KR20070023489A - 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치와파일럿 채널 구성 방법 - Google Patents

주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치와파일럿 채널 구성 방법 Download PDF

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Abstract

주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치를 제공한다. 송신 장치는, 복수의 파일럿 심볼을 생성하고, 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑한다. 그리고 송신 장치는 각 그룹에 속하는 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 각 그룹에 대응하는 제1 파일럿 심볼열을 순차적으로 출력한다. 또한, 송신 장치는 복수의 그룹에 각각 대응하는 복수의 파일럿 블록을 생성하며, 각 그룹의 제1 파일럿 심볼열을 복수의 파일럿 블록 중 대응하는 파일럿 블록의 제2 파일럿 심볼열로 변환한다.
프레임, 파일럿 블록, 역 고속 푸리에 변환, 부반송파, L-FDMA, D-FDMA, FDMA

Description

주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치와 파일럿 채널 구성 방법{TRASMITTING APPARATUS OF FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS BASED COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD FOR DESIGNING PILOT CHANNEL}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 분할 다중 접속 방식의 시스템의 송신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2a 및 도 2b는 지역 주파수 분할 다중 접속 채널과 분산 주파수 분할 다중 접속 채널이 주파수 영역에서 다중화되는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 장치의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 프레임 중 부프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 장치에서 파일럿 채널을 구성하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 파일럿 블록 및 해당 파일럿 블록에 첨가되는 순환 프리픽스를 형성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 FDMA 시스템의 송신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 실시예에 따라 2개의 파일럿 블록을 형성 하는 경우의 부프레임 구조 및 파일럿 심볼을 나타내는 도면이다.
본 발명은 통신 시스템의 송신 장치와 파일럿 채널 구성 방법에 관한 것으로, 특히 주파수 분할 다중 접속(frequency division multiple access, FDMA) 기반의 통신 시스템에서 파일럿 채널을 구성하는 방법에 관한 것이다.
FDMA 방식의 사용자별 채널에는 지역 주파수 분할 다중 접속(localized FDMA, L-FDMA) 채널과 분산 주파수 분할 다중 접속(distributed FDMA, D-FDMA) 채널이 있다. L-FDMA 방식은 심볼들이 인접한 부반송파에 할당되는 방식으로서, 사용자별로 특성이 우수한 지역 주파수를 할당하기 유리한 방식이다. D-FDMA 방식은 주파수 다양성을 보장하기 위해 분산 주파수를 할당하는 방식으로, 심볼들이 등 간격으로 분산된 부반송파에 할당되는 방식이다.
이러한 채널들이 통신 경로에서 겪는 채널 경로 값을 수신단에서 추정할 수 있도록 송신단에서 파일럿 신호를 보내준다. L-FDMA 채널의 경우에는 채널을 형성하는 부반송파들이 인접하여 있으므로, 이들 중 일부 부반송파에만 파일럿을 실어 주면 되므로 파일럿 블록의 길이를 일반 데이터 블록의 길이보다 짧게 할 수 있다. 그러나 D-FDMA 채널의 경우에는 일반적으로 부반송파들이 멀리 떨어져 있으므로 파일럿 블록의 길이를 데이터 블록의 길이보다 짧게 하는 것이 쉽지 않다.
그런데 통신 시스템에서 L-FDMA 채널과 D-FDMA 채널을 모두 지원하기 위해서 는 두 채널에 모두 적용될 수 있는 파일럿 블록의 형태가 필요하며, 또한 효율적인 통신을 위해 전체 데이터량 대비 파일럿 신호량의 비가 일정 비율 이하를 유지할 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다양한 주파수 분할 다중 접속 채널 방식에 모두 적용될 수 있는 파일럿 채널의 구조를 가지는 통신 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 그룹핑하여 사용한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치가 제공되며, 이 송신 장치는 파일럿 제어기, 역 푸리에 변환기 및 병렬/직렬 변환기를 포함한다. 파일럿 제어기는 복수의 파일럿 심볼을 생성하고, 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑한다. 역 푸리에 변환기는 각 그룹에 속하는 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 각 그룹에 대응하는 제1 파일럿 심볼열을 순차적으로 출력한다. 병렬/직렬 변환기는 복수의 그룹에 각각 대응하는 복수의 파일럿 블록을 생성하며, 각 그룹의 제1 파일럿 심볼열을 복수의 파일럿 블록 중 대응하는 파일럿 블록의 제2 파일럿 심볼열로 변환한다.
이때, 파일럿 제어기는 소정 정수로 나누었을 때 나머지가 동일한 위치를 가지는 부반송파의 파일럿 심볼을 동일한 그룹에 할당할 수 있다. 그리고 소정 정수 는 파일럿 블록의 길이에 대응하고, 병렬/직렬 변환기에서 출력되는 데이터/제어 블록의 길이와 파일럿 블록의 길이의 비에 해당할 수 있다.
그리고 병렬/직렬 변환기는, 각 그룹에 대응하는 제1 파일럿 심볼열 중에서 파일럿 블록의 심볼열의 길이에 해당하는 심볼열을 선택하여 직렬화하여 제2 파일럿 심볼열을 생성할 수 있다. 또는, 역 고속 푸리에 변환기는, 각 그룹에 대응하는 파일럿 심볼에 대해서 L 크기의 역 푸리에 변환을 수행하여 각 그룹에 대응하는 상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하고, 제2 파일럿 심볼열은 제1 파일럿 심볼열이 직렬화된 심볼열일 수 있다. 이때, L은 파일럿 블록의 길이이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 파일럿 채널을 구성하는 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 사용자에 대응하는 복수의 입력 심볼을 역 푸리에 변환하여 제1 길이의 심볼열을 가지는 데이터/제어 블록을 생성하고, 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑한다. 다음, 복수의 파일럿 심볼 중 제1 그룹에 속하는 복수의 제1 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 제1 길이보다 짧은 제2 길이의 제1 파일럿 심볼열을 생성하고, 제1 파일럿 심볼열로 제1 파일럿 블록을 생성한다. 그리고 복수의 파일럿 심볼 중 제2 그룹에 속하는 복수의 제2 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 제2 길이의 제2 파일럿 심볼열을 생성하고, 제2 파일럿 심볼열로 제2 파일럿 블록을 생성한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 복수의 부프레임을 포함하는 프레임을 송신하는 장치가 제공된다. 복수의 부프레임 중 적어도 하나의 부프레임은, 각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고 각각 파일럿 신호를 싣고 있는 복수의 파일럿 블록을 포함한다. 이때, 복수의 파일럿 블록의 길이의 총합이 하나의 데이터/제어 블록의 길이에 대응한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 장치에서, 프레임을 형성하는 적어도 하나의 부프레임은, 각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고 각각 파일럿 심볼열을 싣고 있는 복수의 파일럿 블록을 포함한다. 이때, 복수의 파일럿 심볼이 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑되며, 각 파일럿 블록의 파일럿 심볼열은 복수의 그룹 중 대응하는 그룹에 속하는 파일럿 심볼에 의해 생성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 송신 장치에서, 프레임을 형성하는 적어도 하나의 부프레임은, 각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고 각각 파일럿 심볼열을 싣고 있는 복수의 파일럿 블록을 포함한다. 이때, 각 파일럿 블록의 파일럿 심볼열은 상기 각 파일럿 블록에 대응하는 복수의 파일럿 심볼이 역 푸리에 변환된 심볼열 중 일부 심볼열에 의해 생성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파일럿 채널을 구성하는 방법에 의하면, 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑한다. 다음, 복수의 그룹 중 b번째 그룹에 속하는 파일럿 심볼을 역 고속 푸리에 변환하여
Figure 112006008151689-PAT00001
의 심볼열을 생성하고,
Figure 112006008151689-PAT00002
의 심볼열로 복수 의 파일럿 블록 중 b번째 파일럿 블록을 생성한다. 이때,
Figure 112006008151689-PAT00003
은
Figure 112006008151689-PAT00004
으로 주어지며, Sb는 b번째 그룹이고, Dk는 k번째 부반송파에서의 파일럿 심볼이며, N은 데이터/제어 블록의 길이이고, L은 b번째 파일럿 블록의 길이이며, b는 0과 ((N/L)-1) 사이의 정수이다.
그리고 이 방법은
Figure 112006008151689-PAT00005
의 심볼열에서 뒷부분을 복사하여 상기 b번째 파일럿 블록에 대한 순환 프리픽스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때,
Figure 112006008151689-PAT00006
의 심볼열은
Figure 112006008151689-PAT00007
의 심볼열에 대해서
Figure 112006008151689-PAT00008
로 주어진다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치와 파일럿 채널 구성 방법에 대해서 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 FDMA 방식의 통신 시스템의 송신 장치의 개략적인 블록도이며, 도 2a 및 도 2b는 L-FDMA 채널과 D-FDMA 채널이 주파수 영역에서 다중화되는 방법을 나타내는 도면이다. 도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 장치의 프레임 구조를 나타내는 도면이며, 도 3b는 도 3a의 프레임 중 부프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 장치(100)는 비트-심볼 매핑기(110), 직렬/병렬 변환기(120), 디지털 푸리에 변환기(130), 심볼-부반송파 매핑기(140), 역 고속 푸리에 변환기(150), 병렬/직렬 변환기(160), 순환 프리픽스 첨가기(170) 및 파일럿 제어기(180)를 포함한다.
비트-심볼 매핑기(110)는 사용자에 대해서 부호화되고 인터리빙된 입력 비트열을 직렬 심볼열로 변환하고, 직렬/병렬 변환기(120)는 직렬 심볼열을 병렬화한다. 디지털 푸리에 변환기(130)는 병렬화된 M개의 심볼(
Figure 112006008151689-PAT00009
)을 디지털 푸리에 변환하여 출력하며, 디지털 푸리에 변환 과정에 의해 병렬화된 M개의 심볼은 서로 확산되어 섞일 수 있다. 이때, 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal FDMA, OFDMA) 방식 등의 경우에는 디지털 푸리에 변환 과정이 생략될 수도 있다.
심볼-부반송파 매핑기(140)는 해당 사용자의 채널 환경 및 요구되는 서비스의 종류에 따라 병렬화된 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00010
)이 전송될 부반송파의 위치를 L- FDMA 및 D-FDMA 중 하나의 방식으로 결정한다. 즉, 심볼-부반송파 매핑기(140)는 L-FDMA 채널의 경우에는 심볼을 인접한 부반송파들로 할당하여 채널을 형성하고, D-FDMA 채널의 경우에는 심볼을 일정 간격의 부반송파들로 할당하여 채널을 형성한다.
다음, 역 고속 푸리에 변환기(150)는 심볼-부반송파 매핑기(140)에 의해 부반송파의 위치가 정해진 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00011
)을 N 크기의 역 고속 푸리에 변환을 하여 수학식 1과 같이 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00012
)을 형성한다.
Figure 112006008151689-PAT00013
여기서, L-FDAM 채널의 경우에는 인접한 M개의 부반송파로 이루어지므로
Figure 112006008151689-PAT00014
는
Figure 112006008151689-PAT00015
와 같이 되고, D-FDMA 채널의 경우에는 일정 간격(Q)으로 분산된 M개의 부반송파로 이루어지므로
Figure 112006008151689-PAT00016
는
Figure 112006008151689-PAT00017
와 같이 된다.
다음, 병렬/직렬 변환기(160)는 수학식 1과 같이 역 고속 푸리에 변환된 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00018
)을 직렬화하여 데이터/제어 블록을 생성하고, 이러한 데이터/제어 블록의 길이는 N으로 된다. 여기서 데이터/제어 블록의 길이는 데이터/제어 블록이 싣고 있는 심볼열의 시간 영역에서의 길이를 의미한다. 순환 프리픽스 첨가기(170)는 직렬화된 심볼열의 일부를 복사하여 순환 프리픽스(cyclic prefix, CP)를 생성하고, 이를 데이터/제어 블록에 첨가한다. 이러한 순환 프리픽스는 무선 채널 구간에서의 직교성 보전 및 수신단에서의 주파수 영역 신호 처리를 위한 것이다.
그리고 파일럿 제어기(180)는 파일럿 심볼을 생성하여 역 고속 푸리에 변환기(150)로 전달하고, 역 고속 푸리에 변환기(150)는 파일럿 심볼을 역 고속 푸리에 변환하여 출력한다. 파일럿 제어기(180)의 제어에 따라 병렬/직렬 변환기(160)는 역 고속 푸리에 변환된 파일럿 심볼열 중 일부 심볼열을 선택하여 직렬화하여 파일럿 블록을 생성한다. 이와 같이 하면 파일럿 블록의 길이는 데이터/제어 블록의 길이보다 짧게 된다. 순환 프리픽스 첨가기(170)는 직렬화된 파일럿 심볼열의 일부를 복사하여 순환 프리픽스를 생성하고 이를 파일럿 블록에 첨가한다. 그리고 송신 장치(100)는 이러한 파일럿 블록을 복수 개 생성하고 이들을 부프레임에 할당함으로써 파일럿 채널을 형성한다.
이러한 과정이 다른 사용자 신호에게도 동일하게 적용되어 전체 채널을 사용자들이 공유하여 통신이 이루어질 수 있다. 이때, 사용자의 채널 환경 및 요구되는 서비스의 종류에 따라 사용자 별로 L-FDMA 채널 또는 D-FDMA 채널을 할당받아서, 도 2a 또는 도 2b에 도시한 바와 같이 L-FDMA 채널과 D-FDMA 채널이 주파수 영역에서 다중화될 수 있다. 구체적으로, 도 2a와 같이 전체 주파수 대역이 두 개의 영역으로 분리되고, 분리된 두 영역에 각각 L-FDMA 채널(210)과 D-FDMA 채널(220)이 할당되어 다중화될 수 있다. 또는 도 2b와 같이 전체 주파수 대역에 복수의 L-FDMA 채널(230)과 복수의 D-FDMA 채널(240)이 할당되고, D-FDMA 채널(240)이 두 개의 L- FDMA 채널(230) 사이에 존재하는 형태로 다중화될 수 있다.
이러한 과정을 거쳐 형성된 송신 신호의 한 프레임(300)은 도 3a에 도시한 바와 같이 복수의 부프레임(310)으로 이루어지며, 프레임(300)에 대한 정보를 나타내는 프레임 정보 신호(320)가 프레임(300) 내에 형성될 수도 있다. 그리고 도 3b에 도시한 바와 같이, 하나의 부프레임(310)은 복수의 데이터/제어 블록(311), 복수의 파일럿 블록(312) 및 복수의 순환 프리픽스(CP)(313)로 이루어진다. 앞서 설명한 것처럼, 데이터/제어 블록(311)의 채널은 도 1의 심볼-부반송파 매핑기(130)에서 도 2a 및 도 2b와 같이 주파수 영역에서 다중화되며, 순환 프리픽스(313)는 도 1의 순환 프리픽스 첨가기(170)에서 첨가된다. 그리고 각 파일럿 블록(312)은 하나의 데이터/제어 블록(311)보다 짧은 길이의 파일럿 심볼열을 싣고 있다.
다음, 파일럿 블록(312)을 생성하는 방법에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 송신 장치에서 파일럿 채널을 구성하는 방법을 나타내는 흐름도이며, 도 5는 파일럿 블록 및 해당 파일럿 블록에 첨가되는 순환 프리픽스를 형성하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5에서는 부프레임에서 B개의 파일럿 블록(312)이 파일럿 채널을 형성하는 것으로 가정하고, 설명의 편의상 B개의 파일럿 블록(312) 중 하나의 파일럿 블록을 생성하는 방법만을 도시하였다.
먼저, 파일럿 제어기(도 1의 180)는 복수의 파일럿 심볼을 생성하고, 복수의 파일럿 심볼을 B개의 그룹으로 그룹핑하고, B개의 그룹에 대한 파일럿 심볼열을 각 각 B개의 파일럿 블록(도 3b의 312)에 할당한다. 구체적으로, 파일럿 제어기(180)는 B개의 파일럿 블록(312) 중에서 b번째 파일럿 블록(312)에 대한 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00019
)을 수학식 2와 같이 생성한다(S410). 즉, 파일럿 제어기(180)는
Figure 112006008151689-PAT00020
를 만족하는 k번째 부반송파에는 파일럿 심볼(Dk)을 할당하고,
Figure 112006008151689-PAT00021
를 만족하지 않는 k번째 부반송파에는 파일럿 심볼을 할당하지 않는다.
Figure 112006008151689-PAT00022
여기서,
Figure 112006008151689-PAT00023
이며, b는 0과 (B-1) 사이의 정수이다.
다음, 역 고속 푸리에 변환기(150)는 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00024
)을 역 고속 푸리에 변환하여 시간 영역에서의 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00025
)을 수학식 3과 같이 생성한다(S420).
Figure 112006008151689-PAT00026
여기서, Dk는 k번째 부반송파에서의 파일럿 심볼이다.
따라서, 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00027
)은
Figure 112006008151689-PAT00028
인 파일럿 심볼열(Dk)만이 역 고속 푸리에 변환된 값이므로,
Figure 112006008151689-PAT00029
의 형태를 가지는 블록이 B번 반복되는 형태가 된다. 이때, 도 5에 도시한 바와 같이 반복되는 블록(
Figure 112006008151689-PAT00030
)은 b의 값 및 몇 번째 반복되는 블록인지에 따라 결정되는 상수(
Figure 112006008151689-PAT00031
)가
Figure 112006008151689-PAT00032
에 곱해진 형태를 가진다. 즉, 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00033
)은 수학식 4를 만족한다.
Figure 112006008151689-PAT00034
여기서, L은 파일럿 블록(312)에 할당된 길이이며, (B=N/L)이다.
수학식 4에서 파일럿 블록(312)의 길이(L)와 파일럿 블록(312)의 개수(B)는 (L=N/B)의 관계를 만족하므로, 도 5에 도시한 바와 같이 병렬/직렬 변환기(160)는 파일럿 제어기(180)의 제어에 따라 총 N개의 시간 영역 파일럿 심볼 중에서 L개의 심볼인
Figure 112006008151689-PAT00035
만을 직렬화하여 b번째 파일럿 블록(312)을 형성한다(S430). 즉, N개의 파일럿 심볼은 L개의 심볼로 이루어지는 블록에 상수가 곱해진 형태가 B번 반복되어 형성되므로, L개의 심볼(
Figure 112006008151689-PAT00036
)만으로 파일럿 블록(312)을 형성할 수 있다. 따라서 b번째 파일럿 블록(312)의 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00037
)은 수학식 5와 같이 된다.
Figure 112006008151689-PAT00038
그리고 순환 프리픽스 첨가기(170)는 b번째 파일럿 블록(312)에 순환 프릭픽스(313)를 첨가한다(S440). 이때, 순환 프리픽스(313)는 도 5와 같이 N개의 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00039
)에서 뒷부분이 복사되어 형성될 수 있다.
이상 설명한 과정에 의해 b번째 파일럿 블록과 이에 대한 순환 프리픽스가 형성될 수 있다. 그리고 이러한 과정이
Figure 112006008151689-PAT00040
인 파일럿 심볼열(Dk)에 대해서 수행되어 (b+1)번째 파일럿 블록과 이에 대한 순환 프리픽스가 형성되고, 이러한 과정의 반복에 의해 한 프레임에 할당되는 B개의 파일럿 블록이 형성되어 파일럿 채널이 구성될 수 있다.
이상, 본 발명의 제1 실시예에서는 파일럿 심볼을 역 고속 푸리에 변환할 때N 크기의 역 고속 푸리에 변환을 사용하는 것으로 설명하였지만, 이와 달리 L 크기의 역 고속 푸리에 변환을 사용할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 FDMA 시스템의 송신 장치의 개략적인 블록도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 송신 장치(100')는 제1 실시예와 달리 파일럿 제어기(180')가 역 고속 푸리에 변환기(150')를 제어한다. 구체적으로, 파일럿 제어기(180')는 역 고속 푸리에 변환기(150')가
Figure 112006008151689-PAT00041
인 파일럿 심볼열(Dk)을 역 고속 푸리에 변환할 때, L 크기의 등가적인 역 고속 푸리에 변환을 하도록 제어한다. 따라서 역 고속 푸리에 변환기(150')는
Figure 112006008151689-PAT00042
인 파일럿 심볼열(Dk)을 L 크기의 등가적인 역 고속 푸리에 변환하여, 수학식 5와 같은 심볼열 (
Figure 112006008151689-PAT00043
)을 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따라 2개의 파일럿 블록을 형성하는 경우의 부프레임 구조와 파일럿 심볼을 나타내는 도면이다.
도 7을 보면, 부프레임(310)의 주파수 영역은 복수의 L-FDMA 채널(231)과 복수의 D-FDMA 채널(241)로 다중화되어 있다. 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00044
) 중
Figure 112006008151689-PAT00045
인 부반송파에 대해서 역 고속 푸리에 변환된 심볼열 중에서 L개의 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00046
)이 제1 파일럿 블록(312a)를 통해 전송된다. 마찬가지로, 파일럿 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00047
) 중
Figure 112006008151689-PAT00048
인 부반송파에 대해서 역 고속 푸리에 변환된 심볼열 중에서 L개의 심볼열(
Figure 112006008151689-PAT00049
)이 제2 파일럿 블록(312b)를 통해 전송된다. 이때, L은 N/2에 해당한다.
그리고 제1 파일럿 블록(312a)에 대한 순환 프리픽스는 수학식 4로부터 계산되는 수학식 6의 N개의 심볼열 중에서 뒷부분(
Figure 112006008151689-PAT00050
)의 일부가 복사되어 형성될 수 있다. 마찬가지로, 제2 파일럿 블록(312b)에 대한 순환 프리픽스는 수학식 4로부터 계산되는 수학식 7의 N개의 심볼열 중에서 뒷부분(
Figure 112006008151689-PAT00051
)의 일부가 복사되어 형성될 수 있다.
Figure 112006008151689-PAT00052
Figure 112006008151689-PAT00053
이와 같이 하면, 도 7에 도시한 바와 같이, 인접한 부반송파들로 채널이 형성되어 모든 부반송파에 파일럿 정보를 보낼 필요가 없는 L-FDMA 채널과, 등간격으로 떨어진 부반송파들로 채널이 형성되어 거의 모든 부반송파에 파일럿 정보를 보내야 하는 D-FDMA 채널을 위한 파일럿 정보를 같은 구조하에서 전송할 수 있다. 또한, 한 부프레임에 대한 총 파일럿 심볼열의 길이는 N인데, 이러한 총 파일럿 심볼열이 두 개의 짧은 파일럿 블록(312a, 312b)으로 나누어 전송되므로, 수신단에서 채널의 시간적 변화를 쉽게 추정할 수도 있다.
이상, 본 발명의 실시예에서 설명한 구성요소는 적어도 하나의 DSP(digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 프로그램 가능한 논리 소자, 기타 전자 장치 또는 이들의 결합으로 이루어지는 하드웨어로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예에서 설명한 기능이나 처리 절차 중 적어도 일부는 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 이러한 소프트웨어는 기록 매체에 기록되어 있을 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에서 설명한 구성요소, 기능 및 처리 절차는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, L-FDMA 채널과 D-FDMA 채널이 혼재되어 있는 통신 시스템에서 L-FDMA 채널과 D-FDMA 채널을 위한 파일럿 정보를 같은 구조하에서 전송할 수 있다. 그리고 파일럿 심볼을 그룹화하여 복수의 파일럿 블록에 나누어 전송하기 때문에, 제한된 파일럿 정보를 사용하여 전송할 수 있으며 또한 수신단에서 채널의 시간적 변화를 쉽게 추정할 수 있다.

Claims (28)

  1. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템의 송신 장치에 있어서,
    복수의 파일럿 심볼을 생성하고, 상기 복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑하는 파일럿 제어기,
    상기 각 그룹에 속하는 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 상기 각 그룹에 대응하는 제1 파일럿 심볼열을 순차적으로 출력하는 역 푸리에 변환기, 그리고
    상기 복수의 그룹에 각각 대응하는 복수의 파일럿 블록을 생성하며, 상기 각 그룹의 상기 제1 파일럿 심볼열을 상기 복수의 파일럿 블록 중 대응하는 파일럿 블록의 제2 파일럿 심볼열로 변환하는 병렬/직렬 변환기
    를 포함하는 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파일럿 심볼 생성기는, 소정 정수로 나누었을 때 나머지가 동일한 위치를 가지는 부반송파의 파일럿 심볼을 동일한 그룹에 할당하는 송신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소정 정수는 상기 파일럿 블록의 길이에 대응하는 송신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소정 정수는 상기 병렬/직렬 변환기에서 출력되는 데이터/제어 블록의 길이와 상기 파일럿 블록의 길이의 비에 해당하는 송신 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 병렬/직렬 변환기는,
    상기 각 그룹에 대응하는 상기 제1 파일럿 심볼열 중에서 상기 파일럿 블록의 심볼열의 길이에 해당하는 심볼열을 선택하여 직렬화하여 상기 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 송신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 역 푸리에 변환기가 상기 각 그룹의 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하는 경우에, 상기 파일럿 제어기는 상기 각 그룹에 대응하는 부반송파를 제외한 부반송파의 심볼을 0으로 설정하여 상기 역 푸리에 변환기에 전달하는 송신 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역 고속 푸리에 변환기는, 상기 각 그룹에 대응하는 파일럿 심볼에 대해서 L 크기의 역 푸리에 변환을 수행하여 상기 각 그룹에 대응하는 상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하며,
    상기 제2 파일럿 심볼열은 상기 제1 파일럿 심볼열이 직렬화된 심볼열이고, 상기 L은 상기 파일럿 블록의 길이인 송신 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 파일럿 블록의 상기 제2 파일럿 심볼열에 대응하는 N 길이의 심볼열 중 뒷부분을 복사하여 상기 각 파일럿 블록에 대한 순환 프리픽스를 생성하는 순환 프리픽스 첨가기를 더 포함하며,
    상기 N은 데이터/제어 블록의 길이인 송신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 N 길이의 심볼열은 상기 각 파일럿 블록의 심볼열과 상기 각 파일럿 블록의 심볼열에 적어도 하나의 상수를 곱하여 생성한 적어도 하나의 심볼열에 의해 생성되는 송신 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터/제어 블록에 대응하는 심볼이 전송될 부반송파의 위치를 직교 주파수 분할 다중 접속 방식 및 분산 주파수 분할 다중 접속 방식 중 어느 하나의 방식으로 결정하는 심볼-부반송파 매핑기를 더 포함하는 송신 장치.
  11. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 파일럿 채널을 구성하는 방법에 있어서,
    사용자에 대응하는 복수의 입력 심볼을 역 푸리에 변환하여 제1 길이의 심볼 열을 가지는 데이터/제어 블록을 생성하는 단계,
    복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑하는 단계,
    상기 복수의 파일럿 심볼 중 제1 그룹에 속하는 복수의 제1 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 상기 제1 길이보다 짧은 제2 길이의 제1 파일럿 심볼열을 생성하는 단계,
    상기 제1 파일럿 심볼열로 제1 파일럿 블록을 생성하는 단계,
    상기 복수의 파일럿 심볼 중 제2 그룹에 속하는 복수의 제2 파일럿 심볼을 역 푸리에 변환하여 상기 제2 길이의 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 단계, 그리고
    상기 제2 파일럿 심볼열로 제2 파일럿 블록을 생성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는, 상기 제1 그룹 이외의 그룹의 부반송파의 심볼을 0으로 설정하여 역 고속 푸리에 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는, 상기 제2 그룹 이외의 그룹의 부반송파의 심볼을 0으로 설정하여 역 고속 푸리에 변환하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 파일럿 심볼을 상기 제1 길이의 역 고속 푸리에 변환하여 제3 파일럿 심볼열을 생성하는 단계, 그리고
    상기 제3 파일럿 심볼열 중에서 상기 제2 길이의 상기 제1 파일럿 심볼열을 선택하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제2 파일럿 심볼을 상기 제1 길이의 역 고속 푸리에 변환하여 제4 파일럿 심볼열을 생성하는 단계, 그리고
    상기 제4 파일럿 심볼열 중에서 상기 제2 길이의 상기 제2 파일럿 심볼열을 선택하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제1 파일럿 심볼을 상기 제2 길이의 역 고속 푸리에 변환하여 상기 제1 파일럿 심볼열을 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 제2 파일럿 심볼을 상기 제2 길이의 역 고속 푸리에 변환하여 상기 제2 파일럿 심볼열을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2 길이는 상기 제1 길이를 상기 복수의 그룹의 개수로 나눈 값인 방법.
  16. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제1 파일럿 심볼열에 대응하는 상기 제1 길이의 심볼열 중 일부를 복사하여 상기 제1 파일럿 블록에 대한 제1 순환 프리픽스를 생성하는 단계, 그리고
    상기 제2 파일럿 심볼열에 대응하는 상기 제1 길이의 심볼열 중 일부를 복사하여 상기 제2 파일럿 블록에 대한 제2 순환 프리픽스를 생성하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  17. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 프레임을 송신하는 장치에 있어서,
    상기 프레임은 복수의 부프레임을 포함하며,
    상기 복수의 부프레임 중 적어도 하나의 부프레임은,
    각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고
    각각 파일럿 신호를 싣고 있는 복수의 파일럿 블록
    을 포함하며,
    상기 복수의 파일럿 블록의 길이의 총합이 하나의 데이터/제어 블록의 길이에 대응하는 송신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하나의 데이터/제어 블록의 길이가 N이고, 상기 복수의 파일럿 블록이 B개 존재하는 경우에, 각 파일럿 블록의 길이는 (N/B)이며,
    상기 B는 2 이상의 양의 정수이며, 상기 N은 상기 B보다 큰 정수인 송신 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 파일럿 블록은 0부터 (B-1) 사이의 정수에 각각 대응하며,
    상기 복수의 파일럿 블록 중 정수 b에 대응하는 파일럿 블록은, 복수의 부반송파 중 상기 B로 나누었을 때 나머지가 상기 b인 위치를 가지는 부반송파의 파일럿 심볼에 의해 형성되는 송신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 b에 대응하는 파일럿 블록의 심볼열은,
    Figure 112006008151689-PAT00054
    로 이루어지며,
    상기 Dk는 역 고속 푸리에 변환되기 전에 k번째 부반송파의 파일럿 심볼이며, 상기 Sb는 상기 B로 나누었을 때 나머지가 상기 b인 k로 이루어지는 집합인 송신 장치.
  21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부프레임은, 상기 복수의 데이터/제어 블록 및 상기 복수의 파일럿 블록에 각각 대응하는 복수의 순환 프리픽스를 더 포함하는 송신 장치.
  22. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 부프레임에서,
    상기 복수의 데이터/제어 블록의 복수의 부반송파는,
    지역 주파수 분할 다중 접속(localized FDMA) 채널로 이루어지는 그룹, 그리고
    분산 주파수 분할 다중 접속(distributed FDMA) 채널로 이루어지는 그룹을 포함하는 송신 장치.
  23. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 프레임을 송신하는 장치에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 적어도 하나의 부프레임은,
    각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고
    각각 파일럿 심볼열을 싣고 있는 복수의 파일럿 블록
    을 포함하며,
    복수의 파일럿 심볼이 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑되며, 상기 각 파일럿 블록의 파일럿 심볼열은 상기 복수의 그룹 중 대응하는 그룹에 속하는 파일럿 심볼에 의해 생성되는 송신 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 파일럿 블록의 길이는 상기 데이터/제어 블록의 길이보다 짧은 송신 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 파일럿 블록의 길이는 상기 데이터/제어 블록의 길이를 상기 복수의 파일럿 블록의 개수로 나눈 값에 대응하는 송신 장치.
  26. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 프레임을 송신하는 장치에 있어서,
    상기 프레임을 형성하는 적어도 하나의 부프레임은,
    각각 데이터 신호 또는 제어 신호를 싣고 있는 복수의 데이터/제어 블록, 그리고
    각각 파일럿 심볼열을 싣고 있는 복수의 파일럿 블록
    을 포함하며,
    각 파일럿 블록의 파일럿 심볼열은, 상기 각 파일럿 블록에 대응하는 복수의 파일럿 심볼이 역 푸리에 변환된 심볼열 중 일부 심볼열에 의해 생성되는 송신 장치.
  27. 주파수 분할 다중 접속 방식 통신 시스템에서 파일럿 채널을 구성하는 방법에 있어서,
    복수의 파일럿 심볼을 부반송파의 위치에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑하는 단계,
    상기 복수의 그룹 중 b번째 그룹에 속하는 파일럿 심볼을 역 고속 푸리에 변환하여
    Figure 112006008151689-PAT00055
    의 심볼열을 생성하는 단계, 그리고
    상기
    Figure 112006008151689-PAT00056
    의 심볼열로 복수의 파일럿 블록 중 b번째 파일럿 블록을 생성하는 단계
    를 포함하며,
    상기
    Figure 112006008151689-PAT00057
    은
    Figure 112006008151689-PAT00058
    으로 주어지며, 상기 Sb는 상기 b번째 그룹이고, 상기 Dk는 k번째 부반송파에서의 상기 파일럿 심볼이며, 상기 N은 데이터/제어 블록의 길이이고, 상기 L은 b번째 파일럿 블록의 길이이며, 상기 b는 0과 ((N/L)-1) 사이의 정수인 방법.
  28. 제27항에 있어서,
    Figure 112006008151689-PAT00059
    의 심볼열에서 뒷부분을 복사하여 상기 b번째 파일럿 블록에 대한 순환 프리픽스를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기
    Figure 112006008151689-PAT00060
    의 심볼열은 상기
    Figure 112006008151689-PAT00061
    의 심볼열에 대해서
    Figure 112006008151689-PAT00062
    로 주어지는 방법.
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