KR20050018333A - 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신시스템에서프리앰블 시퀀스 생성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1개수의 부반송파들을 가지며, 상기 제1개수의 부반송파들을 미리 설정된 개수로 분류하여 생성한 제2개수의 부분 채널들을 가지는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서, 상기 제2개수와 동일한 개수의 부분 채널들을 사용할 경우 제3개수의 성분들을 가지는 프리앰블 시퀀스를 생성하고, 상기 제1개수의 부반송파들 중 DC 성분과 부반송파들간 간섭 제거 성분에 대응되는 부반송파들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 제1개수의 부반송파들중 상기 널 데이터가 삽입된 부반송파들 이외의 상기 제3개수의 부반송파들 각각에 상기 제3개수의 프리앰블 시퀀스 성분들 각각을 삽입한 후 역고속 푸리에 변환함으로써 최소 피크대 평균 전력비를 가지도록 한다.

Description

직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스 생성 장치 및 방법{APPARATUS FOR GENERATING PREAMBLE SEQUENCE IN COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SCHEME AND METHOD THEREOF}

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 부분 채널화를 위한 프리앰블 시퀀스를 생성하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무선 통신 시스템(wireless communication system)은 무선 통신 서비스를 지원하는 시스템으로서, 기지국(Node B)과 사용자 단말기(UE: User Equipment)로 구성된다. 그리고, 상기 기지국과 상기 사용자 단말기는 전송 프레임(frame)을 사용하여 무선 통신 서비스를 지원한다. 따라서, 상기 기지국과 상기 사용자 단말기는 전송 프레임의 송신 및 수신을 위해 상호 동기를 획득하여야 하며, 상기 동기 획득을 위해서 상기 기지국은 상기 사용자 단말기가 상기 기지국에서 전송하는 프레임의 시작을 알 수 있도록 동기 신호를 전송한다. 그러면, 상기 사용자 단말기는 상기 기지국이 전송하는 동기신호를 수신하여 상기 기지국의 프레임 타이밍(frame timing)을 확인하고, 상기 확인된 프레임 타이밍에 따라서 수신되는 프레임을 복조하게 된다. 그리고 상기 동기신호는 기지국과 상기 사용자 단말기가 미리 약속하고 있는 특정 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 사용하는 것이 일반적이다.

또한 상기 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서 사용되는 프리앰블 시퀀스는 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio, 이하 "PAPR"이라 칭하기로 한다)가 작은 것을 사용하며, 기지국에서 사용자 단말기로 전송하는 프리앰블은 긴 프리앰블로서 대략적 동기(coarse synchronization)를 수행하기 위해 필요한 프리앰블과, 미세 주파수 동기를 수행하기 위해 필요한 짧은 프리앰블을 연결하여 사용한다. 또한 상기 사용자 단말기에서 기지국으로 전송하는 프리앰블은 상기 짧은 프리앰블만을 이용하여 미세 주파수 동기를 획득하도록 한다. 여기서, 상기 OFDM 통신 시스템의 프리앰블 시퀀스로서 PAPR이 작은 것을 사용해야하는 이유를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상기 OFDM 통신 시스템은 다중 반송파(multi carrier) 통신 시스템으로서 다수의 반송파들, 즉 다수의 부반송파(sub-carrier)들을 사용하기 때문에 상기 부반송파들 각각의 직교성이 중요하게 여겨진다. 그래서, 상기 부반송파들 각각간에는 상호 직교성을 가지도록 위상(phase)이 설정되는데, 상기 부반송파들을 통한 신호 송수신 과정에서 상기 위상이 변경될 경우 상기 부반송파들간의 신호가 겹쳐질 수 있다. 이 경우 상기 위상 변경으로 인해 겹쳐진 신호의 크기는 상기 OFDM 통신 시스템에 구비되어 있는 증폭기(amplifier)의 선형 구간을 벗어나게 되고, 따라서 정상적인 신호 송수신이 불가능하기 때문에 상기 OFDM 통신 시스템은 최소의 PAPR을 가지는 프리앰블 시퀀스를 사용하는 것이다.

또한 상기 OFDM 통신 시스템에서는 하나의 프레임을 시간적으로 다중화하여 여러 사용자들, 즉 사용자 단말기들에 대한 데이터들을 전송한다. 상기 OFDM 통신 시스템에서도 프레임의 시작을 알려주는 프레임 프리앰블이 프레임의 시작점에서부터 일정 구간동안 전송된다. 또한, 하나의 프레임 내에 상기 각 사용자들에게 전송하는 데이터가 불규칙적으로 전송될 수 있으므로 데이터의 시작을 알리는 버스트 프리앰블이 각 데이터의 앞부분에 존재한다. 따라서 사용자 단말기는 상기 데이터의 전송 시작점을 알기 위해서는 데이터 프리앰블을 수신하여야만 한다. 즉, 상기 사용자 단말기는 데이터의 수신을 위해 데이터의 시작점에 대한 동기를 맞추어야 하는데, 이를 위해서는 신호를 수신하기 전에 모든 시스템에서 공통으로 사용하는 프리앰블 시퀀스를 포착하여 동기를 맞추어야만 한다.

한편, 상기 OFDM 통신 시스템은 상기 OFDM 방식을 사용하지 않는 통신 시스템과 소스 코딩(source coding) 방식과, 채널 코딩(channel coding) 방식 및 변조(modulation) 방식 등에 있어서 동일하다. 물론, 부호 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access, 이하 "CDMA"라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서는 데이터를 확산(spreading)하여 전송하는 반면에, 상기 OFDM 통신 시스템은 데이터를 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭하기로 한다)한 후 보호 구간(Guard interval)을 삽입하는 형태로 전송함으로써, 상기 OFDM 통신 시스템은 상기 CDMA 통신 시스템에 비해서 광대역 신호를 비교적 간단한 하드웨어(hardware)로 전송할 수 있다. 즉, 상기 OFDM 통신 시스템은 데이터에 대한 변조를 수행한 후에는 다수의 비트(bit)/심볼(symbol)열을 묶어서 주파수 영역(frequency domain)에 해당하는 IFFT 입력으로 병렬화된 비트/심볼열을 입력하면 출력으로 IFFT되어진 시간 영역(time domain) 신호가 출력된다. 여기서, 상기 출력된 시간영역 신호는 광대역 신호를 여러 개의 협대역(narrow band) 부반송파 신호로 멀티플렉싱한 것으로, 한 OFDM 심볼 구간동안 다수개의 변조 심볼들이 상기 IFFT 과정을 통해 전송된다.

그러나 상기 OFDM 통신시스템에서 상기와 같이 IFFT된 OFDM 심볼을 그대로 전송하게되면 이전 OFDM 심볼과 현재 OFDM 심볼간에 간섭(interference)을 피할 수 없다. 상기 심볼간 간섭을 제거하기 위해서 상기 보호 구간을 삽입하는 것이다. 상기 보호 구간은 일정 구간의 널(null) 데이터를 삽입하는 형태로 제안되었으나, 상기 보호 구간에 널 데이터를 전송하는 형태는 수신기에서 OFDM 심볼의 시작점을 잘못 추정하는 경우 부반송파간에 간섭이 발생하여 수신 OFDM 심볼의 오판정 확률이 높아지는 단점이 있다. 그래서 상기 보호구간을 시간 영역의 OFDM 심볼의 마지막 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심볼에 삽입하는 형태의 "Cyclic Prefix" 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심볼의 처음 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심볼에 삽입하는 "Cyclic Postfix" 방식이 제안되어 사용되고 있다. 여기서, 상기 Cyclic Prefix 방식 및 Cyclic Postfix 방식의 일정 비트들은 미리 설정된 설정 비트들로서 OFDM 통신 시스템에서 그 크기가 미리 결정된다. 상기 보호구간을 시간 영역의 한 OFDM 심볼의 일부분, 즉 한 OFDM 심볼의 처음 부분 혹은 마지막 부분을 복사하여 반복 배치하는 형태의 특성을 이용하여 수신기에서 수신 OFDM 심볼의 시간/주파수 동기를 잡는데 이용할 수도 있다.

한편, 송신기가 송신한 송신 신호는 무선 채널을 통과하면서 왜곡되고, 수신기는 상기 왜곡된 송신 신호를 수신하게 된다. 상기 수신기는 상기 송신 신호가 왜곡된 형태의 수신 신호를 상기 송신기와 수신기간에 미리 설정되어 있는 프리앰블 시퀀스를 이용하여 시간/주파수 동기를 획득하고, 채널 추정(channel estimation)한 후에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform, 이하 "FFT"라 칭하기로 한다)을 통해서 주파수 영역의 심볼로 복조한다. 이렇게 주파수 영역의 심볼들을 복조한 후, 상기 수신기는 상기 복조된 심볼들에 대해서 상기 송신기에서 적용한 채널 코딩에 상응하는 채널 디코딩(channel decoding) 및 소스 디코딩(source decoding)을 수행하여 정보 데이터로 복호한다.

상기 OFDM 통신 시스템은 프레임 타이밍 동기 및 주파수 동기와 채널 추정 모두에 있어 프리앰블 시퀀스를 이용한다. 물론 상기 OFDM 통신 시스템의 경우 프리앰블 이외에 보호 구간과 파일럿(pilot) 부반송파등을 이용하여 프레임 타이밍 동기 및 주파수 동기와 채널 추정 등을 수행하기도 한다. 상기 프리앰블 시퀀스의 경우 매 프레임 또는 데이터의 버스트의 시작부분에 미리 알고 있는(known) 심볼들이 전송되며 이때 추정된 시간/주파수/채널 정보를 데이터 전송 부분에서 보호 구간 및 파일럿 부반송파등의 정보를 이용하여 업데이트(update)하는데 사용한다.

그러면 여기서 도 1 및 도 2를 참조하여 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 사용하고 있는 프리앰블 시퀀스 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템의 긴 프리앰블 시퀀스(long preamble sequence) 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 설명하기에 앞서, 현재 OFDM 통신 시스템에서는 다운링크(DL: Down Link) 및 업링크(UL: Up Link) 모두에서 동일한 프리앰블 시퀀스를 사용하고 있다. 상기 도 1을 참조하면, 상기 긴 프리앰블 시퀀스는 64 길이의 시퀀스가 4번, 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태를 가지며, OFDM 통신 시스템의 특성상 상기에서 설명한 바와 같은 Cyclic Prefix가 상기 64 길이의 시퀀스가 4번 반복된 형태의 시퀀스 전단과, 상기 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 시퀀스 전단에 첨가되어 있다. 또한, 상기에서 설명한 바와 같이 IFFT를 수행하기 이전의 신호들은 주파수 영역 신호들이며, IFFT를 수행한 이후의 신호들은 시간 영역 신호들인데, 상기 도 1에 도시한 긴 프리앰블 시퀀스는 IFFT를 수행한 이후의 시간 영역에서의 긴 프리앰블 시퀀스를 도시한 것이다.

한편, 상기 IFFT를 수행하기 이전의 주파수 영역에서의 긴 프리앰블 시퀀스를 나타내면 다음과 같다.

상기 주파수 영역에서의 긴 프리앰블 시퀀스들, 즉 S(-100:100), P(-100:100) 에 명시된 숫자는 IFFT 수행시 적용하는 부반송파 위치를 나타내는 것으로 이는 하기에서 도 3을 참조하여 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 S(-100:100)은 64 길이의 시퀀스가 4번 반복된 형태의 주파수 영역 시퀀스를 나타내며, P(-100:100)은 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 주파수 영역 시퀀스를 나타낸다. 상기 S(-100:100) 및 P(-100:100)의 표현에서 sqrt(2)는 root 2를 의미하며, sqrt(2)*sqrt(2)는 상기 S(-100:100) 및 P(-100:100)의 송신 전력(transmit power)을 증가시키기 위해 2단계로 증폭하는 것을 의미한다.

상기에서는 도 1을 참조하여 긴 프리앰블 시퀀스 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 짧은 프리앰블 시퀀스 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 2는 통상적인 OFDM 통신 시스템의 짧은 프리앰블 시퀀스(short preamble sequence) 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 짧은 프리앰블 시퀀스는 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태를 가지며, OFDM 통신 시스템의 특성상 상기에서 설명한 바와 같은 Cyclic Prefix가 상기 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 시퀀스 전단에 첨가되어 있다. 또한, 상기 도 2에 도시한 짧은 프리앰블 시퀀스는 IFFT를 수행한 이후의 시간 영역에서의 짧은 프리앰블 시퀀스를 도시한 것이며, 주파수 영역에서의 짧은 프리앰블 시퀀스는 상기에서 설명한 P(-100:100)이다.

한편, 상기에서 설명한 바와 같은 긴 프리앰블 시퀀스는 다음과 같은 사항들을 고려하여 생성되어야만 한다.

(1) 낮은 PAPR을 가져야만 한다.

OFDM 통신 시스템의 송신기 전송단의 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)의 전송효율을 최대로 하기 위해서 OFDM 심볼의 PAPR이 낮아야만 한다. 이는 상기에서 설명한 바와 같이 IFFT가 수행된 신호는 전력 증폭기로 입력되고, 상기 전력 증폭기의 비선형(non-linear) 특성 때문에 낮은 PAPR이 요구되는 것이다. OFDM 심볼의 PAPR은 전송단의 IFFT 출력단에 해당하는 OFDM의 시간 영역 심볼의 최대 전력과 평균전력의 비율이 작아야하고, 상기 최대 전력과 평균전력의 비율이 작기 위해서는 균일한 분포를 가져야한다. 이를 다시 말하면, 전송단의 IFFT의 입력단, 즉 주파수영역에서 상호상관이 작은 심볼을 조합하면 출력의 PAPR은 작아지는 것이다.

(2) 통신 초기화에 필요한 파라미터(parameter) 추정에 적합해야 한다.

상기 파라미터 추정은 채널 추정과, 주파수 옵셋(frequency offset) 추정과, 시간 오프셋(time offset) 추정을 포함한다.

(3) 낮은 복잡도(complexity)와 낮은 오버헤드(overhead)를 가져야한다.

(4) 대략적 주파수 옵셋 추정이 가능해야 한다.

상기와 같은 사항들을 고려하여 생성된 긴 프리앰블 시퀀스들의 기능을 설명하면 다음과 같다.

(1) 64 길이의 시퀀스가 4번 반복된 형태의 시퀀스는 시간 옵셋 추정과 대략적 주파수 옵셋 추정을 위해 사용된다.

(2) 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 시퀀스는 미세 주파수 옵셋과 채널 추정을 위해 사용된다.

결과적으로 상기 긴 프리앰블 시퀀스는 상기 OFDM 통신 시스템에서 다음과 같은 용도로 사용된다.

(1) 다운링크 프로토콜 데이터 유닛(PDU: Protocol Data Unit, 이하 "PDU"라 칭하기로 한다)의 첫 번째 프리앰블 시퀀스로 사용된다.

(2) 초기 레인징(Initial Ranging)에 사용된다.

(3) 주파수대역 요구 레인징(Bandwidth Request Ranging)에 사용된다.

그리고 상기 짧은 프리앰블 시퀀스는 상기 OFDM 통신 시스템에서 다음과 같은 용도로 사용된다.

(1) 업링크 데이터 프리앰블 시퀀스로 사용된다.

(2) 주기적 레인징(Periodic Ranging)에 사용된다.

한편, 상기 OFDM 통신 시스템에서 상기 초기 레인징과 주기적 레인징을 수행함으로써 정확한 동기를 획득할 수 있기 때문에, 상기 업링크 데이터 프리앰블 시퀀스는 채널 추정을 위한 목적으로 주로 사용된다. 상기 채널 추정에서 고려해야 할 사항은 PAPR, 성능 그리고 복잡도인데, 기존에 사용되고 있는 짧은 프리앰블 시퀀스의 경우 PAPR은 3.5805[dB]를 나타낸다. 그리고 채널 추정 알고리즘으로는 MMSE(Minimum Mean Square Error, 이하 "MMSE"라 칭하기로 한다)와 LS(Least Square, 이하 "LS"라 칭하기로 한다) 등 다양한 형태의 채널 추정 알고리즘이 사용될 수 있다.

또한, 상기 OFDM 통신 시스템에서는 주파수 효율을 증가시키기 위해서 부분 채널화(sub-channelization) 방법을 사용한다. 여기서, 상기 부분 채널화란 주파수의 효율적인 사용을 위해 전체 부반송파를 여러 개의 부분 채널로 나누어 사용하는 방식으로 각 부분 채널은 전체 부반송파의 개수보다 작은 특정 수의 부 반송파를 포함한다. 일 예로, 상기 OFDM 통신 시스템의 전체 부반송파들의 개수가 256일 경우(-128, .... , 127), 실제 사용되는 부반송파들의 개수는 200(-100, .... , 100)이고 4개의 부분 채널들로 분리된다. 상기와 같은 경우 부분 채널을 할당하는 방식을 나타내면 다음과 같다.

(1) 사용되는 전체 부분반송파들(200개) : -100,-99,....,-1,1,.....,99,100

(2) 보호 구간: 왼쪽(28) : -128,..,-101, 오른쪽(27) : 101,..,127

(3) 부분 채널 할당

① 부분채널 1 : {-100,..,-89},{-50,...,-39},{1,...13},{51,...,63}

② 부분채널 2 : {-88,…,-76},{-38,...,-26},{14,...,25},{64,...,75}

③ 부분채널 3: {-75,…,-64},{-25,...,-14},{26,...,38},{76,...,88}

④ 부분채널 4: {-63,…,-51},{-13,...,-1},{39,...,50},{89,...,100}

그러면 여기서 도 3을 참조하여 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑(mapping) 관계를 설명하기로 한다.

상기 도 3은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 3은 OFDM 통신 시스템의 전체 부반송파들의 개수가 256개일 경우, 즉 -128번 부반송파 내지 127번까지의 256개의 부반송파들이 존재하고, 실제 사용되는 부반송파들의 개수가 200개일 경우, 즉 -100번,...,-1번,1번...,100번 까지의 200개의 부반송파들이 사용될 경우를 가정하고 있다. 상기 도 3에서 IFFT 전단의 입력 번호들은 주파수 성분들, 즉 부반송파들 번호를 나타낸다. 여기서, 상기 256개의 부반송파들중 200개의 부반송파들만, 즉 상기 256개의 부반송파들중 0번 부반송파와, -128번 부반송파 내지 -101번 부반송파와, 101번 부반송파 내지 127번 부반송파를 제외한 200개의 부반송파들만을 사용한다. 상기 0번 부반송파와, -128번 부반송파 내지 -101번 부반송파와, 101번 부반송파 내지 127번 부반송파들 각각에는 널 데이터(null data), 즉 0 데이터(0 data)를 삽입하여 전송하는데 그 이유를 설명하면 다음과 같다. 첫 번째로, 0번 부반송파에 널 데이터를 삽입하는 이유는 상기 0번 부반송파가 IFFT를 수행한 뒤에는 시간 영역에서 프리앰블 시퀀스의 기준점, 즉 시간 영역에서 DC 성분을 나타내기 때문이다. 또한 상기 -128번 부반송파 내지 -101번 부반송파까지의 28개의 부반송파들과, 101번 부반송파부터 127번 부반송파까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하는 이유는 상기 -128번 부반송파 내지 -101번 부반송파까지의 28개의 부반송파들과, 101번 부반송파부터 127번 부반송파까지의 27개의 부반송파들이 주파수 영역에서 고주파(high frequency) 대역에 해당되기 때문에, 주파수 영역에서 보호 구간(guard interval)을 주기 위함이다.

그래서 결과적으로 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스 S(-100:100) 혹은 P(-100:100) 혹은 P1subch(-100:100) 혹은 P2subch(-100:100)가 상기 IFFT에 입력되면, 상기 IFFT는 입력되는 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스 S(-100:100) 혹은 P(-100:100) 혹은 P1subch(-100:100) 혹은 P2subch(-100:100)를 해당 부반송파들에 매핑시켜 역고속 푸리에 변환함으로써 시간 영역의 프리앰블 시퀀스로 출력한다. 여기서, 상기 P1subch(-100:100)는 상기 부분 채널화 과정에서 부분 채널이 1개 사용되는 경우의 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스이며, 상기 P2subch(-100:100)는 상기 부분 채널화 과정에서 부분 채널이 2개 사용되는 경우의 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스이다.

그러면 여기서 도 4를 참조하여 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하기로 한다.

상기 도 4는 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 전송하고자 하는 정보 비트들(information bits)이 발생하면, 상기 정보 비트는 심볼 매핑기(symbol mapper)(411)로 입력된다. 상기 심볼 매핑기(411)는 상기 입력되는 정보 비트들을 미리 설정되어 있는 변조 방식으로 변조하여 심볼 변환한 뒤 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(413)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식으로는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식 혹은 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 사용될 수 있다. 상기 직렬/병렬 변환기(413)는 상기 심볼 매핑기(411)에서 출력하는 심볼을 입력하여 역고속 푸리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transformer, 이하 "IFFT기"라 칭하기로 한다)(419)의 입력수인 A-포인트(A-point)에 일치하도록 병렬 변환한 후 선택기(selector)(417)로 출력한다. 그리고 프리앰블 시퀀스 생성기(preamble sequence generator)(415)는 제어기(도시하지 않음)의 제어에 따라 해당하는 프리앰블 시퀀스를 생성한 후 상기 선택기(417)로 출력한다. 상기 선택기(417)는 해당 시점의 스케줄링(scheduling)에 따라 상기 직렬/병렬 변환기(413)에서 출력하는 신호 혹은 상기 프리앰블 시퀀스 생성기(415)에서 출력한 신호 중 하나를 선택하여 IFFT기(419)로 출력한다.

상기 IFFT기(419)는 상기 선택기(417)에서 출력한 신호를 입력하여 A-포인트 IFFT를 수행하여 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(421)로 출력한다. 또한, 상기 병렬/직렬 변환기(421)로는 상기 IFFT기(419)에서 출력되는 신호 뿐만 아니라 Cyclic Prefix가 입력된다. 그러면 상기 병렬/직렬 변환기(421)는 상기 IFFT기(419)에서 출력한 신호와 상기 Cyclic Prefix를 직렬 변환하여 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)(423)로 출력한다. 상기 디지털/아날로그 변환기(423)는 상기 병렬/직렬 변환기(421)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 "RF"라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(425)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(425)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등을 포함하여 상기 디지털/아날로그 변환기(423)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송가능하도록 RF 처리한 후 안테나(antenna)를 통해 전송한다.

한편, 상기 부분 채널이 사용되는 경우를 3가지 경우로 분류할 수 있는데 상기 3가지 경우는 다음과 같다.

(1) 경우 1 : 4개의 부분 채널들 중 1개의 부분 채널만을 사용한다. 이때, 상기 1개의 부분 채널을 제외한 나머지 3개의 부분 채널들을 통해서는 널 데이터가 전송된다.

(2) 경우 2 : 4개의 부분 채널들 중 2개의 부분 채널들만을 사용한다(부분 채널 1 + 부분 채널 3 혹은 부분 채널 2 + 부분 채널 4). 이때, 상기 2개의 부분 채널들을 제외한 나머지 부분 채널들을 통해서는 널 데이터가 전송된다.

(3) 경우 3 : 4개의 부분 채널들 모두를 사용한다(일반적인 OFDM 통신 시스템).

상기 부분 채널화 과정에 사용되고 있는 기존의 짧은 프리앰블 시퀀스의 경우 부분 채널들 각각의 PAPR을 나타내면 하기 표 1과 같다. 이때, 상기 부분 채널들의 PAPR을 계산하는 과정에서 Cyclic Prefix는 고려하지 않는다.

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 부분 채널들의 PAPR들은 가장 열악할 경우 7.4339[dB]를 나타내고, 또한, 상기 4개의 부분 채널들을 모두 사용할 경우라도 짧은 프리앰블 시퀀스의 PAPR이 3.5805[dB]로 3[dB]이상의 값을 가진다는 문제점을 가진다. 상기에서도 설명한 바와 같이 프리앰블 시퀀스는 PAPR이 작을 수록 OFDM 통신 시스템 성능에 향상을 가져온다. 일반적으로 데이터 전송의 경우 3.5805[dB]라는 값이 OFDM 통신 시스템 성능에 영향을 미치지 않는 비교적 낮은 수치로 간주될 수 있다. 하지만, OFDM 통신 시스템에서 초기 파라미터를 추정하는데 이용되는 프리앰블 시퀀스를 고려할 경우에 3.5805[dB]라는 값은 OFDM 통신 시스템의 성능저하를 초래할 수 있는 수치가 될 수 있다. 즉, 프리앰블 시퀀스는 OFDM 통신 시스템의 초기 파라미터 추정을 위해서 적어도 3[dB] 이하의 PAPR을 가지도록 설계되어야만 한다. 그런데, 기존의 OFDM 통신 시스템에서 사용하고 있는 짧은 프리앰블 시퀀스의 경우 PAPR이 3.5805[dB]로 3[dB]이상의 값을 가지기 때문에 OFDM 통신 시스템 성능 저하를 가져올 수 있다. 따라서 프리앰블 시퀀스로서 가장 최우선 고려되어야하는 낮은 PAPR을 만족하지 못하기 때문에 새로운 형태의 짧은 프리앰블 시퀀스의 필요성이 대두되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템의 부분채널화 과정에서 프리앰블 시퀀스를 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 최소 피크대 평균 전력비를 가지는 짧은 프리앰블 시퀀스를 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는; 제1개수의 부반송파들을 가지며, 상기 제1개수의 부반송파들을 미리 설정된 개수로 분류하여 생성한 제2개수의 부분 채널들을 가지는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스를 생성하는 장치에 있어서, 상기 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 상기 제2개수와 동일한 개수의 부분 채널들을 사용할 경우 제3개수의 성분들을 가지는 프리앰블 시퀀스를 생성하는 프리앰블 시퀀스 생성기와, 상기 제1개수의 부반송파들 중 DC 성분과 부반송파들간 간섭 제거 성분에 대응되는 부반송파들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 제1개수의 부반송파들중 상기 널 데이터가 삽입된 부반송파들 이외의 상기 제3개수의 부반송파들 각각에 상기 제3개수의 프리앰블 시퀀스 성분들 각각을 삽입한 후 역고속 푸리에 변환하는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은; 제1개수의 부반송파들을 가지며, 상기 제1개수의 부반송파들을 미리 설정된 개수로 분류하여 생성한 제2개수의 부분 채널들을 가지는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스를 생성하는 방법에 있어서, 상기 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 상기 제2개수와 동일한 개수의 부분 채널들을 사용할 경우 제3개수의 성분들을 가지는 프리앰블 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 제1개수의 부반송파들 중 DC 성분과 부반송파들간 간섭 제거 성분에 대응되는 부반송파들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 제1개수의 부반송파들중 상기 널 데이터가 삽입된 부반송파들 이외의 상기 제3개수의 부반송파들 각각에 상기 제3개수의 프리앰블 시퀀스 성분들 각각을 삽입한 후 역고속 푸리에 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 전체 부반송파(sub-carrier)들의 개수가 A개이고, 실제 사용하는 부반송파들의 번호가 -B번,-B+1번,...,-1번,1번,...,B-1번,B번까지인 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 통신 시스템에서 최소 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio, 이하 'PAPR'이라 칭하기로 한다)를 가지는 프리앰블 시퀀스(preamble sequence) 생성 장치 및 방법을 제안한다. 여기서, 상기 OFDM 통신 시스템은 실제 부반송파들의 개수가 A개이지만, 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 시간 영역에서 DC 성분을 나타내는 0번 부반송파와, 주파수 영역에서의 고주파(high frequency) 대역, 즉 시간 영역에서의 보호 구간(Guard interval)을 나타내는 부반송파들(-A번 부반송파 내지 -B-1번 부반송파의 부반송파들과 B+1번 부반송파 내지 A-1번 부반송파의 부반송파들)에 널 데이터(null data), 즉 0 데이터(0 data)를 삽입하기 때문에 실제 프리앰블 시퀀스가 삽입되는 부반송파들의 개수는 2B개가 되는 것이다.

상기 프리앰블 시퀀스는 상기 종래 기술 부분에서 설명한 바와 같이 긴 프리앰블 시퀀스(long preamble sequence)와 짧은 프리앰블 시퀀스(short preamble sequence)의 2가지 종류가 존재하며, 상기 긴 프리앰블 시퀀스는 길이 A/4의 시퀀스가 4번, 길이 A/2 의 시퀀스가 2번 반복된 형태를 가지며, OFDM 통신 시스템의 특성상 Cyclic Prefix가 상기 길이 A/4의 시퀀스가 4번 반복된 형태의 시퀀스 전단과, 상기 길이 A/2의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 시퀀스 전단에 첨가되어 있다. 여기서 상기 A는 하기에서 설명할 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)의 포인트(point), 즉 입력수 A를 나타낸다. 일 예로, 상기 IFFT가 256-포인트일 경우 상기 긴 프리앰블 시퀀스는 길이 256/4, 즉 길이 64의 시퀀스가 4번, 길이 256/2, 즉 길이 128의 시퀀스가 2번 반복된 형태를 가지게 된다. 또한 상기 짧은 프리앰블 시퀀스는 길이 A/2의 시퀀스가 2번 반복된 형태를 가지며, OFDM 통신 시스템의 특성상 상기에서 설명한 바와 같은 Cyclic Prefix가 상기 길이 A/2의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 시퀀스 전단에 첨가되어 있다.

또한, 상기 OFDM 통신 시스템에서는 주파수 효율을 증가시키기 위해서 부분 채널화(sub-channelization) 방법을 사용한다. 일 예로, 상기 OFDM 통신 시스템의 전체 부반송파(sub-carrier)들의 개수가 256일 경우(-128, .... , 127), 실제 사용되는 부분반송파들의 개수는 200(-100, .... , 100)이고 4개의 부분채널(sub channel)들로 분리된다. 상기와 같은 경우 부분 채널을 할당하는 방식을 나타내면 다음과 같다.

(1) 사용되는 전체 부분반송파들(200개) : -100,-99,....,-1,1,.....,99,100

(2) 보호 구간(Guard interval): 왼쪽(28) : -128,..,-101, 오른쪽(27) : 101,..,127

(3) 부분 채널 할당

① 부분채널 1 : -100,..,-89,-50,...,-39,1,...13,51,...,63

② 부분채널 2 : -88,…,-76,-38,...,-26,14,...,25,64,...,75

③ 부분채널 3: -75,…,-64,-25,...,-14,26,...,38,76,...,88

④ 부분채널 4: -63,…,-51,-13,...,-1,39,...,50,89,...,100

그러면, 여기서 본 발명에 따른 OFDM 통신 시스템에서 부분 채널화 방법을 사용할 경우의 프리앰블 시퀀스 매핑 규칙을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 상기 OFDM 통신 시스템의 부분 채널화 과정에서 4개의 부분 채널들을 모두 사용할 경우 하기와 같은 프리앰블 시퀀스 매핑 규칙을 제안한다. 여기서, 상기 4개의 부분 채널들을 모두 사용한다는 것은 결국 부분 채널을 적용하지 않는 경우와 동일한 경우가 되며, 따라서 본 발명에서 제안하는 프리앰블 시퀀스 매핑 규칙은 부분 채널을 사용하지 않는 OFDM 통신 시스템에도 적용할 수 있음은 물론이다.

<프리앰블 시퀀스 매핑 규칙>

상기 <제1 프리앰블 시퀀스 매핑 규칙>에서 나타내고 있는 프리앰블 시퀀스, 즉 짧은 프리앰블 시퀀스(short preamble sequence) PD(-100:100)는 부분 채널 할당 방식중 4개의 부분 채널들이 모두 사용되는 경우 할당되는 시퀀스이다. 여기서, 상기 PD(-100:100)은 128 길이의 시퀀스가 2번 반복된 형태의 주파수 영역 시퀀스로서, 상기 PD(-100:100)의 표현에서 sqrt(2)는 root 2를 의미하며, sqrt(2)*sqrt(2)는 상기 PD(-100:100)의 송신 전력(transmit power)을 증가시키기 위해 2단계로 증폭하는 것을 의미한다. 여기서, 상기 OFDM 통신 시스템은 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)을 수행하기 이전의 신호들은 주파수 영역 신호들이며, IFFT를 수행한 이후의 신호들은 시간 영역(time domain) 신호들이다.

다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑관계를 설명하기로 한다.

상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 도 5는 OFDM 통신 시스템의 전체 부반송파들의 개수가 256개일 경우, 즉 -128, .... , 127까지의 256개의 부반송파들이 존재하고, 실제 사용되는 부반송파들의 개수가 200개일 경우, 즉 -100, ...-1.1,....100까지의 200개의 부반송파들이 사용될 경우를 가정하고 있다. 상기 도 5에서 IFFT 전단의 입력 번호들은 주파수 성분들, 즉 부반송파들 번호를 나타내고 있으며, 0번 부반송파에 널 데이터(null data), 즉 0 데이터(0 data)를 삽입하는 이유는 상기 0번 부반송파가 IFFT를 수행한 뒤에는 시간 영역에서 프리앰블 시퀀스의 기준점, 즉 시간 영역에서 DC 성분을 나타내기 때문이다. 또한 상기 실제 사용되는 200개의 부반송파들 중에서, 상기 O번 부반송파를 제외한 부반송파들, 즉 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에도 역시 널 데이터가 삽입된다. 여기서, 상기 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하는 이유는 상기 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들이 주파수 영역에서 고주파(high frequency)에 해당되기 때문에 주파수 영역에서 보호 구간을 주기 위함이다. 그래서 결과적으로 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100) 혹은 P1subch(-100:100) 혹은 P2subch(-100:100)가 상기 IFFT에 입력되면, 상기 IFFT는 입력되는 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100) 혹은 P1subch(-100:100) 혹은 P2subch(-100:100)를 해당 부반송파들에 매핑시켜 역고속 푸리에 변환함으로써 시간 영역의 프리앰블 시퀀스로 출력한다. 여기서, 상기 P1subch(-100:100)는 상기 부분 채널화 과정에서 부분 채널이 1개 사용되는 경우의 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스이며, 상기 P2subch(-100:100)는 상기 부분 채널화 과정에서 부분 채널이 2개 사용되는 경우의 주파수 영역의 프리앰블 시퀀스이다. 본 발명에서는 상기 4개의 부분 채널들이 모두 사용되는 경우, 즉 실제로는 부분 채널들이 사용되지 않는 경우만을 고려하므로 상기 부분 채널들이 일부 사용될 경우의 프리앰블 시퀀스들, 즉 P1subch(-100:100) 및 P2subch(-100:100)에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

그러면 여기서, 상기 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 시퀀스의 부반송파들과의 매핑 관계를 상세하게 설명하기로 한다.

(1) 모든 부분 채널들, 즉 4개의 부분 채널들을 모두 사용할 경우

상기 4개의 부분 채널들이 모두 사용될 경우 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100)를 부반송파들에 매핑한다. 상기 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100)를 부반송파들에 매핑하는 과정에서 보호 구간 성분들인 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하는 과정은 통상적인 OFDM 통신 시스템과 동일하다. 그러나 통상적인 OFDM 시스템과는 달리 상기 4개의 부분 채널들이 모두 사용될 경우 상기 보호 구간 성분들 이외의 나머지 200개의 부반송파들에 상기 <프리앰블 시퀀스 매핑 규칙>에 상응하도록 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100)를 매핑시키는 것이다. 단, 상기 PD(-100:100)의 0번 부반송파에는 시간 영역의 DC 성분이 고려되도록 널 데이터(0 데이터)가 삽입되어 있다.

(2) 1개의 부분 채널을 사용할 경우

상기 1개의 부분 채널을 사용할 경우 프리앰블 시퀀스 P1subch(-100:100)를 부반송파들에 매핑한다. 상기 프리앰블 시퀀스 P1subch(-100:100)를 부반송파들에 매핑하는 과정은 보호 구간 성분들인 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하는 과정에서는 통상적인 OFDM 통신 시스템과 동일하다. 그리고, 나머지 200개의 부반송파들에는 상기 프리앰블 시퀀스 P1subch(-100:100)를 매핑할 때 사용되는 부분 채널에 상응하게 상기 프리앰블 시퀀스 P1subch(-100:100)를 매핑한다. 단, 상기 P1subch(-100:100)의 0번 부반송파에는 시간 영역의 DC 성분이 고려되도록 널 데이터(0 데이터)가 삽입되어 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 부분 채널들이 일부 사용되는 경우, 즉 상기와 같이 1개의 부분 채널이 사용되는 경우는 본 발명에서 직접적으로 고려하지 않으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

(3) 2개의 부분 채널들을 사용할 경우

상기 2개의 부분 채널들을 사용할 경우 P2subch(-100:100)를 부반송파들에 매핑한다. 상기 프리앰블 시퀀스 P2subch(-100:100)를 부반송파들에 매핑하는 과정은 보호 구간 성분들인 -128, ..., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하는 과정에서는 통상적인 OFDM 통신 시스템과 동일하다. 그리고, 나머지 200개의 부반송파들에는 상기 프리앰블 시퀀스 P2subch(-100:100)를 매핑할 때 사용되는 부분 채널에 상응하게 상기 프리앰블 시퀀스 P2subch(-100:100)를 매핑한다. 단, 상기 P2subch(-100:100)의 0번 부반송파에는 시간 영역의 DC 성분이 고려되도록 널 데이터(0 데이터)가 삽입되어 있다. 상기에서 설명한 바와 같이 부분 채널들이 일부 사용되는 경우, 즉 상기와 같이 2개의 부분 채널들이 사용되는 경우는 본 발명에서 직접적으로 고려하지 않으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

그러면 여기서 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 프리앰블 시퀀스 생성 과정을 설명하기로 한다.

상기 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 시퀀스 매핑 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 6을 참조하면, 먼저 611단계에서 송신기는 송신할 신호가 업링크(uplink) 신호인지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 송신할 신호가 업링크 신호가 아닐 경우, 즉 다운링크(downlink) 신호일 경우 상기 송신기는 613단계로 진행한다. 상기 613단계에서 상기 송신기는 상기 다운링크 신호에 대해서 해당하는 프리앰블 시퀀스, 즉 S(-100:100) 혹은 P(-100:100)를 IFFT로 입력하여, 상기 IFFT 수행시 상기 해당하는 프리앰블 시퀀스가 해당 부반송파들에 매핑되도록 제어하고 종료한다. 상기 611단계에서 검사 결과 상기 송신할 신호가 업링크 신호일 경우 상기 송신기는 615단계로 진행한다. 상기 615단계에서 상기 송신기는 업링크 신호 송신시 부분 채널들을 전부 사용하는지를 검사한다. 상기 검사 결과 상기 업링크 신호 송신시 부분 채널들을 전부 사용할 경우 상기 송신기는 617단계로 진행한다. 상기 617단계에서 상기 송신기는 상기 도 5에서 설명한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100)를 부반송파들에 매핑하도록 제어하고 종료한다. 즉, 상기 송신기는 시간 영역의 DC 성분인 0번 부반송파에 널 데이터를 삽입하고, 보호 구간 성분들인 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하고, 나머지 200개의 부반송파들에 상기 프리앰블 시퀀스 PD(-100:100)를 매핑시키는 것이다.

한편, 상기 615단계에서 검사 결과 업링크 신호 송신시 부분 채널들을 전부 사용하지 않을 경우 상기 송신기는 619단계로 진행한다. 상기 619단계에서 상기 송신기는 상기 업링크 신호 송신시 부분 채널을 1개 사용하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 업링크 신호 송신시 부분 채널을 1개 사용할 경우 621단계로 진행한다. 상기 621단계에서 상기 송신기는 상기 시간 영역의 DC 성분인 0번 부반송파에 널 데이터를 삽입하고, 보호 구간 성분들인 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하고, 나머지 200개의 부반송파들에 상기 프리앰블 시퀀스 P1subch(-100:100)를 매핑하도록 제어하고 종료한다.

한편, 상기 619단계에서 검사 결과 상기 업링크 신호 송신시 부분 채널을 1개 할당하지 않았을 경우, 즉 2개 할당하였을 경우 상기 송신기는 623단계로 진행한다. 상기 623단계에서 상기 송신기는 상기 시간 영역의 DC 성분인 0번 부반송파에 널 데이터를 삽입하고, 보호 구간 성분들인 -128, ...., -101까지의 28개의 부반송파들과, 101부터 127까지의 27개의 부반송파들에 널 데이터를 삽입하고, 나머지 200개의 부반송파들에 상기 프리앰블 시퀀스 P2subch(-100:100)를 매핑하도록 제어하고 종료한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같은 본 발명은, OFDM 통신 시스템에서 업링크 부분 채널화 과정에서 부분 채널들을 모두 사용하는 경우, 즉 결과적으로 부분 채널 방식을 적용하지 않는 최소 PAPR을 가지는 프리앰블 시퀀스를 제안하여 프리앰블 시퀀스 특성을 향상시킨다는 이점을 가진다. 이렇게 최소 PAPR을 가지는 프리앰블 시퀀스 생성은 OFDM 통신 시스템 전체 성능을 향상시킨다는 이점을 가진다.

도 1은 통상적인 OFDM 통신 시스템의 긴 프리앰블 시퀀스(long preamble sequence) 구조를 도시한 도면

도 2는 통상적인 OFDM 통신 시스템의 짧은 프리앰블 시퀀스(short preamble sequence) 구조를 도시한 도면

도 3은 통상적인 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면

도 4는 통상적인 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 IFFT 수행시 부반송파들과 프리앰블 시퀀스와의 매핑 관계를 개략적으로 도시한 도면

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 시퀀스 매핑 과정을 도시한 도면

Claims (4)

1. 제1개수의 부반송파들을 가지며, 상기 제1개수의 부반송파들을 미리 설정된 개수로 분류하여 생성한 제2개수의 부분 채널들을 가지는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스를 생성하는 장치에 있어서,

   상기 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 상기 제2개수와 동일한 개수의 부분 채널들을 사용할 경우 제3개수의 성분들을 가지는 프리앰블 시퀀스를 생성하는 프리앰블 시퀀스 생성기와,

   상기 제1개수의 부반송파들 중 DC 성분과 부반송파들간 간섭 제거 성분에 대응되는 부반송파들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 제1개수의 부반송파들중 상기 널 데이터가 삽입된 부반송파들 이외의 상기 제3개수의 부반송파들 각각에 상기 제3개수의 프리앰블 시퀀스 성분들 각각을 삽입한 후 역고속 푸리에 변환하는 역고속 푸리에 변환기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프리앰블 시퀀스 생성기는 상기 제1개수가 256일 경우 하기 PD(-100:100)와 같은 프리앰블 시퀀스를 생성함을 특징으로 하는 상기 장치.
3. 제1개수의 부반송파들을 가지며, 상기 제1개수의 부반송파들을 미리 설정된 개수로 분류하여 생성한 제2개수의 부분 채널들을 가지는 직교 주파수 분할 다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스를 생성하는 방법에 있어서,

   상기 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 상기 제2개수와 동일한 개수의 부분 채널들을 사용할 경우 제3개수의 성분들을 가지는 프리앰블 시퀀스를 생성하는 과정과,

   상기 제1개수의 부반송파들 중 DC 성분과 부반송파들간 간섭 제거 성분에 대응되는 부반송파들에 널 데이터를 삽입하며, 상기 제1개수의 부반송파들중 상기 널 데이터가 삽입된 부반송파들 이외의 상기 제3개수의 부반송파들 각각에 상기 제3개수의 프리앰블 시퀀스 성분들 각각을 삽입한 후 역고속 푸리에 변환하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1개수가 256일 경우 상기 프리앰블 시퀀스는 하기 PD(-100:100)와 같이 생성됨을 특징으로 하는 상기 방법.