KR970009676B1 - 다중반송파 무선통신장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

다중반송파 무선통신장치

제1도는 본 발명에 따른 다중반송파 무선통신장치의 개요도이다.

제2도는 다중반송파의 출력스펙트럼을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 디지탈데이타입력열 20 : 비트분배개 및 비트맵퍼

30 : 변조기 40 : 병렬/직력변환기

50 : 디지탈/아날로그변환기 60 : 상향주파수변환기

70,80 : 안테나 90 : 하향주파수변환기

100 : 아날로그/디지탈변환기 110 : 직렬/병렬변환기

120 : 복조기 130 : 비트역분배기 및 비트판독기

140 : 디지탈데이타출력열 150 : 비트분배조정기

160 : 기준심벌공급기 170 : 진폭, 위상검출기

180 : 채널별 페이딩 계산기 190 : 채널별 페이딩 정보

본 발명은 다중반송파 무선통신시스템에 관한 것으로, 특히 무선채널에서 사용되는 다중반송파 모뎀의 페이딩(Fading) 영향을 점검하여 상기 페이딩 영향이 소정의 한계를 넘어서면 유동적으로 서브채널을 교체하며 다중통신을 수행하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 무선채널에서는 송신기에서 송신된 신호가 서로 다른 전파경로를 통해 수신기에 수신되므로 이들 전자파간의 상호간섭 또는 전파경로의 상태변화에 의해 수신 전계강도가 시간에 따라 변화하는 다중경로 페이딩현상이 있다. 이는 비트 오류확률에 큰 영향을 미치며 시간에 따라 그 특성이 변화하는 채널이므로 이에 대한 대책이 있어야 한다. 특히, 주파수 선택성 페이딩이 존재하는 경우에는 시간에 따라 서브채널이 바뀌어 가면서 페이딩 영향을 받게 되어 전송된 데이타가 손상을 받는 문제점을 갖고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 시간에 따라 각 서브채널의 페이딩에 대한 영향을 감시하여 채널상태가 매우 나쁜 서브채널에는 데이타를 전송하지 않게 하여 효율적이고 정확한 데이타 전송을 하는 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 다중반송파 무선통신장치에 있어서, 송수신기간에 미리 약속된 기준심벌을 해당되는 서브채널에 할당하는 기준심벌을 공급하는 수단 ; 상기 기준심벌공급수단으로부터의 송신측의 기준심벌과 검출된 수신측의 기준심벌간의 진폭 및 위상차이를 측정하는 진폭 및 위상오차를 검출하는 수단 ; 상기 진폭, 위상오차를 검출하는 수단으로부터 송신측의 기준심벌과 검출된 수신측의 기준심벌간의 진폭 및 위상차이를 측정하여 해당되는 서브채널의 페이딩 영향의 정도를 계산하는 채널별 페이딩 영향 계산수단 ; 상기 채널별 페이딩 영향 계산수단으로부터 측정된 페이딩의 정도체 따라 서브채널을 선택하는 기준서브채널선택수단 ; 상기 기준서브채널선택수단에 의해 선택된 서브채널별로 최적의 비트수의 할당 및 맵핑을 조정하는 비트분배조정수단 ; 상기 비트분배조정수단으로부터 조정된 결과에 의해 각 채널의 사용여부 또는 전송하고자 하는 데이타에 대한 비트분배 또는 맵핑을 수행하는 비트분배 및 비트맵핑수단 ; 및 상기 비트분배조정수단에 의해 조정된 각각의 서브채널의 비트를 할당받아 수신된 신호에 비트역분배 및 판독하여 상기 진폭 및 위상오차를 검출하는 수단으로 보내주는 비트역분배 및 비트판독수단을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명에 따른 다중반송파 무선통신장치의 개요도이다. 제 1 도에 있어서, 참조부호 10은 디지탈데이타입력신호이고, 20은 서브채널별로 페이딩 영향에 따른 최적의 비트수의 할당 및 맵핑을 수행하는 비트분배기 및 비트맵퍼이고, 30은 변조기이고, 40은 병렬/직렬변환기이고, 50은 디지탈/아날로그변환기이고, 60은 주파수를 상향하는 상향주파수변환기이고, 70과 80은 안테나이고, 90은 주파수를 하향하는 하향주파수변환기이고, 100은 아날로그/디지탈변환기이고, 110은 직렬/병렬변환기이고, 120은 복조기이고, 130은 비트역분배기 및 비트판독기이고, 140은 디지탈데이타 출력신호이고, 150은 비트분배조정기이고, 160은 기준심벌공급기이고, 170은 진폭 및 위상검출기이고, 180은 채널별 페이딩 계산기이고, 190은 채널별 페이딩정보이며, 200은 기준서브채널선택기이다.

상기의 비트분배기 및 비트맵퍼(20)에 입력되는 디지탈데이타입력신호열(10)은 비트분배조정기(150)에 의해 서브채널별로 최적의 비트수(격자수)가 결정되어 N개의 병렬신호가 변조기(30)로 입력된다. 물론, 최초의 입력신호에 대해서는 최적의 비트수란 별다른 의미를 갖지 못한다. 후에 설명을 할 것이지만 수신된 신호에 의해 각 서브채널의 페이딩 영향을 점검한 후, 측정된 페이딩의 영향정도를 고려하여 해당 채널의 비트수를 결정한다. 변조기(30)는 주파수영역에서 시간영역으로 변환시켜주는 역푸리에변환기(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)로 구성되며 변조기(30)의 출력신호는 2N개의 시간영역 병렬신호로 출력된다. 이 신호는 병렬/직렬변환기(40)를 통과하여 시간영역의 직렬신호로 바뀌고 디지탈/아날로그변환기(50)를 거친후 상향주파수변환기(60)에서 주파수가 상향된 후, 안테나(70)를 통해 공중에 송신된다. 이 신호는 무선 채널을 통과하면서 소정의 여러 가지 이유로 인하여 감쇄와 페이딩 영향을 받은 후, 수신기에 수신될 것이다. 수신기에는 안테나(80)를 통해 수신된 신호가 하향주파수변환가(90)에서 주파수가 낮추어진 후, 아날로그/디지탈변환기(100)에 의해 디지탈신호로 바뀌어 직렬/병렬변환기(110)를 거치면서 2N개의 병렬시간영역신호로 변환된 후, 복조기(120)로 입력된다. 복조기(120)는 시간영역에서 주파수영역으로 변환시켜주는 푸리에변환기(Fast Fourier Transform : FFT)로 구성되며 복주기(120)의 출력신호는 주파수영역의 병렬신호 즉, N개의 다중반송파신호들의 성분이다. 이 N개의 병렬신호열은 비트분배조정기(150)에 의해 조정된 각 서브 채널의 비트수에 의해 정보를 갖고 비트역분배기 및 비트판독기(130)를 거쳐 데이타열로 바뀌어 디지탈데이타신호열(140)이 출력된다. 그러면, 상기 비트역분배기 및 비트판독기(130)를 거친 신호의 또 다른 신호의 경로는 진폭 및 위상오차검출기(210)에 보내진다. 이 위상오차검출기(210)는 수신된 각 서브채널의 기준심벌과 본래 이 서브채널에 인가했던 서브채널의 기준심벌간의 신호의 진폭 및 위상의 차이를 검출한다. 수신된 신호의 기준심벌이 공중에서 페이딩의 영향을 받은 만큼 수신된 신호의 기준심벌심호는 진폭 및 위상이 왜곡되어 있을 것이다. 상기 진폭 및 위상검출기(210)는 각 서브채널의 검출된 진폭 및 위상의 차이는 채널별페이딩 계산기(220)에서 계산이 되고, 각 서브채널의 페이딩의 영향정보는 상기 기준서브채널선택기(240)와 비트분배조정기(170)에 전해져 각 서브채널의 사용여부 및 데이타를 실어 보낼 수 있는 비트수를 조정한다. 이때, 페이딩의 영향을 소정의 한계치를 넘어선 경우에는 그 해당하는 서브채널은 사용하지 않으며, 페이딩의 영향정도가 상대적으로 미약한 서브채널은 비트수를 줄이기도 하며, 그 정도가 미세한 경우에는 상대적으로 많은 비트수를 할당하여 데이타를 실어 보내는 것이다.

올바른 이해를 위해 도면을 참조하여 상기의 주파수선택성 페이딩에 의한 데이터 손실방지에 대한 사항을 거듭 설명한다.

제 2 도는 다중반송파의 출력스펙트럼을 나타내는 도면이다.

본 발명에서는 주파수선택성 페이딩에 의한 데이타 손실을 줄이기 위해 제 2 도에 도시한 바와 같은 전체 N개의 서브채널중 송수신기간에 미리 약속된 서브채널에 미리 양속된 기준심벌을 삽입시켜 전송하여 수신기에서는 미리 약속된 알고 있는 기준심벌과 수신된 기준심벌간의 진폭 및 위상오차를 검출하여 그 서브채널의 페이딩 영향을 측정하고, 측정된 페이딩 영향의 정도가 커서 그 서브채널의 상태가 좋지 않을 때에는 송신기에서 해당된 서브채널에 데이타 전송을 하지 않도록 송신기에 알려준다. 이때, 기준심벌이 보내어지는 서브채널의 수는 n개( n《 N, n=1,2,… )로 하고 무선채널이 환경에 따라 결정하며 빈번하게 여러 서브채널에 걸쳐 주파수선택성 페이딩을 받는 경우에는 n을 증가시키되 전송효율을 감안해서 전체의 서브채널의 갯수(N) 보다는 매우 작게 결정한다. 한편, 전체 N개의 서브채널중 기준심벌의 선택은 서브채널 1번부터 N번까지 순차적으로 또는 랜덤(random)하게 결정하거나, 무선채널의 페이딩 특성을 통계적으로 알 수 있다면 별도의 알고리즘을 이용하여 선택성 페이딩 영향을 받는 서브채널을 찾아낼 수 있는 최적의 수단을 사용한다.

즉, 본 발명은 시간적으로 채널특성이 자주 바뀌는 무선채널에서 사용되는 다중반송파 모뎀에 적용하여 시간 주기적으로 모든 서브채널의 페이딩에 대한 영향상태를 감시할 수 있기 때문에 페이딩을 많이 받아 상태가 양호하지 않은 서브채널에는 데이타를 전송하지 않는다.

상술한 바와 같이 구성한 본 발명은 다중반송파 무선통신에 있어서, 페이딩으로 인하여 데이타가 손상되는 것을 사전에 막을 수 있다. 또한, 각 서브채널의 페이딩정도를 알 수 있기 때문에 수신기에서 수신되는 신호를 등화하는 부분에도 채널별 페이딩정보를 제공할 수 있어서 정확하게 신호를 등화할 수 있게 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 다중반송파 무선통신장치에 있어서, 송수신기간에 미리 약속된 기준심벌을 해당되는 서브채널에 할당하는 기준심벌을 공급하는 수단 ; 상기 기준심벌공급수단으로부터의 송신측의 기준심벌과 검출된 수신측의 기준심벌간의 진폭 및 위상차이를 측정하는 진폭 및 위상오차를 검출하는 수단 ; 상기 진폭, 위상오차를 검출하는 수단으로부터 송신측의 기준심벌과 검출된 수신측의 기준심벌간의 진폭 및 위상차이를 측정하여 해당되는 서브채널의 페이딩 영향의 정도를 계산하는 채널별 페이딩 영향 계산수단 ; 상기 채널별 페이딩 영향 계산수단으로부터 측정된 페이딩의 정도체 따라 서브채널을 선택하는 기준서브채널선택수단 ; 상기 기준서브채널선택수단에 의해 선택된 서브채널별로 최적의 비트수의 할당 및 맵핑을 조정하는 비트분배조정수단 ; 상기 비트분배조정수단으로부터 조정된 결과에 의해 각 채널의 사용여부 또는 전송하고자 하는 데이타에 대한 비트분배 또는 맵핑을 수행하는 비트분배 및 비트맵핑수단 ; 및 상기 비트분배조정수단에 의해 조정된 각각의 서브채널의 비트를 할당받아 수신된 신호에 비트역분배 및 판독하여 상기 진폭 및 위상오차를 검출하는 수단으로 보내주는 비트역분배 및 비트판독수단을 포함함을 특징으로 하는 다중반송파 무선통신장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기준심벌을 보내는 서브채널을 선택하는 기준서브채널선택수단에서 기준심벌을 보내는 서브채널의 선택은 서브채널 1번부터 N번까지 순차적으로 또는 랜덤하게 하는 것을 특징으로 하는 다중반송파 무선통신장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준심벌을 보내는 서브채널을 선택하는 기준서브채널선택수단에서 기준심벌을 보내는 서브채널을 선택은 무선채널의 페이딩특성을 통계적으로 구한 알고리즘인 것을 특징으로 하는 다중반송파 무선통신장치.