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KR200216084Y1 - Partial Response Signaled - Orthogonal Frequency Division Multiplexing Apparatus - Google Patents

Partial Response Signaled - Orthogonal Frequency Division Multiplexing Apparatus Download PDF

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KR200216084Y1
KR200216084Y1 KR2020000023042U KR20000023042U KR200216084Y1 KR 200216084 Y1 KR200216084 Y1 KR 200216084Y1 KR 2020000023042 U KR2020000023042 U KR 2020000023042U KR 20000023042 U KR20000023042 U KR 20000023042U KR 200216084 Y1 KR200216084 Y1 KR 200216084Y1
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KR
South Korea
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prs
output
signal
ofdm
complex
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Application number
KR2020000023042U
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Korean (ko)
Inventor
신동관
금헤레나
Original Assignee
신동관
금헤레나
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Publication date
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Abstract

본 고안은 종래의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식의 데이터 전송성능을 현저히 개선한 새로운 PRS-OFDM(partial response signaled-OFDM) 방식을 제공한다. 비부호화데이터(uncoded data)를 4-QAM 복소심벌로 전송할 경우, 본 고안의 PRS-OFDM 방식은의 전송비트오류확률을 유지하기 위한 수신단에서의 신호대잡음비가 종래의 OFDM 방식에 비해 약 10dB 이상 개선되는 데이터 전송성능을 보인다. 부호화데이터(coded data)를-QAM 복소심벌로 전송할 경우, 부호화비(code rate)가 클수록, 그리고,이 클수록 본 고안의 PRS-OFDM 방식은 종래의 OFDM 방식에 비해 현저히 개선된 데이터 전송성능을 제공한다. 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 구성은 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단에서 PRS신호처리를 부가하여 주파수 다이버시티(frequency diversity) 전송 기능을 갖도록 신호처리하고 수신단에서 등화기(equalizer)에 의해 주파수 다이버시티 전송이득을 얻도록 함으로써 구현된다.The present invention provides a novel PRS-OFDM (partial response signaled-OFDM) scheme that significantly improves data transmission performance of a conventional orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme. In case of transmitting uncoded data in 4-QAM complex symbol, PRS-OFDM scheme of the present invention The signal-to-noise ratio at the receiving end to maintain the transmission bit error probability of is improved by about 10dB or more compared to the conventional OFDM scheme. Coded data When transmitting in QAM complex symbol, the larger the code rate is, and The larger the PRS-OFDM scheme of the present invention provides a significantly improved data transmission performance compared to the conventional OFDM scheme. The data transmission system using the PRS-OFDM scheme of the present invention has a PRS signal processing at the transmitting end of the conventional data transmission system using the OFDM method, so that the signal processing has a frequency diversity transmission function and is equalized at the receiving end. Implemented by obtaining a frequency diversity transmit gain by means of an equalizer.

Description

부분 응답 신호 - 직교 주파수 분할 다중화 장치 {Partial Response Signaled - Orthogonal Frequency Division Multiplexing Apparatus}Partial Response Signaled-Orthogonal Frequency Division Multiplexing Apparatus}

본 고안은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하 OFDM 이라고 함) 방식에 주파수대역의 확산을 거의 필요로 하지 않는 새로운 주파수 다이버시티(frequency diversity) 기법을 도입하여 데이터 전송성능을 현저히 개선한 전송장치분야에 관한 것이다.The present invention introduces a new frequency diversity scheme that requires little spread of the frequency band in Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which significantly improves data transmission performance. It relates to the field of devices.

OFDM 방식은 전송하고자 하는 데이터를 먼저-QAM (-ary quadrature amplitude modulation) 형태의 복소심벌(complex symbol)로 변환하고 복소심벌의 수열인 복소심벌열(complex symbol sequence)을 직병렬전환을 통해 다수의 병렬 복소심벌로 전환한 후 병렬 복소심벌들 각각을 구형파성형화(rectangular pulseshaping)하고 부반송파(sub-carrier)변조하는 다중반송파변조(Multi-Carrier Modulation) 방식이다. 여기서 구형파성형화된 각각의 병렬 복소심벌을 병렬 구형파신호로 부르기로 약속하며, 다중반송파변조 방식에서는 부반송파변조된(sub-carrier modulated) 모든 병렬 구형파신호들이 서로 직교 (orthogonal)하도록 부반송파 사이의 주파수 간격이 설정된다.The OFDM method first transmits data to be transmitted. -QAM ( Convert complex complex symbols in the form of -ary quadrature amplitude modulation and convert the complex symbol sequence, which is a sequence of complex symbols, into multiple parallel complex symbols through serial-to-parallel conversion. Multi-Carrier Modulation (SRC) is a rectangular pulse shaping and sub-carrier modulation. Here, each of the square wave shaped parallel complex symbols is promised to be referred to as a parallel square wave signal, and in the multicarrier modulation scheme, a frequency interval between subcarriers so that all sub-carrier modulated parallel square wave signals are orthogonal to each other. Is set.

OFDM 방식을 사용하지 않고 무선 페이딩(fading) 채널을 통해-QAM 변조신호를 전송할 경우, 다중경로지연(multipath delay)에 의해 발생하는 채널의 지연확산(delay spread)이 변조신호의 심벌주기보다 크면, 심벌간상호간섭(inter-symbol interference)이 발생하여 수신단에서 올바른 신호복원이 불가능해진다. 따라서 랜덤한(random) 지연확산을 보상하는 등화기(equalizer)를 사용해야 하지만, 등화기의 구현이 매우 복잡할 뿐만 아니라 수신단에서 입력잡음에 의한 전송성능의 열화가 커지는 단점이 있다.Over a wireless fading channel without using OFDM When transmitting a QAM modulated signal, if the delay spread of the channel caused by the multipath delay is greater than the symbol period of the modulated signal, inter-symbol interference occurs and Correct signal recovery is not possible at. Therefore, an equalizer that compensates for random delay spread should be used. However, the equalizer is not only complicated to implement, but also has a disadvantage in that transmission performance deteriorates due to input noise at the receiving end.

반면, OFDM 방식을 이용하면 각 병렬 구형파신호의 심벌주기를 채널의 지연확산보다 훨씬 길게 할 수 있으므로 심벌간상호간섭을 상대적으로 매우 작게 할 수 있다. 특히 보호구간(guard interval)을 지연확산보다 길게 설정함으로써 심벌간상호간섭을 완전히 제거할 수 있는 장점이 있다. 물론 다중경로지연에 의한 랜덤한 지연확산을 보상하는 등화기를 구현할 필요가 없다. 따라서, OFDM 방식은 무선 페이딩 채널을 통한 데이터 전송에 매우 효과적이므로 현재 유럽의 지상파(terrestrial) 디지털 텔레비전 및 오디오 방송시스템에 대한 표준 전송방식으로 채택되어 있다. 또한 디지털가입자망(digital subscriber loop, DSL) 및 전력선통신(powerline communication) 등의 유선 채널을 통한 데이터 전송시스템 등에서도 선로망 환경에서 발생하는 다중경로 반사(multipath reflection)에 의한 전송성능 열화를 제거하는데 많이 사용되고 있다.On the other hand, the OFDM scheme can make the symbol period of each parallel square wave signal much longer than the delay spread of the channel, thereby making it possible to relatively reduce symbol interference. In particular, by setting the guard interval longer than the delay spread, there is an advantage that the interference between symbols can be completely eliminated. Of course, there is no need to implement an equalizer that compensates for random delay spread due to multipath delay. Accordingly, the OFDM scheme is very effective for data transmission over a wireless fading channel and is currently adopted as a standard transmission scheme for terrestrial digital television and audio broadcasting systems in Europe. In addition, data transmission system through wired channels such as digital subscriber loop (DSL) and powerline communication eliminates degradation of transmission performance due to multipath reflection occurring in line network environment. It is used a lot.

OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단은 전송하고자 하는 데이터를 먼저 부호화데이터(coded data)로 바꾸는 채널부호화(channel encoding) 수단, 부호화데이터를 매핑기(mapper)를 통해-QAM, PSK(phase shift keying) 및 DPSK(differential PSK) 등 형태의 복소심벌로 변환하고 이를 직병렬전환을 통해 다수의 병렬 복소심벌로 전환한 후 각각의 병렬 복소심벌을 구형파성형화하고 부반송파변조한 후 부반송파변조된 모든 신호들의 합을 반송파변조하는 변조 수단, 그리고 무선 및 유선 채널을 통해 반송파변조된 신호를 전송하기 위해 증폭기 및 안테나 등으로 구성되는 송신단채널정합 수단 등으로 구성된다. 수신단은 송신단과는 반대로 수신단채널정합 수단, 복조 수단 및 채널복호화(channel decoding) 수단 등으로 구성된다.The transmitting end of the data transmission system using the OFDM scheme first converts the data to be transmitted into coded data through channel encoding means and the encoded data through a mapper. -Convert to complex symbols in the form of QAM, phase shift keying (PSK), and differential PSK (DPSK), and convert them to multiple parallel complex symbols through serial-to-parallel conversion, then shape each parallel complex symbol into a square wave and subcarrier modulation Then, it consists of a modulation means for carrier-modulating the sum of all subcarrier-modulated signals, and a transmission end channel matching means composed of an amplifier and an antenna for transmitting the carrier-modulated signal through wireless and wired channels. In contrast to the transmitting end, the receiving end comprises a receiving end channel matching means, a demodulation means, a channel decoding means and the like.

상기한 채널부호화 수단으로는 길쌈부호화(convolutional encoding), 블록부호화(block encoding), 터보부호화(turbo encoding) 등을 포함하는 다수의 방법 또는 그들의 적절한 조합이 이용된다. 상기한 송신단 변조 수단 중 다수의 병렬 복소심벌들의 구형파성형화 및 부반송파변조 수단은 표본화이론(sampling theorem)에 근거하여 IFFT(inverse fast Fourier transform)신호처리 수단으로 구현하며, 수신단에서의 역신호처리는 FFT(fast Fourier transform)신호처리 수단을 이용한다.As the channel encoding means, a number of methods including a convolutional encoding, a block encoding, a turbo encoding, or the like, or a suitable combination thereof are used. The square wave shaping and subcarrier modulation means of a plurality of parallel complex symbols among the transmitter modulation means are implemented as an inverse fast Fourier transform (IFFT) signal processing means based on a sampling theorem. Fast Fourier transform (FFT) signal processing means is used.

본 고안의 구성은 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 구성에서, 주파수대역의 확산을 거의 필요로 하지 않는 새로운 주파수 다이버시티 전송기능을 갖도록 부분응답신호(partial response signal, 이하 PRS라 함) 생성 수단을 송신단에 부가하고, PRS신호처리에 의해 얻어진 다이버시티 이득을 처리하는 등화(equalizing) 수단을 수신단에 부가하여 구성함으로써 데이터 전송성능을 현저히 개선하는데 목적이 있다.The structure of the present invention is to generate a partial response signal (hereinafter referred to as PRS) in order to have a new frequency diversity transmission function that requires almost no spread of a frequency band in the configuration of a data transmission system using a conventional OFDM scheme. It is an object to remarkably improve data transmission performance by adding means to the transmitting end and adding equalizing means for processing the diversity gain obtained by PRS signal processing to the receiving end.

따라서, 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 변조 수단에 부가되는 PRS신호처리 수단을 중심으로 설명하기 위해 채널부호화 수단의 출력인 부호화데이터를 송신단에서 전송하고자 하는 입력데이터로 간주한 후 먼저 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 구성 및 동작에 대해 간단히 설명하기로 한다.Therefore, in order to mainly describe the PRS signal processing means added to the modulation means of the conventional data transmission system using the OFDM scheme, the encoded data, which is the output of the channel encoding means, is regarded as input data to be transmitted by the transmitting end. The configuration and operation of a data transmission system using the OFDM scheme will be briefly described.

도1 및 도2는 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단 및 수신단의 종래의 구성도다.1 and 2 are conventional configuration diagrams of a transmitting end and a receiving end of a data transmission system using an OFDM scheme.

도1을 참조하면, 송신단의 구성은Referring to Figure 1, the configuration of the transmitter

전송하고자 하는 부호화데이터를-QAM, PSK 및 DPSK 형태 등의 복소심벌로 변환하는 매핑기(100),Encoded data to be transmitted A mapper 100 for converting into complex symbols such as QAM, PSK and DPSK forms,

상기 매핑기(100)의 출력 복소심벌열의 순서를 적절히 재배열하는 주파수교직기(frequency interleaver, 101),A frequency interleaver 101 for properly rearranging the order of the output complex symbol sequences of the mapper 100,

상기 주파수교직기(101) 출력인 직렬 복소심벌열을 다수의 병렬 복소심벌로 만드는 직병렬전환기(102),A serial and parallel converter 102 for making a series of complex symbol sequences, which are outputs of the frequency loom 101, into a plurality of parallel complex symbols;

상기 직병렬전환기(102)의 다수의 출력들을 입력으로 하여 IFFT신호처리하는 IFFT신호처리기(103),IFFT signal processor 103 for processing IFFT signal by inputting a plurality of outputs of the serial and parallel converter 102,

상기 IFFT신호처리기(103)의 다수의 출력들을 직렬 복소심벌열로 전환하여 출력하는 병직렬전환기(104),A parallel and serial converter 104 for converting a plurality of outputs of the IFFT signal processor 103 into a series complex symbol sequence and outputting the same;

상기 병직렬전환기(104)의 출력에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입기(105),A guard section inserter 105 for inserting a guard section at the output of the parallel-serial converter 104;

상기 보호구간삽입기(105)의 출력 복소심벌의 실수부를 선택하는 실수부선택기(106) 및 허수부를 선택하는 허수부선택기(107),A real part selector 106 for selecting a real part of an output complex symbol of the guard interval inserter 105 and an imaginary part selector 107 for selecting an imaginary part,

상기 각 실수부선택기(106)와 허수부선택기(107)의 출력들을 각각 파형성형하는 파형성형여파기(108),(109),Waveform shaping filters 108, 109 for shaping the outputs of the real part selector 106 and the imaginary part selector 107, respectively;

상기 파형성형여파기(108),(109) 출력 신호들을 각각 반송파로 각각 곱하고 곱한 결과들을 합하여 반송파변조 신호를 생성하는 반송파변조기(110),The waveform shaping filter 108, 109 output signals respectively carrier And A carrier modulator (110) for generating a carrier modulated signal by multiplying and multiplying the multiplied results by

상기 반송파변조기(110)의 출력 신호를 채널에 정합하기 위한 송신단채널정합기(111) 들로 구성된다.It consists of transmission stage channel matchers 111 for matching the output signal of the carrier modulator 110 to the channel.

여기서 두껍게 그려진 선들은 복소신호(complex signal)의 경로들을 나타내며 가늘게 그려진 선들은 실신호(real signal)의 경로를 나타낸다.The thick lines represent the paths of complex signals and the thin lines represent the paths of real signals.

상기한 IFFT신호처리기(103)는 부반송파변조의 핵심기능을 담당하며, 사용하는 부반송파의 수가 많아질수록 상기한 직병렬전환기(102), IFFT신호처리기(103) 및 병직렬전환기(104) 등을 구현하기가 어렵다. 그러나 IFFT신호처리기(103)를 파이프라인(Pipeline) 구조로 구현하면 (E.Bidet, D.Castelain, C.Joanblanq, and P.Senn: 'A Fast Single-Chip Implemenation of 8192 Complex Point FFT,' IEEE, Jour. of Solid-State Circuit, pp300-306, Vol.30, No.3, Mar.1995), 직렬 입출력 신호를 처리함으로써 상기 직병렬전환기(102) 및 병직렬전환기(104) 등의 구현을 생략할 수 있다.The IFFT signal processor 103 is responsible for the core function of subcarrier modulation, and as the number of subcarriers to be used increases, the serial / parallel converter 102, the IFFT signal processor 103, and the parallel-serial converter 104 are used. Difficult to implement However, if the IFFT signal processor 103 is implemented with a pipeline structure (E.Bidet, D.Castelain, C.Joanblanq, and P.Senn: 'A Fast Single-Chip Implemenation of 8192 Complex Point FFT,' IEEE , Jour. Of Solid-State Circuit, pp300-306, Vol. 30, No. 3, Mar. 1995), by implementing a serial input / output signal to implement the serial-to-parallel converter 102 and the parallel-to-parallel converter 104 and the like. Can be omitted.

도2를 참조하면, 수신단의 구성은2, the configuration of the receiving end is

채널을 통해 신호를 수신하는 수신단채널정합기(200),Receiving end channel matcher 200 for receiving a signal through a channel,

상기 수신단채널정합기(200)의 출력으로부터 복소심벌을 재생하는 반송파복조기(201),A carrier demodulator 201 for reproducing a complex symbol from an output of the receiving end channel matcher 200,

상기 반송파복조기(201)의 출력에서 보호구간내의 복소심벌들을 제거하는 보호구간제거기(202)와,A guard interval remover 202 for removing complex symbols within the guard interval from the output of the carrier demodulator 201,

상기 보호구간제거기(202)의 출력을 다수의 병렬 복소심벌로 만드는 직병렬전환기(203),Serial-to-parallel converter 203 for making the output of the guard interval remover 202 into a plurality of parallel complex symbols,

상기 직병렬전환기(203)의 다수의 출력들을 입력으로 하는 FFT신호처리기(204),An FFT signal processor 204 for inputting a plurality of outputs of the serial-to-parallel converter 203,

상기 FFT신호처리기(204)의 다수의 병렬 출력들을 직렬 복소심벌열로 전환하는 병직렬전환기(205),Parallel to parallel converter 205 for converting a plurality of parallel outputs of the FFT signal processor 204 into a series complex symbol sequence;

상기 병직렬전환기(205)의 출력 복소심벌열을 원래의 순서로 배열하는 주파수역교직기(frequency deinterleaver, 206),A frequency deinterleaver 206 for arranging the output complex symbol sequences of the parallel-sequencer 205 in the original order;

상기 주파수역교직기(206)의 출력으로부터 송신단의 입력 부호화데이터의 연성결정(soft decision) 또는 경성결정(hard decision) 추정치를 출력하는 역매핑기(207)로 구성된다.And an inverse mapper 207 for outputting a soft decision or hard decision estimate of the input encoded data of the transmitter from the output of the frequency reversal loom 206.

상기한 반송파복조기(201)는 상기 수신단채널정합기(200)의 출력신호를 각각 반송파로 곱한 후 정합여파과정을 거쳐 두 개의 표본값들을 추출한 후 이들을 하나의 복소심벌로 바꾸는 역할을 수행한다.The carrier demodulator 201 carries the output signal of the receiving end channel matcher 200, respectively. And After multiplying by, we extract two sample values through matched filtering process and convert them into one complex symbol.

상기한 FFT신호처리기(204)는 송신단의 IFFT신호처리기(103)와 마찬가지로 직렬 입출력 구조를 갖는 파이프라인 구조로 구현함으로써 상기 직병렬전환기(203) 및 병직렬전환기(205) 등의 구현을 생략할 수 있다.The FFT signal processor 204 may implement a parallel / parallel converter 203, a parallel-to-parallel converter 205, and the like by implementing a pipeline structure having a serial input / output structure similar to the IFFT signal processor 103 of the transmitting end. Can be.

도1에 참조된 송신단에서 입력 부호화데이터들은 일반적으로 시교직화(time interleaving) 신호처리 과정을 거친 후 매핑기(100)에 입력됨으로써 도플러(Doppler) 주파수 천이를 비롯한 여러 유형의 원인에 의해 발생하는 시간선택적(time selective) 페이딩에 의한 군집성(burst) 오류 발생을 방지한다. 반면, 상기한 도1에 참조된 송신단의 주파수교직기(101)는 상기한 매핑기(100)의 순차적인 출력 복소심벌들이 무선 페이딩 채널의 코히어런스대역폭(coherence bandwidth)보다 큰 간격의 서로 다른 부반송파에 의해 변조되게 함으로써 주파수선택적(frequency selective) 페이딩에 대처하도록 한다.Input coded data at the transmitter referred to in FIG. 1 is generally input to the mapper 100 after time interleaving signal processing, and is caused by various types of causes including Doppler frequency shift. Prevents burst errors due to time selective fading. On the other hand, in the frequency shifter 101 of the transmitter referred to in FIG. 1, the sequential output complex symbols of the mapper 100 are different from each other at intervals larger than the coherence bandwidth of the wireless fading channel. By being modulated by the subcarrier, it copes with frequency selective fading.

상기한 도1의 송신단 및 도2의 수신단에서 IFFT신호처리 및 FFT신호처리 수단을 이용하는 이론적인 근거, 그리고 송신단 및 수신단의 동작에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.The theoretical basis for using the IFFT signal processing and the FFT signal processing means in the transmitting end of FIG. 1 and the receiving end of FIG. 2 and the operations of the transmitting end and the receiving end will be described in more detail.

상기한 도1의 송신단에서 반송파변조기(110)의 출력신호는 다음의 같이 표현된다.The output signal of the carrier modulator 110 at the transmitting end of FIG. Is expressed as

여기서은 부반송파변조된 전체 병렬 구형파신호들의 합으로서 다음과 같이 표현된다.here Is the sum of the subcarrier modulated all parallel square wave signals.

여기서은 병렬 구형파신호들의 심벌주기 지표(index),은 전체 부반송파의 개수(는 우수),은 각각의 병렬 구형파신호,번째 심벌구간 동안번째 부반송파에 실리는 병렬 복소심벌, 그리고는 다음과 같이 정의된다.here Is the symbol period index of the parallel square wave signals, Is the total number of subcarriers ( Is excellent), Each parallel square wave signal, Is During the first symbol interval Parallel complex symbols on the first subcarrier, and Is defined as

또한()는 병렬 구형파신호의 심벌주기,는 병렬 구형파신호의 유효심벌구간의 길이,는 병렬 구형파신호의 보호구간의 길이를 나타낸다.인 임의의 두 개의 부반송파에 의해 변조된 두 개의 병렬 구형파신호는 유효심벌구간에 대해 서로 직교한다.Also ( ) Is the symbol period of the parallel square wave signal, Is the length of the effective symbol interval of the parallel square wave signal, Denotes the length of the guard interval of the parallel square wave signal. Any two subcarriers And The two parallel square wave signals modulated by are orthogonal to each other for the effective symbol interval.

는 기저대역(baseband)신호이고 주파수대역폭(frequency bandwidth)이 약이므로, 주파수대역폭보다 2 배 이상의 표본화주파수(즉,)로 표본화된 표본값을 이용하여 다음과 같이 표현할 수 있다. Is the baseband signal and frequency bandwidth is weak. More than twice the sampling bandwidth (In other words, Using the sampled sampled as), we can express

여기서에서의의 표본값이고,는 파형성형여파기 (108),(109)의 임펄스응답(impulse response)으로서이다. (참고로, 실제의 데이터 전송시스템 응용에서는 직병렬전환기 및 병직렬전환기의 직병렬전환비가 충분히 크고, 또한 보호구간삽입을 위해 보호구간을 포함한 심벌주기의 병렬 구형파신호를 생성하므로 구형파신호의 가장자리 절삭으로 인한 신호왜곡이 없다고 간주한다.)here Is In Is a sample of, Is the impulse response of the waveform shaping filters 108 and 109. to be. (For reference, in real data transmission system applications, the parallel to parallel conversion ratio of the serial and parallel converters is large enough, and the parallel square wave signal of the symbol period including the protection period is generated to insert the protection interval. No signal distortion due to

표본화주기는 일반적으로(, m은 자연수) 조건을 만족하는 크기의을 선택하여으로 설정한다. 또한 보호구간의 길이는(는 임의의 자연수)로 설정한다. 따라서, 상기 (수학식 3)에서는 전체개의 표본값으로 표현된다.범위에서의 표본값()은 (수학식 2)로부터()의 IDFT (inverse discrete Fourier transform)에 의해 구해진다.Sampling cycle Is usually ( , m is a natural number) Select Set to. In addition, the length of the protective section ( Is set to any natural number). Therefore, in (Equation 3) Is full It is represented by two sample values. Sample in the range ( ) From (Equation 2) ( Is obtained by an inverse discrete Fourier transform (IDFT).

는 0 값으로 정의하고,로 정의하면, 상기한 (수학식 4)은 다음과 같이 보다 일반적인 IDFT 식으로 표현할 수 있다. sign Is defined as a value of 0, As defined above, Equation 4 may be expressed by a more general IDFT equation as follows.

참고로, (수학식 5)에 참조된 IDFT 식은 일반적으로 정의되는 식에 비해 For reference, the IDFT expression referenced in Equation 5 is

스케일링(scaling) 인자가 없으나 통신시스템의 응용에 있어서 이러한 스케일링 인자의 기능은 단지 신호를 상수 배로 늘리거나 줄이는 역할을 하며 전송시스템의 전송오류확률 등 성능해석의 관점에는 아무런 영향이 없다.There is no scaling factor, but in the application of communication system, the function of this scaling factor only increases or decreases the signal by a constant factor and has no effect on the performance interpretation such as transmission error probability of the transmission system.

병렬 구형파신호의 보호구간 동안 전송되는 순환접두(cyclic prefix)신호는 수신단에서 AGC (automatic gain control) 기능을 올바로 작동시키거나 지연확산으로 인한 신호손실을 방지하는 등 보조적인 역할을 수행하게 되며,에서의 표본값은 (수학식 2)로부터 다음과 같이 주어진다.The cyclic prefix signal transmitted during the protection period of the parallel square wave signal plays an auxiliary role such as properly operating the AGC (automatic gain control) function at the receiving end or preventing signal loss due to delay spread. The sample values in are given by Eq. (2).

상기한 도1의 송신단 구성도는 (수학식 3),(수학식 5) 및 (수학식 6)에 근거하여 부반송파변조 기능이 IFFT신호처리기(103) 및 파형성형여파기(108),(109) 등으로 구현된 것이다.The above-described configuration of the transmitting end of FIG. 1 is based on (Equation 3), (Equation 5) and (Equation 6), and the subcarrier modulation function includes the IFFT signal processor 103 and the waveform shaping filter 108, 109. And so on.

도3은 각각의 병렬 구형파신호를 개념상으로 간략하게 보이기 위해 부반송파를대신로 간주하고,,,인 경우를 고려하여 복소심벌() 및 부반송파의 파형도를 도시한 것이다.번째 심벌구간 동안 병렬 구형파신호번째 부반송파에 변조된다. 참고적으로,인 부반송파(즉, DC 성분)의 신호는의 기준준위값을 변동시키므로 일반적으로 복소심벌을 부반송파변조하지 않는다.3 illustrates subcarriers in order to conceptually show each parallel square wave signal conceptually. instead Is considered, , , Taking into account the complex symbol ( ) And a subcarrier waveform diagram. Parallel square wave signal during the first symbol interval Is Modulated on the first subcarrier. For your reference, Signal of the subcarrier (i.e., DC component) Because it changes the reference level of, the complex symbol is usually not subcarrier modulated.

도4는 (수학식 5)로부터 상기한 도3에 참조된번째 부반송파에 변조된 신호를 발생하기 위해 IFFT신호처리기(103)의 각 입력단에 인가되는 병렬 복소심벌을 도시한 것으로서, {,,,}는 각각 IFFT신호처리기(103)의 입력단 {1, 2, 3, 4}에 인가되고, {,,,}는 각각 IFFT신호처리기(103)의 입력단 {12, 13, 14, 15}에 인가된다.Figure 4 is referred to in Figure 3 above from Equation 5 A parallel complex symbol applied to each input terminal of the IFFT signal processor 103 to generate a modulated signal on the first subcarrier, { , , , } Are respectively applied to the input terminals {1, 2, 3, 4} of the IFFT signal processor 103, and { , , , } Are applied to the input terminals {12, 13, 14, 15} of the IFFT signal processor 103, respectively.

수신단에서는 유효심벌구간 동안의 신호로부터 복소심벌이 복원되며, 유효심벌구간 동안의의 전력밀도함수(power spectral density function 또는 전력스펙트럼)는 다음과 같다.At the receiving end, the complex symbol is recovered from the signal during the effective symbol interval, The power spectral density function, or power spectrum, is

도5는 (수학식 7)을 이용하여 도3에 참조된 부반송파변조된 전체 병렬 구형파신호()의 전력밀도함수를 도시한 것이다. 각 부반송파 사이의 주파수 간격은 유효심벌구간 길이의 역수로 주어진다. 만일,배 크게 하여로 설정하면(보호구간의 길이도로 함), 직교조건을 만족하는 부반송파 사이의 주파수 간격은가 되며, 따라서의 기저대역 주파수대역폭 내에개의 부반송파를 전송할 수 있다. 그러나, 동일한 주파수대역폭 내에 단위시간 당 전송 가능한 부호화데이터양은의 값에 관계없이 동일하다.FIG. 5 illustrates a subcarrier modulated full parallel square wave signal referred to in FIG. ) Shows the power density function. The frequency spacing between each subcarrier is the inverse of the effective symbol interval length. Is given by if, To Double If set to (the length of the protective section ), The frequency interval between subcarriers satisfying orthogonal And thus Within the baseband frequency bandwidth of Subcarriers may be transmitted. However, the amount of encoded data that can be transmitted per unit time within the same frequency bandwidth The same is true regardless of the value of.

채널부호화 수단은 전송하고자 하는 정보데이터에 여분(redundancy)데이터를 첨가하여 부호화데이터를 생성하는 것으로, 부호화데이터의 양에 대한 정보데이터 양의 비를 부호화비(code rate)로 표시하며 1보다 작은 값이다. 채널부호화 수단을 이용한 데이터 전송의 경우 주어진 주파수대역을 통해 전송할 수 있는 데이터 정보량은 사용하는 부호화비만큼 작아진다. 값비싼 주파수대역의 활용효율(spectral efficiency)이 나빠지는 단점에도 불구하고 그러나 채널부호화 수단은 열악한 무선 페이딩 채널에서의 데이터 전송성능의 열화를 보상하기 위해 널리 사용되고 있다. 도1에 참조된 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단에서 부호화데이터는 매핑기를 거쳐 복소심벌로 전환되며, 복소심벌은 주파수교직기(101) 및 도2에 참조된 수신단의 주파수역교직화기(206)에 의해 인접하는 복소심벌들이 서로 독립적인 페이딩 영향을 받게 된다. 따라서 도2에 참조된 수신단에서 복원된 부호화데이터는 군집성(burst) 형태의 손실로 인한 심각한 성능열화가 방지된다. 그러나, 페이딩에 의한 정보의 손실확률이 여전히 매우 높아 비페이딩 채널(unfaded channel)을 통한 데이터 전송에 비해 전송성능의 열화가 심한 단점이 있다.The channel encoding means generates encoded data by adding redundancy data to the information data to be transmitted. The channel encoding means expresses the ratio of the amount of information data to the amount of encoded data as a code rate, and is smaller than 1. to be. In the case of data transmission using channel encoding means, the amount of data information that can be transmitted through a given frequency band is reduced by the coding ratio used. Despite the disadvantage that the spectral efficiency of the expensive frequency band is deteriorated, however, channel encoding means are widely used to compensate for the degradation of data transmission performance in poor radio fading channels. In the transmitting end of the data transmission system using the OFDM scheme referenced in FIG. 1, the encoded data is converted into a complex symbol through a mapper, and the complex symbol is a frequency demultiplexer 206 of the receiver referred to in FIG. ), Adjacent complex symbols are affected by independent fading. Therefore, the coded data reconstructed by the receiver referred to in FIG. 2 is prevented from severe performance deterioration due to a loss of a burst form. However, the probability of loss of information due to fading is still very high, which results in a severe degradation of transmission performance compared to data transmission through an unfaded channel.

따라서, 본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해 주파수대역의 확산을 거의 필요로 하지 않는 주파수다이버시티 기법을 도입하여 각 복소심벌에 작용하는 페이딩의 변동량을 줄임으로써 데이터 전송성능을 향상시키는 새로운 방식을 제공한다. 즉, 종래의 OFDM 방식을 이용한 종래의 데이터 전송시스템에서는 심벌주기 동안 각 병렬 복소심벌이 각각 하나의 부반송파에 변조되는 전송구조를 갖는 반면, 본 고안에서는 하나의 병렬 복소심벌이 다수의 부반송파로 변조되도록 전송구조를 변경함으로써 얻어지는 주파수 다이버시티 효과에 의해 각 복소심벌에 영향을 주는 페이딩의 변동량이 줄어들게 됨으로써 데이터 전송성능을 현저히 개선한다. 특히, 본 고안의 구성은 종래의 OFDM 방식에서 사용하는 주파수대역과 거의 동일한 주파수대역을 이용하는 조건하에서 주파수 다이버시티 기법을 사용한다는 점에 큰 특징을 갖고 있다.Accordingly, the present invention provides a novel method of improving data transmission performance by reducing the amount of fading applied to each complex symbol by introducing a frequency diversity scheme that requires little spread of the frequency band to solve this problem. do. That is, in the conventional data transmission system using the conventional OFDM scheme, each parallel complex symbol is modulated to one subcarrier during the symbol period, whereas in the present invention, one parallel complex symbol is modulated to a plurality of subcarriers. The frequency diversity effect obtained by changing the transmission structure reduces the amount of fading that affects each complex symbol, thereby significantly improving data transmission performance. In particular, the configuration of the present invention has a great feature in that the frequency diversity technique is used under the condition of using a frequency band which is almost the same as that used in the conventional OFDM scheme.

주파수 다이버시티 기법을 이용하여 종래의 OFDM 방식의 데이터 전송성능을 향상시키기 위한 몇 가지 시도가 종래에 고려된 바 있다. 예를 들어, FH-OFDM(frequency hopped OFDM)로 명명된 방식은 OFDM 심벌주기를 다수의 구간으로 분할하고 각각의 병렬 복소심벌이 분할된 각 구간마다 코히어런스대역폭보다 멀리 떨어진 다수의 부반송파들에 의해 번갈아 가면서 변조되게 함으로써 각 병렬 복소심벌이 다수의 독립적인 페이딩 채널을 통해 전송되는 주파수 다이버시티 효과를 얻게 하는 방식이다. 수신단에서는 분할된 각 구간마다 송신단에서와 동일한 부반송파에 의해 부반송파복조한 값들을 전체 심벌주기에 대해 누적 결합함으로써 각각의 병렬 복조심벌의 추정치가 복원된다. 그러나, OFDM 심벌주기의 구간을 분할함에 의해 각 구간마다 부반송파 신호들 사이의 직교조건이 만족하지 않게 됨으로써 데이터 전송성능 열화가 필연적으로 발생하게 되며, 그 크기가 주파수 다이버시티 전송 효과로 얻는 이득을 상쇄할 만큼 상당히 커서 데이터 전송성능 개선하고자 하는 소기의 목적을 달성하기가 어렵다.Several attempts have been made to improve the data transmission performance of the conventional OFDM scheme using the frequency diversity scheme. For example, a scheme called frequency hopped OFDM (FH-OFDM) divides an OFDM symbol period into a plurality of sections, and each parallel complex symbol is divided into a plurality of subcarriers farther than the coherence bandwidth in each divided section. By alternating with each other, each parallel complex symbol achieves a frequency diversity effect transmitted over multiple independent fading channels. In the receiver, the estimated values of the respective parallel demodulation symbols are restored by accumulating the subcarrier demodulated values by the same subcarrier in each of the divided sections for the entire symbol period. However, by dividing the intervals of the OFDM symbol period, the orthogonal condition between subcarrier signals is not satisfied in each interval, which inevitably causes deterioration of data transmission performance, and its magnitude cancels the gain obtained by the frequency diversity transmission effect. It is so large that it is difficult to achieve its intended purpose of improving data transfer performance.

도1은 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단 구성도,1 is a block diagram of a transmitting end of a data transmission system using a conventional OFDM scheme;

도2는 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 수신단 구성도,2 is a block diagram of a receiving end of a data transmission system using a conventional OFDM scheme;

도3은 종래의 OFDM 방식에서 부반송파변조된 병렬 구형파신호 한가지 실시 파형도,3 is a diagram showing an embodiment of a parallel square wave signal in which a subcarrier is modulated in the conventional OFDM scheme;

도4는 도1에 참조된 IFFT신호처리기에서 복소심벌의 입력순서를 나타내는 실시예,4 is an embodiment showing an input sequence of a complex symbol in the IFFT signal processor referenced in FIG. 1;

도5는 종래의 OFDM 방식의 부반송파변조된 전체 병렬 구형파신호의 전력밀도함수,5 is a power density function of a subcarrier modulated all-parallel square wave signal in the conventional OFDM scheme;

도6은 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단 구성도,6 is a configuration diagram of a transmitting end of a data transmission system using a PRS-OFDM scheme according to the present invention;

도7은 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 수신단 구성도,7 is a block diagram of a receiving end of a data transmission system using a PRS-OFDM scheme according to the present invention;

도8은 본 고안의 PRS-OFDM 방식의 핵심적 역할을 담당하는 PRS신호처리기의 전형적인 구성도,8 is a typical configuration diagram of a PRS signal processor playing a key role of the PRS-OFDM scheme of the present invention;

도9는 상기한 도6에 참조된 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단의 PRS신호처리기 및 주파수교직기를 각각 병렬 입출력 구성을 갖도록 변경하여 송신단을 재구성한 구성도,9 is a configuration diagram in which the transmitter is reconfigured by changing the PRS signal processor and the frequency interleaver of the transmitter in the data transmission system using the PRS-OFDM scheme of FIG.

도10은 상기한 도9를 참조하여 병렬 입력 및 출력단으로 구성되는 DB-PRS신호처리기, 주파수교직기 및 IFFT신호처리기를 중심으로 입력 및 출력 복소심벌을 구체적으로 도시한 구성도,FIG. 10 is a block diagram illustrating in detail an input and output complex symbol centering on a DB-PRS signal processor, a frequency shifter, and an IFFT signal processor including parallel input and output stages with reference to FIG.

도11은 상기한 도9를 참조하여 병렬 입력 및 출력단으로 구성되는 RC-PRS신호처리기, 주파수교직기 및 IFFT신호처리기를 중심으로 입력 및 출력 복소심벌을 구체적으로 도시한 구성도,FIG. 11 is a block diagram illustrating in detail the input and output complex symbols centering on an RC-PRS signal processor, a frequency shifter, and an IFFT signal processor including parallel input and output stages with reference to FIG.

도12는 각 부반송파가 4-QAM 복소심벌을 변조할 경우의 RC-PRS신호처리를 이용한 본 고안의 PRS-OFDM 방식과 종래의 OFDM 방식의 데이터 전송성능 비교도,12 is a comparison diagram of data transmission performance of the PRS-OFDM scheme and the conventional OFDM scheme of the present invention using RC-PRS signal processing when each subcarrier modulates 4-QAM complex symbols.

도13은 부호화비가 1/2 이고 구속장이 3인 길쌈부호화를 사용할 경우의 본 고안의 PRS-OFDM 방식 및 종래의 OFDM 방식의 부호화 수단을 포함하는 전체 데이터 전송성능 비교도.Fig. 13 is a comparison diagram of overall data transmission performance including coding means of the PRS-OFDM scheme of the present invention and the conventional OFDM scheme in the case of using convolutional coding with a coding ratio of 1/2 and a constraint length of 3.

본 고안에서 제공하는 방식은 송신단 매핑기(100)의 출력 복소심벌열을 PRS신호처리한 후 주파수교직화하여 전송함으로써 각 복소심벌이 코히어런스대역폭보다 멀리 떨어진 다수의 부반송파들에 의해 변조되는 효과를 얻는 방식이다. 수신단에서는 주파수역교직화된 복소심벌들을 등화기에 의해 신호처리함으로써 주파수 다이버시티 효과를 얻게된다. 등화기는 제어가능한(controllable) PRS신호로부터 정보를 완전히 복원한다는 점에서 랜덤한 지연확산을 보상하기 위해 사용하는 등화기의 역할과는 전혀 다른 특징이 있다.The scheme provided by the present invention has the effect of modulating each complex symbol by a plurality of subcarriers farther than the coherence bandwidth by transmitting the frequency complex after outputting the complex symbol sequence of the transmitter mapper 100 after processing the PRS signal. Is the way to get. At the receiving end, the frequency diversity effect is obtained by signal processing the frequency-reversed complex symbols by an equalizer. The equalizer is completely different from the role of the equalizer used to compensate for the random delay spread in that it completely recovers information from the controllable PRS signal.

본 고안에서 제공하는 방식은 종래의 OFDM 방식에 PRS신호처리를 부가하여 주파수 다이버시티 기능을 달성하는데 특징이 있으므로 본 고안의 방식을 부분 응답 신호-직교 주파수 분할 다중화(Partial Response Signaled-Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하 PRS-OFDM 이라고 함) 방식이라 명명한다.Since the scheme provided by the present invention is characterized in achieving a frequency diversity function by adding PRS signal processing to the conventional OFDM scheme, the scheme of the present invention is referred to as Partial Response Signaled-Orthogonal Frequency Division Multiplexing. (Hereinafter referred to as PRS-OFDM) method.

이하, 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도6 및 도7은 본 고안의 실시예에 따른 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 구성도이다. 채널부호화 수단의 출력인 부호화데이터를 송신단에서 전송하고자 하는 입력데이터로 간주하고 도시한 것이다.6 and 7 are configuration diagrams of a data transmission system using a PRS-OFDM scheme according to an embodiment of the present invention. The coded data, which is the output of the channel encoding means, is regarded as the input data to be transmitted by the transmitting end and illustrated.

도6을 참조하면, PRS-OFDM 방식의 송신단 구성은Referring to Figure 6, the configuration of the transmitting end of the PRS-OFDM scheme

전송하고자 하는 부호화데이터를QAM, PSK 및 DPSK 형태 등의 복소심벌로 변환하는 매핑기(100),Encoded data to be transmitted Mapper 100 for converting to complex symbols such as QAM, PSK and DPSK forms,

상기 매핑기(100)의 출력 복소심벌열을 PRS 신호로 전환하는 PRS신호처리기(112),A PRS signal processor 112 for converting an output complex symbol sequence of the mapper 100 into a PRS signal;

상기 PRS신호처리기(112)의 출력 복소심벌열의 순서를 적절히 재배열하는 주파수교직기(101),A frequency loom 101 for properly rearranging the order of the output complex symbol sequences of the PRS signal processor 112,

상기 주파수교직기(101) 출력인 직렬 복소심벌열을 다수의 병렬 복소심벌로 만드는 직병렬전환기(102),A serial and parallel converter 102 for making a series of complex symbol sequences, which are outputs of the frequency loom 101, into a plurality of parallel complex symbols;

상기 직병렬전환기(102)의 다수의 출력들을 입력으로 하여 IFFT신호처리하는 IFFT신호처리기(103),IFFT signal processor 103 for processing IFFT signal by inputting a plurality of outputs of the serial and parallel converter 102,

상기 IFFT신호처리기(103)의 다수의 출력들을 직렬 복소심벌열로 전환하여 출력하는 병직렬전환기(104),A parallel and serial converter 104 for converting a plurality of outputs of the IFFT signal processor 103 into a series complex symbol sequence and outputting the same;

상기 병직렬전환기(104)의 출력에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입기(105),A guard section inserter 105 for inserting a guard section at the output of the parallel-serial converter 104;

상기 보호구간삽입기(105)의 출력 복소심벌의 실수부를 선택하는 실수부선택기(106) 및 허수부를 선택하는 허수부선택기(107),A real part selector 106 for selecting a real part of an output complex symbol of the guard interval inserter 105 and an imaginary part selector 107 for selecting an imaginary part,

상기 각 실수부선택기(106)와 허수부선택기(107)의 출력들을 각각 파형성형하는 파형성형여파기(108),(109),Waveform shaping filters 108, 109 for shaping the outputs of the real part selector 106 and the imaginary part selector 107, respectively;

상기 파형성형여파기(108),(109) 출력 신호로부터 반송파변조 신호를 생성하는 반송파변조기(110)와,A carrier modulator 110 for generating a carrier modulated signal from the waveform shaped filter 108, 109 output signal,

상기 반송파변조기(110)의 출력 신호를 채널에 정합하기 위한 송신단채널정합기(111) 들로 구성된다.It consists of transmission stage channel matchers 111 for matching the output signal of the carrier modulator 110 to the channel.

도7을 참조하면, PRS-OFDM 방식의 수신단 구성은Referring to Figure 7, the configuration of the receiving end of the PRS-OFDM scheme

채널을 통해 신호를 수신하는 수신단채널정합기(200),Receiving end channel matcher 200 for receiving a signal through a channel,

상기 수신단채널정합기(200)의 출력으로부터 복소심벌을 재생하는 반송파복조기(201),A carrier demodulator 201 for reproducing a complex symbol from an output of the receiving end channel matcher 200,

상기 반송파복조기(201)의 출력에서 보호구간내의 복소심벌들을 제거하는 보호구간제거기(202)와,A guard interval remover 202 for removing complex symbols within the guard interval from the output of the carrier demodulator 201,

상기 보호구간제거기(202)의 출력을 다수의 병렬 복소심벌로 만드는 직병렬전환기(203),Serial-to-parallel converter 203 for making the output of the guard interval remover 202 into a plurality of parallel complex symbols,

상기 직병렬전환기(203)의 다수의 출력들을 입력으로 하는 FFT신호처리기(204),An FFT signal processor 204 for inputting a plurality of outputs of the serial-to-parallel converter 203,

상기 FFT신호처리기(204)의 다수의 병렬 출력들을 직렬 복소심벌로 전환하는 병직렬전환기(205),A parallel-to-serial converter 205 for converting a plurality of parallel outputs of the FFT signal processor 204 into a serial complex symbol,

상기 병직렬전환기(205)의 출력 복소심벌열을 원래의 순서로 배열하는 주파수역교직기(206),A frequency reverse weaving machine 206 for arranging the output complex symbol sequences of the parallel-sequencing converter 205 in the original order;

상기 주파수역교직기(206)의 출력으로부터 송신단의 PRS신호처리에 의한 주파수 다이버시티 전송이득을 달성하는 등화기(214),An equalizer 214 which achieves frequency diversity transmission gain by PRS signal processing at the transmitting end from the output of the frequency reverse weaving machine 206,

상기 등화기(214)의 출력으로부터 송신단의 입력 부호화데이터의 연성결정(soft decision) 또는 경성결정(hard decision) 추정치를 출력하는 역매핑기(207)로 구성된다.An inverse mapper 207 outputs a soft decision or hard decision estimate of the input encoded data of the transmitter from the output of the equalizer 214.

상기한 도6에 참조된 본 고안의 PRS-OFDM 방식의 송신단 구성은 도1에 참조된 종래의 OFDM 방식의 송신단 구성에서 단지 PRS신호처리기(112)를 첨가한 것이고, 또한, 도7에 참조된 본 고안의 PRS-OFDM 방식의 수신단 구성은 도2에 참조된 종래의 OFDM 방식의 수신단 구성에서 단지 등화기(208)를 첨가한 것이다.Referring to FIG. 6, the PRS-OFDM transmission end configuration according to the present invention merely adds the PRS signal processor 112 to the conventional OFDM transmission configuration, which is referred to in FIG. The receiver configuration of the PRS-OFDM scheme of the present invention is an addition of the equalizer 208 in the receiver configuration of the conventional OFDM scheme referred to in FIG.

본 고안의 PRS-OFDM 방식의 핵심적 역할을 담당하는 PRS신호처리기(112)의 전형적인 구성은 도8에 도시된 바와 같이 선형탭지연기(linear tapped delay line)의 형태로 구성되며(P.Kabal and S.Pasupathy: 'Partial Response Signaling,' IEEE, Tr. Comm. pp921-934, Vol.23, No9, Sep. 1975), 입력 및 출력의 관계식은 다음과 같이 표현된다.A typical configuration of the PRS signal processor 112, which plays a key role in the PRS-OFDM scheme of the present invention, is configured in the form of a linear tapped delay line as shown in FIG. S. Pasupathy: 'Partial Response Signaling,' IEEE, Tr. Comm. Pp921-934, Vol. 23, No9, Sep. 1975), the relationship between input and output is expressed as:

여기서는 입력 복소심벌,는 출력 복소심벌,은 탭수,은 탭다항식(tab polynomial), 그리고로 정의된다. 본 고안에서는인 경우를 대상으로 하며, 인 duobinary(이하 DB-PRS라 함)신호, 인 modified duobinary신호, 인 raised cosine(이하 RC-PRS라 함) 신호 등을 포함한 여러 가지 형태의 PRS신호처리를 고려할 수 있다. 참고적으로 종래의 OFDM 방식은인 PRS-OFDM 방식으로 간주할 수 있다. PRS신호처리의 대표적인 특징은 입력 복소심벌의 속도에 대해 출력 복소심벌의 속도 증가가 전혀 없다는 점이다. 따라서 주파수대역의 활용 측면에서 매우 유리하다. 그러나,이 커질수록 출력 복소심벌의 준위수(level number)가 많아지게 된다. 예를 들어, DB신호인 경우 이진(binary) 입력에 대해 출력은 삼진(ternary) 출력값을 갖는 특징을 갖는다. 이로 인해 수신단에서의 신호대잡음비의 열화가 발생하게 되지만 최대유사도수열검출(maximum likelihood sequence detection, 이하 MLSD라 함) 기법을 사용함으로써 이러한 성능열화를 최소화시킬 수 있다.here Enter complex symbol, Output complex symbol, Is the number of taps, Is the tab polynomial, and Is defined as In this design Is for Duobinary (hereinafter referred to as DB-PRS) signal, Modified duobinary signal, Various forms of PRS signal processing can be considered, including raised cosine (hereinafter referred to as RC-PRS) signal. For reference, the conventional OFDM scheme PRS-OFDM can be considered. A typical feature of the PRS signal processing is that there is no increase in the output complex symbol relative to the speed of the input complex symbol. Therefore, it is very advantageous in terms of utilization of the frequency band. But, The larger this is, the higher the level number of the output complex symbols is. For example, in the case of a DB signal, the output has a ternary output value for a binary input. This causes a deterioration of the signal-to-noise ratio at the receiver, but this degradation can be minimized by using a maximum likelihood sequence detection (MLSD) technique.

도9는 도6에 참조된 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 송신단의 PRS신호처리기(112) 및 주파수교직기(101)를 각각 병렬 입출력 구성을 갖도록 변경하여 송신단을 재구성한 것이다. 도6에 참조된 송신단 구성에 비해 PRS신호처리기(112) 및 주파수교직기(101)가 직병렬전환기(102)의 출력과 IFFT신호처리기 (108)의 입력 사이의 위치로 이동된 형태의 구성을 보인다.9 is a reconfigured transmitter by changing the PRS signal processor 112 and the frequency loom 101 of the transmitter of the data transmission system using the PRS-OFDM scheme of FIG. . Compared to the transmitter configuration shown in FIG. 6, the PRS signal processor 112 and the frequency shifter 101 are moved to a position between the output of the serial and parallel converter 102 and the input of the IFFT signal processor 108. see.

도10은 상기한 도9를 참조하여 병렬 입력 및 출력단으로 구성되는 DB-PRS신호처리기(112), 주파수교직기(101) 및 IFFT신호처리기(107)를 중심으로 입력 및 출력 복소심벌을 구체적으로 도시하고 있다. 병렬 입출력 단수는 도4에 참조된 바와 같이=16개로 하였다. 주파수교직기(101)의 구성은 다수의 실시예가 가능하지만, 한가지 실시예로서 완전셔플(perfect shuffle) 형태의 구성을 도시하고 있다. 특히, DB-PRS신호처리기(112)의 입력단의 유효 복소심벌의 수보다 출력단의 유효 복소심벌의 수가 하나 더 많게 된다. 일반적으로 부반송파변조된 각각의 병렬 구형파신호의 주파수대역폭이만큼 약간 증가하게 되지만, 이러한 증가량은 FFT크기(즉,)가 커질수록 무시할 만큼 작은 비율이 된다.FIG. 10 specifically illustrates input and output complex symbols based on the DB-PRS signal processor 112, the frequency shifter 101, and the IFFT signal processor 107 configured as parallel input and output stages with reference to FIG. It is shown. The parallel input / output stage is referred to as Fig. 4 = 16 pieces. The configuration of the frequency weaving machine 101 is possible in a number of embodiments, but shows a configuration in the form of a perfect shuffle as one embodiment. In particular, the number of effective complex symbols of the output terminal is one more than the number of effective complex symbols of the input terminal of the DB-PRS signal processor 112. In general, the frequency bandwidth of each parallel carrier modulated subcarrier is Will increase slightly, but this increase is the FFT size (i.e. The larger the), the smaller the negligible ratio.

다음으로, 본 고안의 PRS-OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템의 데이터 전송성능 개선의 효과에 대해 설명하기로 한다.Next, the effect of improving the data transmission performance of the data transmission system using the PRS-OFDM scheme of the present invention will be described.

데이터 전송성능은 일반적으로 일정한 잡음이 수신되는 환경 하에서 정해진 데이터 전송비트오류확률(transmission bit error probability)을 얻기 위해 수신단에서 한 비트의 정보를 보내는데 필요한 신호에너지와 잡음전력밀도의 비 즉 신호대잡음비(signal to noise ratio)로 표현한다. 송신단에서 하나의 PRS신호처리된 심벌열()을 전송할 때, 수신단 등화기는 MLSD 기법에 근거하여 다음 식에서 얻어진 값을 최대화하는 복소심벌열을 선택하게 된다.Data transmission performance is generally the ratio of signal energy and noise power density, or signal-to-noise ratio, required to send a bit of information at the receiver to obtain a specified data transmission bit error probability under constant noise reception. to noise ratio). Symbol sequence processed by one PRS signal at transmitter ( ), The receiver equalizer selects a complex symbol sequence that maximizes the value obtained from the following equation based on the MLSD technique.

여기서번째 수신 복소심벌,()는 임의의 PRS신호처리된 복소심벌열,는 각각번째 복소심벌,는 복소 가산성 백색 가우샨 잡음(complex additive white gaussian noise) 신호이다. 수신단에서 복소심벌의 위상이 완전히 복원되어 실수부와 허수부를 독립적으로 신호처리할 수 있다고 가정하면, 실수부의 검출에 대해서만 설명해도 충분하며, 이 경우 상기 (수학식 9)는 다음과 같이 변경된다.here Is First received complex symbol, ( ) Denotes a complex symbol sequence trained with an arbitrary PRS signal, And Are each And of Complex Symbol, Is a complex additive white gaussian noise signal. Assuming that the phase of the complex symbol is completely restored at the receiving end so that the real part and the imaginary part can be independently processed, only the detection of the real part is sufficient. In this case, Equation (9) is changed as follows.

여기서,,는 가산성 백색 가우샨 잡음 신호이다. 상기한 (수학식 10)에서 데이터 전송성능은 PRS신호처리된 실심벌열(real symbol sequence) 각각의 거리, 특히 최소거리(minimum distance)에 의해 결정되며, 두 개의 실심벌열사의의 거리는 다음과 같이 정의된다.here , , Is an additive white Gaushan noise signal. In Equation (10), the data transmission performance is determined by the distance, in particular, the minimum distance, of each of the PRS signal-processed real symbol sequences. And A street of love Is defined as

종래의 OFDM 방식 및 본 고안의 PRS-OFDM 방식의 데이터 전송성능을 이론적으로 완벽히 계산하기는 매우 어렵다. 따라서 상기한 (수학식 10)에 근거하여 먼저 한계(bound)성능의 관점에서 대략적으로 비교 설명하고, 컴퓨터 모의실험을 통해 구체적으로 비교하기로 한다.It is very difficult to theoretically completely calculate the data transmission performance of the conventional OFDM scheme and the PRS-OFDM scheme of the present invention. Therefore, on the basis of the above Equation (10), a rough comparison will be made first in terms of bound performance, and then the comparison will be made in detail through computer simulation.

먼저, 성능 비교의 기준인 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송성능에 대해 언급한다. 송신단에서 임의의 실심벌열을 전송할 경우 상기한 (수학식 10)을 이용하여 구한 값을 최소로 하는 임의의 실심벌열과 비교하여 하나의 심벌에서만 다른 값을 갖고 나머지 심벌은 동일한 심벌로 구성된 실심벌열이다. 따라서, 수신단에서의 신호대잡음비는(여기서의 분산값)가 되며, 비페이딩 채널을 통한 전송비트오류확률은이 된다.(J.G.Proakis; Digital Communications, 1995, pp593-601). 이러한 결과는 비페이딩 채널에서 PRS신호를 MLSD 기법을 사용하여 수신할 경우 전송성능의 열화가 전혀 없는 것으로 알려진 사실에 부합한다. 페이딩 채널을 통한 데이터 전송의 경우의 전송비트오류확률은(여기서은 centralized chi-square 분포의 랜덤변수)가 된다.First, the data transmission performance using the conventional OFDM scheme, which is the basis of performance comparison, will be described. Arbitrary random sequence in the transmitting end In the case of transmitting the random random punctuation sequence that minimizes the value obtained by using Equation (10). Is Compared with, only one symbol has a different value, and the remaining symbols are actual symbol sequences composed of the same symbol. Therefore, the signal to noise ratio at the receiver (here silver The probability of transmission bit error over the non-fading channel is (JG Proakis; Digital Communications, 1995, pp 593-601). This result is consistent with the fact that when the PRS signal is received in the non-fading channel using the MLSD technique, there is no degradation in transmission performance. In case of data transmission through fading channel, the transmission bit error probability is (here Is a random variable of the centralized chi-square distribution.

다음으로, 상기한 도10에 참조된 DB-PRS신호처리를 이용한 본 고안의 PRS-OFDM 방식에서의 전송성능에 대해 설명하기로 한다. 이 경우 (수학식 10)에서의은 OFDM 방식과는 달리 PRS신호처리기(112)의 출력 심벌열이다. 상기 (수학식 10)를 최소화하는 임의의 실심벌열을 구하기 위해서는 몇 가지 경우에 대해서만 고찰하면 된다. 예를 들어, 하나의 심벌만 다르고 나머지 심벌들은 모두 같은 두 개의 입력 실심벌열의 경우 PRS신호처리기(112) 출력 실심벌열들의 차 (symbol sequence difference)는 상기 (수학식 8)에서 PRS신호처리기(112)의 입출력이 선형관계를 갖는다는 점을 이용하여 다음의 (수학식 12)의 좌변과 같이 구해진다.Next, the transmission performance in the PRS-OFDM scheme of the present invention using the DB-PRS signal processing referred to in FIG. 10 will be described. In this case (Equation 10) Is an output symbol string of the PRS signal processor 112, unlike the OFDM scheme. Arbitrary hollow row to minimize the above (Equation 10) We need to consider only a few cases to get. For example, in the case of two input symmetric sequences, in which only one symbol is different and all other symbols are the same, the difference between the symbol sequence and the output symmetric sequences of the PRS signal processor 112 is represented by the PRS signal processor (Equation 8). Using the fact that the input / output of 112) has a linear relationship, it is obtained as shown in the left side of Equation (12) below.

이 때는 신호의 에너지는이고, 잡음 분산은이므로 최소 거리의 실심벌열에 의한 신호대잡음비가이 되어 전송비트오류확률은 종래의 OFDM 방식과 같게 된다. 또 다른 경우로서 두 개가 실심벌열의 차가 연속해서 부호가 바뀐 상태를 생성하는 경우 PRS신호처리기(112) 출력 실심벌열들의 차는 다음의 (수학식 13)의 좌변과 같이 주어진다.In this case, the energy of the signal Noise variance Signal-to-noise ratio due to actual distance of minimum distance As a result, the transmission bit error probability is the same as that of the conventional OFDM scheme. In another case, when the two generate a state in which the difference between the actual symbol sequences is continuously changed, the difference between the PRS signal processor 112 output the actual symbol sequences is given as the left side of Equation (13) below.

이 경우도 (수학식 12)에서 얻어진 것과 동일한 신호대잡음비를 갖는다.This case also has the same signal-to-noise ratio as obtained in (12).

그러나, 페이딩 채널을 통한 데이터 전송의 경우는 이러한 결과가 성립하지 않는다. 예를 들어, 두 개의 주파수 다이버시티를 이용할 수 있는 페이딩 채널을 통해 DB-PRS-OFDM 방식을 이용하여 데이터를 전송하는 경우를 고려하기로 한다. 이 경우 주파수 다이버시티 효과를 얻기 위해 DB-PRS신호처리기(112)의 출력을 주파수교직화기(102)에 의해 완전셔플링함으로써 홀수번째 출력과 짝수번째 출력이 각각 독립적인 페이딩(,, 또한) 영향을 받도록 한다. (수학식 12)의 경우, 홀수번째 신호에서 평균 신호에너지는가 되고 잡음분산은이 되므로 따라서 평균 신호대잡음비는이 된다. 짝수번째 신호에 대한 평균 신호대잡음비도 마찬가지로로 결정된다. 따라서 독립적인 페이딩 영향을 받는 홀수번째 및 짝수번째 신호로 전송에너지가 분할되어 주파수 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 반면, (수학식 13)의 경우는 홀수번째 신호에서 평균 신호에너지는가 되고 잡음분산은이 되므로 평균 신호대잡음비는이 되는 반면, 짝수번째 신호에 대한 평균 신호대잡음비는 0이 된다. 따라서 짝수번째의 신호에 전송에너지가 분할 전송되지 못함으로써 주파수 다이버시티 효과를 전혀 얻지 못하게 된다. (수학식 12) 및 (수학식 13)의 경우가 한계성능을 결정하는 모든 가능성에 포함되기 때문에, 결론적으로 DB-PRS신호처리기를 사용하여 주파수 다이버시티가 2 인 페이딩 채널을 통한 데이터 전송의 경우 종래의 OFDM 방식에 비해 데이터 전송성능의 개선을 달성할 수 없게 된다.However, this result does not hold for data transmission on a fading channel. For example, consider a case in which data is transmitted using a DB-PRS-OFDM scheme through a fading channel capable of using two frequency diversity. In this case, the frequency output of the DB-PRS signal processor 112 is completely shuffled by the frequency shifter 102 in order to obtain a frequency diversity effect. , , Also ) To be affected. In Equation 12, the average signal energy of the odd numbered signal is And noise variance Therefore, the average signal to noise ratio is Becomes Similarly, the average signal-to-noise ratio for even-numbered signals Is determined. Therefore, the transmission energy is divided into odd-numbered and even-numbered signals affected by independent fading, thereby obtaining frequency diversity effects. On the other hand, in Equation 13, the average signal energy of the odd numbered signal is And noise variance So the average signal to noise ratio is On the other hand, the average signal to noise ratio for the even signal is zero. Therefore, since the transmission energy is not dividedly transmitted to the even-numbered signal, the frequency diversity effect is not obtained at all. Equations (12) and (13) are included in all the possibilities for determining the marginal performance, so in the case of data transmission over a fading channel with frequency diversity 2 using the DB-PRS signal processor The improvement in data transmission performance cannot be achieved as compared with the conventional OFDM scheme.

이러한 문제점을 해결하기 위해 다른 형태의 PRS신호, 예를 들어,인 RC-PRS신호를 사용할 경우를 도11에 도시하였다. 상기한 경우와 마찬가지 방법으로 몇 가지 경우에 대해서만 검사하면 한계성능을 쉽게 예측할 수 있다. 하나의 심벌만 다르고 나머지 심벌들은 모두 같은 두 개의 입력 실심벌열들에 대한 RC-PRS신호처리기(112)의 출력 실심벌열들의 차는 다음의 (수학식 14)의 좌변과 같이 구해진다.In order to solve this problem, other types of PRS signals, for example, The case of using the RC-PRS signal is shown in FIG. In the same way as described above, only a few cases can be examined to easily estimate the marginal performance. The difference between the output symbol sequences of the RC-PRS signal processor 112 for two input symbol sequences that differ only in one symbol and all the other symbols are obtained as shown in the left side of Equation (14).

홀수번째 출력과 짝수번째 출력이 각각 독립적인 페이딩 영향을 받도록 주파수교직화를 하면, 수신단에서 홀수번째 및 짝수번째의 심벌에 대해 각각의 평균 신호대잡음비가가 되므로 전체적으로는 신호대잡음비의 손실이 없다. 그러나, 각 전송전력이 독립적인 두 개의 페이딩 채널에 완전히 균등하게 나누어지지 않음으로 인한 손실이 있다. 또 다른 경우로서 두 개가 실심벌열의 차가 연속해서 부호가 바뀐 상태를 생성하는 경우 PRS-PRS신호처리기(112)의 출력 실심벌열들의 차는 다음의 (수학식 15)의 좌변과 같이 구해진다.When frequency shifting is performed so that the odd-numbered and even-numbered outputs are affected by independent fading, the average signal-to-noise ratio of each of the odd-numbered and even-numbered symbols is received at the receiving end. And There is no loss of signal-to-noise ratio as a whole. However, there is a loss because each transmit power is not evenly divided into two independent fading channels. As another case, when the two generate a state in which the difference between the actual symbol sequences is continuously changed, the difference between the output actual symbol sequences of the PRS-PRS signal processor 112 is obtained as shown in the left side of Equation 15 below.

이 때는 수신단에서 홀수번째 및 짝수번째의 심벌들 각각의 평균 신호대잡음비가이 되므로 전체적으로는 신호대잡음비의 손실이즉, 1.7609dB의 손실이 있다. 하지만 다이버시티 전송에 의해 얻어지는 이득이 이들을 상쇄하고도 충분히 크므로, 이러한 손실을 감안하더라도 PRS신호처리를 사용하지 않는 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템에 비해 현저히 개선된 데이터 전송성능을 얻을 수 있다.In this case, the average signal-to-noise ratio of each of the odd and even symbols is The overall loss of signal-to-noise ratio That is, there is a loss of 1.7609 dB. However, since the gain obtained by diversity transmission cancels them sufficiently, even in view of such a loss, a significantly improved data transmission performance can be obtained compared to a data transmission system using a conventional OFDM scheme that does not use PRS signal processing. .

도12는 각 부반송파가 4-QAM 복소심벌을 변조할 경우의 RC-PRS신호처리를 이용한 본 고안의 PRS-OFDM 방식과 종래의 OFDM 방식의 데이터 전송성능을 컴퓨터 모의실험을 통해 비교한 것이다. 세로축은 데이터 전송비트오류확률이고 가로축은 수신단에서 주어진 전송비트오류확률을 유지하기 위해 한 비트의 정보데이터를 전송하는데 필요한 평균 신호대잡음비를 나타낸다. 도12을 참조하면, 본 고안의 PRS-OFDM 방식은 종래의 OFDM 방식에 비해 상당한 전송성능 개선효과, 예를 들어,의 전송비트오류확률을 유지하기 위해 약 10dB 이상의 신호대잡음비 개선효과를 보인다. 또한 채널에서 결정되는 주파수선택성(frequency selectivity)이 클수록 더욱 큰 성능개선의 효과를 보인다. 4-QAM 복소심벌 대신-QAM 복소심벌을 전송할 경우값이 커질수록 더욱 더 전송성능의 차이가 벌어진다는 것이 Cutoff rate 이론에 의해 잘 알려져 있다.FIG. 12 compares the data transmission performance of the PRS-OFDM scheme and the conventional OFDM scheme of the present invention using RC-PRS signal processing when each subcarrier modulates 4-QAM complex symbols through computer simulations. The vertical axis represents the data transmission bit error probability, and the horizontal axis represents the average signal-to-noise ratio required to transmit one bit of information data to maintain a given transmission bit error probability. Referring to FIG. 12, the PRS-OFDM scheme of the present invention has a significant transmission performance improvement effect, for example, compared to the conventional OFDM scheme. The signal-to-noise ratio is improved by more than about 10dB to maintain the transmission bit error probability. In addition, the greater the frequency selectivity determined in the channel, the greater the effect of performance improvement. Instead of 4-QAM complex symbol When sending a QAM complex symbol It is well known by the cutoff rate theory that the larger the value, the more the difference in transmission performance increases.

이상으로 비부호화데이터 전송(즉, 부호화비가 1)의 경우 본 고안의 PRS-OFDM 방식의 데이터 전송성능 개선효과를 설명하였다.As described above, in the case of the uncoded data transmission (that is, the coding ratio is 1), the effect of improving the data transmission performance of the PRS-OFDM scheme of the present invention has been described.

다음으로, 부호화비가 1보다 작을 경우에 대한 본 고안의 PRS-OFDM 방식과 종래의 OFDM 방식의 전송성능을 비교하기로 한다. 도13은 부호화비가 1/2 이고 구속장(constraint length)이 3인 길쌈부호화를 사용할 경우의 PRS-OFDM 방식 및 OFDM 방식의 부호화 수단을 포함하는 전체 데이터 전송성능을 컴퓨터 모의실험을 통해 구한 결과를 도시하였다. 점선은 OFDM 방식을, 그리고 실선은 PRS-OFDM 방식의 데이터 전송성능을 나타낸다. 도13을 참조하면, 본 고안의 PRS-OFDM 방식은 종래의 OFDM 방식에 비해 페이딩 채널에서 사용할 수 있는 다이버시티의 수에 따라의 전송비트오류확률에서 약 2-3dB의 이득이 얻어진다. 참고적으로 송신단에서 인 PRS신호처리기를 사용하였으며, 수신단에서 PRS신호처리를 위한 등화기와 채널부호화기를 하나의 유한 스테이트 머신(finite state machine)으로 간주하여 MLSD 기법에 근거한 데이터 전송성능을 구한 것이다.Next, the transmission performance of the PRS-OFDM scheme of the present invention and the conventional OFDM scheme for the case where the coding ratio is smaller than 1 will be compared. Fig. 13 shows the results obtained by computer simulation of the overall data transmission performance including the PRS-OFDM and OFDM coding means in the case of using convolutional coding with a coding ratio of 1/2 and a constraint length of 3. Shown. The dotted line indicates the OFDM scheme, and the solid line indicates the data transmission performance of the PRS-OFDM scheme. Referring to FIG. 13, the PRS-OFDM scheme of the present invention is based on the number of diversity that can be used in a fading channel compared to the conventional OFDM scheme. A gain of about 2-3 dB is obtained at For reference The PRS signal processor is used, and the equalizer and channel encoder for PRS signal processing are regarded as a finite state machine at the receiving end.

본 고안의 PRS-OFDM 방식은 매핑기에서 QAM 형태 뿐만 아니라 PSK(Phase Shift Keying) 등 형태의 복소심벌에 대해서도 곧바로 적용할 수 있으며, 유선통신채널에 사용할 경우 기저대역신호처리에 이용할 수 있음도 자명하다. 또한, 본 고안의 구성은 일본 등지에서 연구중인 ISDN-OFDM방식에서도 사용할 수 있음 역시 자명하다.The PRS-OFDM method of the present invention can be directly applied to complex symbols in the form of not only QAM but also PSK (Phase Shift Keying) in the mapper, and can also be used for baseband signal processing when used in a wired communication channel. Do. In addition, the configuration of the present invention can also be used in the ISDN-OFDM method under study in Japan, etc. It is obvious.

본 고안의 PRS-OFDM 방식은 종래의 OFDM 방식을 이용한 데이터 전송시스템에 있어서, 송신단에서 OFDM 방식과 거의 동일한 사용 주파수대역을 이용하는 조건하에서 주파수 다이버시티 전송 기능을 갖도록 제어 가능한 심벌간상호간섭을 여러 복소심벌 구간동안 부여하는 PRS 신호처리 수단을 부가하고, 수신단에서 주파수 다이버시티 전송성능 이득을 획득하는 등화기 수단을 부가함으로써 종래의 OFDM 방식에 비해 데이터 전송성능을 현저히 개선한 효과가 있다.In the PRS-OFDM scheme of the present invention, in the data transmission system using the conventional OFDM scheme, multiple symbol interferences that can be controlled so as to have a frequency diversity transmission function under the condition of using a frequency band almost identical to that of the OFDM scheme at the transmitting end are multiplexed. By adding the PRS signal processing means to be given during the symbol period and the equalizer means for obtaining the frequency diversity transmission performance gain at the receiving end, the data transmission performance is remarkably improved compared with the conventional OFDM scheme.

본 고안의 PRS-OFDM 방식은 종래의 OFDM 방식의 응용분야, 즉 DSL(Asynchronous Digital Subscriber Loop), VDSL(Very high rate Digital Subscriber Loop), 전력선통신(powerline communication)시스템, 지상파 디지털 TV 방송 시스템, B-WLL(Broadband-Wireless Local Loop)시스템, 댁내전화망(HomePNA)시스템, MC-CDMA(Multi Carrier-Code Division Multiple Access) 시스템 등에 널리 적용될 수 있다.The PRS-OFDM method of the present invention is a conventional OFDM application field, that is, DSL (Asynchronous Digital Subscriber Loop), VDSL (Very High Rate Digital Subscriber Loop), powerline communication system, terrestrial digital TV broadcasting system, B Widely applicable to Broadband-Wireless Local Loop (WLL) systems, HomePNA systems, Multi Carrier-Code Division Multiple Access (MC-CDMA) systems, and the like.

Claims (1)

전송하고자 하는 부호화데이터를 QAM 형태 등의 복소심벌로 변환하는 매핑기,Mapper for converting the coded data to be transmitted to complex symbols such as QAM form, 상기 매핑기의 출력 복소심벌열을 입력 신호로 하여, 복소심벌열 내의 각 복소심벌이 정해진 규칙에 따라 제어가능한 심벌간상호간섭을 나머지 다수의 복소심벌에 부가하여 새로운 복소심벌열로 변환시키는 PRS신호처리기,A PRS signal for converting the intersymbol interactions that can be controlled according to a predetermined rule by adding the output complex symbol sequence of the mapper as an input signal to the remaining complex symbols and converting the complex symbol sequence into a new complex symbol sequence. Handler, 상기 PRS신호처리기의 출력 복소심벌열의 입력으로 하여, 복소심벌열 내의 인접하는 복소심벌들이 서로 코히어런스대역폭보다 멀리 떨어진 부반송파들에 의해 변조되어 주파수 다이버시티 효과를 얻도록 복소심벌열을 재배열하는 주파수교직기,By inputting the output complex symbol sequence of the PRS signal processor, adjacent complex symbols within the complex symbol sequence are modulated by subcarriers farther from each other than the coherence bandwidth to rearrange the complex symbol sequence to obtain a frequency diversity effect. Frequency Loom, 상기 주파수교직기의 출력을 IFFT신호처리하는 IFFT신호처리기,IFFT signal processor for processing the output of the frequency loom IFFT signal, 상기 IFFT신호처리기의 출력에 보호구간을 삽입하는 보호구간삽입기,A guard section inserter for inserting a guard section at the output of the IFFT signal processor; 상기 보호구간삽입기의 출력을 입력으로 하여 반송파 변조신호로 만드는 반송파변조기,A carrier modulator for inputting the output of the guard interval inserter into a carrier modulated signal, 상기 반송파변조기의 출력신호를 채널에 정합시키기 위한 송신단채널정합기 들로 구성되는 PRS-OFDM 송신장치와,A PRS-OFDM transmitter comprising a transmitter end channel matcher for matching an output signal of the carrier modulator to a channel; 채널을 통해 신호를 수신하는 수신단채널정합기,A receiver end channel matcher receiving a signal through a channel, 상기 수신단채널정합기의 출력으로부터 복소심벌을 재생하는 반송파복조기,A carrier demodulator for reproducing a complex symbol from an output of the receiving end channel matcher, 상기 반송파복조기의 출력에서 보호구간내의 복소심벌들을 제거하는 보호구간제거기,A guard interval eliminator for removing complex symbols within the guard interval from the output of the carrier demodulator, 상기 보호구간제거기의 출력을 입력으로 하는 FFT신호처리기,An FFT signal processor having an output of the guard section remover as an input, 상기 FFT신호처리기 출력 복소심벌열을 원래의 순서로 배열하는 주파수역교직기, 상기 주파수역교직기의 출력으로부터 송신단의 PRS신호처리기의 입력 복소심벌을 복원하는 등화기,A frequency reverse weaving machine for arranging the FFT signal processor output complex symbol sequences in the original order; an equalizer for restoring the input complex symbols of the PRS signal processor at the transmitting end from the output of the frequency reverse weaving machine; 상기 등화기의 출력으로부터 송신단의 입력 부호화데이터의 (연성결정 또는 경성결정) 추정치를 출력하는 역매핑기 로 구성되는 PRS-OFDM 수신장치,A PRS-OFDM receiver comprising an inverse mapper for outputting a (soft decision or hard decision) estimate of the input encoded data of the transmitter from the output of the equalizer, 상기 송신 장치 및 수신 장치로 구성되는 PRS-OFDM 송수신장치.And a PRS-OFDM transceiver comprising the transmitter and the receiver.
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