KR20000042359A - Transmitter for reverse directional link in communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통신 시스템에서 역방향 링크의 송신 장치에 관한 것으로서, 특히 다중 반송파-코드분할다중접속(Multi Carrier-Code Division Multiple Access) 방식을 이용하여 역방향 링크의 음성 트래픽과 데이터 트래픽을 전송하기 위한 송신 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission apparatus for a reverse link in a communication system, and more particularly, to a transmission apparatus for transmitting voice traffic and data traffic on a reverse link using a multi carrier-code division multiple access scheme. It is about.
일반적으로, 다중접속방식은 CDMA이지만 신호파형은 직교 주파수 분할다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiple) 원리를 이용한 MC-CDMA방식을 구현하고자 하는 이동 통신 시스템의 송신 장치에 사용하여 기저대역신호의 변조 방식으로 적용한다.In general, the multiple access method is CDMA, but the signal waveform is a modulation method of the baseband signal used in a transmission apparatus of a mobile communication system that intends to implement an MC-CDMA method using an Orthogonal Frequency Division Multiple (OFDM) principle. Apply to.
그러나, 이와 같은 종래의 변조 방식의 경우, 이동 환경의 채널 특성은 유선에 비해서 상당히 열악할 뿐만 아니라 특히 데이터의 전송 속도가 고속으로 갈수록 열화가 심해지는 문제점이 있었다.However, in the conventional modulation scheme, the channel characteristics of the mobile environment are notably poor compared to the wired line, and in particular, there is a problem that the deterioration worsens as the data transmission speed increases.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 밀리미터파 대역에서 주파수 대역폭이 40MHz로 주어졌을 때 32Mbps의 데이터 전송 속도를 갖는 이동통신 시스템의 역방향 링크의 송신 장치를 구현함에 있어, 주어진 채널 환경에 따른 최적화된 채널 부호화와 MC-CDMA 방식을 통한 채널 추정 및 보상을 하여 주므로써, 각 서비스에서 요구하는 에러 비트율을 만족하도록 데이터를 안정적으로 전송할 수 있는 송신 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, in the implementation of the reverse link transmission apparatus of the mobile communication system having a data transmission rate of 32Mbps when the frequency bandwidth is 40MHz in the millimeter wave band, The purpose of the present invention is to provide a transmission apparatus capable of stably transmitting data to satisfy an error bit rate required by each service by performing channel estimation and compensation through an optimized channel encoding and MC-CDMA scheme according to a given channel environment. have.
도 1은 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식을 이용하는 통신 시스템의 송신단의 구성도.1 is a configuration diagram of a transmitting end of a communication system using the MC-CDMA scheme to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식의 가변직교확산코드에 대한 설명도.2 is an explanatory diagram for a variable orthogonal spreading code of an MC-CDMA scheme to which the present invention is applied.
도 3은 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식의 데이터율에 대한 설명도.3 is an explanatory diagram for a data rate of the MC-CDMA system to which the present invention is applied.
도 4는 본 발명이 적용되는 음성 부호기의 개략 예시도.4 is a schematic illustration of a speech coder to which the present invention is applied.
도 5는 본 발명이 적용되는 컨벌루셔널 부호기의 구성 예시도.5 is an exemplary configuration diagram of a convolutional encoder to which the present invention is applied.
도 6은 본 발명에 적용되는 파일럿 반송파에 대한 설명도.6 is an explanatory diagram of a pilot carrier applied to the present invention.
도 7은 본 발명에 적용되는 역퓨리에변환 프레임의 구조도.7 is a structural diagram of an inverse Fourier transform frame applied to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 통신 시스템에서 역방향 링크의 송신 장치의 일실시예 구성도.8 is a configuration diagram of an embodiment of a reverse link transmission apparatus in a communication system according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 통신 시스템에서 역방향 링크의 송신 장치의 다른 실시예 구성도.9 is a configuration diagram of another embodiment of a reverse link transmitting apparatus in a communication system according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
811: 신호에러 변환부 812: 에러 확인부811: signal error converter 812: error checker
813: 컨벌루션 코더 814: 전송속도 동기화부813: convolutional coder 814: transmission rate synchronization unit
815: 신호에러 변환부 816: 변조부815: signal error converter 816: modulator
817: 채널 확산부 818, 819: 직/병렬 변환부817: channel spreader 818, 819: serial / parallel converter
820, 821: 주파수 동기화부 822: 역퓨리에변환부820, 821: frequency synchronization unit 822: inverse Fourier transform unit
823, 824: 반복신호 삽입부 825, 826: 병/직렬 변환부823, 824: repeating signal insertion section 825, 826: bottle / serial conversion section
827, 828: 동기화부 829, 830: D/A 변환부827, 828: Synchronizer 829, 830: D / A converter
831: 상향 변환부831: up-conversion unit
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 통신 시스템에서 음성 트래픽(voice traffic) 및 신호을 전송하는 역방향 링크의 송신 장치에 있어서, 전송하고자 하는 음성 트래픽(voice traffic) 및 신호를 부호하여 비트 에러율을 감소시키는 채널 부호화수단; 채널 부호화수단의 출력 신호를 소정의 왈시(Walsh)코드와 의사잡음코드를 이용하여 확산하는 채널 확산수단; 상기 채널 확산수단에 의해 확산된 제 1 및 제 2 채널의 신호를 변조하고, 소정의 사용자 동기 버스트(Burst) 신호에 맞추어 사용자와 기지국 간에 변조한 신호를 동기시키는 변조 및 동기화 수단; 및 소정의 반송파 신호에 따라, 상기 변조 및 동기화 수단으로부터 출력된 제 1 및 제 2 채널의 신호를 고주파 신호로 상향 변환하고, 상향 변환한 제 1 및 제 2 채널의 고주파 신호를 가산하여 송신하는 상향 변환수단를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for transmitting a reverse link for transmitting voice traffic and a signal in a communication system, thereby reducing a bit error rate by encoding a voice traffic and a signal to be transmitted. Channel encoding means; Channel spreading means for spreading the output signal of the channel encoding means by using a predetermined Walsh code and a pseudo noise code; Modulation and synchronization means for modulating the signals of the first and second channels spread by the channel spreading means and synchronizing the modulated signal between the user and the base station in accordance with a predetermined user synchronization burst signal; And an uplink for upconverting the signals of the first and second channels output from the modulating and synchronizing means into a high frequency signal according to a predetermined carrier signal, and adding and transmitting the uplinked high frequency signals of the first and second channels. Converting means.
또한, 본 발명은, 통신 시스템에서 데이터 트래픽 및 신호를 전송하는 역방향 링크의 송신 장치에 있어서, 전송하고자 하는 데이터 트래픽 및 신호를 부호화하여 비트 에러를 정정하는 비트에러 정정수단; 상기 비트 에러 정정수단으로부터 전달된 신호를 부호화하여 비트 에러율을 감소시키는 채널 부호화수단; 채널 부호화수단의 출력 신호를 소정의 왈시(Walsh)코드와 의사잡음코드를 이용하여 확산하는 채널 확산수단; 상기 채널 확산수단에 의해 확산된 제 1 및 제 2 채널의 신호를 변조하고, 소정의 사용자 동기 버스트(Burst) 신호에 맞추어 사용자와 기지국 간에 변조한 신호를 동기시키는 변조 및 동기화 수단; 및 소정의 반송파 신호에 따라, 상기 변조 및 동기화 수단으로부터 출력된 제 1 및 제 2 채널의 신호를 고주파 신호로 상향 변환하고, 상향 변환한 제 1 및 제 2 채널의 고주파 신호를 가산하여 송신하는 상향 변환수단을 포함한다.The present invention also provides a reverse link transmission apparatus for transmitting data traffic and signals in a communication system, comprising: bit error correction means for correcting bit errors by encoding data traffic and signals to be transmitted; Channel encoding means for encoding a signal transmitted from said bit error correction means to reduce a bit error rate; Channel spreading means for spreading the output signal of the channel encoding means by using a predetermined Walsh code and a pseudo noise code; Modulation and synchronization means for modulating the signals of the first and second channels spread by the channel spreading means and synchronizing the modulated signal between the user and the base station in accordance with a predetermined user synchronization burst signal; And an uplink for upconverting the signals of the first and second channels output from the modulating and synchronizing means into a high frequency signal according to a predetermined carrier signal, and adding and transmitting the uplinked high frequency signals of the first and second channels. Converting means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식을 이용하는 통신 시스템의 송신단의 구성도로서, 승산기(111 내지 11N, 121 내지 12N)들과, 가산기(132 내지 13N)들로 구성된다.1 is a block diagram of a transmitter of a communication system using the MC-CDMA scheme to which the present invention is applied, and includes multipliers 111 to 11N and 121 to 12N and adders 132 to 13N.
여기서, 코드의 길이는 서브캐리어(SUBCARRIER)의 수인 N과 같고 각 코드
임의의 코드
즉, 다음 [수학식 1]의 조건을 만족한다.That is, the following condition of [Equation 1] is satisfied.
여기서,
입력 데이터 심볼
MC-CDMA 신호는 한개의 데이터 심볼이
그리고, 각 서브캐리어들은
전송되는 신호는 이러한 가지(BRANCH)출력의 합으로 이루어지며, 이러한 과정을 통해 코드화된 데이터 심볼을 포함하는 서브캐리어를 갖는 멀티캐리어 신호를 산출하게 된다.The transmitted signal is made up of the sum of these BRANCH outputs, and this process yields a multicarrier signal having a subcarrier containing a coded data symbol.
도 1에서 처럼 전송되는 신호는 다음 [수학식 2]와 같이 수식으로 표현할 수 있다.As shown in FIG. 1, the transmitted signal may be expressed by an equation as shown in Equation 2 below.
여기서,
도 2는 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식의 가변직교확산코드에 대한 설명도로서, 도 1에서 데이터 심볼을 코드화하기 위해 사용되었던 직교확산코드를 구체적으로 정의하고, 이 직교확산코드를 사용하여 다양한 이동 멀티미디어 서비스 데이터를 제공하기 위한 가변직교확산코드의 알고리듬을 보여주는 것이다.FIG. 2 is an explanatory diagram of a variable orthogonal spreading code of an MC-CDMA scheme to which the present invention is applied, and specifically defines an orthogonal spreading code used to code a data symbol in FIG. 1 and uses the orthogonal spreading code. The algorithm shows a variable orthogonal spreading code for providing various mobile multimedia service data.
여기서, 직교확산코드로는 왈시-하다마드(Walsh-Hardamard) 코드를 사용하였으며, 이 코드는 매트릭스 연산으로 발생시킬 수 있다.Here, a Walsh-Hardamard code is used as an orthogonal spreading code, which can be generated by matrix operation.
이러한, 왈시-하다마드(Walsh-Hardamard) 코드 발생의 기본 매트릭스 단위는 다음 [수학식 3]과 같다.The basic matrix unit of the Walsh-Hardamard code generation is as shown in Equation 3 below.
이것을 기본 매트릭스로 하여 길이 2m의 왈시(Walsh) 코드는 다음 [수학식 4]와 같이 순환적인 매트릭스 연산으로 발생시키게 된다.Using this as the base matrix, Walsh codes having a length of 2 m are generated by a cyclic matrix operation as shown in Equation 4 below.
여기서, 매트릭스 Hn은 2n×2n크기를 가지며 2n-1×2n-1크기의 Hn-1매트릭스를 사용하여 구성된다. 매트릭스의 각 열은 각 사용자의 코드로 주어지게 된다.Here, the matrix H n has a size of 2 n × 2 n and is constructed using a H n-1 matrix having a size of 2 n-1 × 2 n-1 . Each column of the matrix is given a code for each user.
한편, 다양한 멀티미디어 서비스를 동시에 제공하기 위해서는 가변직교확산코드의 적용이 필요하다.Meanwhile, in order to simultaneously provide various multimedia services, it is necessary to apply a variable orthogonal spreading code.
전술한 왈시-하다마드(Walsh-Hardamard) 코드를 이용하여 가변직교확산코드를 생성할 수 있으며, 그 생성 알고리듬은 다음과 같다.A variable orthogonal spreading code can be generated using the aforementioned Walsh-Hardamard code, and the generation algorithm is as follows.
이때, 기본(최저 서비스 데이터)이 되는 서비스 데이터의 전송 속도를 R bps라 했을 때, 그의 N(즉, N=2k임, 여기서 k=정수임) 배가 속도의 데이터는 다음의 규칙에 의해 할당된다.In this case, when the transmission rate of the service data that is the basic (lowest service data) is R bps, the data of N (ie, N = 2 k , where k = integer) doubled rate data thereof is allocated according to the following rule. .
그리고, R bps 속도의 데이터에 I×I 왈시 코드의 하나를 할당하게 되면, NR bps의 데이터는 i번째
여기서, 사실상 i번째 코드만 사용된다.Here, only the i th code is actually used.
도 2에서는 알고리듬을 R=14.4 Kbps 속도의 데이터와 이의 4배가되는 57.6 Kbps 속도의 데이터를 예로 들어 설명하고 있다.In FIG. 2, the algorithm is described using data of R = 14.4 Kbps rate and data of 57.6 Kbps rate four times that of the example.
도 3은 본 발명이 적용되는 MC-CDMA 방식의 데이터율에 대한 설명도로서, 도 1에서 설명한 MC-CDMA 방식과 도 2에서 설명한 가변 직교확산코드를 이용하여 다양한 이동 멀티미디어 서비스를 제공하기 위해서 각 서비스 데이터를 전송 속도에 따라 주어진 주파수 대역폭에 사상시킨 것이다.FIG. 3 is an explanatory diagram of a data rate of the MC-CDMA scheme to which the present invention is applied. FIG. 3 is a diagram illustrating various mobile multimedia services using the MC-CDMA scheme described with reference to FIG. 1 and the variable orthogonal spreading code described with reference to FIG. Service data is mapped to a given frequency bandwidth according to the transmission speed.
멀티밴드는 5/10/20/40MHz로 구성되며, 채널간 간격의 단위가 된다. 주어진 최대 주파수 대역폭은 40MHz이며, 여기에 롤-오프율(roll-off factor)이 0.22인 저역통과필터를 사용하면 최대 가용한 주파수 대역폭은 32.768MHz가 된다.Multiband consists of 5/10/20 / 40MHz and is a unit of interchannel spacing. Given a maximum frequency bandwidth of 40 MHz, using a lowpass filter with a roll-off factor of 0.22, the maximum available frequency bandwidth is 32.768 MHz.
그리고, 본 발명에서 제공하고자 하는 서비스 데이터는 32K/64K/384K/1M/5M/10Mbps로 정했으며, 각 서비스 데이터는 순방향 에러 정정(FEC : forward error correction) 코딩과 채널 추정 및 보상을 위한 데이터가 더해져서 중간 단계의 전송 심볼로 일단 사상되며, 이후 가변직교확산을 거쳐 각 멀티밴드에 할당되게 된다.In addition, the service data to be provided in the present invention is set to 32K / 64K / 384K / 1M / 5M / 10Mbps, and each service data includes data for forward error correction (FEC) coding and channel estimation and compensation. In addition, it is mapped to a transmission symbol of an intermediate stage, and then assigned to each multiband through variable orthogonal spreading.
그리고, 5M/10Mbps의 고속의 서비스 데이터는 멀티코드를 할당하여 필요한 확산이득을 얻는다.High-speed service data of 5M / 10Mbps is allocated with multicode to obtain the necessary spreading gain.
도 4는 본 발명이 적용되는 음성 부호기의 개략 예시도이다.4 is a schematic illustration of a speech coder to which the present invention is applied.
도 4를 참조하면, 응답 부호기(Response Coder)는 음성 데이터에 대해서는 적용하지 않으며, 여기서는 갈로아체(GALOIS FIELD) GF(64)에서 정의된 (63, 59) 응답 부호기에서 15개의 정보 심볼을 잘라낸 (48,44) 단축(SHORTENED) 응답 부호기를 사용하였다.Referring to FIG. 4, the response coder does not apply to voice data, and in this case, 15 information symbols are cut out from the (63, 59) response coder defined in the GALOIS FIELD GF 64 ( 48,44) A SHORTENED response encoder was used.
그리고, 이 부호기의 원시 다항함수는 다음 [수학식 5]과 같이 표현된다.The primitive polynomial function of this encoder is expressed by the following [Equation 5].
이와 같은, 응답 부호기를 사용하면 2 심볼내에서는 에러 검출 및 정정이 가능하다.Using the response coder as described above allows error detection and correction within two symbols.
도 5는 본 발명이 적용되는 컨벌루셔널 부호기(CONVOLUTIONAL CODER)의 구성 예시도로서, D-플립플롭(411 내지 418)들과, 가산기(421, 422)들로 구성된다.5 is an exemplary configuration diagram of a convolutional coder to which the present invention is applied, and includes D-flip flops 411 to 418 and adders 421 and 422.
도 5에 도시된 바와 같이, 컨벌루셔널 부호화(convolutional coding)는 주로 전송 데이터가 음성인 경우와 데이터인 경우에 각각 다른 부호율(code rate)로 전송되는데, 여기서는 부호율 R을 '1/2'로 설정하여 사용한다.As shown in FIG. 5, convolutional coding is mainly performed at different code rates when the transmission data is voice and data, where the code rate R is '1/2'. Set to 'to use.
그리고, 구송자(constraint length) K는 '9'로 지정한다.In addition, the constraint length K is designated as '9'.
이러한, 컨벌루셔널 부호기의 생성 다항식은 다음 [수학식 6] 및 [수학식 7]와 같이 표현된다.The generated polynomial of the convolutional coder is expressed by Equation 6 and Equation 7 below.
도 6은 본 발명에 적용되는 파일럿 반송파에 대한 설명도로서, 본 발명에 적용되는 역퓨리에변환의 부반송파(subcarrier)를 나타내고 있다.6 is an explanatory diagram of a pilot carrier applied to the present invention, and shows a subcarrier of an inverse Fourier transform applied to the present invention.
여기서, 전체 부반송파의 수는 512개이며, 이중에서 파일럿 반송파(pilot carrier)는 8개 간격으로 삽입하여 전체 부반송파의 1/8을 차지하는 64개로 구성된다.Here, the total number of subcarriers is 512, of which pilot carriers are inserted into eight intervals and are 64 pieces, which occupy 1/8 of the total subcarriers.
그리고, 수신단에서는 이러한 파일럿 반송파를 이용하여 페이딩 채널(fading channel)의 영향으로 생긴 부반송파들의 위상 왜곡(phase offset)을 보상해 주므로써, 주파수 동기( frequency syncronization)를 맞추고 채널 추정 및 보상을 위해서 사용된다.In addition, the receiver uses the pilot carrier to compensate for phase offset of subcarriers caused by the fading channel, thereby adjusting frequency syncronization and used for channel estimation and compensation. .
도 7은 본 발명에 적용되는 역퓨리에변환 프레임의 구조도이다.7 is a structural diagram of an inverse Fourier transform frame applied to the present invention.
도 7에서, 반복신호 삽입(cyclic prefix)은 역퓨리에변환 프레임의 지연으로 생기는 프레임간의 간섭(interference)을 없애기 위하여 프레임의 48/512정도를 반복하도록하는 것이다.In FIG. 7, the cyclic prefix is to repeat about 48/512 of the frame to eliminate the interference between frames caused by the delay of the inverse Fourier transform frame.
도 8은 본 발명에 따른 통신 시스템에서 역방향 링크의 음성 트래픽 및 신호를 송신하는 송신 장치의 일실시예 구성도이다.8 is a configuration diagram of an embodiment of a transmitting apparatus for transmitting voice traffic and signals of a reverse link in a communication system according to the present invention.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 송신 장치는, 입력되는 음성 트래픽 및 신호의 버스트 에러를 랜덤(random) 에러로 변환하는 신호에러 변환부(811)와, 신호에러 변환부(811)로부터 출력된 신호에 발생된 에러 상태를 확인하는 에러 확인부(812)와, 에러 확인부(812)에 의해 확인된 에러 상태 값에 따라, 에러 확인부(812)로부터 전달된 신호를 컨벌루션(Converlution) 부호화하여 에러 비트율을 감소시키는 컨벌루션 코더(813)와, 컨벌루션 코더(813)의 출력신호에 소정의 신호를 삽입하여 전송하고자 하는 속도로 동기시키는 전송속도 동기화부(814)와, 전송속도 동기화부(814)로부터 전달된 신호의 버스트 에러를 랜덤 에러로 변환하는 신호에러 변환부(815)와, 신호에러 변환부(815)으로부터 전달된 신호를 변조하기 위한 변조부(816)와, 변조부(816)에 의해 변조된 I채널의 신호와 Q채널의 신호를 확산하기 위한 채널 확산부(817)와, 채널 확산부(817)에 의해 확산된 I채널 및 Q 채널의 직렬신호를 각각 병렬 신호로 변환하는 직/병렬 변환부(818, 819)들과, 직/병렬 변환부(818, 819)들로부터 출력된 신호에 각각 소정의 파일롯 심볼과 기준신호를 삽입하여 주파수를 동기시키는 주파수 동기화부(820, 821)들과, 주파수 동기화부(820, 821)들의 출력신호를 역퓨리에변환하기 위한 역퓨리에변환부(822)와, 역퓨리에변환부(823)로부터 전달된 신호에 반복되는 신호를 삽입하여 심볼간의 간섭을 제거하는 반복신호 삽입부(823, 824)들과, 반복신호 삽입부(823, 824)들로부터 출력된 직렬신호를 각각 병렬신호로 변환하는 병/직렬 변환부(825, 826)들과, 병/직렬 변환부(825, 826)들로부터 출력된 디지털 신호를 각각 사용자 동기 버스트 신호에 맞추어 사용자와 기지국 간에 동기시키는 동기화부(827, 828)들과, 동기화부(827, 828)들로부터 출력된 디지털 신호를 각각 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환부(829, 830)들과, D/A 변환부(829, 830)들로부터 출력된 I채널의 신호와 Q채널의 신호를 각각 고주파 신호로 상향 변환한 후, 상향 변환한 I채널 및 Q채널의 고주파 신호들을 가산하여 출력하는 상향 변환부(831)를 구비한다.As shown in FIG. 8, a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention includes a signal error converter 811 for converting a burst error of an input voice traffic and a signal into a random error, and a signal error conversion. The signal transmitted from the error checking unit 812 according to the error checking unit 812 for checking an error state generated in the signal output from the unit 811 and the error state value checked by the error checking unit 812. A convolutional coder 813 for reducing the error bit rate by convolutional coding, a transmission rate synchronization unit 814 for inserting a predetermined signal into the output signal of the convolutional coder 813, and synchronizing at a speed to be transmitted; A signal error converter 815 for converting the burst error of the signal transmitted from the transmission rate synchronization unit 814 into a random error, a modulator 816 for modulating the signal transmitted from the signal error converter 815; By the modulator 816 A channel spreader 817 for spreading the modulated I-channel signal and the Q-channel signal, and a serial signal for converting the serial signals of the I-channel and Q-channel spread by the channel spreader 817 into parallel signals, respectively. Frequency synchronization units 820 and 821 for synchronizing frequencies by inserting predetermined pilot symbols and reference signals into the signals output from the parallel converters 818 and 819 and the serial / parallel converters 818 and 819, respectively. And an inverse Fourier transform unit 822 for inverse Fourier transforming the output signals of the frequency synchronization units 820 and 821, and a signal that is repeated in the signal transmitted from the inverse Fourier transform unit 823, thereby interfering with the symbols. Repetitive signal insertion units 823 and 824 for removing the signals, parallel / serial conversion units 825 and 826 for converting serial signals outputted from the repetitive signal insertion units 823 and 824 into parallel signals, respectively; The digital signal output from the parallel / serial converters 825 and 826 respectively outputs a user synchronization burst signal. Synchronization units 827 and 828 for synchronizing between the user and the base station, and D / A converters 829 and 830 for converting digital signals output from the synchronization units 827 and 828 into analog signals, respectively; And up-convert the I-channel signal and the Q-channel signal output from the D / A converters 829 and 830 into high-frequency signals, respectively, and then add and output the high-frequency signals of the up-converted I-channel and Q-channel. An up-conversion unit 831 is provided.
채널 확산부(817)는, 변조부(816)로부터 출력된 I채널의 신호와 왈시코드를 승산하는 승산기(832)와, 변조부(816)로부터 출력된 Q채널의 신호와 왈시코드를 승산하는 승산기(833)와, 승산기(832)로부터 출력된 I채널의 신호와 I채널용 의사잡음코드를 승산하기 위한 승산기(834)와, 승산기(833)로부터 출력된 Q채널의 신호와 Q채널용 의사잡음코드를 승산하기 위한 승산기(835)로 이루어진다.The channel spreader 817 multiplies the Walsh code by the multiplier 832 that multiplies the Walsh code by the signal of the I channel output from the modulator 816, and the Walsh code by multiplying the Walsh code by the Q-channel signal output from the modulator 816. Multiplier 833, a multiplier 834 for multiplying the I-channel signal output from the multiplier 832, and a pseudo noise code for the I-channel, and a Q-channel signal and the Q-channel pseudo output from the multiplier 833. Multiplier 835 for multiplying the noise code.
상향 변환부(831)는, D/A 변환부(829)로부터 출력된 I채널의 기저대역 신호를 반송파와 혼합하여 고주파 신호로 상향 변환하는 상향 변환기(836)와, 반송파의 위상을 90°천이시키는 위상 천이부(837)와, D/A 변환부(829)로부터 출력된 Q채널의 기저대역 신호를 위상 천이부(837)를 통해 전달된 반송파와 혼합하여 상향 변환하는 상향 변환기(838)와, 상향 변환기(837)들의 출력신호를 가산하는 가산기(839)와, 가산기(839)의 출력신호를 필터링하여 잡음을 제거하는 필터(840)로 구성된다.The up-converter 831 includes an up-converter 836 that mixes the baseband signal of the I-channel output from the D / A converter 829 with a carrier wave and up-converts it to a high frequency signal, and shifts the phase of the carrier by 90 °. An up-converter 838 for converting the baseband signal of the Q channel output from the D / A converter 829 and the carrier wave transmitted through the phase shifter 837 to up-convert And an adder 839 for adding the output signals of the up-converters 837 and a filter 840 for filtering the output signal of the adder 839 to remove noise.
상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 역방향 링크의 송신 장치의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the reverse link transmitting apparatus of the present invention having the above structure will be described below.
신호에러 변환부(811)가 입력되는 음성 트래픽 및 신호의 버스트 에러를 랜덤(random) 에러로 변환하여 에러 비트율을 감소시키면, 에러 확인부(812)는 신호에러 변환부(811)로부터 전달된 신호에 발생된 에러 상태를 확인하게 되는데, 여기서 확인된 에러 상태는 컨벌루션 코더(813)로 전달된 다음 에러 비트율을 감소시키는데 이용된다.If the signal error converter 811 converts the burst error of the input voice traffic and signal into a random error to reduce the error bit rate, the error checker 812 receives the signal transmitted from the signal error converter 811. An error condition generated in step 2 is identified, which is passed to the convolutional coder 813 and then used to reduce the error bit rate.
그리고, 컨벌루션 코더(813)는 에러 확인부(812)를 통해 확인된 에러 상태에 맞추어 에러 확인부(812)로부터 전달된 신호를 컨벌루션(Converlution) 부호화하여 에러 비트율을 감소시킨다.The convolutional coder 813 reduces the error bit rate by convolutional coding the signal transmitted from the error checking unit 812 according to the error state confirmed by the error checking unit 812.
이렇게, 컨벌루션 코더(813)에 의해 부호화된 신호는 전송속도 동기화부(814)를 통해 전송하고자 하는 속도와 동기되어 신호에러 변환부(817)로 전달되고, 이어 신호에러 변환부(817)는 전달된 신호의 버스트 에러를 랜덤 에러로 변환하여 비트 에러율을 감소시킨다.In this way, the signal encoded by the convolutional coder 813 is transmitted to the signal error converter 817 in synchronization with the speed to be transmitted through the transmission rate synchronizer 814, and then the signal error converter 817 is transferred. The bit error rate is reduced by converting the burst error of the received signal into a random error.
이와 같이, 에러 비트율이 감소된 I채널 및 Q채널의 신호는 변조부(816)의 QPSK(QPSK : Quadrature Phase Shift Keying) 방식을 통해 변조된 다음, 채널 확산부(817)를 통해 확산된다.As such, the signals of the I channel and the Q channel having the reduced error bit rate are modulated by the quadrature phase shift keying (QPSK) method of the modulator 816 and then spread through the channel spreader 817.
이때, 확산된 I채널 및 Q채널의 직렬신호는 각각 직/병렬 변환부(818, 819)들을 통해 병렬신호로 변환된 다음 주파수 동기화부(820, 821)들로 전달된다.In this case, the spread I-channel and Q-channel serial signals are converted into parallel signals through serial / parallel conversion units 818 and 819, and then transmitted to the frequency synchronization units 820 and 821.
그리고, 주파수 동기화부(820, 821)는 각각 직/병렬 변환부(818, 819)들로부터 전달된 신호에 소정의 파일롯 심볼과 기준신호를 삽입하여 주파수 오프셋을 보정하므로써 주파수 동기를 맞추고, 채널을 추정하여 추정값을 보상하여 준다.The frequency synchronization units 820 and 821 adjust frequency synchronization by inserting a predetermined pilot symbol and a reference signal into the signals transmitted from the serial / parallel conversion units 818 and 819, respectively, and correcting the frequency offset. Estimates and compensates estimates.
역퓨리에변환부(822)는 주파수 동기화부(820,821)들로부터 전달된 신호를 역퓨리에변환하여 직교 주파수 분할다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiple) 신호를 발생한다.The inverse Fourier transform unit 822 inversely transforms the signal transmitted from the frequency synchronization units 820 and 821 to generate an Orthogonal Frequency Division Multiple (OFDM) signal.
반복신호 삽입(823, 824)들은 각각 역퓨리에변환부(823)로부터 전달된 신호에 반복되는 신호를 삽입하여 심볼간의 간섭을 제거하고, 이렇게 간섭이 제거된 병렬 신호는 각각 병/직렬 변환부(825, 826)들을 통해 직렬 신호로 변환된 다음 동기화부(827, 828)들로 전달된다.The repetitive signal insertions 823 and 824 respectively insert a repetitive signal into a signal transmitted from the inverse Fourier transform unit 823 to remove the interference between symbols. 825 and 826 are converted into serial signals and then passed to the synchronizers 827 and 828.
이어서, 동기화부(827, 828)들은 각각 병/직렬 변환부(825, 826)들로부터 출력된 병렬 신호를 사용자 동기 버스트 신호에 맞추어 사용자와 기지국 간에 동기시키고, 이어 D/A 변환부(829, 830)들은 각각 동기화부(827, 828)들로부터 출력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환시킨다.Subsequently, the synchronization units 827 and 828 synchronize the parallel signal output from the parallel / serial conversion units 825 and 826 between the user and the base station according to the user synchronization burst signal, and then the D / A conversion unit 829, 830 converts the digital signal output from the synchronization units 827 and 828 into an analog signal, respectively.
전술한 바와 같은 과정을 통해 전달된 I채널 및 Q채널의 기저대역 신호는 상향 변환부(831)를 통해 고주파 신호로 상향 변환되어 송신된다.The baseband signals of the I and Q channels transmitted through the above-described process are up-converted into the high frequency signals through the up-conversion unit 831 and transmitted.
도 9는 본 발명에 따른 통신 시스템에서 역방향 링크의 데이터 트랙픽 및 신호를 송신하는 송신 장치의 구성도로서, 도 8과 마찬가지로, 신호에러 변환부(811)와, 에러 확인부(812)와, 컨벌루션 코더(813)와, 전송속도 동기화부(814)와, 신호에러 변환부(815)와, 변조부(816)와, 채널 확산부(817)와, 직/병렬 변환부(818, 819)들과, 주파수 동기화부(820, 821)들과, 역퓨리에변환부(822)와, 반복신호 삽입부(823, 824)들과, 병/직렬 변환부(825, 826)들과, 동기화부(827, 828)들과, D/A 변환부(829, 830)들과, 상향 변환부(831)를 구비한다.FIG. 9 is a block diagram of a transmission apparatus for transmitting data and signals of a reverse link in a communication system according to the present invention. As in FIG. 8, a signal error converter 811, an error checker 812, and a convolution are performed. Coder 813, baud rate synchronizer 814, signal error converter 815, modulator 816, channel spreader 817, serial / parallel converters 818, 819 And frequency synchronization units 820 and 821, inverse Fourier transform unit 822, repetitive signal insertion units 823 and 824, parallel and serial converters 825 and 826, and synchronization unit 827 and 828, D / A converters 829 and 830, and an up-converter 831.
그리고, 도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 송신 장치는, 전송하고자 하는 데이터 트랙픽 및 신호를 부호화하여 비트 에러를 정정하는 비트에러 정정부(910)를 더 구비하고 있다.In addition, the transmission apparatus according to another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 9 further includes a bit error correction unit 910 for correcting a bit error by encoding a data traffic and a signal to be transmitted.
여기서, 비트에러 정정부(910)는 리드 솔로몬(Read Solomon) 코더를 이용할 수 있다.Here, the bit error correction unit 910 may use a Read Solomon coder.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described in detail according to the above preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 주어진 채널 환경에 따른 최적화된 채널 부호화와 MC-CDMA 방식을 통한 채널 추정 및 보상을 하여 주어 각 서비스에서 요구하는 에러 비트율을 만족하도록 데이터를 안정적으로 전송하므로써, 한 사용자에게 서비스될 수 있는 가능한 최대 데이터 전송속도는 10Mbps 정도가 되도록 하여 엠펙(MPEG)-2와 같은 디지털 영상 서비에 이르기까지 다양한 멀티미디어 서비를 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention provides an optimized channel encoding and channel estimation according to a given channel environment and the MC-CDMA scheme, thereby stably transmitting data to satisfy an error bit rate required for each service. The maximum possible data rate that can be serviced to the user is about 10Mbps, which can provide a variety of multimedia services ranging from digital video services such as MPEG-2.
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