KR20060110991A - Method for coding/decoding a data in communication system - Google Patents

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KR20060110991A
KR20060110991A KR1020050033265A KR20050033265A KR20060110991A KR 20060110991 A KR20060110991 A KR 20060110991A KR 1020050033265 A KR1020050033265 A KR 1020050033265A KR 20050033265 A KR20050033265 A KR 20050033265A KR 20060110991 A KR20060110991 A KR 20060110991A
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KR1020050033265A
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김윤식
이오용
정현민
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주식회사 케이티
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G13/00Protecting plants
    • A01G13/02Protective coverings for plants; Coverings for the ground; Devices for laying-out or removing coverings
    • A01G13/0256Ground coverings
    • A01G13/0287Devices for laying-out or removing ground coverings

Abstract

A method for encoding/decoding data in a communication system is provided to reduce interference on a communication channel and realize a system having a low PAR(Peak-to-Average Power Ratio). A method for encoding/decoding data in a communication system includes the steps of: extracting time and frequency information from data to be transmitted according to a request of data transmission(701,702); storing the extracted time information at a time slot information variable and the extracted frequency information at a frequency slot information variable(702); and encoding the data to the time slot corresponding to a value of the time slot information variable and a sub-channel corresponding to the frequency information variable according to a synchronization signal transmitted from a base station(704).

Description

통신 시스템에서의 부호화/복호화 방법{Method for coding/decoding a data in communication system}Method for coding / decoding a data in communication system

도 1 은 본 발명에 이용되는 FDM 멀티캐리어 변조 방식과 OFDM 멀티캐리어 변조 방식을 나타내는 일예시도,1 is an exemplary view showing an FDM multicarrier modulation scheme and an OFDM multicarrier modulation scheme used in the present invention;

도 2 는 OFDM 서브채널의 스펙트럼과 OFDM 스펙트럼을 나타내는 일예시도, 2 is an exemplary diagram illustrating spectrum and OFDM spectrum of an OFDM subchannel;

도 3 은 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서의 다중 엑세스 방식에 대한 일예시도,3 is an exemplary diagram for a multiple access scheme in an OFDM system to which the present invention is applied;

도 4 는 종래의 부호화 방법에 대한 일실시예 흐름도,4 is a flowchart of an embodiment of a conventional encoding method;

도 5 는 종래의 복호화 방법에 대한 일실시예 흐름도,5 is a flowchart of an embodiment of a conventional decoding method;

도 6 은 종래의 OFDM 시스템에서의 데이터 전송 효율을 나타내는 일실시예 설명도,6 is a diagram illustrating an embodiment of data transmission efficiency in a conventional OFDM system.

도 7 은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 부호화 방법에 대한 일실시예 흐름도,7 is a flowchart illustrating an encoding method in an OFDM system according to the present invention;

도 8 은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 복호화 방법에 대한 일실시예 흐름도,8 is a flowchart illustrating an embodiment of a decoding method in an OFDM system according to the present invention;

도 9 는 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서의 데이터 전송 효율을 나타내 는 일실시예 설명도,9 is a diagram illustrating an embodiment of data transmission efficiency in an OFDM system to which the present invention is applied;

도 10 은 본 발명에 따른 2차원 PPM 부호화에 이용되는 신호에 대한 일실시예 설명도이다.10 is a diagram illustrating an embodiment of a signal used for two-dimensional PPM encoding according to the present invention.

본 발명은 통신 시스템에서의 부호화/복호화 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 통신 시스템에서 신호가 전송되는 시간슬롯과 주파수슬롯에 따라 데이터 비트를 부호화/복호화함으로써, 적은 수의 신호로 많은 데이터를 전송하기 위한, 통신 시스템에서의 부호화/복호화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of encoding / decoding in a communication system, and more particularly, to transmit a large amount of data with a small number of signals by encoding / decoding data bits according to a time slot and a frequency slot in which a signal is transmitted in a communication system. The present invention relates to an encoding / decoding method in a communication system.

본 발명의 일실시예에서는 통신 시스템으로 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템을 예로 들어 설명하기로 한다.In an embodiment of the present invention, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system will be described as an example of a communication system.

OFDM은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로, 멀티패스(multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘하기 때문에 차세대 무선 데이터 통신, 지상파 디지털 TV 및 디지털 음성 방송에 적합한 변조방식으로 주목을 받고 있다. 이때, FDM(conventional Frequency Division Multiplex) 멀티캐리어 변조 방식(a)과 OFDM 멀티캐리어 변조 방식(b)은 도 1에 도시된 바와 같다.OFDM is a type of multicarrier modulation, and has attracted attention as a modulation method suitable for next generation wireless data communication, terrestrial digital TV, and digital voice broadcasting because of its excellent performance in a multipath and mobile reception environment. In this case, the conventional frequency division multiplex (FDM) multicarrier modulation scheme (a) and the OFDM multicarrier modulation scheme (b) are shown in FIG. 1.

이러한 OFDM 변조 방식은 고속의 데이터 스트림을 다수의 저속 스트림으로 분리한 후 다수의 서브캐리어를 이용하여 각각의 분리된 저속 데이터 스트림을 전 송한다. 각각의 병렬 전송되는 서브채널의 데이터 전송속도는 원래의 데이터 전송속도에 비해서 느리므로 심볼길이가 길어지게 되어, 결국 다중경로 지연에 따른 심볼간의 간섭(Intersymbol Interference)이 줄게 된다. 이때, OFDM 서브채널의 스펙트럼과 OFDM 스펙트럼은 도 2에 도시된 바와 같다.The OFDM modulation scheme separates a high speed data stream into a plurality of low speed streams and then transmits each separated low speed data stream using a plurality of subcarriers. Since the data transmission rate of each parallel-transmitted subchannel is slower than the original data transmission rate, the symbol length becomes longer, thereby reducing the intersymbol interference due to the multipath delay. At this time, the spectrum and OFDM spectrum of the OFDM sub-channel is as shown in FIG.

심볼간 간섭은 가드(guard)타임을 이용하여 거의 완전히 제거가 가능하다. 가드 타임동안 OFDM 신호는 채널간 간섭(Interchannel Interference)을 제거하기 위해 가드타임까지 반복되어 전송된다. Inter-symbol interference can be almost completely eliminated using guard time. During the guard time, the OFDM signal is repeatedly transmitted until the guard time to remove interchannel interference.

하나의 OFDM 신호는 PSK(Phase Shift Keying) 또는 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)에 의해 변조된 다수의 서브채널들의 합이 된다. 이때, 각각의 서브채널들은 일정시간(T) 동안 정수개의 신호를 보내야 하며, 일정시간(T) 동안 보내는 신호의 개수는 인접한 서브채널들 간에 정확히 1개 차이가 나야한다. 이러한 특성을 서브캐리어들간의 직교성이라 한다. One OFDM signal is the sum of a plurality of subchannels modulated by Phase Shift Keying (PSK) or Quadrature Amplitude Modulation (QAM). At this time, each of the sub-channels must transmit an integer number of signals for a predetermined time (T), the number of signals sent for a predetermined time (T) must be exactly one difference between the adjacent sub-channels. This property is called orthogonality between subcarriers.

멀티 캐리어 방식과 전송 대역폭 및 비트 레이트가 일정한 단일 캐리어 방식을 비교하면, 송신 데이터를 N개의 반송파에 분산하여 전송하는 경우, 전송 심볼 1개의 계속 시간은 단일 캐리어 방식의 약 N 배가 된다. 이와 같이 전송 심볼 1개의 계속 시간이 단일 캐리어 방식보다 크게 길어지면 시간축에서 가드 인터벌을 부가하여 멀티패스 지연에 의한 왜곡을 최소화할 수 있다. Comparing the multi-carrier scheme with a single carrier scheme having a constant transmission bandwidth and bit rate, when transmitting data is distributed over N carriers, the duration of one transmission symbol is approximately N times that of the single carrier scheme. As described above, when the duration of one transmission symbol is significantly longer than that of the single carrier, a guard interval may be added on the time axis to minimize distortion due to multipath delay.

또한, 데이터를 전송대역 전체에 분산하여 전송하기 때문에 특정 주파수 대역에 방해 신호가 존재하는 경우에도 그 영향을 받는 것은 일부 데이터 비트에 한정되며, 인터리브와 에러정정 부호를 이용하여 효과적으로 특성을 개선할 수 있다. In addition, since data is distributed and transmitted throughout the transmission band, even if an interference signal exists in a specific frequency band, the influence is limited to some data bits, and the interleaving and error correction codes can be used to effectively improve characteristics. have.

OFDM 방식을 사용함으로써 다중경로 채널에 의한 심볼간 간섭을 극복할 수 있으나, 특정 부채널의 감쇄가 심한 경우에는 수신 신호대잡음비(SNR)가 낮아 그 부채널로 전송된 데이터의 오류확률이 증가하게 된다. 이러한 성능 저하를 방지하기 위해서 OFDM 방식에서는 전방오류정정(forward error correction) 부호를 함께 사용하여 다중경로 채널의 페이딩 현상을 극복한다. Inter-symbol interference due to the multipath channel can be overcome by using the OFDM scheme. However, when the attenuation of a particular subchannel is severe, the reception signal-to-noise ratio (SNR) is low, which increases the error probability of data transmitted on the subchannel. . In order to prevent such performance degradation, the OFDM scheme overcomes the fading phenomenon of multipath channels by using forward error correction codes together.

오류정정 부호로는 리드-솔로몬(Reed-Solomon)과 같은 블록 부호(block code)와 컨볼루셔널 부호(convolutional code)가 주로 사용되며, 대역폭 효율을 향상시킨 트렐리스 부호(trellis code), 두 개의 서로 다른 부호를 결합하여 사용하는 연쇄(concatenated) 부호, 터보 부호(turbo code), 엘디피시(LDPC) 부호 등이 이용되고 있다. As error correction codes, block codes such as Reed-Solomon and convolutional codes are mainly used, and two trellis codes that improve bandwidth efficiency are used. A concatenated code, a turbo code, an LDPC code, etc. used by combining two different codes are used.

또한, 연집오류(burst error) 발생에 의한 오류 정정 성능의 저하를 방지하기 위해 인터리빙(interleaving)을 함께 사용하며, 인터리빙의 종류와 크기는 사용하는 오류정정부호와 채널의 주파수와 시간의 페이딩 정도, 그리고 인터리빙에 따른 지연을 모두 고려해서 결정한다. In addition, interleaving is used together to prevent the degradation of error correction performance due to burst error, and the type and size of interleaving are used for the error correction code and the frequency and time fading of the channel. The decision is made by considering all delays due to interleaving.

한편, 다수의 사용자를 위한 셀룰러 이동통신, 무선 에이티엠(ATM), 무선 랜(LAN)과 같은 통신 시스템에 OFDM 전송방식을 사용하는 경우에는 단일 반송파 전송방식과 마찬가지로 다수의 사용자를 위한 다중 액세스 방식이 필요하다. Meanwhile, when the OFDM transmission method is used for a communication system such as cellular mobile communication, a wireless ATM, or a wireless LAN (LAN) for a plurality of users, a multiple access method for a plurality of users is similar to a single carrier transmission method. This is necessary.

도 3 은 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서의 다중 엑세스 방식에 대한 일예시도이다.3 is an exemplary view of a multiple access scheme in an OFDM system to which the present invention is applied.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 OFDM 시스템에서의 다중 엑세 스 방식은 TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access) 방식이 있으며, 이들 다중 억세스 방식은 OFDM과 결합되어 사용된다.As shown in FIG. 3, a multiple access scheme in an OFDM system to which the present invention is applied includes a time division multiple access (TDMA), a frequency division multiple access (FDMA), and a code division multiple access (CDMA) scheme. Multiple access is used in conjunction with OFDM.

먼저, OFDM/TDMA(A)는 전체 대역이 N개의 부채널로 구성되어 있고, 각 사용자는 할당된 시간동안 N개의 부채널을 모두 이용한다. First, in OFDM / TDMA (A), the entire band is composed of N subchannels, and each user uses all N subchannels during the allotted time.

또한, OFDM/FDMA(B)는 전체 부채널 중에서 일부의 부채널을 이용하여 시간에 제한 받지 않고 이용하는데, 이때 부채널의 할당은 사용자의 요구에 따라 동적으로 변할 수 있다. In addition, OFDM / FDMA (B) uses some subchannels among all subchannels without being limited in time, and the allocation of subchannels may be dynamically changed according to a user's request.

또한, OFDM/CDMA(C)는 각 사용자가 고유의 확산부호를 사용하여 모든 시간과 부채널을 이용하는데, 이때 확산방식에 따라 엠씨-씨디엠에이(MC-CDMA), 멀티캐리어 디에스-씨디엠에이(DS-CDMA), 엠티-씨디엠에이(MT-CDMA)로 구분할 수 있다. In addition, OFDM / CDMA (C) each user uses a unique spreading code every time and subchannel, where MC-CDMA, multicarrier DS-CDM according to the spreading method It may be classified into DS (CDMA) and MT-CDMA (MT-CDMA).

한편, 도 4를 참조하여 종래의 부호화 방법에 대해 살펴보기로 한다.Meanwhile, a conventional encoding method will be described with reference to FIG. 4.

먼저, 데이터 전송 요청 받는다(401).First, a data transmission request is received (401).

이후, 전송하고자 하는 데이터에서 시간정보를 추출하여 시간슬롯 정보 변수에 저장하고, 기지국으로부터의 동기신호를 기다린다(402).Thereafter, time information is extracted from the data to be transmitted and stored in the time slot information variable, and the synchronization signal from the base station is waited for (402).

이후, 시간슬롯 정보 변수가 0인지를 확인한다(403).Thereafter, it is checked whether the timeslot information variable is 0 (403).

상기 확인 결과(403), 시간슬롯 정보 변수가 0이면 신호를 변조하여 전송한다(404). 그리고 상기 "401" 과정으로 진행한다.As a result of the check 403, if the time slot information variable is 0, the signal is modulated and transmitted (404). The process then proceeds to "401".

반면, 상기 확인 결과(403), 시간슬롯 정보 변수가 0이 아니면 동기신호 또는 마지막 신호 전송 이후 하나의 시간 슬롯 길이에 해당하는 시간이 경과할 때마 다 시간슬롯 정보 변수값을 1씩 감소시킨다(405). 그리고 상기 "403" 과정으로 진행한다. On the other hand, if the time slot information variable is not 0, the time slot information variable value is decreased by 1 whenever a time corresponding to one time slot length elapses after the synchronization signal or the last signal transmission (405). ). The process then proceeds to step "403".

한편, 도 5를 참조하여 종래의 복호화 방법에 대해 살펴보기로 한다.Meanwhile, a conventional decoding method will be described with reference to FIG. 5.

먼저, 송신측으로부터 동기 신호의 수신을 기다린다(501).First, it waits for reception of a synchronization signal from a transmitting side (501).

이후, 시간 슬롯 정보 변수를 0으로 리셋시키고, 송신측으로부터의 신호를 기다린다(502).Thereafter, the time slot information variable is reset to 0, and a signal from the transmitting side is waited (502).

이후, 송신측으로부터 신호를 수신했는지를 확인한다(503).Thereafter, it is checked whether a signal is received from the transmitting side (503).

상기 확인 결과(503), 신호를 수신하지 않았으면 동기신호 또는 신호 수신 이후 하나의 시간슬롯 길이에 해당하는 시간이 경과할 때마다 시간슬롯 정보 변수를 1씩 증가한다(504). 그리고 상기 "503" 과정으로 진행한다.As a result of the check 503, if a signal is not received, the time slot information variable is increased by 1 whenever a time corresponding to one time slot length elapses after receiving a synchronization signal or a signal. The process then proceeds to step 503.

반면, 상기 확인 결과(503), 신호를 수신했으면 시간슬롯 정보 변수값을 수신신호에 대한 시간슬롯 정보 변수에 저장하여 복조한 신호와 결합하여 원래의 데이터를 복원한다(505). 그리고 상기 "503" 과정으로 진행한다.On the other hand, when the check result 503 receives the signal, the time slot information variable value is stored in the time slot information variable for the received signal and combined with the demodulated signal to restore the original data (505). The process then proceeds to step 503.

도 6 은 종래의 OFDM 시스템에서의 데이터 전송 효율을 나타내는 일실시예 설명도이다.6 is a diagram illustrating an embodiment of data transmission efficiency in a conventional OFDM system.

도 6에 도시된 바와 같이, 종래의 OFDM 시스템은 하나 이상의 시간 슬롯과 서브 채널로 구성되는 프레임 단위로 데이터를 전송하며, FDMA 방식으로 다중 접근을 제어하기 때문에 각 사용자는 할당받은 서브 채널로 데이터를 연속적으로 전송할 수 있다. As shown in FIG. 6, the conventional OFDM system transmits data in units of frames consisting of one or more time slots and subchannels, and each user controls data in an allocated subchannel because the multiple access is controlled by the FDMA scheme. You can send continuously.

여기서, 신호가“0”또는“1”의 값만을 갖는 기본적인 이진 신호코딩 방식 (BPSK)을 사용한 경우를 예로 들어 설명하면, 서브 채널 1로 하나의 타임 프레임 동안 전송된 데이터의 값은“1000001”이다. 각 사용자간의 다중 사용자 제어를 위한 스케줄링이 완벽하다고 가정하는 경우, 타임 슬롯 7개에 해당하는 하나의 타임 프레임 동안 각 서브 채널 별로 7개의 신호를 사용하여 7bit의 신호를 전송할 수 있다. 그러므로, 4개의 서브 채널과 7개의 타임 슬롯을 이용하여 총 28bit의 데이터를 전송할 수 있다. Here, a case where the signal uses a basic binary signal coding scheme (BPSK) having only a value of "0" or "1" will be described as an example. The value of data transmitted for one time frame on subchannel 1 is "1000001". to be. If it is assumed that the scheduling for multi-user control between users is perfect, a 7-bit signal may be transmitted using 7 signals for each subchannel during one time frame corresponding to 7 time slots. Therefore, a total of 28 bits can be transmitted using four subchannels and seven time slots.

이러한 종래의 OFDM 시스템에서의 부호화 방법은 도 6에 도시된 바와 같이 하나의 신호로 하나의 데이터를 전송할 수 있도록 데이터를 부호화하기 때문에 데이터 전송 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.In the conventional OFDM system, the encoding method encodes data so that one data can be transmitted as one signal, as shown in FIG. 6, thereby reducing data transmission efficiency.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 통신 시스템에서 신호가 전송되는 시간슬롯과 주파수슬롯에 따라 데이터 비트를 부호화함으로써, 적은 수의 신호로 많은 데이터를 전송하기 위한, 통신 시스템에서의 부호화/복호화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and in encoding a communication system for transmitting a large amount of data with a small number of signals by encoding data bits according to a time slot and a frequency slot in which a signal is transmitted in a communication system. Its purpose is to provide a decryption method.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서의 부호화 방법에 있어서, 데이터 전송을 요청받음에 따라 전송하고자 하는 데이터에서 시간정보 및 주파수정보를 추출하는 정보 추출 단계; 상기 추출한 시간정보는 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 상기 추출한 주파수정보는 주파수슬롯 정보 변수에 저장하는 저장 단계; 및 기지국으로부터의 동기 신호에 맞춰 상기 시간슬롯 정보 변수의 값에 해당하는 시간슬롯에 상기 주파수 정보 변수에 해당하는 서브 채널로 상기 데이터를 부호화하는 부호화 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of encoding a communication system, the method comprising: extracting time information and frequency information from data to be transmitted in response to a request for data transmission; Storing the extracted time information in a time slot information variable and storing the extracted frequency information in a frequency slot information variable; And encoding the data into a subchannel corresponding to the frequency information variable in a time slot corresponding to the value of the time slot information variable in accordance with a synchronization signal from a base station.

한편, 본 발명의 다른 방법은, 통신 시스템에서의 복호화 방법에 있어서, 동기 신호를 수신함에 따라 시간 슬롯 정보 변수를 0으로 리셋시키는 리셋 단계; 및 신호를 수신함에 따라 시간슬롯 정보 변수값을 수신신호에 대한 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 해당 서브 채널 번호를 주파수 정보 변수로 저장하여 복조한 신호와 결합하여 원래의 데이터를 복원하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, another method of the present invention provides a decoding method in a communication system, comprising: a reset step of resetting a time slot information variable to zero upon receiving a synchronization signal; And restoring the original data by combining the demodulated signal by storing the timeslot information variable value in the timeslot information variable for the received signal and storing the corresponding subchannel number as a frequency information variable upon receiving the signal. It is characterized by.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 7 은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 부호화 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating an encoding method in an OFDM system according to the present invention.

먼저, 데이터 전송 요청 받는다(701).First, a data transmission request is received (701).

이후, 전송하고자 하는 데이터에서 시간정보 및 주파수정보를 추출하여 시간정보는 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 주파수정보는 주파수슬롯 정보 변수에 저장한 후, 기지국으로부터의 동기신호를 기다린다(702).Thereafter, time information and frequency information are extracted from the data to be transmitted, the time information is stored in the time slot information variable, and the frequency information is stored in the frequency slot information variable, and then waited for a synchronization signal from the base station (702).

이후, 시간슬롯 정보 변수가 0인지를 확인한다(703).Thereafter, it is checked whether the timeslot information variable is 0 (703).

상기 확인 결과(703), 시간슬롯 정보 변수가 0이면 신호를 변조하여 주파수정보에 해당하는 서브채널로 전송한다(704). 그리고 상기 "701" 과정으로 진행한다.As a result of the check 703, if the time slot information variable is 0, the signal is modulated and transmitted to the subchannel corresponding to the frequency information (704). The process proceeds to step "701".

반면, 상기 확인 결과(703), 시간슬롯 정보 변수가 0이 아니면 동기신호 또는 마지막 신호 전송 이후 하나의 시간 슬롯 길이에 해당하는 시간이 경과할 때마다 시간슬롯 정보 변수값을 1씩 감소시킨다(705). 그리고 상기 "703" 과정으로 진행한다. On the other hand, if the time slot information variable is not 0, the time slot information variable value is decreased by 1 whenever a time corresponding to one time slot length elapses after the synchronization signal or the last signal transmission (705). ). The process then proceeds to step "703".

도 8 은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 복호화 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a decoding method in an OFDM system according to the present invention.

먼저, 송신측으로부터 동기 신호의 수신을 기다린다(801).First, the receiver waits for reception of a synchronization signal (801).

이후, 시간 슬롯 정보 변수를 0으로 리셋시키고, 송신측으로부터의 신호를 기다린다(802).Thereafter, the time slot information variable is reset to 0 and waits for a signal from the transmitting side (802).

이후, 송신측으로부터 신호를 수신했는지를 확인한다(803).Thereafter, it is checked whether a signal is received from the transmitting side (803).

상기 확인 결과(803), 신호를 수신하지 않았으면 동기신호 또는 데이터신호 수신 이후 하나의 시간슬롯 길이에 해당하는 시간이 경과할 때마다 시간슬롯 정보 변수를 1씩 증가한다(804). 그리고 상기 "803" 과정으로 진행한다.As a result of the check 803, if the signal is not received, the time slot information variable is increased by 1 whenever a time corresponding to one time slot length elapses after the synchronization signal or data signal is received. And proceeds to step "803".

반면, 상기 확인 결과(803), 신호를 수신했으면 시간슬롯 정보 변수값을 수신신호에 대한 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 해당 서브 채널 번호를 주파수 정보 변수로 저장하여 복조한 신호와 결합하여 원래의 데이터를 복원한다(805). 그리고 상기 "803" 과정으로 진행한다.On the other hand, when the check result 803, the signal is received, the time slot information variable value is stored in the time slot information variable for the received signal, and the corresponding subchannel number is stored as the frequency information variable and combined with the demodulated signal to the original data. Restore 805. And proceeds to step "803".

도 9 는 본 발명이 적용되는 직교주파수분할다중 시스템에서의 데이터 전송 효율을 나타내는 일실시예 설명도이다.9 is a diagram illustrating an embodiment of data transmission efficiency in an orthogonal frequency division multiplexing system to which the present invention is applied.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 직교주파수분할다중 시스템은 하나 이상의 시간 슬롯과 서브 채널로 구성되는 프레임 단위로 데이터를 전송하며, CDMA 방식으로 다중 접근을 제어하기 때문에 각 사용자는 할당받은 직교 코드를 사용하여 모든 서브 채널로 데이터를 연속적으로 전송할 수 있다. As shown in FIG. 9, the orthogonal frequency division multiplexing system to which the present invention is applied transmits data in units of frames consisting of one or more time slots and subchannels, and each user is assigned a control because multiple accesses are controlled by CDMA. The received orthogonal code can be used to continuously transmit data to all subchannels.

여기서, 신호가“0”또는“1”의 값만을 갖는 기본적인 이진 신호코딩 방식(BPSK)을 사용한 경우를 예로 들어 설명하면, 서브 채널 1로 하나의 타임 프레임 동안 전송된 데이터의 값은“10000”이며, 서브 채널 2로 하나의 타임 프레임 동안 전송된 데이터의 값은“01101”이 된다. 이때, OFDM/FDMA 시스템의 경우에는 동일 서브 채널을 동일 사용자가 동일 시간에 사용할 수 없지만, 2차원 PMM 부호화가 가능한 OFDM/CDMA 시스템의 경우에는 데이터를 각 사용자 별로 지정된 직교 코드로 스프레딩(spreading)하므로 직교코드 길이에 해당하는 수의 사용자들이 충돌없이 동시에 같은 서브 채널을 이용해 데이터를 전송 가능하다. 또한, 각 신호(데이터)가 의미하는 값은 BPSK를 이용한 경우의 그 해당 신호의 위상, 신호가 시작된 시간 슬롯 정보, 신호가 전송된 서브 채널 번호에 의해 결정된다. Here, a case where the signal uses the basic binary signal coding scheme (BPSK) having only a value of "0" or "1" will be described as an example. The value of data transmitted for one time frame to subchannel 1 is "10000". The value of the data transmitted for one time frame in sub channel 2 is “01101”. In the OFDM / FDMA system, the same subchannel cannot be used by the same user at the same time. However, in the OFDM / CDMA system capable of two-dimensional PMM encoding, data is spread by an orthogonal code designated for each user. Therefore, the number of orthogonal code length users can simultaneously transmit data using the same subchannel without collision. In addition, the value of each signal (data) is determined by the phase of the corresponding signal in the case of using the BPSK, the time slot information from which the signal is started, and the sub channel number where the signal is transmitted.

따라서, 각 사용자간의 다중 사용자 제어를 위한 스케쥴링이 완벽하다고 가정하는 경우, 타임 슬롯 7개에 해당하는 하나의 타임 프레임 동안 각 서브 채널 별로 4개의 신호를 사용하여 5비트(bit)의 신호를 전송할 수 있다. 그러므로, 2차원 PPM 부호화 방법을 이용하는 경우 4개의 서브 채널, 7개의 타임 슬롯, 길이 4의 직교 코드를 이용하여 80비트(bit)의 데이터를 전송할 수 있다.Therefore, assuming that the scheduling for multi-user control between users is perfect, a 5-bit signal can be transmitted using four signals for each subchannel during one time frame corresponding to seven time slots. have. Therefore, when using the 2D PPM encoding method, 80 bits of data can be transmitted using four orthogonal codes having four subchannels, seven time slots, and a length of four.

결국, 기존의 방법에서는 28비트(bit)의 전송을 위해 28개의 신호를 전송해야 했으나 2차원 PPM 부호화를 적용한 경우에는 80 bit의 전송을 위해 64개의 신호를 전송해도 되므로, 동일한 양의 정보를 전송하기 하는 경우는 기존의 OFDM 시스템보다 더 적은 수의 신호만을 사용하므로 시스템에서의 상호 간섭을 감소시킬 수 있다. As a result, in the conventional method, 28 signals have to be transmitted for transmission of 28 bits, but when two-dimensional PPM encoding is applied, 64 signals may be transmitted for transmission of 80 bits, thereby transmitting the same amount of information. In the following case, since only fewer signals are used than the conventional OFDM system, mutual interference in the system can be reduced.

본 발명의 일실시예에서는 간단한 설명을 위해 기본적인 2차원 PPM 부호화를 적용한 경우의 예로 들어 설명했으나, 각 채널 및 사용자 별로 다른 타임 프레임 기준을 사용한다면 추가 오버헤드 없이 5.375bit의 데이터 전송이 가능하다. 이 경우 한 타임 프레임 동안 86bit의 데이터 전송이 가능하다.In the exemplary embodiment of the present invention, the basic two-dimensional PPM coding is applied as an example for brief description. However, if a different time frame reference is used for each channel and user, data transmission of 5.375 bits can be performed without additional overhead. In this case, 86-bit data can be transmitted during one time frame.

도 10 은 본 발명에 따른 2차원 PPM 부호화에 이용되는 신호에 대한 일실시예 설명도이다.10 is a diagram illustrating an embodiment of a signal used for two-dimensional PPM encoding according to the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2차원 PPM 부호화에 이용되는 신 호는 심볼간의 간섭(ISI)을 방지하기 위한 보호시간(Guard Time)을 포함하며, 상기 신호는 채널간의 간섭(ICI)을 방지하기 위해 앞의 보호시간(Guard Time)까지 반복 확장된다. 이때, PPM Code 길이를 P, 스프레드 직교 코드 길이를 L, 타임 프레임(Time Frame) 길이를 N, 이때 통신에 사용되는 서브 채널의 개수를 S라 하면, N=P+L-1이 된다.As shown in FIG. 10, a signal used for two-dimensional PPM encoding according to the present invention includes a guard time for preventing inter-symbol interference (ISI), and the signal includes inter-channel interference (ICI). It is extended repeatedly to the previous Guard Time to prevent). In this case, if PPM code length is P, spread orthogonal code length is L, time frame length is N, and the number of subchannels used for communication is S, then N = P + L-1.

한편, 기존의 OFDM 시스템의 경우에 BPSK신호를 이용하여 한 타임 프레임(Time Frame)내에 보낼 수 있는 데이터의 양을 나타내는

Figure 112005020861602-PAT00001
은 하기의 [수학식 1]과 같다.Meanwhile, in the conventional OFDM system, the amount of data that can be sent in one time frame using a BPSK signal is indicated.
Figure 112005020861602-PAT00001
Is shown in Equation 1 below.

Figure 112005020861602-PAT00002
Figure 112005020861602-PAT00002

반면, 2차원 PPM 부호화 방법에 의한 전송 가능한 데이터의 양을 나타내는

Figure 112005020861602-PAT00003
는 하기의 [수학식 2]와 같다. On the other hand, it indicates the amount of data that can be transmitted by the 2D PPM coding method.
Figure 112005020861602-PAT00003
Is as shown in Equation 2 below.

Figure 112005020861602-PAT00004
Figure 112005020861602-PAT00004

그러므로, 직교 스프레딩 코드의 칩 레이트(Chip Rate) 또는 OFDM 심볼 레이 트(Symbol Rate)가

Figure 112005020861602-PAT00005
라 하면 기존의 OFDM 시스템의 경우에 BPSK신호를 이용하는 경우 초당 데이터 전송률을 나타내는
Figure 112005020861602-PAT00006
은 하기의 [수학식 3]과 같다.Therefore, the chip rate or OFDM symbol rate of an orthogonal spreading code
Figure 112005020861602-PAT00005
In case of the conventional OFDM system, the BPSK signal indicates the data rate per second.
Figure 112005020861602-PAT00006
Is shown in Equation 3 below.

Figure 112005020861602-PAT00007
Figure 112005020861602-PAT00007

이때, 2차원 PPM 부호화 방법에 의한 데이터 전송률을 나타내는

Figure 112005020861602-PAT00008
는 하기의 [수학식 4]와 같다.In this case, it represents the data rate by the two-dimensional PPM coding method
Figure 112005020861602-PAT00008
Is as shown in Equation 4 below.

Figure 112005020861602-PAT00009
Figure 112005020861602-PAT00009

한편, 완벽한 데이터 스케줄링이 가능하다고 가정하고 서브 채널 개수와 OFDM 심볼 레이트(Symbol Rate)가 고정된 경우의 서브 채널당 전송률을 비교한 결과는 하기의 [표 1]과 같다.On the other hand, assuming that complete data scheduling is possible, the result of comparing the transmission rate per subchannel when the number of subchannels and the OFDM symbol rate is fixed is shown in Table 1 below.

Figure 112005020861602-PAT00010
Figure 112005020861602-PAT00010

[표 1]에서와 같이 스프레딩 코드의 길이가 길수록 데이터 전송률이 증가하고 프레임당 PPM 코딩을 위한 타임 프레임 개수가 늘어날수록 데이터 전송률이 줄어들게 된다. As shown in Table 1, as the length of the spreading code increases, the data rate increases, and as the number of time frames for PPM coding per frame increases, the data rate decreases.

이후, 이렇게 부호화된 데이터는 시간 정보와 주파수 정보 및 실제 전송할 데이터로 분리되어 기지국으로부터의 동기 신호에 따라 주파수 정보에 해당하는 서브채널로 전송된다. 이때, 시간 정보는 시간 슬롯 정보 변수에 저장되고 주파수 정보는 주파수 정보 변수에 저장되어야 한다.Thereafter, the encoded data is separated into time information, frequency information, and actual data to be transmitted and transmitted to a subchannel corresponding to frequency information according to a synchronization signal from a base station. At this time, the time information is stored in the time slot information variable and the frequency information should be stored in the frequency information variable.

또한, 상기 부호화된 데이터를 수신한 장치는 데이터를 수신한 때의 시간 슬롯 정보 변수값을 수신신호에 대한 시간 슬롯 정보 변수로 저장하고, 해당 서브 채널 번호를 주파수 정보 변수로 저장한 후 복조한 신호와 결합하여 원래의 데이터를 복원한다.In addition, the device receiving the encoded data stores the time slot information variable value at the time of receiving the data as a time slot information variable for the received signal, and stores the corresponding subchannel number as a frequency information variable and demodulates the signal. Combine with to restore the original data.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form. Since this process can be easily implemented by those skilled in the art will not be described in more detail.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

상기와 같은 본 발명은, 통신 시스템에서 신호가 전송되는 시간슬롯과 주파수슬롯에 따라 데이터 비트를 부호화함으로써, 적은 수의 신호로 많은 데이터를 전송할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect of transmitting a large amount of data with a small number of signals by encoding data bits according to time slots and frequency slots in which signals are transmitted in a communication system.

또한, 본 발명은 통신 시스템에서 신호가 전송되는 시간슬롯과 주파수슬롯에 따라 데이터 비트를 부호화함으로써, 낮은 PAR(Peak-to-Average Power Ratio)를 갖는 시스템 구현이 가능하도록 하며, 또한 통신 채널상의 간섭을 낮추는 효과가 있다. In addition, the present invention enables a system having a low peak-to-average power ratio (PAR) by encoding data bits according to time slots and frequency slots in which signals are transmitted in a communication system, and also interference on a communication channel. Has the effect of lowering.

Claims (4)

통신 시스템에서의 부호화 방법에 있어서,In the coding method in a communication system, 데이터 전송을 요청받음에 따라 전송하고자 하는 데이터에서 시간정보 및 주파수정보를 추출하는 정보 추출 단계;An information extraction step of extracting time information and frequency information from data to be transmitted in response to a request for data transmission; 상기 추출한 시간정보는 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 상기 추출한 주파수정보는 주파수슬롯 정보 변수에 저장하는 저장 단계; 및Storing the extracted time information in a time slot information variable and storing the extracted frequency information in a frequency slot information variable; And 기지국으로부터의 동기 신호에 맞춰 상기 시간슬롯 정보 변수의 값에 해당하는 시간슬롯에 상기 주파수 정보 변수에 해당하는 서브 채널로 상기 데이터를 부호화하는 부호화 단계An encoding step of encoding the data into a subchannel corresponding to the frequency information variable in a time slot corresponding to a value of the time slot information variable in accordance with a synchronization signal from a base station 를 포함하는 통신 시스템에서의 부호화 방법.Encoding method in a communication system comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통신 시스템은, The communication system, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 다중 접근 제어 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 부호화 방법.A coding method in a communication system characterized by using a multiple access control scheme of a code division multiple access (CDMA) scheme. 통신 시스템에서의 복호화 방법에 있어서,In the decoding method in a communication system, 동기 신호를 수신함에 따라 시간 슬롯 정보 변수를 0으로 리셋시키는 리셋 단계; 및A reset step of resetting the time slot information variable to zero upon receiving the synchronization signal; And 신호를 수신함에 따라 시간슬롯 정보 변수값을 수신신호에 대한 시간슬롯 정보 변수에 저장하고 해당 서브 채널 번호를 주파수 정보 변수로 저장하여 복조한 신호와 결합하여 원래의 데이터를 복원하는 단계Restoring the original data by combining the demodulated signal by storing the timeslot information variable value in the timeslot information variable for the received signal and storing the corresponding subchannel number as a frequency information variable as the signal is received. 를 포함하는 통신 시스템에서의 복호화 방법.Decryption method in a communication system comprising a. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 통신 시스템은, The communication system, CDMA(Code Division Multiple Access) 방식의 다중 접근 제어 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 통신 시스템에서의 복호화 방법.A decoding method in a communication system characterized by using a multiple access control scheme of a code division multiple access (CDMA) scheme.
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