KR20110000674A - Ｉｆｆｔ를 통해 업샘플링을 전송하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

Ｉｆｆｔ를 통해 업샘플링을 전송하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

전송 시스템의 업샘플러/인터폴레이터를 제거하거나 혹은 그것의 복잡성을 감소시키기 위한 기술이 설명된다. 일반적으로, 그 기술은 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변조된 신호의 변환 및 제 1 샘플링 레이트로부터 DAC의 샘플링 레이트로의 업샘플링의 적어도 일부 양쪽 모두를 수행하도록 IFFT를 구성하는 것을 수반한다. 일실시예에서, IFFT는 DAC의 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한 대역폭을 갖도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 업샘플러/인터폴레이터는 완전히 제거될 수 있다. 다른 실시예에서, IFFT는 변조된 신호의 제 1 샘플링 레이트보다는 크고 DAC의 샘플링 레이트보다는 작은 대역폭을 갖도록 구성된다. 이러한 실시예에서는, IFFT 대역폭으로부터 DAC의 샘플링 레이트로의 나머지 업샘플링을 수행하기 위해 더 간단한 업샘플러/인터폴레이터가 이용될 수 있다.

Description

ＩＦＦＴ를 통해 업샘플링을 전송하기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR TRANSMIT UPSAMPLING VIA IFFT}
본 출원은 2008년 3월 28일에 "Method and System for Transmit Upsampling via IFFT"란 명칭으로 출원되고 여기서 참조로서 포함되는 가출원 제 61/040,579호를 우선권으로서 청구한다.
본 발명은 전반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로, 특히, 입력 데이터의 레이트보다 훨씬 높은 레이트로 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 클록킹함으로써 데이터의 업샘플링을 수행하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.
음성, 데이터 등과 같은 다양한 타입들의 통신 컨텐트를 제공하기 위하여 무선 통신 시스템들이 널리 이용된다. 이러한 시스템들은 이용가능한 시스템 자원들(예컨대, 대역폭 및 전송 전력)을 공유함으로써 다수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 액세스(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템들, 3GPP LTE 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들을 포함한다.
일반적으로, 무선 다중-접속 통신 시스템은 다수의 무선 단말기들을 위한 통신을 동시에 지원할 수 있다. 각각의 단말기는 순방향 및 역방향 링크들 상의 전송들을 통해서 하나 이상의 기지국들과 통신한다. 순방향 링크(또는 다운링크)는 기지국들로부터 단말기들로의 통신 링크를 지칭하고, 역방향 링크(또는 업링크)는 단말기들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭한다. 이러한 통신 링크는 단일-입력-단일-출력, 다중-입력-단일-출력 또는 다중-입력-다중-출력(MIMO) 시스템을 통해 설정될 수 있다.
MIMO 시스템은 데이터 전송을 위해 다수개(NT)의 전송 안테나들 및 다수개(NR)의 수신 안테나들을 이용한다. NT개의 전송 안테나들 및 NR개의 수신 안테나들에 의해 형성되는 MIMO 채널은 NS개의 독립 채널들로 분해될 수 있는데, 그 독립 채널들은 공간 채널들로도 지칭되고, 여기서 NS≤min{NT,NR}이다. NS개의 독립 채널들 각각은 디멘션에 상응한다. MIMO 시스템은, 만약 다수의 전송 및 수신 안테나들에 의해 생성되는 추가적인 디멘션들이 활용된다면, 향상된 성능(예컨대, 더 높은 스루풋 및/또는 더 큰 신뢰도)을 제공할 수 있다.
MIMO 시스템은 시분할 듀플렉스(TDD) 및 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 시스템들을 지원한다. TDD 시스템에서는, 순방향 및 역방향 링크 전송들이 동일한 주파수 영역 상에서 이루어지고, 그럼으로써 상호성 원리(reciprocity principle)가 역방향 링크 채널로부터 순방향 링크 채널의 추정을 허용한다. 이는 다수의 안테나들이 액세스 포인트(AP)에서 이용가능할 때 그 액세스 포인트(AP)로 하여금 순방향 링크 상에서 전송 빔포밍 이득을 추출할 수 있게 한다.
종종, 이러한 통신 시스템들에서, 전송기는 무선 매체를 통해 전송하기 위해 출력 데이터를 컨디셔닝하기 위한 몇몇 컴포넌트들을 포함한다. 이러한 컴포넌트들은, 예컨대, 출력 데이터로부터 복합 심볼들을 생성하기 위한 변조기, 및 그 복합 심볼들을 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로 변환하기 위한 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 포함할 수 있다. 순환적인 프리픽스 추가, 윈도우잉, 오버랩, 및 윈도우잉된 심볼들의 추가와 같은 추가적인 처리가 시간 도메인에서 발생할 수 있다. 이어서, 그 출력 신호는 아날로그 신호를 생성하기 위해서 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 의해 업샘플링되고 처리된다. 이어서, 이러한 아날로그 신호는 안테나를 통해 무선 매체로 전송하기 위한 무선 주파수(RF) 신호를 생성하기 위해서 아날로그 도메인에서 추가로 필터링되고 상향변환된다.
많은 시스템들에서는, 기저대역 시스템 대역폭(제 1 샘플링 레이트로 여기서 지칭됨)보다 훨씬 높은 샘플링 주파수(레이트)로 동작하는 DAC가 통상적으로 동작하고 있다. 일예로서, 한 구현에 있어서, 그 기저대역 시스템 대역폭은 10MHz일 수 있고, DAC 샘플링 주파수(레이트)는 160MHz일 수 있다. 이러한 높은 샘플링 레이트에 대한 이유들은 두 부분들이다: (1) 큰 샘플링 레이트는 주파수 도메인의 이미지들이 기저대역 신호 스펙트럼으로부터 잘 분리되도록 보장하고; (2) 동기 필터의 정지-대역(stop-band)이 기저대역 신호 스펙트럼보다 훨씬 높도록 보장함으로써 그 기저대역 신호 스펙트럼은 DAC 저역통과 "동기" 필터로 인해 최소의 왜곡이 발생한다.
많은 시스템들에서는, 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터가 출력 신호를 DAC 샘플링 레이트로 업샘플링하기 위해 이용된다. 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터는 통상적으로 몇몇 시간-도메인 탭들(taps)을 갖는 일련의 시간-도메인 필터들이다. 업샘플링/인터폴레이션은 기저대역 신호를 이러한 시간-도메인 필터들로 컨벌브(convolve)하는 것을 수반하는데, 이러한 시간-도메인 필터들은 DAC 샘플의 주파수보다 작거나 혹은 동일한 주파수들로 클록킹된다. 이러한 동작들은 계산적으로 집약적이며, 상당한 전력을 소모한다.
일예로서, 제 1 샘플링 레이트는 10MHz일 수 있고, DC 샘플링 레이트는 160MHz일 수 있다. 시간-도메인 업샘플링/인터폴레이터는 시간 도메인을 10MHz로부터 160MHz로 업샘플링할 필요가 있다(인자(factor)=16). 이는 계산적으로 집약적이다. 따라서, 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터를 완전히 제거하거나 그것의 복잡성을 상당히 감소시키는 동시에 전송 신호에 대한 원하는 샘플링 레이트를 달성하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일양상은 전송 시스템으로부터 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터를 제거하기 위한 기술에 관한 것이다. 일반적으로, 그 기술은 변조된 신호의 주파수 도메인으로부터 시간 도메인으로의 변환뿐만 아니라 신호의 제 1 샘플링 레이트로부터 DAC 샘플링 레이트로의 업샘플링을 수행하기 위해 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 구성하는 것을 포함한다. 제 1 샘플링 레이트는 통상적으로 기저대역 시스템 대역폭과 실질적으로 동일하다. 특히, 그 기술은 DAC 샘플링 레이트와 실질적으로 동일하도록 IFFT 대역폭을 증가시키는 것을 수반한다.
일실시예에서, 위의 기술을 이용하는 전송 시스템은 (1) 제 1 샘플링 레이트를 갖는 변조된 신호를 생성하도록 적응되는 변조기(예컨대, OFDM, OFDMA, CDMA, SC-FDM, TDM 등의 변조기)를 포함할 수 있다. OFDM 또는 OFDMA 변조기는 주파수-도메인에서 신호를 생성하는 반면에, CDMA, SC-FDM 또는 TDM 변조기는 시간-도메인에서 신호를 생성할 수 있다는 점을 알아야 한다. 만약 변조기가 신호-도메인에서 신호를 생성한다면, 제 1 샘플링 레이트와 동일한 대역폭을 갖는 FFT가 신호를 주파수 도메인으로 변환하기 위해 이용된다. 상기 전송 시스템은 (2) DAC 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한 IFFT 대역폭을 사용함으로써 상기 변조된 신호를 주파수-도메인으로부터 시간-도메인으로 변환하도록 적응되는 IFFT를 포함한다. 상기 전송 시스템은 (3) 시간-도메인 변조된 신호에 대해 규정된 처리(예컨대, 자동 이득 제어(AGC), 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑, 추가 등)를 수행하도록 적응되는 사후-IFFT 처리 모듈을 포함한다. 상기 전송 시스템은 (4) 처리된 시간-도메인 변조된 신호를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환하도록 적응되는 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 포함한다. 상기 전송 시스템은 (5) 아날로그 기저대역 신호를 무선 매체로 전송될 수 있는 RF 신호로 또한 필터링 및 상향변환하도록 적응되는 아날로그 프론트-엔드를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은 전송 시스템의 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터의 복잡성을 감소시키기 위한 기술에 관한 것이다. 일반적으로, 그 기술은 DAC 주파수보다는 작고 기저대역 신호의 제 1 샘플링 레이트보다는 높은 대역폭(제 2 샘플링 레이트로 여기서 또한 지칭됨)을 갖는 위의 실시예의 IFFT 엔진을 구성하는 것을 포함한다. 사후-IFFT 처리 모듈은 시간-도메인 변조된 신호에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)를 수행하도록 적응된다. 다음으로, 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터는 이어서 제 2 샘플링 레이트로부터 DAC 샘플링 레이트로의 데이터의 업샘플링을 수행하기 위해 이용될 수 있다.
이러한 업샘플러/인터폴레이터의 감소된 업샘플링 요구들로 인해서, 사용되는 시간-도메인 탭들의 수도 감소되고, 따라서 계산적인 복잡성 및 사용되는 처리 전력이 줄어든다. 이러한 실시예는 만약 모뎀이 예컨대 전송기 데이터 경로에서 사용될 특정 대역폭 제한을 갖는 것으로 예시된 IFFT를 이미 갖는다면 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 경우에는, DAC 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한 대역폭을 갖는 예시적인 다른 IFFT보다 오히려 IFFT 엔진을 재사용하는 것이 더욱 효율적이다.
이러한 실시예의 예로서, 제 1 샘플링 레이트는 10MHz일 수 있고, 제 2 샘플링 레이트(예컨대, IFFT 대역폭)는 40MHz일 수 있고, DAC 샘플링 레이트는 160MHz일 수 있다. IFFT의 톤-이격거리가 10KHz인 것으로 가정하면, IFFT 크기는 40MHz/10KHz=4000으로서 제공된다. 앞서 설명된 바와 같이, 통상, IFFT 크기는 가장 가까운 2의 거듭제곱으로 반올림되는데, 본 예에서는 4096이다. IFFT의 출력에서 생성되는 시간-도메인 데이터는 40MHz의 샘플링을 갖는다. 따라서, 시간-도메인 업샘플링/인터폴레이터는 단지 시간-도메인 데이터를 40MHz로부터 160MHz로 업샘플링할 필요가 있다(인자=4). 이는 더 작은 수의 탭들을 갖는 감소된 복잡성의 시간-도메인 인터폴레이터/업샘플러에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 양상들, 장점들 및 신규한 특징들이 첨부 도면과 함께 고려될 때 본 발명의 아래의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
본 발명의 특징들, 특성, 및 장점들이 도면들과 함께 취해질 때 아래에서 기술되는 상세한 설명으로부터 자명해질 것이고, 도면들 전체 걸쳐 동일한 참조 문자들은 상응하는 것을 식별한다.
도 1은 본 발명의 일양상에 따른 예시적인 다중 액세스 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 통신 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 전송 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 3b는 본 발명의 다른 양상에 따른 다른 예시적인 전송 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 3c는 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 제로 패드 모듈의 동작을 도시한 개략도를 나타낸다.
도 4a는 본 발명의 다른 양상에 따른 다른 예시적인 전송 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 4b는 본 발명의 다른 양상에 따른 다른 예시적인 전송 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 5a는 본 발명의 다른 양상에 따른 RF 신호를 전송하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다.
도 5b는 본 발명의 다른 양상에 따른 RF 신호를 전송하는 다른 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸다.
여기서 제시되는 기술들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크들, 시분할 다중 액세스(CDMA) 네트워크들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 네트워크들, 직교 FDMA(OFDMA) 네트워크들, 단일-반송파 FDMA(SC-FDMA) 네트워크들 등과 같은 다양한 무선 통신 네트워크들을 위해 사용될 수 있다. "네트워크들" 및 "시스템들"이란 용어들은 종종 서로 바뀌어 사용될 수 있다. CDMA 네트워크는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access), cdma2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 WCDMA(Wideband-CDMA) 및 LCR(Low Chip Rate)을 포함한다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 네트워크는 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 네트워크는 E-UTRA(Evolved UTRA), IEEE 802.11, IEEE 802.16, IEEE 802.20, 플래시 OFDM® 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA, E-UTRA, 및 GSM은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRA를 사용하는 UMTS의 곧 공개될 릴리즈(release)이다. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS 및 LTE는 "3rd Generation Partnership Project(3GPP)"란 명칭의 기관의 문헌들에 설명되어 있다. cdma2000은 "3rd Generation Partnership Project 2(3GPP2)"란 명칭의 기관의 문헌들에 설명되어 있다. 이런 다양한 무선 기술들 및 표준들은 해당 분야에 공지되어 있다. 명확성을 위해, 상기 기술들의 특정 양상들이 LTE에 대해 아래에서 제시되며, LTE 용어가 아래 설명의 대부분에서 사용된다.
단일 반송파 변조 및 주파수 도메인 등화를 활용하는 SC-FDMA(Single carrier frequency division multiple access)가 기술이다. SC-FDMA는 OFDMA 시스템의 성능과 유사한 성능 및 본질적으로 그와 동일한 전체적인 복잡성을 갖는다. SC-FDMA 신호는 그것의 고유의 단일 반송파 구조로 인해서 낮은 피크-대-평균 전력 비율을 갖는다. SC-FDMA는 특히 낮은 PAPR이 전송 전력 효율의 측면에서 이동 단말기에 매우 유리한 업링크 통신에 있어 큰 주목을 받아 왔다. 그것은 현재 3GPP LET(Long Term Evolution) 또는 Evolved UTRA에서의 업링크 다중 액세스 방식에 대해 이루어지는 가정이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 양상에 따른 예시적인 다중 액세스 무선 통신 시스템(100)이 도시되어 있다. 액세스 포인트(100)(AP)는 다수의 안테나 그룹들을 포함하는데, 하나의 그룹은 안테나들(104 및 106)을 구비할 수 있고, 다른 그룹은 안테나들(108 및 110)을 포함할 수 있으며, 추가 그룹은 안테나들(112 및 114)을 포함할 수 있다. 도 1에는, 각각의 안테나 그룹에 대해 단지 2개의 안테나들이 도시되어 있지만, 더 많거나 또는 더 적은 수의 안테나들이 각각의 안테나 그룹을 위해 활용될 수 있다. 액세스 단말기(116)(AT)는 안테나들(112 및 114)과 통신하고, 여기서 안테나들(112 및 114)은 순방향 링크(120)를 통해 정보를 액세스 단말기(116)로 전송하고, 역방향 링크(118)를 통해 액세스 단말기(116)로부터 정보를 수신한다. 액세스 단말기(122)는 안테나들(106 및 108)과 통신하고, 여기서 안테나들(106 및 108)은 순방향 링크(126)를 통해 정보를 액세스 단말기(122)로 전송하고, 역방향 링크(124)를 통해 액세스 단말기(122)로부터 정보를 수신한다. FDD 시스템에서는, 통신 링크들(118, 120, 124 및 126)이 통신을 위해 상이한 주파수를 활용할 수 있다. 예컨대, 순방향 링크(120)는 역방향 링크(118)에 의해 사용되는 것과 상이한 주파수를 사용할 수 있다.
안테나들의 각 그룹 및/또는 그 안테나들이 통신하도록 설계되는 영역은 액세스 포인트의 섹터로서 종종 지칭된다. 실시예에서, 안테나 그룹들은 액세스 포인트(100)에 의해 커버되는 영역들의 섹터에 있는 액세스 단말기들에 통신하도록 설계될 수 있다.
순방향 링크들(120 및 126)을 통한 통신에서, 액세스 포인트(100)의 전송 안테나들은 상이한 액세스 단말기들(116 및 124)로의 순방향 링크들의 신호-대-잡음 비율을 향상시키기 위해 빔포밍(beamforming)을 활용한다. 또한, 자신의 커버리지에 걸쳐 랜덤하게 흩어져 있는 액세스 단말기들에 전송하기 위해서 빔포밍을 사용하는 액세스 포인트는 단일 안테나를 통해서 자신의 모든 액세스 단말기들에 전송하는 액세스 포인트보다 이웃 셀들 내의 액세스 단말기들에 덜 간섭을 야기한다.
액세스 포인트는 단말기들과 통신하기 위해 사용되는 고정국일 수 있으며, 액세스 포인트, 노드 B, 또는 어떤 다른 용어로도 지칭될 수 있다. 액세스 단말기는 사용자 기기(UE), 무선 통신 장치, 단말기, 또는 어떤 다른 용어로도 지칭될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 양상에 따라 MIMO 시스템(200)에서 예시적인 전송기 시스템(210)(액세스 포인트로도 공지되었음) 및 수신기 시스템(250)(액세스 단말기로도 공지되었음)의 실시예에 대한 블록도를 나타낸다. 전송기 시스템(210)에서는, 다수의 데이터 스트림들을 위한 트래픽 데이터가 데이터 소스(212)로부터 전송(TX) 데이터 프로세서(214)에 제공된다.
실시예에서, 각각의 데이터 스트림은 각각의 전송 안테나를 통해 전송된다. TX 데이터 프로세서(214)는 코딩된 데이터를 제공하기 위해서 각각의 데이터 스트림을 위해 선택되는 특정 코딩 방식에 기초하여 그 각각의 데이터 스트림을 위한 트래픽 데이터를 포맷팅, 코딩 및 인터리빙한다.
각각의 데이터 스트림을 위한 코딩된 데이터는 직교 OFDM 기술들을 사용하여 파일럿 데이터와 다중화될 수 있다. 파일럿 데이터는 통상적으로 공지된 방식으로 처리되는 공지된 데이터 패턴이고, 채널 응답을 추정하기 위해 수신기 시스템에서 사용될 수 있다. 이어서, 각각의 데이터 스트림을 위한 다중화된 파일럿 및 코딩된 데이터는 변조 심볼들을 제공하기 위해서 그 데이터 스트림을 위해 선택된 특정 변조 방식(예컨대, BPSK, QPSK, M-PSK 또는 M-QAM)에 기초하여 변조(예컨대, 심볼 매핑)된다. 각각의 데이터 스트림을 위한 데이터 레이트, 코딩, 및 변조가 프로세서(230)에 의해 수행되는 명령들에 의해서 결정될 수 있다.
이어서, 모든 데이터 스트림들을 위한 변조 심볼들은 TX MIMO 프로세서(220)에 제공되는데, 그 TX MIMO 프로세서(220)는 그 변조 심볼들을 추가로 처리할 수 있다(예컨대, OFDM의 경우). 이어서, TX MIMO 프로세서(220)는 NT개의 변조 심볼 스트림들을 NT개의 전송기들(TMTR)(222a 내지 222t)에 제공한다. 특정 실시예들에서, TX MIMO 프로세서(220)는 데이터 스트림들의 심볼들 및 그 심볼들을 전송하고 있는 안테나에 빔포밍 가중치들을 적용한다.
각각의 전송기(222)는 하나 이상의 아날로그 신호들을 제공하기 위해서 각각의 심볼 스트림을 수신하여 처리하고, 또한 MIMO 채널을 통한 전송에 적절한 변조된 신호들을 제공하기 위해서 그 아날로그 신호들을 추가로 컨디셔닝한다(예컨대, 증폭, 필터링, 및 상향변환). 이어서, 전송기들(222a 내지 222t)로부터의 NT개의 변조된 신호들이 NT개의 안테나들(224a 내지 224t)로부터 각각 전송된다.
수신기 시스템(250)에서는, 그 전송되어진 변조된 신호들이 NR개의 안테나들(252a 내지 252r)에 의해서 수신되고, 각각의 안테나(252)로부터 수신된 신호가 각각의 수신기(RCVR)(254a 내지 254r)에 제공된다. 각각의 수신기(254)는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝하고(예컨대, 필터링, 증폭, 및 하향변환), 그 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 샘플들을 제공하며, 상응하는 "수신된" 심볼 스트림을 제공하기 위해 그 샘플들을 추가로 처리한다.
RX 데이터 프로세서(260)는 특정 수신기 처리 기술에 기초하여 NR개의 수신기들(254)로부터의 NR개의 수신되는 심볼 스트림들을 수신하여 처리함으로써, NT개의 "검출된" 심볼 스트림들을 제공한다. 이어서, RX 데이터 프로세서(260)는 각각의 검출된 심볼 스트림을 복조, 디인터리빙, 및 디코딩할 수 있음으로써, 데이터 스트림을 위한 트래픽 데이터를 복원할 수 있다. RX 데이터 프로세서(260)에 의한 처리과정은 기지국(210)에서 TX MIMO 프로세서(220) 및 TX 데이터 프로세서(214)에 의해 수행되는 처리과정에 상보적이다.
프로세서(270)는 어떤 사전코딩 행렬을 사용할지를 주기적으로 결정한다(아래에서 설명됨). 또한, 프로세서(270)는 행렬 인덱스 부분 및 랭크 값 부분을 포함하는 역방향 링크 메시지를 공식화할 수 있다(formulate).
역방향 링크 메시지는 통신 링크 및/또는 수신되는 데이터 스트림에 관한 여러 타입들의 정보를 포함할 수 있다. 이어서, 역방향 링크 메시지는 데이터 소스(236)로부터 다수의 데이터 스트림들을 위한 트래픽 데이터를 또한 수신하는 TX 데이터 프로세서(238)에 의해 처리되고, 변조기(280)에 의해 변조되고, 전송기들(254a 내지 254r)에 의해서 컨디셔닝되며, 전송기 시스템(210)으로 다시 전송될 수 있다.
기지국(210)에서는, 수신기 시스템(250)으로부터의 변조된 신호들이 안테나들(224)에 의해서 수신되고, 수신기들(222)에 의해서 컨디셔닝되고, 복조기(240)에 의해서 복조되며, RX 데이터 프로세서(242)에 의해서 처리됨으로써, 수신기 시스템(250)에 의해 전송된 역방향 링크 메시지를 추출할 수 있다. 이어서, 프로세서(230)는 빔포밍 가중치들을 결정하기 위해 어떤 사전코딩 행렬을 사용할지를 결정하고, 이어서 추출된 메시지를 처리한다.
거의 모든 무선 통신 시스템 전송기들은 신호가 방송전파(airwave)를 통해 전송되기 이전에 그 신호를 업샘플링한다. 예컨대, 10MHz 디지털 입력 신호는 예컨대 160MHz의 원하는 레이트로 도달하기 위해 시간-도메인 인터폴레이션 필터를 통해 업샘플링될 수 있다. 그러므로, 이러한 시스템의 업샘플러는 통상적으로 전송 대역폭에 매칭될 것이다. 이로 인해서, 만약 예컨대 OFDM 배치에서 전송 대역폭이 증가된다면, 업샘플러 레이트도 또한 증가될 수 있고, 이는 시스템의 비용을 증가시킨다. 이러한 문제에 대한 훌륭한 해결책을 제공하는 방법들 및 시스템들이 여기서 설명된다.
대부분의 무선 시스템들에서는, 신호 파형이 업샘플링되기 이전에 그 신호 파형의 시간-도메인으로의 IFFT 변환이 존재한다. 그러나, 만약 IFFT 엔진이 충분히 높은 주파수로 클럭킹된다면, 그 IFFT 엔진은 업샘플러로서 동작할 수 있다는 것이 주시된다. 즉, 예컨대, 160MHz의 IFFT 엔진을 사용함으로써, IFFT 엔진은 160MHz의 전송 대역폭 신호로 도달하도록 입력 신호에 대해 업샘플링을 수행할 수 있다. 만약 전송 대역폭이 160MHz라면, IFFT를 업샘플러로 사용함으로써, 독립적인 업샘플러에 대한 필요성이 제거될 수 있다. 이러한 및 다른 향상점들이 아래의 설명에서 명백해질 것이다.
도 3a는 본 발명의 다른 양상에 따라 예시적인 전송 시스템(300)의 블록도를 나타낸다. 전송 시스템(300)은 액세스 포인트(AP)에 존재하는 것과 같이 전송 시스템(300)에서 이용될 수 있다. 대안적으로나 혹은 추가적으로, 전송 시스템(300)은 액세스 단말기(AT)에 존재하는 것과 같이 수신기 시스템(250)에서 이용될 수 있다.
특히, 전송 시스템(300)은 주파수-도메인 변조기 블록(302), 제로 패드(zero pad) 모듈(304), 역 고속 푸리에 변환(IFFT)(306), 사후-IFFT 처리 모듈(308), 디지털-아날로그 변환기(DAC)(310), 아날로그 프론트-엔드(312), 및 안테나(314)를 포함한다. 주파수-도메인 변조기 블록(302)은 제 1 샘플링 레이트(fS1)를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호(S1(f))를 입력 데이터로부터 생성한다. 이 경우에, 제 1 샘플링 레이트는 기저대역 신호 대역폭이다. 변조기 블록(302)은 변조된 신호(S1(f))를 생성하기 위해서 임의의 수의 주파수-도메인 변조들(예컨대, OFDM, OFDMA 등)을 이용할 수 있다. 입력 데이터는 코딩되고, 인터리빙되고, 신호 성상도들(constellations)로 변환되며, 다른 또는 추가적인 처리가 적용될 수 있다는 점을 알아야 한다.
제로 패드 모듈(304)은 최종 변조된 신호(S2(f))가 IFFT(306)의 크기와 실질적으로 동일한 블록 크기를 갖도록 하기 위해서 변조된 신호(S1(f))에 하나 이상의 제로들을 추가한다. IFFT(306)는 DAC(310)의 샘플링 레이트(fDAC)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트(즉, IFFT 대역폭)를 사용함으로써 주파수-도메인 변조된 신호(S2(f))를 시간-도메인 변조된 신호(S3(t))로 변환한다. 사후-IFFT 처리 모듈(308)은 시간-도메인 변조된 신호(S3(t))에 대해 규정된 처리(예컨대, 자동 이득 제어(AGC), 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)를 수행함으로써, 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))를 생성한다. DAC(310)는 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환함으로써, 최종 아날로그 신호(S5(t))를 생성한다. 아날로그 프론트-엔드(312)는 또한 아날로그 신호(S5(t))를 필터링하고 상향변환함으로써, 안테나(314)를 통해 무선 매체로 전송하기 위한 RF 신호(S6(t))를 생성한다.
이러한 실시예의 예로서, fS1 주파수-도메인 변조된 신호(S1(f))의 제 1 샘플링 레이트는 10MHz일 수 있고, DAC(310)의 샘플링 레이트(fDAC)와 실질적으로 동일한 IFFT 샘플링 레이트 또는 대역폭은 160MHz일 수 있다. IFFT(306)의 크기는 아래의 수학식을 사용하여 결정될 수 있다:
Figure pct00001
수학식 (1)
IFFT(306)의 톤-이격거리가 10KHz라고 가정하면, 수학식 (1)에 따라, IFFT 크기는 16,384이다.
도 3b는 본 발명의 다른 양상에 따라 다른 예시적인 전송 시스템(320)의 블록도를 나타낸다. 이전 실시예에서와 같이, 전송 시스템(320)은 액세스 포인트(AP)에 존재하는 것과 같이 전송 시스템(210)에서 이용될 수 있다. 대안적으로나 혹은 추가적으로, 전송 시스템(320)은 액세스 단말기(AT)에 존재하는 것과 같이 수신기 시스템(250)에서 이용될 수 있다.
특히, 전송 시스템(320)은 주파수-도메인 변조기 블록(322), IFFT(324), 제로 패드 모듈(326), IFFT(328), 사후-IFFT 처리 모듈(330), DAC(332), 아날로그 프론트-엔드(334), 및 안테나(336)를 포함한다. 시간-도메인 변조기 블록(322)은 제 1 샘플링 레이트(fS1)를 갖는 시간-도메인 변조된 신호(S1(t))를 입력 데이터로부터 생성한다. 변조기 블록(332)은 변조된 신호(S1(t))를 생성하기 위해서 임의의 수의 시간-도메인 변조들(예컨대, CDMA, SC-FDM, TDM 등)을 이용할 수 있다. 입력 데이터는 코딩되고, 인터리빙되고, 신호 성상도들(constellations)로 변환되며, 다른 또는 추가적인 처리가 적용될 수 있다는 점을 알아야 한다.
FFT(324)는 제 1 샘플링 레이트(fS1)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트(예컨대, FFT 대역폭)를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호(S2(f))로 시간-도메인 변조된 신호(S1(t))를 변환한다. 제로 패드 모듈(326)은 최종 변조된 신호(S3(f))가 IFFT(328)의 크기와 실질적으로 동일한 블록 크기를 갖도록 하기 위해서 변조된 신호(S2(f))에 하나 이상의 제로들을 추가한다. IFFT(328)는 DAC(332)의 샘플링 레이트(fDAC)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트(예컨대, IFFT 대역폭)에 의해 주파수-도메인 변조된 신호(S3(f))를 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))로 변환한다. 사후-IFFT 처리 모듈(330)은 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)를 수행함으로써, 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S5(t))를 생성한다. DAC(332)는 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S5(t))를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환함으로써, 최종 아날로그 신호(S6(t))를 생성한다. 아날로그 프론트-엔드(334)는 또한 아날로그 신호(S6(t))를 필터링하고 상향변환함으로써, 안테나(336)를 통해 무선 매체로 전송하기 위한 RF 신호(S7(t))를 생성한다.
도 3c는 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 제로 패드 모듈의 동작을 도시한 개략도를 나타낸다. 여기서 설명된 실시예들에서, 제로 패드 모듈은 하나 이상의 제로들(그러나, 일반적으로는 다수의 제로들)을 상응하는 주파수-도메인 변조된 신호(S(f))의 블록에 추가한다. 추가되는 제로들의 양은 변조된 신호 블록의 최종 크기가 상응하는 IFFT와 실질적으로 동일한 크기가 되도록 정해진다. 이러한 예들에서는, 도시된 바와 같이, 제로들의 절반은 블록의 한쪽 크기 상에 추가되고, 다른 절반은 블록들의 반대쪽 크기에 추가된다.
도 4a는 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 전송 시스템(400)의 블록도를 나타낸다. 이전 실시예에서와 같이, 전송 시스템(400)은 액세스 포인트(AP)에 존재하는 것과 같이 전송 시스템(210)에서 이용될 수 있다. 대안적으로나 혹은 추가적으로, 전송 시스템(400)은 액세스 단말기(AT)에 존재하는 것과 같이 수신기 시스템(250)에서 이용될 수 있다.
특히, 전송 시스템(400)은 주파수-도메인 변조기 블록(402), IFFT(324), 제로 패드 모듈(404), IFFT(406), 사후-IFFT 처리 모듈(408), 전송기(Tx) 시간-도메인 인터폴레이터/업샘플러(410), DAC(412), 아날로그 프론트-엔드(414), 및 안테나(416)를 포함한다. 주파수-도메인 변조기 블록(402)은 제 1 샘플링 레이트(fS1)를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호(S1(f))를 입력 데이터로부터 생성한다. 실시예(300)에서와 같이, 변조기 블록(302)은 변조된 신호(S1(f))를 생성하기 위해서 임의의 수의 시간-도메인 변조들(예컨대, OFDM, OFDMA 등)을 이용할 수 있다. 입력 데이터는 코딩되고, 인터리빙되고, 신호 성상도들(constellations)로 변환되며, 다른 또는 추가적인 처리가 적용될 수 있다는 점을 알아야 한다.
제로 패드 모듈(404)은 최종 변조된 신호(S2(f))가 IFFT(406)의 크기와 실질적으로 동일한 크기의 블록 크기를 갖도록 하기 위해서 변조된 신호(S1(f))에 하나 이상의 제로들을 추가한다. IFFT(406)는 제 1 샘플링 레이트(fS1)보다는 크고 DAC(412)의 샘플링 레이트(fDAC)보다는 작은 제 2 샘플링 레이트(fS2)(예컨대, IFFT 대역폭)를 사용함으로써 주파수-도메인 변조된 신호(S2(f))를 시간-도메인 변조된 신호(S3(t))로 변환한다. 사후-IFFT 처리 모듈(408)은 시간-도메인 변조된 신호(S3(t))에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)를 수행함으로써, 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))를 생성한다. 시간-도메인 인터폴레이터/업샘플러(410)는 최종 변조된 신호(S5(t))가 DAC(412)의 샘플링 레이트(fDAC)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트를 갖도록 하기 위해서 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))를 업샘플링한다. DAC(412)는 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S6(t))를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환함으로써, 최종 아날로그 신호(S6(t))를 생성한다. 아날로그 프론트-엔드(414)는 또한 아날로그 신호(S6(t))를 필터링하고 상향변환함으로써, 안테나(416)를 통해 무선 매체로 전송하기 위한 RF 신호(S7(t))를 생성한다.
이러한 실시예의 예로서, 주파수-도메인 변조된 신호(S1(f))의 제 1 샘플링 레이트(fS1)는 10MHz일 수 있고, 제 2 샘플링 레이트(fS2) 또는 IFFT 대역폭은 40MHz일 수 있으며, DAC(412)의 샘플링 레이트(fDAC)는 160MHz일 수 있다. IFFT(406)의 크기는 아래의 수학식을 사용하여 결정될 수 있다:
Figure pct00002
수학식 (2)
IFFT(406)의 톤-이격거리가 10KHz라고 가정하면, 수학식 (2)에 따라, IFFT 크기는 4096이다.
도 4b는 본 발명의 다른 양상에 따른 다른 예시적인 전송 시스템(420)의 블록도를 나타낸다. 이전 실시예에서와 같이, 전송 시스템(420)은 액세스 포인트(AP)에 존재하는 것과 같이 전송 시스템(210)에서 이용될 수 있다. 대안적으로나 혹은 추가적으로, 전송 시스템(420)은 액세스 단말기(AT)에 존재하는 것과 같이 수신기 시스템(250)에서 이용될 수 있다.
특히, 전송 시스템(420)은 시간-도메인 변조기 블록(422), FFT(424), 제로 패드 모듈(426), IFFT(428), 사후-IFFT 처리 모듈(430), Tx 시간-도메인 인터폴레이터/업샘플러(432), DAC(434), 아날로그 프론트-엔드(436), 및 안테나(438)를 포함한다. 시간-도메인 변조기 블록(422)은 제 1 샘플링 레이트(fS1)를 갖는 시간-도메인 변조된 신호(S1(t))를 입력 데이터로부터 생성한다. 변조기 블록(422)은 변조된 신호(S1(t))를 생성하기 위해서 임의의 수의 시간-도메인 변조들(예컨대, CDMA, SC-FDM, TDM 등)을 이용할 수 있다. 입력 데이터는 코딩되고, 인터리빙되고, 신호 성상도들(constellations)로 변환되며, 다른 또는 추가적인 처리가 적용될 수 있다는 점을 알아야 한다.
FFT(424)는 제 1 샘플링 레이트(fS1)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트(예컨대, FFT 대역폭)를 사용함으로써 시간-도메인 변조된 신호(S1(t))를 주파수-도메인 변조된 신호(S2(f))로 변환한다. 제로 패드 모듈(426)은 최종 변조된 신호(S3(f))가 IFFT(428)의 크기와 실질적으로 동일한 크기의 블록 크기를 갖도록 하기 위해서 변조된 신호(S2(f))에 하나 이상의 제로들을 추가한다. IFFT(428)는 제 1 샘플링 레이트(fS1)보다는 크고 DAC(424)의 샘플링 레이트(fDAC)보다는 작은 제 2 샘플링 레이트(fS2)(예컨대, IFFT 대역폭)를 사용함으로써 주파수-도메인 변조된 신호(S3(f))를 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))로 변환한다. 사후-IFFT 처리 모듈(430)은 시간-도메인 변조된 신호(S4(t))에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)를 수행함으로써, 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S5(t))를 생성한다. 시간-도메인 인터폴레이터/업샘플러(432)는 최종 변조된 신호(S6(t))가 DAC(434)의 샘플링 레이트(fDAC)와 실질적으로 동일한 샘플링 레이트를 갖도록 하기 위해서 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S5(t))를 업샘플링한다. DAC(434)는 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호(S6(t))를 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환함으로써, 최종 아날로그 신호(S7(t))를 생성한다. 아날로그 프론트-엔드(436)는 또한 아날로그 신호(S7(t))를 필터링하고 상향변환함으로써, 안테나(438)를 통해 무선 매체로 전송하기 위한 RF 신호(S8(t))를 생성한다.
도 5a는 본 발명의 다른 양상에 따른 RF 신호를 전송하는 예시적인 방법(500)에 대한 흐름도를 나타낸다. 방법(500)은 주파수-도메인 변조기를 포함하는 실시예들(300 및 400)의 동작들을 요약한다. 방법(500)은 컴퓨터-유형 시스템 상에서 동작하는 소프트웨어나 코드, 전용 하드웨어, 또는 이들이 임의의 결합을 사용하여 구현될 수 있다.
방법(500)에 따르면, 예컨대 OFDM 또는 OFDMA 변조기에 의해서 제 1 샘플링 레이트를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호가 생성된다(블록 502). 이어서, 주파수-도메인 변조된 신호의 블록은 그 크기가 IFFT 크기와 실질적으로 동일하게 되도록 하기 위해서 예컨대 제로들을 패딩하여 크기가 다시 정해진다(블록 504). 이어서, 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트를 갖는 시간-도메인 변조된 신호를 생성하기 위해서 그 크기가 다시 정해진 주파수-도메인 변조된 신호에 대해 IFFT가 수행된다(블록 506). 제 1 실시예에서는, 여기서 더 설명되는 바와 같이, 제 2 샘플링 레이트가 DAC의 제 3 샘플링과 실질적으로 동일하다. 제 2 실시예에서는, 제 2 샘플링 레이트가 DAC의 제 3 샘플링 레이트보다 작다.
이어서, 시간-도메인 변조된 신호에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)가 수행된다(블록 508). 이어서, 제 2 실시예의 경우에, 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호는 제 2 샘플링 레이트로부터 제 3 샘플링 레이트로 업샘플링된다(블록 510). 이어서, 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호는 예컨대 제 3 샘플링 레이트로 동작하는 DAC를 사용하여 디지털로부터 아날로그로 변환된다(블록 512). 이어서, 아날로그 시간-도메인 변조된 신호는 필터링 및 상향변환되어 RF 신호를 생성한다(블록 514). 이어서, 그 RF 신호는 하나 이상의 원격 통신 장치들을 위한 무선 매체로 전송된다(블록 516).
도 5b는 본 발명의 다른 양상에 따른 RF 신호를 전송하는 다른 예시적인 방법(550)에 대한 흐름도를 나타낸다. 방법(550)은 시간-도메인 변조기를 포함하는 실시예들(320 및 420)의 동작들을 요약한다. 방법(550)은 컴퓨터-유형 시스템 상에서 동작하는 소프트웨어 또는 코드, 전용 하드웨어, 또는 이들의 임의의 결합을 사용하여 구현될 수 있다.
방법(550)에 따르면, 예컨대 CDMA, SC-FDM 또는 TDM 변조기에 의해서 제 1 샘플링 레이트를 갖는 제 1 시간-도메인 변조된 신호가 생성된다(블록 552). 이어서, 제 1 시간-도메인 변조된 신호는 예컨대 제 1 샘플링 레이트로 동작하는 FFT에 의해 주파수-도메인 변조된 신호로 변환된다(블록 554). 이어서, 주파수-도메인 변조된 신호의 블록은 그 크기가 IFFT 크기와 실질적으로 동일하도록 하기 위해서 예컨대 제로들을 패딩함으로써 크기가 다시 정해진다(블록 556). 이어서, 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트를 갖는 제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하기 위해서 그 크기가 다시 정해진 주파수-도메인 변조된 신호에 대해 IFFT가 수행된다(블록 558). 제 1 실시예에서, 제 2 샘플링 레이트는 여기서 더 설명되는 바와 같이, DAC의 제 3 샘플링 레이트와 실질적으로 동일하다. 제 2 실시예에서, 제 2 샘플링 레이트는 DAC의 제 3 샘플링 레이트보다 작다.
이어서, 제 2 시간-도메인 변조된 신호에 대해 규정된 처리(예컨대, AGC, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 오버래핑 및 추가 등)가 수행된다(블록 560). 이어서, 제 2 실시예의 경우에, 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호는 제 2 샘플링 레이트로부터 제 3 샘플링 레이트로 업샘플링된다(블록 562). 이어서, 그 처리된 시간-도메인 변조된 신호는 예컨대 제 3 샘플링 레이트로 동작하는 DAC를 사용하여 디지털로부터 아날로그로 변환된다(블록 564). 이어서, 아날로그 시간-도메인 변조된 신호는 필터링되고 상향변환됨으로써 RF 신호를 생성한다(블록 566). 이어서, RF 신호는 하나 이상의 원격 통신 장치들을 위한 무선 매체로 전송된다(블록 568).
설명된 처리들에서 단계들의 특정 순서나 계층은 예시적인 해결방법의 예인 점을 알게 된다. 설계 선호도들에 따라, 처리들에서 단계들의 특정 순서나 계층은 본 발명의 범위 내에 존재하면서 재배열될 수 있다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하며, 제공되는 그 특정 순서나 계층으로 제한되는 것을 의미하지는 않는다.
당업자들은 정보 및 신호들이 여러 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 기술 및 기법 사용하여 표현될 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 위의 설명 전체에 걸쳐 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압, 전류, 전자기파, 자기 필드들 또는 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 에너지 상태들의 변화들, 또는 이들의 임의의 결합으로 표현될 수 있다.
당업자들은 여기서 설명된 실시예들과 관련하여 설명되는 여러 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로서 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호교환성을 명확히 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들이 일반적으로 그들의 기능적 관점에서 기술되었다. 이러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 대해 부가된 특정 애플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다. 당업자들은 설명된 기능들을 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식으로 구현할 수 있지만, 이러한 구현 결정들이 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 해석되지는 않아야 한다.
여기서 설명된 실시예들과 관련하여 설명되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램어블 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 논리, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계되는 이들의 임의의 결합을 통해 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서 일 수 있지만, 대안적으로는, 이러한 프로세서는 임의의 통상적인 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 결합과 같은 컴퓨팅 장치의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로 프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.
여기서 설명된 실시예들과 관련하여 설명되어진 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 이들의 결합에서 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 제거가능 디스크, CD-ROM, 또는 해당분야에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 존재할 수 있다. 예시적인 저장매체는 프로세서와 결합되고, 따라서 그 프로세서는 저장매체로부터 정보를 판독하고 그 저장매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장매체는 ASIC내에 존재할 수 있다. ASIC 는 사용자 단말기 내에 존재할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기에 이산 컴포넌트로서 존재할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 만약 소프트웨어로 구현된다면, 상기 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 또는 이들을 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체들은 컴퓨터 저장 매체 및 일 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하기 위한 임의의 매체를 포함하는 통신 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수 있다. 일예일뿐 비제한적으로, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 명령 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 전달 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 연결 수단이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 불릴 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의 내에 포함된다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD(digital versatile disc), 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc은 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 이러한 것들의 결합들 역시 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
설명된 실시예들에 대한 앞선 설명은 어떤 당업자라도 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공되었다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변경들은 당업자들에게 쉽게 명백할 것이며, 여기서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기서 제시된 실시예들로 한정되도록 의도되지 않고, 여기서 설명된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범위로 제공될 것이다.

Claims (45)

  1. 무선 주파수(RF) 신호를 전송하기 위한 장치로서,
    제 1 샘플링 레이트(sampling rate)를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하도록 적응된 주파수-도메인 변조기;
    상기 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트로 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 시간-도메인 변조된 신호로 변환하도록 적응된 역 고속 푸리에 변환(IFFT); 및
    상기 시간-도메인 변조된 신호를 제 3 샘플링 레이트로 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환하도록 적응된 디지털-아날로그 변환기(DAC)를 포함하고,
    상기 RF 신호는 아날로그 시간-도메인 변조된 신호에 기초하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트보다 작은,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 디지털 시간-도메인 변조된 신호를 상기 제 2 샘플링 레이트로부터 상기 제 3 샘플링 레이트로 업샘플링(upsample)하도록 적응된 시간-도메인 업샘플러/인터폴레이터(interpolator)를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 40MHz이며, 상기 제 3 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 주파수-도메인 변조기는 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 변조기 또는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 변조기를 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하도록 적응된 시간-도메인 변조기를 더 포함하고,
    상기 주파수-도메인 변조기는 상기 제 2 시간-도메인 변조된 신호로부터 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하도록 적응되는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 시간-도메인 변조기는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 변조기, 단일 반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM) 변조기, 또는 시분할 다중화(TDM) 변조기를 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 IFFT에 의해 생성되는 상기 시간-도메인 변조된 신호의 규정된(specified) 처리과정을 수행하도록 적응된 사후(post)-IFFT 처리 모듈을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 규정된 처리과정은 상기 시간-도메인 변조된 신호에 대한 자동 이득 제어, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 및 오버래핑 및 추가 중 하나 이상을 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  12. 제 1항에 있어서, 최종 블록의 크기가 상기 IFFT의 크기와 실질적으로 동일하도록 하기 위해서 상기 시간-도메인 변조된 신호의 블록에 하나 이상의 제로들을 추가하도록 적응된 제로 패드(pad) 모듈을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 DAC의 출력으로부터 상기 RF 신호를 생성하도록 적응된 아날로그 프론트-엔드를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 RF 신호를 무선 매체로 전송하도록 적응된 안테나를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  15. 무선 주파수(RF) 신호를 전송하는 방법으로서,
    제 1 샘플링 레이트를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하는 단계;
    상기 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트로 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 시간-도메인 변조된 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 시간-도메인 변조된 신호를 제 3 샘플링 레이트로 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환하는 단계를 포함하고,
    상기 RF 신호는 아날로그 시간-도메인 변조된 신호에 기초하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  17. 제 15항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트보다 작은,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  19. 제 15항에 있어서, 디지털 시간-도메인 변조된 신호를 상기 제 2 샘플링 레이트로부터 상기 제 3 샘플링 레이트로 업샘플링하는 단계를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 40MHz이며, 상기 제 3 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하는 단계는 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 변조 또는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 변조를 수행하는 단계를 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  22. 제 15항에 있어서,
    제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 2 시간-도메인 변조된 신호로부터 상기 주파수-도메인 변조된 신호가 생성되는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하는 단계는 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 변조, 단일 반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM) 변조, 또는 시분할 다중화(TDM) 변조를 수행하는 단계를 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  24. 제 15항에 있어서, 상기 시간-도메인 변조된 신호의 규정된 처리과정을 수행하는 단계를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 규정된 처리과정은 상기 시간-도메인 변조된 신호에 대한 자동 이득 제어, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가, 및 오버래핑 및 추가 중 하나 이상을 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  26. 제 15항에 있어서, 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 상기 시간-도메인 변조된 신호로 변환하기 이전에 상기 주파수-도메인 변조된 신호의 블록의 크기를 다시 정하는 단계를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  27. 제 15항에 있어서, 상기 아날로그 시간-도메인 변조된 신호를 상기 RF 신호로 상향변환하는 단계를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  28. 제 15항에 있어서, 상기 RF 신호를 무선 매체로 전송하는 단계를 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 방법.
  29. 무선 주파수(RF) 신호를 전송하기 위한 장치로서,
    제 1 샘플링 레이트를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하기 위한 수단;
    상기 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트로 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 시간-도메인 변조된 신호로 변환하기 위한 수단; 및
    상기 시간-도메인 변조된 신호를 제 3 샘플링 레이트로 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 RF 신호는 아날로그 시간-도메인 변조된 신호에 기초하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  32. 제 29항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트보다 작은,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  33. 제 32항에 있어서, 디지털 시간-도메인 변조된 신호를 상기 제 2 샘플링 레이트로부터 상기 제 3 샘플링 레이트로 업샘플링하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 제 1 샘플링 레이트는 대략 10MHz이고, 상기 제 2 샘플링 레이트는 대략 40MHz이며, 상기 제 3 샘플링 레이트는 대략 160MHz인,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  35. 제 29항에 있어서, 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하기 위한 수단은 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 변조 또는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 변조를 수행하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  36. 제 29항에 있어서,
    제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하기 위한 수단을 더 포함하며,
    상기 제 2 시간-도메인 변조된 신호로부터 상기 주파수-도메인 변조된 신호가 생성되는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  37. 제 36항에 있어서, 상기 제 2 시간-도메인 변조된 신호를 생성하기 위한 수단은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 변조를 수행하기 위한 수단, 단일 반송파 주파수 분할 다중화(SC-FDM) 변조를 수행하기 위한 수단, 또는 시분할 다중화(TDM) 변조를 수행하기 위한 수단을 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  38. 제 29항에 있어서, 상기 시간-도메인 변조된 신호의 규정된 처리과정을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 규정된 처리과정을 수행하기 위한 수단은 상기 시간-도메인 변조된 신호에 대해 자동 이득 제어를 수행하기 위한 수단, 사이클릭 프리픽스 및 윈도우 추가를 수행하기 위한 수단, 및 오버래핑 및 추가를 수행하기 위한 수단 중 하나 이상을 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  40. 제 29항에 있어서, 최종 블록의 크기가 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 상기 시간-도메인 변조된 신호로 변환하기 위한 수단과 실질적으로 동일한 크기이도록 하기 위해서 상기 주파수-도메인 변조된 신호의 블록에 하나 이상의 제로들을 추가하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  41. 제 29항에 있어서, 상기 RF 신호를 생성하기 위해서 상기 아날로그 시간-도메인 변조된 신호를 상향변환하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  42. 제 29항에 있어서, 상기 RF 신호를 무선 매체로 전송하기 위한 수단을 더 포함하는,
    무선 주파수(RF) 신호 전송 장치.
  43. 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 판독가능 물건으로서, 상기 컴퓨터-판독가능 매체는,
    컴퓨터로 하여금 제 1 샘플링 레이트를 갖는 주파수-도메인 변조된 신호를 생성하도록 하기 위한 코드;
    컴퓨터로 하여금 상기 제 1 샘플링 레이트보다 큰 제 2 샘플링 레이트로 상기 주파수-도메인 변조된 신호를 시간-도메인 변조된 신호로 변환하도록 하기 위한 코드; 및
    컴퓨터로 하여금 상기 시간-도메인 변조된 신호를 제 3 샘플링 레이트로 디지털 도메인으로부터 아날로그 도메인으로 변환하도록 하기 위한 코드를 포함하는,
    컴퓨터 판독가능 물건.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트와 실질적으로 동일한,
    컴퓨터-판독가능 매체.
  45. 제 43항에 있어서, 상기 제 2 샘플링 레이트는 상기 제 3 샘플링 레이트보다 작은,
    컴퓨터-판독가능 매체.
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