KR20070061177A

KR20070061177A - 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및방법

Info

Publication number: KR20070061177A
Application number: KR1020060055746A
Authority: KR
Inventors: 최진규; 박형준
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2007-06-13
Also published as: KR100795561B1

Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 안테나 별/부반송파 그룹별로 SNR(Signal-to-Noise Ratio)을 측정하여 SNR이 낮은 안테나의 해당 부반송파 그룹에 해당하는 데이터는 콤바이닝하지 않거나 작은 비중(Weight)으로 콤바이닝하고, SNR이 높은 안테나의 해당 부반송파만 사용하거나 높은 비중으로 최대비 콤바이닝하여 데이터를 복조하는 데 그 특징이 있다.

본 발명에 의하면, SNR이 높은 안테나에서 수신한 부반송파 그룹에 해당하는 데이터만 선택하거나 높은 비중으로 최대비 콤바이닝하여 복조를 수행함으로써 효율적인 주파수 선택적 페이딩(Fading)에 대항하여 통신 시스템의 에러율을 낮추는 효과를 기대할 수 있다.

코드 레이트, 안테나 다이버시티, 신호 대 잡음비, 부반송파

Description

직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및 방법{Apparatus and Method for Receiving Data by Using Multiple Antenna Receive Diversity in Orthogonal Frequency Division Multiplexing System}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다수의 안테나를 구비한 송수신 장치에 적용되는 전송 다이버시티 장치에 관한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 다중 안테나 수신 다이버시티 기법은 여 러 개의 안테나로 수신하여 수신된 신호를 선택적으로 콤바이닝하거나 최대비 콤바이닝하여 수신 다이버시티를 얻는다. 이러한 종래 기술로는 출원 번호 제2004-0009397호 '다수의 안테나를 이용한 데이터 송신 및 수신 방법'을 들 수 있다.

종래 기술은 안테나 그룹마다 데이터 스트림이 개별적으로 할당되어 각각의 데이터 스트림에 대하여 독립적으로 변조 방식 및 코드율을 적용하고, 안테나 별로 가중치를 적용하여 전송하는 다수의 안테나를 이용한 데이터 송수신 방법이다.

종래 기술은 안테나 별로 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio, 이하 'SNR'라 칭함)을 측정하여 SNR이 좋은 안테나에 수신된 데이터를 이용하거나 최대-비-합성(Maximum-Ratio-Combining)하여 수신한다.

그러나 직교 주파수 분할 다중 시스템에서는 주파수 선택적 페이딩 상황에서 같은 안테나 내에서도 SNR이 높은 부반송파 신호와 SNR이 낮은 부반송파 신호가 같이 공존할 가능성이 많아 전술한 종래 기술로는 주파수 선택적 페이딩에 효율적으로 대항할 수 없는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 부반송파 그룹별로 SNR을 측정하는 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 다중 안테나 다이버시티 방식을 사용하여 데이터를 수신하는 장치는, 송신 장치로부터 수신한 직 교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 각 부반송파 그룹 별로 신호 대 잡음비를 측정하는 신호 대 잡음비 측정부; 상기 각 부반송파 그룹 별로 측정한 신호 대 잡음비 중 기준 설정치보다 큰 부반송파 그룹을 선택하는 부반송파 그룹 선택부; 상기 선택된 부반송파 그룹을 콤바이닝하는 콤바이닝부; 및 상기 콤바이닝부로부터 출력된 정보를 상기 복조부에서 복조한 데이터 순서대로 결합하여 전송하는 부반송파 그룹 결합부를 포함한다.

본 발명의 특징에 따른 다중 안테나 다이버시티 방식을 사용하여 데이터를 수신하는 방법은, (a) 복조된 직교 주파수 분할 다중화 신호의 각 부반송파 그룹별 신호 대 잡음비를 측정하는 단계; 및 (b) 상기 측정한 신호 대 잡음비가 기준 설정치보다 높은 안테나의 부반송파 그룹을 선택하여 콤바이닝하고, 상기 콤바이닝한 결과를 상기 직교 주파수 분할 다중화 신호의 복조된 순서대로 결합하여 전송하는 단계를 포함한다.

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.

또한, 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 직교 주파수 분할 다중 시스템의 다중 안테나 수신 다이버시티 방식을 이용하여 데이터를 수신하는 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 복조부(100), SNR 측정부(110), 부반송파 그룹 선택부(120), 콤바이닝부(130) 및 부반송파 그룹 결합부(140)를 포함한다.

수신 장치는 부반송파 그룹별로 SNR을 측정하고, 측정한 SNR을 기초로 부반송파 그룹마다 기준 설정치보다 높은 SNR을 갖는 안테나에서 수신된 신호를 선택 또는 최대비 콤바이닝한다.

복조부(100)는 수신되는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 각 안테나별로 복조하고, 일정한 크기의 부반송파를 묶어 부반송파 그룹을 형성한다.

SNR 측정부(110)는 복조부(100)로부터 수신한 각 부반송파별로 SNR을 측정하는 기능을 한다.

부반송파 그룹 선택부(120)는 각 안테나별로 같은 주파수 밴드를 차지하고 있는 같은 부반송파 그룹별 SNR의 크기에 따라 기준 설정치보다 큰 SNR을 갖는 부 반송파 그룹을 선택한다.

콤바이닝부(130)는 부반송파 그룹 선택부(120)로부터 선택 결과를 수신하여 SNR이 큰 부반송파 그룹만을 선택적으로 콤바이닝하거나 SNR이 큰 부반송파 그룹을 상대적으로 크게 두고, SNR이 작은 부반송파 그룹을 상대적으로 작게하여 콤바이닝한다.

부반송파 그룹 결합부(140)는 각 부반송파 그룹별로 콤바이닝을 수행한 후, 복조부(100)에서 복조한 순서대로 데이터를 결합하여 복호부로 전송한다.

복조부(100)는 각 안테나를 통해 수신한 OFDM 신호를 복조하여 일정한 크기의 부반송파를 묶어 부반송파 그룹을 형성한다.

SNR 측정부(110)는 복조된 OFDM 신호의 부반송파 그룹별로 SNR을 측정한다(S100).

부반송파 그룹 선택부(120)는 각 안테나에서 같은 주파수 밴드를 차지하는 부반송파 그룹에서 측정한 SNR 크기를 기준 설정치와 비교한다(S102). 여기서, 기준 설정치는 SNR이 높은 부반송파를 나타낼 수 있는 내부적으로 설정된 파라미터이다.

콤바이닝부(130)는 부반송파 그룹 선택부(120)로부터 기준 설정치보다 큰 SNR을 갖는 부반송파 그룹의 선택 정보를 수신하는 경우, SNR이 큰 부반송파 그룹 만을 선택적으로 콤바이닝하거나 SNR이 큰 부반송파 그룹을 상대적으로 비중을 크게 두고, SNR이 작은 부반송파 그룹을 상대적으로 비중을 작게하여 콤바이닝한다(S104).

부반송파 그룹 결합부(140)는 각 부반송파 그룹별로 콤바이닝을 수행한 후, 복조부(100)에서 복조한 순서대로 데이터를 결합하여 복호부로 전송한다(S106).

콤바이닝부(130)는 부반송파 선택부로부터 기준 설정치보다 작은 SNR을 갖는 부반송파 그룹의 선택 정보를 수신하는 경우 해당 부반송파 그룹을 콤바이닝(Combining)하지 않을 수 있다(S108). 즉 SNR이 기준 설정치보다 낮은 안테나의 부반송파 그룹에 해당하는 데이터는 복조하지 않는 것이다.

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.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 SNR이 높은 안테나에서 수신한 부반송파 그룹에 해당하는 데이터만 선택하거나 높은 비중으로 최대비 콤바이닝하여 복조를 수행함으로써 효율적인 주파수 선택적 페이딩(Fading)에 대항하여 통신 시스템의 에러율을 낮추는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

다중 안테나 다이버시티 방식을 사용하여 데이터를 수신하는 장치에 있어서,

송신 장치로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호를 각 부반송파 그룹 별로 신호 대 잡음비를 측정하는 신호 대 잡음비 측정부;

상기 각 부반송파 그룹 별로 측정한 신호 대 잡음비 중 기준 설정치보다 큰 부반송파 그룹을 선택하는 부반송파 그룹 선택부;

상기 선택된 부반송파 그룹을 콤바이닝하는 콤바이닝부; 및

상기 콤바이닝부로부터 출력된 정보를 상기 복조부에서 복조한 데이터 순서대로 결합하여 전송하는 부반송파 그룹 결합부

를 포함하는 수신 장치.
제1 항에 있어서,

상기 부반송파 그룹 선택부는 신호 대 잡음비가 상기 기준 설정치보다 큰 부반송파 그룹의 비중을 크게 하고, 상기 기준 설정치보다 작은 부반송파 그룹의 비중을 작게 하여 콤바이닝 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
제1 항에 있어서,

상기 부반송파 그룹 선택부는 상기 측정한 신호 대 잡음비가 상기 기준 설정 치보다 낮은 안테나의 부반송파 그룹을 콤바이닝(Combining)하지 않는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
다중 안테나 다이버시티 방식을 사용하여 데이터를 수신하는 방법에 있어서,

(a) 복조된 직교 주파수 분할 다중화 신호의 각 부반송파 그룹별 신호 대 잡음비를 측정하는 단계; 및

(b) 상기 측정한 신호 대 잡음비가 기준 설정치보다 높은 안테나의 부반송파 그룹을 선택하여 콤바이닝하고, 상기 콤바이닝한 결과를 상기 직교 주파수 분할 다중화 신호의 복조된 순서대로 결합하여 전송하는 단계

를 포함하는 수신 방법.
제4 항에 있어서,

상기 (b) 단계는,

신호 대 잡음비가 상기 기준 설정치보다 큰 부반송파 그룹의 비중을 크게 하고, 상기 기준 설정치보다 작은 부반송파 그룹의 비중을 작게 하여 콤바이닝 기능을 수행하는 단계를 포함하는 수신 방법.