KR20050102852A - 다중 반송파 시스템의 송신 장치, 수신 장치 및 그의부반송파 할당 방법 - Google Patents

다중 반송파 시스템의 송신 장치, 수신 장치 및 그의부반송파 할당 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 반송파 시스템의 송신 장치, 수신 장치 및 그의 부반송파 할당 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법은 전체 주파수 대역을 연속되는 특정 개수의 부반송파를 가지는 복수의 그룹으로 분할하고 원시원소에 따른 구분을 추가한 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호를 사용하여 상기 분할된 각각의 그룹에서 부반송파가 하나씩 추출된 부채널을 생성한다. 그리고 상기 생성된 부채널을 상기 기지국의 사용자에게 할당한다.
이와 같이 하면, 기지국의 사용자에게 주파수 다이버시티 효과를 제공할 수 있으며 인접 셀과의 간섭을 평균화할 수 있는 리드 솔로몬 수열을 발생하여 기지국 구분 개수를 증가시킬 수 있게 된다.

Description

다중 반송파 시스템의 송신 장치, 수신 장치 및 그의 부반송파 할당 방법 {SENDING APPARATUS, RECEIVING APPARATUS OF MULTICARRIER MOBILE TELECOMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR ALLOCATION SUBCARRIER THREROF}
본 발명은 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, GF(pn)상에서 정의되는 (pn-1, 1, pn-1) Reed-Solomon 부호를 이용하여 기지국 구분 개수를 증가시킬 수 있는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 유무선채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 다중반송파 (multi-carrier)를 사용한 OFDM 방식이 활발히 연구되고 있다. 다중경로 페이딩을 갖는 무선통신채널에서 심볼주기가 짧은 고속 데이터 전송시 단일반송파(single-carrier) 방식을 사용하게 되면 심볼간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중반송파 방식의 경우에는 데이터 전송속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심벌 주기를 부반송파의 수만큼 확장시킬 수 있기 때문에 하나의 탭을 갖는 간단한 등화기로 다중경로에 의한 심각한 주파수 선택적 페이딩 채널을 잘 대처할 수 있다.
다중 반송파 시스템의 일종으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 가용주파수 대역을 다수의 부대역으로 나누고, 서로 직교인 반송파를 각 부대역 반송주파수를 중심으로 중첩되게 할당하여 전송하는 방식으로 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용하므로 주파수 이용효율이 높아지고, 송수신단에서 이러한 복수의 반송파를 변복조하는 과정은 각각 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)와 FFT(Fast Fourier Transform)를 사용하여 고속으로 구현할 수 있다.
일반적으로 다중 반송파 시스템에서는 Latin square 수열, Latin cube 수열, Latin hypercube 수열 및 Reed-Solomon 수열을 이용하여 부반송파를 할당하고 기지국을 구별하였다. 이 중에서 Reed-Solomon 수열을 이용한 종래 다중 반송파 시스템은 PCT 등록번호 WO 02/094455 A2인 "SYSTEM AND METHOD FOR CELLULAR COMMUNICATIONS"이 개시되어 있다. 기술은 GF(p)상에서 정의되는 길이 p-1의 Reed-Solomon 부호에 0을 추가하여 길이 p의 수열을 만들고 이 수열의 순환 쉬프트(cyclic shift)와 일정한 크기의 오프셋(offset)을 추가하는 방식으로 만들어진 수열을 가지고 사용자에게 부반송파를 할당한다. 이와 같이 p의 수열을 사용할 경우 p개의 기지국 구분을 가능하게 한다. 이 때, p는 소수이다.
예를 들어 설명하면, GF(13)상에서 원시원소 2를 이용하여 만든 RS 수열은 {1, 2, 4, 8, 3, 6, 12, 11, 9, 5, 10, 7}이 된다. 이 수열에 0을 추가하면 길이가 13인 {0, 1, 2, 4, 8, 3, 6, 12, 11, 9, 5, 10, 7} 수열을 만들 수 있다. 이 수열의 순환 시프트에 의하여 도 1에 도시된 바와 같은 13개의 수열을 만들 수 있다. 그리고 도 1에 도시된 13개의 수열에 일정한 크기의 오프셋(offset)을 추가하는 방식으로 각각 수열마다 13개의 다른 수열을 만들 수 있다. 즉, 길이가 13인 {0, 1, 2, 4, 8, 3, 6, 12, 11, 9, 5, 10, 7} 수열에 오프셋을 추가하면 도 2와 같이 나타난다. 여기서 수열에 더한 오프셋 결과는 GF(13)상에서의 합이다.
종래 다중 반송파 시스템에서는 이와 같이 만들어진 13×13개의 수열을 이용하여 기지국 구분 및 기지국 별 사용자에 따른 부반송파 할당을 다르게 할 수 있다. 즉, 13개의 순환 시프트에 따른 수열을 기지국 구분에 사용하고 기지국에 할당된 수열에 더해지는 오프셋 값에 따른 수열 13개를 기지국 사용자 구분에 사용할 수 있고 이와 반대로 오프셋 값에 따른 13개의 수열을 기지국 구분에 사용하고 13개의 순환 시프트에 따른 수열을 기지국 사용자 구분에 사용할 수 있다.
그러나 이와 같은 Reed-Solomon 수열을 이용한 종래 다중 반송파 시스템은 p의 길이가 크지 않은 경우에 셀 계획이 어려워지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 길이가 길지 않은 수열을 이용하여도 셀 계획을 용이하게 할 수 있는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 다중 반송파 시스템에서 복수 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 방법이 제공된다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법은 a) 전체 주파수 대역을 연속되는 특정 개수의 부반송파를 가지는 복수의 그룹으로 분할하는 단계; b) 원시원소에 따른 구분을 추가한 GF(pn)상의 리드 솔로몬 부호를 사용하여 상기 분할된 각각의 그룹에서 부반송파가 하나씩 추출된 부채널을 생성하는 단계―여기서 p는 소수(prime number)이고 n은 양의 정수임―; 및 c) 상기 생성된 부채널을 상기 기지국의 사용자에게 할당하는 단계를 포함한다. 이 때, 상기 b)단계에서 상기 GF(pn)상에서 정의되는 pn-1 길이의 리드 솔로몬 부호에 0을 추가하지 않는다.
그리고 상기 b)단계는, b-1) 상기 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호를 이용하여 상기 기지국마다 다른 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및 b-2) 상기 발생된 수열에 기초하여 부채널을 생성하는 단계를 포함하며, 상기 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호에 의해 Pn-2 개의 다른 원시원소가 만들어질 수 있다. 이 때, 상기 b-1)단계는, 상기 GF(pn)상의 특정 원시원소를 이용하여 pn-1 길이의 제1 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 상기 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및 상기 제2 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제3 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계를 포함할 수 있으며, 상기 b-1)단계는, 상기 GF(pn)상의 특정 원시원소를 이용하여 pn-1 길이의 제1 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 상기 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및 상기 제2 리드 솔로몬 수열을 순환 쉬프트하여 제3 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 리드 솔로몬 수열은 상기 기지국 구분에 사용될 수 있고, 상기 제3 리드 솔로몬 수열은 상기 부채널 구분에 사용될 수 있다.
그리고 본 발명에서는 다중 반송파 시스템에서 기지국의 사용자에게 할당된 부채널을 통해 데이터를 수신장치로 송신하는 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 따른 다중 반송파 시스템의 송신 장치는, GF(pn)상의 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호의 원시원소를 이용하여 기지국마다 pn -1길이의 다른 수열을 생성하고 상기 생성된 수열에 기초하여 상기 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 수열 발생부/할당부; 상기 생성된 수열에 따라 할당된 부반송파의 물리적인 위치를 지정하여 상기 기지국의 사용자에게 부채널을 할당하는 톤 할당부; 및 정해진 변조방식대로 상기 할당된 부반송파의 변조를 위한 매핑을 수행하는 매핑부를 포함한다. 이 때, 상기 수열 발생부/할당부는, 생성된 pn-1길이의 수열에 순환 시프트하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성할 수도 있고, 상기 수열 발생부/할당부는, 상기 생성된 pn-1길이의 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성할 수도 있다.
그리고 본 발명에서는 다중 반송파 시스템의 송신 장치가 기지국의 사용자에게 할당된 부채널을 통해 전송된 데이터를 수신하는 장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 하나의 특징에 따른 다중 반송파 시스템의 수신 장치는, GF(pn)상의 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호의 원시원소를 이용하여 기지국마다 pn -1길이의 다른 수열을 생성하고 상기 생성된 수열에 기초하여 상기 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 수열 발생부/할당부; 상기 생성된 부반송파에 대응하여 상기 사용자에게 할당된 부반송파를 식별하는 톤 식별부; 및 상기 송신 장치로부터 전송된 데이터를 수신하여 상기 송신 장치에서 수행된 변조 방식에 대응하는 복조를 위한 매핑을 수행하고 상기 톤 식별부로부터 부반송파를 매핑하여 상기 사용자에게 할당된 데이터를 수신토록 하는 매핑부를 포함한다. 이 때, 상기 수열 발생부/할당부는, 상기 생성된 pn-1길이의 수열에 순환 시프트하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성할 수 있고, 상기 수열 발생부/할당부는, 상기 생성된 pn-1길이의 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
먼저 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템에 대하여 간단하게 설명한다.
일반적으로 다중 반송파 시스템에서는 광대역의 주파수를 사용한다. 이 때, 가입자가 사용하는 부반송파를 전대역에 걸쳐 흩뿌려서 사용하면 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있고 인접 셀과의 간섭을 무작위적으로 하여 간섭 평균화 효과를 기대할 수 있다. 이러한 효과를 위하여 다중 반송파 시스템에서는 전체 주파수 대역을 연속되는 부반송파의 묶음의 그룹으로 나누고 각각의 그룹에서 부반송파를 한 개씩 추출하여 부채널을 만든다. 이와 같이 만들어진 부채널을 사용자에게 할당한다. 예를 들면, 전체 주파수 대역이 130개의 부반송파로 이루어졌다고 가정하면 다중 반송파 시스템은 13개의 연속되는 부반송파의 묶음을 하나의 그룹으로 하여 10개의 그룹을 만들고 각각의 그룹에서 부반송파를 한 개씩 추출하여 10개의 부반송파를 주파수 대역에 골고루 가지는 부채널을 10개 만들어 사용자에게 할당한다.
이 때, 부채널을 만들기 위하여 부반송파의 묶음으로 이루어진 각 그룹에서 부반송파를 한 개씩 추출하는 방식은 어떠한 수열로도 나타낼 수 있다. 여기서 수열의 원소는 각각의 그룹에서 추출되는 부반송파의 위치를 의미한다. 즉, 수열의 첫 번째 원소는 첫 번째 그룹에서 추출되는 부반송파의 위치이고 수열의 두 번째 원소는 두 번째 그룹에서 추출되는 부반송파의 위치를 나타낸다.
아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템에 대하여 도 3을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 이 때, 다중 반송파 시스템의 일종인 OFDM 시스템을 예로 들어서 설명하였다. 그리고 도 3에 도시된 OFDM 시스템에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 다른 부분에 대해서는 생략하였다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템의 송신 장치 및 수신 장치의 구성 블록도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)는 수열 발생부/수열 할당부(110), 톤 할당부(120) 및 매핑부(130)를 포함한다.
수열 발생부/할당부(110)는 기지국에 따른 수열을 할당하고 이 수열을 변경하여 사용자에게 수열을 할당한다. 이 때, 수열 발생부/할당부(110)는 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호를 이용하여 기지국마다 다른 수열을 생성한다.
톤 할당부(120)는 수열 발생부/할당부를 통해 생성된 수열에 따라 부반송파의 물리적인 위치를 지정한 부채널을 기지국의 사용자에게 할당한다. 이렇게 하여 주파수 전대역에 걸쳐 기지국의 사용자에게 특정 톤을 지정하여 할당하게 된다.
매핑부(130)는 데이터 전송 속도에 따라 정해진 변조방식대로 데이터를 변조하여 할당된 부반송파와의 매핑을 수행한다. 이 때 변조방식은 IEEE802.11a에서 1주기로 전송할 수 있는 데이터 양이 1bit의 BPSK, 2bit의 QPSK, 4bit의 16QAM, 6bit의 64QAM의 4종류로 규정하고 있다. 즉, 매핑부(130)는 정해진 변조방식으로 변조된 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT;Inverse Fast Fourier Transform)하여 주파수 영역에서 직교성을 가지는 서로 다른 부반송파에 실어 기지국의 사용자에게 할당된 부채널을 통해 OFDM 시스템의 수신 장치로 데이터를 송신한다.
그리고 OFDM 시스템의 수신 장치(200)는 수열 발생부/할당부(210), 톤 식별부(220) 및 매핑부(230)를 포함한다.
수열 발생부/할당부(210)는 기지국에 따른 수열을 할당하고 이 수열을 변경하여 사용자에게 수열을 할당한다. 이 때, 수열 발생부/할당부(210)는 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호를 이용하여 기지국마다 다른 수열을 생성한다. 여기서, 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)에서의 수열 발생부/할당부(110)와 다중 반송파 시스템의 수신 장치(200)에서의 수열 발생부/할당부(210)의 기능은 동일하다. 따라서, 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)에서 기지국과 사용자가 달라질 때마다 기지국과 사용자에 대한 정보를 매번 전송하지 않아도 다중 반송파 시스템의 수신 장치(100)에서는 달라진 기지국과 사용자에 대한 정보를 알 수 있게 된다.
톤 식별부(220)는 생성된 부반송파에 대응하여 기지국의 사용자에게 할당된 부반송파를 식별한다.
매핑부(230)는 전체 주파수 대역에서 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)로부터 송신된 데이터를 수신하여 변조 방식에 대응되는 복조를 수행하고 수신된 데이터에서 톤 식별부로부터 식별된 부반송파를 매핑하여 기지국의 사용자에게 할당된 데이터를 수신한다.
한편, GF(p)와 GF(pn)에 대해 간단하게 설명하면, 유한의 원소 사이에 가감승제의 4칙연산이 가능한 집합을 유한체 또는 갈로아체라고 하고 GF(Galois Field)(p)라고 쓴다. p는 원소의 개수를 나타내고, 체의 원소수 p가 소수 및 소수의 제곱일 때만 갈로아체(Galois Field)는 존재한다. 여기서, GF(p) 연산은 mod n 연산과 같다.
그리고 GF(p)를 GF(pn)상으로 확장하면, GF(pn)은 pn개의 원소들로 구성된다. 특히 GF(2n)은 2n개의 원소들을 포함하며 0과 1을 원소로 가지는 GF(2)의 확장 필드이다. 모든 GF(2n)은 원소 0(zero element), 항등원(unit element), 원시 원소(primitive element) 그리고 적어도 하나의 기약 다항식 G(x) = x m + g m -1 x m -1 + g m -2 x m -2 + … + g 1 x + g 0을 포함한다. 원시원소 α는 기약다항식 G(x)의 근이고 GF(2n)의 0이 아닌 모든 원소들을 생성한다.
그리고 본 발명의 실시 예에서는 리드 솔로몬 부호는 GF(p)를 GF(pn)상으로 확장하여 0을 추가하지 않고 pn-1 길이의 수열을 만들고 원시원소에 따른 구분을 추가하여 수열 구분 개수를 더 늘려서 사용할 수 있도록 한다.
다음으로 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)의 부반송파 할당 동작에 대해 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다. 이 때, 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법은 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100) 및 수신 장치(200)의 수열 발생부/할당부(110, 210)에서 동일하게 적용된다. 단지, 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)와 수신 장치(200)는 부반송파 할당 이후의 동작에서 차이점이 있다. 즉, 다중 반송파 시스템의 송신 장치(100)는 데이터를 변조하여 부반송파와의 매핑을 수행하여 수신 장치(200)로 송신하고 다중 반송파 시스템의 수신 장치(200)는 수신된 데이터에서 사용자에 따른 부반송파를 매핑하여 데이터를 수신한다는 점에서 차이점이 있다. 여기서는 부반송파 할당 동작에 대해서만 설명한다.
도 4는 GF(23)상의 원시원소를 이용하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 4에서 GF(23)상의 원시원소 2를 이용하여 만들어진 수열을 순환 시프트하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이다. 그리고 도 6은 도 5에서 만들어진 수열에 임의의 오프셋을 더하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이다.
수열 발생부/할당부(110, 210)는 GF(pn)상에서 정의되는 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호를 이용하여 길이 pn-1의 수열을 만든다. 여기서, p는 임의의 소수(prime number)이고 n은 양의 정수이다. 그리고 수열 발생부/할당부(110, 210)는 모두 0으로 이루어진 부호어를 제외하면 GF(pn)상의 각각의 원시원소(primitive element)에 따라 pn-1개의 부호어를 만든다. 이 때, GF(pn)상의 원시원소는 p n-2개이다. 여기서, GF(pn)상에서 정의되는 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호에 대해서는 공지된 기술이므로 그에 상세한 설명은 생략한다.
또한, 수열 발생부/할당부(110, 210)는 이렇게 만들어진 부호어들이 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호의 성질에 따라 부호어간 거리가 pn-1이 되고 리드 솔로몬 부호의 순환 부호(cyclic codes) 특성에 의해 하나의 부호어를 순환 시프트하여 나머지 부호어를 만든다.
구체적으로 설명하면 p는 2이고 n은 3이라고 가정하면, GF(23)상의 원시원소는 2, 4, 3, 6, 7, 5로 23-2개가 된다. 수열 발생부/할당부(110, 210)는 GF(23)상의 원시원소 2를 이용하면 수열 {1, 2, 4, 3, 6, 7, 5}를 만들 수 있고, GF(23)상의 원시원소 4를 이용하면 수열 {1, 4, 6, 5, 2, 3, 7}을 만들 수 있다. 그리고 GF(23)상의 원시원소 3를 이용하면 수열 {1, 3, 5, 4, 7, 2, 6}을 만들 수 있다. 이와 같이 하면 원시원소 2, 4, 3, 6, 7, 5에 따라 6개의 수열을 만들 수 있게 된다. 즉, GF(23)상의 원시원소에 따른 6개의 수열은 도 4와 같이 나타난다.
그리고 나서 수열 발생부/할당부(110, 210)는 도 4에 도시된 6개의 수열 중에서 수열 {1, 2, 4, 3, 6, 7, 5}의 순환 시프트에 의하여 7개의 수열을 만들 수 있다. 동일한 방법으로 수열 발생부/할당부(110, 210)는 수열 {1, 4, 6, 5, 2, 3, 7}의 순환 시프트에 의하여 7개의 수열을 만들 수 있고, 수열 {1, 3, 5, 4, 7, 2, 6}의 순환 시프트에 의하여 7개의 수열을 만들 수 있다. 그러면 결국에는 (pn-2×pn-1)인 6×7개의 수열이 만들어진다. 이 때, 수열 {1, 2, 4, 3, 6, 7, 5}의 순환 시프트에 의하여 만들어진 수열을 도 5에 도시하였다.
그런 다음, 수열 발생부/할당부(110, 210)는 도 5에 도시된 7개의 수열에 일정한 크기의 오프셋을 추가하여 각각의 수열마다 8개의 수열을 만든다. 이 중에서 수열 {1, 2, 4, 3, 6, 7, 5}에 일정한 크기의 오프셋을 추가하여 만들어진 8개의 수열을 도 6에 도시하였다. 그러면 (pn-1×pn)인 7×8개의 수열이 만들어진다.
즉, 수열 발생부/할당부는 GF(23)상의 원시원소 23-2개의 원시원소마다 순환 시프트에 의해 23-1개의 수열을 만들고 이렇게 만들어진 각각의 수열마다 오프셋 추가에 의해 23개의 수열을 만든다. 따라서, 오프셋 추가로부터 만들어진 수열을 부채널 구분으로 사용하게 되면 (23-2)×(23-1)개의 기지국 구분이 가능하게 되고 순환 시프트에 의해 만들어진 수열을 부채널 구분으로 사용하게 되면 (23-2)×(23)개의 기지국 구분이 가능하게 된다.
따라서, GF(pn)상에서 정의되는 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호를 사용하면 오프셋 추가에 의해 기지국의 부채널을 구분할 때 (2n-2)×(2n-1)개의 기지국 구분이 가능하고 순환 시프트에 의하여 기지국의 부채널을 구분할 때 (2n-2)×(2n)개의 기지국 구분이 가능하게 된다. 그리고 GF(2n)상의 덧셈 연산은 비트간의 XOR이므로 하드웨어 구현이 용이하다.
이와 같이 GF(pn)상에서 정의되는 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호의 원시원소에 따른 구분을 추가하여 수열 구분 개수를 늘릴 수 있고 원시원소와 순환 시프트값 및 오프셋 값만 알고 있으면 쉽게 수열을 생성할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템의 송신 장치 및 수신 장치의 부반송파 할당 기능은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(시디롬, 램, 플로피 디스크, 하드디스크, 광자기디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상의 실시예들은 본원 발명을 설명하기 위한 것으로, 본원 발명의 범위는 실시예들에 한정되지 아니하며, 첨부된 청구 범위에 의거하여 정의되는 본원 발명의 범주 내에서 당업자들에 의하여 변형 또는 수정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기지국의 사용자에게 주파수 다이버시티 효과를 제공할 수 있으며 인접 셀과의 간섭을 평균화할 수 있는 리드 솔로몬 수열을 발생하여 기지국 구분 개수를 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 원시원소와 순환 시프트값 및 오프셋 값을 알고 있으면 쉽게 기지국에서 사용하는 수열을 생성할 수 있다.
도 1은 종래 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당에 의해 발생된 수열을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에서 발생된 수열에 임의의 오프셋을 추가한 수열을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 반송파 시스템의 송신 장치 및 수신 장치의 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 GF(23)상의 원시원소를 이용하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에서 GF(23)상의 원시원소 2를 이용하여 만들어진 수열을 순환 시프트하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에서 만들어진 수열에 임의의 오프셋을 더하여 만들어진 수열을 나타낸 도면이다.

Claims (16)

  1. 다중 반송파 시스템에서 복수 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 방법에 있어서,
    a) 전체 주파수 대역을 연속되는 특정 개수의 부반송파를 가지는 복수의 그룹으로 분할하는 단계;
    b) 원시원소에 따른 구분을 추가한 GF(pn)상의 리드 솔로몬 부호를 사용하여 상기 분할된 각각의 그룹에서 부반송파가 하나씩 추출된 부채널을 생성하는 단계―여기서 p는 소수(prime number)이고 n은 양의 정수임―; 및
    c) 상기 생성된 부채널을 상기 기지국의 사용자에게 할당하는 단계
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 b)단계에서 상기 GF(pn)상에서 정의되는 pn-1 길이의 리드 솔로몬 부호에 0을 추가하지 않는 다중 반송파 시스템의 부반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 b)단계는,
    b-1) 상기 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호를 이용하여 상기 기지국마다 다른 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및
    b-2) 상기 발생된 수열에 기초하여 부채널을 생성하는 단계
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 GF(pn)상의 (pn-1, 1, pn-1) 리드 솔로몬 부호에 의해 Pn -2 개의 다른 원시원소가 만들어지는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 b-1)단계는,
    상기 GF(pn)상의 특정 원시원소를 이용하여 pn-1 길이의 제1 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계;
    상기 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및
    상기 제2 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제3 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 b-1)단계는,
    상기 GF(pn)상의 특정 원시원소를 이용하여 pn-1 길이의 제1 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계;
    상기 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계; 및
    상기 제2 리드 솔로몬 수열을 순환 쉬프트하여 제3 리드 솔로몬 수열을 발생시키는 단계
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제2 리드 솔로몬 수열은 상기 기지국 구분에 사용되는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제3 리드 솔로몬 수열은 상기 부채널 구분에 사용되는 다중 반송파 시스템의 부반송파 할당 방법.
  9. 다중 반송파 시스템에서 기지국의 사용자에게 할당된 부채널을 통해 데이터를 수신장치로 송신하는 장치에 있어서,
    GF(pn)상의 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호의 원시원소를 이용하여 기지국마다 pn-1길이의 다른 수열을 생성하고 상기 생성된 수열에 기초하여 상기 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 수열 발생부/할당부;
    상기 생성된 수열에 따라 할당된 부반송파의 물리적인 위치를 지정하여 상기 기지국의 사용자에게 부채널을 할당하는 톤 할당부; 및
    정해진 변조방식대로 상기 할당된 부반송파의 변조를 위한 매핑을 수행하는 매핑부
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 송신 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 수열 발생부/할당부는,
    생성된 pn-1길이의 수열에 순환 시프트하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성하는 다중 반송파 시스템의 송신 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 수열 발생부/할당부는,
    상기 생성된 pn-1길이의 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성하는 다중 반송파 시스템의 송신 장치.
  12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,
    상기 제1 리드 솔로몬 수열은 상기 복수의 기지국 구분에 사용되고 상기 제2 리드 솔로몬 수열의 상기 기지국에 따른 사용자 구분에 사용되는 다중 반송파 시스템의 송신 장치.
  13. 다중 반송파 시스템의 송신 장치가 기지국의 사용자에게 할당된 부채널을 통해 전송된 데이터를 수신하는 장치에 있어서,
    GF(pn)상의 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 부호의 원시원소를 이용하여 기지국마다 pn-1길이의 다른 수열을 생성하고 상기 생성된 수열에 기초하여 상기 기지국의 사용자에게 부반송파를 할당하는 수열 발생부/할당부;
    상기 생성된 부반송파에 대응하여 상기 사용자에게 할당된 부반송파를 식별하는 톤 식별부; 및
    상기 송신 장치로부터 전송된 데이터를 수신하여 상기 송신 장치에서 수행된 변조 방식에 대응하는 복조를 위한 매핑을 수행하고 상기 톤 식별부로부터 부반송파를 매핑하여 상기 사용자에게 할당된 데이터를 수신토록 하는 매핑부
    를 포함하는 다중 반송파 시스템의 수신 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 수열 발생부/할당부는,
    상기 생성된 pn-1길이의 수열에 순환 시프트하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성하는 다중 반송파 시스템의 수신 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 수열 발생부/할당부는,
    상기 생성된 pn-1길이의 수열에 임의의 오프셋을 더하여 제1 리드 솔로몬 수열을 생성하고 상기 생성된 제1 리드 솔로몬 수열을 순환 시프트하여 제2 리드 솔로몬 수열을 생성하는 다중 반송파 시스템의 수신 장치.
  16. 제 14항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 제1 리드 솔로몬 수열에 의해 상기 복수의 기지국을 구분하고 상기 제2 리드 솔로몬 수열에 의해 상기 기지국에 따른 사용자를 구분하는 다중 반송파 시스템의 수신 장치.
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