KR20130046712A

KR20130046712A - Apparatus for transmitting data by using multi-input multi-output and method thereof

Info

Publication number: KR20130046712A
Application number: KR1020110111248A
Authority: KR
Inventors: 이성주; 강승배
Original assignee: 세종대학교산학협력단
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-05-08
Also published as: KR101318609B1

Abstract

PURPOSE: A data transmission device using an MIMO(Multiple-Input and Multiple-Output) antenna and a method thereof are provided to transmit image data by differently selecting each modulation method of transmission antennas according to the number of transmission antennas. CONSTITUTION: A data extraction unit(110) extracts transmission data from an image for transmission. A modulation method determination unit(120) selects each modulation method of the transmission antennas according to the number of the transmission antennas. A mapping unit(130) maps the transmission data on symbol data according to the selected modulation method. A modulation unit(140) modulates the mapped symbol data in each bit of the transmission data. A transmission unit(150) transmits the modulated transmission data to the reception device through each of the transmission antennas. [Reference numerals] (110) Data extraction unit; (120) Modulation method determination unit; (130) Mapping unit; (140) Modulation unit; (150) Transmission unit; (210) Reception unit; (220) Frame parsing unit; (230) Channel estimation unit; (240) Transferring unit; (250) Demapping unit; (260) Demodulation unit

Description

Apparatus for Transmitting Data by Using Multi-Input Multi-Output and Method Thereof}

본 발명은 MIMO 시스템에서의 데이터 전송 방법에 관한 것으로서, 특히 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 다르게 선택하여 영상 데이터를 전송하는 다중입력 다중출력 안테나를 이용한 데이터 전송 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a data transmission method in a MIMO system, and more particularly, to a data transmission apparatus using a multi-input multiple output antenna for transmitting image data by differently selecting a modulation scheme of each transmission antenna according to the number of transmission antennas and a method thereof. It is about.

현재의 이동통신 시스템은 음성 위주의 서비스에서 멀티미디어 콘텐츠를 포함한 데이터 통신으로 중심축이 이동함에 따라 고속 데이터 전송이 요구되고 있다.Current mobile communication systems require high-speed data transmission as the central axis moves from voice-oriented services to data communications including multimedia contents.

특히 데이터 요구량이 많은 순방향 링크에서의 고속 데이터 전송이 중요성을 더하고 있으며, 이에 다수의 송수신 안테나를 이용하여 데이터 전송률을 획기적으로 높일 수 있는 다중 입력 다중 출력(Multi Input Multi Output, MIMO) 기술이 제안되었다.In particular, high-speed data transmission over the forward link with high data demands is important, and a multi-input multi-output (MIMO) technique has been proposed that can dramatically increase the data rate by using multiple transmit / receive antennas. .

MIMO 시스템은 송신기와 수신기에 2개 이상의 안테나를 사용하여 전송 데이터의 속도를 안테나의 수만큼 증가시킬 수 있는 성능을 발휘한다.The MIMO system is capable of increasing the speed of transmission data by the number of antennas by using two or more antennas at the transmitter and the receiver.

기존의 MIMO 시스템은 영상 데이터의 전송을 고려하지 않고 각 안테나별로 동일한 변조 방식을 적용하여 MSB(Most Significant Bit)와 LSB(Least Significant Bit)에게 균등한 오류 환경으로 영상 데이터를 전송하였다.The existing MIMO system transmits the image data in equal error environment to the Most Significant Bit (MSB) and the Least Significant Bit (LSB) by applying the same modulation scheme to each antenna without considering the transmission of the image data.

기존의 MIMO 시스템은 안테나의 개수와 상관없이 안테나에서 전송되는 데이터가 같은 변조 방식을 사용한다. 이러한 이유로 영상 데이터의 경우, MSB와 LSB의 중요도가 다르기 때문에 같은 비트 에러율(Bit Error Rate, BER) 이어도 영상의 품질에서 차이가 나게 된다.Conventional MIMO systems use the same modulation scheme for data transmitted from antennas regardless of the number of antennas. For this reason, in the case of the image data, the importance of the MSB and the LSB is different, so even with the same bit error rate (BER), the image quality is different.

데이터 전송 과정에서는 MSB와 LSB에 해당하는 비트의 오류가 발생할 가능성이 비슷하더라도 MSB에 해당하는 비트에 오류가 발생하는 경우, 영상의 품질 요소인 신호 대 잡음비(Peak Signal-to-Noise Ratio, PSNR)가 크게 악화되는 문제점이 있다.In the data transmission process, if the error of the bits corresponding to the MSB and the LSB is similar, the error occurs in the bits corresponding to the MSB, and the signal signal-to-noise ratio (PSNR), which is a quality factor of the image. There is a problem that is greatly deteriorated.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 다르게 선택하여 영상 데이터를 전송하는 다중입력 다중출력 안테나를 이용한 데이터 전송 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a data transmission apparatus and method using a multi-input multi-output antenna for transmitting image data by differently selecting a modulation scheme of each transmit antenna according to the number of transmit antennas. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 MIMO 시스템에서의 데이터 전송 방법은,A data transmission method in a MIMO system according to a feature of the present invention for achieving the above object,

전송하고자 하는 영상으로부터 전송 데이터를 추출하는 단계; 복수개의 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 선택하는 단계; 및 상기 선택된 변조 방식에 따라 상기 전송 데이터의 비트열의 각 비트별로 변조하여 상기 각각의 송신 안테나를 통해 수신장치로 전송하는 단계를 포함한다.Extracting transmission data from an image to be transmitted; Selecting a modulation scheme of each transmit antenna according to the number of transmit antennas; And modulating each bit of the bit string of the transmission data according to the selected modulation scheme and transmitting the modulated data to the receiving apparatus through the respective transmission antennas.

송신 안테나의 변조 방식을 선택하는 단계는,Selecting the modulation scheme of the transmitting antenna,

상기 송신 안테나의 개수와 상기 전송 데이터의 비트수에 따라 상기 전송 데이터의 상위 비트(Most Significant Bit, MSB)와 하위 비트(Least Significant Bit, LSB)의 변조 방식을 다르게 선택하는 단계를 포함한다.And differently selecting a modulation scheme of a Most Significant Bit (MSB) and a Lower Significant Bit (LSB) of the transmission data according to the number of transmission antennas and the number of bits of the transmission data.

본 발명의 특징에 따른 MIMO 시스템에서의 데이터 전송 장치는,An apparatus for transmitting data in a MIMO system according to an aspect of the present invention,

전송하고자 하는 영상으로부터 전송 데이터를 추출하는 데이터 추출부; 복수의 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 선택하는 변조 방식 결정부; 상기 선택된 변조 방식에 따라 상기 전송 데이터를 심볼 데이터로 매핑하는 맵핑부; 상기 매핑한 심볼 데이터를 상기 전송 데이터의 비트열의 각 비트별로 변조하는 변조부; 및 상기 변조한 전송 데이터를 상기 각각의 송신 안테나를 통해 수신장치로 전송하는 송신부를 포함한다.A data extraction unit for extracting transmission data from an image to be transmitted; A modulation scheme determination unit for selecting a modulation scheme of each transmission antenna according to the number of transmission antennas; A mapping unit for mapping the transmission data to symbol data according to the selected modulation scheme; A modulator for modulating the mapped symbol data for each bit of the bit string of the transmission data; And a transmitter for transmitting the modulated transmission data to the receiving apparatus through the respective transmission antennas.

전송하고자 하는 영상으로부터 전송 데이터를 추출하고, 복수의 송신 안테나로부터 전송되는 데이터 프레임에 채널 추정용 프리앰블을 포함하고, 상기 복수개의 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 선택하고, 상기 선택된 변조 방식에 따라 상기 전송 데이터의 비트열의 각 비트별로 변조하여 전송하는 송신장치; 및 상기 송신장치로부터 수신한 채널 추정용 프리앰블 내의 파일럿 시퀀스를 통해 채널 추정을 수행하고, 상기 채널 추정을 통해 채널 환경에 따른 우선순위가 결정된 송신 안테나 정보를 상기 송신장치로 전송하는 수신장치를 포함한다.Extracting transmission data from an image to be transmitted, including a channel estimation preamble in a data frame transmitted from a plurality of transmission antennas, selecting a modulation scheme of each transmission antenna according to the number of the plurality of transmission antennas, and A transmitter for modulating and transmitting each bit of the bit string of the transmission data according to a selected modulation scheme; And a receiver configured to perform channel estimation through a pilot sequence in a channel estimation preamble received from the transmitter, and to transmit the transmit antenna information whose priority is determined according to a channel environment through the channel estimation to the transmitter. .

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 송신 안테나의 개수에 따라 각각의 송신 테나의 변조 방식을 다르게 선택하여 영상 데이터의 MSB 오류를 줄일 수 있어 영상 데이터의 성능(PSNR)을 높이는 효과가 있다.According to the above configuration, the present invention can reduce the MSB error of the image data by differently selecting the modulation scheme of each transmission tena according to the number of transmitting antennas, thereby improving the performance (PSNR) of the image data.

본 발명은 각각의 송신 안테나에서 다른 변조 방식을 선택하여 MSB를 전송하게 되면 영상 품질을 최적화하는 효과가 있다.According to the present invention, when the MSB is transmitted by selecting a different modulation scheme in each transmitting antenna, there is an effect of optimizing image quality.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나를 이용한 데이터 전송 장치(송신장치, 수신장치)의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전송 데이터의 상위 비트와 하위 비트를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나를 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 안테나의 개수에 따른 변조 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the configuration of a MIMO antenna system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram briefly illustrating a configuration of a data transmission apparatus (transmitter, receiver) using a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating upper bits and lower bits of transmission data according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a data transmission method using a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a modulation method according to the number of transmit antennas according to an embodiment of the present invention.

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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나를 이용한 데이터 전송 장치(송신장치, 수신장치)의 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.1 is a view showing the configuration of a MIMO antenna system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a simplified view showing the configuration of a data transmission device (transmitter, receiver) using a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention It is a block diagram.

본 발명의 실시예에 따른 데이터 전송 장치는 송신장치(100) 및 수신장치(200)를 포함한다. 송신장치(100)와 수신장치(200)는 복수개의 송신 안테나와 수신 안테나를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 송신한다.The data transmission apparatus according to the embodiment of the present invention includes a transmitter 100 and a receiver 200. The transmitter 100 and the receiver 200 simultaneously transmit different data using a plurality of transmit antennas and receive antennas.

송신장치(100)와 수신장치(200)는 각각 복수개의 안테나를 구비하고 각각의 송신 안테나들은 서로 다른 데이터들을 채널을 통해 동시에 송신한다.The transmitting apparatus 100 and the receiving apparatus 200 each have a plurality of antennas, and each transmitting antenna transmits different data simultaneously through a channel.

이렇게 송신된 신호들은 각 수신 안테나들에서 혼합되어 수신되며 수신장치(200)에서 채널 추정을 통해 혼합된 신호들로부터 송신된 신호들을 분리해낸다.The signals transmitted in this way are mixed and received at each receiving antenna, and the receiver 200 separates the transmitted signals from the mixed signals through channel estimation.

도 1를 참조하면, 설명의 편의를 위해 송신장치(100)와 수신장치(200)의 2개의 안테나를 각각 구비한다. 각각의 송신 안테나와 수신 안테나 간에는 각각 고유의 전송 채널 특성이 존재하며, 송신되는 신호는 이러한 채널 특성에 의해 변화되고, 채널상의 잡음 성분이 부가되어 수신 안테나에 수신된다.Referring to FIG. 1, two antennas of a transmitter 100 and a receiver 200 are provided for convenience of description. There is a unique transmit channel characteristic between each transmit antenna and receive antenna, and the transmitted signal is changed by this channel characteristic, and a noise component on the channel is added to the receive antenna.

송신장치(100)는 데이터 추출부(110), 변조 방식 결정부(120), 맵핑부(130), 변조부(140) 및 송신부(150)를 포함한다.The transmitter 100 includes a data extractor 110, a modulation method determiner 120, a mapping unit 130, a modulator 140, and a transmitter 150.

데이터 추출부(110)는 전송할 영상으로부터 각각의 송신 안테나에 대해 송신되는 전송 데이터를 추출하는데, 영상 데이터로부터 Y값을 추출하여 Y, Cb, Cr 값을 분리한다.The data extractor 110 extracts transmission data transmitted for each transmission antenna from the image to be transmitted, and extracts Y values from the image data to separate Y, Cb, and Cr values.

변조 방식 결정부(120)는 복수의 송신 안테나의 개수와 전송 데이터의 비트수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 선택하고 변조 방식에 따라 전송 데이터의 비트열을 결정한다.The modulation method determination unit 120 selects a modulation method of each transmission antenna according to the number of the plurality of transmission antennas and the number of bits of the transmission data and determines a bit string of the transmission data according to the modulation method.

영상 데이터의 경우, 전송 데이터의 상위 비트(Most Significant Bit, MSB)가 하위 비트(Least Significant Bit, LSB)보다 중요하기 때문에 상위 비트 전송시 오류 성능이 우수한 변조 방식을 적용하는 것이 바람직하다.In the case of video data, since the most significant bit (MSB) of the transmission data is more important than the least significant bit (Least Significant Bit, LSB), it is preferable to apply a modulation scheme having excellent error performance when transmitting the higher bit.

변조 방식 결정부(120)는 송신 안테나의 개수에 따라 전송 데이터의 상위 비트(Most Significant Bit, MSB)와 하위 비트(Least Significant Bit, LSB)의 변조 방식을 다르게 선택할 수 있다. 여기서, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)와 하위 비트(320)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상위 2비트를 상위 비트(310)로, 하위 6비트를 하위 비트(320)로 설정할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 최상위 비트를 상위 비트로, 최하위 비트를 하위 비트 등 다양한 비트 설정 방법이 가능하다.The modulation method determiner 120 may select a modulation method of a higher sign bit (MSB) and a lower bit bit (Least Significant Bit, LSB) of transmission data differently according to the number of transmitting antennas. Here, the upper bits 310 and lower bits 320 of the transmission data 300 may set upper two bits as upper bits 310 and lower six bits as lower bits 320 as shown in FIG. 3. However, the present invention is not limited thereto, and various bit setting methods, such as the most significant bit and the least significant bit, may be performed.

도 3에 도시된 바와 같이, 변조 방식 결정부(120)는 송신 안테나의 개수가 2개이고, 전송 데이터(300)가 8비트(일반적으로 영상 데이터는 8비트로 구성됨)라고 가정하면, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)인 2비트에 QPSK를, 하위 비트(320)인 6비트에 64QAM의 변조 방식을 선택한다.As shown in FIG. 3, the modulation scheme determination unit 120 assumes that the number of transmission antennas is two and the transmission data 300 is 8 bits (generally, image data is composed of 8 bits). QPSK is selected for 2 bits, which is the upper bit 310, and 64QAM is selected for 6 bits, which is the lower bit 320).

변조 방식은 BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM 등이 존재하고, 심벌을 구성하는 비트수는 BPSK 1비트, QPSK 2비트, 16QAM 4비트, 64QAM 6비트로 구성된다.Modulation methods include BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM, and the number of bits constituting the symbol is composed of 1 bit of BPSK, 2 bits of QPSK, 4 bits of 16QAM, and 6 bits of 64QAM.

심벌을 구성하는 비트수가 작아야 데이터 전송시 오류 확률이 낮기 때문에 상위 비트(310)에 변조 방식의 우선순위가 높은 변조 방식(BPSK > QPSK > 16QAM > 64QAM)으로 전송해야 오류 확률이 낮아지게 되는 것이다.Since the probability of error in data transmission is low only when the number of bits constituting the symbol is low, the probability of error is lowered by transmitting a higher priority modulation mode (BPSK> QPSK> 16QAM> 64QAM) to the upper bit 310.

맵핑부(130)는 선택된 변조 방식에 따라 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)와 하위 비트(320)를 심볼 데이터로 매핑한다.The mapping unit 130 maps the upper bits 310 and the lower bits 320 of the transmission data 300 into symbol data according to the selected modulation scheme.

변조부(140)는 매핑한 심볼 데이터를 전송 데이터(300)의 비트열의 각 비트별로 변조한다.The modulator 140 modulates the mapped symbol data for each bit of the bit string of the transmission data 300.

송신부(150)는 변조한 전송 데이터(300)를 서브 캐리어를 이용하여 각각의 송신 안테나를 통해 수신장치(200)로 전송하게 되는데, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)를 채널 환경이 좋은 안테나로, 하위 비트(320)를 채널 환경이 좋지 않은 안테나로 전송한다.The transmitter 150 transmits the modulated transmission data 300 to the receiving apparatus 200 through each transmission antenna by using a subcarrier, and transmits the upper bits 310 of the transmission data 300 in a good channel environment. As an antenna, the lower bit 320 is transmitted to an antenna having a poor channel environment.

이러한 채널 환경에 따른 우선순위의 안테나 정보는 수신장치(200)에서 채널 추정을 통해 결정되어 송신장치(100)로 전달된다.Antenna information of the priority according to the channel environment is determined through channel estimation in the receiving apparatus 200 and transmitted to the transmitting apparatus 100.

수신장치(200)는 수신부(210), 프레임 파싱부(220), 채널 추정부(230), 전송부(240), 디맵핑부(250) 및 복조부(260)를 포함한다. The receiver 200 includes a receiver 210, a frame parser 220, a channel estimator 230, a transmitter 240, a demapping unit 250, and a demodulator 260.

수신부(210)는 송신장치(100)로부터 맵핑된 전송 데이터(300)를 수신하고, 프레임 파싱부(220)는 수신한 전송 데이터(300)가 채널 추정용 프리앰블이 포함되어 있는 데이터인지 아닌지 분석한다.The receiver 210 receives the mapped transmission data 300 from the transmitter 100, and the frame parsing unit 220 analyzes whether the received transmission data 300 includes data including a preamble for channel estimation. .

디맵핑부(250)는 맵핑된 데이터를 원래의 변조 신호로 디맵핑하고 복조부(260)는 디맵핑된 변조 신호를 복조화하여 원본 전송 데이터를 획득한다.The demapping unit 250 demaps the mapped data into the original modulation signal, and the demodulation unit 260 demodulates the demapped modulation signal to obtain original transmission data.

채널 추정부(230)는 채널 추정용 프리앰블이 포함된 데이터인 경우, 채널 추정용 프리앰블 내의 파일럿 시퀀스를 통해 채널 추정을 수행한다. 채널 추정의 구체적인 방법은 공지된 기술로 상세한 설명을 생략한다.If the channel estimator 230 is data including the channel estimation preamble, the channel estimator 230 performs channel estimation through a pilot sequence in the channel estimation preamble. A specific method of channel estimation is well known and will not be described in detail.

채널 추정부(230)는 각각의 송신 안테나의 채널 환경에 따라 우선순위를 결정하고 우선순위가 결정된 송신 안테나 정보를 전송부(240)를 통해 송신장치(100)로 전송한다. 여기서, 우선순위는 채널 환경이 좋은 안테나를 우선순위가 높은 송신 안테나로 채널 환경이 나쁜 안테나를 우선순위가 낮은 송신 안테나로 결정하는 안테나 순위를 나타낸다.The channel estimator 230 determines the priority according to the channel environment of each transmit antenna and transmits the determined transmit antenna information to the transmitter 100 through the transmitter 240. Here, the priority indicates an antenna priority for determining an antenna having a good channel environment as a transmission antenna having a high priority and a antenna having a bad channel environment as a transmission antenna having a low priority.

다음, 도 4를 참조하여 MIMO 안테나를 이용한 데이터 전송 방법을 상세하게 설명한다.Next, a data transmission method using a MIMO antenna will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 MIMO 안테나를 이용한 데이터 전송 방법을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a data transmission method using a MIMO antenna according to an embodiment of the present invention.

도 4를 설명하기 전에 송신장치(100)와 수신장치(200)는 미리 파일럿 신호(Test Vector)를 알고 있다고 가정한다.Before describing FIG. 4, it is assumed that the transmitter 100 and the receiver 200 know the pilot signal Test Vector in advance.

맵핑부(130)는 입력된 데이터를 전송 방식에 따라 심볼 데이터로 매핑한다.The mapping unit 130 maps the input data into symbol data according to a transmission method.

맵핑부(130)는 매핑된 심볼 데이터에 파일럿 시퀀스가 포함된 채널 추정용 프리앰블을 삽입하여 데이터 프레임을 형성한다. 변조부(140)는 형성된 데이터 프레임을 OFDM 방식에 따라 변조하고, 송신부(150)는 서브 캐리어를 이용하여 복수의 송신 안테나를 통해 수신장치(200)로 전송한다(S100).The mapping unit 130 inserts a channel estimation preamble including a pilot sequence into the mapped symbol data to form a data frame. The modulator 140 modulates the formed data frame according to the OFDM scheme, and the transmitter 150 transmits the received data to the receiver 200 through a plurality of transmit antennas using the subcarriers (S100).

프레임 파싱부(220)는 송신장치(100)로부터 수신한 채널 추정용 프리앰블 내의 파일럿 시퀀스를 분석하고 채널 추정부(230)는 파일럿 시퀀스를 이용하여 각각의 송신 안테나로부터 수신한 수신 신호의 채널 추정을 수행한다(S102).The frame parser 220 analyzes the pilot sequence in the channel estimation preamble received from the transmitter 100, and the channel estimator 230 estimates the channel of the received signal received from each transmit antenna using the pilot sequence. It performs (S102).

채널 추정부(230)는 채널 추정을 통해 각각의 송신 안테나의 채널 환경에 따른 우선순위를 결정하고, 우선순위가 결정된 송신 안테나 정보를 생성하여 송신장치(100)로 전송한다(S104). 예를 들면, 송신 안테나가 2(T1, T2)개인 경우, 채널 환경이 좋은 T1이 채널 환경이 나쁜 T2보다 우선순위가 높은 송신 안테나가 된다.The channel estimator 230 determines the priority according to the channel environment of each transmission antenna through channel estimation, generates the transmission antenna information having the priority determined, and transmits the transmission antenna information to the transmission apparatus 100 (S104). For example, if the transmission antennas are 2 (T1, T2), T1 having a good channel environment becomes a transmission antenna having a higher priority than T2 having a bad channel environment.

송신장치(100)는 수신장치(200)로부터 채널 추정을 통해 채널 환경에 따라 우선순위가 결정된 송신 안테나 정보를 수신한다.The transmitter 100 receives transmission antenna information having a priority determined according to a channel environment through channel estimation from the receiver 200.

데이터 추출부(110)는 전송하고자 하는 영상으로부터 전송 데이터(300)를 추출한다(S106). 변조 방식 결정부(120)는 복수의 송신 안테나의 개수와 전송 데이터(300)의 비트수에 따라 각각의 송신 안테나의 변조 방식(BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM)을 선택하고, 변조 방식에 따라 전송 데이터(300)의 비트열을 결정한다(S108).The data extraction unit 110 extracts the transmission data 300 from the image to be transmitted (S106). The modulation scheme determination unit 120 selects modulation schemes (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM) of each transmission antenna according to the number of the plurality of transmission antennas and the number of bits of the transmission data 300, and transmits the transmission scheme according to the modulation scheme. The bit string of the data 300 is determined (S108).

맵핑부(130)는 선택된 변조 방식에 따라 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)와 하위 비트(320)를 심볼 데이터로 매핑한다(S110).The mapping unit 130 maps the upper bit 310 and the lower bit 320 of the transmission data 300 to symbol data according to the selected modulation scheme (S110).

변조부(140)는 매핑한 심볼 데이터를 전송 데이터(300)의 비트열의 각 비트별로 변조한다(S112).The modulator 140 modulates the mapped symbol data for each bit of the bit string of the transmission data 300 (S112).

송신부(150)는 QPSK로 변조된 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)를 우선순위가 높은 T1으로, 64QAM으로 변조된 전송 데이터(300)의 하위 비트(320)를 우선순위가 낮은 T2로 서브 캐리어를 이용하여 수신장치(200)로 전송한다(S114).The transmitter 150 transmits the upper bits 310 of the QPSK-modulated transmission data 300 to T1 having a high priority and the lower bits 320 of the transmission data 300 modulated to 64QAM to T2 having a lower priority. The subcarrier is transmitted to the receiving apparatus 200 (S114).

여기서, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)는 선택된 변조 방식 중 심볼을 구성하는 비트수가 가장 작은 변조 방식으로 변조되고, 수신장치(200)로부터 수신한 송신 안테나 정보 중 우선순위가 가장 높은 송신 안테나(T1)를 통해 수신장치(200)로 전송된다.Here, the upper bits 310 of the transmission data 300 are modulated by the modulation method having the smallest number of bits constituting the symbol among the selected modulation schemes, and the transmission having the highest priority among the transmission antenna information received from the receiver 200. It is transmitted to the receiving device 200 through the antenna (T1).

전송 데이터(300)의 하위 비트(320)는 T1보다 채널 환경이 나쁜, 즉 우선순위가 낮은 송신 안테나(T2)를 통해 수신장치(200)로 전송된다.The lower bit 320 of the transmission data 300 is transmitted to the receiving apparatus 200 through the transmission antenna T2 having a worse channel environment than T1, that is, having a lower priority.

수신장치(200)는 각각의 송신 안테나의 변조 방식을 미리 알고 있으므로 이에 맞게 전송 데이터(300)를 복조화하여 원본 전송 데이터를 획득한다.Since the receiving apparatus 200 knows in advance the modulation scheme of each transmitting antenna, the receiving apparatus 200 demodulates the transmission data 300 accordingly to obtain original transmission data.

다음, 도 5를 참조하여 송신 안테나의 개수에 따른 변조 방법을 상세하게 설명한다.Next, a modulation method according to the number of transmitting antennas will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 안테나의 개수에 따른 변조 방법을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a modulation method according to the number of transmit antennas according to an embodiment of the present invention.

송신 안테나의 개수에 따라 송신 안테나의 변조 방식을 선택하게 된다.The modulation scheme of the transmitting antenna is selected according to the number of transmitting antennas.

도 5의 (a)는 송신 안테나 2개인 경우, 안테나 1의 변조 방식을 심볼을 구성하는 비트수가 2비트인 QPSK, 안테나 2의 변조 방식을 6비트인 64QAM로 선택하게 된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)는 변조 방식의 우선순위가 높은 QPSK로 변조하고 채널 환경이 좋은 안테나 1을 통해 전송되며, 전송 데이터(300)의 하위 비트(320)는 64QAM으로 변조하고 채널 환경이 좋지 않은 안테나 2를 통해 전송하게 되는 것이다.In FIG. 5A, when two transmit antennas are used, the modulation scheme of antenna 1 is selected as QPSK having 2 bits and 64QAM having 6 bits as modulation scheme. As shown in FIG. 3, the upper bits 310 of the transmission data 300 are transmitted through the antenna 1 having a high modulation environment with high priority of the modulation scheme and having a good channel environment, and the lower bits of the transmission data 300. 320 is modulated by 64QAM and transmitted through antenna 2 having a poor channel environment.

도 5의 (b)는 송신 안테나 3개인 경우, 안테나 1의 변조 방식을 1비트인 BPSK, 안테나 2의 변조 방식을 1비트인 BPSK, 안테나 3의 변조 방식을 6비트인 64QAM으로 선택된다.In FIG. 5B, when the three transmit antennas are used, the modulation scheme of antenna 1 is selected as 1 bit BPSK, the modulation scheme of antenna 2 is 1 bit BPSK, and the modulation scheme of antenna 3 is 6 bit 64QAM.

다른 실시예로서, 송신 안테나 3개인 경우, 안테나 1의 변조 방식을 2비트인 QPSK, 안테나 2의 변조 방식을 2비트인 QPSK, 안테나 3의 변조 방식을 4비트인 16QAM으로 선택된다.In another embodiment, when three transmit antennas are selected, the modulation scheme of antenna 1 is 2 bits QPSK, the modulation scheme of antenna 2 is 2 bits QPSK, and the modulation scheme of antenna 3 is 4 bits 16QAM.

여기서, 전송 데이터(300)의 상위 비트(310)는 안테나 1과 안테나 2로 구성할 수도 있고 안테나 1만을 상위 비트(310)로 구성할 수 있는 것으로 다양한 실시예가 가능하다.Here, the upper bits 310 of the transmission data 300 may be configured as the antenna 1 and the antenna 2, and only the antenna 1 may be configured as the upper bits 310.

도 5의 (c)는 송신 안테나 4개인 경우, 안테나 1의 변조 방식을 1비트인 BPSK, 안테나 2의 변조 방식을 1비트인 BPSK, 안테나 3의 변조 방식을 2비트인 QPSK, 안테나 4의 변조 방식을 16QAM으로 선택된다.FIG. 5 (c) shows a case in which four transmission antennas are used, BPSK having a 1-bit modulation scheme for antenna 1, BPSK having a 1-bit modulation scheme for antenna 2, QPSK having a 2-bit modulation scheme for antenna 3, and modulation of antenna 4 The method is selected as 16QAM.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

100: 송신장치
110: 데이터 추출부
120: 변조 방식 결정부
130: 맵핑부
140: 변조부
150: 송신부
200: 수신장치
210: 수신부
220: 프레임 파싱부
230: 채널 추정부
240: 전송부
250: 디맵핑부
260: 복조부
300: 전송 데이터
310: 상위 비트
320: 하위 비트100: transmitter
110: data extraction unit
120: modulation method determination unit
130: mapping unit
140: modulator
150: transmitter
200: receiver
210:
220: frame parser
230: channel estimation unit
240: transmission unit
250: demapping unit
260: demodulator
300: transmission data
310: High Bit
320: lower bits

Claims

Extracting transmission data from an image to be transmitted;
Selecting a modulation scheme of each transmit antenna according to the number of transmit antennas; And
Modulating each bit of the bit string of the transmission data according to the selected modulation scheme and transmitting the modulated signal to a receiver through the respective transmit antennas;
Data transmission method comprising a.

The method of claim 1,
Selecting a modulation scheme of the transmitting antenna,
Differently selecting a modulation method of a Most Significant Bit (MSB) and a Lower Sign Bit (LSB) of the transmission data according to the number of the transmitting antennas and the number of bits of the transmission data.
Data transmission method comprising a.

The method of claim 2,
The step of transmitting to the receiving device,
Receiving, from the receiving apparatus, transmission antenna information having a priority determined according to a channel environment, wherein the transmission antenna information includes a first antenna and a second antenna having a lower priority than the first antenna; And
Transmitting the upper bits to the first antenna and the lower bits to the second antenna
Data transmission method comprising a.

The method of claim 1,
Selecting a modulation scheme of the transmitting antenna,
In case of two transmitting antennas, selecting QPSK as the modulation method of the first antenna and 64QAM as the modulation method of the second antenna.
Data transmission method comprising a.

The method of claim 1,
Selecting a modulation scheme of the transmitting antenna,
In case of three transmitting antennas, the modulation scheme of the first antenna is BPSK, the modulation scheme of the second antenna is BPSK, the modulation scheme of the third antenna is 64QAM, or the modulation scheme of the first antenna is QPSK, and the second Selecting QPSK as the modulation method of the antenna and 16QAM as the modulation method of the third antenna.
Data transmission method comprising a.

The method of claim 1,
Selecting a modulation scheme of the transmitting antenna,
In case of four transmitting antennas, selecting the modulation scheme of the first antenna as BPSK, the modulation scheme of the second antenna as BPSK, the modulation scheme of the third antenna as QPSK, and the modulation scheme of the fourth antenna as 16QAM.
Data transmission method comprising a.

A data extraction unit for extracting transmission data from an image to be transmitted;
A modulation scheme determination unit for selecting a modulation scheme of each transmission antenna according to the number of transmission antennas;
A mapping unit for mapping the transmission data to symbol data according to the selected modulation scheme;
A modulator for modulating the mapped symbol data for each bit of the bit string of the transmission data; And
Transmitter for transmitting the modulated transmission data to the receiving device through the respective transmission antenna
Data transmission device comprising a.

The method of claim 7, wherein
The modulation method determination unit,
And a most significant bit (MSB) of the transmission data using a modulation method having the smallest number of bits constituting a symbol among the selected modulation methods.

9. The method of claim 8,
The transmitting unit is different from the transmission data based on the transmission antenna information of which the priority is received from the reception device, wherein the transmission antenna information includes a first antenna and a second antenna having a lower priority than the first antenna. And transmitting a bit to the first antenna and a Least Significant Bit (LSB) of the transmission data to the receiving device through the second antenna.

Extracting transmission data from an image to be transmitted, including a channel estimation preamble in a data frame transmitted from a plurality of transmission antennas, selecting a modulation scheme of each transmission antenna according to the number of the plurality of transmission antennas, and A transmitter for modulating and transmitting each bit of the bit string of the transmission data according to a selected modulation scheme; And
A receiver for performing channel estimation through a pilot sequence in a channel estimation preamble received from the transmitter, and transmitting the transmit antenna information whose priority is determined according to a channel environment through the channel estimation to the transmitter.
Data transmission device comprising a.

The method of claim 10,
The transmitting device,
According to the number of transmission antennas and the number of bits of the transmission data, data transmission characterized in that the modulation method of the highest bit (Most Significant Bit, MSB) and the lower bit (Least Significant Bit, LSB) of the transmission data is differently selected. Device.

The method of claim 11,
The transmitting apparatus modulates the upper bits of the transmission data into a modulation scheme having the smallest number of bits among the selected modulation schemes, and transmits the transmitted bits to the receiving apparatus through a transmission antenna having the highest priority among the transmission antenna information. Data transmission device.