KR20160001451A

KR20160001451A - 압축센싱을 이용한 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치 및 그 압축 및 복원 방법

Info

Publication number: KR20160001451A
Application number: KR1020140080012A
Authority: KR
Inventors: 김승환; 조승현; 이상수
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2016-01-06
Also published as: US20150382237A1

Abstract

압축센싱을 이용한 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치 및 그 압축 및 복원 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 압축 및 복원 방법은, 디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축하는 단계와, 압축된 신호를 변조하여 전송하는 단계와, 변조된 압축신호를 수신하여 복조시키는 단계와, 복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 단계를 포함한다.

Description

압축센싱을 이용한 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치 및 그 압축 및 복원 방법 {Orthogonal frequency division multiplexing based network apparatus and method for data compression and reconstruction using compressed sensing}

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기반 네트워크 기술에 관한 것으로, 디지털 인터페이스를 통해 전송되는 인터페이스 신호의 대역폭을 절감하기 위한 기술에 관한 것이다.

직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 방식은 고속의 데이터 전송 및 대역 확장성이 용이하여 유무선 통신에 널리 사용된다. OFDM 기술은 수동형 광가입자망(passive optical network: PON)에 적용 가능하다.

네트워크 전송 장치들 간, 예를 들어, 분리형 클라우드 기지국 간에 트래픽 수요 폭증이 예상된다. 따라서, 전송 장치들 간의 대규모의 트래픽을 감당하는 인터페이스 신호의 대역폭을 현재 대비 수배에서 수십 배까지 줄일 수 있는 기술이 필요하다. 예를 들어, 무선 기지국이 공공 무선 인터페이스(common public radio interface: 이하 CPRI라 칭함)와 같은 직렬 인터페이스(serial interface)를 이용하는 경우, 통신 사업자나 장비 업체를 위하여 무선 기지국의 확장을 고려하여 인터페이스 신호의 전송 대역을 대폭 절감할 필요가 있다.

일 실시 예에 따라, 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 유무선 네트워크에서 네트워크 장치 간에 전송되는 인터페이스 신호를 대상으로 압축 및 복원을 통해 전송 대역 사용 효율을 높이기 위한 장치 및 그 방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치는, 디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축하는 압축부와, 압축부를 통해 압축된 신호를 변조하여 전송하는 변조부를 포함한다.

다른 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치는, 디지털 원 신호를 대상으로 변조된 압축신호를 수신하여 복조시키는 복조부와, 복조부를 통해 복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 복원부를 포함한다.

또 다른 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치의 데이터 압축 및 복원 방법은, 디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축하는 단계와, 압축된 신호를 변조하여 전송하는 단계와, 변조된 압축신호를 수신하여 복조시키는 단계와, 복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 디지털 인터페이스를 이용하여 직교 주파수 분할 다중 (orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 신호를 송수신하는 경우에 있어서, 디지털 인터페이스를 통해 전송되는 인터페이스 신호의 대역폭을 절감함 따라, 트래픽의 폭증으로 야기된 네트워크 추가 투자로 인한 각종 설비 투자비(capital expenditure: 이하 CAPEX라 칭함) 및 운용비(operating expenditure: 이하 OPEX라 칭함)를 대폭적으로 줄일 수 있다. 특히, 분리형 기지국 시장이나, 향후 개발 가능한 차세대 이동통신 시장, 특히 디지털 인터페이스가 국사-개인 단말 간이나, 기지국-개인단말 간의 연결로 이루어지는 경우에 있어서, 통신 사업자의 CAPEX와 OPEX를 획기적으로 줄일 수 있다. 이 경우, 통신사 업체, 장비 제조 기업, 콘텐츠 및 서비스 제공 기업, 소비자 등이 상생할 수 있는 기술로의 발전이 가능할 것으로 예측된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식(orthogonal frequency division multiplexing: OFDM) 기반 네트워크 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송대역 사용 효율성을 보여주는 참조도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 송신 네트워크 장치의 세부 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 수신 네트워크 장치의 세부 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축센싱을 이용한 압축 및 복원 방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식(orthogonal frequency division multiplexing: 이하 OFDM이라 칭함) 기반 네트워크 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, OFDM 기반 네트워크 시스템은 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)를 포함하며, 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)는 네트워크 전송매체를 통해 연결되어 OFDM 신호를 송수신한다.

송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)는 기지국, 교환국사 또는 개인단말일 수 있다. 예를 들어, 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)는 각각 네트워크 전송매체를 통해 연결된 기지국-기지국, 교환국사-개인단말 또는 기지국-개인단말일 수 있다. 일 실시 예에 따른 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)는 OFDM 기반 수동형 광가입자망(OFDM-PON)에 위치하는 분리형 무선 기지국이다. 예를 들어, 송신 네트워크 장치(1)는 디지털 유닛(digital unit: DU)이고, 수신 네트워크 장치(2)는 라디오 유닛(radio unit: RU)일 수 있다.

송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)를 연결하는 네트워크 전송매체는 디지털 형태의 직렬신호를 송수신하는 디지털 인터페이스일 수 있다. 분리형 클라우드 기지국 등의 네트워크 장치의 수요가 폭증하고 있으므로 네트워크 장치 간에 대규모의 트래픽을 감당할 인터페이스 신호의 대역폭을 줄일 필요가 있다. 본 발명은 디지털 인터페이스를 통해 전송되는 인터페이스 신호의 대역폭을 압축센싱(compressed sensing) 기술과 OFDM 기반 다중화를 동시에 적용하여 최대로 줄이고자 한다.

도 1을 참조하면, 송신 네트워크 장치(1)는 압축부(compressor)(10)와 변조부(modulator)(12)를 포함한다. 압축부(10)는 압축센싱 기법을 이용하여 디지털 원 신호(digital raw data)를 압축한다. 디지털 원 신호는 압축 이전의 신호로서, 유무선 네트워크 시스템에서 사용하는 이진수 데이터 형태의 모든 신호를 대상으로 한다. 예를 들면, 이동통신 시스템 중 LTE 신호의 경우, 입력신호는 기저대역 신호인 IQ 데이터로 15비트 전후의 이진수(binary) 데이터로 표현될 수 있다. 또 다른 예로, OFDM 신호의 경우, 64 QAM 사용시 디지털 원 신호는 6비트의 데이터로 표현될 수 있다. 아울러, 디지털 원 신호는 다양한 전송 분야에서 정의된 전송 프레임 전체를 사용할 수도 있고, 전송 프레임 내 특정 필드 값만을 사용할 수도 있다.

압축부(10)를 통해 압축되는 신호는 희소 신호(sparse signal)로서, 희소 신호는 신호를 어떤 특정한 도메인으로 변환시켜 보았을 때 희소한 좌표에서만 0이 아닌 값을 가지는 신호를 의미한다. 희소 신호는 그래프 상에 신호를 도시할 때, 다수의 위치에서는 0의 값을 가지며, 상대적으로 아주 적은 수의 위치에서 0이 아닌 값을 가진다. 희소성(sparsity)은 희소 신호에서 0이 아닌 값을 가지는 성분의 개수가 매우 적음을 의미한다. 따라서, 0이 아닌 값을 가지는 성분은 본래의 전송하고자 하는 데이터의 길이보다 매우 작을 수 있고, 이 경우 희소 신호는 압축 센싱을 통하여 성공적으로 압축이 가능하고, 희소 신호에 근거하여 압축된 신호는 특정 알고리즘을 사용하여 높은 확률로 성공적으로 복원이 가능하다.

압축센싱 방법은 복원하고자 하는 신호 벡터에서 0의 개수가 많은 경우 나이퀴스트 샘플링(Nyquist sampling) 방법보다 높은 압축률로 원 신호를 복원할 수 있다. 일반적으로 나이퀴스트 샘플링은 나이퀴스트율(Nyquist rate) 이상으로 샘플링하여야 원 신호를 복원이 가능하다. 그러나, 압축센싱 방법에 의하면, 나이퀴스트율 이하로 샘플링하여도 원 신호를 완벽하게 복원할 수 있다. 이때, 희소 신호의 희소성을 이용하여 신호처리에 필요한 신호의 측정 갯수를 줄일 수 있다.

변조부(12)는 압축부(10)에서 압축된 신호를 변조한다. 변조부(12)는 일반적인 OFDM 모뎀 변조 기능을 제공하며, 변조된 압축신호는 디지털 인터페이스를 통해 수신 네트워크 장치(2)에 전송된다.

수신 네트워크 장치(2)는 복조부(demodulator)(20)와 복원부(decompressor)(22)를 포함한다. 복조부(20)는 디지털 인터페이스를 통해 수신된 OFDM 신호에 대해 OFDM 모뎀 복조 기능을 제공한다. 복원부(22)는 압축 상태의 OFDM 데이터를 복원하여 디지털 원 신호의 특성을 재생한다. 복원된 신호는 원 신호의 특성을 재생할 수 있는 수준의 신호로써, 허용 가능한 에러 이내에서 에러 벡터 등급(error vector magnitude: EVM)을 갖는 경우에 복원된 신호로 볼 수 있다. 예를 들어, 압축과 복원 과정에서의 손실이 3% 이내이면 원 신호와 동일한 신호로 볼 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전송대역 사용 효율성을 보여주는 참조도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 송신 네트워크 장치(1)의 입력신호인 압축되지 않은 디지털 원 신호(uncompressed digital raw signal)(240)는 압축부(10)에 의해 압축센싱 기법을 이용하여 압축된다. 이어서, 압축신호(compressed signal with compressed sensing)(250)는 변조부(12)를 통해 변조되며, 변조된 압축신호(260)는 디지털 인터페이스, 예를 들어 단일 모드 광섬유(single mode fiber: SMF)를 통해 수신 네트워크 장치(2)에 전송된다. 압축되지 않은 디지털 원 데이터(240)의 전송 대역은 10GHz이고, 압축신호(250)의 전송 대역은 5GHz이며, 변조된 압축신호(260)의 전송 대역은 1.25GHz이다. 압축되지 않은 디지털 원 데이터(240)가 압축신호(250)로 압축되면 전송 대역이 1/2로 줄어들고, 압축신호(250)로부터 변조된 압축신호(260)는 다시 전송 대역이 1/4로 줄어들게 되어, 결국 압축과 변조를 동시에 적용하면 8배 대역폭이 줄어들게 된다. 이 경우, 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2) 간에 전송되는 데이터량을 획기적으로 줄일 수 있게 된다.

표준화 및 산업계 등의 요청에 따라, 단기간 내의 네트워크 장치 간 인터페이스의 대역은 절반 이하로 줄어들 것이 예상되고, 장기적으로는 OFDM 기반 다중화가 배가 될 경우 대역폭 절감이 이론적으로는 8배까지 가능하다. 본 발명은 압축센싱 기술과 OFDM 기반 다중화를 동시에 적용하여 디지털 인터페이스를 통해 전송되는 인터페이스 신호의 대역폭을 8배 절감 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 송신 네트워크 장치(1)의 세부 구성도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 송신 네트워크 장치(1)는 직렬 병렬 변환부(serial to parallel unit: 이하 S/P부라 칭함)(14-1,…,14-n), 압축부(10), 변조부(12), 디지털 아날로그 컨버터(digital-analog converter: 이하 DAC라 칭함)(16) 및 광원(17)을 포함한다.

압축부(10)는 변조부(12)의 변조 방식, 예를 들어 QAM 방식에 따라 압축 블록 단위(10-1,…,10-n)를 구분하고 구분된 압축 블록 단위(10-1,…,10-n) 별로 압축신호를 압축한다.

우선, S/P부(14-1,…,14-n)가 CPRI와 같은 직렬 인터페이스 기반의 직렬 데이터를 병렬 데이터로 변환하여 압축부(10)에 전송한다. 병렬 데이터는 다수의 비트로 구성된 데이터이며, 예를 들어 2~7 비트를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따른 각 압축부(10-1,…,10-n)는 다중화부(MUX)(100), 도메인 변환부(102)를 포함하며, 필터(104)를 더 포함할 수 있다.

각 S/P부(14-1,…,14-n)에서 변환된 병렬 데이터에 압축센싱 기법을 적용하기 위해 다중화부(100)는 2개 이상의 채널신호를 한 개로 다중화(예, 2×1, 3×1, 4×1 등)한 후, 합쳐진 신호를 도메인 변환부(102)에 출력한다. 도메인 변환부(102)는 다중화부(100)로부터 수신된 신호를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하여 압축한다. 이는 주파수 도메인으로 변환 시 희소성을 높이기 위하여 수행되는 압축센싱의 기본 필요 기술이다. 희소성은 전체 데이터에서 0(zero) 또는 0(zero)에 가까운 값을 보여주는 데이터 점유율을 의미한다. 도메인 변환부(102)의 도메인 변환의 예로는 푸리에 변환(Fast Fourier transform: FFT), 코사인 변환(Discrete cosine transform: DCT), 웨이블릿 변환(Discrete wavelet transform: DWT) 등을 이용하여 신호를 압축할 수 있다.

필터(104)는 저 대역 통과 필터(low pass filter: LPF)일 수 있다. 필터(104)는 도메인 변환부(102)에서 출력된 신호를 입력받아 데이터를 통신 규격 서비스에 해당하는 표준화에 의해 설정된 값으로 샘플링을 한 후, 수용 가능한 에러율에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 불필요한 데이터 성분들을 제거한다.

한편, 변조부(12)는 각 압축부(10-1,…,10-n)를 통해 압축된 신호를 수신하여 일반적인 OFDM 모뎀 변조기능을 수행한다. 일 실시 예에 따른 변조부(12)는 맵핑부(mapper)(120), 역푸리에 변환부(inverse fast Fourier transform unit: 이하 IFFT부라 칭함)(122), CP 삽입부(124) 및 병렬 직렬 변환부(Parallel to Serial Unit: 이하 P/S부라 칭함)(126)를 포함한다.

맵핑부(120)는 압축부(10-1,…,10-n)를 통해 압축된 신호들을 수신하여 심볼 맵핑하고, 매핑된 신호들 각각에 파일럿 심볼을 삽입한 후 IFFT부(122)에 제공한다. IFFT부(122)는 맵핑부(120)로부터 수신한 심볼들에 대해 역 고속 푸리에 변환을 포함한 변조를 실행하여 신호를 시간 도메인으로 변환하여 출력한다. 출력되는 신호는 서로 다른 캐리어에 실리게 되며 각 캐리어들은 서로 직교성을 갖는다. CP 삽입부(124)는 채널 간 간섭을 방지하기 위한 순환전치(cylic prefix)를 신호에 삽입한다. P/S부(126)는 저속의 병렬 신호를 고속의 직렬 신호로 변환하여 DAC(16)에 전송하고, DAC(16)는 직렬 변환된 디지털 데이터 형식의 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 광원(17)은 변환된 아날로그 신호를 실어 광 전송한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 수신 네트워크 장치(2)의 세부 구성도이다.

도 4를 참조하면, 수신 네트워크 장치(2)는 광 검출부(24), 아날로그 디지털 컨버터(analog-digital converter: 이하 ADC라 칭함)(26), 복조부(20), 복원부(22) 및 P/S부(27-1,…27-n)를 포함한다.

광 검출부(photo diode: PD)(24)는 광 전송된 아날로그 형태의 신호를 검출하고, ADC(26)는 검출된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 복조부(20)에 출력한다.

일 실시 예에 따른 복조부(20)는 동기화부(synchronizer)(200), S/P부(201), CP 제거부(202), 푸리에 변환부(fast Fourier transform unit: 이하 FFT부라 칭함)(203), 채널 추정부(channel estimation unit)(204), 등화기(Equalizer: EQ)(205) 및 맵핑 해제부(demapper)(206)를 포함한다.

동기화부(200)는 ADC(26)에서 변환된 디지털 신호를 동기화하고, S/P부(201)는 동기화된 직렬 형태의 디지털 신호를 병렬 형태로 변환한다. CP 제거부(202)는 S/P부(201)에서 변환된 병렬신호에 삽입되어 있던 순환전치(cylic prefix)를 제거하고, FFT부(203)는 순환전치가 제거된 신호를 푸리에 변환하여 시간 도메인에서 주파수 도메인의 신호로 변환한다. 등화기(205)는 FFT부(203)에서 출력되는 신호에 대해서 채널 등화를 수행한다. 이때, 등화기(205)는 복원부(22)의 디지털 신호 압축 해제에 필요한 등화를 수행한다. 이 경우, 등화기(205)는 복원부(22)의 등기화 기능을 대체할 수 있어 블록 구성이 단순해질 수 있다. 이어서, 맵핑 해제부(206)는 등화기(205)에서 출력되는 신호를 심볼 디맵핑한 후 복원부(22)에 전송한다. 채널 추정부(204)는 FFT부(203)에서 푸리에 변환된 신호로부터 송신기와 수신기 간의 채널을 추정할 수 있다.

복원부(22)는 복조부(20)의 복조 방식, 예를 들어 QAM 방식에 따라 압축해제 블록 단위(22-1,…,22-n)를 구분하고 구분된 압축해제 블록 단위(22-1,…,22-n) 별로 압축신호를 압축해제한다. 일 실시 예에 따른 각 복원부(22-1,…,22-n)는 압축 해제부(220), 도메인 역변환부(222) 및 역다중화부(demux)(224)를 포함한다.

압축 해제부(220)는 압축센싱 기법으로 사용되는 L1 최소화 기법(L1 minimization)을 이용한 복원 방법을 통해 압축신호를 압축해제한다. L1 최소화 기법은 나이퀴스트 샘플링 이하로 압축된 신호로부터 원 신호를 복원하는 방법으로, 원하는 데이터를 복원하기 위해서 반복적으로 허용되는 원 신호의 오차 범위를 수렴할 때까지 복원 과정을 반복하게 된다. 이후, 압축부(10)의 도메인 변환부(102)에 대응하는 도메인 역변환부(222)는 주파수 도메인에서 시간 도메인으로 신호를 역변환한다. 이때, 도메인 역변환부(222)는 역푸리에 변환, 역코사인 변환 또는 역웨이블릿 변환을 수행할 수 있다. 역다중화부(224)는 역다중화를 통해 디지털 원 신호를 복원하며, P/S부(27-1,…,27-n)는 각각 복원된 병렬 형태의 디지털 원 신호를 직렬 형태로 변환한 후 출력한다.

이상에서는, 본 발명의 배경이나 실시 적용 예로서 분리형 무선기지국 장치 간 전송 규격 내 IQ 데이터에 적용하는 예를 설명하였으나, 본 발명의 적용 범위는 분리형 무선 기지국에만 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 네트워크 통신 분야로서 액세스 네트워크나 백 본 네트워크에 적용될 수 있다. 또는 네트워크 전송 매체로서 유선, 무선, 동축 케이블, 유무선 혼용 시스템에 적용될 수 있다. 또는 네트워크 장치의 다중화 시스템으로서, 시분할, 주파수분할, 파장분할, 코드 분할, OFDMA 등을 적용한 시스템에 적용될 수 있다. 또는 네트워크 장치로서, 라우터, 스위치, 단말, 또는 위성통신, 고정형 무선 통신, 무선 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다. 또는 네트워크를 통해 전송할 데이터 압축 및 복원 기능이 필요한 하드웨어나 소프트웨어 등 다양한 통신 시스템에도 폭넓게 적용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축센싱을 이용한 압축 및 복원 방법을 도시한 흐름도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, OFDM 기반 네트워크에서 송신 네트워크 장치(1)는 디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축(500)하고, 압축된 신호를 변조(510)하여 수신 네트워크 장치(2)에 전송한다(520). 이때, 송신 네트워크 장치(1)와 수신 네트워크 장치(2)는 디지털 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 수신 네트워크 장치(2)는 수신된 신호를 복조(530)하고 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원한다(540). 이 경우, 디지털 인터페이스를 통해 전송되는 인터페이스 신호의 대역폭을 압축센싱 기술과 OFDM 기반 다중화를 동시에 적용하여 최대로 줄일 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 송신 네트워크 장치 2: 수신 네트워크 장치
10: 압축부 12: 변조부
20: 복조부 22: 복원부

Claims

디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축하는 압축부; 및
상기 압축부를 통해 압축된 신호를 변조하여 전송하는 변조부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압축부는
디지털 원 신호의 희소성이 최대화되도록 압축하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압축부는
디지털 원 신호를 나이퀴스트율 이하로 샘플링하여 압축하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압축부는
상기 변조부의 변조 방식에 따라 압축블록 단위를 구분하고 구분된 압축블록 단위 별로 디지털 원 신호를 압축하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압축부는
다수의 디지털 원 신호를 다중화하는 다중화부; 및
다중화된 디지털 원 신호를 시간 도메인에서 주파수 도메인으로 변환하는 도메인 변환부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 도메인 변환부는
푸리에 변환, 코사인 변환 또는 웨이블릿 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 변조부는
변조된 압축 신호를 디지털 인터페이스를 통해 전송하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치는
분리형 기지국인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디지털 원 신호는 압축 이전의 기저대역 신호인 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
디지털 원 신호를 대상으로 변조된 압축신호를 수신하여 복조시키는 복조부; 및
상기 복조부를 통해 복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 복원부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복원부는
나이퀴스트율 이하로 샘플링하여 압축된 디지털 원 신호로부터 압축센싱을 이용하여 디지털 원 신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복원부는
상기 복조부의 복조 방식에 따라 압축해제 블록 단위를 구분하고 구분된 압축해제 블록 단위 별로 압축신호를 압축해제하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복원부는
복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하는 압축 해제부;
압축해제된 신호를 주파수 도메인에서 시간 도메인으로 역변환하는 도메인 역변환부; 및
역변환된 신호를 역다중화하여 디지털 원 신호를 복원하는 역다중화부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 압축 해제부는
L1 최소화를 이용하여 압축신호를 압축해제하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복조부는
변조된 압축 신호를 디지털 인터페이스를 통해 수신하여 복조시키는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
제 10 항에 있어서, 상기 복조부는
상기 복원부의 디지털 신호 압축 해제에 필요한 등화를 수행하는 등화기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치.
디지털 원 신호를 압축센싱을 이용하여 압축하는 단계;
상기 압축된 신호를 변조하여 전송하는 단계;
변조된 압축신호를 수신하여 복조시키는 단계; 및
복조된 압축신호를 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치의 데이터 압축 및 복원 방법.
제 17 항에 있어서,
상기 압축하는 단계는 디지털 원 신호를 나이퀴스트율 이하로 샘플링하여 압축하고,
상기 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 단계는 나이퀴스트율 이하로 샘플링하여 압축된 디지털 원 신호로부터 압축센싱을 이용하여 디지털 원 신호를 복원하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치의 데이터 압축 및 복원 방법.
제 17 항에 있어서, 상기 압축센싱을 이용하여 압축해제하여 디지털 원 신호를 복원하는 단계는
L1 최소화를 이용하여 압축신호를 압축해제하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 방식 기반 네트워크 장치의 데이터 압축 및 복원 방법.