KR20080090706A - Signal transmitting and receiving method and signal transmitting and receiving device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 신호 송신 방법은, 해당 전송 방식에 따라 매핑된 심볼 데이터 가운데 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어진 데이터를 선택하여 출력하는 단계, 상기 선택된 심볼 데이터를 시간 영역에서 적어도 둘 이상의 심볼 데이터에 분산되도록 코딩하여 출력하는 단계, 및 상기 코딩된 데이터를 다중으로 전송할 수 있도록 다중 입출력 인코딩하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a method for transmitting and receiving a signal and an apparatus for transmitting and receiving a signal, wherein the method for transmitting and receiving a signal according to the present invention selects and outputs data farther than a coherence time among symbol data mapped according to a corresponding transmission scheme. The method includes the steps of: coding and outputting the selected symbol data to be distributed over at least two symbol data in a time domain, and performing multiple input / output encoding so that the coded data can be transmitted in multiple times.
따라서, 본 발명에 의하면, 입력 데이터를 시간 영역에서 분산하여 전송함으로써 각 전송 채널의 시간 선택적 페이딩에 강인해지며, 수신기의 신호 수신성능이 높아지는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the input data is distributed and transmitted in the time domain, thereby making it robust to the time selective fading of each transmission channel and increasing the signal reception performance of the receiver.
Description
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도1 is a block diagram schematically showing an apparatus for transmitting a signal as an embodiment according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩부를 개략적으로 나타낸 블록도2 is a block diagram schematically showing a linear precoding unit according to an embodiment of the present invention.
도 3(a)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 코드의 매트릭스를 나타낸 도면3 (a) is a diagram illustrating a matrix of codes for distributing input data according to an embodiment of the present invention.
도 3(b)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 다른 코드의 매트릭스를 나타낸 도면3 (b) is a diagram illustrating another code matrix for distributing input data according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치에서 복수의 전송 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도4 is a block diagram schematically illustrating a case in which a signal transmission apparatus has a plurality of transmission paths according to an embodiment of the present invention.
도 5(a) 내지 5(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 심볼을 분산시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면5A to 5E illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for distributing input symbols according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도6 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for receiving a signal according to an embodiment of the present invention.
도 7(a)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 예를 개략적으로 나타낸 블록도7 (a) is a block diagram schematically showing an example of a linear precoding decoder as an embodiment according to the present invention.
도 7(b)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 또 다른 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도7 (b) is a block diagram schematically illustrating another example of a linear precoding decoder according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치에서 복수의 수신 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도8 is a block diagram schematically illustrating a case in which a signal receiving apparatus has a plurality of receiving paths according to an embodiment of the present invention.
도 9(a) 내지 9(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 분산된 심볼을 복원시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면9 (a) to 9 (e) illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for reconstructing distributed symbols as an embodiment according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송수신 방법의 순서를 나타낸 순서도10 is a flowchart illustrating a signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 아웃터 코더 110 : 아웃터 인터리버100: outer coder 110: outer interleaver
120 : 인너코더 130 : 인너 인터리버120: inner coder 130: inner interleaver
140 : 심볼 맵퍼 150 : 블록 선택부140: symbol mapper 150: block selection unit
160 : 선형 프리코딩부 170 : 다중 입출력 인코더160: linear precoding unit 170: multiple input and output encoder
180 : 프레임 형성부 190 : SC 변조부180: frame forming unit 190: SC modulator
195 : 전송부195: transmission unit
본 발명은 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 시간 선택적인 페이딩(time selective fading)에 강인한 신호 송수신 방법 및 송수신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal transmission and reception method and a signal transmission and reception apparatus, and more particularly, to a signal transmission and reception method and a transmission and reception apparatus that is robust to time selective fading.
기술이 발전함에 따라 사용자가 원하는 데이터의 크기가 점차 커지고 있으나, 상기 데이터를 사용자 측에 전송하기 위한 전송 자원의 확장에는 일정한 한계가 있다. 따라서, 유한한 전송 자원을 사용하여 데이터의 전송 효율을 높이고자하는 여러 가지 기술들이 개발되고 있다.As technology advances, the size of data desired by a user is gradually increasing, but there is a certain limit to the expansion of a transmission resource for transmitting the data to the user. Therefore, various techniques have been developed to improve the transmission efficiency of data using finite transmission resources.
상기와 같은 기술들 가운데 디지털 데이터의 전송 방식에 있어서 복수의 송수신 안테나를 사용하여 데이터의 전송 효율을 높이는 방식으로 다중 입출력(MIMO : Multi Input Multi Output) 방식이 있다.Among the above techniques, there is a multiple input / output (MIMO: Multi Input Multi Output) scheme in which a plurality of transmission / reception antennas are used to increase data transmission efficiency.
단일 전송캐리어(Single Carrier : SC)를 사용하는 송수신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 다중 캐리어을 사용하는 시스템에 비해서 시간영역에서의 최대 신호 파워 대 평균 파워의 비율(Peak-to-Average Power Ratio : PAPR)이 낮기 때문에 전송 파워 면에서 효율적이다.The transmission / reception system using a single carrier (SC) has a peak-to-average power ratio in the time domain compared to a system using multiple carriers such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM). Since the ratio (PAPR) is low, it is efficient in terms of transmission power.
그러나, 도플러 효과(Doppler effect)를 겪는 전송채널에서는 시간 영역에서 선택적인 페이딩(time selective fading)을 겪게 되며, 수신기의 이동 속도에 따라 시간영역에서의 크기 왜곡이 매우 심하게 된다. 따라서, 시간영역 별 신호 대 잡음 비(SNR)가 달라지게 되고, SNR이 매우 낮은 시간영역에 대해서는 수신율이 감소하는 단점을 가진다.However, in a transmission channel that suffers from the Doppler effect, time selective fading occurs in the time domain, and size distortion in the time domain becomes very severe according to the moving speed of the receiver. Therefore, the signal-to-noise ratio (SNR) for each time domain is changed, and the reception rate is reduced in the time domain where the SNR is very low.
다중 입출력 방식을 이용하는 경우, 여러 개의 안테나를 사용함으로써 배열 이득(array gain)을 얻게 되어 평균 SNR을 향상시킬 수 있고, 각 송신 안테나로부터 각 수신 안테나까지의 전송채널의 페이딩(fading)이 독립적일 경우 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다.In the case of using the multiple input / output scheme, the array gain can be obtained by using multiple antennas to improve the average SNR, and the fading of the transmission channel from each transmitting antenna to each receiving antenna is independent. Diversity gain can be obtained.
그러나, 상기 다중 입출력 방식의 경우 특정 전송채널 하나만을 생각해 보면, 여전히 시간 선택적인 페이딩을 겪을 수밖에 없다는 문제점이 있었다.However, in the case of the multi-input / output method, when only one specific transmission channel is considered, there is a problem that it is still forced to undergo time-selective fading.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 시간 선택적인 페이딩에 강인한 신호 송수신 방법 및 송수신 장치를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a signal transmission and reception method and a transmission and reception apparatus that are robust against time selective fading.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 신호 송신 장치는,입력된 데이터를 해당 전송 방식에 따른 심볼 데이터로 매핑하는 심볼 맵퍼, 상기 심볼 데이터에서 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어진 데이터를 선택하여 출력하는 블록 선택부, 상기 선택된 심볼 데이터를 시간 영역에서 적어도 둘 이상의 심볼 데이터에 분산되도록 코딩하여 출력하는 프리코딩부, 및 상기 프리코딩된 데이터를 다중으로 전송할 수 있도록 인코딩하는 다중 입출력 인코더를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a signal transmission apparatus comprising: a symbol mapper for mapping input data to symbol data according to a corresponding transmission scheme, and data farther from a coherence time in the symbol data; A block selector for selecting and outputting a signal, a precoding unit for coding and outputting the selected symbol data to be distributed over at least two symbol data in a time domain, and a multiple input / output encoder for encoding the precoded data to be transmitted in multiplexes It includes.
본 발명에 따른 신호 송신 방법은, 해당 전송 방식에 따라 매핑된 심볼 데이터 가운데 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어진 데이터를 선택하여 출력하는 단계, 상기 선택된 심볼 데이터를 시간 영역에서 적어도 둘 이상의 심볼 데이터에 분산되도록 코딩하여 출력하는 단계, 및 상기 코딩된 데이터를 다중으로 전송할 수 있도록 다중 입출력 인코딩하는 단계를 포함한다.In the signal transmission method according to the present invention, selecting and outputting data farther than a coherence time among symbol data mapped according to a corresponding transmission method, and outputting the selected symbol data to at least two symbols in a time domain Coding and outputting the data to be distributed to the data, and performing multiple input / output encoding so that the coded data can be transmitted in multiplex.
본 발명에 따른 신호 수신 장치는, 다중으로 수신된 데이터를 디코딩하여 하나의 심볼 데이터 열을 출력하는 다중 입출력 디코더, 상기 출력된 심볼 데이터 열에서 시간 영역에 분산되어 있는 데이터를 복원하여 출력하는 프리코딩 디코더, 상기 복원된 심볼 데이터를 코히어런스 시간보다 멀리 떨어진 원위치로 복귀시키는 블록 복원부, 및 상기 원위치로 복귀된 심볼 데이터를 디매핑하여 상기 심볼에 해당하는 비트 데이터를 출력하는 심볼 디맵퍼를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a signal receiving apparatus includes: a multiple input / output decoder for decoding a plurality of received data and outputting one symbol data string, and a precoding for restoring and outputting data distributed in a time domain from the output symbol data string A decoder, a block reconstruction unit for returning the recovered symbol data to an original position farther than a coherence time, and a symbol demapper for demapping the symbol data returned to the original position and outputting bit data corresponding to the symbol do.
본 발명에 따른 신호 수신 방법은, 다중으로 수신된 데이터를 다중 입출력 디코딩하여 하나의 심볼 데이터 열을 출력하는 단계, 상기 출력된 심볼 데이터를 디코딩하여 시간 영역에 분산되어 있는 데이터를 복원하는 단계, 및 상기 복원된 심볼 데이터를 코히어런스 시간보다 멀리 떨어진 원위치로 복귀시켜, 상기 복귀된 심볼 데이터를 디매핑하는 단계를 포함한다.The signal receiving method according to the present invention comprises the steps of: outputting a single symbol data string by multiple input / output decoding of multiplely received data, decoding the output symbol data, restoring data distributed in a time domain; Returning the recovered symbol data to an original position farther than a coherence time, and demapping the returned symbol data.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.In addition, the terms used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning is described in detail in the corresponding description of the invention, It is to be clear that the present invention is to be understood as the meaning of terms rather than names.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Operation of the signal transmission and reception method and the signal transmission and reception device according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 송수신 시스템은 다중 입출력을 위한 MIMO(Multi Input Multi Output)를 사용한다.1 is a block diagram schematically showing a signal transmission apparatus according to an embodiment according to the present invention. The transmission and reception system uses MIMO (Multi Input Multi Output) for multiple input and output.
상기 도 1의 신호 송신 장치는 단일 전송캐리어(Single Carrier : SC)를 사용하여 신호를 송신한다. 상기 신호 송신 장치에서 방송 신호 등 비디오 데이터를 전송하는 경우, 상기 장치는 방송 신호 송신 시스템일 수 있다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 신호 송신 시스템의 실시예를 설명하면 다음과 같다.The signal transmission apparatus of FIG. 1 transmits a signal using a single carrier (SC). When the signal transmission apparatus transmits video data such as a broadcast signal, the apparatus may be a broadcast signal transmission system. An embodiment of a signal transmission system according to the present invention will be described with reference to FIG. 1.
도 1의 실시예는 아웃터 코더(outer coder)(100), 아웃터 인터리버(outer interleaver)(110), 인너 코더(inner coder)(120), 인너 인터리버(inner interleaver)(130), 심볼맵퍼(symbol mapper)(140), 블록 선택부(150), 선형 프리코딩부(160), 다중 입출력 인코더(170), 프레임 형성부(frame builder)(180), 변조부(190) 및 전송부(195)를 포함한다. 상기 도 1의 실시예는 상기 신호 전송 시스템에서 신호가 처리되는 과정을 중심으로 설명한 것으로, 전송 경로의 수가 정해진 것은 아니다.1 illustrates an
아웃터 코더(outer coder)(100)와 아웃터 인터리버(outer interleaver)(110)는 입력된 신호에 대한 송신 성능을 향상시키기 위해 각각 다중화된 데이터를 부호화하고 인터리빙할 수 있다.The
인너 코더(inner coder)(120)와 인너 인터리버(inner interleaver)(130)는 송신 신호에 에러 발생을 대비하여 송신할 신호를 다시 부호화하여 인터리빙을 수행한다. 상기 각 코더와 인터리버들의 종류는, 해당하는 신호 송신 시스템에서 사 용하는 코딩과 인터리빙 방식에 따라 다를 수 있다.The
심볼맵퍼(symbol mapper)(140)는 전송 모드, 전송 방식 등을 고려하여, 송신 신호를 16QAM, 64QAM, QPSK 등의 매핑 방식에 따라 심볼 매핑(mapping)할 수 있다.The
블록 선택부(150)는 상기 심볼맵퍼(140)에서 출력된 심볼 데이터에서 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어져 있는 데이터들을 선택하여 선형 프리코딩부(160)에 전송한다. 예를 들어, 상기 코히어런스 시간을 't'라고 할 경우, 입력되는 심볼 데이터 가운데 't'시간 이상 떨어져 있는 데이터들을 선택하여 출력하여 딥 페이딩(deep fading)으로 인해 상기 코히어런스 시간 내의 데이터가 모두 손실되는 것을 방지한다. 상기 선택 거리는 구현 예에 따라 달라질 수 있다.The
선형 프리코딩부(160)는 입력된 심볼 데이터를 시간영역에서 여러 개의 출력 심볼 데이터에 분산시켜, 시간 선택적 페이딩 채널을 겪었을 때 모든 정보가 페이딩으로 손실될 확률을 줄여준다.The
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩부를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 프리코딩부(160)는 직/병렬 변환부(162), 인코딩부(164) 및 병/직렬 변환부(166)를 포함한다.2 is a block diagram schematically showing a linear precoding unit according to an embodiment of the present invention. The
직/병렬 변환부(162)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환한다. 인코딩부(164)는 상기 병렬 데이터를 인코딩 매트릭싱(matrixing)을 통해 시간영역에서 여러 개의 데이터에 분산시킨다.The serial /
도 3(a)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 코드의 매트릭스를 나타낸 도면이다. 상기 도 3(a)는 상기 입력 데이터를 여러 개의 출력 데이터에 분산시키는 인코딩 매트릭스의 일 예로서 vanderMonde 매트릭스로 불린다. 입력 데이터들은 출력 데이터의 개수(L) 길이로 병렬 배열될 수 있다.3A is a diagram illustrating a matrix of codes for distributing input data according to an embodiment of the present invention. 3 (a) is called a vanderMonde matrix as an example of an encoding matrix for distributing the input data into a plurality of output data. The input data may be arranged in parallel in the length (L) of the output data.
상기 매트릭스의 θ는 다음 수학식으로 표현될 수 있으며, 다른 방식으로도 정의가 가능하다. 상기 vanderMonde 매트릭스는 수학식 1으로 그 매트릭스 성분을 조절할 수 있다.Θ of the matrix may be expressed by the following equation, and may be defined in other ways. The vanderMonde matrix may adjust its matrix component by
상기 매트릭스는 각 입력 데이터를 대응되는 수학식 1의 위상만큼 회전시켜서 출력 데이터에 반영한다. 따라서, 상기 매트릭스의 특성에 따라 입력되는 값들을 적어도 둘 이상의 출력 값들로 분산시킬 수 있다.The matrix rotates each input data by the phase of the
수학식 1에서 L은 출력 데이터의 개수를 나타낸다. 도 2의 인코딩부(164)로 입력되는 입력 데이터 군을 x라 하고, 상기 매트릭스에 의해 인코딩부(164)에서 코딩되어 출력되는 데이터 군을 y라고 하면, y는 다음 수학식 2와 같다.In
도 3(b)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 데이터를 분산시키는 다른 코드의 매트릭스를 나타낸 도면이다. 상기 도 3(b)는 상기 입력 데이터를 여러 개의 출력 데이터에 분산시키는 인코딩 매트릭스의 일 예로서 Hadamard 매트릭스로 불린다. 상기 도 3(b)의 매트릭스는 임의의 L=2k의 크기로 확장된 일반적인 형태이며, 'L'은 각 입력 심볼들을 분산시킬 출력 심볼들의 개수를 나타낸다.3 (b) is a diagram illustrating another code matrix for distributing input data according to an embodiment of the present invention. 3 (b) is called an Hadamard matrix as an example of an encoding matrix for distributing the input data into a plurality of output data. The matrix of FIG. 3 (b) is a general form extended to a size of any L = 2 k , and 'L' represents the number of output symbols to distribute each input symbol.
상기 매트릭스의 출력 심볼은 L개의 입력 심볼의 합과 차로 얻을 수 있다. 다시 말하면, 각 입력 심볼은 L개의 출력 심볼에 분산시킬 수 있다.The output symbols of the matrix can be obtained by the sum and difference of the L input symbols. In other words, each input symbol can be spread over L output symbols.
상기 도 3(b)의 매트릭스의 경우에도, 도 2의 인코딩부(164)로 입력되는 입력 데이터 군을 x라 하고, 상기 매트릭스에 의해 인코딩부(164)에서 코딩되어 출력되는 데이터 군을 y라고 하면, y는 상기 매트릭스와 x의 곱이 된다.Also in the case of the matrix of FIG. 3B, the input data group input to the
병/직렬 변환부(166)는 상기 인코딩부(164)에서 수신된 데이터를 다시 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력한다.The parallel /
다중 입출력 인코더(170)는 상기 선형 프리코딩부(160)에서 프리코딩된 데이터를 복수의 전송 안테나에 실리도록 인코딩한다.The multiple input /
다중 입출력 인코딩 방식에는 크게 공간 다중화(Spatial Multiplexing) 방식과 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 방식이 있다. 공간 다중화는 송신기와 수신기에 다중의 안테나를 이용하여, 서로 다른 데이터를 동시에 전송함으로써 시스템의 대역폭을 더 증가시키지 않고, 보다 고속의 데이터를 전송할 수 있는 방식이다. 공간 다이버시티는 다중의 송신 안테나에서 같은 정보의 데이터를 전송하여 송신 다이버시티(diversity)를 얻는 방식이다.There are two types of multiple input / output encoding methods, spatial multiplexing and spatial diversity. Spatial multiplexing is a method in which multiple antennas are transmitted to a transmitter and a receiver to transmit different data at the same time, thereby transmitting data at higher speed without further increasing the bandwidth of the system. Spatial diversity is a method of obtaining transmit diversity by transmitting data of the same information from multiple transmit antennas.
이때, 공간 다이버시티(spatial diversity) 방식의 다중 입출력 인코더(170)로는 STBC(space-time block code)와 SFBC(space-frequency block code), STTC(space-time trellis code) 등이 사용될 수 있다. 공간 다중화(Spatial multiplex) 방식의 다중 입출력 인코더(170)로는 단순히 데이터열을 송신 안테나 개수만큼 분리하여 전송하는 방식과 FDFR(full-diversity full-rate) code, LDC(linear dispersion code), V-BLAST(Vertical-Bell Lab. layered space-time)와 D-BLAST (diagonal-BLAST) 같은 방식이 사용될 수 있다.In this case, as the multiple diversity input /
프레임 형성부(180)는 상기 프리코딩된 신호를 해당 단일 전송 캐리어(SC) 전송 방식으로 변조할 수 있도록 파일럿 신호 등이 삽입된 프레임 데이터를 형성한다. The
SC(Single Carrier) 변조부(190)는 상기 프레임 형성부(180)에서 출력된 데이터를 해당 단일 전송 캐리어에 실어 전송할 수 있도록 변조한다. 전송부(195)는 상기 SC 변조부(190)에서 출력된 디지털 형식의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신(transmit)한다. The SC (Single Carrier)
도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치에서 복수의 전송 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이하 설명의 편의를 위해 전송 경로가 2개인 경우를 예로 하여 설명한다.4 is a block diagram schematically illustrating a case in which a signal transmission apparatus has a plurality of transmission paths according to an embodiment of the present invention. For convenience of explanation, the following description will be given by using two transmission paths as an example.
도 4의 실시예는 아웃터 코더(outer coder)(400), 아웃터 인터리버(outer interleaver)(410), 인너 코딩 & 인터리빙부(inner coding & interleaving)(420), 심볼맵퍼(symbol mapper)(430), 블록 선택부(440), 선형 프리코딩부(450), 다중 입출력 인코더(460), 제1프레임 형성부(frame builder)(470), 제2프레임 형성부(475), 제1변조부(480), 제2변조부(485), 제1전송부(490) 및 제2전송부(495)를 포함한다.The embodiment of FIG. 4 includes an
아웃터 코더(outer coder)(400)에서 다중 입출력 인코더(460)까지의 신호 처리 과정은 상기 도 1에서 설명한 바와 동일하다.Signal processing from the
아웃터 코더(outer coder)(400)와 아웃터 인터리버(outer interleaver)(410)는 각각 입력된 데이터를 부호화하고 인터리빙할 수 있다. 예를 들어, VSB(Vestigial Side Bands)의 경우 아웃터 코딩 방식으로 리드-솔로몬 부호(Reed-Solomon code)화 방법을 사용할 수 있고, 인터리빙 방식으로는 컨볼루션 인터리빙(convolution interleaving) 방식이 수행될 수 있다. The
인너 코더(inner coder)와 인너 인터리버(inner interleaver)는 송신 신호에 에러 발생을 대비하여 송신할 신호를 다시 부호화하여 인터리빙을 수행한다. The inner coder and the inner interleaver perform interleaving by recoding a signal to be transmitted in preparation for an error in the transmission signal.
일 예인 VSB 방식의 경우, 상기 인너 인터리빙은 가상 인터리빙(virtual interleaving) 형태로 인너 코더와 결합하여, 트렐리스 부호기(trellis coder)에서 수행된다. 따라서, 상기 단일 전송캐리어 시스템의 일 예인, VSB 방식과 같이 인너 코딩과 인너 인터리빙이 트렐리스 부호기에서 함께 이루어지는 경우에는 상기 도 4와 같이 인너 코더와 인너 인터리버를 하나의 블록인 인너 코딩 & 인터리빙부(420)로 도시할 수 있다.In an example of the VSB scheme, the inner interleaving is performed in a trellis coder in combination with an inner coder in the form of virtual interleaving. Therefore, when inner coding and inner interleaving are performed together in a trellis encoder as in the VSB scheme, which is an example of the single transmission carrier system, an inner coding and interleaving unit including an inner coder and an inner interleaver as one block as shown in FIG. 420.
그러나, 인너 코딩과 인너 인터리팅이 분리되어 수행되는 다른 단일 전송캐리어 시스템의 경우에는 상기 도 1과 같이 인너 코더와 인너 인터리버를 별도의 블록으로 도시할 수 있다. 즉, 이는 적용되는 송수신 시스템의 예에 따라 달라질 수 있다.However, in the case of another single transmission carrier system in which inner coding and inner interleaving are performed separately, the inner coder and the inner interleaver may be illustrated as separate blocks as shown in FIG. 1. That is, this may vary depending on the example of the transmission and reception system to be applied.
심볼맵퍼(symbol mapper)(430)는 전송 모드, 전송 방식 등을 고려하여, 송신 신호를 매핑 방식에 따라 심볼 매핑(mapping)한다. ATSC 규격에 따른 8VSB 방식의 경우에는, 상기 인너 코딩 & 인터리빙부(420)에서 출력된 3비트의 데이터를 이용하여 8개의 VSB 심볼로 매핑할 수 있다.The
블록 선택부(440)는 상기 심볼맵퍼(430)에서 출력된 심볼 데이터에서 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어져 있는 데이터들을 선택하여 선형 프리코딩부(450)에 전송한다. 상기 선택 거리는 구현 예에 따라 달라질 수 있다.The
선형 프리코딩부(450)는 입력된 심볼 데이터를 시간영역에서 여러 개의 출력 심볼 데이터에 분산시켜, 시간 선택적 페이딩 채널을 겪었을 때 모든 정보가 페이딩으로 손실될 확률을 줄여준다.The
상기 선형 프리코딩부(450)는 직/병렬 변환부, 인코딩부 및 병/직렬 변환부를 포함한다.The
도 5(a) 내지 5(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 입력 심볼을 분산시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 5(a) 내지 5(e)의 코드 매트릭스는 상기 도 4와 같은 송신 장치에 적용될 수 있으며, 상기 선형 프리코딩부(450)의 인코딩부에 입력된 2개의 데이터를 2개의 출력 데이터에 분산시킨다. 5A to 5E illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for distributing input symbols according to an embodiment of the present invention. The code matrixes of FIGS. 5A to 5E may be applied to the transmitting apparatus as shown in FIG. 4, and two data input to the encoding unit of the
도 5(a)의 매트릭스는 상기 도 3(a)에서 설명한 vanderMonde 매트릭스의 실시예이다. The matrix of FIG. 5A is an embodiment of the vanderMonde matrix described with reference to FIG. 3A.
상기 도 5(a)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫번째 입력 데이터와 위 상이 45도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터와 위상이 225도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링(scaling)한다.The matrix of FIG. 5 (a) is 45 degrees out of phase with the first of the two input data. ) Adds the second rotated input data and outputs it as the first output data. The phase is 225 degrees with the first input data. ) Add the rotated second input data and output it as the second output data. And each output data Scaling by dividing by.
도 5(b)의 매트릭스는 상기 도 3(b)에서 설명한 Hadamard 매트릭스의 실시예이다. The matrix of FIG. 5 (b) is an embodiment of the Hadamard matrix described in FIG. 3 (b).
상기 도 5(b)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링(scaling)한다.The matrix of FIG. 5 (b) adds the first input data and the second input data among the two input data and outputs the first output data. The second input data is subtracted from the first input data and output as the second output data. And each output data Scaling by dividing by.
도 5(c)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 4에 적용될 수 있는 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 5(c)의 매트릭스는 도 3(a), 도 3(b)에서 설명한 매트릭스가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다.FIG. 5C is a diagram illustrating another example of a code matrix for distributing an input symbol applicable to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 5C is an embodiment of another code other than the matrix described with reference to FIGS. 3A and 3B.
상기 도 5(c)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 위상이 45도() 회전 된 첫번째 입력 데이터와 위상이 -45도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 위상이 45도 회전된 첫번째 입력 데이터에서 위상이 -45도 회전된 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.In the matrix of FIG. 5C, the phase of the two input data is 45 degrees ( ) The first input data rotated and the phase is -45 degrees ( The second input data rotated is added to the first output data, and the second input data rotated by -45 degrees is subtracted from the first input data rotated by 45 degrees to output the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 5(d)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 4에 적용될 수 있는 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 5(d)의 매트릭스는 도 3(a), 도 3(b)에서 설명한 매트릭스가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다.FIG. 5 (d) is a diagram illustrating another example of a code matrix for distributing input symbols applicable to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 5D is another embodiment of the code other than the matrix described with reference to FIGS. 3A and 3B.
상기 도 5(d)의 매트릭스는 0.5를 곱한 첫번째 입력 데이터를 두번째 입력 데이터와 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 0.5를 곱한 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 5 (d) adds the first input data multiplied by 0.5 to the second input data and outputs the first output data, and subtracts the second input data multiplied by 0.5 from the first input data and outputs the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 5(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 4에 적용될 수 있는 입력 심볼을 분산시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 5(e)의 매트릭스는 도 3(a), 도 3(b)에서 설명한 매트릭스가 아닌 또 다른 코드의 실시예이다. 상기 도 5(e)의 '*'는 입력되는 데이터에 대한 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다.FIG. 5E illustrates another example of a code matrix for distributing input symbols applicable to FIG. 4 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 5E is another embodiment of the code other than the matrix described with reference to FIGS. 3A and 3B. '*' In FIG. 5 (e) means a complex conjugate with respect to input data.
상기 도 5(e)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 위상이 90도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터의 켤레 복소수와 위상이 -90()도 회전된 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 5E has a phase of 90 degrees between two input data. ) The first input data and the second input data rotated are added to output the first output data. The complex number and phase of the first input data are -90 ( ) Also outputs the second output data by adding the complex conjugate of the rotated second input data. And each output data Divide by to scale.
상기 프리코딩된 데이터는 다중 입출력 인코더(460)로 출력되며, 상기 다중 입출력 인코더(460)는 입력된 심볼 데이터를 복수의 전송 안테나에 실리도록 인코딩하여 출력한다. 예를 들어, 두 개의 전송 경로를 갖는 경우, 상기 다중 입출력 인코더(460)는 인코딩된 데이터를 제1프레임 형성부(470) 또는 제2프레임 형성부(475)로 출력한다.The precoded data is output to the multiple input /
공간 다이버시티 방식의 경우, 상기 제1프레임 형성부(470)와 제2프레임 형성부(475)로 각각 같은 정보의 데이터가 출력되고, 공간 다중화 방식으로 인코딩한 경우, 상기 제1프레임 형성부(470)와 제2프레임 형성부(475)로 각각 다른 데이터가 출력된다.In the case of the spatial diversity method, data of the same information is output to the first
제1프레임 형성부(470)와 제2프레임 형성부(475)는 각각 상기 프리코딩된 신호를 해당 단일 전송 캐리어(SC) 전송 방식으로 변조할 수 있도록 파일럿 신호가 삽입된 프레임 데이터를 형성한다. 예를 들어 VSB 방식의 경우, 세그먼트 동기신호 와 필드 동기신호를 받아 VSB 전송 프레임을 형성한다.The first
제1변조부(480)와 제2변조부(485)는 상기 제1프레임 형성부(470)와 제2프레임 형성부(475)에서 출력된 데이터들을 각각 해당 단일 전송 캐리어에 실어 전송할 수 있도록 변조한다. VSB 방식의 경우, 상기 제1변조부(480)와 제2변조부(485)는 제1프레임 형성부(470)와 제2프레임 형성부(475)에서 출력된 데이터를 각각 중간 주파수 대역의 VSB 신호로 변조한다.The
제1전송부(490)와 제2전송부(495)는 각각 제1변조부(480)와 제2변조부(485)에서 출력된 디지털 형식의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신(transmit)한다.The
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 도 6의 실시예는 방송 수신 장치 등에 포함될 수 있다.6 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for receiving a signal according to an embodiment of the present invention. The embodiment of FIG. 6 may be included in a broadcast receiving device.
도 6의 본 발명에 따른 실시예는 수신부(600), 동기부(610), SC(Single Carrier) 복조부(620), 프레임 파싱(parsing)부(630), 다중 입출력 디코더(640), 선형 프리코딩 디코더(650), 블록 복원부(660), 심볼디맵퍼(670), 인너 디인터리버(inner deinterleaver)(680), 인너 디코더(inner decoder)(690), 아웃터 디인터리버(outer deinterleaver)(695) 및 아웃터 디코더(outer decoder)(697)를 포함한다. 상기 도 6의 실시예는 상기 신호 수신 시스템에서 신호가 처리되는 과정을 중심으로 설명한 것으로, 수신 경로의 수가 정해진 것은 아니다.6, the
수신부(600)는 수신된 RF 신호의 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 동기부(610)는 수신부(600)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다. 상 기 동기부(610)는 주파수 영역 신호의 동기 획득을 위해 복조부(620)가 출력하는 데이터의 주파수 영역의 오프셋(offset) 결과를 이용할 수 있다.The
SC 복조부(620)는 상기 동기부(610)에서 출력된 수신 데이터를 복조한다. 상기 SC 복조부(620)는 해당 단일 전송캐리어 시스템의 전송 방식의 역으로 수신된 데이터의 복조를 수행한다. 예를 들어, 반송파 복구, 타이밍 복구 등을 수행한다.The SC demodulator 620 demodulates the received data output from the
프레임 파싱부(630)는 상기 복조부(620)에서 복조된 신호의 프레임 구조에 따라 파일럿 신호 등을 제외한 데이터 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다. The
다중 입출력 디코더(640)는 상기 프레임 파싱부(630)에서 출력한 데이터를 수신하여 디코딩한 후 하나의 데이터 열을 출력한다. 상기 다중 입출력 디코더(640)는 상기 도 1의 다중 입출력 인코더(170)에서 복수의 전송 안테나에 실리도록 인코딩한 방식에 대응되는 방식에 따라 디코딩하여 하나의 데이터 열을 출력한다.The multiple input /
선형 프리코딩 디코더(650)는 시간 선택적인 페이딩에 강인하도록 분산되어진 데이터들로부터 본래의 데이터를 복원한다. 상기 선형 프리코딩 디코더(650)는 신호 송신 장치에서 데이터를 분산한 과정의 역과정을 수행하여 데이터를 복원한다.The
도 7(a)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 선형 프리코딩 디코더(650)는 직/병렬 변환부(652), 제1디코딩부(654) 및 병/직렬 변환부(656)를 포함한다.7A is a block diagram schematically illustrating an example of a linear precoding decoder according to an embodiment of the present invention. The
직/병렬 변환부(652)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환한다. 제1디코딩부(654)는 상기 병렬 데이터를 디코딩 매트릭싱(matrixing)을 통해 분산되어진 데이터들로부터 본래의 데이터를 복원한다. 상기 디코딩을 수행하는 디코딩 매트릭스는 신호 송신 장치의 인코딩 매트릭스의 역 매트릭스(inverse matrix)가 된다. 예를 들어, 상기 신호 송신 장치에서 도 2와 같은 vanderMonde 매트릭스를 사용하여 인코딩을 한 경우, 상기 제1디코딩부(654)는 vanderMonde 매트릭스의 역 매트릭스를 이용하여 분산된 데이터를 본래의 데이터로 복원한다.The serial /
병/직렬 변환부(656)는 상기 제1디코딩부(654)에서 수신된 병렬 데이터를 다시 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력한다.The parallel /
도 7(b)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 선형 프리코딩 디코더의 또 다른 일 예를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 선형 프리코딩 디코더(650)는 직/병렬 변환부(651), 제2디코딩부(653) 및 병/직렬 변환부(655)를 포함한다.FIG. 7B is a block diagram schematically showing another example of a linear precoding decoder according to an embodiment of the present invention. The
직/병렬 변환부(651)는 입력된 데이터를 병렬(parallel) 데이터로 변환하고, 병/직렬 변환부(655)는 상기 제2디코딩부(653)에서 수신된 병렬 데이터를 다시 직렬(serial) 데이터로 변환하여 출력한다. 제2디코딩부(653)는 ML(Maximum Likelihood) 디코딩을 이용하여 상기 직/병렬 변환부(651)에서 출력된 병렬 데이터에 분산되어 있는 본래의 데이터를 복원하여 출력한다.The serial /
상기 제2디코딩부(653)는 송신기에서의 전송 방식을 고려한 ML 디코더로서, 수신된 심볼 데이터를 상기 전송 방식에 대응되도록 ML 디코딩하여 상기 심볼 데이터에 분산되어 있는 본래의 데이터를 복원한다. 즉, 상기 ML 디코더는 송신단에서의 인코딩 룰(encoding rule)을 고려하여 수신된 심볼 데이터를 ML 디코딩한다.The
블록 복원부(660)는 입력된 데이터를 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어져 있는 본래의 위치로 복귀시킨다. 즉 상기 블록 복원부(660)는 신호 송신 장치의 블록 선택부에서 코히어런스 시간보다 멀리 떨어진 데이터들을 선택하여 출력한 과정의 역과정을 수행하여 본래의 위치로 데이터를 복귀시킨다.The
심볼디맵퍼(670)는 상기 블록 복원부(660)에서 원위치로 복원된 심볼 데이터를 해당 심볼의 비트열로 디맵핑한다.The symbol demapper 670 demaps the symbol data restored to the original position by the
인너 디인터리버(inner deinterleaver)(680)는 입력된 비트열에 대해 신호 송신 장치의 인너 인터리빙의 역과정을 수행하며, 인너 디코더(inner decoder)(690)는 신호 송신 장치의 인너 코더에 대응되는 디코더로 상기 디인터리빙된 데이터를 복호하여 데이터에 포함된 에러를 정정할 수 있다. 그리고, 아웃터 디인터리버(outer deinterleaver)(695) 및 아웃터 디코더(outer decoder)(697)는 신호 송신 장치의 아웃터 인터리빙, 아웃터 코딩에 대응되는 방식에 따라 다시 디인터리빙 과정과 에러 정정 복호 과정을 수행하여 출력한다.An
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치에서 복수의 수신 경로를 갖는 경우를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 이하 설명의 편의를 위해 수신 경로가 2개인 경우를 예로 하여 설명한다.8 is a block diagram schematically illustrating a case where a signal receiving apparatus has a plurality of receiving paths according to an embodiment of the present invention. For convenience of explanation, the following description will be given by using two reception paths as an example.
도 8의 본 발명에 따른 실시예는 제1수신부(800), 제2수신부(805), 제1동기부(810), 제2동기부(815), 제1복조부(820), 제2복조부(825), 제1프레임 파싱부(830), 제2프레임 파싱부(835), 다중 입출력 디코더(840), 선형 프리코딩 디코더(850), 블록 복원부(860), 심볼디맵퍼(870), 인너 디인터리빙 & 디코딩부(inner deinterleaving & decoding)(880), 아웃터 디인터리버(outer deinterleaver)(890) 및 아웃터 디코더(outer decoder)(895)를 포함한다.8, the
제1수신부(800)와 제2수신부(805)는 RF 신호를 각각 수신하여, 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 제1동기부(810)와 제2동기부(815)는 각각 제1수신부(800)와 제2수신부(805)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다. 상기 제1동기부(810)와 제2동기부(815)는 주파수 영역 신호의 동기 획득을 위해 각각 제1복조부(820)와 제2복조부(825)가 출력하는 데이터의 주파수 영역의 오프셋 결과를 이용할 수 있다.The
제1복조부(820)는 제1동기부(810)에서 출력된 수신 데이터를 복조한다. 예를 들어 VSB 방식의 경우, 상기 VSB 변조 방식의 역으로 수신된 데이터를 복조하고, 복조된 데이터를 등화(equalizing)한다. 제2복조부(825)는 제2동기부(815)에서 출력된 수신 데이터를 복조하고 등화한다.The
제1프레임 파싱부(830)와 제2프레임 파싱부(835)는 각각 제1복조부(820)와 제2복조부(825)에서 복조된 데이터의 프레임 구조에 따라 파일럿 신호 등을 제외한 데이터 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다.Each of the
다중 입출력 디코더(840)는 상기 제1프레임 파싱부(830)와 제2프레임 파싱부(835)에서 각각 출력한 데이터를 수신하여, 신호 송신 장치에서 다중 입출력 인코딩한 방식의 대응 방식에 따라 디코딩한 후 하나의 데이터 열을 출력한다.The multiple input /
이하 다중 입출력 디코더(840)에서 아웃터 디코더(895)까지의 신호 처리 과 정은 상기 도 6에서 설명한 바와 동일하다.Hereinafter, the signal processing from the multiple input /
선형 프리코딩 디코더(850)는 시간 선택적인 페이딩에 강인하도록 분산되어진 데이터들로부터 본래의 데이터를 복원한다. 상기 선형 프리코딩 디코더(650)는 신호 송신 장치에서 데이터를 분산한 과정의 역과정을 수행하여 데이터를 복원한다. 상기 선형 프리코딩 디코더(850)는 직/병렬 변환부, 제1디코딩부 또는 제2디코딩부 및 병/직렬 변환부를 포함한다.The
도 9(a) 내지 9(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 분산된 심볼을 복원시키는 2×2 코드 매트릭스의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 9(a) 내지 9(e)의 코드 매트릭스는 상기 도 8과 같은 수신 장치에 적용될 수 있으며, 상기 선형 프리코딩 디코더(850)의 디코딩부에 입력된 2개의 데이터에 분산되어 있는 데이터를 복원하여 출력한다.9 (a) to 9 (e) illustrate an example of a 2 × 2 code matrix for reconstructing distributed symbols according to an embodiment of the present invention. The code matrixes of FIGS. 9 (a) to 9 (e) may be applied to a receiving apparatus as shown in FIG. 8 and recover data distributed to two data input to a decoding unit of the
도 9(a)의 매트릭스는 vanderMonde 역 매트릭스의 실시예로서, 상기 도 5(a)의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다.The matrix of FIG. 9 (a) is an embodiment of the vanderMonde inverse matrix and is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 5 (a).
상기 도 9(a)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 위상이 -45도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 위상이 -225도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나 누어 스케일링(scaling)한다.The matrix of FIG. 9 (a) adds the first input data and the second input data among the two input data and outputs the first output data, and has a phase of −45 degrees ( ) The first input data rotated and the phase is -225 degrees ( ) Add the rotated second input data and output it as the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 9(b)의 매트릭스는 Hadamard 역 매트릭스의 실시예로서, 상기 도 5(b)의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다. The matrix of FIG. 9 (b) is an embodiment of the Hadamard inverse matrix and is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 5 (b).
상기 도 9(b)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링(scaling)한다.The matrix of FIG. 9 (b) adds first input data and second input data among two input data and outputs the first output data, and subtracts the second input data from the first input data and outputs the second output data. And each output data Scaling by dividing by.
도 9(c)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 8에 적용될 수 있는 분산된 데이터를 복원시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 9(c)의 매트릭스는 상기 도 5(c)의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다.FIG. 9 (c) is a diagram illustrating another example of a code matrix for restoring distributed data applicable to FIG. 8 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 9C is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 5C.
상기 도 9(c)의 매트릭스는 두 입력 데이터 가운데 위상이 -45도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 위상이 -45도() 회전된 두번째 입력 데이터를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 위상이 45도 회전된 첫번째 입력 데이터에서 위상이 45도 회전된 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.9 (c) has a phase of -45 degrees between two input data. ) The first input data rotated and the phase is -45 degrees ( The second input data rotated is added to the first output data, and the second input data rotated by 45 degrees is subtracted from the first input data rotated by 45 degrees to output the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 9(d)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 8에 적용될 수 있는 분산 된 데이터를 복원시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 9(d)의 매트릭스는 상기 도 5(d)의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다.9 (d) is a diagram illustrating another example of a code matrix for restoring distributed data applicable to FIG. 8 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 9 (d) is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 5 (d).
상기 도 9(d)의 매트릭스는 0.5를 곱한 첫번째 입력 데이터를 두번째 입력 데이터와 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터에서 0.5를 곱한 두번째 입력 데이터를 빼서 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 9 (d) adds first input data multiplied by 0.5 to second input data and outputs the first output data, and subtracts second input data multiplied by 0.5 from the first input data and outputs the second output data. And each output data Divide by to scale.
도 9(e)는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 상기 도 8에 적용될 수 있는 분산된 데이터를 복원시키는 코드 매트릭스의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 9(e)의 매트릭스는 상기 도 5(e)의 인코딩 매트릭스에 대응되는 디코딩 매트릭스이다. 상기 도 9(e)의 '*'는 입력되는 데이터에 대한 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다.FIG. 9E is a diagram illustrating another example of a code matrix for restoring distributed data applicable to FIG. 8 according to an embodiment of the present invention. The matrix of FIG. 9E is a decoding matrix corresponding to the encoding matrix of FIG. 5E. '*' In FIG. 9 (e) denotes a complex conjugate with respect to input data.
상기 도 9(e)의 매트릭스는 위상이 -90도() 회전된 첫번째 입력 데이터와 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 첫번째 출력 데이터로 출력하며, 첫번째 입력 데이터와 위상이 -90도() 회전된 두번째 입력 데이터의 켤레 복소수를 더하여 두번째 출력 데이터로 출력한다. 그리고 상기 각 출력 데이터는 로 나누어 스케일링한다.The matrix of FIG. 9 (e) has a phase of −90 degrees ( The first input data is rotated and the complex of the second input data is added to output the first output data. The first input data and the phase are -90 degrees ( ) Adds the complex conjugate of the rotated second input data and outputs it as the second output data. And each output data Divide by to scale.
블록 복원부(860)는 입력된 데이터를 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어져 있는 본래의 위치로 복귀시키고, 심볼디맵퍼(870)는 상기 블록 복원부(860)에서 원위치로 복원된 심볼 데이터를 해당 심볼의 비트열로 디맵핑한다.The
인너 디인터리빙 & 디코딩부(880)는 입력된 비트열에 대해 도 4의 인너 인터리빙 & 인코딩부(420)에 대응되는 블록으로, 입력된 신호의 디인터리빙과 복호를 수행하여 데이터에 포함된 에러를 정정할 수 있다. The inner deinterleaving &
단일 전송캐리어 시스템의 일 예인, VSB 방식과 같이 인너 코딩과 인너 인터리빙이 트렐리스 부호기에서 함께 이루어지는 경우에는 인너 코더와 인너 인터리버를 하나의 블록인 인너 코딩 & 인터리빙부(420)로 도시할 수 있으며, 상기 대응되는 신호 수신 장치에서는 인너 디인터리빙 & 디코딩부(880)와 같이 인너 디인터리빙과 인너 디코딩이 함께 도시될 수 있다.When inner coding and inner interleaving are performed together in the trellis encoder as in the VSB method, which is an example of a single transmission carrier system, the inner coder and the inner interleaver may be illustrated as an inner coding and
그러나, 인너 디인터리빙과 인너 디코딩이 분리되어 수행되는 다른 단일 전송캐리어 시스템인 경우에는 상기 도 6과 같이 인너 디인터리버와 인너 디코더를 별도의 블록으로 도시할 수 있다. 즉, 이는 적용되는 송수신 시스템의 예에 따라 달라질 수 있다.However, in the case of another single transmission carrier system in which inner deinterleaving and inner decoding are performed separately, the inner deinterleaver and the inner decoder may be illustrated as separate blocks as shown in FIG. 6. That is, this may vary depending on the example of the transmission and reception system to be applied.
그리고, 아웃터 디인터리버(outer deinterleaver)(890) 및 아웃터 디코더(outer decoder)(895)는 신호 송신 장치의 아웃터 인터리빙, 아웃터 코딩에 대응되는 방식에 따라 다시 디인터리빙 과정과 에러 정정 복호 과정을 수행하여 출력한다.In addition, the
도 10은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송수신 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.
신호 송신 장치에서는 매핑(mapping)된 심볼 데이터 가운데 채널의 코히어런스 시간(coherence time)보다 멀리 떨어진 전송 심볼을 선택하여(S1000) 딥 페이딩으로 인한 상기 시간 내의 데이터가 모두 손실될 확률을 줄인다. 상기 선택 거리는 구현 예에 따라 달라질 수 있다.The signal transmission apparatus selects a transmission symbol that is farther than the coherence time of the channel among the mapped symbol data (S1000) to reduce the probability that all data within the time due to deep fading is lost. The selection distance may vary depending on implementation.
상기 선택된 심볼 데이터를 시간영역에서 여러 개의 출력 심볼에 분산시키는 프리코딩을 수행하여(S1010), 전송 데이터가 시간 선택적 페이딩에 강인하도록 한다.Precoding is performed to distribute the selected symbol data to a plurality of output symbols in the time domain (S1010), so that the transmission data is robust to time selective fading.
상기 프리코딩된 데이터를 복수의 안테나에서 전송할 수 있도록 다중 입출력 인코딩한다(S1020). 상기 안테나의 수는 가능한 데이터 전송 경로의 수가 될 수 있다. 공간 다이버시티 방식의 경우, 각 경로에서는 같은 정보의 데이터를 전송하고, 공간 다중화 방식의 경우, 각 경로에서는 다른 데이터를 전송한다.The pre-coded data is multi-input / output encoded so that a plurality of antennas can be transmitted (S1020). The number of antennas can be the number of possible data transmission paths. In the case of the spatial diversity method, data of the same information is transmitted in each path, and in the case of the spatial multiplexing method, different data is transmitted in each path.
그리고 상기 다중 입출력 전송 경로의 수에 따라, 인코딩된 데이터를 전송 프레임으로 변환하고, 이를 변조하여 전송한다(S1030).In operation S1030, the encoded data is converted into a transmission frame, modulated, and transmitted according to the number of the multi-input / output transmission paths.
신호 수신 장치에서는 송신된 신호를 복수의 수신 안테나를 이용하여 수신하고, 수신된 신호를 각각 데이터 프레임으로 복조한다(S1040).The signal receiving apparatus receives the transmitted signal using the plurality of receiving antennas, and demodulates the received signal into data frames (S1040).
상기 복조된 데이터 프레임을 파싱하고, 다중 입출력 인코딩된 방식에 대응되는 방식에 따라 디코딩하여 하나의 심볼 데이터 열을 얻는다(S1050).The demodulated data frame is parsed and decoded according to a scheme corresponding to a multiple input / output encoded scheme to obtain one symbol data string (S1050).
상기 출력된 데이터 열을 송신 장치에서 프리코딩한 방식의 역으로 디코딩하여 시간영역에서 여러 개의 심볼 데이터에 분산되어 있는 본래 데이터를 복원한 다(S1060).The output data stream is decoded in the inverse of the method precoded by the transmitting device to restore original data distributed to a plurality of symbol data in the time domain (S1060).
그리고 상기 복원된 심볼 데이터를 코히어런스 시간보다 멀리 떨어진 원위치로 복원한다(S1070). 상기 S1000에서 전송 심볼을 선택하는 과정의 역과정을 수행하여 심볼 데이터를 원위치로 복원할 수 있다.The restored symbol data is restored to an original position farther than the coherence time (S1070). The symbol data may be restored to its original position by performing a reverse process of selecting a transmission symbol in S1000.
상기 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치는 상기 예에 한정하지 않으며, 다중 입출력 방식이 적용되는 모든 신호 송수신 시스템에 적용될 수 있다.The signal transceiving method and the signal transceiving apparatus are not limited to the above examples, and may be applied to all signal transceiving systems to which a multi-input / output method is applied.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치에 따르면, 입력 데이터를 시간 영역에서 분산하여 전송함으로써 각 전송 채널의 시간 선택적 페이딩에 강인해지며, 수신기의 신호 수신성능이 높아지는 효과가 있다.As described above, according to the signal transmission and reception method and the signal transmission and reception apparatus of the present invention, the input data is distributed and transmitted in the time domain, thereby making it more robust to time selective fading of each transmission channel, thereby improving signal reception performance of the receiver.
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