KR19980031643A

KR19980031643A - 직교 주파수 분할 다중화 전송시스템의 보호 구간 삽입 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR19980031643A
Application number: KR1019960051201A
Authority: KR
Inventors: 김영상
Original assignee: 배순훈; 대우전자 주식회사
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1998-07-25

Abstract

본 발명은 OFDM 전송시스템의 보호구간 삽입장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 장치는 제어신호를 발생하는 제어신호발생부(10)와; 상기 제어신호에 따라 단위심볼중 유효데이터 크기의 2 배 만큼씩 입력되는 데이터를 저장하기 위한 쓰기 어드레스신호를 발생하고, 단위심볼중 유효데이터의 1/4 크기를 갖는 유효데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 정하여 그 유효데이터의 앞부분에 삽입하기 위한 읽기 어드레스신호를 발생하는 어드레스발생부(20); 및 상기 제어신호가 입력되고, 상기 쓰기 어드레스신호에 따라 입력되는 데이터를 저장하고 상기 읽기 어드레스신호에 따라 저장된 데이터를 출력하는 메모리(30)로 구성되어 있으며, 본 발명의 방법은 입력되는 데이터를 쓰기 어드레스에 따라 단위심볼중 유효데이터 크기의 2 배 만큼씩 저장한 후, 읽기 어드레스에 따라 단위심볼중 유효데이터의 1/4 크기를 갖는 유효데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 출력하고, 이어서 단위심볼중 유효데이터를 출력하는 것으로서, 본 발명은 OFDM 변조시 다중경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 보호구간을 삽입함에 있어서 간단한 어드레스 발생규칙과 제어신호를 이용하므로써 하드웨어를 효율적으로 구현할 수 있다.

Description

직교 주파수 분할 다중화 전송시스템의 보호 구간 삽입 장치 및 그 방법 (An apparatus for and a method of inserting guard interval in OFDM transmmission system)

본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multi plex -ing: 이하, OFDM 이라 한다.) 전송시스템의 보호구간 삽입 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 다중 반송파(Multi-Carrier)를 이용한 디지탈 변조 방식의 OFDM 전송 시스템에 있어서 다중 경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 연속되는 유효 데이터들 사이에 보호구간(Guard Interval: GI)을 삽입하도록 되어진 OFDM 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

지상 방송에서는 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation: 이하, QAM 이라 한다.)와 잔류 측파대 변조(Vestigial Side Band: 이하, VSB 라 한다.)의 다치화가 이미 한계에 와 있다. 여기서 전송 속도는 거의 결정되어 버리며, 같은 다치수에서도 심볼 전송 속도를 올리면 그 대역폭의 전송 속도는 향상된다. 그렇다고 해서 16 치/32 치 QAM 과 4 치 VSB 의 심볼 전송 속도를 현재 이상으로 끌어 올리면 제 2 영상과 다중 경로의 간섭에 의한 방해가 심하게 된다. 특히, 고층 빌딩이 난립하는 시가지에서 더욱 심각하다.

따라서, 유럽에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중효과를 얻을 수 있는 디지탈 변조 방식의 OFDM 방식을 차세대 고화질 텔레비젼의 지상 방송에 채택하였다.

OFDM 방식은 직렬 형태로 입력되는 심볼열을 N 블록 단위의 병렬 데이터로 변환한 후 병렬화된 심볼들을 각기 상이한 부반송파 주파수로 멀티플렉싱하는 방식인데, 이러한 OFDM 방식은 다중 반송파를 이용한 방식으로서, 기존의 단일 반송파에 의한 방식과는 상당한 차이를 가지고 있다. 다중 반송파는 반송파 상호간에 서로 직교성을 가지는데, 여기서 직교성이라는 것은 두 반송파의 곱이 0 이 되는 성질을 의미하며, 이는 다중 반송파를 사용할 수 있는 필요조건이 된다. OFDM 방식의 구현은 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform: 이하, FFT 라 한다.) 및 역 고속 퓨리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: 이하, IFFT 라 한다.)에 의하여 이루어지는데, 이는 반송파 간의 직교성과 FFT 의 정의에 의해 간단히 구해진다.

이어서, OFDM 방식의 장점을 살펴보면 다음과 같다.

텔레비젼 지상 전송 방식은 반사파 및 동일 채널 간섭, 인접 채널 간섭등이 전송 품질을 좌우하는 채널 특성을 가지며 이에 따라 전송 시스템의 설계 조건이 매우 까다롭다. OFDM 은 그 특성이 다중 경로에 강한 특성을 갖는다. 즉, 여러 반송파를 사용하므로써 심볼 전송 시간을 늘릴 수 있고 이는 다중 경로에 의한 간섭 신호에 상대적으로 둔감하게 되어 긴 시간의 에코 신호(echo)에 대해서도 성능의 저하가 적다. 또한 기존에 존재하는 신호에 대해서도 강한 성질을 가지므로 동일 채널 간섭에 대한 영향이 적다. 이러한 특성 때문에 단일 주파수 망(Single Frequency Network: 이하, SFN 이라 한다.)을 구성할 수 있다. 여기서, SFN 이란 하나의 방송이 전국을 하나의 주파수로 방송하는 것을 의미한다. 이로 인해 동일 채널 간섭이 매우 심해지게 되는데 OFDM 이 이러한 환경에 강하기 때문에 이를 이용할 수 있는 것이다. 이와 같이 SFN을 하면 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

한편, OFDM 신호는 다중 반송파로 구성되어 있고 각각의 반송파는 매우 작은 대역을 가진다. 따라서, 전체적인 스펙트럼 모양은 거의 사각형을 가지기 때문에 단일 반송파보다 상대적으로 주파수 효율이 좋아지게 된다.

또 다른 장점을 살펴보면, OFDM 신호의 파형이 백색 가우시안 잡음(White Gaussian Noise)과 같기 때문에 OFDM 신호에서 다른 서비스(PAL 또는 SECAM 방식)로의 간섭이 적으며, OFDM 방식에서는 각 반송파마다 변조 방식을 다르게 할 수 있어서 계층적 전송이 가능하다.

최근 유럽에서는 상기와 같은 장점을 지닌 디지탈 변조 방식의 OFDM 방식을 고화질 텔레비젼의 지상 방송에 채택하여 사양을 정하고 있는 단계이며, 이러한 단계에서 고려되어야 할 것은 전송 채널에서 신호는 채널 상황에 따라 여러 가지 왜곡이 발생된다는 사실과 그 중 다중 경로에 의한 왜곡이 신호에 영향을 많이 미치고 특히, 디지탈 방송에서는 치명적이라는 사실이다. 그래서, 다중 경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 단일 반송파의 경우에는 수신기에 등화기(Equalizer)를 구비하게 되고, 다중 반송파의 경우에는 보호구간을 삽입하여 수신기에서 이를 제거하게 된다. 즉, 다중 반송파를 이용하는 OFDM 전송 시스템에서는 다중 경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 연속되는 유효 데이터들 사이에 보호구간을 삽입할 장치가 내부에 구비되어야 하고, 또한 그 보호구간을 삽입하는데 있어서 효율적인 방법이 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 요구를 충족시키기 위해 안출된 것으로서, 다중 반송파를 이용한 디지탈 변조 방식의 OFDM 전송 시스템에 있어서 다중 경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 보호구간을 효율적으로 삽입하도록 되어진 OFDM 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OFDM 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치는, 제어 신호를 발생하는 제어 신호 발생부와; 상기 제어 신호 발생부로부터의 제어 신호에 따라 단위 심볼중 유효 데이터 크기의 2 배 만큼씩 입력되는 데이터를 저장하기 위한 쓰기 어드레스 신호를 발생하고, 단위 심볼중 유효 데이터의 1/4 크기를 갖는 유효 데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 정하여 그 유효 데이터의 앞부분에 삽입하기 위한 읽기 어드레스 신호를 발생하는 어드레스 발생부; 및 상기 제어 신호 발생부로부터의 제어 신호가 입력되고, 상기 어드레스 발생부로부터의 쓰기 어드레스 신호에 따라 입력되는 데이터를 저장하고 상기 어드레스 발생부로부터의 읽기 어드레스 신호에 따라 저장된 데이터를 출력하는 메모리로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OFDM 전송 시스템의 보호구간 삽입 방법은, 입력되는 데이터를 쓰기 어드레스에 따라 단위 심볼중 유효 데이터 크기의 2 배 만큼씩 저장한 후, 읽기 어드레스에 따라 단위 심볼중 유효 데이터의 1/4 크기를 갖는 유효 데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 출력하고, 이어서 단위 심볼중 유효 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따르면 다중 반송파를 이용한 OFDM 시스템에서 간단한 어드레스 발생 규칙과 제어 신호를 이용하여 보호구간을 연속적인 유효 데이터들 사이에 삽입하므로써 다중 경로에 의한 왜곡을 효율적으로 제거할 수 있다.

도 1 은 직교 주파수 분할 다중화 전송 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM)의 변조 원리를 설명하기 위한 개념도,

도 2 는 OFDM 변조기의 블록선도,

도 3 은 OFDM 이 적용된 신호의 시간 영역 변화를 나타낸 도면,

도 4 는 OFDM 이 적용된 신호의 주파수 영역 변화를 나타낸 도면,

도 5 는 OFDM 시스템의 전송 단위 심볼에 대한 포맷도,

도 6 은 여러 에코 신호와 수신 신호에 대한 파형도,

도 7 은 보호 구간을 삽입하여 심볼간 간섭이 제거되는 것을 설명하기 위한 도면,

도 8 은 본 발명에 따른 OFDM 전송 시스템의 보호 구간 삽입 장치에 대한 구성 블록도,

도 9 는 도 8 에 도시된 어드레스 발생부의 세부 구성도,

도 10 은 쓰기 모드에서의 각 신호에 대한 타이밍도,

도 11 은 읽기 모드에서의 각 신호에 대한 타이밍도,

도 12 는 도 9 에 도시된 어드레스 발생부로 입력되는 제어 신호의 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 ... 제어신호 발생부 20 ... 어드레스 발생부

22 ... 제 1 카운터 24 ... 제 2 카운터

26 ... 멀티플렉서 30 ... 메모리

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이해를 돕기 위해 OFDM 방식에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 1 은 OFDM 의 변조 원리를 설명하기 위한 개념도로서, 직병렬 변환부(1), 역 고속 퓨리에 변환부(2: 이하, IFFT 라 한다.) 및 보호구간 설정부(3)로 나눌 수 있다. 도 1 에 도시된 N 은 반송파 수를 나타낸다.

송신 데이터가 직렬로 입력되면 직병렬 변환부(1)에서는 병렬 데이터로 변환되며, 상기 병렬 데이터는 IFFT(2) 로 입력되어 역 퓨리에 변환이 수행되고, 상기 역 퓨리에 변환 신호는 보호구간 설정부(3)에 입력되어 보호 구간(Guard interval)이 설정된다. OFDM 전송 시스템에서는 연속되는 심볼들 사이에 보호 구간을 삽입하여 전송하므로써 이 보호 구간보다 짧은 다중 경로에 의한 심볼간 간섭(intersymbol interference)을 제거할 수 있다. 이처럼 보호 구간을 삽입하여 사용할 수 있는 이유는 OFDM 방식에서 사용되는 여러개의 반송파로 인해 심볼의 전송 시간이 길어지기 때문이다. 상기 보호 구간 설정부(3)에서 보호 구간이 설정된 후, OFDM 변조 신호는 출력하게 된다.

도 2 는 OFDM 변조기의 블록선도로서, OFDM 변조의 기본 이론은 서로 직교하는 협대역의 신호를 합해서 보내는 것으로 시간 영역에서 살펴보면 하나의 신호와 같이 보인다. 각 단일 반송파에 복소 QAM 신호를 주기 위해 T_S길이의 직렬 데이터를 N 개의 신호로 시간 영역에서 나눈다. 각각의 신호는 하나의 복소 신호를 형성하여 각 반송파에 의하여 변조된다.

도 2 를 참조하면, QAM 변조시 직렬로 입력된 각 복소 심볼 a_i가 N 단으로 병렬화되어 서로 수직인 신호에 곱해져서 다음 수학식 1 과 같은 합산 신호가 된다.

여기서, T_A는 복소 반송파의 샘플링 주기이다. 만일 반송파 신호가 서로 직교성을 갖는다면 다음 수학식 2 가 만족된다.

따라서, 이를 고려하면 합산 신호는 다음 수학식 3 과 같다.

합산된 심볼 길이 T_S와 샘플링 주기 T_A가 다음 수학식 4 의 조건을 만족하도록 선택한다.

따라서, 최종적으로 다음 수학식 5 의 합산 신호를 얻는다.

상기 수학식 5 를 살펴보면 N 포인트 IFFT 와 같은 수식임을 알 수 있다. 따라서, OFDM 변조는 IFFT 에 의해 간단히 구현될 수 있다.

도 3 은 OFDM 이 적용된 신호의 시간 영역 변화를 나타낸 도면으로서, OFDM 신호를 시간 영역에서 살펴보면 단일 반송파로 보내는 N 개의 신호를 N 개의 반송파에 실어서 한꺼번에 보내기 때문에 각 심볼의 전송 시간은 부반송파(Subcarrier)의 총 수(N)만큼 늘어나게 된다. 이처럼 심볼 시간의 증가는 다중 경로에 강하게 되는 성질을 가지나 N 개의 반송파를 사용해야 하므로 하드웨어 구현이 어렵게 된다. 그러나, 앞에서도 살펴 보았듯이 이런 다중 반송파의 구현을 FFT 를 사용하여 간단히 구현할 수 있기 때문에 많이 사용하게 된다.

도 4 는 OFDM 이 적용된 신호의 주파수 영역 변화를 나타낸 도면으로서, OFDM 신호를 주파수 영역에서 살펴보면 각각의 반송파 성분들이 합해져서 평활한 주파수 특성을 보이며, 측대역에서는 매우 날카로운 특성을 나타낸다. 이를 살펴보면 주어진 대역을 전송에 효율적으로 이용하고 있음을 알 수 있다.

도 5 는 OFDM 시스템의 전송 단위 심볼에 대한 포맷도로서, OFDM 시스템의 단위 심볼은 도 5 에 도시된 바와 같이 보호구간(Guard Interval)과 유효 데이터(Useful data)로 구성되어 있다. 유럽 디지탈 지상 방송 시스템에서 기본 스펙으로 정한 2K FFT(FFT 사이즈: 2048)를 기준으로 할 때, 유효 데이터의 크기는 2048 이 되고 보호구간의 크기는 2K FFT 사이즈의 1/4 정도인 512 가 된다. 즉, 보호구간은 유효 데이터의 마지막 부분인 1536 번째 데이터부터 2047 번째 데이터(즉, 512 사이즈)를 복사한 것이며, 이러한 보호구간은 유효 데이터의 앞부분에 삽입된다.

도 6 은 여러 에코 신호와 수신 신호에 대한 파형도로서, ΔT 는 보호구간의 길이를 나타내며, T_S는 심볼의 전송시간을 나타낸다. 도 6 를 살펴보면 보호구간의 길이보다 작은 에코 1 과 에코 2 는 물론 단일 주파수 망(SFN)에 의한 에코까지 제거됨을 알 수 있다.

도 7 은 보호구간의 삽입으로 인해 심볼간 간섭이 제거되는 것을 나타내기 위한 도면으로서, 연속되는 유효 데이터들 사이에 보호구간이 삽입되어 있기 때문에 수신된 신호가 에코 신호에 의해 영향받지 않는다는 것을 알 수 있다. 이처럼 보호구간을 삽입하여 사용할 수 있는 이유는 다수 반송파의 사용으로 인해 그에 비례해서 심볼의 전송시간이 길어지기 때문이다. 반송파를 많이 사용하면 할수록 다중 경로 환경에 강해질 수는 있으나, 반송파 수의 증가는 FFT 크기의 증가를 가져와 하드웨어 구현시 어려움이 따르게 된다.

도 8 은 본 발명에 따른 OFDM 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치에 대한 구성 블록도로서, 본 발명의 보호구간 삽입 장치는 제어 신호 발생부(10)와; 어드레스 발생부(20); 및 메모리(30)로 구성되어 있다.

도 9 는 도 8 에 도시된 어드레스 발생부(20)의 세부 구성도로서, 어드레스 발생부(20)는 제 1 카운터(22), 제 2 카운터(24) 및 멀티플렉서(26)로 구성되어 있다. 여기서, 쓰기 어드레스 신호 발생용 제 1 카운터(22)에 표시된 CLR1 은 클리어 단자를 나타내고, LD1 은 로드값 입력단자를 나타낸다. 읽기 어드레스 신호 발생용 제 2 카운터(24)에 표시된 CLR2 는 클리어 단자를 나타내고, LDEN 는 로드 인에이블 단자를 나타내며, LD2 는 로드값 입력단자를 나타낸다. 그리고, 읽기 어드레스 신호 발생용 멀티플렉서(26)에 표시된 A₀∼A₁₀와 B₀∼B₁₀는 상기 제 2 카운터(24)로부터의 카운팅 신호 입력 단자를 나타내고, 멀티플렉서(26)의 최상위 비트(MSB)에 해당하는 A₁₁는 0(GND)으로 고정되며, B₁₁는 1(V_CC)로 고정되어 있다. 멀티플렉서(26)에 표시된 SEL 은 선택 신호 입력단자를 나타낸다.

도 8 과 도 9 를 함께 참조하여 본 발명의 보호구간 삽입 장치에 대한 일실시예를살펴보면 다음과 같다.

상기 제어 신호 발생부(10)에서는 제 1 제어 신호와 제 2 제어 신호를 출력하는데, 상기 제 1 제어 신호는 다음단 메모리(30)의 인에이블 신호(EN)로 사용되고, 상기 제 2 제어 신호는 다음단의 어드레스 발생부(20)에서 읽기 어드레스 신호를 발생시키는데 중요한 역할을 하며, 이때 제 2 제어 신호는 리셋 신호, 로드 인에이블 신호, 선택 신호를 총칭해서 정의한 것이다.

상기 어드레스 발생부(20)에서는 상기 제어 신호 발생부(10)로부터의 제 2 제어 신호에 따라 읽기 어드레스 신호와 쓰기 어드레스 신호를 발생하는데, 도 9 를 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

제 1 카운터(22)는 리셋 신호를 입력받아 클리어 상태가 되고, 0 을 로드하여 카운팅을 수행한 후, 그 카운팅 신호를 쓰기 어드레스 신호로 출력하는데, 이때 0, 1, 2, …, 4094, 4095 즉, 4096 개의 카운팅 신호를 쓰기 어드레스 신호로 출력하기 위해 상기 제 1 카운터(22)를 12 비트 카운터(2¹²=4096)로 구현하면 된다.

한편, 제 2 카운터(24)는 상기 제어 신호 발생부(10)로부터의 제 2 제어 신호(여기서는 로드 인에이블 신호)를 입력받아 1536 이란 값을 로드하여 카운팅을 수행하여(1536, 1537, …, 2046, 2047), 그 카운팅 신호를 출력하고, 상기 제어 신호 발생부(10)로부터의 제 2 제어 신호(여기서는 리셋 신호)를 입력받아 클리어 상태에서 카운팅을 수행하여(0, 1, …,2046, 2047), 그 카운팅 신호를 출력하는데, 이때 0, 1, …,2046, 2047 즉, 2048 개의 카운팅 신호를 출력하기 위해 제 2 카운터(24)를 11 비트 카운터(2¹¹=2048)로 구현하면 된다.

그리고, 멀티플렉서(26)는 상기 제어 신호 발생부(10)로부터의 제 2 제어 신호(여기서는 선택 신호)를 입력받아 A 단자로 입력된 카운팅 신호(예, 1536, …, 2047, 0, 1, …, 2046, 2047)와 B 단자로 입력된 카운팅 신호(예, 3584, …, 4095, 2048, 2049, …, 4094, 4095)를 교대로 선택하여 읽기 어드레스 신호로 출력하는데, 이때 상기 멀티플렉서(26)는 12 비트 2 대 1 멀티플렉서로 구현하면 된다.

마지막으로 도 8 에 도시된 상기 메모리(30)에서는 상기 어드레스 발생부(20)로부터의 쓰기 어드레스 신호에 따라 입력되는 데이터를 저장하고, 저장된 데이터를 읽기 어드레스 신호에 따라 출력하는데, 이때 메모리(30)는 이중 포트 메모리로 구현할 수 있다.

이어서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 동작과 효과를 살펴보면 다음과 같다.

도 10 은 쓰기 모드에서의 각 신호에 대한 타이밍도로서, (가)는 리셋 신호, (나)는 입력 데이터 및 (다)는 쓰기 어드레스 신호를 나타낸 것이다.

도 11 은 읽기 모드에서의 각 신호에 대한 타이밍도로서, (가)는 리셋 신호, (나)는 쓰기 어드레스 신호, (다)는 읽기 어드레스 신호 및 (라)는 보호구간이 삽입된 출력데이터의 타이밍도를 나타낸 것이며, 도 11 은 읽기 모드에 해당되지만 쓰기 어드레스와의 관계를 보여주기 위해 (나)에 쓰기 어드레스 신호를 나타냈다.

도 12 는 도 9 에 도시된 어드레스 발생부(20)로 입력되는 제어 신호의 타이밍도로서, (가)는 쓰기 어드레스용 리셋 신호, (나)는 읽기 어드레스용 리셋 신호, (다)는 로드 인에이블 신호, (라)는 읽기 어드레스 신호 및 (마)는 선택 신호를 나타낸다.

본 발명의 실시예에 대한 동작을 도 8 내지 도 12 를 참조하여, 쓰기 모드와 읽기 모드로 나누어 살펴보기로 한다.

1) 쓰기 모드의 경우

데이터가 입력된다고 가정할 때(도 10 의 (나) 참조), 제어 신호 발생부(10: 도 8 참조)에서 메모리 인에이블 신호에 해당하는 제 1 제어 신호가 메모리(30: 도 8 참조)로 출력되고, 쓰기 동작을 위해 리셋 신호(도 10 의 (가) 참조)에 해당하는 제 2 제어 신호가 어드레스 발생부(20: 도 8 및 도 9 참조)로 출력된다.

상기 어드레스 발생부(20: 도 9 참조)로 입력된 리셋 신호(도 10 의 (가) 참조)는 제 1 카운터(22: 도 9 참조)의 클리어 단자(CLR1)로 입력되어 클리어 상태로 된다. 이어서, 0 을 제 1 카운터(22: 도 9 참조)의 로드 단자(LD1)를 통해 입력받아 카운팅을 시작한다. 이때 카운팅 신호에 해당하는 쓰기 어드레스 신호(도 10 의 (다) 참조)는 0 부터 4095 까지 발생된 후, 다시 계속적으로 반복해서 0 부터 4095 까지 발생된다. 실제 IFFT 사이즈가 2K(2¹¹=2048)이므로 쓰기 어드레스를 0 부터 2047 어드레스까지 사용해야 하지만, 0 부터 4095 어드레스까지 사용하는 이유는 보호구간을 삽입할 때 단위 심볼중 유효 데이터(크기: 2048)의 마지막 512 개의 데이터(1536∼2047)를 보호구간으로 정하여, 그 유효 데이터의 앞부분에 삽입하기 때문이다(도 11 의 (라) 참조). 이것은 실제 수신기에서 블록 싱크를 잘못 잡았을때도 FFT 후의 결과는 같은 심볼의 데이터로 처리하여 위상의 돌아감 정도로 인식하기 위해서이다.

상기 어드레스 발생부(20)의 제 1 카운터(22: 도 9 참조)로부터 발생된 0 부터 4095 까지의 쓰기 어드레스 신호(도 10 의 (다) 참조)는 메모리(30: 도 8 참조)로 입력되는데, 그 쓰기 어드레스 신호에 따라 입력되는 데이터(도 10 의 (나) 참조)가 저장된다.

2) 읽기 모드의 경우

제어 신호 발생부(10: 도 8 참조)로부터 발생된 제 2 제어 신호중 로드 인에이블 신호(도 12 의 (다) 참조)가 어드레스 발생부(20: 도 8 참조)로 입력되면, 상기 어드레스 발생부(20: 도 9 참조)를 구성하는 제 2 카운터(24: 도 9 참조)의 로드 인에이블 단자(LDEN)를 통해 입력되어 로드할 수 있도록 인에이블 상태가 된다.

상기 제 2 카운터(24: 도 9 참조)는 1536 이란 값을 로드 단자(LD2)를 통해 로드하여 설정한다. 1536 이란 값을 로드하는 이유는 이미 앞에서 언급한 바와 같이 보호구간을 삽입할 때 단위 심볼중 유효 데이터(크기: 2048)의 마지막 512 개의 데이터를 보호구간으로 정하므로 결국, 1536∼2047 이 보호구간이 되기 때문이다. 따라서, 카운팅의 시작 시점을 1536 으로 정하여 상기 제 2 카운터(24)에서 카운팅을 수행하게 된다.

상기 제 2 카운터(24)에서 2047 까지 카운팅이 수행되면, 상기 제어 신호 발생부(10: 도 8 참조)로부터 제 2 제어 신호중 리셋 신호(도 12 의 (나) 참조)를 상기 어드레스 발생부(20)로 출력하게 된다.

상기 어드레스 발생부(20)로 입력된 리셋 신호는 상기 제 2 카운터(24)의 클리어 단자(CLR2)를 통해 제 2 카운터(24)로 입력되어, 상기 제 2 카운터(24)를 클리어 상태로 만든다. 클리어 상태가 된 상기 제 2 카운터(24)는 0 부터 카운팅을 시작하여 2047 까지 카운팅을 수행하게 된다.

보호 구간(크기: 512)을 삽입하기 위해 1536 부터 2047 까지 카운팅한 신호와 유효 데이터(크기: 2048)를 위해 0 부터 2047 까지 카운팅한 신호는 멀티플렉서(26: 도 9 참조)의 A 입력단자(A₀∼A₁₀)로 입력된다. 마찬가지로 보호 구간(크기: 512)을 삽입하기 위해 3584 부터 4095 까지 카운팅한 신호와 유효 데이터(크기: 2048)를 위해 2048 부터 4095 까지 카운팅한 신호는 상기 멀티플렉서(26: 도 9 참조)의 B 입력단자(B₀∼B₁₀)로 입력된다.

상기 제어 신호 발생부(10)로부터 발생된 제 2 제어 신호중 선택 신호(도 12 의 (마) 참조)가 하이 이면, 상기 멀티플렉서(26)의 A 입력단자(A₀∼A₁₀)로 입력된 1536 부터 2047 까지의 카운팅신호와 0 부터 2047 까지의 카운팅 신호가 읽기 어드레스 신호로 출력되고, 한편 상기 제 2 제어 신호중 선택 신호(도 12 의 (마) 참조)가 로우 이면, 상기 멀티플렉서(26)의 B 입력단자(B₀∼B₁₀)로 입력된 3584 부터 4095 까지의 카운팅 신호와 2048 부터 4095 까지의 카운팅 신호가 읽기 어드레스 신호로 출력된다(도 11 의 (다) 참조 및 도 12 의 (라) 참조).

상기 멀티플렉서(26)로부터 발생된 읽기 어드레스 신호에 따라 상기 메모리(30: 도 8 참조)에 저장된 데이터를 출력하게 되는데, 이때 최종적으로 출력되는 데이터는 보호 구간이 삽입된 데이터(도 11 의 (라) 참조)가 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에서는 보호구간이 삽입되기 때문에 쓰는 동작(Write)과 읽는 동작(Read) 사이의 클럭 레이트(clock rate) 차이가 발생하는데, 유럽 방송 시스템에 의하면 쓸 때에는 7.2 MHz, 읽을 때에는 9 MHz 로 하면 클럭 레이트를 맞출 수 있다.

상기에서 서술된 실시예는 모든 점에서 예시에 불과한 것이고, 이를 한정적으로 해석해서는 안되며, 단지 본 발명의 진정한 정신 및 범위내에 존재하는 변형예는 모두 본 발명의 청구 범위에 속하는 것이다.

이상에서 서술한 바와 같이 본 발명에 따르면 OFDM 변조시 다중 경로에 의한 왜곡을 제거하기 위해 보호구간을 삽입함에 있어서 간단한 어드레스 발생 규칙과 제어 신호를 이용하므로써 하드웨어를 효율적으로 구현할 수 있다는 데 그 효과가 있다.

Claims

제어 신호를 발생시키는 제어 신호 발생부와; 상기 제어 신호 발생부로부터의 제어 신호에 따라 단위 심볼중 유효 데이터 크기의 2 배 만큼씩 입력되는 데이터를 저장하기 위한 쓰기 어드레스 신호를 발생시키고, 단위 심볼중 유효 데이터의 1/4 크기를 갖는 유효 데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 정하여 그 유효 데이터의 앞부분에 삽입하기 위한 읽기 어드레스 신호를 발생시키는 어드레스 발생부; 및 상기 제어 신호 발생부로부터의 제어 신호가 입력되고, 상기 어드레스 발생부로부터의 쓰기 어드레스 신호에 따라 입력되는 데이터를 저장하고 상기 어드레스 발생부로부터의 읽기 어드레스 신호에 따라 저장된 데이터를 출력하는 메모리로 구성된 직교 주파수 분할 다중화 전송시스템의 보호구간 삽입 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 어드레스 발생부가, 리셋 신호를 입력받아 클리어 상태가 되고, 0 을 로드하여 카운팅을 수행한 후, 그 카운팅 신호를 쓰기 어드레스 신호로 출력하는 제 1 카운터와; 상기 제어 신호 발생부로부터 제어 신호를 입력받아 1536 이란 값을 로드하여 카운팅을 수행한 후, 그 카운팅 신호를 출력하고, 상기 제어 신호 발생부로부터 제어 신호를 입력받아 클리어 상태에서 카운팅을 수행한 후, 그 카운팅 신호를 출력하는 제 2 카운터; 및 상기 제어 신호 발생부로부터 제어 신호를 입력받아 A 단자로 입력된 카운팅 신호와 B 단자로 입력된 카운팅 신호를 교대로 선택하여 읽기 어드레스 신호로 출력하는 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 전송시스템의 보호구간 삽입 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제 1 카운터가 12 비트 2 진 카운터로 구현된 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 제 2 카운터가 11 비트 2 진 카운터로 구현된 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 멀티플렉서가 12 비트 2 대 1 멀티플렉서로 구현된 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화 전송 시스템의 보호구간 삽입 장치
입력되는 데이터를 쓰기 어드레스에 따라 단위심볼중 유효데이터 크기의 2 배 만큼씩 저장한 후, 읽기 어드레스에 따라 단위심볼중 유효데이터의 1/4 크기를 갖는 유효 데이터의 마지막 부분을 보호구간으로 출력하고, 이어서 단위 심볼중 유효 데이터를 출력하는 직교 주파수 분할 다중화 전송시스템의 보호구간 삽입 방법.