KR100641066B1

KR100641066B1 - 무선 통신 시스템 및 이를 동작시키는 방법

Info

Publication number: KR100641066B1
Application number: KR1019997002434A
Authority: KR
Inventors: 모울스레이티모디제임스
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: WO1999005798A1; EP0941585A1; JP4169796B2; DE69831727D1; DE69831727T2; EP0941585B1; JP2001501425A; GB9715396D0; KR20000068608A; TW374971B

Abstract

무선 통신 시스템을 동작시키는 방법은 둘 이나 그 이상의 스테이션 사이의 데이터의 전송을 위한 다중 반송파 변조 방식을 사용한다. 송신기에 있어서, 입력 데이터 스트림의 부분의 다중 카피들은 데이터의 다른 부분으로 다이버시티의 가변 정도를 적용할 수 있도록 인터리버(204)에 의해 생성될 수 있다. 다이버시티는 데이터가 변조(216)되고, 반전 고속 푸리에 변환(220)에 의해 다중 반송파에 위치되고, 전송(226)되기 전에 인터리버(210)에의해 사용되는 알고리듬을 제어하는데 적용된다. 수신기에서 다중 반송파는 수신되고(302), 데이터는 고속 푸리에 변환(308)에 의해서 모든 반송파로부터 복구되고, 그 후 복조(310)된다. 디인터리버(de-interleaver)(316)는 송신기로써 동일한 알고리듬을 사용하여 제어되고, 데이터 스트림의 부분의 카피들은 재결합(322)되고, 출력 비트스트림이 생성된다.

Description

무선 통신 시스템 및 이를 동작시키는 방법 {METHOD OF OPERATING RADIO COMMUNICATION SYSTEM AND TRANSMITTER AND RECEIVER OF THE SYSTEM}

본 발명은 다중 반송파 변조 기술을 사용하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 이러한 시스템은 오디오 또는 데이터 채널, 또는 앞의 두 가지가 결합된 형태로 전송할 수 있다.

직교 주파수 분할 다중 송신(OFDM)이나 이산 다중톤 변조(DMT)로도 알려진 다중 반송파 변조(MCM)는, 하나의 높은 비트 속도의 반송파보다는 병렬로 여러 낮은 비트 속도의 반송파를 변조하여 고속으로 데이터가 전송되는 기술이다. MCM은 스펙트럼 효과가 있고, 고성능 디지털 무선 링크에 효과적이라는 것이 입증되고 있다. 적용 가능한 응용 분야로는 (고성능 오디오 신호를 위한)디지털 오디오 방송(DAB), (컴퓨터 시스템 사이에서의 고속, 단거리 무선 링크를 위한) 무선 비동기 전달 모드(WATM) 및, 범용 휴대 전자 통신 시스템(Universal Mobile Telecommunication System(UMTS))과 같은 미래형 휴대용 무선 시스템을 포함한다.

높은 데이터 속도로 전송하는데 있어서의 주요한 문제는 다중 경로 전파(multipath propagation)를 들 수 있는데, 신호는 다른 전송 경로를 통해서 수신기에 도달하게 된다. 이것은 패이딩(신호를 치명적으로 간섭하는)이나 심볼 상호간의 간섭(한 신호가 다른 신호에 대해 지연되는)을 야기 할 수 있다. MCM은 본래 노이즈(noise)와 지연에 대해 압도할 만한 MCM 자체의 강성(robustness)에 의해서 다중 경로 간섭에 의해 야기되는 많은 문제를 극복할 수 있다.

그렇지만, MCM을 사용한다 해도 여전히 여러가지 문제가 아직 남아 있다. 깊은 패이딩 현상(deep fade)은 몇몇 데이터를 잃기에 충분히 길게 하나 또는 그 이상의 반송파에 영향을 주며, 그래서 데이터 무결성(data integrity)을 유지하기 위해 중복성(redundancy)이 상기 시스템에 도입될 수 있다. 이것을 하기 위한 한 수단은 네가지 기본 형태를 가진 다이버시티(diversity)방식으로 공지되어 있다. 상기 네가지 방식은:

1. 공간 다이버시티- 모든 반송파에 동시에 영향을 미치는 페이딩 발생 가능성을 줄일 작정으로 두개 또는 그 이상의 안테나를 사용하며;

2. 시간 다이버시티- 모든 반송파에 영향을 미치는 시간에 대해 변하는 페이딩의 가능성을 줄일 작정으로, 하나 또는 그 이상의 추가 데이터 카피를 카피들 사이에서의 시간 지연에 따라 전송하며;

3. 주파수 다이버시티- 모든 주파수에 동시에 영향을 미치는 페이딩의 가능성을 줄일 작정으로, 둘 또는 그 이상의 주파수 상에 전송하며;

4. 코딩 다이버시티- 데이터에 에러 정정 코드를 첨가한다.

비록 단 한 개만의 인코딩된 데이터 카피가 전송되지만, 데이터의 일시적 손실에 대처하기 위해 충분한 잉여 정보가 인코딩된다.

미국 특허 제 5,283,780호는 코딩 다이버시티 연장에 대해 설명하고 있고, 다수의 오디오 채널을 병렬로 전송하는 것과 관계가 있다. 각 채널은 첨가된 에러 정정 코딩을 구비하고, 이때 한 반송파에서 다음의 반송파로 규칙적으로 스위칭되므로, 임의로 선택된 주파수에서의 패이딩은 각 채널에 대해서 전송된 데이터의 작은 부분에서만 영향을 미친다.

데이터의 직접 반복과 에러 코딩의 첨가, 이들 둘 다는 데이터를 전송하는데 필요한 대역폭을 증가시킨다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 다중 반송파 시스템의 성능을 향상시키는 것이다.

본 발명의 한 양상에 따라, 둘 또는 그 이상의 스테이션간의 데이터 전송을 위한 다중 반송파 변조를 사용하는 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법으로서, 상기 스테이션 중 한 스테이션은 다수의 부분을 포함하는 데이터 스트림을 제공하는데, 상기 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법에 있어서, 적어도 상기 부분들의 두 부분에 다른 다이버시티 형태가 적용되고, 다이버시티 기준의 선택은 상기 데이터의 중요도나 전송 채널의 품질에 응답하여 유동적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템을 동작시키는 방법이 제공된다.

본 발명의 두 번째 양상에 따라, 입력 비트스트림을 심볼로 변환하기 위한 변환 수단과, 각 입력 심볼의 하나 또는 그 이상의 카피를 생성하기 위한 반복 수단과 데이터 스트림에서의 심볼을 재정리하기 위한 인터리빙(interleaving)수단과, 무선 채널에 걸쳐 전송에 적합한 데이터 스트림을 생성하기 위한 변조 수단과, 다중 주파수에서 변조된 반송파를 생성하기 위한 수단과, 전송 수단을 포함하는 송신기에 있어서, 수단들은 상기 데이터의 중요도나 상기 전송 채널의 상기 품질에 응답하여 유동적으로 변화하도록 적용되는 다이버시티의 기준이 제공되는 것을 특징으로 하는 송신기가 제공된다.

본 발명의 세 번째 측면에 따라, 다중 주파수에서 신호를 수신하기 위한 수신 수단과, 다중 주파수에서 변조된 반송파로부터 변조된 데이터를 추출하기 위한 수단과, 상기 전송된 데이터로부터 데이터 스트림을 추출하기 위한 복조 수단과, 데이터 스트림에서 심볼을 재 정렬하기 위한 디인터리빙 수단과, 하나 또는 그 이상의 전송된 심볼의 카피로부터 하나의 출력 심볼을 생성하기 위한 결합수단과, 상기 심볼 스트림으로부터 출력 비트스트림을 생성하기 위한 변환 수단을 포함하는 수신기에 있어서, 전송에 사용된 조치에 대응하여 적용되는 다이버시티 조치를 유동적으로 변화시키는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 수신기가 제공된다.

본 발명은 전송된 모든 데이터는 동일한 정도로 보호를 요구하지는 않는다는 종래의 기술에서 제시되지 않은 기술에 대한 인식에 바탕을 두고 있으므로, 가변 다이버시티를 실행하는 시스템이 바람직하다.

본 발명에 의해, 다중 반송파 변조를 사용하는 무선 통신 시스템은 예컨대, 전송되는 정보의 중요도 및 무선 채널의 상태에 따라 전송될 데이터의 성분 부분에 가변적으로 적용되는 다이버시티를 갖을 수 있다.

본 발명은 이제부터 첨부된 도면에 참조하여 실시예로서 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템의 블록 개략도.

도 2는 본 발명에 따라 제작된 송신기의 실시예를 도시하는 블록 개략도.

도 3은 본 발명에 따라 제작된 수신기의 실시예를 도시하는 블록 개략도.

도 1에 도시된 시스템은 두 스테이션(102, 104)을 포함하는데, 각 스테이션은 스테이션 사이의 양방향 무선 통신 링크와 트랜시버를 포함한다.

도 2에 도시된 송신기는 입력 비트 스트림을 처리하고 MCM 기술을 사용하여 비트 스트림을 방송한다. 입력 비트 스트림은 전송되는 데이터를 포함하고, 강화된 강인성(robustness)을 위해 입력 비트 스트림에 인가된 오류 정정 코드를 선택적으로 구비할 수 있다. 상기 비트 스트림은 먼저 변환기(202)로 보내지는데, 변환기에서는 다음 공정을 위해 필요한 입력 심볼 스트림을 생성한다. 제어 블록(228)은 예컨대 직각 위상 편이 변조(QPSK)를 사용될 경우에 2 비트 심볼같은, 생성된 입력 심볼이 전송에 사용될 수 있는 변조 구조(scheme)에 적합한가를 보장한다. 제어 블록은 또한 어떻게 다이버시티(diversity)가 적용될 것인가를 설명하는 정보를 데이터 스트림에 첨가한다.

심볼 반복기(repeator)(204)는 제어 블록(228)으로부터 지령을 받아 입력 심볼 스트림을 취하고 각 심벌을 한 차례 또는 그 이상 출력한다(그러므로 데이터 스트림의 다른 부분에 대해서 다른 양의 다이버시티의 가능성을 제공하게 된다). 원한다면, 안전성을 이유로, 입력 심볼의 스트림은 만약 존재한다면, 제어 블록(228)으로부터 지령을 받아 동작하는 선택적 암호 블록(206)에 의해 암호화 될 수 있다.

멀티플렉서(208)는 입력으로 일련의 N₁ 심볼의 스트림을 취하고, 멀티플렉서의 N₁ 병렬 출력 라인중에 하나로 각 심볼을 출력한다. 제어 블록(228)은 블록 크기를 변경할 수 있어서, 스트림은 N₁ 심벌들 보다 더 적은 수를 포함할 수 있으므로 결과적으로 적은 수의 출력 라인이 필요하게 된다. 제어 블록(228)으로부터 지령을 받아 인터리버(interleaver)(210)는 심볼을 재정렬하고, 인터리버(210)의 출력 데이터 라인에 심볼들을 인가한다. 이때 이러한 출력 심볼들은 복조기(212)에 의해 일련의 스트림으로 재결합된다.

다음의 멀티플렉서(214)는 입력으로서 일련의 N₂ 심볼의 스트림을 취하고, 멀티플렉서의 N₂ 병렬 출력 라인중에 하나로 각 심볼을 출력한다. 제어 블록(228)은 블록 크기를 바꿀 수 있어서, 스트림은 N₂ 심벌들 보다 더 적은 수를 포함할 수 있으므로 결과적으로 적은 수의 출력 라인이 요구된다. 만약 N₁ = N₂ 라면, 디멀티플렉서(212)와 멀티플렉서(214) 둘 다를 생략할 수 있음을 주목하라.

이때, 멀티플렉서(214)로부터의 출력 데이터 라인 각각에서의 심볼들은{또는 N = N₂일 경우에는, 인터리버(210)} 변조기(216)에 의해 변조되는데, 변조기에서 변조 방법(예를들면 QPSK)이 변환기(202)에 의해 생성된 심볼의 적합성을 보증하는 제어 블록(228)에 의해 제어된다. 필요하다면, 예컨대 송신기로부터 다른 거리에서 다중 이용자에게 서비스를 제공하는 시스템에서, 각 심볼을 전송하는데 사용될 전력 레벨은 선택적 전력 제어 블록(218)에 의해 조정될 수 있다. 변조된 데이터는 이때 디멀티플렉서(222)에 의해 일련의 데이터 스트림으로 재결합되기 전에, IFFT 블록(220)에 의해 반전 고속 푸리에 변환된다.

데이터 스트림이 전송에 적합해지기 이전에, 심볼간 간섭을 피할 목적으로, 사이클릭 연장(cyclic extension){또는 보호 간격(guard interval)으로 공지된}이 첨가되고, 심볼 연장 블록(224)에 의해 펄스가 형성된다. 심볼 연장 블록(224)에 사용되는 기술은 1987년 8월에 엠 알라드(M. Alard)와 알 라셀(R. Lassalle)의 유럽방송연맹(EBU) 논평-기술 168쪽에서 190쪽의 "휴대용 수신기를 위한 디지털 방송용 채널 코딩 및 변조 원칙"에 설명된 바와 같이 잘 알려져 있다.

마지막으로 신호는 무선 방송 수단(226)에 전달된다.

제어 블록(228)의 기본 임무는 예컨대 목적지 정보 및 다른 제어 정보 같은 입력 데이터 스트림의 성분 부분을 확인하는 것이다. 상기 정보는 전송 채널의 품질에 관해 얻어진 임의의 정보와 함께 제어 블록이 데이터 스트림의 성분 부분에 공급되야하는 다이버시티의 정도를 결정하고, 적절한 변조 구조를 사용해 적절한 시간과 주파수 슬롯에 데이터의 전송에 대한 시간 계획을 세우는 것(scheduling)을 가능하게 한다.

제어 블록(228)은 시스템의 가동을 변경하는데 사용될 수 있는 세개 까지의 조정 가능한 치수를 사용할 수 있다.

1. 입력 심볼에서의 비트의 수 m. m 비트를 인코딩하는 심볼은 2^m 상태를 갖는다.

2. 데이터 블록 크기, n₁. 이것은 멀티플렉서(208)의 병렬 출력 라인의 수인 N₁보다 더 클 수 없다.

3. MCM 심볼 크기, n₂, 이것 역시 전송된 캐리어의 수와 동일하다. 이것은 멀티플렉서(214)의 병렬 출력 라인의 수인 N₂보다 더 클 수 없다.

변조기(216)용 변조 구조의 선택은 입력 심볼 m의 요구되는 크기를 결정한다.

대부분의 응용에 있어서, 데이터 블록 크기 n₁은 MCM 심볼 크기 n₂의 정수배가 된다. 만약 n₁ = k n₂ 라면, 한 데이터 블록이 k MCM 전송 주기에 걸쳐 전송된다. 그러므로, k > 1이면, 디멀티플렉서(212)로부터의 출력에서 n₂ 이상으로 분리된 심볼들이 서로 다른 시간에서 전송될 수 있으므로, 시간 다이버시티가 제어 블록에서 가능하게 한다. 이것은 인터리버(210)에 사용된 알고리듬을 제어함으로써 구현된다.

IFFT 블록(220)의 다른 입력 라인에 공급되는 데이터는 전송시 다른 반송 주파수상에 변조된 상태로 나타난다{1990년 5월, J.A.C. 빙헴(Bingham)의 IEEE 통신 메거진의 5쪽에서 14쪽의 "데이터 전송을 위한 다중 반송파 변조: 아이디어의 시대는 온다"에서 예로써 설명된}. 따라서 제어 블록이 인터리버(210)에 사용된 알고리듬을 제어함으로써 주파수 다이버시티를 구현할 수 있어서, 인터리버(204)에 의해 생성된 데이터 카피들은 IFFT 블록과 다른 입력 라인들상에 나타나게 된다.

도 3에 도시된 수신기는 방송 MCM신호를 수신하고 송신기에 입력으로써 제공되는 비트스트림을 재생성하도록 방송 MCM 신호를 처리한다. 무선 수신 수단(302) 은 복합 시간 영역 파형을 생성하는데, 이것으로부터 송신기에 의해 첨가된 사이클릭 연장은 심볼 회복 블록(304)에 의해 제거된다. 파형은 이때 입력으로써 멀티플렉서(306)에 공급되는데, 멀티플렉서(306)는 한 MCM 심볼을 전송하도록 하기 위해 취해진 시간에 해당하는 일부분의 파형을 취하고, N₂ 샘플들로 파형을 나누는데, 각 샘플은 파형의 N₂ 병렬 출력 라인들 중 하나에 공급된다. 제어 블록(326)은 블록 크기를 변경할 수 있어서 파형은 실제로 전송되는 반송파의 수에 해당하는 N₂ 샘플보다 더 적은 수로 쪼개진다.

이때 샘플은 고속 푸리에 변환되도록 FFT 블록(308)에 인가되며, 각 FFT 블록(308)의 출력 라인 각각에서 변조된 데이터를 생성한다. 데이터는 심볼 복조기 블록(310)에 의해 복조되는데, 복조 방법은 전송에서 사용된 블록에 부합하는 제어 블록(326)에 의해 제어된다. 출력 심볼(물론 이것은 전송 에러에 의해 손상될 수 있음)은 이때 디멀티플렉서(312)에 의해 일련의 스트림으로 재결합된다.

멀티플렉서(314)는 입력으로서 N₁ 심볼의 스트림을 취하고, 멀티플렉서(314)의 N₁ 병렬 출력 라인중의 하나로 각 심볼을 출력한다. 제어 블록(326)은 전송에 사용되는 데이터 블록 크기에 부합하도록 블록 크기를 변경할 수 있다. 전송과 동일한 알고리듬을 사용하는 제어 블록(326)의 지령을 받아, 출력 심볼은 심볼을 재배열하고 자신의 출력 라인에 심볼들을 공급하는 디인터리버(deinterleaver)(316)에 제공된다. 심볼의 결과 세트는 디멀티플렉서(318)에 의한 일련의 스트림으로 재결 합된다.

송신기에 있어서, 만약 N₁ = N₂라면, 디멀티플렉서(312)와 멀티플렉서(314) 둘 다는 생략될 수 있고, 복조기(310)에서의 출력은 디인터리버(316)의 입력으로써 직접 사용될 수 있다.

전송에서 암호가 사용되었다면, 일련의 심볼 스트림은 암호 해독 블록(320)에 의해서 처리된다.

생성되어 전송된 심볼의 다중 카피는, 주파수나 시간 다이버시티 둘 중에 하나를 사용하여 결합기(322)에 입력으로써 인가되는 일련의 심볼 스트림에서 서로서로 인접한다. 상기 블록은 심볼의 정확한 값을 결정하기 위해 다양한 기술을 사용할 수 있다. 다른 반송파에서 동일한 시간에 전송된 데이터의 n 카피와의 차등 위상 편이 방식(DPSK)의 예로써, 결합된 복합 심볼은 이하의 공식으로부터 결정될 수 있는데,

여기서 Re(x)는 실수 부분 x를 제공하고, x_i(t)는 시간이 t일 때 채널 i 로부터 수신된 페이저(phasor)이고, x_i ^*(t-1)는 이전 심볼로부터 수신된 페이저의 복합 공액이며, g_i ²는 결정될 값을 최대로 활용하도록 선택된 스캐일링 요소다. 수신된 데이터는 이때, 하나 또는 그 이상의 임계값과 d(t)의 위상을 비교함으로써 결 정된다.

마지막으로 변환기(324)는, 변환이 사용된 심볼에 적절하다고 제어 블록(326)이 보증하면, 변환기를 통과한 심볼의 스트림으로부터 요구되는 출력 비트스트림을 재생성한다.

본 발명에 따라 제작된 MCM 시스템의 실제 동작에 대한 한층 더한 통찰력을 제공하기 위해 두 실시예가 설명될 것이다.

제 1 실시예는 WATM 같은 고속의 비트 전송 속도를 이용하는 실내 통신 시스템에 대한 것이다. 채널이 고정되거나 천천히 변경되고, 인터리빙 깊이를 이용하기에 충분히 긴 코드워드를 사용함으로써, 입력 데이터는 채널 코딩에 의해 보호된다고 가정된다. 시간 다이버시티는 효과적이지 않을 것이다. 상기 시스템에서의 매개 변수는 다음과 같다.

캐리어의 수 N₂ = 16

사이클릭 연장 2 샘플

송신기에서의 효과적인 샘플링 속도 = 20MHz

OFDM 심볼 지속 시간 = 0.9㎲

변조 DQPSK, 2 비트를 한 심볼로 결합시키는 변환기

전체 비트 속도 2 x 16/0.9e-6 = 35.56Mbps

세 동작 모드를 생각해 보자. 적절한 모드는 각 반송파에 대한 데이터 품질과 신호 레벨을 고려하여 결정된다. 필요한 신호 전송은 동작의 최적 모드를 달성하도록 하기 위해(잘 보호된 채널을 사용하여) 실행될 수 있다.

1. 좋은 조건 아래에서는 특별한 다중경로 페이딩도 없고, 다이버시티도 필요치 않다. 데이터는 전체 비트 율(채널 코딩에 의해 변조되는)로 전송된다. 인터리빙을 시행해도 별 유리한 점이 없으므로, N₁ = N₂로 설정한다. 블록(210, 212 및 214)은 필요치 않으며, 따라서 처리 전력 소모를 줄이기 위해 바이패스 될 수 있다.

2. 나쁜 조건 아래에서는 주파수 다이버시티가 (이 경우의 실시예에서는 모든 데이터에) 적용된다. 이 경우에서 모든 심볼들은 한 차례 반복된다. 다시 N₁ = N₂로 설정한다. 고정 블록 인터리빙은 N₁/2에 의해 반복되는 심볼을 분리시키기 위해 적용된다. 사실상, 심볼 정렬에 대한 다른 재배열은 요구되지 않는다. 전송 속도는 동작의 제 1 모드와 비교해 둘 중 한 요소만큼 줄어든다.

인터리빙된 심볼의 순서는 1,3,5,...,N₁-1,2,4,6,...,N₁.가 될 수 있다.

3. 몇몇 조건 아래에서의 고정 다이버시티 분리는 효과적이지 않다. 이러한 조건의 한 예로는 주파수 영역에서 채널 이동 기능은, 다이버시티 분리(또는 다이버시티 분리의 곱)와 동일한 주기로 주기적이라는 것을 들 수 있다. 이러한 조건은 , 예를 들어, 채널이 다이버시티 간격의 역수(또는 역수의 곱)와 같은 지연 차이를 우연히 갖게 되는 두개의 지배적인 전파 경로를 포함하는 곳에서 발생할 수 있다. 이 경우에서, 예컨대 N₁ = 8 N₂로, N₁이 증가 될 수 있다. 인터리버(210)는, 반복된 심볼 사이에서 다이버시티 분리가 동일하지 않고, 각 OFDM 심볼 사이에서 변하도록 구성될 수 있다. 전송 속도는 제 2 작동 모드와 같다. 인터리빙된 심볼 N₂의 제 1 블록의 순서는 제 2 작동 모드에서와 같을 수 있다. 사이클릭 시프트(shift)가 데이터의 부분에 적용된다면, 제 2 블록의 순서는 1,3,5,7,9,11,13,15,6,8,10,12,14,16,2,4가 될 수 있다.

제 2 실시예는 휴대용 무선 시스템에 대한 것이다. 여기서 채널은 매우 빠르게 변경되므로, 시간 다이버시티가 효과적일 수 있다.

음성 통신에 사용되는 제 1 다운링크를 고려해 보자. 시스템으로의 입력 데이터는 단일 데이터 스트림으로 다중 송신된 서로 다른 이용자로부터의 코딩된 음성 신호로 구성된다. 한 예로써, 비트들 중의 각각의 음성 프레임 에러들은 음성 신호 품질의 관점에서 볼 때 덜 중요하다고 가정하자(예컨대 GSM 전체 속도 코덱(codec)은 이러한 특성을 갖는다). 채널 코딩은 단지 가장 중요한 비트에만 적용된다.

음성 코덱의 매개 변수는 다음과 같다:

비트 속도: 8kbps

중요 비트의 부분 = 0.5

중요 비트에 적용되는 코드율 = 2/3

(코딩된)중요 비트의 비트 속도 = 6kbps

(코딩이 되지 않은)중요하지 않은 비트의 비트 속도 = 4kbps

송신 시스템의 매개 변수는 다음과 같다:

캐리어의 수 N₂ = 512

사이클릭 연장 100 샘플

송신기에서의 효과적인 샘플링 속도 = 20MHz

OFDM 심볼 지속 시간 = 30.6㎲

변조 DQPSK, 2 비트를 한 심볼로 결합시키는 변환기

전체 비트 속도 2 x 512/30.6e-6 = 33.46Mbps

상기 시스템은, 이론적으로, 3300개의 음성 채널을 지원 할 수 있다. 상기 예에서 반복기(204)는 코딩된 중요 비트를 포함하는 심볼만을 한 차례 반복한다.

먼저 다운링크를 고려해 보자. 시간과 주파수 다이버시티 둘 다는 이동 중인 터미널들에 대한 다중 경로 페이딩현상에 대한 저항을 달성하기 위해 인가될 수 있다. 여기서는 시간과 주파수 다이버시티 둘 다가 고려된다. 예컨대 N₁ = 8 N₂ 같이 N₁ > N₂인 경우에서, 인터리버(210)는 반복된 비트들이 시간과 주파수로 분리되도록 형성될 수 있다. 상기 예에서, 데이터의 시간과 주파수 영역간의 간격이 동일한 경우만을 제외하고, 128 x 32 블록 인터리버는 적절하다. 균일하지 않은 간격은 128 x 32 기본 행렬 내의 열과 행의 부분에 대한 사이클릭 쉬프팅으로 달성 될 수 있다.

이제는 업-링크(uplink)를 고려해 보자. 여기서, 전체 비트 속도는 훨씬 작을 것이다(즉, 한 이용자로부터의 음성 신호). 상기 및 다양한 다른 실제적 이유로(전력 소모를 줄이는것과 같은), 제한된 수의 인접한 반송파를 사용하여 전송하는 것은 바람직할 수 있다. 입력 스트림은 무효 데이터로 (적어도 개념적으로는)패딩(pad)될 수 있는데, 이 경우에서, 희망했던 반송파만을 제외하고, 변조기(216)로부터의 출력은 제로가 될 수 있다. 인터리버(210)는 이때, 한정된 간격으로 주파수가 분리된 소수의 심볼 블록(예컨대, 2)을 생성하도록 형성된다. 반복되는 심볼은 주파수 다이버시티를 달성하도록 서로 다른 블록에 배치된다.

한 예로, 음성 코덱은 100 심볼(채널 코딩을 포함하는 200 비트)의 20ms 프레임으로 데이터를 전달할 수 있다. 중요 심볼의 반복 후에, 80 심볼 두 그룹으로 전송될 수 있는 160 심볼이 될 수 있다. 주파수 영역에서 이러한 심볼 그룹의 위치는 연속 프레임에 대해 변경될 수 있다.

본 명세서를 읽고 나면, 다른 수정들도 당업자에게는 명백해질 것이다. 이러한 수정은 무선 통신 시스템과 구성 부품의 디자인, 제조 및 사용 면에서 이미 공지된 다른 특성들을 포함할 수 있으며, 이것은 여기에서 이미 설명한 특성 대신 또는 부가적으로 사용될 수 있다.

본 발명은 디지털 오디오 방송, 무선 ATM 및 미래형 휴대용 무선 시스템등을 포함하는 다양한 범위의 산업상 이용 가능성을 갖는다.

Claims

비트 스트림을 심볼로 변환하는 단계와;

상기 심볼을 상이한 주파수의 복수의 반송파로 변조하는 단계와;

상기 복수의 반송파를 전송하는 단계를

포함하는, 데이터 전송 방법으로서,

상기 심볼 중 적어도 몇몇의 하나 이상의 카피를 생성하는 단계와;

인터리빙 알고리즘을 적용함으로써 상기 카피를 포함하는 상기 심볼을 재배열하는 단계와;

상기 심볼의 주파수 영역 및 각 카피에서의 분리가 시간에 따라 변하도록, 상기 인터리빙 알고리즘을 변화시키는 단계를

특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
제 1항에 있어서, 상기 심볼의 시간 영역 및 각 카피들에서의 분리가 시간에 따라 변하도록 상기 인터리빙 알고리즘을 변화시키는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 전송된 반송파의 수가 시간에 따라 변하도록, 심볼당 데이터 비트의 수를 변화시키는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
입력 비트스트림을 심볼로 변환하기 위한 변환 수단(202)과,

심볼을 상이한 주파수의 복수의 반송파 상으로 변조하기 위한 변조 수단(216)과,

상기 복수의 반송파를 전송하기 위한 전송 수단(226)을

포함하는, 송신기로서,

상기 심볼 중 적어도 몇몇의 하나 이상의 카피를 생성하기 위한 반복 수단(204)과,

인터리빙 알고리즘을 적용함으로써 상기 카피를 포함하는 상기 심볼을 재배열하기 위한 인터리빙 수단(210)과,

상기 심볼의 주파수 영역 및 각 카피에서의 분리가 시간에 따라 변화하도록, 상기 인터리빙 알고리즘을 변화시키기 위한 제어 수단(228)을

특징으로 하는, 송신기.
제 4항에 있어서, 상기 심볼의 시간 영역 및 각 카피에서의 분리가 시간에 따라 변화하도록, 상기 인터리빙 알고리즘을 변화시키기 위한 수단(228)을 포함하는, 송신기.
제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 전송된 반송파의 수가 시간에 따라 변화하도록, 심볼당 데이터 비트의 수를 변화시키기 위한 수단(228)을 포함하는, 송신기.
심볼로 변조된 상이한 주파수에서 복수의 반송파를 수신하기 위한 수신 수단(302)과;

상기 수신된 반송파로부터 상기 심볼을 추출하기 위한 복조 수단(310)과;

상기 추출된 심볼을 비트 스트림으로 변환하기 위한 변환 수단(324)을

포함하는, 수신기로서,

디인터리빙 알고리즘에 따라 상기 추출된 심볼을 재배열하기 위한 디인터리빙 수단(316)과;

상기 디인터리빙된 적어도 몇몇 심볼의 하나 이상의 전송된 버전을 결합함으로써 하나의 출력 심볼을 생성하기 위한 결합 수단(322)과;

변화한 양만큼 상기 주파수 영역에서 분리되는 심볼 및 각 카피가 상기 결합 수단에 의해 결합되도록, 상기 디인터리빙 알고리즘을 변화시키기 위한 제어 수단(326)을

특징으로 하는, 수신기.
제 7항에 있어서, 변화 양만큼 상기 시간 영역에서 분리되는 심볼 및 각 카피가 상기 결합 수단(322)에 의해 결합되도록, 상기 디인터리빙 알고리즘을 변화시키기 위한 수단(326)을 포함하는, 수신기.
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