WO2016200095A1 - 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파 심벌들을 송신하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파 심벌들을 송신하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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WO2016200095A1
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fbmc
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communication system
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PCT/KR2016/005882
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윤여훈
최수용
최문창
한성배
남형주
박상준
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삼성전자주식회사
연세대학교산학협력단
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    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0044—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path allocation of payload

Definitions

  • the present invention relates to the transmission and reception of filter bank multi-carrier (FBMC) symbols in a wireless communication system.
  • FBMC filter bank multi-carrier
  • a 5G communication system or a pre-5G communication system is called a Beyond 4G Network communication system or a Long Term Evolution (LTE) system (Post LTE) system.
  • LTE Long Term Evolution
  • 5G communication systems are being considered for implementation in the ultra-high frequency (mmWave) band (eg, such as the 60 Gigabit (60 GHz) band).
  • mmWave ultra-high frequency
  • 60 GHz 60 Gigabit
  • beamforming, massive array multiple input / output (Full-Dimensional MIMO, FD-MIMO) in 5G communication systems Array antenna, analog beam-forming, and large scale antenna techniques are discussed.
  • 5G communication system has evolved small cells, advanced small cells, cloud radio access network (cloud RAN), ultra-dense network (ultra-dense network) , Device to device communication (D2D), wireless backhaul, moving network, cooperative communication, coordinated multi-points (CoMP), and interference cancellation
  • cloud RAN cloud radio access network
  • ultra-dense network ultra-dense network
  • D2D Device to device communication
  • wireless backhaul moving network
  • cooperative communication coordinated multi-points (CoMP), and interference cancellation
  • FQAM Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation
  • SWSC sliding window superposition coding
  • ACM Advanced Coding Modulation
  • FBMC Filter Bank Multi Carrier
  • NOMA Non Orthogonal Multiple Access
  • SCMA Spar Code Multiple Access
  • FBMC is a technique for generating transmission symbols with low out-of-band radiation using a filter bank.
  • the FBMC can relatively reduce the number of guard subcarriers for satisfying the same spectrum mask as compared to orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • modulation and demodulation of a signal can be performed without a cyclic prefix (CP), thereby increasing the spectral efficiency and exhibiting a strong characteristic against frequency synchronization error.
  • CP cyclic prefix
  • One embodiment of the present invention provides an apparatus and method for transmitting and receiving filter bank multi-carrier (FBMC) symbols in a wireless communication system.
  • FBMC filter bank multi-carrier
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for reducing a transmission time of FBMC symbols in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for cyclically shifting FBMC symbols in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for determining a movement pattern for FBMC symbols according to a communication environment in a wireless communication system.
  • a method of operating a transmitting end may include generating a first symbol in which sample values of a front end are shifted to a rear end, and a second symbol in which sample values of a rear end are moved to a front end. Generating a plurality of symbols; and transmitting a plurality of symbols including the first symbol and the second symbol in a superimposed manner on the time axis.
  • a method of operating a receiving end includes a process of receiving a signal in which a plurality of symbols are superimposed on a time axis, and a first sample value of a preceding sample of the plurality of symbols moved to a rear end of the plurality of symbols; Detecting a symbol; and detecting a second symbol having a sample value at a rear end of the plurality of symbols moved to a front end.
  • a transmitting end device includes: a control unit which controls to generate a first symbol in which sample values of a previous stage are moved to a rear stage and a second symbol in which sample values of a rear stage are moved to a front stage; And a transmitter for superimposing a plurality of symbols including the first symbol and the second symbol on a time axis.
  • a receiving end apparatus includes a receiving unit receiving a signal in which a plurality of symbols are superimposed on a time axis, and a first symbol in which a sample value of a previous sample is moved to a rear end of the plurality of symbols. And a control unit configured to detect a second symbol having a sample value at a rear end of the plurality of symbols moved to a front end.
  • FBMC filter bank multi-carrier
  • FIG. 1 illustrates a transmitter and a receiver in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a transmitter in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a receiver in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 illustrates an example of a functional configuration of a transmitter and a receiver for generating and interpreting a filter bank multi-carrier (FBMC) symbol in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FBMC filter bank multi-carrier
  • FIG. 5 illustrates another example of a functional configuration of a transmitting end and a receiving end for generating and interpreting an FBMC symbol in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 illustrates overlapping transmission of FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates an example of a cyclic shift for FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates a change in energy distribution according to cyclic movement of an FBMC symbol in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG 9 illustrates an example of selective shift for FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 illustrates FBMC symbols after selective movement in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 illustrates schemes for generating a FBMC symbol with sample values shifted according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an operation procedure of a transmitter in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation procedure of a receiving end in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 illustrates a base station and a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 illustrates an example of symbol movement patterns according to a communication environment in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates an operation procedure of a base station and a terminal for movement pattern control in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 19 to 21 illustrate simulation results for a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the present invention describes a transmission and reception technique of a filter bank multi-carrier (FBMC) symbol in a wireless communication system. Specifically, the present invention describes various embodiments for reducing the transmission time of FBMC symbols.
  • FBMC filter bank multi-carrier
  • the transmitter 110 transmits an FBMC symbol to the receiver 120. That is, the wireless communication system according to the embodiment of the present invention employs the FBMC scheme, the transmitter 110 generates at least one FBMC symbol, the receiver 120 interprets at least one FBMC symbol.
  • the distinction between the transmitter 110 and the receiver 120 is relative and means that the transmitter 110 operates as a transmitter and receiver of data at a specific time. That is, the receiver 120 may transmit control information or the like for data reception, and may transmit data in some cases.
  • Each of the transmitting end 110 and the receiving end 120 is an electronic device and may be a user device or a network device.
  • the user equipment may be referred to as a terminal, a mobile station, user equipment, or the like
  • the network apparatus may be a base station, a NodeB, an evolved nodeB, or the like. It may be referred to as.
  • both the transmitting end 110 and the receiving end 110 may be terminals, or may be a terminal and a base station.
  • FIG. 2 is a block diagram of a transmitter in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the transmitter 110 includes a communicator 210, a storage 220, and a controller 230.
  • the communication unit 210 performs functions for transmitting and receiving a signal through a wireless channel.
  • the communication unit 210 performs a baseband signal and bit string conversion function according to the physical layer standard of the system. For example, during data transmission, the communication unit 210 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string.
  • the communication unit 210 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal.
  • the communication unit 210 up-converts the baseband signal into a radio frequency (RF) band signal and transmits it through an antenna, and downconverts the RF band signal received through the antenna into a baseband signal.
  • the communication unit 210 includes a transmission filter bank 212 for generating an FBMC symbol.
  • the communication unit 210 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog converter (DAC), an analog to digital converter (ADC), and the like.
  • the communication unit 210 may include a plurality of RF chains. In addition, the communication unit 210 may perform beamforming. For beamforming, the communication unit 210 may adjust phase and magnitude of each of signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements. Furthermore, the communication unit 210 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. The communication unit 210 transmits and receives a signal as described above. Accordingly, the communication unit 210 may be referred to as a transmitter, a receiver, or a transceiver.
  • the storage unit 220 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the transmitter 110.
  • the storage unit 220 may store data for signaling with the receiver 120, that is, data for interpreting a message from the receiver 120.
  • the storage 220 provides the stored data at the request of the controller 230.
  • the controller 230 controls overall operations of the transmitter 110.
  • the controller 230 transmits and receives a signal through the communication unit 210.
  • the controller 230 records and reads data in the storage 220.
  • the controller 230 may include at least one processor.
  • the controller 230 may include a communication processor (CP) for performing control for communication and an application processor (AP) for controlling a higher layer such as an application program.
  • the controller 230 may determine a shift pattern for FBMC symbols and transmit FBMC symbols selectively shifted according to the determined shift pattern.
  • the controller 230 may control the transmitter 110 to perform FBMC symbol transmission procedures described below.
  • FIG. 3 is a block diagram of a receiver in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. Used below '... Wealth, The term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the receiver 120 includes a communicator 310, a storage 320, and a controller 330.
  • the communication unit 310 performs functions for transmitting and receiving a signal through a wireless channel.
  • the communicator 310 performs a conversion function between the baseband signal and the bit string according to the physical layer standard of the system.
  • the communication unit 310 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string.
  • the communication unit 310 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal.
  • the communication unit 310 up-converts the baseband signal to an RF band signal, transmits the signal through an antenna, and down-converts the RF band signal received through the antenna to the baseband signal.
  • the communication unit 310 includes a receive filter bank 312 for interpreting the FBMC symbol.
  • the communication unit 310 may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like.
  • the communication unit 310 may include a plurality of RF chains.
  • the communicator 310 may perform beamforming. For beamforming, the communicator 310 may adjust the phase and magnitude of each of the signals transmitted and received through a plurality of antennas or antenna elements.
  • the communication unit 310 may include a plurality of communication modules to support a plurality of different radio access technologies. The communication unit 310 transmits and receives a signal as described above. Accordingly, the communication unit 310 may be referred to as a transmitter, a receiver, or a transceiver.
  • the storage 320 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the receiver 120.
  • the storage 320 may store data for signaling with the transmitter 110, that is, data for interpreting a message from the receiver 120.
  • the storage 320 provides the stored data at the request of the controller 330.
  • the controller 330 controls overall operations of the receiver 120. For example, the controller 330 transmits and receives a signal through the communication unit 310. In addition, the controller 330 records and reads data in the storage 320. To this end, the controller 330 may include at least one processor. For example, the controller 330 may include an AP for controlling a higher layer such as a CP for performing control for communication and an application program. According to an embodiment of the present disclosure, the controller 330 may receive the selectively moved FBMC symbols and interpret the FBMC symbols based on the movement pattern for the FBMC symbols. For example, the controller 330 may control the receiver 120 to perform FBMC symbol transmission procedures described below.
  • FIG. 4 illustrates an example of a functional configuration of a transmitting end and a receiving end for generating and interpreting an FBMC symbol in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. 4 illustrates a case where filtering is performed in a frequency domain. Used below '... Wealth, The term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the transmitter 110 includes a transmission filtering module 412, an inverse fast Fourier transform (IFFT) module 414, and an overlap and sum module 416.
  • the receiver 120 includes a fast Fourier transform (FFT) module 422 and a reception filtering module 424.
  • FFT fast Fourier transform
  • the transmission filtering module 412 corresponds to the transmission filter bank 212 of FIG. 2.
  • the transmission filtering module 412 oversamples the data symbols D1 to Dn and then filters the data symbols D1 to Dn.
  • the transmission filtering module 412 generates sample values equal to five D1 values by oversampling D1 and multiplies the five sample values by filter coefficients.
  • the transmission filtering module 412 oversamples each of D2 through Dn and then multiplies it by the filter coefficients.
  • some of the filtered samples of adjacent data symbols are summed.
  • two samples of filtered D1 are summed with two samples of filtered D2, respectively.
  • one of the adjacent data symbols may be divided into a real value and an imaginary value of a complex symbol, or adjacent data symbols to separate the sampled values summed up with each other at the receiving end 120. Different filters may be applied for.
  • the IFFT module 414 performs an IFFT operation on samples of the filtered data symbols output from the transmission filtering module 412. In other words, the IFFT module 414 generates FBMC symbols including D1 through Dn using samples of the filtered data symbols. That is, the IFFT module 414 generates a multicarrier signal through an IFFT operation. At this time, due to oversampling of the data symbols D1 to Dn, the length of the FBMC symbol is larger than the number n of data symbols.
  • the overlap and sum module 416 partially overlaps and sums the FBMC symbols generated by the IFFT module 414. FBMC symbols are not transmitted independently of each other on the time axis, but in some overlapping state.
  • the overlap and sum module 416 places the FBMC symbols at predefined intervals and sums the samples of the FBMC symbols located at the same time, thereby generating a transmission signal.
  • the predefined interval may be the number of data symbols n.
  • the transmitter 110 may further include at least one module for transmitting the transmission signal generated by the overlap and sum module 416.
  • the transmit signal generated by the overlap and sum module 416 is a digital baseband signal.
  • the transmitting end may further include at least one module for converting a transmission signal into an analog signal and upconverting the signal into an RF band signal. Thereafter, a transmission signal including the FBMC symbols may be received at the receiving end 120.
  • the receiving end 120 may further include at least one module for converting the received signal into a digital baseband signal.
  • the FFT module 422 performs an FFT operation on the received signal.
  • the FFT module 422 extracts samples of one FBMC symbol length from a received signal generated through overlapping and summing of the FBMC symbols and performs an FFT operation.
  • Receive filtering module 424 filters and downsamples samples corresponding to one FBMC symbol provided from the FFT module. Accordingly, data symbols D1 to Dn may be restored. For example, to reconstruct D1, receive filtering module 424 multiplies and sums five of the samples of the FFT computed received signal with the filter coefficients.
  • FIG. 5 illustrates another example of a functional configuration of a transmitting end and a receiving end for generating and interpreting an FBMC symbol in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 4 illustrates a case where filtering is performed in a time domain. Used below '... Wealth, The term 'herein' refers to a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software, or a combination of hardware and software.
  • the transmitter 110 includes an IFFT module 512, a transmission filtering module 514, and an overlap and sum module 516.
  • the receiving end 120 includes a reception filtering module 522 and an FFT module 524.
  • the IFFT module 512 performs an IFFT operation on data symbols D1 to Dn. Accordingly, the IFFT result is equal to the number n of data symbols.
  • the transmission filtering module 514 performs time axis filtering on the IFFT results.
  • the transmission filtering module 514 is implemented in the time domain of the transmission filtering module 412 of FIG. 4 and generates the same output as the IFFT module 414 of FIG. 4. Operation of the transmission filtering module 412 of FIG. 4 corresponds to a convolution operation on the frequency axis, and the operation of the corresponding time domain may be implemented by signal repetition and filtering.
  • the transmission filtering module 514 replicates IFFT ⁇ D ⁇ , which is an IFFT result provided from the IFFT module 512, by the filter order of the transmission filtering module 412, and selects the time domain corresponding to the frequency domain filter of the transmission filtering module 414 of FIG. Multiply the transmit filter. Accordingly, FBMC symbols are generated.
  • the overlap and sum module 516 partially overlaps and sums the FBMC symbols generated by the transmission filtering module 514.
  • FBMC symbols are not transmitted independently of each other on the time axis, but in some overlapping state.
  • the rear end of the first FBMC symbol and the front end of the second FBMC symbol overlap. That is, the overlap and sum module 516 places the FBMC symbols at predefined intervals and sums the samples of the FBMC symbols located at the same time, thereby generating a transmission signal.
  • the predefined interval may be the number of data symbols n.
  • the transmitter 110 may further include at least one module for transmitting the transmission signal generated by the overlap and sum module 516.
  • the transmit signal generated by the overlap and sum module 516 is a digital baseband signal.
  • the transmitting end may further include at least one module for converting a transmission signal into an analog signal and upconverting the signal into an RF band signal. Thereafter, a transmission signal including the FBMC symbols may be received at the receiving end 120.
  • the receiving end 120 may further include at least one module for converting the received signal into a digital baseband signal.
  • the reception filtering module 522 performs time domain filtering using a reception filter corresponding to the transmission filter used in the transmission filtering module 514.
  • the reception filtering module 522 extracts samples of one FBMC symbol length from the received signal generated through overlapping and summing the FBMC symbols and performs reception filtering.
  • the reception filtering module 522 divides the signal according to the repetition order and sums the divided signals. Accordingly, a signal (eg, IFFT ⁇ D ⁇ ) before transmission filtering may be restored.
  • the FFT module 524 performs an FFT operation on the signal provided from the reception filtering module 522. Accordingly, data symbols D1 to Dn may be restored.
  • 6 illustrates overlapping transmission of FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 6 illustrates the blocks constituting the FBMC symbols 601 to 608 in the order in which they are generated and transmitted. 6 illustrates eight symbols, seven or less or nine or more symbols may overlap.
  • each of the FBMC symbols 601 to 608 includes eight blocks.
  • the block included in the FBMC symbols 601 to 608 is a unit including a predefined number of samples and includes at least one sample.
  • each of the FBMC symbols 601 to 608 may be divided into seven or less blocks or nine or more blocks according to the number of samples per block.
  • FBMC symbols 601 through 608 are transmitted at one time interval, and are summed up partially in overlapping time intervals. That is, at least two or more blocks overlap except for block # 1 of the first FBMC symbol 601 and block # 8 of the eighth FBMC symbol 608.
  • block # 1 of the first FBMC symbol 601 is transmitted without overlap.
  • Block # 2 of the first FBMC symbol 601 and block # 1 of the second FBMC symbol 602 are transmitted overlappingly.
  • Block # 3 of the first FBMC symbol 601, block # 2 of the second FBMC symbol 602, and block # 1 of the third FBMC symbol 603 are superimposed.
  • Block # 4 of the first FBMC symbol 601, block # 3 of the second FBMC symbol 602, block # 2 of the third FBMC symbol 603, and block # 1 of the fourth FBMC symbol 604 are superimposed.
  • Block # 5 of the first FBMC symbol 601, block # 4 of the second FBMC symbol 602, block # 3 of the third FBMC symbol 603, block # 2 of the fourth FBMC symbol 604, and block # 1 of the fifth FBMC symbol 605 It is sent nested.
  • Block # 6 of the first FBMC symbol 601, Block # 5 of the second FBMC symbol 602, Block # 4 of the third FBMC symbol 603, Block # 3 of the fourth FBMC symbol 604, Block # 2 of the fifth FBMC symbol 605, Block # 1 of the sixth FBMC symbol 606 is transmitted in an overlapping manner.
  • Block # 7 of the first FBMC symbol 601, Block # 6 of the second FBMC symbol 602, Block # 5 of the third FBMC symbol 603, Block # 4 of the fourth FBMC symbol 604, Block # 3 of the fifth FBMC symbol 605, Block # 2 of the sixth FBMC symbol 606 and block # 1 of the seventh FBMC symbol 607 are transmitted in an overlapping manner.
  • Block # 8 of the first FBMC symbol 601, Block # 7 of the second FBMC symbol 602, Block # 6 of the third FBMC symbol 603, Block # 5 of the fourth FBMC symbol 604, Block # 4 of the fifth FBMC symbol 605, Block # 3 of the sixth FBMC symbol 606, block # 2 of the seventh FBMC symbol 607, and block # 1 of the eighth FBMC symbol 608 are superimposed.
  • Block # 8 of the second FBMC symbol 602, Block # 7 of the third FBMC symbol 603, Block # 6 of the fourth FBMC symbol 604, Block # 5 of the fifth FBMC symbol 605, Block # 4 of the sixth FBMC symbol 606, Block # 3 of the seventh FBMC symbol 607 and block # 2 of the eighth FBMC symbol 608 are superimposed.
  • Block # 8 of the third FBMC symbol 603, Block # 7 of the fourth FBMC symbol 604, Block # 6 of the fifth FBMC symbol 605, Block # 5 of the sixth FBMC symbol 606, Block # 4 of the seventh FBMC symbol 607, Block # 3 of the eighth FBMC symbol 608 is transmitted superimposed.
  • Block # 8 of the fourth FBMC symbol 604, block # 7 of the fifth FBMC symbol 605, block # 6 of the sixth FBMC symbol 606, block # 5 of the seventh FBMC symbol 607, and block # 4 of the eighth FBMC symbol 608 It is sent nested.
  • Block # 8 of the fifth FBMC symbol 605, block # 7 of the sixth FBMC symbol 606, block # 6 of the seventh FBMC symbol 607, and block # 5 of the eighth FBMC symbol 608 are superimposed.
  • Block # 8 of the fifth FBMC symbol 606, block # 7 of the seventh FBMC symbol 607, and block # 6 of the eighth FBMC symbol 608 are superimposed.
  • Block # 8 of the seventh FBMC symbol 607 and block # 7 of the eighth FBMC symbol 608 are transmitted overlapping, and block # 8 of the eighth FBMC symbol 608 is transmitted without overlapping.
  • FBMC symbols are transmitted in an overlapping manner. However, since it overlaps in some but not all of the FBMC symbols, it takes more than a time duration of one FBMC symbol to transmit multiple FBMC symbols. Referring to FIG. 6, the number of overlapping blocks varies according to a time position. That is, eight blocks overlap at some point while fewer blocks overlap at some point, or only one block is transmitted. Thus, by moving the transmission time of blocks in some FBMC symbols, the overall transmission time can be reduced. For example, the movement as shown in FIG. 7 is possible.
  • FIG. 7 illustrates an example of a cyclic shift for FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • some blocks of some of the FBMC symbols 601 to 608 are cyclically shifted such that eight FBMC symbols 601 to 608 are transmitted during the time interval of eight blocks.
  • block # 8 of the second FBMC symbol 602 block # 7, # 8 of the third FBMC symbol 603, block # 6, # 7, # 8 of the fourth FBMC symbol 504, and block # of the fifth FBMC symbol 605.
  • FIG. 8 illustrates a change in energy distribution according to cyclic movement of an FBMC symbol in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • (a) illustrates the block order and energy distribution before the movement
  • (b) illustrates the block order and energy distribution after the movement.
  • the energy of the FBMC symbol is concentrated at the center of the symbol. Due to time energy confinement as shown in (a), the FBMC symbol has a low inter symbol interference characteristic.
  • the present invention describes various embodiments for more effective block movement in consideration of intersymbol interference.
  • 9 illustrates an example of selective shift for FBMC symbols in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 9 illustrates block movement in consideration of an increase in intersymbol interference.
  • some blocks of some of the FBMC symbols 601 to 608 are cyclically moved such that eight FBMC symbols 601 to 608 are transmitted during one FBMC symbol period, that is, eight time intervals. do.
  • blocks less than half (eg, 4) of the total number of blocks (eg, 8) of the FBMC symbol are moved.
  • blocks # 1, # 2, # 3 of the first FBCM symbol 601, blocks # 1, # 2 of the second FBMC symbol 602, and block # 1 of the third FBMC symbol 603 are moved to the rear of the corresponding FBMC symbol.
  • blocks # 8 of the sixth FBMC symbol 606, blocks # 7, # 8 of the seventh FBMC symbol 607, and blocks # 6, # 7, # 8 of the eighth FBMC symbol 608 are moved to the front of the corresponding FBMC symbol.
  • Some blocks of symbol 608 are moved.
  • the maximum number of blocks to be moved per FBMC symbol is three. That is, since half of the blocks are not moved, a situation in which a maximum value of energy occurs at both ends of the FBMC symbol as shown in FIG. 8 may be excluded.
  • a transmission time of a signal may be reduced.
  • 10 illustrates FBMC symbols after selective movement in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 10 illustrates selective shifted FBMC symbols 1001-1008.
  • the first FBMC symbol 1001, the second FBMC symbol 1002, the third FBMC symbol 1003, and the fourth FBMC symbol 1004 are transmitted within the same time interval
  • the first FBMC symbol 1007 and the eighth FBMC symbol 1008 are transmitted within the same time interval.
  • no FBMC symbol of the selectively shifted FBMC symbols 1001 to 1008 does not correspond to the case as shown in FIG. 8B, so that a situation in which excellent localization characteristics are seriously destroyed does not occur. That is, the selective movement as shown in FIG. 9 may reduce power spectrum density (hereinafter, referred to as 'PSD') and channel reception performance degradation, and may shorten a transmission time of a signal.
  • 'PSD' power spectrum density
  • the FBMC symbol having the sample values moved in block units may be generated through the process as shown in FIG. 11.
  • 11 illustrates schemes for generating a FBMC symbol with sample values shifted according to an embodiment of the present invention.
  • (a) is a method for when the frequency axis filtering is used
  • (b) is a method for when the time axis filtering is used
  • (c) is applicable regardless of the domain in which the filtering is performed Illustrate the method.
  • a frequency domain filter 1110 when filtering is performed on the frequency axis to generate an FBMC symbol, a frequency domain filter 1110 is used.
  • the movement of the FBMC sample values is a cyclic shift of the time axis, which corresponds to a phase shift of the frequency axis. Accordingly, as shown in FIG. 11A, by changing the phase of the coefficients of the frequency domain filter 1110, an FBMC symbol in which samples are moved may be generated.
  • the time domain filter 1120 when filtering is performed on the frequency axis to generate the FBMC symbol, the time domain filter 1120 is used. Since the movement of the FBMC sample values is a cyclic movement of the time axis, by cyclically moving the coefficients of the time domain filter 1120, the FBMC symbol to which the samples are moved may be generated.
  • the FBMC symbol to which the samples are moved may be generated.
  • the scheme illustrated in (c) may be applied regardless of the domain in which filtering is performed.
  • FIG. 11 illustrates schemes for generating FBMC symbols in which samples are moved at a transmitting end.
  • the schemes of FIG. 11 may be similarly applied to the case where the receiving end detects the moved FBMC symbol.
  • the receiving end performs an FFT operation on samples of the FBMC symbol length in the received signal, and performs frequency axis filtering using phase shifted coefficients as shown in FIG. 11A to detect the FBMC symbol.
  • the receiver may detect the FBMC symbol by performing filtering using a time-axis filter cyclically shifted as shown in FIG. 11 (b) for samples having the length of the FBMC symbol in the received signal. have.
  • 12 is a flowchart illustrating an operation procedure of a transmitter in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. 12 illustrates an operation method of the transmitting end 110.
  • the transmitter generates at least one symbol in which sample values of the previous stage are shifted to the rear stage.
  • the sample values may constitute at least one block, and the symbol includes an FBMC symbol.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol by using a frequency domain filter whose phase of coefficients is changed.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol using a time domain filter in which the coefficients of the front end of the coefficients of the filter are shifted to the rear end.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol and move the sample values of the front end of the at least one FBMC symbol to the rear end.
  • the at least one symbol in which the front end sample values are moved to the rear end includes at least one symbol to be transmitted in time when there is no sample movement among a plurality of symbols transmitted in an overlapping manner.
  • the transmitting end generates at least one symbol in which samples are moved within a range of less than half of all samples of the symbol. For example, if a symbol consists of N samples, less than N / 2 samples are shifted.
  • the transmitter proceeds to step 1203 to generate at least one symbol in which the sample values of the latter stage are shifted to the front end.
  • the sample values may constitute at least one block, and the symbol includes an FBMC symbol.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol by using a frequency domain filter whose phase of coefficients is changed.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol using a time domain filter in which the coefficients of the rear end of the filter coefficients are shifted to the front end.
  • the transmitting end may generate at least one FBMC symbol and move the sample values of the rear end of the at least one FBMC symbol to the front end.
  • the at least one symbol having the preceding sample values moved to the front end includes at least one symbol to be transmitted later in time when there is no sample movement among the plurality of symbols transmitted in a superimposed manner.
  • the transmitting end generates at least one symbol in which samples are moved within a range of less than half of all samples of the symbol. For example, if a symbol consists of N samples, less than N / 2 samples are shifted.
  • the transmitter proceeds to step 1205 and transmits the symbols overlappingly.
  • the transmitting end transmits reconstructed symbols through the movement of the sample values, and transmits the symbols overlapping in some or all ranges. Accordingly, the transmitting end may transmit symbols for a shorter time interval than when there is no sample movement. That is, the transmitting end may reduce the transmission time of symbols by forming a set of symbols and moving sample values for at least one of the symbols in the set.
  • the transmitter generates at least one symbol in which the front end sample values are moved to the rear end in step 1201, and generates at least one symbol in which the rear end sample values are moved to the front end in step 1203. do.
  • step 1201 or 1203 may be omitted.
  • the transmitting end may perform only one of steps 1201 and 1203.
  • 13 is a flowchart illustrating an operation procedure of a receiving end in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. 13 illustrates a method of operation of the receiving end 120.
  • the receiving end receives overlapping symbols in step 1301.
  • the symbols include FBMC symbols, which are transmitted overlapping in some or all ranges after the selective shift by the transmitting end. Accordingly, the transmitting end may receive symbols for a shorter time interval than when there is no sample movement.
  • the receiving end detects at least one symbol in which the previous sample values are shifted to the rear end.
  • the sample values may constitute at least one block, and the symbol includes an FBMC symbol.
  • the receiving end may detect at least one FBMC symbol by using a frequency domain filter whose phase of coefficients is changed.
  • the receiving end may detect at least one FBMC symbol using a time domain filter in which the coefficients of the front end of the coefficients of the filter are shifted to the rear end.
  • the at least one symbol in which the front end sample values are moved to the rear end includes at least one symbol to be received in time when there is no sample movement among a plurality of overlapping received symbols.
  • the transmitting end detects at least one symbol from which samples are moved within a range of less than half of all samples of the symbol. For example, if a symbol consists of N samples, less than N / 2 samples are shifted.
  • the receiving end detects at least one symbol in which the sample values of the rear end are shifted to the front end.
  • the sample values may constitute at least one block, and the symbol includes an FBMC symbol.
  • the receiving end may detect at least one FBMC symbol by using a frequency domain filter whose phase of coefficients is changed.
  • the receiving end may detect at least one FBMC symbol using a time domain filter in which the coefficients of the rear end of the coefficients of the filter are shifted to the front end.
  • the at least one symbol having the preceding sample values moved to the front end includes at least one symbol to be received later in time when there is no sample movement among the plurality of symbols received in the overlapping manner.
  • the receiving end detects at least one symbol from which samples are moved within a range of less than half of all samples of the symbol. For example, if a symbol consists of N samples, less than N / 2 samples are shifted.
  • the receiving end detects at least one symbol in which the front end sample values are moved to the rear end in step 1303, and detects at least one symbol in which the rear end sample values are moved to the front end in step 1305. do.
  • step 1303 or step 1305 may be omitted.
  • the receiving end may perform only one of steps 1303 and 1305 according to the number of FBMC symbols to be superimposed.
  • the transmitting end selectively generates a symbol to which the sample values have been moved, and the receiving end can selectively detect the symbol to which the sample values have been moved, thereby reducing the transmission time of the signal.
  • a specific pattern for sample value shift may be determined differently according to various criteria.
  • the pattern for sample value shift may be determined based on the amount of transmission data, interference of adjacent channels, and the like.
  • the present invention will be described embodiments for adaptively controlling the pattern for the sample value shift.
  • the pattern for sample value shift is referred to as a 'shift pattern'.
  • the terminal 1410 and the base station 1420 perform communication.
  • the terminal 1410 may operate as the transmitting terminal 110 of FIG. 1 and the base station 1420 as the receiving terminal 120 of FIG. 1.
  • the terminal 1410 transmits amount of data to be transmitted to the base station 1420 and channel related information.
  • the channel related information may include at least one of whether an adjacent band is used and a degree of interference from the adjacent band.
  • the base station 1420 may determine a movement pattern for the terminal 1410, that is, a movement pattern to be applied to the FBMC symbols transmitted to the terminal 1410.
  • the base station 1420 may transmit information indicating the movement pattern to the terminal 1410.
  • the movement pattern may be indicated through a cyclic shift value and an offset value.
  • the cyclic shift value refers to the number of blocks or samples to be moved
  • the offset value refers to the amount of change in the transmission time of the FBMC symbol.
  • the cyclic shift value is 3 blocks and the offset value is +3 blocks.
  • Table 1 A general tendency of the cyclic shift value and the offset value according to the size of the data and the degree of need of the guard band is shown in Table 1 below.
  • the need for a wide guard band means an environment where adjacent bands are in use and interference with adjacent bands exists.
  • the energy concentration characteristic of the FBMC symbol is advantageously maintained for interference mitigation, it is preferable that the cyclic shift value is small.
  • the amount of data is small, it is advantageous to overlap more blocks on the time axis, so a larger offset value is desirable.
  • FIG. 15 An example of FBMC symbols sampled according to the division criteria of Table 1 is shown in FIG. 15.
  • FIG. 15 illustrates an example of movement patterns according to a communication environment in a wireless communication system according to an embodiment of the present disclosure.
  • (a) shows a case where a large amount of data and a wide guard band are needed
  • (b) shows a case where a small amount of data and a wide guard band are needed
  • (c) shows a case where a large amount of data and a narrow guard band.
  • (D) illustrates the case where the amount of data is small and a narrow guard band is required.
  • the maximum cyclic shift value is 1 and the offset value is 1.
  • the maximum cyclic shift value is 3 and the offset value is 3.
  • the maximum cyclic shift value is 2 and the offset value is 2.
  • (d) the maximum cyclic shift value is 3 and the offset value is 3.
  • the seventh FBMC symbol is transmitted last of the non-sampled symbols, and the transmission of the eighth FBMC symbol is also completed at the completion of the transmission of the seventh FBMC symbol. That is, all the symbols in the set are transmitted within the transmission start time of the first transmitted symbol and the transmission completion time of the last transmitted symbol among the symbols not sampled.
  • 16 illustrates an operation procedure of a base station and a terminal for movement pattern control in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 16 illustrates an operation method of the terminal 1410 and the base station 1420.
  • the terminal delivers data amount and usage and interference information of an adjacent channel to a base station.
  • the terminal transmits information necessary for determining the movement pattern.
  • each of the plurality of terminals may provide information required for determining a movement pattern to the base station.
  • the base station delivers the cyclic shift, offset, guard band information of the filter according to the information transmitted from each terminal.
  • the guard band information may be excluded. That is, the base station determines the required guard band size and data amount based on the information received from the terminal, and determines the movement pattern for each terminal based on the required guard band size and data amount.
  • step 1605 the terminal determines a filter based on the information transmitted from the base station, and transmits a signal after applying the offset value.
  • the terminal adjusts the filter coefficients according to the cyclic shift value indicated by the movement pattern, and transmits the generated FBMC symbols at the time determined by the offset value.
  • the base station restores the signal based on the cyclic shift value and offset value information for each terminal. That is, the base station extracts FBMC samples from the received signal according to the offset value indicated by the movement pattern, and performs filtering using a time domain filter or a frequency domain filter corresponding to the cyclic shift value.
  • the embodiment described with reference to FIG. 16 relates to uplink communication.
  • the procedure shown in FIG. 16 may be similarly applied to downlink communication.
  • the information exchanged between the terminal and the base station in FIG. 16, that is, information on the use and interference of the adjacent channel between the terminals may be replaced with the use and interference information of the adjacent channel between the base stations.
  • the base station performs cooperative transmission (eg, coordinated multi-point communication)
  • use and interference of adjacent channels between base stations may occur, so that the procedure of FIG. 16 is similar to downlink communication. Can be applied.
  • the terminal determines the cyclic shift, offset, and guard band information of the filter, or one of the base stations determines the cyclic shift, offset, and guard band information of the filter. Then, the movement pattern for each base station is determined by the cyclic movement, offset, and guard band information, and information about the movement pattern is transmitted to the base stations. Accordingly, the base stations can apply their movement pattern (eg, cyclic movement value, offset value) to the FBMC symbols.
  • movement pattern eg, cyclic movement value, offset value
  • 17 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 17 illustrates an operation method of a transmitter 110 or a terminal 1410. That is, the procedure illustrated in FIG. 17 may be performed not only by the terminal 1410 performing uplink communication but also by an apparatus for transmitting a signal, and thus may be performed by a base station performing downlink communication.
  • the terminal transmits data amount and channel related information to the base station in step 1701.
  • the channel related information includes at least one of use of adjacent channels and interference information.
  • the terminal transmits information necessary for determining the movement pattern.
  • the terminal receives information indicating a movement pattern from the base station.
  • the movement pattern may be defined by a cyclic movement value and an offset value.
  • the movement pattern is indicated through cyclic shift values and offset values per FBMC symbol, or is indicated through cyclic shift values and offset values for one FBMC symbol, or based on a predefined correspondence relationship. This can be indicated through a value.
  • the terminal transmits the symbols generated according to the movement pattern.
  • the terminal may adjust the frequency domain filter or the time domain filter according to the movement pattern, generate the FBMC symbols using the adjusted filter, and then transmit the FBMC symbols in a superimposed manner.
  • the terminal may generate the FBMC symbols, move some of the sample values according to the movement pattern, and then transmit the FBMC symbols in a superimposed manner.
  • 18 is a flowchart illustrating an operation procedure of a base station in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention. 18 illustrates a method of operating the receiving end 120 or the base station 1420. That is, the procedure illustrated in FIG. 17 may be performed not only by the base station 1420 performing uplink communication but also by an apparatus for receiving a signal, and thus may be performed by a terminal performing downlink communication.
  • the base station receives data amount and channel related information from the terminal in step 1801.
  • the channel related information includes at least one of use of adjacent channels and interference information.
  • the base station receives information necessary for determining the movement pattern.
  • the base station receives information indicating a movement pattern to the terminal.
  • the movement pattern may be defined by a cyclic movement value and an offset value. That is, the base station determines a movement pattern for the terminal based on the amount of data and channel related information received from the terminal, and informs the movement pattern.
  • the movement pattern is indicated through cyclic shift values and offset values per FBMC symbol, or is indicated through cyclic shift values and offset values for one FBMC symbol, or based on a predefined correspondence relationship. This can be indicated through a value.
  • the base station receives symbols generated according to the movement pattern. Accordingly, the base station may detect the FBMC symbols using a frequency domain filter or a time domain filter adjusted according to the movement pattern. Specifically, the base station may extract the FBMC samples from the received signal according to the offset value indicated by the movement pattern, and perform filtering using a time domain filter or a frequency domain filter corresponding to the cyclic shift value.
  • 19 to 21 illustrate simulation results for a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 illustrates the performance of an FBMC scheme using selective shift, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, and an FBMC scheme without sample shift in an additive white Gaussian noise (AWGN) channel according to an embodiment of the present invention.
  • the modulation scheme is quadrature phase shift keying (QPSK)
  • the IFFT / FFT size is 1024
  • the overlapping factor is 4 for the FBMC scheme
  • the cyclic prefix length is 0 for the OFDM scheme.
  • the filter order K for the FBMC technique is set to 4
  • the technique according to the embodiment of the present invention and the conventional FBMC technique without sample movement have the same level of bit error rate (BER). That is, the technique according to the embodiment of the present invention can shorten the transmission time while maintaining the same level of orthogonality as the conventional FBMC technique without sample movement.
  • BER bit error rate
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an FBMC technique, an OFDM technique, an FBMC technique without sample movement, and a method of applying a selective movement according to an embodiment of the present invention in an international telecommunicatino union (ITU) -vehicular channel.
  • ITU international telecommunicatino union
  • the modulation scheme is set to QPSK
  • the FFT size is 1024
  • the overlap factor is 4 for the FBMC scheme
  • the CP length is 128 for the OFDM scheme.
  • the filter order K for the FBMC scheme is set to 4
  • the number of FBMC symbols per transmission block is It was set to 16.
  • a frequency one-tap equalizer was used. Referring to FIG. 20, compared to the FBMC scheme [1] and the FBMC scheme [2], the system according to the embodiment of the present invention has excellent robustness for the multipath channel.
  • a computer-readable storage medium for storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • One or more programs include instructions that cause an electronic device to execute methods in accordance with embodiments described in the claims or specification of the present invention.
  • Such programs may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • magnetic disc storage device compact disc ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs) or other forms
  • CD-ROM compact disc ROM
  • DVDs digital versatile discs
  • It can be stored in an optical storage device, a magnetic cassette. Or, it may be stored in a memory composed of some or all of these combinations.
  • each configuration memory may be included in plural.
  • the program may be configured through a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WLAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WLAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention through an external port.
  • a separate storage device on a communication network may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention.

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Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명은 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌의 송신 및 수신에 관한 것으로, 송신단의 동작 방법은, 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 생성하는 과정과, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 생성하는 과정과, 상기 제1 심벌 및 상기 제2 심벌을 포함하는 다수의 심벌들을 시간 축에서 중첩적으로 송신하는 과정을 포함한다. 또한, 본 발명은 상술한 실시 예와 다른 실시 예들도 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파 심벌들을 송신하기 위한 장치 및 방법
본 발명은 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌의 송신 및 수신에 관한 것이다.
4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.
FBMC는 필터 뱅크(filter bank)를 이용하여 낮은 대역 외 방사(out-of-band radiation)를 가지는 송신 심벌을 생성하는 기법이다. FBMC는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)에 비하여 동일 스펙트럼 마스크(spectrum mask)를 만족시키기 위한 보호 부반송파(guard subcarrier) 수를 상대적으로 줄일 수 있다. 또한, FBMC을 적용하는 경우, CP(cyclic prefix) 없이 신호의 변복조가 가능하고, 이에 따라, 주파수 효율(spectral efficiency)이 증대되고 주파수 동기 오차에 강한 특성이 나타난다.
본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, 이하 'FBMC') 심벌들의 송신 및 수신을 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들의 송신 시간을 줄이기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들을 순환적으로 이동(shift)하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 통신 환경에 따라 FBMC 심벌들에 대한 이동 패턴(pattern)을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단의 동작 방법은, 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 생성하는 과정과, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 생성하는 과정과, 상기 제1 심벌 및 상기 제2 심벌을 포함하는 다수의 심벌들을 시간 축에서 중첩적으로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 방법은, 다수의 심벌들이 시간 축에서 중첩된 신호를 수신하는 과정과, 상기 다수의 심벌들 중 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 제1 심벌을 검출하는 과정과, 상기 다수의 심벌들 중 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 검출하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단 장치는, 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 제1 심벌을 생성하고, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 생성하도록 제어하는 제어부와, 상기 제1 심벌 및 상기 제2 심벌을 포함하는 다수의 심벌들을 시간 축에서 중첩적으로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단 장치는, 다수의 심벌들이 시간 축에서 중첩된 신호를 수신하는 수신부와, 상기 다수의 심벌들 중 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 제1 심벌을 검출하고, 상기 다수의 심벌들 중 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 검출하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, 이하 'FBMC') 심벌의 샘플 값들을 선택적으로 이동시킴으로써, FBMC 심벌들의 전송 시간을 단축할 수 있다. 이에 따라, 효율적인 FBMC 기반 시스템 운용이 가능하고, 나아가, FBMC 필터(filter)의 우수한 국소화(well-localization) 특성을 고려한 선택적 블록 이동을 통해 송신 전력 스펙트럼 밀도(power spectrum density, PSD) 및 채널 수신 성능 저하를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단 및 수신단을 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단의 블록 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, 이하 'FBMC') 심벌의 생성 및 해석을 위한 송신단 및 수신단의 기능적 구성의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌의 생성 및 해석을 위한 송신단 및 수신단의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들의 중첩적 송신을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들에 대한 순환적 이동(circular shift)의 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌의 순환적 이동에 따른 에너지 분포 변화를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들에 대한 선택적 이동(shift)의 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 선택적 이동 후의 FBMC 심벌들을 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 샘플 값들이 이동된 FBMC 심벌을 생성하는 방식들을 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단의 동작 절차를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 단말을 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 환경에 따른 심벌 이동 패턴들의 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 패턴 제어를 위한 기지국 및 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시한다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 모의 실험 결과를 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 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.
이하 본 발명은 무선 통신 시스템에서 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, 이하 'FBMC') 심벌의 송신 및 수신 기술에 대해 설명한다. 구체적으로, 본 발명은 FBMC 심벌들의 송신 시간을 감소시키기 위한 다양한 실시 예들을 설명한다.
이하 설명에서 사용되는 신호 또는 심벌을 지칭하는 용어, 신호 처리 수단들을 지칭하는 용어, 통신 객체(entity)들을 지칭하는 용어, 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단 및 수신단을 도시한다. 도 1을 참고하면, 송신단 110은 수신단 120으로 FBMC 심벌을 송신한다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 FBMC 기법을 채용하며, 송신단 110은 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성하고, 수신단 120은 적어도 하나의 FBMC 심벌을 해석한다. 송신단 110 및 수신단 120의 구분은 상대적인 것으로, 특정 시점에서 데이터의 송신 및 수신 주체로 동작함을 의미한다. 즉, 수신단 120도 데이터 수신을 위해 제어 정보 등을 송신할 수 있으며, 경우에 따라 데이터를 송신할 수 있다.
송신단 110 및 수신단 120 각각은 전자 장치로서, 사용자 장치이거나, 망(network) 장치일 수 있다. 사용자 장치는 단말(terminal), 이동국(mobile station), 사용자 장비(user equipment) 등으로 지칭될 수 있고, 망 장치는 기지국(base station), 노드B(nodeB), e노드B(evolved nodeB) 등으로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 송신단 110 및 수신단 110은 모두 단말들이거나, 또는, 단말 및 기지국일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2를 참고하면, 송신단 110은 통신부 210, 저장부 220, 제어부 230를 포함한다.
통신부 210는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 210은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 210은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 210은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 210는 기저대역 신호를 RF(radio frequency) 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 특히, 통신부 210는 FBMC 심벌을 생성하기 위한 송신 필터 뱅크(filter bank) 212를 포함한다. 나아가, 통신부 210는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부 210는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 210는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 통신부 210는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 나아가, 통신부 210는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 통신부 210는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 210는 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
저장부 220는 송신단 110의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부 220는 수신단 120과의 시그널링을 위한 데이터, 다시 말해, 수신단 120으로부터의 메시지를 해석하기 위한 데이터를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부 220는 제어부 230의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 230는 송신단 110의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 230는 통신부 210를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 230는 저장부 220에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 230는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부 230는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 제어부 230는 FBMC 심벌들에 대한 이동 패턴(shift pattern)을 결정하고, 결정된 이동 패턴에 따라 선택적으로 이동된 FBMC 심벌들을 송신할 수 있다. 예를 들어, 제어부 230는 송신단 110이 후술하는 FBMC 심벌 송신 절차들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 블록 구성을 도시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 3를 참고하면, 수신단 120은 통신부 310, 저장부 320, 제어부 330를 포함한다.
통신부 310는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부 310은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부 310은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부 310은 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부 310는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 특히, 통신부 310는 FBMC 심벌을 해석하기 위한 수신 필터 뱅크 312를 포함한다. 나아가, 통신부 310는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부 310는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부 310는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, 통신부 310는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 나아가, 통신부 310는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 통신부 310는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부 310는 송신부, 수신부 또는 송수신부로 지칭될 수 있다.
저장부 320는 수신단 120의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부 320는 송신단 110과의 시그널링을 위한 데이터, 다시 말해, 수신단 120으로부터의 메시지를 해석하기 위한 데이터를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부 320는 제어부 330의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
제어부 330는 수신단 120의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부 330는 통신부 310를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부 330는 저장부 320에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부 330는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부 330는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 제어부 330는 선택적으로 이동된 FBMC 심벌들을 수신하고, FBMC 심벌들에 대한 이동 패턴에 기초하여 FBMC 심벌들을 해석할 수 있다. 예를 들어, 제어부 330는 수신단 120이 후술하는 FBMC 심벌 송신 절차들을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌의 생성 및 해석을 위한 송신단 및 수신단의 기능적 구성의 예를 도시한다. 도 4는 주파수 도메인(domain)에서 필터링이 수행되는 경우를 예시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 4를 참고하면, 송신단 110은 송신 필터링 모듈(module) 412, 역 고속 푸리에 변환(inverse fast Fourier transform, 이하 'IFFT') 모듈 414, 중첩 및 합산(overlap and sum) 모듈 416을 포함한다. 수신단 120은 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, 이하 'FFT') 모듈 422, 수신 필터링 모듈 424를 포함한다.
송신 필터링 모듈 412는 도 2의 송신 필터 뱅크 212에 대응한다. 송신 필터링 모듈 412은 데이터 심벌 D1 내지 Dn을 오버샘플링(oversampling)한 후, 필터링(filtering)한다. 도 4의 경우, 필터 차수(filter order) K가 2, 오버샘플링 인자(factor)가 5(=2×K+1)로 예시되었으나, 다른 필터 차수 및 다른 오버샘플링 인자가 적용될 수 있다. 예를 들어, D1의 경우, 송신 필터링 모듈 412는 D1을 오버샘플링함으로써 5개의 D1 값과 동일한 샘플 값들을 생성하고, 5개의 샘플 값들을 필터 계수들과 곱한다. 유사하게, 송신 필터링 모듈 412는 D2 내지 Dn 각각을 오버샘플링한 후, 필터 계수들과 곱한다. 이때, 인접한 데이터 심벌들의 필터링된 샘플들 중 일부는 합산된다. 예를 들어, 필터링된 D1의 샘플들 2개가 필터링된 D2의 샘플들 2개와 각각 합산된다. 이때, 서로 합산된 샘플링된 값들을 수신단 120에서 분리할 수 있도록, 인접한 데이터 심벌들 중 하나는 복소 심벌의 실수 값(real value) 및 허수 값(imaginary value)로 구분되거나, 또는, 인접한 데이터 심벌들에 대하여 서로 다른 필터들이 적용될 수 있다.
IFFT 모듈 414는 송신 필터링 모듈 412에서 출력되는 필터링된 데이터 심벌들의 샘플들에 대한 IFFT 연산을 수행한다. 다시 말해, IFFT 모듈 414은 필터링된 데이터 심벌들의 샘플들을 이용하여 D1 내지 Dn을 포함하는 FBMC 심벌을 생성한다. 즉, IFFT 모듈 414는 IFFT 연산을 통해 다중 반송파 신호를 생성한다. 이때, 데이터 심벌을 D1 내지 Dn의 오버샘플링으로 인해, 상기 FBMC 심벌의 길이는 데이터 심벌의 개수 n보다 크다. 중첩 및 합산 모듈 416은 IFFT 모듈 414에 의해 생성된 FBMC 심벌들을 부분적으로 중첩 및 합산한다. FBMC 심벌들은 시간 축에서 서로 독립적으로 송신되지 아니하고, 일부 중첩된 상태로 송신된다. 구체적으로, 첫 번째 FBMC 심벌의 후단과 두 번째 FBMC 심벌의 전단이 중첩된다. 즉, 중첩 및 합산 모듈 416은 FBMC 심벌들을 미리 정의된 간격으로 배치하고, 동일 시간 상에 위치한 FBMC 심벌들의 샘플들을 합산함으로서, 송신 신호를 생성한다. 여기서, 미리 정의된 간격은 데이터 심벌 개수 n일 수 있다.
도 4에 도시되지 아니하였으나, 송신단 110은 중첩 및 합산 모듈 416에 의해 생성된 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다. 중첩 및 합산 모듈 416에 의해 생성된 송신 신호는 디지털 기지대역 신호이다. 따라서, 송신단은 송신 신호를 아날로그 신호로 변환하고, RF 대역의 신호로 상향 변환하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다. 이후, FBMC 심벌들을 포함하는 송신 신호는 수신단 120에 수신될 수 있다. 유사하게, 수신단 120은 수신 신호를 디지털 기저대역 신호로 변환하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다.
FFT 모듈 422은 수신 신호에 대한 FFT 연산을 수행한다. 이때, FFT 모듈 422는 FBMC 심벌들에 대한 중첩 및 합산을 통해 생성된 수신 신호에서, 하나의 FBMC 심벌 길이만큼의 샘플들을 추출하고, FFT 연산을 수행한다. 수신 필터링 모듈 424는 FFT 모듈로부터 제공되는 하나의 FBMC 심벌에 대응하는 샘플들을 필터링하고, 다운샘플링(downsampling)한다. 이에 따라, 데이터 심벌 D1 내지 Dn이 복원될 수 있다. 예를 들어, D1을 복원하기 위해, 수신 필터링 모듈 424는 FFT 연산된 수신 신호의 샘플들 중 5개의 샘플들을 필터 계수들과 곱하고, 합산한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌의 생성 및 해석을 위한 송신단 및 수신단의 기능적 구성의 다른 예를 도시한다. 도 4는 시간 도메인(domain)에서 필터링이 수행되는 경우를 예시한다. 이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 5를 참고하면, 송신단 110은 IFFT 모듈 512, 송신 필터링 모듈 514, 중첩 및 합산 모듈 516을 포함한다. 수신단 120은 수신 필터링 모듈 522, FFT 모듈 524을 포함한다.
IFFT 모듈 512은 데이터 심벌들 D1 내지 Dn에 대한 IFFT 연산을 수행한다. 이에 따라, IFFT 결과는 데이터 심벌의 개수 n와 같다. 송신 필터링 모듈 514은 IFFT 결과에 대한 시간 축 필터링을 수행한다. 송신 필터링 모듈 514은 도 4의 송신 필터링 모듈 412은 시간 도메인으로 구현한 것으로서, 도 4의 IFFT 모듈 414와 동일한 출력을 생성한다. 도 4의 송신 필터링 모듈 412의 동작은 주파수 축에서의 컨볼루션(convolution) 연산에 해당하며, 대응하는 시간 도메인의 연산은 신호 반복 및 필터링으로 구현될 수 있다. 구체적으로, 송신 필터링 모듈 514은 IFFT 모듈 512로부터 제공되는 IFFT 결과인 IFFT{D}를 송신 필터링 모듈 412의 필터 차수만큼 복제하고, 도 4의 송신 필터링 모듈 414의 주파수 도메인 필터에 대응하는 시간 도메인의 송신 필터를 곱한다. 이에 따라, FBMC 심벌들이 생성된다.
중첩 및 합산 모듈 516은 송신 필터링 모듈 514에 의해 생성된 FBMC 심벌들을 부분적으로 중첩 및 합산한다. FBMC 심벌들은 시간 축에서 서로 독립적으로 송신되지 아니하고, 일부 중첩된 상태로 송신된다. 구체적으로, 첫 번째 FBMC 심벌의 후단과 두 번째 FBMC 심벌의 전단이 중첩된다. 즉, 중첩 및 합산 모듈 516은 FBMC 심벌들을 미리 정의된 간격으로 배치하고, 동일 시간 상에 위치한 FBMC 심벌들의 샘플들을 합산함으로서, 송신 신호를 생성한다. 여기서, 미리 정의된 간격은 데이터 심벌 개수 n일 수 있다.
도 5에 도시되지 아니하였으나, 송신단 110은 중첩 및 합산 모듈 516에 의해 생성된 송신 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다. 중첩 및 합산 모듈 516에 의해 생성된 송신 신호는 디지털 기지대역 신호이다. 따라서, 송신단은 송신 신호를 아날로그 신호로 변환하고, RF 대역의 신호로 상향 변환하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다. 이후, FBMC 심벌들을 포함하는 송신 신호는 수신단 120에 수신될 수 있다. 유사하게, 수신단 120은 수신 신호를 디지털 기저대역 신호로 변환하기 위한 적어도 하나의 모듈을 더 포함할 수 있다.
수신 필터링 모듈 522은 송신 필터링 모듈 514에서 사용된 송신 필터에 대응하는 수신 필터를 이용하여 시간 도메인 필터링을 수행한다. 이때, 수신 필터링 모듈 522은 FBMC 심벌들에 대한 중첩 및 합산을 통해 생성된 수신 신호에서, 하나의 FBMC 심벌 길이만큼의 샘플들을 추출하고, 수신 필터링을 수행한다. 그리고, 수신 필터링 모듈 522은 반복 차수에 따라 신호를 분할하고, 분할된 신호들을 합산한다. 이에 따라, 송신 필터링 전의 신호(예: IFFT{D})가 복원될 수 있다. FFT 모듈 524은 수신 필터링 모듈 522로부터 제공되는 신호에 대한 FFT 연산을 수행한다. 이에 따라, 데이터 심벌 D1 내지 Dn이 복원될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들의 중첩적 송신을 도시한다. 도 6은 FBMC 심벌들 601 내지 608을 구성하는 블록들을 생성 및 송신되는 순서에 따라 도시한다. 상기 도 6은 8개의 심벌들을 예시하였으나, 7개 이하 또는 9개 이상의 심벌들이 중첩될 수 있다.
도 6을 참고하면, FBMC 심벌들 601 내지 608 각각은 8개의 블록들을 포함한다. FBMC 심벌들 601 내지 608에 포함되는 블록은 미리 정의된 개수의 샘플들을 포함하는 단위로서, 적어도 하나의 샘플을 포함한다. 도 6의 실시 예와 다르게, 블록 당 샘플 개수에 따라, FBMC 심벌들 601 내지 608 각각은 7개 이하 또는 9개 이상의 블록들로 구분될 수 있다. FBMC 심벌들 601 내지 608는 1개 블록만큼의 시간 간격으로 송신되고, 중첩되는 시간 구간에서 부분적으로 합산된다. 즉, 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#1 및 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#8을 제외하고, 적어도 둘 이상의 블록들이 중첩된다.
구체적으로, 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#1은 중첩 없이 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#2 및 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#3, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#2, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#4, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#3, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#2, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#5, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#4, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#3, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#2, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#6, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#5, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#4, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#3, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#2, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#7, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#6, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#5, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#4, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#3, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#2, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 첫 번째 FBMC 심벌 601의 블록#8, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#7, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#6, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#5, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#4, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#3, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#2, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#1은 중첩적으로 송신된다. 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#8, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#7, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#6, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#5, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#4, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#3, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#2는 중첩적으로 송신된다. 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#8, 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#7, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#6, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#5, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#4, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#3은 중첩적으로 송신된다. 네 번째 FBMC 심벌 604의 블록#8, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#7, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#6, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#5, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#4은 중첩적으로 송신된다. 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#8, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#7, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#6, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#5는 중첩적으로 송신된다. 다섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#8, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#7, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#6은 중첩적으로 송신된다. 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#8, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#7는 중첩적으로 송신되고, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#8은 중첩 없이 송신된다.
도 6와 같이 FBMC 심벌들은 중첩적으로 송신된다. 그러나, FBMC 심벌 전체가 아닌 일부에서의 중첩이므로, 다수의 FBMC 심벌들을 송신하기 위해, 1개 FBMC 심벌의 시간 구간(duration) 이상의 시간이 소요된다. 도 6을 참고하면, 시간 위치에 따라 중첩되는 블록들의 개수가 달라진다. 즉, 일부 시점에서 8개의 블록들이 중첩되는 반면, 다른 일부 시점에서 더 적은 개수의 블록들이 중첩되거나, 또는, 하나의 블록만이 송신된다. 따라서, 일부 FBMC 심벌들에서 블록들의 송신 시점을 이동함으로써, 전체 송신 시간이 감소될 수 있다. 일 예로, 도 7과 같은 이동이 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들에 대한 순환적 이동(circular shift)의 예를 도시한다. 도 7을 참고하면, 8개의 블록만큼의 시간 구간 동안 8개의 FBMC 심벌들 601 내지 608이 송신되도록, FBMC 심벌들 601 내지 608의 일부의 일부 블록들이 순환적으로 이동된다. 구체적으로, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#8, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#7, #8, 네 번째 FBMC 심벌504의 블록#6, #7, #8, 다섯 번째 FBMC 심벌 605의 블록#5, #6, #7, #8, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#4, #5, #6, #7, #8, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#3, #4, #5, #6, #7, #8, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#2, #3, #4, #5, #6, #7, #8이 이동된다.
도 7과 같이 블록들을 이동시키는 경우, FBMC 심벌의 시간축 에너지 분포는 도 8과 같이 변화할 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌의 순환적 이동에 따른 에너지 분포 변화를 도시한다. 도 8에서, (a)는 이동 전 블록 순서 및 에너지 분포를, (b)는 이동 후 블록 순서 및 에너지 분포를 예시한다. 도 8의 (a)를 참고하면, FBMC 심벌의 에너지는 심벌의 중심에 집중된다. (a)와 같은 시간 에너지 집중(time energy confinement)으로 인해, FBMC 심벌은 낮은 심벌 간 간섭(inter symbol interference) 특성을 가진다. 그러나, (b)와 같이, 블록 이동으로 인해, 심벌의 양끝에 높은 에너지가 나타난다. 다시 말해, 필터의 우수한 국소화(well-localization) 특성이 파괴된다. 이에 따라, 심벌 간 간섭이 크게 증가할 수 있다. 따라서, 이하 본 발명은, 심벌 간 간섭을 고려한, 보다 효과적인 블록 이동에 대한 다양한 실시 예들을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FBMC 심벌들에 대한 선택적 이동(shift)의 예를 도시한다. 도 9는 심벌 간 간섭 증가를 고려한 블록 이동을 예시한다.
도 9를 참고하면, 1개 FBMC 심벌 구간, 즉, 8개의 블록만큼의 시간 구간 동안 8개의 FBMC 심벌들 601 내지 608이 송신되도록, FBMC 심벌들 601 내지 608의 일부의 일부 블록들이 순환적으로 이동된다. 이때, 도 7의 경우와 달리, FBMC 심벌의 전체 블록 개수(예: 8)의 절반(예: 4) 미만의 블록만이 이동된다. 구체적으로, 첫 번째 FBCM 심벌 601의 블록#1, #2, #3, 두 번째 FBMC 심벌 602의 블록#1, #2, 세 번째 FBMC 심벌 603의 블록#1이 해당 FBMC 심벌의 후단으로 이동된다. 또한, 여섯 번째 FBMC 심벌 606의 블록#8, 일곱 번째 FBMC 심벌 607의 블록#7, #8, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 블록#6, #7, #8이 해당 FBMC 심벌의 전단으로 이동된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 8개의 FBMC 심벌들 601 내지 608 중 첫 번째 FBMC 심벌 601, 두 번째 FBMC 심벌 602, 세 번째 FBMC 심벌 603, 여섯 번째 FBMC 심벌 606, 일곱 번째 FBMC 심벌 607, 여덟 번째 FBMC 심벌 608의 일부 블록이 이동된다. 이때, FBMC 심벌 당 최대 이동되는 블록 개수는 3이다. 즉, 블록들 중 절반이 이동되는 경우가 발생하지 아니하므로, 도 8과 같이 FBMC 심벌의 양끝에서 에너지의 최대값이 발생하는 상황이 배제될 수 있다. 동시에, 도 10와 같이 블록들이 재배치됨으로써, 신호의 송신 시간이 감소될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 선택적 이동 후의 FBMC 심벌들을 도시한다. 도 10은 선택적 이동된 FBMC 심벌들 1001 내지 1008을 예시한다. 도 10를 참고하면, 첫 번째 FBMC 심벌 1001, 두 번째 FBMC 심벌 1002, 세 번째 FBMC 심벌 1003, 네 번째 FBMC 심벌 1004이 동일 시간 구간 내에 송신되고, 다섯 번째 FBMC 심벌 1005, 여섯 번째 FBMC 심벌 1006, 일곱 번째 FBMC 심벌 1007, 여덟 번째 FBMC 심벌 1008이 동일 시간 구간 내에 송신된다. 결과적으로, 선택적으로 이동된 FBMC 심벌들 1001 내지 1008 중 어느 FBMC 심벌도 도 8의 (b)와 같은 경우에 해당하지 아니하므로, 우수한 국소화 특성이 심각하게 파괴되는 상황이 발생하지 아니한다. 즉, 도 9와 같은 선택적 이동은, 전력 스펙트럼 밀도(power spectrum density, 이하 'PSD') 및 채널 수신 성능 저하를 낮추고, 신호의 송신 시간을 단축할 수 있다.
도 10과 같이 블록 단위로 샘플 값들이 이동된 FBMC 심벌은 도 11과 같은 과정을 통해 생성될 수 있다. 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 샘플 값들이 이동된 FBMC 심벌을 생성하는 방식들을 도시한다. 도 11에서, (a)는 주파수 축 필터링이 사용되는 경우를 위한 방식을, (b)는 시간 축 필터링이 사용되는 경우를 위한 방식을, (c)는 필터링이 수행되는 도메인과 무관하게 적용 가능한 방식을 예시한다.
도 11의 (a)를 참고하면, FBMC 심벌 생성을 위해 주파수 축에서 필터링이 수행되는 경우, 주파수 도메인 필터 1110가 사용된다. 이때, FBMC 샘플 값들의 이동은 시간 축의 순환 이동(cyclic shift)이며, 이는 주파수 축의 위상 천이(phase shift)에 대응한다. 이에 따라, 도 11의 (a)와 같이, 주파수 도메인 필터 1110의 계수들의 위상을 변경함으로써, 샘플들이 이동된 FBMC 심벌이 생성될 수 있다.
도 11의 (b)를 참고하면, FBMC 심벌 생성을 위해 주파수 축에서 필터링이 수행되는 경우, 시간 도메인 필터 1120가 사용된다. FBMC 샘플 값들의 이동은 시간 축의 순환 이동이므로, 시간 도메인 필터 1120의 계수를 동일하게 순환 이동함으로써, 샘플들이 이동된 FBMC 심벌이 생성될 수 있다.
도 11의 (c)를 참고하면, (a) 및 (b)와 달리, 필터링 및 IFFT 연산을 통해 생성된 FBMC 심벌의 샘플 값들 일부를 직접 이동시킴으로써, 샘플들이 이동된 FBMC 심벌이 생성될 수 있다. (c)에 예시된 방식은 필터링이 수행되는 도메인과 무관하게 적용될 수 있다.
도 11은 송신단에서 샘플들이 이동된 FBMC 심벌을 생성하는 방식들을 설명한다. 도 11의 방식들은, 수신단에서 샘플들이 이동된 FBMC 심벌을 검출하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 수신단은 수신 신호에서 FBMC 심벌 길이만큼의 샘플들에 대해 FFT 연산을 수행하고, 도 11의 (a)와 같이 위상 변경된 계수들을 이용하여 주파수 축 필터링을 수행함으로써, FBMC 심벌을 검출할 수 있다. 또는, 수신단은 수신 신호에서 FBMC 심벌 길이만큼의 샘플들에 대해 도 11의 (b)와 같이 순환 이동된 시간 축 필터를 이용하여 필터링을 수행하고, FFT 연산을 수행함으로써, FBMC 심벌을 검출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 송신단의 동작 절차를 도시한다. 도 12는 송신단 110의 동작 방법을 예시한다.
도 12를 참고하면, 송신단은 1201단계에서 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 적어도 하나의 심벌을 생성한다. 여기서, 샘플 값들은 적어도 하나의 블록을 구성할 수 있으며, 심벌은 FBMC 심벌을 포함한다. 구체적으로, 송신단은 계수들의 위상이 변경된 주파수 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성할 수 있다. 또는, 송신단은 필터의 계수들 중 전단의 계수들이 후단으로 이동(shift)된 시간 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성할 수 있다. 또는, 송신단은 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성하고, 적어도 하나의 FBMC 심벌의 전단의 샘플 값들을 후단으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 적어도 하나의 심벌은, 중첩적으로 송신되는 다수의 심벌들 중 샘플 이동 없을 경우 시간 상 앞서 송신될 적어도 하나의 심벌을 포함한다. 이때, 송신단은 심벌의 전체 샘플들 중 절반 미만의 범위에서 샘플들이 이동된 적어도 하나의 심벌을 생성한다. 예를 들어, 심벌이 N개의 샘플들로 구성되면, N/2 미만의 샘플들이 이동된다.
이어, 송신단은 1203단계로 진행하여 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동(shift)된 적어도 하나의 심벌을 생성한다. 여기서, 샘플 값들은 적어도 하나의 블록을 구성할 수 있으며, 심벌은 FBMC 심벌을 포함한다. 구체적으로, 송신단은 계수들의 위상이 변경된 주파수 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성할 수 있다. 또는, 송신단은 필터의 계수들 중 후단의 계수들이 전단으로 이동(shift)된 시간 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성할 수 있다. 또는, 송신단은 적어도 하나의 FBMC 심벌을 생성하고, 적어도 하나의 FBMC 심벌의 후단의 샘플 값들을 전단으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 적어도 하나의 심벌은, 중첩적으로 송신되는 다수의 심벌들 중 샘플 이동 없을 경우 시간 상 늦게 송신될 적어도 하나의 심벌을 포함한다. 이때, 송신단은 심벌의 전체 샘플들 중 절반 미만의 범위에서 샘플들이 이동된 적어도 하나의 심벌을 생성한다. 예를 들어, 심벌이 N개의 샘플들로 구성되면, N/2 미만의 샘플들이 이동된다.
이후, 송신단은 1205단계로 진행하여 심벌들을 중첩적으로 송신한다. 이때, 송신단은 샘플 값들의 이동을 통해 재구성된 심벌들을 송신하며, 심벌들을 일부 또는 전체의 범위에서 중첩적으로 송신한다. 이에 따라, 송신단은 샘플 이동 없는 경우에 비하여 짧은 시간 구간 동안 심벌들을 송신할 수 있다. 즉, 송신단은 하나의 심벌들의 집합을 구성하고, 집합 내의 심벌들 중 적어도 하나의 심벌에 대해 샘플 값들을 이동함으로써 심벌들의 송신 시간을 줄일 수 있다.
상기 도 12에 도시된 실시 예에서, 송신단은 1201단계에서 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 적어도 하나의 심벌을 생성하고, 1203단계에서 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 적어도 하나의 심벌을 생성한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 1201단계 또는 1203단계는 생략될 수 있다. 예를 들어, 중첩적으로 송신될 FBMC 심벌들의 개수에 따라, 송신단은 1201단계 및 1203단계 중 하나만을 수행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 절차를 도시한다. 도 13은 수신단 120의 동작 방법을 예시한다.
도 13을 참고하면, 수신단은 1301단계에서 중첩된 심벌들을 수신한다. 여기서, 심벌들은 FBMC 심벌들을 포함하며, 심벌들은, 송신단에 의해, 선택적 이동(shift) 후, 일부 또는 전체의 범위에서 중첩적으로 송신된다. 이에 따라, 송신단은 샘플 이동 없는 경우에 비하여 짧은 시간 구간 동안 심벌들을 수신할 수 있다.
이후, 수신단은 1303단계로 진행하여 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 적어도 하나의 심벌을 검출한다. 여기서, 샘플 값들은 적어도 하나의 블록을 구성할 수 있으며, 심벌은 FBMC 심벌을 포함한다. 구체적으로, 수신단은 계수들의 위상이 변경된 주파수 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 검출할 수 있다. 또는, 수신단은 필터의 계수들 중 전단의 계수들이 후단으로 이동(shift)된 시간 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 검출할 수 있다. 여기서, 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 적어도 하나의 심벌은, 중첩적으로 수신되는 다수의 심벌들 중 샘플 이동 없을 경우 시간 상 앞서 수신될 적어도 하나의 심벌을 포함한다. 이때, 송신단은 심벌의 전체 샘플들 중 절반 미만의 범위에서 샘플들이 이동된 적어도 하나의 심벌을 검출한다. 예를 들어, 심벌이 N개의 샘플들로 구성되면, N/2 미만의 샘플들이 이동된다.
이어, 수신단은 1305단계로 진행하여 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동(shift)된 적어도 하나의 심벌을 검출한다. 여기서, 샘플 값들은 적어도 하나의 블록을 구성할 수 있으며, 심벌은 FBMC 심벌을 포함한다. 구체적으로, 수신단은 계수들의 위상이 변경된 주파수 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 검출할 수 있다. 또는, 수신단은 필터의 계수들 중 후단의 계수들이 전단으로 이동(shift)된 시간 도메인 필터를 이용하여 적어도 하나의 FBMC 심벌을 검출할 수 있다. 여기서, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 적어도 하나의 심벌은, 중첩적으로 수신되는 다수의 심벌들 중 샘플 이동 없을 경우 시간 상 늦게 수신될 적어도 하나의 심벌을 포함한다. 이때, 수신단은 심벌의 전체 샘플들 중 절반 미만의 범위에서 샘플들이 이동된 적어도 하나의 심벌을 검출한다. 예를 들어, 심벌이 N개의 샘플들로 구성되면, N/2 미만의 샘플들이 이동된다.
상기 도 13에 도시된 실시 예에서, 수신단은 1303단계에서 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동된 적어도 하나의 심벌을 검출하고, 1305단계에서 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 적어도 하나의 심벌을 검출한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 1303단계 또는 1305단계는 생략될 수 있다. 예를 들어, 중첩적으로 송신될 FBMC 심벌들의 개수에 따라, 수신단은 1303단계 및 1305단계 중 하나만을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따라, 송신단은 선택적으로 샘플 값들이 이동된 심벌을 생성하고, 수신단은 선택적으로 샘플 값들이 이동된 심벌을 검출함으로써, 신호의 송신 시간을 줄일 수 있다. 이때, 샘플 값 이동에 대한 구체적인 패턴(pattern)은 다양한 기준에 따라 다르게 결정될 수 있다. 예를 들어, 샘플 값 이동에 대한 패턴은 송신 데이터의 양, 인접 채널의 간섭 등에 기초하여 결정될 수 있다. 이하 본 발명은 적응적으로 샘플 값 이동에 대한 패턴을 제어하기 위한 실시 예들을 설명한다. 설명의 편의를 위해, 샘플 값 이동에 대한 패턴은 '이동 패턴'이라 지칭된다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 및 단말을 도시한다. 도 14를 참고하면, 단말 1410 및 기지국 1420이 통신을 수행한다. 여기서, 단말 1410은 도 1의 송신단 110, 기지국 1420은 도 1의 수신단 120으로 동작할 수 있다. 단말 1410은 기지국 1420으로 송신할 데이터의 양 및 채널 관련 정보를 송신한다. 채널 관련 정보는 인접 대역의 사용 여부 및 인접 대역으로부터의 간섭 정도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 기지국 1420은 단말 1410에 대한 이동 패턴, 즉, 단말 1410로 송신된 FBMC 심벌들에 적용될 이동 패턴을 결정할 수 있다. 그리고, 기지국 1420은 이동 패턴을 알리는 정보를 단말 1410로 송신할 수 있다.
여기서, 이동 패턴은 순환 이동(cyclic shift) 값 및 오프셋(offset) 값을 통해 지시될 수 있다. 순환 이동 값은 이동되는 블록 또는 샘플의 개수를 의미하며, 오프셋 값은 FBMC 심벌의 송신 시점의 변화량을 의미한다. 예를 들어, 도 8의 첫 번째 FBMC 심벌 501의 경우, 순환 이동 값은 3 블록들이며, 오프셋 값은 +3 블록들이다. 데이터의 크기 및 가드 밴드(guard band)의 필요성 정도에 따른 순환 이동 값 및 오프셋 값의 대략적 경향을 살펴보면, 이하 <표 1>과 같다.
Figure PCTKR2016005882-appb-I000001
<표 1>에서, 넓은 가드 밴드가 필요함은 인접 대역이 사용 중이고, 인접 대역과의 간섭이 존재하는 환경을 의미한다. 이 경우, 간섭 완화를 위해 FBMC 심벌의 에너지 집중 특성이 유지됨이 유리하므로, 순환 이동 값이 작은 것이 바람직하다. 또한, 데이터 양이 적은 경우, 보다 많은 블록들을 시간 축에서 중첩함이 유리하므로, 오프셋 값이 큰 것이 바람직하다. <표 1>의 구분 기준에 따라 샘플 이동된 FBMC 심벌들의 예는 도 15와 같다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 통신 환경에 따른 이동 패턴들의 예를 도시한다. 도 15에서, (a)는 데이터 양이 많고, 넓은 가드 밴드가 필요한 경우를, (b)는 데이터 양이 적고, 넓은 가드 밴드가 필요한 경우를, (c)는 데이터 양이 많고, 좁은 가드 밴드가 필요한 경우를, (d)는 데이터 양이 적고, 좁은 가드 밴드가 필요한 경우를 예시한다. 구체적으로, (a)를 참고하면, 최대 순환 이동 값은 1이고, 오프셋 값은 1이다. (b)를 참고하면, 최대 순환 이동 값은 3이고, 오프셋 값은 3이다. (c)를 참고하면, 최대 순환 이동 값은 2이고, 오프셋 값은 2이다. (d)를 참고하면, 최대 순환 이동 값은 3이고, 오프셋 값은 3이다.
도 15를 참고하면, 이동 패턴에 의해 지시되는 바에 따라 샘플들이 이동하는 경우, 샘플 이동되지 아니한 심벌들, 즉, 블록 순서대로 나열된 심벌들 중 가장 먼저 송신되는 심벌의 송신 시작 시 심벌들의 중첩적인 송신이 시작된다. 그리고, 샘플 이동되지 아니한 심벌들, 즉, 블록 순서대로 나열된 심벌들 중 가장 나중에 송신되는 심벌의 송신 완료 시 심벌들의 중첩적인 송신이 완료된다. 예를 들어, (a)의 경우, 두 번째 FBMC 심벌이 샘플 이동되지 아니한 심벌들 중 가장 먼저 송신되며, 두 번째 FBMC 심벌의 송신 시작 시점에 첫 번째 FBMC 심벌의 송신도 함께 시작된다. 또한, 일곱 번째 FBMC 심벌이 샘플 이동되지 아니한 심벌들 중 가장 나중에 송신되며, 일곱 번째 FBMC 심벌의 송신 완료 시점에 여덟 번째 FBMC 심벌의 송신도 함께 완료된다. 즉, 샘플 이동되지 아니한 심벌들 중 가장 먼저 송신되는 심벌의 송신 시작 시점 및 가장 나중에 송신되는 심벌의 송신 완료 시점 내에 해당 집합 내 심벌들이 모두 송신된다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 패턴 제어를 위한 기지국 및 단말의 동작 절차를 도시한다. 도 16은 단말 1410 및 기지국 1420의 동작 방법을 예시한다.
도 16을 참고하면, 1601단계에서, 단말은 기지국으로 데이터 양 및 인접 채널의 사용 및 간섭 정보를 전달한다. 다시 말해, 단말은 이동 패턴 결정에 필요한 정보를 송신한다. 이때, 다수의 단말들 각각이 기지국으로 이동 패턴 결정에 필요한 정보를 제공할 수 있다.
1603단계에서, 기지국은 각 단말로부터 전달된 정보에 따라 필터의 순환 이동, 오프셋, 가드 밴드 정보를 전달한다. 여기서, 가드 밴드 정보는 제외될 수 있다. 즉, 기지국은 단말로부터 수신된 정보에 기초하여 요구되는 가드 밴드의 크기 및 데이터 양을 결정하고, 요구되는 가드 밴드의 크기 및 데이터 양에 기초하여 단말 별 이동 패턴을 결정한다.
1605단계에서, 단말은 기지국으로부터 전달된 정보에 기반하여 필터를 결정하고, 오프셋 값 적용 후 신호를 송신한다. 다시 말해, 단말은 이동 패턴에 의해 지시되는 순환 이동 값에 따라 필터 계수들을 조절하고, 생성된 FBMC 심벌들을 오프셋 값에 의해 결정되는 시점에 송신한다.
1607단계에서, 기지국은 단말 별 순환 이동 값 및 오프셋 값 정보에 기반하여 신호를 복원한다. 즉, 기지국은 이동 패턴에 의해 지시되는 오프셋 값에 따라 수신 신호에서 FBMC 샘플들을 추출하고, 순환 이동 값에 대응하는 시간 도메인 필터 또는 주파수 도메인 필터를 이용하여 필터링을 수행한다.
도 16을 참고하여 설명한 실시 예는, 상향링크 통신에 관련된다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 도 16에 도시된 절차는, 하향링크 통신에도 유사하게 적용될 수 있다. 이 경우, 도 16에서 단말과 기지국 간 교환되는 정보, 즉, 단말들 간 인접 채널의 사용 및 간섭에 대한 정보는, 기지국들 간 인접 채널의 사용 및 간섭 정보로 대체될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 협력 전송(예: CoMP(coordinated multi-point) 통신)을 수행하는 경우, 기지국들 간 인접 채널의 사용 및 간섭이 발생할 수 있으므로, 하향링크 통신에 도 16의 절차가 유사하게 적용될 수 있다.
이에 따라, 단말이 필터의 순환 이동, 오프셋, 가드 밴드 정보를 결정하거나, 또는, 기지국들 중 하나가 필터의 순환 이동, 오프셋, 가드 밴드 정보를 결정한다. 그리고, 순환 이동, 오프셋, 가드 밴드 정보에 의해 기지국 별 이동 패턴이 결정되고, 이동 패턴에 대한 정보가 기지국들로 전달된다. 이에 따라, 기지국들은 자신의 이동 패턴(예: 순환 이동 값, 오프셋 값)을 FBMC 심벌들에 적용할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시한다. 도 17은 송신단 110 또는 단말 1410의 동작 방법을 예시한다. 즉, 도 17에 도시된 절차는 상향링크 통신을 수행하는 단말 1410뿐만 아니라, 신호를 송신하는 장치에 의해 수행될 수 있으므로, 하향링크 통신을 수행하는 기지국에 의해서도 수행될 수 있다.
도 17을 참고하면, 단말은 1701단계에서 기지국으로 데이터 양 및 채널 관련 정보를 송신한다. 여기서, 채널 관련 정보는 인접 채널의 사용 여부 및 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 다시 말해, 단말은 이동 패턴 결정에 필요한 정보를 송신한다.
이어, 단말은 1703단계로 진행하여 기지국으로부터 이동 패턴을 지시하는 정보를 수신한다. 이동 패턴은 순환 이동 값, 오프셋 값에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 이동 패턴은 FBMC 심벌 별 순환 이동 값들 및 오프셋 값들을 통해 지시되거나, 또는, 하나의 FBMC 심벌에 대한 순환 이동 값 및 오프셋 값을 통해 지시되거나, 또는, 미리 정의된 대응 관계에 기초한 지시자 값을 통해 지시될 수 있다.
이어, 단말은 1705단계로 진행하여 이동 패턴에 따라 생성된 심벌들을 송신한다. 다시 말해, 단말은 이동 패턴에 따라 주파수 도메인 필터 또는 시간 도메인 필터를 조절하고, 조절된 필터를 이용하여 FBMC 심벌들을 생성한 후, FBMC 심벌들을 중첩적으로 송신할 수 있다. 또는, 단말은 FBMC 심벌들을 생성한 후, 이동 패턴에 따라 샘플 값들 일부를 이동시킨 후, FBMC 심벌들을 중첩적으로 송신할 수 있다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 절차를 도시한다. 도 18은 수신단 120 또는 기지국 1420의 동작 방법을 예시한다. 즉, 도 17에 도시된 절차는 상향링크 통신을 수행하는 기지국 1420뿐만 아니라, 신호를 수신하는 장치에 의해 수행될 수 있으므로, 하향링크 통신을 수행하는 단말에 의해서도 수행될 수 있다.
도 18을 참고하면, 기지국은 1801단계에서 단말로부터 데이터 양 및 채널 관련 정보를 수신한다. 여기서, 채널 관련 정보는 인접 채널의 사용 여부 및 간섭 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 다시 말해, 기지국은 이동 패턴 결정에 필요한 정보를 수신한다.
이어, 기지국은 1803단계로 진행하여 단말로 이동 패턴을 지시하는 정보를 수신한다. 이동 패턴은 순환 이동 값, 오프셋 값에 의해 정의될 수 있다. 즉, 기지국은 단말로부터 수신된 데이터 양 및 채널 관련 정보에 기초하여 단말을 위한 이동 패턴을 결정하고, 이동 패턴을 알린다. 예를 들어, 이동 패턴은 FBMC 심벌 별 순환 이동 값들 및 오프셋 값들을 통해 지시되거나, 또는, 하나의 FBMC 심벌에 대한 순환 이동 값 및 오프셋 값을 통해 지시되거나, 또는, 미리 정의된 대응 관계에 기초한 지시자 값을 통해 지시될 수 있다.
이후, 기지국은 1805단계로 진행하여 이동 패턴에 따라 생성된 심벌들을 수신한다. 이에 따라, 기지국은 이동 패턴에 따라 조절된 주파수 도메인 필터 또는 시간 도메인 필터를 이용하여 FBMC 심벌들을 검출할 수 있다. 구체적으로, 기지국은 이동 패턴에 의해 지시되는 오프셋 값에 따라 수신 신호에서 FBMC 샘플들을 추출하고, 순환 이동 값에 대응하는 시간 도메인 필터 또는 주파수 도메인 필터를 이용하여 필터링을 수행할 수 있다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 모의 실험 결과를 도시한다.
도 19는 AWGN(additional white Gaussian noise) 채널에서 본 발명의 실시 예에 따른 선택적 이동을 적용한 FBMC 기법, 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing, 이하 'OFDM') 기법, 샘플 이동 없는 FBMC 기법의 성능을 비교한다. 도 19의 모의 실험에서, 변조 방식은 QPSK(quadrature phase shift keying), IFFT/FFT 크기는 1024, FBMC 기법을 위한 중첩 인자(overlapping factor)는 4, OFDM 기법을 위한 CP(cyclic prefix) 길이는 0으로 설정되었다. 또한, FBMC 기법을 위한 필터 차수 K는 4로, 주파수 도메인 필터 H는 H0=1, H1=0.9718, H2=0.7071, H3=4114로 설정되었다. 도 19를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기법 및 샘플 이동 없는 종래의 FBMC 기법은 동일한 수준의 비트 에러율(bit error rate, BER)을 가진다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기법은 샘플 이동 없는 종래의 FBMC 기법과 동일한 수준의 직교성을 유지하면서, 전송 시간을 단축시킬 수 있다.
도 20은 ITU(international telecommunicatino union)-차량(vehicular) 채널에서 본 발명의 실시 예에 따른 선택적 이동을 적용한 FBMC 기법, OFDM 기법, 샘플 이동 없는 FBMC 기법, 『H. Lin and P. Siohan, "An advanced multi-carrier modulation for future radio systems," IEEE ICASSP 2014, Florence, Italy, May 2014.』에 제시된 FBMC 기법[1], 『M. J. Abdoli, M. Jia, and J. Ma, "Weighted circularly convolved filtering in OFDM/OQAM," IEEE PIMRC 2013, London, UK, Sep. 2013』에 제시된 FBMC 기법[2]의 성능을 비교한다. 도 20의 모의 실험에서, 변조 방식은 QPSK, FFT 크기는 1024, FBMC 기법을 위한 중첩 인자는 4, OFDM 기법을 위한 CP 길이는 128로 설정되었다. 또한, FBMC 기법을 위한 필터 차수 K는 4로, 주파수 도메인 필터 H는 H0=1, H1=0.9718, H2=0.7071, H3=4114로 설정되었고, 하나의 송신 블록 당 FBMC 심벌 개수는 16개로 설정되었다. 또한, 주파수 원-탭(frequency one-tap) 등화기(equalizer)가 사용되었다. 도 20을 참고하면, FBMC 기법[1] 및 FBMC 기법[2]에 비하여, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은 다중 경로 채널에 대한 우수한 강인성을 가진다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 선택적 이동을 적용한 FBMC 기법 및 OFDM 기법의 PSD 성능을 비교한다. 도 21을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 FBMC 기법이 신호 대역 외 모든 범위에서 OFDM 기법보다 낮은 PDS를 보임이 확인된다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 무선 통신 시스템에서 송신단의 동작 방법에 있어서,
    전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 생성하는 과정과,
    후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 생성하는 과정과,
    상기 제1 심벌 및 상기 제2 심벌을 포함하는 다수의 심벌들을 시간 축에서 중첩적으로 송신하는 과정을 포함하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 심벌을 생성하는 과정은,
    상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 위상 천이 값 적용된 주파수 도메인 필터 또는 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 크기로 순환 이동된 시간 도메인 필터를 이용하여 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌을 생성하는 과정을 포함하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    수신단으로 상기 샘플 값들의 이동 패턴을 결정하기 위한 정보를 송신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 정보는, 송신할 데이터 양, 인접 채널의 사용 여부, 상기 인접 채널과의 간섭 정도 중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  4. 무선 통신 시스템에서 수신단의 동작 방법에 있어서,
    다수의 심벌들이 시간 축에서 중첩된 신호를 수신하는 과정과,
    상기 다수의 심벌들 중 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 검출하는 과정과,
    상기 다수의 심벌들 중 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 검출하는 과정을 포함하는 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 심벌을 검출하는 과정은,
    상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 위상 천이 값 적용된 주파수 도메인 필터 또는 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 크기로 순환 이동된 시간 도메인 필터를 이용하여 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌을 검출하는 과정을 포함하는 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 송신단 장치에 있어서,
    전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 생성하고, 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 생성하도록 제어하는 제어부와,
    상기 제1 심벌 및 상기 제2 심벌을 포함하는 다수의 심벌들을 시간 축에서 중첩적으로 송신하는 송신부를 포함하는 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 위상 천이 값 적용된 주파수 도메인 필터 또는 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 크기로 순환 이동된 시간 도메인 필터를 이용하여 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌을 생성하도록 제어하는 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 송신부는, 수신단으로 상기 샘플 값들의 이동 패턴을 결정하기 위한 정보를 송신하며,
    상기 정보는, 송신할 데이터 양, 인접 채널의 사용 여부, 상기 인접 채널과의 간섭 정도 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    수신단으로부터 상기 샘플 값들의 이동 패턴을 지시하는 정보를 수신하는 수신부를 더 포함하며,
    상기 이동 패턴은, 순환 이동 값 및 오프셋 값 중 적어도 하나를 통해 정의되는 장치.
  10. 무선 통신 시스템에서 수신단 장치에 있어서,
    다수의 심벌들이 시간 축에서 중첩된 신호를 수신하는 수신부와,
    상기 다수의 심벌들 중 전단의 샘플 값들이 후단으로 이동(shift)된 제1 심벌을 검출하고, 상기 다수의 심벌들 중 후단의 샘플 값들이 전단으로 이동된 제2 심벌을 검출하도록 제어하는 제어부를 포함하는 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 위상 천이 값 적용된 주파수 도메인 필터 또는 상기 샘플 값들의 개수에 대응하는 크기로 순환 이동된 시간 도메인 필터를 이용하여 필터 뱅크 다중 반송파(filter bank multi-carrier, FBMC) 심벌을 검출하도록 제어하는 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신부는, 송신단으로 상기 샘플 값들의 이동 패턴을 결정하기 위한 정보를 수신하며,
    상기 정보는, 송신할 데이터 양, 인접 채널의 사용 여부, 상기 인접 채널과의 간섭 정도 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    수신단으로부터 상기 샘플 값들의 이동 패턴을 지시하는 정보를 송신하는 송신부를 더 포함하며,
    상기 이동 패턴은, 순환 이동 값 및 오프셋 값 중 적어도 하나를 통해 정의되는 장치.
  14. 청구항 9 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 순환 이동 값은, 상기 인접 채널과의 간섭 정도가 클수록 작고,
    상기 오프셋 값은, 상기 송신할 데이터 양이 클수록 작은 장치.
  15. 청구항 1, 청구항 4, 청구항 6, 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 심벌에서 이동되는 상기 샘플 값들의 개수는, 상기 제1 심벌의 전체 심벌 개수의 절반보다 적은 방법 또는 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109729027A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 晨星半导体股份有限公司 符号率估计装置与符号率估计方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3537678B1 (en) * 2018-03-08 2022-05-04 Institut Mines Telecom - IMT Atlantique - Bretagne - Pays de la Loire Pseudo-guard intervals insertion in an fbmc transmitter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014085710A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-05 Interdigital Patent Holdings, Inc. Reduction of spectral leakage in an ofdm system
US20140153675A1 (en) * 2011-06-30 2014-06-05 Orange Estimation of a Time, Phase and Frequency Shift of an OQAM Multicarrier Signal
US20140233437A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Futurewei Technologies, Inc. Frame Structure for Filter Bank Multi-Carrier (FBMC) Waveforms
WO2015024994A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Alcatel Lucent Receiver and receive method for a filtered multicarrier signal
US20150063507A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt Fbmc receiver with carrier frequency offset compensation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070002724A1 (en) * 2005-06-15 2007-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for broadcast superposition and cancellation in a multi-carrier wireless network
KR100713506B1 (ko) * 2005-07-05 2007-04-30 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 송신 방법 및 장치
FR2951046B1 (fr) 2009-10-02 2011-10-14 Conservatoire Nat Des Arts Et Metiers Cnam Systemes de transmission multiporteuse de donnees numeriques et procedes de transmission utilisant de tels systemes
KR101222667B1 (ko) * 2009-12-15 2013-01-16 한국전자통신연구원 무선통신 환경에서 채널 지연에 따른 간섭을 제거하기 위한 신호 수신방법 및 그 장치
US8897135B2 (en) * 2012-02-10 2014-11-25 Cisco Technology, Inc. Recursive load balancing in a loop-free routing topology using routing arcs
FR3003420B1 (fr) 2013-03-13 2015-04-10 Commissariat Energie Atomique Recepteur fbmc utilisant une methode de synchronisation dans le domaine frequentiel
KR20140127949A (ko) 2013-04-26 2014-11-05 삼성전자주식회사 필터뱅크기반 다중반송파 통신시스템에서의 데이터 송수신 방법 및 장치
KR102245479B1 (ko) 2013-09-27 2021-04-29 삼성전자 주식회사 필터뱅크 기반 다중 반송파 통신 시스템에서 변조 신호 전송을 위한 송수신 방법 및 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140153675A1 (en) * 2011-06-30 2014-06-05 Orange Estimation of a Time, Phase and Frequency Shift of an OQAM Multicarrier Signal
WO2014085710A1 (en) * 2012-11-29 2014-06-05 Interdigital Patent Holdings, Inc. Reduction of spectral leakage in an ofdm system
US20140233437A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Futurewei Technologies, Inc. Frame Structure for Filter Bank Multi-Carrier (FBMC) Waveforms
WO2015024994A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Alcatel Lucent Receiver and receive method for a filtered multicarrier signal
US20150063507A1 (en) * 2013-09-04 2015-03-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Ene Alt Fbmc receiver with carrier frequency offset compensation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109729027A (zh) * 2017-10-30 2019-05-07 晨星半导体股份有限公司 符号率估计装置与符号率估计方法

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