KR102081345B1 - 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

송신 장치가 개시된다. 송신 장치는 FEC(Forward Error Correction) 코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 매핑부, 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부, 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 데이터 셀 변경부 및 데이터 셀, 기지의 데이터 셀, 파일럿, 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신하는 송신부를 포함한다. 이에 따라, 파일럿 주변의 기지의 데이터에 기초하여 파일럿의 측정이 가능하고, 측정된 파일럿에 기초하여 정확하게 채널 추정을 할 수 있게 되어, 안정적인 데이터의 송수신이 가능하게 된다.

Description

송신 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법{TRANSMITTER, RECEIVER AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FTN(Faster Than Nyquist) 통신 시스템을 사용하는 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
FTN(Faster Than Nyquist) 통신 시스템에서는 Nyquist criterion에서 규정하는 전송율보다 더 높은 전송율로 데이터를 실어 보낼 수 있다. 구체적으로 FTN(Faster Than Nyquist) 통신 시스템에서는 인접한 신호 파형 사이의 간격을 줄여서, ISI(Inter Symbol Interference)를 발생시킨다.
현재의 연구 결과에 따르면 이진 데이터 전송의 경우 Nyquist 전송율의 약 25프로까지는 전송율을 높이더라도 최소 유클리드 거리는 감소하지 않는다고 알려져 있다. 이는 곧, ISI가 발생되더라도, 오류 확률 관점에서 수신 장치의 복잡도를 높임으로써 Nyquist 전송률보다 더 높은 전송율로 데이터를 실어 보낼 수 있다는 것을 의미한다.
그러나, 이러한 FTN 통신 시스템은 주파수의 선택적인 페이딩 채널(Frequency selective fading channel)에서는 심한 신호 왜곡으로 인해 안정적인 데이터의 전송이 불가능하다.
이러한 문제를 해결하기 위해 OFDM 통신 시스템의 송신 장치에서는 정해진 위치의 서브 캐리어에 이미 알고 있는 값, 즉 파일럿을 실어 보내고, 수신 장치에서는 송신 장치로부터 보내어진 파일럿의 변형을 통해 주파수 선택적인 패이딩 채널의 효과를 추정하여 데이터를 이퀄라이징하여 안정적으로 데이터를 전송받을 수 있다.
그러나, ISI(Inter Symbol Interference)와 ICI(Inter Carrier Interference)가 발생되는 FTN(Faster Than Nyquist) 통신 시스템에서는, 파일럿 주변의 데이터 셀의 영향으로 수신 장치에서 그 값을 정확하게 측정할 수 없게 되고, 이에 따라 정확한 채널 추정이 어려워져 주파수 선택적인 페이딩 채널에서 안정적인 데이터 전송을 보장할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 FTN(Faster Than Nyquist) 통신 시스템에서 파일럿 주변의 기지의 데이터에 기초하여 정확하게 채널 추정을 하기 위한 송신 장치, 수신 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치는 FEC(Forward Error Correction) 코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 매핑부, 상기 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부, 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 데이터 셀 변경부 및 상기 데이터 셀, 상기 기지의 데이터 셀, 상기 파일럿, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신하는 송신부를 포함한다.
여기서, 상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며, 상기 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
또한, 상기 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보일 수 있다.
한편, 상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는, 상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
또한, 상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는, 상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
그리고, 상기 파일럿 삽입부는, 상기 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
또한, 상기 파일럿 삽입부는, 상기 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 상기 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
한편, 상기 파일럿 삽입부는, 상기 MFTN 주파수 간격과 상기 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 상기 파일럿을 매핑하고, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 상기 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
또한, 상기 송신부는, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치는 복수의 데이터 셀, 상기 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿, 및 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신하는 수신부, 상기 심볼 내에서 상기 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단하는 판단부 및 상기 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 상기 파일럿의 값을 계산하고, 상기 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 심볼은, 상기 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이며, 상기 기지의 데이터 셀은 상기 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치되며, 상기 심볼은, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며, 상기 기 설정된 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
그리고, 상기 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 제어 방법은 FEC(Forward Error Correction)코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 단계, 상기 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 단계, 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 단계 및 상기 데이터 셀, 상기 기지의 데이터 셀, 상기 파일럿, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기지의 데이터 셀은 널(Null)값의 데이터 셀이며, 상기 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
또한, 상기 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보일 수 있다.
또한, 상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는, 상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
또한, 상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는, 상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
여기서, 상기 파일럿을 삽입하는 단계는, 상기 기 설정된 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
또한, 상기 파일럿을 삽입하는 단계는, 상기 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 상기 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
그리고, 상기 파일럿을 삽입하는 단계는, 상기 MFTN 주파수 간격과 상기 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 상기 파일럿을 매핑하고, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 상기 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
또한, 상기 심볼을 송신하는 단계는, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 제어 방법은 복수의 데이터 셀, 상기 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿, 및 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신하는 단계, 상기 심볼 내에서 상기 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단하는 단계 및 상기 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 상기 파일럿의 값을 계산하고, 상기 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 심볼은, 상기 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이며, 상기 기지의 데이터 셀은 상기 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치되며, 상기 심볼은, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며, 상기 기 설정된 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
그리고, 상기 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 파일럿 주변의 기지의 데이터에 기초하여 파일럿의 측정이 가능하고, 측정된 파일럿에 기초하여 정확하게 채널 추정을 할 수 있게 되어, 안정적인 데이터의 송수신이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매개변수에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 매개변수에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 범위 내의 데이터 셀이 기지의 데이터 셀로 변경된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀, 기지의 데이터 셀 및 파일럿의 배치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀과 OFDM 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 범위 내의 데이터 셀이 기지의 데이터 셀로 변경된 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀, 기지의 데이터 셀과 OFDM 서브 캐리어에 매핑된 파일럿의 배치를 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 매개변수 및 범위에 관한 정보를 전송하는 송신 장치를 나타낸 블럭도이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신부의 상세한 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 데이터 소스를 가지는 송신부를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1에 따르면, 송신 장치(100)는 매핑부(110), 파일럿 삽입부(120) 및 데이터 셀 변경부(130) 및 송신부(140)를 포함한다.
예를 들면, 송신 장치(100)는 디지털 방송신호 송신 장치일 수 있다. 디지털 방송신호 송신 장치는 음성, 데이터, 영상 등의 방송 신호를 디지털화하고, 처리한 후 디지털 방식의 전송 시스템으로 송신하는 장치로서, 디지털 방송 시스템은 마이크, 비디오 카메라, 비디오 테이프 톡화기(VTR), 비디오 효과 장치, 신호 스위치 등 개별적인 장치가 모두 디지털 방식으로 되어 있고, 디지털 방송 신호들은 표준화된 디지털 방송 방식에 실려 방송되게 된다. 이러한 디지털 방송신호 송신 장치를 사용함으로써 기대되는 효과는 스튜디오 급의 영상 음성 품질의 실현이나 장소에 구애받지 않는 등 품질 수신, 압축 변조 기술의 진보에 따른 다채널 프로그램의 제공, 현행 아날로그 방송에서는 텔레비젼, 음성, 데이터 방송에 각기 다른 변조 방식을 사용하지만 디지털 방송에서는 동일 변조 방식으로 전송될 수 있으므로 하나의 방송파에 의한 멀티미디어 서비스나 대화형 서비스 등 새로운 서비스 도입의용이서, 안정적인 이동 휴대 수신 등 수신 형태의 다양화 등을 기대할 수 있다.
한편, 매핑부(110)는 FEC(Forward Eroor Correction) 코딩된 복수의 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑할 수 있다.
여기서, MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는 MFTN 통신 신 시스템에서 데이터 셀 또는 파일럿이 매핑되어 전송되기 위해 사용되는 서브 캐리어를 의미한다.
MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 통신 시스템은 기존의 FTN 시그널링을 다중 서브 캐리어로 확장한 방식을 사용하는 통신 시스템으로, 이러한 MFTN 서브 캐리어는 서브 캐리어 사이의 주파수 간격(Frequency spacing)이, 서브 캐리어들이 서로 직교하도록 정한 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing)의 서브 캐리어 사이의 주파수 간격보다 더 작도록 설정되어, MFTN 서브 캐리어에서는 주파수의 직교성이 유지되지 않을 수 있다.
여기서, OFDM은 고속의 송신 신호를 다수의 직교하는 협대역 반송파(서브 캐리어)로 다중화시키는 변조 방식을 말하는데, 고속의 전송률을 갖는 데이터열을 낮은 전송률을 갖는 많은 수의 데이터열로 나누고 이들을 복수의 부반송파(서브 캐리어)를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 즉, OFDM은 한 개 채널의 고속의 원천 데이터열을 다중의 채널로 동시에 전송한다는 측면에서 다중화 기술이며, 다중의 부반송파(서브 캐리어)에 분할한 데이터열을 실어 전송한다는 측면에서 변조 기술이다. 또한, 각 부반송파(서브 캐리어)의 파형은 시간축 상으로는 직교(Orthogonal)하나, 주파수 축 상에서는 겹치게(Overlap)된다.
한편, MFTN 서브 캐리어에 대해 도면 2를 통하여 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 가로 방향이 주파수 축이고, 세로 방향이 시간 축인 주파수-시간 도면 상에 MFTN 서브 캐리어(200)가 배치되어 있다.
여기서, 주파수 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(fΔ)(210)은 일반적으로 직교 주파수 간격보다 더 작을 수 있다. 직교 주파수 간격은 주파수 축 상에서의 OFDM의 서브 캐리어 사이의 주파수 간격을 의미한다. 이러한 직교 주파수 간격은 OFDM의 서브 캐리어 간에 간섭이 일어나지 않도록 설정되며, 직교 주파수 간격보다 더 작게 설정될 경우 ICI(Inter Carrier Interference)가 발생할 수 있다.
또한, 시간 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(TΔ)(220)은 나이키스트(Nyquist) 전송율보다 더 높은 전송율을 가지도록 하는 시간 간격일 수 있다. 나이키스트 전송율을 가지도록 하는 시간 간격은 시간 축 상에서의 OFDM의 서브 캐리어 사이의 시간 간격을 의미한다. 이러한 나이키스트 전송율을 가지도록 하는 시간 간격은 OFDM의 서브 캐리어 전송시 심볼들 간에 간섭이 일어나지 않도록 설정되며, 나이키스트 전송율을 가지도록 하는 시간 간격보다 작게 설정될 경우 ISI(Inter Symbol Interference)가 발생할 수 있다.
여기서, 나이키스트 전송율을 가지도록 하는 시간을 나이키스트(Nyquist) 시간이라고 정의하기로 한다.
한편, 주파수 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(fΔ)(210) 및 시간 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(TΔ)(220)은 주파수 축 및 시간 축 상에서의 OFDM의 서브 캐리어 사이 간격보다 작을 수 있고, 이에 따라, ICI 또는 ISI가 발생할 수 있다. 즉, 도 2의 MFTN 서브 캐리어(200)는 주파수-도면 상에 OFDM의 서브 캐리어보다 좀더 촘촘하게 배치될 수 있다.
한편, 도 2의 MFTN 서브 캐리어(200) 각각에는 데이터 셀이 매핑되어 있는데, 여기서 셀(Cell)은 다중 진폭/위상 변조(Multi Amplitude/Phase Modulation)의 신호 성상도(Siganal Constellation)에서 정의되는 성상점(Constellation point)을 의미한다.
이러한 데이터 셀이 매핑된 서브 캐리어의 배치를 가지는 MFTN 통신 시스템은 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널에서 기존의 OFDM 전송 시스템보다 더 높은 전송율을 가지면서 유사한 수신 성능을 가질 수 있다. 즉, OFDM 전송 시스템에 비하여 서브 캐리어 간의 시간 간격 및 주파수 간격이 작아지도록 하여 전송하므로, 데이터 전송율이 높아질 수 있다.
이는 이진 데이터 전송의 경우 나이키스트 전숑율의 약 25프로까지 전송율을 높이더라도 최소 유클리드 거리는 감소하지 않는다는 사실에 기인하며, 오류 확률 관점에서 이러한 사실은 수신 장치의 복잡도를 높임으로써 송신 장치에서는 나이키스트 전송율보다 더 높은 전송율로 데이터를 보낼 수 있음을 의미한다.
한편, MFTN 서브 캐리어(200)는 기 설정된 매개변수에 의해 설정될 수 있다. 여기서, 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보이다.
상술한 바와 같이, MFTN 주파수 간격은 주파수 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(fΔ)(210)을 의미하고, MFTN 시간 간격은 시간 축 상에서의 MFTN 서브 캐리어(200) 사이의 간격(TΔ)(220)을 의미한다.
그리고, 매핑부(110)는 도 2와 같이, FEC 코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어(200)에 각각 매핑할 수 있다.
한편, 파일럿 삽입부(120)는 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입할 수 있다. 일반적으로, 파일럿은 수신장치의 채널 추정(Channel Estimation), 등화(EQUALIZATION), CPE(Common Phase Estimation) 및 동기(Synchronization)를 위해 사용될 수 있다.
또한, 파일럿은 분산 파일럿(Scattered Pilot), 연속 파일럿(Continual Pilot)뿐만 아니라, P2 심볼에만 포함되는 P2 파일럿, 프레임 종료 심볼(Frame Closing Symbol)의 프레임 종료 파일럿 등으로 나눌 수 있다.
예를 들어, 현재 DVB-T2 규격상의 분산 파일럿은 시간뿐만 아니라 주파수 방향으로 일정하게 삽입되는 파일럿으로 주로 채널 추정 및 등화에 사용된다. 기존 DVB-T의 분산 파일럿 패턴은 FFT 크기나 보호구간에 관계없이 일정하게 삽입되었지만, DVB-T2는 FFT와 보호구간에 따라 PP1에서 PP8까지 8가지 패턴을 유연하게 적용하고 있다. 이러한 패턴들은 최대 보호구간의 길이(1/Dx)와 채널 도플러 한계(1/Dy)에 따라 설계되었고, 각 패턴 별로 파일럿의 크기가 일반 데이터에 비해 2.5~7.4dB까지 높기 때문에 충분한 채널 추정 성능을 유지하면서 파일럿 삽입에 따른 오버헤드를 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.
또한, 연속 파일럿 패턴은 시간방향으로 일정하게 삽입되며 DVB-T와 비교할 때 삽입된 파일럿의 수는 상대적으로 적지만 파일럿의 크기는 일반 데이터에 비해 FFT에 따라 2.5~8.5dB 정도 크기 때문에, 연속 파일럿을 이용한 주파수 동기, CPE 검출 성능 저하 없이 8K, 16K, 32K 모드에서 파일럿 삽입에 따른 오버 헤드를 2.5%에서 0.7%까지 낮추었고, 일부 연속 파일럿과 분산 파일럿의 위치를 공유함으로써 오버헤드를 더 줄였다.
한편, 파일럿 삽입부(120)는 도 3과 같이 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입할 수 있고, 이에 따라 수신 장치에서는 파일럿에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿을 나타낸 도면이다.
도 3에 따르면, 기 설정된 매개변수 즉, MFTN 주파수 간격(fΔ)(310) 및 MFTN 시간 간격(TΔ)(320)에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어(300)에 데이터 셀(330)과 파일럿(340)이 매핑되어 있다.
그러나, 파일럿을 실어 나르는 서브 캐리어는 ISI(Inter Symbol Interference)와 ICI(Inter Carrier Interference)를 일으키는 파일럿 주변의 데이터 셀을 실어 나르는 서브 캐리어의 영향으로 수신 장치에서 파일럿의 값을 정확하게 측정할 수 없게 되는데, 이를 방지하기 위해 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 사용할 수 있다.
즉, 데이터 셀 변경부(130)는 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경할 수 있다.
여기서, 기지의 데이터 셀(Known data cell)은 송신 장치와 수신 장치가 미리 알고 있는 값을 가지는 데이터 셀을 의미한다. 이러한 기지의 데이터 셀(Known data cell)은 정해진 복소 데이터 값을 가질 수 있다.
또한, 기지의 데이터 셀(Known data cell)은 널(Null) 값의 데이터 셀일 수도 있다.
그리고, 기설정된 범위는 파일럿에 인접한 데이터 셀이 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호범위이며, 변경가능하다.
구체적으로, 기설정된 범위는 파일럿 주변으로 시간 축 상에서 소정의 거리만큼 그리고, 주파수 축 상에서 소정의 거리만큼 떨어진 범위로 설정될 수 있으며, 이는 파일럿에 인접한 데이터 셀의 영향이 무시될 수 있을 정도의 크기를 가지도록 변경가능할 수 있다.
이에 따라, 데이터 셀 변경부(130)는 파일럿 주변으로 시간 축 상 및 주파수 축 상에서 소정의 거리만큼 떨어진 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경할 수 있다.
송신부(140)는 데이터 셀, 기지의 데이터 셀, 파일럿, 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신할 수 있다.
여기서, 심볼은 단위 시간 동안 모든 서브 캐리어에 실리는 데이터 셀, 기지의 데이터 셀 및 파일럿 등을 포함할 수 있고, 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함할 수도 있다.
또한, 송신부(140)는 복수의 신호가 많은 수의 데이터 셀로 나뉘고, 나뉘어진 데이터 셀들이 서브 캐리어로 암호화된 후, 이러한 서브 캐리어 신호를 취하여 역 고속 푸리에 변환(IFFT) 및 병렬-직렬 변환을 적용하여 직렬 출력 데이터 스트림을 생성할 수 있고, 생성된 데이터 스트림에 헤더를 삽입하고 안테나로 전송하기 위해 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환할 수 있다.
한편, 기 설정된 매개변수에 의해 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어가 설정될 수 있는데, 설정되는 MFTN 서브 캐리어는 다음과 같다.
먼저, MFTN 서브 캐리어는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
즉, 도 4와 같이, MFTN 서브 캐리어(400)는 MFTN 주파수 간격(fΔ)(410)이 직교 주파수 간격으로 설정되어 있고, MFTN 시간 간격(TΔ)(420)이 나이키스트 시간 간격보다 작게 설정되어 있다.
상술한 바와 같이, 직교 주파수 간격은 주파수 축 상에서의 OFDM의 서브 캐리어 사이의 주파수 간격을 의미하며, 이러한 직교 주파수 간격은 OFDM의 서브 캐리어 간에 간섭이 일어나지 않도록 설정되고, 직교 주파수 간격보다 작게 설정될 경우에는 ICI가 발생할 수 있다.
또한, 나이키스트 시간 간격은 시간 축 상에서의 OFDM의 서브 캐리어 사이의 시간 간격을 의미하며, OFDM의 서브 캐리어 전송시 심볼들 간에 간섭이 일어나지 않도록 설정되고, 나이키스트 시간 간격보다 작게 설정될 경우 ISI가 발생할 수 있다.
따라서, 도 4와 같은 MFTN 서브 캐리어(400)는 MFTN 주파수 간격(fΔ)(410)이 직교 주파수 간격으로 설정되어 있어, ICI는 발생하지 않으나, MFTN 시간 간격(TΔ)(420)이 나이키스트 시간 간격보다 작게 설정되어 있기 때문에, ISI가 발생할 수 있다.
한편, MFTN 서브 캐리어는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
즉, 도 5와 같이, MFTN 서브 캐리어(500)는 MFTN 주파수 간격(fΔ)(510)이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되어 있고, MFTN 시간 간격(TΔ)(520)이 나이키스트 시간 간격보다 작게 설정되어 있다.
이에 따라, 도 5와 같은 MFTN 서브 캐리어(500)는 MFTN 주파수 간격(fΔ)(510)이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되어 있어, ICI가 발생할 수 있고, MFTN 시간 간격(TΔ)(520)이 나이키스트 시간 간격보다 작게 설정되어 있어, ISI도 발생할 수 있다.
이와 같이, 기 설정된 매개변수에 의해 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는 다양하게 배치되도록 설정될 수 있다.
그리고, 기 설정된 매개변수에 의해 MFTN 서브 캐리어가 다양하게 배치되도록 하기 위하여, 인접한 서브 캐리어 간의 간격을 좁히도록 설정하여 데이터 셀 또는 파일럿을 매핑하거나, 데이터 셀 또는 파일럿 등을 포함하는 심볼을 전송하는 시간 간격 즉, 주기를 짧게 설정하여 구현할 수 있다.
한편, 파일럿 삽입부(120)는 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN 서브 캐리어의 일부에 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다. 즉, 파일럿 삽입부(120)는 도 4 또는 도 5와 같이 설정된 MFTN 서브 캐리어(400, 500)의 일부에 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
그리고, 데이터 셀 변경부(130)는 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 범위 내의 데이터 셀이 기지의 데이터 셀로 변경된 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 파일럿의 삽입 위치(610)를 기준으로 기 설정된 범위 내에 기지의 데이터 셀(Known data cell)이 배치되어 있다.
여기서, 기 설정된 범위는 파일럿 셀 주변으로 시간 축 상에서의 파일럿 보호 반지름 A(620)와 주파수 축 상에서의 파일럿 보호 반지름 B(630)로 이루어진 타원형일 수 있다.
또한, 파일럿 보호 반지름 A(620)와 B(630)는 인접한 데이터 셀이 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 이는 변경가능하다.
그리고, 기지의 데이터 셀(Known data cell)은 다중 진폭/위상 변조(Multi Amplitude/Phase Modulation)의 신호 성상도(Signal Constellation)에서 송수신기 간에 보내기로 약속한 성상점(Constellation point)을 의미한다.
예를 들어, 기지의 데이터 셀은 성상도의 원점(0,0)을 보낼 수도 있으며, 이러한 경우, 수신 장치(미도시)는 인접한 기지의 데이터 셀의 영향을 감안하여 파일럿 값을 측정할 수 있다.
즉, 수신 장치(미도시)는 파일럿에 인접한 기지의 데이터 셀의 영향을 파악할 수 있으므로, 이를 감안하여 파일럿 값을 측정할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀, 기지의 데이터 셀 및 파일럿의 배치를 나타낸 도면이다.
도 7에 따르면, 각각의 데이터 셀(710), 기지의 데이터 셀(720) 및 파일럿(730)이 모두 MFTN 서브 캐리어에 매핑되어 배치되어 있다.
한편, 파일럿 삽입부(120)는 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
구체적으로, 매핑부(110)는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 MFTN 서브 캐리어 또는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 MFTN 서브 캐리어에 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
그리고, MFTN 서브 캐리어에 데이터 셀이 매핑된 상태에서, 파일럿 삽입부(120)는 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM 서브 캐리어의 일부에 파일럿을 매핑할 수 있다.
이에 따라, 주파수-시간 도면 상에는 데이터 셀이 매핑되는 MFTN 서브 캐리어와 파일럿이 매핑되는 OFDM 서브 캐리어가 모두 배치되게 된다. 도 8을 통해 좀더 상세하게 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀과 OFDM 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 실선으로 표시된 그리드(810)는 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타내고, 점선으로 표시된 그리드(820)는 OFDM 서브 캐리어의 배치를 나타낸다.
실선으로 표시된 그리드(810)는 MFTN 주파수 간격(fΔ)(811) 및 MFTN 시간 간격(TΔ)(812)으로 설정되고, 점선으로 표시된 그리드(820)는 OFDM 주파수 간격(f)(821) 및 OFDM 시간 간격(T)(822)으로 설정된다.
앞에서 설명한 바와 같이, MFTN 주파수 간격(fΔ)(811)은 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격(TΔ)(812)은 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정될 수 있고, 또는, MFTN 주파수 간격(fΔ)(811)이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격(TΔ)(812)이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정될 수도 있다.
그리고, OFDM 주파수 간격(f)(821)은 직교 주파수 간격과 동일하고, OFDM 시간 간격(T)(822)은 나이키스트(Nyquist) 시간 간격과 동일하다.
한편, 데이터 셀(830)은 MFTN 서브 캐리어(810)에 매핑되고, 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(840) 및 파일럿(850)은 OFDM 서브 캐리어(820)에 매핑될 수 있다.
여기서, 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(840)은 OFDM 서브 캐리어(820)에 매핑되는 것으로 미리 설명한 기지의 데이터 셀과는 구별된다.
즉, 파일럿 삽입부(120)는 MFTN 서브 캐리어(810)와 다른 OFDM 서브 캐리어(820)에 파일럿(850)을 삽입하기 위해서는 OFDM 서브 캐리어(820)의 일부에는 파일럿(850)을 매핑하여 삽입하고, 나머지 OFDM 서브 캐리어(820)에는 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(840)을 매핑하여 삽입하여야 하고, 이는 실제로 전송하고자 하는 데이터 셀(830) 및 파일럿(850)이 받을 수 있는 영향을 감소시키기 위함이다.
또한, 파일럿 삽입부(120)는 MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, OFDM 서브 캐리어(820)에 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 파일럿을 매핑하고, OFDM 서브 캐리어(820)에 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어(주파수-시간 도면 상에서 왼쪽에서 가장 위에 배치된 서브 캐리어)에는 파일럿(860)이 매핑되어 있다. 즉, 파일럿 삽입부(120)는 MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에 대응되는 OFDM 서브 캐리어(820)에 매핑된 셀이 파일럿(860)이므로, 파일럿(860)을 배치할 수 있다.
만약, MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에 대응되는 OFDM 서브 캐리어(820)에 매핑된 셀이 데이터 셀이라면, 파일럿 삽입부(120)는 파일럿을 배치할 수 없다. 이러한 경우에는, 파일럿 삽입부(120)는 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
한편, MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에 데이터 셀을 매핑할지, 파일럿을 매핑할지는 설정에 따라 변경될 수 있다.
데이터 셀 변경부(130)는 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기 설정된 범위 내의 데이터 셀이 기지의 데이터 셀로 변경된 것을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 실선으로 표시된 그리드(810)는 MFTN 서브 캐리어의 배치를 나타내고, 점선으로 표시된 그리드(820)는 OFDM 서브 캐리어의 배치를 나타낸다.
도 8에서 설명한 바와 마찬가지로, 데이터 셀(930)은 MFTN 서브 캐리어(910)에 매핑되고, 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(940) 및 파일럿(950)은 OFDM 서브 캐리어(920)에 매핑될 수 있다.
그리고, 파일럿의 삽입 위치(950)를 기준으로 기 설정된 범위 내에 기지의 데이터 셀(Known data cell)(960)이 배치되어 있다.
여기서, 기 설정된 범위는 파일럿 셀 주변으로 시간 축 상에서의 파일럿 보호 반지름 A(970)와 주파수 축 상에서의 파일럿 보호 반지름 B(980)로 이루어진 타원형일 수 있다.
즉, 데이터 셀 변경부(130)는 OFDM 서브 캐리어(920)에 매핑된 파일럿(950)의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 있는 MFTN 서브 캐리어(910)에 매핑된 데이터 셀(930)을 기지의 데이터 셀(960)로 변경할 수 있다.
그리고, 수신 장치(미도시)는 파일럿(950)에 인접한 기지의 데이터 셀(960)의 영향을 파악할 수 있으므로, 이를 감안하여 파일럿 값을 측정할 수 있게 된다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀, 기지의 데이터 셀과 OFDM 서브 캐리어에 매핑된 파일럿의 배치를 나타낸 도면이다.
도 8에 따르면, 그리드가 표시되어 있지는 않지만, 데이터 셀(1040)과 기지의 데이터 셀(1030)은 동일한 그리드에 매핑되어 있음을 알 수 있고, 이는 동일한 MFTN 서브 캐리어에 매핑되어 있음을 뜻한다.
또한, 파일럿(1020)과 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(1010)은 동일한 그리드에 매핑되어 있음을 알 수 있고, 파일럿(1020)과 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(1010)의 배치는 데이터 셀(1040)과 기지의 데이터 셀(1030)의 배치와 다름을 고려할 때, 파일럿(1020)과 이미 값을 알고 있는 데이터 셀(1010)은 OFDM 서브 캐리어에 매핑되어 있음을 뜻한다.
한편, 이미 설명한 바와 같이, OFDM 서브 캐리어에 매핑된 파일럿(1020)의 기 설정된 범위 내에 있는 MFTN 서브 캐리어에 매핑되어 있는 데이터 셀은 모두 기지의 데이터 셀(1030)로 변경되어 있음을 알 수 있다.
또한, MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는 파일럿(1050)이 매핑되어 있음을 알 수 있다. 이는 MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에 대응되는 OFDM 서브 캐리어에 매핑된 셀이 파일럿이기 때문이다.
송신부(140)는 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신할 수 있다.
구체적으로, 수신 장치(미도시)는 미리 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 알고 있어야 송신 장치(100)에서 보내는 데이터 셀 및 파일럿의 배치를 정확하게 가정할 수 있으므로, 송신부(140)는 데이터 셀, 파일럿 및 기지의 데이터 셀의 배치에 관한 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신할 수 있다.
이에 따라, 수신 장치(미도시)는 수신된 프리앰블 심볼에 저장된 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보에 기초하여 데이터 셀, 파일럿 및 기지의 데이터 셀의 배치를 정확하게 가정할 수 있다.
한편, 송신부(140)는 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신하는 방법 외에 별도의 전송 채널을 통해 전송할 수도 있다.
즉, 송신부(140)는 도 11과 같이, 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 데이터 전송을 통해 데이터와 함께 전송할 수도 있고, 도 12와 같이, 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 별도의 전송 채널을 통해 데이터와 별개로 전송할 수도 있다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신부의 상세한 구성을 나타낸 블럭도이다.
구체적으로, 데이터 소스를 통해 발생하는 데이터는 FEC 코딩되고, FEC 코딩된 데이터는 인터리빙된 후 매개변수를 통해 설정되는 MFTN 서브 캐리어에 매핑된다.
또한, OFDM 서브 캐리어에 매핑된 파일럿과 MFTN 서브 캐리어에 매핑된 데이터 셀은 Frequency to Time signal conversion 블럭에서 합쳐지게 되며, 주파수 도메인에서 시간 도메인 상의 신호로 변환되게 된다. 그리고, 심볼 사이에 보호 구간(Guard Interval)이 삽입될 수 있다.
도 13은 도 11과 같이, 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 데이터 전송을 통해 데이터와 함께 전송하는 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 14는 도 12와 같이, 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 별도의 전송 채널을 통해 데이터와 별개로 전송하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
한편, 도 15 및 도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 복수의 데이터 소스를 가지는 송신부를 도시한 도면이다.
복수의 데이터 소스를 가지는 송신부의 경우에는 복수의 데이터 소스를 통해 발생되는 데이터가 각각 FEC 코딩되고, FEC 코딩된 복수의 데이터는 인터리빙된 후 매개변수를 통해 설정되는 MFTN 서브 캐리어에 각각 매핑되며, OFDM 서브 캐리어에 매핑된 파일럿과 Frequency to Time signal conversion 블럭에서 합쳐지게 된다.
도 17은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 17을 참조하면, 수신 장치(1700)는 수신부(1710), 판단부(1720) 및 제어부(1730)를 포함할 수 있다.
수신부(1710)는 복수의 데이터 셀, 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿 및 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신할 수 있다.
여기서, 심볼은 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이다.
판단부(1720)는 심볼 내에서 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단할 수 있다. 여기서, 기지의 데이터 셀은 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치되며, 심볼은 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 판단부(1720)는 수신된 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보에 기초하여 복수의 데이터 셀, 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿 및 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치된 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단할 수 있다.
제어부(1730)는 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 파일럿의 값을 계산하고, 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1730)는 기지의 데이터 셀 값 또는 기지의 데이터 셀이 매핑된 서브 캐리어의 영향을 고려하여 파일럿의 값을 계산할 수 있고, 계산된 파일럿 값에 기초하여 데이터 셀을 추정함으로써 채널 추정을 수행할 수 있다.
한편, 기지의 데이터 셀은 널(Null)값의 데이터 셀일 수 있고, 기 설정된 범위는 파일럿에 인접한 데이터 셀이 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
기지의 데이터 셀이 널(Null)값의 데이터 셀인 경우, 제어부(1730)는 기지의 데이터 셀 값을 고려하지 않고 파일럿의 값을 계산할 수 있으며, 이에 따라 채널 추정을 수행할 수 있다.
그리고, 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보이다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송신 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 18에 도시된 방법에 따르면, FEC(Forward Error Correction)코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑할 수 있다(S1810).
여기서, 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보이다.
그리고, 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브캐리어일 수 있다.
또한, 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN 서브 캐리어는 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어일 수 있다.
그리고, 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입할 수 있다(S1820).
여기서, 파일럿을 삽입하는 단계는, 기 설정된 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어의 일부에 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
또한, 파일럿을 삽입하는 단계는, 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 파일럿을 매핑하여 삽입할 수 있다.
한편, 파일럿을 삽입하는 단계는, MFTN 주파수 간격과 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, OFDM 서브 캐리어에 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 파일럿을 매핑하고, OFDM 서브 캐리어에 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑할 수 있다.
그리고, 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경할 수 있다(S1830).
또한, 데이터 셀, 기지의 데이터 셀, 파일럿, 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신할 수 있다(S1840).
여기서, 심볼을 송신하는 단계는, 매개변수에 관한 정보 및 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수신 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19에 도시된 방법에 따르면, 복수의 데이터 셀, 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿 및 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신할 수 있다(S1910).
여기서, 심볼은, 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이며, 기지의 데이터 셀은 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치될 수 있다.
여기서, 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보이다.
또한, 심볼은 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함할 수 있다.
한편, 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀일 수 있으며, 기 설정된 범위는 파일럿에 인접한 데이터 셀이 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 제어 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
일 예로, FEC(Forward Error Correction)코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 단계, 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 단계, 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 단계 및 데이터 셀, 기지의 데이터 셀, 파일럿, 매개변수에 관한 정보 및 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 생성하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
또한, 일 예로, 심볼 내에서 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단하는 단계 및 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 파일럿의 값을 계산하고, 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계를 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 송신 장치 및 수신 장치에 대해 도시한 상술한 블록도에서는 버스(bus)를 미도시하였으나, 송신 장치 및 수신 장치에서 각 구성요소 간의 통신은 버스를 통해 이루어질 수도 있다. 또한, 각 디바이스에는 상술한 다양한 단계를 수행하는 CPU, 마이크로 프로세서 등과 같은 프로세서가 더 포함될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 송신 장치 110: 매핑부
120: 파일럿 삽입부 130: 데이터 셀 변경부
140: 송신부 1700: 수신 장치
1710: 수신부 1720: 판단부
1730: 제어부

Claims (26)

  1. FEC(Forward Error Correction) 코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 매핑부;
    상기 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 파일럿 삽입부;
    상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 데이터 셀 변경부; 및
    상기 데이터 셀, 상기 기지의 데이터 셀, 상기 파일럿, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신하는 송신부;를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며,
    상기 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능한 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는,
    상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는,
    상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어인 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 파일럿 삽입부는,
    상기 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 파일럿 삽입부는,
    상기 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 상기 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 파일럿 삽입부는,
    상기 MFTN 주파수 간격과 상기 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 상기 파일럿을 매핑하고, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 상기 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 송신부는,
    상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  10. 복수의 데이터 셀, 상기 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿, 및 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신하는 수신부;
    상기 심볼 내에서 상기 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단하는 판단부; 및
    상기 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 상기 파일럿의 값을 계산하고, 상기 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행하는 제어부;를 포함하는 수신 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 심볼은,
    상기 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이며,
    상기 기지의 데이터 셀은 상기 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치되며,
    상기 심볼은, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 수신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며,
    상기 기 설정된 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능한 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보인 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. FEC(Forward Error Correction)코딩된 복수의 데이터 셀을 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 각각 매핑하는 단계;
    상기 매핑된 데이터 셀에 파일럿을 삽입하는 단계;
    상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 데이터 셀을 기지의 데이터 셀(Known data cell)로 변경하는 단계; 및
    상기 데이터 셀, 상기 기지의 데이터 셀, 상기 파일럿, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 심볼을 송신하는 단계;를 포함하는 송신 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 기지의 데이터 셀은 널(Null)값의 데이터 셀이며,
    상기 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능한 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보인 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는,
    상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격으로 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어인 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어는,
    상기 MFTN 주파수 간격이 직교 주파수 간격보다 작게 설정되고, 상기 MFTN 시간 간격이 나이키스트(Nyquist) 시간 간격보다 작게 설정된 서브 캐리어인 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 파일럿을 삽입하는 단계는,
    상기 기 설정된 매개변수에 기초하여 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입하는 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  20. 제17항 또는 제18항에 있어서,
    상기 파일럿을 삽입하는 단계는,
    상기 주파수 간격이 직교 주파수 간격이고, 상기 시간 간격이 나이키스트 시간 간격인 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 서브 캐리어의 일부에 상기 파일럿을 매핑하여 삽입하는 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 파일럿을 삽입하는 단계는,
    상기 MFTN 주파수 간격과 상기 OFDM의 주파수 간격이 일치하는 서브 캐리어에는, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있는 경우에는 상기 파일럿을 매핑하고, 상기 OFDM 서브 캐리어에 상기 파일럿이 매핑되어 있지 않는 경우에는 상기 FEC 코딩된 데이터 셀을 매핑하는 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 심볼을 송신하는 단계는,
    상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 기 설정된 범위에 관한 정보를 프리앰블 심볼에 저장하여 송신하는 것을 특징으로 하는 송신 장치의 제어 방법.
  23. 복수의 데이터 셀, 상기 복수의 데이터 셀에 삽입된 파일럿, 및 상기 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내의 배치된 기지의 데이터 셀(Known data cell)을 포함하는 심볼을 수신하는 단계;
    상기 심볼 내에서 상기 기지의 데이터 셀의 배치 위치를 판단하는 단계; 및
    상기 기지의 데이터 셀 값을 고려하여 상기 파일럿의 값을 계산하고, 상기 계산된 파일럿 값에 기초하여 채널 추정을 수행하는 단계;를 포함하는 수신 장치의 제어 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 심볼은,
    상기 복수의 데이터 셀이 기 설정된 매개변수에 의해 설정된 MFTN(Multicarrier Faster Than Nyquist) 서브 캐리어에 매핑된 후, IFFT 처리되어 생성된 것이며,
    상기 기지의 데이터 셀은 상기 매핑된 데이터 셀에 삽입된 파일럿의 삽입 위치를 기준으로 기 설정된 범위 내에 배치되며,
    상기 심볼은, 상기 매개변수에 관한 정보 및 상기 범위에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치의 제어 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 기지의 데이터 셀은 널(Null) 값의 데이터 셀이며,
    상기 기 설정된 범위는 상기 파일럿에 인접한 데이터 셀이 상기 파일럿에 미치는 영향을 감소시키기 위해 설정된 파일럿 보호 범위이며, 변경가능한 것을 특징으로 하는 수신 장치의 제어 방법.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 기 설정된 매개변수는 MFTN 주파수 간격 및 MFTN 시간 간격에 관한 설정 정보인 것을 특징으로 하는 수신 장치의 제어 방법.
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