KR20030069528A - Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법 - Google Patents

Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030069528A
KR20030069528A KR1020020009342A KR20020009342A KR20030069528A KR 20030069528 A KR20030069528 A KR 20030069528A KR 1020020009342 A KR1020020009342 A KR 1020020009342A KR 20020009342 A KR20020009342 A KR 20020009342A KR 20030069528 A KR20030069528 A KR 20030069528A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
channel
signals
signal
codes
orthogonal
Prior art date
Application number
KR1020020009342A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100478255B1 (ko
Inventor
공형윤
Original Assignee
공형윤
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 공형윤 filed Critical 공형윤
Priority to KR10-2002-0009342A priority Critical patent/KR100478255B1/ko
Priority to AU2003207396A priority patent/AU2003207396A1/en
Priority to PCT/KR2003/000318 priority patent/WO2003071702A1/en
Publication of KR20030069528A publication Critical patent/KR20030069528A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100478255B1 publication Critical patent/KR100478255B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/004—Orthogonal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J13/00—Code division multiplex systems
    • H04J13/0007—Code type
    • H04J13/004—Orthogonal
    • H04J13/0048—Walsh
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/70703—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation using multiple or variable rates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 CDMA 통신에 있어서, 비트 에러율은 상대적으로 낮추고 전송율은 증가시키기 위한 변조 및 복조 방법에 관한 발명으로서, 전송하고자 하는 데이터 비트를 소정 개수씩 묶어 복수의 그룹으로 나누는 단계, 서로 직교 관계에 있는 코드들로 이루어진 제 1 세트의 코드들과 각 그룹에 속하는 소정 개수의 데이터 비트들을 각각 곱하고 합산하여 합산 신호를 생성하되, 복수의 그룹 모두에 대하여 각각의 합산 신호를 생성하는 단계, 서로 직교 관계에 있는 제 2 세트의 직교 코드들과 복수의 합산 신호들을 각각 곱하고 합산하는 단계를 구비하는 변조 방법 및 수신단에서 수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 반송파가 제거된 신호에 제 2 세트의 직교 코드들을 각각 곱함으로써, 합산 신호들을 각각 복구하는 단계, 합산 신호들에 제 1 세트의 직교 코드를 각각 곱함으로써, 각 그룹 데이터 비트를 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하며, 제 1 세트의 직교 코드는 제 2 세트의 직교 코드의 바이오소고널 코드의 하반부 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법을 제공한다.

Description

ＣＤＭＡ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을 개선한 변조 및 복조 방법{MODULATING AND DEMODULATING METHOD FOR INCREASING THE TRANSMITTING RATE AND IMPROVING THE BER IN THE CDMA COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 CDMA 시스템에 이용되는 변조 및 복조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 높은 전송율과 상대적으로 낮은 비트 에러율로 데이터를 전송할 수 있도록 데이터를 변조 및 복조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 신호의 전송은 아날로그 신호에 비하여 잡음에 덜 민감하고, 왜곡이 작으며, 전송 효율이 높다는 등의 장점을 가지고 있는 반면에 대역폭이 넓게 요구되며, 시스템이 복잡하다는 단점을 지니고 있다. 그러나, 이러한 단점에도 불구하고, 상대적으로 에러가 적고, 신뢰성이 높다는 점과, 최근에 이루어지고 있는 회로 기술의 발전으로 인하여, 오늘날에는 디지털 방식이 많이 이용되고 있다.
이와 같은 디지털 통신에 있어서, 데이터를 전송하기에 앞서 이를 전송에 용이하게 변조하고 전송된 신호로부터 원래의 데이터 신호를 복조하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있다. 이하에서는 CDMA 통신에서 일반적으로 사용되는 QPSK 방식과 QAM 방식에 대하여 먼저 간단하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여 QPSK 방식을 설명하면, S/P 변환기 (100) 에 전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림이 입력되면, S/P 변환기 (100) 는 입력되는 비트 스트림을 I 채널과 Q 채널로 분류한다. I 채널로 분류된 신호는 곱셈기 (114)에서 코사인파와 곱해져 I 채널 신호가 되고, Q 채널로 분류된 신호는 곱셈기 (124)에서 사인파와 곱해져 Q 채널 신호가 된다. 그 후, I 채널 신호와 Q 채널 신호는 합산기 (102)에서 합산된 후, 반송파에 실려 전송된다.
한편, 수신단에서의 신호처리 과정은 송신단에서의 신호처리과정의 역순으로 이루어진다. 즉, 수신단에서는 수신된 신호에서 반송파를 제거한 후, 반송파가 제거된 신호에 코사인파를 곱하여, I 채널로 분류된 신호를 복구하고, 반송파가 제거된 신호에 사인파를 곱하여 Q 채널로 분류된 신호를 복구한다. 이와 같이, QPSK 방식에서는 데이터를 위상 변조하여 전송하기 때문에 위상 변조하지 않은 방식에 비하여 채널의 수가 2 배로 증가한다.
한편, QAM 방식에서는 위상 변조뿐만 아니라, 진폭 변조도 이루어지기 때문에, 한 번에 보다 많은 데이터를 전송할 수 있어서, 전송율은 QPSK 방식보다 뛰어나다. 도 2를 참조하여 이를 설명하면, QAM 방식에서는 전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림이 S/P 변환기 (200) 에 입력되어, 입력된 신호는 병렬 신호로 변환되어 QAM 매퍼 (210) 에 입력된다. QAM 매퍼 (210) 에서는 입력되는 신호를 몇 개의 비트씩 묶어서 하나의 진폭 값으로 매핑한 후, 이 값을 교대로 I 채널과 Q 채널로 분류한다. 이후에 처리되는 방식은 QPSK 방식과 동일하다. 수신단에서, I 채널로 분류된 신호와 Q 채널로 분류된 신호를 복구할 때까지는 QPSK 방식과 동일하며, 그 이후에는 매핑의 역과정인 디매핑 과정을 통하여 원래의 비트 스트림을 복구하게 된다.
여기서, 매핑 과정은 QPSK 방식에서는 존재하지 않는 과정으로서 표 1을 참조하여 이를 보다 상세히 설명하면, QAM 매퍼에 비트 스트림이 입력되면, QAM 매퍼에서는 입력되는 비트 스트림을 예를 들면, 3 비트씩 묶은 후, 이 값을 ROM 에 저장된 그레이 코드를 이용하여, 하나의 진폭 값으로 변환한다.
표 1.
Bit Stream Gray codes
011 +7d
010 +5d
000 +3d
001 +d
101 -d
100 -3d
110 -5d
111 -7d
표 1 에 도시된 바와 같이, 64 QAM 의 경우는 3 비트가 하나의 진폭 값으로 매핑되기 때문에 QPSK 방식에 비하여 3 배 많은 전송 채널이 형성되며, 256 QAM 이라면 4 배 많은 전송 채널이 형성된다. 그러나, 송신 출력이 제한되는 상황에서 QAM 레벨이 증가하면, 그레이 코드의 간격이 좁아질 수밖에 없으며, 이와 같이 그레이 코드 간격이 좁아지면, 채널간 상호 상관성이 높아지기 때문에, 채널간 신호의 간섭이 증가하여 수신단에서의 비트 에러율 (BER) 은 증가하게 된다. 이것은 도 8 에서 16 QAM, 64 QAM 및 256 QAM 의 BER을 비교한 실험 데이터를 통해서 쉽게 알 수 있다.
이상은 종래에 CDMA 통신에서 주로 사용되는 변조 및 복조 방식들과 그들의 전송 효율 및 비트 에러율에 관하여 설명한 것이다. 그러나, 최근에는 이동 통신 또는 무선 통신 시스템 분야에서, 품질, 서비스 및 사용상의 편의성 등을 이유로, 사용자들의 요구가 훨씬 더 다양해짐에 따라, 종래의 변조 및 복조 방식으로는 이러한 요구를 충족시킬 만큼의 전송 효율 및 비트 에러율을 제공할 수 없는 상황에 이르게 되었다.
특히, 현재 상용화를 눈앞에 두고 있는 IMT-2000 조차 최대 전송 속도가 2Mbps 에 불과하며, 이러한 전송 속도로는 사용자가 요구하는 멀티미디어 서비스를 제공할 수 없을 것으로 전망된다. 이러한 문제 인식 하에서, 세계 각국에서는 가용 주파수의 한계와 RF 기술에 대한 한계를 극복하고, 향상된 전송 효율과 개선된 비트 에러율을 제공하기 위하여 다양한 측면에서의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 연구의 예로서 Beamforming 안테나 기술, MIMO 안테나 기술, Coding 기술 (SDPC, Turbo-Code, Concentrated Coding, etc), STTC 기술 등이 진행되고 있다.
한편, 이러한 연구의 일환으로서, 본 발명은 변조 및 복조 방식의 측면에서, 새롭고 보다 효율적인 방식을 도입하여, 종래 기술의 한계를 극복하고자 한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 한계를 극복하기 위하여, 전송율을 증가시키면서도, 상대적으로 비트 에러율을 감소시키는 데이터 변조 및 복조 방법을 제공하는 것이다. 즉, 본 발명의 목적은 종래와 동일한 주파수 대역하에서도, 보다 많은 수의 전송 채널을 형성함으로써, 전송율 증가시키되, 오히려 비트 에러율은 상대적으로 개선될 수 있도록 하는 변조 및 복조 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 QPSK 변조 및 복조 방식을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 종래의 QAM 변조 및 복조 방식을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따르는 제 1 태양의 변조 및 복조 방법에서의 신호 처리 과정을 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 특징적 구성을 QPSK 변조 및 복조 방식에 적용한 본 발명의 제 2 태양에서의 신호 처리 과정을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 특징적 구성을 복수 개의 QPSK 시스템에 적용한 본 발명의 제 3 태양에서의 신호 처리 과정을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 특징적 구성을 QAM 변조 및 복조 방식에 적용한 본 발명의 제 4 태양에서의 신호 처리 과정을 도시한 구성도이다.
도 7은 본 발명의 특징적 구성을 QAM 변조 및 복조 방식에 적용한 본 발명의 제 4 태양에서의 신호 처리 과정을 도시한 구성도이다.
도 8 는 종래의 16, 64, 256 QAM 과 본 발명의 제 4 태양에서 1 내지 3 개의 16 QAM 매퍼를 사용하는 경우와 2 개의 64 QAM 매퍼를 사용하는 경우의 비트 에러율을 비교하여 도시한 그래프이다.
도 9 는 종래의 QPSK 방식과 본 발명의 제 3 태양에서 2 개 또는 3 개의 QPSK 시스템을 사용하는 경우의 비트 에러율을 비교하여 도시한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 300, 400....S/P 변환기
210, 412, 422....QAM 매퍼
434, 444....펄스 형성기
514, 516, 524, 526....적분기
532, 542....저역 통과 필터
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 태양은 전송하고자 하는 데이터 비트를 소정 개수씩 묶어 복수의 그룹으로 나누는 단계, 서로 직교 관계에 있는 코드들로 이루어진 제 1 세트의 코드들과 각 그룹에 속하는 소정 개수의 데이터 비트들을 각각 곱하고 합산하여 합산 신호를 생성하되, 복수의 그룹 모두에 대하여 각각의 합산 신호를 생성하는 단계, 서로 직교 관계에 있는 제 2 세트의 직교 코드들과 복수의 합산 신호들을 각각 곱하고 합산하는 단계를 구비하는 변조 방법 및 수신단에서 수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 반송파가 제거된 신호에 제 2 세트의 직교 코드들을 각각 곱함으로써, 합산 신호들을 각각 복구하는 단계, 합산 신호들에 제 1 세트의 직교 코드를 각각 곱함으로써, 각 그룹 데이터 비트를 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하며, 제 1 세트의 직교 코드는 상기 제 2 세트의 직교 코드의 바이오소고널 코드의 하반부 코드인 변조 및 복조 방법을 제공한다.
종래의 CDMA 통신에서는 신호들을 채널 별로 구분하기 위하여 송신단에서 각채널의 신호에 직교 코드를 곱하고, 수신단에서 수신된 신호에 이 직교 코드를 다시 곱하여 줌으로써, 원래의 신호를 복구하는 방식을 사용하였으나, 이와 같은 방식으로 구분할 수 있는 채널의 수는 예를 들면 직교 코드가 64 ×64 왈쉬 코드일 경우 64 채널로 한정된다.
그러나, 도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 송신단에서 전송하고자 하는 데이터에 서브 왈쉬 코드 (BW1, BW2) 를 곱하여 합한 후에 메인 왈쉬 코드를 곱하여 줌으로써, 서브 왈쉬 코드 개수를 곱한 수만큼 더 많은 수의 채널 구분이 가능하기 때문에 한 번에 보다 많은 양의 데이터를 전송할 수 있다. 따라서, 동일한 주파수 대역을 사용하면서도 보다 빠르게 데이터를 전송할 수 있게 된다. 또한, 전송율의 향상뿐만 아니라, 비트 에러율도 감소시켜 사용자의 요구에 보다 부합하는 변조 및 복조 방식을 제공한다.
도 3 을 참조하여 보다 상세히 설명하면, BW1 및 BW2는 제 1 세트의 직교 코드를 구성하는 서브 왈쉬 코드이고, MW1 내지 MWn 은 제 2 세트의 직교 코드를 구성하는 메인 왈쉬 코드이다. 전송하고자 하는 데이터를 2 비트씩 n 개의 그룹으로 나누고, 각 그룹에 속하는 2 비트의 데이터를 서브 왈쉬 코드 (BW1, BW2) 에 각각 곱하고 합산한 후, 이 합산 값들과 그것에 대응하는 메인 왈쉬 코드를 각각 곱하고 합산하여 전송한 후, 수신단에서는 그 역의 과정을 통하여 원래의 데이터 비트를 복구한다.
이때, 서브 왈쉬 코드는 메인 왈쉬 코드의 바이오소고널 코드의 하반부 코드이어야 원래의 데이터가 제대로 복구된다. 만약, 도 3 에 도시된 바와 같이, 서브 왈쉬 코드가, 예를 들어, 바이오소고널 코드의 상반부 코드이면, 메인 왈쉬 코드와 형태가 중복되는 경우가 발생하고, 이렇게 서브 왈쉬 코드와 메인 왈쉬 코드의 형태가 중복되면 데이터가 제대로 복구되지 않는다.
그러나, 바이오소고널 코드의 하반부 코드는 어떠한 메인 왈쉬 코드와 비교하여도 형태가 중복되지 않기 때문에, 서브 왈쉬 코드로서 바이오소고널 코드의 하반부 코드를 사용한다.
한편, 서브 왈쉬 코드는 직교성을 유지하면서도 주파수 대역폭을 효율적으로 사용할 수 있도록, 가장 짧은 직교 코드인 4 × 4 코드를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 2 태양은 이와 같은 변조 및 복조 방식을 기존의 QPSK 변조 및 복조 방식에 적용한 것으로서, 전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림을 I 채널과 Q 채널로 분류하는 단계, I 채널로 분류된 복수의 신호와 I 채널 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 I 채널 신호를 생성하는 단계, Q 채널로 분류된 복수의 신호와 제 2 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 Q 채널 신호를 생성하는 단계 및 I 채널 신호 및 Q 채널 신호에 각각 코사인파와 사인파를 곱하는 단계를 구비하는 변조 방법 및 수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 여기에 각각 코사인파와 사인파를 곱하여 I 채널 신호 및 Q 채널 신호를 복구하는 단계, 복구된 I 채널 신호에 I 채널 직교 코드를 곱하여 I 채널로 분류된 신호들을 복구하고, 복구된 상기 Q 채널 신호에 Q 채널 직교 코드를 곱하여 Q 채널로 분류된 신호들을 복구하는 단계 및 복구된 I 채널로 분류된 신호들과 복구된 Q 채널로 분류된 신호들로부터 데이터의 비트 스트림을 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하는 변조 및 복조 방법을 제공한다.
도 4 를 참조하여 이를 보다 상세히 살펴보면, 예를 들어, 8 비트 데이터의 비트 스트림이 S/P 변환기 (300) 에 입력되면, S/P 변환기 (300) 는 데이터 비트 스트림을 각각 4 비트씩 I 채널과 Q 채널로 분류한다. I 채널로 분류된 신호 (I1 내지 I4) 는 곱셈기 (311 내지 314)에서 각각 I 채널 직교 코드 (BW11 내지 BW14) 와 곱하여진 후 합산기에서 합산된다.
한편, Q 채널로 분류된 신호들도 상술한 바와 같은 과정을 거쳐 합산기 (352)에서 합산된다.
이렇게 얻어진 I 채널 신호와 Q 채널 신호는 각각 곱셈기 (370, 372) 에서 코사인파 및 사인파와 곱하여진다. 코사인파 및 사인파가 각각 곱하여진 I 채널 신호및 Q 채널 신호는 합산기 (380)에서 합산되고, 합산된 신호는 곱셈기 (390)에서 반송파와 곱하여진 후 전송된다.
한편, 수신단에서는 수신된 신호에서 반송파를 제거한 후, 코사인파와 사인파를 각각 곱하고 적분하여, I 채널 신호와 Q 채널 신호를 복구한다. 복구된 I 채널 신호와 I 채널 직교 코드를 곱하여 I 채널로 분류된 신호를 복구하고, 복구된 Q 채널 신호에 Q 채널 직교 코드를 곱하여 Q 채널로 분류된 신호를 복구한다. 복구된 I 채널로 분류된 신호와 Q 채널로 분류된 신호로부터 원래의 데이터 비트 스트림을 복구한다.
본 발명은 송신단 및 수신단에서, I 채널 직교 코드 및 Q 채널 직교 코드를데이터에 곱하는 단계를 포함함으로써, 종래 기술에 비하여 I 채널 직교 코드의 수 (또는 Q 채널 직교 코드의 수) 의 배수만큼 많은 수의 채널로 데이터를 전송할 수 있도록 합니다. 따라서, 기존의 QPSK 에 비하여 전송율이 월등히 좋으며, 비트 에러율도 우수한 것으로 확인되었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서 전송율이 좋을 수 있는 것은 I 채널 직교 코드 또는 Q 채널 직교 코드에 의하여 채널이 더욱 구분될 수 있기 때문이다.
한편, I 채널 직교 코드와 Q 채널 직교 코드는 동일한 코드여도 상관없다. 왜냐하면, I 채널 신호와 Q 채널 신호는 각각 코사인파와 사인파가 곱하여져서 90 도만큼 위상이 변조되기 때문에 I 채널 직교 코드와 Q 채널 직교 코드가 동일하여도 채널이 분리될 수 있기 때문이다.
또한, I 채널 직교 코드와 Q 채널 직교 코드로는 왈쉬 코드를 사용하며, 직교성을 유지하면서도 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있도록 가장 짧은 직교 코드인 4 × 4 직교 코드를 사용하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 제 2 태양이 본 발명의 주요 구성을 단일 QPSK 시스템에 결합한 것이라면, 본 발명의 제 3 태양은 본 발명의 주요 구성을 복수의 QPSK 시스템에 결합한 것이다. 도 5 를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제 3 태양은 복수 개의 QPSK 시스템을 병렬로 결합하고, 각각의 QPSK 시스템에 I 채널 직교 코드와 Q 채널 직교 코드를 사용한다. 또한, 각각의 QPSK 시스템에서 변조 주파수를 달리하여 사용하기 때문에, QPSK 시스템의 개수만큼 더 많은 수의 채널이 추가로 형성될 수 있다. 복수 개의 QPSK 시스템이 사용되었다는 점과 변조 주파수가 상이한복수의 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 합산하는 단계가 추가된 것을 제외하고는 본 발명의 제 2 태양과 동작 원리는 동일하므로, 설명은 생략한다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 특징적 구성을 QAM 변조 및 복조 방식에 적용한 본 발명의 제 4 태양을 설명한다.
전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림 (0,1,1,1,0,1,0,0) 이 S/P 변환기 (400) 에 입력되면, 입력 신호 중 일부 신호 (0,1,0,0) 는 제 1 매퍼 (16 QAM 매퍼) (412) 로 입력되고, 입력된 신호는 제 1 매퍼에 의하여 2 개의 비트당 하나의 심볼로 변환된다.
표 2
symbol input
+3 01
+1 00
-1 10
-3 11
즉, 입력 신호 (0,1,0,0) 는 표 2 에 개시된 그레이 코드에 따라, 예를 들면, (I1, I2) = (3, 1) 로 변환된다. 한편, 입력 신호 중 일부 신호 (1,1,1,0) 는 제 2 매퍼 (422) 에 의하여 2 개의 비트당 하나의 심볼로 변환된다. 즉, 입력 신호 (1,1,1,0) 는 표 2 에 도시된 그레이 코드에 따라 (Q1, Q2) = (-3, -1) 로 변환된다. 이러한 매핑 과정을 통하여 8 개의 신호가 4 개의 신호로 변환된다. 그 후, 씨리얼 신호 (I1, I2) 와 (Q1, Q2) 는 각각 S/P 변환기 (414) 와 S/P 변환기 (424)에서 병렬 신호로 분류된다.
그 후, I 채널로 분류된 신호 들에 I 채널 직교 코드를 곱하고 (416, 418) 합산하여 (430) I 채널 신호를 생성하고, Q 채널로 분류된 신호들에 Q 채널 직교코드를 곱하고 (426, 428) 합산하여 (440) Q 채널 신호를 생성한다. I 채널 신호에 코사인파를 곱하고 (436) Q 채널 신호에 사인파를 곱하고 (446) 합한 (450) 후, 반송파를 곱하여 전송한다.
도 7을 참조하여 살펴보면, 복조 과정은 상기 과정을 역순으로 수행하여, I 채널로 분류된 신호들과 Q 채널로 분류된 신호들을 복구한 후, 이들 신호를 QAM 디매퍼를 통하여 디매핑함으로써, 원래의 전송 데이터 신호를 복구한다.
즉, 우선, 수신 신호에서 반송파를 제거한 후, 여기에 각각 코사인파와 사인파를 곱하고 LPF를 통과시켜, I 채널 신호와 Q 채널 신호를 복구한다.
I 채널 신호는 곱셈기 (518, 519) 와 적분기 (514, 516)을 거치면서 (I1, I2) 로 복구되며, Q 채널 신호는 곱셈기 (528, 529) 와 적분기 (524, 526)을 거치면서 (Q1, Q2) 로 복구된다. 이 값들을 디매퍼 (500)에서 디매핑하면 원래의 데이터 비트 스트림이 복구된다.
상술한 본 발명의 제 4 태양에서는 16 QAM 매퍼를 2 개 사용하였으나, 16 QAM 매퍼의 수를 증가시켜 더욱 많은 채널을 형성할 수도 있으며 (I 채널 직교 코드 또는 Q 채널 직교 코드의 수는 QAM 매퍼의 수와 동수임), 16 QAM 매퍼 대신 64 QAM 또는 256 QAM 매퍼를 사용할 수도 있다.
도 8 은 본 발명과 종래의 QAM 방식의 성능을 도시한 그래프이다. 도 8 에 는 종래의 16, 64, 256 QAM 과 본 발명의 제 4 태양에서 1 내지 3 개의 16 QAM 매퍼를 사용하는 경우와 2 개의 64 QAM 매퍼를 사용하는 경우의 비트 에러율을 도시하고 있다.
이에 따르면, QAM의 비트 수가 증가함에 따라 전송율이 증가하는 반면에 비트 에러율도 증가하게 되는 것을 보여준다. 또한, 본 발명에서 QAM 매퍼의 개수를 증가시킬 경우 전송율과 비트 에러율이 증가하는 것을 보여주고 있다. 그러나, 본 발명에서 QAM 매퍼의 수의 증가에 따르는 전송율의 증가는 비트 에러율의 열화를 감안하더라도 훨씬 뛰어난 효과를 발휘하는 것을 보여준다. 예를 들면, 본 발명의 제 4 태양에서 제시한 변조 및 복조 방법에서 1 내지 3 개의 16 QAM을 사용할 경우와 종래의 방식에서 16 QAM을 사용할 경우를 비교하면, 본 발명의 제 4 태양에서 QAM 의 개수가 증가함에 따라 전송 효율이 증가함에도 불구하고, 종래의 QAM 에 비하여 비트 에러율이 월등히 낮음을 알 수 있다. 이러한 결과는 도시된 바와 같이 64 QAM 과 256 QAM 에서도 마찬가지이다.
한편, 도 9 는 본 발명과 종래의 QPSK 방식의 성능을 비교한 그래프이다. 여기서, QPSK (2개_w2) 는 2 개의 QPSK 시스템과 2 개의 서브 왈쉬 코드를 사용할 경우를 나타내며, 종래의 QPSK 방식에 비하여, 4 배의 전송율을 갖는다. 그러나, 이와 같이 전송율이 높음에도 불구하고, 비트 에러율은 종래의 QPSK 방식에서 보다 크게 높지 않다는 것을 도 9를 통해서 알 수 있다.
또한, QPSK (3개_3w) 는 3 개의 QPSK 시스템과 3 개의 서브 왈쉬 코드를 사용할 경우를 나타내며, 종래의 QPSK 방식에 비하여, 9 배의 전송율을 갖는다. 그러나, 앞서 기술한 바와 같이, 본 발명은 비약적인 전송율의 증가에 비하여 상대적으로 비트 에러율이 높지 않은 우수한 성능의 변조 및 복조 방법임을 알 수 있다.
이상은 예를 들어 본 발명을 설명한 것으로서, 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 권리는 첨부된 특허청구범위에 기재된 바에 따라 결정된다. 또한, 동 업계에 종사하는 자에 의하여 본 발명의 다양한 변형예들이 실시될 수 있으나, 이는 모두 본 발명의 권리 범위에 속하는 것임을 명백히 한다.
본 발명에서 제공하는 상술한 변조 및 복조 방법을 사용함으로써, 전송율은 증가하고, 비트 에러율은 개선됨으로써, 종래의 변조 및 복조 방식에 비해, 고속으로 데이터를 전송할 수 있게 한다.

Claims (10)

  1. 전송하고자 하는 데이터 비트를 소정 개수씩 묶어 복수의 그룹으로 나누는 단계;
    서로 직교 관계에 있는 코드들로 이루어진 제 1 세트의 코드들과 각 그룹에 속하는 상기 소정 개수의 데이터 비트들을 각각 곱하고 합산하여 합산 신호를 생성하되, 상기 복수의 그룹 모두에 대하여 각각의 합산 신호를 생성하는 단계;
    서로 직교 관계에 있는 제 2 세트의 직교 코드들과 상기 복수의 합산 신호들을 각각 곱하고 합산하는 단계를 구비하는 변조 방법 및
    수신단에서 수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 반송파가 제거된 신호에 상기 제 2 세트의 직교 코드들을 각각 곱함으로써, 상기 합산 신호들을 각각 복구하는 단계;
    상기 합산 신호들에 상기 제 1 세트의 직교 코드를 각각 곱함으로써, 상기 각 그룹 데이터 비트를 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하며,
    상기 제 1 세트의 직교 코드는 상기 제 2 세트의 직교 코드의 바이오소고널 코드의 하반부 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  2. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 직교 코드 및 상기 제 2 세트의 직교 코드는 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 직교 코드는 4 × 4 직교 코드들로 이루어진 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  4. 전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림을 I 채널과 Q 채널로 분류하는 단계;
    I 채널로 분류된 복수의 신호와 I 채널 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 I 채널 신호를 생성하는 단계;
    Q 채널로 분류된 복수의 신호와 Q 채널 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 Q 채널 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 I 채널 신호 및 상기 Q 채널 신호에 각각 코사인파와 사인파를 곱하는 단계를 구비하는 변조 방법 및
    수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 여기에 각각 상기 코사인파와 상기 사인파를 곱하여 상기 I 채널 신호 및 상기 Q 채널 신호를 복구하는 단계;
    복구된 상기 I 채널 신호에 상기 I 채널 직교 코드를 곱하여 상기 I 채널로 분류된 신호들을 복구하고, 복구된 상기 Q 채널 신호에 상기 Q 채널 직교 코드를 곱하여 상기 Q 채널로 분류된 신호들을 복구하는 단계; 및
    복구된 상기 I 채널로 분류된 신호들과 복구된 상기 Q 채널로 분류된 신호들로부터 상기 데이터의 비트 스트림을 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 분류하는 단계는 전송하고자 하는 상기 데이터 신호를 복수 개의 I 채널과 복수 개의 Q 채널로 분류하며,
    상기 코사인파 및 상기 사인파의 주파수는 상기 복수의 I 채널 및 Q 채널에 대하여 서로 상이하며,
    상기 변조 방법은 상기 코사인파 및 상기 사인파가 곱하여진 복수의 I 채널 및 Q 채널 신호를 합산하는 단계를 더 포함하며
    상기 변조 및 복조 방법은 복수 개의 I 채널 및 복수 개의 Q 채널에 대하여 병렬적으로 행하여지는 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 직교 코드 및 상기 제 2 직교 코드는 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 직교 코드 및 상기 제 2 직교 코드는 4 × 4 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  8. 전송하고자 하는 데이터의 비트 스트림을 복수의 QAM 매퍼를 통하여 매핑하고, 매핑된 신호들을 I 채널과 Q 채널로 분류하는 단계;
    I 채널로 분류된 복수의 신호와 I 채널 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 I 채널 신호를 생성하는 단계;
    Q 채널로 분류된 복수의 신호와 Q 채널 직교 코드들을 각각 곱하고, 곱한 신호들을 합하여 Q 채널 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 I 채널 신호 및 상기 Q 채널 신호에 각각 코사인파 및 사인파를 곱하는 단계를 구비하는 변조 방법 및
    수신된 신호로부터 반송파를 제거하고, 여기에 각각 상기 코사인파와 상기 사인파를 곱하여 상기 I 채널 신호 및 상기 Q 채널 신호를 복구하는 단계;
    복구된 상기 I 채널 신호에 상기 I 채널 직교 코드를 곱하여 상기 I 채널로 분류된 신호들을 복구하고, 복구된 상기 Q 채널 신호에 상기 Q 채널 직교 코드를 곱하여 상기 Q 채널로 분류된 신호들을 복구하는 단계; 및
    복구된 상기 I 채널로 분류된 신호들 및 복구된 상기 Q 채널로 분류된 신호들을 QAM 디매퍼를 통하여 디패핑함으로써, 상기 데이터의 비트 스트림을 복구하는 단계를 구비하는 복조 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 직교 코드 및 상기 제 2 직교 코드는 왈쉬 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 직교 코드 및 상기 제 2 직교 코드는 4 × 4 코드인 것을 특징으로 하는 변조 및 복조 방법.
KR10-2002-0009342A 2002-02-21 2002-02-21 Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법 KR100478255B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0009342A KR100478255B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법
AU2003207396A AU2003207396A1 (en) 2002-02-21 2003-02-14 Modulating and demodulating methods for increasing the transmitting rate and improving the ber in cdma communication system
PCT/KR2003/000318 WO2003071702A1 (en) 2002-02-21 2003-02-14 Modulating and demodulating methods for increasing the transmitting rate and improving the ber in cdma communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0009342A KR100478255B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030069528A true KR20030069528A (ko) 2003-08-27
KR100478255B1 KR100478255B1 (ko) 2005-03-25

Family

ID=27751911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0009342A KR100478255B1 (ko) 2002-02-21 2002-02-21 Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR100478255B1 (ko)
AU (1) AU2003207396A1 (ko)
WO (1) WO2003071702A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444845B1 (ko) * 2002-04-12 2004-08-21 주식회사 카서 코드 선택 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송신호의 부호화 방법 및 그 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5263018A (en) * 1992-07-29 1993-11-16 Thomson Consumer Electronics, Inc. Apparatus for time division multiplexed processing of plural QAM signals
JP3136076B2 (ja) * 1994-06-08 2001-02-19 キヤノン株式会社 符号分割多重変復調装置
JPH0879325A (ja) * 1994-09-05 1996-03-22 Hitachi Ltd Ｑａｍ信号の送受信方法及び送信・受信装置
US5838268A (en) * 1997-03-14 1998-11-17 Orckit Communications Ltd. Apparatus and methods for modulation and demodulation of data
JP3088352B2 (ja) * 1997-08-18 2000-09-18 エヌイーシーワイヤレスネットワークス株式会社 多値ｑａｍ復調装置
KR100269593B1 (ko) * 1997-12-02 2000-10-16 정선종 다중 채널을 위한 직교 복소 확산 방법 및 그 장치
US6721339B2 (en) * 1999-08-17 2004-04-13 Lucent Technologies Inc. Method of providing downlink transmit diversity
KR100416640B1 (ko) * 2001-05-26 2004-02-05 학교법인대우학원 직교코드 다중화를 사용한 오에프디엠-씨디엠에이 전송 및수신방법과 그 방법을 이용한 송신기 및 수신기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444845B1 (ko) * 2002-04-12 2004-08-21 주식회사 카서 코드 선택 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 전송신호의 부호화 방법 및 그 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003071702A1 (en) 2003-08-28
KR100478255B1 (ko) 2005-03-25
AU2003207396A1 (en) 2003-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3830925B2 (ja) 定振幅２進直交変調及び復調装置
US6990138B2 (en) Correlated spreading sequences for high rate non-coherent communication systems
US6173007B1 (en) High-data-rate supplemental channel for CDMA telecommunications system
US5640423A (en) Method for signal transmission using spectrally efficient orthogonal modulation
CN1213547C (zh) 降低导频的多径码分多址接收机
US5642384A (en) Trellis coded modulation scheme with low envelope variation for mobile radio by constraining a maximum modulus of a differential phase angle
WO2000010272B1 (en) Efficient spectral saving fqpsk and fqam signal transmission and reception systems
JP3136076B2 (ja) 符号分割多重変復調装置
JPH08331095A (ja) 通信システム
JPH08506715A (ja) 複合波形形成方法および装置
JPH06252889A (ja) 符号分割多元アクセス・システム用受信装置及びその方法
EP0714571A1 (en) Method and system for performing transmission of digital data by coding bit information into the shape of a pulse and decoding the bit information from the shape of the pulse
EP0992120A1 (en) Wireless communications system for transmitting and receiving data with increased data rates and robustness
JP4633054B2 (ja) 直交周波数分割多重変調を使用して超広帯域信号を通信する方法および送信機
CN115550127A (zh) 基于码移的载波索引多进制混沌调制解调方法与调制解调器
USRE41931E1 (en) Receiver module and receiver formed from several cascaded modules
CN1481629A (zh) 编码的正交调幅
JPH08256083A (ja) 伝送方法及び装置
KR100478255B1 (ko) Ｃｄｍａ 통신에서 전송율을 향상시키고 비트 에러율을개선한 변조 및 복조 방법
JP4588430B2 (ja) 直交周波数分割多重変調を使用して超広帯域信号を通信する方法および受信機
US7433385B1 (en) Code division multiple access communication
Ginige et al. Spreading code sharing MPSK-MC-CDMA system for low PAPR in wireless communications
KR19990046587A (ko) 반송파변조신호가상관관계를갖는직교주파수분할다중화방식및장치
KR20040095843A (ko) 정 진폭 이진직교 변조 및 복조장치
KR19990014510A (ko) 직교 코드 분할 다중화 방식 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080312

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee