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KR101596957B1 - 순환 부캐리어 천이를 이용한 송신 안테나 다이버시티 전송 방법 및 장치 - Google Patents

순환 부캐리어 천이를 이용한 송신 안테나 다이버시티 전송 방법 및 장치 Download PDF

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KR101596957B1
KR101596957B1 KR1020090057692A KR20090057692A KR101596957B1 KR 101596957 B1 KR101596957 B1 KR 101596957B1 KR 1020090057692 A KR1020090057692 A KR 1020090057692A KR 20090057692 A KR20090057692 A KR 20090057692A KR 101596957 B1 KR101596957 B1 KR 101596957B1
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정병장
노태균
고영조
안재영
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 다중 송신 안테나를 적용하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환하여, 주파수 영역 심볼을 생성하는 이산 푸리에 변환 스프레드부, 상기 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑하는 리소스 맵퍼, 상기 각 주파수 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 순환 천이값에 따라서 상기 각 주파수 영역 스트림을 순환 천이(cyclic shift) 시키는 순환 천이부 및 상기 순환 천이된 주파수 영역 스트림 각각을 역 이산 푸리에변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성하고, 상기 각 시간영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 상기 시간 영역 스트림을 수신 장치로 전송하는 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA : Single Carrier Frequency Division Multiple Access)방식의 이동 통신 시스템에서, 최대/평균 전력 비율(PAPR: Peak to Average Power Ratio)을 낮게 유지하면서 다중 안테나를 이용하여 데이터를 전송할 수 있으며, 또 한 직교주파수분할 다중접속 및 코드분할 다중접속 방식등을 포함하는 일반적인 무선통신시스템서도 새로운 형태의 송신 다이버시티 전송이 가능하다.
Figure R1020090057692
SC-FDMA, 단일 주파수 주파수 분할 다중 접속, MIMO, PAPR

Description

순환 부캐리어 천이를 이용한 송신 안테나 다이버시티 전송 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSION AND RECEPTION OF CYCLIC SUBCARRIER SHIFT TRANSMIT ANTENNA DIVERSITY}
본 발명은 단일 무선 통신 시스템에서 다중 송신 안테나를 이용한 다이버시티 전송 기술에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-001-03, 과제명: 4세대 이동 통신을 위한 적응 무선접속 및 전송 기술개발]
직교 주파수분할 다중접속 방식은 (OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 최근 대부분의 이동통신 시스템의 기본전송방식으로 적용되고 있다. 직교 주파수분할 다중접속 방식의 단점으로는 최대/평균 전력비율 (PAPR: Peak to Average Power Ratio)이 높다는 것을 들 수 있다. 이는 직교 주파수분할 다중접속 방식에서 복수의 복소수 심볼이 다수개의 부캐리어(subcarrier) 를 변조/다중화 하는 형태로 생성됨에 기인한다.
단일캐리어 주파수분할 다중접속 (SC-FDMA: Single Carrier Frequency Division Multiple Access)은 직교 주파수분할 다중접속 방식의 이러한 단점을 해결하기 위하여, 복소수 변조 심볼을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)을 이용하여 스프레드한 후, 일반적인 직교 주파수분할 다중접속 방식으로 심볼을 전송한다.
한편, 송신안테나 다이버시티(Diversity) 전송방식은 송신 측의 다중안테나를 통하여 심볼을 보냄으로써, 성능을 개선시키는 방법이다. 이러한 송신안테나 다이버시티 방식은 직교 주파수분할 다중접속, 코드 분할 다중 접속(CDMA) 등을 이용하는 무선통신시스템에서 이미 널리 적용되고 있다.
본 발명의 목적은 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA : Single Carrier Frequency Division Multiple Access)방식의 이동 통신 시스템에서, 다중 안테나를 이용하여 데이터를 전송하면서 최대/평균 전력 비율(PAPR: Peak to Average Power Ratio)을 낮게 유지하면서 송신다이버시티를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 다중 안테나를 이용하여 데이터를 전송할 때, 변조심볼이 송신 안테나별로 다른 주파수 영역을 통해 전송되게 하는 새로운 송신 다이버시티를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환하여, 주파수 영역 심볼을 생성하는 이산 푸리에 변환 스프레드부, 상기 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑하는 리소스 맵퍼, 상기 각 주파수 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 순환 천이값에 따라서 상기 각 주파수 영역 스트림을 순환 천이(cyclic shift) 시키는 순환 천이부 및 상기 순환 천이된 주파수 영역 스트림 각각을 역 이산 푸리에변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성하고, 상기 각 시간영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 상기 시간 영역 스트림을 수신 장치로 전송하는 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치를 제공한다.
본 발명의 일측에 따르면, 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)에 의해 스프레드하여, 주파수 영역 심볼을 생성하는 이산 푸리에 변환 스프레드부, 상기 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑하는 리소스 맵퍼, 상기 주파수 영역 스트림을 역 이산 푸리에 변환 하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성하는 역 이산 푸리에 변환부, 상기 각 시간 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 위상 변환값에 따라서 상기 각 주파수 영역 스트림을 위상 변환(phase shift)하는 위상 변환부 및 상기 각 시간 영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 상기 위상 변환된 시간 영역 스트림을 수신 장치로 전송하는 신호 전송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA : Single Carrier Frequency Division Multiple Access)방식의 이동 통신 시스템에서, 최대/평균 전력 비율(PAPR: Peak to Average Power Ratio)을 낮게 유지하면서 다중 안테나를 이용하여 송신 다이버시티를 제공하는 형태로 데이터를 전송할 수 있다.
본 발명에 따르면 일반적인 무선통신시스템에서도 새로운 형태의 송신 다이버시티 전송이 가능하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라서, 데이터를 주파수 영역에서 순환 천이시키는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 전송 장치(100)는 이산 푸리에 변환 스프레드부(110), 리소스 맵퍼(120), 순환 천이부(131, 132, 133, 134) 및 전송부(141, 142, 143, 144)를 포함한다.
이산 푸리에 변환 스프레드부(110)는 일정한 개수의 복소 심볼들을 입력 받아 이산 푸리에 변환하여 주파수 영역 심볼을 생성한다. 이산 푸리에 변환부(110)에 입력되는 복소 심볼들의 개수는 이산 푸리에 변환의 크기에 따라서 결정될 수 있다.
리소스 맵퍼(120)는 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 맵핑한다. 일례로, 복수의 주파수 영역 스트림은 서로 다른 주파수 대역에 할당될 수 있다. 또는 한 주파수 대역에 복수의 주파수 영역 스트림이 할당될 수도 있다.
순환 천이부(131, 132, 133, 134)는 각 주파수 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 순환 천이값에 따라서 각 주파수 영역 스트림을 순환 천이(cyclic shift) 시킨다. 순환 천이부(131, 132, 133, 134)는 각 주파수 영역 스트림에 대한 순환 천이값을 결정할 수 있다. 일예로, 순환 천이부(131, 132, 133, 134)는 각 주파수 영역 스트림에 대한 순환 천이값들을 서로 상이하게 결정할 수 있다.
순환 천이부(131, 132, 133, 134)는 전송 장치의 전송 안테나(151, 152, 153, 154)의 개수 및 이산 푸리에 변환 스프레드부(110)의 이산 푸리에 변환의 변환 크기에 기반하여 상기 각 순환 천이값을 결정할 수 있다. 일예로, 각 순환 천이부(131, 132, 133, 134)는 이산 푸리에 변환의 변환 크기를 (또는 동일하게 할당된 부캐리어의 수) 안테나의 개수로 나눈 값의 정수배를 순환 천이값으로 결정할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예를 참고하여 설명하면, 제1 순환 천이부(131)는 푸리에 변환의 변환 크기를 안테나의 개수로 나눈 값의 '0'배를 순환 천이값으로 결정하고, 제2 순환 천이부(132)는 푸리에 변환의 변환 크기를 안테나의 개수로 나눈 값의 '1'배를 순환 천이값으로 결정할 수 있다. 제3 순환 천이부(133) 및 제4 순환 천이부도 각각 푸리에 변환의 변환 크기를 안테나의 개수로 나눈 값의 '2'배 및 '3'배를 순환 천이값으로 결정할 수 있다.
신호 전송부(141, 142, 143, 144)는 순환 천이된 주파수 영역 스트림들을 역 이산 푸리에 변환하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성한다. 신호 전송부(141, 142, 143, 144)는 각 시간 영역 스트림에 상응하는 안테나(151, 152, 153, 154)를 이용하여 시간 영역 스트림을 수신 장치(160)로 전송한다. 신호 전송부(141, 142, 143, 144)의 상세한 동작에 대해서는 이하 도 3에서 설명하기로 한다. [장점에 대하여 다시 설명]
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라서 변조된 신호를 생성하는 전송 장치의 일부 구조를 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 전송 장치(100)는 채널 부호화기(210), 인터리버(220), 스크램블러(230) 및 변조기(240)를 포함한다.
채널 부호화기(210)는 데이터에 대한 채널 코딩을 수행한다. 채널 부호화기(210)는 컨벌루셔널 코딩 기법(convolutional coding scheme), 터보 코딩 기법(turbo coding scheme) 또는 LDPC 코딩 기법(LDPC: low density parity check codes)을 이용하여 데이터에 대한 채널 코딩을 수행할 수 있다.
인터리버(220)는 채널 코딩된 데이터에 대하여 인터리빙을 수행한다. 인터 리버(220)는 채널 코딩된 데이터의 순서를 임의로 재배열하여 무선 채널에서 발생하는 버스트(burst) 에러를 극복할 수 있도록 한다.
스크램블러(230)는 인터리빙된 데이터와 스크램블링 시퀀스 배타적 논리합연산(exclusive or operation)을 수행하여 스크램블된 데이터를 생성한다.
변조기(240)는 스크램블된 데이터를 변조하여 변조된 심볼을 생성한다. 일예로, 변조기(240)는 위상 변조 기법(PSK: Phase Shift Keying) 또는 직교 진폭 변조 기법(QAM: Quadratic Amplitude Modulation)에 따라서 스크램블된 데이터를 변조할 수 있다. 변조된 심볼은 도 1의 이산 푸리에 변환 스프레드부(110)로 입력된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전송부의 구조를 상세히 도시한 블록도이다. 도 3에 도시된 전송부(141)는 역 이산 푸리에 변환부(310) 및 사이클릭 프리픽스 삽입부(320)를 포함한다.
역 이산 푸리에 변환부(310)는 순환 천이된 주파수 영역 스트림들을 역 이산 푸리에 변환하여 시간 영역 스트림을 생성한다. 역 이산 푸리에 변환부(310)가 생성한 시간 영역 스트림들을 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속 방식의 전송 신호들이다.
도 1의 순환 천이부(131, 132, 133, 134)에서 서로 다른 순환 천이값에 따라서 순환 천이된 주파수 영역 스트림들을 역이산 푸리에 변환하였다면, 역 이산 변환부(310)에서 생성된 시간 영역 스트림의 최대/평균 전력 비율(PAPR: Peak to Average Power Ratio)은 도 1의 이산 푸리에 변환 스프레드부(110)에 입력되는 변 조된 심볼들의 최대/평균 전력 비율과 유사하다. 즉, 본 발명에 따라 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속 방식의 전송 신호들을 생성하면, 복수의 안테나를 이용하여 전송되는 전송 신호들의 최대/평균 전력 비율을 낮게 유지할 수 있다.
사이클릭 프리픽스 삽입부(320)는 시간 영역 스트림에 사이클릭 프리픽스 신호를 삽입한다.
본 발명에서는 채널 추정을 위한 파일롯 또는 레퍼런스 시그널의 송신 및 이를 이용한 수신 측에서의 채널 추정 등은 별도의 일반적인 방법에 의해 이루어진다고 가정한다.
이상 도 1내지 도 3에서, 각 안테나로 전송되는 데이터를 주파수 영역에서 위상 변환하는 실시예에 대하여 설명하였다. 푸리에 변환의 원리를 살펴보면, 주파수 영역에서의 순환 천이는 시간 영역에서의 위상 변환으로 생각할 수 있다. 이하 도 3에서는 시간 영역에서 위상 변환하여 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속 방식의 전송 신호의 최대/평균 전력 비율을 낮게 유지하는 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 데이터를 시간 영역에서 위상 변환 시키는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
이산 푸리에 변환 스프레드부(410)는 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환하여, 주파수 영역 심볼을 생성한다. 본 발명의 일실시예에 따르면 이산 푸리에 변환부(410)는 도 2에 도시된 채널 부호화기(210), 인터리버(220), 스크램블러(230), 변조기(240)를 이용하여 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환할 수 있다.
리소스 맵퍼는 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑한다. 일 예로, 각 주파수 영역 스트림은 서로 다른 주파수 대역에 할당될 수 있다. 또는, 복수의 주파수 영역 스트림이 동일한 주파수 대역에 할당될 수도 있다.
역 이산 푸리에 변환부(430)는 각 주파수 영역에 매핑된 주파수 영역 스트림을 역 이산 푸리에 변환하여 각 주파수 영역 스트림에 상응하는 시간 영역 스트림을 생성한다. 각 시간 영역 스트림은 복수의 안테나 각각을 이용하여 전송되는 단일 캐리어 주파수 분할 다중 접속 신호이다.
복수의 위상 변환부들(441, 442, 443, 444)은 각 시간 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 위상 변환값에 따라서 시간 영역 스트림을 위상 변환한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 각 시간 영역 스트림에 대한 위상 변환값들은 서로 상이할 수 있다.
위상 변환부(441, 442, 443, 444)는 각 위상 변환값들을 결정할 수 있다. 일 예로, 위상 변환부(441, 442, 443, 444)는 전송 장치의 전송 안테나(461, 462, 463, 464)의 개수에 기반하여 위상 변환값을 각 시간 영역 스트림에 따라서 개별적으로 결정할 수 있다. 일 예로, 위상 변환부(441, 442, 443, 44)는 전송 안테나 개수의 역수의 정수배를 시간 영역 스트림에 대한 위상 변환시퀀스 기본값으로 결정할 수 있다.
도 4에 도시된 실시예를 참고하여 설명하면, 제1 위상 변환부(441)는 전송안테나 수의 역수의 '0'배를 위상 변환값으로 결정하고, 제2 위상 변환부(442)는 전송안테나 수의 역수의 '1'배를 위상 변환값으로 결정할 수 있다. 제3 위상 변환 부(443) 및 제4 위상 변환부(444)도 이와 유사하게 각각 '2'배 와 '3'배를 위상 변환 값으로 결정할 수 있다. 이를 수식적으로 표현하면 아래와 같다.
[수학식 1]
Figure 112009039024056-pat00001
여기서,
Figure 112009039024056-pat00002
는 m번째 위상변환부를 위한 위상 변환값들 중에서 n번째 값이며, M은 전송안테나의 수, N은 역이산푸리에변환기의 크기이다. 이러한 위상변환값들은 역이산푸리에변환부의 출력 신호열과 심볼별로 곱해져서 (symbol-wise product) 각각의 위상변환부(441,442,443,444) 출력신호를 생성하게 된다.
각 안테나를 통하여 전송되는 시간 영역 스트림들은 서로 다른 위상 변환값에 의하여 위상 변환된다. 전송부(451, 452, 453, 454)는 각 시간 영역 스트림들을 각 시간 영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 수신 장치로 전송한다.
전송부(451, 452, 453, 454)는 각 시간 영역 스트림 각각에 사이클릭 프리픽스 신호를 삽입하고, 사이클릭 프리픽스가 삽입된 시간 영역 스트림을 수신장치로 전송할 수 있다.
본 발명에서는 채널 추정을 위한 파일롯 또는 레퍼런스 시그널의 송신 및 이를 이용한 수신 측에서의 채널 추정, 동기화 등은 별도의 일반적인 방법에 의해 이루어진다고 가정한다.
도 5는 본 발명에 따른 수신 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 도 5는 수 신 안테나의 수가 1인 경우에 대해 도시되었으나, 복수개의 수신안테나에 대해서도 동일하게 적용된다.
수신부(510)는 전송 장치로부터 서로 상이한 순환 천이값들에 따라서 순환 천이된 복수의 시간 영역 스트림을 수신한다. 각 시간 영역 스트림은 전송 장치로부터 수신 장치까지의 무선채널을 통해 전송된다. 수신부(510)는 시간 영역 스트림에서 사이클릭 프리픽스를 제거한 후 이산 푸리에 변환을 수행한다. 수신부(510)는 시간 영역 스트림을 이산 푸리에 변환 하여 주파수 영역 스트림을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 전송 장치는 복수의 안테나를 이용하여 시간 영역 스트림들을 전송할 수 있다. 이 경우에, 시간 영역 스트림의 순환 천이값들의 차이는 전송 안테나의 개수에 반비례할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 수신부는 전송 장치의 안테나 개수와 동일한 개수의 부캐리어(sub carrier)를 이용하여 시간 영역 스트림들을 수신할 수 있다.
주파수 영역 등화부(520)는 채널 추정 과정에서 추정된 채널 정보를 이용하여 주파수 영역 스트림을 등화한다.
역이산 푸리에 변환 스프레드부 (530)는 송신부의 이산푸리에 변환 스프레드부 (110) 또는 (410)에 의한 스프레드 과정의 역 작용을 한다. 즉, 등화된 주파수 영역 스트림을 역이산 푸리에 변환하여 시간 영역 심볼을 생성한다. 단일 캐리어 주파수 분할 다중접속이 아니고 직교주파수분할 다중접속 시스템의 경우에는 송신부의 (110) 또는 (410)의 이산푸리에 변환 스프레드부와 수신부의 역이산 푸리에 변환 스프레드부 (530)를 그냥 통과시키면 본 발명의 내용이 그대로 적용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 시간 영역 스트림의 순환 천이값들의 차이는 역이산 푸리에 변환 스프레드부의 변환 크기에 비례한다.
복조부(540)는 시간 영역 심볼을 복조한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 복조부(540)는 디스프레드된 신호를 송신측의 변조방식에 따라 QPSK, 16QAM, 또는 64QAM 등의 복소심볼로 검파하고 비트단위로 변환시킨다. 이 때, 수신기의 종류에 따라, 복조기는 소프트 입력을 받아서 소프트 출력을 생산할 수도 있다.
역스크램블링부(550)는 복조된 시간 영역 심볼을 역스크램블링한다.
채널 디코더(560)는 역스크램블링된 시간 영역 심볼을 채널 디코딩한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주파수 영역 등화부(520)는 다음과 같이 구성될 수 있다. 송신 측에서 주파수 영역 변조심볼이 복수개의 송신 안테나를 통해서 복수개의 부캐리어에 의해 전송되었으므로 수신단의 주파수 영역 복수개의 부캐리어에 대해 등화를 하여야 한다. 전송 장치의 전송 안테나의 개수가 2개이고, 수신 장치의 수신 안테나의 개수가 1개이고, 전송 장치가 K개의 부캐리어를 이용하여 시간 영역 스트림을 전송한 경우에, 수신 장치가 시간 영역 스트림에 대하여 이산 푸리에 변환한 후의 주파수 영역 스트림은 하기 수학식 2와 같이 표현할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112009039024056-pat00003
여기서,
Figure 112009039024056-pat00004
는 주파수 영역 스트림의
Figure 112009039024056-pat00005
번째 부캐리어에서의 수신 값이며,
Figure 112009039024056-pat00006
는
Figure 112009039024056-pat00007
번째 전송 안테나의
Figure 112009039024056-pat00008
번째 부캐리어에서의 주파수 응답이며,
Figure 112009039024056-pat00009
는 송신측 주파수 영역 신호이다. 즉
Figure 112009039024056-pat00010
는 도 1 또는 도 4의 이산푸리에 변환부 (110 또는 410) 출력 중
Figure 112009039024056-pat00011
번째 심볼이다.
Figure 112009039024056-pat00012
는
Figure 112009039024056-pat00013
번째 부캐리어에서의 주파수 영역 잡음이다. 송신부에서의 특정한 송신구조에 의해 수신 신호는 [수학식 2]와 같이 표현됨을 알 수 있다. [수학식 2]의 표현 식은 다시 아래의 [수학식 3]과 같은 형태의 여러 개의 식들로 분해되어 표현될 수 있다.
[식 3]
Figure 112009039024056-pat00014
즉, 본 발명에서 제시된 순환 부캐리어 천이에 의한 송신 다이버시티 전송방식에 대한 등화부(540)는 위의 [수학식 3]에서 표현된 바와 같이,
Figure 112009039024056-pat00015
개의 주파수 영역 수신신호로부터 MMSE (minimum mean square error) 또는 ZF (zero forcing) 방법을 이용하여 송신신호를 복원 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 수신부(510)가 수신한 주파수 스트림들은 복수의 주파수 영역 심볼들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 주파수 영역 등화부(520)가 동시에 등화하는 주파수 영역 심볼들은 상기 역이산 푸리에 스프레드 변환부의 변환크기를 상기 안테나의 수로 나눈 수 만큼씩 떨어져있을 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라서, 데이터를 주파수 영역에서 순환 천이시키는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라서 변조된 신호를 생성하는 전송 장치의 일부 구조를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전송부의 구조를 상세히 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라서, 데이터를 시간 영역에서 위상 변환 시키는 전송 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라서 송신된 신호를 수신단에서 검출하는 수신장치의 구조를 도시한 블록도이다.

Claims (15)

  1. 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여, 주파수 영역 심볼들을 생성하는 이산 푸리에 변환 스프레드부;
    상기 각 주파수 영역 심볼들을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑하는 리소스 맵퍼;
    상기 각 주파수 영역 심볼들이 매핑된 상기 각 주파수 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 순환 천이값에 따라서 상기 각 주파수 영역 스트림을 순환 천이(cyclic shift) 시키는 순환 천이부; 및
    상기 순환 천이된 주파수 영역 스트림들을 역 이산 푸리에변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성하고, 상기 각 시간영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 상기 시간 영역 스트림을 수신 장치로 전송하는 신호 전송부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각 주파수 영역 스트림에 대한 상기 순환 천이 값들은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 순환 천이부는,
    상기 안테나의 개수 및 상기 이산 푸리에 변환 스프레드부의 변환 크기 또는 동일하게 할당된 부캐리어의 수에 기반하여 상기 순환 천이값을 상기 각 주파수 영역 스트림에 따라서 개별적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 순환 천이부는,
    상기 이산 푸리에 변환 스프레드부의 변환 크기를 상기 안테나의 개수로 나눈 값의 정수배를 상기 순환 천이값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변조된 심볼은
    위상 변조 기법(PSK: Phase Shift Keying) 또는 직교 진폭 변조 기법(QAM: Quadratic Amplitude Modulation)에 따라서 변조된 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전송부는
    상기 시간 영역 스트림 각각에 사이클릭 프리픽스 신호(CP: Cyclic Prefix)를 삽입하고,
    상기 전송부는 상기 사이클릭 프리픽스 신호가 삽입된 시간 영역 스트림을 상기 수신 장치로 전송하고,
    상기 수신 장치는 상기 사이클릭 프리픽스 신호를 이용하여 상기 시간 영역 스트림을 수신하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  7. 변조된 심볼을 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)하여, 주파수 영역 심볼을 생성하는 이산 푸리에 변환 스프레드부;
    상기 주파수 영역 심볼을 복수의 주파수 영역 스트림에 매핑하는 리소스 맵퍼;
    상기 각 주파수 영역 심볼들이 매핑된 상기 주파수 영역 스트림을 역 이산 푸리에 변환 하여 복수의 시간 영역 스트림을 생성하는 역 이산 푸리에 변환부;
    상기 각 시간 영역 스트림에 대하여 개별적으로 결정된 위상 변환값에 따라서 상기 각 주파수 영역 스트림을 위상 변환(phase shift)하는 위상 변환부; 및
    상기 각 시간 영역 스트림에 상응하는 안테나를 이용하여 상기 위상 변환된 시간 영역 스트림을 수신 장치로 전송하는 신호 전송부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각 시간 영역 스트림에 대한 상기 위상 변환값들은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 위상 변환부는,
    상기 안테나의 개수에 기반하여 상기 위상 변환값을 상기 각 시간 영역 스트림에 따라서 개별적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 위상 변환부는,
    상기 안테나 개수의 역수의 정수배를 상기 각 시간 영역 스트림에 대한 위상 변환 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 전송부는,
    상기 시간 영역 스트림 각각에 사이클릭 프리픽스 신호(CP: Cyclic Prefix)를 삽입하고,
    상기 전송부는 상기 사이클릭 프리픽스 신호가 삽입된 시간 영역 스트림을 상기 수신 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 전송 장치.
  12. 전송 장치로부터 서로 상이한 순환 천이값들에 따라서 순환 천이된 복수의 시간 영역 스트림을 수신하고, 상기 시간 영역 스트림들을 이산 푸리에 변환하여 상기 시간 영역 스트림 각각에 상응하는 주파수 영역 스트림들을 생성하는 수신부;
    상기 주파수 영역 스트림을 등화하는 주파수 영역 등화부; 및
    상기 등화된 주파수 영역 스트림을 역이산 푸리에 변환하여 시간 영역 심볼을 생성하는 역이산 푸리에 변환 스프레드부
    를 포함하고,
    상기 주파수 영역 스트림들은, 상기 전송 장치의 복수의 주파수 영역 심볼이 매핑된 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 시간 영역 심볼을 복조하는 복조부;
    상기 복조된 시간 영역 심볼을 역스크림블링하는 역스크램블링부; 및
    상기 역스크램블링된 시간 영역 심볼을 채널 디코딩하는 채널 디코더
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전송 장치는 복수의 안테나를 이용하여 상기 시간 영역 스트림들을 전송하고,
    상기 수신부는 상기 안테나의 수와 동일한 개수의 부캐리어를 이용하여 상기 시간 영역 스트림들을 수신하고,
    상기 주파수 영역 등화부는 상기 주파수 영역 스트림들을 동시에 주파수 영역 등화하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 주파수 영역 등화부가 동시에 등화하는 주파수 영역 심볼들은 상기 역이산 푸리에 스프레드 변환부의 변환크기를 상기 안테나의 수로 나눈 수 만큼씩 떨어져있는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
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