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KR100922246B1 - Papr 감소 - Google Patents

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KR100922246B1
KR100922246B1 KR1020057008130A KR20057008130A KR100922246B1 KR 100922246 B1 KR100922246 B1 KR 100922246B1 KR 1020057008130 A KR1020057008130 A KR 1020057008130A KR 20057008130 A KR20057008130 A KR 20057008130A KR 100922246 B1 KR100922246 B1 KR 100922246B1
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South Korea
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pilot
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papr
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잔 린드스코그
구나르 라이드넬
로저 왈더
괴란 크론퀴스트
스텐 스죄베르그
Original Assignee
텔레폰악티에볼라겟엘엠에릭슨(펍)
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Publication date
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Abstract

제 1 다수의 페이로드를 반송하는 서브-채널 및 제 2 다수의 파일럿 반송하는 서브-채널을 포함하는 OFDM 변조 신호에 의해 디지털 데이터의 프레임을 통신하는 방법에 있어서, 페이로드 데이터의 연속적인 프레임이 소정의 파일럿 구성과 관련되어 송신된다. 페이로드 데이터의 프레임의 송신 전에, 각각의 다수의 파일럿 구성 각각은 PAPR에 대하여 평가됨으로써, 가장 낮은 PAPR 값과 관련되는 파일럿 구성이 송신을 위해 선택된다.
페이로드 데이터, PAPR 값, 제어 워드, 프레임 기간

Description

PAPR 감소{PARP REDUCTION}
본 발명은 무선 액세스 기술(wireless radio access technology)의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 무선 LAN(WLAN)과 같은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)을 사용하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
OFDM 변조에서의 널리 공지된 문제점은 높은 PAPR(피크 대 평균 전력비, Peek to Average Power Ratio) 값이다. 높은 PAPR 값은 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉서) 파형을 구성할 때, 각각의 심벌에 대한 전력 레벨을 제어하는 것이 불가능하기 때문에 발생한다.
에러가 없는 송신(error free transmission)을 위한 최적의 상황은 전력 증폭기(PA)가 양호하게 동작하도록 하기 위하여, 개별적인 패킷의 송신 전체에 걸쳐 안전한 일정 PAPR 레벨을 갖는 것이다. PA는 전형적으로 전력 레벨의 제한된 범위에 걸쳐서만 선형적이므로, PAPR 레벨의 높은 변동은 PA를 비-선형적으로 동작하도록 한다. PA의 비-선형성은 QAM(직교 진폭 변조)-시그널링(signaling)의 비트 에러 레이트(BER)/패킷 에러 레이트(PER)을 압도할 것이다.
과도하게 높은 PAPR 레벨의 종래 문제점에 대한 널리 공지된 해결책이 존재하는데, 즉, 데이터를 리-코딩(re-coding)하거나, 데이터를 리-스크램블링(re-scrambling)하거나, 또는 원래 데이터를 "고르게 하고(level out)" 더 양호한 PAPR 레벨을 생성하는 여분의 데이터 비트를 삽입하는 것이다. 그러나, 이러한 해결책에 대한 결점이 존재한다.
전형적으로, 공지된 해결책은 계산 집약적이거나, 지연을 도입하거나, 또는 데이터 레이트를 감소시키는 여분의 비트를 도입한다. "리코딩하거나 또는 보상-비트(compensation-bit)"를 도입하는 방법에 대한 공지된 알고리즘이 존재하지 않으므로, 시행 착오가 사용되어야 한다.
WLAN IEEE802.11에 대한 현재의 표준은 유선 이더넷 LAN을 무선 액세스로 교체하기 위하여 고객으로의 광범위한 확산에 성공하고 있다. 현재 전개된 표준 802.11b는 2.4 GHZ 비허가 대역을 사용하고 있다. 현재의 전개율이 계속되면, 2.4 GHz 대역의 스펙트럼이 곧 불충분해질 것이고, 5 GHz로의 이송 및 802.11a가 발생될 것이라고 예상된다. 802.11a 사양은 PHY(물리) 층에서 OFDM 시그널링을 사용한다. OFDM의 변조된 802.11a PHY 층은 PAPR 레벨의 변동에 민감하다.
최근에, 이동 광대역 무선 액세스(MBWA) IEEE 802.16에 대한 IEEE 802.16 연구 그룹은 200 mph까지의 속도를 갖는 고속으로 이동하는 차량 내의 스테이션(station)에 대한 무선 액세스를 처리하였다. 그러나, 고속으로 이동하고 반대의 시그널링 조건에 노출되는 이동국에 대해 802.11a 물리(PHY) 층을 사용하는 것이 불가능하다.
MBWA는 주파수 추적 및 채널 추정 메커니즘이 고속으로 이동하는 스테이션에 대해 기능하도록 하기 위하여 패킷 전체에 걸쳐 고르게 - 특정 파일럿-대-데이터 비(PDR)로 - 분산된 파일럿 심벌을 필요로 한다.
본 발명의 제 1 목적은 데이터 레이트 페널티(data rate penalty)를 초래함이 없이 PAPR 레벨의 변동 레벨을 감소시키는 방법을 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 의해 설명된 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 목적은 송신기 내에 쉽게 구현될 수 있고, 매우 낮은 지연을 제공하는 송신 방법을 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 2의 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 목적은 낮은 PDR 및 이로 인한 높은 처리량을 허용하지만, 여전히 로버스트한 검출을 제공하는 방법을 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 3의 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 목적은 로버스트한 데이터 송신 및 낮은 PAPR 값을 제공하는 송신기를 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 9의 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 목적은 비용 효율적이고 낮은 지연을 제공하는 송신기를 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 10의 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 목적은 PAPR 효율적인 송신이 성취되도록 하는 수신기를 설명하는 것이다.
이 목적은 청구항 12의 내용에 의해 달성되었다.
부가적인 이점은 본 발명의 다음의 상세한 설명으로부터 나타날 것이다.
도 1은 전형적인 송신기를 도시한 도면.
도 2는 전형적인 수신기를 도시한 도면.
도 3은 OFDM 변조 방식을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 송신기를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 송신기를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 수신기를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파일럿 구성을 도시한 도면.
도 8은 2개의 대안적인 파일럿 구성에 대한 PAPR 레벨의 개략도.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 송신/수신된 프레임에 대한 포맷을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파일럿 구성의 계산과 관련된 도면.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 파일럿 구성을 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 부가적인 실시예에 따른 파일럿 구성을 도시한 도면.
도 1에, 송신될 프레임 내에 배열된 인입 페이로드 데이터를 중간 저장하는 버퍼 단(1)을 포함하는 종래 송신기가 도시되어 있다. 상기 송신기는 페이로드 데이터가 예를 들어, BPSK 또는 QAM 변조 방식을 사용하여 실수(I) 및 복소수(Q) 성분에 의해 정의되는 복소수 심벌로 매핑되는 매핑 단(2)을 포함한다. 더욱이, 상기 송신기는 페이로드 데이터를 반송하는 심벌의 스트림 내에 적절한 파일럿 심벌을 산재시키는 파일럿 삽입 단(pilot insertion stage); BPSK 또는 QAM 변조된 심벌을 각각의 서브-캐리어 상에 매핑하고 나서, 주파수 도메인 신호를 시간 도메인 신호로 변환하는 역 고속 퓨리에 변환 단(inverse Fast Fourier Transform stage, IFFT); 수신기 단에서 다중경로 효과의 억제를 용이하게 하기 위하여 신호의 기간적인 추가(cyclic addition)를 제공하는 기간적인 프리픽스(cyclic prefix, CP) 삽입 단(5); 대역외 억제용 기저대역 필터(6); 디지털-아날로그 변환기(DAC)(7); 및 기저대역 신호를 고 주파수 송신 신호로 상향변환(up-converting) 및 증폭하는 무선 주파수 송신 단(RF TX)(8)을 포함한다.
도 2에, 수신 증폭 입력 단(RF RX)(12); 고 주파수 신호를 기저대역 신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환 단(ADC)(13); 기저대역 필터 단(14); 기간적인 프리픽스 제거 단(cyclic prefix removal stage)(15); 주파수 오프셋 보상기(16); 기저대역 신호를 개별적인 서브-채널에 관련된 주파수 도메인 신호로 변환하는 고속 퓨리에 변환 단(17)을 포함한 종래 수신기가 도시되어 있다. 더욱이, 상기 수신기는 개별적인 주파수 도메인 신호의 정보(BPSK/QAM)를 다시 비트 추정치로 디코딩하고; 채널 추정기 단(21)으로부터 출력된 채널 추정 신호를 사용하는 복조 단(18)을 포함한다. 최종적으로, 디코딩 단(19)은 수신된 신호를 원래 데이터 프레임 포맷으로 디코딩한다.
도 3에, 도 1의 종래의 송신기의 역 고속 퓨리에 변환 단(4)으로부터 출력되는 주파수 도메인 신호가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 스펙트럼은 다수의 페이로드 데이터 채널(PL) 및 4개의 파일럿 신호(P1 - P4)를 포함하는 다수의 직교 캐리어 채널로 분할된다. IEEE 802.11a 표준과 유사하게, 48개의 페이로드 캐리어 채널 및 4개의 파일럿 채널이 존재할 수 있고, 여기서 페이로드 신호는 직교 진폭 변조(QAM 또는 임의의 더 고차의 QAM 변조(n-QAM))되는 반면, 파일럿 신호는 이진 위상 시프트 키잉(BPSK)될 수 있다.
송신기의 제 1 실시예
도 4에, 본 발명의 제 1 바람직한 실시예에 따른 송신기의 블록도가 도시되어 있다. 단(6,7,8)이 도 1과 관련하여 도시된 것과 동일하다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명에 따르면, 데이터 프레임의 기간은 간헐적으로 분할기(21)에 의해 동일한 유닛(25과 26)으로 분할된다.
유닛(25)와 관련하여, 데이터는 버퍼(10)에 저장되며, 상기 버퍼로부터 데이터는 자신이 그 후에 다수의 파일럿 삽입 단(3_1, 3_2...3_n)에 병렬로 제공되는 매퍼(2) 내로 미리결정된 순서로 판독된다.
각각의 파일럿 삽입 단에서, 미리결정된 파일럿 신호의 구성(PC)이 다양한 미리결정된 서브-캐리어(P1 - P4)에 가해진다. 각각의 단에서의 구성은 서로 다를 것이다. 한편, 개별적인 파일럿 심벌은 구성이 특정한 한, 임의로 선택될 수 있다. 페이로드 데이터 채널은 도 3에서 도시된 것과 동일할 수 있다.
도 7에, 파일럿 채널(P1 - P4)에 대한 00, 01, 10 및 11로 표시된 4개의 예시적인 BPSK 파일럿 구성이 도시되어 있다. 각각의 파일럿 구성은 단(3_1)이 파일럿 구성 00을 사용하고; 단(3_2)이 파일럿 구성 01을 사용하도록 각각의 파일럿 삽입 단에 삽입되고 있다. 예를 들어, 구성 00에서, 제 1 파일럿 P1 은 -1, 제 2 파일럿 P2 는 1, P3 은 1 및 P4 는 -1이다.
나타난 바와 같이, 파일럿 삽입 단(3_1 -3_n)으로부터의 각각의 신호는 이후에 기능이 후술되는 각각의 제어 워드 삽입 단(control word insertion stage)(5_1 내지 5_n)에서 처리되고, IFFT 단(4_1 - 4_n)으로 향하여, 각각의 주파수 도메인 신호가 제공된다.
페이로드 데이터의 스트림 내의 주어진 파일럿 구성의 삽입은 각각의 역 고속 퓨리에 변환 단으로부터 특정 출력 신호를 발생시킬 것이다.
도 8에, 예를 들어, 제 1 PAPR 값(PAPR_1)과 관련된 구성 01에 대응하는 제 1 개략적 출력 신호(C1) 및 예를 들어, 제 2 PAPR 값(PAPR_2)과 관련된 구성 10에 대응하는 제 개략적 2 출력 신호(C2)가 도시되어 있다.
나타난 바와 같이, PAPR 값은 파일럿 구성의 변화 때문에 상이하다.
본 발명에 따르면, PAPR 평가 및 파일럿 결정 단(13)은 각각의 IFFT 단(4_1 - 4_n)에 의해 제공된 바와 같은 PAPR 값의 평가를 수행하고, 가장 낮은 값과 관련된 파일럿 구성을 선택하여, 결과를 일시적으로 저장한다.
여기서의 아이디어는 PAPR 관점에서, 소정의 파일럿-대-데이터 비(PDR)를 얻기 위하여, 더 적은 서브-캐리어를 더 자주 교체하는 것이 유용하다는 것이다. 선택될 수 있는 하나 이상의 파일럿 구성이 존재하는 경우에, PAPR을 최소화하는 구성을 선택하는 것이 가능하다. 수신기 관점에서, 어느 파일럿 구성이 선택되는지는 중요하진 않고, 단지 인지된다.
파일럿 삽입 단(3_1 - 3_n)에 병렬인 지연 단(9)이 미리결정된 넘버의 페이로드 데이터 프레임을 저장하는데, 각각의 프레임은 페이로드 채널을 통하여 전송될 페이로드 데이터를 포함한다.
PAPR 측정 및 파일럿 결정 장치(13)의 내부에, id+ 부분을 포함한 데이터 프레임이 중간에 저장된다. 모든 프레임이 도 10의 시간(t5)에서 표시된 바와 같이 처리될 때, 선택된 파일럿 및 제어 워드가 단계(10) 및 단계(11) 각각에서 정확한 순서로 송신되도록 프레임에 삽입된다.
수신기가 파일럿 구성의 특정 비트 패턴을 인지하게 하는 2개의 방법이 존재한다: 어느 파일럿 구성이 사용되어야 하는지에 대한 특정 정보가 송신기에 의해 미리 시그널링되거나, 또는 이와 같은 정보가 수신기에 의해 파일럿 구성으로부터 직접 도출된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 선택된 파일럿 구성에 관한 정보가 미리 송신된다. 이 정보 표시 제어 데이터는 도 4의 단(11) 및 단(5_1 - 5_n)에서 하나의 미리결정된 페이로드 채널에 삽입된다.
도 9에, 인입 프레임(Bn-1 내지 Bn+p+1)에 대한 수신된 데이터의 프레임 포맷이 도시되어 있다. 데이터 페이로드 캐리어들 중 하나 상에 코딩된 바와 같이, 프레임의 한 부분(Id+)은 다음의 프레임 또는 임의의 미리결정된 다음 순서 넘버의 프레임에서 어느 파일럿 구성(PC)이 사용될지를 나타내는 제어 워드이다.
실례로서, 프레임의 다른 부분(PL)은 각각의 파일럿 구성에 따라 코딩된 데이터를 포함한다.
도 10에, 데이터 프레임의 소정의 스트림의 예시적인 도면이 도시되어 있다. 단(9, 10, 11, 13)은 어떤 프레임 기간(FP)에 따라 계산을 수행하고 있다. 도 10에, 프레임 기간은 예로서, 6개의 프레임으로 설정된다. 단(13)에서의 PAPR 검출 및 평가의 처리는 최초에 시간(t1)에서 프레임 Bn+5 (또는 Bn+p)에 대해 수행된다. 그러나, PAPR 평가가 수행되기 전에, 미리결정된 디폴트 파일럿 구성(default pilot configuration)이 제어 워드(id+)로서 삽입된다. 본 예에서, 01로 표시된 파일럿 구성이 삽입된다. 그러므로, 소정의 파일럿 구성이 프레임(Bn+5)에 대해 추정된다. 이 정보는 제어 워드 삽입 단(5_1 - 5_n 및 11)을 통하여 이전 프레임(Bn+4)에 대한 제어 워드로서 코딩된다. 이제 페이로드 채널 중 하나가 제어 워드(id+)로 코딩되기 때문에, 프레임(Bn+4)의 남아있는 페이로드 데이터는 삽입된 제어 워드에 대하여 PAPR 평가되어야 한다. 시간(t2)에서, 이 평가가 수행되고, 예로서, PAPR 값을 최적화하는 파일럿 구성(11)이 발견된다.
따라서, 송신기는 인입 프레임에 대한 반대 순서로 버퍼링된 프레임을 처리한다. 프레임(Bn)이 시간(t5)에 이를 때, 디폴트 파일럿 구성(dft)이 사용되어, 동기화가 다음의 프레임 기간(FP) 동안 성취될 수 있게 된다.
이것은 모든 6번째 프레임 워드가 PAPR에 대하여 최적화되지는 않을 것이라는 점을 나타낸다. 따라서, 프레임 기간에 의해 결정된 바와 같은 PAPR 값 및 처리 지연 사이에 절충이 이루어져야 할 것이다.
이제 도 4로 리턴하면, 최적화된 파일럿 신호가 단(10)에서 소정의 프레임(B)에 삽입되는 반면, 단(11)에서, 평가 유니트(9)에 의해 제공된 바와 같은 제어 워드(id+)가 다음의 검출을 가능하게 하는 페이로드 채널(PL) 중 하나에 삽입된다.
상술된 바와 같이, 다른 유닛(26)은 프레임의 다음의 기간에 상술된 것과 동일한 프로세스를 수행하고, 이 방식으로, 유닛(25, 26)은 간헐적으로 동작하고 PAPR 최적화된 프레임이 송신되고록 있다는 것을 보장한다. 송신이 주로 프레임 기간(FP)에 따라 어떤 지연을 포함한다는 점이 주의된다.
버퍼링되는 프레임의 넘버 및 제어 워드가 다음의 소정 순서 넘버의 어느 특정 프레임에 관련되는지에 관한 많은 변수들이 존재한다는 점이 주의된다.
수신기의 제 1 실시예
도 6에, 본 발명에 따른 수신기의 제 1 및 제 2 실시예가 도시되어 있다. 제 1 실시예에 따른 송신기와 함께 동작하게 되는 본 발명에 따른 수신기의 제 1 실시예에 따르면, 제어 워드 추출 단(24)이 제공된다(수신기의 제 2 실시예에 따르면, 상기 제어 워드 추출 단(24)은 파일럿 추출 단(23)으로 교체된다).
제어 워드 추출 단(24)은 복조기(18)의 출력으로부터 제어 워드(id+)를 추출한다. 파일럿 기준 발생기(25)는 예를 들어, 도 7의 테이블에 제시된 바와 같은 제어 정보에 따라 각각의 파일럿 구성 정보를 각각의 파일럿 서브-캐리어에 대한 대응하는 BPSK 심벌로 변환한다.
상기 파일럿 기준 발생기에 의해 발생된 신호로부터, 주파수 추정 단(17)에 필요한 각각의 주파수 기준 신호 및 채널 추정 단(21)을 위한 각각의 채널 기준 신호가 제공되어, 단(19)에서 정확한 디코딩이 수행될 수 있게 된다.
송신기에 대한 제 2 실시예
본 발명에 부가적인 실시예에 따르면, 파일럿 구성은 블록 코드, 즉 블록 또는 파일럿 구성에서 개별적인 비트에 대한 어떤 량의 변화에 노출될지라도, 정확한 해석(interpretation)을 허용하는 코드로서 형성된다. 도 5에, 제 2 실시예에 대한 송신기가 도시되어 있다.
가능한 파일럿의 세트에 허용된 파일럿의 서브셋이 충분히 작은 경우에, 즉, 파일럿 사이의 해밍 거리가 충분히 큰 경우에, 수신기는 일부 비트 에러가 파일럿 구성에서 발생해야 하는 경우에서도 어느 파일럿이 송신되었는지를 결정할 수 있다. 이 방식으로, 어느 파일럿 심벌이 사용되는지를 미리 시그널링할 필요가 없다.
상술된 바와 같이, 송신기는 파일럿 구성에 대해 PAPR을 계산하고, 최적의 것을 송신한다. 특정 블록 코드만이 송신에 대해 허용되는 것으로 지정되는 경우에, 에러의 존재 시에도 어느 코드가 송신되는지를 수신기에서 결정하는 것이 가능하다. OFDM 심벌당 더 많은 파일럿 서브-캐리어가 사용되는 경우에, 더 양호한 에러 정정 능력을 갖는 더 긴 코드를 사용하는 것이 가능하다.
도 11은 도 5의 송신기와 관련되며, 여기서 2개의 파일럿 구성만이 사용되므로, 2개의 PAPR 값 중 하나만이 최적화를 위해 선택될 수 있다. 도 11의 코드는 2의 에러 정정 능력을 갖는 간단한 반복 코드이다.
오버헤드가 증가할지라도, 에러 코딩 능력이 증가하고 PAPR 최소화 능력이 증가하도록 파일럿의 넘버가 또한 증가될 수 있다. 도 12는 코드의 해밍 거리가 3보다 더 크거나 3과 동일한 이와 같은 예이다.
상기 실시예에 따른 송신기가 제어 워드 삽입 단(11) 및 다양한 버퍼 동작(도 10에 도시된 처리)을 위한 다른 수단이 제공되지 않는 것을 제외하고는 도 4에 도시된 송신기와 거의 대응한다는 점이 주의된다.
그 대신, 인입 데이터는 직접 처리되고 파일럿 삽입 단(3_1 - 3_n)에 병렬로 공급되어, 송신기의 제 1 실시예에 관련하여 설명된 바와 같은 PAPR 값의 검사가 수행될 수 있게 된다.
지연 단(9)은 미리결정된 넘버의 페이로드 데이터 프레임을 저장하고, 각각의 프레임은 페이로드 채널을 통하여 전송될 페이로드 데이터를 포함한다.
지연은 PAPR 측정 유닛 및 파일럿 삽입 유닛(13)에 의해 표시된 바와 같은 파일럿 구성의 선택이 평가가 수행되는 실제 프레임에 삽입될 수 있도록 시간조정된다. 그러므로, 단(10)에서 선택된 파일럿이 삽입된다.
송신기가 제 1 실시예보다 더 간단한 구성으로 이루어진다는 점이 주의된다. 더욱이, 송신기에서의 지연이 상당히 감소되었다.
송신기의 제 1 실시예에 비하여, 이 방법은 구현 비용이 매우 적다. 테스트되는 각각의 코드에 대하여 여분의 IFFT를 처리하는 것만이 필요하다. 다른 방법, 예를 들어, 리-스크램블링을 사용하는 방법의 경우에, 더 많은 처리가 필요하다. 더욱이, 모든 처리는 동시에 하나의 OFDM 심벌 또는 프레임에 대해 수행된다. OFDM 심벌과 프레임 사이에 종속성이 없으므로, 동기화가 필요하지 않다.
수신기-제 2 실시예
도 6에, 본 발명에 따른 수신기에 대한 제 2 실시예가 도시되어 있다. 상술된 요소 이외에, 수신기는 파일럿 추출 단(23)을 포함한다. 파일럿 추출 단는 복조기(18)의 출력으로부터 추정된 파일럿 구성을 추출한다. 더욱이, 파일럿 추출 단(23)은 수신된 파일럿 구성의 에러 정정을 수행한다. 에러 정정된 파일럿 구성은 BPSK 심벌로의 변환을 위해 파일럿 기준 발생기(25)로 전송된다.
결론
결론으로, 본 발명이 예를 들어, OFDM 변조된 송신 시스템에서 PAPR 성능을 개선시킨다는 점이 주의된다. 본 발명은 고속으로 이동하는 차량에 대한 데이터 송신을 허용하기 위하여 용이하게 사용될 수 있다. 본원에서 제안된 방법은 데이터 레이트의 감소와 같은 여분의 페널티 없이 PAPR을 최소화시키기 위하여 파일럿을 어떻게 선택하는지는 제시한다. IEEE 802.11a와 같은 무선 근거리 네트워크를 고려하면, 본 발명은 이와 같은 기존 무선 LAN 프로토콜의 물리 층(PHY)에 대한 변형으로서 적합하다. 본 발명은 이와 같은 프로토콜의 MAC(미디어 액세스 제어 층) 시그널링에 대한 변형을 필요로 하지 않는다.
본 발명이 무선 LAN에 대한 적용으로 제한되는 것이 아니라, 로버스트한 데이터 송신이 바람직한 시스템에 적용할 수 있는 것이 주의되어야 한다; 따라서, 상기 시스템의 범위는 첨부된 청구항에서 정의된다.

Claims (14)

  1. OFDM 변조된 신호에 의하여 디지털 데이터의 연속적인 프레임(Bn, Bn+1)을 통신하는 방법에 있어서,
    다수의 주파수 직교 서브-캐리어의 서브셋 상에 페이로드 데이터를 매핑하는 단계,
    적어도 서브-캐리어의 또 다른 서브셋 상에 특정한 파일럿 구성을 삽입하고, 상기 프레임을 송신하는 단계를 포함하고, 상기 페이로드 데이터의 스트림 내로의 소정의 파일럿 구성(PC)의 삽입은 소정의 PAPR 값과 관련되는 특정 출력 신호를 발생시키며,
    페이로드를 반송하는 서브-캐리어를 통해 송신될 페이로드 데이터의 각각의 프레임(Bn,Bn+1)은 미리결정된 파일럿 구성의 서브셋(00 - 11, 001 - 101)로부터 선택된 소정의 특정한 파일럿 구성(PC)과 관련되고, 각각의 파일럿 구성(PC)은 미리결정된 파일럿 심벌(-1, 1)의 특정한 패턴을 형성하며,
    페이로드 데이터(PL)의 적어도 하나의 소정 프레임(Bn, Bn+1)의 송신 전에, 상기 서브셋의 각각의 파일럿 구성(PC)은 페이로드 데이터(PL)의 관련된 프레임에 대한 PAPR에 대하여 평가됨으로써, 가장 낮은 PAPR 값과 관련되는 파일럿 구성(PC)이 송신을 위해 선택되며,
    다음의 프레임(Bn+1) 또는 다음의 소정 순서 넘버의 특정 프레임과 관련된 파일럿 구성(PC)을 나타내는 제어 워드(id+)가 프레임(Bn)에 삽입되고 다수의 페이로드(PL)를 반송하는 서브-캐리어의 미리결정된 서브-캐리어 상에 코딩되며,
    PAPR에 대한 상기 평가는 제 1 넘버의 프레임(n+1, n+p)의 프레임 기간(FP)에서의 모든 프레임에 대해 페이로드 데이터(PL) 및 상기 제어 워드(id+) 둘 모두를 포함하는 완전한 프레임에 대해 수행되며,
    상기 프레임 기간(FP)에서의 제 1 프레임을 제외하고는, 디폴트 파일럿 구성(dft)이 사용되는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    프레임 기간(FP)에서의 다수(p)의 인입 프레임(Bn - Bn+p)이 버퍼(10)에서 버퍼링되고, 상기 버퍼링된 인입 프레임이 상기 인입 프레임에 대한 반대 순서로 처리되는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 디폴트 파일럿 구성을 사용하는 프레임에 대하여, 상기 프레임은 RARP에 대하여 최적화되지 않는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 2 항에 있어서,
    상기 디폴트 파일럿 구성을 사용하는 프레임에 대하여, 다음의 프레임 기간(FP)에 대하여 동기화가 성취될 수 있는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 파일럿 신호를 반송하는 서브-캐리어(P1 - P4)는 페이로드 데이터(QAM)를 반송하는 서브-캐리어(PL)보다 더 낮은 차수(BPSK)로 디지털로 변조되는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서브-채널은 BPSK 또는 n-QAM 변조에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터의 연속적인 프레임을 통신하는 방법.
  7. 송신기에 있어서,
    다수의 주파수 직교 서브-캐리어의 서브셋 상에 페이로드 데이터를 맵핑하도록 적응되는 맵핑 단(2),
    상기 맵핑 단에 결합되고, 적어도 서브-캐리어의 또 다른 서브셋 상에 특정한 파일럿 구성을 삽입하도록 각각 적응되는 다수의 병렬로-결합된 파일럿 삽입 단(3_1 -3_2)으로서, 상기 페이로드 데이터의 스트림 내로의 소정의 파일럿 구성(PC)의 삽입은 소정의 PAPR 값과 관련되는 특정 출력 신호를 발생시키는, 다수의 병렬로-결합된 파일럿 삽입 단(3_1 -3_2),
    각각의 파일럿 삽입 단(3_1 - 3_n)로부터의 신호를 처리하도록 적응되는 각각의 역 고속 퓨리에 송신 단(4_1 - 4_n),
    각각의 특정한 파일럿 구성에 대해 PAPR을 측정하여 평가하도록 적응되는 PAPR 측정 및 파일럿 결정 단(13)을 포함하며,
    페이로드 채널을 통해 송신될 페이로드 데이터의 각각의 프레임(Bn,Bn+1)은 미리결정된 파일럿 구성의 서브셋(00 - 11, 001 - 101)로부터 선택된 소정의 특정한 파일럿 구성(PC)과 관련되고, 각각의 파일럿 구성은 미리결정된 파일럿 심벌(-1, 1)의 특정한 패턴을 형성하며,
    페이로드 데이터(PL)의 적어도 하나의 소정 프레임(Bn, Bn+1)의 송신 전에, 상기 PAPR 측정 및 파일럿 결정 단(13)은 상기 서브셋의 각각의 파일럿 구성(PC)이 페이로드 데이터(PL)의 관련된 프레임에 대한 PAPR에 대하여 평가되도록 적응됨으로써, 가장 낮은 PAPR 값과 관련되는 파일럿 구성(PC)이 송신을 위해 선택되며,
    상기 송신기는 제어 워드 삽입 단(11)을 더 포함하고,
    다음의 프레임(Bn+1) 또는 다음의 소정 순서 넘버의 특정 프레임과 관련된 파일럿 구성(PC)을 나타내는 제어 워드(id+)를 프레임(Bn)에 삽입하고 다수의 페이로드(PL)를 반송하는 서브-캐리어의 미리결정된 서브-캐리어 상에 코딩하도록 적응되고,
    제 1 넘버의 프레임(n+1, n+p)의 프레임 기간(FP)에서의 모든 프레임에 대해 페이로드 데이터(PL) 및 상기 제어 워드(id+) 둘 모두를 포함하는 완전한 프레임에 대해 PAPR에 대한 상기 평가를 수행하도록 부가적으로 적응되며,
    상기 프레임 기간(FP)에서의 제 1 프레임을 제외하고는, 디폴트 파일럿 구성(dft)이 사용되는 것을 특징으로 하는 송신기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    프레임 기간(FP)에서의 다수(p)의 인입 프레임(Bn - Bn+p)이 버퍼(10)에서 버퍼링되고, 상기 인입 프레임에 대한 반대 순서로 처리되는 것을 특징으로 하는 송신기.
  9. 제 7 또는 8 항에 있어서,
    상기 디폴트 파일럿 구성(dft)에 대하여, 상기 프레임은 RARP에 대하여 최적화되지 않는 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. 제 7 항 또는 8 항에 있어서,
    상기 디폴트 파일럿 구성(dft)에 대하여, 다음의 프레임 기간(FP)에 대하여 동기화가 성취될 수 있는 것을 특징으로 하는 송신기.
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