KR101575084B1 - 통신 방법 및 통신 시스템 - Google Patents

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KR101575084B1
KR101575084B1 KR1020137021696A KR20137021696A KR101575084B1 KR 101575084 B1 KR101575084 B1 KR 101575084B1 KR 1020137021696 A KR1020137021696 A KR 1020137021696A KR 20137021696 A KR20137021696 A KR 20137021696A KR 101575084 B1 KR101575084 B1 KR 101575084B1
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아스트라피 코포레이션
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Abstract

본 발명은 통신 방법 및 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 통신 방법은 통신 심볼들 중에서 입력 통신 심볼을 얻고, 상기 입력 통신 심볼을 비주기함수를 사용해 전송가능 파형으로 변환하고, 상기 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하는 것을 포함한다. 또 다른 통신 방법은 비주기함수를 사용해 구성되고 통신 채널을 통해 전송된 전송가능 파형을 수신하고, 전송가능 파형을 복조하는 것을 포함한다. 통신 시스템은 입력 통신 심볼을 비주기함수를 사용해 통신가능 파형으로 변환하는 변조기와 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하는 전송기 또는 송수신기를 포함한다. 또 다른 통신 시스템은 통신채널을 통해 전송되고 비주기함수를 사용해 구성된 전송가능 파형을 수신하는 수신기 또는 송수신기와 전송가능 파형을 복조하는 복조기를 포함한다.

Description

통신 방법 및 통신 시스템 {Methods and Systems for Communicating}
본 출원은 2011년 4월 15일자로 접수된 미국 가출원 61/475,802 방향성 정보 전력 최적화에 기반한 전자통신 시그널링 향상 및 기타 관련 고려사항에 대한 우선권을 주장하는 바이다.
또한, 본 출원은 2011년 6월 23일자로 공개된 미국특허출원공개 2011/0150048 비선형 함수를 사용한 전자통신 시그널링에 대한 우선권을 주장하는 바이다.
상기 관련 출원은 본 발명에 통합되어 있다.
하기는 당업자에게 알려져 있는 오일러 공식의 일반화이다.
Figure 112014112593099-pct00059
상기 공식에서, i는
Figure 112013074478839-pct00002
인 허수상수이고, t는 시간 파라미터이고, m은 곡선의 기하학구조를 변화시키는데 영향을 준다. m = 2는 복소원(complex circle)에 해당하고, 상기와 같이 오일러의 용어인 eti로 줄어든다. 직각진폭변조(QAM 기술)와 같이 잘 알려진 전자통신 시그널링 (telecommunication signaling) 기술은 복소원을 기본으로 한다. m > 2 값은 급격한 성장(growth)과 점점 낮아지는 주파수의 복소나선(complex spiral)에 해당한다.
본 발명은 일련의 통신심볼 중에서 선택되는 입력통신심볼을 얻고, 입력통신심볼을 비주기함수를 사용해 전송가능 파형으로 변환하고, 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하는 것을 포함하는 통신 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 비주기함수를 사용해 구성되고 통신채널을 통해 전송되는 전송가능 파형을 수신하고, 전송가능 파형을 복조하는 것을 포함하는 통신 방법에 관한 것이다.
나아가, 본 발명은 일련의 통신심볼 중에서 선택되는 입력통신심볼을 얻어 입력통신심볼을 비주기함수를 사용해 전송가능 파형으로 변환하기에 적합한 변조기와 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하기에 적합한 전송기 또는 송수신기를 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.
나아가, 본 발명은 통신채널을 통해 전송되고 비주기함수를 사용해 구성되는 전송가능 파형을 수신하기에 적합한 수신기 또는 송수신기와, 전송가능 파형을 복조하는데 적합한 복조기를 포함하는 통신 시스템에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 도면을 설명한다. 본 발명의 일실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 하기 도면을 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1a는 본 발명에 따라 생성되는 신호에 대한 양의 시간에 따른 신호 진폭의 변화를 나타낸 그래프이고;
도 1b는 본 발명에 따라 생성되는 신호에 대한 음의 시간에 따른 신호 진폭의 변화를 나타낸 그래프이고;
도 2a는 복소평면상 양의 회전 나선을 나타낸 그래프이고;
도 2b는 복소평면상 음의 회전 나선을 나타낸 그래프이고;
도 3은 복소평면상 원을 나타낸 그래프이고;
도 4는 본 발명에 따라 생성되는 신호에 대하여 신호의 헤드 함수가 채널을 초기 상태로 되돌리는 테일 함수와 결합 된 것을 복소평면상에 나타낸 그래프이고;
도 5a는 본 발명에 따라 생성되는 신호의 복소평면상에 양의 시간 방향과 양의 회전 방향을 나타낸 그래프이고;
도 5b는 본 발명에 따라 생성되는 신호의 복소평면상에 음의 시간 방향과 양의 회전 방향을 나타낸 그래프이고;
도 5c는 본 발명에 따라 생성되는 신호의 복소평면상에 양의 시간 방향과 음의 회전 방향을 나타낸 그래프이고;
도 5d는 본 발명에 따라 생성되는 신호의 복소평면상에 음의 시간 방향과 음의 회전 방향을 나타낸 그래프이고;
도 6은 본 발명에 따른 통신 시스템을 도시한 그림이고;
도 7은 본 발명에 따른 통신 방법을 도시한 그림이다.
이하, 본 발명을 하기 설명과 해당 도면으로 상세히 설명한다. 당업자는 본 발명의 청구항 기조와 범위를 벗어나지 않는 한 이를 대체하는 일실시예를 고안할 수 있음을 인지할 수 있다. 또한, 본 발명과 관련한 사항을 분명하게 설명하기 위해서 본 발명의 일실시예에 따른 일반적인 구성은 상세히 설명하지 않거나 생략할 수 있다.
본 발명의 설명에 사용된 용어 "예시하는"은 "예시나 사례, 또는 도식으로 나타내는" 것을 의미한다. 본 발명의 일실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 일실시예는 또 다른 일실시예에 대해 우선하거나 유리한 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명의 설명에 사용된 용어 "본 발명의 일실시예"와 "일실시예" 또는 "발명"은 본 발명의 특징, 이점 또는 작동법 등과 같은 발명의 구체적인 일실시예를 모두 필요로 하지는 않는다.
나아가, 본 발명에 따른 복수의 일실시예는 예를 들어 컴퓨팅 장치의 구성요소에 의해 수행되는 일련의 동작을 설명하는 것이다. 당업자는 본 발명에 설명된 다양한 일련의 동작들이 특정 회로 (예를 들어, 주문형 집적회로(ASIC))와/또는 적어도 하나 이상의 프로세서로 실행되는 프로그램 지시에 의해 수행될 수 있다는 것을 인지한다. 또한, 본 발명에 설명된 일련의 동작들은 컴퓨터 판독가능 저장매체의 형태로 완전히 구현될 수 있으며, 상기 일련의 동작들을 실행함으로써 프로세서로 하여금 본 발명에 설명된 함수를 수행할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명의 다양한 측면들은 각기 다른 여러 형태로 구현되며, 이러한 다양한 형태는 본 발명이 청구하는 범위 내에 속한 것으로 고려해야 한다. 나아가, 본 발명의 일실시예들에 해당하는 형태는 예를 들어 본 발명에서 설명하는 어떠한 동작을 수행하기 위해 “구성된 컴퓨터" 등과 같이 기술한다.
주기함수는 일정한 간격이나 시간으로 함수값을 반복하는 함수로, 코사인과 사인 함수가 전자통신 분야에서 통상 사용되는 주기함수이다. 주기함수가 간단하다는 이점이 있는 반면, 비주기함수는 더욱 일반적이고 다양하다. 특히, 전자통신 분야에서 비주기함수가 다양하게 사용되는데, 이는 신호들을 구별해 데이터 전송률을 증가시키고 잡음저항을 개선할 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 비주기함수를 사용해 타 신호들과의 간섭을 줄일 수 있다. 공식 1과 공식 2는 비주기함수를 생성한다. 상기 공식들은 진폭이 시간에 따라 계속적으로 증가하는 나선을 나타낼 수 있다. 나선은 기본성분으로 일반적인 비주기함수를 구성할 수 있다. 공식 1과 공식 2의 파형은 증배상수와 공식 2의 3단계의 각 단계에서 위상변위를 도입함으로써 변형할 수 있다. 또한, 시간 오프셋도 가능하다. 이는, ‘일반나선식’으로 예시할 수 있다.
Figure 112013074478839-pct00003
상기 공식 (3)에서, “1단계”는
Figure 112013074478839-pct00004
를 나타내고, 이때, k0는 진폭 변조에 따라 변할 수 있고, w0는 위상변조에 따라 변할 수 있으며;
“2단계”는
Figure 112013074478839-pct00005
를 나타내고, 이때, 변화하는 k1은 주파수 변조에 사용되고, 일반적으로 k1과 w1은 시간반전에 따라 변할 수 있으며 이때, “시간반전”은 곡선이 지나가는 방향을 반전시키는 것을 의미할 수 있으며, 예를 들어 나선 곡선은 외부로 향하는 곡선 나선 (양의 시간 방향) 또는 내부로 향하는 곡선 나선 (음의 시간 방향)으로 나타낸다. 시간반전은 특정한 채널 조건하에 정의될 수 있는 특정 심볼의 숫자를 배가하는데 사용할 수 있으며, 이로써 데이터 전송률이나 잡음저항을 증가시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시간반전은 k1=±1, 또는 이와 동등하게 w1=0과 w1=
Figure 112013074478839-pct00006
를 사용해 수행할 수 있다. 나아가, 시간이동(타임시프트)는 t0의 다중값을 사용해 수행할 수 있다.); “3단계”는
Figure 112013074478839-pct00007
를 나타낸다. 이때, k2와 w2는 회전반전에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 회전반전은 k2=±1, 또는 이와 동등하게 w2=0과 w2=
Figure 112013074478839-pct00008
를 사용해 수행할 수 있다. 또한, m은 파형 형태 변조기에 따라 변할 수 있다. m≥2에서 큰 쪽의 값은 더욱 급격한 성장과 더 낮은 주파수에 해당한다. 예를 들어 k2와 w1 및 w2의 값과 관련된 변화는 나선의 지수성장과 회전속도 특성을 나타낼 수 있다.
QAM 기술과 달리 본 발명에 기술한 일반나선식을 실행하면, 후술한 바와 같이 시간반전을 사용해 가능한 신호들의 수를 배가시킬 수 있고, 후술한 바와 같이 회전반전을 사용해 2성분 전송을 통해 가능한 신호들의 수를 다시 배가시킬 수 있다.
나아가, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 일반나선식을 실행함으로써 추가적인 이점이 있는데, 이는 다음 두 가지 방법으로 개선된 유효전력을 사용하는 것에 기인한다. 첫째, 시스템에서 신호 ‘파고율’(최대진폭 대 평균진폭의 비율)을 조정해 신호 잡음저항을 개선하고, 둘째, 신호당 전력을 두 배만큼 효과적으로 증가시킬 수 있는 표준 ‘중첩전송’에 대한 개선을 사용하는 것이다. 표준 코사인파 또는 사인파에 대한 신호파고율은 완전한 원을 기준으로 측정되는데, 상기 신호파고율은 2의 제곱근과 같을 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라, 상기 신호파고율을 증가시키는 상기 일반나선식을 실행하면, 동일하게 제한된 평균전력에 대해 더 높은 최대진폭이 가능하여 잡음저항을 개선하는데 유용하게 응용될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라, 상기 신호파고율을 감소시키는 상기 일반나선식을 실행하면, 최대전력을 제한하는 더 높은 평균전력으로부터 이점을 얻을 수 있는 응용분야에 유용하게 응용될 수 있다. QAM기술에 사용될 수 있는 표준 중첩전송은 코사인파와 사인파의 결합이 필요할 수 있다. 이러한 결합으로 각각의 코사인파와 사인파보다 2의 제곱근배만큼 큰 진폭을 가지는 중첩파를 생산할 수 있으며, 따라서 전력사용량이 2배만큼 높아질 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따라 상기 일반나선식을 실행하면, 코사인파와 사인파의 결합을 막을 수 있어, QAM기술과 비교해 전력 요구량을 2배만큼 줄일 수 있다.
기존 신호 변조에 사용된 상기 사인과 코사인 함수와는 달리, 본 발명의 일실시예에 따른 변조기술에서와 같이 상기 일반나선식의 실행으로 높은 비주기 파형을 생성할 수 있다. 특히, 상기 비주기파형은 사인 함수와 코사인 함수와는 달리 일정한 간격을 두고 동일한 위상과 진폭으로 돌아가지 않을 수 있다. 반면, 나선 변조 신호는 명확한 주파수를 가지고 있어, 시간에 따라 진폭이 계속적으로 변한다. 이로써, 신호구별 능력이 증가해 잡음저항이 개선 될 수 있다. 간결하게 표현하기 위해, 꺾쇠괄호를 빼면, 상기 일반나선식(공식 3)은 다음과 같다.
Figure 112013074478839-pct00009
상기 공식 4는 특이한 경우로 이해될 수 있으며, 다음과 같이 정한다.
Figure 112014112593099-pct00060
상기 공식 4는 다음과 같이 줄어든다,
Figure 112013074478839-pct00011
여기에, 항등식을 사용하면,
Figure 112013074478839-pct00012
또한, 오일러의 공식으로,
Figure 112013074478839-pct00013
상기 공식 6은 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.
Figure 112013074478839-pct00014
여기서, 다음과 같이 2 지수로 표현될 수 있다.
Figure 112013074478839-pct00015
첫 번째 지수는 진폭 지수 변화를 나타내고, 두 번째 지수는 복소평면상 원운동을 나타낸다. 상기 두 지수를 합한 것이 복소평면상의 나선을 나타낸다.
상기 공식 10은 상기 일반나선식에서 시간 파라미터의 방향을 반전시키는 효과를 연구하는데 사용될 수 있다. 도 1a에서 보는 바와 같이, 상기 공식 10의 진폭을 시간에 따른 w=±1; t0=0; 0≤t≤3 값으로 나타내면, 증가하는 지수가 산출된다. 도 1b에서 보는 바와 같이, w=-1로 하면 곡선은 시간 반전되고, 여기에 t0=-3으로 하면 나선은 높은 진폭에서 시작되어 내부로 향하며 감소한다.
도 1a는 공식 10에 해당하는 신호의 일실시예에 따른 구성(100)을 나타낸다. 세로축(102)은 신호진폭을 나타내고, 가로축(104)은 심볼시간을 화살표(106)는 양의 시간 방향을 나타낸다.
도 1b는 공식 10에 해당하는 신호의 일실시예에 따른 구성(110)을 나타낸다. 세로축(112)은 신호진폭을 나타내고, 가로축(114)은 심볼시간을 화살표(116)는 음의 시간 방향을 나타낸다.
도 1a와 도 1b는 최대진폭, 주파수, 또는 위상정보와는 별개로 시간에 따른 진폭변화의 패턴이 서로 상이하여 구별할 수 있는 신호들을 나타낸다. 시간방향을 사용한 신호구별은 상기 일반나선식의 실행에서 가능하다. 이에 반해, 시간방향을 사용한 신호구별은 QAM기술을 사용해서는 불가능한데, 이는 각 신호의 복소진폭이 지속시간 동안 일정하기 때문이다.
도 2a와 2b에 나타난 바와 같이, 시간방향뿐만 아니라, 나선 또한 독립적으로 회전방향을 구별하고 규정할 수 있다.
도 2a는 일실시예에 따른 양의 회전(반시계방향)을 하는 나선의 복조평면상 구성(200)을 나타낸다. 상기 구성은 허수축(202)와 실수축(204)으로 이루어져 있다. 첫 번째 화살표(206)는 양의 시간방향을 나타내고, 두 번째 화살표(208)는 음의 시간방향을 나타낸다.
도 2b는 일실시예에 따른 음의 회전(시계방향)을 하는 나선의 복조평면상 구성(210)을 나타낸다. 상기 구성은 허수축(212)와 실수축(214)으로 이루어져 있다. 첫 번째 화살표(216)는 양의 시간방향을 나타내고, 두 번째 화살표(218)는 음의 시간방향을 나타낸다.
도 2a와 2b에 나타난 바와 같이, 시간방향과 회전방향은 나선에 대해 독립적으로 지정될 수 있다. 그러나, 나선의 특이한 경우인 원은 진폭이 변하지 않으며, 회전방향과 시간방향이 같다. 도 3에 예시된 바와 같이, 원일 경우, 회전 파라미터의 양에서 음으로의 변화와 전방 시간 파라미터의 후방 방향으로의 변화를 구별 할 수 없다.
도 3은 일실시예에 따른 원의 복조평면상 구성(300)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(302)와 실수축(304)으로 이루어져 있다. 첫 번째 화살표(306)는 양의 시간 방향과 양의 회전 방향을 나타내고, 두 번째 화살표(308)는 음의 시간 방향과 음의 회전 방향을 나타낸다.
상기 일반나선식에 의한 시간-방향의 뚜렷한 구별로 시간반전을 사용하는 것이 가능할 수 있다. 상기 일반나선식을 실행하면 특정 대역폭 제약과 채널장애 및 가용 신호 파워를 포함할 수 있는 동일한 채널조건에서 전후방 시간방향을 사용해 신호를 정의함으로써 QAM기술보다 최소 2배 많은 신호를 지원할 수 있다. 상기 일반나선식에서 파라미터를 지정함으로써 신호들을 정의할 수 있으며, 전술한 바와 같이 k1=±1로 정하면 시간-반전된 신호 쌍이 생성된다.
QAM기술과 같은 종래 디지털 변조 기술들에서와 같이, 당업계에 알려져 있는 ‘펄스성형 필터’ 기술은 나선변조기술과 함께 사용돼, 근접 주파수대 사이의 ‘채널간 간섭’(ICI)을 최소화하고, 연속적인 신호들 사이의 ‘신호간 간섭’(ISI)를 제어할 수 있다.
ICI와 ISI를 제어하는 추가적인 기술은 각 심볼이 전송된 후 채널을 초기상태로 복구할 수 있는데, ‘심볼 시간’을 (일반나선식에 맞는) ‘헤드 함수’와 채널을 초기상태로 되돌리는 ‘테일 함수’로 나누어서 수행할 수 있다. 일례로 도 4에 나타난 바와 같이, 심볼 파형을 m=3으로 일치시킨다. ‘심볼 시간’은 심볼을 나타내는 전송된 파형의 지속시간을 나타낼 수 있는데, 상기 ‘헤드 함수’ 파형과 존재한다면 상기 ‘테일 함수’ 파형을 전송하는 시간을 포함한다. 상기 ‘헤드 함수’ 파형은 당업계에 익숙한 기술에 있어서 일반적인 심볼 파형에 해당될 수 있다. 상기 ‘테일 함수’ 파형은 헤드 함수의 진폭 변화에 대응하고 심볼 파형의 시작 이전에 채널을 초기 진폭으로 되돌려서, 나선과 관련된 진폭변화를 보상하는 방법을 제공 할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 m=3인 신호의 복소평면상 구성(400)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(402)와 실수축(404)으로 이루어져 있다. 신호의 헤드(406)는 증가 나선을 포함할 수 있고, 신호의 테일(408)은 채널을 신호이전 상태로 되돌릴 수 있다.
나선 변조 기술과 함께 다양한 테일 함수가 다양한 기술적 용도로 사용될 수 있다. 일반적으로, 테일 함수에 더 많은 시간을 할당하면 변화가 더욱 순조롭게 이행되고, 중단과 관련된 주파수 확산을 줄일 수 있다. 실행 가능한 테일 함수로는 당업계에 잘 알려진 방식으로 실행할 수 있는 선형과 지수감쇠 및 S자형이 포함될 수 있으나, 이에 국한된 것은 아니다. 상이한 신호에 대해 상이한 테일 함수를 사용함으로써 신호 구별가능성을 개선해 잡음저항을 증가시킬 수 있다.
신호 파고율은 최대진폭 대 평균(RMS) 진폭 비율로 정의된다. 완료된 주기로 측정한 정진폭의 코사인파 또는 사인파에 근거한 신호에 대해, 파고율은 항상 2제곱근과 같다.
지수 곡선은 시간이 지나면서 급격하게 성장하기 때문에, 상기 일반나선식에 근거한 신호들은 사인파보다 훨씬 더 큰 파고율을 가질 수 있다. 상기 나선식에서 m 값을 증가시키면, 파고율을 임의의 높은 값으로 증가시킬 수 있다.
평균전력사용량에 의해 제약을 받는 위성 또는 이동 통신과 같은 응용부분에서, 파고율을 조작할 수 있는 능력은 상당히 유용할 수 있다. 파고율이 높으면 동일한 양의 평균전력으로 더 높은 첨두 신호진폭을 생산할 수 있고, 이로써 채널 잡음보다 훨씬 높은 진폭을 가지는 신호 데이터를 제공함으로써 잡음저항을 개선하여 정확한 판독을 용이하게 할 수 있다. 높은 파고율은 볼록한 시간 대 진폭 그래프와 연관되며, 즉, 위쪽으로 구부러진 형태이다. 공식 4의 진폭 대 시간 그래프는 볼록하다.
파고율을 낮추는 것이 바람직한 응용부분도 있을 수 있는데, 평균전력이 사인파의 경우보다 첨두전력에 가까워지도록 한다. 첨두전력은 제한되어 있지만, 평균전력은 제한되어 있지 않은 통신 구현에 유용하며, 이때 첨두전력에 대해 평균전력을 높이면 잡음저항을 개선할 수 있다. 낮은 파고율은 잡음을 효과적으로 생산해 신호전송을 간섭하는데 유용하게 적용될 수 있는데, 이때 더 높은 평균전력이 간섭받는 신호의 십자교차를 용이하게 한다. 낮은 파고율은 상기 일반나선식을 다양하게 조정하여 얻을 수 있다. 상기 조정은 상기 일반나선식에 의해 생성되는 볼록한 심볼 파형으로 시작해 최대 반진폭에 해당하는 가로선상의 각 심볼 파형의 진폭 대 시간 그래프를 반영하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 일반적으로 낮은 진폭 그래프를 일반적으로 높은 진폭 그래프로 변환할 수 있으며, 심볼파형 평균전력을 첨두전력에 더욱 근접하도록 이동시켜 파고율을 낮출 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 일반나선식은 가능한 심볼의 수를 시간반전을 통해 배가할 수 있다. 즉, 심볼파형에서 점들이 어느 방향으로 가로지를 것인지 선택하여 배가할 수 있다. 나선에 있어서, 시간반전은 내부 또는 외부로의 나선형 중 선택하는 것에 해당할 수 있다. 또한 가능한 심볼의 수를 회전반전을 사용해 다시 배가할 수 있다. 회전반전은 나선을 복소평면상에서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 것 중 선택하는 것에 해당할 수 있다. 시간반전과 함께, 회전반전을 통한 추가적인 구별은 데이터율을 높이거나 잡음저항을 개선하는데 사용될 수 있다.
시간반전과 회전반전을 둘 다 사용하면, 도 5a 내지 도 5d에 나타난 바와 같이 뚜렷이 구별되는 4가지 점의 연속(시퀀스) 생성이 가능하다.
도 5a는 일실시예에 따른 양의 시간방향과 양의 회전을 가지는 신호의 복소평면상 구성(500)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(502)과 실수축(504)으로 이루어진다. 신호의 헤드(506)는 증가하는 나선을 포함할 수 있고, 신호의 테일(508)은 채널을 신호이전 상태로 되돌릴 수 있다. 화살표(510)은 시간의 방향을 나타내며, 점(512)는 복소평면상 신호의 출발점을 나타낸다.
도 5b는 일실시예에 따른 음의 시간방향과 양의 회전을 가지는 신호의 복소평면상 구성(520)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(522)과 실수축(524)로 이루어진다. 신호의 헤드(526)는 감소하는 나선을 포함할 수 있다. 신호의 테일(528)은 신호이전 상태로부터 채널을 높일 수 있다. 화살표(530)는 시간의 방향을 나타내며, 점(532)은 복소평면상 신호의 출발점을 나타낸다.
도 5c는 일실시예에 따른 양의 시간방향과 음의 회전을 가지는 신호의 복소평면상 구성(540)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(542)과 실수축(544)으로 이루어진다. 신호의 헤드(546)는 증가하는 나선을 포함할 수 있다. 신호의 테일(548)은 채널을 신호이전 상태로 되돌릴 수 있다. 화살표(550)는 시간의 방향을 나타내며, 점(552)은 복소평면상 신호의 출발점을 나타낸다.
도 5d는 일실시예에 따른 음의 시간방향과 음의 회전을 가지는 신호의 복소평면상 구성(560)을 나타낸 것이다. 상기 구성은 허수축(562)과 실수축(564)으로 이루어진다. 신호의 헤드(566)는 감소하는 나선을 포함할 수 있다. 신호의 테일(568)은 신호이전 상태로부터 채널을 높일 수 있다. 화살표(570)는 시간의 방향을 나타내며, 점(572)은 복소평면상 신호의 출발점을 나타낸다.
도 5a 내지 5d는 심볼파형의 예시로, 심볼시간의 절반은 헤드 함수에 주어지고, 나머지 절반은 테일 함수에 주어진다. 도 5a 내지 5d는 본 발명의 설명을 위한 예시에 불과하다. 더 짧은 테일 함수를 사용할 수도 있는데, 이로써 신호구별이 더욱 용이할 수 있다. 또한, 도 5a 내지 5d에 선형 테일 함수를 사용한 것은 예시를 위한 것으로, 헤드와 테일 함수간의 더욱 분명한 시각적 구별을 얻기 위한 것이다. 에스자형 또는 지수 등과 같은 응용에서 더욱 순조로운 변환을 이행하는 테일 함수가 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복소원을 기본으로 하고 있는 QAM기술과 같은 시그널링 기술에 있어서, 시간반전과 회전반전은 동일한 것이다. 진폭 성장 정보가 없을 경우, 회전반전과 시간반전을 구별할 수 없을 수 있다. 도 3에 나타난 바와 같이, 시간반전과 회전반전은 동일하다. 그러나, 회전반전 자체는 원 상에서 정의할 수 있다.
QAM기술이 복소평면상 원 운동을 기본으로 하고 있지만, QAM기술은 데이터율을 증가시키거나 잡음저항을 개선하기 위해 회전반전을 사용하는 것이 불가능할 수도 있다. 첫째로, QAM기술 (‘QAM 신호식’)에서 사용되는 신호식은 자체적으로 회전정보를 버린다. 두 번째로, QAM기술에서 사용되는 중첩전송은 회전정보를 제거한다. 상기 사항에 대해 아래에 설명한다.
공식 4에서 주어진 상기 일반나선식과 QAM 신호식 간의 회전정보를 비교하기 위해서, 상기 일반나선식에서 m=2인 특수한 경우를 살펴볼 수 있다. 이 경우는 진폭 성장이 없는 신호의 QAM 조건에 해당한다. w0와 k0를 다중값으로 상정해 QAM 진폭과 위상변조 속성을 일치시킴으로써, 공식 4는 아래 식과 같이 줄어들 수 있다.
Figure 112013074478839-pct00016
이때, 반전효과가 뚜렷이 구별될 수 있다. 양의 회전 산출은,
Figure 112013074478839-pct00017
음의 회전 산출은,
Figure 112013074478839-pct00018
그러나, QAM 신호식에서는 이러한 구별이 이루어지지 않고, QAM 신호식은 다음과 같다.
Figure 112013074478839-pct00019
사인 함수의 반대칭 때문에 허수부 -Q의 회전반전과 -wt 및 신호반전을 구별할 수 없다.
Figure 112013074478839-pct00020
QAM 신호식은 Q를 음의 값으로 상정하고 회전을 위한 부호(sign)를 따로 떼어놓음으로써 상기와 같은 문제를 피할 수 있으나, QAM 신호식을 사용해 생성된 신호들 간의 구별을 더 어렵게 할 수 있어 (즉, QAM 신호식을 사용해 생성된 신호의 성좌도 하반부를 사용하지 않는 것과 같다), 비트 오류율을 증가시킬 수 있다.
기본적으로, 상기 일반나선식은 회전정보를 보존하는 극 형식을 사용할 수 있는 반면, QAM 신호식은 회전정보를 제거하는 데카르트 형식을 사용한다.
상술한 바와 같이, 원에 해당하는 m=2인 특수한 경우에 있어서, 시간반전과 회전반전 사이에 구별이 없다. 그러나, 기하학적으로 나타낸 도 5a 내지 5d에서 보는 바와 같이, m보다 높은 값에 있어서, 시간 반전과 회전반전은 구분된다.
시간반전과 회전반전의 차이는 예를 들어, m=3을 사용하여 대수적으로도 검토할 수 있다. m=3인 값은 공식 1에서 코사인과 사인 지수를 동일하게 만드는 특수한 경우이다. 그러나, 동일한 일반나선 속성은 m>2인 값에 적용된다.
다음 구성은,
Figure 112014112593099-pct00061
공식 4에 있어서, 산정하면,
Figure 112013074478839-pct00022
다시 공식 7과 공식 8의 항등식을 사용하면,
Figure 112013074478839-pct00023
이때, 연산자 ±는 첨자로 표현하여 공식 10에서와는 달리 서로 각기 독립적인 다음의 네 가지 경우가 가능하다.
Figure 112013074478839-pct00024
공식 19 내지 22는 시간반전과 회전반전의 네 가지 가능한 조합을 나타낸 것이다. 상기 공식에서 보는 바와 같이, 네 가지 경우는 각기 서로 구별될 수 있다. 상기 일반나선식을 실행하여 시간반전과 회전반전을 둘 다 지원하는지의 여부와 동일한 채널 조건에서 QAM보다 4배나 많은 신호를 지원하는지의 여부는 신호전송 수행에 관한 기술적인 측면에 의해 좌우될 수 있다.
이는 회전반전이 QAM기술에서 작동할 수 없는 두 번째 이유를 제공하는 데, 즉 QAM 중첩전송이 회전정보를 제거하기 때문이다.
‘중첩전송’은 QAM기술을 사용해 얻은 신호의 코사인부와 사인부를 합하는 것과 그 합을 전송하는 것을 의미한다. 코사인과 사인 함수의 직교성 때문에 해당 함수가 수신기에 의해 분리될 수 있다.
중첩의 이점으로는 각각의 코사인부와 사인부에 대해 동일한 심볼 시간을 사용하여 별개로 전송하는 것에 비해 시간효율적이다. 그러나, 중첩은 두 가지 문제점이 있는데, 첫 번째로 중첩은 자체적으로 정보처리량을 심볼당 1 비트씩 축소한다. 두 번째로, 중첩은 전력효율성을 감소시킨다. 실제로, 중첩 합계는 각각의 개별 성분보다 √2배 높은 진폭을 가진다. 즉, 각 성분은 채널이 원칙적으로 허용하는 것보다 더 낮은 진폭을 사용해야 하는 것을 의미하며, 이로써 잡음민감성을 증가시킨다.
중첩에서의 정보처리량 감소는 아래 항등식에서 발생한다.
Figure 112013074478839-pct00025
상기 항등식에서 보듯이, 중첩은 낮은 사인(t) 값에 대해 높은 코사인(t) 값을 생성하는 각도와 그 반대의 각도를 구별할 수 없다. 상기 항등식은 표준 항등식을 공식 23의 오른편에 적용함으로써 다음과 같이 검증할 수 있다.
각도 삼각항등식들의 합을 사용하여,
Figure 112013074478839-pct00026
그리고,
Figure 112013074478839-pct00027
공식 23의 오른편은 다음과 같게 되고,
Figure 112014112593099-pct00062
상기 (26)은 다음과 같이 간소화된다.
Figure 112014112593099-pct00063
공식 23에서 중첩은 위상변위
Figure 112013074478839-pct00030
로부터 음의 회전을 구별할 수 없으며, 이는 아래 공식 23의 특수한 경우에서 찾아볼 수 있다.
Figure 112013074478839-pct00031
그러므로, QAM기술이 자체적으로 회전정보를 버리지 않는다고 하더라도, 중첩전송에서 회전정보를 잃을 수 있다.
중첩전송이 사용될 경우, 상기 일반나선식도 비슷한 영향을 받게 되는데, 상기 일반나선식은 최소 2가지 측면에서 QAM 신호식과는 다르다.
첫째, 중첩전송에 있어서 시간에 따른 진폭 변화는 중첩의 영향을 받지 않기 때문에, 상기 일반나선식은 시간반전을 지원하고, QAM 신호식은 시간반전을 지원하지 않는다.
둘째, 상기 일반나선식은 위상변조가 함께 사용되지 않는 한 중첩전송과 함께 회전반전을 사용할 수 있다. 반면, 상기 일반나선식의 실행과는 달리, QAM에 있어서, 신호생성에는 위상변위가 필요하다. 미국출원공개 2011/0150048에 기재된 바와 같이, 다른 m 값들을 선택함으로써 신호들이 생성될 수 있다.
마지막으로, 중첩은 신호를 전송하는 유일한 수단이 아닐 수 있으며, ‘2성분 전송’ 또한 가능하다.
중첩은 ‘1성분 전송’의 한 예시로 ‘1성분 전송’은 값의 단일한 연속을 가지는 신호(QAM기술 또는 일반나선식의 경우, 2차원 신호)를 나타낸다.
‘2성분 전송’은 코사인부와 사인부 모두를 독립적으로 전송하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 심볼내 시간다중화를 사용할 수 있다. 심볼내 시간다중화에 있어서, 코사인부와 사인부는 차례로 전송될 수 있다. 2성분 전송과 심볼내 다중화는 상기 일반나선식과 함께 사용해 회전적으로 반전된 신호를 보낼 수 있다. 2성분 전송은 주기함수 또는 비주기함수를 사용해 전송가능한 파형을 전송하는데 사용할 수 있다.
회전반전을 가능하게 하는 것 외에도, 2성분 전송은 최소 3가지 측면에서 잡음저항에 유용하다.
잡음저항에 대한 2성분 전송의 첫 번째 이점은 2성분 전송으로 수신기는 심볼당 더 많은 수의 샘플 수신이 가능하여 오버샘플링을 사용해 채널 잡음을 평준화시킬 수 있다. 그러나, 실수 데이터와 허수 데이터가 섞여서 1 주기당 단 4개의 샘플링 점들만이 가능하기 때문에, 실수 또는 허수 값이 0으로 알려져 있어 다른 점이 명확하게 정해지는 점들의 중첩에서는 가능하지 않다.
잡음저항에 대한 2성분 전송의 두 번째 이점은 비선형 속성을 가진 채널에 있어 특히 중요한데, 미국출원공개 2011/0150048에 기재된 기술의 사용을 가능하게 할 수 있다. 상기 기술은 신호형태 속성을 분석하기 위해 실수와 허수 데이터의 명확한 구분을 요구한다.
잡음저항에 있어서 세 번째 이점은 후술한 바와 같이 2성분 전송은 신호 전력효율을 2배만큼 증가시킬 수 있다.
2성분 전송이 중첩신호와 같이 동일한 시간간격으로 각각의 성분을 개별 전송하는 것을 포함하는 경우, 데이터율을 크게 감소할 수 있다.
그러나, 샘플링 비율이 충분한 경우, 전체 심볼 시간간격 상수는 유지하면서 각 성분을 절반의 시간에 전송할 수 있다. 예를 들어, 신호의 일부분이 하나의 심볼에 일치할 수 있고, 상기 신호의 다른 부분은 또 다른 심볼에 일치할 수 있다. 4/1 시간(또는 더 작은 분수나 분할, 규칙적이거나 불규칙적인)에 각 성분을 전송하는 것 또한 가능하기 때문에, QAM기술과 같은 종래 변조기술과 비교했을 때 데이터율을 증가시킬 수 있다. 이로써, QAM기술과 이와 유사한 기술이 한 개의 심볼을 전송하는 데 요구하는 것과 동일한 심볼 시간 간격 이내에 2개 이상의 심볼을 전송하는 것이 가능하다.
상기 일반나선식을 실행하면, QAM기술을 사용하는 중첩에 비해 더욱 전력효율적인 신호전송기술을 지원할 수 있다. 상술한 바와 같이, QAM기술을 사용하는 중첩은 성분 진폭을 1/√2배만큼 줄인다. 이는 아래와 같이 발생한다.
QAM (중첩) 신호식
Figure 112013074478839-pct00032
은 다음과 같다.
Figure 112014112593099-pct00064
Figure 112013074478839-pct00034
과
Figure 112013074478839-pct00035
는 원점으로 되기 때문에, 사인과 코사인 각 α로 볼 수 있으며, 이를 산출하면,
Figure 112014112593099-pct00065
이는 하기와 같다.
Figure 112014112593099-pct00066
QAM (중첩) 신호식에서 진폭은 I 또는 Q 성분보다 더 클 수 있다. I=Q일 때 진폭은 최대가 되고, 이 경우 중첩된 규모는 각 성분의 개별 규모보다 √2배만큼 더 크다.
QAM기술을 사용한 중첩은 상기의 경우 공간을 나가야하기 때문에, 각 성분은 개별적으로 최대채널진폭의 1/√2을 넘을 수 없다. 성분 진폭의 감소는 잡음 취약성을 증가시킨다.
상기 일반나선식의 실행으로 동일한 정보가 1/√2 감소 없이 전달될 수 있고, 어떠한 중첩도 요구되지 않기 때문에, 즉각적인 2성분 전송이 가능하다.
1성분 전송에 있어서도 마찬가지인데, 이는 상기 일반나선식의 실행으로 중첩이 단순히 각 성분의 위상변위와 동등하기 때문이다. 따라서, 각 성분(선택적으로 위상변위와 함께)을 전송하기에 충분하다. 다음과 같이, 상기 일반나선식 실행의 중첩을 분석할 수 있다.
QAM 신호식과의 비교를 쉽게 하기 위해서, 상기 일반나선식에 m=2를 사용하였다. 여기서, m=2는 QAM 기술에 있어서 신호 성장이 없는 것에 상당한다.
공식 12로 시작하여, 코사인부와 사인부를 추가하면,
Figure 112013074478839-pct00038
상기에 사용된 것과 비슷한 삼각항등식을 사용하면,
Figure 112014112593099-pct00067
공식 36은 상수
Figure 112013074478839-pct00040
로 위상변위되고 √2 배만큼 커진 단순한 일반나선식 사인부다. 각 성분을 개별적으로 전송하는 것과 비교해 볼 때, 상기 일반나선식 실행의 중첩으로 새로운 정보를 없을 수 없으며, 이점이 QAM 신호 감지와는 다른 점이다.
공식 36은 상기 일반나선식이 동일한 정보를 포함하는 양 성분 모두에 동일한 진폭을 할당하기 때문에 단순하다. QAM기술은 독립적인 진폭 가중치에 대한 정보를 코사인부와 사인부에 저장하는 반면, 상기 일반나선식은 공통 진폭과 위상을 가진 극 형식을 사용한다. 이 정보는 각 성분이 개별적으로 이용할 수 있다.
전력은 진폭의 제곱에 비례하기 때문에, 상기 일반나선식 실행이 진폭에 있어서 단일 성분 전송의 QAM기술에 비해 2제곱근 배만큼의 이점이 있으며, 이는 2배만큼의 전력 이점에 상당한다.
설명을 위한 일례로서, 2성분 전송과 함께 시간반전의 실행을 다음과 같이 기재하고 당업계에 알려진 기술과 비교한다.
전송에 필요한 8개의 가능한 심볼을 지원하는 통신시스템을 설계하는 것이 바람직하다. 당업계에 알려진 기술은 8-PSK(위상변위 키잉)라고 알려진 QAM 기술의 특이한 경우를 생산할 수 있으며, 상기 8개의 심볼은 모두가 동일한 진폭을 가지는 8개의 복소수로 표현되며, 위상은 복소원을 두르는
Figure 112013074478839-pct00041
로 서로 변위된다. 상기 8개의 복소수는 1주기에 걸쳐 요구되는 전송 주파수에서 8쌍의 코사인파와 사인파의 초기 위상을 정의하는데 사용할 수 있다. 종래 알려진 기술들은 중첩된 전송을 사용하는 데, 각 심볼은 연관된 코사인파와 사인파의 합으로 나타낸다. 올림형 코사인 필터는 (또는 제곱근 올린 코사인 필터) 중첩파의 주파수 확산을 제어하고 ICI를 줄이는데 사용될 수 있다. 신호수신기는 코사인과 사인 데이터를 중첩파로부터 추출하는 특수 점들에서 샘플링들 통해 전송된 심볼을 추정할 수 있다. 중첩 데이터에 있어서, 사인 데이터가 제로일 때 코사인 값은 분명해질 수 있고, 반대경우도 마찬가지이기 때문에, 주기당 최대 두 개의 코사인과 두 개의 사인 데이터 점(포인트)를 제공한다.
본 발명에 따른 통신방법의 일실시예는 당업계에 알려진 8개의 복소 나선이나 8개의 비주기 함수로 맴핑된 일련의 8개 통신 심볼을 대신 사용할 수 있다. 통신방법의 일실시예에 있어서,
Figure 112013074478839-pct00042
로 서로 위상변위되고 형태변조지수를 가진 4개의 복소 나선은 m=2.4를 사용할 수 있다. 상기 4개의 복소 나선은 각각의 실수파와 허수파의 반 주기에 걸쳐 필요한 주파수에서 4쌍의 실수파와 허수파를 생성하는데 사용될 수 있다. 시간다중화를 사용하여, 쌍으로 이루어진 허수파 뒤에 오는 각 심볼의 실수파 시퀀싱을 통해 4개의 파형이 생성될 수 있으며, 이로써 중첩된 8-PSK 파형과 동일한 지속시간을 가지는 결합파를 생산한다. 시간 반전을 사용해, 심볼의 수는 4개에서 8개로 두 배가 되어 8-PSK와 매칭될 수 있다. 상술한바와 같이, 상기 4개의 결합 파형 각각에 대해, 시간반전된 허수파에 의해 시간반전된 실수파를 시퀀싱하여 새로운 파형이 생성될 수 있다. 가우스 필터는 결합 파형의 주파수 확산을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 신호 수신기는 수신된 실수와 허수 데이터를 오버샘플링하여 잡음을 줄이고 당업계에 알려진 정합필터 기술을 사용하여 전송된 신호를 식별할 수 있다.
8-PSK는 올림형 코산인 필터를 사용하는 반면, 본 발명의 일실시예에 따른 통신방법은 가우스 필터를 사용할 수 있다. 상기 가우스 필터는 올림형 코사인 필터에 비해 ICI, 전력, 실행 복잡성 및 다중샘플들에 대해 평균화된 ISI의 측면에서 유리할 수 있다. 8-PSK는 8-PSK 수신기가 신호 데이터를 추출하는 단일 점에 대해 ISI를 최소화하기 때문에 올림형 코사인 필터를 사용해야 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 통신방법은 서로 분명하게 분리된 실수와 허수 데이터를 가지기 때문에, 수신기에서 신호 다중 시간을 샘플링하는 능력에 제한이 없다. 그러므로 본 발명의 일실시예에 따른 통신방법은 수신기에서의 오버샘플링을 통해 8-PSK에 비해 더욱 효과적으로 잡음을 제어할 수 있으며, 올림형 코사인 필터 대신 가우스 필터를 사용함으로써 유리할 수 있다.
당업계에 알려진 정합필터 신호감지 기술은 부가 백색 가우스 잡음(AWGN)이 유일한 왜곡인 통신채널에 최적일 수 있다. 그러나, 효율성은 다중데이터 포인트를 추출하는 능력에 의해 좌우되며, 이는 상술한 시간 다중화 방법에 의해 용이할 수 있다. 미국출원공개 2011/0150048는 비AWGN 채널을 위한 신호감지 기술을 기재하였다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 통신시스템(600)을 나타낸 것으로, 변조기(610), 전송기 또는 송수신기(620), 통신채널(630), 수신기 또는 송수신기(640), 복조기(650)를 포함할 수 있다. 상기 복조기(650)는 디코더(652)를 포함할 수 있다. 상기 변조기(610)은 인코더(612)와 펄스성형 필터(614)를 포함할 수 있다. 복수 개의 입력 통신 심볼(60)은 일련의 통신심볼에서 얻어지고, 변조기(610)와 일련의 비주기 함수에서 선택되는 복수 개의 함수를 사용하여 복수개의 전송가능 파형으로 변환되며, 전송기 또는 송수신기(620)를 사용하여 통신채널(630)을 통해 전송된다.
예를 들어, 입력 통신 심볼은 변조기(610)에 저장되거나 전자기기를 통해 얻거나 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 비주기 함수는 변조기(610)에 저장되거나 전자기기를 통해 얻을 수 있다.
상기 전송가능 파형은 수신기 또는 송수신기(640)을 통해 수신되고 복조기(650)을 사용해 복조되어 복수 개의 출력 통신 심볼(61)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 출력 통신 심볼은 사용자나 전자기기에 통신할 수 있다.
전자기기는 컴퓨터 판독가능 매체와 컴퓨터, 위성통신기기 및/또는 개인휴대용단말기 등과 같은 이동기기, 휴대용 컴퓨터, 또는 휴대전화를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자기기는 통신 심볼 데이터, 비주기 함수 데이터 및/또는 전송가능 파형을 저장하고 변환하고, 프로세싱하고, 전송하고, 수신하고, 사용자에게 통신할 수 있거나 제어할 수 있다. 상기 변조기(610)와 상기 전송기 또는 송수신기(620), 상기 수신기 또는 송수신기(640), 상기 복조기(650) 및 상기 전자기기를 포함하는 구성요소 중 당업계에 알려진 1개 이상의 프로세서와 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통신방법(700)을 나타낸 것으로, 일련의 통신 심볼 중 복수의 입력 통신 심볼을 선택하여 얻는 단계(710), 상기 복수의 입력 통신 심볼을 함수를 사용해 구성되는 복수의 전송가능 파형으로 변환하는 단계(720), 상기 복수의 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하는 단계(730), 상기 복수의 전송가능 파형을 수신하는 단계(740), 상기 복수의 전송가능 파형을 복조하는 단계(750) 및 일련의 출력 통신 신호를 사용자나 전자기기에 통신하는 단계(760)을 포함할 수 있다.
상기 단계(710)에서, 복수의 입력 통신 심볼은 변조기 및/또는 전자기기를 사용하여 얻을 수 있다. 상기 입력 통신 심볼은 일련의 통신 심볼로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 일련의 입력 통신 심볼은 8개의 통신 심볼을 포함할 수 있다. 상기 전자기기는 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신기기 및/또는 개인휴대용단말기 등과 같은 이동기기, 휴대용 컴퓨터, 또는 휴대용 전화기를 포함할 수 있다.
상기 단계(720)에서, 상기 복수의 입력 통신 심볼은 변조기를 사용하여 복수의 전송가능 파형으로 변환될 수 있다. 상기 파형은 공식 3을 포함하지만 이에 국한되지 않는 함수를 사용하여 구성될 수 있다. 상기 함수는 일련의 비주기 함수에서 선택할 수 있다. 상기 비주기 함수는 변조기에 저장되거나 전자기기에서 얻어질 수 있다. 상기 일련의 비주기 함수는 일련의 통신 심볼로 맵핑되거나 이에 해당할 수 있다. 상기 전자기기는 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신기기 및/또는 개인휴대용단말기 등과 같은 이동기기, 휴대용 컴퓨터, 또는 휴대용 전화기를 포함할 수 있다.
상기 변조기는 복수의 입력 통신 심볼을 신호 대역한정을 위한 진폭 데이터와 펄스성형 필터로 변환하는 인코더를 포함할 수 있다. 상기 인코더는 (1) 심볼번호로 색인된 룩업테이블에서 디지털 진폭 데이터를 검색하거나, (2) 당업계에 익숙한 아날로그 기기를 사용하여 심볼 시퀀스와 동등한 아날로그 파형을 생산하거나, (3) 당업계에 알려진 또 다른 인코딩 기술을 사용하여 복수의 통신 심볼을 진폭 데이터로 변환할 수 있다.
룩업 테이블은 상기 일련의 비주기 함수들을 상기 일련의 통신 심볼들로 맵핑할 수 있다. 예를 들어, 룩업 테이블은 비주기 함수에 대한 값들{Fj(t)}을 포함할 수 있다. {Fj(t)}은 최적화 기준뿐만 아니라, 잡음 및 유효한 진폭과 주파수 범위 같은 채널 속성을 고려하여 선택할 수 있다. 예를 들어, {Fj(t)}은 허용 샘플수와 전력사용량 및 변조기와 복조기의 칩 복잡도를 제한하는 신호감지 정형필터들 사이의 차이를 극대화하기 위해 선택될 수 있다. 2진 코드와 같은 독특한 숫자 코드는 각각의 Fj(t)에 대해 프로세서가 할당할 수 있으며, 전송기 또는 송수신기 및 수신기 또는 송수신기에서 일치한다.
{Fj(t)}는 등식3을 기본으로 할 수 있다. 독특한 숫자 코드는 진폭과 위상, 시간방향, 주파수, 회전방향 및/또는 성장 함수로 결정될 수 있다. 예를 들어, 독특한 숫자 코드는 변화하는 위상 (등식 4에서 w0), 성장 (등식 4에서 m) 및 시간방향 (등식 4에서 k1 또는 w1)에 의해 결정될 수 있다. 대안으로, 어떠한 형태의 비주기 파형도 사용할 수 있다.
상기 독특한 숫자 코드를 사용하면, 상기 복수의 입력 통신 심볼을 {Fj(t)}에서 선택되는 동등한 비주기 함수 시퀀스로 변환할 수 있고, 전송기나 송수신기를 사용하여 복수의 파형을 생성할 수 있다.
상기 단계(730)에서, 상기 복수의 전송가능 파형은 전송기나 송수신기를 사용하여 통신채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 복수의 전송가능 파형은 공기중이나 광섬유케이블, 또는 당업계에 알려진 매체를 통해 전송될 수 있다. 상기 통신채널은 잡음이나 페이딩, 왜곡, 또는 당업계에 알려진 다른 채널 장애가 있을 수 있다.
2성분 전송을 사용해 회전반전을 용이하게 할 수 있다. 또한 2성분 심볼내 시간 다중화를 사용해 신호 데이터 오버샘플링을 용이하게 하여 잡음을 평균 낼 수 있다.
나아가, 전송가능 파형의 각기 다른 부분들은 각기 다른 심볼에 해당하여, QAM기술과 같은 종래 변조 기술에 비해 더 높은 데이터율을 얻을 수 있다.
나아가, 심볼의 전송된 진폭의 실수와 허수 성분 각각에 대해 상기 2성분 심볼내 시간 다중화를 줄여서 심볼율을 높일 수 있다.
전송된 심볼의 전력 속성은 신호의 파고율을 조작하여 바꿀 수 있다. 예를 들어, 파고율은 사인파형에 지수파형을 곱하거나 일반나선식에서 파라미터 m을 조절하여 조정할 수 있다.
심볼들 사이에 심볼 전송 데이터를 헤드와 테일 함수로 나누면 심볼들 사이의 이행이 순조로울 수 있다.
상기 단계(740)에서, 상기 복수의 전송가능 파형은 수신기 또는 송수신기를 사용하여 수신될 수 있다.
상기 단계(750)에서, 상기 복수의 전송가능 파형은 복조기를 사용하여 복조될 수 있다. 상기 복조기(130)은 디코더(132)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 전송가능 파형은 각 심볼에 해당하는 진폭 데이터 간격으로 구분할 수 있다. 상기 수신기 또는 송수신기는 전송된 파형을 샘플링할 수 있고, {Fj(t)} 값에 대한 사전에 컴퓨팅된 테이블에서 룩업(검색)에 어떤 ‘j'가 보내졌는지 결정할 수 있다. 상기 전송된 파형은 j값과 독특한 숫자코드 사이의 관계로부터 프로세서에 의해 해독할 수 있다.
대안으로, 주로 부가 백색 가우스 잡음(AWGN)을 포함하는 채널에 있어서, 당업계에 알려진 신호감지 정형필터 기술은 신호 진폭 데이터를 수신된 심볼 시퀀스로 변환하는데 사용될 수 있다. 다른 장애를 가진 채널에 있어서는 신호감지 정형필터에 추가적으로 또는 이를 대신해 다른 필터링 기술을 사용할 수 있다. 상기 다른 필터링 기술로는 미국출원공개 2011/0150048에 기재된 기술이 포함될 수 있다.
상기 단계(760)에서, 일련의 출력 통신 신호는 전자기기 또는 사용자에게 통신될 수 있다. 전자기기로는 컴퓨터 판독가능한 매체, 컴퓨터, 위성통신기기 및/또는 개인휴대용단말기와 같은 이동기기, 휴대용 컴퓨터, 또는 휴대용 전화기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따라, 전자기기는 예를 들어 통신 심볼 데이터, 비주기 함수 데이터 및/또는 전송가능 파형을 저장하거나, 변환하거나, 프로세싱하거나, 전송하거나, 수신하거나, 사용자에게 통신하거나 그렇지 않으면 관리할 수 있다.
전술한 내용과 그에 따른 도면은 본 발명의 원리와 바람직한 일실시예 및 작동모드를 설명하기 위한 것이다. 그러나, 본 발명은 상술한 특정 일실시예에 국한되지 않는다. 상술한 일실시예에 대한 추가적인 변형은 당업계에서 인정할 수 있을 것이다.
그러므로, 상술한 일실시예는 한정을 위한 것이라기보다는 설명을 위한 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 당업계의 기술자들은 후술하는 청구항으로 정의되는 본 발명에서 벗어나지 않는 범위 내에서 일실시예에 대한 변형을 만들 수 있다.

Claims (53)

  1. 일련의 통신 심볼들 중에서 선택되는 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 얻는 단계 (단계 1);
    상기 단계 1에서 얻은 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 일련의 비주기함수들 중에서 선택되는 1개 또는 복수 개의 비주기함수를 사용해 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형으로 변환하는 단계 (단계 2);
    상기 단계 2에서 변환한 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하는 단계 (단계 3)를 포함하며,
    이때, 일련의 비주기함수들에서 선택되는 적어도 1개 이상의 비주기함수는 하기 공식으로 표시되되,
    Figure 112015084769644-pct00043
    ,
    여기서,
    Figure 112015084769644-pct00068
    는 제1레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00069
    는 제1레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00070
    는 마이너스 1의 가상 일정 제곱근이고,
    Figure 112015084769644-pct00071
    는 제2레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00072
    은 제2레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00073
    는 시간 파라미터이고,
    Figure 112015084769644-pct00074
    는 초기 시간이고,
    Figure 112015084769644-pct00075
    는 제3레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00076
    는 제3레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00077
    은 파형 형상 항(waveform shape term)이고,
    여기서, κ0 는 진폭을 변조하고, ω0 는 위상을 변조하고, κ1 은 주파수를 변조하고, κ1 과 ω1 중 적어도 1개 이상은 시간방향을 변화시키고, t0 는 시간이동(타임시프트)을 변화시키고, κ2 과 ω2 중 적어도 1개 이상은 회전방향을 변화시키고, m 과 κ2 , ω1 및 ω2 중 적어도 1개 이상은 성장(growth)을 변화시키는 것을 특징으로 하는,
    통신 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 일련의 비주기함수들에서 각각의 비주기함수는 진폭과 위상, 주파수, 시간방향, 시간이동, 회전방향 및 성장 중 적어도 1개 이상을 기준으로 서로 다른 비주기함수인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 및 상기 일련의 비주기함수들 중 적어도 1개 이상은 변조기, 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형의 1개 또는 복수 개의 부분이 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 중 적어도 1개 이상의 입력 통신 심볼과 일치하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 2성분 전송 (two-component transmission)을 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 심볼내 시간다중화 (intra-symbol time multiplexing)를 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형은 헤드 부분과 테일 부분을 포함하며, 상기 테일 부분은 상기 통신채널을 초기상태로 되돌리는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼이 변조기를 사용하여 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형으로 변환되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 변조기는 인코더 및 펄스정형 필터 중 적어도 1개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 인코더는 상기 일련의 통신 심볼을 상기 일련의 비주기함수로 맵핑하는 룩업테이블 사용하여 진폭 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 전송기와 송수신기 중 적어도 1개 이상을 사용하여 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송된 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상을 사용하여 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 수신하고, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  15. 제14항에 있어서, 1개 또는 복수 개의 출력 통신 심볼을 사용자와 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상으로 통신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 수신기 및 제2 송수신기 중 적어도 1개 이상을 사용해 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 컴퓨터와 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상을 사용하여 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 복조기를 사용하여 복조되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 복조기는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  20. 통신채널을 통해 전송되는 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 수신하는 단계 (단계 1); 그리고, 일련의 비주기함수들에서 선택된 1개 또는 복수개의 비주기함수를 이용하여 구성되는 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하는 단계 (단계 2)를 포함하며,
    이때, 일련의 비주기함수들에서 선택되는 적어도 1개 이상의 비주기함수는 하기 공식으로 표시되되,
    Figure 112015084769644-pct00044
    ,
    여기서,
    Figure 112015084769644-pct00078
    는 제1레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00079
    는 제1레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00080
    는 마이너스 1의 가상 일정 제곱근이고,
    Figure 112015084769644-pct00081
    는 제2레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00082
    은 제2레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00083
    는 시간 파라미터이고,
    Figure 112015084769644-pct00084
    는 초기 시간이고,
    Figure 112015084769644-pct00085
    는 제3레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00086
    는 제3레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00087
    은 파형 형상 항(waveform shape term)이고,
    여기서 κ0 는 진폭을 변조하고, ω0 는 위상을 변조하고, κ1 은 주파수를 변조하고, κ1 과 ω1 중 적어도 1개 이상은 시간방향을 변화시키고, t0 는 시간이동(타임시프트)을 변화시키고, κ2 과 ω2 중 적어도 1개 이상은 회전방향을 변화시키고, m 과 κ2 , ω1 및 ω2 중 적어도 1개 이상은 성장(growth)을 변화시키는 것을 특징으로 하는,
    통신 방법.
  21. 제20항에 있어서, 1개 또는 복수 개의 출력 통신 심볼을 사용자와 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상에 통신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  22. 삭제
  23. 제20항에 있어서, 상기 일련의 비주기함수들에서 각각의 비주기함수는 진폭과 위상, 주파수, 시간방향, 시간이동, 회전방향 및 증가량 중 적어도 1개 이상을 기준으로 서로 다른 비주기함수인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  24. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형의 1개 또는 복수 개의 부분이 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 중 적어도 1개 이상의 입력 통신 심볼과 일치하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  25. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 2성분 전송 (two-component transmission)을 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 심볼내 시간다중화 (intra-symbol time multiplexing)을 더 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  27. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형은 헤드 부분과 테일 부분을 포함하며, 상기 테일 부분은 상기 통신 채널을 초기상태로 되돌리는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  28. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 수신기 및 송수신기 중 적어도 1개 이상을 사용해 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  29. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 컴퓨터와 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상을 사용해 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  30. 제20항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 복조기를 사용해 복조되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 복조기는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  32. 일련의 통신 심볼 중에서 선택되는 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 얻어 일련의 비주기함수들 중에서 선택되는 1개 또는 복수 개의 비주기함수를 사용하여 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형으로 변환하기 위한 변조기 및 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 통신 채널을 통해 전송하기 위한 수신기와 제1 송수신기 중 적어도 1개 이상을 포함하며,
    이때, 상기 일련의 비주기함수들에서 선택되는 적어도 1개 이상의 비주기함수는 하기의 공식으로 표시되되,
    Figure 112015084769644-pct00045
    ,
    여기서,
    Figure 112015084769644-pct00088
    는 제1레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00089
    는 제1레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00090
    는 마이너스 1의 가상 일정 제곱근이고,
    Figure 112015084769644-pct00091
    는 제2레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00092
    은 제2레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00093
    는 시간 파라미터이고,
    Figure 112015084769644-pct00094
    는 초기 시간이고,
    Figure 112015084769644-pct00095
    는 제3레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00096
    는 제3레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00097
    은 파형 형상 항(waveform shape term)이고,
    여기서, κ0 는 진폭을 변조하고, ω0 는 위상을 변조하고, κ1 은 주파수를 변조하고, κ1 과 ω1 중 적어도 1개 이상은 시간방향을 변화시키고, t0 는 시간이동(타임시프트)을 변화시키고, κ2 과 ω2 중 적어도 1개 이상은 회전방향을 변화시키고, m 과 κ2 , ω1 및 ω2 중 적어도 1개 이상은 성장(growth)을 변화시키는 것을 특징으로 하는,
    통신 시스템.
  33. 삭제
  34. 제32항에 있어서, 상기 일련의 비주기함수들에서 각각의 비주기함수는 진폭과 위상, 주파수, 시간방향, 시간이동, 회전방향 및 증가량 중 적어도 1개 이상을 기준으로 서로 다른 비주기함수인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  35. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 및 상기 일련의 비주기함수들 중 적어도 1개 이상은 변조기, 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동 장치 중 적어도 1개 이상에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  36. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형의 1개 또는 복수 개의 부분이 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 중 적어도 1개 이상의 입력 통신 심볼과 일치하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  37. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 2성분 전송 (two-component transmission)을 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  38. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 심볼내 시간다중화 (intra-symbol time multiplexing)를 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 1개 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  39. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형은 헤드 부분과 테일 부분을 포함하며, 상기 테일 부분은 상기 통신 채널을 초기상태로 되돌리는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  40. 제32항에 있어서, 상기 변조기는 인코더와 펄스성형 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  41. 제40항에 있어서, 상기 인코더는 상기 일련의 통신 심볼을 상기 일련의 비주기함수로 맵핑하는 룩업테이블을 사용하여 진폭 데이터를 얻는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  42. 제32항에 있어서, 상기 1개 또는 복수의 전송가능 파형을 수신하기 위한 수신기 및 송수신기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하기 위한 복조기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  43. 제32항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동장치 중 적어도 하나를 포함하고, 이때, 상기 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동장치 중 적어도 하나는 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 공급하거나; 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 얻거나; 상기 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼을 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형으로 변환하거나; 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 통신채널을 통해 전송하거나; 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 수신하거나; 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하거나; 1개 또는 복수 개의 출력 통신 심볼을 사용자와 제2 컴퓨터 판독가능 매체, 제2 컴퓨터, 제2 위성통신 장치 및 제2 이동 장치 중 적어도 하나 이상으로 통신하는 것 중 적어도 하나 이상에 사용되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  44. 제42항에 있어서, 복조기는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  45. 통신채널을 통해 전송되는 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 수신하는 수신기 및 송수신기 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하는 복조기를 포함하고, 이때, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능파형은 일련의 비주기함수들 중 선택되는 1개 또는 복수 개의 비주기함수를 사용해 구성되고, 이때, 상기 일련의 비주기함수에서 선택되는 적어도 1개 이상의 비주기함수는 하기 공식으로 표시되되,
    Figure 112015084769644-pct00046
    ,
    여기서,
    Figure 112015084769644-pct00098
    는 제1레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00099
    는 제1레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00100
    는 마이너스 1의 가상 일정 제곱근이고,
    Figure 112015084769644-pct00101
    는 제2레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00102
    은 제2레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00103
    는 시간 파라미터이고,
    Figure 112015084769644-pct00104
    는 초기 시간이고,
    Figure 112015084769644-pct00105
    는 제3레벨 증폭 계수이고,
    Figure 112015084769644-pct00106
    는 제3레벨 주파수 상수이고,
    Figure 112015084769644-pct00107
    은 파형 형상 항(waveform shape term)이고,
    여기서, κ0 는 진폭을 변조하고, ω0 는 위상을 변조하고, κ1 은 주파수를 변조하고, κ1 과 ω1중 적어도 하나 이상은 시간방향을 변화시키고, t0 는 시간이동(타임시프트)을 변화시키고, κ2 과 ω2 중 적어도 하나 이상은 회전방향을 변화시키고, m 과 κ2 , ω1 및 ω2 중 적어도 하나 이상은 성장(growth)을 변화시키는 것을 특징으로 하는,
    통신 시스템.
  46. 삭제
  47. 제45항에 있어서, 상기 일련의 비주기함수들에서 가각의 비주기함수는 진폭과 위상, 주파수, 시간방향, 시간이동, 회전방향 및 증가량 중 적어도 하나 이상을 기준으로 서로 다른 비주기함수인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  48. 제45항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 1개 이상의 전송가능 파형의 1개 또는 복수 개의 부분이 1개 또는 복수 개의 입력 통신 심볼 중 적어도 하나 이상의 입력 통신 심볼과 일치하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  49. 제45항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 2성분 전송(two-component transmission)을 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되거나 전송되는 적어도 하나 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  50. 제49항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형은 심볼내 시간다중화(intra-symbol time multiplexing)을 사용해 상기 통신채널을 통해 생성되고 전송되는 적어도 하나 이상의 전송가능 파형인 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  51. 제45항에 있어서, 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형 중 적어도 하나 이상의 전송가능 파형은 헤드 부분과 테일 부분을 포함하며, 상기 테일 부분은 상기 통신 채널을 초기상태로 되돌리는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  52. 제45항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동장치 중 적어도 하나를 포함하고, 이때, 상기 컴퓨터 판독가능 매체, 컴퓨터, 위성통신 장치 및 이동장치 중 적어도 하나는 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 수신하거나; 상기 1개 또는 복수 개의 전송가능 파형을 복조하거나; 1개 또는 복수 개의 출력 통신 심볼을 사용자와 제2 컴퓨터, 제2 위성통신 장치 및 제2 이동장치 중 적어도 하나 이상으로 통신하는 것 중 적어도 하나 이상에 사용되는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.
  53. 제45항에 있어서, 상기 복조기는 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템.

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