KR20070061687A - Apparatus and method of ofdma system with channel capacity increment using group orthogonal code and binary value - Google Patents

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Abstract

An OFDMA apparatus having effect on increase in a channel capacity using a grouped orthogonal code signal value and a method thereof are provided to reduce a PAPR(Peak-to-Average Power Ratio) in the OFDMA and improve a performance efficiently by grouping a binary code having orthogonality. An OFDMA apparatus having effect on increase in a channel capacity using a grouped orthogonal code signal value includes the steps of: grouping a binary code having orthogonality in the same subchannel, and using the same in a channel capacity increase; reducing an interference of a similar neighboring subchannel; using a subchannel having a predetermined gap for a grouped orthogonal characteristic; re-using the same orthogonal code by grouping the binary code having the orthogonality and using the same orthogonal group at the subchannel having a gap which is not neighbored; reducing a PAPR in the OFDMA by grouping the orthogonal code; lessening MAI(Multiple Access Interface) by an MUD(Multi User Detection); and performing channel estimation by using a preamble.

Description

그룹화 직교코드 신호값을 이용한 채널용량 증대 효과를 갖는 OFDMA 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD OF OFDMA SYSTEM WITH CHANNEL CAPACITY INCREMENT USING GROUP ORTHOGONAL CODE AND BINARY VALUE}FIELD OF METHOD OF OFDMA SYSTEM WITH CHANNEL CAPACITY INCREMENT USING GROUP ORTHOGONAL CODE AND BINARY VALUE}

도 1 내지 도 6은 본 발명에서 제안된 그룹화 직교코드 신호값을 이용한 채널용량 증대 효과를 갖는 OFDMA 방법 및 장치 전체 그림이다1 to 6 are diagrams showing the entire OFDMA method and apparatus having a channel capacity increasing effect using the grouped orthogonal code signal values proposed in the present invention.

본 발명은 그룹화된 직교부호(orthogonal code)와 고유의 확산 코드를 이용하여 서로 다른 사용자와 동일 사용자의 다른 신호를 구분하는 방법을 OFDMA에 적용하여, 직교성을 갖는 이진 부호를 같은 subchannel에 그룹화하여 채널 용량 증대에 활용하고, 유사 이웃 subchannel의 간섭을 줄이고 차별화를 위하여 group화된 직교 특성을 일정한 거리 이상을 두는 subchannel을 이용하고, 직교성을 갖는 이진 부호를 그룹화하여 이웃이 아닌 거리를 갖는 subchannel이 같은 직교 그룹을 이용하므로 같은 직교부호를 재활용한다. 그리고, 직교 부호의 그룹화에 의하여 OFDMA 에서 PAPR를 줄일 수 있고, 직교 그룹으로 분류하므로서 multi user detection(MUD)에 의한 MAI를 완화할 수 있으며, preamble 도 활용하여 channel estimation도 수행하여 성능을 향상 시키는 분야에 속한다.The present invention applies a method of distinguishing different signals from different users and the same user using a grouped orthogonal code and a unique spreading code to OFDMA, grouping binary codes having orthogonality into the same subchannel and Orthogonal group that has the same subchannel with non-neighboring distance by using subchannels to increase capacity, reduce interference of similar neighboring subchannels, and use grouped orthogonal characteristics more than a certain distance for differentiation. Recycle the same orthogonal code. In addition, PAPR can be reduced in OFDMA by grouping orthogonal codes, and by classifying into orthogonal groups, MAI can be alleviated by multi-user detection (MUD), and channel estimation is also performed by using preamble to improve performance. Belongs to.

OFDMA에서 다중 sub carrier를 이용하여 diversity 효과를 높이기도 하지만 한 사용자가 여러 sub carrier 사용하므로 주파수 대역을 효율적으로 사용하는 데 어려움이 있으며, 한정된 주파수 대역에서 증가하는 데이터전송 속도를 지원하기 위하여 변복조 방식에서는 QAM 변조방식 등을 이용하여 데이터 전송률을 높이고 있으나 이동성과 어느 이상의 이격거리에서는 16-QAM이상에서는 성능 면에서 사용상 문제점이 존재하고 있다. 그리고 최근에는 풍부한 산란특성(rich scattering)을 갖는 채널에서 다중 송수신 안테나 (MIMO : Multiple Input Multiple Output)를 이용하여 동일 대역폭에서 채널용량이 송수신 안테나의 개수 비례한다는 것이 발표된 후에 여러 수신 신호검출방법을 이용하여 활용 방안이 연구되고 있으며, 이 방법은 채널의 특성(rich scattering)이 유지되어야 하는 것으로 알려져 있으며 채널의 상태는 변하기 때문에 그 채널 상태에 맞는 전송속도를 이용하여 성능향상을 기하고 있다.Although OFDMA enhances the diversity effect by using multiple subcarriers, it is difficult to efficiently use a frequency band because one user uses multiple subcarriers, and in the modulation and demodulation scheme to support increasing data rates in a limited frequency band, Although the data rate is increased by using the QAM modulation method, there is a problem in terms of performance in terms of performance and more than 16-QAM at a certain distance apart from mobility. Recently, after the announcement that the channel capacity is proportional to the number of transmit / receive antennas in the same bandwidth by using multiple input / receive antennas (MIMO: Multiple Input Multiple Output) in a channel having rich scattering characteristics, various received signal detection methods have been described. It is known that the utilization method is studied, and this method is known to maintain the channel (rich scattering), and because the state of the channel is changed, the performance is improved by using the transmission rate suitable for the channel state.

이에 OFDMA에서 다중 sub carrier를 이용하여 diversity 효과를 높이기도 하지만 한 사용자가 여러 sub carrier 사용하므로 주파수 대역을 효율적으로 사용의 필요성이 요구된다. In order to improve the diversity effect by using multiple subcarriers in OFDMA, the use of multiple subcarriers by one user requires the efficient use of frequency bands.

따라서, 위의 문제점을 해결하기 위하여, 그룹화된 직교부호(orthogonal code)와 고유의 확산 코드를 이용하여 서로 다른 사용자와 동일 사용자의 다른 신호를 구분하는 방법을 OFDMA에 적용하여, 직교성을 갖는 이진 부호를 같은 subchannel에 그룹화하여 채널 용량 증대에 활용하고, 유사 이웃 subchannel의 간섭을 줄이고 차별화를 위하여 group화된 직교 특성을 일정한 거리 이상을 두는 subchannel을 이용하고, 직교성을 갖는 이진 부호를 그룹화하여 이웃이 아닌 거리를 갖는 subchannel이 같은 직교 그룹을 이용하므로 같은 직교부호를 재활용한다. 그리고, 직교 부호의 그룹화에 의하여 OFDMA 에서 PAPR를 줄일 수 있고, 직교 그룹으로 분류하므로서 multi user detection(MUD)에 의한 MAI를 완화할 수 있으며, preamble 도 활용하여 channel estimation도 수행하여 성능을 향상 시키는 데 목적이 있다.Accordingly, in order to solve the above problem, a binary code having orthogonality is applied to OFDMA by applying a method of distinguishing different signals from different users and the same user using a grouped orthogonal code and a unique spreading code. Are used to increase the channel capacity by grouping them in the same subchannel, using subchannels that have grouped orthogonal characteristics more than a certain distance to reduce interference of similar neighboring subchannels and differentiate, and grouping binary codes with orthogonality to distance that is not neighbors. Since subchannels with are using the same orthogonal group, the same orthogonal code is recycled. In addition, PAPR in OFDMA can be reduced by grouping orthogonal codes, and MAI due to multi-user detection (MUD) can be mitigated by classifying into orthogonal groups, and channel estimation is also performed by using preamble to improve performance. There is a purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 그룹화 직교코드 신호값을 이용한 채널 용량증대에서 직교시퀀스를 이용한 OFDMA는 이진 신호 와 직교부호 블록, 고유 확산 부호 합성기, 서브채널 그룹과 고유확산 부호 의사잡음 시퀀스(PN sequence)를 이용한 채널 기능을 갖는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 블록와 변조 조절 블록 및 송수신 처리 블록으로 구성되어 있다.OFDMA using orthogonal sequence in channel capacity increase using grouped orthogonal code signal values according to the present invention for achieving the above object is a binary signal and an orthogonal code block, a unique spread code synthesizer, a subchannel group and a unique spread code pseudo noise sequence It consists of an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) block having a channel function using a (PN sequence), a modulation control block, and a transmission / reception processing block.

Sub-carrier 그룹핑을 갖는 OFDMA는 주파수 선택적 페이딩을 완화하기 위한 다이버시티 이득(diversity gain)을 제공하지만 실제적으로 서비스가 제공될 수 있는 사용자는 로 줄어 들고, OFDMA의 가용 주파수 톤을 N이라 하고 그룹을 형성하는 sub-carrier 수를 이라 할 때, 에 따라 PAPR (peak-to-average power ratio)는 증가하게 된다. 시스템 capacity 와 PAPR을 향상 시키기 위하여 OFDMA with sub-carrier grouping provides diversity gain to mitigate frequency-selective fading, but the number of users who can actually serve it is reduced to, and the available frequency tone of OFDMA is N and the group When the number of sub-carriers to be formed is called, the peak-to-average power ratio (PAPR) increases. To improve system capacity and PAPR

그룹화 직교코드 신호값을 이용한 채널용량 증대 효과를 갖는 OFDMA을 이용 한다. 지원 가능한 사용자 수를 증가 시키기 위하여, sub carrier 그룹을 분담하여 사용하고 이때 채널용량 증대 효과를 갖는 직교코드 신호값을 고려 한다. 지원 가능한 사용자로 부터의 데이터는 최대 sub carrier 보다 크지 않은 갯 수의 sub stream으로 나뉘어 지고 나뉘어진 각각의 sub stream 데이터는 주파수 domain에서 OFDMA has an effect of increasing channel capacity using grouped orthogonal code signal values. In order to increase the number of users that can be supported, the subcarrier group is shared and the orthogonal code signal value having the channel capacity increase effect is considered. Data from supportable users is divided into a number of sub streams not larger than the maximum sub carrier, and each sub stream data is divided in the frequency domain.

채널용량 증대 효과를 갖는 직교코드에 의하여 확산되어 같은 그룹내의 sub carrier 채널상에서 전송된다.It is spread by an orthogonal code having a channel capacity increasing effect and transmitted on subcarrier channels in the same group.

Sub carrier 그룹 내에서 채널용량 증대 효과를 갖는 직교코드는 sub stream들을 구별할 수 있게하며 sub carrier 그룹들은 직교성을 갖기 때문에 다른 Sub carrier 그룹에서도 이용이 가능하며 이것은 다른 Sub carrier 그룹에 재사용할 수 있음을 나타낸다. 같은 사용자의 데이터 sub stream들은 같은 sub carrier 챈널상에서 전송되므로, 수신기에서 단일 sub carrier 그룹에서의 사용자 데이터를 복구하기 위해서 최유 다중 사용자 검출(maximum-likelihood multi-user detection)법이 이용될 수 있다. Orthogonal codes with channel capacity enhancements within a subcarrier group can distinguish sub streams, and because subcarrier groups are orthogonal, they can be used in other subcarrier groups and can be reused in other subcarrier groups. Indicates. Since the data sub streams of the same user are transmitted on the same sub carrier channel, a maximum-likelihood multi-user detection method may be used to recover user data in a single sub carrier group at the receiver.

먼저 전송률 용량증대 실현을 위한 방법을 설명하면 다음과 같으며 용량증대를 위하여 사용되는 직교부호를 이용한 용량증대 실현을 위한 단일 이진 신호의 기본 구조 값을 이용하여 용량 증대를 설명한다.First, a method for realizing a rate capacity increase will be described as follows, and a capacity increase using a basic structure value of a single binary signal for realizing a capacity increase using an orthogonal code used for capacity increase will be described.

본 발명에서 직교코드와 이진 신호값을 이용한 채널 용량증대에서 그룹화 직교코드 신호값을 이용한 채널용량 증대 효과를 갖는 OFDM를 설명하면 다음과 같다. (그림 1-1), (그림 1-2), (그림 1-3)부분은 용량증대를 위하여 사용되는 직교부호를 이용한 용량증대 실현을 위한 단일 이진 신호의 기본 구조 그림이며 이진 신호 값을 이용하여 용량 증대에 대하여 설명한다In the present invention, the OFDM having the channel capacity increasing effect using the grouped orthogonal code signal values in the channel capacity increase using the orthogonal code and binary signal values is as follows. (Figure 1-1), (Figure 1-2) and (Figure 1-3) are the basic structure diagram of single binary signal to realize the capacity increase by using the orthogonal code used for the capacity increase. The capacity increase will be described.

(그림1)의 직교코드와 이진 신호값을 이용한 채널 용량증대에 관한 그림에서 입력 데이터가 존재하면 직교부호를 이용한 용량증대 실현을 위해 단일 직교 부호블럭(TOC)과 고유 확산 부호를 거쳐 (그림1-4)의 직렬/병렬변환기로 출력되게 되며 이 과정을 (그림1)에서 (그림 1-1)의 직병렬변환(S/P), (그림 1-2)의 Sub-W(4 X 4), (그림 1-3)의 확산부호에서 이진 입력 신호 값을 이용하여 설명한다. In the figure of channel capacity increase using orthogonal code and binary signal value of (Figure 1), if input data exists, it is passed through single orthogonal code block (TOC) and unique spread code to realize capacity increase using orthogonal code (Figure 1). -4) is output to the serial / parallel converter, and this process is shown in (Figure 1) to (S / P) and (S-P) of (Figure 1-1) and Sub-W (4 X 4) of (Figure 1-2). ), Using the binary input signal values in the diffusion code of (Figure 1-3).

(그림1)에서 (그림1-1)의 직/병렬(S/P)에서 출력되는 이진 신호를 각각 d(1)= ( d, -d, d, d)하며, 여기서 d는 신호점(constellation )의 최소거리(minimum distance)를 의미한다. (그림1-1)과 (1-2)의 TOC블록에서 (그림1-2-1), (그림1-2-2), (그림1-2-3), (그림1-2-4)는 각각 직교부호 Sub-w(1), Sub-w(2), Sub-w(3), Sub-w(4)을 나타내고 있으며 (그림1-3)은 고유 확산부호를 나타낸다. 각각의 직교부호와 고유 확산부호와 이진 신호 데이터를 이용하여 설명하면 다음과 같다. 0은 -로, 1은 +로 표현된다.In (Figure 1), binary signals output from the serial / parallel (S / P) of (Figure 1-1) are respectively d (1) = (d, -d, d, d), where d is the signal point ( The minimum distance of the constellation). In the TOC block of (Figure 1-1) and (1-2), (Figure 1-2-1), (Figure 1-2-2), (Figure 1-2-3), (Figure 1-2-2) ) Shows the orthogonal codes Sub-w (1), Sub-w (2), Sub-w (3), and Sub-w (4), respectively, and Figure 1-3 shows the unique diffusion code. Each orthogonal code, a unique spread code, and binary signal data will be described as follows. 0 is represented by-and 1 by +.

직교부호Orthogonal code

Sub-w(1)=( 1 1 1 1)--> ( + + + + ) , Sub-w (1) = (1 1 1 1)-> (+ + + +),

Sub-w(2)=( 1 0 1 0)--> ( + - + -),  Sub-w (2) = (1 0 1 0)-> (+-+-),

Sub-w(3)=( 1 1 0 0)--> ( + + - -),Sub-w (3) = (1 1 0 0)-> (+ +--),

Sub-w(4)=( 1 0 0 1)--> ( + - - + ) 이고    Sub-w (4) = (1 0 0 1)-> (+--+) and

고유 확산부호 Unique spreading code

W1=( 0 1 0 1 0 1 0 1 )-->( - + - + - + - + )이며W1 = (0 1 0 1 0 1 0 1)-> (-+-+-+-+)

(그림 1-1)의 S/P를 통과한 입력 데이타 이진 신호Input data binary signal passing through S / P of (Figure 1-1)

d(1)= ( d, -d, d, d) 하고d (1) = (d, -d, d, d)

d는 상수로 간주하고 없애며 나중에 곱하면 d(1)= ( +1 -1 +1 +1)이다. d is considered a constant and eliminated and later multiplied by d (1) = (+1 -1 +1 +1).

이 때 (그림1-2)의 Sub-w(1), Sub-w(2), Sub-w(3), Sub-w(4)과 비이진 신호d(1)을 곱하면In this case, multiply Sub-w (1), Sub-w (2), Sub-w (3), Sub-w (4) and the non-binary signal d (1) in (Figure 1-2).

C(1)= ( +1 +1+1 +1) C (1) = (+1 + 1 + 1 +1)

C(2)= ( -1 +1 -1 +1) C (2) = (-1 +1 -1 +1)

C(3)= ( +1 +1 -1 -1) C (3) = (+1 +1 -1 -1)

C(4)= ( +1 -1 -1 +1) 이고,C (4) = (+1 -1 -1 +1),

이것을 각각 합한 값은 각각The sum of these values is respectively

( +2 +2 0 2 )이며 (+2 +2 0 2)

합한 값을 각각 W1와 곱하면Multiply the sum by W1

(-2 +2 -2 +2 0 0 -2 2 ) 이 된다.(-2 +2 -2 +2 0 0 -2 2)

위의 값이 각각 (그림 1-5)의 직/병렬 변환 직전의 출력 값이 된다.The above values are the output values just before the serial / parallel conversion in Figure 1-5.

직병렬된 신호는 (그림 1-6)의 사용자 Sub carrier 챈널 OFDMA 처리에서 필요에 따라 n1개의 서브채널 그룹으로 그룹화되고 각각의 사용자에 가용될 수 있는 sub carrier 챈널에 사용자 데이터를 전송할 수 있도록 한다. 그룹화된 사용자 그룹에 서브채널 그룹화를 거친 뒤의 출력은 (그림 1-7)의 guard interval처리를 거친 후에 (그림 1-8)의 IFFT와 병/직렬로 입력되게 된다. The serialized signal is grouped into n1 subchannel groups as needed in the user subcarrier channel OFDMA processing of (Figure 1-6) and allows user data to be transmitted to the subcarrier channel available to each user. After subchannel grouping to the grouped user group, the output is inputted in parallel / serial with IFFT of (Figure 1-8) after the guard interval processing of (Figure 1-7).

(그림 1-8)의IFFT와 병/직렬 변환을 수행한 후 (그림 1-9)의 변조기로 입력 처리된 데이터를 각각의 안테나를 통하여 송신하게 된다After performing parallel / serial conversion with IFFT in (Figure 1-8), data processed by the modulator in (Figure 1-9) is transmitted through each antenna.

복조처리하여 원래의 신호를 찾는 과정을 보면 다음과 같다.The process of finding the original signal by demodulation is as follows.

수신된 데이터 S(t)는 (그림3-1)의 안테나를 통하여 (그림 3-2)의 복조기를 통하여 처리된 후에 (그림 3-3)의 아날로그/디지털 변환기 및 보호구간제거기로 출력한다. The received data S (t) is processed through the demodulator of (Figure 3-2) through the antenna of (Figure 3-1) and then output to the analog-to-digital converter and guard block eliminator of (Figure 3-3).

(그림 3-3)의 아날로그/디지털 변환기, 보호구간 제거 및 FFT/프레임 시작점 추정기에서는 아날로그 신호를 디지털로 바꾼 뒤 보호구간을 제거 후 (그림 3-4)의 FFT로 출력한다. 여기서 프레임/FFT 시작점 추정 신호 (그림3-14)와 (그림3-13)은 각각 (그림 3-4)의 복소 FFT와 (그림5)의 채널추정, 위상지연보상기 부분의 구조 그림의 (그림5-5)에 연결되어 입력되고, (그림3-13)신호는 고속 푸리에 변환기에 입력되고 (그림3-14) 신호는 (그림 5-5)에 연결되어 각각 서브채널 그룹의채널 신호 입력 (그림5-4)와 상관되는 상관기를 거치게 되어 상관된 출력 값에 의하여 위상보상 및 채널특성 등을 추정 처리하게 된다. 이때 각각의 서브 채널에서 추정된 값은 interpolation과 extrapolation을 이용하여 각각의 그룹화된 데이터 서브채널과 위상지연 등을 추정하게 된다. 이 추정된 출력값은 각각의 그룹화된 서브 채널 데이터를 등화하고 복조하는 n1개 그룹의 등화복조기 (그림 3-6-1), (그림 3-6-2), (그림 3-6-n1)에 입력되어 서브 데이터 채널의 입력데이타를 등화 및 복조를 수행된 후에 (그림 3-7)에서 각 가용할 수 있는 사용자 sub carrier 챈널를 처리하는 OFDMA처리하며, 출력된 데이터가 각각 (그림 3-8)의 고유확산부호 곱셈기로 출력된다. 그 출력된 값이 (그림 3-9)의 De-TOC블록으로 출력되고. De-TOC블록에서는 입력된 데이터가 각각 Sub-w(1)~(4)와 곱해지어The analog-to-digital converter, guard interval elimination and FFT / frame start point estimator in Figure 3-3 convert the analog signal to digital and then remove the guard interval and output it to the FFT in Figure 3-4. Here, the frame / FFT starting point estimation signals (Fig. 3-14) and (Fig. 3-13) are the complex FFT of Fig. 3-4 and the channel estimation and phase delay compensator parts of Fig. 5, respectively. 5-5) is connected to (Fig. 3-13), the signal is input to the fast Fourier transducer (Fig. 3-14) and the signal is connected to (Fig. 5-5), and the channel signal input of each subchannel group ( Through the correlator correlated with Figure 5-4), phase compensation and channel characteristics are estimated by correlated output values. In this case, the estimated value of each subchannel is estimated by using the interpolation and extrapolation of each grouped data subchannel and phase delay. The estimated outputs are plotted in n1 groups of equalization demodulators (Figure 3-6-1), (Figure 3-6-2) and (Figure 3-6-n1) that equalize and demodulate each grouped subchannel data. After the input and equalization and demodulation of the input data of the sub data channel are performed, the OFDMA process processes each available user sub carrier channel in (Figure 3-7), and the output data is shown in each of (Fig. 3-8). This is output to the eigenspread multiplier of. The output value is output to the De-TOC block of (Figure 3-9). In the De-TOC block, the input data is multiplied by Sub-w (1) ~ (4), respectively.

(1) (+2 +2 +2 +2 0 0 2 2 ) (1) (+2 +2 +2 +2 0 0 2 2)

(2) (-2 -2 2 2 0 0 2 2 ) (2) (-2 -2 2 2 0 0 2 2)

(3) (+2 +2 +2 +2 0 0 2 2 ) (3) (+2 +2 +2 +2 0 0 2 2)

(4) (+2+2 -2 -2 0 0 2 2) 이 되며(4) (+ 2 + 2 -2 -2 0 0 2 2)

각각의 값들을 한 주기 동안 합하고 한 주기 동안의 값으로 나눈 (여기서, W1의 한 주기가 8각각 1/8 주기 구간씩 적분하여 전체 적분 구간이 되도록 한다) 값을 각각 d으로 곱해주면 Multiply each value by d for one period and divide by the value for one period (wherein one period of W1 is integrated by 1/8 period intervals each to be the total integration interval)

( d, -d, d, d )로 복구되며 병/직렬과정을 거쳐 원래의 값을 구한다.It returns to (d, -d, d, d) and returns the original value through a parallel / serial process.

(그림 5-1)의 상관처리에서는 수신채널 상태를 측정하기 위하여 (그림 3-14)에서의 FFT/프레임 시작점에 마추어 주기적으로 (그림 5-5)에 수신되고 각각의 그룹화 서브 채널 (그림3-5-1), (그림3-5-2), (그림3-5-n1) 의 수신된 신호를 (그림5-4)에 입력하고 이 신호를 이용하여 서브 채널 중에 일부 서브 채널의 상관값을 구하여 위상보상 및 채널상태 추정 등을 행한다. 추정된 출력값은 (그림 5-3)으로 출력되어 각각의 그룹화된 서브 채널 데이터를 등화하고 복조하는 n1개 그룹의 등화복조기 (그림 3-6-1), (그림 3-6-2), (그림 3-6-n1)에 입력되어 서브 데이터 채널의 입력데이타를 등화 및 복조를 수행하게 된다.In the correlation process of (Figure 5-1), in order to measure the reception channel status, it is received at (Fig. 5-5) periodically in accordance with the FFT / frame start point in (Figure 3-14) and each grouping sub-channel (Figure 3). -5-1), (Figure 3-5-2) and (Figure 3-5-n1) input the received signals to (Figure 5-4) and use these signals to correlate some of the sub channels among the sub channels. The value is obtained to perform phase compensation and channel state estimation. Estimated output is output as (Figure 5-3), n1 group equalization demodulator (Figure 3-6-1), (Figure 3-6-2), (which equalizes and demodulates each grouped subchannel data. It is input in Figure 3-6-n1) to equalize and demodulate the input data of sub data channel.

(그림6)의 그룹화 직교코드 이진 신호값 이용과 채널 용량증대 원리에서는 (그립6-1)에서 OFDMA의 시간영역과 주파수영역 및 프리엠블, sub carrier 챈널 및 그룹화관계를 나타내고 있으며, (그림6-2)는 각각의 sub carrier 챈널에서 채널 용량증대를 위한 직교코드사용에 대하여 나타내고 있다. In Figure 6, the orthogonal code binary signal value and channel capacity increase principle shows the time domain, frequency domain, preamble, subcarrier channel and grouping relationship of OFDMA in (Grip 6-1). 2 shows the use of orthogonal codes for increasing channel capacity in each subcarrier channel.

직교적으로 중복된 많은 sub carrier들로 나뉘어구성된 OFDMA 시스템 밴드폭은 여러 사용자가 나누어 사용할 수 있다. 충분히 좁은 대역폭이면, 선택적 페이딩이 전체 시스템 대역폭에 서 발생할 때 일지라도, 각각의 sub carrier는 페이딩이 없는 것(flat fading)으로 볼 수 있다. 따라서, 서로 다른 sub carrier에서 적용 가능한 신호대 잡으비(SNR)에 적응적으로 대역폭과 효율적인 전력을 갖는 변복조, 부호화를 적용할 수 있다. 챈널 지연 스레드보다 긴 cyclic prefix guard time 을 송신 신호 데이터에 삽입 하므로서 sun carrier 들의 직교성을 유지한다. 그럼에도 불구하고 깊은 페이딩(deep fade)가 발생되어 데이터 손실과 성능저하를 일으키어 낮은 신호대 잡읍비(low SNR)을 발생 시킨다. 다중 sub carrier는 높은 대역폭 이용을 위하여 많은 사용자들에 의하여 나누어 사용될 수 있다. 다중 sub carrier를 이용하는 효과적인 Diversity 등으로 다중 접속 간섭(MAI : multiple access interference)완화 사칼 수 있다. 시간적으로 빠르게 변하는 주파수 선택적 챈널에서 송신기에서 채널정보를 정확하게 up-to-date하기에 어려운 문제점이 존재한다.The OFDMA system bandwidth, which is divided into many orthogonally overlapped subcarriers, can be shared among several users. With sufficiently narrow bandwidth, each subcarrier can be seen as flat fading, even when selective fading occurs at full system bandwidth. Accordingly, modulation and coding with bandwidth and efficient power can be applied adaptively to signal-to-noise ratio (SNR) applicable to different subcarriers. The orthogonality of the sun carriers is maintained by inserting a cyclic prefix guard time longer than the channel delay thread into the transmission signal data. Nevertheless, deep fading can occur, resulting in data loss and performance degradation, resulting in low SNR. Multiple subcarriers can be divided and used by many users for high bandwidth usage. Multiple access interference (MAI) can be reduced by effective diversity using multiple subcarriers. It is difficult to accurately up-to-date channel information in a transmitter in a frequency selective channel that changes rapidly in time.

이러한 문제점을 해결하고 효율적인 채널 용량 증대를 위하여 그룹화된 직교부호(orthogonal code)와 고유의 확산 코드를 이용하여 서로 다른 사용자와 동일 사용자의 다른 신호를 구분하는 방법을 OFDMA에 적용하여, 직교성을 갖는 이진 부호를 같은 subchannel에 그룹화하여 채널 용량 증대에 활용하고, 유사 이웃 subchannel의 간섭을 줄이고 차별화를 위하여 group화된 직교 특성을 일정한 거리 이상을 두는 subchannel을 이용하고, 직교성을 갖는 이진 부호를 그룹화하여 이웃이 아닌 거리를 갖는 subchannel이 같은 직교 그룹을 이용하므로 같은 직교부호를 재활용한다. 그리고, 직교 부호의 그룹화에 의하여 OFDMA 에서 PAPR를 줄일 수 있고, 직교 그룹으로 분류하므로서 multi user detection(MUD)에 의한 MAI를 완화할 수 있으며, 보다 효율적인 성능을 향상 시키고져 한다In order to solve this problem and efficiently increase the channel capacity, the OFDMA is applied to the OFDMA by using a grouping orthogonal code and a unique spreading code to distinguish different signals of different users from the same user. Grouping codes in the same subchannel is used to increase channel capacity, and subchannels that have grouped orthogonal characteristics over a certain distance for reducing interference and differentiation of similar neighboring subchannels, and grouping binary codes with orthogonality are not neighbors. Since subchannels with distance use the same orthogonal group, the same orthogonal code is reused. In addition, PAPR in OFDMA can be reduced by grouping orthogonal codes, and MAI due to multi-user detection (MUD) can be alleviated by classifying into orthogonal groups, and more efficient performance should be improved.

Claims (2)

본 발명에서는 그룹화된 직교부호(orthogonal code)와 고유의 확산 코드를 이용하여 서로 다른 사용자와 동일 사용자의 다른 신호를 구분하는 방법을 OFDMA에 적용하여, 직교성을 갖는 이진 부호를 같은 subchannel에 그룹화하여 채널 용량 증대에 활용하고, 유사 이웃 subchannel의 간섭을 줄이고 차별화를 위하여 group화된 직교 특성을 일정한 거리 이상을 두는 subchannel을 이용하고, 직교성을 갖는 이진 부호를 그룹화하여 이웃이 아닌 거리를 갖는 subchannel이 같은 직교 그룹을 이용하므로 같은 직교부호를 재활용한다. 그리고, 직교 부호의 그룹화에 의하여 OFDMA 에서 PAPR를 줄일 수 있고, 직교 그룹으로 분류하므로서 multi user detection(MUD)에 의한 MAI를 완화할 수 있으며, preamble 도 활용하여 channel estimation도 수행하여 성능을 향상 시킬 수 있는 방법In the present invention, a method of distinguishing different signals from different users and the same user using a grouped orthogonal code and a unique spreading code is applied to OFDMA, and grouping binary codes having orthogonality in the same subchannel and channel Orthogonal group that has the same subchannel with non-neighboring distance by using subchannels to increase capacity, reduce interference of similar neighboring subchannels, and use grouped orthogonal characteristics more than a certain distance for differentiation. Recycle the same orthogonal code. In addition, PAPR can be reduced in OFDMA by grouping orthogonal codes, and by classifying orthogonal groups, MAI can be mitigated by multi-user detection (MUD), and channel estimation can also be performed by using preamble to improve performance. Way 본 발명에서는 그룹화된 직교부호(orthogonal code)와 고유의 확산 코드를 이용하여 서로 다른 사용자와 동일 사용자의 다른 신호를 구분하는 방법을 OFDMA에 적용하여, 직교성을 갖는 이진 부호를 같은 subchannel에 그룹화하여 채널 용량 증대에 활용하고, 유사 이웃 subchannel의 간섭을 줄이고 차별화를 위하여 group화된 직교 특성을 일정한 거리 이상을 두는 subchannel을 이용하고, 직교성을 갖는 이진 부호를 그룹화하여 이웃이 아닌 거리를 갖는 subchannel이 같은 직교 그룹을 이용하므로 같은 직교부호를 재활용한다. 그리고, 직교 부호의 그룹화에 의하여 OFDMA 에서 PAPR를 줄일 수 있고, 직교 그룹으로 분류하므로서 multi user detection(MUD)에 의한 MAI를 완화할 수 있으며, preamble 도 활용하여 channel estimation도 수행하여 성능을 향상 시킬 수 있는 장치In the present invention, a method of distinguishing different signals from different users and the same user using a grouped orthogonal code and a unique spreading code is applied to OFDMA, and grouping binary codes having orthogonality in the same subchannel and channel Orthogonal group that has the same subchannel with non-neighboring distance by using subchannels to increase capacity, reduce interference of similar neighboring subchannels, and use grouped orthogonal characteristics more than a certain distance for differentiation. Recycle the same orthogonal code. In addition, PAPR can be reduced in OFDMA by grouping orthogonal codes, and by classifying orthogonal groups, MAI can be mitigated by multi-user detection (MUD), and channel estimation can also be performed by using preamble to improve performance. Device
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