KR20180042789A - 계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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김흥묵
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안치득
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한국전자통신연구원
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Abstract

계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할 다중화 기반 이동통신 송수신 방법은 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치를 이용하는 계층분할 다중화 기반 이동통신 송수신 방법에 있어서, 방송 신호와 적어도 하나의 사용자 데이터를 이용하여 계층분할다중화된 방송 신호를 생성하는 단계; 상기 계층분할다중화된 방송 신호를 송신용 주파수로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 단계 및 상기 안테나를 통해 수신한 수신 신호를 채널복호화하여 적어도 하나의 사용자 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

Description

계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WIRELESS COMMUNICATION TRANSMITTING/RECEIVING BASED ON LAYERED DIVISION MULTIPLEXING}
본 발명은 이동통신 기술 및 디지털 방송 통신 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계층분할다중화를 적용한 이동통신 시스템에서의 디지털 방송 통신 기술에 관한 것이다.
차세대 방송 시스템인 ATSC 3.0의 경우 하나의 채널을 이용하여 고정 UHD 및 이동HD 서비스를 동시에 제공해야 한다는 요구사항이 포함되어 있다. 특히, 서로 다른 서비스를 제공하는 스트림을 하나의 채널로 전송하기 위해서는 다중화 기법이 요구된다. 시간분할다중화(TDM, time division multiplexing) 기법을 제공하는 유럽의 DVB-T2, 주파수분할다중화(FDM, frequency division multiplexing) 기법을 제공하는 일본의 ISDB-T와 달리, ATSC 3.0 에서는 TDM 및 FDM 보다 스펙트럼 효율이 높은 계층분할다중화(LDM, layered division multiplexing) 기법이 적용되고 있다. TDM 및 FDM 방식의 경우 시간과 RF 채널의 일부만 사용하여 전송 용량이 제한되는 단점이 있지만, LDM 방식은 100%의 시간 영역과 RF 채널을 사용함으로써, 전송 용량 측면에서 성능을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 이러한 계층분할다중화 기법은 다층 전송 (multi-layer transmission)을 기반으로 하나의 방송 채널에 여러 개의 스트림을 보낼 경우 각각 서로 다른 채널 부호율과 변조 차수를 적용하여 다양한 방송 환경에서 physical scalability를 제공하기 위함이다. 각각의 계층은 서로 다른 전력에 따라 결합되어 전송되며, 수신된 다층 신호 중 하위 계층의 신호는 상위 계층의 신호 제거 기술에 의하여 복조 된다.
이동통신 시스템에서는 제한된 주파수 자원을 여러 사람이 효율적으로 함께 쓸 수 있도록 해주는 다중접속 기술로 기존의 부호분할 다중접속(CDMA, code division multiple access) 방식을 사용해 왔으며, 최근에는 와이브로, LTE 등에서 주파수간 간섭을 최소화함으로써 대용량 데이터를 동시에 고속으로 보내는 직교 주파수분할 다중접속(OFDMA, orthogonal frequency division multiple access) 방식을 사용하고 있다. 이러한 기술은 제한된 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위한 공통점이 있다. 그러나, 여러 사람에게 각각 서로 다른 데이터를 주고 받기 위한 1:1 통신에 특화되어 있다. 이동통신 시스템에서 방송신호와 통신신호를 동시에 효율적으로 제공하기 위해서는 다중화 방식이 요구되며 현재까지는 TDM 방식을 사용해 일부 시간에는 방송신호를 전송하고, 나머지 시간에는 통신신호를 전송하고 있다. 이러한 TDM 시스템은 시간 자원을 나누어 사용하기 때문에 효율이 떨어진다.
한편, 한국공개특허 제 10-2016-0029332 호“차세대 방송 시스템을 위한 비트 레벨 ＬＤＭ 기반 송수신 장치 및 방법”는 차세대 방송 시스템에서 효율적으로 방송신호를 송수신하기 위한 bit-level LDM (layer division multiplexing) 기반의 송수신 장치 및 방법에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 방송신호와 통신신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 한정된 주파수 및 시간 자원을 효율적으로 사용하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 통신 채널 상태에 따라 효율적인 디지털 방송 통신 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 방법은 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치를 이용하는 계층분할 다중화 기반 이동통신 송수신 방법에 있어서, 방송 신호와 적어도 하나의 사용자 데이터를 이용하여 계층분할다중화된 방송 신호를 생성하는 단계; 상기 계층분할다중화된 방송 신호를 송신용 주파수로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 단계 및 상기 안테나를 통해 수신한 수신 신호를 채널복호화하여 적어도 하나의 사용자 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명은 이동통신 시스템에서 방송신호와 통신신호를 효율적으로 송수신할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 한정된 주파수 및 시간 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 통신 채널 상태에 따라 효율적인 디지털 방송 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기술이 적용된 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 계층분할다중화 기술이 적용된 신호의 일 예를 시간 자원과 함께 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 송수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치에서의 송수신 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치에서의 송수신 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 시스템의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 신호의 주파수 스펙트럼은 주어진 주파수 대역폭을 차지하는 1개의 전력 계층 신호(10)를 가질 수 있다. 이러한 주파수 스펙트럼은 상향 신호와 하향 신호에 동일하게 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기술이 적용된 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상위계층 신호(20)는 하위계층 신호(30) 보다 큰 전력을 가질 수 있다. 상위계층 신호(20)와 하위계층 신호(30)는 모두 주어진 주파수 대역폭을 차지하지만 다중화를 위해 서로 다른 전력을 사용하여 주파수 자원 및 시간 자원을 100% 활용할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 계층분할다중화 기술이 적용된 신호의 일 예를 시간 자원과 함께 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 본 발명의 일실시예에 따르면, 1개의 전력 계층 신호(10)는 시간 자원 T1 구간을 사용하고, 상위계층 신호(20)와 하위계층 신호(30)로 구성된 계층분할다중화 신호는 시간 자원 T2 구간을 사용하는 것을 알 수 있다. 즉, 이동통신 신호와 계층분할다중화가 적용된 신호를 시간 분할로 동시에 적용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 송수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동통신 송수신 장치는 사용자 데이터를 상향신호와 하향신호로 송수신하는 이동통신 중계 장치와 이동통신 단말 장치에 상응할 수 있다.
이동통신 송수신 장치는 송신부(101~107)와 수신부(108~114)를 포함할 수 있다.
송신부(101~107)는 세부 구성 요소들을 이용하여 아래와 같이 사용자 데이터를 송신할 수 있다.
채널부호화부#1(101)는 사용자#1이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하기 위해 채널부호화를 수행할 수 있다.
심볼생성부#1(102)는 사용자#1의 채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
또한, 채널부호화부#N(103)는 사용자#N이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하기 위해 채널부호화를 수행할 수 있다.
이 때, 심볼생성부#N(104)는 사용자#N의 채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
즉, 이동통신 송수신 장치는 사용자수에 비례하는 총 N개의 채널부호화부와 심볼생성부를 포함할 수 있다.
부반송파결합부(105)는 총 N개의 심볼생성부로부터 직교주파수분할된 수만큼의 부반송파가 총 K개의 부반송파로 결합될 수 있다.
변조부(106)는 총 K개의 결합된 부반송파를 OFDM 변조 할 수 있다.
즉, N명의 사용자는 각각 n_1, n_2, ... , n_N 개의 부반송파가 할당될 수 있으며, n_1 + n_2 + ... + n_N = K가 될 수 있다.
주파수상향변환기(107)는 OFDM 변조된 신호를 송신용으로 지정된 주파수로 상향하여 안테나로 전달하여 사용자 데이터를 송신할 수 있다.
또한, 수신부(108~114)는 세부 구성 요소들을 이용하여 아래와 같이 사용자 데이터를 수신할 수 있다.
주파수하향변환기(108)는 안테나로부터 수신한 수신 신호를 수신용으로 지정된 주파수에서 기저대역으로 주파수를 하향 변환할 수 있다.
복조부(109)는 주파수 하향 변환된 수신 신호를 OFDM 복조 할 수 있다.
부반송파추출부(110)는 OFDM 복조된 신호에서 각각의 사용자#1에서 사용자#N에 할당된 부반송파를 추출할 수 있다.
심볼추출부#1(111)는 추출된 부반송파로부터 사용자#1에 할당된 부반송파로부터 심볼을 추출할 수 있다.
채널복호화부#1(112)는 에러를 정정하여 사용자#1의 사용자 데이터를 복호화할 수 있다.
또한, 심볼추출부#N(113)는 추출된 부반송파로부터 사용자#N에 할당된 부반송파로부터 심볼을 추출할 수 있다.
이 때, 채널복호화부#N(114)는 에러를 정정하여 사용자#N의 사용자 데이터를 복호화할 수 있다.
즉, 이동통신 송수신 장치는 사용자수에 비례하는 총 N개의 채널복호화부와 심볼추출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 계층분할 다중화 기반 이동통신 송수신 장치는 방송 신호를 송신하는 이동통신 중계 장치와 방송 신호를 수신하는 이동통신 단말 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치와 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치는 도 5 및 도 6을 이용하여 아래에서 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치를 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치는 도 4에 도시된 이동통신 송수신 장치의 송신부(101~107)에 계층분할다중화를 적용하여 방송신호와 사용자 데이터로부터 생성된 계층분할다중화된 방송신호를 송신할 수 있다.
즉, 이동통신 중계 장치는 계층분할다중화가 적용된 송신부(201~213)와 수신부(214~220)를 포함할 수 있다.
이동통신 중계 장치의 송신부(201~213)는 세부 구성 요소들을 이용하여 아래와 같이 방송신호와 사용자 데이터로부터 계층분할다중화된 방송신호를 생성하여 송신할 수 있다.
계층분할다중화가 적용된 송신부(201~213)의 상위계층채널부호화부(201)는 에러를 정정하기 위해 방송신호를 채널부호화 할 수 있다.
상위계층심볼생성부(202)는 채널부호화된 방송신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
상위계층부반송파결합부(203)는 모든 부반송파에 생성된 심볼들을 총 K개의 부반송파에 실을 수 있다.
또한, 하위계층채널부호화부#1(204)는 통신신호 송신을 위해 사용자#1이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하는 하위계층채널부호화를 수행할 수 있다.
하위계층심볼생성부#1(205)는 하위계층채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
또한, 하위계층채널부호화부#N(206)는 통신신호 송신을 위해 사용자#N이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하는 하위계층채널부호화를 수행할 수 있다.
이 때, 하위계층심볼생성부#N(207)는 하위계층채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
즉, 이동통신 중계 장치는 사용자수에 비례하는 총 N개의 하위계층채널부호화부와 하위계층심볼생성부를 포함할 수 있다.
하위계층부반송파결합부(208)는 총 N개의 심볼생성부로부터 직교주파수분할된 수만큼의 부반송파를 총 K개의 부반송파에 실을 수 있다.
삽입레벨조절부(209)는 부반송파가 결합된 하위계층 신호에서 전력 크기를 나타내는 계수를 결정하여 곱셈기(210)를 통해 전력 크기를 조절할 수 있다.
가산기(211)는 상위계층 신호와 전력 크기가 조절된 하위계층 신호를 더할 수 있다.
변조부(212)는 더해진 상위계층 신호와 하위계층 신호를 OFDM 변조 할 수 있다.
주파수상향변환기(213)는 OFDM 변조된 신호를 송신용으로 지정된 주파수로 상향하여 안테나를 통해 계층분할다중화된 방송 신호를 송신할 수 있다.
또한, 이동통신 중계 장치의 수신부(214~220)는 세부 구성 요소들을 이용하여 아래와 같이 사용자 데이터를 수신할 수 있다.
주파수하향변환기(214)는 안테나로부터 수신한 수신 신호를 수신용으로 지정된 주파수에서 기저대역으로 주파수를 하향 변환할 수 있다.
복조부(215)는 주파수 하향 변환된 수신 신호를 OFDM 복조 할 수 있다.
부반송파추출부(216)는 복조된 신호를 각각의 사용자#1에서 사용자#N에 할당된 부반송파를 추출할 수 있다.
심볼추출부#1(517)는 추출된 부반송파에서 사용자#1에 할당된 심볼을 추출할 수 있다.
채널복호화부#1(518)는 에러를 정정하여 사용자#1의 사용자 데이터를 채널복호화 할 수 있다.
심볼추출부#N(519)는 추출된 부반송파에서 사용자#N에 할당된 심볼을 추출할 수 있다.
채널복호화부#N(520)는 에러를 정정하여 사용자#N의 사용자 데이터를 채널복호화 할 수 있다.
즉, 이동통신 중계 장치는 사용자수에 비례하는 총 N개의 채널복호화부와 심볼추출부를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치를 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치는 도 4에 도시된 이동통신 송수신 장치의 수신부(108~114)에 계층분할다중화를 적용하여 방송신호와 사용자 데이터로부터 생성된 계층분할다중화된 방송 신호를 수신할 수 있다.
즉, 이동통신 단말 장치는 계층분할다중화가 적용된 수신부(301~310)와 송신부(311~315)를 포함할 수 있다.
이동통신 단말 장치의 수신부(301~310)는 세부 구성 요소들을 이용하여 아래와 같이 방송신호와 사용자 데이터로부터 생성된 계층분할다중화된 방송신호를 수신할 수 있다.
계층분할다중화가 적용된 수신부(301~310)의 주파수하향변환기(301)는 안테나로부터 계층분할다중화된 방송신호를 수신하여 수신용으로 지정된 주파수에서 기저대역으로 주파수를 하향 변환할 수 있다.
복조부(302)는 주파수 하향 변환된 수신 신호를 OFDM 복조 할 수 있다.
부반송파추출부(303)는 OFDM 복조된 신호에서 총 K개의 부반송파에 실린 심볼들을 추출할 수 있다.
데이터 버퍼부(307)는 추출된 심볼들을 저장할 수 있다.
상위계층채널복호화부(304)는 에러를 정정하여 방송신호를 상위계층채널복호화할 수 있다.
이 때, 상위계층채널복호된 신호는 다시 상위계층채널부호화부(305)에서 채널부호화되고 상위계층심볼생성부(306)에서 K개의 부반송파에 실린 심볼들이 추출될 수 있다.
이 때, 데이터 버퍼부(307)에 저장된 K개의 부반송파에 실린 심볼에 상응하는 상위계층 신호와 하위계층 신호가 결합된 심볼에서 상위계층심볼생성부(306)의 K개의 부반송파에 실린 심볼(상위계층 신호)만을 가산기(308)에서 빼줄 수 있다.
따라서, 가산기(308)로부터 출력되는 심볼은 하위계층 신호만 포함되어 있으며, 하위계층심볼추출부(309)는 총 N명의 사용자 중에서 사용자#M 에 할당된 부반송파에 해당하는 심볼만을 추출할 수 있다.
하위계층채널복호화부(310)는 사용자#M의 사용자 데이터를 하위계층채널복호화할 수 있다.
또한, 이동통신 단말 장치의 채널부호화부(311)는 사용자#M이 보내고자 하는 사용자 데이터에서 에러를 정정하기 위해 채널부호화를 수행할 수 있다.
심볼생성부(312)는 채널부호화된 신호에 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
부반송파결합부(313)는 M번째 사용자로부터 생성된 심볼생성부(312)로부터 직교주파수분할된 수만큼의 부반송파가 총 K개의 부반송파로 결합될 수 있다.
변조부(314)는 총 K개의 결합된 부반송파를 OFDM 변조 할 수 있다.
주파수상향변환기(315)는 OFDM 변조된 신호를 송신용으로 지정된 주파수로 상향하여 안테나를 통해 송신할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치에서의 송수신 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치에서의 송수신 방법은 먼저 계층분할다중화된 방송신호를 생성할 수 있다(S410).
즉, 단계(S410)는 상위계층채널부호화부(201)가 에러를 정정하기 위해 방송신호를 채널부호화 할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 상위계층심볼생성부(202)는 채널부호화된 방송신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 상위계층부반송파결합부(203)가 모든 부반송파에 생성된 심볼들을 총 K개의 부반송파에 실을 수 있다.
또한, 이 때, 단계(S410)는 하위계층채널부호화부#1(204)가 통신신호 송신을 위해 사용자#1이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하는 하위계층채널부호화를 수행할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 하위계층심볼생성부#1(205)가 하위계층채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
또한, 이 때, 단계(S410)는 하위계층채널부호화부#N(206)가 통신신호 송신을 위해 사용자#N이 보내고자 하는 사용자 데이터의 에러를 정정하는 하위계층채널부호화를 수행할 수 있다.
이 때, 이 때, 단계(S410)는 하위계층심볼생성부#N(207)가 하위계층채널부호화된 신호를 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
즉, 이동통신 중계 장치는 사용자수에 비례하는 총 N개의 하위계층채널부호화부와 하위계층심볼생성부를 포함할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 하위계층부반송파결합부(208)가 총 N개의 심볼생성부로부터 직교주파수분할된 수만큼의 부반송파를 총 K개의 부반송파에 실을 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 삽입레벨조절부(209)가 부반송파가 결합된 하위계층 신호에서 전력 크기를 나타내는 계수를 결정하여 곱셈기(210)를 통해 전력 크기를 조절할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 가산기(211)가 상위계층 신호와 전력 크기가 조절된 하위계층 신호를 더할 수 있다.
이 때, 단계(S410)는 변조부(212)가 더해진 상위계층 신호와 하위계층 신호를 OFDM 변조 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치에서의 송수신 방법은 계층분할다중화된 방송 신호를 송신할 수 있다(S420).
즉, 단계(S420)는 주파수상향변환기(213)가 OFDM 변조된 신호를 송신용으로 지정된 주파수로 상향하여 안테나를 통해 계층분할다중화된 방송 신호를 송신할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치에서의 송수신 방법은 사용자 데이터를 수신할 수 있다(S430).
즉, 단계(S430)는 주파수하향변환기(214)가 안테나로부터 수신한 수신 신호를 수신용으로 지정된 주파수에서 기저대역으로 주파수를 하향 변환할 수 있다.
이 때, 단계(S430)는 복조부(215)가 주파수 하향 변환된 수신 신호를 OFDM 복조 할 수 있다.
이 때, 단계(S430)는 부반송파추출부(216)가 복조된 신호를 각각의 사용자#1에서 사용자#N에 할당된 부반송파를 추출할 수 있다.
이 때, 단계(S430)는 심볼추출부#1(517)가 추출된 부반송파에서 사용자#1에 할당된 심볼을 추출할 수 있다.
이 때, 단계(S430)는 채널복호화부#1(518)가 에러를 정정하여 사용자#1의 사용자 데이터를 채널복호화 할 수 있다.
또한, 단계(S430)는 심볼추출부#N(519)가 추출된 부반송파에서 사용자#N에 할당된 심볼을 추출할 수 있다.
이 때, 단계(S430)는 채널복호화부#N(520)가 에러를 정정하여 사용자#N의 사용자 데이터를 채널복호화 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치에서의 송수신 방법을 나타낸 동작흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치에서의 송수신 방법은 먼저 계층분할다중화된 방송 신호를 수신할 수 있다(S510).
즉, 단계(S510)는 주파수하향변환기(301)가 안테나로부터 계층분할다중화된 방송신호를 수신하여 수신용으로 지정된 주파수에서 기저대역으로 주파수를 하향 변환할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치에서의 송수신 방법은 계층분할다중화된 방송 신호를 복호화할 수 있다(S520).
즉, 단계(S520)는 먼저 복조부(302)가 주파수 하향 변환된 수신 신호를 OFDM 복조 할 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 부반송파추출부(303)가 OFDM 복조된 신호에서 총 K개의 부반송파에 실린 심볼들을 추출할 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 데이터 버퍼부(307)가 추출된 심볼들을 저장할 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 상위계층채널복호화부(304)가 에러를 정정하여 방송신호를 상위계층채널복호화할 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 상위계층채널복호된 신호가 다시 상위계층채널부호화부(305)에서 채널부호화되고 상위계층심볼생성부(306)에서 K개의 부반송파에 실린 심볼들이 추출될 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 데이터 버퍼부(307)에 저장된 K개의 부반송파에 실린 심볼에 상응하는 상위계층 신호와 하위계층 신호가 결합된 심볼에서 상위계층심볼생성부(306)의 K개의 부반송파에 실린 심볼(상위계층 신호)만을 가산기(308)에서 빼줄 수 있다.
따라서, 단계(S520)는 가산기(308)로부터 출력되는 심볼은 하위계층 신호만 포함되어 있으며, 하위계층심볼추출부(309)는 총 N명의 사용자 중에서 사용자#M 에 할당된 부반송파에 해당하는 심볼만을 추출할 수 있다.
이 때, 단계(S520)는 하위계층채널복호화부(310)가 사용자#M의 사용자 데이터를 하위계층채널복호화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 단말 장치에서의 송수신 방법은 사용자 데이터를 송신할 수 있다(S530).
즉, 단계(S530)는 이동통신 단말 장치의 채널부호화부(311)가 사용자#M이 보내고자 하는 사용자 데이터에서 에러를 정정하기 위해 채널부호화를 수행할 수 있다.
이 때, 단계(S530)는 심볼생성부(312)가 채널부호화된 신호에 부반송파에 싣기 위한 심볼을 생성할 수 있다.
이 때, 단계(S530)는 부반송파결합부(313)가 M번째 사용자로부터 생성된 심볼생성부(312)로부터 직교주파수분할된 수만큼의 부반송파가 총 K개의 부반송파로 결합될 수 있다.
이 때, 단계(S530)는 변조부(314)가 총 K개의 결합된 부반송파를 OFDM 변조 할 수 있다.
이 때, 단계(S530)는 주파수상향변환기(315)가 OFDM 변조된 신호를 송신용으로 지정된 주파수로 상향하여 안테나를 통해 송신할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10: 전력 계층 신호 20: 상위계층 신호
30: 하위계층 신호 101: 채널부호화부#1
102: 심볼생성부#1 103: 채널부호화부#N
104: 심볼생성부#N 105: 부반송파결합부
106: 변조부 107: 주파수상향변환기
108: 주파수하향변환기 109: 복조부
110: 부반송파추출부 111: 심볼추출부#1
112: 채널복호화부#1 113: 심볼추출부#N
114: 채널복호화부#N 201: 상위계층채널부호화부
202: 상위계층심볼생성부 203: 상위계층부반송파결합부
204: 하위계층채널부호화부#1 205: 하위계층심볼생성부#1
206: 하위계층채널부호화부#N 207: 하위계층심볼생성부#N
208: 하위계층부반송파결합부 209: 삽입레벨조절부
210: 곱셈기 211: 가산기
212: 변조부 213: 주파수상향변환기
214: 주파수하향변환기 215: 복조부
216: 부반송파추출부 217: 심볼추출부#1
218: 채널복호화부#1 219: 심볼추출부#N
220: 채널복호화부#N 301: 주파수하향변환기
302: 복조부 303: 부반송파추출부
304: 상위계층채널복호화부 305: 상위계층채널부호화부
306: 상위계층심볼생성부 307: 데이터 버퍼부
308: 가산기 309: 하위계층심볼추출부
310: 하위계층채널복호화부 311: 채널부호화부
312: 심볼생성부 313: 부반송파결합부
314: 변조부 315: 주파수상향변환기

Claims (1)

  1. 계층분할다중화 기반 이동통신 중계 장치를 이용하는 계층분할 다중화 기반 이동통신 송수신 방법에 있어서,
    방송 신호와 적어도 하나의 사용자 데이터를 이용하여 계층분할다중화된 방송 신호를 생성하는 단계;
    상기 계층분할다중화된 방송 신호를 송신용 주파수로 변환하여 안테나를 통해 송신하는 단계; 및
    상기 안테나를 통해 수신한 수신 신호를 채널복호화하여 적어도 하나의 사용자 데이터를 수신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 계층분할다중화 기반 이동통신 송수신 방법.
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