KR20090062904A - 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법 - Google Patents

지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090062904A
KR20090062904A KR1020070130388A KR20070130388A KR20090062904A KR 20090062904 A KR20090062904 A KR 20090062904A KR 1020070130388 A KR1020070130388 A KR 1020070130388A KR 20070130388 A KR20070130388 A KR 20070130388A KR 20090062904 A KR20090062904 A KR 20090062904A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
symbol index
symbol
transmission
terminal
index
Prior art date
Application number
KR1020070130388A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100908132B1 (ko
Inventor
강연수
강군석
안도섭
이호진
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020070130388A priority Critical patent/KR100908132B1/ko
Priority to US12/746,316 priority patent/US20100248714A1/en
Priority to PCT/KR2008/005737 priority patent/WO2009075463A1/en
Publication of KR20090062904A publication Critical patent/KR20090062904A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100908132B1 publication Critical patent/KR100908132B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0618—Space-time coding
    • H04L1/0637—Properties of the code
    • H04L1/0668—Orthogonal systems, e.g. using Alamouti codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지상 보조 장치를 가지는 위성 시스템에서 위성과 지상 보조 장치 사이의 협력 통신을 위해 시공간 부호 전송 방법을 활용하여 신호를 전송한다. 따라서, 시공간 부호 전송 방법의 적용을 통해 지상 보조 장치를 포함하는 위성 통신 시스템에서 시공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 지상 보조 장치가 위치한 지역에서의 위성 신호의 수신 품질을 향상시킬 수 있으며, 지상 보조 장치의 커버리지를 확대할 수 있다.
위성 통신 시스템, 시공간 부호, 지상 보조 장치

Description

지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송 방법{Method for transmitting signal in satellite communication system with terrestrial component}
본 발명은 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 위성 통신 시스템에서 시공간 부호가 적용된 신호의 전송 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-014-03, 과제명: 위성 IMT2000+ 기술 개발].
중계기(repeater), CGC(Complementary Ground Component) 또는 ATC(Ancillary Terrestrial Component)와 같은 지상 보조 장치(CTC: Complementary Terrestrial Component)를 사용하여 위성과 단말 사이에 통신을 수행하는 이동 위성 통신 시스템으로는 위성 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템, DVB-SH(Digital Video Broadcasting Satellite services to Handhelds) 시스템, GEO(Geostationary Orbit, 정지 궤도) 기반의 이동 위성 통신 시스템 등이 있다.
이미 서비스를 제공하고 있는 위성 DMB 시스템은, 위성과 함께 동일 채널 중계기(gapfiller)를 이용하는 지상 시스템을 보조적으로 이용하여, 고음질의 오디오 신호와 멀티미디어 신호를 서비스 사용자에 제공한다. 여기서 동일 채널 중계기는 음영 지역의 커버리지를 효과적으로 해소하기 위해 사용된다. 이와 같은 서비스를 제공하기 위해, 위성이 사용하는 주파수 대역과 지상 시스템에서 사용되는 주파수 대역은 2630∼2655MHz 대역에 최적화되어 있다.
위성 DMB 시스템은 급전회선 지구국(feeder link earth station)과 방송용 위성, 지상 중계기 및 서비스를 수신하는 단말로 구성된다. 단말에서 송출된 신호는 급전회선 지구국을 통해 위성으로 전송되며, 이때 상향 회선으로는 FSS(Fixed Satellite Service, 고정 위성 서비스)용 대역(예를 들어, 14GHz)이 이용된다. 위성은 수신한 신호를 2.6GHz 대역의 신호로 변환하고, 변환된 신호는 위성의 중계기 내 증폭기에서 사전에 설정한 크기로 증폭되어 서비스 영역에 위치한 단말에 방송한다.
단말은 낮은 방향성을 갖는 소형 안테나를 통해 위성으로부터 송출되는 신호를 수신할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 충분한 크기의 실효 등방성 복사 전력(Effective Isotropic Radiated Power)를 가져야 한다. 그러므로 위성은 대형의 송신용 안테나와 고출력 중계기를 가져야만 한다.
그리고 위성이 2.6GHz 대역의 신호를 송출할 경우, 위성으로부터의 직접 경로성 장애물에 따른 음영 문제가 발생한다. 이를 극복하기 위해, 시스템 설계 단계에서 위성 신호를 재전송하는 중계기를 추가해야 한다. 이 중계기는 건물과 같은 대역 장애물에 의해 위성에서 송출된 신호가 도달되지 못하는 부분까지 신호가 전달될 수 있도록 하며, 직접 증폭 중계기와 주파수 변환 중계기로 구분된다.
직접 증폭 중계기는 위성으로부터 수신되는 2.6GHz 대역의 신호를 단순히 증폭만 하는 기능을 수행한다. 직접 증폭 중계기는 수신 및 송신 안테나 사이에서 발생하는 신호 간섭으로 인한 불필요한 발산을 막기 위하여, 저이득 증폭기를 사용한다. 이와 같은 직접 증폭기는 LoS(Line of Sight, 가시 거리)를 기준으로 중계기로부터 500m까지의 좁은 영역을 담당한다.
이에 비해 주파수 변환 중계기는 3km까지의 넓은 영역을 담당하며, 위성으로부터 송출되는 2.6GHz 대역의 신호를 다른 주파수 대역(예를 들어, 11GHz)으로 변환하여 단말에 전송한다. 이와 같이 두 가지 형태의 중계기가 존재하는 환경에서는 2개 이상의 신호가 단말에 수신되는 다중 경로 페이딩이 발생된다.
또 다른 이동 위성 통신 시스템인 DVB-SH 시스템은, 전국(nationwide) 커버리지에서는 위성을 이용하여 단말에 서비스를 제공하고, 옥내 환경 및 지상 커버리지에서는 CGC를 사용하여 단말에 서비스를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. DVB-SH 시스템은 DVB-H를 기반으로 S 대역의 15MHz 대역폭에서 모바일 TV(mobile TV) 서비스를 제공하고자 한다. 여기서 DVB-SH 시스템은 S 대역의 지상 IMT(International Mobile Telecommunication)에서 사용하는 대역과 근접한 대역을 사용하고자 한다. 따라서, 지상 IMT와의 통합(integration)이 쉽고 지상 시스템과의 네트워크 재사용이 용이하여 설치 비용을 줄일 수 있다.
또한, 지상 시스템과의 하이브리드(Hybrid) 방송 구조를 고려하고 있다. 또 한 위성과 CGC 간의 신호 간섭 문제를 해결하고 주파수를 효율적으로 사용하기 위해, 한 개의 위성 스팟 빔 안의 CGC 셀에 대해서는 재사용 인자(reuse factor)를 1로 하고 위성 스팟 빔에 대해서는 재사용 인자를 3으로 하는 구조를 고려하고 있다. 이와 같은 경우 위성 스팟 빔을 통해 전국 커버리지에서는 9개의 TV 채널을, 도심지나 옥내 환경에서는 지상 중계기로 27개의 채널을 방송할 수 있다.
마지막으로 GEO 기반의 이동 위성 통신 시스템은 L 대역 및 S 대역에서 인터넷 접속 서비스, 음성 통화 서비스 등의 유비쿼터스 무선 광역 통신 서비스를 단말에 제공하기 위해 MSV(Mobile Satellite Ventures) 및 Terrestar에서 개발하고 있다. 이 시스템은 위성과 ATC를 결합한 하이브리드 무선 네트워크 구조를 이용하여 도심지나 인구 밀집 지역에서는 ATC 즉, 지상 시스템을 통해 음성이나 고속 패킷 서비스를 제공하고, ATC가 커버하지 못하는 시골이나 도외 지역에서는 위성을 통해 서비스하도록 하는 구조를 가지고 있다. ATC는 위성과 같은 무선 인터페이스를 이용하기 때문에, 지상 단말의 복잡도를 증가시키지 않으면서 위성 서비스까지 가능하도록 개발하고 있다.
따라서, 본 발명은 지상 보조 장치를 가지는 위성 통신 시스템에서 시공간 부호화 기법을 적용하여, 위성 및 지상 보조 장치의 신호를 수신할 수 있는 영역의 수신 신호 품질을 향상시킬 수 있는 시공간부호 전송 방법을 제공한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 신호 송신 방법은 복수의 지상 보조 장치를 포함하는 통신 시스템에서,
상기 단말로 전송할 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 심볼 인덱스를 토대로 제1 전송 신호군을 생성하는 단계; 상기 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 심볼 인덱스를 토대로 제2 전송 신호군을 생성하는 단계; 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 토대로 제3 전송 신호군을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제1 전송 신호군, 제2 전송 신호군 및 제3 전송 신호군을 포함하는 시공간 부호를 생성하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 신호 송신 방법은 복수의 지상 보조 장치를 포함하는 위성 통신 시스템에서,
상기 단말로 전송할 제1 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 송신 신호에 대한 제2 심볼 인덱스를 토대로, 상기 단말로 직접 전송될 제1 전송 신호군을 생성하는 단계; 상기 제1 심볼 인덱스 및 상기 제2 심볼 인덱스를 토대로, 상기 복수의 지상 보조 장치를 통해 상기 단말로 전송될 제2 전송 신호군을 생성하는 단계; 상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스의 연산에 의해 산출되는 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 토대로, 상기 복수의 지상 보조 장치를 통해 상기 단말로 전송될 제3 전송 신호군을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제1 전송 신호군, 제2 전송 신호군 및 제3 전송 신호군을 포함하는 시공간 부호를 생성하여 상기 단말 및 상기 복수의 지상 보조 장치로 전송하는 단계를 포함한다.
따라서, 시공간 부호기법의 적용을 통해 지상 보조 장치를 포함하는 위성 통신 시스템에서 시공간 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
또한, 지상 보조 장치가 위치한 지역에서의 위성 신호의 수신 품질을 향상시킬 수 있으며, 지상 보조 장치의 커버리지를 확대할 수 있다.
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, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자 국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기술은 시공간 부호를 위성과 지상 보조 장치 사이에 신호를 협력 전송 방식의 형태로 전송한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 시스템 환경은 지상 보조 장치가 존재하는 영역에 대해 적용이 가능하며, 지상 보조 장치가 없는 영역에 대해서는 기존 위성 통신 방법을 이용하여 통신을 수행한다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 위성 통신 시스템을 예로하여 설명하나, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
여기서 지상 보조 장치라 함은, 음영 지역 등에 대해 위성 신호를 전송하는 단순 중계기 개념에서부터, 지상 망의 기지국과 유사한 기능을 담당하는 개념의 중계기까지 모두 포함한다. 이러한 기능을 갖는 지상 보조 장치의 예로는 DMB 중계기, IMR(Intermediate modular Repeater), CGC(Complementary Ground Component) 또는 ATC(Ancillary Terrestrial Component) 등이 있으며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 시스템 환경에 대해 도 1을 참조로 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예는 방송 통신과 데이터 통신 중 어느 통신에도 적용할 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 방송 서비스를 예로 하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성 통신 시스템의 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 통신 영역(200)은 위성(100)으로부터 송출된 위성 신호가 전달되는 영역을 나타낸다. 제2 통신 영역(210) 및 제3 통신 영역(220)은 제1 지상 보조 장치(300) 및 제2 지상 보조 장치(310)의 신호가 전달되는 영역을 나타낸다. 그리고 제4 통신 영역(230)은 제1 지상 보조 장치(310) 및 제2 지상 보조 장치(320)로부터 전송되는 신호를 모두 받을 수 있는 경계 지역을 나타낸다. 이때, 제2 통신 영역(210) 내지 제 4 통신 영역(230)에 위치한 단말(400)은 위성 신호를 수신할 수도 있고, 쉐도잉(shadowing) 등의 영향에 의해 위성 신호를 수신하지 못할 수도 있다.
또한 도 1에 도시된 위성(100)과 단말(400) 사이에 연결되어 있는 점선은, 코어 네트워크(500)에서 제1 지상 보조 장치(300) 또는 제2 지상 보조 장치(310)로 데이터 전송을 위해 설정된 링크를 의미한다. 따라서, 제1 지상 보조 장치(300) 또는 제2 지상 보조 장치(310)는 위성(100)으로부터 방송된 데이터를 제1 SC 링크(도 1에 표기된 "SC 1") 및 제2 SC 링크(도 1에 표기된 "SC 2")를 통해 수신할 수도 있고, 지상 네트워크인 TC 링크(도 1에 표기된 "TC")를 통해서 수신할 수도 있다.
여기서 SC 링크는 위성(100)과 지상 보조 장치가 직접 연결되어 있는 통신 링크를 의미하며, TC 링크는 코어 네트워크(500)에서 지상 보조 장치로의 지상 네트워크를 이용하여 방송 데이터를 전송하는 링크를 의미한다. 따라서 지상 보조 장치는 단말(400)로 방송할 데이터를 SC 링크를 통해 위성으로부터 받을 수도 있고, TC 링크를 통해서도 받을 수 있다.
위성(100)과 단말(400) 사이에 굵은 실선으로 표시된 Stx 링크(도 1에 표기된 "Stx 1" 및 "Stx 2")는 위성(100)으로부터 단말(400)로 전송되는 방송 데이터를 전송하는 링크를 나타낸다. 일반적으로 SC 링크와 Stx 링크는 다른 반송파 주파수를 사용하지만, 같은 반송파 주파수를 사용할 수도 있다. 동일한 주파수 자원을 사용할 때 발생할 수 있는 간섭은 데이터 패킷 스케줄링 및 간섭 제거 기술 등을 통해 해결할 수 있으며, 이들 기술은 이미 공지된 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그리고 코어 네트워크(500)를 통해 위성 게이트웨이(600)에서 위성(100)으로 연결된 단방향 링크는 GS 링크라 지칭하며, 제1 지상 보조 장치(300) 또는 제2 지상 보조 장치(310)와 단말(400) 사이에 연결된 링크를 Ctx 링크(도 1에 표기된 "Ctx 1" 및 "Ctx 2")라 정의한다.
이상의 링크를 통해 위성과 연결되어 있는 제1 통신 영역(200) 내지 제4 통신 영역(220)에 속한 단말(400)은 각각 다른 신호를 수신한다. 즉, 제1 통신 영역(200)에 위치한 단말은 Stx 링크를 통해 위성으로부터 신호를 수신한다.
반면 제2 통신 영역(210) 및 제3 통신 영역(220)에 위치한 단말은 각각 제1 지상 보조 장치(300) 또는 제2 지상 보조 장치(310)로부터 전송되는 신호와 위성(100)으로부터 전송되는 신호를 수신한다. 이때 지상 보조 장치로부터 전송되는 신호는 지상 보조 장치와 단말간에 형성된 Ctx 링크를 통해 수신하며, 위성(100)으로부터 전송되는 신호는 위성과 단말간에 형성된 Stx 링크를 통해 수신한다.
또한 제4 통신 영역(230)에 위치한 단말(400)은 Stx 링크, 제1 Ctx 링크 및 제2 Ctx 링크를 통해 위성(100), 제1 지상 보조 장치(300) 및 제2 지상 보조 장치(310)로부터 전송되는 신호를 모두 수신할 수 있다. 여기서 제1 Ctx 링크는 제4 통신 영역(230)에 위치한 단말(400)과 제1 지상 보조 장치(300)간에 형성된 링크이며, 제2 Ctx 링크는 제4 통신 영역(230)에 위치한 단말(400)과 제2 지상 보조 장치(310)간에 형성된 링크를 의미한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 위성(100)으로부터 송출되는 신호는 통신 영역에 관계 없이 모든 단말에 제공될 수 있는 신호이다. 이러한 특성을 반영하여, 지상 보조 장치가 있는 영역에서 전체 전송 효율을 높일 수 있는 시공간 부호 전송 방법은 다음 도 2와 같은 시스템에서 도 3과 같은 방법으로 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시공간 부호를 적용하기 위한 시스템 개념도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시공간 부호의 송수신 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 단말이 받을 수 있는 신호는 Stx 링크를 통해 수신되는 제1 신호, 제1 Ctx 링크를 통해 수신될 수 있는 제2 신호 및 제2 Ctx 링크를 통해 수신되는 제3 신호만 존재한다고 가정한다. 그리고 지상 보조 장치 및 위성의 송신단에서 단말로 신호를 전송할 때 사용하는 시공간 부호는 위성에서 생성된 것으로 다음 수학식 1과 같다.
Figure 112007089838759-PAT00001
수학식 1에서 행은 공간(space) 인덱스 즉, 신호를 전송하는 안테나의 고유 번호를 나타낸다. 그리고 열은 전송 신호의 시간(time) 인덱스를 나타낸다. 또한, S1과 S2는 위성에서 전송하는 송신 신호의 심볼 인덱스를 나타낸다. 여기서 첫 번째 행의 신호는 제1 송신 안테나(Tx 1)를 통해 송출되어 h1 채널을 통해 수신 안테나(Rx) 전송된다. 이와 마찬가지로 두 번째 행의 신호는 제2 송신 안테나를 통해 송출되어 h2 채널을 통해 수신 안테나로 전송되고, 세 번째 행의 신호는 제3 송신 안테나를 통해 송출되어 h3 채널을 통해 수신 안테나로 전송된다.
다시말해, 코어 네트워크(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 단말(400)로 전송할 전송 데이터의 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 심볼 인덱스를 생성한다(S100). 그리고 수학식 1의 3행에 표기된 α와 β의 값인 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 생성한다(S110). 이때 α와 β의 값은 알라무티(Alamouti) 코드의 선형 조합으로 구성된 전송 데이터의 심볼이다.
일반적으로 시공간 부호는 알라무티 코드를 기반으로 하며, 알라무티 코드는 두 개의 송신 안테나를 위한 시공간 부호이다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 3 개의 송신 안테나를 갖는 시스템 환경에서 시공간 부호를 적용하기 때문에, 세 번째 안테나를 위한 심볼 인덱스인 α와 β를 다음 수학식 2 내지 수학식 5 중 어느 하나의 값으로 구성할 수 있다. 이때, 시스템 설계시 수학식 2 내지 수학식 5 중 어느 하나의 식과 같이 구성된 심볼 인덱스를 선택하여 사용할 수도 있고, 신호의 송수신 시 필요에 따라 선택하여 사용할 수도 있으며 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007089838759-PAT00002
Figure 112007089838759-PAT00003
Figure 112007089838759-PAT00004
Figure 112007089838759-PAT00005
상기에서 설명한 제1 심볼 인덱스, 제2 심볼 인덱스, 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 토대로 시공간 부호가 생성되며(S120), 생성된 시공간 부호는 위성(100)으로 전달된 후, 지상 보조 장치를 통해 단말로 전송되거나, 위성에서 바로 단말로 전송된다(S130, S135). 여기서 코어 네트워크(500)에서 생성된 시공간 부호는 지상 보조 장치로도 전송될 수 있으나, 이는 일반적인 사항이므로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
단말이 수신한 수신 신호는 다음 수학식 6과 같이 표현된다. 수신 신호의 표현은 상기 수학식 2 내지 수학식 5에서 표현한 시공간 부호에 따라 달리 표현된다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 수학식 2에 표기된 시공간 부호를 예로하여 수신 신호를 표현하기로 한다.
단말에서 연속하여 수신한 신호 y1과 y2는 다음 수학식 6과 같이 표현된다.
Figure 112007089838759-PAT00006
여기서 h는 채널, n은 잡음을 의미한다. 또한, "*"가 표시된 데이터 심볼은 해당 신호의 켤레(conjugate) 데이터 심볼을 의미한다.
수학식 6을 벡터 형태로 나타내면 다음 수학식 7과 같다.
Y = HS + N
여기서 Y, H, S 및 N은 다음 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure 112007089838759-PAT00007
이상과 같이 단말은 수신한 수신 신호로부터, 위성에서 송출된 제1 송신 신 호(S1) 및 제2 송신 신호(S2)를 추정하며(S140), 단말이 추정한 제1 송신 신호 및 제2 송신 신호는 다음 수학식 9와 같다.
Figure 112007089838759-PAT00008
여기서
Figure 112007089838759-PAT00009
는 단말에서 추정한 제1 송신 신호(S1) 및 제2 송신 신호(S2)의 값이다.
그리고 HHH는 다음 수학식 10과 같이 정리할 수 있다.
Figure 112007089838759-PAT00010
다시말해, 수학식 9에서 추정된 신호
Figure 112007089838759-PAT00011
는 데이터 심볼과 채널 이득
Figure 112007089838759-PAT00012
과의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, 다음 수학식 11과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112007089838759-PAT00013
따라서 h1, h2 및 h3 중 임의의 한 채널이 페이딩에 의해 좋지 않은 값을 갖는다 하더라도, 나머지 채널 값이 좋을 경우
Figure 112007089838759-PAT00014
을 단말로 전송할 수 있어 전체 전송 시스템은 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 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 구현은 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.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성 통신 시스템의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시공간 부호를 적용하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시공간 부호의 송수신 방법을 나타낸 흐름도이다.

Claims (11)

  1. 복수의 지상 보조 장치를 포함하는 통신 시스템에서 단말로 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말로 전송할 제1 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 송신 신호에 대한 제2 심볼 인덱스를 토대로 제1 전송 신호군을 생성하는 단계;
    상기 제1 심볼 인덱스 및 상기 제2 심볼 인덱스를 토대로 제2 전송 신호군을 생성하는 단계;
    상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스의 연산에 의해 산출되는 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 토대로 제3 전송 신호군을 생성하는 단계; 및
    상기 생성한 제1 전송 신호군, 제2 전송 신호군 및 제3 전송 신호군을 포함하는 시공간 부호를 생성하여 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼 및 상기 제2 전송 데이터 심볼은 알라모티 코드의 선형 조합으로 구성되는 신호 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼은 상기 제2 심볼 인덱스에서 상기 제1 심볼 인덱스를 감한 데이터 심볼로 생성되고,
    상기 제2 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스에 대한 제1 켤레 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스에 대한 제2 켤레 심볼 인덱스를 더한 데이터 심볼로 생성되는 신호 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스를 더한 데이터 심볼로 생성되고,
    상기 제2 전송 데이터 심볼은 상기 제2 심볼 인덱스에 대한 제2 켤레 심볼 인덱스에서 상기 제1 심볼 인덱스에 대한 제1 켤레 심볼 인덱스를 감한 데이터 심볼로 생성되는 신호 전송 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스에서 상기 제2 심볼 인덱스를 감한 데이터 심볼로 생성되고,
    상기 제2 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스에 대한 제1 켤레 심볼 인덱스의 음수 값과 상기 제2 심볼 인덱스에 대한 제2 켤레 심볼 인덱스의 음수 값을 더한 데이터 심볼로 생성되는 신호 전송 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스를 더한 데이터 심볼로 생성되고,
    상기 제2 전송 데이터 심볼은 상기 제1 심볼 인덱스에 대한 제1 켤레 심볼 인덱스의 음수 값과 상기 제2 심볼 인덱스에 대한 제2 켤레 심볼 인덱스의 음수 값을 더한 데이터 심볼로 생성되는 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전송 신호군, 제2 전송 신호군 및 제3 전송 신호군 중 어느 하나의 전송 신호군은 상기 단말로 직접 전송되는 신호군이며,
    상기 단말로 직접 전송되는 신호군 이외의 전송 신호군은 상기 복수의 지상 보조 장치를 통해 상기 단말로 전송되는 신호군인 신호 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단말은 상기 복수의 지상 보조 장치의 커버리지 영역 중 어느 하나의 커버리지 영역에 위치하는 단말인 신호 전송 방법.
  9. 복수의 지상 보조 장치를 포함하는 위성 통신 시스템에서 단말로 신호를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 단말로 전송할 제1 송신 신호에 대한 제1 심볼 인덱스 및 제2 송신 신 호에 대한 제2 심볼 인덱스를 토대로, 상기 단말로 직접 전송될 제1 전송 신호군을 생성하는 단계;
    상기 제1 심볼 인덱스 및 상기 제2 심볼 인덱스를 토대로, 상기 복수의 지상 보조 장치를 통해 상기 단말로 전송될 제2 전송 신호군을 생성하는 단계;
    상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스의 연산에 의해 산출되는 제1 전송 데이터 심볼 및 제2 전송 데이터 심볼을 토대로, 상기 복수의 지상 보조 장치를 통해 상기 단말로 전송될 제3 전송 신호군을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제1 전송 신호군, 제2 전송 신호군 및 제3 전송 신호군을 포함하는 시공간 부호를 생성하여 상기 단말 및 상기 복수의 지상 보조 장치로 전송하는 단계
    를 포함하는 신호 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 전송 데이터 심볼은,
    상기 제2 심볼 인덱스에서 상기 제1 심볼 인덱스를 감하는 방법, 상기 제1 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스를 더하는 방법 및 상기 제1 심볼 인덱스에서 상기 제2 심볼 인덱스를 감하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 생성되는 신호 전송 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 전송 데이터 심볼은,
    상기 제1 심볼 인덱스에 대한 제1 켤레 심볼 인덱스와 상기 제2 심볼 인덱스에 대한 제2 켤레 심볼 인덱스를 더하는 방법, 상기 제1 켤레 심볼 인덱스에서 상기 제2 켤레 심볼 인덱스를 감하는 방법 및 상기 제1 켤레 심볼 인덱스의 음수값과 상기 제2 켤레 심볼 인덱스의 음수값을 더하는 방법 중 어느 하나의 방법으로 생성되는 신호 전송 방법.
KR1020070130388A 2007-12-13 2007-12-13 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법 KR100908132B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070130388A KR100908132B1 (ko) 2007-12-13 2007-12-13 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법
US12/746,316 US20100248714A1 (en) 2007-12-13 2008-09-29 Method of transmitting signal in satellite communication system with terrestrial component
PCT/KR2008/005737 WO2009075463A1 (en) 2007-12-13 2008-09-29 Method of transmitting signal in satellite communication system with terrestrial component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070130388A KR100908132B1 (ko) 2007-12-13 2007-12-13 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090062904A true KR20090062904A (ko) 2009-06-17
KR100908132B1 KR100908132B1 (ko) 2009-07-16

Family

ID=40755673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070130388A KR100908132B1 (ko) 2007-12-13 2007-12-13 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20100248714A1 (ko)
KR (1) KR100908132B1 (ko)
WO (1) WO2009075463A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151168B1 (ko) * 2008-11-18 2012-06-01 한국전자통신연구원 지상보조장치를 이용한 운용시간의 확장 및 위성 수가 감소된 비정지궤도위성 통신 장치, 지상보조장치 및 이의 동작 방법
US9008208B2 (en) * 2012-05-13 2015-04-14 Amir Keyvan Khandani Wireless transmission with channel state perturbation
US9997830B2 (en) 2012-05-13 2018-06-12 Amir Keyvan Khandani Antenna system and method for full duplex wireless transmission with channel phase-based encryption
US10177896B2 (en) 2013-05-13 2019-01-08 Amir Keyvan Khandani Methods for training of full-duplex wireless systems
US9413516B2 (en) 2013-11-30 2016-08-09 Amir Keyvan Khandani Wireless full-duplex system and method with self-interference sampling
US9236996B2 (en) 2013-11-30 2016-01-12 Amir Keyvan Khandani Wireless full-duplex system and method using sideband test signals
US9820311B2 (en) 2014-01-30 2017-11-14 Amir Keyvan Khandani Adapter and associated method for full-duplex wireless communication
US10333593B2 (en) 2016-05-02 2019-06-25 Amir Keyvan Khandani Systems and methods of antenna design for full-duplex line of sight transmission
US10700766B2 (en) 2017-04-19 2020-06-30 Amir Keyvan Khandani Noise cancelling amplify-and-forward (in-band) relay with self-interference cancellation
US11212089B2 (en) 2017-10-04 2021-12-28 Amir Keyvan Khandani Methods for secure data storage
US11012144B2 (en) 2018-01-16 2021-05-18 Amir Keyvan Khandani System and methods for in-band relaying

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7644345B2 (en) * 2005-01-12 2010-01-05 Intel Corporation Bit distributor for multicarrier communication systems employing adaptive bit loading for multiple spatial streams and methods
KR101241881B1 (ko) 2005-10-26 2013-03-11 엘지전자 주식회사 다중 안테나 시스템에서의 시공간 부호화 방법
US8155232B2 (en) * 2007-05-08 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiple antennas transmit diversity scheme

Also Published As

Publication number Publication date
KR100908132B1 (ko) 2009-07-16
WO2009075463A1 (en) 2009-06-18
US20100248714A1 (en) 2010-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100908132B1 (ko) 지상 보조 장치를 갖는 위성 통신 시스템에서 신호 전송방법
US8081924B2 (en) Relaying system and method with partner relays and selective transmission
US6856787B2 (en) Wireless communications systems and methods using satellite-linked remote terminal interface subsystems
US8213350B2 (en) Communication network with relaying of radio signals by relay terminals
US7792487B2 (en) Satellite communication system for communicating packet data messages
Ahn et al. A cooperative transmit diversity scheme for mobile satellite broadcasting systems
US9136936B2 (en) Apparatus and method for providing frequency selectively in satellite communication system
Ahn et al. Integrated/hybrid satellite and terrestrial networks for satellite IMT‐Advanced services
CA2776710A1 (en) Communications systems,apparatuses,methods and computer programs for repeating a signal with reduced intersymbol interference
US8396411B2 (en) Communication method in mobile communication system
US8665771B2 (en) Satellite mobile communication systems considering evolution of satellite mobile communication services market and method for communication using the system
US20070010198A1 (en) Method and apparatus for utilizing selective signal polarization and interference cancellation for wireless communication
CN115001560B (zh) 一种基于功率域非正交多址接入的星地融合中继网络传输方法
KR100964376B1 (ko) 이동 통신 시스템에서의 통신 방법
Corbel et al. Hybrid satellite & terrestrial mobile network for 4G: Candidate architecture and space segment dimensioning
KR100530497B1 (ko) 위성 통신 시스템과 연동하는 신호 변환 중계 장치
KR101336881B1 (ko) 위성 통신 시스템에서 서비스 제공 시스템 및 방법
KR100953566B1 (ko) 방송 신호 수신 및 통신 신호 중계를 위한 양방향 갭필러장치 및 그 신호 전송 방법
KR100948832B1 (ko) 방송 및 통신 서비스를 동시에 지원하는 위성 이동통신시스템을 위한 지상 보조 장치에서의 신호 전송 방법 및 그지상 보조 장치
JP2002050993A (ja) 衛星放送システム
KR20230143466A (ko) 채널 페이딩 특성이 상이하도록 주파수 선택이 가능한 위성 송신장치
Li et al. Research on Dynamic Allocation Technology of Communication Capacity in Satellite Communication System
Kim et al. Development Trend and Prospect of Personal Portable Satellite Communication/Broadcasting Service
MXPA97009984A (en) Control of closed circuit power for satellite communications system in the terrestrial orbit b

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee