KR102531631B1 - 부가 정보 신호에 의존하여 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서 각각 스위칭할 수 있는, 데이터 송신 신호를 송신하기 위한 송신기 및 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 수신기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신 영역에서 데이터 송신 신호를 송신하기 위한 송신기에 관한 것이다. 송신기에는, 송신될 IS(information signal)를 수신하기 위한 입력부(102), 특정 코딩 및/또는 변조 방식을 통해 정보 신호를 데이터 송신 신호로 코딩 및/또는 변조하기 위한 코딩 및/또는 변조 유닛(104, 106), 및 데이터 송신 신호를 공급하기 위한 출력부(108)가 제공된다. 본 발명에 따르면, 코딩 및/또는 변조 유닛은 n개의 상이한 코딩 및/또는 변조 방식들(n ≥ 2)을 통해 정보 신호를 코딩 및/또는 변조하도록 적응되고, 이러한 n개의 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서 변경함으로써 부가 정보 신호를 송신하도록 추가로 적응된다(도 1, 도 2). 본 발명은 또한 송신기에 의해 송신된 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 수신기에 관한 것이다.

Description

부가 정보 신호에 의존하여 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서 각각 스위칭할 수 있는, 데이터 송신 신호를 송신하기 위한 송신기 및 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 수신기

본 발명은 청구항 1의 서론에 따라 송신 영역 내에서 데이터 송신 신호의 송신을 위한 송신기에 관한 것이다. 본 발명은 또한 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 수신기에 관한 것이다.

청구항 1의 서론에서의 송신기는 US-20100260045A로부터 공지되어 있다. 이 문헌에서, 송신기는, 특히, 송신 영역에서의 송신의 조건들에 의존하여 다양한 변조 방식들을 사용하여 방출될 신호를 포함하는 정보를 변조하고 그리고/또는 양호한 또는 불량한 수신 조건들에 의존하여, 다양한 코딩 방식들에 따라 인코딩할 수 있는 것으로 설명된다.

본 발명의 목적은 송신기 및 수신기를 제안하는 것인데, 여기서 송신기에는 부가 동작 모드를 갖는 코딩 및/또는 변조 유닛이 장착되고, 수신기는 또한 이 부가 동작 모드에 있는 송신기와 함께 작동할 수 있다.

따라서, 본 발명에 대한 송신기는 청구항 1에서의 언급들에 따라 정의된다. 따라서, 본 발명에 대한 수신기는 청구항 10에 따라 정의된다.

송신기 설계의 긍정적인 예들은 청구항 2 내지 청구항 9에 의해 정의된다. 수신기 설계의 긍정적인 예들은 청구항 11 내지 청구항 13에 의해 정의된다. 부가적인 정보 신호는 디지털 부가 정보 신호이며, MCS 방식에서의 변화들은 디지털 부가 정보 신호의 비트 단위로 발생한다. 이는, 디지털 부가 정보 신호의 각각의 비트에 대해, 디지털 부가 정보 신호의 그 비트의 비트 값에 의존하여 MCS 방식의 변화가 발생해야만 하는지 또는 그렇지 않은지 여부가 결정된다는 것을 의미한다.

본 발명은 이하의 정보와 관련된다.

링크되어 서로 임의의 변조 신호(예컨대, 언어, 비디오, 오디오 데이터)를 교환하는 송신기 및 수신기는, 전체적으로 사전-정의된 MCS(modulation and coding scheme)들과 특정 시점들에 PHY(physical layer) 상에서 링크된다. 선택된 MCS는 송신 채널 상에서의 현재 조건들뿐만 아니라 수신기의 수신 조건들에 의존한다. 이를 결정하기 위한 중요한 척도는 수신 영역에서의 SINR(Signal-to-Interference-and-Noise Ratio)이다.

양방향 연결들(예컨대, 모바일 송신 스테이션으로의 모바일 폰 연결)에서, 수신 디바이스는 그 수신 조건들을 (특정 시간 인터벌들로) 일정하게 리포팅하고, 그 결과, 송신기는, 변조 신호가 또한 수신 디바이스에 의해 정확하게 수신됨(즉, 신호가 정확하게 디코딩됨)을 보장하기 위한 방식으로 수신 디바이스로의 연결을 위해 자신의 MCS를 조정한다. 예컨대, 수신기의 위치에서 수신 조건들이 악화되면, 송신기는 자신의 MCS를 “더욱 강력한 변조(more robust modulation)”를 향하여 조정할 것이다. 이는 송신가능한 순 데이터 레이트(transmissible net data rate)를 감소시킬 것이다. 그러나, 수신기의 위치에서 수신 조건들이 개선되면, 송신기는 자신의 MCS를 “더 높은 순서의 변조”를 향하여 조정할 것이며, 이는 송신가능한 순 데이터 레이트를 증가시킨다. 수신기의 위치에서 수신 조건들이 특정 시간 기간 동안 동일한 상태로 유지된다면, 송신기에서 수신기로의 송신시에 MCS의 변화도 또한 전혀 존재하지 않을 것이다.

이에 따라, 본 발명은 특정 데이터(부가 정보)를 송신하기 위해 송신기 측에서 MCS 변화들(변조 및/또는 코딩 방식들에서의 변동들)의 구현에 관한 것이다. 데이터/부가 정보는 비트들의 이진 시퀀스(로직 0 및 로직 1)의 형태이다. 그후, (송신 시스템에서의 MCS 변동 없이 송신을 위해 최근에 선택되었기 때문에) 현재 MCS에 기반하여 강건성(robustness)이 먼저 더 높은 강건성을 향하고 그리고 다시 이전 MCS로 수정되는 방식으로, MCS는 AI(additional information)의 비트 시퀀스에 따라 수정될 것이다.

예컨대: MCS 64-QAM 3/4는, 셀이 확대되는 경우 수신 디바이스에서 에러-프리 수신을 보장하기 위해 라디오 셀에서의 송신을 위해 선택된다. 이제, 특정 단시간 동안, 송신될 부가 정보에 따라, MCS는 MCS 64-QAM 2/3로 먼저 스위칭할 것이고, 그후 다시 MCS 64-QAM 3/4로 스위칭할 것이며, 부가 정보의 비트 시퀀스에 따라, 데이터가 완전히 복원될(reproduced) 때까지, 이들 MCS 사이에서 왔다 갔다할 것이다. 변조된 부가 데이터의 결과로서 변조 데이터(비디오, 오디오, 데이터)의 송신 품질에서의 방해들은, 현재 MCS에 비해 항상 “보다 강건한 MCS”로 변조함으로써 회피될 것이다.

송신기에서 수신기로의 전달(transferal)이 변조 및 코딩 방식들의 변화의 일부로서 중첩(superimposition)을 수반하기 때문에, 일단 수신 조건들에 의해 트리거되고 그후 부가 정보의 송신에 의해 다른 전달이 생성되면, AI 송신 동안 수신기 측에서 에러들이 발생할 수 있다. 여러 번 반복적으로 송신될 수 있는 AI 데이터(식별자들, 조난 호출들 등)의 경우, 이것은 데이터가 여러 번 수신될 것이기 때문에 문제로 제시되지 않는다. 부가 정보의 비트 시퀀스에 대한 적절한 EPM(error protection mechanism)의 사용은, 수신기 측에서 심지어 반복되지 않는 부가 정보의 에러-프리 디코딩을 제공할 수 있다. 그러나, EPM은 여러 번 반복적으로 송신되는 AI 데이터에 대한 부가적인 에러 보호를 또한 제안한다.

본 발명은 후술하는 도면 설명에서 일부 구현 예들을 사용하여 더욱 상세하게 나타낸다. 도면들에서:
도 1은 본 발명에 따른 송신기의 구현 예이다.
도 2는 송신기의 코딩 및/또는 변조 방식의 구현 예이다.
도 3은 송신기의 코딩 및/또는 변조 방식의 제2 구현 예이다.
도 4는 본 발명에 따른 수신기의 구현 예이다.
도 5는 본 발명에 따른 수신기의 제2 구현 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 송신기의 제2 구현 예이다.
도 7은, 도 6에 따른 송신기의 코딩 및/또는 변조 방식의 구현 예이다.
도 8은 맨체스터 코드(Manchester Code)를 사용하여 사전-코딩된 부가 정보 신호에 대한 본 발명에 따른 MCS 컨버전 프로세스의 애플리케이션이다.
도 9는 본 발명에 따른 MCS 컨버전 프로세스의 구현 예이며, 여기서 부가 정보 신호가 (n=) 4 MCS 방식들을 사용하여 데이터 송신 신호에 포함된다(enclosed).

송신기의 코딩 및 변조 방식에서, 송신될 정보 신호에 대해 하나씩 차례로(one after the other) 구현되는 2개의 별개의 신호 프로세싱 레벨들이 항상 존재한다. 그러나, 이 송신기에 대한 송신기의 코딩 및 변조 방식들이 항상 함께 제공된다.

‘변조 방식(modulation scheme)'은 신호의 변조, 즉, 어떻게 변조되어 송신기에서 반송파로 송신되는지를 나타낸다. 다양한 변조 프로세스들: BPSK, QPSK, QAM 등이 존재한다. 통신 엔지니어링에 사용되는 가장 보편적인 프로세스는 현재 QAM(quadrature amplitude modulation)이며 - 여기서, 변조는 4의 멱수(4^n)를 취하는데 - 이는 IQ 성상도(constellation diagram)에서 4분면들(4^1 -> 4QAM/4²-> 16-QAM/4³ -> 64-QAM/4^4 -> 256-QAM/4^5 -> 1024-QAM) 등을 사용하여 가장 쉽게 이해된다.

“코딩 방식”(또한 코드 레이트로 지칭됨)은 에러 보호 코딩이다. 에러 보호 코딩의 코드 레이트는 항상 전체 비트들(가용 비트들 + 에러 정정 비트들)에 대한 가용 비트들의 비율을 제공하며, 이에 따라 1보다 절대 클 수 없다. 예컨대: 코드 레이트 3/4는, 총 4 비트가 3비트의 정보 및 1 보호 비트를 포함함을 의미한다. 또는: 5/6의 코드 레이트는, 총 6 비트가 5비트의 정보 및 1 보호 비트를 포함함을 의미한다.

도 1은 송신기의 구현 예를 도시한다. 송신기(100)에는 전송될 IS(information signal)를 수신하기 위해 입력부(102)가 장착된다. 입력부(102)는 입력 단자를 사용하여 에러 보호 코딩 유닛(104)과 커플링된다. IS는 에러 보호 코딩 유닛(104)으로 에러 보호 코딩되며, 에러 보호 코딩된 정보 신호는 출력 단자에 제공된다. 에러 보호 코딩 유닛(104)의 출력 단자는 입력 단자를 사용하여 변조 유닛(106)과 커플링된다. 변조 유닛(106)은, 에러 보호 코딩된 정보 신호를 변조된 정보 신호로 변조하며, 이 변조 정보 신호는 변조 유닛(106)의 출력 단자를 통해 데이터 송신 신호로서 출력부(108)에 제공된다. 그후, 데이터 송신 신호는 안테나(110)를 사용하여 (디지털에서 아날로그로의 대응 컨버전 이후에) 송신 영역에 송신될 수 있다.

송신기에는 제어 유닛(112)이 추가로 장착된다. 제어 유닛(112)은, 에러 보호 코딩 유닛(104)의 제어 입력부에 또는 변조 유닛(106)의 제어 입력부에 공급되는 제어 신호들(114 또는 116)을 사용하여 에러 보호 코딩 유닛(104) 및 변조 유닛(106)을 제어하고, 그리고 이에 의해 송신기(100)의 코딩 및/또는 변조 방식(MCS)을 제어한다. 제어 유닛(112)은, 송신기의 제2 입력부(120)를 통해 제어 유닛(112)의 입력 단자에 공급되는 부가 정보 신호(AI)의 영향하에서 에러 보호 코딩 유닛 및 변조 유닛(106)을 제어하고 그리고 그로부터 제어 신호(114 및 116)를 도출한다.

부가 정보 신호는, 예로서, 경고 브로드캐스트 신호일 수 있다.

도 2는, 송신기의 코딩 및 변조 방식이 부가 정보 신호의 영향하에서 시간 경과에 따라 어떻게 변할 수 있는지의 구현 예를 도시한다. 송신하기 위한 부가 정보 신호가 존재하지 않으면, 입력부(102)에 공급되는 송신될 정보 신호는, 예컨대, 16-QAM3/4의 코딩 및 변조 방식으로 코딩되고 변조될 것이다. 이는, 제어 신호(114)의 영향하에서, 에러 보호 코딩 유닛(104)이 3개의 정보 비트들에 하나의 에러 보호 비트를 부가함을 의미한다. 제어 신호(116)의 영향하에서, 변조 유닛(106)은 16-QAM 변조를 사용하는 이러한 방식으로 에러 보호 코딩되었던 정보 신호를 변조한다. 이는, 시간 t < t1에 대해 도 2에 도시된다.

부가 정보 신호(AI)가 송신되어야만 한다면, 코딩 및 변조 방식은 후술하는 바와 같이 변경된다. 이 구현 예에서, 부가 정보 신호는, 도 2의 디지털(이진) 신호로서, 즉, 0들 및 1들의 일련의 비트들에 의해 제공된다: 1001011011001010011011.....

본질적으로, 1들 및 0들의 이러한 일련의 비트들은 부가 정보 신호의 일련의 바이트들(8-비트-길이 단어들)의 시퀀스(B1, B2, B3,...)이다.

도 2에서 보여주는 바와 같이, 코딩 및 변조 방식은, 로직 '1'과 동일한 비트에 대해 코딩 및 변조 방식이 16-QAM 2/3로 변하는 것으로 변경된다. 로직 '0' 비트들의 경우, 코딩 및 변조 방식은 다시 16-QAM 3/4로 변한다.

이는, 변조 16-QAM가 변하지 않은 채로 유지되지만 에러 보호 코딩은 코드 레이트3/4 와 2/3 사이의 부가 정보 신호의 영향하에서 변한다는 것을 의미한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 어떠한 부가적인 정보 신호도, 즉, 시간 t < t1 동안 송신되지 않는다면, 코딩 및 변조 방식은 16-QAM 3/4이다. 이 코딩 및 변조 방식은, 데이터 송신의 특정 강건성을 의미하고, 그리고 이에 따라 수신기들이 가능한 한 에러 없이 데이터 송신 신호를 수신할 수 있는 특정 송신 영역을 의미한다. 부가 정보 신호가 송신되는 시간 인터벌들에서, 제2 코딩 및 변조 방식은: 16-QAM 2/3이다. 이 코딩 및 변조 방식은, 16-QAM 3/4보다 데이터 송신의 더 큰 강건성을 의미하고, 그리고 이에 따라 수신기들이 가능한 한 에러 없이 데이터 송신 신호를 수신할 수 있는 다소 더 큰 송신 영역을 의미한다. 이에 따라, 이는 유리한데, 왜냐하면, 부가 데이터 신호가 트랜스퍼되는 시간 인터벌들에서의 코딩 및/또는 변조 방식의 변화가 16-QAM 2/3 방식이 사용되기 때문에 원하는 송신 영역의 크기에 부정적으로 영향을 주지 않기 때문에, 즉, 가용 신호 송신 그 자체가 영향을 받지 않기 때문이다.

도 3는, 송신기의 코딩 및 변조 방식이 부가 정보 신호의 영향하에서 시간 경과에 따라 어떻게 변할 수 있는지의 다른 구현 예를 도시한다. 송신하기 위한 부가 정보 신호가 존재하지 않으면, 입력부(102)에 공급되는 송신될 정보 신호는, 예컨대, 16-QAM의 변조 방식으로 변조될 것이다. 이는, 본 발명에 따라, 에러 보호 코딩 유닛(104)이 이 경우에 어떠한 유의성(significance)도 갖지 않고, 그리고 특정 에러 보호 코딩(코드 레이트)으로 구성될 수 있거나 또는 심지어는 부재할 수 있음을 의미한다. 제어 신호(116)의 영향하에서, 변조 유닛(106)은 16-QAM 변조를 사용하는 이러한 방식으로 에러 보호 코딩되었던 임의의 정보 신호를 변조한다. 이는, 시간 t < t1에 대해 도 3에 도시된다.

부가 정보 신호(AI)가 송신되어야만 한다면, 코딩 및 변조 방식은 후술하는 바와 같이 변경된다. 이 구현 예에서, 부가 정보 신호는, 도 2에서와 같이, 디지털(이진) 신호로서 다시 제공된다.

도 3이 보여주는 바와 같이, 코딩 및 변조 방식은 로직 '1'과 동일한 비트에 대해 변조 방식을 8-QAM로 변화시킴으로써 변경된다. 로직 '0' 비트들의 경우, 변조 방식은 다시 16-QAM으로 변한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 어떠한 부가적인 정보 신호도, 즉, 시간 t < t1 동안 송신되지 않는다면, 변조 방식은 16-QAM이다. 이 변조 방식은, 데이터 송신의 특정 강건성을 의미하고, 그리고 이에 따라 수신기들이 가능한 한 에러 없이 데이터 송신 신호를 수신할 수 있는 특정 송신 영역을 의미한다. 부가 정보 신호가 송신되는 시간 인터벌들에서, 제2 변조 방식은 8-QAM이다. 이 변조 방식은, 16-QAM 보다 데이터 송신의 더 큰 강건성을 의미하고, 그리고 이에 따라 수신기들이 가능한 한 에러 없이 데이터 송신 신호를 수신할 수 있는 더 큰 송신 영역을 의미한다. 도 2 및 도 3에 대한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 부가적인 정보 신호는 디지털 부가 정보 신호이며, MCS 방식에서의 변화들은 디지털 부가 정보 신호의 비트 단위로 발생한다. 이는, 디지털 부가 정보 신호의 각각의 비트에 대해, 디지털 부가 정보 신호의 그 비트의 비트 값에 의존하여 MCS 방식의 변화가 발생해야만 하는지 또는 그렇지 않은지 여부가 결정된다는 것을 의미한다. 이에 따라, 이는 유리한데, 왜냐하면, 부가 데이터 신호가 트랜스퍼되는 시간 인터벌들에서의 변조 방식의 변화가 8-QAM 방식이 사용되기 때문에 원하는 송신 영역의 크기에 부정적으로 영향을 주지 않기 때문, 즉, 가용 신호 송신 그 자체가 영향을 받지 않기 때문이다.

도 4는 도 1에서 송신기의 데이터 송신 신호들을 수신하기 위한 수신기(400)의 구현 예를 도시한다. 데이터 송신 신호는 안테나를 통해 수신되고 그리고 수신기(400)의 입력부(404)로 포워딩된다. 입력부(404)는 입력 단자를 사용하여 복조 유닛(406)과 커플링된다. 복조 유닛(406)의 출력 단자는 입력 단자를 사용하여 에러 정정 유닛(408)과 커플링된다. 에러 정정 유닛(408)의 출력 단자는 출력부(416)와 커플링된다. 게다가, 수신되는 데이터 송신 신호가 정정 복조 및/또는 디코딩 방식을 사용하여 복조 및/또는 에러-정정될 수 있도록, 복조 유닛(406) 및 에러 정정 유닛(408)을 제어하기 위해 제어 유닛(412)이 제공된다.

제어 유닛(412)은, 어떤 코딩 및/또는 변조 방식을 통해 송신 신호가 코딩되고 그리고/또는 변조되는지를 결정하도록 구성된다. 도 2로부터의 구현 예의 경우, 제어 유닛(412)은 송신 신호가 16-QAM 3/4 또는 16-QAM 2/3를 통해 코딩 및 변조된다고 결정한다. 복조 및 에러 정정이 정확하게 수행되고 송신된 정보 신호의 복제가 수신되도록, 제어 유닛(412)은 이를 사용하여 2개의 제어 신호들(420 및 422)을 생성하여 복조 유닛(406) 및 에러 정정 유닛(422)을 제어한다.

부가 정보 신호가 코딩 및/또는 변조 방식의 변화를 통해 송신되는 시간 인터벌들에서, 제어 유닛은 코딩 및/또는 변조 방식들에 대한 이러한 변화들로부터 송신된 부가 정보 신호를 부가적으로 도출할 수 있고 그리고 출력부(418)에 이들을 전달한다.

도 3로부터의 구현 예의 경우, 제어 유닛(412)은 송신 신호가 16-QAM 또는 8-QAM을 통해 변조된다고 결정한다. 제어 유닛(412)은 복조 유닛(406)을 제어하기 위해 제어 신호(422)를 생성하는 데 이를 사용하여, 복조가 정확하게 수행되고 송신된 정보 신호의 복제가 수신된다. 도 3에 대한 설명에 언급된 바와 같이, 이는 유사하게, 본 발명에 따라, 에러 정정 유닛(408)이 이 경우에 중요하지 않으며 특정 에러 정정 값으로 구성될 수 있거나 또는 심지어는 부재할 수 있음을 의미한다.

예컨대, US-PS 5423059 또는 EP 1076427A2에 설명된 바와 같이, 에러들은 송신기로부터 송신 신호들의 수신 동안 발생할 수 있다. 알려진 수신기들은, 송신기로부터의 데이터 송신 신호가 수신기에 의해 에러로 수신되는지 여부를 결정하고 그리고 이러한 에러들에 따라 피드백 신호를 생성하기 위한 목적으로 구성된다. 이러한 피드백 신호는 송신기로 송신되고, 송신기는 이러한 피드백 신호를 기초로 하여 더욱 강건한 코딩 및/또는 변조 방식으로 스위칭한다.

도 5는 피드백 신호를 생성하고 그리고 피드백 신호를 송신기에 송신하도록 또한 구성된 본 발명에 따른 수신기들(500)의 제2 구현 예를 도시한다.

도 5에 따른 수신기(500)는 도 4에 따른 송신기(400)와 동일한 방식으로 형성된다. 도 4에서 4xy로 표시된 매칭 엘리먼트들은 도 5에서 5xy로 제공된다. 도 4에 도시된 것에 더해, 도 5의 수신기는 수신된 데이터 송신 신호의 에러의 스케일에 따라 제어 신호를 (이미 논의된 방식으로) 생성하기 위해 다른 디바이스(514)를 포함하며, 이 디바이스(514)는 제어 신호를 피드백 신호(530)로서 안테나(536)를 사용하여 송신기에 송신하도록 더 구성된다.

도 6은 피드백 신호(530)로서 도 5의 수신기(500)에 의해 송신되었던 피드백 신호(630)를 수신하도록 부가적으로 구성된 본 발명에 따른 송신기(600)의 제2 구현 예를 도시한다.

도 6에 따른 송신기(600)는 도 1에 따른 송신기(100)와 동일한 방식으로 형성된다. 도 1에서 1xy로 표시된 매칭 엘리먼트들은 도 6에서 6xy로 제공된다. 도 1에 도시된 것에 더해, 도 6의 송신기는 피드백 신호(630)를 수신하기 위해 다른 디바이스(628)(예컨대, 다른 안테나)를 포함한다. 이러한 피드백 신호는 또한 송신기의 코딩 및/또는 변조 방식을 또한 제어하기 위해 제어 유닛(612)으로 전달된다.

도 6에 따른 송신기의 기능은 도 7에서 더 설명된다. 정상 동작에서 그리고 송신을 위한 양호한 조건들 하에서, 어떠한 부가 정보 신호도 송신되지 않을 때, 송신기(600)는, 예컨대, 16-QAM 5/6의 코딩 및/또는 변조 방식을 갖는 것으로 말해진다. 부가 정보 신호(AI1)가 시간 t = t1에서 송신되면, 이러한 부가 정보 신호(AI1)는 도 2에서 이미 설명된 방식으로 코딩 및 변조 방식들(16-QAM 5/6 및 16-QAM 3/4) 사이를 스위칭함으로써 송신된다. 그러나, 이 경우, 오직 에러 보호 코딩만이, 5/6(즉, 에러 정정 비트는, 송신될 정보 신호의 5개의 정보 비트들과 함께 송신됨)과 3/4(즉, 에러 정정 비트는 송신될 정보 신호의 4개의 정보 비트들과 함께 송신됨) 사이에서 변한다.

그후, 송신기(600)는, 수신된 송신 신호의 수신 품질이 감소되었음을 통지하는 피드백 신호를 수신한다. 이에 대한 응답으로, 제어 유닛(612)은 송신기를 더욱 강건한 코딩 및/또는 변조 방식으로 스위칭한다. 이는 도 7에서 시간 t = t2로 도시되고, 여기서 변조 방식은 16-QAM 5/6에서 8-QAM 5/6로 컨버팅된다.

부가 정보 신호(AI2)가 시간 t = t3에서 다시 송신되면, 이러한 부가 정보 신호(AI2)는 도 2에 이미 도시된 방식으로 코딩 및 변조 방식들(8-QAM 5/6 및 8-QAM 3/4) 사이를 다시 스위칭함으로써 송신된다. 이 경우, 에러 보호 코딩은 5/6와 3/4 사이에서 다시 변한다.

그후, 송신기(600)는, 수신된 송신 신호의 수신 품질이 추가로 감소되었음을 다시 통지하는 피드백 신호를 수신한다. 이에 대한 응답으로, 제어 유닛(612)은 송신기를 보다 더 강건한 코딩 및/또는 변조 방식으로 스위칭한다. 이는 도 7에서 시간 t = t4로 도시되고, 여기서 변조 방식은 8-QAM 5/6에서 4-QAM 5/6로 컨버팅된다.

부가 정보 신호(AI3)가 시간 t = t5에서 다시 송신되면, 이러한 부가 정보 신호(AI3)는 도 2에서 이미 설명된 방식으로 코딩 및 변조 방식들(4-QAM 5/6 및 4-QAM 3/4) 사이에서 다시 스위칭함으로써 송신된다. 이 경우, 에러 보호 코딩은 5/6와 3/4 사이에서 다시 변한다.

그러나, 도 7을 참조하면, 정보 신호의 송신 시간, 이를테면 시간 tx 에서의 더 불량한 수신으로 인해 변조 및 코딩 방식의 컨버전이 발생할 수 있다. 이는, AI 신호의 디코딩 동안 비트 에러들을 야기할 수 있다. 예컨대, 시간 tx에서 16-QAM 5/6로부터 16-QAM 3/4로의 MCS 컨버전은, 비록 어떠한 비트 변화도 이 시간에 AI 신호에서 발생하지 않는다고 하더라도, 수신기 측에서 수신 열화의 결과로서 AI 신호의 '비트 변화'로 잘 못 해석될 수 있다. 이러한 에러들, 특히, 반복적으로 송신되지 않는 부가 정보 신호들(이 경우, 비트 에러는 다중 송신으로 인해 검출될 수 있음)을 회피하기 위해, 부가 정보 신호에 대한 부가적인 에러 보호가 구현된다. 부가 정보 신호(AI)는, FECZI(Forward Error Correction for the AI signal)가 MCS 변화에 의해 가용 신호로 “변조”되기 전에, 제공될 수 있다. 예컨대, 3/4의 coderate_AI에 대응하는, AI 신호의 매 3개의 가용 비트들마다 보호 비트가 부가될 수 있다.

송신기와 수신기 사이에 부가 정보 신호의 송신 동기화가 보장되어야만 한다. 여기서, 송신기와 수신기 둘 모두에 알려진 고정 비트 클록을 선택할 기회가 존재한다. 이는, 부가 정보 신호 데이터 비트들에서의 더 긴 0 및 1 시퀀스들을 수신기가 인식하는 것이 가능하다는 것을 의미한다(이 경우, 비트 마다 MCS 방식에 있어서의 변화는 항상 존재하지 않을 것이다).

두번째 기회는, AI 신호에 대한 특별한 차동 위상 변조(위상 시프트 키잉)의 사용이다(도 8 참조). 차동 맨체스터 코드(differential Manchester code)는 이하의 코딩 사양을 갖는다.

- 로직 0을 송신할 때, 클록 신호는 이전 위상과 비교하여 출력에 대해 반전되지 않는다(위상 동안 180° 회전됨).

- 로직 1을 송신할 때, 클록 신호는 이전 위상과 비교하여 출력에 대해 반전된다(180° 회전됨).

클록은 송신된 “차동 맨체스터” 코딩된 AI 신호로부터 수신기에서 복원될 수 있다. 본 발명에 적용되는 바와 같이, 이는 임의의 시간에 위상 변화가 차동 맨체스터 코드에서 발생하고, 이에 따라 위에 설명된 바와 같이, MCS 방식이 MCS 1과 MCS 2 사이에서 변한다는 것을 의미한다. 또는 역으로, 위상이 변하면, 이에 대응하여 MCS도 항상 변한다. 부가 정보의 정확한 비트 시퀀스는 위상 변화들(MCS 변화들)의 시간 및 복원된 클록으로부터 수신기에서 도출될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 MCS 컨버전 프로세스의 구현 예를 도시하며, 여기서 부가 정보 신호가 (n=) 4 MCS 방식들을 사용하여 데이터 송신 신호에 포함된다.

송신될 추가 정보 신호는, 다시 도 2에서 이미 제공되었던 디지털(이진) 신호, 즉, 일련의 0 및 1 비트들이다: 1001011011001010011011.....

2개의 연속 비트들이 항상 함께 취해진다. 2개의 비트들에 대해 4개의 가능성들(00, 01, 10 및 11)이 존재한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 어떠한 부가 정보 신호도, 즉, 시간 t < t1 동안 송신되지 않는다면, 코딩 및 변조 방식은 64-QAM 3/4이다. 이 코딩 및 변조 방식은, 데이터 송신의 특정 강건성을 의미하고, 그리고 이에 따라 수신기들이 가능한 한 에러 없이 데이터 송신 신호를 수신할 수 있는 특정 송신 영역을 의미한다. 부가 정보 신호의 맨 앞의 2-비트 워드 '10'은 64-QAM 3/4에서 16-QAM 3/4로 MCS 방식에서의 새로운 변화를 야기한다. 부가 정보 신호의 2개의 2-비트 워드들 '01'이 그 다음에 온다. 이는, 16-QAM 3/4에서 64-QAM 2/3로의 MCS 방식에서의 변화를 야기한다. 이어서, 64-QAM 2/3에서 16-QAM 3/4로의 MCS 방식에서의 변화를 야기하는 다른 2-비트 워드 '10'가 있다. 이어서, 16-QAM 3/4에서 16-QAM 1/2로의 변화를 야기하는 2-비트 워드 '11'가 있다. 이어서, 16-QAM 1/2에서 64-QAM 3/4로의 변화를 야기하는 2-비트 워드 '00'가 있다.

이 프로세스는, 도 2에 논의된 컨버전 프로세스와 비교하여, 상이한 MCS 방식들 사이에서 더 낮은 변화 빈도를 야기한다. 이는, 이에 따라 모든 각각의 비트 변화가 MCS 변화를 야기하는 경우보다 MCS 변화 방식이 간섭을 덜 받아야만 하기 때문에, 유리하다. 부가 보호 비트들을 생성할 것이고, 이에 따라 약간 더 많은 MCS 변화들을 생성하는 더 높은 FEC가 또한 사용될 수 있지만, 이것은 더 낮은 변화 레이트로 인해 더 잘 관리될 수 있다.

또한, 본 발명이 본원에 논의된 예시적인 구현들로 제한되지 않는다는 점이 언급되어야 한다. 본 발명은 또한 본 발명에 중요하지 않은 방식들로 이러한 예들과는 상이한 구현의 예들을 포함한다. 예를 들어, n(상이한 MCS 방식들의 수)은 설명된 것과 상이할 수 있다. 예컨대, 3과 동일한 n의 수의 경우, 3진 부가 정보 신호가 데이터 송신 신호의 3개의 상이한 MCS 방식들 사이에서의 변화들을 통해 수용되어야만 할 것이다. 본 발명은 또한 SFN(single-frequency network)들에서의 애플리케이션들을 갖는다. MCS가 SFN들에서 일반적으로 변화하지 않기 때문에, MCS가 변화할 때 부가 정보 신호가 송신된다는 것은 명백하다. 그후, 위에 언급된 부가 에러 정정은 필수적인 것은 아니며, 송신 시스템은 더 간단해질(그리고 이에 따라, 더 저렴해질) 것이다.

Claims (13)

1. 수신 영역에서 데이터 송신 신호를 송신하기 위한 송신기(100)로서,
   상기 송신기에는, 송신될 정보 신호(IS; information signal)를 수신하기 위한 입력부(102), 특정 코딩 및/또는 변조 방식을 통해 상기 정보 신호를 상기 데이터 송신 신호로 코딩 및/또는 변조하기 위한 코딩 및/또는 변조 유닛(104,106), 및 상기 데이터 송신 신호를 공급하기 위한 출력부(108)가 제공되고,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛(104,106)은 n개의 상이한 코딩 및/또는 변조 방식들(여기서, n은 n ≥ 2를 만족하는 정수임)로 상기 정보 신호를 코딩 및/또는 변조하도록 구성되고, 송신될 부가 정보 신호들(ZI)에 의존하여 이러한 n개의 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서 전환(switch)하도록 추가로 구성되고,
   송신될 어떠한 부가 정보 신호도 없는 경우, 상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 특정 강건성을 갖는 특정 제1 코딩 및/또는 변조 방식을 통해 상기 정보 신호를 코딩 및/또는 변조하도록 구성되고, 상기 부가 정보 신호의 송신 동안, 상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 상기 제1 코딩 및/또는 변조 방식 및 적어도 제2 코딩 및/또는 변조 방식을 통해 상기 정보 신호를 코딩 및/또는 변조하도록 구성되며,
   상기 적어도 제2 코딩 및/또는 변조 방식은 상기 제1 코딩 및/또는 변조 방식보다 더 높은 강건성을 갖는,
   송신기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛에는 상기 부가 정보 신호(ZI)를 수신하기 위한 입력부(120)가 제공되는,
   송신기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 송신될 이진 부가 정보 신호에 의존하여 2개의 상이한 코딩 및/또는 변조 방식들을 통해 상기 정보 신호를 코딩 및/또는 변조하도록 구성되는,
   송신기.
4. 삭제
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 송신될 상기 부가 정보 신호에 의존하여 적어도 2개의 상이한 코딩 방식들을 통해 상기 정보 신호를 코딩하도록 구성되고,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 특정 변조 방식을 통해 코딩된 정보 신호를 변조하도록 추가로 구성되는,
   송신기.
6. 삭제
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 특정 코딩 방식을 통해 상기 정보 신호를 코딩하도록 구성되고,
   상기 코딩 및/또는 변조 유닛은 송신될 상기 추가 정보 신호에 의존하여 적어도 2개의 상이한 변조 방식들을 통해 코딩된 정보 신호를 변조하도록 추가로 구성되는,
   송신기.
8. 삭제
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 부가 정보 신호는 경고 브로드캐스트 신호인,
   송신기.
10. 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 수신기(400)로서,
    상기 수신기에는, 상기 데이터 송신 신호를 수신하기 위한 입력부(404), 특정 복조 및/또는 디코딩 방식을 통해 상기 데이터 송신 신호를 정보 신호로 복조 및/또는 디코딩하기 위한 복조 및/또는 디코딩 유닛(406,408), 및 상기 정보 신호를 공급하기 위한 출력부(410)가 제공되고,
    상기 복조 및/또는 디코딩 유닛(406,408)은 n개의 코딩 및/또는 변조 방식들(여기서, n은 n ≥ 2를 만족하는 정수임)을 통해 코딩 및/또는 변조된 정보 신호의 형태인 데이터 송신 신호를 복조 및/또는 디코딩하도록 구성되고,
    상기 수신기는, 수신된 데이터 송신 신호의 n개의 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서 전환(switching-over)하는 것들로부터 부가 정보 신호를 도출하고, 그리고 상기 부가 정보 신호를 출력부(418)에 공급하도록 추가로 구성되고,
    상기 수신기는 상기 부가 정보 신호와는 다른 피드백을 특정 송신기로 전송하고,
    상기 피드백은, 제1 변조 방식을 사용하여 상기 정보 신호를 변조하는 것으로부터 제2 변조 방식을 사용하여 상기 정보 신호를 변조하는 것으로 전환하도록, 상기 특정 송신기를 트리거하도록 구성되고,
    상기 부가 정보 신호는, 제1 코딩 방식을 사용하여 상기 정보 신호를 코딩하는 것으로부터 제2 코딩 방식을 사용하여 상기 정보 신호를 코딩하는 것으로 전환하도록, 상기 특정 송신기를 트리거하는,
    수신기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 수신기는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 송신기에 의해 송신된 데이터 송신 신호를 복조 및/또는 디코딩하도록 구성되는,
    수신기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 수신기는, 제3항의 송신기에 의해 송신된 데이터 송신 신호를 복조 및/또는 디코딩하기 위한 것이고,
    상기 복조 및/또는 디코딩 유닛(406,408)은 2개의 코딩 및/또는 변조 방식들을 통해 코딩 및/또는 변조된 상기 데이터 송신 신호를 복조 및/또는 디코딩하도록 구성되고,
    상기 수신기는 상기 2개의 코딩 및/또는 변조 방식들 사이에서의 전환하는 것들로부터 2진 부가 정보 신호를 도출하도록 추가로 구성되는,
    수신기.
13. 제10항에 있어서,
    상기 수신기에는, 상기 수신기에 의해 수신된 데이터 송신 신호가 왜곡된 데이터 송신 신호인지 여부를 검출하기 위해 그리고 검출된 왜곡의 양에 의존하여 제어 신호를 도출하기 위한 장치(512)가 제공되고,
    상기 수신기에는, 상기 제어 신호에 의존하여 피드백 신호를 생성하기 위한 그리고 상기 피드백 신호를 송신기에 송신하기 위한 장치(514)가 추가로 제공되는,
    수신기.

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