KR20170050100A

KR20170050100A - 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20170050100A
Application number: KR1020150151181A
Authority: KR
Inventors: 홍성범
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2015-10-29
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2017-05-11
Also published as: US20170126442A1; US9825786B2; KR102435821B1

Abstract

본 기재는, 통신 시스템에서, 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 송신기의 동작 방법은, 전송 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하는 동작과, 상기 삽입된 전송 신호 블록을 필터링하는 동작과, 상기 필터링된 전송 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하는 동작과, 상기 제거된 전송 신호 블록을 채널을 통해 수신기로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

Description

통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

사용자의 데이터 사용량의 상승으로 인하여 시스템 용량을 향상시키기 위한 요구가 증가하고 있다. 비직교 전송 방식이 이러한 요구에 대한 해결 방안으로 고려되고 있다. 특히, 비직교 전송 방식 중에서 나이퀴스트보다 빠른 (aster-Than Nyquist, FTN) 시그널링(signaling) 방식이 데이터 율을 증가시키면서 스펙트럼 효율을 개선하기 위한 방법으로 각광을 받고 있다.

여기서, FTN 시그널링 방식은 심볼 간 직교성을 만족시킬 수 있는 속도인 나이퀴스트율보다 더 빠르게 심볼을 전송하는 송신 방식이다. 즉, FTN 시그널링 방식은 나이퀴스트 시그널링 방식보다 시간 영역(time-domain)에서 샘플링 펄스들(sampling-pulses)를 심볼 간 직교성이 깨지도록 심볼 주기를 인위적으로 빠르게 전송하는 송신 방식이다.

그러나 FTN 시그널링 방식은 나이퀴스트율 이상의 속도로 심볼을 전송하기 때문에, 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI)이 발생한다. 또한, ISI에 의해 블록 기반 전송 시스템 방식에 있어서, 블록 간 간섭(Inter-Block Interference, IBI)이 발생한다. 이러한 IBI는 데이터를 손상시키기 때문에, IBI를 제거하기 위한 방안이 추가적으로 필요하다.

따라서, 본 발명의 실시 예는 심볼들의 삽입 및 제거를 이용하여 블록의 IBI를 제거하는 방법 및 장치를 제안한다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예는 수신기의 계산 복잡도를 낮추기 위해 FTN에 의해 발생하는 ISI와 채널에 의해 발생하는 ISI를 모두 고려하여 블록을 등화하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예는 수신기의 계산 복잡도를 낮추기 위해 ISI를 고려하여 블록을 사전에 등화하여 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예는 수신기의 계산 복잡도를 낮추기 위해 송신기에서 ISI를 고려하여 블록을 사전에 등화하여 전송하고, 수신기에서 추가적으로 남은 잔여 ISI를 고려하여 등화하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 기재의 실시 예에 따른, 송신기의 동작 방법은, 전송 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하는 동작과, 상기 삽입된 전송 신호 블록을 필터링하는 동작과, 상기 필터링된 전송 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하는 동작과, 상기 제거된 전송 신호 블록을 채널을 통해 수신기로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

본 기재의 실시 예에 따른, 수신기의 동작 방법은, 채널을 통해 송신기로부터 수신된 수신 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하는 동작과, 상기 삽입된 수신 신호 블록을 필터링하는 동작과, 상기 필터링된 수신 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하는 동작과, 상기 제거된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 동작을 포함할 수 있다.

본 기재의 실시 예에 따른 송신기는, 송수신부와, 심볼들을 삽입하는 심볼 삽입부와, 상기 심볼들을 제거하는 심볼 제거부와, 상기 심볼 삽입부를 통해 전송 신호 불록의 양단에 상기 심볼들을 삽입하며, 상기 삽입된 전송 신호 블록을 필터링하며, 상기 심볼 제거부를 통해 상기 필터링된 전송 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하고, 상기 송수신부를 통해 상기 제거된 전송 신호 블록을 채널을 통해 수신기로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 기재의 실시 예에 따른 수신기는, 송수신부와, 심볼들을 삽입하는 심볼 삽입부와, 상기 심볼들을 제거하는 심볼 제거부와, 상기 송수신부를 통해 송신기로부터 채널을 통해 수신 신호 블록을 수신하며, 상기 심볼 삽입부를 통해 상기 수신된 수신 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하고, 상기 삽입된 수신 신호 블록을 필터링하며, 상기 심볼 제거부를 통해 상기 필터링된 수신 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하고, 상기 제거된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 제어부를 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예는 심볼들의 삽입 및 제거를 이용하여 블록의 IBI를 제거할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시 예는 FTN에 의해 발생하는 ISI와 채널에 의해 발생하는 ISI를 모두 고려하여 블록을 등화함으로써 수신기의 계산 복잡도를 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예는 ISI를 고려하여 블록을 사전에 등화하여 전송함으로써 수신기의 계산 복잡도를 낮출 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시 예는 송신기에서 ISI를 고려하여 블록을 사전에 등화하고 수신기에서 추가적으로 남은 잔여 ISI를 고려하여 블록을 등화함으로써 수신기의 계산 복잡도를 낮출 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 송신기에서의 전송 신호 블록의 변천 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기에서의 수신 신호 블록의 변천 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 송신기에서의 전송 신호 블록의 변천 과정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 수신기에서의 수신 신호 블록의 변천 과정을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제4실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제4실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제5실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 15는 본 발명의 제5실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 16은 본 발명의 제6실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 17은 본 발명의 제6실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 18은 본 발명의 제7실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 19는 본 발명의 제7실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 20은 본 발명의 제8실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 21은 본 발명의 제8실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 22은 본 발명의 제9실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.
도 23은 본 발명의 제9실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.
도 24는 본 발명의 제1실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 25는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다.
도 26은 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 제4실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 29는 본 발명의 제4실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다.
도 30은 본 발명의 제5실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다.
도 31은 본 발명의 제5실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다.
도 32는 본 발명의 실시 예에 따른 Tx 정합 필터의 샘플링 결과를 나타낸 그래프이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된(designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어(hardware)적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 송신기 101과 수신기 103과 채널 105를 포함한다.

각 구성요소를 살펴보면, 채널 105는 데이터를 전달하는 전송로이며, 송신기 101로부터 전송된 데이터를 수신기 103으로 전달할 수 있다.

송신기 101은 데이터를 생성하고, 생성된 데이터를 채널 105를 통해 전송할 수 있다. 예를 들면, 송신기 101은 나이퀴스트보다 빠른 (aster-Than Nyquist, FTN) 시그널링(signaling) 방식을 이용하여 생성된 데이터를 생성하여 전송할 수 있다. 여기서, FTN 시그널링 방식은 심볼 간 직교성을 만족시킬 수 있는 속도인 나이퀴스트율보다 더 빠르게 심볼을 전송하는 송신 방식이다. 즉, FTN 시그널링 방식은 나이퀴스트 시그널링 방식보다 시간 영역(time-domain)에서 샘플링 펄스들(sampling-pulses)을 심볼 간 직교성이 깨지도록 심볼 주기를 인위적으로 빠르게 전송하는 송신 방식이다. 여기서, 나이퀴스트 시그널링 방식은 나이퀴스트율 내에서 심볼을 전송하는 송신 방식이다.

FTN 시그널링 방식은 나이퀴스트 시그널링 방식보다 더 빠르게 심볼을 전송하므로, 송신기 101는 전송되는 심볼들 간의 시그널링 시간을 감소시킬 수 있다. 이와 같이, 심볼들 간 시그널링 시간의 감소시키기 때문에, FTN 시그널링 방식은 송신기 101의 데이터율을 증가시키면서 스펙트럼 효율을 개선시킬 수 있다.

그러나 FTN 시그널링 방식은 나이퀴스트율 이상의 속도로 심볼을 전송하기 때문에, 심볼 간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI)의 발생이 불가피하다. 송신기 101는 데이터를 심볼 단위가 아닌, 복수의 심볼들로 구성된 블록(예: 전송 신호 블록) 단위로 전송하기 때문에, 송신기 101에서는 블록 간 간섭(Inter-Block Interference, IBI)이 발생한다.

예를 들면, 이러한 IBI를 제거하기 위해, 송신기 101은 FTN 시그널링 방식을 적용하는 펄스 정형 필터(pulse shaping filter)의 전단에서, 전송 신호 블록에 대한 싸이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, CP) 또는 싸이클릭 서픽스(Cyclic Suffix, CS)(이하, 'FTN용 CP 및 CS'라고 한다)를 삽입할 수 있다. 그리고 송신기 101은 펄스 정형 필터를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록에 FTN을 수행할 수 있다. 이때, 송신기 101은 펄스 정형 필터의 후단에서, FTN용 CP 및 CS가 삽입된송 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 즉, 송신기 101은 FTN용 CP 및 CS의 삽입 및 제거 동작을 수행함으로써 전송 신호 블록으로부터 펄스 정형 필터에 의한 IBI를 제거할 수 있다. 그리고 송신기 101은 채널 105를 통해 IBI가 제거된 전송 신호 블록을 수신기 103으로 전송할 수 있다.

수신기 103은 채널 105를 통해 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 복원할 수 있다. 예를 들면, 수신기 103은 FTN 시그널링 방식을 이용하여 데이터를 수신하여 복원할 수 있다.

예를 들면, FTN 시그널링 방식에서 불가피하게 발생하는 IBI를 제거하기 위해, 수신기 103은 FTN 시그널링 방식을 적용하는 정합 필터(matched filter)의 전단에서, 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 수신기 103은 정합 필터를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록에 FTN을 수행할 수 있다. 이때, 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 정합 필터의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 수신기 103은 정합 필터의 후단에서, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 즉, 수신기 103은 FTN용 CP 및 CS의 삽입 및 제거 동작을 수행함으로써 수신 신호 블록으로부터 정합 필터에 의한 IBI를 제거할 수 있다. 그리고 수신기 103은 IBI가 제거된 수신 신호 블록을 이용하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 2를 참조하면, 송신기는 제어부 201과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 203과 Tx 펄스 정형 필터 205와 FTN용 CP 및 CS 제거부 207과 채널용 CP 삽입부 209와 업 컨버터(up converter) 211를 포함할 수 있다.

각 구성요소를 살펴보면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 203은 제어부 201의 제어에 따라, 전송 신호 블록 단위로 데이터를 입력받을 수 있다. 예를 들면, 전송 신호 블록은 부호화된 심볼들을 포함할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 203은 Tx 펄스 정형 필터 205에 의해 발생되는 IBI를 제거하기 위해 수신된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입하고, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 Tx 펄스 정형 필터 205로 출력할 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 203은 도 3과 같이, 연속하는 전송 신호 블록들 301, 303을 수신하고, 전송 신호 블록 301의 앞부분에 CP 305를 삽입하고, 뒷부분에 CS 307을 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 203은 전송 신호 블록 303의 앞부분에 CP 309를 삽입하고, 뒷부분에 CS 311을 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 205의 성능, 예를 들면, 탭(tap)의 길이에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 탭은, Tx 펄스 정형 필터 205 또는 Rx 정합 필터의 시간축 최대 길이이며, 샘플링에 의해 결정된다. 예를 들면, 도 24를 참조하면, Tx 펄스 정형 필터 205의 최대 진폭은 9번째 타임 샘플에서 발생하며, 그래프 3201은 9번째 타임 샘플 3203을 기준으로 좌우로 8개의 탭들을 가질 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 203은 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 나타내며,

의 크기는 (N+2P)이다.

는 전송 신호 블록을 나타내고,

이다.

는 FTN용 CP 및 CS 삽입 행렬을 나타내며,

의 크기는 (N+2P)xN이다. P는 CP와 CS 각각의 길이를 나타낸다.

Tx 펄스 정형 필터 205는 제어부 201의 제어에 따라, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 입력받고, 기저대역에서 입력된 전송 신호 블록을 필터링하고, 필터링된 전송 신호 블록에 FTN을 적용할 수 있다. 예를 들면, Tx 펄스 정형 필터 205는 압착 샘플링 펄스 정형 필터(squeez sampling pulse shaping filter)가 될 수 있다.

예를 들면, 전송 신호 블록에 FTN을 적용한다는 것은, 전송 신호를 기존 나이퀴스트율보다 빠르게 샘플링하여 전송한다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 전송 신호 블록에 FTN을 적용한다는 것은, 심볼 간 직교성이 깨지도록 심볼 주기를 인위적으로 빠르게 전송할 수 있도록 Tx 펄스 정형 필터에서 인위적으로 시간적으로 직교하지 않게 전송 신호들을 (기존 나이퀴스트율에서는 전송 신호를 시간적으로 오버랩되지 않게 전송함.) 오버랩해서 전송하는 것을 의미할 수 있다.

예를 들면, Tx 펄스 정형 필터 205는 도 3과 같이, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록들 301, 303을 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에 필터링함으로써 필터링된 전송 신호 블록들 301, 303 (사선으로 표시)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 전송 신호 블록 301의 FTN용 CP 305 및 CS 307은 Tx 펄스 정형 필터 205의 FTN 수행에 의해 발생된 ISI와 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 전송 신호 블록 303의 FTN용 CP 309 및 CS 311은 Tx 펄스 정형 필터 205의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 Tx 펄스 정형 필터 205는 FTN이 수행된 전송 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 제거부 207로 출력할 수 있다.

예를 들면, Tx 펄스 정형 필터 205는 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN이 적용된 전송 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 FTN이 적용된 전송 신호 블록을 나타내며,

의 크기는 (N+2P)이고,

이다.

는 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 나타낸다.

는 압착 샘플링 펄스 정형 필터에 대한 크기 (N+2P)ⅹ(N+2P)의 테플리츠 행렬을 나타내며, 벡터

로 구성되고,

이다. 0k는 크기 (1ⅹk)의 제로 벡터를 나타내며, 0N-k-1은 (N-k-1)이 양의 정수일 때, 크기 1ⅹ(N-k-1)의 제로 벡터를 나타낸다.

FTN용 CP 및 CS 제거부 207은 제어부 201의 제어에 따라, FTN이 적용된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 207은 도 3과 같이, 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록 301로부터 FTN용 CP 305 및 CS 307을 제거하고, 샘플링을 하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록 303로부터 FTN용 CP 309 및 CS 311을 제거할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 제거부 207은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 채널용 CP 삽입부 209로 출력할 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 207은 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서, t는 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 나타내고, t의 크기는 (Nx1)이며,

이다.

는 FTN용 CP 및 CS를 제거하기 위한 행렬을 나타내며,

의 크기는 N×(N+2P)이다.

는

에 대한 크기 (NxN)의 순환행렬을 나타내고,

이다.

채널용 CP 삽입부 209는 제어부 201의 제어에 따라, FTN용 CP 및 CS 제거부 207로부터 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록에 채널에 의해 발생되는 IBI를 제거하기 위한 CP(이하, '채널용 CP'라 한다)를 삽입할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP 삽입부 209는 도 3과 같이, 전송 신호 블록 301에 채널용 CP 313를 삽입하고, 전송 신호 블록 303에 채널용 CP 315를 삽입할 수 있다. 그리고 채널용 CP 삽입부 209는 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 업 컨버터 211로 출력할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP는 전송 블록들 간의 가드 인터벌(Gard Interval, GI)이 될 수 있고, 채널용 CP의 길이는 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response, CIR)의 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

채널 105가 주파수-선택적(frequency-adaptive) 채널이며, 다중경로 채널은 인과 관계가 있고, 채널 105가 길이

의 정규화된 이산 CIR을 가진다고 가정한다. 여기서,

은 압착 샘플링 타임

에서 샘플링된, 채널 지연 확산을 나타낸다. 그리고 채널 계수들은 수신기 103에게 알려지고, 블록의 모든 전송 중에 상수로 나타난다고 가정한다.

이러한 경우, 채널용 CP 삽입부 209는 다음과 같은 수학식을 이용하여 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 나타낸다. t는 FTN용 CP 및 CS가 삭제된 전송 신호 블록을 나타낸다.

은 크기 (N+L-1)×1의 채널용 CP 삽입 행렬을 나타낸다. 만일, 채널용 CP의 심볼 길이가 (L-1)인 경우,

은 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

업 컨버터 211은 제어부 201의 제어에 따라, 채널용 CP 삽입부 209로부터 채널용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록을 채널 105를 통해 송신하기 위해 RF 주파수로 변조(예를 들어, 상향 변환)할 수 있다.

제어부 201은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 201은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 203와 Tx 펄스 정형 필터 205와 FTN용 CP 및 CS 제거부 207과 채널용 CP 삽입부 209와 업 컨버터 211을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 201은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 203을 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 201은 Tx 펄스 정형 필터 205를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 205의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 201은 FIN용 CP 및 CS 제거부 207을 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 201은 채널용 CP 삽입부 209를 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 201은 업 컨버터 211을 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105로 전송할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 4를 참조하면, 수신기 103은 제어부 401과 다운 컨버터 403과 채널용 CP 제거부 405와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407과 Rx 정합 필터 409와 FTN용 CP 및 CS 제거부 411과 FFT부 413과 주파수 영역 이퀄라이저 415와 IFFT부 417을 포함할 수 있다.

각 구성요소를 살펴보면, 다운 컨버터(down converter) 403은 수신 안테나를 통해 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 예를 들면, 다운 컨버터 403은 도 5와 같이, 채널용 CP 505가 삽입된 수신 신호 블록 501과 채널용 CP 507이 삽입된 수신 신호 블록 503을 수신할 수 있다. 예를 들면, 수신 신호 블록은 복수의 수신 심볼들로 구성될 수 있다.

예를 들면, 수신 신호 블록은 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

여기서, x는 수신 신호 블록을 나타내며, (N+L-1)의 길이를 가진다. 그리고

이다. L-1은 채널용 CP의 길이를 나타낸다. H는 크기 (N+L-1)ⅹ(N+L-1)의 압착 샘플링 채널 행렬을 나타내며,

이다. 즉, H는 채널 계수 벡터(예: CIR)

와 벡터

로 구성된다. 채널 계수 벡터 h는 압착 샘플링 시간

에서 샘플링된다. 그리고

는 크기 (N+L-1)×1의 혼합 가우시안 잡음 벡터(additive Gaussian noise vector)를 나타낸다.

채널용 CP 제거부 405는 다운 컨버터 403으로부터 채널용 CP가 삽입된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP 제거부 405는 도 5와 같이, 수신 신호 블록 501로부터 채널용 CP 505를 제거하고, 수신 신호 블록 503으로부터 채널용 CP 507을 제거할 수 있다. 그리고 채널용 CP 제거부 405는 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407로 출력할 수 있다.

예를 들면, 채널용 CP 제거부 405는 다음과 같은 수학식을 이용하여 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 나타낸다. x는 수신 신호 블록을 나타낸다.

은 크기

의 채널용 CP 제거 행렬을 나타내며,

이다.

는 압착 샘플링 채널 행렬 H에 대한 크기 (N×N)의 순환 행렬을 나타내며,

이다. n은 크기 (N×1)의 혼합 가우시안 잡음 벡터를 나타내며,

이다.

FTN용 CP 및 CS 삽입부 407은 채널용 CP 제거부 405로부터 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 입력받고, Rx 정합 필터의 FTN 수행에 의해 발생되는 IBI를 제거하기 위해 입력된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 407은 도 5와 같이, 수신 신호 블록 501의 앞부분에 CP 509를 삽입하고 수신 신호 블록 501의 뒷부분에 CS 511을 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407은 수신 신호 블록 503의 앞부분에 CP 513을 삽입하고 수신 신호 블록 503의 뒷부분에 CS 515를 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407은 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 Rx 정합 필터 409로 출력할 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 Rx 정합 필터 409의 성능, 예를 들면, Rx 정합 필터 409의 탭의 길이를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 수신기 103에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이와 동일할 수 있다. 다른 예로, 수신기 103에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이와 다를 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 407은 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 나타내며, 크기

를 가진다.

는 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 나타낸다.

은 크기

의 FTN용 CP 및 CS 삽입 행렬을 나타낸다. M은 FTN용 CP와 CS 각각의 길이를 나타낸다.

Rx 정합 필터 409는 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407로부터 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록을 기저대역에서 필터링하고, 필터링된 수신 신호 블록에 FTN을 적용할 수 있다. 예를 들면, Rx 정합 필터 409는 압착 샘플링 정합 필터(squeezed pulse sampling matched filter)가 될 수 있다.

예를 들면, 수신 신호 블록에 FTN을 적용한다는 것은, 기존 나이퀴스트율보다 빠르게 수신 신호를 샘플링하여 수신한다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 송신기에서, 심볼 간 직교성이 깨지도록 심볼 주기를 인위적으로 빠르게 전송할 수 있도록 Tx 펄스 정형 필터 205에서 전송 신호들을 인위적으로 시간적으로 직교하지 않게 오버랩하여 전송한 경우, 수신 신호 블록에 FTN을 적용한다는 것은, 송신기와 동일하게 동기를 맞추어 샘플링하기 위해 수신 신호를 시간적으로 직교하지 않게 (나이퀴스트율 보다 빠르게) 샘플링하여 수신한다는 것을 의미할 수 있다.

예를 들면, Rx 정합 필터 409는 도 5와 같이, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록들 501, 503을 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링함으로써 필터링된 수신 신호 블록들 501, 503 (사선으로 표시)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 수신 신호 블록 501의 FTN용 CP 509 및 CS 511은 Rx 정합 필터 409의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 수신 신호 블록 503의 FTN용 CP 513 및 CS 515는 Rx 정합 필터 409의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 Rx 정합 필터 409는 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 제거부 411로 출력할 수 있다.

예를 들면, Rx 정합 필터 409는 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 나타내며, 크기

을 가지며,

이다.

는 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 나타낸다.

은 압착 샘플링 정합 필터에 대한 (N+2M)ⅹ(N+2M)의 테플리츠 행렬을 나타내며, 유한 계수 벡터

의 열 벡터

로 구성된다. 정합 필터의 계수는 일반적으로

의 에르미트 행렬의 속성을 가진다.

FTN용 CP 및 CS 제거부 411은 Rx 정합 필터 409로부터 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 411은 도 5와 같이, 수신 신호 블록 501로부터 FTN용 CP 509와 CS 511을 제거하고, 수신 신호 블록 503으로부터 FTN용 CP 513과 CS 515를 제거할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 제거부 411은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 블록을 FFT(Fast Fourier Tranform)부 413으로 출력할 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 411은 다음과 같은 수학식을 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 나타내며, 크기(N×1)을 가지며,

이다.

는 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 나타낸다.

은 크기

의 FTN용 CP 및 CS 제거 행렬을 나타낸다.

이다.

송신기 101로부터 전송된 데이터(d)를 복원하기 위해,

는 다음과 같이 유도될 수 있다.

여기서,

는 크기 (Nⅹ1)의 혼합 유색 잡음 벡터(additive colored noise vector)를 나타내고,

이다.

수학식 11은 순환 행렬

,

및

각각의 순환 구조를 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록

에 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform, DFT)(또는, 고속 푸리에 변환(FFT))와 역이산 푸리에 변환(Inverse Discrete Fourier Transform, IDFT)(또는, 역고속 푸리에 변환(IFFT))로 주파수 영역 등화를 적용할 수 있는 것을 보여준다.

특히, 모든 순환 행렬들은 동일한 고유벡터들을 공유한다. 즉, 모든 순환 행렬들을 지지하는 동일한 단일 DFT 행렬이 수학식 11의

에 적용될 수 있다. 그 후에, 순환 채널 행렬

은 단일 DFT 행렬 F 2 CN에 의해

로 대각선화될 수 있다. 여기서,

는 대각 요소들

를 포함하는 순환 채널 행렬의 대각 행렬이다. 순환 샘플링 필터 행렬

와

는

와

로 대각선화될 수 있다. 여기서,

와

는 순환 샘플링 필터 행렬

와

에 대한 대각 행렬이다.

그러므로,

는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

여기서,

는 모든 순환 행렬을 나타내며,

로 표현될 수 있다. DFT 행렬은 단일 속성, 예를 들면,

을 가진다.

수학식 12를 통해, 수신기 103가 시간 영역의 수신 신호 블록에 DFT 행렬(또는, FFT 행렬)

를 적용하여 수신 신호 블록을 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 수신 신호 블록을 주파수 영역 이퀄라이징하고, 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 IDFT 행렬(또는, IFFT 행렬)로 변환함으로써 시간 영역의 전송 데이터 d의 추정 데이터

를 획득할 수 있다는 것을 알 수 있다.

이러한 결과를 기반으로 하여, FFT부 413, FDE 415 및 IFFT 417은 다음과 같은 동작을 수행할 수 있다.

FFT부 413은 시간 영역(time domain)의 수신 신호 블록에 FFT 알고리즘을 수행함으로써 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 수신 신호 블록을 주파수 영역 이퀄라이저(Frequency Domain Equalizer, FDE) 415로 출력할 수 있다.

예를 들면, FFT부 413은 다음과 같은 수학식을 이용하여 주파수 영역의 수신 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 주파수 영역의 수신 신호 블록을 나타낸다. 그리고 수학식 13의 마지막 항은

과

에 의해 유도될 수 있다.

FDE 415는 FFT부 413으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 입력받고, 주파수 영역에서 입력된 수신 신호 블록을 이퀄라이징하고, 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 IFFT(Inverse Fast Fourier Tranform, IFFT)부 417로 출력할 수 있다. 여기서, 주파수 영역의 이퀄라이징은, 전송 대역에서 각 주파수에 대한 감쇠와 전파 시간 지연 편차를 보상하기 위해 진폭 또는 위상의 일그러짐을 약하게 하는 것을 말한다.

예를 들면, FDE 415는 제로 포싱(Zero Forcing, ZF) 이퀄라이저 또는 MMSE 이퀄라이저가 될 수 있다. 예를 들면, FDE 415가 ZF 이퀄라이저인 경우, 주파수 영역의 수신 신호 블록

는

에 ZF 이퀄라이저의 가중치 행렬

을 곱함으로써 이퀄라이징될 수 있다.

예를 들면, ZF 이퀄라이저는 펄스 정형 필터, 정합 필터와 채널에 대한

의 무어펜로즈 의사 역행렬(moorepenrose pseudo-inverse)

을 기반으로 할 수 있다. 특히, 채널

가 주파수 영역의 데이터에 대응하는 주파수들 상에 적어도 하나의 제로도 가지지 않는다고 추정될 때, ZF 이퀄라이저의 가중치 행렬은

이 될 수 있다. ZF 이퀄라이저의 ZF 기준은

의 외부 ISI를 완벽하게 제거할 수 있다. 그러나 만일,

의 조건 개수가 많다면(즉, 채널 환경에서 큰 페이딩에 의한 채널 감쇠가 심각해져서 채널 임펄스 응답의 계수가 매우 작은 경우),

의 요소는 큰 변화량을 가지므로, 잡음 항(noise term)이 증폭될 수 있다.

다른 예로, FDE 415가 선형 MMSE 이퀄라이저인 경우, 선형 MMSE 이퀄라이저는 잡음 증가와 ISI 경감이 적당하게 균형잡힐 수 있도록 적용될 수 있다. 선형 MMSE 이퀄라이저는

(또는,

)와 그것의 추정치

간에 MSE(Mean Squared Error)를 최소화하도록 계산될 수 있다. 여기서,

는 주파수 영역의 추정 데이터를 나타내고,

는 선형 MMSE 이퀄라이징을 위한 가중치 행렬을 나타낸다.

한편, MSE 목적 함수(objective function)(또는, 공분산 행렬

)는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

그러므로,

여기서,

이고,

이다.

에 대해 미분함으로써, MMSE 선형 이퀄라이저를 위한 가중치 행렬

이 획득될 수 있다.

는 다음과 같은 수학식으로 나타난다.

수학식 15에

와

을 적용함으로써

은 다음과 같은 수학식으로 나타난다.

예를 들면, 선형 MMSE 이퀄라이저는 주파수 영역의 수신 신호 블록

에 가중치 행렬

를 곱함으로써 이퀄라이징된 수신 신호 블록

를 생성할 수 있다.

IFFT부 417은 FDE 415로부터 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록에 IFFT 알고리즘을 수행함으로써 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하고, 변환된 수신 신호 블록을 출력할 수 있다.

예를 들면, IFFT부 417은 다음과 같은 수학식을 이용하여 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다.

여기서,

는 추정 데이터를 나타내며, ZF/MMSE 이퀄라이저 관점에서 다음과 같이 나타날 수 있다.

여기서,

이다.

제어부 401은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 다운 컨버터 403과 채널용 CP 제거부 405와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407과 Rx 정합 필터 409와 FTN용 CP 및 CS 제거부 411과 FFT부 413과 주파수 영역 이퀄라이저 415와 IFFT부 417을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 401은 다운 컨버터 403을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 401은 채널용 CP 제거부 405를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 401은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 407을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 401은 Rx 정합 필터 409를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 409의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 401은 FTN용 CP 및 CS 제거부 411를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 401은 FFT부 413을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 401은 FDE 415를 통해 주파수 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다. 그리고 제어부 401은 IFFT부 417을 통해 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 401은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 6을 참조하면, 송신기 101은 제어부 601과 채널용 CP 삽입부 603과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 605와 Tx 펄스 정형 필터 607과 FTN용 CP 및 CS 제거부 609와 업 컨버터 611을 포함할 수 있다.

각 구성요소를 살펴보면, 채널용 CP 삽입부 603은 제어부 601의 제어에 따라, 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP 삽입부 603는 도 7과 같이, 연속하는 전송 신호 블록들 701, 703을 입력받고, 전송 신호 블록 701에 채널용 CP 705를 삽입하고, 전송 신호 블록 703에 채널용 CP 707을 삽입할 수 있다. 그리고 채널용 CP 삽입부 603은 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 삽입부 605로 출력할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP는 전송 블록들 간의 가드 인터벌이 될 수 있고, 채널용 CP의 길이는 CIR의 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

FTN용 CP 및 CS 삽입부 605는 제어부 601의 제어에 따라, 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입하고, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 Tx 펄스 정형 필터 607로 출력할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 605는 도 7과 같이, 전송 신호 블록 701의 앞부분에 CP 709를 삽입하고, 뒷부분에 CS 711을 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 605는 전송 신호 블록 703의 앞부분에 CP 713을 삽입하고, 뒷부분에 CS 715를 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 607의 성능, 예를 들면, 탭의 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

Tx 펄스 정형 필터 607은 제어부 601의 제어에 따라, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 입력받고, 기저대역에서 입력된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링하고, 필터링된 전송 신호 블록에 FTN을 수행할 수 있다. 예를 들면, Tx 펄스 정형 필터 607은 도 7과 같이, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록들 701, 703을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링함으로써 필터링된 전송 신호 블록들 701, 703 (사선으로 표시)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 전송 신호 블록 701의 FTN용 CP 709 및 CS 711은 Tx 펄스 정형 필터 607의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 전송 신호 블록 703의 FTN용 CP 713 및 CS 715는 Tx 펄스 정형 필터 607의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 Tx 펄스 정형 필터 607은 FTN이 수행된 전송 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 제거부 609로 출력할 수 있다.

FTN용 CP 및 CS 제거부 609는 제어부 601의 제어에 따라 FTN이 적용된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 609는 도 7과 같이, FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록 701로부터 FTN용 CP 709 및 CS 711을 제거하고, FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록 703로부터 FTN용 CP 713 및 CS 715를 제거할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 제거부 609는 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 업 컨버터 611로 출력할 수 있다.

업 컨버터 611은 제어부 601의 제어에 따라 FTN용 CP 및 CS 제거부 609로부터 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록을 채널 105를 통해 송신하기 위해 RF 주파수로 변조(예를 들어, 상향 변환)할 수 있다.

제어부 601은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 601은 채널용 CP 삽입부 603과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 605와 Tx 펄스 정형 필터 607과 FTN용 CP 및 CS 제거부 609와 업 컨버터 611을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 601은 채널용 CP 삽입부 603을 통해 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 601은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 605를 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 601은 Tx 펄스 정형 필터 607을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 607의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 601은 FIN용 CP 및 CS 제거부 609를 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 601은 업 컨버터 611을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105로 전송할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 8을 참조하면, 수신기 103은 제어부 801과 다운 컨버터 803과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805와 Rx 정합 필터 807과 FTN용 CP 및 CS 제거부 809와 채널용 CP 제거부 811과 FFT부 813과 FDE 815와 IFFT부 817을 포함할 수 있다.

각 구성요소를 살펴보면, 다운 컨버터 803은 제어부 801의 제어에 따라 수신 안테나를 통해 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 예를 들면, 다운 컨버터 803은 도 9와 같이, 채널용 CP 905가 삽입된 수신 신호 블록 901과 채널용 CP 907이 삽입된 수신 신호 블록 903을 수신할 수 있다.

FTN용 CP 및 CS 삽입부 805는 제어부 801의 제어에 따라 다운 컨버터 803으로부터 수신 신호 블록을 입력받고, Rx 정합 필터 807의 FTN 수행에 의해 발생되는 IBI를 제거하기 위해 입력된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 삽입부 805는 도 9와 같이, 수신 신호 블록 901의 앞부분에 CP 909를 삽입하고, 수신 신호 블록 901의 뒷부분에 CS 911을 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805는 수신 신호 블록 903의 앞부분에 CP 913을 삽입하고, 수신 신호 블록 903의 뒷부분에 CS 915를 삽입할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805는 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 Rx 정합 필터 907로 출력할 수 있다.

예를 들면, FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 Rx 정합 필터 907의 성능, 예를 들면, Rx 정합 필터 907의 탭의 길이를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 수신기 103에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이와 동일할 수 있다. 다른 예로, 수신기 103에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101에서의 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이와 다를 수 있다.

Rx 정합 필터 807은 제어부 801의 제어에 따라 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805로부터 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록을 기저대역에서 필터링하고, 필터링된 수신 신호 블록에 FTN을 수행할 수 있다. 예를 들면, Rx 정합 필터 807은 압착 샘플링 정합 필터가 될 수 있다.

예를 들면, Rx 정합 필터 807은 도 9와 같이, FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록들 901, 903을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링함으로써 필터링된 수신 신호 블록들 901, 903 (사선으로 표시)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 수신 신호 블록 901의 FTN용 CP 909 및 CS 911은 Rx 정합 필터 807의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 수신 신호 블록 903의 FTN용 CP 913 및 CS 915는 Rx 정합 필터 807의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 Rx 정합 필터 807은 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 제거부 809로 출력할 수 있다.

FTN용 CP 및 CS 제거부 809는 제어부 801의 제어에 따라 Rx 정합 필터 807로부터 FTN이 수행된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS 제거부 809는 도 9와 같이, 수신 신호 블록 901로부터 FTN용 CP 909와 CS 911을 제거하고, 수신 신호 블록 903으로부터 FTN용 CP 913과 CS 915를 제거할 수 있다. 그리고 FTN용 CP 및 CS 제거부 809는 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 블록을 채널용 CP 제거부 811로 출력할 수 있다.

채널용 CP 제거부 811은 제어부 801의 제어에 따라 FTN용 CP 및 CS 제거부 811로부터 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP 제거부 811은 도 9와 같이, 수신 신호 블록 901로부터 채널용 CP 905를 제거하고, 수신 신호 블록 903으로부터 채널용 CP 907을 제거할 수 있다. 그리고 채널용 CP 제거부 811은 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록을 FFT부 913으로 출력할 수 있다.

FFT부 813은 제어부 801의 제어에 따라 시간 영역의 수신 신호 블록에 FFT 알고리즘을 수행함으로써 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 수신 신호 블록을 FDE 815로 출력할 수 있다.

FDE 815는 제어부 801의 제어에 따라 FFT부 813으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 입력받고, 주파수 영역에서 입력된 수신 신호 블록을 이퀄라이징하고, 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 IFFT부 817로 출력할 수 있다. IFFT부 817은 제어부 801의 제어에 따라 FDE 815로부터 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록에 IFFT 알고리즘을 수행함으로써 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하고, 변환된 수신 신호 블록을 출력할 수 있다.

제어부 801은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 801은 다운 컨버터 803과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805와 Rx 정합 필터 807과 FTN용 CP 및 CS 제거부 809와 채널용 CP 제거부 811과 FFT부 813과 FDE 815와 IFFT부 817을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 801은 다운 컨버터 803을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 801은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 805를 통해 변환된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 801은 Rx 정합 필터 807을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 807의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 801은 FTN용 CP 및 CS 제거부 809를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 801은 채널용 CP 제거부 811을 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 801은 FFT부 813을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 801은 FDE 815를 통해 주파수 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다. 그리고 제어부 801은 IFFT부 817을 통해 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 801은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 2에 도시된 송신기 101은 FTN 시그널링 방식을 이용하여 데이터를 전송하고, 도 4에 도시된 수신기 103은 FDE를 이용하여 데이터를 이퀄라이징한다. 이와 같이, FTN 시그널링 방식과 FDE를 이용하는 단일 부반송파(Single Carrier, SC) 전송 방식은 FTN-SC-FDE 전송 방식이라고 불린다.

도 6에 도시된 송신기 101과 도 8에 도시된 수신기 103도 도 2의 송신기 101과 도 4의 수신기 103과 유사한 구조를 가지므로, 도 6의 송신기 101과 수신기 103도 FTN-SC-FDE 전송 방식을 따른다고 말할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 10을 참조하면, 송신기 101은 제어부 1001과 FFT부 1003과 프리-이퀄라이저 1005와 IFFT부 1007과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009와 Tx 펄스 정형 필터 1011과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1013과 채널용 CP 삽입부 1015와 업 컨버터 1017을 포함할 수 있다.

도 10의 송신기 101은 도 2의 송신기 101과 비교하면, 도 2의 송신기 101에 FFT부 1003과 프리-FDE(pre-FDE) 1005와 IFFT부 1007이 추가된 구조이다. 따라서, 이하에서는 FFT부 1003과 프리-이퀄라이저 1005와 IFFT부 1007를 자세히 설명하며, 나머지 구성요소들(FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009와 Tx 펄스 정형 필터 1011과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1013과 채널용 CP 삽입부 1015와 업 컨버터 1017)에 대한 설명은 생략한다.

FFT부 1003과 프리-FDE 1005와 IFFT부 1007은 송신기 101에서 프리-이퀄라이제이션(pre-equalization, PE)을 수행하기 위한 구성요소들이다. 여기서, PE는 수신기 103에서 수행하던 주파수 영역 이퀄라이징을 송신기 101에서 수행함으로써 수신기 103의 계산 복잡도를 낮추기 위한 것이다. 특히, 다운 링크(down link)에서의 수신기 103의 구조를 단순하게 할 수 있다. 예를 들면, 수신기 103는 FDE가 제외되어 구성될 수 있다. PE를 수행하기 위해서는 송신기 101는 채널 정보 상태(Channel-State Information, CSI)를 알아야 한다. 예를 들면, 송신기 101은 수신기 103로부터 채널 정보 상태를 피드백받을 수 있다.

여기서, 전력 계수 인자는 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 1011, 채널 및 수신기 103의 Rx 정합 필터에 대한 프리-이퀄라이제이션의 전송 전력 통제를 위한 전력 계수 인자(power scaling factor)를 나타낸다.

각 구성요소를 살펴보면, FFT부 1003은 시간 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록에 FFT 알고리즘을 수행함으로써 전송 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 전송 신호 블록을 프리-FDE 1005로 출력할 수 있다.

예를 들면, FFT부 1003은 다음과 같은 수학식을 이용하여 주파수 영역으로 변환된 전송 신호 블록을 생성할 수 있다.

여기서,

는 주파수 영역으로 변환된 전송 신호 블록을 나타낸다.

은

의 역함수를 나타낸다.

는 PE를 위한 가중치 행렬을 나타내며,

이다. 여기서,

는

의 가중치 행렬을 나타낸다.

는 송신기 101의 펄스 정형 필터, 수신기 103의 정합 필터와 채널 105를 위한 사전 등화의 전송 전력 통제를 수행하기 위해 사용되는 전력 계수 인자(power scaling factor)를 나타낸다. 수학식 19의 마지막 항은

에 의해 유도된다.

예를 들면, 송신기 101은 전력 계수 인자의 역함수

는 수신기 103으로부터 수신하고, 수신된 전력 계수 인자의 역함수를 기반으로 현재의 전력 계수 인자를 보상할 수 있다.

프리-FDE 1005는 FFT부 1003으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 입력받고, 주파수 영역에서 입력된 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징하고, 프리-이퀄라이징된 전송 신호 블록을 IFFT부 1007로 출력할 수 있다.

예를 들면, 프리-FDE 1005는 ZF 이퀄라이저 또는 선형 MMSE 이퀄라이저가 될 수 있다. 만일, 프리-FDE 1005가 선형 MMSE 이퀄라이저인 경우, 선형 MMSE 이퀄라이저의 MSE는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

수학식 20은

과

에 의해 유도된다.

에 대해 미분함으로써,

가 획득될 수 있다.

추가적으로, 전력 계수 인자

은 프리-이퀄라이징된 평균 전송 전력이 프리 이퀄라이징되지 않은 평균 전송 전력보다 높지 않도록 요구될 수 있다. 예를 들면,

인 경우,

는 다음과 같은 수학식을 이용하여 나타날 수 있다.

여기서,

는 PE를 위한 전력 계수 인자를 나타낸다.

IFFT부 1007은 프리-FDE 1005로부터 이퀄라이징된 전송 신호 블록을 입력받고, 입력된 전송 신호 블록에 IFFT 알고리즘을 수행함으로써 전송 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하고, 변환된 전송 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009로 출력할 수 있다.

예를 들면, IFFT부는 다음과 같은 수학식을 이용하여 프리-이퀄라이징된 전송 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다.

여기서,

은 시간 영역의 추정 데이터(예: 전송 신호 블록)를 나타낸다. 수학식 23의 마지막 항은

에 의해 유도된다.

제어부 1001은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1001은 FFT부 1003과 프리-FDE 1005와 IFFT부 1007과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009와 Tx 펄스 정형 필터 1011과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1013과 채널용 CP 삽입부 1015와 업 컨버터 1017을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1001은 FFT부 1003과 프리-FDE 1005와 IFFT부 1007을 통해, 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징할 수 있다. 여기서, 프리-이퀄라이징은 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 1011과 수신기 103의 정합 필터와 채널 105에 의한 손실(예: 신호의 전력 손실 등)을 고려하여 송신기 101에서 사전에 등화하는 것을 말한다.

그리고 제어부 1001은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009를 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1001은 Tx 펄스 정형 필터 1011을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 1011의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 1001은 FIN용 CP 및 CS 제거부 1013을 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 1001은 채널용 CP 삽입부 1015를 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1001은 업 컨버터 1017을 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 11을 참조하면, 수신기 103은 제어부 1101과 다운 컨버터 1103과 채널용 CP 제거부 1105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1107과 Rx 정합 필터 1109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1111과 FFT부 1113과 전력 계수 인자 생성부 1115와 IFFT부 1117을 포함할 수 있다.

도 11에 도시된 수신기 103은 도 10의 송신기 101에 대응되는 수신기이며, 도 4의 수신기 103 와 비교할 때, FDE 대신에 전력 계수 인자 생성부 1115를 포함하는 것을 제외하고는 도 4의 수신기 103와 동일한 구조를 가진다. 따라서, 이하에서는, 전력 계수 인자 생성부 115를 제외한 나머지 구성요소들(다운 컨버터 1103과 채널용 CP 제거부 1105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1107과 Rx 정합 필터 1109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1111과 FFT부 1113과 IFFT부 1117)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 전력 계수 인자 생성부 1115는 FFT부 1113으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 입력받고, 입력된 수신 신호 블록으로부터 PE에 대한 전력 계수 인자(예:

)를 결정하고, 결정된 전력 계수 인자를 기반으로 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 예를 들면, 전력 계수 인자 생성부 1115는 퓨어 스케일링(pure scaling) 또는 자동 이득 제어(automatic gain control, AGC)에 의해 전력 계수 인자의 역함수를 결정할 수 있다.

제어부 1101은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 다운 컨버터 1103과 채널용 CP 제거부 1105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1107과 Rx 정합 필터 1109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1111과 FFT부 1113과 전력 계수 인자 생성부 1115와 IFFT부 1117을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1101은 다운 컨버터 1103을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 채널용 CP 제거부 1105를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1107을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 Rx 정합 필터 1109를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 1109의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 1101은 FTN용 CP 및 CS 제거부 1111를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 FFT부 1113을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 전력 계수 인자 생성부 1115를 통해, 주파수 영역의 수신 신호 블록으로부터 PE를 위한 전력 계수 인자를 생성하고, 생성된 전력 계수 인자를 기반으로 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 IFFT부 1117을 통해 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1101은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

한 실시 예에서, 제어부 1101은 CSI를 생성하고, 생성된 CSI를 송신기 101로 피드백할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 전력 계수 인자 관련 정보와 함께 CSI를 피드백할 수 있다.

도 10의 송신기 101은 PE를 수행하여 전송 신호 블록을 생성하고, 생성된 전송 신호 블록 FTN 시그널링 방식을 이용하여 전송한다. 그리고 도 11의 수신기 103은 PE가 적용된 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원한다. 도 10의 송신기 101과 도 11의 수신기 103에 적용된 전송 방식은 PE-FTN-SC-FDE라고 불릴 수 있다.

도 12는 본 발명의 제4실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 12를 참조하면, 송신기 101은 제어부 1201과 FFT부 1203과 프리-이퀄라이저 1205와 IFFT부 1207과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1209와 Tx 펄스 정형 필터 1211과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1213과 채널용 CP 삽입부 1215와 업 컨버터 1217을 포함할 수 있다.

도 12의 송신기 101은 도 10의 송신기 101과 비교할 때, 도 10의 프리-FDE 1005가 도 12의 프리-FDE 1205로 대체된 구조이다. 따라서, 이하에서는 프리-FDE 1205를 자세히 설명하며, 나머지 구성요소들(FFT부 1203과 IFFT부 1207과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1009와 Tx 펄스 정형 필터 1011과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1013과 채널용 CP 삽입부 1015와 업 컨버터 1017)에 대한 설명은 생략한다.

각 구성요소을 살펴보면, 프리-FDE 1205는 FFT부 1203으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 입력받으며, 입력된 전송 신호 블록에 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 1211에 대해 프리-이퀄라이징((Pre-equalization for Only Pulse shaping filters, POP)하고, 프리-이퀄라이징된 전송 신호 블록을 IFFT부 1207로 출력할 수 있다.

POP를 위한 가중치 행렬

는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

여기서,

는 POP를 위한 가중치 행렬을 나타내고,

는 Tx 펄스 정형 필터 1211에 의해 발생된 ISI를 프리-이퀄라이징하기 위해 요구되는 전력 계수 인자를 나타낼 수 있다.

제어부 1201은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1201은 FFT부 1203과 프리-FDE 1205와 IFFT부 1207과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1209와 Tx 펄스 정형 필터 1211과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1213과 채널용 CP 삽입부 1215와 업 컨버터 1217을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1201은 FFT부 1203과 프리-FDE 1205와 IFFT부 1207을 통해, Tx 펄스 정형 필터 1211에 의해 발생되는 ISI를 제거하기 위해 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징할 수 있다.

그리고 제어부 1201은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1209를 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1201은 Tx 펄스 정형 필터 1211을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 1211의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 1201은 FIN용 CP 및 CS 제거부 1213을 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 1201은 채널용 CP 삽입부 1215를 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1201은 업 컨버터 1217을 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 13은 본 발명의 제4실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 13을 참조하면, 수신기 103은 제어부 1301과 다운 컨버터 1303과 채널용 CP 제거부 1305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1307과 Rx 정합 필터 1309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1311과 FFT부 1313과 FDE 1315와 IFFT부 1317을 포함할 수 있다.

도 13에 도시된 수신기 103은 도 12의 송신기 101에 대응되는 수신기이며, 도 11의 수신기와 비교할 때, 도 11의 전력 계수 인자 생성부 1115 대신에 FDE 1315를 포함하는 것을 제외하고는 도 11의 수신기와 동일한 구조를 가진다. 따라서, 이하에서는, FDE 1315를 제외한 나머지 구성요소들(다운 컨버터 1303과 채널용 CP 제거부 1305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1307과 Rx 정합 필터 1309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1311과 FFT부 1313과 IFFT부 1317)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, FDE 1315는 FFT부 1313으로부터 시간 영역의 수신 신호 블록을 수신하고, 채널 105 및 수신기 103의 Rx 정합 필터 1309에 의한 손실(예: 신호 전력, ISI 또는 IBI)을 고려하여 수신된 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다. 그리고 FDE 1315는 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 IFFT부 1317로 전송할 수 있다.

예를 들면, FFT부 1313으로부터 수신된 시간 영역의 수신 신호 블록은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서,

은 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 1211에 의한 ISI를 고려하여 사전 등화된, 주파수 영역의 수신 신호 블록을 나타낸다.

은

의 역함수를 나타낸다. 수학식 25의 마지막 항은

와

에 의해 유도된다.

예를 들면, FDE 1315는 다음과 같은 수학식을 이용하여 주파수 영역의 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다.

여기서,

는 이퀄라이징된 추정 데이터(예: 수신 신호 블록)를 나타내고,

는 주파수 영역의 수신 신호 블록을 나타낸다.

는 채널 105와 Rx 정합 필터 1309에 의해 발생되는 ISI를 제거하기 위한 가중치 행렬을 나타낸다.

만일, FDE 1315가 선형 MMSE 이퀄라이저인 경우, 선형 MMSE 이퀄라이저의 MSE는 다음과 같이 나타날 수 있다.

MSE를

에 대해 미분함으로써 MMSE 기준 측면에서 가중치 행렬

가 획득된다. 획득된

는 다음과 같은 수학식으로 표현될 수 있다.

여기서,

이다.

만일, FDE 1315가 ZF 이퀄라이저인 경우,

는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

IFFT부 1317은 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, IFFT부 1317은 다음과 같은 수학식으로 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다.

여기서,

는 시간 영역의 추정 데이터(예: 수신 신호 블록)를 나타낸다. 수학식 30의 마지막 항은

에 의해 유도된다.

이러한

는 ZF 이퀄라이저와 MMSE 이퀄라이저 측면에서 각각 다음과 같이 나타날 수 있다.

여기서,

이다.

제어부 1301은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 다운 컨버터 1303과 채널용 CP 제거부 1305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1307과 Rx 정합 필터 1309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1311과 FFT부 1313과 FDE 1315와 IFFT부 1317을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1301은 다운 컨버터 1303을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 채널용 CP 제거부 1305를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1307을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 Rx 정합 필터 1309를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 1309의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 1301은 FTN용 CP 및 CS 제거부 1311를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 FFT부 1313을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 FDE 1315를 통해, 주파수 영역의 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 IFFT부 1317을 통해 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1301은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 12의 송신기 101은 Tx 펄스 정형 필터 1211에 의해 발생되는 ISI를 제거하기 위해 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징한 후, FTN 시그널링 방식을 이용하여 전송한다. 도 13의 수신기 103은 채널 103과 Rx 정합 필터 1309에 의해 발생되는 ISI를 제거하기 위해 수신 신호 블록을 이퀄라이징한다.

도 12의 송신기 101과 도 13의 수신기 103에 적용된 전송 방식은 POP-FTN-SC-FDE 전송 방식이라고 불릴 수 있다. POP-FTN-SC-FDE 통신 시스템은 송신기에서 수신기로부터 피드백되는 채널 정보를 획득하는 중에 초래하는 지연과 수신기에서 채널 추정의 계산 복잡성을 고려할 때, 효율적으로 데이터를 추정할 수 있다.

도 14는 본 발명의 제5실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 14를 참조하면, 송신기 101은 제어부 1401과 FFT부 1403과 프리-FDE 1405와 IFFT부 1407과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1409와 Tx 펄스 정형 필터 1411과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1413과 채널용 CP 삽입부 1415와 업 컨버터 1417을 포함할 수 있다.

도 14의 송신기 101은 도 12의 송신기 101과 비교하면, 도 12의 Tx 펄스 정형 필터 1211에 대한 프리-FDE 1205 대신에, 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 1411에 대한 프리-FDE 1405를 포함하는 구조이다. 따라서, 이하에서는 프리-FDE 1405를 자세히 설명하며, 나머지 구성요소들(FFT부 1403과 IFFT부 1407과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1409와 Tx 펄스 정형 필터 1411과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1413과 채널용 CP 삽입부 1415와 업 컨버터 1417)에 대한 설명은 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 프리-FDE 1405는 FFT부 1403으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 입력받으며, 입력된 전송 신호 블록에 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 1411에 대한 프리-이퀄라이징(Pre-equalization for Channel and Pulse shaping filter, PCP)하고, 프리-이퀄라이징된 전송 신호 블록을 IFFT부 1407로 출력할 수 있다.

예를 들면, 프리-FDE 1405는 수신기 103으로부터 수신된 CSI를 기반으로 채널 105에 의해 발생된 ISI를 추정하고, 추정된 채널 105의 ISI와 Tx 펄스 정형 필터 1411에 의해 발생된 ISI를 제거하기 위한 가중치 행렬 을 결정할 수 있다.

PCP를 위한 가중치 행렬

는 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

여기서,

는 PCP를 위한 가중치 행렬을 나타낸다.

는 펄스 정형 필터와 채널로부터 ISI를 프리-이퀄라이징할 때 요구되는 전력 계수 인자를 나타낸다. 그리고

이다.

그리고 프리-FDE 1405는 결정된 가중치 행렬

을 기반으로 주파수 영역의 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징한 후, IFFT부 1407로 전송할 수 있다.

제어부 1401은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1401은 FFT부 1403과 프리-FDE 1405와 IFFT부 1407과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1409와 Tx 펄스 정형 필터 1411과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1413과 채널용 CP 삽입부 1415와 업 컨버터 1417을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1401은 FFT부 1403과 프리-FDE 1405와 IFFT부 1407을 통해, Tx 펄스 정형 필터 1411와 채널 105에 의해 발생되는 ISI를 제거하기 위해 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징할 수 있다.

그리고 제어부 1401은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1409를 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1401은 Tx 펄스 정형 필터 1411을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 1411의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 1401은 FIN용 CP 및 CS 제거부 1413을 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 1401은 채널용 CP 삽입부 1415를 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1401은 업 컨버터 1417을 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 15는 본 발명의 제5실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 15를 참조하면, 수신기 103은 제어부 1501과 다운 컨버터 1503과 채널용 CP 제거부 1505와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1507과 Rx 정합 필터 1509와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1511과 FFT부 1513과 전력 계수 인자 생성부 1515와 FDE 1517과 IFFT부 1519를 포함할 수 있다.

도 15의 수신기 103은 도 13의 수신기 103과 비교하면, 도 13에 전력 계수 인자 생성부 1515를 더 포함하고, 도 13의 채널 105와 Rx 정합 필터 1307에 대한 FDE 1315 대신에 Rx 정합 필터 1507에 대한 FDE 1517을 포함한다. 따라서, 이하에서는 전력 계수 인자 생성부 1515와 FDE 1517을 자세히 설명하며, 나머지 구성요소들(다운 컨버터 1503과 채널용 CP 제거부 1505와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1507과 Rx 정합 필터 1509와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1511과 FFT부 1513과 IFFT부 1519)에 대한 설명은 생략한다.

한 실시 예에 따르면, 수신기 103은 도 14의 송신기 101에 대응되는 수신기일 수 있다. 예를 들면, 도 14의 송신기 101는 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 1411에 의한 ISI를 고려하여 전송 신호 블록을 프리-이퀄라이징하고, FTN 시그널링 방식에 따라 프리-이퀄라이징된 전송 신호 블록을 전송할 수 있다. 수신기 103은 FTN 시그널링 방식에 따라 수신 신호 블록을 수신하고, 사전에 등화되지 않은 Rx 정합 필터 1509에 의한 ISI를 고려하여 수신된 수신 신호 블록을 이퀄라이징한 후, 데이터를 복원할 수 있다.

도 14의 송신기 101와 도 15의 수신기 103과 같이, 단일 부반송파를 송/수신하는 방식을 PCP-FTN-SC-FDE 전송 방식이라고 칭할 수 있다.

각 구성요소를 살펴보면, 전력 계수 인자 생성부 1515는 FFT부 1513으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 생성할 수 있다. 그리고 전력 계수 인자 생성부 1515는 생성된 전력 계수 인자를 기반으로 수신된 주파수 영역의 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상한 후, FDE 1517로 전송할 수 있다.

예를 들면, PCP-FTN-SC-FDE 전송 방식에 따른 주파수 영역의 수신 신호 블록은 다음과 같은 수학식으로 나타날 수 있다.

여기서,

은 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 1411와 채널 105에 의해 발생된 ISI를 고려하여 사전에 등화된, 주파수 영역의 수신 신호 블록을 나타낸다.

는 사전 등화 시에 적용된 전력 계수 인자

의 역함수를 나타낸다. 수학식 33의 마지막 항은

과

에 의해 유도된다.

예를 들면, 전력 계수 인자 생성부 1515는 전력 계수 인자

를 기반으로 수신된 주파수 영역의 수신 신호 블록의 신호 크기를 변경할 수 있다.

FDE 1517은 전력 계수 인자 생성부 1515으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 수신하고, Rx 정합 필터 1509에 의한 ISI를 고려하여 수신된 수신 신호 블록을 등화하고, 등화된 수신 신호 블록을 IFFT부로 전송할 수 있다. 예를 들면, FDE 1517은 등화를 위해 가중치 행렬을 결정하고, 결정된 가중치 행렬을 기반으로 주파수 영역의 수신 신호 블록을 등화할 수 있다.

만일, FDE 1517이 선형 MMSE 이퀄라이저인 경우, 선형 MMSE 이퀄라이저는 다음과 같은 수학식을 이용하여 가중치 행렬을 결정할 수 있다.

여기서,

는 등화를 위한 가중치 행렬을 나타낸다.

이다.

만일, FDE 1517이 ZF 이퀄라이저인 경우, ZF 이퀄라이저는 다음과 같은 수학식을 이용하여 가중치 행렬을 결정할 수 있다.

여기서,

는 등화를 위한 가중치 행렬을 나타낸다.

예를 들면, FDE 1517은 주파수 영역의 수신 신호 블록에

을 곱함으로써 주파수 영역의 수신 신호 블록을 등화할 수 있다.

IFFT부 1519는 등화된 주파수 영역의 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 주파수 영역의 수신 신호 블록에 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 시간 영역의 수신 신호 블록을 결정할 수 있다.

예를 들면, IFFT 부 1519는 다음과 같은 수학식을 이용하여 시간 영역의 수신 신호 블록을 결정할 수 있다.

여기서,

는 시간 영역의 추정 데이터(예: 수신 신호 블록)를 나타낸다.

한편, 시간 영역의 추정 데이터

는 ZF 이퀄라이저와 선형 MMSE 이퀄라이저 측면에서 다음과 같이 각각 나타날 수 있다.

제어부 1501은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1501은 다운 컨버터 1503과 채널용 CP 제거부 1505와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1507과 Rx 정합 필터 1509와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1511과 FFT부 1513과 전력 계수 인자 생성부 1515와 FDE 1517과 IFFT부 1519를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1501은 다운 컨버터 1503을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 채널용 CP 제거부 1505를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1507을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 Rx 정합 필터 1509를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 1509의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 1501은 FTN용 CP 및 CS 제거부 1511를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 FFT부 1513을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 전력 계수 인자 생성부 1515를 통해 시간 영역의 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 FDE 1517을 통해 주파수 영역의 수신 신호 블록을 이퀄라이징할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 IFFT부 1519를 통해 이퀄라이징된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1501은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 16은 본 발명의 제6실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 16을 참조하면, 송신기 101은 제어부 1601과 FFT부 1603과 부반송파 매핑(sub-carrier mapping)부 1605와 IFFT부 1607과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1609와 Tx 펄스 정형 필터 1611과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1613과 채널용 CP 삽입부 1615와 업 컨버터 1617을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 16의 송신기 101가 FTN 시그널링 방식을 기반으로 하는 단일 부반송파-주파수 분할 다중 접속(FTN-Single Carrier-Frequency Division Multiple Access, FTN-SC-FDMA) 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 2의 송신기 101과 비교하면, 도 2의 송신기 101에 FFT부 1603과 부반송파 매핑부 1605와 IFFT부 1607을 더 포함한다. 따라서, 이하에서는 FFT부 1603과 부반송파 매핑부 1605와 IFFT부 1607을 자세히 설명하며, 나머지 구성요소들(FTN용 CP 및 CS 삽입부 1609와 Tx 펄스 정형 필터 1611과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1613과 채널용 CP 삽입부 1615와 업 컨버터 1617)에 대한 설명은 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, FFT부 1603은 시간 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록에 FFT 알고리즘을 적용함으로써 전송 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환하고, 변환된 전송 신호 블록을 부반송파 매핑부 1605로 출력할 수 있다.

부반송파 매핑부 1605는 FFT부 1603으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 매핑된 전송 신호 블록을 IFFT부 1607로 전송할 수 있다.

IFFT부 1607은 부반송파 1605로부터 부반송파에 매핑된 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록에 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 전송 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환하고, 변환된 전송 신호 블록을 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1609로 전송할 수 있다.

제어부 1601은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1601은 FFT부 1603과 부반송파 매핑부 1605와 IFFT부 1607과 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1609와 Tx 펄스 정형 필터 1611과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1613과 채널용 CP 삽입부 1615와 업 컨버터 1617을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1601은 FFT부 1603과 부반송파 매핑부 1605와 IFFT부 1607을 통해, 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑할 수 있다. 그리고 제어부 1601은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1609를 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1601은 Tx 펄스 정형 필터 1611을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 1611의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 1601은 FIN용 CP 및 CS 제거부 1613을 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 1601은 채널용 CP 삽입부 1615를 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1601은 업 컨버터 1617을 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 17은 본 발명의 제6실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 17을 참조하면, 수신기 103은 제어부 1701과 다운 컨버터 1703과 채널용 CP 제거부 1705와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1707과 Rx 정합 필터 1709와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1711과 FFT부 1713과 부반송파 디매핑(sub-carrier demapping)부 1715와 FDE 1717과 IFFT부 1719를 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 17의 수신기 103은 FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기라고 불릴 수 있다.

도 17에 도시된 수신기 103은 도 16의 송신기 101에 대응되는 수신기이며, 도 4의 수신기 103 와 비교하면, 부반송파 디매핑부 1715를 더 포함한다. 따라서, 이하에서는, 부반송파 디매핑부 1715를 제외한 나머지 구성요소들(제어부 1701과 다운 컨버터 1703과 채널용 CP 제거부 1705와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1707과 Rx 정합 필터 1709와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1711과 FFT부 1713과 FDE 1717과 IFFT부 1719)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 디매핑부 1715는 FFT부 1713으로부터 주파수 영역의 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑하고, 디매핑된 수신 신호 블록을 IFFT부 1717로 전송할 수 있다.

제어부 1701은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1701은 다운 컨버터 1703과 채널용 CP 제거부 1705와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1707과 Rx 정합 필터 1709와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1711과 FFT부 1713과 부반송파 디매핑부 1715와 FDE 1717과 IFFT부 1719를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1701은 다운 컨버터 1703을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 채널용 CP 제거부 1705를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1707을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 Rx 정합 필터 1709를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 1709의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 1701은 FTN용 CP 및 CS 제거부 1711을 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 FFT부 1713을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 부반송파 디매핑부 1715를 통해 주파수 영역의 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 IFFT부 1717을 통해 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1701은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 18은 본 발명의 제7실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 18을 참조하면, 송신기 101은 제어부 1801과 FFT부 1803과 부반송파 매핑부 1805와 프리-FDE 1807과 IFFT부 1809와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1811과 Tx 펄스 정형 필터 1813과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1815와 채널용 CP 삽입부 1817과 업 컨버터 1819를 포함할 수 있다.

예를 들면, 송신기 101의 프리-FDE 1807은 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 1813과 Tx 펄스 정형 필터 1813에 대응되는 수신기 103의 Rx 정합 필터에 의해 발생된 ISI를 고려하여 사전에 등화할 수 있다. 이때, 송신기 101은 PE-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 18의 송신기는 도 10과 비교하면, 부반송파 매핑부 1805을 더 포함한다. 따라서, 이하에서는 부반송파 매핑부 1805을 자세히 설명하고, 나머지 구성요소들(FFT부 1803과 프리-FDE 1807과 IFFT부 1809와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1811과 Tx 펄스 정형 필터 1813과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1815와 채널용 CP 삽입부 1817과 업 컨버터 1819)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 매핑부 1805는 IFFT 1803으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 매핑된 전송 신호 블록을 프리-FDE 1807로 전송할 수 있다.

제어부 1801은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1801은 FFT부 1803과 부반송파 매핑부 1805와 프리-FDE 1807과 IFFT부 1809와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1811과 Tx 펄스 정형 필터 1813과 FTN용 CP 및 CS 제거부 1815와 채널용 CP 삽입부 1817과 업 컨버터 1819를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1801은 FFT부 1803과 프리-FDE 1807과 부반송파 매핑부 1805와 IFFT부 1809를 통해 주파수 영역의 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 1813과 Rx 정합 필터에 의해 발생된 ISI를 고려하여 사전에 등화할 수 있다. 그리고 제어부 1801은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1811을 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1801은 Tx 펄스 정형 필터 1813을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 1813의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 1801은 FIN용 CP 및 CS 제거부 1815를 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 1801은 채널용 CP 삽입부 1817을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1801은 업 컨버터 1819를 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 19는 본 발명의 제7실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 19를 참조하면, 수신기 103은 제어부 1901과 다운 컨버터 1903과 채널용 CP 제거부 1905와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1907과 Rx 정합 필터 1909와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1911과 FFT부 1913과 전력 계수 인자 생성부 1915와 부반송파 디매핑부 1917과 IFFT부 1919를 포함할 수 있다.

예를 들면, 수신기 103이 도 18의 송신기 101에 대응되는 수신기일 경우, 수신기 103은 PE-FDE-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기일 수 있다.

도 19에 도시된 수신기 103은 도 11의 수신기 103과 비교하면, 부반송파 디매핑부 1917을 더 포함한다. 따라서, 이하에서는, 부반송파 디매핑부 1917을 제외한 나머지 구성요소들(다운 컨버터 1903과 채널용 CP 제거부 1905와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1907과 Rx 정합 필터 1909와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1911과 FFT부 1913과 전력 계수 인자 생성부 1915와 IFFT부 1919)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 디매핑부 1917은 전력 계수 인자 생성부 1915로부터 신호의 크기가 보상된 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑하고, 디매핑된 수신 신호 블록을 IFFT부 1919로 전송할 수 있다.

제어부 1901은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1901은 다운 컨버터 1903과 채널용 CP 제거부 1905와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1907과 Rx 정합 필터 1909와 FTN용 CP 및 CS 제거부 1911과 FFT부 1913과 전력 계수 인자 생성부 1915와 부반송파 디매핑부 1917과 IFFT부 1919를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 1901은 다운 컨버터 1903을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 채널용 CP 제거부 1905를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 1907을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 Rx 정합 필터 1909를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 1909의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 1901은 FTN용 CP 및 CS 제거부 1911를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 FFT부 1913을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 전력 계수 인자 생성부 1915를 통해, 주파수 영역의 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 생성하고, 생성된 전력 계수 인자에 따라 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 부반송파 디매핑부 1917을 통해 보상된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 IFFT부 1919를 통해 디매핑된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 1901은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

한 실시 예에서, 제어부 1901은 CSI를 생성하고, 생성된 CSI를 송신기 101로 피드백할 수 있다.

도 20은 본 발명의 제8실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 20을 참조하면, 송신기 101은 제어부 2001과 FFT부 2003과 프리-FDE 2007과 부반송파 매핑부 2005와 IFFT부 2009와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2011과 Tx 펄스 정형 필터 2013과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2015와 채널용 CP 삽입부 2017과 업 컨버터 2019를 포함할 수 있다.

예를 들면, 송신기 101의 프리-FDE 1807가 Tx 펄스 정형 필터 1813에 의해 발생된 ISI만을 고려하여 사전에 등화할 수 있다. 이때, 송신기 101은 POP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기라고 불릴 수 있다.

도 20의 송신기는 도 12와 비교하면, 부반송파 매핑부 2005를 더 포함한다. 따라서, 이하에서는 부반송파 매핑부 2005를 자세히 설명하고, 나머지 구성요소들(FFT부 2003과 프리-FDE 2007과 IFFT부 2009와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2011과 Tx 펄스 정형 필터 2013과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2015와 채널용 CP 삽입부 2017과 업 컨버터 2019)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 매핑부 2005는 FFT부 2003으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 매핑된 전송 신호 블록을 프리-FDE 2007로 전송할 수 있다.

제어부 2001은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 2001은 FFT부 2003과 프리-FDE 2007과 부반송파 매핑부 2005와 IFFT부 2009와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2011과 Tx 펄스 정형 필터 2013과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2015와 채널용 CP 삽입부 2017과 업 컨버터 2019를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 2001은 FFT부 2003과 프리-FDE 2007과 부반송파 매핑부 2005와 IFFT부 2009를 통해 주파수 영역의 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, Tx 펄스 정형 필터 2013에 의해 발생된 ISI를 고려하여 매핑된 전송 신호 블록을 사전 등화할 수 있다. 그리고 제어부 2001은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2011을 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2001은 Tx 펄스 정형 필터 2013을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 2013의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 2001은 FIN용 CP 및 CS 제거부 2015를 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 2001은 채널용 CP 삽입부 2017을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2001은 업 컨버터 2019를 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 21은 본 발명의 제8실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 21을 참조하면, 수신기 103은 제어부 2101과 다운 컨버터 2103과 채널용 CP 제거부 2105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2107과 Rx 정합 필터 2109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2111과 FFT부 2113과 전력 계수 인자 생성부 2115와 부반송파 디매핑부 2119와 FDE 2117과 IFFT부 2121을 포함할 수 있다.

예를 들면, 수신기 103이 도 20의 송신기 101에 대응되는 수신기일 경우, 수신기 103은 POP-FDE-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기라고 불릴 수 있다.

도 21에 도시된 수신기 103은 도 13의 수신기 103과 비교하면, 부반송파 디매핑부 2119를 더 포함한다. 따라서, 이하에서는, 부반송파 디매핑부 2119를 제외한 나머지 구성요소들(다운 컨버터 2103과 채널용 CP 제거부 2105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2107과 Rx 정합 필터 2109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2111과 FFT부 2113과 전력 계수 인자 생성부 2115와 FDE 2117와 IFFT부 2121)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 디매핑부 2119는 FDE 2117로부터 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑하고, 디매핑된 수신 신호 블록을 IFFT부 2121로 전송할 수 있다.

제어부 2101은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 2101은 다운 컨버터 2103과 채널용 CP 제거부 2105와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2107과 Rx 정합 필터 2109와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2111과 FFT부 2113과 전력 계수 인자 생성부 2115와 부반송파 디매핑부 2119과 FDE 2117와 IFFT부 2121을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 2101은 다운 컨버터 2103을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 채널용 CP 제거부 2105를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2107을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 Rx 정합 필터 2109를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 2109의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 2101은 FTN용 CP 및 CS 제거부 2111를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 FFT부 2113을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 전력 계수 인자 생성부 2115를 통해 주파수 영역의 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 생성하고, 생성된 전력 계수 인자에 따라 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 FDE 2117를 통해 채널 105와 Rx 정합 필터 2109에 의해 발생된 ISI를 고려하여 디매핑된 수신 신호 블록을 등화할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 부반송파 디매핑부 2119을 통해 등화된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 IFFT부 2121를 통해 등화된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2101은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 22는 본 발명의 제9실시 예에 따른 송신기의 블록 구성도이다.

도 22를 참조하면, 송신기 101은 제어부 2201과 FFT부 2203과 프리-FDE 2207과 부반송파 매핑부 2205와 IFFT부 2209와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2211과 Tx 펄스 정형 필터 2213과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2215와 채널용 CP 삽입부 2217과 업 컨버터 2219를 포함할 수 있다.

예를 들면, 송신기 101의 프리-FDE 2207가 Tx 펄스 정형 필터 2213와 채널 105에 의해 발생된 ISI를 고려하여 사전에 등화할 수 있다. 이때, 송신기 101은 PCP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기라고 불릴 수 있다.

도 22의 송신기는 도 14와 비교하면, 부반송파 매핑부 2205을 더 포함한다. 따라서, 이하에서는 부반송파 매핑부 2205을 자세히 설명하고, 나머지 구성요소들(FFT부 2203과 프리-FDE 2207과 IFFT부 2209와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2211과 Tx 펄스 정형 필터 2213과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2215와 채널용 CP 삽입부 2217과 업 컨버터 2219)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 매핑부 2205는 FFT부 2203으로부터 주파수 영역의 전송 신호 블록을 수신하고, 수신된 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 매핑된 전송 신호 블록을 프리-FDE 2207로 전송할 수 있다.

제어부 2201은 송신기 101의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 2201은 FFT부 2203과 프리-FDE 2207과 부반송파 매핑부 2205와 IFFT부 2209와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2211과 Tx 펄스 정형 필터 2213과 FTN용 CP 및 CS 제거부 2215와 채널용 CP 삽입부 2217과 업 컨버터 2219를 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 2201은 FFT부 2203과 프리-FDE 2207과 부반송파 매핑부 2205와 IFFT부 2209를 통해 주파수 영역의 전송 신호 블록을 부반송파에 매핑하고, 채널 105와 Tx 펄스 정형 필터 2213에 의해 발생된 ISI를 고려하여 매핑된 전송 신호 블록을 사전에 등화할 수 있다. 그리고 제어부 2201은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2211을 통해 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2201은 Tx 펄스 정형 필터 2013을 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 전송 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Tx 펄스 정형 필터 2213의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다. 그리고 제어부 2201은 FIN용 CP 및 CS 제거부 2215를 통해 FTN이 수행된 전송 필터로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

그리고 제어부 2201은 채널용 CP 삽입부 2217을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2201은 업 컨버터 2219를 통해 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105를 통해 수신기 103으로 전송할 수 있다.

도 23은 본 발명의 제9실시 예에 따른 수신기의 블록 구성도이다.

도 23을 참조하면, 수신기 103은 제어부 2301과 다운 컨버터 2303과 채널용 CP 제거부 2305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2307과 Rx 정합 필터 2309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2311과 FFT부 2313과 전력 계수 인자 생성부 2315와 부반송파 디매핑부 2317과 FDE 2319와 IFFT부 2321을 포함할 수 있다.

예를 들면, 수신기 103이 도 22의 송신기 101에 대응되는 수신기일 경우, 수신기 103은 PCP-FDE-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기라고 불릴 수 있다.

도 23에 도시된 수신기 103은 도 15의 수신기 103과 비교하면, 부반송파 디매핑부 2317을 더 포함한다. 따라서, 이하에서는, 부반송파 디매핑부 2317을 제외한 나머지 구성요소들(예: 다운 컨버터 2303과 채널용 CP 제거부 2305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2307과 Rx 정합 필터 2309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2311과 FFT부 2313과 전력 계수 인자 생성부 2315와 FDE 2319와 IFFT부 2321)에 대한 설명을 생략한다.

각 구성요소를 살펴보면, 부반송파 디매핑부 2317은 전력 계수 인자 생성부 2315로부터 신호의 크기가 보상된 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑하고, 디매핑된 수신 신호 블록을 FDE부 2319로 전송할 수 있다.

제어부 2301은 수신기 103의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부 2301은 다운 컨버터 2303과 채널용 CP 제거부 2305와 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2307과 Rx 정합 필터 2309와 FTN용 CP 및 CS 제거부 2311과 FFT부 2313과 전력 계수 인자 생성부 2315와 부반송파 디매핑부 2317과 FDE 2319와 IFFT부 2321을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부 2301은 다운 컨버터 2303을 통해 수신 신호 블록을 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 채널용 CP 제거부 2305를 통해 변환된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 FTN용 CP 및 CS 삽입부 2307을 통해 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 Rx 정합 필터 2309를 통해 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, FTN을 수행할 수 있다. 여기서, FTN이 수행된 수신 신호 블록의 FTN용 CP 및 CS는 Rx 정합 필터 2309의 FTN 수행에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

그리고 제어부 2301은 FTN용 CP 및 CS 제거부 2311를 통해 FTN이 수행된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 FFT부 2313을 통해 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 전력 계수 인자 생성부 2315를 통해 주파수 영역의 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 생성하고, 생성된 전력 계수 인자에 따라 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 부반송파 디매핑부 2317을 통해 보상된 수신 신호 블록으로부터 부반송파를 디매핑할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 FDE 2319를 통해 Rx 정합 필터 2309에 의해 발생된 ISI를 고려하여 디매핑된 수신 신호 블록을 등화할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 IFFT부 2321를 통해 등화된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환할 수 있다. 그리고 제어부 2301은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 24는 본 발명의 제1실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다. 예를 들면, 송신기 101은 FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 24를 참조하면, 2401 동작에서, 제어부 201(또는, 제어부 1601)은 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입한 후, 2403 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 201은 수학식 1을 이용하여 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101의 Tx 펄스 정형 필터 205(또는, 1611)의 성능을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 205의 탭 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

2403 동작에서, 제어부 201은 Tx 펄스 정형 필터 205를 통해 FTN 시그널링 방식을 고려하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, 2405 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 201은 수학식 2를 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 전송 신호 블록에 FTN을 적용할 수 있다. 예를 들면, 필터링 후의 FTN용 CP 및 CS에는 Tx 펄스 정형 필터 205에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

2405 동작에서, 제어부 201은 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거한 후, 2407 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 201은 수학식 3을 이용하여 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링된 전송 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

2407 동작에서, 제어부 201은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입한 후, 2409 동작으로 진행할 수 있다. 여기서, 채널용 CP는 채널 105에 의해 발생된 IBI를 방지하기 위한 GI이다. 예를 들면, 제어부 201은 수학식 4를 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 제거된 전송 신호 블록에 채널용 CP를 삽입할 수 있다. 예를 들면, 채널용 CP의 길이는 채널 특성을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, 채널용 CP의 길이는 채널 임펄스 응답의 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

2409 동작에서, 제어부 201은 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 전송할 수 있다. 예를 들면 제어부 201은 채널용 CP가 삽입된 전송 신호 블록을 RF 주파수로 상향 변환한 후, 채널 105을 통해 전송할 수 있다.

도 25는 본 발명의 제1실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다. 예를 들면, 수신기 103은 FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기일 수 있다.

도 25를 참조하면, 2501 동작에서, 제어부 401(또는, 제어부 1701)은 채널 105을 통해 수신된 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP 및 CS를 제거한 후, 2503 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 채널 105를 통해 수신 신호 블록을 수신하고, 수신된 수신 신호 블록을 초고주파수로부터 기저대역으로 하향 변환할 수 있다. 예를 들면, 초고주파수는 3 내지 60 GHz의 주파수일 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 수학식 7을 이용하여 수신 신호 블록으로부터 채널용 CP를 제거할 수 있다.

2503 동작에서, 제어부 401은 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입한 후, 2505 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 수학식 8을 이용하여 채널용 CP가 제거된 수신 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, FTN용 CP 및 CS의 길이는 Rx 정합 필터 409(또는, 1709)의 성능을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 Rx 정합 필터 409(또는, 1709)의 탭 길이를 기반으로 결정될 수 있다. 또 다른 예로, FTN용 CP 및 CS 각각의 길이는 송신기 101에서 전송 신호 블록에 삽입되는 FTN용 CP 및 CS 각각의 길이와 동일하거나 다를 수 있다.

2505 동작에서, 제어부 401은 Rx 정합 필터 409를 통해 FTN 시그널링 방식을 고려하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록을 FTN에 따라 샘플링하기 위해 펄스 형태의 필터에서 필터링한 후, 2507 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 수학식 9를 이용하여 FTN용 CP 및 CS가 삽입된 수신 신호 블록에 FTN을 적용할 수 있다. 예를 들면, 필터링 후, FTN용 CP 및 CS에는 Rx 정합 필터 409에 의해 발생된 IBI를 포함할 수 있다.

2507 동작에서, 제어부 401은 필터링된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거한 후, 2509 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 수학식 10을 이용하여 필터링된 수신 신호 블록으로부터 FTN용 CP 및 CS를 제거할 수 있다.

2509 동작에서, 제어부 401은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환한 후, 2511 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록에 DFT 또는 FFT 알고리즘을 적용함으로써 시간 영역의 수신 신호 블록을 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 수학식 13과 같이 나타날 수 있다.

2511 동작에서, 제어부 401은 변환된 수신 신호 블록을 등화한 후, 2513 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 채널 105, Tx 펄스 정형 필터 205 및 Rx 정합 필터 409에 의해 발생된 ISI를 제거하기 위해 수신 신호 필터를 등화할 수 있다.

2513 동작에서, 제어부 401은 등화된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환한 후, 2515 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 등화된 수신 신호 블록에 IDFT 또는 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제어부 401은 수학식 17을 이용하여 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 시간 영역의 수신 신호 블록은 추정된 데이터일 수 있다.

2515 동작에서, 제어부 401은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 26은 본 발명의 제3실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다. 예를 들면, 송신기 101은 PE-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 PE-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 26을 참조하면, 2601 동작에서, 제어부 1001(또는, 1801)은 채널 105, Tx 펄스 정형 필터 1011(또는, 1813) 및 Tx 펄스 정형 필터 1011에 대응되는 Rx 정합 필터 1109(또는, 1909)에 의한 ISI를 방지하기 위해 전송 신호 블록을 사전에 등화한 후, 2603 동작으로 진행할 수 있다.

2603 동작에서 제어부 1001은 사전 등화된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입한 후, 2605 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1001은 수학식 1을 이용하여 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1011(또는, 1813)의 성능을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1011의 탭 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

이후에, 제어부 1001은 2605 내지 2611 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 2605 내지 2611 동작들은 도 24의 2403 내지 2409 동작들에 각각 대응되므로, 2605 내지 2611 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 27은 본 발명의 제3실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다. 예를 들면, 수신기 103은 PE-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 PE-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기일 수 있다.

도 27을 참조하면, 제어부 1101(또는, 1901)은 2701 내지 2705 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 2701 내지 2707 동작들은 도 25의 2501 내지 2507 동작들에 각각 대응되므로, 2701 내지 2707 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

2709 동작에서, 제어부 1101은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환한 후, 2711 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록에 DFT 또는 FFT 알고리즘을 적용함으로써 시간 영역의 수신 신호 블록을 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 채널 105, Tx 펄스 정형 필터 1011(또는, 1813) 및 Rx 정합 필터 1109(또는, 1909)에 의한 ISI를 방지하기 위해 사전에 등화된 수신 신호 블록일 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호블록은 수학식 19와 같이 나타날 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 주파수 영역의 수신 신호 블록에 대한 CSI를 생성하고, 생성된 CSI를 송신기 101로 피드백할 수 있다.

2711 동작에서, 제어부 1101은 주파수 영역으로 변환된 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상한 후, 2713 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 변환된 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 결정하고, 결정된 전력 계수 인자를 기반으로 변환된 수신 신호 블록의 신호를 증폭할 수 있다.

2713 동작에서, 제어부 1101은 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환한 후, 2715 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 수신 신호 블록에 IDFT 또는 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 주파수 영역의 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1101은 수학식 23을 이용하여 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 시간 영역의 수신 신호 블록은 추정된 데이터일 수 있다.

2715 동작에서, 제어부 1101은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 28은 본 발명의 제4실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다. 예를 들면, 송신기 101은 POP-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 POP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 28을 참조하면, 2801 동작에서, 제어부 1201(또는, 2001)은 Tx 펄스 정형 필터 1211(또는, 2013)에 의한 ISI를 방지하기 위해 전송 신호 블록을 사전에 등화한 후, 2803 동작으로 진행할 수 있다.

2803 동작에서 제어부 1201은 사전 등화된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입한 후, 2805 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1201은 수학식 1을 이용하여 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1211(또는, 2013)의 성능을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1211의 탭 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

이후에, 제어부 1201은 2805 내지 2811 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 2805 내지 2811 동작들은 도 24의 2403 내지 2409 동작들에 각각 대응되므로, 2805 내지 2811 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 29는 본 발명의 제4실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다. 예를 들면, 수신기 103은 POP-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 POP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기일 수 있다.

도 29를 참조하면, 제어부 1301(또는, 2101)은 2901 내지 2705 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 2901 내지 2907 동작들은 도 25의 2501 내지 2507 동작들에 각각 대응되므로, 2901 내지 2907 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

2909 동작에서, 제어부 1301은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환한 후, 2911 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록에 DFT 또는 FFT 알고리즘을 적용함으로써 시간 영역의 수신 신호 블록을 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 Tx 펄스 정형 필터 1211(또는, 2013)에 의한 ISI를 방지하기 위해 사전에 등화된 수신 신호 블록일 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 수학식 25와 같이 나타날 수 있다.

2911 동작에서, 제어부 1301은 주파수 영역으로 변환된 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상한 후, 2913 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 변환된 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 결정하고, 결정된 전력 계수 인자를 기반으로 변환된 수신 신호 블록의 신호를 증폭할 수 있다.

2913 동작에서, 제어부 1301은 변환된 수신 신호 블록을 등화한 후, 2915 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 채널 105 및 Rx 정합 필터 1309(또는, 2109)에 의해 발생된 ISI를 제거하기 위해 수신 신호 블록을 등화할 수 있다. 이때, 변환된 수신 신호 블록은 Tx 정합 필터 1211에 대한 ISI를 방지하기 위해 사전 등화되었으므로, 제어부 1301은 Tx 정합 필터 1211에 대한 ISI를 고려하지 않고 수신 신호 블록을 등화할 수 있다.

2915 동작에서, 제어부 1301은 등화된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환한 후, 2917 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 수신 신호 블록에 IDFT 또는 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 주파수 영역의 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1301은 수학식 30을 이용하여 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 시간 영역의 수신 신호 블록은 추정된 데이터일 수 있다.

2917 동작에서, 제어부 1301은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

도 30은 본 발명의 제5실시 예에 따른 송신기에서 데이터를 전송하는 흐름도이다. 예를 들면, 송신기 101은 PCP-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 PCP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 송신기일 수 있다.

도 30을 참조하면, 3001 동작에서, 제어부 1401(또는, 2201)은 채널 105 및 Tx 펄스 정형 필터 1411(또는, 2213)에 의한 ISI를 방지하기 위해 전송 신호 블록을 사전에 등화한 후, 3003 동작으로 진행할 수 있다.

3003 동작에서 제어부 1201은 사전 등화된 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입한 후, 3005 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1401은 수학식 1을 이용하여 전송 신호 블록에 FTN용 CP 및 CS를 삽입할 수 있다. 예를 들면, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1411(또는, 2213)의 성능을 기반으로 결정될 수 있다. 다른 예로, CP 및 CS 각각의 길이는 Tx 펄스 정형 필터 1411의 탭 길이를 기반으로 결정될 수 있다.

이후에, 제어부 1401은 3005 내지 3011 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 3005 내지 3011 동작들은 도 24의 2403 내지 2409 동작들에 각각 대응되므로, 3005 내지 3011 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도 31은 본 발명의 제5실시 예에 따른 수신기에서 데이터를 수신하는 흐름도이다. 예를 들면, 수신기 103은 PCP-FTN-SC-FDE 전송 방식 또는 PCP-FTN-SC-FDMA 전송 방식을 따르는 수신기일 수 있다.

도 31을 참조하면, 제어부 1501(또는, 2301)은 3101 내지 3105 동작들을 순차적으로 진행할 수 있다. 3101 내지 3107 동작들은 도 25의 2501 내지 2507 동작들에 각각 대응되므로, 3101 내지 3107 동작들에 대한 자세한 설명은 생략한다.

3109 동작에서, 제어부 1501은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록을 시간 영역으로부터 주파수 영역으로 변환한 후, 3111 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1501은 FTN용 CP 및 CS가 제거된 수신 신호 블록에 DFT 또는 FFT 알고리즘을 적용함으로써 시간 영역의 수신 신호 블록을 주파수 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 채널 105 및 Tx 펄스 정형 필터 1411(또는, 2113)에 의한 ISI를 방지하기 위해 사전에 등화된 수신 신호 블록일 수 있다. 예를 들면, 주파수 영역의 수신 신호 블록은 수학식 33과 같이 나타날 수 있다.

3111 동작에서, 제어부 1501은 주파수 영역으로 변환된 수신 신호 블록의 신호 크기를 보상한 후, 3113 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1501은 변환된 수신 신호 블록에 대한 전력 계수 인자를 결정하고, 결정된 전력 계수 인자를 기반으로 변환된 수신 신호 블록의 신호를 증폭할 수 있다.

3113 동작에서, 제어부 1501은 변환된 수신 신호 블록을 등화한 후, 3115 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 3101은 Rx 정합 필터 1509(또는, 2309)에 의해 발생된 ISI를 제거하기 위해 수신 신호 블록을 등화할 수 있다. 이때, 변환된 수신 신호 블록은 채널 105 및 Tx 정합 필터 1411에 대한 ISI를 방지하기 위해 사전 등화되었으므로, 제어부 1501은 채널 105 및 Tx 정합 필터 1411에 대한 ISI를 고려하지 않고 수신 신호 블록을 등화할 수 있다.

3115 동작에서, 제어부 1501은 등화된 수신 신호 블록을 주파수 영역으로부터 시간 영역으로 변환한 후, 3117 동작으로 진행할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1501은 수신 신호 블록에 IDFT 또는 IFFT 알고리즘을 적용함으로써 주파수 영역의 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 제어부 1501은 수학식 36을 이용하여 주파수 영역의 등화된 수신 신호 블록을 시간 영역으로 변환할 수 있다. 예를 들면, 시간 영역의 수신 신호 블록은 추정된 데이터일 수 있다.

3117 동작에서, 제어부 1501은 시간 영역으로 변환된 수신 신호 블록을 복호하여 데이터를 복원할 수 있다.

한 실시 예에 따르면, 송신기에 포함된 프리-FDE와 부반송파 매핑부의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 수신기에 포함된 부반송파 디매핑부와 FDE의 위치는 송신기에 포함된 프리-FDE와 부반송파 매핑부의 위치에 맞추어 서로 바뀔 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 송신기 및 수신기가 하나의 안테나를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 송신기 및 수신기는 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 따라서, 본 기재는 복수의 안테나들을 통한 여러 가지 동작, 예를 들면, MIMO 동작에서 사용할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

송신기의 동작 방법에 있어서,
전송 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하는 동작과,
상기 삽입된 전송 신호 블록을 필터링하는 동작과,
상기 필터링된 전송 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하는 동작과,
상기 제거된 전송 신호 블록을 채널을 통해 수신기로 전송하는 동작을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 삽입하는 동작은, 상기 채널과 상기 송신기의 펄스 정형 필터와 상기 수신기의 정합 필터 중 적어도 하나에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하는 동작과,
상기 사전 등화된 전송 신호 블록에 상기 심볼들을 삽입하는 동작을 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 사전 등화하는 동작은, 상기 채널과 상기 펄스 정형 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하는 동작인 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 사전 등화하는 동작은, 상기 채널과 상기 펄스 정형 필터와 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하는 동작인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 심볼들 각각의 길이는, 상기 송신기의 펄스 정형 필터의 성능을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
수신기의 동작 방법에 있어서,
채널을 통해 송신기로부터 수신된 수신 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하는 동작과,
상기 삽입된 수신 신호 블록을 필터링하는 동작과,
상기 필터링된 수신 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하는 동작과,
상기 제거된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 동작을 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 수신 신호 블록은, 상기 채널과 상기 송신기의 펄스 정형 필터와 상기 수신기의 정합 필터 중 적어도 하나에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 것을 특징으로 하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 복원하는 동작은,
상기 수신 신호 블록이 상기 펄스 정형 필터에 의한 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 경우, 상기 채널과 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 제거된 수신 신호 블록을 등화하는 동작과,
상기 등화된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 동작을 포함하는 방법.
제7항에 있어서,
상기 복원하는 동작은,
상기 수신 신호 블록이 상기 펄스 정형 필터와 상기 채널에 의한 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 경우, 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 제거된 수신 신호 블록을 등화하는 동작과,
상기 등화된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 동작을 포함하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 심볼들 각각의 길이는, 상기 수신기의 정합 필터의 성능을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
송신기에 있어서,
송수신부와,
심볼들을 삽입하는 심볼 삽입부와,
상기 심볼들을 제거하는 심볼 제거부와,
상기 심볼 삽입부를 통해 전송 신호 불록의 양단에 상기 심볼들을 삽입하며, 상기 삽입된 전송 신호 블록을 필터링하며, 상기 심볼 제거부를 통해 상기 필터링된 전송 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하고, 상기 송수신부를 통해 상기 제거된 전송 신호 블록을 채널을 통해 수신기로 전송하는 제어부를 포함하는 송신기.
제11항에 있어서,
사전 등화기를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 사전 등화기를 통해, 상기 채널과 상기 송신기의 펄스 정형 필터와 상기 수신기의 정합 필터 중 적어도 하나에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하고, 상기 사전 등화된 전송 신호 블록에 상기 심볼들을 삽입하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제12항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 채널과 상기 펄스 정형 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제12항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 채널과 상기 펄스 정형 필터와 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 전송 신호 블록을 사전 등화하는 것을 특징으로 하는 송신기.
제11항에 있어서,
상기 심볼들 각각의 길이는, 상기 송신기의 펄스 정형 필터의 성능을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 송신기.
수신기에 있어서,
송수신부와,
심볼들을 삽입하는 심볼 삽입부와,
상기 심볼들을 제거하는 심볼 제거부와,
상기 송수신부를 통해 송신기로부터 채널을 통해 수신 신호 블록을 수신하며, 상기 심볼 삽입부를 통해 상기 수신된 수신 신호 불록의 양단에 심볼들을 삽입하고, 상기 삽입된 수신 신호 블록을 필터링하며, 상기 심볼 제거부를 통해 상기 필터링된 수신 신호 블록으로부터 상기 심볼들을 제거하고, 상기 제거된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 제어부를 포함하는 수신기.
제16항에 있어서,
상기 수신 신호 블록은, 상기 채널과 상기 송신기의 펄스 정형 필터와 상기 수신기의 정합 필터 중 적어도 하나에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 것을 특징으로 하는 수신기.
제17항에 있어서,
등화기를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 수신 신호 블록이 상기 펄스 정형 필터에 의한 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 경우, 상기 등화기를 통해 상기 채널과 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 제거된 수신 신호 블록을 등화하고, 상기 등화된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 것을 포함하는 수신기.
제17항에 있어서,
등화기를 더 포함하며,
상기 제어부는, 상기 수신 신호 블록이 상기 펄스 정형 필터와 상기 채널에 의한 심볼 간 간섭을 고려하여 사전 등화된 경우, 상기 등화기를 통해 상기 정합 필터에 의해 발생된 심볼 간 간섭을 고려하여 상기 제거된 수신 신호 블록을 등화하고, 상기 등화된 수신 신호 블록으로부터 데이터를 복원하는 것을 특징으로 하는 수신기.
제16항에 있어서,
상기 심볼들 각각의 길이는, 상기 수신기의 정합 필터의 성능을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 수신기.