KR20170089148A - 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

저지연 웨이브폼을 위한 방법이 개시된다. 개시된 방법은 원본 시간 샘플 중 일부의 시간 샘플만 전송하는 단계; 상기 시간 샘플을 다수의 안테나로 수신하는 단계; 각 안테나가 전송 받은 상기 시간 샘플을 모두 더하는 단계; 및 상기 더해진 시간 샘플을 디코딩하는 단계를 포함하되, 상기 일부의 시간 샘플의 길이와 상기 다수의 안테나의 개수의 곱은 상기 원본 시간 샘플의 길이인 것을 특징으로 한다. 개시된 방법에 따르면, 뛰어난 PAPR 성능을 보장하면서 초저지연 통신을 동시에 지원하는 장점이 있다.

Description

저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치{Apparatus and Method for Low-Latency Waveforms}

본 발명은 웨이브폼을 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

5세대 이동통신은 사물통신 및 촉감인터넷 등이 새로운 킬러어플리케이션이 되어 새로운 이동통신 시장을 주도할 것으로 예상하고 있다. 저전력 통신 및 비동기 상향링크 접속방식을 요구하는 사물통신 서비스와 저지연 통신을 요구하는 촉감인터넷을 서비스하기 위해서는 기존의 직교, 동기화 방식의 웨이브폼인 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)과 SC-FDMA (single carrier frequency division multiple access)방식은 한계가 있으며 비직교, 비동기화 방식의 새로운 웨이브폼이 필요하다.

따라서 낮은 PAPR을 목적으로 SC-FDMA와 같은 기술이 연구되어 왔다. 특히, Distributed SC-FDMA와 같은 기술은 서브 캐리어 맵핑을 통해 PAPR을 성능을 더욱더 향상시키면서 다수의 유저를 할당하지만 각 서브 캐리어의 대역폭이 좁으므로 초저지연 통신에는 부적합하다는 문제점이 있다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 초저지연 고효율의 웨이브폼을 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 원본 시간 샘플 중 일부의 시간 샘플만 전송하는 단계; 상기 시간 샘플을 다수의 안테나로 수신하는 단계; 각 안테나가 전송 받은 상기 시간 샘플을 모두 더하는 단계; 및 상기 더해진 시간 샘플을 디코딩하는 단계를 포함하되, 상기 일부의 시간 샘플의 길이와 상기 다수의 안테나의 개수의 곱은 상기 원본 시간 샘플의 길이인 것을 특징으로 하는 웨이브폼을 위한 방법이 제공된다.

본 발명은 뛰어난 PAPR 성능을 보장하면서 초저지연 통신을 동시에 지원하는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술의 웨이브폼의 송수신 방법을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브폼의 송수신 방법을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치의 송수신 개념도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치의 실험 결과를 그래프로 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 자세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 종래 기술의 웨이브폼의 송수신 방법을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술인 LTE/IEEE802.11 표준의 웨이브폼은 OFDM과 SC-FDMA 기법이며 웨이브폼의 시간샘플을 모두 송수신하는 방법이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브폼의 송수신 방법을 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이브폼의 송수신 방법은 송신기에서 심볼 클리핑을 통해 시간샘플의 웨이브폼을 일부만 전송하게 된다. 수신기에서는 받은 웨이브폼의 일부를 다중 안테나로 수신한 후, 클리핑된 웨이브폼을 시간 도메인에서 연결하여 원본 신호와 같은 길이의 웨이브폼으로 복원하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치의 송수신 개념도를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치의 송신기에서는 K개의 서브 캐리어 맵핑 심볼을 생성한다. 그리고 N 포인트 IFFT를 수행하는데, N=QK이다. 이러한 과정을 통하여 송신기에서는 1/Q 만큼 컷오프된 웨이브폼만을 전송할 수 있게 된다. 한편, 수신기에서는 타임 리플리케이션을 통해 원본 심볼을 복원하는데, N 포인트 FFT를 수행하여 복원할 수 있다.

이처럼, N 포인트 FFT 크기를 가지는 시스템에서 송신기는 N개의 시간샘플 중에 K개의 시간샘플의 웨이브폼만 전송하게 된다. 한편, 수신기는 K개의 시간샘플을 총 Q개의 안테나로 수신하면 안테나별로 독립 수신 노이즈가 더해진 QK개의 시간 샘플을 수신하게 된다. 이 수신 신호를 시간축에서 연결하면 QK=N이므로 N개의 시간샘플로 복원이 되고, 복원된 N차원 수신 웨이브폼을 디코딩할 수 있게 된다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치는 다중 안테나로 받은 컷오프 심볼들을 시간 축에서 연결하여 FFT 사이즈와 동일하게 만듦으로써 DFT의 원형 대칭 성질을 활용하여 SC-FDMA와 동일한 BER 성능을 얻을 수 있게 된다. 여기서, 단일 안테나를 사용하여 심볼들을 복제한다면 노이즈 또한 복제되고 강화되어 BER이 저하되므로, 다중 안테나를 사용한다면 노이즈를 제거하여 BER 성능을 향상시키는 효과가 있게 된다. 이러한 본 발명의 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치는 유저의 PAPR 성능을 보장하고 고효율 초저지연 통신을 가능하게 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저지연 웨이브폼을 위한 방법 및 장치의 실험 결과를 그래프로 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 기지국에서 안테나가 충분히 많이 있으면 종래 기술의 SC-FDMA와 같은 자원, 같은 FFT 사이즈 및 같은 BER 성능을 가지면서도 초저지연 통신을 달성할 수 있게 된다. 도 4의 그래프에서는 기지국의 수신 안테나 수가 4개인 시스템으로 본 발명의 M-SFDMA는 종래 기술의 SC-FDMA와 동일한 BER 성능을 유지하면서도 원래 심볼 길이에서 25%만큼만 전송하게 된다. 이는 심볼타임당 본 발명은 종래 기술에 비해 4배 빠른 저지연 웨이브폼을 구현할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 원본 시간 샘플 중 일부의 시간 샘플만 전송하는 단계;
   상기 시간 샘플을 다수의 안테나로 수신하는 단계;
   각 안테나가 전송 받은 상기 시간 샘플을 모두 더하는 단계; 및
   상기 더해진 시간 샘플을 디코딩하는 단계를 포함하되,
   상기 일부의 시간 샘플의 길이와 상기 다수의 안테나의 개수의 곱은 상기 원본 시간 샘플의 길이인 것을 특징으로 하는 웨이브폼을 위한 방법.

Images