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KR101439384B1 - Ｏｆｄｍ 신호 송신 장치 및 방법 - Google Patents

Ｏｆｄｍ 신호 송신 장치 및 방법 Download PDF

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KR101439384B1
KR101439384B1 KR1020070054101A KR20070054101A KR101439384B1 KR 101439384 B1 KR101439384 B1 KR 101439384B1 KR 1020070054101 A KR1020070054101 A KR 1020070054101A KR 20070054101 A KR20070054101 A KR 20070054101A KR 101439384 B1 KR101439384 B1 KR 101439384B1
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South Korea
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ofdm signal
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inverse fourier
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김종훈
김세준
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삼성전자주식회사
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Abstract

OFDM 신호 송신 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 장치는, 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 역퓨리에변환부, 기설정된 보호구간 삽입비율에 의해 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입부, 및 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 송신하는 송신부를 포함한다. 이에 의해, 데이터 전송률을 향상시킬 수 있다.
DBV-T, OFDM, 데이터율, 가드 인터벌, 전송 모드, FFT/IFFT

Description

ＯＦＤＭ 신호 송신 장치 및 방법{OFDM signal transmission apparatus and method}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 장치의 블럭도, 그리고,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전송스트림 생성부 200 : 전송스트림 처리부
201 : 제1 스크램블러 203 : 제1 아우터 코더
205 : 제1 아우터 인터리버 207 : 제1 이너 코더
209 : 제2 스크램블러 211 : 제2 아우터 코더
213 : 제2 아우터 인터리버 215 : 제2 이너 코더
217 : 이너 인터리버 219 : 맵퍼
221 : 프레임 어댑테이션 223 : 역퓨리에변환부
225 : 보호구간 삽입부 227 : 디지털/아날로그 변환부
229 : 송신부
본 발명은 OFDM 신호 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디지털 방송 송신시의 데이터 전송률을 향상시키기 위한 OFDM 신호 송신 장치 및 방법에 관한 것이다.
유럽의 지상파 디지털 방송 방식으로 채택된 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술을 사용한다.
OFDM은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로, 멀티패스(multi-path) 및 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘한다. 이 때문에 지상파 디지털 TV 및 디지털 음성 방송에 적합한 변조방식으로 주목을 받고 있다.
OFDM은 주로 통신분야에서 연구가 진행되어 왔으나, EBU(European Broadcasting Union)가 제안한 디지털 음성방송 시스템의 변조방식으로 채택되면서 방송분야에서도 연구개발이 진행되었다.
OFDM의 송신 신호는 다수의 디지털 변조파를 합해 놓은 것이다. 각 반송파의 변조 방식으로서는 음성 방송용에는 QPSK, 지상파 디지털 TV 방송용으로는 대역 이용 효율이 우수한 64QAM과 같은 다치 변조(Multi-level modulation)방식이 주로 이용된다.
OFDM에 의한 데이터의 전송은 심볼(Symbol)을 단위로 한다. 각 심볼은 유효 심볼 구간과 가드 인터벌(Guard Interval : GI) 구간으로 구성된다. 유효 심볼 구 간은 실제 데이터를 전송하는 구간이고, 가드 인터벌 구간은 OFDM의 특성상 멀티패스 채널의 간섭 현상의 영향을 줄이기 위해 필수적으로 사용되는 신호 구간이다.
가드 인터벌 구간의 길이가 커질수록 멀티패스 채널에 의한 간섭 현상이 줄어든다. 그러나, 가드 인터벌 구간은 데이터를 전송하는 구간이 아니므로, 각 심볼에서 가드 인터벌 구간이 유효 심볼 구간에 비하여 그 비율이 클수록 데이터율(Data rate)의 손실이 커지게 된다.
이와 같이 가드 인터벌 사용으로 인한 데이터 전송 효율이 떨어지는 문제점을 해소하기 위해서는 채널 특성에 따라 채널 환경에 맞도록 가드 인터벌의 길이를 적절히 유지하여야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 FFT/IFFT 사이즈를 크게 하여 데이터 대비 보호구간의 비율을 더 작게 함으로써, 데이터 전송률을 향상할 수 있는 OFDM 신호 송신 장치 및 방법을 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 장치는, 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 역퓨리에변환부, 기설정된 보호구간 삽입비율에 의해 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입부, 및 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.
바람직하게, 역퓨리에변환부는, 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따른 역퓨리에변환계수를 사용하여, 주파수 영역의 OFDM 신호의 역퓨리에변환을 수행할 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환계수는, 전송모드가 4K일 경우에는 4*1024이고, 전송모드가 16K일 경우에는 16*1024이며, 전송모드가 32K일 경우에는 32*1024일 수 있다.
또한 바람직하게, 보호구간 삽입비율은, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 중 하나일 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환부는, 전송모드가 4K일 경우에는 1705*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 6817*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 6817*4개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환부는, 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 224*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환부는, 6MHz 대역에서 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 298.667*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환부는, 7MHz 대역에서 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 256*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 보호구간 삽입부에서 출력되는 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 방법은, 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계, 기설정된 보호구간 삽입비율에 의해 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 단계, 및 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따른 역퓨리에변환계수를 사용하여, 주파수 영역의 OFDM 신호의 역퓨리에변환을 수행할 수 있다.
또한 바람직하게, 역퓨리에변환계수는, 전송모드가 4K일 경우에는 4*1024이고, 전송모드가 16K일 경우에는 16*1024이며, 전송모드가 32K일 경우에는 32*1024일 수 있다.
또한 바람직하게, 보호구간 삽입비율은, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 중 하 나일 수 있다.
또한 바람직하게, 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 전송모드가 4K일 경우에는 1705*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 6817*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 6817*4개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 224*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 6MHz 대역에서 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 298.667*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 7MHz 대역에서 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Duration)이 256*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*2㎲ 가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리할 수 있다.
또한 바람직하게, 보호구간 삽입부에서 출력되는 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 장치는 전송스트림 생성부(100) 및 전송스트림 처리부(200)를 포함한다.
전송스트림 생성부(100)는 제1 인코더(110), 제2 인코더(120), 제1 먹스(130), 제3 인코더(140), 제4 인코더(150), 및 제2 먹스(160)를 포함한다.
본 발명의 OFDM 신호 송신 장치는 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 규격에 적용되는 것으로, DVB-T 규격에서는 계층 변조(Hierarchical Modulation) 기법을 사용한다.
계층 변조 기법은 멀티패스(Multipath)로 인한 간섭을 줄이기 위한 것으로, 높은 계층(High Hierarchical)으로 사용된 변조 방식을 낮은 계층(Low Hierarchical)으로 변조시켜 전송함에 따라 최대한으로 정보 전송이 이루어지도록 한다. 낮은 계층으로 변조된 스트림은 강우에는 강하지만 전송할 수 있는 정보의 양은 감소 되는 단점이 있다. 본 실시예에서는, 높은 계층으로 변조된 스트림을 HP(High Priority) 스트림이라 하고, 낮은 계층으로 변조된 스트림을 LP(Low Priority) 스트림이라 한다.
제1 인코더(110) 및 제2 인코더(120)는 HP 스트림을 인코딩하고, 제1 먹스(130)는 제1 및 제2 인코더(110, 120)에서 각각 인코딩된 HP 스트림을 멀티플렉싱한다.
제3 인코더(140) 및 제4 인코더(150)는 LP 스트림을 인코딩하고, 제2 먹스(160)는 제3 및 제4 인코더(140, 150)에서 각각 인코딩된 LP 스트림을 멀티플렉싱한다.
수신기별로 HP 및 LP 스트림을 모두 수신할 수도 있고, HP 스트림만을 수신할 수도 있다. HP 및 LP 스트림은 서로 같은 컨텐츠 일 수도 있고, 다른 컨텐츠 일 수도 있다.
전송스트림 처리부(200)는 제1 스크램블러(201), 제1 아우터 코더(203), 제1 아우터 인터리버(205), 제1 이너 코더(207), 제2 스크램블러(209), 제2 아우터 코더(211), 제2 아우터 인터리버(213), 제2 이너 코더(215), 이너 인터리버(217), 맵퍼(219), 프레임 어댑테이션부(221), 역퓨리에변환부(223), 보호구간 삽입부(225), 디지털/아날로그 변환부(227), 및 송신부(229)를 포함한다.
제1 스크램블러(Scrambler)(201)는 제1 먹스(130)로부터 입력되는 HP 스트림의 스크램블링을 수행한다. 스크램블링은 동기식 신호 전송 방식에서 동일한 비트수가 반복되어 동기신호가 소실되는 문제를 해소하기 위하여 스트림을 랜덤화(Randomization)하는 것을 의미한다.
제1 아우터 코더(Outer Coder)(203)는 스크램블링된 HP 스트림의 아우터 코 딩을 수행한다. 제1 아우터 코더(203)는 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드에 의한 코더일 수 있다.
제1 아우터 인터리버(Outer Interleaver)(205)는 아우터 코딩된 HP 스트림의 아우터 인터리빙을 수행한다. 제1 아우터 인터리버(205)는 컨벌루셔널 인터리빙(Convolutional interleaving) 방식을 이용할 수 있다.
제1 이너 코더(Inner Coder)(207)는 아우터 인터리빙된 HP 스트림의 이너 코딩을 수행한다. 제1 이너 코더(207)는 절단된 길쌈부호(Punctured Convolutional Code)에 의한 코더일 수 있다.
제2 스크램블러(209), 제2 아우터 코더(211), 제2 아우터 인터리버(213), 및 제2 이너 코더(215)는 각각 제1 스크램블러(201), 제1 아우터 코더(203), 제1 아우터 인터리버(205), 및 제1 이너 코더(207)와 동일한 기능을 갖는다. 다만, 제2 스크램블러(209), 제2 아우터 코더(211), 제2 아우터 인터리버(213), 및 제2 이너 코더(215)는 LP 스트림을 처리한다.
이너 인터리버(217)는 제1 이너 코더(207) 및 제2 이너 코더(215)로부터 각각 HP 스트림 및 LP 스트림을 입력받아, 이너 인터리빙을 수행한다.
맵퍼(219)는 이너 인터리빙된 전송 스트림에 파일럿(Pilot) 및 TPS(Transmission Parameter Signaling) 신호를 삽입하여 맵핑한다. 파일럿 신호를 사용함으로 인하여 수신기측에서 주파수 영역과 시간 영역에서 채널을 추정할 수 있다. TPS 신호는 보호구간 길이, 변조 및 코드율과 같은 전송 파라미터에 대한 정보 신호로, 수신기가 신호 획득을 빠르게 하기 위해 사용된다.
프레임 어댑테이션부(221)는 맵퍼(219)로부터 출력되는 전송 스트림의 프레임을 형성한다. 프레임 구조는 Continual pilot, Scattered pilot, TPS 캐리어 및 데이터(Data)의 4개 구조로 구성되며, 파일럿 위치는 심벌마다 변할 수 있다.
역퓨리에변환부(223)는 프레임 어댑테이션부(221)로부터 출력되는 전송 스트림을 역퓨리에 변환한다. 이때, 역퓨리에변환부(223)로 입력되는 전송 스트림은 주파수 영역의 OFDM 신호이며, 역퓨리에변환부(223)에 의해 역퓨리에 변환됨에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환된다. 본 실시예에서는 역퓨리에변환부(223)에서 역퓨리에변환(IDFT)을 수행하는 것을 예시하였으나, 역고속퓨리에변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)을 수행할 수도 있다.
역퓨리에변환부(223)는 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환한다. 보다 구체적으로, 역퓨리에변환부(223)는 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따른 역퓨리에변환계수를 사용하여, 주파수 영역의 OFDM 신호를 시간 영역의 OFDM 신호로 변환한다.
이때, 역퓨리에변환계수는 역퓨리에변환부(223)에서 사용하는 전송 모드가 4K일 경우에는 4*1024이고, 전송 모드가 16K일 경우에는 16*1024이며, 전송 모드가 32K일 경우에는 32*1024이다.
본 발명에서, 역퓨리에 변환시 4K, 16K, 32K를 사용하는 이유는 기정의된 DVB-T 표준에서 채용된 전송 모드(2K, 8K)보다 더 큰 DFT/IDFT 사이즈를 제공하기 위함이다.
즉, 기정의된 DVB-T 표준에서 채용된 전송 모드의 경우, 2K 전송 모드의 역 퓨리에변환계수는 2*1024이고, 8K 전송 모드의 역퓨리에변환계수는 8*1024이다. 데이터 전송률을 향상시키기 위한 가장 좋은 방법은 역퓨리에변환계수를 크게 하는 것이다.
그러므로, 본 발명에서는 기정의된 DVB-T 표준에서 채용된 전송 모드의 2배의 전송 모드를 사용하여 데이터 전송률을 향상시킨다. 즉, 역퓨리에변환부(223)에서 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드를 사용하여 역퓨리에 변환을 수행함에 따라, 기정의된 DVB-T 표준에서 채용된 전송 모드를 사용할 경우보다 향상된 데이터 전송률을 제공할 수 있다. 이때, 32K 전송 모드는 16K 전송 모드의 2배로, 보다 향상된 데이터 전송률을 제공하기 위하여 변형한 것이다.
8MHz의 대역폭을 사용할 경우, 역퓨리에변환부(223)는 전송모드가 4K일 경우에는 1705*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 6817*2개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 6817*4개의 캐리어로 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리한다.
또한, 역퓨리에변환부(223)는 전송모드가 4K일 경우에는 심볼 듀레이션(Symbol Duration)이 224*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하고, 전송모드가 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*2㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며, 전송모드가 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*4㎲가 되도록 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리한다.
역퓨리에변환부(223)에서 주파수 영역의 OFDM 신호를 시간 영역의 OFDM 신호로 변환할 때 사용되는 파라미터들을 정리하면 표 1과 같다. 표 1은 8MHz 대역에서 의 파라미터들을 나타낸 것이다.
파라미터 4K 16K 32K
캐리어 수(K) 1705*2 6817*2 6817*4
캐리어의 최소값(Kmin) 0 0 0
캐리어의 최대값(Kmax) 1705*2-1 6817*2-1 6817*4-1
심볼 듀레이션(Tu) 224*2㎲ 896*2㎲ 896*4
캐리어 간격(1/Tu) 4464/2Hz 1116/2Hz 1116/4Hz
Kmin 및 Kmax간의 간격((K-1)/Tu) 7.61MHz 7.61MHz 7.61MHz
보호구간 삽입부(225)는 기설정된 비율에 의해 역퓨리에변환부(223)에서 출력되는 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입한다. 보호구간은 통상 가드 인터벌(Guard Interval)이라 한다. 가드 인터벌은 OFDM의 특성상 멀티패스 채널의 간섭 현상의 영향을 줄이기 위해 필수적으로 사용되는 신호이다.
기정의된 DVB-T 표준에서는 보호구간을 삽입하는 비율로 1/4, 1/8, 1/16, 1/32를 사용한다. 그러나, 본 발명에서는 기존의 2K, 8K 전송 모드에 비하여 유효 심볼 구간의 심볼 듀레이션이 2배로 증가하기 때문에, 동일한 채널 환경에서 ISI(InterSymbol Inteference : 심볼 간 간섭)없이 동작하기 위해 보호구간을 삽입하는 비율을 1/2만 사용하여도 된다.
그러므로, 본 발명에서는 기존의 DVB-T 표준에서 채용된 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 이외에도 1/64 비율을 추가할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 보호구간 삽입 비율은 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64을 사용한다. 이를 정리하면 표 2와 같다. 표 2는 8MHz 대역을 사용할 경우에 해당한다. 여기서, T는 대역폭을 의미한다.
전송 모드 16K 4K
GI비율 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64
데이터(Tu) 16*1024*T=896*2㎲ 4*1024*T=224*2㎲
GI△ Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64 Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64
심볼Ts=△+Tu Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64 Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64
디지털/아날로그 변환부(227)는 보호구간 삽입부(225)에 의해 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
송신부(229)는 아날로그 신호로 변환된 OFDM 신호를 안테나를 통해 송신한다. 도시하지는 않았으나, 송신부(229)는 필터(Filter) 및 전 처리기(Front end)를 포함한다.
표 1 및 표 2에서는 8MHz 대역을 사용할 경우에 OFDM 신호 변환시 사용되는 파라미터들과 보호구간 삽입비율과 관련된 파라미터들을 나타낸 것이다. 그러나, 이 파라미터들은 다른 대역폭을 사용할 경우 달라진다. 이에, 6MHz 및 7MHz 대역을 사용할 경우의 OFDM 신호 변환시 사용되는 파라미터들과 보호구간 삽입비율과 관련된 파라미터들을 도 3 내지 도 6에 나타내었다.
파라미터 4K 16K 32K
캐리어 수(K) 1705*2 6817*2 6817*4
캐리어의 최소값(Kmin) 0 0 0
캐리어의 최대값(Kmax) 1705*2-1 6817*2-1 6817*4-1
심볼 듀레이션(Tu) 298.6667*2㎲ 1194.667*2㎲ 1194.667*4
캐리어 간격(1/Tu) 3.348214/2Hz 0.837054/2Hz 0.837054/4Hz
Kmin 및 Kmax간의 간격((K-1)/Tu) 5.71MHz 5.71MHz 5.71MHz
표 3은 6MHz 대역을 사용할 경우의 OFDM 신호 변환시 사용되는 파라미터들을 나타낸 것이다.
전송 모드 16K 4K
GI비율 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64
데이터(Tu) 16*1024*T=1194.667*2㎲ 4*1024*T=298.667*2㎲
GI△ Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64 Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64
심볼Ts=△+Tu Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64 Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64
표 4는 6MHz 대역을 사용할 경우의 보호구간 삽입비율과 관련된 파라미터들을 나타낸 것이다.
파라미터 4K 16K 32K
캐리어 수(K) 1705*2 6817*2 6817*4
캐리어의 최소값(Kmin) 0 0 0
캐리어의 최대값(Kmax) 1705*2-1 6817*2-1 6817*4-1
심볼 듀레이션(Tu) 256*2㎲ 1024*2㎲ 1024*4
캐리어 간격(1/Tu) 3.90625/2Hz 0.976563/2Hz 0.976563/4Hz
Kmin 및 Kmax간의 간격((K-1)/Tu) 6.66MHz 6.66MHz 6.66MHz
표 5은 7MHz 대역을 사용할 경우의 OFDM 신호 변환시 사용되는 파라미터들을 나타낸 것이다.
전송 모드 16K 4K
GI비율 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64 1/4 1/8 1/16 1/32 1/64
데이터(Tu) 16*1024*T=1024*2㎲ 4*1024*T=256㎲
GI△ Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64 Tu/4 Tu/8 Tu/16 Tu/32 Tu/64
심볼Ts=△+Tu Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64 Tu5/4 Tu9/8 Tu17/16 Tu33/32 Tu65/64
표 6은 7MHz 대역을 사용할 경우의 보호구간 삽입비율과 관련된 파라미터들을 나타낸 것이다.
역퓨리에변환부(223)에서 사용하는 OFDM 변환을 위한 파라미터들과 보호구간 삽입부(225)에서 사용하는 보호구간 삽입비율 관련 파라미터들은 각 국가별로 사용되는 대역폭에 따라 표 1 내지 표 6과 같이 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
여기에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 신호 송신 방법을 설명한다.
전송스트림 생성부(100)에 의해 전송 스트림이 생성된다. 즉, 제1 및 제2 인코더(110, 120), 제1 먹스(130)에 의해 HP 스트림이 생성되고, 제3 및 제4 인코더(140, 150), 제2 먹스(160)에 의해 LP 스트림이 생성된다(S301).
제1 스크램블러(201) 및 제2 스크램블러(209)는 각각 HP 스트림 및 LP 스트림을 입력받아, 입력된 스트림의 스크램블링을 수행한다(S303).
제1 아우터 코더(203) 및 제2 아우터 코더(211)는 각각 스크램블링된 HP 스트림 및 LP 스트림을 입력받아, 입력된 스트림의 아우터 코딩을 수행한다(S305).
제1 아우터 인터리버(205) 및 제2 아우터 인터리버(213)는 각각 아우터 코딩된 HP 스트림 및 LP 스트림을 입력받아, 입력된 스트림의 아우터 인터리빙을 수행한다(S307).
제1 이너 코더(207) 및 제2 이너 코더(215)는 각각 아우터 인터리빙된 HP 스트림 및 LP 스트림을 입력받아, 입력된 스트림의 이너 코딩을 수행한다(S309).
각각 스크램블링, 아우터 코딩, 아우터 인터리빙, 이너 코딩 단계를 거친 HP 스트림 및 LP 스트림은 이너 인터리버(217)에 의해 이너 인터리빙된다(S311).
맵퍼(219)는 파일럿 및 TPS 신호를 입력받으며, 이너 인터리버(217)로부터 출력되는 전송 스트림에 파일럿 및 TPS 신호를 부가하여 맵핑한다(S313).
프레임 어댑테이션부(221)는 맵퍼(219)에 의해 파일럿 및 TPS 신호가 부가된 전송 스트림의 프레임을 형성한다(S315). 프레임 어댑테이션부(221)로부터 출력되는 신호는 주파수 영역의 OFDM 신호이다.
역퓨리에변환부(223)는 프레임 어댑테이션부(221)로부터 입력되는 주파수 영역의 OFDM 신호를 4k, 16k, 32k 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환한다(S317).
보호구간 삽입부(225)는 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 기설정된 보호구간 삽입 비율에 따라 보호구간을 삽입한다(S319).
보호구간이 삽입된 OFDM 신호는 디지털/아날로그 변환부(227)에 의해 아날로그 신호로 변환된 후, 송신부(229)를 통해 송신된다(S321).
상기와 같은 절차에 의해 생성된 OFDM 신호는 유효 심볼 구간 대비 보호구간의 비율이 감소함에 따라, 더 많은 데이터를 포함한 신호이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 OFDM 신호 송신 장치 및 방법은 FFT/IFFT 사이즈를 크게 하여 데이터 대비 보호구간의 비율을 더 작게 함으로써, 데이터 전송률을 향상할 수 있는 이점이 있다. 더욱이, 기존 시스템 특히, DVB-T 표준에서 채용된 송수신기와의 호환성을 유지할 수 있는 이점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 역퓨리에변환부;
    기설정된 보호구간 삽입비율에 의해 상기 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 보호구간 삽입부; 및
    상기 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 송신하는 송신부;를 포함하며,
    상기 역퓨리에변환부는,
    16K, 32K 의 전송 모드 중 하나에 따른 역퓨리에변환계수를 사용하여 역퓨리에변환을 수행하며, 각 전송 모드에 따른 기설정된 개수의 캐리어를 이용하여 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 역퓨리에변환계수 및 상기 기설정된 개수의 캐리어는 서로 상이한 구성인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환계수는,
    상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 16*1024이며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 32*1024인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호구간 삽입비율은, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 중 하나인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환부는,
    상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 6817*2개의 캐리어로 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 6817*4개의 캐리어로 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환부는, 8MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환부는, 6MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환부는, 7MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호구간 삽입부에서 출력되는 상기 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 장치.
  10. 주파수 영역의 OFDM 신호를 4K, 16K, 32K 중 하나의 전송 모드에 따라 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계;
    기설정된 보호구간 삽입비율에 의해 상기 변환된 시간 영역의 OFDM 신호에 보호구간을 삽입하는 단계; 및
    상기 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 송신하는 단계;를 포함하며,
    상기 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는,
    16K, 32K 의 전송 모드 중 하나에 따른 역퓨리에변환계수를 사용하여 역퓨리에변환을 수행하며, 각 전송 모드에 따른 기설정된 개수의 캐리어를 이용하여 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 역퓨리에변환계수 및 상기 기설정된 개수의 캐리어는 서로 상이한 구성인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 역퓨리에변환계수는,
    상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 16*1024이며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 32*1024인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 보호구간 삽입비율은, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 중 하나인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는,
    상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 6817*2개의 캐리어로 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 6817*4개의 캐리어로 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 8MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 896*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 6MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1194.667*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 시간 영역의 OFDM 신호로 변환하는 단계는, 7MHz 대역에서 상기 전송모드가 상기 16K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*2㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하며,
    상기 전송모드가 상기 32K일 경우에는 심볼 듀레이션이 1024*4㎲가 되도록 상기 주파수 영역의 OFDM 신호를 처리하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 보호구간 삽입부에서 출력되는 상기 보호구간이 삽입된 OFDM 신호를 아날로그 신호로 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 송신 방법.
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