KR20030062791A

KR20030062791A - 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치

Info

Publication number: KR20030062791A
Application number: KR1020020003186A
Authority: KR
Inventors: 최형진; 이상문; 유형준
Original assignee: 서울이동통신 주식회사; 학교법인 성균관대학
Priority date: 2002-01-19
Filing date: 2002-01-19
Publication date: 2003-07-28
Also published as: KR100449225B1

Abstract

본 발명은 무선 인터넷을 위한 IEEE802.11a시스템의 규격은 그데로 유지하면서 시스템 용량 및 성능 향상이 가능한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은, 송신 데이터를 부호화하는 FEC 인코더, FEC 인코더의 출력 데이터를 인터리빙하는 인터리버, 실질적인 송신 다이버시티 이득을 제공하기 위해서 상기 인터리버에서 출력되는 데이터를 시공간 블록 코드로 부호화하는 STBC 인코더, STBC 인코더에서 출력되는 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환하는 역 고속 푸리에 변환기(IFFT), 역 고속 푸리에 변환기의 출력 신호에 다중 경로 페이딩에 대응하기 위한 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입부, 보호구간 삽입부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기, 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 신호를 고주파수로 상향 변환한 후 송신 안테나에 전달하여 공간상에 무선신호가 방사되도록 하는 고주파 송신부로 수신기를 구현함으로써, 시스템의 용량 및 성능 향상이 가능한 다이버시티 장치를 제공하게 된다.

Description

무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치{Transmission Diversity Apparatus In Radio Communication System}

본 발명은 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티(diversity) 장치에 관한 것으로서, 특히 무선 인터넷을 위한 IEEE802.11a시스템에서 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 규격은 그대로 유지하면서 시스템 용량 및 성능 향상이 가능한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고속 멀티미디어 데이터 서비스에 대한 수요가 나날이 증가하는 추세에 부응하여 최근 이동 무선 채널에서 데이터의 고속전송 서비스를 제공하기 위한 목적으로 무선통신 시스템의 신호 품질과 스펙트럼 효율을 개선하기 위한 요소별 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 즉, 효율적인 부호화 기법, 변조방식, 무선 통신의 품질 및 스펙트럼 효율을 개선하기 위한 신호처리 기술, 그리고 다른 고용량 사용자들에게 제한된 스펙트럼을 공유하기 위한 기술 등이 그것이다.

무선통신 시스템의 정보 용량은 다중 송수신 안테나를 이용함으로서 상당히 증가시킬 수 있다. 무선 채널에 대해 데이터 속도의 증가를 위한 효과적인 접근법은 다중 송신 안테나에 적당한 부호화 기법을 이용하는 것이다. 이러한 부호화 기법이 시공간 부호(STC : space-time coding)기법이다. 시공간 부호 기법은 다중 송신 안테나를 이용하는 부호화 기법이다. 시공간 부호 기법은 수신기에서 완전한 다이버시티 효과와 대역폭을 희생함이 없이 부호 이득을 제공하기 위하여 다른 안테나로부터 전송되어진 신호들에 시간과 공간적으로 상관관계를 도입하는 기법이다.

일반적으로 시공간 부호 기법은 크게 STTC(space-time trellis code)와 STBC(space-time block code)로 분류된다. STTC의 복호화하는 비터비 알고리즘(viterbi algorithm)에 의해 복호되는데, 송신 안테나의 개수가 고정되어 있을 때 다이버시티 차수와 전송율에 따라 복호기의 복잡도는 증가하게 된다. 이에 반해 STBC는 수신기에서 매우 간단한 최우 복호 알고리즘(maximum likelihood decoding algorithm)을 이용한다.

한편, 이동 무선 채널에서 다중 경로 페이딩을 극복하고 데이터의 고속전송을 위한 효과적인 것으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식이 여러 분야에 응용되고 있는 실정이다. 대표적인 것으로서는 무선 인터넷용 OFDM시스템인 IEEE802.11a가 그것이다. 이러한 OFDM 시스템에서 STTC를 이용하는 송신 다이버시티 기법을 결합한 시스템에 대해 많은 연구가 진행되고 있다.

송신 다이버시티를 갖는 OFDM 시스템에서 두 개 이상의 다른 신호들은 동시에 다른 안테나를 통해 전송되는데, 이때 수신된 신호는 같은 송신전력을 가지고 전송된 신호들의 중첩이 된다. 여기서 각 송수신 안테나 쌍에 대응하는 채널 파라미터가 적절히 구해지지 않으면 성능 열화를 면치 못하게 된다. 따라서 이러한 점을 고려하여 송신 다이버시티를 가지는 OFDM 시스템에서는 채널 추정을 위한 훈련열의 설계가 무엇보다 중요하다. 그러나 송신 다이버시티를 고려하지 않은 채 규격이 설계된 시스템에 송신 다이버시티를 적용하기는 그렇게 간단한 문제가 아니다.

도1 및 도2는 종래 IEEE802.11a 시스템에 적용된 송신기와 수신기의 구성을 나타낸 것이다.

먼저 도1에 도시된 송신기는, FEC(Forward Error Correction)인코더(11)에서 입력되는 데이터를 부호화 하게 되고, 인터리버(12)에서 상기 부호화된 데이터를 인터리빙한다. 그리고 역-고속 푸리에 변환기(IFFT : Inverse Fast Fourier Transformer)(13)에서 역 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환한다. 다음으로 보호구간 삽입부(14)에서 상기 IFFT(13)에서 출력된 신호가 다중경로 페이딩에 강인하도록 하기 위해 보호구간(Guard Interval)을 삽입한 후, 디지털/아날로그 변환기(15)에서 상기 보호구간(GI)이 부가된 디지털신호를 그에 상응하는 아날로그 신호로 변환한다. 이 신호는 송신기(16)에서 RF신호로 변환되고 전력 증폭된 후 송신 안테나(17)를 통해 전송된다.

다음으로 도2에 도시된 수신기에서는, 다중경로 페이딩 및 잡음을 포함한 채널을 통과한 신호가 수신된다. 수신안테나(21)를 통해 수신된 신호는 수신기(22)를 거친 후 아날로그/디지털 변환기(23)에 의해 디지털 신호로 변환된다. 다음으로 보호구간 제거부(24)는 상기 변환된 디지털 신호로부터 보호구간을 제거하게 되고, 고속 푸리에 변환기(25)(FFT : Fast Fourier Transformer)에서는 시간 영역의 신호를 고속 푸리에 변환하여 주파수영역의 신호로 변환한다. 상기 FFT(25)의 출력은 디-인터리버(26)에서 디-인터리빙된 후, FEC 복호기(27)에 의해 복호된다.

도 3은 일반적인 IEEE802.11a 시스템의 프레임 구조를 보인 것이다.

하나의 프레임은 10개의 짧은 훈련열(short training sequence), 2개의 긴 훈련열(long training sequence), 하나의 시그널 블록 및 여러 개의 데이터 블록으로 구성되어 있다. 기본적으로 송신 다이버시티는 여러 개의 송신 안테나를 이용하여 각 안테나를 통해 동시에 데이터를 전송해야 한다.

송신 안테나(31)(32)가 2개이고 수신안테나(33)가 1개인 송신 다이버시티 개념을 도 4에 나타내었다. 도 3의 프레임을 도 4와 같이 2 개의 안테나를 통해 동시에 전송하게 되면, 수신 측에서는 송신 안테나(31)(32)로부터 전송된 신호들의 중첩이 되므로 실질적으로 각 송신 안테나(31)(32)로부터 수신안테나(33)까지의 경로에 해당하는 채널 특성을 구분하기가 매우 어렵게 된다.

일반적으로 STTC를 IEEE802.11a 시스템에 적용하기 위해서는 기본적으로 규격의 변경이 불가피하게 되며, 종래의 OFDM 방식을 사용하는 무선통신 시스템에서는 OFDM블록 내에서 STTC의 복호를 위해서는 트렐리스(trellis)의 종료(termination)용으로 부가적인 심볼을 필요로 하게되므로 전송 효율이 저하되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 2개의 송신 안테나를 이용하는 무선 인터넷을 위한 무선통신 시스템(특히, IEEE802.11a 시스템)에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은, 무선 인터넷을 위한 IEEE802.11a시스템의 규격은 그데로 유지하면서 시스템 용량 및 성능 향상이 가능한 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치를 제공하는 데 있다.

즉, 본 발명은, 무선 인터넷용 IEEE802.11a시스템 규격의 규격을 변경함이 없이 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 송신 다이버시티 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치"는,

OFDM방식의 데이터를 송신하는 송신기와 상기 송신된 데이터를 수신하는 수신기로 이루어진 무선통신 시스템에 있어서,

상기 송신기는,

송신 데이터를 부호화하는 FEC 인코더와;

상기 FEC 인코더의 출력 데이터를 인터리빙하는 인터리버와;

실질적인 송신 다이버시티 이득을 제공하기 위해서 상기 인터리버에서 출력되는 데이터를 시공간 블록 코드로 부호화하는 STBC 인코더와;

상기 STBC 인코더에서 출력되는 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환하는 역 고속 푸리에 변환기(IFFT)와;

상기 역 고속 푸리에 변환기의 출력 신호에 다중 경로 페이딩에 대응하기 위한 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입부와;

상기 보호구간 삽입부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기와;

상기 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 신호를 고주파수로 상향 변환한 후 송신 안테나에 전달하여 공간상에 무선신호가 방사되도록 하는 고주파 송신부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 "무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치"의 다른 실시예는,

상기 수신기는,

송신기에서 송신된 신호를 수신하는 수신안테나와;

상기 수신안테나에서 수신한 고주파수를 하향 변환(Down convert)하는 고주파 수신부와;

상기 고주파 수신부에서 출력되는 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와;

상기 아날로그/디지털 변환기에서 출력되는 신호로부터 보호구간을 제거하는 보호구간 제거부와;

상기 보호구간 제거부에서 출력되는 시간영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 고속 푸리에 변환기(FFT)와;

시공간 블록 코드를 발생하는 STBC 인코더와;

훈련 시퀀스를 발생하는 훈련 시퀀스 발생기와;

상기 STBC 인코더 및 훈련 시퀀스 발생기의 출력중 하나를 선택하기 위한 선택 스위치와;

상기 선택 스위치에서 출력되는 신호와 상기 고속 푸리에 변환기의 출력신호를 결합하여 채널을 추정하는 채널 추정기와;

상기 채널 추정기에서 출력되는 신호에 따라 상기 고속 푸리에 변환기에서 출력되는 주파수 영역의 신호로부터 STBC를 복호하는 STBC 디코더와;

상기 STBC 디코더에서 출력되는 데이터를 디-인터리빙하는 디-인터리버와;

상기 디-인터리버에서 출력되는 데이터를 원래의 데이터로 복호하는 FEC 디코더로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 IEEE802.11a 시스템에 적용된 송신기의 구성을 보인 블록도이고,

도 2는 종래 IEEE802.11a 시스템에 적용된 수신기의 구성을 보인 블록도이고,

도 3은 일반적인 IEEE802.11a 시스템의 프레임 구조도이고,

도 4는 종래 송신 안테나가 2개이고 수신안테나가 1개인 송신 다이버시티 개념을 설명하기 위한 설명도이고,

도 5는 본 발명에 의한 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치중 송신기의 구성을 보인 블록도이고,

도 6은 본 발명에 의한 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치중 수신기의 구성을 보인 블록도이고,

도 7은 본 발명에서 긴 훈련열의 일 실시예 포맷을 보인 도면이고,

도 8은 IEEE802.11a에 STBC를 적용하기 위한 본 발명에 의한 프레임 구조도이고,

도 9는 도 5의 STBC 인코더의 일 실시예 구성을 보인 도면이고,

도 10은 IEEE802.11a상에서 긴 훈련 열의 보호구간(Guard Interval)을 보인 도면이고,

도 11은 본 발명에서 긴 훈련 열의 보호구간을 보인 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

103, 206 .... STBC 인코더

207 ..... 훈련 시퀀스 발생기

208 ..... 선택 스위치

209 ..... 채널 추정기

210 ..... STBC 디코더

이하 상기와 같은 기술적 사상에 따른 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 의한 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치중 송신기의 구성을 보인 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 송신 데이터를 부호화하는 FEC 인코더(101)와; 상기 FEC 인코더(101)의 출력 데이터를 인터리빙하는 인터리버(102)와; 실질적인 송신 다이버시티 이득을 제공하기 위해서 상기 인터리버(102)에서 출력되는 데이터를 시공간 블록 코드로 부호화하는 STBC 인코더(103)와; 상기 STBC 인코더(103)에서 출력되는 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환하는 제1 및 제2 역 고속 푸리에 변환기(IFFT)(104)(105)와; 상기 제1 및 제2 역 고속 푸리에 변환기(104)(105)의 출력 신호에 다중 경로 페이딩에 대응하기 위한 보호구간을 삽입하는 제1 및 제2 보호구간 삽입부(106)(107)와; 상기 제1 및 제2 보호구간 삽입부(106)(107)에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환기(108)(109)와; 상기 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환기(108)(109)에서 출력되는 신호를 고주파수로 상향 변환한 후 송신 안테나(112)(113)에 전달하여 공간상에 무선신호가 방사되도록 하는 제1 및 제2 고주파 송신부(110)(111)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 송신 다이버시티 장치중 송신기는, 송신 안테나의 개수가 2개인 경우를 고려하였다.

먼저 입력되는 데이터는 FEC 인코더(101)를 거쳐 인터리버(102)에서 인터리빙된 후, STBC 인코더(103)를 통해 부호화되고 난 후 각각의 데이터 블록은 제1 및 제 IFFT(104)(105)를 통해 시간 영역의 신호로 변환된다. 이후 시간 영역으로 변환된 신호는 제1 및 제2 보호구간 삽입부(106)(107)에서 각각 보호구간이 삽입된 후 , 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환기(108)(109)에 의해 각각 아날로그 신호로 변환된다. 그런 후 제1 및 제2 고주파 송신부(110)(111)에 의해 각각 고주파수로 상향 변환된 후 2개의 송신 안테나(112)(113)를 통해 각각 송신된다.

이렇게 송신되는 신호는 도 6과 같은 수신기에 의해 수신되어 처리된다.

도 6은 본 발명에 의한 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치중 수신기의 구성을 보인 블록도이다.

이에 도시된 바와 같이, 송신기에서 송신된 신호를 수신하는 수신 안테나(201)와; 상기 수신안테나(201)에서 수신한 고주파수를 하향 변환(Down convert)하는 고주파 수신부(202)와; 상기 고주파 수신부(202)에서 출력되는 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(203)와; 상기 아날로그/디지털 변환기(203)에서 출력되는 신호로부터 보호구간을 제거하는 보호구간 제거부(204)와; 상기 보호구간 제거부(204)에서 출력되는 시간영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 고속 푸리에 변환기(FFT)(205)와; 시공간 블록 코드를 발생하는 STBC 인코더(206)와; 훈련 시퀀스를 발생하는 훈련 시퀀스 발생기(207)와; 상기 STBC 인코더(206) 및 훈련 시퀀스 발생기(207)의 출력중 하나를 선택하기 위한 선택 스위치(208)와; 상기 선택 스위치(208)에서 출력되는 신호와 상기 고속 푸리에 변환기(205)의 출력신호를 결합하여 채널을 추정하는 채널 추정기(209)와; 상기 채널 추정기(209)에서 출력되는 신호에 따라 상기 고속 푸리에 변환기(205)에서 출력되는 주파수 영역의 신호로부터 STBC를 복호하는 STBC 디코더(210)와; 상기 STBC 디코더(210)에서 출력되는 데이터를 디-인터리빙하는 디-인터리버(211)와; 상기 디-인터리버(211)에서 출력되는 데이터를 원래의 데이터로 복호하는 FEC 디코더(212)로 구성된다.

이와 같이 구성된 수신기는, 수신안테나(201)에서 송신기에서 출력되는 신호를 수신하고, 고주파 수신부(202)에서 수신된 신호를 주파수 하향 변환한다. 이렇게 변환된 신호를 아날로그/디지털 변환기(203)에서 그에 상응하는 디지털 신호로 변환을 하고, 보호구간 제거부(204)에서는 디지털로 변환된 신호에서 보호구간을 제거하게 된다. 이후 고속 푸리에 변환기(205)에서 고속 푸리에 변환을 통해 시간 영역의 신호를 다시 주파수 영역의 신호로 변환을 하게된다.

한편, 선택 스위치(208)의 조작에 의해 선택된 신호는 채널 추정기(209)에 전달되고, 채널 추정기(209)는 그 전달되는 신호와 상기 고속 푸리에 변환기(205)의 출력 신호를 결합하여 채널을 추정하게 되고, 이렇게 추정하여 얻어진 채널 파라미터를 이용하여 STBC 디코더(210)에서는 수신 데이터를 복호화한다. STBC 복호된 신호는 디-인터리버(211)에서 디인터리빙된 후 FEC 디코더(212)를 통해 최종적으로 복호화된다.

한편, STBC를 이용한 다이버시티 기법을 적용하기 위해서는 수신기에서 각 송신 안테나로부터 수신기까지의 채널 정보를 알아야 한다. 따라서 송신기의 구조는 이에 적합하도록 설계되어야 하는 것이 원칙이다.

이를 위해 본 발명에서는 IEEE802.11a의 규격은 그대로 유지하면서 선택적으로 송신 다이버시티를 적용할 수 있도록 하는 방법을 제시한다.

즉, IEEE802.11a에서는 채널 추정 및 미세 주파수 동기용으로 2개의 긴 훈련열(Long training sequence) T1과 T2를 가지고 있다(도3참조). 따라서 STBC를 적용하기 위해서는 이 2개의 긴 훈련열을 활용하는 방법이 하나의 문제가 된다. 이 문제를 해결하기 위하여 우선 두 개의 OFDM 심벌간의 채널 변화를 무시할 수 있다고 가정한다. 이 때 긴 훈련열은 도 7과 같이 구성하는 것이 하나의 방법이 될 수 있다. 여기서 _과 _는 각각 T1과 T2에 대응된다.

이와 같은 구조는 기존의 STBC 인코딩 방법을 회전시킨 것으로 다소 변형된 구조이다. 이렇게 하면 안테나1(112)로부터는 IEEE802.11a의 규격을 따르는 프레임 구조를 그대로 가지고, 안테나2(113)로부터는 STBC를 적용하기 위한 안테나1과 다른 구조의 프레임을 가지게 된다. 그리고 시그널 블록은 2개의 안테나 모두에게 그대로 이용하고, 데이터 블록부터는 다시 STBC를 적용한다. 이와 같은 방법으로 IEEE802.11a에 STBC를 적용하기 위한 프레임 구조는 도 8과 같다.

도 9는 상기 송신기에서 STBC 인코더(103)의 일 실시예 구성을 보인 것이다.

참조부호 103a는 입력 신호를 버퍼링하여 출력하기 위한 버퍼를 나타내고, 103b는 스위칭을 위한 스위치를 나타내며, 참조부호 13c는 데이터 블록을 재포맷팅하는 블록 재포맷터를 나타낸다.

도 9에서 스위치(103b)가 오픈된 경우, 즉 'A'경로는 기존의 IEEE802.11a 규격을 그대로 이용하는 시스템 구조를 나타내게 되며, 스위치(103b)가 닫힌 경우에는 'B'경로로 'A'경로의 프레임 구조와 다른 형태의 데이터 구조를 가지게 된다.

따라서 'B'경로는 STBC를 위한 선택적이라고 볼 수 있다. 만일 송신 다이버시티를 적용하는 경우에는 2개의 데이터 블록이 STBC 인코더에 입력되며, 이때 'B'의 경로는 안테나2(113)로 전송될 데이터를 재구성(Reformat)해야 하므로, 이 재구성 동안에 걸리는 시간 동안에 'A'경로의 데이터 블록은 대기하기 위해 버퍼(Buffer)(103a)에 입력된다. 결과적으로 'A'경로와 'B'경로의 데이터는 STBC 인코더의 출력에서 시간적으로 정렬된다.

한편, 안테나2(113)로부터의 긴 훈련 열 구조에서 주의할 사항이 있다.

IEEE802.11a상에서 긴 훈련열의 보호구간(Guard Interval)은 사실상 T1과 T2가 모두 동일하기 때문에 도10과 같이 T1의 후반부 'a' 또는 T2의 후반부 'b' 둘 중 어느 부분을 보호구간으로 이용하더라도 무방한데, 이것은 안테나1에도 그대로 유효하다.

그러나 도11과 같이 안테나2(113)로부터는 긴 훈련열의 구조가 안테나 1과는 다르므로 반드시 2개의 긴 훈련 열중 앞쪽의 긴 훈련열로부터 보호구간을 만들어야 한다.

다음으로 데이터 구간에 대한 STBC가 적용되는 경우를 살펴보기 위하여 IFFT 크기가 N인 일반적인 OFDM 심볼을 고려한다. 입력되는 데이터는 IFFT 크기에 알맞게 데이터 블록을 형성한다. 이때 홀수 번째 데이터 블록을라하고, 짝수 번째 데이터 벡터를라고 가정한다. 만일가 K번째 데이터 블록 심볼 벡터라고 하면,는 (K+1)번째 데이터 블록 심볼 벡터를 의미하며 아래의 [수학식1] 및 [수학식2]와 같이 표현된다.

송신안테나1(112)에서 첫 번째 타임슬롯동안에가 전송되고 두 번째 타임슬롯동안에가 전송된다. 그리고 송신안테나2(113)에서 첫 번째 타임슬롯동안에가 전송되고 두 번째 타임슬롯동안에가 전송된다. 이것은 전술한 바와 같이 일반적인 STBC와 유사한 것으로 STBC 전송 부호 행렬은 아래의 [수학식3]과 같이 표현된다.

여기서 * 는 복소공액을 의미한다.

한편, 편의상 송신안테나의 수가 2이고 수신안테나의 수가 1인 경우에 대해 살펴보면, 송신 안테나 1과 2로부터 수신안테나로의 각각에 대한 채널 주파수 응답을 H1과 H2라고 하자. 여기서이다.

또한 채널 응답이 두 개의 타임슬롯동안에는 일정하다고 가정하면 대응되는타임슬롯에서의 수신 신호는 각각 아래의 [수학식4] 및 [수학식5]와 같이 표현된다.

만일 수신기에서 채널의 주파수 응답을 정확하게 추정할 수 있다면, 신호의 검출은 R1과 R2및 채널 주파수 응답 H1과H2를 결합함으로서 가능하다.

상기 [수학식4]와 [수학식5]를 [수학식6]과 [수학식7]에 대입하여 정리하면 아래와 같은 [수학식8] 및 [수학식9]의 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.

이상에서 상술한 본 발명에 따르면 기존의 IEEE802.11a 시스템의 규격을 변경하지 않으면서도 STBC를 이용한 송신 다이버시티를 제공하여 다이버시티 이득을 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 무선 인터넷 시스템에 송신 다이버시티 장치를 모듈화하여 추가할 수 있으므로 기존의 시스템과 호환성을 유지할 수 있는 효과도 있다.

Claims

OFDM방식의 데이터를 송신하는 송신기와 상기 송신된 데이터를 수신하는 수신기로 이루어진 무선통신 시스템에 있어서,

상기 송신기는,

송신 데이터를 부호화하는 FEC 인코더와;

상기 FEC 인코더의 출력 데이터를 인터리빙하는 인터리버와;

실질적인 송신 다이버시티 이득을 제공하기 위해서 상기 인터리버에서 출력되는 데이터를 시공간 블록 코드로 부호화하는 STBC 인코더와;

상기 STBC 인코더에서 출력되는 주파수영역의 신호를 시간영역의 신호로 변환하는 역 고속 푸리에 변환기(IFFT)와;

상기 역 고속 푸리에 변환기의 출력 신호에 다중 경로 페이딩에 대응하기 위한 보호구간을 삽입하는 제1 및 제2 보호구간 삽입부와;

상기 제1 및 제2 보호구간 삽입부에서 출력되는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환기와;

상기 제1 및 제2 디지털/아날로그 변환기에서 출력되는 신호를 고주파수로 상향 변환한 후 제1 및 제2 송신 안테나에 전달하여 공간상에 무선신호가 방사되도록 하는 제1 및 제2 고주파 송신부로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치.
제1항에 있어서, 상기 STBC 인코더는,

입력 신호를 버퍼링하여 출력하기 위한 버퍼와;

스위칭을 위한 스위치와;

상기 스위치를 통한 상기 입력 신호의 데이터 블록을 재구성하는 블록 재포맷터로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치.
OFDM방식의 데이터를 송신하는 송신기와 상기 송신된 데이터를 수신하는 수신기로 이루어진 무선통신 시스템에 있어서,

상기 수신기는,

송신기에서 송신된 신호를 수신하는 수신안테나와;

상기 수신안테나에서 수신한 고주파수를 하향 변환(Down convert)하는 고주파 수신부와;

상기 고주파 수신부에서 출력되는 아날로그 신호를 그에 상응하는 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기와;

상기 아날로그/디지털 변환기에서 출력되는 신호로부터 보호구간을 제거하는 보호구간 제거부와;

상기 보호구간 제거부에서 출력되는 시간영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 고속 푸리에 변환기(FFT)와;

시공간 블록 코드를 발생하는 STBC 인코더와;

훈련 시퀀스를 발생하는 훈련 시퀀스 발생기와;

상기 STBC 인코더 및 훈련 시퀀스 발생기의 출력중 하나를 선택하기 위한 선택 스위치와;

상기 선택 스위치에서 출력되는 신호와 상기 고속 푸리에 변환기의 출력신호를 결합하여 채널을 추정하는 채널 추정기와;

상기 채널 추정기에서 출력되는 신호에 따라 상기 고속 푸리에 변환기에서 출력되는 주파수 영역의 신호로부터 STBC를 복호하는 STBC 디코더와;

상기 STBC 디코더에서 출력되는 데이터를 디-인터리빙하는 디-인터리버와;

상기 디-인터리버에서 출력되는 데이터를 원래의 데이터로 복호하는 FEC 디코더로 구성된 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 송신 다이버시티 장치.