KR20120110376A - 데이터 복조 방법 및 데이터 통신 방법 - Google Patents

Abstract

데이터 복조 방법에서, 회전된 성상도를 이용하여 직교 진폭 변조된 신호를 수신하여 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트가 순차적으로 계산된다. 수신 포인트와의 기하학적 거리를 참조하여 기준 포인트들 중에서 후보 포인트가 선택된다. 후보 포인트를 기초로 하여 수신 포인트가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 수신 포인트에 대한 디매핑이 수행된다. 모든 기준 포인트가 아닌 소수의 후보 포인트에 대해서 유사도 계산을 수행하므로, 유사도 계산을 위한 연산량이 줄어들어 디매핑이 효율적으로 수행될 수 있다.

Description

데이터 복조 방법 및 데이터 통신 방법{Method of demodulating data and method of data communication}

본 발명은 데이터 복조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하는 데이터 복조 방법 및 데이터 통신 방법에 관한 것이다.

데이터 통신에 있어서 통신 채널 상에 주어지는 주파수 자원은 한정되어 있고, 통신 서비스를 제공받을 사용자 및 사용자당 데이터 사용량은 늘어나고 있다. 한정된 주파수 자원을 이용하여 가능한 대용량의 데이터를 고속으로 전송하기 위해서는 전송하고자 하는 데이터를 효율적으로 변조하여 송수신할 필요가 있다. 예를 들면, 신호의 위상 및 진폭을 변조하여 하나의 변조 심볼당 복수개의 비트를 할당할 수 있는 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM) 방식이 통신 장치에 이용될 수 있다. 이와 같은 데이터 변조를 이용하는 데이터 통신에 있어서, 페이딩 채널에서 수신 성능의 확보가 곤란하며, 직교 진폭 변조 방식의 차수(예를 들면, 64-QAM, 256-QAM)가 증가할수록 복조에 필요한 연산량이 현저히 증가한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 효율적인 디매핑을 수행하는 데이터 복조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 효율적인 디매핑을 수행하는 복조 장치를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 방법에서, 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)된 신호를 수신하여 상기 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트가 순차적으로 계산된다. 상기 수신 포인트와의 기하학적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트가 선택된다. 상기 후보 포인트를 기초로 하여 상기 수신 포인트가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 상기 수신 포인트에 대한 디매핑이 수행된다.

상기 후보 포인트를 선택함에 있어서, 상기 직교 진폭 변조된 신호를 수신하는 통신 채널의 채널 응답이 추정될 수 있다. 상기 추정된 채널 응답, 상기 수신 포인트와의 1차원적 거리(1-dimensional distance) 및 2차원적 거리(2-dimensional distance)를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 상기 후보 포인트가 선택될 수 있다.

상기 수신 포인트는 상기 회전된 성상도의 동위상(in-phase) 채널에 관련된 제1 좌표값 및 상기 회전된 성상도의 직교 위상(quadrature phase) 채널에 관련된 제2 좌표값을 포함할 수 있다.

상기 후보 포인트를 선택함에 있어서, 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트를 선택될 수 있다. 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트가 선택될 수 있다.

상기 후보 포인트를 선택함에 있어서, 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 임계값보다 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트가 선택될 수 있다. 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트가 선택될 수 있다.

상기 후보 포인트를 선택함에 있어서, 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값에 대한 상기 추정된 채널 응답의 크기의 비율이 제1 임계값보다 작고, 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값보다 큰 경우에 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 더 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트가 선택될 수 있다. 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트가 선택될 수 있다.

상기 2차원적 거리는 상기 기준 포인트들이 수직축 및 수평축과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 상기 수신 포인트를 역회전시키고, 상기 회전된 수신 포인트의 좌표값들을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값들과 독립적으로 비교함으로써 결정될 수 있다.

상기 후보 포인트를 선택함에 있어서, 상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 n비트 데이터 중 제i(i는 n이하의 자연수) 비트가 논리 하이 레벨을 가지는 제1 기준 포인트들에 대하여 제1 후보 포인트가 선택될 수 있다. 상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 상기 n비트 데이터 중 상기 제i 비트가 논리 로우 레벨을 가지는 제2 기준 포인트들에 대하여 제2 후보 포인트가 선택될 수 있다.

상기 수신 포인트는 회전된 성상도가 이루는 평면의 축들에 각각 상응하는 복수의 좌표값들을 포함할 수 있다. 상기 수신된 직교 진폭 변조된 신호는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM) 변조 방식을 이용하여 외부의 송신기로부터 통신 채널을 거쳐 수신될 수 있다. 상기 좌표값들은 상기 직교 주파수 분할 다중화 변조 방식에 따라 서로 다른 주파수 영역에 할당된 채널들을 통하여 각각 수신될 수 있다.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 통신 방법에서, 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조된 송신 신호가 생성되어 전송된다. 상기 송신 신호가 수신 신호로서 수신되고, 상기 수신 신호에 대하여 복조가 수행된다. 상기 복조를 수행함에 있어서, 상기 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트가 상기 수신 신호에 기초하여 순차적으로 계산된다. 상기 수신 포인트와의 기하학적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트가 선택된다. 상기 후보 포인트를 기초로 하여 상기 수신 포인트가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 상기 수신 포인트에 대한 디매핑이 수행된다. 상기 유사도에 기초하여 디코딩을 수행하여 데이터 스트림이 생성된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 데이터를 복조하는 방법 및 복조 장치에 있어서, 회전된 성상도를 이용하여 변조된 신호를 수신하여 계산된 수신 포인트와 기준 포인트들 사이의 기하학적 거리를 참조하여 유사도 계산을 위한 후보 포인트를 효율적으로 선택함으로써, 수신 포인트에 대한 유사도가 효율적으로 계산될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 데이터를 복조하는 방법 및 복조 장치는 회전된 성상도를 이용하여 변조된 신호를 수신하여 계산된 수신 포인트와 기준 포인트들 사이의 기하학적 거리를 참조하여 유사도 계산을 위한 후보 포인트를 효율적으로 선택함으로써, 유사도 계산을 위한 계산량을 감소시킬 수 있어 고속의 데이터 복조를 가능하게 하고, 복조 장치에 의한 에너지 소모를 감소시킬 수 있다.

다만, 본 발명의 효과는 상기에서 언급된 효과로 제한되는 것은 아니며, 상기에서 언급되지 않은 다른 효과들은 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 복조 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 복조 장치의 후보 선택부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 복조 장치의 디코딩부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 장치를 포함하는 통신 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 데이터 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 회전된 성상도 상의 수신된 포인트의 유사도를 계산하기 위하여 후보 포인트를 선택하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 추정된 채널 응답에 기초하여 후보 포인트를 선택하는 방법의 예들을 나타내는 흐름도들이다.
도 8은 회전된 성상도 상의 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트를 선택하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 회전된 성상도 상에 기준 포인트들의 배치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 후보 포인트를 선택하는 방법을 위한 성상도 상의 기준 포인트들의 그룹의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 추정된 채널 응답의 크기에 따른 후보 포인트를 선택하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13은 선택된 후보 포인트의 예들을 나타내는 도면들이다.
도 14는 도 8의 후보 포인트를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16은 선택된 후보 포인트의 다른 예들을 나타내는 도면들이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 포함하는 컴퓨팅 시스템을 나타내는 블록도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시(說示)된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 흐름도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 복조 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 복조 장치(10)는 변환부(100), 디매핑부(200) 및 복호화부(300)를 포함한다.

변환부(100)는 변조된 신호(RS)를 수신하여 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트(CS)를 순차적으로 계산한다. 변조된 신호(RS)는 상기 회전된 성상도를 이용하여 변조를 수행하는 다양한 변조 방식으로 변조된 신호일 수 있다. 예를 들면, 변조된 신호(RS)는 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)된 신호일 수 있다. 여기서, 상기 변조된 신호는 상기 다양한 변조 방식으로 변조된 후 감쇠와 잡음 및 페이딩이 존재하는 통신 패널을 통과하여 수신된 신호일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 변조된 신호(RS)는 QAM 방식에 의하여 변조된 후 채널을 통과한 신호인 경우를 가정한다.

변조된 신호(RS)는 복조 장치(10)가 채용되는 통신 시스템의 통신 방식에 따라, 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM) 변조와 같은 송수신 반송파 영역의 변조가 더 수행된 신호일 수 있다. 실시예 따라, 변조된 신호(RS)는 QAM 변조 방식을 이용하여 변조된 심볼에 기초하여 OFDM 변조 방식으로 변조한 신호, 즉, OFDM 신호 또는 OFDM 심볼일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 변조된 신호(RS)를 QAM 신호(또는, QAM 심볼)로 부르기로 한다.

수신 포인트(CS)는 제1 좌표값 및 제2 좌표값을 포함할 수 있다. 상기 제1 좌표값은 상기 회전된 성상도의 동위상(in-phase, 이하 'I') 축(또는, 동위상 채널)에 관련된 좌표값일 수 있고, 상기 제2 좌표값은 상기 회전된 성상도의 직교(quadrature phase, 이하 'Q') 축(또는, 직교 위상 채널)에 관련된 좌표값일 수 있다. 즉, 수신 포인트(CS)는 상기 I축(또는, I 채널) 및 상기 Q축(또는, Q 채널)이 이루는 평면상의 포인트일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 좌표값 및 제2 좌표값은 외부의 송신측으로부터 수신된 상기 QAM 심볼이 나타내는 I채널의 위상값 및 Q채널의 위상값을 각각 나타낼 수 있다. 딥 페이딩 채널(deep fading channel)에 의한 데이터 손실을 줄이고, 데이터 복구 가능성을 높이기 위하여, 상기 제1 및 제2 좌표값들은 서로 다른 주파수 영역에 할당된 채널들을 통하여 각각 수신될 수 있다.

상기 기준 포인트들은 수신 포인트(CS)가 매칭될 수 있는 모든 가능한 상기 회전된 성상도 상의 포인트들을 의미한다. 예를 들면, 상기 기준 포인트들은 외부의 송신측으로부터 수신된 상기 QAM 심볼이 나타내는 가능한 I채널의 위상값 및 Q채널의 위상값을 각각 나타낸다. 수신 포인트(CS)는 채널 왜곡 및 노이즈 왜곡 등과 같은 왜곡을 거침으로서 상기 성상도 상의 기준 포인트들과는 일치하지 않을 수 있다. 그러나, 수신 포인트(CS)는 후술하는 복호화부(300)에 의하여 상기 기준 포인트들 중 어느 하나와 매칭되는 것으로 디코딩될 수 있다.

QAM 신호(RS)는 다양한 변조 방식을 이용하여 외부의 송신기로부터 유선 또는 무선 통신 채널을 거쳐 수신될 수 있다. 상기 다양한 변조방식은 스펙트럼 확산(spread spectrum) 기술을 이용한 변조 방식일 수 있다. 예를 들면, 상기 다양한 변조 방식은, 첩신호 확산 스펙트럼(chirp spread spectrum; CSS) 방식, 직접 시퀀스 확산 스펙트럼(direct sequence spread spectrum; DSSS) 방식, 주파수 호핑 확산 스펙트럼(frequency hopping spread spectrum; FHSS) 방식, 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM) 변조 방식, 단일 캐리어(single-carrier frequency division multiplexing; SC-FDM) 변조 방식, 다중 캐리어 확산 스펙트럼(multi-carrier spread spectrum; MC-SS) 방식 등을 포함할 수 있다. 상기 통신 채널은 유선으로 형성된 채널일 수도 있고, 무선으로 형성된 채널일 수도 있다. 더불어, 상기 통신 채널은 주파수 대역 및 채널이 형성된 환경에 따라 다양한 형태의 페이딩 채널(fading channel)을 포함할 수 있다.

디매핑부(200)는 상기 기준 포인트들 중에서 수신 포인트(CS)와의 기하학적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택한다. 디매핑부(200)는 후보 포인트(CAN)를 기초로 하여 유사도(LLR)를 계산함으로써, 수신 포인트(CS)에 대한 디매핑을 수행한다. 유사도(LLR)는 수신 포인트(CS)가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터마다 계산될 수 있다. 후보 포인트(CAN)는 유사도(LLR)를 계산함에 있어서 이용되는 상기 성상도 상의 상기 기준 포인트들의 일부를 나타낸다. 후술하는 바와 같이, 일반적으로 수신 포인트(CS)에 대한 유사도(LLR)를 계산함에 있어서 많은 양의 계산량이 요구되나, 디매핑부(200)는 유사도(LLR)의 계산에 참조하는 포인트의 수를 줄임으로써 연산량을 감소시킬 수 있다.

디매핑부(200)는 변환부(100)로부터 제공받은 수신 포인트(CS)를 각 전송률에 대응되는 변조 방식에 대응되는 성상도(constellation)를 이용하여 복조를 수행할 수 있다. 예를 들어, 디매핑부(200)는 수신 포인트(CS)를 QPSK(quadrature phase shift keying), 256-QAM(quadrature amplitude modulation), 64-QAM, 16-QAM 등의 변조 방식에 따라 디매핑할 수 있다. 실시예에 따라, 디매핑부(200)는 상기 송신측으로부터 수신된 매핑된 심볼에 대해 송신측에서 삽입(insert)된 파일럿(pilot)을 제거하며, 상기 송신측에서 부가(add)된 CP(cyclic prefix) 및 GI(guard interval)를 제거할 수 있다. 이 경우에, GI는 심볼간 간섭을 방지하기 위해 심볼들 사이에 삽입하며, CP는 지연으로 인해 수신된 심볼간 직교성이 유지되지 않는 문제점을 해결하기 위해 삽입될 수 있다. 다른 실시예에서, 변환부(100)에 포함된 고속 푸리에 변환기(fast Fourier transformer)가 상기 송신측으로부터 수신된 매핑된 심볼에 대해 송신측에서 삽입(insert)된 파일럿(pilot)을 제거하며, 상기 송신측에서 부가(add)된 CP(cyclic prefix) 및 GI(guard interval)를 제거할 수도 있다.

복호화부(300)는 유사도(LLR)에 기초하여 디코딩을 수행하여 데이터 스트림(DS)을 생성한다. 유사도(LLR)는 디매핑부(200)에 의하여 순차적으로 계산된 수신 포인트(CS) 각각에 대하여 순차적으로 생성될 수 있다. 복호화부(300)는 수신 포인트(CS)에 상응하는 유사도(LLR)의 시퀀스에 대하여 다양한 디코딩 방식을 이용하여 데이터 스트림(DS)을 생성할 수 있다. 상기 디코딩 방식은 채널 디코딩 방식 및 소스 디코딩 방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 디코딩 방식은 BCH(Bose and Ray-Chaudhuri) 부호, Hadmard 부호, 해밍(Hamming) 부호, LT(Luby transform) 부호, Goppa 부호, 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 오류 정정 부호, 리드-뮐러(Reed-Muller) 부호, 펑쳐드 콘볼루션(punctured convolution) 부호, 길쌈 부호(convolution code), 저밀도 패리티 검사(low density parity check, LDPC) 부호, 터보 부호 등을 이용하는 디코딩 방식일 수 있다. 상기 디코딩 방식은 선형 에러 정정 부호(linear error correcting code)를 이용하여 디코딩을 수행하는 방식일 수도 있고, 비선형 에러 정정 부호를 이용하여 디코딩을 수행하는 방식일 수도 있다.

다시 도 1을 참조하면, 디매핑부(200)는 채널 추정 블록(210), 후보 선택 블록(230) 및 유사도 계산 블록(250)을 포함할 수 있다.

채널 추정 블록(210)은 외부의 송신기로부터 QAM 신호(RS)를 수신하는 통신 채널의 채널 응답(H)을 추정한다. 상기 통신 채널은 QAM 신호(RS)의 QAM 변조에 이용되는 동위상 채널(in-phase channel, 이하 I 채널) 및 직교 위상 채널(quadrature phase channel, 이하 Q 채널)을 포함할 수 있다. 채널 응답(H)은, 예를 들면, 상기 I채널 및 상기 Q 채널에 대한 응답을 포함할 수 있다. 다시 말하자면, 채널 응답(H)은 상기 회전된 성상도의 I축(즉, 상기 I채널) 및 Q축(즉, 상기 Q채널)에 관련한 응답 크기를 포함할 수 있다. QAM 신호(RS)는 상기 통신 채널을 통과하면서 크기와 위상이 변화될 수 있다. 이와 같은 크기와 위상의 변화를 수신측에서 보상해 줄 필요가 있다.

채널 추정 블록(210)은 QAM 신호(RS) 또는 훈련 신호에 기초하여 상기 채널 응답을 추정할 수 있다. 채널 추정 블록(210)은 다양한 채널 추정 기법을 이용하여 상기 채널 응답을 추정할 수 있다. 상기 채널 추정 기법은 훈련 심볼이나 파일럿을 이용하는 채널 추정 기법 또는 파일럿을 사용하지 않는 블라인드(blind) 채널 추정 기법을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 채널 추정 기법은 LMMSE(linear minimum mean square error)를 이용한 채널 추정 기법, PSA-CE(pilot symbol assisted channel estimation) 기법, ESAE(extended symbol assisted estimation) 기법, 터보 ESAE 기법, PSAM(pilot symbol aided modulation)을 이용한 채널 추정 기법 등일 수 있다. 채널 추정부(210)는 상기 추정된 채널 응답(H) 또는 추정된 채널 응답의 크기 및 위상을 후보 선택부(230) 및 유사도 계산부(250)로 출력한다.

후보 선택블록(230)은 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 수신 포인트(CS)와의 기하학적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택한다. 상기 기하학적 거리는 상기 회전된 성상도를 이루는 평면상의 1차원적 거리 또는 2차원적 거리가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 2차원적 거리는 유클리디안 거리(Euclidean distance)일 수 있다. 후보 선택블록(230)은, 수신 포인트(CS)가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터의 각 비트마다 상기 기준 포인트들 중에서 적어도 2개의 후보 포인트들(CAN)을 선택할 수 있다. 이에 대하여는 도 10, 도 11, 도 12 및 도 13를 참조하여 후술한다.

후보 선택 블록(230)은 선택된 후보 포인트(CAN)를 유사도 계산 블록(250)으로 출력한다. 실시예에 따라, 후보 선택 블록(230)은 I축 및 Q축에 상응하는 추정된 채널 응답 크기(HI, HQ)에 기초하여 상기 1차원적 거리 및 상기 2차원적 거리 중 어느 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택할지를 결정할 수 있다. 후보 선택 블록(230)은 상기 결정에 따라 수신 포인트(CS)와 상기 1차원적 거리 또는 상기 2차원적 거리를 참조하여 가까운 기준 포인트가 후보 포인트(CAN)로서 선택될 수 있다. 실시예에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 후보 포인트(CAN)는 1차원적 후보 포인트 및 2차원적 후보 포인트를 포함할 수 있다.

유사도 계산부는(250)은 후보 포인트(CAN)를 기초로 하여 유사도(LLR)를 계산함으로써 QAM 신호(RS)의 수신 포인트(CS)에 대한 디매핑을 수행한다. 유사도(LLR)는 로그 유사도(log likelihood)일 수 있다. 일 실시예에서, 유사도 계산부는(250)은 수신 포인트(CS)가 나타내는 상기 n비트 데이터의 비트 각각에 대한 유사도 값을 계산함으로써, 유사도(LLR)를 계산할 수 있다. 즉, 유사도 계산부(250)는 하나의 수신 포인트(CS)에 대하여 비트 데이터 단위의 유사도(LLR)를 계산할 수 있다. 이 경우에, 유사도(LLR)는 n개의 유사도 값을 포함할 수 있다. 상기 n비트 데이터의 하나의 비트에 대한 유사도는 [수학식1]을 통하여 계산될 수 있다.

[수학식1]

상기 수학식 1에서, bi는 수신 포인트(CS)가 나타내는 상기 n비트 데이터 중 i(i는 n이하의 자연수)번째 비트를 나타낸다. LLR(bi)는 bi에 대한 로그 유사도를 나타낸다. σ²는 통신채널의 잡음 전력의 크기를 나타낸다. GLi는 상기 기준 포인트들 중 각 기준 포인트의 제i 비트가 논리 로우 레벨을 가지는 기준 포인트들의 집합을 나타낸다. GHi는 상기 기준 포인트들 중 각 기준 포인트의 제i 비트가 논리 하이 레벨을 가지는 기준 포인트들의 집합을 나타낸다. Ics 및 Qcs는 수신 포인트(CS)의 I(in-phase)성분 및 Q(quadrature phase)성분, 즉, I축 상의 제1 좌표값 및 Q축 상의 제2 좌표값을 각각 나타낸다. Ix 및 Qx는 기준 포인트의 I(in-phase)성분 및 Q(quadrature phase)성분, 즉, I축 상의 제1 좌표값 및 Q축 상의 제2 좌표값을 각각 나타낸다. HI 및 HQ는 수신 포인트(CS)의 I(in-phase)성분 및 Q(quadrature phase)성분의 채널 응답 크기를 나타낸다. 실시예에 따라, HI 및 HQ는 채널 응답과 더불어 노이즈 응답을 더 포함할 수 있다.

상기 수학식1을 이용하여 상기 제i 비트(bi)에 대한 로그 유사도(LLR(bi))를 계산하는 데에 소요되는 계산량에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13, 도 15 및 도 16에 도시된 바와는 달리, n은 16이라고 가정한다. 이 경우에, 상기 기준 포인트들의 개수는 256이다. 상기 수학식1이 포함하는 곱셈 연산들은 256개의 기준 포인트들에 대하여 개별적으로 수행되어야 하므로, 하나의 QAM 신호(또는 심볼)에 대한 유사도(LLR)를 계산하기 위하여, 일반적으로 4x16x256=16384 회의 곱셈 연산이 요구된다.

그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 복조 장치(10)는 256개의 기준 포인트들에 대하여 상기 곱셈 연산들을 모두 수행하지 않고, I축 및 Q축에 관련된 채널 응답의 크기에 기초하여 1차원적 거리 또는 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택하고, 선택된 후보 포인트(CAN)에 대하여 요구되는 상대적으로 적은 횟수의 연산을 수행함으로써 상기 하나의 QAM 신호에 대한 유사도를 계산할 수 있다. 예를 들면, 하나의 수신 포인트(CS)에 대하여 4개의 후보 포인트(CAN)가 선택된 경우에, 복조 장치(10)는 하나의 QAM 신호(또는 심볼)에 대한 유사도(LLR)를 계산하기 위하여 4x16x4=256 회의 곱셈 연산이 요구된다. 따라서, 복조 장치(10)는 연산량을 현저히 감소시킴으로써 QAM 신호(또는 심볼)에 대한 유사도(LLR)를 효율적으로 계산할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 복조 장치(10)는, 수신된 QAM 심볼의 I축 및 Q축에 관련된 채널 응답의 크기에 기초하여 1차원적 거리 또는 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택하고, 선택된 후보 포인트(CAN)에 기초하여 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 유사도(LLR)를 계산할 수 있다. 따라서, 복조 장치(10)는, 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 유사도(LLR)를 계산하는데 있어서 요구되는 상대적으로 적은 횟수의 연산을 수행함으로써, QAM 신호(또는 심볼)에 대한 유사도(LLR)를 계산하여 효율적으로 디매핑을 수행할 수 있다.

도 2는 도 1의 복조 장치의 후보 선택부의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 후보 선택부(230a)는 채널 응답 비교 블록(231), 1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235) 및 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)을 포함할 수 있다.

채널 응답 비교 블록(231)은 도 1의 채널 추정부(210)로부터 인가 받은 채널 응답(H)에 기초하여, 수신 포인트(CS)의 I성분 및 Q성분에 대한 추정된 채널 응답의 크기들(HI, HQ)을 비교할 수 있다. 채널 응답 비교 블록(231)은 상기 비교 결과에 기초하여 제어 신호(CON)를 생성하여 1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235) 제공할 수 있다. 실시예에 따라, 채널 응답 비교 블록(231)은 2차원적 거리에 기반한 후보 선택 동작을 제어하기 위하여, 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)에 제어 신호(CON)를 제공할 수도 있다. 채널 응답 비교 블록(231)은 제어 신호(CON)에 기초하여 1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235) 및 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237) 중 하나를 활성화시킬 수도 있고, 두 후보 선택 블록들(235, 237)을 활성화 시킬 수도 있다.

1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235)은 추정된 채널 응답(H) 및 상기 수신 포인트와의 1차원적 거리(1-dimensional distance)를 참조하여 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235)은 제어 신호(CON)에 기초하여 I축을 기준으로 상기 1차원적 거리를 참조할 것인지, Q축을 기준으로 상기 1차원적 거리를 참조할 것인지를 결정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 달리, 실시예에 따라, 1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235)은 제어 신호(CON)을 복조 장치(10)내의 다른 회로 또는 외부 장치로부터 수신할 수 있다.

1차원적 거리 기반 후보 선택 블록(235)은 수신 포인트(CS)의 제1 좌표값 또는 제2 좌표값들, 즉, I성분의 크기 또는 Q성분의 크기를 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들의 상응하는 I성분의 크기 또는 Q성분의 크기만을 비교함으로써, 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 효율적으로 선택할 수 있다.

2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은 추정된 채널 응답(H) 및 상기 수신 포인트와의 2차원적 거리(2-dimensional distance)를 참조하여 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택할 수 있다. 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은 제어 신호(CON)에 기초하여 2차원적 거리(2-dimensional distance)를 참조하여 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택할 것인지 여부를 결정할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 달리, 실시예에 따라, 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은 제어 신호(CON)을 복조 장치(10)내의 다른 회로 또는 외부 장치로부터 수신할 수 있다.

2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은 수신 포인트(CS)의 제1 좌표값 및 제2 좌표값들, 즉, I성분의 크기 및 Q성분의 크기를 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들의 상응하는 I성분의 크기 및 Q성분의 크기만을 비교함으로써, 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 효율적으로 선택할 수 있다. 여기에서, 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은, 상기 2차원적 거리를 참조하기 위하여, 상기 기준 포인트들이 수직축(예를 들면, Q축) 및 수평축(예를 들면, I축)과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 상기 수신 포인트를 역회전시킬 수 있다. 2차원적 거리 기반 후보 선택 블록(237)은 상기 회전된 수신 포인트의 좌표값들을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값들과 독립적으로 비교함으로써 결정될 수 있다.

도 3은 도 1의 복조 장치의 디코딩부의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 디코딩부(301)는 디인터리빙 블록(deinterleaving block, 311), 채널 디코딩 블록(321) 및 디스크램블링 블록(descrambling block, 331)을 포함할 수 있다.

디인터리빙 블록(311)은 상기 수신된 QAM 심볼에 대하여 디인터리빙(deinterleaving)을 수행할 수 있다. 디인터리빙 블록(311)은 상기 수신된 복호화된 데이터의 일정한 비트들(consecutive bits)을 송신측에서 수행한 인터리빙(interleaving)에 상응하여 재배치함으로써 인터리빙된 데이터를 생성할 수 있다. 이와 같은 인터리밍 및 디인터리빙을 수행함으로써, 무선 채널 상에서 발생되는 오류가 복구될 수 있다. 상기 인터리빙은, 예를 들면, 심볼 인터리빙, 톤 인터리빙, 순환 쉬프팅(cyclic shifting) 등 일수 있고, 따라서, 디인터리빙 블록(311)은 상기 인터리빙에 상응하는 디인터리빙을 수행할 수 있다.

채널 디코딩 블록(321)은 디인터리빙 블록(311)으로부터 수신된 복호화된 데이터에 대한 유사도(LLR)를 수신하여 채널 디코딩을 수행할 수 있다. 예를 들면, 채널 디코딩 블록(321)은 BCH(Bose and Ray-Chaudhuri) 부호, Hadmard 부호, 해밍(Hamming) 부호, LT(Luby transform) 부호, Goppa 부호, 리드-솔로몬 (Reed-Solomon) 오류 정정 부호, 리드-뮐러(Reed-Muller) 부호, 펑쳐드 콘볼루션(punctured convolution) 부호, 길쌈 부호(convolution code), 저밀도 패리티 검사(low density parity check, LDPC) 부호, 터보 부호 등을 이용하여 채널 디코딩을 수행할 수 있다.

디스크램블링 블록(331)은 채널 디코딩 블록(321) 또는 디인터리빙 블록(311)으로부터 비트 스트림을 인가 받아 디스크램블링(descrambling)을 수행할 수 있다. 디스크램블링 블록(331)은 복조 장치(10)에 연결된 상위 레이어, 예를 들어 매체 접근 제어기(media access controller, MAC)에 상기 디스크램블링된 데이터 스트림(DS)을 인가할 수 있다. 디스크램블링 블록(331)은 상기 비트 스트림을 디스크램블링하고, 디스크램블링된 데이터를 데이터 스트림(DS)으로서 상기 상위 레이어에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 디스크램블링 블록(331)은 의사 랜덤 바이너리 시퀀스(pseudo random binary sequence, PRBS)를 생성하도록 선형 피드백 쉬프트 레지스터(linear feedback shift register, LFSR)를 사용할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 실시예에 따라, 디코딩부(301)는 멀티미디어 데이터와 같은 소스 데이터를 압축하거나 변환하는 소스코딩 블록을 더 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복조 장치를 포함하는 통신 장치를 나타내는 블록도이다.

도 4를 참조하면, 통신 장치(1000)는 변조 장치(1400), 무선부(1500) 및 복조 장치(10)를 포함한다. 통신 장치(1000)는 다양한 정보 통신 시스템에 채용될 수 있다. 예를 들면, 통신 장치(1000)는 2세대 지상 디지털 비디오 브로드케스팅(digital video broadcasting - second generation terrestrial; DVB-T2)과 같은 디지털 비디오 방송 규격을 따르는 통신 시스템에 채용될 수 있다.

변조 장치(1400)는 송신 데이터 스트림에 상응하는 변조된 송신 신호 (TS)를 무선부(500)에 제공한다. 복조 장치(10)는 무선부(500)로부터 제공된 변조된 송신 신호(TS)에 기초하여 수신 데이터 스트림을 생성할 수 있다. 변조 장치(1400)는 인코딩부(1300), 매핑부(1200), 제1 변환부(1100)를 포함한다. 복조 장치(10)는 디코딩부(300), 디매핑부(200), 제2 변환부(100)를 포함한다.

도시하지는 않았으나, 실시예에 따라, 변조 장치(1400)의 제1 변환부(1100)는 디지털 아날로그 변환기를 포함할 수 있고, 복조 장치(10)의 제2 변환부(100)는 아날로그 디지털 변환기를 포함할 수 있다. 이 경우에 상기 디지털 아날로그 변환기는 변조된 송신 신호를 변조된 아날로그 송신 신호로 변환할 수 있다. 상기 디지털 아날로그 변환기는 아날로그 신호로 변환된 상기 송신 변조 신호(TS)를 무선부(1500)에 제공할 수 있다. 상기 아날로그 디지털 변환기는 무선부(1500)로부터 아날로그 신호인 변조된 신호(RS)를 수신하고, 변조된 신호(RS)를 아날로그 영역에서 디지털 영역으로 변환할 수 있다.

인코딩부(1300)는 상기 송신 데이터 스트림에 대하여 인코딩을 수행하여 인코딩된 송신 데이터 스트림을 생성한다. 매핑부(1200)는 상기 인코딩된 송신 데이터 스트림에 대하여 매핑을 수행하여 매핑된 변조 신호(또는 변조 심볼)들을 생성한다. 제1 변환부(1100)는 상기 매핑된 변조 신호를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하여 변조된 송신 신호(TS)를 생성하여 무선부(1500)에 제공한다.

제2 변환부(100)는 무선부(1500)로부터 변조된 신호(RS, 즉, 변조된 수신 신호)를 수신하여 상기 시간 영역에서 상기 주파수 영역으로 변환하여 수신 포인트들(CS)을 생성한다.

디매핑부는(200)은 수신 포인트들(CS)에 대하여 유사도(LLR)를 계산함으로써 디매핑을 수행한다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 디매핑부(200)는 다양한 디코딩 동작을 수행할 수 있으며, 매핑부(1200)는 디매핑부(200)가 수행하는 디매핑 동작에 상응하는 매핑 동작을 수행할 수 있다.

디코딩부(300)는 수신 포인트들(CS)에 대한 유사도(LLR)에 기초하여 디코딩을 수행함으로써 데이터 스트림(DS)을 생성할 수 있다. 도 1 및 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 디코딩부(300)는 다양한 디코딩 동작을 수행할 수 있으며, 인코딩부(1300)는 디코딩부(300)가 수행하는 디코딩 동작에 상응하는 인코딩 동작을 수행할 수 있다. 디코딩부(300) 복조 장치(10)에 포함된 상위 레이어 또는 외부 장치에 포함된 상위 레이어, 예를 들어 매체 접근 제어기에 데이터 스트림(DS)을 제공할 수 있다.

무선부(500)는 변조된 송신 신호(TS)에 대하여 주파수 상향 변환하여 안테나 또는 유선 매개체에 제공하고, 상기 안테나 또는 상기 유선 매개체로부터 수신한 변조된 신호(RS)에 대하여 주파수 하향 변환한다. 무선부(500)는 국부 발진기, 송신 믹서, 전력 증폭기, 스위치, 필터, 저잡음 증폭기 및 수신 믹서, 등을 포함할 수 있다.

디매핑부(200)는 채널 추정 블록(210), 후보 선택 블록(230) 및 유사도 계산 블록(250)을 포함할 수 있다. 채널 추정 블록(210)은 외부의 송신기로부터 변조된 신호(RS)를 수신하는 통신 채널의 채널 응답을 추정한다. 후보 선택블록(230)은 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 수신 포인트(CS)와의 기하학적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택한다. 유사도 계산부는(250)은 후보 포인트(CAN)를 기초로 하여 유사도(LLR)를 계산함으로써 변조된 신호(RS)의 수신 포인트(CS)에 대한 디매핑을 수행한다.

도 4의 복조 장치(10)는 도 1의 복조 장치(10)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예들에 따른 데이터 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 통신 장치(1000)의 변조 장치(1400) 및 무선부(1500)는 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조된 송신 신호(TS)를 생성하여 전송한다. 복조 장치(10)는 송신 신호(TS)를 수신 신호(RS)로서 수신하고, 수신 신호(RS)에 대하여 복조를 수행한다.

복조 장치(10)는 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)된 신호(RS)를 수신하여 상기 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트(CS)를 순차적으로 계산(S150)한다. 복조 장치(10)는 수신 포인트(CS)와의 기하학적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트(CAN)를 선택(S200)한다. 복조 장치(10)는 후보 포인트(CAN)를 기초로 하여 수신 포인트(CS)가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 상기 수신 포인트에 대한 디매핑을 수행(S300)한다. 실시예에 따라, 복조 장치(10)는 상기 순차적으로 계산된 수신 포인트(CS)에 대하여 순차적으로 생성되는 유사도(LLR)에 기초하여 디코딩을 수행함으로써 데이터 스트림(DS)을 생성(S400)할 수 있다. 예를 들면, 복조 장치(10)는 저밀도 패리티 체크(low density parity check; LDPC) 코드를 이용하여 상기 디코딩을 수행하여 데이터 스트림(DS)을 생성할 수 있다.

후보 포인트(CAN)를 선택함에 있어서, 상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 n비트 데이터 중 제i(i는 n이하의 자연수) 비트가 논리 하이 레벨을 가지는 제1 기준 포인트들에 대하여 제1 후보 포인트가 선택될 수 있다. 상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 상기 n비트 데이터 중 제i 비트가 논리 로우 레벨을 가지는 제2 기준 포인트들에 대하여 제2 후보 포인트가 선택될 수 있다. 상기 기준 포인트들의 개수는 n에 관련하여 결정될 수 있다. 예를 들면, n이 4인 경우 상기 기준 포인트들의 개수는 16일 수 있다.

도 5의 단계들(S150, S200, S300, S400)은 도 1의 복조 장치(10), 도 4의 통신 장치(1000) 및 도 17의 통신 시스템(2000)에 의하여 수행될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 복조 방법은, 수신된 QAM 심볼의 I축 및 Q축에 관련된 채널 응답의 크기에 기초하여 1차원적 거리 또는 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트(CAN)를 선택(S200)하고, 선택된 후보 포인트(CAN)에 기초하여 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 유사도(LLR)를 계산(S300)할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 복조 방법은, 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 유사도(LLR)를 계산하는데 있어서 요구되는 상대적으로 적은 횟수의 연산을 수행함으로써, QAM 신호(또는 심볼)에 대한 유사도(LLR)를 계산하여 효율적으로 디매핑을 수행(S300)할 수 있다.

도 6은 회전된 성상도 상의 수신된 포인트의 유사도를 계산하기 위하여 후보 포인트를 선택하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 후보 선택 블록(230)은 외부의 송신측으로부터 QAM 신호를 수신하는 통신 채널의 채널 응답(H)을 추정(S210)할 수 있다. 후보 선택 블록(230)은 추정된 채널 응답(H) 및 수신 포인트(CS)와의 1차원적 거리(1-dimensional distance) 또는 2차원적 거리(2-dimensional distance)를 참조하여 상기 회전된 성상도 상의 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트(CAN)를 선택(S220)할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이, 수신 포인트(CS)는 상기 회전된 성상도의 동위상(in-phase) 축(즉, I축)에 관련된 제1 좌표값 및 상기 회전된 성상도의 직교 위상(quadrature phase) 축(즉, Q축)에 관련된 제2 좌표값을 포함할 수 있다.

도 6의 단계들(S210, S220)은 도 1의 후보 선택 블록(230)에 의하여 수행될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 추정된 채널 응답에 기초하여 후보 포인트를 선택하는 방법의 예들을 나타내는 흐름도들이다.

도 2 및 도 7a를 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 상기 동위상 채널(즉, I축)에 관련되는 상기 제1 좌표값 및 상기 직교 위상 채널(즉, Q축)에 관련되는 상기 제2 좌표값 중 추정된 채널 응답(H)의 크기가 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택(S233a)할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HI)가 상기 제2 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HQ)보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제2 좌표값이 나타내는 제1축, 예를 들면, Q축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 또는, 상기 제2 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HQ)가 상기 제1 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HI)보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제1 좌표값이 나타내는 제2축, 예를 들면, I축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다.

후보 선택 블록(230a)은 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택(S235a)할 수 있다. 후보 포인트(CAN)는 1차원적 후보 포인트(CAN1) 및 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 포함할 수 있다. 상기 2차원적 거리는 상기 기준 포인트들이 수직축 및 수평축과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 수신 포인트(CS)를 역회전시키고, 상기 회전된 수신 포인트의 좌표값들을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값들과 개별적으로 비교함으로써 결정될 수 있다. 이에 대하여는, 도 12 및 도 13를 참조하여 후술한다.

도 2 및 도 7b를 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)의 상기 제1 좌표값 또는 상기 제2 좌표값에 대한 추정된 채널 응답(H)의 크기(HI, HQ)가 임계값보다 작은지 여부를 판단(S231b)할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 추정된 채널 응답(H)의 크기가 임계값보다 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택(S233b)할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HI)가 상기 임계값보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제2 좌표값이 나타내는 제1축, 예를 들면, Q축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 또는, 상기 제2 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HQ)가 상기 임계값보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제1 좌표값이 나타내는 제2축, 예를 들면, I축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 상기 1차원적 거리는, 상기 제1 및 제2 좌표값들 중 상기 임계값보다 큰 채널 응답의 크기를 가지는 좌표값을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값과 상기 회전된 성상도 상에서 비교하여 계산될 수 있다.

후보 선택 블록(230a)은 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택(S235b)할 수 있다. 도 7b의 단계(S235b)는 도 7a의 단계(S235a)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 2 및 도 7c를 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)의 제1 좌표값 및 제2 좌표값에 대한 추정된 채널 응답(H)의 크기의 비율값이 제1 임계값보다 작고, 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값보다 큰지 여부를 판단(S231c)할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 추정된 채널 응답(H)의 크기가 더 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택(S233c)할 수 있다. 상기 비율값은, 예를 들면, 수신 포인트(CS)의 상기 제1 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HI)를 상기 제2 좌표값에 대한 채널 응답의 크기(HQ)로 나눔으로써 계산될 수 있다. 예를 들면, 상기 비율값이 상기 제1 임계값보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제1 좌표값이 나타내는 제1축, 예를 들면, I축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 또는, 상기 비율값이 상기 제2 임계값보다 큰 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 상기 제2 좌표값이 나타내는 제2축, 예를 들면, Q축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CAN1)를 선택할 수 있다. 상기 1차원적 거리는, 상기 제1 및 제2 좌표값들 중 상기 제1 및 제2 좌표값들에 대한 추정된 채널 응답의 크기(HI, HQ)가 큰 값을 가지는 좌표값을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값과 상기 회전된 성상도에 기초하여 비교함으로써 결정될 수 있다.

후보 선택 블록(230a)은 2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택(S235c)할 수 있다. 도 7c의 단계(S235b)는 도 7b의 단계(S235b)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 8은 회전된 성상도 상의 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트를 선택하는 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 2 및 도 8을 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 상기 기준 포인트들이 수평축 및 수직축과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 수신 포인트(CS)를 역회전(S2351)시킬 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 상기 역회전된 성상도 상의 기준 포인트들의 좌표값들 각각을 상기 역회전된 수신 포인트의 상응하는 좌표값들과 각각 비교(S2352)하고, 상기 비교 결과에 기초하여 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택(S2353)할 수 있다. 이와 같이, 상기 역회전된 성상도 상의 기준 포인트들의 좌표값들 각각은 상기 역회전된 수신 포인트의 상응하는 좌표값들과 비교되므로, 후보 선택 블록(230a)은 2차원적 거리를 계산하기 위하여 연산을 수반하지 않고도, 2차원적 거리를 참조하여 2차원적 후보 포인트(CAN2)를 선택할 수 있다. 이에 대하여는 도 15를 참조하여 후술한다. 이와 같이, 도 8과 같은 후보 포인트를 선택하는 방법을 이용하면, 수신 포인트(CS)에 대한 유사도(LLR)를 계산하기 위한 연산량을 줄일 수 있다.

도 9는 회전된 성상도 상에 기준 포인트들의 배치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 9은 상기 QAM 심볼이 16 QAM을 이용하여 변조된 경우의 성상도를 나타낸다.

도 9에 도시된 바와 같이, 회전각(ROT)만큼 회전된 성상도에는 기준 포인트들이 격자모양으로 배열될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 기준 포인트들은 외부의 송신측으로부터 수신된 상기 QAM 심볼이 나타내는 가능한 I채널 위상값 및 Q채널 위상값을 각각 나타낸다. 상기 기준 포인트들은 상기 회전된 성상도의 동위상(in-phase) 축(즉, I축)에 관련된 I 좌표값 및 상기 회전된 성상도의 직교 위상(quadrature phase) 축(즉, Q축)에 관련된 Q 좌표값을 포함할 수 있다. 상기 기준 포인트들은 서로 수직하여 교차하는 I축 및 Q축에 대하여 기울어져 격자모양으로 배열될 수 있다. 상기 기준 포인트들 각각은 상기 회전된 성상도 상에 배치된 위치에 따라 각각 4비트의 데이터를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 상기 기준 포인트들은 '0000', '0001',...,'1111'의 4비트 데이터들을 각각 나타낼 수 있다.

상기 기준 포인트들이 나타내는 4비트 데이터 중 제1 비트의 논리 레벨에 따라, 상기 기준 포인트들은 제1 하이 그룹(GH1) 및 제1 로우 그룹(GL1)으로 나누어 질 수 있다. 제1 하이 그룹(GH1) 및 제1 로우 그룹(GL1)은 수신 포인트(CS)에 대한 유사도(LLR)를 계산하는 과정에서 이용될 수 있다. 이에 대하여는 도 1을 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 10은 후보 포인트를 선택하는 방법을 위한 성상도 상의 기준 포인트들의 그룹의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 기준 포인트들이 나타내는 4비트 데이터 중 제2 비트의 논리 레벨에 따라, 상기 기준 포인트들은 제2 하이 그룹(GH2) 및 제2 로우 그룹(GL2)으로 나누어 질 수 있다. 또한, 상기 기준 포인트들이 나타내는 4비트 데이터 중 제3 비트의 논리 레벨에 따라, 상기 기준 포인트들은 제3 하이 그룹(GH3) 및 제3 로우 그룹(GL3)으로 나누어 질 수 있다. 도시하지는 않았으나, 상기 기준 포인트들이 나타내는 4비트 데이터 중 제4 비트에 대하여도 마찬가지로 그룹이 나누어 질 수 있다. 하이 그룹들(GH2, GH3) 및 로우 그룹들(GL2, GL3)은 수신 포인트(CS)에 대한 유사도(LLR)를 계산하는 과정에서 이용될 수 있다. 이에 대하여는 도 1을 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

도 11은 추정된 채널 응답의 크기에 따른 후보 포인트를 선택하는 과정의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 11의 CASE1은 I축에 대한 채널 응답 크기(HI)와 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)가 비슷한 경우에, 채널 응답(H)을 고려한 수신 포인트(CS)로부터의 2차원적 거리의 등고선을 나타낸다. 도 11의 CASE2는 I축에 대한 채널 응답 크기(HI)가 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)보다 큰 경우에, 채널 응답(H)을 고려한 수신 포인트(CS)로부터의 2차원적 거리의 등고선을 나타낸다.

도 11에 도시된 바와 같이, 회전각(ROT)만큼 회전된 성상도에는 기준 포인트들이 격자모양으로 배열될 수 있다. I축에 대한 채널 응답 크기(HI)와 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)가 비슷한 경우에, 수신 포인트(CS)와 제1 하이 그룹(GH1)에 포함되는 기준 포인트들 사이의 2차원적 거리를 참조하여, 도 9의 제1 하이 그룹(GH1)으로부터 제1 후보 포인트(C1min1)가 선택될 수 있다.

상기 2차원적 거리는 수신 포인트(CS)가 포함하는 I축에 대한 좌표값 및 Q축에 대한 좌표값에 기초하여 추정될 수 있다. 상기 I축에 대한 좌표값은 QAM의 I채널을 통하여 수신된 위상값에 해당할 수 있고, 상기 Q축에 대한 좌표값은 QAM의 Q채널을 통하여 수신된 위상값에 해당할 수 있다. 상기 2차원적 거리는 실제적으로 그 값이 계산되지 않고도, 도 1의 디매핑부(200)는 수신 포인트(CS)의 좌표값들 및 상기 기준 포인트들의 좌표값들을 개별적으로 서로 비교함으로써 2차원적 거리를 추정하여 후보 포인트를 선택함에 있어서 참조할 수 있다. 이에 대하여는 도 15를 참조하여 후술한다.

I축에 대한 채널 응답 크기(HI)가 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)보다 큰 경우(CASE2)에, 수신 포인트(CS)는 Q채널에 대하여 상대적으로 신뢰할 수 없는 데이터, 즉, 좌표값을 포함할 수 있다. 따라서, 이 경우에, 수신 포인트(CS)와 제1 하이 그룹(GH1)에 포함되는 기준 포인트들 사이의 1차원적 거리를 참조하여, 도 9의 제1 하이 그룹(GH1)으로부터 제1 후보 포인트(C1min2)가 선택될 수 있다. 이 경우에, 상기 1차원적 거리는 수신 포인트(CS)가 포함하는 좌표값들 중 I채널을 통하여 수신된 위상값에 해당하는 I축에 대한 좌표값에 기초하여 계산될 수 있다.

마찬가지로, I축에 대한 채널 응답 크기(HI)와 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)가 비슷한 경우에, 수신 포인트(CS)와 제1 로우 그룹(GL1)에 포함되는 기준 포인트들 사이의 2차원적 거리를 참조하여, 도 9의 제1 로우 그룹(GL1)으로부터 제2 후보 포인트(C0min)가 선택될 수 있다.

상기 2차원적 거리는 수신 포인트(CS)가 포함하는 I축에 대한 좌표값 및 Q축에 대한 좌표값에 기초하여 계산될 수 있다. I축에 대한 채널 응답 크기(HI)가 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)보다 큰 경우(CASE2)에 수신 포인트(CS)가 포함하는 좌표값들 중 I채널을 통하여 수신된 위상값에 해당하는 I축에 대한 좌표값에 기초하여 도 9의 제1 로우 그룹(GL1)으로부터 제2 후보 포인트(C0min)가 선택될 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 선택된 제2 후보 포인트(C0min)는 CASE1의 경우와 CASE2의 경우에 동일한 포인트를 나타낼 수 있다.

도 12 및 도 13은 선택된 후보 포인트의 예들을 나타내는 도면들이다. 도 12은 I축에 대한 채널 응답 크기(HI)가 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)보다 큰 경우 또는 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)가 상기 임계값보다 작은 값을 가지는 경우에 선택된 후보 포인트(CHA, CHB, CLA, CLB)의 예를 나타낸다. 도 13은 Q축에 대한 채널 응답 크기(HQ)가 I축에 대한 채널 응답 크기(HI)보다 큰 1경우 또는 I축에 대한 채널 응답 크기(HI)가 상기 임계값보다 작은 값을 가지는 경우에 선택된 후보 포인트(CHA, CHB, CLA, CLB)의 예를 나타낸다.

도 2 및 도 12를 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 로우 그룹(GL1)내의 기준 포인트들 사이의 1차원적 거리(예를 들면, DLAmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CLA)를 선택할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 하이 그룹(GH1)내의 기준 포인트들 사이의 1차원적 거리(예를 들면, DHAmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CHA)를 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 1차원적 후보 포인트(CLA)는 그룹(GL1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 1차원적 거리(DLAmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. 1차원적 후보 포인트(CHA)는 그룹(GH1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 1차원적 거리(DHAmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. Q축에 대한 채널 응답의 크기(HQ)가 상기 임계값보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 I축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CLA, CHA)를 선택할 수 있다.

후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 로우 그룹(GL1)내의 기준 포인트들 사이의 2차원적 거리(예를 들면, DLBmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CLB)를 선택할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 하이 그룹(GH1)내의 기준 포인트들 사이의 2차원적 거리(예를 들면, DHBmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트(CLB)를 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 12에 도시된 바와 같이, 2차원적 후보 포인트(CLB)는 그룹(GL1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 2차원적 거리(DLBmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. 2차원적 후보 포인트(CHB)는 그룹(GH1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 2차원적 거리(DHBmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. 상술한 바와 같이, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 기준 포인트들의 좌표값들에 기초한 연산을 수행하지 않을 수 있다. 즉, 후보 선택 블록(230a)은 모든 기준 포인트들에 대하여 2차원적 거리(예를 들면, DHBmin, DLBmin)를 실질적으로 계산하지 않고 상기 포인트들의 상응하는 좌표값들을 역회전된 성상도 상에서 비교함으로써, 수신 포인트(CS)와 가장 가까운 2차원적 거리(DHBmin, DLBmin)를 추정할 수 있다. 이에 대하여는 도 14을 참조하여 후술한다.

도 2 및 도 13을 참조하면, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 로우 그룹(GL1)내의 기준 포인트들 사이의 1차원적 거리(예를 들면, DLAmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CLA)를 선택할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 제1 하이 그룹(GH1)내의 기준 포인트들 사이의 1차원적 거리(예를 들면, DHAmin)를 참조하여, 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트(CHA)를 선택할 수 있다. 예를 들면, 도 13에 도시된 바와 같이, 1차원적 후보 포인트(CLA)는 그룹(GL1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 1차원적 거리(DLAmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. 1차원적 후보 포인트(CHA)는 그룹(GH1) 내에서 수신 포인트(CS)와의 1차원적 거리(DHAmin)가 가장 가까운 하나의 포인트일 수 있다. 이와 같이, I축에 대한 채널 응답의 크기(HI)가 상기 임계값보다 작은 경우에, 후보 선택 블록(230a)은 Q축 상의 1차원적 거리를 이용하여 1차원적 후보 포인트(CLA, CHA)를 선택할 수 있다.

도 13의 1차원적 후보 포인트(CLA, CHA)가 Q축 상의 1차원적 거리를 이용하여 선택되는 점을 제외하면 도 12와 유사하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 1의 디매핑부(200)는 도 12 또는 도 13의 후보 포인트(CLA, CHA, CLB, CHB)에 기초하여 수신 포인트(CS)가 나타내는 n비트 데이터 중 제1 비트에 대한 유사도를 계산할 수 있다.

도 14는 도 8의 후보 포인트를 선택하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 도 2의 후보 선택 블록(230a)은 상기 기준 포인트들이 수평축 및 수직축과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 수신 포인트(CS)에 대하여 도 9의 회전각(ROT)만큼 역회전(S2351)을 수행할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 역회전된 수신 포인트(CS＇), 역회전된 I축(I＇), 역회전된 Q축(Q＇)을 생성할 수 있다. 이 경우에, 역회전된 I축(I＇)은 상기 역회전된 성상도 상의 수평축과 평행할 수 있고, 역회전된 Q축(Q＇)축은 상기 역회전된 성상도 상의 수직축과 평행할 수 있다.

상기 역회전된 성상도 상에서 상기 기준 포인트들 역시 역회전된 좌표값들을 가지도록 역회전된다. 16 QAM인 경우에, 상기 역회전된 기준 포인트들의 좌표값들은 역회전된 I축(I＇) 상에서 4가지의 좌표값을 가질 수 있고, 역회전된 Q축(Q＇) 상에서 4가지의 좌표값을 가질 수 있다. 따라서, 역회전된 I축(I＇) 및 역회전된 Q축(Q＇) 중 어느 하나에 해당하는 좌표값이 동일한 기준 포인트들은 다른 축에 해당하는 좌표값을 비교함으로써 2차원적인 거리가 판별될 수 있다.

제1 하이 그룹(GH1) 내에서 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 2차원적 거리가 가장 가까운 역회전된 2차원적 후보 포인트(CHB＇)를 선택하는 방법에 대하여 설명한다. 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 역회전된 I축(I＇)상으로 가장 가까운 기준 포인트들의 그룹(SGHI)은 역회전된 Q축(Q＇)방향으로 배열된 4개의 기준 포인트들을 포함할 수 있다. 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 역회전된 Q축(Q＇)상으로 가장 가까운 기준 포인트들의 그룹(SGHQ)은 역회전된 I축(I＇)방향으로 배열된 2개의 기준 포인트들을 포함할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 그룹들(SGHI, SGHQ)이 공통으로 포함하는 기준 포인트를 역회전된 2차원적 후보 포인트(CHB＇)로서 선택할 수 있다.

제1 로우 그룹(GL1) 내에서 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 2차원적 거리가 가장 가까운 역회전된 1차원적 후보 포인트(CLB＇)를 선택하는 방법에 대하여 설명한다. 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 역회전된 I축(I＇)상으로 가장 가까운 기준 포인트들의 그룹(SGLI)은 역회전된 Q축(Q＇)방향으로 배열된 4개의 기준 포인트들을 포함할 수 있다. 역회전된 수신 포인트(CS＇)와 역회전된 Q축(Q＇)상으로 가장 가까운 기준 포인트들의 그룹(SGLQ)은 역회전된 I축(I＇)방향으로 배열된 2개의 기준 포인트들을 포함할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 그룹들(SGLI, SGLQ)이 공통으로 포함하는 기준 포인트를 역회전된 2차원적 후보 포인트(CHB＇)로서 선택할 수 있다.

이와 같이, 후보 선택 블록(230a)은 상기 역회전된 성상도 상의 기준 포인트들의 좌표값들 각각을 역회전된 수신 포인트(CS＇)의 상응하는 좌표값들과 각각 비교(S2352)하고, 상기 비교 결과에 기초하여 2차원적 후보 포인트(CHB＇, CLB＇)를 선택(S2353)할 수 있다. 따라서, 후보 선택 블록(230a)은 수신 포인트(CS)와 기준 포인트들 간의 2차원적 거리를 계산하기 위한 연산량을 감소시킴으로써, 후보 포인트(CAN)를 효율적으로 선택할 수 있다.

도 15 및 도 16은 선택된 후보 포인트의 다른 예들을 나타내는 도면들이다.

도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 도 2의 후보 선택 블록(230a)은 후보 포인트(CAN)를 선택함에 있어서 복수의 기준 포인트들을 선택할 수 있다. 후보 선택 블록(230a)은 상기 기준 포인트들의 일부를 포함하는 임의의 그룹 내에서 상기 1차원적 거리 또는 상기 2차원적 거리상으로 가장 가까운 m(m은 자연수)개의 기준 포인트들을 후보 포인트(CHA, CLA)로 선택할 수 있다. 도 15는 1차원적 거리 상으로 가장 가까운 2개의 후보 포인트들(CH, CL)이 선택된 경우를 나타내고, 도 16은 1차원적 거리 상으로 가장 가까운 2개의 후보 포인트들(CH, CL)이 선택된 경우를 나타낸다.

설명의 편의를 위하여, 도 11, 도 12, 도 13, 도 14, 도 15 및 도 16에서는 3개 또는 4개의 후보 포인트(CAN)가 선택되는 경우에 대하여 도시하였으나, 임의의 수의 후보 포인트들이 다양한 방식으로 선택될 수 있음을 이해하여야 한다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치를 포함하는 통신 시스템을 나타내는 블록도이다.

도 17을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(2000)은 프로세서(2010), 메모리 장치(2020) 및 통신 장치(1000)를 포함한다. 실시예에 따라, 컴퓨팅 시스템(2000)은 저장 장치(2030), 출력 장치(2040) 및 입력 장치(2050)를 더 포함할 수 있다.

프로세서(2010)는 특정 계산들 또는 태스크들을 실행하는 특정 소프트웨어를 실행하는 것과 같이 다양한 컴퓨팅 기능들을 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(2010)는 마이크로프로세서 또는 중앙 처리 장치일 수 있다. 프로세서(2010)는 어드레스 버스, 제어 버스 및/또는 데이터 버스를 통하여 메모리 장치(2020)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(2020)는 동적 랜덤 액세스 메모리(dynamic random access memory, DRAM), 정적 랜덤 액세스 메모리(static random access memory, SRAM), 또는 이피롬(erasable programmable read-only memory, EPROM), 이이피롬(electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM), 및 플래시 메모리 장치를 포함하는 모든 형태의 비휘발성 메모리일 수 있다. 또한, 프로세서(2010)는 주변 구성요소 상호연결(peripheral component interconnect, PCI) 버스와 같은 확장 버스에 연결될 수 있다. 이에 따라, 프로세서(2010)는 키보드 또는 마우스와 같은 하나 이상의 입력 장치(2050), 프린터 또는 디스플레이 장치와 같은 하나 이상의 출력 장치(2040), 또는 솔리드 스테이트 드라이브(solid state drive), 하드 디스크 드라이브 또는 CD-ROM과 같은 하나 이상의 저장 장치(2030)를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 복조 장치 및 통신 장치는 임의의 컴퓨팅 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템(2000)은 USB 장치, 휴대 저장장치, 프린터, 카메라, 이동통신 단말기, 게임기, 차량, 컴퓨터, 스피커, 비디오, 텔레비전 등일 수 있다.

도 17의 통신 장치(1000)는 도 4의 통신 장치(1000)와 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

상기 블록도와 흐름도에 나타난 각각의 블록 또는 블록의 집합들의 동작이나 기능들은 하드웨어 또는 소프트웨어 기반으로 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해하여야 한다. 상기 블록도와 흐름도에 나타난 블록 또는 블록의 집합들의 동작이나 기능을 구현하기 위한 구조나 수단을 생성할 수 있도록, GPP(General Purpose Processor), SPP(Special Purpose Processor)를 탑재한 컴퓨터, 그 외 프로그램이 가능한 장치에 의해 소프트웨어 기반으로도 구현될 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 복조 장치 및 데이터 복조 방법은 수신된 QAM 심볼에 대한 유사도를 계산함에 있어서, 회전된 성상도 상의 모든 기준 포인트들에 대하여 복수의 곱셉 연산을 수행하지 않고, 일부 후보 포인트를 선택하고 선택된 후보 포인트들에 기초하여 상기 유사도를 계산할 수 있다. 복조 장치 및 데이터 복조 방법은 수신된 QAM 심볼의 I축 및 Q축에 관련된 채널 응답의 크기에 기초하여 1차원적 거리 또는 2차원적 거리를 참조하여 후보 포인트를 선택하고, 선택된 후보 포인트에 기초하여 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 상기 유사도일 계산할 수 있다. 따라서, 복조 장치 및 데이터 복조 방법은, 상기 수신된 QAM 심볼에 대한 상기 유사도를 계산하는데 있어서 요구되는 상대적으로 적은 횟수의 연산을 수행함으로써, QAM 신호(또는 심볼)에 대한 상기 유사도를 계산하여 효율적으로 디매핑을 수행할 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들에 따른 장치에 대하여 설명의 편의를 위하여 OAM 변조 방식을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 회전된 성상도를 이용하여 데이터를 변조하는 임의의 변조 방식을 채용하는 장치 및 시스템에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 설명의 편의를 위하여, 하나의 변조된 심볼이 나타내는 데이터 비트의 수를 특정하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 상기 변조된 심볼은 임의의 수의 비트들을 나타낼 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 설명의 편의를 위하여, 복조 장치 및 데이터 복조 방법이 무선 통신에 채용되는 경우에 대하여 주로 설명하였으나, 유선 통신에 채용되는 경우에도 동일한 복조 장치 및 데이터 복조 방법이 채용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

본 발명은 회전된 성상도를 이용하는 통신 장치에 유용하게 이용될 수 있으며, 특히 DVB-T2와 같은 방송 표준을 채용하는 기저대역 처리기, 송수신기, 수신기, 단말기, 통신 장치 및 이를 채용하는 각종 전자 장치 및 시스템 등에 더욱 유용하게 이용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

1. 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; QAM)된 신호를 수신하여 상기 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트를 순차적으로 계산하는 단계;
   상기 수신 포인트와의 기하학적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트를 선택하는 단계; 및
   상기 후보 포인트를 기초로 하여 상기 수신 포인트가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 상기 수신 포인트에 대한 디매핑을 수행하는 단계를 포함하는 데이터 복조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 후보 포인트를 선택하는 단계는
   상기 직교 진폭 변조된 신호를 수신하는 통신 채널의 채널 응답을 추정하는 단계; 및
   상기 추정된 채널 응답, 상기 수신 포인트와의 1차원적 거리(1-dimensional distance) 및 2차원적 거리(2-dimensional distance)를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 상기 후보 포인트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 수신 포인트는 상기 회전된 성상도의 동위상(in-phase) 채널에 관련된 제1 좌표값 및 상기 회전된 성상도의 직교 위상(quadrature phase) 채널에 관련된 제2 좌표값을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 후보 포인트를 선택하는 단계는
   상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트를 선택하는 단계; 및
   2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 후보 포인트를 선택하는 단계는
   상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 임계값보다 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트를 선택하는 단계; 및
   2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
6. 제3항에 있어서, 상기 후보 포인트를 선택하는 단계는
   상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값에 대한 상기 추정된 채널 응답의 크기의 비율이 제1 임계값보다 작고 상기 제1 임계값보다 큰 제2 임계값보다 큰 경우에 상기 제1 좌표값 및 상기 제2 좌표값 중에서 상기 추정된 채널 응답의 크기가 더 큰 채널에 관련된 좌표값에 기초하여 상기 1차원적 거리를 계산하고, 상기 계산된 1차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 1차원적 후보 포인트를 선택하는 단계; 및
   2차원적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 2차원적 후보 포인트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
7. 제2항에 있어서, 상기 2차원적 거리는 상기 기준 포인트들이 수직축 및 수평축과 나란히 배열되도록 상기 회전된 성상도 및 상기 수신 포인트를 역회전시키고, 상기 회전된 수신 포인트의 좌표값들을 상기 기준 포인트들의 상응하는 좌표값들과 독립적으로 비교함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
8. 제2항에 있어서, 상기 후보 포인트를 선택하는 단계는,
   상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 n비트 데이터 중 제i(i는 n이하의 자연수) 비트가 논리 하이 레벨을 가지는 제1 기준 포인트들에 대하여 제1 후보 포인트를 선택하는 단계; 및
   상기 기준 포인트들 중 상기 기준 포인트들 각각이 나타내는 상기 n비트 데이터 중 상기 제i 비트가 논리 로우 레벨을 가지는 제2 기준 포인트들에 대하여 제2 후보 포인트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 수신된 직교 진폭 변조된 신호는 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division multiplexing; OFDM) 변조 방식을 이용하여 외부의 송신기로부터 통신 채널을 거쳐 수신되고,
   상기 수신 포인트는 회전된 성상도가 이루는 평면의 축들에 각각 상응하는 복수의 좌표값들을 포함하고, 상기 좌표값들은 상기 직교 주파수 분할 다중화 변조 방식에 따라 서로 다른 주파수 영역에 할당된 채널을 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 데이터 복조 방법.
10. 회전된 성상도(rotated constellation)를 이용하여 직교 진폭 변조된 송신 신호를 생성하여 전송하는 단계; 및
    상기 송신 신호를 수신 신호로서 수신하고, 상기 수신 신호에 대하여 복조를 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 복조를 수행하는 단계는,
    상기 회전된 성상도 상의 기준 포인트들 중 어느 하나에 매칭되는 수신 포인트를 상기 수신 신호에 기초하여 순차적으로 계산하는 단계;
    상기 수신 포인트와의 기하학적 거리를 참조하여 상기 기준 포인트들 중에서 후보 포인트를 선택하는 단계;
    상기 후보 포인트를 기초로 하여 상기 수신 포인트가 나타내는 n(n은 2 이상의 자연수)비트 데이터에 대한 유사도를 계산하여 상기 수신 포인트에 대한 디매핑을 수행하는 단계; 및
    상기 유사도에 기초하여 디코딩을 수행하여 데이터 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 데이터 통신 방법.

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