KR20020056986A - 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기 Download PDF

Info

Publication number
KR20020056986A
KR20020056986A KR1020000087211A KR20000087211A KR20020056986A KR 20020056986 A KR20020056986 A KR 20020056986A KR 1020000087211 A KR1020000087211 A KR 1020000087211A KR 20000087211 A KR20000087211 A KR 20000087211A KR 20020056986 A KR20020056986 A KR 20020056986A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
ofdm
frame
signal
channel
Prior art date
Application number
KR1020000087211A
Other languages
English (en)
Inventor
김호
박종현
Original Assignee
박태진
삼성탈레스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박태진, 삼성탈레스 주식회사 filed Critical 박태진
Priority to KR1020000087211A priority Critical patent/KR20020056986A/ko
Publication of KR20020056986A publication Critical patent/KR20020056986A/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602Signal structure
    • H04L27/261Details of reference signals
    • H04L27/2613Structure of the reference signals
    • H04L27/26134Pilot insertion in the transmitter chain, e.g. pilot overlapping with data, insertion in time or frequency domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/01Equalisers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627Modulators
    • H04L27/2628Inverse Fourier transform modulators, e.g. inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649Demodulators
    • H04L27/265Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators

Abstract

데이타 심볼 내의 분산된 파일롯 부채널을 이용한 채널 추정 방식이 적용된 등화기를 가지는 OFDM 및 그 프레임 구조에 관한 것이다. 상기 OFDM 프레임은, 프레임 시작을 검출하기 위한 적어도 하나의 동기용 심볼과, 데이타 부반송파들와 파일롯 부반송파들이 교호적 혹은 무작위로 할당된 형태를 가지는 다수의 데이타 OFDM 심볼들로 구성되며, 한 프레임 내에서 모든 부채널들을 대표하기 위해 OFDM 심볼별로 서로 다르게 기준 파일롯 신호를 할당하여 변조하고, 수신된 OFDM 심볼에서 파일롯 부반송파에 대한 기준 파일롯 값으로부터 변화된 위상을 추출 후 보간하여 해당 OFDM 심볼의 채널을 추정하도록 등화하는 등화기를 갖고 복조를 행한다.

Description

직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및 분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기{MODULATOR AND DEMODULATOR USING DISPERSED PILOT SUBCHANNEL AND OFDM FRAME STRUCTURE IN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM}
본 발명은 프레임 단위로 데이타를 전송하는 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 데이타 심볼 내의 분산된 파일롯 부채널을 이용한 채널 추정 방식이 적용된 등화기를 가지는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 및 그 프레임 구조에 관한 것이다.
통상적으로, OFDM 방식은 여러 개의 반송파를 가지는 변조방식의 일종으로 다중경로 간섭을 받는 환경이나 페이딩(fading)의 영향을 받는 이동수신 환경에서 뛰어난 성능을 발휘하는 변복조 방식으로 알려져 있다. 상기와 같은 OFDM에 오류정정능력을 주기 위해 채널부호화를 더한 방식을 COFDM(Coded OFDM)이라고 한다. OFDM 방식은, 전송대역폭과 전송율이 같다고 할 때 단일반송파 방식과 비교하면, 송신데이타를 N개의 반송파로 분산하여 보내는 경우에 전송심볼 1개당 지속시간은 단일반송파 방식의 약 N배가 되어 전송심볼 1개당 지속시간이 길어지기 때문에 시간축상에서 약간의 가드인터벌을 부가하기만 하면 다경로 간섭이 있어도 전송특성의 열화를 막을 수 있는 특징을 가지고 있다. 또한, 데이타를 전송대역 전체에 분산해서 보내기 때문에, 어느 특정 주파수대에 방해신호가 존재하더라도 그 영향을 받는 것은 일부의 데이타에 한정되므로 인터리브(interleave)와 오류정정부호에 의해 효과적으로 특성을 개선할 수 있다. 상기와 같은 특징을 갖는 OFDM 통신 시스템에서 전송되는 프레임의 구조를 살피면 하기 도 1과 같다.
도 1은 종래의 기술에 의한 OFDM 프레임 구조를 도시한 것으로, N+1 OFDM 심볼로 구성된 프레임을 나타낸 것이다. 여기서 N은 데이타 심볼의 개수이며, +2는 동기용 심볼과 파일롯 심볼을 각각 의미한다. 도 1에 도시된 하나의 OFDM 심볼은 n개의 부반송파(sub-carrier)로 이루어져 있다. 동기용 OFDM 심볼은 매 프레임 동기를 맞추는데 사용되며, 파일롯(pilot symbol)은 데이타 OFDM 심볼의 등화를 위한 채널 추정용으로 사용된다. 데이타 OFDM 심볼은 실제 전송될 데이타들을 실어 전송하는데 이용된다. 상기 도 1과 같은 OFDM 프레임을 전송하고 수신하는 OFDM 송수신 시스템, 특히 OFDM 수신파트에는 수신된 OFDM 데이타 심볼을 등화하기 위한 등화기를 가지고 있으며, 이러한 등화기의 구조를 살피면 하기 도 2와 같다.
도 2는 종래의 기술에 의한 파일롯 OFDM 심볼을 이용한 등화기 구조를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 두 개의 FFT(fast Fourier transform)부(12, 14)들 각각은 수신된 OFDM 심볼 데이타를 병렬 데이타로서 출력하는 회로, 예를 들면, 직렬-병렬 변환회로 등으로부터 출력되는 파일롯 OFDM 심볼(piot OFDM symbol)과 데이타 OFDM 심볼(data OFDM symbol)을 고속 푸리에 변환하여 N개의 부채널 데이타 k(0), K(1),…K(n-1), K(n)로 변환하여 각각의 출력노드에 접속된 제1, 제2멀티플렉서(16, 18)로 각각 제공한다.
제1 및 제2멀티플렉서(16, 18)들 각각은 파일롯 OFDM 심볼 선택신호(pilot OFDM symbol selection signal)(POFDMS)와 데이타 OFDM 심볼 선택신호(data OFDM symbol selection signal)(DOFDMS)의 입력에 각각 응답하여 N개의 파일롯 심볼의부채널 데이타 k(n)(여기서 n은 0,1,2,3 등의 자연수)와 N개의 데이타 심볼의 부채널 데이타 k(n)를 각각 선택 하여 출력 채널 추정부(20)와 채널 보상부(22)로 각각 공급한다.
상기 채널 추정부(20)는 N개의 부반송파들로 이루어지는 파일롯 심볼 k(n)를 입력하여 각각의 부반송파들에 대한 채널 상태를 추정하여 채널 개수 h(0)…h(n)를 채널 추정 계수 저장부(24)로 공급한다. 상기 채널 추정 계수 저장부(24)는 상기 채널 추정부(20)로부터 출력되는 N개의 부반송파들에 대한 채널 추정 계수 h(n)를 저장한 후, 데이타 심볼이 선택될 때 채널 보상부(22)의 또다른 입력으로 제공한다. 상기 채널 보상부(22)는 상기 제2멀티플렉서(18)로부터 출력되는 N개의 데이타 부채널 데이타 k(n)에 상기 채널 추정 계수 저장부(24)로부터 각각 출력되는 N개의 파일롯 채널의 부반송파에 대한 채널 추정 계수 h(n)를 각각 곱하여 채널 효과를 보상하여 각 채널의 데이타 d(n)를 출력한다.
도 2와 같은 종래의 등화 장치는 한 프레임 시간동안 모든 부채널들의 채널 효과가 일정해야만 정확한 등화과정이 이루어진다. 그러나, 실제 무선 통신 시스템에서는 멀티패스페이딩(multi pass fading) 효과 등에 의하여 한 프레임 시간 동안 각 OFDM 심볼 별로 서로 다른 채널 효과가 나타날 수 있다. 따라서, 하나의 파일롯 심볼만으로 각 부채널 데이타들의 채널 효과를 추정하여 뒤에 따라로는 데이타 심볼들을 등화하였을 경우, 정확한 등화과정을 수행할 수 없게 되는 문제가 야기된다.
따라서, 본 발명의 목적은 프레임의 데이타의 등화를 용이하게 하는 OFDM 프레임 구조를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 데이타 OFDM 심볼의 파일롯 부채널들을 이용한 채널 추정 방식을 이용하여 한 프레임 동안의 모든 채널 추정이 가능하도록 하는 OFDM 통신 시스템의 등확기를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 데이타 OFDM 심볼의 파일롯 부채널들을 이용한 채널 추정 방식을 이용하여 한 프레임 시간동안에 따라 변화하는 채널 영향이 존재할 경우 정확하게 프레임 데이타를 등화할 수 있는 OFDM 등화기를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임 검출을 위해 사용되는 적어도 하나의 동기용 심볼과, 데이타 부반송파들과 파일롯 부반송파들이 교호적 혹은 무작위로 할당된 형태를 가지는 데이타 심볼들이 적어도 n개 이상으로 구성되어 있다.
또한, 본 발명의 원리에 의한 OFDM 변조기는 직렬로 입력되는 데이타 스트림(data stream)을 QPSK(quardrature-phase shift keying) 혹은 QAM(quardrature Amplitude modulation) 신호로 매핑하여 출력하는 신호 매핑기와, 상기 QPSK 혹은 QAM신호로 매핑된 직렬 데이타 스트림을 병렬 데이타로 변환하고, 상기 병렬 변환된 데이타에 기준 파일롯 신호(reference pilot signal)를 삽입하여 출력하는 직렬/병렬 변환기와, 상기 직렬/병렬 변환기에 기준 파일롯 신호를 공급하는 기준 파일롯 신호 삽입기와, 상기 기준 파일롯 신호가 삽입된 신호를 역 고속 푸리에 변환하여 출력하는 IFFT(Inverse fast Fourier transform)부와, 상기 IFFT과정을 거친 신호에 보호구간을 삽입하여 OFDM변조된 신호를 출력하는 가드 삽입기(guard inserter)로 구성된다. 상기와 같이 구성된 OFDM 변조기는, 직렬로 입력되는 데이타 스트림을 QPSK 혹은 QAM 신호로 매핑하여 병렬 데이타로 변환된다. 이때, 상기 "1" 혹은 "-1"의 값에 신호 매핑된 기준 파일롯이 추가되고 IFFT 과정을 거친 후 보호 구간이 삽입되어 OFDM 변조가 이루어진다. 이와 같은 OFDM 변조에 의해 데이타 OFDM 심볼들 각각에는 데이타 이외 정확한 복호를 위한 파일롯 부채널 반송파가 할당되어 전송됨을 알 수 있다. 상기에서 기준 파일롯 신호의 삽입은 데이타 심볼별로 서로 다르게 할당하여 한 프레임내에서 모든 부채널들을 대표할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, OFDM 복조기는; 한 프레임의 OFDM 수신신호의 입력에 응답하여 상기 수신 프레임으로부터 프레임동기패턴을 검출하여 프레임의 시작점을 찾아 FFT 윈도우 위치를 복원하는 FFT윈도우 위치복원부와; 상기 프레임 동기가 검출된 프레임 수신 신호를 미세 주파수 복원하여 출력하는 미세 주파수 동기부와; 상기 프레임 동기 검출 및 미세 주파수가 복원된 프레임 수신 신호를 고속 푸리에 변환하여 데이타 OFDM 심볼 단위로 출력하는 FFT부와; 상기 출력되는 데이타 OFDM 심볼에 삽입된 파일롯 신호를 심볼 단위로 검출하고 이를 미리 설정된 기준 파일롯 신호와 비교하여 변화된 위상(phase)을 검출하고, 그 위상 변화의 검출에 따라 채널 추정계수를 발생하여 데이타 OFDM 심볼의 부채널 데이타를 보상하여 출력하는 등화기와; 등화된 데이타 OFDM 심볼의 부채널 데이타들의 잔류 주파수를 보상하여 출력하는 잔류주파수 보상부를 포함하여 구성된다. 상기와 같이 구성된 OFDM 복조기는 수신된 OFDM 심볼세어 파일롯 부반송파에 대한 기준 값으로부터 변화된 위상을 추출한 후 보간(interpolation)하여 해당 OFDM 심볼의 채널을 추정하므로써 한 프레임 시간동안에 따라 변화하는 채널이 존재하는 경우에도 등화과정의 오류를 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 의한 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면.
도 2는 종래의 기술에 의한 파일롯 OFDM 심볼을 이용한 등화기 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면.
도 4는 OFDM 통신 시스템의 데이타 OFDM 심볼의 스펙트럼을 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템 변조부의 블럭도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템 복조부의 블럭도를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 등화기의 블럭도를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정부의 블럭도를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 OFDM 변복조 시스템 및 본 발명에 따른 OFDM 프레임의 구조에 의한 데이타 송수신 및 등화과정이 설명될 것이다. 또한, 다음의 설명에서, 그러한 구성에 대한 상세한 항목들이 본 발명의 보다 철저한 이해를 제공하기 위해 자세하게 설명된다. 그러나, 당해 기술분야에 숙련된 자들에게 있어서는 본 발명이 이러한 상세한 항목들이 없이도 실시될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 프레임 구조를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 이는 N(데이타 OFDM 심볼의 개수)+1개의 OFDM 심볼로 이루어진 OFDM 프레임의 구조를 나타낸다. 상기에서 동기용 심볼은 프레임 검출을 위해 사용되는 하나의 심볼이며, N개의 데이타 심볼(Data1…DataN)들은 데이타 부반송파들와 파일롯 부반송파들이 교호적 혹은 무작위로 할당된 형태를 가지는 심볼들이다. 이러한 내용은 하기의 도 4에 의해 보다 명확할 것이다.
도 4는 OFDM 통신 시스템의 데이타 OFDM 심볼의 스펙트럼을 도시한 도면이다. 도 4에서, 실선은 데이타 부반송파이고 파선은 파일롯 부반송파을 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이 하나의 OFDM 심볼은 다수의 부반송파로 구성되며, OFDM 심볼내의 파일롯 부반송파의 위치를 다르게 할 수 있음에 유의 하여야 한다. 이러한 OFDM 심볼의 전송은 하기 도 5에 도시된 OFDM 변조부에 의해 실행된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템 변조부의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 신호 매핑부(26)는 직렬로 입력되는 데이타 스트림(data stream)을 QPSK(quardrature-phase shift keying) 혹은 QAM(quardrature Amplitude modulation) 신호로 매핑하여 출력노드에 접속된 직렬/병렬 변환기(28)로 공급한다. 상기 직렬/병렬 변환기(28)는 상기 QPSK 혹은 QAM신호로 매핑된 직렬 데이타 스트림을 병렬 데이타로 변환하고, 또다른 단자로 입력되는 기준신호 파일롯 신호를 상기 병렬 데이타에 삽입한다. 이때, 상기 직렬/병렬 변환기(28)의 또다른 단자에 접속된 기준 파일롯 삽입기(30)는 "1" 혹은 "-1"로 신호 매핑된 기준 파일롯 신호를 소정의 주기로 상기 직렬/병렬 변환기(28)로 공급한다. 따라서, 상기 직렬/병렬 변환기(28)로부터는 데이타에 기준 파일롯 신호가 삽입된 형태의 데이타를 출력하게 된다. 도 5에 도시된 IFFT(Inverse fast Fourier transform)부(32)는 상기와 같은 동작에 의해 기준 파일롯 신호가 삽입된 신호를 역 고속 푸리에 변환하여 출력단에 접속된 가드삽입기(guard inserter)(34)로 공급한다. 상기 가드 삽입기(34)는 역 고속 푸리에 변환된 데이타에 보호구간을 삽입하여 OFDM 변조된 데이타 심볼을 출력한다. 이와 같은 OFDM 변조에 의해 데이타 OFDM 심볼들 각각에는 도 4에 도시된 바와 같이 이타 이외 정확한 복호를 위한 파일롯 부채널 반송파가 할당되어전송됨을 알 수 있다. 이때, OFDM 시스템에서 등화를 위해 OFDM 심볼 N개의 부반송파중 M개(여기서 M과 N의 관계는 N〉M이다.)의 부반송파에 기준 파일롯 값을 할당한다.
상기 도 5와 같은 구성에 의해 하나의 동기용 심볼과, 데이타 부반송파와 파일롯 부반송파가 중첩되어진 데이타 심볼들로 이루어진 OFDM 프레임 데이타들은 하기 도 6과 같은 구성을 갖는 OFDM 복조기에 의해 정확하게 복조가 이루어지며, 상세한 동작을 하기와 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 시스템 복조부의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 6에서, FFT 윈도 위치 복원부(36)는 도 3과 같은 한 프레임의 OFDM 수신신호의 입력에 응답하여 상기 수신 프레임으로부터 프레임 동기 심볼을 검출하여 그 프레임의 시작점을 찾아 FFT 윈도우 위치를 복원하여 미세 주파수 동기부(38)로 입력시킨다. 상기 미세 주파수 동기부(38)는 상기 FFT 윈도우 위치 복원부(36)로부터 출력되는 동기 검출되어 출력되는 프레임 수신 신호의 미세 주파수를 복원하여 FFT부(40)로 제공한다. 상기 FFT부(40)는 상기 프레임 동기 검출 및 미세 주파수가 복원된 프레임 수신 신호를 고속 푸리에 변환하여 데이타 OFDM 심볼 단위로 출력한다.
상기 FFT부(40)의 출력에 접속된 등화기(42)는 상기 심볼 단위로 입력되는 데이타 OFDM 심볼에 파일롯 신호, 파일롯 부반송파를 심볼 단위로 검출하고 이를 미리 설정된 기준 파일롯 신호와 비교하여 변화된 위상을 검출한다. 또한, 상기 등화기(42)는 상기 검출된 변화 위상에 따라 채널을 추정하여 보간(interpolation)하므로써 채널 추정 계수를 구한다. 이후, 상기 등화기(42)는 수신되는 데이타 OFDM 심볼로부터 파일롯 부반송파의 채널 데이타가 제거된 데이타 부반송파의 데이타와 상기 추정된 채넝 추정 계수를 곱하여 심볼 단위로 채널 보상된 데이타를 잔류 주파수 보상부(44)로 공급한다.
상기 잔류 주파수 보상부(44)는 심볼단위로 등화된 데이타의 잔류 주파수를 보상하여 출력하며, 그 출력에 접속된 병렬/직렬 변환부(46)는 병렬로 입력되는 데이타를 직렬의 데이타로 변환하여 OFDM 복조된 데이타를 출력하게 된다. 따라서, 상기 도 6과 같이 구성된 OFDM 복조부는 수신된 OFDM 심볼에서 파일롯 부반송파에 대한 기준 값(기준 파일롯 신호)로부터 변화된 위상을 추출한 후 보간하여 해당 OFDM 심볼의 채널을 추정하여 등화하므로써 한 프레임의 시간동안 변화하는 채널이 존재하는 경우라도 오류 없이 등화를 할 수 있게 된다.
상기 도 6에 도시된 등회기(42)의 구체적인 동작을 하기 도 7 및 도 8의 구성을 참조하여 설명하며, 이러한 구성 및 작용의 설명에 의해 본 발명의 실시예에 따른 등화 동작이 보다 명확히 이해될 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 등화기의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 FFT부(40)가 전술한 바와 같이 입력되는 데이타 하나의 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환하여 N개의 부채널 데이타 k(0), K(1),…K(n-1), K(n)를 출력하면, 이는 출력노드에 접속된 파일롯 부채널 추출부(50)로 입력된다. 이때, 상기 FFT부(40)로부터 출력되는 N개의 부채널 데이타 k(0), K(1),…K(n-1), K(n)들은 도 4에서 나타낸 바와 같이 데이타 채널의 부반송파와 파일롯 채널의 부반송파가 혼합된 데이타들이다. 즉, 상기 파일롯 부채널 추출부(50)는 FFT부(40)를 통과한 데이타를 입력으로 받아 OFDM 심볼 단위로 파일롯 채널을 추출하여 출력하는 것이다.
상기 파일롯 부채널 추출부(50)는 입력되는 N개의 부채널 데이타 k(0), K(1),…K(n-1), K(n)들중 파일롯 부채널 데이타들만을 추출하여 채널 추정부(52)로 공급한다. 이때, 상기 채널 추정부(52)에는 또다른 단자로 입력되는 기준 파일롯 값(48)과 상기 추출된 OFDM 심볼의 파일롯 데이타들을 비교하여 변화된 위상을 구하여 채널을 추정하고, 보간하여 채널 추정 계수 h(0)…h(n)를 채널 추정 계수 저장부(54)에 입력시킨다.
상기 채널 계수 저장부(54)는 상기 채널 추정부(20)로부터 출력되는 N개의 부반송파들에 대한 채널 추정 계수 h(i)(여기서 i는 0, 2, 3 등의 자연수)를 저장하여 채널 보상부(56)의 또다른 입력으로 제공한다. 상기 채널 보상부(56)는 상기 파일롯 부채널 추출부(50)로부터 출력되는 OFDM 심볼의 부채널 데이타 k(0), K(1),…K(n-1), K(n)에 상기 채널 추정 계수 저장부(54)로부터 출력되는 채널 추정 계수 h(0)…h(n)를 곱하여 채널 보상된 데이타 d(0),…d(n)를 출력한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정부(52)의 블럭도를 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 채널 추정기(58)은 OFDM 심볼로 추출된 파일롯 데이타와 기준 파일롯 값을 비교하여 변화된 위상에 따라 채널을 추정하여 그 데이타를 보간부(60)로 공급한다. 상기 보간부(60)은 입력되는 채널 추정 데이타를 보간하여 보간된 채널 추정 계수 k'(0)…k'(n)를 인접채널 평균기(62)로 공급하며, 인접채널 평균기(62)는 입력되는 채널 추정 계수 k'(0)…k'(n)를 한 프레임내의 모든 OFDM심볼 추정 계수의 평균으로 구하여 채널 추정 계수 h(0),…h(n)를 채널 추정 계수 저장부(54)로 공급한다. 이때, 상기에서는 설명하지 않았으나, 상기 인접 채널 평균기(62)는 OFDM 심볼에 가중치를 두어 각 심볼 마다 서로 다른 채널 추정을 적용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 데이타 심볼의 파일롯 부채널들을 이용하여 보간 방법에 의해 심볼 단위로 채널을 추정할 수 있고, OFDM 심볼마다 파일롯 위치를 다르게 배치하여 모든 OFDM의 평균을 취함으로써 전 부채널들을 대표하는 채널 추정이 가능하다. 또한, OFDM 심볼마다 가중치를 두어 채널 추정 계수를 구함으로써 시간에 따라 급격히 변화하는 채널 영향에 대한 정확한 등화 과정을 수행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조에 있어서,
    프레임 시작을 검출하기 위한 적어도 하나의 동기용 심볼과, 데이타 부반송파들와 파일롯 부반송파들이 교호적 혹은 무작위로 할당된 형태를 가지는 다수의 데이타 OFDM 심볼들로 구성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조.
  2. 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기에 있어서,
    직렬로 입력되는 데이타 스트림를 QPSK 혹은 QAM신호로 매핑하여 출력하는 신호 매핑기와,
    상기 QPSK 혹은 QAM신호로 매핑된 직렬 데이타 스트림을 병렬 데이타로 변환하고 상기 병렬 변환된 데이타에 기준 파일롯 신호를 삽입하여 출력하는 직렬/병렬 변환기와,
    상기 직렬/병렬 변환기에 기준 파일롯 신호를 공급하는 기준 파일롯 신호 삽입기와,
    상기 기준 파일롯 신호가 삽입된 신호를 역 고속 푸리에 변환하여 출력하는IFFT부와,
    상기 IFFT과정을 거친 신호에 보호구간을 삽입하여 OFDM변조된 신호를 출력하는 가드 삽입기를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 변조기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기준 파일롯 신호 삽입기는 한 프레임내에서 모든 부채널들을 대표하기 위해서 OFDM 심볼별로 서로 다르게 기준 파일롯 신호를 할당하여 삽입함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 변조기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기준 파일롯 신호 삽입기는 OFDM 심볼 N개의 부반송파중 M개의 부반송파에 기준 파일롯 신호 값을 할당함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 변조기.
    단, 상기에서 N〉M임.
  5. 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 분산 파일롯 부채널을 이용한 복조기에 있어서,
    한 프레임의 OFDM 수신신호의 입력에 응답하여 상기 수신 프레임으로부터 프레임동기패턴을 검출하여 프레임의 시작점을 찾아 FFT 윈도우 위치를 복원하는 FFT윈도우 위치복원부와;
    상기 프레임 동기가 검출된 프레임 수신 신호를 미세 주파수 복원하여 출력하는 미세 주파수 동기부와;
    상기 프레임 동기 검출 및 미세 주파수가 복원된 프레임 수신 신호를 고속 푸리에 변환하여 데이타 OFDM 심볼 단위로 출력하는 FFT부와;
    상기 출력되는 데이타 OFDM 심볼에 삽입된 파일롯 신호를 심볼 단위로 검출하고 이를 미리 설정된 기준 파일롯 신호와 비교하여 변화된 위상(phase)을 검출하고, 그 위상 변화의 검출에 따라 채널 추정계수를 발생하여 데이타 OFDM 심볼의 부채널 데이타를 보상하여 출력하는 등화기와;
    등화된 데이타 OFDM 심볼의 부채널 데이타들의 잔류 주파수를 보상하여 출력하는 잔류주파수 보상부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 분산 파일롯 부채널을 이용한 복조기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 등화기는, 상기 FFT부로부터 출력되는 데이타 OFDM 심볼의 N개의 부채널 데이타들을 입력하여 파일롯 부채널 및 데이타 부채널 데이타를 분리하여 출력하는 파일롯 부채널 추출부와,
    상기 분리된 파일롯 부채널 데이타와 미리 설정된 기준 파일롯 값을 비교하여 변화된 위상을 구하여 채널을 추정하고, 보간하여 채널 추정 계수들을 발생하는채널 추정부와,
    상기 채널 추정부로부터 출력되는 N개의 부반송파들에 대한 채널 추정 계수를 저장하여 출력하는 채널 계수 저장부와,
    상기 분리 추출된 데이타 부채널 데이타와 상기 N개의 부반송파들에 대한 채널 추정계수를 곱하여 채널 보상된 데이타를 출력하는 채널 보상부를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 분산 파일롯 부채널을 이용한 복조기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 채널 추정부는, 채널 추정된 값을 보간하는 보간기를 더 구비함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 분산 파일롯 부채널을 이용한 복조기.
KR1020000087211A 2000-12-30 2000-12-30 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기 KR20020056986A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000087211A KR20020056986A (ko) 2000-12-30 2000-12-30 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020000087211A KR20020056986A (ko) 2000-12-30 2000-12-30 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020056986A true KR20020056986A (ko) 2002-07-11

Family

ID=27690096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000087211A KR20020056986A (ko) 2000-12-30 2000-12-30 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20020056986A (ko)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007073116A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for demodulating broadcast channel by using synchronization channel at ofdm system with transmit diversity and transmitting/receiving device therefor
KR100744525B1 (ko) * 2006-01-13 2007-08-01 엘지전자 주식회사 등화기
CN100355255C (zh) * 2006-04-29 2007-12-12 北京理工大学 基于统计平均的大搜索范围ofdm系统载波同步方法
KR100827064B1 (ko) * 2006-01-18 2008-05-02 삼성전자주식회사 Ofdm 기반 셀룰러 무선통신시스템의 동기 신호 송신 방법 및 장치
KR100852277B1 (ko) * 2002-10-19 2008-08-18 삼성전자주식회사 Ofdm 수신시스템의 동기획득시간을 단축시킬 수 있는ofdm 전송시스템 및 그 방법
KR100927919B1 (ko) * 2006-11-01 2009-11-19 엘지전자 주식회사 파일럿 할당 방법
KR100987244B1 (ko) * 2003-07-25 2010-10-12 에스케이 텔레콤주식회사 Ofdm 방식의 무선 랜 시스템에서의 데이터 전송 방법
US8134914B2 (en) 2004-12-10 2012-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Subcarrier allocation apparatus and method, subcarrier de-allocation apparatus and method in OFDM system
KR101137329B1 (ko) * 2005-06-15 2012-04-19 엘지전자 주식회사 다중 반송파 시스템에서의 부반송파 할당 방법 및 그 장치
US8520751B2 (en) 2006-11-09 2013-08-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Channel estimation apparatus and method using linear/nonlinear average in wireless telecommunication system
KR101388361B1 (ko) * 2008-09-30 2014-04-23 퀄컴 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 중계 동작을 지원하기 위한 기술들
US9203564B2 (en) 2008-10-20 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Data transmission via a relay station in a wireless communication system

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100852277B1 (ko) * 2002-10-19 2008-08-18 삼성전자주식회사 Ofdm 수신시스템의 동기획득시간을 단축시킬 수 있는ofdm 전송시스템 및 그 방법
KR100987244B1 (ko) * 2003-07-25 2010-10-12 에스케이 텔레콤주식회사 Ofdm 방식의 무선 랜 시스템에서의 데이터 전송 방법
US8134914B2 (en) 2004-12-10 2012-03-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Subcarrier allocation apparatus and method, subcarrier de-allocation apparatus and method in OFDM system
KR101137329B1 (ko) * 2005-06-15 2012-04-19 엘지전자 주식회사 다중 반송파 시스템에서의 부반송파 할당 방법 및 그 장치
US9444592B2 (en) 2005-06-15 2016-09-13 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for allocating a plurality of data symbols in a wireless communication system
US9794034B2 (en) 2005-06-15 2017-10-17 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for allocating a plurality of data symbols in a wireless communication system
US8526514B2 (en) 2005-06-15 2013-09-03 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for allocating a plurality of data symbols in a wireless communication system
US10651985B2 (en) 2005-06-15 2020-05-12 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for allocating a plurality of data symbols in a wireless communication system
US8787476B2 (en) 2005-06-15 2014-07-22 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for allocating a plurality of data symbols in a wireless communication system
WO2007073116A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for demodulating broadcast channel by using synchronization channel at ofdm system with transmit diversity and transmitting/receiving device therefor
KR100744525B1 (ko) * 2006-01-13 2007-08-01 엘지전자 주식회사 등화기
KR100827064B1 (ko) * 2006-01-18 2008-05-02 삼성전자주식회사 Ofdm 기반 셀룰러 무선통신시스템의 동기 신호 송신 방법 및 장치
US9232486B2 (en) 2006-01-18 2016-01-05 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for transmitting synchronization signals in an OFDM based cellular communications system
US8873488B2 (en) 2006-01-18 2014-10-28 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for transmitting synchronization signals in an OFDM based cellular communications system
US8175029B2 (en) 2006-01-18 2012-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for transmitting synchronization signals in an OFDM based cellular communication system
CN100355255C (zh) * 2006-04-29 2007-12-12 北京理工大学 基于统计平均的大搜索范围ofdm系统载波同步方法
KR100927919B1 (ko) * 2006-11-01 2009-11-19 엘지전자 주식회사 파일럿 할당 방법
US8467344B2 (en) 2006-11-01 2013-06-18 Lg Electronics Inc. Method for allocating pilots
US8305989B2 (en) 2006-11-01 2012-11-06 Lg Electronics Inc. Method for allocating pilots
US9386561B2 (en) 2006-11-01 2016-07-05 Lg Electronics Inc. Method for allocating pilots
US8520751B2 (en) 2006-11-09 2013-08-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Channel estimation apparatus and method using linear/nonlinear average in wireless telecommunication system
US9294219B2 (en) 2008-09-30 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Techniques for supporting relay operation in wireless communication systems
US8971241B2 (en) 2008-09-30 2015-03-03 Qualcolmm Incorporated Techniques for supporting relay operation in wireless communication systems
KR101388361B1 (ko) * 2008-09-30 2014-04-23 퀄컴 인코포레이티드 무선 통신 시스템에서 중계 동작을 지원하기 위한 기술들
US9203564B2 (en) 2008-10-20 2015-12-01 Qualcomm Incorporated Data transmission via a relay station in a wireless communication system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10932155B2 (en) Apparatus for transmitting and receiving data to provide high-speed data communication and method thereof
CN1965518B (zh) 用于在使用多发送天线的正交频分复用蜂窝通信系统中的信道估计的装置和方法
US6850481B2 (en) Channels estimation for multiple input—multiple output, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system
EP0839423B1 (en) Pulse shaping for multicarrier modulation
US7646747B2 (en) Channel constructing method and base station using the method
US7016425B1 (en) Quasi-differential modulation/demodulation method for multi-amplitude digital modulated signals and OFDM system
EP2315386B1 (en) OFDM communications methods and apparatus
US8369425B2 (en) Robust channel estimation in communication systems
KR100263372B1 (ko) 직교분할대역 시스템의 간략 주파수 획득 방법 및 그 장치
EP1185048A2 (en) Preamble design for multicarrier transmission over channels with multiple inputs and outputs
CN101326740A (zh) 发送正交频分复用信号的方法及其发射机和接收机
JP6026006B2 (ja) 送信装置、受信装置および通信システム
CN108702228B (zh) 用于i-q解耦ofdm调制和解调的方法和装置
KR20060008576A (ko) 기지 순환접두부호를 이용하여 적응적 변조를 수행하는다중 반송파 전송 시스템 및 방법
KR100542115B1 (ko) Ofdma기반 셀룰러 시스템 기지국의 위상 왜곡 보상장치 및 방법
JP2004336746A (ja) 多重アンテナを用いる直交周波分割多重システムにおけるチャネルの推定装置及び方法
WO2005099146A1 (en) Transmitter and receiver for fast frequency hopping in an orthogonal frequency division multiplexing system
US20080225689A1 (en) Orthogonal frequency division multiplexing having tones with overlaid data and pilot symbols
KR20020056986A (ko) 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 프레임 구조 및분산 파일롯 부채널을 이용한 변조기 및 복조기
EP3510739B1 (en) Communication with i-q decoupled ofdm modulation
CN113973031B (zh) 一种ofdm系统的信道均衡方法
JP6743327B2 (ja) 無線通信システム、無線送信装置および無線受信装置
KR20110108364A (ko) Ofdm 송신 시스템에서 위상 잡음을 추정하기 위한 방법 및 장치
EP2159981B1 (en) OFDM signal receiving apparatus and receiving method
JP3891986B2 (ja) マルチキャリア伝送の方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
SUBM Submission of document of abandonment before or after decision of registration