KR100520491B1 - 통신방법 및 수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 다중반송파 방식의 수신방법은 복수의 각 부반송파를 사용하므로써 위상 변조 데이터가 송신되는 것이고, 임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생단계와, 랜덤 데이터 발생 단계에서 얻어진 출력으로 각 수신된 부반송파를 곱하는 곱셈단계와, 곱셈단계에서 얻어진 출력의 상태를 모니터하고 소정의 상태가 검출될 때 소정의 상태 검출신호를 발생시키는 상태 검출신호 발생단계를 포함한다. 수신 신호의 프레임 주기는 상태 검출신호 발생단계에서 얻어진 출력에 따라 검출된다.

Description

통신방법 및 수신장치

본 발명은 직교 주파수 분할 다중방식(OFDM 방식)에 적합한 통신방법 및 이 통신방법에 따라 신호를 수신하는 수신장치에 관한 것이다.

무선전화 시스템 등과 같은 이동 통신에 적합한 통신방법에 있어서, 직교 주파수 분할 다중방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM 방식)이라고 하는 다중반송파 통신방식이 제안되었다. 이 방식은 복수의 부반송파가 1송신 대역내에 소정의 주파수 간격으로 배열되고 데이터를 각 부반송파에 대해 분산시켜 이들을 송신을 위해 변조하는 방식이다. 이 경우에, 송신측에서는, 시간열 형태의 송신 데이터는 고속 푸리에 변환 등에 의해 소정의 주파수 간격으로 다중반송파 신호로 직교 변환된다. 수신측에서는, 수신된 다중반송파 신호는 수신 데이터를 얻기 위해 송신시의 것으로 역변환된다.

OFDM 방식에 의한 송신신호는 다중경로가 있더라도 좋은 송신특성이 보장되는 이점을 가지므로, 특히 무선전화 시스템과 같은 이동통신에 적합하다.

한편, 상기 다중반송파 신호를 수신할 때, 송신된 다중반송파 신호의 프레임주기와 동기하여 수신처리를 행하는 것이 필요하다. 따라서 어떤 방법에 의해 수신신호의 프레임주기를 검출하는 것이 필요하다. 일반적으로, 프레임 주기를 검출하기 위해, 송신신호에 포함된 어떤 프레임 동기신호(특정 패턴신호)가 검출되고 그리고나서 프레임 주기가 그 검출 타이밍을 기준으로 검출된다.

그런데, 만약 상기 프레임 동기 신호가 송신되도록 하려면, 데이터를 송신할 수 있는 공간이 그만큼 감소될 것이고, 이에의해 송신용량이 감소될 것이다.

상기 관점에서, 본 발명의 목적은 다중반송파 신호를 송신할 때, 동기화 신호가 송신되지 않더라도 프레임 주기 또는 한 프레임에서 기준 타이밍이 수신측에서 간단하게 검출될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 제 1관점에 의하면, 위상변조 데이터가 복수의 각 부반송파를 사용하므로써 송신되는 다중반송파 방식의 수신방법은, 임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생단계와, 랜덤 데이터 발생단계에서 얻어진 출력으로 각 수신된 부반송파를 곱하는 곱셈단계와, 곱셈단계에서 얻어진 출력의 상태를 모니터하고 소정의 상태가 검출될 때 소정 상태 검출신호를 발생시키는 상태 검출신호 발생단계를 포함한다. 수신신호의 프레임 주기는 상태 검출신호 발생단계에서 얻어진 출력에 따라 검출된다.

본 발명의 제 2관점에 의하면, 위상변조 데이터가 복수의 각 부반송파를 사용하므로써 송신되는 다중반송파 방식의 수신장치는, 다중반송파 방식의 신호를 복조하기 위한 복조부와, 임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생부와, 복조부로부터의 출력을 랜덤 데이터 발생부로부터의 출력과 곱하는 곱셈부와, 곱셈부로부터의 출력의 상태를 모니터하고 소정의 상태가 검출될 때 소정의 상태검출 신호를 발생시키는 상태 검출신호 발생부를 포함한다. 수신신호의 프레임 주기는 상태 검출신호 발생부로부터의 출력에 따라 검출된다.

본 발명에 의한 실시예가 첨부 도면을 참고로 이하 설명될 것이다.

이 실시예들에서, 본 발명은 기지국이 소정의 상태로 배열되어 서비스 에어리어를 형성하고 이동국(단말장치)과 통신하는 이른바 셀룰러 방식의 무선전화 시스템에 적용된다. 먼저, 본 실시예들에 적용되는 다중반송파 송신방식이 도 1 내지 도 4를 참고로 상세하게 설명될 것이다. 본 예의 통신방식은 복수의 부반송파가 미리 할당된 대역내에 연속적으로 배열되는 직교 주파수 분할 다중방식(OFDM 방식)이 되도록 된다. 1송신대역내에 복수의 부반송파가 1송신경로를 통해 동시에 사용되고, 또한 1대역내의 복수의 부반송파가 대역분할로 일괄적으로 변조된다.

그 구조가 여기에 설명될 것이다. 도 1은 본 예에서 송신신호의 슬롯을 구성하는 방법을 나타내고, 여기에서 세로축은 주파수를 나타내고 가로축은 시간을 나타낸다. 본 예의 경우에, 직교 베이스는 주파수축과 시간축을 격자형으로 분할하므로써 제공된다. 특히, 1송신대역(1대역슬롯)은 150kHz로 이루어지고 24개의 부반송파는 150kHz의 1송신대역내에 배열된다. 이 24개의 부반송파는 6.25kHz의 동일한 간격으로 연속적으로 배열되고 각 부반송파에는 부반송파 번호 0 내지 23이 각각 주어진다. 그런데, 실제 존재하는 부반송파는 부반송파 번호 1 내지 22까지의 22개의 부반송파이다. 1대역슬롯내의 양단의 부반송파번호 0과 23에 대해서는, 이들은 어떤 부반송파도 배열되지 않는 가드 대역으로 만들어지고 그 전력은 0으로 된다.

시간축을 살펴보면, 200μs의 시간주기를 갖는 1타임슬롯이 정의되고 시간슬롯마다 22개의 부반송파가 송신용 버스트 신호에 의해 변조된다. 25개의 타임슬롯이 배열되는 타임부분(즉, 5ms)이 1프레임으로 규정된다. 이 1프레임 내의 각 타임슬롯에는 타임슬롯번호 0 내지 24가 각각 주어진다. 도 1에 빗금으로 도시된 영역은 1대역 슬롯의 1 타임슬롯부분을 나타낸다. 또한, 슬롯번호 24의 타임슬롯은 어떤 데이터도 송신되지 않는 타임주기를 구성한다.

주파수축과 시간축을 격자형으로 분할하므로서 형성된 직교 베이스를 사용하여, 기지국이 복수의 이동국(단말장치)과 동시에 통신하는 다중접속이 행해진다. 이 경우에, 각 이동국으로의 접속의 모드에 대해, 도 2a 내지 도 2g에 도시된 바와같은 방식으로 행해진다. 도 2a 내지 도 2g는 1대역슬롯을 통해 기지국에 접속된 6개의 이동국(사용자)(U0, U1, U2,...., U5)의 타임슬롯의 사용을 나타내고(실제로, 사용을 위한 대역 슬롯은 후술될 주파수 호핑에 의해 전환된다), 이 도면에서 R로 표시된 타임슬롯은 수신슬롯이고 T로 표시된 타임슬롯은 송신슬롯이다. 기지국은 도 2a에 도시된 바와같이 24개의 타임슬롯 주기의 프레임 타이밍을 설정한다(25개의 준비된 타임슬롯 중 24로 번호 붙여진 마지막 슬롯은 사용되지 않는다). 이 경우에 여기에서 송신슬롯과 수신슬롯은 각각 다른 대역 송신을 이용하도록 배열된다.

예를들어, 도 2b에 도시된 이동국(U0)은 수신슬롯으로서 1프레임 내에 번호 0, 6, 12, 18의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 3, 9, 15, 21의 타임슬롯을 사용하고, 이 각 타임슬롯을 통해 버스트신호의 수신 또는 송신이 행해진다. 도 2c에 도시된 이동국(U1)은 수신슬롯으로서 1프레임 내에 번호 1, 7, 13, 19의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 4, 10, 16, 22의 타임슬롯을 사용한다.

또한, 도 2d에 도시된 이동국(U2)은 수신슬롯으로서 1프레임 내에 번호 2, 8, 14, 20의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 5, 11, 17, 23의 타임슬롯을 사용한다. 또한, 도 2e에 도시된 이동국(U3)은 수신슬롯으로서 1프레임내에 번호 3, 9, 15, 21의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 0, 6, 12, 18의 타임슬롯을 사용한다. 또한, 도 2f에 도시된 이동국(U4)은 수신슬롯으로서 1프레임 내에 번호 4, 10, 16, 22의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 1, 7, 13, 19의 타임슬롯을 사용한다. 마지막으로 도 2g에 도시된 이동국(U5)은 수신슬롯으로서 1프레임내에 번호 5, 1 1, 17, 23의 타임슬롯을 사용하고 송신슬롯으로서 번호 2, 8, 14, 20의 타임슬롯을 사용한다.

도 2a 내지 도 2g에 도시된 바와같은 구성에 의하면, 6개이 이동국이 1대역 슬롯에 접속되는 6 TDMA(Time Division Multiple Access ; 시분할 다중접속)가 행해질 수 있다. 각 이동국측에서 보면, 1타임슬롯 주기동안 송신 및 수신이 완료된 후에, 다음 송신 또는 수신이 행해지기 시작할 때까지 2타임슬롯주기(400μs)에 해당하는 여유시간이 있다. 따라서, 이 여유시간을 사용하여, 타이밍 처리 및 주파수 호핑이라고 하는 처리가 행해진다. 즉, 각 송신슬롯(T) 이전에 약 200μs동안, 송신타이밍이 기지국측으로부터의 신호의 타이밍과 합치되도록 된 타이밍 처리(TA)가 행해진다. 약 200μs의 시간경과 후에, 각 송신슬롯(T)이 완료될 때, 송신 및 수신을 위한 대역슬롯이 또다른 대역슬롯으로 전환되는 주파수 호핑이 발생한다.

복수의 대역슬롯이 1기지국에 할당된다. 예를들어, 하나의 셀이 1기지국을 구성하는 셀룰러 시스템의 경우에, 만약 1.2MHz의 대역이 하나의 셀에 할당되면, 8개의 대역 슬롯이 하나의 셀에 할당될 수 있다. 마찬가지로, 만약 2.4MHz의 대역이 하나의 셀에 할당되면, 16개의 대역 슬롯이 하나의 셀에 할당될 수 있다. 또한, 만약 4.8MHz의 대역이 하나의 셀에 할당되면, 32개의 대역슬롯이 하나의 셀에 할당될 수 있다. 마지막으로 9.6MHz의 대역이 하나의 셀에 할당되면, 64개의 대역 슬롯이 하나의 셀에 할당될 수 있다. 이 하나의 셀에 할당된 복수의 대역슬롯을 동일하게 사용하기 위해, 주파수 호핑이라고하는 주파수 전환 처리가 행해진다.

도 3a 및 도 3b는 8개의 대역 슬롯이 하나의 셀 내에 배열된 예를 나타낸다. 도 3a에 도시된 바와같이 제공된 각 8개의 대역슬롯에서, 22개의 부반송파가 데이터 송신용으로 도 3b에 도시된 바와같이 배열된다. 데이터는 소정의 위상변조하에 각 부반송파 마다에 대해 전송된다. 이 예에서, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조가 사용되고, 여기에서 데이터는 도 4에 도시된 바와같이 Q성분에 직각으로 I성분을 놓음으로써 형성된 직교 좌표상의 원(도 4에 점선으로 표시된 원)의 π/2만큼 회전하여 이동된 위상위치의 4지점의 데이터로서 송신된다.

무선통신이 이 송신방식으로 행해진다. 그런데, 본 예의 경우에, 송신신호는 각 다른 랜덤 위상 이동 데이터에 의해 곱해진 각 부반송파 등의 데이터로 만들어진다. 즉, 1대역 슬롯내의 부반송파 번호 1에서 부반송파 번호 22까지의 각 22개의 부반송파에서, 각 프레임의 제 1타임슬롯의 제 1데이터의 초기 위상 이동값이 만들어지고 그리고나서 위상 이동값은 임의로 결정된 열(이 열은 미리 결정된다)의 초기 위상 이동값으로부터 변화된다.

다음으로, 단말장치(이동국)가 이런식으로 기지국으로부터 송신된 신호를 수신하는 본 발명에 의한 제 1실시예의 구조가 도 5를 참고로 설명될 것이다. 도 5는 단말장치의 수신방식을 나타내고, 여기에서 입력단자(11)에서 이용가능한 수신신호(이 수신신호는 안테나에 의해 수신된 후에 필터 또는 증폭기에서 수신처리되는 신호이다)가 혼합기(12)로 공급되고, 혼합기(12)에서 이것은 소정의 송신대역(송신슬롯)의 수신신호를 중간 주파수 신호로 변환하는 PLL회로(Phase Locked Loop circuit ; 위상동기 루프회로)를 구성하는 주파수신호 발생수단(13)에 의해 출력된 주파수 신호와 혼합된다. 이 경우에, 이 주파수신호 발생수단(13)은 기본적으로 1대역 슬롯의 간격(즉, 여기에서 150kHz의 간격)으로 변화하는 출력 주파수를 갖는다.

다음으로, 혼합기(12)에 의해 출력된 중간 주파수 신호는 아날로그/디지털 변환기(14)로 공급되고, 여기에서 소정의 표본화 주기로 표본화된다. 아날로그/디지털 변환기(14)에서 표본화된 수신 데이터는 윈도 곱셈기 회로(15)로 공급되고, 여기에서 이 데이터는, 송신측에서 이것에 곱해지는 윈도 곱셈 데이터에 대응하여 윈도 곱셈 데이터(일시적 파형)에 의해 곱해진다.

윈도 곱셈 데이터에 의해 곱해진 수신 데이터는 고속 푸리에 변환 회로(FFT 회로)(16)로 공급되고, 여기에서 이것은 고속 푸리에 변환 연산에 의해 주파수축과 시간축 사이에 변환처리되고, 이에의해 송신을 위해 6.25kHz의 간격으로 22개의 부반송파로 변조된 데이터는 시간축에서 단일 열의 연속 데이터가 된다.

단일열로 변환된 수신 데이터는 곱셈기(17)로 공급되고, 여기에서 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)에 의해 출력된 랜덤 위상 이동 데이터에 의해 곱해진다. 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)에 의해 출력된 랜덤 위상 이동 데이터는 랜덤 위상 이동 패턴 저장 메모리(19)에 저장된 패턴 데이터에 기초하여 발생된다. 랜덤 위상 이동 데이터는 송신측(기지국)으로부터 송신시에 부반송파 마다 위상이 이동되고 분산되는 데이터를 오리지널 데이터로 복귀하기 위한 데이터이다. 랜덤 위상 이동 데이터에 대해, 각 부반송파의 초기 위상 이동값이 결정되고 그 값은 위상을 임의로 초기 위상 위치로부터 이동되도록 변화시켜 배열된다(위상이동량이 초기 위상 이동값으로부터 임의로 변화되는 순서는 송신측에서 설정된 것과 동일하다). 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)에 의해 랜덤 위상 이동 데이터를 발생시키는 타이밍은 이 단말장치의 수신작동을 제어하는 제어기(25)의 제어하에 설정된다.

다음으로, 위상이 오리지널 데이터로 복귀된 데이터가 복호기(20)로 공급되고, 여기에서 위상 변조 데이터는 차동 복조 등에 의해 복호된다. 이 복호 데이터는 4프레임 디인터리브 버퍼(21)로 공급되고, 여기에서 송신시에 4프레임에 대해 디인터리브된 데이터는 오리지널 배열의 데이터로 복귀된다. 이 디인터리브 데이터는 비터비 복호를 위해 비터비 복호회로(22)로 공급된다. 비터비 복호 데이터는 그리고나서 수신데이터로서 수신 데이터 출력단자(23)로부터 다음단계의 수신 데이터 처리회로(도시되지 않음)로 공급된다.

또한, 본 실시예에서, 복호기(20)에 의해 복호된 데이터는 판정회로(24)로 공급되어 데이터가 정확하게 복호되었는지를 판정하고 이 판정 데이터를 제어기(25)로 공급한다. 이 판정에 대해서, 예를들어 1대역 슬롯 타임 주기를 형성하는 22개의 부반송파의 데이터가 얻어지는 타임주기에 걸쳐 신호의 위상을 축적할 때, 만약 축적 위상이 약 π/2의 각간격으로 변화하면, 판정데이터는 복호가 정확하게 행해졌음을 지시하는 것으로 만들어진다. 만약 축적 위상이 약 π/2의 각간격으로 변화하지 않으면, 판정데이터는 데이터를 바르지 않게 처리했음을 지시하는 것으로 된다.

만약 복호가 정확하게 행해졌는지를 지시하는 판정 데이터를 수신하면, 제어기(25)는 이때에 수신신호에 어떤 주파수의 오프셋(Offset)도 없음으로 판정한다. 만약 복호가 올바르지 않게 행해졌음을 지시하는 판정 데이터를 수신하면, 제어기(25)는 그 때에 수신신호에 주파수 오프셋이 있는 것으로 판단한다. 이 판정의 결과에 따라, 제어기(25)는 주파수 오프셋 정정 데이터(D₁)를 출력하고 6.25kHz의 간격으로 수신 주파수의 미세 조절을 한다.

수신 주파수의 미세조절은 6.25kHz의 간격으로 주파수신호 발생수단(13)의 출력 주파수를 변화시키고, FFT회로(16)에 의한 고속 푸리에 변환시에 변환 포인트의 수를 1대역 슬롯을 형성하는 부반송파(22부반송파)의 수보다 많게 설정하고 그리고나서 데이터열로서 변환 포인트로부터 추출된 22개의 부반송파의 위치를 변화시키는 등의 처리에 의해 이행된다. 또한, 수신 주파수의 미세 조절은 다른 처리에 의해 행해질 수도 있다.

또한 본 실시예의 제어기(25)는 소정의 상태가 판정 회로(24)에 의해 판정되는 타이밍에 기초하여 프레임 위치 검출 데이터(D₂)를 출력한다. 이 프레임 위치 검출 데이터(D₂)에 기초하여, 단말장치 내의 각 회로에서의 처리 타이밍은 수신데이터와 동기하는 타이밍 동안 설정된다.

다음으로, 본 실시예에 의한 단말장치의 수신시의 작동이 설명될 것이다. 예를들어, 기지국이 송신할 때, 각 프레임의 제 1데이터에 곱해지는 초기 위상 이동량은 반송파 마다에 대해 판정된 값으로 되고 각 부반송파에 대한 위상 이동량은 소정의 랜덤 방식으로 초기 위상 이동량에서 변화하도록 배열된다.

도 6은 각 부반송파의 초기 위상 이동량의 일예를 나타낸다. 여기에서의 송신 데이터의 위상 이동값은 각 프레임에서 각 부반송파의 초기 위상 이동량을 나타낸다. 이 값은 반송파 번호 0에서부터 차례로 판정된다. 이 위상 이동값은 여기에서 -π에서 π까지의 범위내에서 설정되어 이들 모두는 1대역 슬롯내의 각 부반송파에서 다른 위상 이동량이 될 것이다. 도 7은 각 부반송파 번호의 초기 위상 이동값을 그 위상상태에 의해 나타내는 도면이고, 이 도면에서 부반송파 번호의 위상은 #0, #1, #2 등으로 나타나 있다.

이 초기 위상 이동값은 또한 수신측(단말장치)의 랜덤 위상 이동 패턴 저장 메모리(19)에 저장된다. 랜덤 위상 이동 패턴 저장 메모리(19)에서 독출된 데이터에 기초하여, 곱셈기(17)에 의해 이동된 위상양 만큼 부반송파의 위상을 복귀하는 처리가 행해진다. 도 6에 지시된 경우 1, 경우 2, 경우 3은 수신측에서 수신신호에 곱해지는 초기 위상 이동값의 설정예를 나타낸다. 각 경우에, 초기 위상 이동값은 1부반송파 만큼 차례로 이동된다. 여기에서, 예를들어 각 경우에 설정된 초기 위상 이동량에 대한 수신처리가 프레임 마다 행해진다. 예를들어, 제 1프레임에서 초기 위상 이동량이 경우 1에 따라 설정되고 다음 프레임에서 초기 위상 이동량이 이들이 1부반송파 만큼 이동된 경우 2에 따라 설정된다. 그 다음 프레임에서, 초기 위상 이동량이 1부반송파 만큼 더 이동된 경우 3에 의해 설정된다. 초기 위상 이동열은 프레임 위치, 즉 프레임의 기준 타이밍에 대응하여 사용될 수도 있다.

도 6의 예에서, 경우 2에서의 초기 위상 이동량이 송신측상의 것과 대응하므로, 수신처리를 위해 경우 2에 의한 초기 위상 이동량을 설정하는 프레임에서, 데이터는 정확하게 복호될 수 있고 정확한 수신 기호 데이터가 얻어질 수 있다. 즉, 1대역슬롯을 형성하는 22개의 부반송파를 통해 송신된 송신 데이터가 모두 0 데이터로 동일하다고 가정하면, 경우 1의 초기 위상 이동이 수신처리를 위해 설정될 때, 복호기(20)에 의해 복호된 위상은 도 8a에 도시된 바와같이 각 위상 상태로 분산할 것이다. 또한, 경우 3의 초기 위상 이동이 수신처리를 위해 설정될 때, 위상은 도 8c에 도시된 바와같이 다른 위상상태로 분산할 것이다. 이에대해, 경우 2의 초기 위상이동이 수신처리를 위해 설정될 때, 위상은 도 8b에 도시된 바와 동일한 위상상태로 될 것이다. 이것은 수신주파수가 경우 2에 따라 설정되는 상태가 1대역 슬롯이 정확하게 수신된 상태를 의미하고 따라서 주파수 오프셋이 없다.

실제로, 송신 데이터는 분산된 값이고 따라서 경우 1, 2, 3에 해당하는 위상상태는 도 9a, 9b, 9c에 도시된 바와같이 변화할 것이다. 판정 회로(24)의 축적 위상이 경우 2에 해당할 때, 이들은 π/2의 각 단위로 변화하고 그리고나서 정확한 복호가 행해졌음을 나타내는 판정 데이터는 제어기(25)로 공급된다. 경우 1과 경우 3에 해당하는 수신처리에서는, 축적 위상의 변화가 π/2의 각 단위로 변화하지 않으므로, 데이터가 정확하게 처리되지 않았음을 나타내는 판정 데이터가 제어기(25)로 공급된다.

따라서, 제어기(25)는 주파수 오프셋 정정 데이터(D)를 출력하고, 경우 2의 상태가 검출될 때까지, 정확하게 설정된 수신 주파수를 제어하기 위해 초기 위상 이동을 차례로 변화하도록 한다.

본 실시예와 같은 방식으로 수신처리를 행하므로써, 부반송파가 좁은 주파수 간격으로 연속적으로 배열된 다중 반송파 신호가 수신될 때, 정확한 1대역 슬롯의 수신 범위를 간단하게 검출하고 짧은 시간 주기에서 간단한 처리에 의해 주파수 오프셋을 정정할 수 있다. 이 경우에, 과거처럼 주파수 오프셋을 검출하기 위해 특정 기호를 송신할 필요가 없으므로, 실제 사용을 위한 데이터 송신 용량은 상기의 더 적어진 필요만큼 증가하고, 이에의해 송신효율을 저하시키지 않고 정확한 수신 처리가 행해진다.

또한, 본 실시예에 의한 수신처리를 행하므로써, 주파수 오프셋 뿐만아니라 송신신호의 프레임 위치를 검출할 수 있다. 또한, 이 경우에, 랜덤 위상 이동 패턴이 미리 결정되어서 다른 패턴이 "관련 슬롯에 주어진 프레임의 슬롯 번호"에 따라 사용될 수 있다. 만약 상기 배열이 미리 행해지면, 주파수 오프셋의 조절이 완료된 후에, 예를들어 "한 프레임의 제 1슬롯에 사용된 랜덤 위상 이동 패턴"이 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)에 의해 생성되고 그리고나서 수신 신호의 복호기의 출력이 이 랜덤 위상 이동 패턴에 의해 곱해질 때, 만약 각 부반송파의 위상이 약 π/2의 각 단위로 변화한다고 판정되면, 프레임의 타이밍은 이런식의 처리에 의해 검출될 수 있다.

상기 처리에서, 어떤 슬롯의 슬롯신호는 메모리(31)에 저장되고 이 신호는 프레임의 제 1이동 패턴, 프레임의 제 2이동 패턴, 프레임의 제 3이동 패턴 등에 의해 곱해진다. 따라서 각 이동 패턴에 의한 곱셈의 결과가 판정되고, 이에의해 또한 관련 슬롯에 주어진 프레임의 슬롯번호가 판단된다.

실제로, 제어기(25)는 판정 회로(24)로부터의 판정 데이터에 따라 동시에 주파수 오프셋의 검출처리와 프레임 위치의 검출처리를 행하여 적절한 수신 상태에 대해 제어한다.

다음으로, 본 발명에 의한 제 2실시예가 도 10을 참고로 설명될 것이다. 도 10에 도시된 구성은 도 1내지 도 4를 참고로 상기한 BDMA방식에 의한 다중반송파 신호를 수신하는 단말장치의 수신방식의 구성이고, 여기에서 제 1실시예에서 설명한 도 5의 해당 부분은 동일한 참고부호로 지시되고 상세하게 설명되지 않을 것이다.

본 실시예에서, 고속 푸리에 변환 회로(FFT회로)(16)에 의해 변환된 수신 데이터는 수신데이터를 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)에 의해 출력된 위상 이동 데이터로 곱하는 곱셈기(17)로 공급된다. 동시에, FFT회로에 의해 변환된 수신 데이터는 메모리(31)로 공급되고 그리고나서 일단 저장되고, 이것을 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)로부터 출력된 위상 이동 데이터에 의해 곱하는 곱셈기(32)로 공급된다. 이때에, 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로(18)로부터 곱셈기(32)로 위상 이동 데이터를 출력하는 타이밍은 수신데이터를 메모리(31)에서 독출하는 타이밍과 동기하도록 된다. 또한, 메모리(31)에 있어서, 소정의 시간주기(예를들어, 1프레임 주기 또는 1슬롯 타임 주기)동안 수신데이터를 저장할 수 있는 용량의 메모리가 사용된다. 데이터를 메모리(31)에서 독출하는 타이밍은 제어기(35)에 의해 제어된다.

곱셈기(32)의 곱셈 출력은 복호기(33)에 이해 복호된다. 이 복호기(33)는 곱셈기(17)의 출력을 복호하는 복호기(20)와 동일한 구조를 갖는다. 복호기(33)에 의해 복호된 데이터는 판정회로(34)로 공급되고 여기에서 데이터가 정확하게 복호되었는지를 판정하고 이 판정데이터는 그리고나서 제어기(35)로 공급된다. 이 판정에 대해, 예를들어 1대역 슬롯 타임주기를 형성하는 22개의 부반송파의 데이터가 얻어지는 타임 주기 동안 신호의 위상을 축적할 때, 만약 축적 위상이 약 π/2의 각 단위로 변화하면, 판정 데이터는 복호가 정확하게 행해졌음을 나타내는 것으로 된다. 만약 축적 위상이 약 π/2의 각 단위로 변화하지 않으면, 판정 데이터는 정확하지 않게 처리된 데이터임을 지시하는 것으로 된다.

만약 정확한 복호가 행해졌음을 나타내는 판정 데이터를 수신하면, 제어기(35)는 이때에 수신 신호에서 주파수 오프셋이 없는 것으로 판단한다. 정확한 복호가 행해지지 않았음을 나타내는 판정 데이터이면, 이때에 수신 데이터에 주파수 오프셋이 있음을 판정한다. 판정의 결과에따라, 제어기(35)는 주파수 오프셋 정정 데이터(D₁)를 출력하고 6.25kHz의 간격으로 수신 주파수의 미세 조절을 행한다.

또한, 제어기(35)는 소정의 상태가 판정 회로(24)에 판정된 타이밍에 따라 프레임 위치 검출데이터(D₂)를 출력한다. 프레임 위치 검출 데이터(D₂)에 따라, 단말장치의 각 회로에서 처리의 타이밍은 수신 데이터와 동기하는 타이밍으로 된다.

다른 부분에 대해서는, 이들은 도 5에 도시된 제 1실시예의 수신방식의 부분과 동일한 방식으로 구성된다.

제 2실시예의 구성에 의하면, 메모리(31)에 일단 저장된 수신 데이터를 사용하므로써, 실제 수신 상태에 관계없이 수신주파수 오프셋 검출과 프레임 위치 검출을 위한 처리를 행할 수 있다. 다시말해, 만약 주파수 오프셋과 프레임 위치를 검출하는데 필요한 데이터의 최소단위가 메모리(31)에 저장되면, 이 저장 데이터는 반복적으로 독출되고 독출시간마다 초기 위상 이동량은 도 6에 도시된 경우 1, 2, 3과 같이 차례로 이동되고, 복호기(33)에 의한 복호의 결과는 주파수 오프셋과 프레임 위치를 검출하기 위해 판정회로(34)에서 판정된다. 따라서, 메모리(31)에 저장된 수신 데이터를 사용하여, 주파수 오프셋과 프레임 위치를 빠르게 검출할 수 있다.

또한, 상기 예에서, 기지국으로부터 송신된 신호가 단말장치에서 수신되는 처리를 설명했는데, 본 발명은 단말장치로부터 송신된 신호가 기지국에 수신되는 경우에도 물론 적용될 수 있다.

또한, 상기 실시예에서, 위상 이동량은 -π 내지 π의 범위내에서 임의로 설정된 반면, 위상 이동량은 다른 범위내에서 임의로 설정되어도 된다. 에를들어 0 내지 π/2의 범위내에서 임의로 설정되어도 된다.

또한, 상기 각 실시예에서, 본 발명은 도 1 내지 도 4를 참고로 설명한 다중반송파 신호 송신방식에 적용된다. 그런데, 본 발명은 또한 다른 신호의 다양한 송신방식이 적용되는 통신방법 및 그 수신장치에도 적용될 수 있다. 특정 변조 방법 및 부호화 방법에 대해, 이들은 상기 각 실시예들에 한정되지 않는다. 또한, 적용된 통신의 모드에 대해, 다중반송파 신호가 실시예의 상기 무선 전화 방식 이외의 다양한 무선통신으로 송신되는 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명의 통신 방법에 의하면, 각 부반송파에 소정의 임의값으로서 곱해지는 위상 이동 데이터의 소정의 주기 마다 초기 위상 이동량을 설정하고 그리고나서 수신신호의 프레임 주기를 검출하기 위해 수신 신호에 포함된 각 부반송파의 위상 이동량을 검출하므로써, 검출 위상 이동량으로부터 프레임 주기를 간단하게 검출할 수 있다.

이 경우에, 특히, 수신신호의 각 부반송파 사이의 위상 변화가 소정의 상태에 있음을 판단한 타이밍의 프레임 주기를 검출하기 위한 기준 타임을 정하므로써, 판정 위상 변화로부터 선두 프레임의 위치를 간단하게 검출할 수 있다.

또한, 본 발명의 수신장치에 의하면, 수신신호의 프레임 위치가 각 부반송파 위상의 판정 결과에 따라 판단되므로, 위상 판정의 결과에 따라 수신신호의 프레임 위치를 간단하게 검출할 수 있는 수신 장치를 제공할 수 있다.

이 경우에, 수신신호의 각 부반송파 사이의 위상 변화가 판정되고 판정된 타이밍이 각 프레임의 선두위치를 수신하기 위한 타이밍이므로, 위상 변화 상태에 따라 각 프레임의 선두위치를 검출할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고로 설명했는데, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 부가 청구항에 규정된 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 이 분야에서 기술을 가진자에 의해 다양한 변화와 변경이 행해질 수 있음은 주지되는 바이다.

도 1은 본 발명의 각 실시예에 적용되는 통신방법에 따른 슬롯의 구조를 나타내는 설명도이다.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 각 실시예에 적용되는 통신방법에 따른 송신 타이밍을 나타내는 설명도이다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 각 실시예에 적용되는 통신방법에 따른 대역슬롯을 나타내는 설명도이다.

도 4는 본 발명의 각 실시예에 적용되는 통신방법에 따른 송신위상을 나타내는 설명도이다.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 의한 수신방식의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 6은 제 1실시예에 의한 위상이동 상태를 나타내는 설명도이다.

도 7은 제 1실시예에 의한 위상이동 상태의 일예를 나타내는 위상 특성도이다.

도 8a 내지 도 8c는 제 1실시예에 있어서 데이터가 0이라고 가정할 때의 위상상태를 나타내는 특성도이다.

도 9a 내지 도 9c는 제 1실시예에 있어서 데이터가 분산될 때의 위상상태를 나타내는 특성도이다.

도 10은 본 발명의 제 2실시예에 의한 수신방식의 구조를 나타내는 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

11. 입력단자 12. 혼합기

13. 주파수신호 발생수단 14. 아날로그/디지털 변환기

15. 윈도 곱셈기 발생회로 16. 고속 푸리에 변환회로

17. 곱셈기 18. 랜덤 위상 이동 데이터 발생회로

19. 랜덤 위상 이동 패턴 저장 메모리

20. 복호기 21. 4프레임 디인터리브 버퍼

22. 비터비 복호회로 23. 출력단자

24. 판정회로 25. 제어기

Claims (8)

1. 복수의 각 부반송파를 사용함으로써 위상 변조 데이터가 송신되는 다중 반송파 방식의 수신방법에 있어서,

   임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생단계로서, 상기 임의로 변화된 위상 이동 데이터를 상기 랜덤 데이터 발생 단계의 출력으로 공급하는 상기 랜덤 데이터 발생단계와,

   상기 랜덤 데이터 발생 단계에서 얻어진 출력의 각각으로 각 수신된 부반송파를 곱하는 곱셈단계로서, 상기 곱셈의 결과를 상기 곱셈단계의 출력으로 공급하는 상기 곱셈단계와,

   상기 곱셈 단계에서 얻어진 출력의 상태를 모니터하는 상태 검출신호 발생단계로서, 소정의 상태가 검출될 때 상기 상태 검출신호 발생단계의 출력으로서 소정의 상태 검출신호를 발생시키는 상기 상태 검출신호 발생단계와,

   상기 상태 검출신호 발생단계에서 얻어진 출력에 근거하여 수신신호내의 프레임 위치를 검출함으로써 프레임 주기를 검출하는 프레임 주기검출 단계를 구비하며,

   상기 프레임 주기는 연속되는 프레임간의 변환 사이의 흘러간 시간이 되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
2. 복수의 각 부반송파를 사용함으로써 위상변조 데이터가 송신되는 다중 반송파 방식의 수신방법에 있어서,

   임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생단계로서, 상기 임의로 변화된 위상 이동 데이터를 상기 랜덤 데이터 발생 단계의 출력으로 공급하는 상기 랜덤 데이터 발생단계와,

   상기 랜덤 데이터 발생 단계에서 얻어진 출력의 각각으로 각 수신된 부반송파를 곱하는 곱셈단계로서, 상기 곱셈의 결과를 상기 곱셈단계의 출력으로 공급하는 상기 곱셈단계와,

   상기 곱셈 단계에서 얻어진 출력의 상태를 모니터하는 상태 검출신호 발생단계로서, 소정의 상태가 검출될 때 상기 상태 검출신호 발생단계의 출력으로서 소정의 상태 검출신호를 발생시키는 상기 상태 검출신호 발생단계와,

   상기 상태 검출신호 발생단계에서 얻어진 출력에 근거하여 수신신호의 프레임 위치를 나타내는 기준 타이밍을 검출하는 프레임 주기 검출단계를 구비하며,

   상기 프레임 주기는 연속되는 프레임간의 변환 사이의 흘러간 시간이 되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 곱셈 단계의 상기 각 수신 반송파 신호는 소정의 시간만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 각 곱셈단계의 상기 각 수신 반송파 신호는 소정의 시간만큼 지연되는 것을 특징으로 하는 수신방법.
5. 복수의 각 부반송파를 사용함으로써 위상 변조 데이터가 송신되는 다중반송파 방식의 수신장치에 있어서,

   다중반송파 방식의 수신신호를 복조하는 복조부로서, 상기 복조부의 출력으로서 복조된 신호를 공급하는 상기 복조부와,

   임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생부로서, 상기 랜덤 데이터 발생부의 출력으로서 상기 위상 이동 데이터를 공급하는 상기 랜덤 데이터 발생부와,

   상기 랜덤 데이터 발생부로부터의 출력으로 상기 복조부로부터의 출력을 곱하는 곱셈부로서, 상기 곱셈부의 출력으로서 곱셈결과를 공급하는 상기 곱셈부와,

   상기 곱셈부로부터의 출력의 상태를 모니터하고 소정의 상태가 검출될 때 소정의 상태 검출신호를 발생시키는 상태 검출신호 발생부와,

   상기 상태 검출신호 발생부로부터의 출력에 근거하여 수신신호내의 프레임 위치를 검출함으로써 프레임 주기를 검출하는 프레임 주기검출 단계를 구비하며,

   상기 프레임 주기는 연속되는 프레임간의 변환 사이의 흘러간 시간이 되는 것을 특징으로 하는 수신장치.
6. 복수의 각 부반송파를 사용함으로써 위상 변조 데이터가 송신되는 다중반송파 방식의 수신장치에 있어서,

   다중반송파 방식의 수신신호를 복조하는 복조부로서, 상기 복조부의 출력으로서 복조된 신호를 공급하는 상기 복조부와,

   임의로 변화된 위상 이동 데이터를 발생시키는 랜덤 데이터 발생부로서, 상기 랜덤 데이터 발생부의 출력으로서 상기 위상 이동 데이터를 공급하는 상기 랜덤 데이터 발생부와,

   상기 랜덤 데이터 발생부로부터의 출력으로 상기 복조부로부터의 출력을 곱하는 곱셈부로서, 상기 곱셈부의 출력으로서 곱셈결과를 공급하는 상기 곱셈부와,

   상기 곱셈부로부터의 출력의 상태를 모니터하는 상태 검출신호 발생부로서, 소정의 상태가 검출될 때 상기 상태 검출신호 발생단계의 출력으로서 소정의 상태 검출신호를 발생시키는 상기 상태 검출신호 발생부와,

   상기 상태 검출신호 발생부로부터의 출력에 근거하여 수신신호의 프레임내의 기준 타이밍을 검출하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
7. 제 5항에 있어서,

   상기 복조부로부터의 출력을 소정의 시간만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 곱셈부로 공급하는 신호 지연부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 수신장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 복조부로부터의 출력을 소정의 시간만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 곱셈부로 공급하는 신호 지연부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.

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