KR20070001481A - 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및방법 - Google Patents

주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및방법 Download PDF

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KR20070001481A
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Abstract

본 발명은 주파수 오버레이 통신 시스템에서, 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하고, 상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하고, 상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하고, 상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하고, 상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하고, 상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하고, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환한 후 송신 무선 주파수 처리하여 송신한다.
대역폭, IFFT/FFT, IDFT/DFT, BPF, 혼합기, 역혼합기

Description

주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNAL IN A FREQUENCY OVERLAY COMMUNICATION SYSTEM}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 주파수 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 일 예를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우의 다운링크 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우 업링크 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00001
)일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00002
)일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템 구조를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템 구조를 도시한 도면
도 10은 도 6의 다운링크 신호 송수신 시스템에서의 다운링크 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
도 11은 도 7의 업링크 신호 송수신 시스템에서의 업링크 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도
본 발명은 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 주파수 오버레이(frequency overlay) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 '주파수 오버레이 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 신호를 송수신하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
통신 시스템이 발전해나감에 따라 그 제공하는 서비스의 종류들이 다양해지고, 따라서 광대역 서비스를 제공하는 광대역(broadband) 통신 시스템의 필요성이 대두되고 있다. 그러나, 주파수 자원은 한정된 자원이기 때문에 사용 가능한 주파수 대역은 한정되어 있고, 또한 이미 설치되어 있는 기존 통신 시스템들과의 호환성(backward compatibility) 역시 고려되어야만 하기 때문에 상기 광대역 통신 시스템 설계에는 난이한 점이 있다.
한편, 현재 제안되어 있는 광대역 통신 시스템들은 상기 광대역 통신 시스템들 각각에서 상기 광대역 서비스를 제공하기 위해 상이한 주파수 대역을 별도로 할당받아 사용한다는 기본 가정하에 설계된 시스템들이다. 그러나, 상기 광대역 서비스를 위한 주파수 대역의 요구가 증가함에 따라 상기 주파수 대역에 대한 라이센스(license) 비용은 증가하게 되고, 상기 주파수 대역에 대한 라이센스 비용의 증가로 인해 실제 광대역 서비스 제공을 위한 방식들은 다양하게 제안되었음에도 불구하고 상기 광대역 서비스 제공을 위한 방식들을 사용하는 것이 불가능한 경우가 발생한다.
따라서, 상기 주파수 대역의 한정성을 극복하면서도, 즉 상기 주파수 대역에 대한 라이센스 비용 증가 문제를 해결하면서도 상기 광대역 서비스를 원활하게 제공하기 위한 신호 송수신 방안의 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 확장 대역의 대역폭이 협대역의 대역폭의 2m배가 아닌 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 확장 대역의 대역폭이 협대역의 대역폭의 2m배인 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에 있어서, 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 제1혼합기와, 상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 N개의 IFFT기들과, 상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 y개의 곱셈기들과, 상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 역혼합기와, 상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 N개의 IDFT기들과, 상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 제2혼합기와, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 병렬/직렬 변환기와, 상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 송신 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 시스템은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에 있어서, 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 수신 무선 주파수 처리기와, 상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 FFT기를 포함하며, 상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 시스템은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에 있어서, 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 수신 무선 주파수 처리기와, 상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 제1역혼합기와, 상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 N개의 DFT들과, 상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 혼합기와, 상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 y개의 곱셈기들과, 상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 y개의 FFT기들과, 상기 제5 신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합하는 제2역혼합기와, 상기 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 신호를 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 병렬/직렬 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 시스템은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에 있어서, 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 IFFT기와, 상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 송신 무선 주파수 처리기를 포함하며, 상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에서 신호를 송신하는 방법에 있어서, 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하고, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 과정과, 상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서, 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정과, 상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 과정을 포함하며, 상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서, 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정과, 상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹 핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 제5신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에서 신호를 송신하는 방법에 있어서, 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 과정과, 상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정을 포함하며, 상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 신호 송신 시스템이 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y 개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하고, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템이 상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템이 상기 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템이 상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 방법은; 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법에 있어서, 신호 송신 시스템은 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 과정과, 상기 신호 송신 시스템은 상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과, 상기 신호 수신 시스템은 상기 제5신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 주파수 오버레이(frequency overlay) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 '주파수 오버레이 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)에서 신호 송수신 시스템 및 방법을 제안한다. 특히, 본 발명은 주파수 자원의 한정성으로 인한 주파수 대역에 대한 라이센스(license) 비용 증가 문제를 해결하고, 상기 주파수 오버레이 방식 사용으로 인한 기존 통신 시스템들과의 호환성(backward compatibility)을 보장하며, 효율적인 스케쥴링(scheduling)을 통해 최대 전송량을 제공할 수 있는 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호 송수신 시스템 및 방법을 제안한다. 또한, 본 발명은 상기 주파수 오버레이 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역인 확장 대역(EB: Extended Band, 이하 'EB'라 칭하기로 한다)의 대역폭(bandwidth)이 상기 주파수 오버레이 통신 시스템을 설계하기 이전에 이미 설치되어 있는 통신 시스템, 즉 비주파수 오버레이(non-frequency overlay) 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역인 협대역(NB: Narrow Band, 이하 'NB'라 칭하기로 한다)의 대역폭의 2m배가 아닐 경우의, 일 예로 y배(
Figure 112005035037153-PAT00003
)일 경우의 신호 송수신 시스템 및 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 오버레이 통신 시스템에서의 주파수 할당 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 먼저 도시되어 있는 바와 같이 상기 주파수 오버레이 통신 시스템을 설계하기 이전에 이미 설치되어 있는 통신 시스템, 즉 비주파수 오버레이 통신 시스템에서 반송파 주파수(carrier frequency) fc1과 이에 상응하는 주파수 대역을 이미 사용하고 있다고 가정하기로 한다.
이하, 설명의 편의상 상기 비주파수 오버레이 통신 시스템을 'NB 통신 시스템'이라 칭하기로 하고, 상기 주파수 오버레이 통신 시스템을 'EB 통신 시스템'이라 칭하기로 한다. 여기서, 상기 비주파수 오버레이 통신 시스템을 NB 통신 시스템 이라 칭하는 이유는 상기 주파수 오버레이 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역에 비해 상기 비주파수 오버레이 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역이 작기 때문이며, 상기 비주파수 오버레이 통신 시스템에서 사용하고 있는 주파수 대역 자체가 NB임을 나타내는 것은 물론 아니다.
그런데, 상기 NB 통신 시스템에서 제공하고자 하는 서비스들의 종류가 다양해지고, 이에 따라 요구되는 전송량이 증가하게 되면 상기 NB 통신 시스템은 그 사용 주파수 대역의 대역폭을 확장시켜야만 한다. 따라서, 상기 사용 주파수 대역의 대역폭이 확장된 통신 시스템을 고려할 수 있으며, 상기 사용 주파수 대역의 대역폭이 확장된 통신 시스템을 상기 NB 통신 시스템과 주파수 대역상에서 오버레이되는 형태로 설계할 수 있다. 여기서, 상기 NB 통신 시스템과 주파수 대역상에서 오버레이되는 형태로 그 사용 주파수 대역이 결정되는 통신 시스템이 결과적으로 주파수 오버레이 통신 시스템, 즉 상기 EB 통신 시스템이 되는 것이다. 이렇게, 상기 주파수 오버레이 방식을 적용하는 것을 고려하는 이유는 다음과 같다.
(1) 주파수 대역에 대한 라이센스 비용 감소 측면
요구되는 주파수 대역의 대역폭이 확장됨에 따라 발생하는 라이센스 비용은 주파수 자원의 한정성으로 인해 크게 증가하게 된다. 상기 주파수 대역에 대한 라이센스 비용 증가는 서비스 사업자(service provider)에게는 큰 부담으로 작용하게 된다. 만약, 주파수 오버레이 방식을 사용하지 않고 NB 통신 시스템에서 사용하고 있는 주파수 대역과 상이한 주파수 대역을 배치(deploy)할 경우 새로운 NB 통신 시 스템에서 새로운 주파수 대역을 사용하는 경우와 동일하게 주파수 대역에 대한 라이센스 비용이 추가적으로 발생하게 된다. 이와는 달리 상기 주파수 오버레이 방식을 사용할 경우에는 추가적으로 증가되는 대역폭에 대한 라이센스 비용만이 추가적으로 발생하므로 서비스 사업자는 상기 추가적으로 발생한 라이센스 비용만을 부담하면 되므로 주파수 대역에 대한 라이센스 비용이 비교적 덜 큰 부담으로 작용하게 된다.
(2) 오버레이 주파수 대역에서의 주파수 자원 효율성 증가 측면
상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 주파수 오버레이 방식을 적용할 경우 오버레이되는 주파수 대역에서는 주파수 자원 효율성이 증가하게 된다. 일반적인 통신 시스템의 성능을 결정하는 중요한 요소들 중의 한 요소가 주파수 효율성인데, 상기 주파수 효율성 역시 서비스 사업자 입장에서는 더욱 중요하게 작용하게 된다. 그 이유는 서비스 사업자는 주파수 자원의 효율성에 비례하여 그 가입자들로부터 수익을 창출할 수 있기 때문이다.
일반적으로, 특정 주파수 대역에서 수용할 수 있는 가입자들의 수가 증가하면 스케쥴링 이득(scheduling gain)을 획득할 수 있는데, 이를 다중 사용자 다이버시티 이득(multiuser diversity gain)이라고 칭한다. 따라서, 상기 주파수 오버레이 방식을 사용할 경우 오버레이 주파수 대역을 NB 통신 시스템의 가입자들뿐만 아니라 EB 통신 시스템의 가입자들까지도 공유함으로써 상기 오버레이 주파수 대역에서는 결과적으로 수용할 수 있는 가입자들의 수가 증가되는 효과가 발생하며, 이는 주파수 자원 효율성을 증가시키는 효과를 가져온다. 물론, 상기 주파수 자원 효율성의 구체적인 증가량은 상기 EB 통신 시스템에서 사용하는 스케쥴러(scheduler)의 스케쥴링 방식에 따라 상이해지는데, 상기 주파수 자원의 효율성을 최대화시키는 스케쥴링 방식을 사용하는 것이 바람직함은 물론이다.
상기 도 1에서는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서의 주파수 할당 동작에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈(transceiver module)의 일 예에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 먼저 사용 주파수 대역의 대역폭이 확장되기 이전의 통신 시스템, 즉 NB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)/고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 'FFT'라 칭하기로 한다) 포인트(point) 수가 'N'이라고 가정하고, 사용 주파수 대역의 대역폭이 확장된 이후의 통신 시스템, 즉 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 IFFT/FFT 포인트 수가 'M'(단, M>N)이라고 가정하기로 한다.
이 경우, 기지국(BS: Base Station)(200)에서는 Ｎ-포인트 IFFT/FFT 모듈(module), 즉 IFFT기/FFT기를 별도로 구비하지 않고도 M-포인트 IFFT기/FFT기만으로도 NB 통신 시스템의 이동 단말기(MS: Mobile Station, 이하 'MS'라 칭하기로 한 다), 즉 제1MS(MS#1)(240)과 EB 통신 시스템의 MS, 즉 제2MS(MS#2)(260)에 서비스를 지원할 수 있다. 상기와 같이 1개의 IFFT기/FFT기, 즉 M-포인트 IFFT기/FFT기만으로 NB 통신 시스템과 EB 통신 시스템의 MS들 모두에 서비스를 지원하기 위해서는 상기 NB 통신 시스템과 EB 통신 시스템의 경계 주파수 대역에 보호 대역(guard band)을 구비해야만 한다. 여기서, 상기 보호 대역의 구체적인 사이즈(size)는 대역 통과 필터(BPF: Band-Pass Filter, 이하 'BPF'라 칭하기로 한다)의 성능에 의해 좌우된다.
상기 도 2에서는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 일 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 다른 예에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 먼저 NB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 IFFT/FFT 포인트 수가 'N'이라고 가정하고, EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 IFFT/FFT 포인트 수가 'M'(단, M>N)이라고 가정하기로 한다.
그런데, 상기 도 2에서 설명한 바와 달리 시스템을 확장할 때 주파수 오버레이 방식을 사용하는 기지국을 배치하다가 보면 특정 지역에 대해서는 주파수 오버레이 방식을 사용하는 기지국을 배치하지 못하고 상기 주파수 오버레이 방식을 사 용하지 않는 기지국만이 존재할 수 있다. 이하, 설명의 편의상 상기 주파수 오버레이 방식을 사용하는 기지국을 'EB-기지국'이라 칭하기로 하고, 상기 주파수 오버레이 방식을 사용하지 않는 기지국을 'NB-기직국'라 칭하기로 한다.
물론, 시스템 확장이 완료되면 특정 지역에 대해 상기 NB-기지국만 존재하는 경우는 거의 발생하지 않지만 시스템 확장 중간 단계에서는 필수적으로 발생하게 된다. 따라서, 상기 도 2에서 설명한 바와는 달리 해당 기지국이 NB-기지국일 경우 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 IFFT/FFT 포인트에 대해서도 고려해야만 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 해당 기지국(300)이 NB-기지국이므로 Ｎ-포인트 IFFT기/FFT기만을 사용하고 있다. 상기 도 2에서도 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역과 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역간에 보호 대역만 존재할 경우 상기 기지국(300)은 Ｎ-포인트 IFFT기/FFT기만을 사용해도 Ｎ-포인트 IFFT기/FFT기를 사용하는 제1MS(MS#1)(340) 뿐만 아니라 M-포인트 IFFT기/FFT기를 사용하는 제2MS(MS#2)(360)과도 통신을 수행할 수 있다. 또한, 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 보호 대역의 구체적인 사이즈는 BPF의 성능에 의해 좌우된다.
상기 도 3에서는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템에서 사용하는 송수신기 모듈의 다른 예에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경 우의 다운링크(downlink) 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우의 다운링크 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 기지국(400)과 MS(450)를 포함하며, 상기 기지국(400)은
Figure 112005035037153-PAT00004
-포인트 IFFT기(411)와, 송신 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 'RF'라 칭하기로 한다) 처리기(413)와, 송신 안테나(415)를 포함하며, 상기 MS(450)는 수신 안테나(451)와, 수신 RF 처리기(453)와, N-포인트 FFT기(455)를 포함한다. 여기서, 상기 다운링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 기지국(400)이 상기 다운링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이며, 상기 MS(450)가 상기 다운링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이다.
먼저 상기 기지국(400)에서 상기 MS(450)로 송신할 정보 데이터(information data)가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기
Figure 112005035037153-PAT00005
-포인트 IFFT기(411)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화(channel coding) 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터(traffic data)뿐만 아니라 제어 데이터(control data)를 포함하는 데이터이며, 상기 제어 데이터는 각 사용자, 즉 각 MS의 트래픽 데이터가 매핑되는 자원(resource)의 위치 데이터를 포함하며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기
Figure 112005035037153-PAT00006
-포인트 IFFT기(411)는 상기 정보 데이터를 입력하여
Figure 112005035037153-PAT00007
-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 송신 RF 처리기(413)로 출력한다. 여기서, 상기
Figure 112005035037153-PAT00008
-포인트 IFFT기(411)는 상기 MS(450)가 상기 다운링크 신호를 수신 가능해야하므로, 상기 정보 데이터는 상기
Figure 112005035037153-PAT00009
-포인트 IFFT기(411)의
Figure 112005035037153-PAT00010
개의 입력 포인트(input point)들중 N개의 입력 포인트들에만 매핑된다고 가정하기로 한다. 상기 송신 RF 처리기(413)는 상기
Figure 112005035037153-PAT00011
-포인트 IFFT기(411)에서 출력한 신호를 송신 RF 처리하여, 즉 NB 통신 시스템에서 사용하는 반송파 주파수 fc1으로 상승 변환(up conversion)한 후 EB 통신 시스템에서 사용하는 대역폭 WEB를 고려하여 BPF를 통해 필터링하여 상기 송신 안테나(415)를 통해 상기 MS(450)로 송신한다.
이렇게, 상기 기지국(400)에서 송신한 신호는 상기 MS(450)의 수신 안테나(451)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(451)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(453)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(453)는 상기 수신 안테나(451)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역(base band)으로 하강 변환(down converting)한 후 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기 N-포인트 FFT기(455)로 출력한다. 상기 수신 신호를 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링함으로써 상기 기지국(400)에서
Figure 112005035037153-PAT00012
-포인트 IFFT기(411) 를 사용하여 송신한 신호를 상기 N-포인트 FFT기(455)를 통해 복조 가능하게 되며, 이에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 N-포인트 FFT기(455)는 상기 수신 RF 처리기(453)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 FFT를 수행하여 정보 데이터로 복원한다. 이후, 상기 MS(450)는 상기 정보 데이터의 제어 데이터에 상응하게 상기 MS(450)를 타겟(target)으로 하는 실제 트래픽 데이터를 복원하는 것이다.
그러면 여기서 상기 m이 1인 경우(m = 1)를 일 예로 하여 2N-포인트 IFFT기를 통해 2N-포인트 IFFT가 수행된 신호가 BPF를 통해 대역 통과 필터링이 수행되고, N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT가 수행되면 복조 가능하게 되는 이유에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기지국에서 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 하기 수학식 1과 같이 주파수 영역(frequency domain)에서의 신호로 표현된다.
Figure 112005035037153-PAT00013
상기 수학식 1에서,
Figure 112005035037153-PAT00014
는 k가 0부터 N-1까지의 값들 중 어느 한 값일 경우(
Figure 112005035037153-PAT00015
) NB 통신 시스템의 주파수 영역에서의 신호를 나타내며,
Figure 112005035037153-PAT00016
는 k가 N부터 2N-1까지의 값들중 어느 한 값일 경우 EB 통신 시스템의 주파수 영역에서의 신호를 나타낸다. 상기 k는 IFFT기의 입력 포인트 인덱스(input point index) 를 나타내며, 상기 수학식 1에서는 상기 IFFT기가 2N-포인트 IFFT기인 경우를 가정하였으므로, 상기 k가
Figure 112005035037153-PAT00017
의 조건을 만족하며, 상기 2N-포인트 IFFT기의 입력 포인트 인덱스는 0부터 순차적으로 1씩 증가하여 최종 입력 포인트는 2N-1이 된다.
상기
Figure 112005035037153-PAT00018
는 상기 2N-포인트 IFFT기를 통해 2N-포인트 IFFT가 수행되면 하기 수학식 2와 같이 시간 영역(time domain)에서의 신호로 표현된다.
Figure 112005035037153-PAT00019
상기 수학식 2에서, x(n)은 상기
Figure 112005035037153-PAT00020
가 상기 2N-포인트 IFFT기를 통해 2N-포인트 IFFT가 수행됨에 따른 시간 영역에서의 신호를 나타낸다.
상기 기지국에서 상기 수학식 2와 같은 신호를 송신하면, MS는 상기 기지국에서 송신한 신호를 수신하여 NB 통신 시스템의 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하며, 상기 필터링된 시간 영역에서의 신호는 하기 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00021
상기 수학식 3에서
Figure 112005035037153-PAT00022
은 상기 기지국에서 송신한 시간 영역에서의 신호 x(n)을 BPF를 통해 필터링한 신호를 나타낸다.
만약, 상기 MS에서 상기 수신 신호를 입력하여 상기 NB 통신 시스템의 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하지 않고 그대로 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT를 수행하면, 상기 N-포인트 FFT를 수행한 후의 주파수 영역에서의 신호는 하기 수학식 4와 같이 표현된다.
Figure 112005035037153-PAT00023
상기 수학식 4에서 Y(k)는 상기 수신 신호가 상기 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT 수행됨에 따른 주파수 영역에서의 신호를 나타낸다. 상기 수학식 4에 나타낸 바와 같이 상기 수신 신호를 상기 NB 통신 시스템의 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하지 않고 그대로 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT를 수행하면 상기 MS가 수신하기를 원하는 신호인 XNB(k) 이외에 간섭(interference) 신호인 XEB(k)가 존재하게 된다.
이와는 달리, 상기 NB 통신 시스템의 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링한 신호
Figure 112005035037153-PAT00024
에 대해 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT를 수행하면 하기 수학식 5에 나타낸 바와 같이 상기 MS가 수신하기를 원하는 신호인 XNB(k)만 존재하게 된다.
Figure 112005035037153-PAT00025
상기 수학식 5에서
Figure 112005035037153-PAT00026
는
Figure 112005035037153-PAT00027
를 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT 수행함에 따른 주파수 영역에서의 신호를 나타낸다.
상기에서 설명한 바와 같이 기지국에서 2N-포인트 IFFT기를 통해 2N-포인트 IFFT를 수행하여 신호를 송신하고, MS에서 N-포인트 FFT기를 통해 N-포인트 FFT를 수행하여 신호를 수신하여도 수신 RF 처리기에서 BPF를 통한 대역 통과 필터링을 적합하게 수행할 경우 정확하게 신호를 복조하는 것이 가능함을 알 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우 업링크(uplink) 신호 송수신 동작에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우 업링크 신호 송수신 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 MS(500)와 기지국(550)을 포함하며, 상기 MS(500)는 N-포인트 IFFT기(511)와, 송신 RF 처리기(513)와, 송신 안테나(515)를 포함하며, 상기 기지국(550)은 수신 안테나(551)와, 수신 RF 처리기(553)와,
Figure 112005035037153-PAT00028
-포인트 FFT기(555)를 포함한다. 여기서, 상기 업링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 MS(500)가 상기 업링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이며, 상기 기지국(550)이 상기 업링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이다.
먼저 상기 MS(500)에서 상기 기지국(550)으로 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기 N-포인트 IFFT기(511)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터 뿐만 아니라 제어 데이터를 포함하는 데이터이며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기 N-포인트 IFFT기(511)는 상기 정보 데이터를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 송신 RF 처리기(513)로 출력한다. 여기서, 상기 MS(500)는 상기 N-포인트 IFFT만을 수행하여 상기 정보 데이터를 송신하기 때문에 상기 기지국(550) 의
Figure 112005035037153-PAT00029
-포인트 FFT기(555)는 상기
Figure 112005035037153-PAT00030
포인트들중 N 포인트들을 통해서만 실제 정보 데이터를 수신하게 된다. 상기 송신 RF 처리기(513)는 상기 N-포인트 IFFT기(511)에서 출력한 신호를 송신 RF 처리하여, 즉 EB 통신 시스템에서 사용하는 반송파 주파수 fc2로 상승 변환한 후 NB 통신 시스템에서 사용하는 대역폭 WNB를 고려하여 BPF를 통해 필터링하여 상기 송신 안테나(515)를 통해 상기 기지국(550)으로 송신한다.
이렇게, 상기 MS(500)에서 송신한 신호는 상기 기지국(550)의 수신 안테나(551)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(551)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(553)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(553)는 상기 수신 안테나(551)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역으로 하강 변환한 후 상기 EB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WEB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기
Figure 112005035037153-PAT00031
-포인트 FFT기(555)로 출력한다. 상기 수신 신호를 상기 EB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WEB에 상응하게 BPF를 통해 필터링함으로써 상기 MS(500)에서 N-포인트 IFFT기(511)를 사용하여 송신한 신호를 상기
Figure 112005035037153-PAT00032
-포인트 FFT기(555)를 통해 복조 가능하게 되며, 이에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기
Figure 112005035037153-PAT00033
-포인트 FFT기(555)는 상기 수신 RF 처리기(553)에서 출력한 신호를 입력하여
Figure 112005035037153-PAT00034
-포인트 FFT를 수행하여 정보 데이터로 복원한다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시 스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우의 신호 송수신에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 상기 EB 통신 시스템의 대역폭이 상기 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배라고 가정하기로 하며, 상기 y는 2m배가 아닌 값을 나타낸다(
Figure 112005035037153-PAT00035
). 상기에서 설명한 바와 같이 상기 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배일 경우에는 IFFT기/FFT기를 사용하여 신호 송수신 시스템의 복잡도를 최소화시킬 수 있다. 그러나, 상기 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우에는 기본적으로 상기 IFFT기/FFT기를 사용하는 것이 불가능하다.
상기 IFFT기/FFT기를 사용하는 것이 불가능하기 때문에 상기 IFFT기/FFT기가 아닌 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform, 이하 'IDFT'라 칭하기로 한다)기/이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform, 이하 'DFT'라 칭하기로 한다)기를 사용해야만 하는데, 상기 IDFT기/DFT기를 사용할 경우에는 신호 송수신 시스템의 복잡도가 굉장히 증가하게 된다. 일 예로, N-포인트 IFFT기/FFT기를 사용할 경우의 복잡도를 Nlog2N라고 가정하면, N-포인트 IDFT기/DFT기를 사용할 경우의 복잡도는 N2로 표현된다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 N이 굉장히 큰 값일 경우에는 상기 복잡도 차이가 굉장히 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우라도 상기 IDFT기/DFT기를 사용하는 것은 그 복잡도 측면을 고려할 경우 바람 직하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 상기 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우 최소의 복잡도를 가지는 신호 송수신 방안을 제안한다.
그러면 여기서 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우의, 일 예로 y배(
Figure 112005035037153-PAT00036
)일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00037
)일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 기지국(600)과 MS(650)를 포함하며, 상기 다운링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 기지국(600)이 상기 다운링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이며, 상기 MS(650)가 상기 다운링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이다.
상기 기지국(600)은 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(611)와, 제1혼합기(shuffler)(613)와, y개의 N-포인트 IFFT기들, 즉 제1 N-포인트 IFFT기(615-1) 내지 제y N-포인트 IFFT기(615-y)와, y개의 곱셈기(multiplier)들, 즉 제1곱셈기(617-1) 내지 제y 곱셈기(617-y)와, 역혼합기(de-shuffler)(619)와, N개의 y-포인트 IDFT기들, 즉 제1 y-포인트 IDFT기(621-1) 내지 제N y-포인트 IDFT기(621-N)와, 제2혼합기(623)와, 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(625)와, 송신 RF 처리기(627)와, 송신 안테나(629)를 포함한다. 상기 MS(650)는 수신 안테나(651)와, 수신 RF 처리기(653)와, N-포인트 FFT기(655)를 포함한다.
먼저 상기 기지국(600)에서 상기 MS(650)로 송신할 길이 yN의 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기 직렬/병렬 변환기(611)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터 뿐만 아니라 제어 데이터를 포함하는 데이터이며, 상기 제어 데이터는 각 사용자, 즉 각 MS의 트래픽 데이터가 매핑되는 자원의 위치 데이터를 포함하며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기 직렬/병렬 변환기(611)는 상기 길이 yN의 정보 데이터를 병렬 변환한 후 상기 제1혼합기(613)로 출력한다. 상기 제1혼합기(613)는 상기 직렬/병렬 변환기(611)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제1 혼합 방식으로 혼합하여 해당 N-포인트 IFFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 제1혼합기(613)는 총 yN개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제1 혼합 방식은 상기 제1혼합기(613)의 yN개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 y modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개 의 신호들을 y개의 그룹들로 그룹핑(grouping)하여 상기 y개의 그룹 신호들을 해당 N-포인트 IFFT기들로 출력하는 방식이다.
즉, 상기 제1혼합기(613)는 상기 y modulo 연산 결과 0의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제1 N-포인트 IFFT기(615-1)로, 상기 y modulo 연산 결과 1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제2 N-포인트 IFFT기(615-2)로, 이런 식으로 상기 y modulo 연산 결과 y-1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제y N-포인트 IFFT기(615-y)로 출력한다.
상기 제1 N-포인트 IFFT기(615-1)는 상기 제1혼합기(613)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제1곱셈기(617-1)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(617-1)는 상기 제1 N-포인트 IFFT기(615-1)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(619)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(617-1)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 제2 N-포인트 IFFT기(615-2)는 상기 제1혼합기(613)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제2곱셈기(617-2)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(617-2)는 상기 제2 N-포인트 IFFT기(615-2)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(619)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(617-2)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므 로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이런 식으로, 마지막 N-포인트 IFFT기인 상기 제y N-포인트 IFFT기(615-y)는 상기 제1혼합기(613)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제y곱셈기(617-y)로 출력한다. 상기 제y곱셈기(617-y)는 상기 제y N-포인트 IFFT기(615-y)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(619)로 출력한다. 상기 제y곱셈기(617-y)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 역혼합기(619)는 상기 제1곱셈기(617-1) 내지 제y곱셈기(617-y)에서 출력한 신호들을 입력하여 미리 설정되어 있는 역혼합 방식으로 역혼합하여 해당 y-포인트 IDFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 역혼합기(619)는 총 yN개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 역혼합 방식은 상기 제1곱셈기(617-1) 내지 제y곱셈기(617-y)에서 출력한 신호들 각각을 상기 제1혼합기(613)의 입력 포인트 인덱스와 동일한 인덱스를 가지는 상기 역혼합기(619)의 출력 포인트들로 출력하는 방식이다. 즉, 상기 역혼합기(619)는 상기 제1곱셈기(617-1) 내지 제y곱셈기(617-y)에서 출력한 신호들을 역혼합하여 해당 신호들을 상기 역혼합기(619)의 해당 출력 포인트들, 즉 상기 해당 신호들의 상기 제1혼합기(613)에서의 입력 포인트 인덱스들과 동일한 값들을 가지는 출력 포인트 인덱스들에 상응하는 출력 포인트들로 순차적으로 y개의 신호들을 N개의 그룹들로 그룹핑하여 상기 제1 y-포인트 IDFT기(621-1) 내지 제N y-포인트 IDFT기(621-N)로 출력한다.
상기 제1 y-포인트 IDFT기(621-1)는 상기 역혼합기(619)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(623)로 출력하고, 상기 제2 y-포인트 IDFT기(621-2)는 상기 역혼합기(619)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(623)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 y-포인트 IDFT기인 제N y-포인트 IDFT기(621-N)는 상기 역혼합기(619)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(623)로 출력한다.
상기 제2혼합기(623)는 상기 제1 y-포인트 IDFT기(621-1) 내지 제N y-포인트 IDFT기(621-N)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합한 후 상기 병렬/직렬 변환기(625)로 출력한다. 여기서, 상기 제2혼합기(623)는 총 yN개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제2 혼합 방식은 상기 제2혼합기(623)의 yN개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 N modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개의 신호들을 y개의 그룹들로 정렬하여 순차적으로 상기 병렬/직렬 변환기(625)로 출력한다.
상기 병렬/직렬 변환기(625)는 상기 제2혼합기(623)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 송신 RF 처리기(627)로 출력한다. 상기 송신 RF 처리기(627)는 상기 도 4에서 설명한 송신 RF 처리기(627)의 동작과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이렇게, 상기 기지국(600)에서 송신한 신호는 상기 MS(650)의 수신 안테나 (651)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(651)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(653)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(653)는 상기 수신 안테나(651)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역으로 하강 변환한 후 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기 N-포인트 FFT기(655)로 출력한다. 상기 수신 신호를 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링함으로써 상기 기지국(600)에서 송신할 신호를 상기 N-포인트 FFT기(655)를 통해 복조 가능하게 되며, 상기 N-포인트 FFT기(655)는 상기 수신 RF 처리기(653)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 FFT를 수행하여 정보 데이터로 복원한다. 이후, 상기 MS(650)는 상기 정보 데이터의 제어 데이터에 상응하게 상기 MS(650)를 타겟으로 하는 실제 트래픽 데이터를 복원하는 것이다.
그러면 여기서 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00038
)일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템에서 다운링크 송수신이 가능하게 되는 이유에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, yN-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호는 하기 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00039
상기 수학식 6에서 x(n)은 yN-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호를 나타내며, 상기 수학식 6에 나타낸 바와 같은 x(n)을
Figure 112005035037153-PAT00040
(
Figure 112005035037153-PAT00041
,
Figure 112005035037153-PAT00042
),
Figure 112005035037153-PAT00043
(
Figure 112005035037153-PAT00044
,
Figure 112005035037153-PAT00045
)로 치환하여 정리하면 하기 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00046
상기 수학식 7에 나타낸 바와 같이 yN-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호는 y개의 N-포인트 IFFT기들과, y개의 곱셈기들과, N개의 y-포인트 IDFT기들을 통한 신호와 동일하게 표현됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 도 6에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우라도, 일 예로 y배(
Figure 112005035037153-PAT00047
)일 경우라도 최소의 복잡도를 가지는 다운링크 신호 송수신이 가능하게 되는 것이다.
다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역 폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우, 일 예로 y배(
Figure 112005035037153-PAT00048
)일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00049
)일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 기지국(700)과, MS(750)를 포함하며, 상기 업링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 기지국(700)이 업링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이며, 상기 MS(750)가 상기 업링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이다.
상기 기지국(700)은 수신 안테나(711)와, 수신 RF 처리기(713)와, 직렬/병렬 변환기(715)와, 제1역혼합기(719)와, N개의 y-포인트 DFT기들, 즉 제1 y-포인트 DFT기(719-1) 내지 제N y-포인트 DFT기(719-N)와, 혼합기(721)와, y개의 곱셈기들, 즉 제1곱셈기(723-1) 내지 제y 곱셈기(723-y)와, y개의 N-포인트 FFT기들, 즉 제1 N-포인트 FFT기(725-1) 내지 제y N-포인트 FFT기(725-y)와, 제2역혼합기(727)와, 병렬/직렬 변환기(729)를 포함한다. 상기 MS(750)는 N-포인트 IFFT기(751)와, 송신 RF 처리기(753)와, 송신 안테나(755)를 포함한다.
먼저, 상기 MS(750)에서 상기 기지국(700)으로 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기 N-포인트 IFFT기(751)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터 뿐만 아니라 제어 데이터를 포함하는 데이터이며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기 N-포인트 IFFT기(751)는 상기 정보 데이터를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 송신 RF 처리기(753)로 출력한다. 여기서, 상기 MS(750)는 상기 N-포인트 IFFT만을 수행하여 상기 정보 데이터를 송신하기 때문에 상기 기지국(700)은 상기 N 포인트들을 통해서만 실제 정보 데이터를 수신하게 된다. 상기 송신 RF 처리기(753)는 상기 N-포인트 IFFT기(751)에서 출력한 신호를 송신 RF 처리하여, 즉 EB 통신 시스템에서 사용하는 반송파 주파수 fc2으로 상승 변환한 후 NB 통신 시스템에서 사용하는 대역폭 WNB를 고려하여 BPF를 통해 필터링하여 상기 송신 안테나(755)를 통해 상기 기지국(700)으로 송신한다.
이렇게, 상기 MS(750)에서 송신한 신호는 상기 기지국(700)의 수신 안테나(711)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(711)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(713)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(713)는 상기 수신 안테나(711)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역으로 하강 변환한 후 상기 EB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WEB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기 직렬/병렬 변환기(715)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(715)는 상기 수신 RF 처리기(713)에서 출력한 신호를 병렬 변환한 후 상기 제1역 혼합기(717)로 출력한다.
상기 제1역혼합기(717)는 상기 직렬/병렬 변환기(715)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 해당 y-포인트 DFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 제1역혼합기(717)는 총 yN개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제1역혼합 방식은 다음과 같다. yN 개의 입력 중 N개는 다음 단에 오는 DFT 입력 첫 번째 부분에 매핑된다. y-point DFT가 N개 존재하기 때문에 DFT 입력 첫 번째에 각각 하나씩 입력하게 되어 최종 N개가 입력된다. 다음으로 N+1부터 2N까지의 N개의 데이터는 DFT 입력 중 두 번째 부분에 매핑된다. 순차적으로 해서 마지막으로 (y-1)*N+1부터 yN까지의 N개의 데이터는 DFT 입력 중 마지막 부분에 매핑되게 된다.
상기 제1 y-포인트 DFT기(719-1)는 상기 제1역혼합기(717)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(721)로 출력한다. 상기 제2 y-포인트 DFT기(719-2)는 상기 제1역혼합기(717)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(721)로 출력한다. 이런 식으로, 마지막 y-포인트 DFT기인 제N y-포인트 DFT기(719-N)는 상기 제1역혼합기(717)에서 출력한 신호를 입력하여 y-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(721)로 출력한다.
상기 혼합기(721)는 상기 제1 y-포인트 DFT기(719-1)에서 출력한 신호 내지 제N y-포인트 DFT기(719-N)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합한 후 해당 곱셈기들로 출력한다. 여기서, 상기 혼합기(721) 는 총 yN개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 혼합 방식은 상기 혼합기(721)의 yN개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 y modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개의 신호들을 y개의 그룹들로 그룹핑하여 상기 y개의 그룹 신호들을 해당 곱셈기들로 출력하는 방식이다.
즉, 상기 혼합기(721)는 상기 제1 y-포인트 DFT기(719-1)에서 출력한 신호 내지 제N y-포인트 DFT기(719-N)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 y modulo 연산 결과 0의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제1곱셈기(723-1)로, 상기 y modulo 연산 결과 1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제2곱셈기(723-2)로, 이런 식으로 상기 y modulo 연산 결과 y-1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제y 곱셈기(723-y)로 출력한다.
상기 제1곱셈기(723-1)는 상기 혼합기(721)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제1 N- 포인트 FFT기(725-1)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(723-1)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 제2곱셈기(723-2)는 상기 혼합기(721)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제2 N- 포인트 FFT기(725-2)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(723-2)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이런 식으로 마지막 곱셈기인 제y 곱셈기(723-y)는 상기 혼합기(721)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제y N- 포인트 FFT기(723-y)로 출력한다.
상기 제1 N- 포인트 FFT기(725-1)는 상기 제1곱셈기(723-1)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(727)로 출력한다. 상기 제2 N- 포인트 FFT기(725-2)는 상기 제2곱셈기(723-2)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(727)로 출력한다. 이런 식으로 마지막 N- 포인트 FFT기인 제y N- 포인트 FFT기(725-y)는 상기 제y곱셈기(723-y)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(727)로 출력한다.
상기 제2역혼합기(727)는 상기 제1 N- 포인트 FFT기(725-1) 내지 제y N- 포인트 FFT기(725-y)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식으로 역혼합한 후 상기 병렬/직렬 변환기(729)로 출력한다. 여기서, 상기 제2역혼합기(727)는 총 yN개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 yN개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 yN까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제2역혼합 방식은 상기 제1 N- 포인트 FFT기(725-1) 내지 제y N- 포인트 FFT기(725-y)에서 출력한 신호들 각각을 상기 제1역혼합기(717)의 출력 포인트 인덱스와 동일한 인덱스를 가지는 상기 제2역혼합기(727)의 출력 포인트들로 출력하는 방식이다. 즉, 상기 제2역혼합기(727)는 상기 제1 N- 포인트 FFT기(725-1) 내지 제y N- 포인트 FFT기(725-y)에서 출력한 신호들을 역혼합하여 해당 신호들을 상기 제2역혼합기(727)의 해당 출력 포인트들, 즉 상기 해당 신호들의 상기 제1역혼합기(717)에서의 출력 포인트 인덱스들과 동일한 값들을 가지는 출력 포인트 인덱스들에 상응하는 출력 포인트들로 순차적으로 매핑하여 상기 병렬/직렬 변환기(729)로 출력하는 것이다.
상기 병렬/직렬 변환기(729)는 상기 제2역혼합기(727)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환하여 정보 데이터로 복원한다.
그러면 여기서 상기 도 7에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 y배(
Figure 112005035037153-PAT00050
)일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템에서 업링크 송수신이 가능하게 되는 이유에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, yN-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에서의 신호는 하기 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00051
상기 수학식 8에서 X(k)는 yN-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에서의 신호를 나타내며, 상기 수학식 8에 나타낸 바와 같은 X(k)를
Figure 112005035037153-PAT00052
(
Figure 112005035037153-PAT00053
,
Figure 112005035037153-PAT00054
),
Figure 112005035037153-PAT00055
(
Figure 112005035037153-PAT00056
,
Figure 112005035037153-PAT00057
)로 치환하여 정리하면 하기 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00058
상기 수학식 9에 나타낸 바와 같이 yN-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에서의 신호는 y개의 N-포인트 FFT기들과, y개의 곱셈기들과, N개의 y-포인트 DFT기들을 통한 신호와 동일하게 표현됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 도 7에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우라도, 일 예로 y배(
Figure 112005035037153-PAT00059
)일 경우라도 최소의 복잡도를 가지는 업링크 신호 송수신이 가능하게 되는 것이다.
다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우의, 일 예로 3배일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 8을 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 기지국(800)과 MS(850)를 포함하며, 상기 다운링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 기지국(800)이 상기 다 운링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이며, 상기 MS(850)가 상기 다운링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이다.
상기 기지국(800)은 직렬/병렬 변환기(811)와, 제1혼합기(813)와, 3개의 N-포인트 IFFT기들, 즉 제1 N-포인트 IFFT기(815-1) 내지 제3 N-포인트 IFFT기(815-3)와, 3개의 곱셈기들, 즉 제1곱셈기(817-1) 내지 제3 곱셈기(817-3)와, 역혼합기(819)와, N개의 3-포인트 IDFT기들, 즉 제1 3-포인트 IDFT기(821-1) 내지 제N 3-포인트 IDFT기(821-N)와, 제2혼합기(823)와, 병렬/직렬 변환기(825)와, 송신 RF 처리기(827)와, 송신 안테나(829)를 포함한다. 상기 MS(850)는 수신 안테나(851)와, 수신 RF 처리기(853)와, N-포인트 FFT기(855)를 포함한다.
먼저 상기 기지국(800)에서 상기 MS(850)로 송신할 길이 3N의 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기 직렬/병렬 변환기(811)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터 뿐만 아니라 제어 데이터를 포함하는 데이터이며, 상기 제어 데이터는 각 사용자, 즉 각 MS의 트래픽 데이터가 매핑되는 자원의 위치 데이터를 포함하며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기 직렬/병렬 변환기(811)는 상기 길이 3N의 정보 데이터를 병렬 변환한 후 상기 제1혼합기(813)로 출력한다. 상기 제1혼합기(813)는 상기 직렬/병렬 변환 기(811)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제1 혼합 방식으로 혼합하여 해당 N-포인트 IFFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 제1혼합기(813)는 총 3N개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제1 혼합 방식은 상기 제1혼합기(813)의 3N개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 3 modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개의 신호들을 3개의 그룹들로 그룹핑하여 상기 3개의 그룹 신호들을 해당 N-포인트 IFFT기들로 출력하는 방식이다.
즉, 상기 제1혼합기(813)는 상기 3 modulo 연산 결과 0의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제1 N-포인트 IFFT기(815-1)로, 상기 3 modulo 연산 결과 1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제2 N-포인트 IFFT기(815-2)로, 상기 3 modulo 연산 결과 2의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 상기 제3 N-포인트 IFFT기(815-3)로 출력한다.
상기 제1 N-포인트 IFFT기(815-1)는 상기 제1혼합기(813)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제1곱셈기(817-1)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(817-1)는 상기 제1 N-포인트 IFFT기(815-1)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(819)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(817-1)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 제2 N-포인트 IFFT기(815-2)는 상기 제1혼합기(813)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제2곱셈기(817-2)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(817-2)는 상기 제2 N-포인트 IFFT기(815-2)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(819)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(817-2)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 제3 N-포인트 IFFT기(815-3)는 상기 제1혼합기(813)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 제3곱셈기(817-3)로 출력한다. 상기 제3곱셈기(817-3)는 상기 제3 N-포인트 IFFT기(815-3)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 역혼합기(819)로 출력한다. 상기 제3곱셈기(817-3)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 역혼합기(819)는 상기 제1곱셈기(817-1) 내지 제3곱셈기(817-3)에서 출력한 신호들을 입력하여 미리 설정되어 있는 역혼합 방식으로 역혼합하여 해당 3-포인트 IDFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 역혼합기(819)는 총 3N개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 역혼합 방식은 상기 제1곱셈기(817-1) 내지 제3곱셈기(817-3)에서 출력한 신호들 각각을 상기 제1혼합기(813)의 입력 포인트 인덱스와 동일한 인덱스를 가지는 상기 역혼합기(819)의 출력 포인트들로 출력하는 방식이다. 즉, 상기 역혼합기(819)는 상기 제1곱셈기(6817-1) 내지 제3곱셈기(817-3)에서 출력한 신호들을 역혼합하여 해당 신호들을 상기 역혼합기(819)의 해당 출력 포인트들, 즉 상기 해당 신호들의 상기 제1혼합기(813)에서의 입력 포인트 인덱스들과 동일한 값들을 가지는 출력 포인트 인덱스들에 상응하는 출력 포인트들로 순차적으로 3개의 신호들을 N개의 그룹들로 그룹핑하여 상기 제1 3-포인트 IDFT기(821-1) 내지 제N 3-포인트 IDFT기(821-N)로 출력한다.
상기 제1 y-포인트 IDFT기(821-1)는 상기 역혼합기(819)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(823)로 출력하고, 상기 제2 3-포인트 IDFT기(821-2)는 상기 역혼합기(819)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(823)로 출력하고, 이런 식으로 마지막 3-포인트 IDFT기인 제N 3-포인트 IDFT기(821-N)는 상기 역혼합기(819)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 IDFT를 수행한 후 상기 제2혼합기(823)로 출력한다.
상기 제2혼합기(823)는 상기 제1 3-포인트 IDFT기(821-1) 내지 제N 3-포인트 IDFT기(821-N)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합한 후 상기 병렬/직렬 변환기(825)로 출력한다. 여기서, 상기 제2혼합기(823)는 총 3N개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제2 혼합 방식은 상기 제2혼합기(823)의 3N개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 3 modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개의 신호들을 3개의 그룹들로 정렬하여 순차적으로 상기 병렬/직 렬 변환기(825)로 출력한다.
상기 병렬/직렬 변환기(825)는 상기 제2혼합기(823)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 송신 RF 처리기(827)로 출력한다. 상기 송신 RF 처리기(827)는 상기 도 4에서 설명한 송신 RF 처리기(827)의 동작과 동일하므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이렇게, 상기 기지국(800)에서 송신한 신호는 상기 MS(850)의 수신 안테나(851)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(851)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(853)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(853)는 상기 수신 안테나(851)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역으로 하강 변환한 후 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기 N-포인트 FFT기(855)로 출력한다. 상기 수신 신호를 상기 NB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WNB에 상응하게 BPF를 통해 필터링함으로써 상기 기지국(800)에서 송신할 신호를 상기 N-포인트 FFT기(855)를 통해 복조 가능하게 되며, 상기 N-포인트 FFT기(855)는 상기 수신 RF 처리기(853)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트 FFT를 수행하여 정보 데이터로 복원한다. 이후, 상기 MS(850)는 상기 정보 데이터의 제어 데이터에 상응하게 상기 MS(850)를 타겟으로 하는 실제 트래픽 데이터를 복원하는 것이다.
그러면 여기서 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 다운링크 신호 송수신 시스템에서 다운링 크 송수신이 가능하게 되는 이유에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 3N-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호는 하기 수학식 10과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00060
상기 수학식 10에서 x(n)은 3N-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호를 나타내며, 상기 수학식 10에 나타낸 바와 같은 x(n)을
Figure 112005035037153-PAT00061
(
Figure 112005035037153-PAT00062
,
Figure 112005035037153-PAT00063
),
Figure 112005035037153-PAT00064
(
Figure 112005035037153-PAT00065
,
Figure 112005035037153-PAT00066
)로 치환하여 정리하면 하기 수학식 11과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00067
상기 수학식 11에 나타낸 바와 같이 3N-포인트 IDFT를 수행하였을 경우 시간 영역에서의 신호는 3개의 N-포인트 IFFT기들과, 3개의 곱셈기들과, N개의 3-포인트 IDFT기들을 통한 신호와 동일하게 표현됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 도 8에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우라도, 일 예로 3배일 경우라도 최소의 복잡도를 가지는 다운링크 신호 송수신이 가능하게 되는 것이다.
다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 2m배가 아닐 경우, 일 예로 3배일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템 구조를 도시한 도면이다.
상기 도 9를 참조하면, 상기 EB 통신 시스템은 기지국(900)과, MS(950)를 포함하며, 상기 업링크 신호 송수신 동작에 있어서는 상기 기지국(900)이 업링크 신호를 수신하는 수신 시스템이 되는 것이며, 상기 MS(950)가 상기 업링크 신호를 송신하는 송신 시스템이 되는 것이다.
상기 기지국(900)은 수신 안테나(911)와, 수신 RF 처리기(913)와, 직렬/병렬 변환기(915)와, 제1역혼합기(919)와, N개의 3-포인트 DFT기들, 즉 제1 3-포인트 DFT기(919-1) 내지 제N 3-포인트 DFT기(919-N)와, 혼합기(921)와, 3개의 곱셈기들, 즉 제1곱셈기(923-1) 내지 제3 곱셈기(923-3)와, 3개의 N-포인트 FFT기들, 즉 제1 N-포인트 FFT기(925-1) 내지 제3 N-포인트 FFT기(925-3)와, 제2역혼합기(927)와, 병렬/직렬 변환기(929)를 포함한다. 상기 MS(950)는 N-포인트 IFFT기(951)와, 송신 RF 처리기(953)와, 송신 안테나(955)를 포함한다.
먼저, 상기 MS(950)에서 상기 기지국(900)으로 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터는 상기 N-포인트 IFFT기(951)로 전달된다. 여기서, 상기 정보 데이터는 이미 채널 부호화 등을 통해 부호화된 데이터로서, 상기 채널 부호화 동작은 본 발명과는 직접적인 연관이 없으므로 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 또한, 상기 정보 데이터는 트래픽 데이터 뿐만 아니라 제어 데이터를 포함하는 데이터이며, 상기 각 MS의 트래픽 데이터 매핑을 위한 자원의 위치는 상호간에 분산되도록, 즉 상호간에 disjoint되도록 할당된다고 가정하기로 한다.
상기 N-포인트 IFFT기(951)는 상기 정보 데이터를 입력하여 N-포인트 IFFT를 수행한 후 상기 송신 RF 처리기(953)로 출력한다. 여기서, 상기 MS(950)는 상기 N-포인트 IFFT만을 수행하여 상기 정보 데이터를 송신하기 때문에 상기 기지국(900)은 상기 N 포인트들을 통해서만 실제 정보 데이터를 수신하게 된다. 상기 송신 RF 처리기(953)는 상기 N-포인트 IFFT기(951)에서 출력한 신호를 송신 RF 처리하여, 즉 EB 통신 시스템에서 사용하는 반송파 주파수 fc2으로 상승 변환한 후 NB 통신 시스템에서 사용하는 대역폭 WNB를 고려하여 BPF를 통해 필터링하여 상기 송신 안테나(955)를 통해 상기 기지국(900)으로 송신한다.
이렇게, 상기 MS(950)에서 송신한 신호는 상기 기지국(900)의 수신 안테나(911)를 통해 수신되고, 상기 수신 안테나(911)를 통해 수신된 신호는 상기 수신 RF 처리기(913)로 전달된다. 상기 수신 RF 처리기(913)는 상기 수신 안테나(911)를 통해 수신된 신호를 수신 RF 처리하여, 즉 상기 수신 신호를 기저 대역으로 하강 변환한 후 상기 EB 통신 시스템에서 사용하는 주파수 대역폭 WEB에 상응하게 BPF를 통해 필터링하여 상기 직렬/병렬 변환기(915)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(915)는 상기 수신 RF 처리기(913)에서 출력한 신호를 병렬 변환한 후 상기 제1역혼합기(917)로 출력한다.
상기 제1역혼합기(917)는 상기 직렬/병렬 변환기(915)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 해당 3-포인트 DFT기들로 출력한다. 여기서, 상기 제1역혼합기(917)는 총 3N개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제1역혼합 방식은 상기 제1역혼합기(917)로 입력된, 3 modulo 연산한 결과값이 0부터 3까지 N개의 신호들이 3개의 그룹들로 그룹핑되어 순차적으로 정렬된 신호를 역혼합하여 그 출력 인덱스들이 순차적으로 증가하도록 하여 순차적으로 3개의 신호들을 N개의 그룹들로 그룹핑하여 제1 3-포인트 DFT기(919-1) 내지 제N 3-포인트 DFT기(919-N)로 출력하는 방식이다.
상기 제1 3-포인트 DFT기(919-1)는 상기 제1역혼합기(917)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(921)로 출력한다. 상기 제2 3-포인트 DFT기(919-2)는 상기 제1역혼합기(917)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(921)로 출력한다. 이런 식으로, 마지막 3-포인트 DFT기인 제N 3-포인트 DFT기(919-N)는 상기 제1역혼합기(917)에서 출력한 신호를 입력하여 3-포인트 DFT를 수행한 후 상기 혼합기(921)로 출력한다.
상기 혼합기(921)는 상기 제1 3-포인트 DFT기(919-1)에서 출력한 신호 내지 제N 3-포인트 DFT기(919-N)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합한 후 해당 곱셈기들로 출력한다. 여기서, 상기 혼합기(921)는 총 3N개의 입력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 입력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 입력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 혼합 방식은 상기 혼합기(921)의 3N개의 입력 포인트들 각각을 통해 입력되는 신호를 해당 입력 포인트의 입력 포인트 인덱스를 3 modulo 연산한 결과 동일한 결과값을 가지는 N개의 신호들을 3개의 그룹들로 그룹핑하여 상기 3개의 그룹 신호들을 해당 곱셈기들로 출력하는 방식이다.
즉, 상기 혼합기(921)는 상기 제1 3-포인트 DFT기(919-1)에서 출력한 신호 내지 제N 3-포인트 DFT기(919-N)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 3 modulo 연산 결과 0의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제1곱셈기(923-1)로, 상기 3 modulo 연산 결과 1의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제2곱셈기(923-2)로, 상기 3 modulo 연산 결과 2의 값을 가지는 입력 포인트 인덱스들에 상응하는 입력 포인트들을 통해 입력되는 N개의 신호들을 제3 곱셈기(923-3)로 출력한다.
상기 제1곱셈기(923-1)는 상기 혼합기(921)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제1 N- 포인트 FFT기(925-1)로 출력한다. 상기 제1곱셈기(923-1)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 제2곱셈기(923-2)는 상기 혼합기(921)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제2 N- 포인트 FFT기(925-2)로 출력한다. 상기 제2곱셈기(923-2)의 곱셈 동작에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 제3 곱셈기(923-3)는 상기 혼합기(921)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후 상기 제3 N- 포인트 FFT기(923-3)로 출력한다.
상기 제1 N- 포인트 FFT기(925-1)는 상기 제1곱셈기(923-1)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(927)로 출력한다. 상기 제2 N- 포인트 FFT기(925-2)는 상기 제2곱셈기(923-2)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(727)로 출력한다. 상기 제3 N- 포인트 FFT기(925-3)는 상기 제3곱셈기(923-3)에서 출력한 신호를 입력하여 N- 포인트 FFT를 수행한 후 상기 제2역혼합기(927)로 출력한다.
상기 제2역혼합기(927)는 상기 제1 N- 포인트 FFT기(925-1) 내지 제3 N- 포인트 FFT기(925-3)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식으로 역혼합한 후 상기 병렬/직렬 변환기(929)로 출력한다. 여기서, 상기 제2역혼합기(927)는 총 3N개의 출력 포인트들을 구비하며, 상기 총 3N개의 출력 포인트들은 순차적으로 0부터 1씩 증가하여 3N까지의 출력 포인트 인덱스를 가진다. 상기 제2역혼합 방식은 상기 제1 N- 포인트 FFT기(925-1) 내지 제3 N- 포인트 FFT기 (925-3)에서 출력한 신호들 각각을 상기 제1역혼합기(917)의 출력 포인트 인덱스와 동일한 인덱스를 가지는 상기 제2역혼합기(927)의 출력 포인트들로 출력하는 방식이다. 즉, 상기 제2역혼합기(927)는 상기 제1 N- 포인트 FFT기(925-1) 내지 제3 N- 포인트 FFT기(925-3)에서 출력한 신호들을 역혼합하여 해당 신호들을 상기 제2역혼합기(927)의 해당 출력 포인트들, 즉 상기 해당 신호들의 상기 제1역혼합기(917)에서의 출력 포인트 인덱스들과 동일한 값들을 가지는 출력 포인트 인덱스들에 상응하는 출력 포인트들로 순차적으로 매핑하여 상기 병렬/직렬 변환기(929)로 출력하는 것이다.
상기 병렬/직렬 변환기(929)는 상기 제2역혼합기(927)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환하여 정보 데이터로 복원한다.
그러면 여기서 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우의 업링크 신호 송수신 시스템에서 업링크 송수신이 가능하게 되는 이유에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 3N-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에서의 신호는 하기 수학식 12와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00068
상기 수학식 12에서 X(k)는 3N-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에 서의 신호를 나타내며, 상기 수학식 12에 나타낸 바와 같은 X(k)를
Figure 112005035037153-PAT00069
(
Figure 112005035037153-PAT00070
,
Figure 112005035037153-PAT00071
),
Figure 112005035037153-PAT00072
(
Figure 112005035037153-PAT00073
,
Figure 112005035037153-PAT00074
)로 치환하여 정리하면 하기 수학식 13과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112005035037153-PAT00075
상기 수학식 13에 나타낸 바와 같이 3N-포인트 DFT를 수행하였을 경우 주파수 영역에서의 신호는 3개의 N-포인트 FFT기들과, 3개의 곱셈기들과, N개의 3-포인트 DFT기들을 통한 신호와 동일하게 표현됨을 알 수 있다.
따라서, 상기 도 9에서 설명한 바와 같이 EB 통신 시스템의 대역폭이 NB 통신 시스템의 대역폭의 3배일 경우라도 최소의 복잡도를 가지는 업링크 신호 송수신이 가능하게 되는 것이다.
다음으로 도 10을 참조하여 상기 도 6에서 설명한 다운링크 신호 송수신 시스템에서의 다운링크 신호 송수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 10은 도 6의 다운링크 신호 송수신 시스템에서의 다운링크 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 10을 참조하면, 먼저 기지국(600)은 MS(650)로 송신할 길이 yN의 정 보 데이터가 발생하면(1011단계) 상기 정보 데이터를 병렬 변환한다(1013단계). 상기 기지국(600)은 상기 병렬 변환된 신호를 미리 설정되어 있는 제1 혼합 방식으로 혼합한 후(1015단계) 상기 제1혼합 방식으로 혼합한 신호를 N-포인트 IFFT를 수행한다(1017단계).
상기 기지국(600)은 상기 N-포인트 IFFT를 수행한 신호를 미리 설정되어 있는 값들과 곱셈한 후(1019단계) 상기 설정값들과 곱셈한 신호를 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합한다(1021단계). 상기 기지국(600)은 상기 설정 역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 신호를 y-포인트 IDFT를 수행한 후(1023단계) 상기 y-포인트 IDFT를 수행한 신호를 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합한다(1025단계). 상기 기지국(600)은 상기 제2혼합 방식에 상응하게 혼합한 신호를 직렬 변환한 후(1027단계) 상기 직렬 변환한 신호를 송신 RF 처리하여 최종 다운링크 신호로 생성한 후 상기 MS(650)로 송신한다(1029단계).
상기 MS(650)는 상기 기지국(600)에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 RF 처리한 후(1031단계) 상기 수신 RF 처리한 신호를 N-포인트 FFT를 수행한다(1033단계). 상기 MS(650)는 상기 N-포인트 FFT를 수행한 신호를 정보 데이터로 복원한다(1035단계).
다음으로 도 11을 참조하여 상기 도 7에서 설명한 업링크 신호 송수신 시스템에서의 업링크 신호 송수신 과정에 대해서 설명하기로 한다.
상기 도 11은 도 7의 업링크 신호 송수신 시스템에서의 업링크 신호 송수신 과정을 도시한 신호 흐름도이다.
상기 도 11을 참조하면, MS(750)는 길이 N의 정보 데이터가 발생하면(1111단계) 상기 정보 데이터를 N-포인트 IFFT를 수행한다(1113단계). 상기 MS(750)는 상기 N-포인트 IFFT를 수행한 신호를 송신 RF 처리하여 업링크 신호로 생성한 후 기지국(700)으로 송신한다(1115단계).
그러면, 상기 기지국(700)은 상기 MS(750)에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 RF 처리한 후(1117단계) 상기 수신 RF 처리한 신호를 병렬 변환한다(1119단계). 상기 기지국(700)은 상기 병렬 변환한 신호를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후(1121단계) y-포인트 DFT를 수행한다(1123단계). 상기 기지국(700)은 상기 y-포인트 DFT를 수행한 신호를 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하고(1125단계) 상기 설정 혼합 방식에 상응하게 혼합한 신호를 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈한다(1127단계).
상기 기지국(700)은 상기 설정값들과 곱셈한 신호를 N-포인트 FFT를 수행하고(1129단계), 상기 N-포인트 FFT를 수행한 신호를 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한다(1131단계). 상기 기지국(700)은 상기 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 신호를 직렬 변환하고(1133단계), 상기 직렬 변환한 신호를 정보 데이터로 복원한다(1135단계).
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 측면에서 이점을 가진다.
(1) 주파수 대역에 대한 라이센스 비용 감소 측면
본 발명에 따른 주파수 오버레이 방식을 사용할 경우에는 추가적으로 증가되는 대역폭에 대한 라이센스 비용만이 추가적으로 발생하므로 서비스 사업자는 상기 추가적으로 발생한 라이센스 비용만을 부담하면 되므로 주파수 대역에 대한 라이센스 비용이 비교적 덜 큰 부담으로 작용하게 된다.
(2) 오버레이 주파수 대역에서의 주파수 자원 효율성 증가 측면
본 발명에 따른 주파수 오버레이 방식을 적용할 경우 오버레이되는 주파수 대역에서는 주파수 자원 효율성이 증가하게 된다. 즉, 오버레이 주파수 대역에서는 사용자 억세스가 기본적으로 증가하게 되어 다중사용자 다이버시티 이득을 극대화시킬 수 있기 때문에 주파수 자원 효율성이 증가하게 된다. 여기서, 주파수 자원 효율은 서비스 사업자의 이익과 직결되는 문제이므로 서비스 사업자의 경제적인 측면에서도 주파수 오버레이 방식을 적용하는 것은 그 효과가 크다.
(3) 오버레이 주파수 대역에서 기존 사용자들의 기능 보장 측면
본 발명에 따른 주파수 오버레이 방식을 적용할 경우 주파수 오버레이 방식을 적용하기 이전의 기존 사용자들, 즉 NB-MS들의 기능이 그대로 보장된다는 이점을 가진다.
(4) 호환성을 보장하는 광대역 시스템으로 확장 기반 마련 측면
본 발명에 따른 주파수 오버레이 방식을 적용할 경우 주파수 오버레이 방식을 적용하기 이전의 기존 사용자들, 즉 NB-MS들의 기능이 그대로 보장되기 때문에 호환성을 보장하며, 또한 동시에 광대역 서비스를 지원하기 때문에 차세대 통신 시스템으로의 진화적 발전을 이루는 기반이 될 수 있다.
(5) 확장 대역의 대역폭이 기존 대역의 대역폭의 2m배가 아닐 경우의 신호 송수신 기반 마련 측면
상기 확장 대역의 대역폭이 기존 대역의 대역폭의 2m배가 아닐 경우라도 최소의 복잡도를 가지는 신호 송수신을 가능하게 하여 확장 대역의 대역폭 제한을 제거한다는 이점을 가진다.

Claims (42)

  1. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에서 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하고, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 과정과,
    상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 송신하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우 상기 직렬 변환한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하는 과정과,
    상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링한 후 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배일 경우, 상기 길이 yN의 정보 데이터를 병렬 변환하여 순차적으로 제1입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제1입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 제1입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방 법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 출력 포인트 인덱스들이 상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 상기 제1입력 포인트 인덱스들과 동일하도록 순차적으로 정렬한 후 y개씩 그룹핑하여 상기 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들에 제2입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제2입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 상기 방법.
  6. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정과,
    상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 과정을 포함하며,
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정은;
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용할 경우, 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에서 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정과,
    상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 제5신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 수신 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링하여 상기 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배이고, 상기 길이 yN의 수신 데이터가 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 N개의 신호들이 y개의 그룹들로 그룹핑되어 순차적으로 정렬된 신호일 경우, 상기 길이 yN의 수신 데이터를 병렬 변환하여 순차적으로 제1출력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제1출력 포인트 인덱스들이 순차적으로 증가하도록 하여 순차적으로 y개의 신호들을 그룹핑하여 상기 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제2신호 그룹들 각각내의 신호들에 입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제2신호 그룹들 각각내의 신호들의 입력 포인트 인덱스들을 y 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 상기 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제5신호 그룹들을 입력하여 상기 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정은;
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들에 제2출력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들의 제2출력 포인트 인덱스들이 상기 제1출력 포인트 인덱스들과 동일한 인덱스를 가지도록 정렬하고, 상기 정렬한 신호를 직렬 변환하여 상기 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  13. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에서 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 과정과,
    상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하는 과정은;
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 IFFT한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하는 과정과,
    상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  15. 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    신호 송신 시스템이 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하고, 상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하 여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 송신하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우 상기 직렬 변환한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하는 과정과,
    상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링한 후 송신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배일 경우, 상기 길이 yN의 정보 데이터를 병렬 변환하여 순차적으로 제1입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제1입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 제1입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 출력 포인트 인덱스들이 상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 상기 제1입력 포인트 인덱스들과 동일하도록 순차적으로 정렬한 후 y개씩 그룹핑하여 상기 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들에 제2입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제2입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 상기 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함하며, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용할 경우, 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  21. 주파수 오버레이 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 방법에 있어서,
    신호 송신 시스템은 송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 과정과,
    상기 신호 송신 시스템은 상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 생성하는 과정과,
    상기 신호 수신 시스템은 상기 제5신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터 로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템이 상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함하고, 상기 신호 송신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 IFFT한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하는 과정과,
    상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 수신 신호를 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스 템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 수신 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링하여 상기 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 것임을 특징으로 하는 상기 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배이고, 상기 길이 yN의 수신 데이터가 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 N개의 신호들이 y개의 그룹들로 그룹핑되어 순차적으로 정렬된 신호일 경우, 상기 길이 yN의 수신 데이터를 병렬 변환하여 순차적으로 제1출력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제1출력 포인트 인덱스들이 순차적으로 증가하도록 하여 순차적으로 y개의 신호들을 그룹핑하여 상기 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정은;
    상기 제2신호 그룹들 각각내의 신호들에 입력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제2신호 그룹들 각각내의 신호들의 입력 포인트 인덱스들을 y 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 상기 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 신호 수신 시스템이 상기 제5신호 그룹들을 입력하여 상기 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 후 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정은;
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들에 제2출력 포인트 인덱스들을 부여하는 과정과,
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들의 제2출력 포인트 인덱스들이 상기 제1출력 포인트 인덱스들과 동일한 인덱스를 가지도록 정렬하고, 상기정렬한 신호를 직렬 변환하여 상기 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  27. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에 있어서,
    입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 미리 설정되어 있는 제1혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제1신호 그룹들을 생성하는 제1혼합기와,
    상기 제1신호 그룹들 각각을 N-포인트 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하여 y개의 제2신호 그룹들을 생성하는 N개의 IFFT기들과,
    상기 제2신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 y개의 곱셈기들과,
    상기 제3신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제4신호 그룹들을 생성하는 역혼합기와,
    상기 제4신호 그룹들 각각을 y-포인트 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제5신호 그룹들을 생성하는 N개의 IDFT기들과,
    상기 제5신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 제2혼합 방식에 상응하게 혼합하여 y개의 제6신호 그룹들을 생성하는 제2혼합기와,
    상기 제6신호 그룹들을 직렬 변환하는 병렬/직렬 변환기와,
    상기 직렬 변환한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 송신 무선 주파수 처리기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 송신 무선 주파수 처리기는;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우 상기 직렬 변환한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하고, 상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링한 후 송신함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 신호 송신 시스템은 상기 입력되는 길이 yN의 정보 데이터를 병렬 변환하는 직렬/병렬 변환기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제1혼합기는;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배일 경우, 상기 직렬/병렬 변환기에서 출력하는 신호들이 입력되는 입력 포인트들에 매핑되어 있는 제1입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 제1입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제1신호 그룹들을 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 역혼합기는;
    상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 상기 y개의 곱셈기들 각각의 출력 포인트 인덱스들이 상기 제3신호 그룹들 각각내의 신호들의 상기 제1입력 포인트 인덱스들과 동일하도록 순차적으로 정렬한 후 y개씩 그룹핑하여 상기 N개의 제4신호 그룹들을 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 제2혼합기는;
    상기 제2혼합기의 입력 포인트들을 통해 입력되는 상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들에 상기 입력 포인트들에 매핑되어 있는 상기 제2입력 포인트 인덱스들을 N 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 순차적으로 상기 y개의 제6신호 그룹들을 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  33. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에 있어서,
    신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하는 수신 무선 주파수 처리기와,
    상기 수신 무선 주파수 처리한 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하는 FFT기를 포함하며,
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 수신 무선 주파수 처리기는;
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용할 경우, 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  35. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 수신 시스템에 있어서,
    신호 송신 시스템에서 송신한 신호를 수신하고, 상기 수신 신호를 수신 무선 주파수 처리하여 길이 yN의 수신 데이터로 생성하는 수신 무선 주파수 처리기와,
    상기 길이 yN의 수신 데이터를 미리 설정되어 있는 제1역혼합 방식에 상응하게 역혼합하여 y개씩 그룹핑하여 N개의 제1신호 그룹들을 생성하는 제1역혼합기와,
    상기 제1신호 그룹들 각각을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여 N개의 제2신호 그룹들을 생성하는 N개의 DFT들과,
    상기 제2신호 그룹들을 미리 설정되어 있는 혼합 방식에 상응하게 혼합하여 N개씩 그룹핑하여 y개의 제3신호 그룹들을 생성하는 혼합기와,
    상기 제3신호 그룹들 각각을 미리 설정되어 있는 설정값들과 곱셈하여 y개의 제4신호 그룹들을 생성하는 y개의 곱셈기들과,
    상기 제4신호 그룹들 각각을 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)하여 y개의 제5신호 그룹들을 y개의 FFT기들과,
    상기 제5신호 그룹들을 입력하여 미리 설정되어 있는 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합하는 제2역혼합기와,
    상기 제2역혼합 방식에 상응하게 역혼합한 신호를 직렬 변환하여 길이 yN의 정보 데이터로 복원하는 병렬/직렬 변환기를 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 수신 무선 주파수 처리기는;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용 하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 수신 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭을 고려하여 대역 통과 필터링하여 상기 길이 yN의 수신 데이터로 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 길이 yN의 수신 데이터를 병렬 변환하는 직렬/병렬 변환기를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제1역혼합기는;
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역을 포함하는 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 제2주파수 대역의 대역폭이 상기 제1주파수 대역의 대역폭의 y배이고, 상기 길이 yN의 수신 데이터가 N 모듈로(modulo) 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 N개의 신호들이 y개의 그룹들로 그룹핑되어 순차적으로 정렬된 신호일 경우, 상기 직렬/병렬 변환기에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제1역혼합기의 제1출력 포인트 인덱스들이 순차적으로 증가하도록 하여 순차적으로 y개의 신호들을 그룹핑하여 상기 N개의 제1신호 그 룹들을 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 혼합기는;
    상기 제2신호 그룹들 각각내의 신호들이 입력되는 입력 포인트 인덱스들을 y 모듈로 연산하여 그 연산 결과값이 동일한 입력 포인트 인덱스들을 가지는 N개의 신호들을 그룹핑하여 상기 y개의 제3신호 그룹들을 생성함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 제2역혼합기는;
    상기 제5신호 그룹들 각각내의 신호들의 제2출력 포인트 인덱스들이 상기 제1출력 포인트 인덱스들과 동일한 인덱스를 가지도록 정렬함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  41. 주파수 오버레이 통신 시스템의 신호 송신 시스템에 있어서,
    송신할 정보 데이터가 발생하면, 상기 정보 데이터를 역고속 푸리에 변환 (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)하는 IFFT기와,
    상기 IFFT한 신호를 송신 무선 주파수 처리하여 신호 수신 시스템으로 송신하는 송신 무선 주파수 처리기를 포함하며,
    상기 주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제1주파수 대역은 비주파수 오버레이 통신 시스템이 사용하는 제2주파수 대역을 포함함을 특징으로 하는 상기 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 송신 무선 주파수 처리기는;
    상기 신호 송신 시스템이 상기 제2주파수 대역을 사용하고, 상기 신호 수신 시스템이 상기 제1주파수 대역을 사용할 경우, 상기 IFFT한 신호를 상기 제1주파수 대역의 반송파 주파수로 상승 변환하고, 상기 상승 변환한 신호를 상기 제2주파수 대역의 대역폭에 상응하게 대역 통과 필터링을 수행함을 특징으로 하는 상기 시스템.
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