KR20140089545A

KR20140089545A - 보조 시그널링을 이용한 가변-대역 변조된 ofdm 신호의 생성 및 프로세싱

Info

Publication number: KR20140089545A
Application number: KR1020147012733A
Authority: KR
Inventors: 로베르토 보리; 플로리아나 크레스피; 알베르토 페로티
Original assignee: 씨에스피-인노바찌오네 넬레 아이씨티 스칼; 시스벨 테크놀로지 에스.알.엘.
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-07-15
Also published as: JP6061155B2; ITTO20110906A1; CN103918216B; CN103918216A; EP2767027B1; JP2014532370A; WO2013054266A1; EP2767027A1; US9768994B2; US20140294105A1

Abstract

본 발명은 가변-대역 변조된 신호(x')를 생성하기 위한 방법에 관한 것이고; 상기 변조된 신호(x')의 변조 디지털 신호(X')는 적어도 하나의 컴포넌트(C, S, P)를 포함하고; 상기 가변 대역에 관한 디지털 정보(R)는 상기 적어도 하나의 컴포넌트(C, S, P) 상에 또는 상기 변조 신호(X') 상에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩된다. 수신된 변조된 신호(x'')를 프로세싱하는 동안, 변조된 디지털 신호(X'')는 추출되고, 중첩된 디지털 정보(R)가 획득되며, 상기 추출된 디지털 정보(R)는 상기 변조된 신호(x'')의 대역을 결정하고, 상기 변조된 신호(x'')의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 사용된다.

Description

보조 시그널링을 이용한 가변-대역 변조된 OFDM 신호의 생성 및 프로세싱 {GENERATION AND PROCESSING OF A VARIABLE-BAND MODULATED OFDM SIGNAL WITH AUXILIARY SIGNALLING}

본 발명은 변조된 신호를 생성하기 위한 방법 및 시스템뿐만 아니라, 변조된 신호를 수신한 이후에 그 변조된 신호를 프로세싱하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.

특히, 본 발명은, OFDM 신호들에 적용되는 경우 (원격통신 분야의 기술 현황에 기초하여) 특히 유용하고; 이러한 이유로, 다음의 설명이 그러한 애플리케이션을 거의 배타적으로 참조할 것이며; 그러나, 이는 제한 요소인 것으로 고려되지는 않아야 한다.

OFDM[직교 주파수-분할 멀티플렉싱] 기술은 원격통신 분야에서 다년 동안 알려져 왔으며; 이러한 기술에 따르면, 정보는, "서브-캐리어들"로서 당업자들에 의해 지칭되는 (단일 주파수 대역을 형성하는) 복수의 주파수-근접 캐리어들을 변조함으로써 송신기로부터 수신기로 전달된다.

더 최근에, 서로로부터 더 많이 또는 더 적게 떨어진 적어도 2개의 서브-대역들을 형성하기 위하여, 비-근접 서브-캐리어들을 통해 OFDM 기술을 구현하는 것이 고려되어 왔다. 이러한 방식에서, 2개의 서브-대역들 사이의 주파수들은 다른 통신들에 대해 사용될 수 있고; 그러한 구현들은 "NC-OFDM 기술"[비-인접 OFDM]이라는 명칭하에서 그룹화될 수 있다.

대부분의 (이론적인 및 실제) 경우들에서, 이들 기술들은 (OFDM 기술의 가장 종래 구현들의 경우에서) 고정 대역 또는 (OFDM 기술의 "비-인접한" 구현들에서) 다수의 고정 대역들을 사용함으로써 구현된다.

NC-OFDM 기술과 달리, 문헌 WO2008/089402는, IEEE 802.11 표준군에 관련되고 동적 대역 할당을 사용하는 OFDM 기술에 기초한 솔루션을 설명하고; 이러한 솔루션에 따르면, 송신기는, 수신기에 사전에 알려지지 않은 가변 대역을 갖는 OFDM 신호를 생성하고; 수신기가 상기 신호를 정확하게 수신하기 위해, 송신 동안에 송신기에 의한 캐리어의 사용을 시그널링하는 부가적인 필드가, IEEE 802.11 프로토콜의 PPDU[물리 계층 프로토콜 데이터 유닛] 컨테이너(container)의 PLCP[물리 계층 컨버전스 프로토콜]의 헤더 내로 부가되었으며; 이용가능한 48개의 서브-캐리어들을 이용하여, 그들 각각에 대해, 그것이 사용중이라면 그리고 그것이 변조되고 있는 변조 방식에 따라 시그널링된다.

그러한 솔루션은, 상술된 표준에 대한 변형을 요구하고, 백워드-호환가능성이 없고, 즉, 현재 표준에 따라 동작하기에 적합한 수신기들은 더 이상 작동하지 않을 것이며, 그들이 PLCP 헤더를 디코딩할 수 없을 것이기 때문에, 그러한 변형이 구현되어야 한다. 따라서, 이러한 솔루션은, 그러한 프로토콜을 현재 구현하는 것들 이외의 주파수 범위들에서 구현되어야 한다.

"비 인접한 온 디멘드-OFDM"(Non Contiguous On Demand-OFDM)(NCOD-OFDM)로서 지칭되는 본 발명은, 종래 기술의 한계들을 극복하는 일반적인 목적을 갖는다. 이것 및 다른 목적들은, 본 설명의 필수적인 부분인 것으로 의도되는 첨부된 청구항들에서 기재된 특징들을 갖는 방법들 및 시스템들에 의해 달성된다.

본 발명의 기초가 되는 아이디어는, 변조된 신호, 특히 OFDM 신호의 컴포넌트들 상에, 변조된 신호, 특히 OFDM 신호에 의해 점유된 대역에 관한 정보를 (부가하는 것이 아닌) 중첩(superimpose)하는 것이다. NC-OFDM 신호의 경우에서, 그러한 정보는 상기 신호의 대역을 구성하는 다양한 서브-대역들을 지칭한다.

이러한 방식에서, 신호에 의해 점유된 대역은 변경될 수 있다. 그러한 변경은 적응적인 것일 수도 있으며, 즉, 송신기는, 동작 조건들 및/또는 사용자들의 요청들의 함수로서, 예를 들어, 대역을 변경할 수 있다. 수신기는, 그 자신을 대역 변경들에 대해 자동적으로 적응시킬 수 있다. 통상적으로, 그러한 변경들은 비교적 느릴 것이고, 특히, OFDM 신호의 대역은 통신의 시작부에서 결정될 것이며, 특정한 요건들 또는 요청들이 없다면, 그것은 미리 정의된 표준 값을 가질 것이다.

알려진 바와 같이, OFDM 신호는, 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들(C), 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들(S), 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들(P)로 이루어진 것으로서 고려될 수 있고; 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들(C, S, P)은 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들(X)을 형성하기 위해 그와 같이 연관된다.

OFDM 신호에 의해 점유된 대역에 관한 정보는, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩된다.

그에 따라 변형된 OFDM 신호가 (즉, 종래 기술에 따른) 표준 수신기에 의해 수신될 것이라면, 중첩된 정보는 "교란" 또는 "잡음"과 같이 처리될 것이고, 그 후, 수신기는, 잡음이 존재시에도 동작할 수 있기 위해 적절한 조치(measure)들을 취해야 할 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 OFDM이 표준 수신기에 의해 수신될 것이라면, 본 발명은 중첩된 대역 정보에 의해 야기되는 과도한 "교란" 또는 "잡음"이 없다는 것을 보장해야 할 것이다.

그에 따라 변형된 OFDM 신호가 본 발명에 따른 수신기에 의해 수신되는 경우, 수신기는, 중첩된 "잡음" 과 중첩된 "정보"를 구별할 수 있고, 따라서, 그러한 정보를 추출 및 사용하여, OFDM 신호의 대역을 결정하고 그것의 복조 및 디코딩을 완료할 수 있다.

일반적으로, 본 발명에 따른 가변-대역 변조된 신호를 생성하기 위한 방법은, 적어도 하나의 컴포넌트를 포함하도록 상기 변조된 신호의 변조 디지털 신호를 요구하며, 상기 가변 대역에 관한 디지털 정보가 상기 적어도 하나의 컴포넌트 상에 또는 상기 변조 신호 상에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩되는 것을 특징으로 한다.

상기 대역은 느리거나 신속하게 변할 수도 있다.

가변성은 대역 폭 및/또는 포지션 및/또는 세그먼트화(segmentation)에 관련될 수도 있고; 상이한 서브-대역들 상에서 상이한 변조들을 사용하는 것도 고려가능할 수도 있다.

특히, 방법이 가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위해 사용된다면, 상기 OFDM 신호의 변조 신호는, 송신될 (데이터의 형태의) 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들, 송신될 (데이터의 형태의) 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들, 송신될 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들을 포함하고; 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들은, 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들을 형성하기 위한 것과 같은 방식으로 관련되고; 상기 가변 대역에 관한 정보는 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩된다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 상기 가변 대역 또는 상기 가변 대역의 적어도 하나의 서브-대역의 폭에 대응할 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 상기 가변 대역 또는 상기 가변 대역의 적어도 하나의 서브-대역의 포지션에 대응할 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 상기 가변 대역을 구성하는 서브-대역들의 수에 대응할 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 복수의 정보 컴포넌트들을 형성하기 위해 코딩될 수도 있고; 그러한 경우에, 상기 정보 컴포넌트들은 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 하나의 컴포넌트들에 각각 부가될 것이다.

상기 정보 컴포넌트들의 수는 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 하나의 컴포넌트들의 수보다 작거나 동일할 수도 있다.

유리하게, 상기 정보 컴포넌트들은 2의 거듭제곱과 동일한 수이다.

유리하게, 상기 정보 컴포넌트들은 1개 또는 2개 또는 3개(즉, 작은 수)만의 상기 컴포넌트들이 0과는 상이한 코딩으로부터 한번에 도출된다.

유리하게, 상기 정보 컴포넌트들은 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 하나의 컴포넌트들의 최대 폭들에 의존하는 최대 폭들을 갖는다.

유리하게, 상기 정보 컴포넌트들은 PPM 기술에 의해 생성된다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 송신될 사용자 메시지들에 관련된 상기 제 1 복수의 컴포넌트들 상에서 중첩될 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 송신될 시그널링에 관련된 상기 제 2 복수의 컴포넌트들 상에서 중첩될 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 송신될 파일럿 캐리어들에 관련된 상기 제 3 복수의 컴포넌트들 상에서 중첩될 수도 있다.

상기 가변 대역에 관한 상기 정보는 변조 신호의 상기 제 4 복수의 컴포넌트들 상에서 중첩될 수도 있다.

상술된 방법에 밀접하게 관련된 본 발명의 일 양상은 변조된 신호를 생성하기 위한 시스템이다.

일반적으로, 가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위한 그러한 시스템은:

- 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들을 형성하기 위한 것과 같은 방식으로 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들을 연관시키도록 구성된 수단, 및

- 자신의 입력에서 변조 신호의 상기 제 4 복수의 컴포넌트들을 수신하고, 상기 가변-대역 OFDM 신호를 출력하는 OFDM 변조기를 포함하고;

그 시스템은 또한, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 하나 상에 상기 가변 대역에 관한 상기 정보를 반복적으로 또는 주기적으로 중첩하도록 구성된 수단을 포함할 수도 있다.

상술된 방법에 듀얼(dual)인 본 발명의 일 양상은, 변조된 신호를 수신한 이후, 그 변조된 신호를 프로세싱하기 위한 방법이다.

일반적으로, 그러한 방법은 적어도 하나의 컴포넌트를 포함하도록 변조된 신호의 변조 디지털 신호를 요구하며,

- 상기 변조된 디지털 신호로부터, 하나의 컴포넌트 또는 상기 변조 신호 상에 중첩된 디지털 정보를 추출하는 단계, 및

- 상기 변조된 신호의 대역을 결정하고, 상기 변조된 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 추출된 디지털 정보를 사용하는 단계를 포함한다.

특히, 방법이 (제 4 복수의 컴포넌트들을 형성하기 위한 것과 같은 방식으로 연관되는, 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들, 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들 및 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들을 포함하는) OFDM 신호를 프로세싱하기 위해 사용되면, 방법은,

B) 상기 OFDM 신호로부터, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보를 추출하는 단계, 및

C) 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 추출된 정보를 사용하는 단계를 포함한다.

유리하게, 방법은 상기 단계 B 이전에,

A) 상기 OFDM 신호가 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보를 포함하는지를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다.

단계들 A 및 B가 개념적으로 별개이지만, 단일 프로세싱 단계로 통합될 수도 있음이 지적되어야 한다.

상기 단계 A는 상관 또는 에러 디코딩 동작에 의해 수행될 수도 있다.

어느 컴포넌트가 중첩을 겪는지에 의존하여, 다음의 3가지 경우들이 발생할 수도 있다.

제 1 경우: 방법은,

- 파일럿 캐리어들에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들을 수신하고, 파일럿 정보를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 파일럿 정보가 중첩된 정보를 포함하는지를 상관 동작에 의해 결정하는 단계,

- 상기 추출된 파일럿 정보로부터 (특히 상관 동작에 의해) 상기 중첩된 정보를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 정보를 디코딩하는 단계, 및

- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 디코딩된 정보를 사용하는 단계를 포함할 수도 있다.

제 2 경우: 방법은,

- 사용자 메시지들에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들을 수신하고, 사용자 메시지 데이터를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 사용자 메시지 데이터가 중첩된 정보를 포함하는지를 에러 디코딩 동작에 의해 결정하는 단계,

- 상기 추출된 사용자 메시지 데이터로부터 (특히 에러 검출 및 식별에 의해) 상기 중첩된 정보를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 정보를 디코딩하는 단계, 및

제 3 경우: 방법은,

- 시그널링에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들을 수신하고, 시그널링 데이터를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 시그널링 데이터가 중첩된 정보를 포함하는지를 에러 디코딩 동작에 의해 결정하는 단계,

- 상기 추출된 시그널링 데이터로부터 (특히 에러 검출 및 식별 동작에 의해) 상기 중첩된 정보를 추출하는 단계,

- 상기 추출된 정보를 디코딩하는 단계, 및

상술된 방법에 밀접하게 관련된 본 발명의 일 양상은 변조된 신호를 프로세싱하기 위한 시스템이다.

일반적으로, OFDM 신호를 수신한 이후, 그 OFDM 신호를 프로세싱하기 위한 그러한 시스템은

- 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보(r)를 상기 OFDM 신호로부터 추출하도록 구성된 수단, 및

- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 추출된 정보를 사용하도록 구성된 수단을 포함한다.

본 발명의 기술적 특성들 및 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 설명으로부터 더 명백해질 것이다.

도 1은, 알려진 OFDM 시스템의 송신측의 물리 계층에서의 블록도를 도시한다.
도 2는, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 송신측의 물리 계층에서의 블록도를 도시한다.
도 3은, 알려진 OFDM 시스템의 수신측의 물리 계층에서의 블록도를 도시한다.
도 4는, 본 발명에 따른 OFDM 시스템의 수신측의 물리 계층에서의 블록도를 도시한다.

본 명세서 및 상기 도면들 양자는, 설명적인 그리고 그에 따라 비-제한적인 목적들을 위해서만 고려될 것이다. 또한, 상기 도면들이 도식적이고 간략화되며; 따라서, 본 발명이 본 발명의 다른 및 상이한 실시예들에 따라 또한 구현될 수도 있음이 고려되어야 한다.

본 발명의 목적들을 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 물리 계층에서 및 송신측 상에서, 알려진 OFDM 시스템이 도식화될 수 있다. 송신될 사용자 메시지, 즉, "애플리케이션 정보"(예를 들어, 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 오디오-비디오 신호)는 디지털 포맷, 즉 디지털화된 샘플링된 값들의 시퀀스로 변환되고; 상기 시퀀스는, 블록들이 도 1의 참조부호 B에 의해 표시되는 일정한 길이 K의 블록들로 분할되고(그에 의해, 벡터들의 시퀀스를 형성함); 블록들 B는, "채널" 즉, 송신기로부터 수신기로의 경로를 따라 도입되었을 수도 있는 임의의 잡음 또는 다른 교란들로부터 송신될 이들 데이터를 보호하기 위한 그러한 방식으로 "채널 코딩"을 수행하는 인코더(COD)로 입력되며; 인코더(COD)는 일정한 길이 N의 블록들(또는 벡터들) C의 시퀀스를 출력한다. 사용자 메시지와 함께, 송신 파라미터들, 예를 들어, 사용자 메시지 코딩 모드들을 특정하는 다른 정보가 또한 송신되며, 여기서 정보는 "시그널링"으로 불리고, 본 명세서에서는 "1차(primary) 시그널링"으로서 지칭되고; 이러한 정보는, 블록들이 도 1의 참조부호 S에 의해 표시되는(도 1이 블록들 S를 생성하는 인코더를 도시하지 않는다는 것이 주의 되어야 함) 일정한 길이의 블록들로 적절하게 코딩 및 분할되고(그에 의해 벡터들의 시퀀스를 형성함); "시그널링"은, 임의의 추가적인 정보 없이 수신기가 그것을 디코딩할 수 있도록, 미리 정의된 포맷을 갖는다. 마지막으로, 사용자 메시지 및 시그널링과 함께, (미리 결정되고, 송신기 및 수신기 양자에 알려진) 바이너리 시퀀스가 또한 송신되며, 바이너리 시퀀스는, 적절하게 선택된 경우, 수신기가, 특히 "채널"의 특성들을 결정하게 (또는, 더 양호하게는 추정하게) 하고; 이러한 시퀀스는 "파일럿 시퀀스"로 불리며, 블록들이 도 1의 참조부호 P에 의해 표시되는 일정한 길이의 블록들로 분할되며 (그에 의해, 벡터들의 시퀀스를 형성함); 블록들 P를 송신하기 위해, "파일럿 캐리어들"로 불리는 특수한 주파수들이 사용된다 (연속적 또는 비연속적이든지 간에, "파일럿 캐리어들"의 사용은 당업자들에게 알려져 있음). 블록들 C, S, P의 데이터는, 도 1의 참조부호 MUX에 의해 표시된 멀티플렉서에 의해, 어그리게이팅된 블록들(또는 벡터들) X를 형성하도록 함께 연관된다. 블록들 X는 도 1의 참조부호 MOD에 의해 표시된 OFDM 변조기로 입력된다. MOD 변조기는, 안테나 또는 복수의 안테나들에 의해 조사될, 도 1의 참조부호 x에 의해 표시된 OFDM 신호를 출력한다.

파라미터 K와 파라미터 N 사이의 비율이, "코딩 레이트"라 불리며 심볼 RC=K/N에 의해 지칭됨이 지적되어야 한다. OFDM 시스템에서, 상이한 에러 정정 용량들 및 상이한 송신 속도들에 대응하는 수 개의 코딩 레이트들이 일반적으로 사용되며, 시스템은, 예를 들어, 그것이 송신중인 채널의 순시적인(instantaneous) 조건들에 기초하여 코딩 레이트를 선택 및 사용하도록 구성될 수도 있다. "1차 시그널링"은 또한, 코딩 레이트가 사용자 메시지들을 코딩하기 위해 그 순간에 사용되고 있고, 변조 타입이 송신을 위해 그 순간에 사용되고 있는 수신기로 통신하기 위해 송신기에 의하여 사용된다.

자신의 입력에서, 변조기 MOD는 심볼 벡터들 "X"의 각각의 하나에 대한 (실수 또는 복소수) 샘플들 "x"의 시퀀스를 생성하고; 통상적으로, 이러한 생성 단계는, 이산 푸리에 역 변환[IDFT] 또는 그의 최적화된 버전, 즉, 고속 푸리에 역 변환[IFFT]을 계산함으로써 수행된다.

x=IFFT[X]

여기서 x=(x₁, ... , x_Q)는 변조기 MOD의 출력에서의 샘플들의 일괄적인(generic) 시퀀스이고, 여기서 Q는 OFDM 신호에서 이용가능한 서브-캐리어들의 수이며, 여기서 X=(X₁, ... , X_Q)는 변조기 MOD에 입력된 일괄적인 심볼 벡터이고; 각각의 심볼은 데이터 C, S, P 및 그에 따른 사용자 메시지들, "시그널링" 및 "파일럿 시퀀스"에 관한 (코딩된) 정보의 일부를 전달한다.

(아직 코딩되지 않은) 데이터 B가 "상부 계층들"로부터 본 명세서에 설명된 물리 계층으로 흐르며, 그러한 데이터가 통상적으로 "애플리케이션 계층", 즉 "사용자 애플리케이션"으로부터 도래한다는 것이 상기되어야 한다.

채널 코딩은 통상적으로, 접속의 품질을 개선하기 위해 에러 검출 및 정정 기술들의 사용을 요구한다. 채널 코딩은, 수신된 시퀀스에 존재하는 임의의 에러들을 수신측이 검출 및 정정(또는 적어도 정정하기를 시도)하게 하기 위해 정보 스트림에 리던던시(redundancy) 데이터를 부가한다.

파일럿 시퀀스는, 통상적으로 일정하고, 미리 결정되며, 송신기 및 수신기 양자에 알려진 심볼 벡터 P로 이루어진다. 그것은, 수신기가 채널의 물리 파라미터들을 추정하기 위한 동작들을 수행하고, 동기화 동작들을 용이하게 하기 위해 송신 동안에 입력(enter)된다.

수신기에서, 파일럿 캐리어들로부터 수신된 심볼들은 (그들이 미리 결정된 심볼들이기 때문에 수신기에 알려진) 각각의 송신된 심볼들과 비교되고, 채널 계수들 (채널을 특성화하는) h_k _,n는 다음의 식에 의해 추정되며:

여기서 P_k는 OFDM 파일럿 캐리어 "k,n"과 함께 송신되고 그 캐리어와 연관된 일괄적인 파일럿 심볼이고,

는 n번째 OFDM 심볼의 k번째 캐리어와 함께 수신되고 그 캐리어와 연관된 대응하는 파일럿 심볼이며(또한 셀(k,n)으로 지칭됨);

와 P_k 사이의 차이가 채널 전파뿐만 아니라 잡음 및/또는 다른 교란들로 인한 것일 수도 있기 때문에, 이것이 단지 채널 계수들의 추정이라는 것이 지적되어야 한다.

채널 계수의 계산은, 파일럿 심볼을 전달하는 그들 OFDM 신호의 서브-캐리어들에 대해, 상기 식을 사용함으로써 반복될 수 있고; 종래 기술에 따르면, 이러한 계산은, 파일럿 심볼을 전송하는 모든 그들 OFDM 신호의 서브-캐리어들, 즉, 모든 파일럿 서브-캐리어들에 대해 반복된다.

OFDM 신호의 남아있는 서브-캐리어들에 대해, 채널 계수 h_k _,n는, 파일럿 서브-캐리어들에 대해 직접적으로 수행된 추정들에 기초하여, 통상적으로, 보간 기술들을 사용함으로써 간접적으로 추정되고; 근접한 주파수들 상에서 및/또는 최근 시간들에서 수행된 직접적인 추정들에 기초하여 이들 간접적인 추정들을 계산하는 것이 유리하고; 사실상, 특정 주파수 대역에 관련된 채널 계수들은 시간에 걸쳐 매우 느리게 변하며, 근접한 또는 인접한 주파수 대역들에 관련된 채널 계수들과 단지 약간 상이하다.

아래에서 더 명백해질 바와 같이, OFDM 신호의 파일럿 시퀀스가 미리 결정되어 있고, 바람직하게는 일정하며, 채널 계수들이 시간 및 주파수에서 느리게 변한다는 사실은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 전달하기 위해 파일럿 캐리어들을 사용하는 것을 허용한다.

시그널링은 심볼 벡터들 S로 이루어지며, 송신을 위해 사용되는 파라미터들을 수신기로 통신하려는 목적을 위해 송신 동안에 입력(enter)된다. 이러한 정보는, 그 정보의 임의의 추가적인 정보를 필요로 하지 않으면서 수신기가 그 정보를 디코딩할 수 있도록, 미리 정의된 포맷을 사용함으로써 송신된다. 이러한 정보는 또한 바람직하게는, 매우 열화된 전파 및 수신 조건들에서도 그 정보가 디코딩될 수 있도록 하는 방식으로 코딩된다. 예를 들어, DVB-T 표준에서, 시그널링 정보(송신 파라미터 시그널링 또는 TPS)는, 그것을 더 용이하게 및 수신가능할 수도 있게 하기 위해 수십개의 서브-캐리어들 상에서 반복되고; 또한, 시그널링 정보는 벡터들 S를 생성하기 위해 BCH 코드와의 채널 코딩에 의해 코딩된다.

아래에서 더 명백해질 바와 같이, "1차 시그널링"이 송신되는 리던던시는, 본 발명의 일 실시예에 따른 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 전달하기 위해, OFDM 신호의 이러한 컴포넌트들을 사용하는 것을 허용한다.

상술된 바와 같이, 사용자 메시지들에 관련된 데이터 B는, 송신 이전에 에러 검출 및 정정 기술들에 의해 코딩되고; 즉, 리던던시 데이터가 데이터 C를 생성하기 위해 데이터 B에 부가된다.

아래에서 더 명백해질 바와 같이, 컴포넌트 C의 리던던시는 본 발명의 일 실시예에 따른 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 전달하기 위해 OFDM 신호의 이러한 컴포넌트들을 사용하는 것을 허용한다.

상기로부터, 컴포넌트들 C, S, P의 어그리게이션으로부터 초래하는 컴포넌트 X가 또한 많은 리던던시를 포함하고, 컴포넌트 X의 이러한 리던던시는 본 발명의 일 실시예에 따른 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 전송하기 위해 OFDM 신호의 이러한 컴포넌트들을 사용하는 것을 허용한다는 것이 이해될 수 있다.

본 발명은 OFDM 신호의 대역이 미리 정의되는 것이 아니라 (느리거나 신속하든지 간에) 가변적인 경우를 고려하고, 따라서 수신기에 사전에(a priori) 알려지지 않으며; 그러한 가변성은, 예를 들어, 대역폭 및/또는 서브-대역들의 수에 관련될 수도 있다.

그러한 경우에서, "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"은 송신기로부터 수신기로 OFDM 신호의 대역에 관한 정보를 전달하는 것을 처리한다.

그렇게 행하기 위해, 본 발명은 (특정한 컴포넌트 내에서 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 OFDM 신호에 부가하는 것 대신에) OFDM 신호 상에 상기 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 중첩하는 것을 제안하고; 전달될 정보의 양 및 전달 속도는 본 발명의 특정한 실시 구현에 의존한다.

이전에 상기된 바와 같이, 상이한 컴포넌트들, 즉, 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들 C, 시그널링("1차 시그널링")에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들 S, 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들 P는 OFDM 신호와 연관되고; 앞선 3개의 어그리게이션으로부터 초래하는 제 4 복수의 컴포넌트들 X가 또한 존재한다.

본 발명은 이들 컴포넌트들 중 적어도 하나 상에 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 중첩함으로써 구현될 수 있고; 통상적으로, 상기 중첩은 이들 중 하나 상에만 발생하고; 중첩은,"보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 코딩하는 벡터들 R의 시퀀스를 사전 배열하고 벡터들 C, S, P, X의 시퀀스들 중 적어도 하나에 그것을 부가함으로써 벡터의 합을 제작함으로써 행해진다.

도 2는 "파일럿 시퀀스"의 벡터들 P 상에 중첩이 행해진 경우를 도시하고; 벡터 R은 벡터 P에 벡터적으로 부가되어, 결과로서 벡터 P’즉, 변형된 벡터 P를 획득하고; 그 후, 벡터 P’는 벡터 P가 도 3의 시스템에서 사용되었던 바와 정확하게 같이 도 4의 시스템에서 사용되고; 따라서, 멀티플렉서 MUX의 출력에서, 도 1의 벡터 X와는 상이한 벡터 X’가 존재할 것이며, 변조기 MOD의 출력에, 도 1의 신호 x와는 상이한 신호 x’가 존재할 것이다.

벡터 P 및 벡터 R이 개념적으로 동일한 길이를 갖고 있다는 것이 지적되어야 한다. 본 발명의 특정 구현들에 따르면, 벡터 R의 특정한 수(예를 들어, 마지막 10개)의 엘리먼트들이 항상 널(null)이거나, 벡터 R의 특정한 수(예를 들어, 첫번째 10개)만이 엘리먼트들만이 중요하다는 것이 선택될 수도 있고; 실제로, 이것은 이론적으로 이용가능한 것들 전부가 아니라 몇몇 파일럿 캐리어들만이 "보조 시그널링" 또는 "2차 시그널링"을 송신하기 위해 사용될 것임을 의미한다.

표준 OFDM 신호 수신기(예를 들어, 본 발명을 구현하지 않는 것)가 도 2의 신호 x'를 수신하면, 그것은 벡터 P’를 추출할 것이고, 채널 계수들의 추정들을 행하기 위해 그의 엘리먼트들을 사용할 것이고; 하나는, 표준 수신기가 임의의 2차 시그널링의 부재 시에 수신할 벡터 P와 실제로 수신된 것인 벡터 P’사이의 차이에 대응하는 에러 벡터 E를 정의할 수도 있고; 상기 에러는 사용자 메시지들 및 "1차 시그널링"에 대해 사용되는 다양한 서브-캐리어들에 관련된 채널 계수들의 추정에서 에러를 야기할 것이다.

(사실상 벡터 R에 대응하는) 벡터 E의 컴포넌트들은 평균적으로 적어야 하고; 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 하나의 옵션은, 벡터 E(및 그에 따라 벡터 R)의 하나 또는 매우 적은 컴포넌트들만이 0과 상이하고 적은 것이라는 것이고; 그러한 경우에, 매우 적은 서브-캐리어들의 채널 계수들만이 추정 에러에 의해 영향을 받을 것이다.

채널 계수 추정 에러는 벡터 X 및 그에 따라 또한 벡터 C의 추정에서 에러들을 초래할 것이며; 하지만, 그러한 에러들이 몇몇 뿐이라면(즉, 사용중인 채널 코드의 정정 용량보다 적음), 채널 코딩으로 인해 수신기는 그들을 식별하고 정정할 수 있을 것이다.

도 2의 솔루션은, 예를 들어, 펄스 포지션 변조(PPM)를 통해 벡터 R을 생성함으로써 구현될 수 있고; 이러한 변조는 벡터 R의 하나의 비-널(non-null) 엘리먼트만을 요구한다. 또한, 벡터 R의 엘리먼트들은, 예를 들어, 단일 비트만으로 이루어질 수도 있고; 즉, 벡터 R이 길이가 64, 즉, 그것이 64개의 엘리먼트들을 포함하면, 그것은 64개의 상이한 심볼들, 즉, 6-비트 바이너리 워드를 코딩할 수 있고; 시그널링이, 예를 들어, 1024개의 정보 비트들을 요구하면, 풀(full) 시그널링 송신은 1024/64=16개의 벡터 R의 연속(succession)으로 송신을 요구할 것이고; 이러한 경우에, 표준 수신기가 벡터 R의 중첩에도 불구하고 임의의 문제없이 동작할 수 있게 할 가장 가능성 있기 위해, 벡터 E는 하나의 비-널 엘리먼트(즉, 로직 값이 "1"인 하나의 비트)만을 포함한다.

벡터 R이, 비-널 엘리먼트들에 기초할 뿐만 아니라, 그것이 중첩된 벡터(상술된 경우에서 벡터 P)의 엘리먼트들의 폭에 관한 자신의 엘리먼트들의 폭에 기초하여 고려되어야 함이 지적되어야 한다.

다른 벡터들 C, S 및 X가 관련되는 한, 벡터 R의 중첩 및 생성은 벡터 P를 참조하여 이전에 설명된 것과 전체적으로 유사한 방식으로 행해질 수도 있다.

모든 경우들에서, 중요한 일 양상은, 수신기가 임의의 잡음 및/또는 다른 교란들로부터 벡터 R을 구별할 수 있다는 것이다. 아래에서 더 상세하게 설명될 바와 같이, 그러한 구별을 행할 가능성, 및 그에 따른 벡터 R의 추정 및 추출의 가능성은, 컴포넌트들 C, S, P, 및 그에 따른 X가 송신되는 리던던시에 크게 의존하고; 특히, 컴포넌트 P에 관해, 상기 가능성이 또한 OFDM 신호의 파일럿 시퀀스가 미리 결정되고 바람직하게는 일정하며, 채널 계수들이 시간 및 주파수에서 느리게 변한다는 사실에 관련되고; 특히, 컴포넌트들 C 및 S에 관해, 상기 가능성은, (프로젝트에서 정의된 특정한 한계들 내에서) 에러 검출 및 정정을 허용하기 위한 그러한 방식으로 수행된 각각의 데이터를 코딩하기 위한 동작들로부터 도출된다는 사실에 관련된다.

DVB-T 표준의 경우에서, 예를 들어, 수십 개의 서브-캐리어들은 "1차 시그널링", 즉, 벡터들 S의 데이터에 대해 의도되고; 따라서, 적은 수의 서브-캐리어들을 수정하는 것은 수신된 신호에서 무시가능한 품질 열화를 야기할 것이고; 부가적으로, "1차 시그널링" 정보는 임의의 에러들을 정정하는 것을 허용하기 위해 FEC[순방향 에러 정정] 기술들을 통해 코딩된다. DVB-T 표준의 경우를 계속해서 참조하면, 예를 들어, 사용자 메시지 데이터, 즉, 벡터들 B의 데이터는, 파라미터들 (N, K, m) = (255, 239, 8)을 갖는 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드를 단축시킴으로써 획득되는 하나의 외부 코드로 이루어지는 연접(concatenated) 코딩 방식을 사용함으로써 벡터들 C의 데이터를 형성하도록 코딩되고; 상기 코드는 1/2의 레이트 및 7의 제한 길이를 갖는 바이너리 컨볼루션 코드와 컨볼루션 인터리버에 의해 연접되고; 그 후, 컨볼루션 인코더의 출력은 상이한 양들의 리던던시, 및 그에 따른 상이한 레이트들 및 대응하는 정정 용량들을 획득하도록 펑처링(puncture)되고; 코딩 및 후속 펑처링으로부터 초래되는 글로벌 레이트는 1/2 내지 7/8의 범위에 있고; 즉, 벡터들 C의 데이터는 많은 리던던시를 포함한다.

벡터들 X의 데이터의 리던던시는 어그리게이팅된 벡터들 C, S 및 P의 리던던시에 의존한다.

위의 설명은, 라디오 텔레비전 브로드캐스팅 시스템들(예를 들어, DVB-T), 무선 랜 시스템들(예를 들어, IEEE 802.11 표준에 따르는 대부분의 시스템들) 및 셀룰러 구조를 갖는 무선 데이터 접속 시스템들(예를 들어, LTE 및 LTE-어드밴스드)을 포함하는 모든 OFDM 시스템들에 적용가능하다.

동일한 OFDM 신호 구조(1차 시그널링 및 파일럿 심볼들의 존재)를 특징으로 하지만, 상술된 시스템들은 몇몇 양상: 서브-캐리어들의 수; 서브-캐리어들에 대해 채택된 변조 방식들; 파일럿 심볼들의 수, 포지션 및 변조; 1차 시그널링을 위해 의도된 서브-캐리어들의 수, 포지션 및 변조에서 상이하다.

상이한 특성들을 갖는 경우, 상술된 시스템들은 파일럿 심볼들, 시그널링 심볼들 및 데이터의 변화에 더 민감하거나 덜 민감하다. 따라서, 중첩되어야 하는 것, 장소, 및 방법의 특정한 선택은 또한 이들 양상들에 의존할 수도 있고; 예를 들어, IEEE 802.11 송신에서, 몇몇 파일럿 캐리어들만이 존재하며, 따라서 "보조 시그널링" 중첩을 위해 그것들을 사용하는 것이 어려운 반면, DVB-T 송신에서 "보조 시그널링" 중첩을 위해 용이하게 사용될 수 있는 다수의 파일럿 캐리어들이 존재한다.

여기에 설명된 모든 기술들은 (즉, 순수한 송신 기술에 관련된 경우) 물리 계층에서 전적으로 백워드-호환가능하고; 사실상, 부가적인 신호(즉, "보조 시그널링")의 "중첩"이 표준 신호 상에서 행해지므로, 표준 신호의 구조의 변형과는 대조적으로, 표준 수신기는 그럼에도 불구하고 그것을 수신할 수 있을 것이고; 또한, "적합한 중첩"이 사용되므로, 표준 수신기가 감소된 신호-대-잡음 비에서 동작할 것이기 때문에, 열화된 성능을 갖지만 신호를 적절하게 수신할 수 있을 것이다(신호-대-잡음 비는, 본 발명의 특정 구현들에 따라, 애플리케이션 정보, 1차 시그널링, 또는 파일럿 캐리어들을 지칭하는 파라미터로서 이해되어야 함).

여기에 설명된 모든 기술들은 또한, 적절하게 사용되면 애플리케이션 계층에서 백워드-호환가능할 수도 있다. 사실, 예를 들어, 본 발명은 2D 비디오 컴포넌트(3D 비디오 컨텐츠의 2D버전) 및 부가적인 비디오 컴포넌트로 디스어셈블링(disassemble)된 3D 비디오 컨텐츠를 송신하기 위해 사용될 수 있고; 표준 수신기가 그것을 수신, 디코딩 및 사용자에게 제시할 수 있도록, ("보조 시그널링"이 그 상에서 중첩된다는 사실을 제외하고) 종래 방식에서 송신된 2D 비디오 컴포넌트에 대해, 제 1 주파수 서브-대역이 사용되고; 부가적인 비디오 컴포넌트에 대해, 제 2 서브-대역이 사용되고; 개선된 수신기(즉, 3D 수신기)는 제 1 서브-대역에서 송신된 신호를 수신하고, 2D 비디오 컴포넌트뿐만 아니라 "보조 시그널링"을 리트리브(retrieve)할 수 있을 것이고; 리트리브된 "보조 시그널링"에 기초하여, 개선된 수신기는 제 2 서브-대역(예를 들어, 그의 하부 및 상부 종단들) 및 또한, 예를 들어, 내부에서 이용된 코딩 및 변조 방식의 특징들을 결정할 수 있을 것이고, 그 후, 부가적인 비디오 컴포넌트를 리트리브하고 3D 비디오 컨텐츠를 사용자에게 제시한다.

즉, 애플리케이션 계층에서 또한 백워드-호환가능성을 보장하기 위해, 적어도 2개의 별개의 부분들, 즉, "보조 시그널링"의 중첩을 제외한 제 1 표준 부분 및 중첩된 "보조 시그널링"을 포함하지 않을 수도 있는 제 2 "비-표준" 부분, 및 별개의 주파수 서브-대역들로 디스어셈블링되는 것으로서 같은 변조된 신호를 처리하는 것이 필요하고; 몇몇 동작 조건들에서, 서브-대역들은 또한 근접할 수도 있다.

이러한 포인트까지, 본 발명은 송신측을 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 수신측을 또한 제공한다.

본 발명의 목적들을 위해, 알려진 OFDM 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 수신측 상의 물리 계층에서 도식화될 수 있고; 이러한 다이어그램은 도 1에 도시된 것에 듀얼이다.

도 3의 신호 x''는, 신호 x가 전파된 "채널"로 인한 변형들, 및 자신의 전파 동안에 신호 x상에 중첩된 임의의 잡음 및 다른 교란들을 제외하고, 도 1의 신호 x와 동일하다.

도 3의 벡터들 B'', C'', S'', P'', X''는, 채널에서 전파에 의해 야기된 변형들, 잡음 및 다른 교란들을 제외하고, 도 1의 벡터들 B, C, S, P, X와 각각 동일하다.

도 3의 복조기 DEMOD, 디멀티플렉서 DEMUX 및 디코더 DECOD 블록들은 도 1의 변조기 MOD, 멀티플레서 MUX 및 인코더 COD 블록들에 각각 (역 기능들로) 대응한다.

본 발명에 따른 수신기는, OFDM 신호를 수신한 이후에 그 OFDM 신호를 프로세싱하기 위해 사용되는 방법에 대해 근본적으로, 알려진 OFDM 신호 수신기와 상이하고; 본질적으로, 상기 방법은,

- 컴포넌트들 C, S, P, X 중 적어도 하나 상에 중첩된, 신호 그 자체의 대역에 관련되는 정보(도 4의 참조부호 R)를 OFDM 신호로부터 추출하는 단계, 및 그 후,

- OFDM 신호의 대역을 결정하고, OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해, 추출된 정보(도 4의 참조부호 R)를 사용하는 단계를 제공한다.

상기 2개의 동작들은, 본 발명에 따른 수신기의 다이어그램, 더 상세하게는 수신기에 의해 수신된 신호들이 프로세싱되는 섹션에서 대응성을 제공한다.

도 4의 다이어그램은, 도 3의 다이어그램에 대응하고, OFDM 신호의 대역에 관한 정보가 벡터 P, 즉, 파일럿 캐리어들에 의해 전달된 "파일럿 시퀀스" 상에 중첩되는 이벤트에서, 상기 규격들을 구현하기 위한 몇몇 변형들을 포함한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 수신된 신호 x''로부터 획득된 (채널 전파, 잡음, 및 다른 교란들에 의해 야기된 변형들을 제외하고 도 2의 벡터 P'와 동일한) 벡터 P'''는, 신호 x''의 대역 정보에 대응하는 벡터 R을 추출하기 위해 블록 REXT에 의하여 프로세싱되고; 그 후, 벡터 R은, (채널 전파, 잡음, 및 다른 교란들에 의해 야기된 변형들을 제외하고 도 2의 벡터 P와 동일한) 벡터 P''를 획득하기 위해 벡터 P'''로부터 감산되며; 벡터들 R의 시퀀스를 디코딩함으로써 획득된 신호들 FB는, OFDM 신호의 복조를 완료하기 위해, 즉, 그의 실제 및 풀 대역을 고려함으로써 OFDM 신호를 완전히 복조하기 위해, 디멀티플렉서 DEMUX 및/또는 복조기 DEMOD에 공급된다.

도 1 및 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 3 및 도 4가 OFDM 신호의 시그널링에 관련된 컴포넌트들 S 상에서 동작하는 디코딩 블록을 도시하지 않음을 유의해야 한다.

"보조 시그널링"이 파일럿 캐리어들에 관련된 컴포넌트 P 상에 중첩되는 경우, 다음의 고려사항들이 (도 3 및 도 4를 참조하여) 적용될 것이다.

각각의 OFDM 심볼에 대한 몇몇 파일럿 셀들만이 중첩에 의해 수정될 필요가 있다.

표준 수신기는 수정된 셀에서 잘못된 채널 추정을 계산한다. 상기 추정 에러는 채널 디코더 DECOD의 복조된 신호 업스트림에서 에러들의 버스트의 존재와 동등하다. 상기 에러들의 버스트는, 신호-대-잡음 비가 충분히 높다면 디코더에 의해 검출되고 또한 정정될 수 있다. 이것은, 코딩 및 송신 스테이지 동안에, (예를 들어, 리드-솔로몬 코드들과 같은) 적절한 에러 정정 코드들 및/또는 적절한 인터리버들이 사용되면, 행해질 수 있다.

본 발명에 따른 수신기는, 몇몇 파일럿 셀들의 심볼들이 송신기에 의해 수정된다는 것을 안다.

그러한 신호들을 디코딩하기 위해, 가능한 솔루션은 인접한 파일럿 셀들에서 획득된 채널 추정들 사이의 상관을 계산하는 것이다. n-번째 OFDM 심볼에서 송신된 파일럿 셀들에서 추정된 채널 계수들의 벡터를 h_n=(h₁ _,n,..., h_P _,n)으로 표시하는 경우, 벡터 r_n=(r₁ _,n,...,r_P _-1,n)은 다음의 식을 사용함으로써 계산된다.

계수들 h_i _,n사이의 상관으로 인해, 다음의 가설이 가정되고:

여기서 E[.]는 "기대값" 연산자를 표시한다.

예를 들어, DVB-T 표준을 고려하면, 이러한 가정은 다음의 고려사항에 의해 지원되고:

라디오 채널의 코히어런시(coherency) 대역은 다음과 같으며:

여기서

는 전파 지연들의 산란(scattering)이고, DVB-T에 대한 ETSI 표준에서 정의되는 채널 모델에서 대략 5.42 x 10^-6s와 동일하다. 8k DVB-T 모드(8192개의 OFDM 서브-캐리어들)에서, 상기 대역은 대략 165개의 서브-캐리어들의 간격에 대응한다. 2개의 근접한 파일럿 셀들 사이의 주파수 거리가 16개의 서브-캐리어들, 즉 코히어런시 대역보다 훨씬 작은 간격과 동등하기 때문에, 상기 가설이 검증된다.

이제 P'=P+R의 경우를 고려하며, 여기서 P=(p₁, ..., p_k _-1, p_k, p_k ₊₁, ... , p_P) 및 P'=(p'₁, ..., p'_k _-1, -p'_k, p'_k ₊₁, ... , p'_P)이다. 이러한 경우에, R=(0, ... , 0, -2p_k, 0, ... , 0)이다.

벡터 r_n은, 자신의 페이즈가 대략 π 라디안인 엘리먼트들 r_k _-1,n 및 r_k _,n을 제외하고, 자신의 페이즈가 대략 0인 엘리먼트들을 특징으로 할 것이다.

이러한 방식에서, 벡터 R에서 펄스의 포지션을 추정하고, 따라서, 보조 시그널링 심볼의 복조를 수행하는 것이 가능하다.

결국, 일단 R이 추정되었으면, 본래의(original) 파일럿 시퀀스 P=P'-R을 리트리브하고 따라서, 1차 신호를 최적으로 수신하는 것이 가능하다.

"보조 시그널링"이 "1차 시그널링"에 관련된 컴포넌트 S 상에 중첩되는 경우, 다음의 고려사항들이 적용될 것이다.

1차 시그널링 심볼들은 매우 강인한, 즉, (통상적으로 데이터에 대해 요구되는 최소의 신호-대-잡음 비보다 훨씬 낮은) 매우 낮은 신호-대-잡음 비에서 동작할 수 있는 코딩 및 변조 방식을 사용함으로써 송신된다.

DVB-T 표준에서, 예를 들어, 시그널링 심볼들의 동일한 블록은 17개의 서브-캐리어들(2k 모드) 상에서 또는 68개의 서브-캐리어들(8k 모드) 상에서 반복된다. 또한, 14개의 리던던시 비트들을 부가하고 블록당 최대 2개의 잘못된 비트들을 포함하는 모든 에러 구성들을 정정할 수 있는 단축된 BCH 코드(127, 113, t=2)를 사용함으로써 각각의 블록이 코딩된다.

1차 시그널링 블록들은 (68개의 연속적인 OFDM 심볼들에 대응하는) 하나의 DVB-T 프레임에 대응하는 시간 간격에서 송신된다.

중첩으로부터 초래하는 열화를 최소화하는 것을 목적으로 할 경우, BCH 코드 블록당 하나의 비트만이 수정되도록, 다수의 블록들에 걸쳐 2차 시그널링 심볼들을 분산시키는 것이 가능하다. 이러한 방식에서, 표준 수신기는, 그것이 시그널링 서브-캐리어들 중 하나 상에서 수신을 수행하는 가장 단순한 경우에서도 수정에 대응하는 에러를 정정할 수 있다.

그렇게 함으로써, 17-비트 워드(2k 모드) 또는 68-비트 워드(8k 모드)는 각각의 프레임에서 2차 시그널링에 대해 이용가능하게 된다.

표준 수신기는 1차 시그널링에서 검출된 임의의 에러들만을 정정할 것이다. 본 발명에 따른 수신기는, 1차 시그널링 블록을 디코딩할 것이고, 중첩에 의해 야기된 에러들을 정정할 것이며, 이러한 방식으로 1차 시그널링 정보를 추정한다. 그 후, 1차 시그널링 워드는 표준 코드를 사용함으로써 재-코딩(re-code)되고, 본래의 코드 워드와 비교된다. 차이점은, 2차 시그널링의 코드 워드이며, 그 코드 워드는 차례로, 2 차 시그널링 정보를 획득하기 위해 디코딩될 수 있다.

"보조 시그널링"이 사용자 메시지들에 관련된 컴포넌트 C 상에 중첩된 경우, 다음의 고려사항들이 적용될 것이다.

시스템은 1차 시그널링 상의 중첩의 경우와 유사한 방식으로 동작하고, 즉, 채널 디코더는 잡음, 다른 교란들에 의해 야기되든지 중첩-유도된 수정들이든지 간에, (그의 양이 정정 용량보다 작다면) 임의의 송신 에러들을 정정할 수 있다.

표준 수신기는 데이터에서 검출된 임의의 에러들만을 정정할 것이다.

본 발명에 따른 수신기는 표준 수신기와 유사하게 채널 디코딩을 수행할 것이다. 그 후, 표준 디코딩을 통해 획득된 정보 시퀀스는, 코딩된 2차 시그널링에 대응하는 워드 코드를 획득하기 위해, 재-코딩되고, 수신된 워드로부터 감산되며, 그 코드 워드는 차례로 2차 시그널링 정보를 획득하기 위해 차례로 디코딩될 수 있다.

이러한 포인트까지, 참조가 일반적으로 "보조 시그널링" 및 "OFDM 신호의 대역에 관한 정보"에 대해 행해졌다.

상기 정보는 많은 상이한 방식들로 구조될 수 있고; 예를 들어, OFDM 신호가 최대 4개의 서브-대역들로 확장될 수 있음을 가정하면, 다음의 필드들이 제공될 수도 있다:

-b1: 예/아니오 (제 1 서브-대역의 존재 또는 부재)

-freq_inf_b1: b1의 하한

-freq_sup_b1: b1의 상한

-b2: 예/아니오 (제 2 서브-대역의 존재 또는 부재)

-freq_inf_b2: b2의 하한

-freq_sup_b2: b2의 상한

-b3: 예/아니오 (제 3 서브-대역의 존재 또는 부재)

-freq_inf_b3: b3의 하한

-freq_sup_b3: b3의 상한

-b4: 예/아니오 (제 4 서브-대역의 존재 또는 부재)

-freq_inf_b4: b4의 하한

-freq_sup_b4: b4의 상한

그렇지 않으면, 예를 들어 다음의 필드들이 사용될 수도 있다.

-n_b: 사용중인 서브-대역들의 수를 표시하는 수(1 내지 4)

-freq_inf_b1: 제 1 서브-대역의 하한

-freq_sup_b1: 제 1 서브-대역의 상한

-freq_inf_b2: 제 2 서브-대역의 하한

-freq_sup_b2: 제 2 서브-대역의 상한

-freq_inf_b3: 제 3 서브-대역의 하한

-freq_sup_b3: 제 3 서브-대역의 상한

-freq_inf_b4: 제 4 서브-대역의 하한

-freq_sup_b4: 제 4 서브-대역의 상한

본 발명이 가변 폭을 갖는 하나의 대역만을 사용하여 OFDM 시스템들에 대해 구현되면, 보조 시그널링 정보는 간단히

-freq_inf_b: OFDM 신호의 대역의 하한

-freq_sup_b: OFDM 신호의 대역의 상한

으로 감소될 수도 있다.

상기 설명으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명의 핵심은 OFDM 신호의 대역 및 가급적이면 또한 그의 서브-대역에 관한 정보의 송신 및 수신의 모드들로 이루어진다.

어떤 주파수들이 OFDM 신호에 이용가능한지를 결정하고 그리고/또는 어떤 주파수들이 OFDM 송신에 실제로 할당되어야 하는지를 결정하는 모드들은, 본 발명의 범위를 넘어서며; 그들은, 예를 들어, 채널들의 품질들 및/또는 사용자 애플리케이션들 또는 사용자로부터의 요구들을 고려할 수도 있다.

주파수 대역의 이용은, 예를 들어, 그 대역에서 라디오 주파수 신호의 전력을 측정함으로써, 검증될 수 있고, 전력이 높다면, 대역은 이미 사용중일 것이고; 대조적으로, 전력이 미리 결정된 임계치보다 낮다면, 대역은 사용중이지 않고, 따라서 새로운 OFDM 송신을 위해 사용될 수 있다.

주파수들 또는 주파수 대역들은, 예를 들어, 메모리들 또는 메모리 영역들을 프로세스에 할당하기 위해 전자 컴퓨터들에서 이미 이용되는 것들과 유사한 기술들을 사용함으로써 OFDM 신호에 할당될 수 있다.

Claims

가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법으로서,
상기 변조된 신호(x)의 변조 디지털 신호(X)는 적어도 하나의 컴포넌트(C, S, P)를 포함하며,
상기 가변-대역에 관한 디지털 정보는 상기 적어도 하나의 컴포넌트(C, S, P) 상에 또는 상기 변조 신호(X) 상에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위해, 상기 OFDM 신호의 변조 신호는, 송신될 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들(C), 송신될 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들(S), 송신될 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들(P)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들(C, S, P)은 상기 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들(X)를 형성하기 위해 그렇게 연관되며,
상기 가변 대역에 관한 정보는 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 적어도 하나에 반복적으로 또는 주기적으로 중첩되는 것을 특징으로 하는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 상기 가변 대역 또는 상기 가변 대역의 적어도 하나의 서브-대역의 폭에 대응하는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 상기 가변 대역 또는 상기 가변 대역의 적어도 하나의 서브-대역의 포지션에 대응하는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 상기 가변 대역을 구성하는 서브-대역들의 수에 대응하는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 2 항 또는 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항을 인용할 경우,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 복수의 정보 컴포넌트들(R)을 형성하기 위해 코딩되고,
상기 정보 컴포넌트들(R)은, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 하나의 컴포넌트들에 각각 부가되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 정보 컴포넌트들(R)의 수는, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 상기 하나의 컴포넌트들의 수보다 작거나 동일한, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 정보 컴포넌트들(R)의 수는 2의 거듭제곱과 동일한, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 6 항 또는 제 7 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정보 컴포넌트들(R)은, 1개 또는 2개 또는 3개만이 상기 컴포넌트들 중 0과는 상이한 코딩으로부터 한번에 도출되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 6 항 또는 제 7 항 또는 제 8 항 또는 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정보 컴포넌트들(R)은, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 하나의 컴포넌트들의 최대 폭들에 의존하는 최대 폭들을 갖는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 정보 컴포넌트들(R)은 PPM 기술에 의해 생성되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 2 항 또는 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항을 인용하는 경우,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 송신될 사용자 메시지들에 관련된 상기 제 1 복수의 컴포넌트들(C) 상에 중첩되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 2 항 또는 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항을 인용하는 경우,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 송신될 시그널링에 관련된 상기 제 2 복수의 컴포넌트들(S) 상에 중첩되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 2 항 또는 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항을 인용하는 경우,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 송신될 파일럿 캐리어들에 관련된 상기 제 3 복수의 컴포넌트들(P) 상에 중첩되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
제 2 항 또는 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 항을 인용하는 경우,
상기 가변 대역에 관한 상기 정보는, 상기 변조 신호의 상기 제 4 복수의 컴포넌트들(X) 상에 중첩되는, 가변-대역 변조된 신호(x)를 생성하기 위한 방법.
가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위한 시스템으로서,
상기 OFDM 신호의 변조 신호는, 송신될 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들(C), 송신될 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들(S), 송신될 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들(P)을 포함하고, 상기 가변 대역에 관한 정보를 수신하기 위한 입력을 가지며,
상기 시스템은,
- 상기 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들(X)을 형성하기 위한 것과 같은 방식으로 상기 제 1 및 제 2 제 3 복수의 컴포넌트들(C, S, P)을 연관시키도록 구성된 수단, 및
- 상기 변조 신호의 상기 제 4 복수의 컴포넌트들(X)을 자신의 입력에서 수신하고, 상기 가변-대역 OFDM 신호를 출력하는 OFDM 변조기를 포함하며;
상기 시스템이, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 어느 하나 상에 상기 가변 대역에 관한 상기 정보를 반복적으로 또는 주기적으로 중첩하도록 구성된 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위한 시스템.
제 16 항에 있어서,
제 3 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 기능들을 구현하도록 구성된 수단을 포함하는, 가변-대역 OFDM 신호를 생성하기 위한 시스템.
변조된 신호(x'')를 수신한 후에 상기 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법으로서,
상기 변조된 신호(x'')의 변조 디지털 신호(X)는 적어도 하나의 컴포넌트(C, S, P)를 포함하고,
상기 방법은,
- 상기 변조된 디지털 신호(X)로부터, 하나의 컴포넌트(C, S, P) 상에 또는 상기 변조 신호(X) 상에 중첩된 디지털 정보를 추출하는 단계, 및
- 상기 변조된 신호(x'')의 대역을 결정하고, 상기 변조된 신호(x'')의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해, 상기 추출된 디지털 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 18 항에 있어서,
OFDM 신호를 수신한 후에 상기 OFDM 신호를 프로세싱하기 위해, 상기 OFDM 신호의 변조 신호는, 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들(C), 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들(S), 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들(P)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들(C, S, P)은 상기 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들(X)을 형성하기 위해 그렇게 연관되며,
상기 방법은,
B) 상기 OFDM 신호로부터, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보를 추출하는 단계, 및
C) 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 추출된 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 단계 B 이전에,
A) 상기 OFDM 신호가 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보를 포함하는지를 결정하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 20 항에 있어서,
상기 A 단계는 에러 상관 또는 디코딩 동작에 의해 수행되는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 파일럿 캐리어들에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들(P)을 수신하고, 파일럿 정보(R)를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 파일럿 정보(P)가 중첩된 정보(R)를 포함하는지를 상관 동작에 의해 결정하는 단계,
- 상기 추출된 파일럿 정보(P)로부터 상기 중첩된 정보(R)를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 정보(R)를 디코딩하는 단계, 및
- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 디코딩된 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 사용자 메시지들에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들(C)을 수신하고, 사용자 메시지 데이터를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 사용자 메시지 데이터가 중첩된 정보(R)를 포함하는지를 에러 디코딩 동작에 의해 결정하는 단계,
- 상기 추출된 사용자 메시지 데이터로부터 상기 중첩된 정보(R)를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 정보(R)를 디코딩하는 단계, 및
- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 디코딩된 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
제 19 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 시그널링에 관련된 상기 OFDM 신호의 미리 결정된 수의 컴포넌트들(S)을 수신하고, 시그널링 데이터를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 시그널링 데이터가 중첩된 정보(R)를 포함하는지를 에러 디코딩 동작에 의해 결정하는 단계,
- 상기 추출된 시그널링 데이터로부터 상기 중첩된 정보(R)를 추출하는 단계,
- 상기 추출된 정보(R)를 디코딩하는 단계, 및
- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 디코딩된 정보를 사용하는 단계를 포함하는, 변조된 신호(x'')를 프로세싱하기 위한 방법.
OFDM 신호를 수신한 후에 상기 OFDM 신호를 프로세싱하기 위한 시스템으로서,
상기 OFDM 신호의 변조 신호는, 사용자 메시지들에 관련된 제 1 복수의 컴포넌트들(C), 시그널링에 관련된 제 2 복수의 컴포넌트들(S), 파일럿 캐리어들에 관련된 제 3 복수의 컴포넌트들(P)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 복수의 컴포넌트들(C, S, P)은 상기 변조 신호의 제 4 복수의 컴포넌트들(X)을 형성하기 위해 그렇게 연관되고,
상기 시스템은,
- 상기 OFDM 신호로부터, 상기 제 1 및 제 2 및 제 3 및 제 4 복수의 컴포넌트들(C, S, P, X) 중 적어도 하나 상에 중첩된 정보를 추출하도록 구성된 수단, 및
- 상기 OFDM 신호의 대역을 결정하고, 상기 OFDM 신호의 복조 및 디코딩을 완료하기 위해 상기 추출된 정보를 사용하도록 구성된 수단을 포함하는, OFDM 신호를 프로세싱하기 위한 시스템.
제 25 항에 있어서,
제 20 항 또는 제 21 항 또는 제 22 항 또는 제 23 항 또는 제 24 항에 따른 방법의 기능들을 구현하도록 구성된 수단을 포함하는, OFDM 신호를 프로세싱하기 위한 시스템.