KR20070061209A - 신호 송/수신 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신호 송/수신 장치에 관한 것이다.
본 발명의 신호 송신장치로부터 환형구간(Cyclic Prefix)과 프리엠블(Preamble)이 포함된 OFDM 심볼을 수신 받는 신호 수신장치는 OFDM 심볼을 수신하여 디지털 심볼로 변환하는 아날로그-디지털 변환 모듈; 디지털 심볼에서 환형 구간(Cyclic Prefix)와 프리엠블(Preamble)을 추출하고, 추출된 프리엠블과 환형구간을 이용하여 위상과 동기를 계산하고, 계산된 동기와 위상값을 이용하여 디지털 심볼에 대한 채널을 보상하는 시간영역 채널 추정 모듈; 및 시간 영역 채널 추정 모듈로부터 수신된 심볼에 대해 이산 퓨리에 변환을 수행하는 이산 퓨리에 변환 모듈을 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 미세한 주기 차이로 인한 샘플링 클럭 오차를 최소화함으로써, 미세한 시간 오차로 인해 발생되는 누적 오차 차이등을 방지할 수 있으며, SNR을 향상 시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 수신 장치에서 채널 보상시에 발생되는 심볼간의 지연을 최소화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
OFDM, 샘플링(Sampling), 심볼 지연, 환형 구간, 프리엠블, 채널 추정

Description

신호 송/수신 장치{SIGNAL TRANSMITTER AND RECEIVER}
도 1은 종래의 OFDM 시스템에서 이용하는 데이터 패킷을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템의 신호 송신 장치를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치가 생성하는 프리엠블과 환형구간이 포함된 심볼(Symbol) 구조를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템의 수신 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 시간 영역 채널 추정 모듈을 상세히 도시한 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 시간 영역 채널 추정 모듈의 선형적 상호 상관을 도시한 도면이다.
본 발명은 신호 송/수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 미세한 주기 차이로 인한 샘플링 클럭 오차를 최소화하는 직교 주파 분할 다중 방 식(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 함)시스템의 신호 송/수신 장치에 관한 것이다.
무선 채널 환경은 모든 부반송파 위상을 왜곡 시키고 부반송파 파워 크기의 변화를 초래한다. 이러한 왜곡된 시그널을 보상하기 위하여 OFDM을 이용하는 시스템은 이산 퓨리에 변환 이후에 채널을 보상하는 방법을 많이 사용한다.
이러한, 무선 채널을 보상하는 방법에 대한 종래 기술로, ICPWC '97 (International Conference on Personal Wireless Communications) pp. 71~74(1997년 발표)에 개시된 "An Analysis of Two Dimensional Pilot Symbol Assisted Modulation for OFDM" 이 있다.
이 종래의 기술은 OFDM 시스템에서 이용되는 이차원적 채널 보상 방법에 관한 것으로, 다음의 수학식 1과 수학식 2의 조건을 만족하는 시간축, 주파수축의 파일럿 삽입 간격 조건을 만족하는 파일럿을 송신장치의 송신 심볼에 삽입함으로써, 수신장치에서 보간법을 이용하여 채널을 추정하고, 추정된 채널을 통해 데이터를 복조할 수 있게 하는 방법을 제시하고 있다.
Figure 112006049368774-PAT00001
여기서, St는 시간축 파일럿 삽입 간격이고, Bd는 도플러 스프레드(Doppler Spread)임.
Figure 112006049368774-PAT00002
여기서, Sf는 주파수축 파일럿 삽입 간격이고, tmax는 최고 지연폭(Maximum Delay Spread)임.
이러한, 종래 기술은 송신장치와 수신장치 사이의 시간차가 없을 경우(패킷 동기가 완전히 일치한 경우)에 파일럿 삽입 간격을 최적화할 수 있지만, 시간차가 발생할 경우에 파일럿 삽입 간격을 최적화할 수 없는 단점이 있다. 또한, 수신장치에서 첫번째 파일럿 신호가 삽입된 OFDM 심볼과 두번째 파일럿 신호가 삽입된 OFDM 심볼을 이용하여 채널 추정치를 구하기 위해 첫번째 파일럿 신호가 삽입된 OFDM 심볼이 일정 시간 지연된다.
이러한, 지연은 디코딩(Decoding) 후에 각 전송된 패킷들의 디코딩 에러 사실을 보고해야 하는 시스템에서는 적당하지 않은 문제점이 있다.
또한, 무선 채널을 보상하는 방법에 대한 종래 기술로, IEEE P802.11 Wireless LANs, pp1~27(1998. 7월 발표)에 개시된 "OFDM Physical Layer Specification for the 5GHz Band"가 있다.
이 종래의 기술은 채널 추정시 발생하는 심볼간 지연을 방지하기 위한 기술로, 송신장치가 프리앰블 신호를 연속적인 두 개의 OFDM 심볼의 부반송파에 삽입하여 송신하고, 그 외의 OFDM 심볼에는 특정한 부 반송파 구간에만 파일롯 신호를 삽 입한다. 수신장치는 프리앰블 신호가 포함된 두 개의 OFDM 심볼을 이용하여 채널을 추정하고, 그 외의 OFDM 심볼을 추정된 채널에 기초하여 복조하게 된다.
이 종래의 기술은 처음 연속된 두 OFDM 심볼에 의해 발생된 채널 변화가 마지막 심볼이 전송될 때까지 지속적으로 동일할 때, 최적의 성능을 보이지만, 실제 시스템 상에서는 채널 변화가 지속적이지 못한 경우가 대부분이기 때문에 최적의 성능을 보이기는 힘들다.
도 1은 종래의 OFDM 시스템에서 이용하는 데이터 패킷을 도시한 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래에 이용된 데이터 패킷은 환형 구간(11)과 데이터 영역(12)을 포함하며, 무선 채널 환경에서 예측된 지연(Delay Profile)에 민감한 특징을 갖는다.
도1에 따르면, OFDM 시스템은 환형구간(11)을 이용하여 동기를 획득할 때, 시간 축에서 타이밍 오차와 주파수 오차를 추정하여 오차를 상쇄한다.
하지만, 추정된 오차는 잔여 주파수 오프셋을 남긴다. 또한 송신장치와 수신장치의 시간 오차가 발생 했을 때, 잔여 주파수 오프셋은 맨 처음 부반송파와 마지막 부반송파간의 누적 위상 차이를 발생 시킨다. 이러한 누적 위상 차이는 각 OFDM 심볼 내에서 보상되지 않으면 첫번째 OFDM 심볼보다 두번째, 세번째 OFDM 심볼에서 점점 더 커지고 결국에는 상쇄되지 못하여 복조가 불가능하게 된다. 특히, 이러한 누적 위상 차이는 SNR(Signal to Noise Ratio) 손실을 유발 시킬 수 있는 문제점이 있다.
종래의 OFDM 시스템에서 발생되는 누적 위상의 차이를 다음의 수학식 3과 수 학식 4를 통해 설명한다.
송신장치와 수신장치의 샘플링(Sampling) 주기 차이로 인한 샘플링의 클럭 오차는 수학식 3과 같다.
Figure 112006049368774-PAT00003
여기서, T와 T'는 각각 송신장치와 수신장치의 샘플링 주기이다. 이산적 퓨리에변환(Discrete Fourier Transform) 후에 수신된 n번째 심볼의 부반송파 Rn,k에 미치는 영향은 다음 수학식 4와 같다.
Figure 112006049368774-PAT00004
여기서, Ts와Tu는 각각 전체 OFDM 심볼의 구간과 실제로 적용되는 데이터 구간을 의미하고, wn,k 는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)잡음을 의미한다.
각 부반송파에 따라 발생하는 위상의 회절 정도를 나타내는 항은
Figure 112006049368774-PAT00005
이다.
Figure 112006049368774-PAT00006
정도의 주기 차이가 발생했을 때, 첫번째 부반송파와 마지막 부반송파간의 위상 회절 정도는 점점 차이가 벌어진다. 특히, 부반송파 개수 가 많을수록 회절의 정도는 심해진다.
환형 구간 보상은 시간 축에서 오차를 추정하여 패킷 획득 동기보다 섬세한 오차를 추정을 하여 상쇄하지만, 환형 구간 보상 후 많은 부반송파 개수와 다수의 OFDM 심볼 구간을 갖는 시스템에서는 작은 부반송파 개수를 갖은 시스템보다 훨씬 많은 양의 잔여 위상을 남긴다. 즉, 송신장치와 수신장치의 샘플링(sampling) 주기 차이로 인한 샘플링 클럭 오차는 환형 구간만을 이용한 환형구간 추정으로 누적된 부반송파의 주파수 오프셋을 상쇄하지 못한다.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미세한 주기 차이로 인한 샘플링 클럭 오차를 최소화하는 OFDM 시스템의 신호 송/수신 장치를 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 첫번째 특징에 따른 신호 송신 장치는,
변조된 특정 데이터를 수신하여 역퓨리 이산 퓨리에 변환을 수행하여 제1 심볼을 생성하는 역이산 퓨리에 변환 모듈; 제1 심볼에 미리 설정된 환형 구간(Cyclic Prefix)을 첨가하여 제2 심볼을 생성하는 환형 구간 첨가 모듈; 제2 심볼에 설정된 프리엠블(Preamble)을 첨가하여 제3 심볼을 생성하는 프리엠블 첨가 모듈; 환형 구간(Cyclic Prefix)과 프리엠블(Preamble)이 첨가된 제3 심볼을 아날로그 심볼로 변환하는 디지털-아날로그 변환 모듈을 포함한다. 여기서, 프리엠블 은 짧은 프리엠블을 이용하며, 무선 환경 지연을 고려하여 제2 심볼의 앞부분에 첨가되는 특징을 갖는다.
본 발명의 두번째 특징에 따라서, 송신장치로부터 환형구간(Cyclic Prefix)과 프리엠블(Preamble)이 포함된 OFDM 심볼을 수신 받는 신호 수신장치는,
OFDM 심볼을 수신하여 디지털 심볼로 변환하는 아날로그-디지털 변환 모듈; 디지털 심볼에서 환형 구간(Cyclic Prefix)와 프리엠블(Preamble)을 추출하고, 추출된 프리엠블과 환형구간을 이용하여 위상과 동기를 계산하고, 계산된 동기와 위상값을 이용하여 디지털 심볼에 대한 채널을 보상하는 시간영역 채널 추정 모듈; 및 시간 영역 채널 추정 모듈로부터 수신된 심볼에 대해 이산 퓨리에 변환을 수행하는 이산 퓨리에 변환 모듈을 포함한다.
여기서, 시간 영역 채널 추정 모듈은, 프리엠블을 이용하여 얻은 심볼 동기와 제1 위상값을 통해 디지털 심볼에 대한 제1 보상을 수행하고, 수행 후에 환형 구간을 이용하여 구한 제2 위상값을 통해 제2 보상을 수행하는 특징을 갖는다.
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.
또한, 본 명세서에서 기재한 모듈(Module)이란 용어는 특정한 기능이나 동작을 처리하는 하나의 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합을 구현할 수 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 신호 송/수신 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템의 신호 송신 장치를 도시한 블록도이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 송신 장치(100)는 인코더(120), 변조모듈(130), 역이산 퓨리에 변환 모듈(IDFT)(140), 환형구간 첨가 모듈(150), 프리엠블 첨가 모듈(160) 및 디지털-아날로그 변환모듈(DAC)(170)을 포함한다.
인코더(120)는 수신되는 이진 소스에 대하여 인코딩을 수행한 후 변조 모듈(130)로 전송한다.
변조 모듈(130)은 미리 설정된 변조 방식에 따라 인코더(120)로부터 수신받은 데이터를 변조하여 역이산 퓨리에 변환 모듈(140)로 전송한다.
역이산 퓨리에 변환 모듈(IDFT)(140)은 변조 모듈(130)로부터 수신받은 데이터를 역이산 퓨리에 변환하여 환형구간 첨가 모듈(150)로 전송한다.
환형구간 첨가 모듈(150)은 역이산 퓨리에 변환 모듈(140)로부터 수신받은 심볼에 미리 설정된 환형 구간(Cyclic Prefix)을 첨가하여 생성된 심볼을 프리엠블 첨가모듈(160)로 전송한다. 이때, 환형 구간은 셀 경계 영역까지의 지연을 고려하여 정해진 구간으로, 미리 설정된 파라미터값이다. 또한, 환형 구간은 추후 수신장치가 샘플링 클럭 오차를 보상할 수 있도록 예측 가능한 채널 정보를 포함한다.
한편, 환형 구간은 가변적인 구간으로 사용되며, 지연(Delay Profile)이 적을 때, 프리엠블 영역으로 확장될 수도 있다.
프리엠블 첨가 모듈(160)은 환형구간 첨가 모듈(150)로부터 수신받은 심볼에 미리 설정된 프리엠블(Preamble)을 첨가하여 디지털-아날로그 변환모듈(170)로 전송한다.
이때, 프리엠블은 짧은 프리엠블을 사용하며, 패킷 시작점을 찾고자하는 경우처럼 긴 프리엠블을 사용하지 않는다. 왜냐하면, 이미 고용량 패킷을 전송하고자하는 OFDM 시스템은 긴 프리엠블을 이용하여 패킷 시작점을 찾아내고, 찾아낸 패킷 시작점을 이용하여 패킷의 대략적인 동기를 맞춘 상태이기 때문이다.
디지털-아날로그 변환모듈(170)은 프리엠블 첨가 모듈로(160)부터 수신받은 심볼을 아날로그로 변환한다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 송신 장치(100)는 환형 구간과 프리엠블 구간을 동시에 확보하여 수신장치가 이들 구간을 이용하여 심볼 동기와 위상 보상을 수행하도록 한다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따르면, 환형 구간과 프리엠블 구간을 가변적으로 사용하여 채널 환경이 우수한, 즉, SNR이 높고 고차 변조 방식을 사용하는 단말들의 송신장치와 수신장치 사이에 발생되는 미세한 샘플 링(Sampling) 주기 차이로 인한 성능 열화를 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 송신장치가 생성하는 프리엠블과 환형구간이 포함된 심볼(Symbol) 구조를 도시한 블록도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 심볼(300)은 프리엠블(310), 환형 구간(320) 및 데이터 영역(330)를 포함한다.
프리엠블(310) 및 환형 구간(320)은 상기 도2에 도시한 환형 구간 첨가 모듈(150)과 프리엠블 첨가 모듈(160)에서 생성되며 지연(Delay Profile)이 적을 때 가변될 수 있다.
이러한, 데이터 패킷을 수신하는 수신 장치는 프리엠블을 이용하여 1차적인 심볼 동기를 맞추고, 환형 구간을 이용하여 2차적인 위상 동기를 맞추게 되어 미세한 주기 차이로 인해 발생되는 샘플링 클럭 오차를 보상하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 OFDM 시스템의 수신 장치를 도시한 블록도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(200)는 아날로그-디지털 변조모듈(ADC)(210), 시간영역 채널 추정 모듈(220), 이산 퓨리에 변환 모듈(FFT)(230), 주파수 영역 채널 추정 모듈(240), 복조 모듈(250) 및 디코더(260)를 포함한다.
아날로그-디지털 변조 모듈(ADC)(210)은 상기 도2에 도시한 송신장치(100)로부터 송신된 OFDM 심볼을 수신하여 디지털 심볼로 변환한 후 시간 영역 채널 추정 모듈(220)로 전송한다.
시간 영역 채널 추정 모듈(220)은 아날로그-디지털 변조 모듈(ADC)(210)로부터 수신받은 심볼의 프리엠블(310)과 환형구간(320)을 추출하고, 추출된 프리엠블(310)과 환형 구간(320)을 이용하여 채널을 추정하기 위한 동기와 위상을 계산하고, 계산된 동기와 위상값을 이용하여 채널을 보상한다. 그리고, 보상된 심볼을 이산 퓨리에 변환 모듈(230)로 전송한다.
이때, 시간 영역 채널 추정 모듈(220)은 1차적으로 심볼의 동기를 맞추기 위해 수학식 5와 같은 선형적 상호 상관 관계식을 이용하여 상호 관계가 가장 최고치인 인덱스를 구하여 심볼 동기를 획득한다. 그리고, 획득한 심볼 동기를 이용하여 심볼에 대한 동기를 맞춘다. 이때, 선형적 상호 상관은 도6에 도시하였다.
Figure 112006049368774-PAT00007
여기서, x1~xL은 프리엠블 정보이고, y1~yPL은 수신된 심볼 정보임.
그리고, 시간 영역 채널 추정 모듈(220)은 위상 보상을 위한 q값을 다음의 수학식 6을 이용하여 구하고, 구한 q을 이용하여 수신된 데이터에 대한 1차 위상 보상을 수행한다.
Figure 112006049368774-PAT00008
이렇게, 프리엠블을 이용하여 동기와 위상을 수행한 후, 시간 영역 채널 추정 모듈(220)은 프리엠블 구간을 제거하고, 환형 구간을 이용하여 다시 한번 2차 위상 보상을 수행한다.
이산 퓨리에 변환 모듈(230)은 시간 영역 채널 추정 모듈(220)로부터 수신받은 심볼에 대하여 이산 퓨리에 변환을 수행한 후 주파수 영역 채널 추정 모듈(240)로 전송한다.
주파수 영역 채널 추정 모듈(240)은 이산 퓨리에 변환 모듈(230)로부터 수신받은 데이터를 기초로 주파수 영역 채널을 추정하고, 추정에 따른 보상을 수행한다.
복조 모듈(250)은 주파수 영역 채널 추정 모듈(240)로부터 수신받은 데이터에 대한 복조를 수행하여 이진 소스를 생성하고, 생성된 이진 소스를 다음단(생략)으로 전송한다.
이러한, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(200)는 송신장치(100)로부터 수신받은 데이터에 대한 동기 및 위상을 보상하여 송/수신 장치의 미세한 시간 오차로 인해 발생되는 누적 오차 차이등을 방지할 수 있으며, SNR을 향상시킬 수 있 는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 시간 영역 채널 추정 모듈을 상세히 도시한 블록도이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 시간 영역 채널 추정 모듈(220)은 프리엠블 채널 추정부(221), 채널 추정값 계산부(222), 채널 보상부(223), 프리엠블 삭제부(224), 환형구간 채널 추정부(225) 및 채널 보상부(226)를 포함한다.
프리엠블 채널 추정부(221)는 상기 도4에 도시한 아날로그-디지털 변환 모듈로(210)부터 수신받은 심볼로부터 프리엠블을 검출하고, 검출된 프리엠블을 이용하여 채널 추정한다.
채널 추정값 계산부(222)는 프리엠블 채널 추정부(221)의 채널 추정에 기초하여 채널 추정값을 계산한다. 이때, 계산되는 채널 추정값은 상기 수학식 5 및 상기 수학식 6에 의해 계산된 심볼 동기와 위상값을 말한다.
채널 보상부(223)는 아날로그-디지털 변환 모듈(210)로부터 수신받은 데이터에 채널 추정값을 보상한 후 프리엠블 삭제부(224)로 전송한다.
프리엠블 삭제부(224)는 채널 보상부로부터 수신받은 심볼에 포함된 프리엠블을 삭제하여 환형 구간 채널 추정부(225)로 전송한다.
환형 구간 채널 추정부(225)는 프리엠블 삭제부(224)로부터 수신받은 심볼에 포함된 환형 구간을 이용하여 채널을 추정한다. 이때, 환형 구간 채널 추정부(225)는 환형 구간을 이용하여 채널 보상하기 위한 위상값을 계산한다.
채널 보상부(226)는 환형 구간 채널 추정부(225)의 채널 추정치(계산된 위상값)를 이용하여 심볼의 채널을 보상하여 상기 도4에 도시한 이산 퓨리에 변환모듈(230)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 시간 영역 채널 추정 모듈의 선형적 상호 상관을 도시한 도면이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 선형적 상호 상관은 프리엠블(400)과 수신된 신호 정보(410)를 서로 곱하여 심볼 동기를 맞춘다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현을 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 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 신호 송/수신 장치는 송/수신 장치에 발생되는 미세한 주기 차이로 인한 샘플링 클럭 오차를 최소화함으로써, 미세한 시간 오차로 인해 발생되는 누적 오차 차이등을 방지할 수 있으며, SNR을 향상 시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 수신 장치에서 채널 보상시에 발생되는 심볼간의 지연을 최소화할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (10)

  1. 변조된 특정 데이터를 수신하여 역퓨리 이산 퓨리에 변환을 수행하여 제1 심볼을 생성하는 역이산 퓨리에 변환 모듈;
    상기 제1 심볼에 미리 설정된 환형 구간(Cyclic Prefix)을 첨가하여 제2 심볼을 생성하는 환형 구간 첨가 모듈;
    상기 제2 심볼에 설정된 프리엠블(Preamble)을 첨가하여 제3 심볼을 생성하는 프리엠블 첨가 모듈;
    상기 환형 구간(Cyclic Prefix)과 상기 프리엠블(Preamble)이 첨가된 상기 제3 심볼을 아날로그 심볼로 변환하는 디지털-아날로그 변환 모듈
    을 포함하는 신호 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리엠블은 짧은 프리엠블을 이용하며, 무선 환경 지연을 고려하여 상기 제2 심볼의 앞부분에 첨가되는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 환형 구간은 셀 경계 영역까지의 지연을 고려하여 정해진 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환형 구간 및 프리엠블은 가변적인 구간을 갖을 수 있는 것을 특징으로 하는 신호 송신 장치.
  5. 송신장치로부터 환형구간(Cyclic Prefix)과 프리엠블(Preamble)이 포함된 OFDM 심볼을 수신 받는 신호 수신장치에 있어서,
    상기 OFDM 심볼을 수신하여 디지털 심볼로 변환하는 아날로그-디지털 변환 모듈;
    상기 디지털 심볼에서 상기 환형 구간(Cyclic Prefix)와 프리엠블(Preamble)을 추출하고, 추출된 프리엠블과 환형구간을 이용하여 위상과 동기를 계산하고, 계산된 동기와 위상값을 이용하여 상기 디지털 심볼에 대한 채널을 보상하는 시간영역 채널 추정 모듈; 및
    상기 시간 영역 채널 추정 모듈로부터 수신된 심볼에 대해 이산 퓨리에 변환을 수행하는 이산 퓨리에 변환 모듈
    을 포함하는 신호 수신 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 시간 영역 채널 추정 모듈은,
    상기 프리엠블을 이용하여 얻은 심볼 동기와 제1 위상값을 통해 상기 디지털 심볼에 대한 제1 보상을 수행하고, 상기 수행 후에 상기 환형 구간을 이용하여 구 한 제2 위상값을 통해 제2 보상을 수행하는 특징을 갖는 신호 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 심볼 동기는 선형적 상호 상관 관계식을 이용하여 구한 인덱스인 것을 특징으로 하는 신호 수신 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 시간 영역 채널 추정 모듈은,
    상기 디지털 심볼로부터 프리엠블을 검출하고, 검출된 프리엠블을 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정부;
    상기 추정된 채널에 기초하여 채널 추정치를 계산하는 채널 추정값 계산부;
    상기 채널 추정치를 이용하여 상기 디지털 심볼을 보상하는 채널 보상부;
    상기 보상된 디지털 심볼에 포함된 프리엠블을 삭제하여 제1 심볼을 생성하는 프리엠블 삭제부;
    상기 제1 심볼에 포함된 환형 구간을 이용하여 채널 보상을 위한 위상값을 계산하는 환형 구간 채널 추정부;
    상기 계산된 위상값을 이용하여 상기 제1 심볼을 보상하여 제2 심볼을 생성하는 채널 보상부
    를 포함하는 신호 수신 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 채널 추정치는 상기 프리엠블을 이용하여 계산된 심볼 동기 정보와 위상값을 포함하는 신호 수신 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 이산 퓨리에 변환 모듈로부터 수신받은 데이터를 기초로 주파수 영역의 채널을 추정하고, 추정에 따른 보상을 수행하는 주파수 영역 채널 추정 모듈; 및
    상기 주파수 영역 채널 추정 모듈로부터 수신받은 데이터에 대한 복조를 수행하는 복조 모듈
    을 포함하는 신호 수신 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917199B1 (ko) * 2007-12-12 2009-09-15 엘지전자 주식회사 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치
KR100917201B1 (ko) * 2007-12-11 2009-09-16 엘지전자 주식회사 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치
US8432881B2 (en) 2007-12-12 2013-04-30 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US8493912B2 (en) 2007-12-12 2013-07-23 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9154290B2 (en) 2007-12-12 2015-10-06 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
KR20180087810A (ko) * 2017-01-25 2018-08-02 삼성전자주식회사 변조 신호의 주파수 및 타이밍 오프셋에 대한 추적 및 보상 시스템 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017117795A1 (zh) 2016-01-08 2017-07-13 华为技术有限公司 一种信号的发送方法、接收方法、终端设备、基站及系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999053665A1 (en) * 1998-04-14 1999-10-21 Fraunhnofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewand Ten Forschung E.V. Frame structure and frame synchronization for multicarrier systems
CN1527513A (zh) * 2003-03-07 2004-09-08 北京三星通信技术研究有限公司 Ofdm系统中使用时域导频序列的信息处理方法和装置
KR100534410B1 (ko) * 2003-08-18 2005-12-07 삼성전자주식회사 시분할다중접속/직교주파수분할다중화 시스템의 송신방법및 그 장치와, 수신방법 및 그 장치
KR20050040988A (ko) * 2003-10-29 2005-05-04 삼성전자주식회사 주파수도약 직교 주파수 분할 다중화 기반 셀룰러시스템을 위한 통신방법
KR100599198B1 (ko) * 2003-12-26 2006-07-11 한국전자통신연구원 직교주파수 분할 다중화에서의 등화 시스템 및 그 방법
KR100621432B1 (ko) * 2004-04-21 2006-09-08 삼성전자주식회사 복수의 송신 안테나들을 사용하는 다중셀 직교 주파수분할 다중 방식 통신시스템에서 채널 추정 장치 및 방법

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100917201B1 (ko) * 2007-12-11 2009-09-16 엘지전자 주식회사 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치
US8929481B2 (en) 2007-12-11 2015-01-06 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9258164B2 (en) 2007-12-11 2016-02-09 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9768998B2 (en) 2007-12-11 2017-09-19 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US10009206B2 (en) 2007-12-11 2018-06-26 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
KR100917199B1 (ko) * 2007-12-12 2009-09-15 엘지전자 주식회사 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치
US8432881B2 (en) 2007-12-12 2013-04-30 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US8493912B2 (en) 2007-12-12 2013-07-23 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9154290B2 (en) 2007-12-12 2015-10-06 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9590795B2 (en) 2007-12-12 2017-03-07 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
US9917715B2 (en) 2007-12-12 2018-03-13 Lg Electronics Inc. Apparatus for transmitting and receiving a signal and method of transmitting and receiving a signal
KR20180087810A (ko) * 2017-01-25 2018-08-02 삼성전자주식회사 변조 신호의 주파수 및 타이밍 오프셋에 대한 추적 및 보상 시스템 및 방법

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