KR20110076316A - Ofdm transmitter and receiver for spectrum efficiency - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmitter and a receiver and a method thereof are provided to increase the efficiency of a frequency spectrum by reducing the number of a pilot. CONSTITUTION: A virtual data modulator(130) modulates virtual data. A modulation order increasing unit(140) increases the modulation order of the virtual data modulated by a virtual data modulator. A first channel estimator supposes the CFR(Channel Frequency Response) of the receiving symbol allocated to a pilot sub carrier. A second channel estimator calculates the CFR of the receiving symbol allocated to a virtual data sub carrier. A symbol repeater(160) outputs virtual data to the assignment unit of the sub carrier at least over twice.

Description

스펙트럼 효율을 위한 OFDM 송수신 장치 및 방법{OFDM transmitter and receiver for spectrum efficiency}OPDM transmitter and receiver for spectrum efficiency

본 발명은 OFDM 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 가능한 한 파일럿의 개수를 최대한 줄여 주파수 스펙트럼에 대한 효율을 증대시키고, BER(Bit Error Rate) 또는 FER(Frame Error Rate) 성능을 파일럿을 줄이기 전과 유사하게 유지할 수 있도록 하는 OFDM 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an OFDM transceiver and method, and in particular, to increase the efficiency of the frequency spectrum by reducing the number of pilots as much as possible, and similar to before reducing the bit error rate (BER) or frame error rate (FER) performance The present invention relates to an OFDM transceiver and method for maintaining the same.

최근 DTV(Digital Television), 인터넷, 데이터 등의 서비스를 제공하는 OFDM 기반의 방송시스템에 대한 규격이 개발되고 있다(참고문헌 [1] ETSI EN 302 755 V1.2.0c (2008.7), Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2). [2] ESTI TR 102 831 V0.9.2 (2008.9), Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2) [3] 서정욱, 김현식, 전원기, 백종호, 김동구, “ASO 시대를 위한 차세대 지상파 TV 표준 DVB-T2 기술 소개”, 한국통신학회지 제25권 제8호, pp. 55~61, 2008년 7월.).Recently, standards for OFDM-based broadcasting systems that provide services such as DTV (Digital Television), Internet, and data are being developed (Ref. [1] ETSI EN 302 755 V1.2.0c (2008.7), Digital Video Broadcasting ( DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2). [2] ESTI TR 102 831 V0.9.2 (2008.9), Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2) [3] Seo Jung-wook, Kim Hyun-sik, Jeon Ki-ki, Baek Jong-ho, Kim Dong-gu, “Introduction of Next-Generation Terrestrial TV Standard DVB-T2 Technology for the ASO Era,” Journal of the Korean Institute of Communication Sciences, Vol. 25, No. 8, pp. 55 ~ 61, July 2008.).

이러한 방송시스템은 많은 데이터를 송신해야 하기 때문에, 최대한 불필요한 오버헤드(overhead)를 줄이는 것이 주파수 스펙트럼 효율 측면에서 유리하다. 파일럿(pilot)은 수신기에서 시간 및 주파수 동기 또는 무선채널 추정 등에 사용되는 중요한 오버헤드이며, 충분한 성능을 보장하기 위해서는 적절한 수의 파일럿이 요구된다(참고문헌 [4] IEEE Std. 802.16-2004, ``IEEE standard for local and metropolitan area networks - Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems,'' Oct. 2004. [5] B. W. Song, Y. F. Guan, W. J. Zhang, ``An efficient training sequences strategy for channel estimation in OFDM systems with transmit diversity,'' Journal of Zhejiang Univ. SCI, pp. 613-618, 2005. [6] D. Shen, Z. Diao, K. K. Wong, V. O. K. Li, ``Analysis of pilot-assisted channel estimators for OFDM systems with transmit diversity,''IEEE Trans. Broadcasting, vol. 52, no. 2, June 2006.).Since such a broadcasting system must transmit a lot of data, it is advantageous in terms of frequency spectrum efficiency to reduce unnecessary overhead as much as possible. Pilot is an important overhead used for time and frequency synchronization or radio channel estimation in receivers, and an adequate number of pilots is required to ensure sufficient performance (Ref. [4] IEEE Std. 802.16-2004, ` `` IEEE standard for local and metropolitan area networks-Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems, '' Oct. 2004. [5] BW Song, YF Guan, WJ Zhang, `` An efficient training sequences strategy for channel estimation in OFDM systems with transmit diversity, '' Journal of Zhejiang Univ. SCI, pp. 613-618, 2005. [6] D. Shen, Z. Diao, KK Wong, VOK Li, `` Analysis of pilot-assisted channel estimators for OFDM systems with transmit diversity, '' IEEE Trans.Broadcasting, vol. 52, no.2, June 2006.).

이러한 파일럿은 파일럿 부반송파에 할당된다. 또한 인접 주파수 대역을 사용하는 시스템에 대한 간섭을 줄이고 성형 필터(pulse shaping filter)의 요구조건을 완화하기 위해 널(null 또는 zero)이 가상 반송파에 할당된다. 끝으로 실제 데이터들이 데이터 부반송파에 할당된다. 한편, 가상 반송파는 가상 부반송파라고도 한다.This pilot is assigned to a pilot subcarrier. In addition, nulls or zeros are assigned to the virtual carriers to reduce interference to systems using adjacent frequency bands and to mitigate the requirements of pulse shaping filters. Finally, actual data is allocated to the data subcarriers. The virtual carrier is also referred to as a virtual subcarrier.

도 1은 휴대이동방송용 OFDM 기반 시스템의 일반적인 부반송파 할당기법을 나타낸다. 1 shows a general subcarrier allocation technique for an OFDM-based system for portable mobile broadcasting.

도 1에 도시한 바와 같이, 기저대역에서 DC(Direct Current)를 중심으로 데 이터 부반송파, 파일럿 부반송파, 가상 반송파가 할당된다. 특히 파일럿 부반송파는 Df 간격으로 배치된다. 데이터 부반송파와 파일럿 부반송파를 유효 부반송파라고 부른다.As shown in FIG. 1, data subcarriers, pilot subcarriers, and virtual carriers are allocated around a direct current (DC) in a baseband. In particular, the pilot subcarriers are arranged at D f intervals. The data subcarrier and the pilot subcarrier are called effective subcarriers.

이상으로, 종래 OFDM 기반의 방송시스템에 따르면, 파일럿으로 인하여 주파수 스펙트럼 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.As described above, according to the conventional OFDM-based broadcasting system, there is a problem that the frequency spectrum efficiency is lowered due to the pilot.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가능한 한 파일럿의 개수를 최대한 줄여 주파수 스펙트럼에 대한 효율을 증대시킬 수 있는 OFDM 송신 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide an OFDM transmission apparatus and method capable of increasing the efficiency of the frequency spectrum by reducing the number of pilots as much as possible.

또한, 파일럿 부반송파가 줄어들더라도 BER(Bit Error Rate) 또는 FER(Frame Error Rate) 성능이 우수하게 나올 수 있도록 한 OFDM 수신 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an OFDM receiver and a method for achieving excellent bit error rate (BER) or frame error rate (FER) performance even when a pilot subcarrier is reduced.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 OFDM 송신 장치는 가상 데이터를 변조하는 가상 데이터 변조기; 상기 가상 데이터 변조기에 의해 변조된 가상 데이터의 변조 차수를 증가시키는 변조 차수 증가기; 상기 변조 차수 증가기에 의해 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 부반송파 할당기로 적어도 2번 이상 반복 출력하는 심볼 반복기; 및 가상 반송파와 유효 부반송파로 구성된 전체 부반송파 중 상기 유효 부반송파에 상기 심볼 반복기로부터 입력되는 가상 데이터를 할당하는 상기 부반송파 할당기를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the OFDM transmission apparatus of the present invention comprises a virtual data modulator for modulating virtual data; A modulation order increaser for increasing a modulation order of virtual data modulated by the virtual data modulator; A symbol repeater for repeatedly outputting virtual data whose modulation order is increased by the modulation order increaser to a subcarrier allocator at least two times; And the subcarrier allocator for allocating virtual data input from the symbol repeater to the effective subcarriers among all subcarriers including a virtual carrier and an effective subcarrier.

또한, 본 발명의 OFDM 송신 장치는 상기 변조 차수 증가기에 의해 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 성좌도 회전(constellation rotation)하는 성좌도 회전기를 더 포함할 수 있다. 그렇게 되면, 상기 심볼 반복기는 상기 성좌도 회전기에 의해 성좌도 회전된 가상 데이터를 상기 부반송파 할당기로 적어도 2번 이상 출력하 는 것임을 특징으로 한다.The OFDM transmission apparatus of the present invention may further include a constellation rotator configured to constellation rotate virtual data whose modulation order is increased by the modulation order increaser. In this case, the symbol repeater is characterized in that for outputting at least two or more times the virtual data rotated in the constellation by the constellation rotation to the subcarrier allocator.

본 발명의 OFDM 송신 방법은 가상 데이터를 변조하는 단계; 상기 변조된 가상 데이터의 변조 차수를 증가시키는 단계; 상기 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 성좌도 회전(constellation rotation)시키는 단계; 및 가상 반송파와 유효 부반송파로 구성된 전체 부반송파 중 상기 유효 부반송파에 상기 성좌도 회전된 가상 데이터를 적어도 2회 이상 할당하는 단계를 포함하여 이루어진다.The OFDM transmission method of the present invention comprises the steps of: modulating virtual data; Increasing a modulation order of the modulated virtual data; Constellation rotation of the virtual data having increased modulation order; And allocating at least two times the constellation rotated virtual data to the effective subcarrier among all subcarriers including the virtual carrier and the effective subcarrier.

본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신 장치는 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 제 1 채널 추정기; 상기 제 1 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 2 채널 추정기; 상기 제 2 채널 추정기가 추정한 CFR 또는 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 가상 데이터 복조기; 상기 복조기가 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 3 채널 추정기; 상기 제 1 및 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 4 채널 추정기; 상기 제 1, 3 및 4 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 상기 제 5 채널 추정기; 및 상기 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터를 복조하는 데이터 복조기를 포함하여 이루어진다.An OFDM receiver according to an embodiment of the present invention includes a first channel estimator for estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol allocated to a pilot subcarrier; A second channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a virtual data subcarrier using the CFR estimated by the first channel estimator; A virtual data demodulator for demodulating virtual data using the CFR estimated by the second channel estimator or the CFR estimated by the fifth channel estimator; A third channel estimator for estimating a CFR of a received symbol assigned to a virtual data subcarrier using the demodulated virtual data; A fourth channel estimator for estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated by the first and third channel estimators; A fifth channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a data subcarrier and a virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated by the first, third and fourth channel estimators; And a data demodulator for demodulating data using the CFR estimated by the fifth channel estimator.

본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 수신 장치는 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 제 1 채널 추정기; 상기 제 1 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 2 채널 추정기; 상기 제 2 채널 추정기가 추정한 CFR 또는 제 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 가상 데이터 복조기; 상기 복조기가 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 상기 제 3 채널 추정기; 상기 제 1 및 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 4 채널 추정기; 상기 제 1, 3 및 4 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 5 채널 추정기; 및 상기 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터를 복조하는 데이터 복조기를 포함하여 이루어진다.An OFDM receiver according to another embodiment of the present invention includes a first channel estimator for estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol assigned to a pilot subcarrier; A second channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a virtual data subcarrier using the CFR estimated by the first channel estimator; A virtual data demodulator for demodulating virtual data using the CFR estimated by the second channel estimator or the CFR estimated by the third channel estimator; The third channel estimator for estimating a CFR of a received symbol assigned to a virtual data subcarrier using the demodulated virtual data; A fourth channel estimator for estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated by the first and third channel estimators; A fifth channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a data subcarrier and a virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated by the first, third and fourth channel estimators; And a data demodulator for demodulating data using the CFR estimated by the fifth channel estimator.

본 발명의 OFDM 수신 방법은 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 (a) 단계; 상기 (a) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (b) 단계; 상기 (b) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 (c) 단계; 상기 (c) 단계에서 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (d) 단계; 상기 (a) 및 (d) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (e) 단계; 상기 (a), (d) 및 (e) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (f) 단계; 및 상기 (f) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 데이터와 가상 데이터를 복조하는 (g) 단계를 포함하여 이루어진다.The OFDM reception method of the present invention comprises the steps of: (a) estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol assigned to a pilot subcarrier; (B) estimating the CFR of the received symbol assigned to the virtual data subcarrier using the CFR estimated in the step (a); (C) demodulating virtual data using the CFR estimated in step (b); (D) estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual data subcarrier using the virtual data demodulated in step (c); (E) estimating the CFR of the received symbol assigned to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated in steps (a) and (d); Estimating the CFR of the received symbol allocated to the data subcarrier and the virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated in steps (a), (d) and (e); And (g) demodulating data and virtual data using the CFR estimated in step (f).

본 발명의 OFDM 송수신 장치 및 방법에 따르면, 파일럿의 개수를 줄일 수 있게 됨에 따라 주파수 스펙트럼에 대한 효율을 증대시킬 수 있게 되고, 줄어든 파일럿 부반송파로 인한 수신기에서의 BER 또는 FER 성능 저하를 막을 수 있게 된다.According to the OFDM transmission and reception apparatus and method of the present invention, as the number of pilots can be reduced, the efficiency of the frequency spectrum can be increased, and the degradation of BER or FER performance in a receiver due to a reduced pilot subcarrier can be prevented. .

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 OFDM 송수신 장치 및 방법에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the OFDM transceiver and method according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 송신 장치의 구조와 부반송파 할당기법을 나타낸다.2 and 3 illustrate a structure and a subcarrier allocation scheme of an OFDM based transmitting apparatus for portable mobile broadcasting according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 OFDM 송신 장치는 데이터 변조기(110), 파일럿 변조기(120), 가상 데이터 변조기(130), 변조차수 증가기(140), 성좌도 회전기(150), 심볼 반복기(160), 부반송파 할당기(170), OFDM 변조기(180) 및 프런트 앤드(190)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2, the OFDM transmission apparatus according to the present invention includes a data modulator 110, a pilot modulator 120, a virtual data modulator 130, a modulation order increaser 140, a constellation diagram rotater 150, and a symbol. The repeater 160, the subcarrier allocator 170, the OFDM modulator 180, and the front end 190 may be formed.

데이터 변조기(110)는 데이터를 예컨대, QPSK, M-ary, QAM 등의 변조 심볼(modulated symbol)로 변환한다.The data modulator 110 converts the data into modulated symbols such as QPSK, M-ary, QAM, and the like.

파일럿 변조기(120)는 파일럿을 예컨대, QPSK, M-ary, QAM 등의 변조 심볼(modulated symbol)로 변환한다.The pilot modulator 120 converts the pilot into a modulated symbol, for example, QPSK, M-ary, QAM, or the like.

가상 데이터 변조기(130) 또한, 가상 데이터를 예컨대, QPSK, M-ary, QAM 등의 변조 심볼(modulated symbol)로 변환한다. 여기서, 가상 데이터는 도 3에 도시한 바와 같이, 파일럿 부반송파 사이에 Df간격으로 배치된 가상 데이터 부반송파에 할당되는 데이터를 말한다.The virtual data modulator 130 also converts the virtual data into modulated symbols such as, for example, QPSK, M-ary, and QAM. Here, the virtual data refers to data allocated to the virtual data subcarriers arranged at D f intervals between the pilot subcarriers as shown in FIG. 3.

변조 차수 증가기(140)는 가상 데이터 변조기(130)에 의해 변조된 가상 데이터의 변조 차수를 증가시킨다. 예컨대, 변조 심볼이 QPSK라고 한다면, 변조차수 증가기(140)는 2 개의 QPSK 변조 심볼을 모아 변조 차수가 증가된 1 개의 16QAM 심볼을 생성한다. 이러한 변환 과정을 도 3-(1)에 나타내었다.The modulation order increaser 140 increases the modulation order of the virtual data modulated by the virtual data modulator 130. For example, if the modulation symbol is QPSK, the modulation order increaser 140 collects two QPSK modulation symbols to generate one 16QAM symbol having an increased modulation order. This conversion process is shown in Fig. 3- (1).

성좌도 회전기(150)는 변조 차수 증가기(140)에 의해 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 성좌도 회전(constellation rotation)시킨다. 이러한 성좌도 회전 과정의 일 예를 도 3-(2)에 나타내었다. 이러한 성좌도 회전 심볼은 주파수 선택성이 심한 페이딩 채널 등에서 우수한 성능을 나타낸다(참고문헌 (참고문헌 [1] ETSI EN 302 755 V1.2.0c (2008.7), Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2). [2] ESTI TR 102 831 V0.9.2 (2008.9), Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2) [3] 서정욱, 김현식, 전원기, 백종호, 김동구, “ASO 시대를 위한 차세대 지상파 TV 표준 DVB-T2 기술 소개”, 한국통신학회지 제25권 제8호, pp. 55~61, 2008년 7월.).The constellation rotator 150 rotates the constellation rotation of the virtual data whose modulation order is increased by the modulation order increaser 140. An example of such a constellation rotation process is shown in Figure 3- (2). These constellation rotation symbols show good performance in fading channels with high frequency selectivity (Ref. [1] ETSI EN 302 755 V1.2.0c (2008.7), Digital Video Broadcasting (DVB); Frame structure channel coding and modulation). for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2). [2] ESTI TR 102 831 V0.9.2 (2008.9), Digital Video Broadcasting (DVB); Implementation guidelines for a second generation digital broadcasting system (DVB-T2) [3 ] Jung-Wook Suh, Kim Hyun-sik, Jeon Ki-ki, Baek Jong-ho, Kim Dong-gu, “Introduction of DVB-T2 Technology for Next Generation Terrestrial TV Standards for the ASO Era”, Journal of the Korean Institute of Communication Sciences, Vol. 25, No. 8, pp. 55 ~ 61, July 2008.].

심볼 반복기(160)는 성좌도 회전기(150)에 의해 성좌도 회전된 가상 데이터를 부반송파 할당기(170)로 2 번 또는 그 이상 반복하여 출력한다.The symbol repeater 160 repeatedly outputs virtual data rotated by the constellation rotation machine 150 to the subcarrier allocator 170 two or more times.

부반송파 할당기(170)는, 입력되는 데이터, 파일럿 및 가상 데이터를 해당 부반송파에 할당한다. 특히, 부반송파 할당기(170)는 심볼 반복기(160)로부터 입력되는 성좌도 회전 심볼(가상 데이터)을 가상 데이터 부반송파에 반복하여 할당한다. 이러한 가상 데이터 부반송파 할당 과정의 일 예를 도 3-(3)에 나타내었다. 또한, 이러한 심볼 반복은 우수한 수신 성능을 제공한다(참고 문헌 [7] IEEE Std. 802.16-2004, ''IEEE standard for local and metropolitan area networks - Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems,'' Oct. 2004.).The subcarrier allocator 170 allocates input data, pilot and virtual data to the corresponding subcarrier. In particular, the subcarrier allocator 170 repeatedly assigns constellation rotation symbols (virtual data) input from the symbol repeater 160 to the virtual data subcarriers. An example of such a virtual data subcarrier allocation process is illustrated in FIG. 3- (3). In addition, such symbol repetition provides excellent reception performance (Refer to [7] IEEE Std. 802.16-2004, `` IEEE standard for local and metropolitan area networks-Part 16: Air interface for fixed broadband wireless access systems, '' Oct. 2004.).

OFDM 변조기(180)는 부반송파 할당기(170)로부터 입력되는 OFDM 심볼을 시간 영역으로 변환하여 출력한다. 이러한 OFDM 변조기(180)는, 입력되는 OFDM 심볼을 역방향 고속 퓨리에 변환하여 출력하는 IFFT와, 입력되는 OFDM 심볼에 보호구간(Guard interval)을 삽입하여 출력하는 보호구간 삽입부를 포함하여 이루어진다.The OFDM modulator 180 converts an OFDM symbol input from the subcarrier allocator 170 into a time domain and outputs the converted OFDM symbol. The OFDM modulator 180 includes an IFFT for converting an input OFDM symbol into a fast fast Fourier transform and outputs a guard interval insertion unit for inserting and outputting a guard interval to the input OFDM symbol.

프런트 앤드(190)는, 입력되는 OFDM 심볼을 아날로그 신호로 변환한 후 무선 송신한다.The front end 190 converts an input OFDM symbol into an analog signal and wirelessly transmits the converted signal.

이상으로, 본 발명의 OFDM 송신 장치에 따르면 파일럿의 개수를 줄일 수 있 게 됨에 따라 주파수 스펙트럼에 대한 효율을 증대시킬 수 있게 된다. 그러나, 여기서 주의할 것은 파일럿 부반송파의 간격이 가상 데이터 부반송파에 의해 멀어졌다는 것이다. 즉, 파일럿 부반송파의 간격이 멀어짐으로써 파일럿 부반송파의 개수가 줄어드는 대신, 가상 데이터 부반송파를 더 사용할 수 있게 되어 전체적인 주파수 효율이 증가된다. 그러나, 줄어든 파일럿 부반송파로 인해 수신기에서의 채널 추정 성능이 나빠져서 BER 또는 FER 성능이 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위한 수신 기법이 필요하다.As described above, according to the OFDM transmission apparatus of the present invention, as the number of pilots can be reduced, efficiency for the frequency spectrum can be increased. Note, however, that the spacing of pilot subcarriers has been separated by the virtual data subcarriers. That is, instead of reducing the number of pilot subcarriers by increasing the distance between pilot subcarriers, the virtual data subcarriers can be further used, thereby increasing the overall frequency efficiency. However, the reduced pilot subcarrier causes the channel estimation performance of the receiver to be degraded, resulting in a decrease in BER or FER performance. Therefore, there is a need for a reception technique to solve this problem.

도 4 및 도 5는 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 수신 장치의 구조와 동작 과정을 나타낸다.4 and 5 illustrate a structure and an operation process of an OFDM based receiving apparatus for portable mobile broadcasting according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 OFDM 수신 장치는 프런트 앤드(210), OFDM 복조기(220), 부반송파 분배기(230), LS(Least Squares) 채널 추정기(240), LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error) 보간기(interpolator)(250), 결합 복조기(260), DD(Decision-Directed) 채널 추정기(270), LMMSE 예측기(280), DFT(Discrete Fourier Transform) 기반 채널 추정기(290) 및 복조기(295)를 포함하여 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 4, the OFDM receiver according to the present invention includes a front end 210, an OFDM demodulator 220, a subcarrier divider 230, a LS (Least Squares) channel estimator 240, and a LMMSE (Linear Minimum Mean). Square Error interpolator 250, combined demodulator 260, decision-directed channel estimator 270, LMMSE predictor 280, discrete fourier transform based channel estimator 290 and demodulator 295.

프런트 앤드(210)는 안테나를 통해 수신된 전자파 신호를 증폭하고 디지털 데이터로 변환한다.The front end 210 amplifies and converts an electromagnetic wave signal received through the antenna into digital data.

OFDM 복조기(220)는 프런트 앤드(210)로부터 입력되는 OFDM 심볼을 주파수 영역으로 변환하여 출력한다. 이러한 OFDM 복조기(220)는, 입력되는 OFDM 심볼에서 보호구간(Guard interval)을 제거하는 보호구간 제거부와, 입력되는 OFDM 심볼을 고속 퓨리에 변환하여 출력하는 FFT를 포함하여 이루어진다.The OFDM demodulator 220 converts an OFDM symbol input from the front end 210 into a frequency domain and outputs the converted frequency symbol. The OFDM demodulator 220 includes a guard interval removal unit for removing a guard interval from an input OFDM symbol, and an FFT for fast Fourier transforming and outputting the input OFDM symbol.

부반송파 분배기(230)는 OFDM 복조기(220)로부터 입력되는 OFDM 심볼을 데이터, 파일럿 및 가상 데이터로 구분하여 출력한다.The subcarrier divider 230 divides the OFDM symbols input from the OFDM demodulator 220 into data, pilot, and virtual data and outputs them.

LS 채널 추정기(240)는 제 1 채널 추정기로서, 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정한다. 추정 방식은 수학식 1과 같다.The LS channel estimator 240 is a first channel estimator and estimates a channel frequency response (CFR) of a received symbol allocated to a pilot subcarrier. The estimation method is shown in Equation 1.

Figure 112009081287515-PAT00001
Figure 112009081287515-PAT00001

여기서,

Figure 112009081287515-PAT00002
은 파일럿 부반송파 인덱스,
Figure 112009081287515-PAT00003
는 파일럿 개수,
Figure 112009081287515-PAT00004
는 주파수 영역에서의 k번째 수신심볼,
Figure 112009081287515-PAT00005
k번째 파일럿,
Figure 112009081287515-PAT00006
k번째 추정된 CFR을 나타낸다. 이러한 과정의 일 예를 도 5-(1)에 나타내었다.here,
Figure 112009081287515-PAT00002
Is the pilot subcarrier index,
Figure 112009081287515-PAT00003
Is the number of pilots,
Figure 112009081287515-PAT00004
Is the kth received symbol in the frequency domain,
Figure 112009081287515-PAT00005
Kth pilot,
Figure 112009081287515-PAT00006
Denotes the k th estimated CFR. An example of such a process is shown in Figure 5- (1).

LMMSE 보간기(250)는 제 2 채널 추정기로서, 제 1 채널 추정기 즉, LS 채널 추정기(240)가 추정한 CFR과 LMMSE 필터 계수를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정한다. 추정 방식은 수학식 2와 같다.The LMMSE interpolator 250 is a second channel estimator. The LMMSE interpolator 250 estimates the CFR of the received symbol allocated to the virtual data subcarrier using the CFR estimated by the first channel estimator, that is, the LS channel estimator 240, and the LMMSE filter coefficients. . The estimation method is shown in Equation 2.

Figure 112009081287515-PAT00007
Figure 112009081287515-PAT00007

여기서,

Figure 112009081287515-PAT00008
은 가상 데이터 부반송파 인덱스,
Figure 112009081287515-PAT00009
는 가상 데이터 개수를 나타낸다. 또한 LMMSE 필터계수
Figure 112009081287515-PAT00010
은 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.here,
Figure 112009081287515-PAT00008
Is the virtual data subcarrier index,
Figure 112009081287515-PAT00009
Represents the number of virtual data. LMMSE filter coefficients
Figure 112009081287515-PAT00010
Can be expressed as in Equation 3.

Figure 112009081287515-PAT00011
Figure 112009081287515-PAT00011

여기서, here,

Figure 112009081287515-PAT00012
는 이상적인 CFR과 추정된 CFR의 상호 상관행렬,
Figure 112009081287515-PAT00013
는 추정된 CFR의 자기 상관행렬,
Figure 112009081287515-PAT00014
는 역행렬 연산,
Figure 112009081287515-PAT00015
은 행렬의 m번째 행, n번째 열에 해당하는 원소를 나타낸다.
Figure 112009081287515-PAT00012
Is the cross-correlation matrix of the ideal and estimated CFRs,
Figure 112009081287515-PAT00013
Is the autocorrelation matrix of the estimated CFR,
Figure 112009081287515-PAT00014
Is an inverse matrix operation,
Figure 112009081287515-PAT00015
Denotes an element corresponding to the m th row and the n th column of the matrix.

결합 복조기(260)는 가상 데이터 복조기로서, 제 2 채널 추정기 즉, LMMSE 보간기(250)가 추정한 CFR을 이용하여 2 개 또는 그 이상의 동일한 가상 데이터를 결합하여 복조한다. 이렇게 가상 데이터를 결합하여 복조하는 과정은 수학식 4, 5와 같다.The combined demodulator 260 is a virtual data demodulator that combines and demodulates two or more pieces of the same virtual data using the CFR estimated by the second channel estimator, that is, the LMMSE interpolator 250. The process of combining and demodulating the virtual data is as shown in Equations 4 and 5.

Figure 112009081287515-PAT00016
Figure 112009081287515-PAT00016

Figure 112009081287515-PAT00017
Figure 112009081287515-PAT00017

여기서,

Figure 112009081287515-PAT00018
Figure 112009081287515-PAT00019
와 관련된 동일한 가상 데이터를 갖는 부반송파 인덱스,
Figure 112009081287515-PAT00020
은 동일한 가상 데이터 개수,
Figure 112009081287515-PAT00021
은 결합계수로써 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.here,
Figure 112009081287515-PAT00018
silver
Figure 112009081287515-PAT00019
Subcarrier index with the same virtual data associated with,
Figure 112009081287515-PAT00020
Is the same number of virtual data,
Figure 112009081287515-PAT00021
May be expressed as Equation 6 as a coupling coefficient.

Figure 112009081287515-PAT00022
Figure 112009081287515-PAT00022

여기서, here,

Figure 112009081287515-PAT00023
는 복소공액(complex conjugation)을 나타낸다. 또한
Figure 112009081287515-PAT00024
는 복조기를 나타내는데, 성좌도 회전기, 변조차수 증가기, 가상 데이터 변조기에 대한 복조기 또는 데이터 변조기에 대한 복조기로 사용될 수 있다.
Figure 112009081287515-PAT00023
Denotes complex conjugation. Also
Figure 112009081287515-PAT00024
Denotes a demodulator, which may be used as a demodulator for a constellation rotator, a modulation order increaser, a virtual data modulator, or a demodulator for a data modulator.

DD 채널 추정기(270)는 제 3 채널 추정기로서, 결합 복조기(260)가 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정한다. 추정 방식은 수학식 7과 같다.The DD channel estimator 270 is a third channel estimator. The DD channel estimator 270 estimates the CFR of the received symbol assigned to the virtual data subcarrier using the virtual data demodulated by the combined demodulator 260. The estimation method is shown in equation (7).

Figure 112009081287515-PAT00025
Figure 112009081287515-PAT00025

LMMSE 예측기(280)는 제 4 채널 추정기로서, 제 1 및 제 3 채널 추정기 즉, LS 채널 추정기(240) 및 DD 채널 추정기(270)가 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파(도 5-(5) 참조)에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정한다. 추정 방식은 수학식 8과 같다.The LMMSE predictor 280 is a fourth channel estimator and uses a CFR estimated by the first and third channel estimators, that is, the LS channel estimator 240 and the DD channel estimator 270 (FIG. 5- (5). Estimate the CFR of the received symbol assigned to The estimation method is shown in Equation 8.

Figure 112009081287515-PAT00026
Figure 112009081287515-PAT00026

여기서,

Figure 112009081287515-PAT00027
은 가상 파일럿 부반송파 인덱스,
Figure 112009081287515-PAT00028
는 가상 파일럿 개수를 나타낸다.here,
Figure 112009081287515-PAT00027
Is the virtual pilot subcarrier index,
Figure 112009081287515-PAT00028
Represents the virtual pilot number.

DFT 기반 채널 추정기(290)는 제 5 채널 추정기로서, 제 1, 3 및 4 채널 추정기 즉, LS 채널 추정기(240), DD 채널 추정기(270) 및 LMMSE 예측기(280)가 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정한다. 추정 방식은 수학식 9와 같다.The DFT-based channel estimator 290 is a fifth channel estimator, which uses the CFR estimated by the first, third and fourth channel estimators, that is, the LS channel estimator 240, the DD channel estimator 270, and the LMMSE predictor 280. The CFR of the received symbol allocated to the data subcarrier and the virtual data subcarrier, respectively, is estimated. The estimation method is shown in Equation (9).

Figure 112009081287515-PAT00029
Figure 112009081287515-PAT00029

여기서,

Figure 112009081287515-PAT00030
은 데이터 부반송파와 가상 데이터 부반송파 위치에서의 CFR로 이루어진 추정된 채널벡터이고,
Figure 112009081287515-PAT00031
Figure 112009081287515-PAT00032
이다.here,
Figure 112009081287515-PAT00030
Is an estimated channel vector consisting of the CFR at the data subcarrier and the virtual data subcarrier location,
Figure 112009081287515-PAT00031
silver
Figure 112009081287515-PAT00032
to be.

또한,

Figure 112009081287515-PAT00033
Figure 112009081287515-PAT00034
DFT(Discrete Fourier Transform) 행렬(
Figure 112009081287515-PAT00035
는 데이터 개수,
Figure 112009081287515-PAT00036
는 CIR(Channel Impulse Response)의 샘플링 단위 길이)이고,
Figure 112009081287515-PAT00037
Figure 112009081287515-PAT00038
DFT 행렬이다.Also,
Figure 112009081287515-PAT00033
Is
Figure 112009081287515-PAT00034
Discrete Fourier Transform (DFT) matrix (
Figure 112009081287515-PAT00035
Is the data count,
Figure 112009081287515-PAT00036
Is the sampling unit length of the channel impulse response (CIR),
Figure 112009081287515-PAT00037
Is
Figure 112009081287515-PAT00038
DFT matrix.

또한,

Figure 112009081287515-PAT00039
은 복소공액 전치(Hermitian transpose)이고,
Figure 112009081287515-PAT00040
은 수학식 1로부터 얻은 추정된 CFR, 수학식 7로부터 얻은 추정된 CFR, 수학식 8로부터 얻은 추정된 CFR로 구성된 채널벡터를 나타낸다.Also,
Figure 112009081287515-PAT00039
Is a Hermitian transpose,
Figure 112009081287515-PAT00040
Denotes a channel vector composed of an estimated CFR obtained from Equation 1, an estimated CFR obtained from Equation 7, and an estimated CFR obtained from Equation 8.

한편, 결합 복조기(260)는 제 5 채널 추정기 즉, DFT 기반 채널 추정기(290)가 추정한, 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조한다. 복조 과정은 수학식 4, 5와 같다.Meanwhile, the combined demodulator 260 demodulates the virtual data using the CFR of the received symbol allocated to the virtual data subcarrier estimated by the fifth channel estimator, that is, the DFT-based channel estimator 290. The demodulation process is shown in equations (4) and (5).

복조기(295)는 데이터 복조기로서, DFT 기반 채널 추정기(290)가 추정한, 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 이용하여 데이터를 복조한다. 복조 과정은 수학식 5와 같다.The demodulator 295 is a data demodulator. The demodulator 295 demodulates data using the CFR of the received symbol allocated to the data subcarrier estimated by the DFT-based channel estimator 290. The demodulation process is shown in equation (5).

이상으로, 본 발명의 OFDM 수신 장치에 따르면, 줄어든 파일럿 부반송파로 인한 수신기에서의 BER 또는 FER 성능 저하를 막을 수 있게 된다.As described above, according to the OFDM receiver of the present invention, it is possible to prevent the BER or FER performance degradation in the receiver due to the reduced pilot subcarrier.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 송신 장치의 구조를 나타내고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 수신 장치의 구조를 나타낸다.FIG. 6 shows a structure of an OFDM-based transmitting device for portable mobile broadcasting according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows an architecture of an OFDM-based receiving apparatus for portable mobile broadcasting according to another embodiment of the present invention.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 OFDM 송신 장치에는 성좌도 회전기가 포함되지 않을 수도 있다.As shown in FIG. 6, the constellation rotating machine may not be included in the OFDM transmission apparatus of the present invention.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 결합 복조기는 제 3 채널 추정기 즉, DD 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7, the combined demodulator may demodulate the virtual data using the CFR estimated by the third channel estimator, that is, the DD channel estimator.

이상으로, 본 발명의 OFDM 송수신 장치 및 방법은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.As described above, the OFDM transmission and reception apparatus and method of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and implementations can be made within the range permitted by the technical idea of the present invention.

또한, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 및 중계기(Relay) 기술에 본 발명이 응용될 수 있다.In addition, the present invention can be applied to multiple input multiple output (MIMO) and relay (Relay) technology.

도 1은 휴대이동방송용 OFDM 기반 시스템의 일반적인 부반송파 할당기법을 나타낸다.1 shows a general subcarrier allocation technique for an OFDM-based system for portable mobile broadcasting.

도 2 및 도 3은 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 송신 장치의 구조와 부반송파 할당기법을 나타낸다.2 and 3 illustrate a structure and a subcarrier allocation scheme of an OFDM based transmitting apparatus for portable mobile broadcasting according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 4 및 도 5는 각각, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 수신 장치의 구조와 동작 과정을 나타낸다.4 and 5 illustrate a structure and an operation process of an OFDM based receiving apparatus for portable mobile broadcasting according to an embodiment of the present invention, respectively.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 송신 장치의 구조를 나타낸다.6 shows a structure of an OFDM based transmitting apparatus for portable mobile broadcasting according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대이동방송용 OFDM 기반 수신 장치의 구조를 나타낸다.7 shows a structure of an OFDM-based receiving device for portable mobile broadcasting according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

110: 데이터 변조기 120: 파일럿 변조기110: data modulator 120: pilot modulator

130: 가상 데이터 변조기 140: 변조차수 증가기130: virtual data modulator 140: modulation order increaser

150: 성좌도 회전기 160: 심볼 반복기150: constellation rotation machine 160: symbol repeater

170: 부반송파 할당기 180: OFDM 변조기170: subcarrier allocator 180: OFDM modulator

190: 프런트 앤드190: front end

210: 프런트 앤드 220: OFDM 복조기210: front end 220: OFDM demodulator

230: 부반송파 분배기 240: LS 채널 추정기230: subcarrier divider 240: LS channel estimator

250: LMMSE 보간기 260: 결합 복조기250: LMMSE interpolator 260: coupled demodulator

270: DD 채널 추정기 280: LMMSE 예측기270: DD channel estimator 280: LMMSE predictor

290: DFT 기반 채널 추정기 295: 복조기290: DFT based channel estimator 295: demodulator

Claims (6)

가상 데이터를 변조하는 가상 데이터 변조기;A virtual data modulator for modulating the virtual data; 상기 가상 데이터 변조기에 의해 변조된 가상 데이터의 변조 차수를 증가시키는 변조 차수 증가기;A modulation order increaser for increasing a modulation order of virtual data modulated by the virtual data modulator; 상기 변조 차수 증가기에 의해 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 부반송파 할당기로 적어도 2번 이상 반복 출력하는 심볼 반복기; 및A symbol repeater for repeatedly outputting virtual data whose modulation order is increased by the modulation order increaser to a subcarrier allocator at least two times; And 가상 반송파와 유효 부반송파로 구성된 전체 부반송파 중 상기 유효 부반송파에 상기 심볼 반복기로부터 입력되는 가상 데이터를 할당하는 상기 부반송파 할당기를 포함하는 OFDM 송신 장치.And a subcarrier allocator for allocating virtual data input from the symbol repeater to the effective subcarriers among all subcarriers including a virtual carrier and an effective subcarrier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변조 차수 증가기에 의해 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 성좌도 회전(constellation rotation)하는 성좌도 회전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,And a constellation rotator configured to constellation rotate virtual data of which the modulation order is increased by the modulation order increaser. 상기 심볼 반복기는 상기 성좌도 회전기에 의해 성좌도 회전된 가상 데이터를 상기 부반송파 할당기로 적어도 2번 이상 출력하는 것임을 특징으로 하는 OFDM 송신 장치.And the symbol repeater outputs virtual data rotated by the constellation rotation machine to the subcarrier allocator at least twice. 가상 데이터를 변조하는 단계;Modulating the virtual data; 상기 변조된 가상 데이터의 변조 차수를 증가시키는 단계;Increasing a modulation order of the modulated virtual data; 상기 변조 차수가 증가된 가상 데이터를 성좌도 회전(constellation rotation)시키는 단계; 및Constellation rotation of the virtual data having increased modulation order; And 가상 반송파와 유효 부반송파로 구성된 전체 부반송파 중 상기 유효 부반송파에 상기 성좌도 회전된 가상 데이터를 적어도 2회 이상 할당하는 단계를 포함하는 OFDM 송신 방법.And allocating at least two times the constellation rotated virtual data to the effective subcarrier among all subcarriers including the virtual carrier and the effective subcarrier. 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 제 1 채널 추정기;A first channel estimator for estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol assigned to a pilot subcarrier; 상기 제 1 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 2 채널 추정기;A second channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a virtual data subcarrier using the CFR estimated by the first channel estimator; 상기 제 2 채널 추정기가 추정한 CFR 또는 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 가상 데이터 복조기;A virtual data demodulator for demodulating virtual data using the CFR estimated by the second channel estimator or the CFR estimated by the fifth channel estimator; 상기 복조기가 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 3 채널 추정기;A third channel estimator for estimating a CFR of a received symbol assigned to a virtual data subcarrier using the demodulated virtual data; 상기 제 1 및 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 4 채널 추정기;A fourth channel estimator for estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated by the first and third channel estimators; 상기 제 1, 3 및 4 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 상기 제 5 채널 추정기; 및A fifth channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a data subcarrier and a virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated by the first, third and fourth channel estimators; And 상기 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터를 복조하는 데이터 복조기를 포함하는 OFDM 수신 장치.And a data demodulator for demodulating data using the CFR estimated by the fifth channel estimator. 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 제 1 채널 추정기;A first channel estimator for estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol assigned to a pilot subcarrier; 상기 제 1 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 2 채널 추정기;A second channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a virtual data subcarrier using the CFR estimated by the first channel estimator; 상기 제 2 채널 추정기가 추정한 CFR 또는 제 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 가상 데이터 복조기;A virtual data demodulator for demodulating virtual data using the CFR estimated by the second channel estimator or the CFR estimated by the third channel estimator; 상기 복조기가 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 상기 제 3 채널 추정기;The third channel estimator for estimating a CFR of a received symbol assigned to a virtual data subcarrier using the demodulated virtual data; 상기 제 1 및 3 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 4 채널 추정기;A fourth channel estimator for estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated by the first and third channel estimators; 상기 제 1, 3 및 4 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 제 5 채널 추정기; 및A fifth channel estimator for estimating a CFR of a received symbol allocated to a data subcarrier and a virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated by the first, third and fourth channel estimators; And 상기 제 5 채널 추정기가 추정한 CFR을 이용하여 데이터를 복조하는 데이터 복조기를 포함하는 OFDM 수신 장치.And a data demodulator for demodulating data using the CFR estimated by the fifth channel estimator. 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 채널 주파수 응답(Channel Frequency Response; CFR)을 추정하는 (a) 단계;Estimating a channel frequency response (CFR) of a received symbol assigned to a pilot subcarrier; 상기 (a) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (b) 단계;(B) estimating the CFR of the received symbol assigned to the virtual data subcarrier using the CFR estimated in the step (a); 상기 (b) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 데이터를 복조하는 (c) 단계;(C) demodulating virtual data using the CFR estimated in step (b); 상기 (c) 단계에서 복조한 가상 데이터를 이용하여 가상 데이터 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (d) 단계;(D) estimating the CFR of the received symbol allocated to the virtual data subcarrier using the virtual data demodulated in step (c); 상기 (a) 및 (d) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 가상 파일럿 부반송파에 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (e) 단계;(E) estimating the CFR of the received symbol assigned to the virtual pilot subcarrier using the CFR estimated in steps (a) and (d); 상기 (a), (d) 및 (e) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 데이터 부반송파 및 가상 데이터 부반송파에 각각 할당되어 있는 수신 심볼의 CFR을 추정하는 (f) 단계; 및Estimating the CFR of the received symbol allocated to the data subcarrier and the virtual data subcarrier, respectively, using the CFR estimated in steps (a), (d) and (e); And 상기 (f) 단계에서 추정한 CFR을 이용하여 데이터와 가상 데이터를 복조하는 (g) 단계를 포함하는 OFDM 수신 방법.And (g) demodulating data and virtual data using the CFR estimated in step (f).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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