을 방지하기 위하여, 데이터 심볼에 보호구간(GI)을 삽입하고, 프레임의 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 보호구간은 OFDM의 특성상 멀티패스 채널의 간섭 현상을 줄이기 위해 사용되는 신호로서, 삽입의 여부는 선택사항이 될 수 있다.
업 컨버젼부(392)는 아날로그로 변환된 신호를 업 컨버젼(Up-Conversion)하여 RF 신호를 생성한다. 생성된 RF 신호는 안테나를 통해 수신장치로 전송된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 수신장치를 도시한 블록도이다.
도 8을 참조하면, 디지털 수신장치(800)는 다운 컨버젼부(810), 신호 변환부(820), 동기부(synchronization)(830), 시스템 정보 처리부(840) 및 신호 처리부(850)를 포함한다.
다운 컨버젼부(810)는 안테나를 통해 수신한 다운 컨버젼(Down-Conversion)한다. 디지털 수신장치(800)가 DMB-T 규격의 방송수신장치인 경우, 다운 컨버젼부(810)는 튜닝된 채널의 주파수를 필터링하고, 필터링된 주파수의 RF 대역의 신호를 기저대역(Base band) 신호로 전환한다.
신호 변환부(820)는 다운 컨버젼된 신호의 출력이 일정하도록, AGC(Automatic Gain Control)를 이용하여 신호의 이득을 조정하며, 이득 조정된 신호를 ADC(Analog-Digital Converting)한다. 수신된 신호에 GI가 삽입되어 있는 경우, 신호 변환부(820)는 디지털 신호인 OFDM 심볼에 삽입된 GI를 제거한다.
동기부(830)는 디지털 송신장치(300)로부터 수신되는 신호의 프레임을 동기화한다. 따라서, 동기부(830)는 신호 변환부(820)로부터 출력되는 신호의 프레임 스타트를 PN 시퀀스를 이용하여 정하며, 이로써, 데이터 처리가 가능하도록 한다.
또한, 동기부(830)는 동기화된 신호를 프레임 바디 처리부(851)로 제공하며, 동기화된 신호로부터 시스템 정보를 추출하여 시스템 정보 처리부(840)로 제공하거나 또는 동기화된 신호를 시스템 정보 처리부(840)로 제공할 수 있다. 이에 의해, 시스템 정보는 디지털 수신장치(800)에서 FFT 또는 DFT 처리되지 않으며, 등화기(851a)를 거치지 않게 된다. 이로써, 등화기(851a)의 성능에 따라 시스템 정보를 분석하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한, 디지털 송신장치(300)가 CDMA 방식 또는 TDMA 방식을 통해 시스템 정보를 전송한 경우, 시스템 정보는 CDMA 방식 또는 TDMA 방식에 대응하는 처리를 수행하지 않게 된다.
시스템 정보 처리부(840)는 동기부(830)로부터 제공받은 시스템 정보 신호를 분석하거나 또는 동기부(830)로부터 제공받은 동기화된 신호로부터 시스템 정보를 추출하여 디지털 송신장치(300)에서 적용된 시스템 정보를 분석 및 판단한다. 판단된 시스템 정보들은 정보 특성 별로 동기부(830), 프레임 바디 처리부(851), 디인터리버(852), 심볼 디매핑부(853) 또는 디코딩부(854)로 제공된다. 이 때, 시스템 정보가 동기부(830)로 제공되는 것은 설계자 또는 송수신 시스템에 따라 선택사항이 될 수 있다.
시스템 정보는 판단된 시스템 정보가 몇 번째 프레임인지를 나타내는 타이밍 정보, 인터리빙 모드, 변조방식, 코딩 방식 등 시스템에 따라 다양한 정보를 포함한다.
신호 처리부(850)는 판단된 시스템 정보를 토대로, 수신되는 신호를 등화처리하여 채널 왜곡을 보상하며, 오류 정정을 수행한다. 이를 위하여, 신호 처리부(850)는 프레임 바디 처리부(851), 디인터리버(852), 심볼 디매팽부(853), 디코딩부(854) 및 디스크램블러(855)를 포함한다.
프레임 바디 처리부(851)는 동기부(830)로부터 입력되는 신호 중 프레임 바디에 위치하는 데이터 심볼을 FFT 또는 DFT 처리하여 주파수 영역의 심볼로 변환한다. 등화기(851a)는 데이터 심볼들의 노이즈를 제거하여 수신된 데이터의 채널 왜곡을 보상한다. 또는, 디지털 송신장치(100)가 CDMA 방식 또는 TDMA 방식을 통해 시스템 정보를 전송한 경우, 프레임 바디 처리부(851)는 CDMA 방식 또는 TDMA 방식에 대응하는 동작을 수행한다.
디인터리버(852)는 프레임 바디 처리부(851)로부터 입력되는 데이터 심볼들 을 디인터리빙한다.
복조부로 적용된 심볼 디매핑부(853)는 디인터리빙된 데이터 심볼을 디매핑한다. 심볼 디매핑부(853)는 송신장치(300)에서 사용한 변조 방식에 대응하는 복조 방식을 이용하여 심볼을 디매핑한다. 즉, 심볼 디매핑부(853)는 시스템 정보 처리부(840)로부터 제공되는 변조 방식을 확인하고, 확인된 변조 방식에 대응하는 복조 방식을 이용한다. 복조 방식은 BPSK 복조 방식, QPSK 복조 방식, 16QAM, 64QAM, 128QAM 및 256QAM 등 다양하다.
디코딩부(854)는 심볼 디매핑부(853)로부터 입력되는 데이터를 디코딩하여 오류정정을 수행한다. 오류 정정을 위한 방법으로 Forward Error Correction(FEC)가 있다. 디코딩부(854)는 시스템 정보 처리부(840)로부터 제공되는 코딩 방식과 코딩 레이트에 대응하는 디코딩 방식을 이용하여 데이터를 디코딩한다.
데이터의 디코딩 방법으로서, Convolution 디코딩, 터보 디코딩, LDPC 디코딩 방식 등을 사용하는 이너 디코딩과, BCH 디코딩, RS 디코딩 방식 등을 사용하는 아우터 디코딩을 들 수 있다.
디스크램블러(855)는 디코딩부(854)로부터 입력되는 데이터를 디스크램블링한다.
도 9는 본 발명의 디지털 송신장치에 의한 디지털 송신방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 9를 참조하면, 코딩부(320)는 스크램블링된 데이터를 코딩하여 오류 정정 부호화(FEC)를 수행한다(S910).
심볼 매핑부(330)는 코딩된 데이터를 변조 방식을 이용하여 변조하여, 데이터 심볼 형태로 출력하고, 인터리버(340)는 데이터 심볼들에 대해 인터리빙을 적용한다(S920).
프레임 바디 처리부(350)는 S920단계에서 인터리빙된 데이터 심볼에 대해 IFFT, IDFT, CDMA 방식 또는 TDMA 방식을 적용하여, 프레임 바디를 생성한다(S930).
프레임 헤더 생성부(360)는 전송할 신호의 훈련 신호로 사용할 프레임 헤더를 심볼형태로 생성하며(S940), 시스템 정보 생성부(370)는 디지털 수신장치(800)에서 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 심볼 형태로 생성한다(S950).
프레임 형성부(380)는 S930단계 내지 S950단계에서 생성된 데이터의 심볼, 프레임 헤더의 심볼 및 시스템 정보의 심볼을 다중화하여 프레임을 형성한다(S960).
신호 처리부(390)는 S960단계에서 형성된 프레임의 신호를 업 컨버젼하여 안테나를 통해 디지털 수신장치(800)로 전송한다(S970).
도 10은 본 발명의 디지털 수신장치에 의한 수신방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 다운 컨버젼부(810)는 안테나를 통해 수신한 신호를 다운 컨버젼하고, 이득 조정, ADC 등에 의해 Base band에 적합한 신호로 처리한다(S1010).
동기부(830)는 디지털 송신장치(300)로부터 수신되는 신호의 프레임을 동기 화하며, 동기화된 신호를 프레임 바디 처리부(851)로 제공하고, 동기화된 신호로부터 시스템 정보를 추출하여 시스템 정보 처리부(840)로 제공하거나 또는 동기화된 신호를 시스템 정보 처리부(840)로 제공한다(S1020).
시스템 정보 처리부(840)는 시스템 정보를 분석하여 디지털 송신장치(300)에서 적용된 시스템 정보를 판단한다(S1030). 판단된 시스템 정보는 데이터 처리에 사용된다.
프레임 바디 처리부(851)는 S1020단계로부터 제공받은 신호 중 프레임 바디에 위치하는 데이터 심볼을 FFT 또는 DFT 처리하여 주파수 영역의 심볼로 변환하고, 등화기(851a)를 이용하여 데이터 심볼을 등화처리한다(S1040). 또는, S1040단계에서, 디지털 송신장치(100)가 CDMA 방식 또는 TDMA 방식을 통해 시스템 정보를 전송한 경우, 프레임 바디 처리부(851)는 CDMA 방식 또는 TDMA 방식에 대응하는 동작을 수행한다.
디인터리버(852)는 등화처리된 데이터 심볼들을 시스템 정보 처리부(840)에서 확인된 시스템 정보의 인터리빙 모드에 따라 디인터리빙하고, 심볼 디매핑부(853)는 디인터리빙된 데이터 심볼을 디매핑한다(S1050).
디코딩부(854)는 디매핑된 데이터를 디코딩하여 오류정정을 수행하고, 디스크램블러(855)는 디코딩된 데이터를 디스크램블링한다(S1060). S1050단계에서, 심볼 디매핑부(853)는 시스템 정보 처리부(840)에서 제공받은 변조 방식에 대응하는 복조 방식을 이용하며, S1060단계에서, 디코딩부(854)는 시스템 정보 처리부(840)에서 제공받은 코딩 방식에 대응하는 디코딩 방식을 이용한다.
상술한 디지털 송신장치(300)에 의하면, 디지털 송신장치(300)으로부터 디지털 수신장치(800)로 전송되는 신호의 전송단위는 프레임을 예로 들었으나, 이는 실시예에 해당하며, 그 단위는 한정되지 않는다.
또한, 디지털 송신장치(300)에 의하면, 시스템 정보는 프레임 바디 처리부(851)를 통과하지 않고, 프레임 바디와는 별개로 시스템 정보 생성부(840)에서 생성된다. 이로써, 시스템 정보는 IDFT 과정, IFFT 과정, CDMA 방식 또는 TDMA 방식에서 필요로 하는 과정을 거치지 않으며, 결과적으로, 디지털 수신장치(800)에서 DFT 과정, FFT 과정, CDMA 방식 또는 TDMA 방식에 대응하는 과정을 거치지 않으며, 등화기(851a)에 의해 등화처리되지 않는다. 이에 의해, 디지털 수신장치(800)의 등화기(851a) 성능에 따라 시스템 정보를 분석하는데 소요되던 시간을 제거할 수 있게 된다.
또한, 디지털 송신장치(300)는 시스템 정보의 심볼들을 삽입하는 위치를 프레임마다 변화시킬 수 있으며, 특히 도 7에 도시된 바와 같이 삽입하는 경우 디지털 수신장치(800)에서 발생할 수 있는 시스템 정보의 손실을 최소화할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도이다.
도 11을 참조하면, 디지털 송신장치(1100)는 변환부(1110), 생성부(1120), 신호 처리부(1130) 및 전송부(1140)를 포함한다. 디지털 송신장치(1100)는 유무선 시스템에서 디지털 수신장치(미도시)로 전송신호를 전송하는 장치이다.
변환부(1110)는 입력되는 주파수 영역의 데이터를 시간 영역의 데이터로 변 환한다.
생성부(1120)는 수신장치(미도시)에서 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 생성한다. 시스템 정보는 디지털 송신장치(1100)에서 전송하는 신호에 대한 정보로서, 예를 들어, 코딩 정보를 포함한다.
신호 처리부(1130)는 변환된 데이터, 헤더 및 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 전송할 신호를 생성한다.
전송부(1140)는 생성된 신호를 업컨버젼하여 수신장치로 유선 또는 무선 통신방식으로 전송한다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 수신장치를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도,
도 4 내지 도 7은 시스템 정보의 심볼이 삽입되는 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 수신장치를 도시한 블록도,
도 9는 본 발명의 디지털 송신장치에 의한 디지털 송신방법을 설명하기 위한 흐름도,
도 10은 본 발명의 디지털 수신장치에 의한 수신방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디지털 송신장치를 도시한 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 300 : 디지털 송신장치 110, 230, 350, 851 : 프레임 바디 처리부
120, 360 : 프레임 헤더 생성부 130, 370 : 시스템 정보 생성부
140, 380 : 프레임 형성부 150 : 신호 변환부
200. 800 : 디지털 수신장치 220 : 시스템 정보 처리부

Claims (22)

  1. 주파수 영역의 데이터를 입력받아 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)를 적용하여 상기 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 프레임 바디를 출력하는 프레임 바디 처리부;
    수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를, 상기 프레임 바디 처리부의 프레임 바디 처리 방식과 상이한 방식으로 생성하는 시스템 정보 생성부;
    상기 출력되는 프레임 바디의 데이터, 상기 프레임의 헤더 및 상기 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 프레임을 형성하는 프레임 형성부; 및
    상기 형성된 프레임의 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 신호 처리부;를 포함하며,
    상기 시스템 정보 생성부는,
    상기 시스템 정보에 대해 상기 IFFT 또는 IDFT를 적용하지 않고, 주파수 영역에서 처리하여 상기 시스템 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보가 삽입되는 위치를 프레임마다 변경하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보를 다수의 프레임에 나누어 삽입하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 프레임 헤더, 상기 시스템 정보 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보, 상기 프레임 헤더 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 프레임 헤더와 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하며, 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 프레임 형성부는 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 분산배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
  9. 주파수 영역의 데이터를 입력받아 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)를 적용하여 상기 데이터를 시간 영역으로 변환하여, 프레임 바디를 출력하는 단계;
    수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를, 상기 프레임 바디의 생성 방식과 상이한 방식으로 생성하는 단계;
    상기 출력되는 프레임 바디의 데이터, 상기 프레임의 헤더 및 상기 생성되는 시스템 정보를 다중화하여 프레임을 형성하는 단계; 및
    상기 형성된 프레임의 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 단계;를 포함하며,
    상기 생성하는 단계는,
    상기 시스템 정보에 대해 상기 IFFT 또는 IDFT를 적용하지 않고, 주파수 영역에서 처리하여 상기 시스템 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 프레임 바디를 출력하는 단계는,
    주파수 영역의 데이터를 입력받아, 시간 영역의 데이터로 변환하여, 상기 프레임 바디를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보가 삽입되는 위치를 프레임마다 변경하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보를 다수의 프레임에 나누어 삽입하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 프레임 헤더, 상기 시스템 정보 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보, 상기 프레임 헤더 및 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 프레임 헤더와 상기 데이터 순서로 배치하여 상기 프레임을 형성하며, 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 단계는 상기 시스템 정보를 상기 프레임 헤더 내에 분산배치하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신 방법.
  17. 디지털 송신장치로부터 서로 다른 변환 방식에 의해 변환된 프레임 바디와 상기 디지털 송신장치의 시스템 정보를 포함하는 신호를 수신하여 동기화하는 동기부;
    상기 수신되는 신호에 포함된 시스템 정보를 분석하는 시스템 정보 처리부; 및
    상기 분석된 시스템 정보를 토대로, 상기 수신되는 신호를 등화처리하여 채널 왜곡을 보상하며, 오류 정정을 수행하는 신호 처리부;를 포함하며,
    상기 프레임 바디는,
    주파수 영역의 데이터에 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)가 적용되어 시간 영역으로 변환된 데이터에 기초하여 생성되고,
    상기 시스템 정보는,
    상기 IFFT 또는 IDFT가 적용되지 않고, 주파수 영역에서 처리되어 생성되는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프레임 바디는 상기 디지털 송신장치에서 주파수 영역의 데이터를 시간 영역의 데이터로 변환하여 생성한 것임을 특징으로 하는 디지털 수신 장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 동기부는 프레임 단위로 상기 신호를 동기화하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 동기부는 상기 동기화된 신호로부터 상기 시스템 정보를 추출하여 상기 시스템 정보 처리부로 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 동기부는 상기 동기화된 신호를 상기 시스템 정보 처리부로 제공하며, 상기 시스템 정보 처리부는 상기 제공받은 프레임으로부터 상기 시스템 정보를 추출하여 상기 동기부 또는 상기 신호 처리부로 제공하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치.
  22. 주파수 영역의 데이터를 입력받아 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 또는 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)를 적용하여 상기 데이터를 시간 영역으로 변환하는 변환부;
    수신장치에서 상기 데이터를 처리하는데 필요한 시스템 정보를 상기 변환부와 상이한 방식으로 생성하는 생성부;
    상기 변환된 데이터, 헤더 및 상기 생성된 시스템 정보를 다중화하여 전송할 신호를 생성하는 신호 처리부; 및
    상기 생성된 신호를 업컨버젼하여 상기 수신장치로 전송하는 전송부;를 포함하며,
    상기 생성부는,
    상기 시스템 정보에 대해 상기 IFFT 또는 IDFT를 적용하지 않고, 주파수 영역에서 처리하여 상기 시스템 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 송신장치.
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