KR100874016B1 - 계층 변조 장치 및 그 방법과, 계층 복조 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

계층 변조 장치는 정보 비트열에 대응하는 제1 계층 비트열을 제1 변조 방식에 따른 제1 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성한다. 그리고 계층 변조 장치는 부가 정보 비트열에 대응하는 제2 계층 비트열을 제2 변조 방식에 따른 제2 성상도의 비트 위치에 매핑한 후, 각 제1 계층 심볼의 위상만큼 위상 회전하여 제2 계층 심볼열을 생성한다. 계층 변조 장치는 생성된 제2 계층 심볼열의 각 심볼과 제1 계층 심볼열의 각 심볼을 합산하여 계층 변조 심볼열을 생성한다.

계층 변조, 성상도, 매핑, 파일럿

Description

계층 변조 장치 및 그 방법과, 계층 복조 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR HIERARCHICAL MODULATION AND APPARATUS AND METHOD FOR HIERARCHICAL DEMODULATION}

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치의 개략적인 블록도이고,

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 계층 변조 장치의 동작을 나타낸 흐름도이고,

도 3a 및 도 3b는 각각 π/4 -DQPSK 성상도의 홀수 번째 및 짝수 번째 심볼을 나타낸 도면이고,

도 4는 QPSK 성상도를 나타낸 도면이고,

도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 홀수번째 및 짝수번째 계층 변조 심볼의 성상도를 나타낸 도면이고,

도 6 및 도 7은 각각 파일럿 심볼의 배치를 나타낸 예시도이고,

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제2 변조부의 동작을 나타낸 흐름도이고,

도 9a 및 도 9b는 각각 종래 π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 홀수번째 및 짝수번째 계층 변조 심볼의 성상도를 나타낸 도면이고,

도 10은 판정 오류에 의한 제2 계층 비트열의 비트 매핑을 나타낸 예시도이 고,

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치의 개략적인 블록도이고,

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 계층 변조 장치 및 그 방법과, 계층 복조 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 변조 방식에 따른 성상도에서의 비트 매핑에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2006-S-016-02, 과제명: 지상파 DTV 분산중계 기술개발].

본격적인 디지털 방송이 시작됨에 따라 각 매체별로 다양한 방송 서비스들이 출현하고 있다. 지상파 디지털 방송의 변조 방법으로 채택하고 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 스펙트럼 효율이 좋고 페이딩 채널에 강인하기 때문에 고속 유무선 통신 등에 주로 사용되고 있는 변조 방식이다.

현재 디지털 방송 시스템에서는 전송 정보의 특성에 관한 우선 순위를 기준으로 변조 방식을 결정하는 계층 변조(Hierarchical Modulation)를 사용한다. OFDM 방식의 디지털 방송 시스템에 사용되는 계층 변조는 우선 순위가 높은 데이터(High Priority, HP) 스트림과 우선 순위가 낮은 데이터(Low Priority, LP) 스트림을 각각의 방식으로 변조하고, HP 스트림을 LP 스트림의 최상위 2비트에 포함시켜 하나의 전송 스트림으로 생성하는 것을 의미한다. 이와 같은 계층 변조 기술을 이용하면, 1개의 채널에서 상이한 데이터 스트림을 발생시킬 수 있고 이를 서로 다른 수신 장치에서 수신할 수 있다.

수신 장치는 계층 변조된 전송 스트림으로부터 HP 스트림을 판정하고, 판정에 의거하여 채널 왜곡을 추정한 후 이를 보상하고, 채널 왜곡이 보상된 전송 스트림으로부터 LP 스트림을 동위상 복조한다. 그런데, 수신 장치에서 HP 스트림을 잘못 판정하게 되면, 이는 채널 왜곡의 추정 오차로 이어지고, 채널 왜곡의 추정 오차는 수신 성능을 열화시키는 요인으로 작용한다. 또한, 수신 장치는 판정 기반의 채널 추정을 수행하므로, 하드웨어 복잡도가 증가된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 판정 오류에 의한 수신 성능 열화를 최소화하고 수신 장치의 하드웨어 복잡도를 줄일 수 있는 계층 변조 장치 및 방법과, 계층 복조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 예에 따른 계층 변조 방법은, 제1 계층 비트열을 제1 변조 방식에 따른 제1 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하는 단계, 상기 제2 계층 비트열을 제2 변조 방식에 따른 제2 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하는 단계, 상기 제2 계층 심볼열의 각 심볼을 위상 회전하는 단계, 그리고 상기 제1 계층 심볼열 및 상기 위상 회전된 제2 계층 심볼열로부터 계층 변조 심볼열을 생성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 계층 변조 장치는, 제1 계층 비트열을 제1 성상도의 복수의 제1 심볼에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하는 제1 변조부, 제2 계층 비트열이 매핑될 제2 성상도의 복수의 제2 심볼을 상기 복수의 제1 심볼의 각 심볼의 위상에 따라 위상 회전시키고, 상기 제2 계층 비트열을 상기 위상 회전된 복수의 제2 심볼에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하는 제2 변조부, 그리고 상기 복수의 제2 심볼열의 각 제2 심볼과 상기 복수의제1 심볼열의 각 제1 심볼을 결합하여 계층 변조 심볼열을 생성하는 계층 변조부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 계층 변조 장치에서 송신된 계층 변조 심볼열을 복조하는 계층 복조 장치가 제공된다. 계층 복조 장치는, 상기 계층 변조 심볼열로부터 제1 계층 비트열을 복조하는 제1 계층 복조부, 상기 계층 변조된 심볼열로부터 파일럿 심볼을 추출하고, 상기 추출된 파일럿 심볼로부터 채널 계수를 추정한 후 상기 파일럿 심볼의 채널 계수를 보간하는 채널 추정부, 상기 보간된 채널 계수로부터 상기 계층 변조 심볼열의 각 심볼을 등화하는 채널 등화부, 그리고 상기 등화된 계층 변조 심볼열로부터 제2 계층 비트열을 복조하는 제2 계층 복조부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 계층 변조 장치에서 송신된 계층 변조 심볼열을 복조하는 방법이 제공된다. 이 방법은, 상기 계층 변조 심볼열로부터 제1 계층 비트열을 복조하는 단계, 상기 계층 변조 심볼열로부터 파일럿 심볼을 추출하 는 단계, 상기 추출된 파일럿 심볼로부터 채널 계수를 추정하여 상기 파일럿 심볼의 채널 계수를 보간하는 단계, 상기 보간된 채널 계수로부터 상기 계층 변조 심볼열의 각 심볼의 채널 왜곡을 보상하는 단계, 그리고 상기 채널 왜곡이 보상된 계층 변조 심볼열로부터 제2 계층 비트열을 복조하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치 및 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치의 개략적인 블록도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 계층 변조 장치(100)는 제1 계층 변조부(110), 제 2 계층 변조부(120), 파일럿 삽입부(130) 및 계층 변조부(140)를 포함한다.

제1 변조부(110)는 HP 스트림인 정보 비트열에 대응하는 제1 계층 비트열을 소정의 변조 방식에 따른 성상도(Signal Constellation)의 비트 위치에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하고, 생성된 제1 계층 심볼열을 출력한다.

제2 변조부(120)는 LP 스트림인 부가 비트열에 대응하는 제2 계층 비트열을 소정의 변조 방식에 따른 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하고, 생성된 제2 계층 심볼열의 각 심볼을 제1 계층 심볼열의 대응하는 심볼의 위상만큼 위상 회전한 후 출력한다. 이와 달리, 제2 변조부(120)는 부가 비트열에 대응하는 제2 계층 비트열의 비트들이 변조될 소정의 변조 방식에 따른 성상도의 각 심볼의 비트 위치를 대응하는 제1 계층 심볼의 위상만큼 회전시킨 후, 제2 계층 비트열의 비트들을 소정의 변조 방식에 따른 성상도의 위상 회전된 비트 위치에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하고, 생성된 제2 계층 심볼열을 출력할 수도 있다. 이때, 제1 변조부(110)는 직교 위상 편이(π/4 -Differential Quadrature Phase Shift Keying, π/4 -DQPSK) 변조 방식을 사용할 수 있으며, 제2 변조부(120)는 QPSK(Quadrature phase shift keying) 또는 π/4 -DQPSK 변조 방식을 사용할 수 있다. 또한, 제2 변조부(120)는 2-ASK(2-Amplitude Shift Keying), 4-ASK, 16-QAM(16-Quadrature Amplifier Modulation) 중 어느 하나의 변조 방식을 사용할 수도 있으며, 전파 환경 및 데이터 속도에 따라 다양한 변조 방식을 사용할 수 있다.

파일럿 삽입부(130)는 제2 변조부(120)로부터 출력된 제2 계층 심볼열에 파일럿 심볼을 소정의 간격으로 삽입하여 출력한다.

계층 변조부(120)는 제1 변조부(110)로부터 출력된 제1 계층 심볼열의 각 심볼과 파일럿 삽입부(130)로부터 출력된 파일럿 심볼이 삽입된 제2 계층 심볼열의 각 심볼을 합산하여 계층 변조 심볼열을 생성한다.

한편, 계층 변조 장치(100)는 채널 부호화 블록(도면 미도시)을 더 포함할 수 있으며, 채널 부호화 블록(도면 미도시)은 제1 및 제2 계층 비트열을 각각 채널 부호화하여 제1 및 제2 변조부(110, 120)로 출력한다. 이때, 채널 부호화 방법으로는 컨볼루션 부호화, 격자 부호화, 터보 부호화, LDPC(Low Density Parity Check) 부호화 또는 이들 중 둘 이상을 상호 연접한 연접 부호화 등이 사용될 수 있다.

또한, 계층 변조 장치(100)는 인터리버 블록(도면 미도시)을 더 포함할 수도 있다. 인터리버 블록(도면 미도시)은 제1 계층 심볼열 및 파일럿 심볼이 삽입된 제2 계층 심볼열 각각 인터리빙한 후 계층 변조부(120)로 출력한다.

본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치(100)는 디지털 오디오 방송 또는 지상파 디지털 멀티미디어 방송 시스템 등의 다중 반송파 신호 방식 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 시스템의 송신 장치는 계층 변조 장치(100)에서 생성된 계층 변조 심볼열들을 복수의 부 반송파에 차례로 매핑시킨 후 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록이 포함된 OFDM 변조 블록을 거쳐 OFDM 변조시킨 후 후 OFDM 심볼열을 최종적으로 RF단으로 출력한다. 만약, 계층 변조 장치(100)에 인터리버 블록이 존재하지 않는 경우, OFDM 전송 시스템의 송신 장치는 인터리버 블록을 더 포함할 수 있다. 인터리버 블록은 계층 변조 장치(100)에서 생성된 계층 변조 심볼열들을 인터리빙하여 IFFT 블록으로 출력한다.

다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치(100)에서 계층 변조 심볼열을 생성하는 방법에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계층 변조 장치의 동작을 나타낸 흐름도이고, 도 3a 및 도 3b는 각각 π/4 -DQPSK 성상도의 홀수 번째 및 짝수 번째 심볼을 나타낸 도면이다. 도 4는 QPSK 성상도를 나타낸 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 홀수번째 및 짝수번째 계층 변조 심볼의 성상도를 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7은 각각 파일럿 심볼의 배치를 나타낸 예시도이다. 아래에서는 OFDM 시스템에 적용되는 계층 변조 장치(100)는 제1 계층 비트열을 π/4 -DQPSK 변조 방식으로 변조하고, 제2 계층 비트열을 QPSK 변조 방식으로 변조하는 것으로 가정하고 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 제1 변조부(110)는 제1 계층 비트열을 복소수 형태를 갖는 성상점의 π/4 -DQPSK 심볼에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하고, 생성된 제1 계층 심볼열을 출력한다(S210). 이때, 제1 변조부(110)는 제1 계층 비트열의 비트들을 최상위비트부터 2비트씩 π/4 -DQPSK 심볼에 매핑한다. π/4 -DQPSK 변조 시 도 3a 및 도 3b에 도시된 성상도가 사용될 수 있다. 도 3a에 도시된 성상도는 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol, PRS)로부터 홀수번째 OFDM 심볼의 각 부반송파 신호이며, 도 3b에 도시된 성상도는 도 3a에 도시된 성상도로부터 π/4 위상 회전된 신호로, PRS로부터 짝수번째 OFDM 심볼의 각 부반송파 신호이다.

제2 변조부(120)는 제2 계층 비트열을 복소수 형태를 갖는 성상점의 QPSK 심 볼에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하고, 생성된 제2 계층 심볼열을 출력한다(S220). 마찬가지로, 제2 변조부(120)는 제2 계층 비트열의 비트들을 최상위비트부터 2비트씩 각 QPSK 심볼에 매핑한다. QPSK 변조 시 도 4에 도시된 성상도가 사용될 수 있다. 이어서, 제2 변조부(120)는 제2 계층 심볼열의 각 심볼을 제1 계층 심볼의 위상만큼 위상 회전한다(S230). 즉, 도 4에 도시된 QPSK 성상도의 비트 위치가 제1 계층 심볼의 위상만큼 회전된다.

파일럿 삽입부(130)는 제1 계층 비트열에 의존하여 파일럿 심볼을 생성하고, 생성된 파일럿 심볼을 변조된 제2 계층 심볼열에 삽입한다(S240). 이때, 파일럿 삽입부(130)는 도 6에 도시한 바와 같이, 주파수 방향으로 10개의 부반송파마다 하나씩, 시간 방향으로 3개의 OFDM 심볼마다 동일한 부반송파 위치에 파일럿 심볼을 삽입할 수 있으며, 7에 도시한 바와 같이, 주파수 방향으로 분할성을 갖고 시간 방향으로 연속성을 가지도록 각 OFDM 심볼 구간마다 동일한 부반송파 위치에 파일럿 심볼을 삽입할 수도 있다. 이러한 파일럿 심볼은 계층 변조 장치(100)와 계층 복조 장치(도 8의 200) 사이에 사전에 약속되지 않은 랜덤한 데이터가 변조된 형태로서, 동일한 부반송파 또는 동일한 계층 변조 심볼에 해당하는 제1 계층 심볼과 상관성(correlation)을 가지는 신호이며, 제1 계층 심볼을 파워 부스트(power boost)한 형태일 수 있다. 이와 같은 파일럿 심볼이 가질 수 있는 성상은 제1 계층 심볼이 가질 수 있는 성상의 수인 홀수 번째 심볼이나 짝수 번째 심볼 각각 4가지 경우가 있을 수 있다.

이어서, 계층 변조부(140)는 파일럿 심볼이 삽입된 제2 계층 심볼열과 제1 계층 심볼열을 합산하여 계층 변조 심볼열을 생성하여 출력한다(S250-S260). 예를 들어, 도 4에 주어진 QPSK 성상도를 제1 계층 심볼의 위상만큼 회전하면, 도 5a 및 도 5b와 같은 계층 변조 심볼의 성상도가 나타난다. 즉, 제1 계층 심볼이 도 3a에 도시된 2사분면에 위치한 "x" 성상점인 경우, 제2 계층 비트열을 도 4의 성상도의 QPSK 심볼에 매핑하고, 도 4의 성상도를 시계 반대 방향으로 135도 회전한다. 그러면, 도 5a에 도시된 2사분면에 있는 4개의 "o" 성상점들과 각 성상점의 비트 매핑을 얻을 수 있다. 그리고 도 5a 및 도 5b의 성상도에 따른 계층 변조 심볼열이 수신 장치로 전송된다.

한편, 제2 변조부(120)는 본 발명의 제1 실시 예와 다른 방법으로 제1 계층 심볼열을 생성할 수 있다. 이러한 실시 예에 대해 도 8을 참고로 하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 제2 변조부의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제2 변조부(120)는 제2 계층 비트열이 매핑될 QPSK 성상도의 QPSK 심볼의 비트 위치를 제1 계층 심볼열의 대응하는 심볼의 위상만큼 위상 회전한다(S810). 그런 후에, 제2 변조부(120)는 제2 계층 비트열의 비트들을 위상 회전된 비트 위치의 QPSK 심볼에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성할 수 있다(S820-S830). 도 8에 도시된 단계(S810-S830)들은 도 2의 단계(S220-S230)에 대응된다.

한편, 수신 장치의 계층 복조 장치는 계층 변조 심볼열을 수신하면, 파일럿 심볼을 추정하고, 추정된 파일럿 심볼로부터 제1 계층 비트열을 판정하고, 판정된 제1 계층 비트열에 의거하여 채널 왜곡을 보상하는 판정 기반 채널 추정을 수행한다.

일반적으로 π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 홀수번째 및 짝수번째 계층 변조 심볼의 성상도는 도 9a 및 도 9b와 같이 나타난다.

도 9a 및 도 9b는 각각 종래 π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 홀수번째 및 짝수번째 계층 변조 심볼의 성상도를 나타낸 도면이고, 도 10은 판정 오류에 의한 제2 계층 비트열의 비트 매핑을 나타낸 예시도이다.

도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, π/4 -DQPSK에 QPSK 심볼이 심어진 성상도는 1사분면에서 각 인접한 심볼 간에 그레이 매핑(Gray Mapping) 방식과 같이 1비트만 상이하도록 설정되고, 나머지 사분면은 1사분면의 각 변조 심볼들을 축을 중심으로 대칭되도록 설정된다.

그런데, 실제 송신된 제1 계층 비트열의 성상점이 도 3a의 성상도에서 1사분면에 위치한 x라고 가정할 때, 계층 복조 장치에서 2사분면의 x가 수신된 것으로 잘못 판정하면, 계층 복조 장치는 실제 채널에서의 위상 왜곡에 90도의 위상 왜곡이 추가로 발생한 것으로 인식하므로, 잘못 추정된 채널 왜곡으로부터 채널 등화를 수행한다. 그러면, 도 10과 같이, 도 9a와 다른 왜곡된 성상도의 비트 매핑을 얻게 되므로, 수신 성능이 열화될 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 계층 심볼의 위상만큼 제2 계층 심볼이 위상 회전되므로, 계층 복조 장치에서 실제 채널에서의 위상 왜곡에 90도의 정수배의 위상 왜곡이 추가로 발생한 것으로 인식하여도 계층 복조 장치는 도 5a와 동일한 비트 매핑을 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치는 심볼 판정을 하지 않고 임의의 심볼이 전송된 것으로 가정하고, 채널 추정을 수행할 수도 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 계층 복조 장치는 위에서 기술한 것처럼, 심볼 판정을 하지 않아도 되므로, 심볼 판정을 위한 채널 등화 역시 하지 않아도 된다. 아래에서는 이러한 계층 복조 장치에 대해 도 11 및 도 12를 참고로 하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치의 개략적인 블록도이고,도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치의 동작을 나타낸 흐름도이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 계층 복조 장치(200)는 채널 추정부(210), 채널 등화부(220), 제1 계층 복조부(230) 및 제2 계층 복조부(240)를 포함한다.

채널 추정부(220)는 수신 신호로부터 파일럿 심볼을 추정하고, 추정된 파일럿 심볼로부터 채널 계수를 추정하여 수신 신호의 왜곡을 추정한다. 이러한 채널 추정부(220)는 파일럿 추출부(222), 채널 계수 추정부(224) 및 보간부(226)를 포함한다. 파일럿 추출부(221)는 수신 신호로부터 파일럿 심볼을 추출하고(S1210), 채널 계수 추정부(224)은 추출된 파일럿 심볼에 대한 채널 계수를 추정한다(S1220).

보간부(226)는 파일럿 심볼에 대해 추정된 채널 계수에 기초하여 채널 계수를 보간한다(S1230).

채널 등화부(230)는 보간된 채널 계수에 기초하여 수신 신호에서 채널 왜곡을 보상한다(S1240).

제1 계층 복조부(210)는 수신 신호 즉, 계층 변조 심볼열로부터 제1 계층 비트열을 복조한다(S1250). 제2 계층 복조부(240)는 채널 왜곡이 보상된 수신 신호로부터 제2 계층 비트열을 동위상 복조한다(S1250).

이처럼, 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치(200)는 심볼 판정과 심볼판정을 위한 채널 등화를 수행하지 않으므로, 계층 복조 장치(200)의 하드웨어 복잡도가 줄어든다.

한편, 계층 변조 장치(도 1의 100)에서 제1 및 제2 계층 비트열이 채널 부호화 블록(도면 미도시)을 통과한 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 계층 복조 장치(200)는 채널 복호화 블록(도면 미도시)을 더 포함할 수 있다. 채널 복호화 블록(도면 미도시)은 제1 계층 복조부(240) 및 제2 계층 복조부(250)에서 각각 복조된 제1 및 제2 계층 비트열을 각각 채널 복호화한 후 제1 및 제2 계층 복호부(230, 240)로 출력한다. 이때, 채널 복호화 방법은 채널 부호화 블록에서 사용된 채널 부호화 방법을 따른다.

또한, 계층 변조 장치(도 1의 100)에서 제1 및 제2 계층 심볼열이 인터리버 블록을 통과한 경우, 계층 복조 장치(200)는 디인터리버 블록(도면 미도시)을 더 포함할 수도 있다. 디인터리버 블록(도면 미도시)은 계층 변조 심볼열을 디인터리빙한 디인터리빙된 계층 변조 심볼열을 채널 추정부(210), 채널 등화부(220) 및 제1 계층 복조부(230)로 출력한다.

그리고 계층 변조 장치(도 1의 100)가 OFDM 전송 시스템에 적용된 경우, 수신 신호는 OFDM 심볼열일 수 있으며, OFDM 전송 시스템의 수신 장치는 수신된 OFDM 심볼열을 FFT(Fast Fourier Transform) 블록을 포함한 OFDM 복조 블록을 거쳐 OFDM 복조된 신호를 계층 복조 장치(200)로 출력한다. 만약, 계층 복조 장치(100)에 디인터리버 블록이 존재하지 않는 경우, OFDM 전송 시스템의 수신 장치는 디인터리버 블록을 더 포함할 수 있다. 디인터리버 블록은 수신된 OFDM 심볼열을 디인터리빙하여 OFDM 복조 블록으로 출력한다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 의하면, 수신 장치에서 제1 계층 비트열의 판정 오류에 의한 수신 성능 열화를 최소화할 수 있다.

Claims (15)

1. 제1 계층 비트열을 제1 변조 방식에 따른 제1 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하는 단계,

   상기 제2 계층 비트열을 제2 변조 방식에 따른 제2 성상도의 비트 위치에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하는 단계,

   상기 제2 계층 심볼열의 각 심볼을 위상 회전하는 단계, 그리고

   상기 제1 계층 심볼열 및 상기 위상 회전된 제2 계층 심볼열로부터 계층 변조 심볼열을 생성하는 단계

   를 포함하는 계층 변조 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 계층 심볼열의 각 심볼은 상기 제1 계층 심볼열의 대응하는 심볼의 위상만큼 위상 회전되는 계층 변조 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 계층 변조 심볼열을 생성하기 전에 상기 위상 회전된 제2 계층 심볼열에 파일럿 심볼을 삽입하는 단계

   를 더 포함하는 계층 변조 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 파일럿 심볼은 상기 제1 계층 심볼열의 대응하는 심볼의 크기를 증폭한 형태인 계층 변조 방법.
5. 제1 계층 비트열을 제1 성상도의 복수의 제1 심볼에 매핑하여 제1 계층 심볼열을 생성하는 제1 변조부,

   제2 계층 비트열이 매핑될 제2 성상도의 복수의 제2 심볼을 상기 복수의 제1 심볼의 각 심볼의 위상에 따라 위상 회전시키고, 상기 제2 계층 비트열을 상기 위상 회전된 복수의 제2 심볼에 매핑하여 제2 계층 심볼열을 생성하는 제2 변조부, 그리고

   상기 복수의 제2 심볼열의 각 제2 심볼과 상기 복수의제1 심볼열의 각 제1 심볼을 결합하여 계층 변조 심볼열을 생성하는 계층 변조부

   를 포함하는 계층 변조 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 복수의 제2 심볼열에 파일럿 심볼을 삽입한 후 상기 계층 변조부로 출력하는 파일럿 삽입부

   를 더 포함하며,

   상기 계층 변조 심볼열 중 적어도 하나의 계층 변조 심볼은 제1 심볼과 상기 파일럿 심볼이 결합되어 있는 계층 변조 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 계층 변조 심볼열을 복수의 부반송파에 매핑되어 수신 장치로 전송되며, 상기 파일럿 심볼은 동일한 부반송파에 매핑되는 제1 계층 심볼과 상관되는 형태인 계층 변조 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 제1 심볼은 π/4 -DQPSK(differential quadrature phase shift keying) 심볼이고, 상기 제2 심볼은 QPSK(Quadrature phase shift keying) 심볼, 2-ASK(2-Amplitude Shift Keying) 심볼, 4-ASK 심볼 또는 16-QAM(16-Quadrature Amplifier Modulation) 중 어느 하나의 심볼인 계층 변조 장치.
9. 계층 변조 장치에서 송신된 계층 변조 심볼열을 복조하는 방법에 있어서,

   상기 계층 변조 심볼열로부터 제1 계층 비트열을 복조하는 단계,

   상기 계층 변조 심볼열로부터 파일럿 심볼을 추출하는 단계,

   상기 추출된 파일럿 심볼로부터 채널 계수를 추정하여 상기 파일럿 심볼의 채널 계수를 보간하는 단계,

   상기 보간된 채널 계수로부터 상기 계층 변조 심볼열의 각 심볼의 채널 왜곡을 보상하는 단계, 그리고

   상기 채널 왜곡이 보상된 계층 변조 심볼열로부터 제2 계층 비트열을 복조하 는 단계

   를 포함하는 계층 복조 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 계층 변조 심볼열의 각 계층 변조 심볼은 상기 제1 계층 비트열에 상응하는 복수의 제1 심볼의 각 제1 심볼과 상기 제2 계층 비트열에 상응하는 복수의 제2 심볼의 각 제2 심볼을 포함하며,

    상기 각 제2 심볼의 비트 위치는 상기 제2 계층 비트열의 변조 방식에 따른성상도의 비트 위치가 상기 각 제1 심볼의 위상에 따라 위상 회전된 것인 계층 복조 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 복수의 제2 심볼 중 적어도 하나는 상기 파일럿 심볼인 계층 복조 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 파일럿 심볼은 동일한 계층 변조 심볼에 포함되는 제1 심볼의 크기를 증폭한 형태인 계층 복조 방법.
13. 계층 변조 장치에서 송신된 계층 변조 심볼열을 복조하는 계층 복조 장치에 있어서,

    상기 계층 변조 심볼열로부터 제1 계층 비트열을 복조하는 제1 계층 복조부,

    상기 계층 변조된 심볼열로부터 파일럿 심볼을 추출하고, 상기 추출된 파일럿 심볼로부터 채널 계수를 추정한 후 상기 파일럿 심볼의 채널 계수를 보간하는 채널 추정부,

    상기 보간된 채널 계수로부터 상기 계층 변조 심볼열의 각 심볼을 등화하는 채널 등화부, 그리고

    상기 등화된 계층 변조 심볼열로부터 제2 계층 비트열을 복조하는 제2 계층 복조부

    를 포함하는 계층 복조 장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 계층 변조 심볼열의 각 계층 변조 심볼은 상기 제1 계층 비트열에 상응하는 복수의 제1 심볼의 각 제1 심볼과 상기 제2 계층 비트열에 상응하는 복수의 제2 심볼의 각 제2 심볼을 포함하며,

    상기 각 제2 심볼은 상기 제2 계층 비트열이 변조될 성상도의 비트 위치를 동일한 계층 변조 심볼에 포함되는 각 제1 심볼의 위상에 따라 위상 회전시킨 비트 위치를 가지는 계층 복조 장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 복수의 제2 심볼 중 적어도 하나는 상기 파일럿 심볼인 계층 복조 장치.

Images