KR20020090246A

KR20020090246A - 직교코드 다중화를 사용한 오에프디엠-씨디엠에이 전송 및수신방법과 그 방법을 이용한 송신기 및 수신기

Info

Publication number: KR20020090246A
Application number: KR1020010029189A
Authority: KR
Inventors: 오성근; 김필관
Original assignee: 오성근
Priority date: 2001-05-26
Filing date: 2001-05-26
Publication date: 2002-12-02
Also published as: KR100416640B1

Abstract

본 발명은 광대역 무선 채널 환경에서 가변 전송률을 지원하면서 고속의 다중 사용자를 수용할 수 있는 직교 코드 채널 다중화를f 이용한 OFDM-CDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Code Division Multiple Access) 송수신 방법과 그 방법을 이용한 송신기 및 수신기에 관한 것이다.

Description

직교코드 다중화를 사용한 오에프디엠-씨디엠에이 전송 및 수신방법과 그 방법을 이용한 송신기 및 수신기 {OFDM-CDMA Transmission Method Using Orthogonal Code Multiplexing and Its Transmitter and Receiver}

본 발명은 가변 전송률을 지원하는 고속의 다중 사용자를 수용할 수 있는 OFDM-CDMA 전송 방법에 관한 것으로, 특히 가변 전송률 지원을 위한 직교 코드 다중화 전송 방법을 사용한 OFDM-CDMA 송신 및 수신방법과 그 방법을 이용한 OFDM-CDMA 송신기 및 수신기에 관한 것이다.

고속의 무선전송에서 주파수 대역이 넓어지게 되면 다중경로 지연 확산으로 인한 주파수 선택적 페이딩의 영향이 심화되며, 이러한 영향은 전송되는 신호의 인접 심벌들 사이에 심각한 ISI (inter-symbol interference)를 초래하게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 고속의 데이터 신호를 상대적으로 긴 심벌 주기를 갖는 여러 개의 신호로 분할하여 다수의 반송파를 이용하여 전송하는 다중 반송파 전송 기술이 제안되었다. 그들 중에서, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식은 반송파간 직교성을 만족하는 최소 간격으로 반송파를 배치하므로 전송 대역 효율을 높일 수 있으며, 다중경로 채널의 지연확산 길이보다 긴 사이클릭 프리픽스 (cyclic prefix)를 보호구간으로 사용함으로써, 다중경로에 의한 주파수 왜곡을 간단한 단일 탭 등화기를 사용하여 보상이 가능하다. 송수신기는 FFT (fast Fourier transform) 프로세서를 사용하여 쉽게 구현할 수 있다. 그러나, OFDM 전송 방식은 다중 사용자를 동시에 수용할 수 없기 때문에, 동시 접속을 위한 새로운 기술의 접목이 요구된다.

CDMA (Code Division Multiple Access) 기술은 동일 주파수 대역을 다수의 사용자가 동시에 사용할 수 있도록 다수의 사용자들에게 서로 상관성이 낮은 확산 코드들을 할당하여 다중접속을 가능하게 하며, 레이크(Rake) 수신기를 사용하면 다중경로 페이딩 채널에서도 좋은 성능을 얻을 수 있다. 그러나, 정보의 고속 광대역화에 따른 주파수 선택적 페이딩의 심화로 ISI에 대한 면역성이 크게 낮아지며, 다중 사용자간 간섭에 의하여 시스템의 용량이 제한을 받는다.

따라서, 다수 사용자 동시접속을 위한 고속 전송기술로서 OFDM의 고속전송 특성과 CDMA의 다중 사용자 동시 접속성을 결합한 OFDM-CDMA 전송 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 상향링크에서 다중 반송파를 사용하는 CDMA 방식으로서는 MC-CDMA(multicarrier CDMA)와 멀티캐리어(multicarrier) DS-CDMA(direct spread CDMA), MT-CDMA(multitone CDMA) 방식이 연구되어 왔으며, 전송 대역 효율을 높이기 위하여 직교성이 유지되도록 주파수 대역을 겹쳐 사용하는 OFDM 기술이 접목되고 있다.

종래 기술로는, 우(Wu)와 첸(Chen)이 제시한 상향링크에서 위의 세 가지 방법의 일반적인 형태를 갖는 OFCDMA (orthogonal frequency CDMA) 전송 방식으로 도1에서 와 같은 송신기 구조를 갖는다. 도1에서와 같이 입력된 신호는 심벌 블록 단위로 처리되며, 블록의 각 심벌은 각각 단순 반복에 의해서 다수개의 주파수 성분에 반복시키고, 각 주파수 신호는 사용자 구분을 위하여 서로 다른 PN 코드를 사용하여 단순 반복된 신호를 시간 영역으로 확산하며, 이 과정은 블록의 각 심벌에 적용된다. 상기 출력된 신호는 상호 직교하는 부반송파들에 실어서 전송함으로써 OFCDMA 신호를 생성한다. OFCDMA 방식은 여러 부반송파를 통해 동일 심벌을 전송함으로써, 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있으며, 다른 PN 코드를 사용하여 시간 영역에서 확산 시켜주기 때문에 레이크 수신기 구조를 사용할 수 있다. 따라서, OFCDMA 방식은 기존의 CDMA 방식보다 저속의 많은 사용자를 수용할 수 있다. 그러나, 레이크 구조를 취하기 때문에 각각의 부반송파에 해당되는 각 다중경로 신호의 채널의 추정이 요구되며, 이는 수신기의 복잡도를 증가시키는 결과를 초래한다.

또한, 데코시(Dekorsy)와 캄메이어(Kammeyer)는 M-진 직교 변조 방식을 이용한 OFDM-CDMA 방식을 제안하였다. 도2에서 보는 바와 같이개의 입력비트는 M개의 월쉬(Walsh) 직교코드들 중의 하나로 Walsh 변조되며 각각의 Walsh 변조된 M개의 심벌들은 단순 반복에 의하여개의 주파수 성분에 반복시키고 중복되지 않는개의 주파수 성분에 할당된다. 이 때,개의 주기를 갖는 사용자 구분용 PN코드를 사용하여 스크램블링되어개의 주파수 성분으로 다중화되며, M개의 비트로 구성되는 한 블록의 정보는개의 직교 부 반송파에 실려 IDFT를 통하여 시간 영역 신호로 변환되고, 다중 경로 채널에서의 ISI를 막기 위하여 사이클릭 프리픽스를 붙여서 순차적으로 전송함으로써 M-진 직교 변조 방식을 이용한 OFDM-CDMA 신호를 생성한다. OFDM-CDMA 방식은 M-진 직교 변조 방식을 사용함으로써 M-PSK (M-ary Phase Shift Keying)를 사용하는 방식보다 단순 반복에 의한 주파수 다이버시티(diversity) 효과로 인하여 용량을 증대시킬 수 있다. 그러나, 채널마다 저속의 고정 전송률만을 지원하므로 가변 전송률을 지원하기 위해서는 매 채널에 새로운 코드를 할당하여야 하고 채널간 간섭이 증가하므로 사용자 수가 증가하는 결과를 초래하여 고속 사용자를 위한 전송에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.

상기의 종래 기술들은 OFDM-CDMA 전송방법의 자체적인 상호 간섭과 채널 특성만을 고려하여 설계되었으므로, 수신기에서의 간섭 제거기 사용을 고려한 최적 전송 방식이 아니다. 따라서, 종래 기술들은 수신기에서 간섭 제거기를 사용한다고 할지라도 통신시스템의 용량을 충분히 이용할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 채널 용량의 추가적인 증대를 위하여 공간적인 특성을 이용한 스마트 안테나 기술이 많이 채택되고 있다. 그러나, 공간적으로 분리가 어려운 다중 사용자 신호들을 스마트 안테나 기술로만 제거할 수 없다. 따라서, 스마트 안테나와 간섭 제거기를 결합하는 기술들이 개발되고 있다. 종래의 스마트 안테나와 간섭 제거기를 결합한 수신기들은 주로 상호보완적으로 결합되었다. 다시 말하면, 먼저 스마트 안테나를 사용하여 신호를 공간적으로 구분함으로써 사용자들간의 간섭을 상당부분 줄이며, 스마트 안테나 만으로 제거가 불가능한 동일 공간영역에 들어오는 다중 사용자들간의 간섭은 간섭 제거기를 사용하여 제거함으로써 시스템 용량의 증대를 도모하였다. 그러나, 상호 보완적인 결합으로 인하여 안테나 개수의 증대와 시스템 복잡도 증가에 비례하는 용량의 증가를 얻기는 불가능하다. 따라서, 상용화를 위한 기술로서는 적합하지 못하다고 할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 무선 채널 환경에서 가변 전송률을 지원하면서 고속의 다중 사용자를 수용할 수 있는 직교코드 다중화 방식을 사용한 OFDM-CDMA 전송 방법을 구현하여 최적의 성능을 얻기 위한 송신기와 수신기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기의 전송 방식은 자체적으로는 다중 사용자간 간섭이 크기 때문에 수신기에서 간섭 제거기의 사용이 필수적이므로, 이를 고려하여 시스템 용량을 최대화할 수 있는 전송 방식의 설계와 수신기에서 간섭 제거기의 최적 이용에 다른 목적이 있다.

또한, 사용자 수의 증가에 따라 사용자 당 채널 용량이 제한되므로 수신기에서 안테나 배열과 간섭 제거기를 최적으로 결합하여 사용자 수의 증가에 비례하는 용량의 증가를 제공하여 사용자 수의 증가로 인한 전송속도의 제한을 없애는 고속의 통신선로를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사용자의 입력정보 비트인 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 신호들을M개씩 블록 단위로 병렬로 전송하는 단계와; 상기 병렬로 전송되는M개의 심벌들을 길이가N인 서로 다른M개의 직교코드들에 의하여 확산하여 결합시키는 단계와; 상기 직교코드로 다중화된M개의 신호들의 사용자를 구분하기 위하여 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 사용자 구분용 복소 PN 코드로 스크램블링하는 단계와; 상기 스크램블링된 신호를 시간 영역으로 변환하고, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호블록의 맨 뒤 일정 구간을 블록의 맨 앞으로 복사하여 선행시킴으로 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하여 순차적으로 신호를 전송함으로써 OFDM-CDMA 신호를 생성하는 단계를 포함하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 전송 방법을 특징으로 한다.

또한, 상기 전송 방법에 의해 송신된 신호를 수신하여 AFE (analog front end)를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하는 단계와; 사이클릭 프리픽스가 제거되고 병렬로 변환된 OFDM-CDMA 신호를 주파수 영역 신호로 변환시키는 단계와; 상기 주파수 영역으로 변환된 신호에 사용자별 주파수 성분별로 단일 탭 등화기 가중치를 곱하여 채널의 영향을 보상하는 단계와; 상기 채널의 영향이 보상된 신호에 사용자 구분용 스크램블링 코드를 곱하는 역스크램블링단계와; 상기 역스크램블링된 신호를 각각의 직교코드 별로 역다중화하여 출력하는 단계와; 상기 출력된 신호를 판정하는 단계를 포함하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법을 특징으로 한다.

또한, 각 사용자의 입력정보인 QPSK 변조 신호들을M개씩 블록 단위로 병렬로 전송하기 위한 직병렬 변환기와; 상기 병렬로 전송되는 각각의 길이가N인 서로 다른M개의 직교코드들에 의하여 확산되어 결합시켜 다중화시키는 직교코드 다중화부와; 상기 직교코드 다중화부에서 직교코드로 다중화된 신호들의 사용자를 구분하기 위하여 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 복소 PN 코드로 스크램블링하기 위한 스크램블링부와; 상기 스크램블링부에서 스크램블링된 신호를 시간 영역으로 변환하고, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호의 뒷부분의 일정 구간을 선행시킴으로 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하여 순차적으로 신호를 전송함으로써 OFDM-CDMA 신호를 생성하는N-점 IFFT와 사이클릭 프리픽스 첨가 및 병직렬 변환기로 이루어진 OFDM 신호 생성부를 포함하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 전송을 실시하기 위한 송신기를 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 송신기에서 송신된 신호를 수신하여 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하는 사이클릭 프리픽스 제거 및 직병렬 변환기와 사이클릭 프리픽스가 제거되고 병렬로 변환된 OFDM-CDMA 신호를 주파수 영역 신호로 변환시키는N-점 FFT로 이루어진 주파수 영역 신호 변환부와; 상기 주파수 영역으로 변환된 신호에 각 사용자에 해당하는 단일 탭 등화기 가중치를 곱하여 채널의 영향을 보상하는 단일 탭 등화기와; 상기 채널의 영향을 보상한 신호에 사용자 스크램블링 코드를 곱하기 위한 역스크램블링부와; 상기 역스크램블링된 신호를 각각의 채널에 해당하는 직교코드 별로 출력하기 위한 역다중화부와; 상기 역다중화부에서 각 심벌을 나르는 직교 채널에 따른 신호를 판정하기 위한 판정기로 구성된 N개의 정합필터를 포함하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 전송을 실시하기 위한 수신기를 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기에 스마트 안테나를 결합하여 OFDM-CDMA 송신방법에 의해 송신된 신호를 수신하는 방법과, 그 방법을 이용한 수신기를 또 다른 특징으로 한다.

도1은 종래의 직교 주파수 코드 분할 다중화(OFCDMA) 방법을 사용한 송신기 구성을 나타낸 블록도.

도2는 종래의 M-진 직교 변조 방법을 사용한 OFDM-CDMA 송신기 구성을 나타낸 블록도.

도3은 본 발명에 따른 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신기의 구성을 나타낸 블록도.

도4는 본 발명에 따른 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기의 구성을 나타낸 블록도.

도5는 본 발명에 따른 병렬형 간섭 제거기를 사용한 OFDM-CDMA 수신기의 구성을 나타낸 블록도.

도6은 도5의 간섭 제거기를 위한 OFDM-CDMA 신호 재생기의 블록도.

도7은 본 발명에 따른 채널 추정을 위한 파일럿 프레임 구조 및 파일럿 신호 생성기의 구성을 나타낸 블록도.

도8은 본 발명에 따른 채널 추정기의 구성을 나타낸 블록도.

도9는 본 발명에 따른 스마트 안테나를 사용한 OFDM-CDMA 수신기의 구성을 나타낸 블록도.

도10은 본 발명에 따른 스마트 안테나와 병렬형 간섭 제거기의 상승적 결합을 사용한 최적결합 OFDM-CDMA 수신기의 구성을 나타낸 블록도.

도11은 본 발명에 따른 스마트 안테나 사용시 벡터 신호 재생기의 구성을 나타낸 블록도.

도12는 본 발명에 따른 스마트 안테나 시스템을 위한 채널 추정기 구성(a번째 안테나 성분)을 나타낸 블록도.

도13은 본 발명에 따른 채널 추정을 위한 파일럿 프레임 구성을 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 직병렬 변환기 11 : 직교코드 다중화부

12 : 스크램블링부 13 : OFDM 신호 생성부

20, 30 : 주파수 영역 신호 변환부

21 : 단일 탭 등화기 22, 42 : 역스크램블링부

23, 43 : 직교코드 역다중화부 24, 44 : 판정기

25 : 단일사용자 정합필터31 : 사용자별 정합필터

32 : 사용자별 신호 재생기 33 : 다른 사용자 간섭신호 제거기

34 : 간섭 제거된 신호용 사용자별 정합필터

35 : 병렬형 간섭 제거단

40 : 안테나 배열 주파수 영역 신호 변환부

41 : 사용자별 안테나별 주파수 성분별 단일 탭 등화기 및 사용자별 동일 주파수 성분 신호 결합부

45 : 단일사용자 정합 필터

51 : 사용자별 안테나 배열 정합 필터

52 : 사용자별 벡터 신호 재생기

53 : 안테나 배열이 다른 사용자 간섭신호 제거기

54 : 간섭 제거된 신호용 사용자별 안테나 배열 정합 필터

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 도3은 본 발명에 따른 직교코드 다중화를 사용하는 OFDM-CDMA 송신기를 나타낸 것으로, 각 사용자의 입력정보 비트인 QPSK 신호들을M개씩 블록 단위로 병렬로 전송하기 위한 직병렬 변환기(10)와, 상기 병렬로 전송되는M개의 심벌들을 길이가N인 서로 다른M개의 직교코드들을 사용하여 확산시키고 결합하여 다중화시키는 직교코드 다중화부(11)와, 상기 직교코드 다중화부에서 직교코드로 다중화된 신호들의 사용자를 구분하기 위하여 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 복소 PN 코드로 스크램블링하기 위한 스크램블링부(12)와, 상기 스크램블링부(12)에서 스크램블링된 신호를 시간 영역으로 변환하고, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호의 맨 뒤의 일정 구간을 블록의 맨 앞으로 복사하여 선행함으로 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하여 순차적으로 신호를 전송함으로써 OFDM-CDMA 신호를 생성하는N-점 IFFT와 사이클릭 프리픽스 첨가 및 병직렬 변환기로 이루어진 OFDM 신호 생성부(13)로 구성된다.

상기 직교코드 다중화부(11)에서는 직교하는 부호로서 보완 (complementary) 직교 코드를 사용하였으며, 수학식 1과 같이 생성된다.

여기서,는행렬의 오른쪽 반에 해당되는 열들의 부호를 바꾼 행렬을 나타낸다. 즉,이고,와가 각각의 크기를 갖는 행렬이라고 하면,을 나타낸다. 여기서 사용된 보완 직교코드 집합은일 경우에 생성된 행렬의 열 (column) 벡터로 구성되며, 직교코드 다중화를 위하여 상기N개의 보완 직교코드 중에서 각 사용자마다 수학식 2와 같이M개씩 할당한다. 상기 직교코드 할당에서 각 사용자당 할당되는 보완 직교코드들은 중복되지 않는 것을 원칙으로 하지만 전송 용량을 늘리기 위해서는 중복해서 할당할 수 있다.

상기와 같이 직교코드로 다중화된 신호는 스크램블링부(12)에서 사용자 구분을 위하여, 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 사용자 구분용 고유의 복소 PN 코드에 의하여 스크램블링된다. 여기서, 사용된 스크램블링 코드로는N=256을 가정하여 IMT-2000 3GPP (3rd generation partnership project) 시스템의 전송 방식에서 사용되는N=256인 짧은 주기의 시퀀스를 사용한다.

상기 스크램블링된 신호는 OFDM 신호 생성부(13)에서N-점 IFFT를 통하여 시간 영역 신호로 변환되며, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호의 맨 뒤의 일정 구간을 블록의 맨 앞으로 복사하여 선행함으로 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하고, 병직렬 변환기를 통하여 순차적으로 신호를 전송함으로써 OFDM-CDMA 신호로 변환된다.

상기 과정을 통하여 생성된u-번째 사용자의 OFDM-CDMA 기저대역 신호는 수학식 3과 같이 모델링 된다.

여기서,는u-번째 사용자에 해당되는i-번째 OFDM-CDMA 심벌의m-번째 직교코드를 통하여 전송되는 정보 신호로써인 단위전력을 갖는 QPSK 신호이다. 또한,는 송신된 신호의 전력을 나타낸다.과는u-번째 사용자에 해당되는m-번째 직교코드 시퀀스와 스크램블링 시퀀스를 나타내며,k는k-번째 직교 부 반송파를 나타낸다. 구형 펄스를 나타내는는구간에서 크기가1인 구형펄스이다. 여기서,는 OFDM-CDMA 한 심벌 주기이며,와는 각각 유효 심벌 기간과 사이클릭 프리픽스 기간을 나타낸다.

상향링크에서u-번째 사용자의 신호가 임펄스 응답를 갖는 다중경로 페이딩 채널을 거쳐 기지국에 수신되는 신호는 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.

여기서,는 컨벌루션 (convolution) 연산자를 나타내며,는 평균이 0이고 양측 잡음 전력 밀도의 값이인 AWGN을 나타낸다.

다음에 도4는 본 발명에 따른 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기를 나타낸 것으로, 도3의 송신기에서 송신된 신호를 수신하여 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하여 신호들을 병렬로 변환하는 사이클릭 프리픽스 제거 및 직병렬 변환기와 사이클릭 프리픽스가 제거되고 병렬로 변환된 OFDM-CDMA 신호를 다시 주파수 영역 신호로 변환시키는N-점 FFT로 이루어진 주파수 영역신호 변환부(20)와; 상기 주파수 영역으로 변환된 각 직교 부 반송파 신호에 각 사용자의 가중치 {}을 곱하여 채널의 영향을 보상하는 단일 탭 등화기(21)와; 상기 채널의 영향을 보상한 신호에 사용자 스크램블링 코드를 곱하기 위한 역스크램블링부(22)와; 상기 역스크램블링된 신호를 역다중화에 의해서 각각의 직교코드 채널별로 신호를 출력하기 위한 역다중화부(23)와; 상기 역다중화부(23)에서 출력된 신호를 판정하기 위한 판정기(24)로 구성되는 단일사용자 정합필터(25)와;개의 사용자들을 위한개의 단일 사용자 정합필터 뱅크로 구성된다.

상기 각 사용자 신호가 완전 전력 제어되어 수신되며, 가장 먼저 도착한 사용자 신호에 프레임 동기가 맞았다고 가정한다면,에서 샘플된 수신 신호의i-번째 OFDM-CDMA 심벌은 수학식 5와 같다.

여기서,는 가장 먼저 도착한 1-번째 사용자의 신호이고,는 FFT 샘플 주기를 나타내며,는 샘플된 복소 AWGN을 나타내며, 평균이 0 이고 분산이이다. 또한,은 각각u-번째 사용자 신호에 대한l-번째 경로 신호의 레일러(Rayleigh) 분포를 갖는 진폭 감쇠와범위에서 균일 분포를 갖는 위상과 지연시간을 나타낸다. 주파수 영역으로 변환된i-번째 OFDM-CDMA 심벌의k-번째 부 반송파 출력 신호는 수학식 6과 같이 표현된다.

여기서,는 원하는 신호 성분이며,는 주파수 변환된 AWGN을 내고,는u-번째 사용자의 다중경로 채널에 의해서k-번째 부 반송파에 미치는 채널의 영향을 나타낸다. 또한,는 다중 사용자들에 의한 간섭 신호 성분으로 수학식 7과 같이 주어진다.

다음에, 도5는 본 발명에 따른 병렬형 간섭 제거기를 결합한 OFDM-CDMA 수신기를 나타낸 것으로, 주파수 영역 신호 변환부(30)의 FFT를 통하여 주파수 영역으로 변환된 신호는 단일 탭 등화기에 의해서 부 반송파 신호별로 채널에 의한 영향을 보상하고 부 반송파별로 사용자 구분을 위한 스크램블링 코드를 곱한 다음 직교코드들을 사용하여 역확산을 수행하고 판정기를 통하여 사용자별 데이터를 판정하는 사용자별 정합 필터(31)와, 상기 사용자별 정합필터(31)에 의해 각 사용자 별로 판정된 데이터를 이용하여 사용자별로 신호를 재생성하고 수신신호에서 자신의 신호를 제외한 다른 사용자들에 의한 신호들을 부 반송파별로 제거하여 다시 판정함으로써 데이터의 신뢰도를 높여 시스템 용량을 높이게 하는 병렬형 간섭 제거단(35)으로 구성된다.

상기 병렬형 간섭 제거단(35)은 상기 사용자별 정합필터 수신기(31)에 의해 판정된 데이터에 의한 사용자별 수신신호를 재생하는개의 신호 재생기(32)와; 수신신호에서 자신을 제외한 다른 사용자들에 의한 신호를 제거하기 위한 다른사용자 신호 제거기(33)와, 상기 사용자별로 다른 사용자 신호가 제거된 재생된 신호를 다시 판정하기 위한개의 정합필터로 구성되는 간섭 제거된 신호용 사용자별 정합필터(34)로 구성된다.

도6은 도5의 신호 재생기(32)를 상세히 나타낸 것으로, 사용자별 정합필터(31)를 통하여 판정된 데이터를 이용하여 송신신호와 채널에 의한 영향을 고려하여 간섭제거를 위한 사용자별 수신신호 성분들을 재생한다. 먼저, 판정된M개의 데이터를M개의 서로 다른 직교코드들을 사용하여 주파수 영역으로 다중화시키고, 부 반송파 성분별로 결합한다. 이 때, 결합된 신호는 사용자 구분용 복소 PN 코드로 스크램블링되고, 마지막으로 주파수 성분별로 채널의 영향을 곱함으로써 특정 사용자에 해당되는 수신신호를 재생시킨다.

상술한 바와 같이 각 사용자의 주파수 영역에서 재생된 신호를 사용하여 수신신호에서 자기 신호를 제외한 다른 모든 사용자들에 해당되는 재생된 신호들을 제거한다. 이 때, 다른 사용자들의 재생 신호들이 제거된 신호를 사용하여 사용자별 정합필터(34)를 통하여 다시 판정한다. 이렇게, 신호 재생성, 다른 사용자들의 재생된 신호 제거, 사용자별 정합필터 수신기(34)를 거쳐 데이터를 다시 판정하는 일련의 과정을 하나의 병렬형 간섭 제거단(35)으로 구성한다.

초기에 각 사용자의 판정기에서 옳게 판정된 신호가 상대적으로 많은 경우 FFT를 통하여 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 다른 사용자의 신호가 제거될 확률이 높기 때문에 간섭의 영향이 상대적으로 줄어든다. 따라서, 다른 사용자의 신호가 제거된 신호를 사용하여 정합필터 수신기를 거쳐 데이터를 판정하면 데이터의신뢰성이 더욱 높아지게 된다. 이러한 과정을 여러 단계 반복적으로 거치면 다른 사용자들에 의한 간섭 신호 성분을 점차 제거시킬 수 있다. 그러나, 초기에 판정기에서 올바르게 판정된 신호가 상대적으로 적을 경우 간섭 제거의 효과를 기대하기 어렵다. 따라서, 간섭 제거를 통한 성능 향상을 위해서는 최소한의 SINR의 확보가 필수적이다.

도4와 도5에서 상술한 바와 같이, 부 반송파별로 채널에 의한 영향을 보상해주기 위하여 단일 탭 등화기를 사용한다. 본 발명에 따른 OFDM-CDMA 전송 방식에서 단일 탭 등화기는 전체 주파수 대역에 확산된 신호를 이용하여 주파수 다이버시티의 효과를 얻을 수 있도록 결합시켜 주는 역할을 담당한다. 다중 사용자간 간섭이 큰 환경에서는 단일 탭 등화기의 보상 정도에 따라 병렬형 간섭 제거기의 성능이 크게 좌우되기 때문에 중요하다. 상기 단일 탭 등화기 방식으로는 최대비 결합 (MRC : maximal ratio combining), 동일 이득 위상 결합 (EGC : equal gain combining), 조건적 정규화를 갖는 동일 이득위상 결합(EGC with CN : EGC with conditional normalization) 등이 사용될 수 있다.

도7은 본 발명에 따른 수신기에서의 채널 추정을 고려한 프레임 구조와 채널 추정 파일럿 신호 생성기를 나타낸 것이다. 병렬형 간섭 제거기의 결합을 위한 채널 추정 방법으로는 도7과 같이 데이터 전송에 앞서 패킷의 초기에 사용자 구분용 스크램블링 코드만을N개의 부 반송파에 실어서 전송하는 형태의 파일럿을 반복하여 전송한다. 이 때, 채널 추정 정확도를 높이기 위하여 파일럿 채널의 신호전력을 데이터 전송 채널의보다배로 높이고 파일럿 심벌의 개수를번 반복하여 전송한다. 여기서, 채널 추정 성능을 높여주기 위해서는 송신 전력 배수와 심벌 수를 늘려주면 된다. 그러나,를 높여주면 현재 사용중인 사용자에게는 간섭으로 작용하여 병렬형 간섭 제거기의 성능을 저하시키게 되며, 시스템 자원 이용 효율성과 통신 지연, 시 가변성 등을 고려할 때 채널 추정을 위해 많은 개수의 파일럿 심벌을 사용할 수 없다. 따라서, 성능을 고려한 적절한와파라미터 설정이 필요하다.

도8은 본 발명에 따른 채널 추정을 위한 수신기 구조를 나타낸 것으로, 도5에서 도시된 바와 같이 FFT를 통하여 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 현재 사용중인 모든 사용자들의 재생성 신호들이 제거된 출력 신호가 채널 추정기의 입력으로 사용된다. 채널 추정기로 입력된 신호는 채널 추정을 요하는 사용자의 사용자 구분용 PN 코드에 의하여 역스크램블링된다. 역스크램블링된 신호는 잡음에 의한 채널 추정 정확도를 높이기 위하여번 평균을 취하고, 평균된 신호는 IFFT를 통해 시간 영역으로 변환된다. 여기서, 시간 영역으로 변환된 신호는 잡음과 간섭이 존재하지 않는다면 채널 추정을 원하는 사용자의 다중경로 채널의 임펄스 응답을 나타낸다. 따라서, 시간 영역으로 변환된 신호로부터 채널의 최대 임펄스 응답의 길이에 해당하는 사이클릭 프리픽스 구간에 포함되는 성분만을 취함으로써 잡음과 간섭의 영향을 추가적으로 감소시키며, FFT를 통해 다시 주파수 영역으로 변환하여 채널 계수들을 얻는다. 만약 다중경로에 의한 수신 신호의 최대 지연시간이 사이클릭 프리픽스의 보호구간보다 작다고 가정한다면, 시간 영역으로 변환된 신호 중에서 사이클릭 프리픽스 시간에 해당되지 않는 영역은 채널 추정을 원하는 사용자의 다중경로 채널의 임펄스 응답과 비상관적인 잡음으로 볼 수 있다. 따라서, 이 샘플 구간에 '0'을 삽입시켜 줌으로써 잡음의 영향을 줄일 수 있다. 시간적으로 변하는 채널의 추정을 위해서는 기존의 채널 추적 방법을 사용할 수 있다.

현재 사용자가 없는 경우에는 FFT를 통해 주파수 영역으로 변환된 신호를 직접 입력으로 사용하여 채널을 추정하고, 현재 사용중인 사용자가 있는 경우에는 보다 정확한 채널 추정을 위하여 병렬형 간섭 제거기를 여러 단을 거쳐 현재 사용중인 모든 사용자들의 간섭 성분들이 충분히 제거된 신호을 입력으로 사용한다.

도9는 본 발명에 따른 안테나 배열을 사용한 직교코드 채널 다중화에 의한 OFDM-CDMA 수신기 구조를 나타낸 것이다. 안테나 배열을 통하여 수신된 신호는 안테나별로 AFE를 거쳐 샘플되고, 안테나 배열 주파수 영역 신호 변환부(40)를 통하여 안테나별로 사이클릭 프리픽스가 제거되며, 사이클릭 프리픽스가 제거된 OFDM-CDMA 신호들은N-점 FFT를 통하여 안테나별로 주파수 영역 신호로 변환된다. 안테나별로 주파수 영역으로 변환된 신호들은 다중경로 페이딩 채널에 의한 신호의 왜곡을 보상하기 위하여 사용자별 안테나별 주파수 성분별 단일 탭 등화기 및 사용자별 동일 주파수 성분 결합부(41)를 통하여 주파수 영역에서 사용자별, 안테나별,주파수 성분별로 단일 탭을 갖는 등화기를 사용하며, 사용자별로 동일 주파수 성분에 해당하는 안테나 배열 신호들을 결합시킨다. 이 때, 결합된 신호는 역스크램블링부(42)를 통하여 사용자 구분을 위한 PN 코드로 역스크램블링되며, 직교코드 다중화부(43)를 통하여 각 심벌에 해당하는 직교코드들로 역다중화되어 판정기(44)를 통하여 판정된다.

도10은 본 발명에 따른 안테나 배열과 병렬형 간섭 제거기를 최적 결합한 수신기를 나타낸 것으로, 안테나 배열 주파수 영역 신호 변환부(40)를 통하여 안테나별로 주파수 영역으로 변환된 신호들은 사용자별 안테나 배열 정합 필터 수신기(51)를 통하여 초기 판정된다. 각 사용자마다 초기 판정된 데이터는 사용자별 벡터 신호 재생기(52)를 통하여 사용자별, 안테나별, 주파수 성분별 벡터 신호를 재생하는데 사용된다. 그리고 사용자별로 재생된 주파수 영역 신호들을 이용하여 안테나 배열이 다른 사용자 간섭신호 제거기(53)를 통하여 주파수 성분별로 수신신호 벡터에서 자신을 제외한 나머지 모든 사용자들에 해당되는 재생된 벡터 신호를 제거한다. 이 때, 사용자별로 다른 사용자들에 의한 재생 신호가 제거된 벡터 신호를 간섭 제거된 신호용 사용자별 안테나 배열 정합필터(54)를 통과시켜 다시 판정함으로써 성능을 향상시킨다.

도11은 본 발명에 따른 신호 재생기 구조를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 판정기를 통하여 판정된 신호는 직교코드들을 사용하여 주파수 영역으로 확산되고 동일 주파수 성분끼리 결합된다. 이 결합된 신호는 사용자 구분용 복소 PN 코드로 주파수 영역에서 스크램블링 되고, 공간 채널 벡터의 영향을 곱하여 특정 사용자에 해당되는 벡터 신호를 재생시킨다. 안테나 배열을 통하여 수신된 신호들을 사용자별, 안테나별, 주파수 성분별로 단일 탭 등화기에서 결합시켜 간섭이 제거가 가능한 SINR을 확보함으로써 간섭 제거기의 성능을 증대시킬 수 있다. 또한, 안테나 배열과 간섭 제거기의 최적 결합을 통하여 사용자마다 보다 많은 직교 코드 채널을 할당시킬 수 있으며, 보다 좋은 신호 품질을 얻을 수 있는 장점을 얻을 수 있다.

도12는 본 발명에 따른 안테나 배열을 사용하는 경우에a번째 안테나 성분의 채널 추정을 수행하기 위한 채널 추정기를 나타낸 것으로, 채널 추정은 각 안테나를 통하여 수신된 신호 성분 별로 독립적으로 이루어진다. 각 안테나 출력의 FFT를 통하여 주파수 영역으로 변환된 신호로부터 현재 사용중인 모든 사용자의 재생성 신호를 제거한a번째 안테나 성분 출력 신호는 특정 안테나를 위한 채널 추정기의 입력으로 사용된다. 채널 추정기로 입력된 신호는 채널 추정을 요하는 사용자의 사용자 구분용 복소 PN 코드로 역스크램블링되며, 비상관성 잡음의 영향을 줄이기 위하여번 평균이 취해지고, IFFT를 통하여 시간 영역으로 변환되어 진다. 이 때, 채널에서 임펄스 응답의 길이가 사이클릭 프리픽스 길이보다 짧다고 가정하여 시간 영역으로 변환된 신호 중에서 사이클릭 프리픽스 구간만큼의 샘플만을 취한 다음, FFT를 통하여 주파수 영역으로 변환함으로써 채널을 추정한다. 도7과 도8에 도시된 바와 같이 프레임 구조 및 채널 추정을 위한 송신기의 구조는 동일하다. 단지, 각 안테나 별로 독립적인 채널 추정기가 필요하다는 차이점을 갖고있다.

수신기가 안테나 배열로 확장되면서 신호의 품질을 높일 수 있으며 채널용량을 확장할 수 있으므로 각 사용자마다 다중화되는 채널의 수를 증가시킬 수 있다. 따라서, 단일 탭 가중치 결합 이전 단에서의 신호는 그 만큼 많은 간섭신호의 영향을 받게 되므로 채널 추정의 성능은 나빠지게 된다. 이를 극복하기 위해서는 채널 추정을 위한 신호의 송신 전력을 다소 높여 주는 방법을 사용할 수 있다. 배열 구조로부터 결합된 신호는 신호 대 잡음비를 안테나 개수의 증가에 해당하는 만큼 증가시킬 수 있기 때문에 간섭 신호의 영향도 줄어들게 된다. 따라서, 송신기에서의 파일럿 신호는 수신기에서의 안테나 수를 고려하여 안테나 수에 비례하는 전력을 송신하도록 하고 있다.

본 발명은 가변 전송률을 지원하는 고속의 다중 사용자를 수용할 수 있는 OFDM-CDMA 전송 방식에 관한 것으로써 가변 전송률을 지원하며 주파수 다이버시티를 제공하는 직교코드 다중화 방법과 수신기에서 간섭 제거기 최적 이용을 위한 전송방식을 설계함으로써 병렬형 간섭 제거기를 결합한 수신기를 사용하여 시스템의 용량을 극대화할 수 있으며, 또한, 수신기에서 스마트 안테나와 간섭 제거기의 최적결합을 통하여 안테나 개수의 증가에 비례하는 시스템 용량을 제공함으로써 사용자 수의 증가에 따른 전송속도의 제한을 없앨 수 있다.

또한, 본 발명은 직교코드 다중화를 통하여 가변 전송률을 지원하며, 다중사용자 구분을 위하여 다중화된 사용자 신호에 사용자 구분용 복소 PN 코드를 스크램블링하고, 상기의 데이터 계열을 상호 직교하는 부반송파들에 실어서 보내는 OFDM 방식으로 전송하는 OFDM-CDMA 방식을 통하여 다중 사용자 동시 접속을 지원하면서 다양한 전송률을 갖는 고속 데이터 전송에 적합하여, 향후 수십 Mbps급의 고속 멀티미디어 서비스 지원을 필요로 하는 광대역 무선 전송에 매우 유용하게 적용될 수 있다.

또한, 수신기에 간섭 제거기를 결합함으로써 시스템 용량을 증대시키고, 간섭 제거기를 이용할 목적으로 사용자 구분용 파일럿 신호만을 전송하고 수신기에서는 이미 사용중인 다른 사용자들에 의한 간섭이 제거된 신호를 사용하여 새로 접속되는 사용자들의 채널을 추정하게 하는 효율적인 파일럿 다중화 방법과 파일럿 구조 및 채널 추정 방법을 제공한다.

Claims

사용자의 입력정보 비트인 QPSK 신호들을M개씩 블록 단위로 병렬로 전송하는 단계와;

상기 병렬로 전송되는M개의 심벌들을 길이가N인 서로 다른M개의 직교코드들에 의하여 확산하여 결합시키는 단계와;

상기 직교코드로 다중화된M개의 신호들의 사용자를 구분하기 위하여 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 사용자 구분용 복소 PN 코드로 스크램블링하는 단계와;

상기 스크램블링된 신호를 시간 영역으로 변환하고, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호블록의 맨 뒤 일정 구간을 블록의 맨 앞으로 복사하여 선행시킴으로써 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하여 순차적으로 신호를 전송하는 단계로 구성되어 OFDM-CDMA 신호를 생성하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 전송 방법.
제 1 항의 방법에 의해 송신된 신호를 수신하여 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하는 단계와;

사이클릭 프리픽스가 제거되고 병렬로 변환된 OFDM-CDMA 신호를 주파수 영역 신호로 변환시키는 단계와;

상기 주파수 영역으로 변환된 신호에 사용자별 주파수 성분별로 단일 탭등화기 가중치를 곱하여 채널의 영향을 보상하는 단계와;

상기 채널의 영향이 보상된 신호에 사용자 구분용 스크램블링 코드를 곱하는 단계와;

상기 역스크램블링된 신호를 역다중화에 의해서 각각의 직교코드 별로 신호로 출력하는 단계와;

상기 출력된 신호를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법.
제 2 항에 있어서,

상기 출력된 신호를 판정하여 얻어진 사용자별 데이터들을 이용하여 간섭 성분을 판정하기 위하여 신호를 재생하는 단계와;

상기 사용자 별로 재생된 신호들이 포함하고 있는 다른 사용자의 신호를 제거하는 단계와;

상기 다른 사용자 간섭신호가 제거된 사용자별 신호들로부터 다시 데이터를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법.
제 1 항 및 제 3 항에 있어서,

상기 송신방법은 새로 접속을 시도하는 사용자들의 채널을 보다 정확히 추정하기 위하여 단순히 사용자 구분용 복소 PN 코드만을 반복하여 전송하도록 생성된 OFDM-CDMA 신호를 파일럿으로 사용하여 새로 접속을 시도하는 사용자의 채널을 추정할 수 있는 파일럿 전송을 위한 파일럿 신호를 생성하는 단계를 더 포함하고;

상기 수신방법은 다중 사용자 간섭 제거를 통하여 이미 통신중인 사용자들에 의한 간섭이 완전히 제거된 신호들을 사용하여 새로 접속을 시도하는 채널을 추정함으로써 추정 정확도를 높이기 위해 채널 추정 알고리즘을 결합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신 및 수신 방법.
사용자의 입력정보 비트인 QPSK 신호들을M개씩 블록 단위로 병렬로 전송하기 위한 직병렬 변환기와;

상기 병렬로 전송되는M개의 심벌들을 길이가N인 서로 다른M개의 직교코드들에 의하여 확산하여 결합시켜 다중화하는 직교코드 다중화부와;

상기 직교코드 다중화부에서 직교코드로 다중화된M개의 신호들을 사용자를 구분하기 위하여 직교코드와 동일한 길이N을 갖는 사용자 구분용 복소 PN 코드로 스크램블링하기 위한 스크램블링부와;

상기 스크램블링부에서 스크램블링된 신호를 시간 영역으로 변환하고, 다중경로 페이딩 채널에 의한 ISI의 영향을 막기 위한 보호구간으로써 시간 영역으로 변환된 신호블록의 맨 뒤 일정 구간을 블록의 맨 앞으로 복사하여 선행시킴으로써 가능한 사이클릭 프리픽스를 첨가하여 순차적으로 신호를 전송함으로써 OFDM-CDMA 신호를 생성하는N-점 IFFT와 사이클릭 프리픽스 첨가 및 병직렬 변환기로 이루어진 OFDM 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신기.
직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신 신호를 수신하여 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하는 사이클릭 프리픽스 제거 및 직병렬 변환기와;

사이클릭 프리픽스가 제거되고 병렬로 변환된 OFDM-CDMA 신호를 주파수 영역 신호로 변환시키는N-점 FFT로 이루어진 주파수 영역신호 변환부와;

상기 주파수 영역으로 변환된 신호에 사용자별 주파수 성분별로 단일 탭 등화기 가중치를 곱하여 채널의 영향을 보상하는 단일 탭 등화기와;

상기 채널의 영향이 보상된 신호에 사용자 구분용 스크램블링 코드를 곱하기 위한 역스크램블링부와;

상기 역스크램블링된 신호를 역다중화에 의해서 각각의 직교코드 별로 신호로 출력하기 위한 역다중화부와;

상기 역다중화부에서 출력된 신호를 판정하기 위한 판정기로 구성되는개의 정합필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.
제 6 항에 있어서,

상기 정합필터에서 얻어진 사용자별 데이터들을 이용하여 간섭 성분을 판정하기 위하여 신호를 재생하는개의 단일 사용자 신호 재생기와;

상기 사용자 별로 재생된 신호들이 포함하고 있는 다른 사용자의 신호를 제거하기 위한 다른 사용자 간섭신호 제거기와;

상기 다른 사용자 신호가 제거된 사용자별 신호들로부터 다시 데이터를 판정하기 위한개의 정합필터로 구성되는 간섭 제거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.
제 7 항에 있어서,

상기 수신기는 새로 접속을 시도하는 사용자들의 채널을 보다 정확히 추정하기 위하여 단순히 사용자 구분용 복소 PN 코드만을 반복하여 전송하도록 생성된 OFDM-CDMA 신호를 파일럿으로 사용하여 새로 접속을 시도하는 사용자의 채널을 추정할 수 있는 파일럿 전송방식을 사용하기 위한 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 생성기와;

이미 통신중인 사용자들에 의한 간섭이 완전히 제거된 신호들을 사용하여 채널을 추정함으로써 추정 정확도를 높이는 간섭 제거기와 결합된 채널 추정 알고리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.
제 6 항, 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 수신기는 용량을 증대시키기 위해 스마트 안테나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.
직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신 신호를 안테나별로 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하여 안테나별로 주파수 영역 신호로 변환시키는 단계와;

상기 안테나별로 주파수 영역 변환된 신호들에 각 사용자에 해당하는 안테나별 단일 탭 가중치를 곱하여 안테나별로 채널의 영향을 보상하고 다른 안테나들로부터 수신되어 등화된 각 사용자의 동일 주파수 성분들을 결합하는 단계와;

상기 채널의 영향이 보상되고 다른 안테나들로부터 들어오는 신호들의 동일 주파수 성분들이 최적 결합된 신호에 사용자 스크램블링 코드를 곱하는 단계와;

상기 역스크램블링된 신호를 각각의 채널에 해당하는 직교코드 별로 신호로 출력하는 단계와;

상기 출력된 각 심벌을 나르는 직교 채널에 따른 신호를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나를 이용한 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법.
제 10 항에 있어서,

상기 판정된 데이터들을 이용하여 사용자별 벡터 신호를 재생성하는 단계와;

상기 재생된 벡터 신호에서 사용자별로 자신을 제외한 다른 사용자들에 의한 벡터 신호성분들을 제거하는 단계와;

상기 다른 사용자들에 의한 간섭이 제거된 벡터 신호들을 이용하여 데이터를 다시 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나를 이용한 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법.
제 10 항 또는 11 항에 있어서,

상기 수신성능을 극대화하기 위하여 안테나 배열과 간섭 제거기를 상호 보완적으로 결합하는 대신 안테나별 주파수 성분별로 채널의 영향을 보상하고 동일 주파수 성분들을 결합하여 신호 대 간섭 잡음비를 최대로 하는 단계를 더 포함하여서 안테나 개수의 증가에 비례하는 시스템 용량을 제공하기 위한 스마트 안테나를 이용한 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신방법.
직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 송신 신호를 안테나별로 AFE를 거쳐 샘플링하고, 사이클릭 프리픽스를 제거하고 병렬로 변환하여 안테나별로 주파수 영역 신호로 변환시키는 안테나 배열 수신기의 주파수 영역 신호 변환부와;

상기 안테나별로 주파수 영역 변환된 신호들에 각 사용자에 해당하는 안테나별 단일 탭 가중치를 곱하여 안테나별 주파수 성분별로 채널의 영향을 보상하고 다른 안테나들로부터 수신되어 등화된 각 사용자의 동일 주파수 성분들을 결합하는 안테나 배열 수신기의 사용자별 안테나별 주파수 성분별 단일 탭 등화기 및 사용자별 동일 주파수 성분 신호 결합부와;

상기 채널의 영향이 보상되고 다른 안테나들로부터 들어오는 신호들의 동일 주파수 성분들이 최적 결합된 신호에 사용자 스크램블링 코드를 곱하기 위한 역스크램블링부와;

상기 역스크램블링된 신호를 각각의 채널에 해당하는 직교코드 별로 신호로 출력하기 위한 역다중화부와;

상기 역다중화부에서 각 심벌을 나르는 직교 채널에 따른 신호를 판정하기 위한 판정기로 구성된개의 정합필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나를 갖는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.
제 13 항에 있어서,

상기 수신기에서 판정된 데이터들을 얻기 위한 안테나 배열 수신기의 단일 사용자 정합필터들과;

상기 정합필터들로부터 판정된 데이터를 이용하여 사용자별 벡터 신호를 재생성하는 사용자별 벡터 신호 재생기와;

벡터 신호 재생기와 사용자별로 자신을 제외한 다른 사용자들에 의한 벡터 신호성분들을 제거하는 안테나 배열 수신기의 다른 사용자 간섭신호 제거기와;

다른 사용자들에 의한 간섭이 제거된 벡터 신호들을 이용하여 데이터를 다시 판정하는 간섭제거된 신호용 안테나 배열 수신기의 사용자별 정합필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 안테나를 갖는 직교코드 다중화를 사용한 OFDM-CDMA 수신기.