KR19990051722A - 멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차세대 이동통신인 IMT2000에서는 2Mbps이상의 고속 전송을 통해 음성 뿐 아니라 데이터 및 영상의 전송까지를 목표로 하고 있다. 멀티캐리어 코드분할 접속방식(MC-CDMA)은 신호를 다수의 부 반송파에 반복 전송하므로서 주파수 다이버시티 효과를 얻으며 주파수 선택적 패이딩채널을 겪으므로 버스트한 주파수 왜곡에 강한 특성을 지닌다. 그러나 레이크 수신기를 사용하여 지연된 다중 경로 신호를 이용하지 못하므로서 공간 다이버시티 효과를 얻기 어렵다. 또한, MC- DS-CDMA방식은 신호를 직,병렬 변환하므로서 신호주기를 확장시켜 자기 신호 간섭을 줄이고 있지만 각각의 부반송파에 서로 다른 데이터가 실리므로 주파수 다이버시티 효과를 얻지 못한다. 또한 주파수 선택적 무선 채널 환경에서 버스트 에러에 상대적으로 약한 특성을 갖는다. 따라서 본 발명에서는 MC-CDMA방식과 MC-DS-CDMA을 결합하여 상호간의 장점을 취하고 단점을 보안하는 새로운 구조이다. 본 발명은 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있으며 레이크 수신기를 이용하여 공간 다이버시티 효과를 동시에 얻을 수 있어 시스템 성능을 향상시키게 된다.

Description

멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법

본 발명은 멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차세대 이동통신인 IMT2000에서는 2Mbps이상의 고속 전송을 통해 음성 뿐 아니라 데이터 및 영상의 전송까지를 목표로 하고 있다. 또한, 코드분할 접속(CDMA)방식의 적용을 적극 고려하고 있으나, 코드분할 다중 접속방식은 신호전송이 고속이 될 수록 자기 신호간섭이 커지게 되며 보다 높은 PN발생기를 요구하게 된다. 따라서, 영상 및 데이터 서비스를 요구하는 10^-6이하의 비트 오율을 얻기 어려워진다. 이를 해결하기 위한 멀티 케리어-코드분할 다중 접속 방법은 신호를 다수의 부 반송파에 반복 전송하므로서 주파수 다이버시티 효과를 얻으며 주파수 선택적 패이딩채널을 겪으므로 버스트한 주파수 왜곡에 강한 특성을 지닌다. 그러나 레이크 수신기를 사용하여 지연된 다중 경로 신호를 이용하지 못하므로서 공간 다이버시티 효과를 얻기 어렵다.

또한, 멀티케리어-직접확산-코드분할 다중접속(MC-DS-CDMA)방식은 신호를 직/병렬 변환하므로서 신호주기를 확장시켜 자기 신호 간섭을 줄이고 있지만 각각의 부반송파에 서로 다른 데이터가 실리므로 주파수 다이버시티 효과를 얻지 못한다. 그리고, 주파수 선택적 무선 채널 환경에서 버스트 에러에 상대적으로 약한 특성을 갖는다.

따라서, 본 발명은 멀티케리어-코드분할 다중접속(MC-CDMA)방식과 멀티케리어-직접확산-코드분할 다중접속(MC-DS-CDMA)방식을 결합하므로서 각각의 장점을 취하고 각각의 단점을 보안하여 주파수 및 공간 다이버시티 효과를 동시에 갖게 되는 멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 직렬 데이터를 직/병렬 변환기를 이용하여 다수개의 병렬데이터로 변환하는 단계와, 상기 다수개의 병렬데이터를 다수개로 복사한 후 복사된 데이터 열에 따라 서로 다른 코드에 확산시키는 단계와, 상기 확산된 신호열을 최대한의 주파수 이격을 갖도록 인버스 디스크리트 푸리에 변환기를 이용하여 직교주파수 분할 다중 변조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 직.병렬 변환에서의 병렬신호갯수N와 복사 및 확산 블럭에서 복사갯수K를 정하는 것이 시스템 성능에 있어 중요한 문제이다. 따라서, 차세대이동통신(IMT2000)의 채널특성을 파악하여 병렬신호의 갯수 및 복사갯수를 최적화하고 각각의 복사 및 확산 블럭마다 동일한 코드 생성기를 이용하여 코드를 분배 시킴으로서 구조를 단순화하려 한다.

도 1은 본 발명에 따른 블럭 다이어그램.

도 2는 본 발명에 따른 복사 및 확산블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 직/병렬 변환기 20 :인버스 디스크리트 푸리에 변환기

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 입력신호를 병렬로 변환하므로서 신호길이가 확장되어 자기 신호간섭을 크게 감소시킨다. 또한 코드의 발생 및 수신단에서의 코드동기를 보다 쉽게 한다. 그리고 복사 및 확산블럭에서는 신호를 시간적으로 확산시킴으로서 수신단에서 레이크수신기를 사용하여 공간 다이버시티효과를 얻을 수 있다. 또한 확산된 신호를 OFDM변조할 때 복사된 동일한 신호를 최대 이격을 갖도록 부 반송파에 할당 함으로서 주파수 다이버시티효과를 얻을 수 있으며 주파수 선택적 채널에서의 버스트 에러에 강한 특성을 갖게 된다.

도 1에 도시된 바와같이 직.병렬 변환기(10)를 사용하며 입력신호를 N개의 병렬신호로 변환한다. 이때, 신호 비트는 N배만큼 확장된다. 확장된 신호는 도 2에 도시된 바와같이 K개로 복사된 후 서로 다른 코드에 확산된다. 이때 확산 코드는 주기J의 하다마드 왈쉬코드를 사용하며 전 주기가 아닌 복사되는 횟수에 따라 주기의 일부만이 사용된다. 확산되는 부 채널수을 K이라 한다면 주기J의 코드를 J/K의길이로 나눈 K개의 코드를 이용하여 복사된 신호를 확산한다.

C_m= {c_m,0, c_m,1, c_m,2, .......,c_m,K-1}

위에서 C_m은 주기 J의 하다마드 왈쉬코드 이며 이것을 복사된 출력 갯수K 만큼 코드를 분할한다. 이때 분할된 코드 길이는 L=J/K이 된다. 즉, 아래 [수학식]같이 코드길이가 L인 K개의 코드열로 분할된다.

[수학식]

C_m= { [C_m]₀, [C_m]₁, ... [C_m] _k ....., [C_m]_K-1}

[C_m] _k = { c_{m, k L}, c_{m, k L+1}, ......c_{m,( k +1)L-1}}

각각의 코드 열은 도 2에 도시된 바와같이 복사된 신호를 확산하며 도 1의 모든 복사 및 확산블럭에서 동일한 코드를 이용하여 신호를 확산한다. 확산된 신호열은 인버스 디스크리트 푸리에 변환기(이하, IDFT라 함;20)를 이용하여 OFDM변조되는데 이것은 각각의 부 반송파들 사이의 직교성을 보장하기 위한 방법이다. 이때, 복사 및 확산 블럭의 출력들이 서로 최대한의 주파수 이격을 가질 수 있도록 IDFT(20)에 입력한다. 예를 들어 도 1에서 n번째 복사 및 확산블럭의 출력 1은 IDFT(20)입력 n에 입력되고 출력2는 n+N, 출력 3은 n+2N, .... 출력 K는 n+N(K-1)에 입력된다. 즉, 각각의 출력은 N 의 주파수 이격을 갖게 된다. 이와 같이 동일한 복사 신호들이 최대 주파수 이격을 갖게 함으로서 주파수 다이버시티 효과를 극대화할 수 있다.

상술한 바와같이 본 발명은 차세대 이동통신인 IMT2000에서 요구하는 고속 데이터 서비스와 10^-6이하의 속도로 접속 서비스 품질을 보장하고, 2Mbps이상의 데이터 전송을 가능케 한다. 또한, 주파수 및 공간 다이버시티를 동시에 이용가능케 함으로서 전송 품질을 향상되고, IMT2000에서의 접속방식으로 적용하므로서 고속의 멀티미디어 서비스를 제공하는데 있어 문제가 되었던 자기신호 간섭을 최소화하고 공간 다이버시티와 주파수 다이버시티 효과를 동시에 얻으므로서 서비스의 신뢰도를 크게 높일 수 있다.

Claims (1)

1. 직렬 데이터를 직/병렬 변환기를 이용하여 다수개의 병렬데이터로 변환하는 단계와,

   상기 다수개의 병렬데이터를 다수개로 복사한 후 복사된 데이터 열에 따라 서로 다른 코드에 확산시키는 단계와,

   상기 확산된 신호열을 최대한의 주파수 이격을 갖도록 인버스 디스크리트 푸리에 변환기를 이용하여 직교주파수 분할 다중 변조하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티캐리어 변조방식을 이용한 직접확산-코드분할 다중접속 방법.