KR100575980B1 - 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서피크대 평균 전력비를 최소화시키는 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서피크대 평균 전력비를 최소화시키는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서, 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하고, 상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하고, 소정 제어에 따라 상기 서브 밴드 신호들중 상기 위치에 상응하는 서브 밴드에 상기 더미 시퀀스를 삽입한다. 그래서, 최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하며, 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어한다.
PAPR, 서브 밴드 분할, 사인 비트, 어드레스 비트, 더미 시퀀스

Description

직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비를 최소화시키는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MINIMIZING PEAK TO AVERAGE POWER RATIO IN A COMMUNICATION SYSTEM USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING SCHEME}
도 1은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 도 1의 서브 밴드 분할기(119) 동작에 따른 데이터 분할을 개략적으로 도시한 도면
도 3은 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D에 제로 패딩을 적용하는 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 도 1의 IFFT기(129)의 입력 신호 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용한 경우와 일반적인 경우의 CCDF 성능을 나타낸 그래프
도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=4, QPSK 방식을 적용한 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=4인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=8인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=8인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 피크대 평균 전력비를 최소화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 급격하게 발전해나가고 있으며, 현재는 3세대(3G: 3rd Generation) 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있는 상태에 있다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하여 표준화되고 있다. 따라서 무선 통신 네트워크에서 유선 통신 네트워크의 용량(capacity)에 근접하는 대용량 데이터를 전송할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있다.
그래서, 상기 4세대 이동 통신 시스템에서는 유·무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식을 활발하게 연구하고 있으며, 상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.
그러면 여기서, 상기 OFDM 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDM 통신 시스템'이라 칭하기로 한다)의 송신기와 수신기의 동작을 간략하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 OFDM 통신 시스템의 송신기에서 입력 데이터는 스크램블러(scrambler), 인코더(encoder), 인터리버(interleaver)를 통해서 서브 캐리어들로 변조된다. 이때, 상기 송신기는 다양한 가변 데이터 레이트(data rate)를 제공하게 되는데, 상기 데이터 레이트에 따라서 각기 다른 코딩 레이트(coding rate)와, 인터리빙 크기(interleaving size) 및 변조 방식을 갖게 된다. 통상적으로 상기 인코더는 1/2, 3/4 등의 코딩 레이트를 사용하고, 버스트 에러(burst error)를 막기 위한 인터리버의 크기는 OFDM 심벌(symbol)당 코딩된 비트 수(NCBPS: Number of Coded Bits per Symbol)에 따라 결정된다. 상기 변조 방식은 데이터 레이트에 따라 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 8PSK(Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 등을 사용한다. 한편, 상기한 구성들에 의해 소정 개수의 서브 캐리어들로 변조된 신호는 소정 개수의 파일럿(pilot) 서브 캐리어들이 가산되고, 이는 IFFT 블록을 통과하여 하나의 OFDM 심벌을 생성한다. 여기에 다중 경로(multi-path) 채널 환경에서의 심벌간 간섭을 제거하기 위한 보호구간(guard interval)을 삽입한 뒤 심벌 파형 생성기를 통화하여 최종적으로 무선 주파수(RF) 처리기로 입력되고, 상기 무선 주파수 처리기는 입력된 신호를 무선 주파수 처리하여 에어(air)상으로 전송한다.
상기에서 설명한 바와 같은 송신기에 대응하는 OFDM 통신 시스템의 수신기에서는 상기 송신기에서 수행한 과정에 대한 역 과정이 일어나며 동기화 과정이 첨가된다. 먼저, 수신된 OFDM 심벌에 대해서 미리 설정되어 있는 트레이닝 심벌(training symbol)을 이용하여 주파수 오프셋(frequency offset) 및 심벌 오프셋을(symbol offset) 추정하는 과정이 선행되어야 한다. 그 뒤에 보호 구간을 제거한 데이터 심벌이 FFT 블록을 통과하여 소정 개수의 파일럿 서브 캐리어들이 가산된 소정 개수의 서브 캐리어들로 복원된다. 또한, 실제 무선 채널상에서의 경로 지연 현상을 극복하기 위해 등화기는 수신된 채널 신호에 대한 채널 상태를 추정하여 수신된 채널 신호로부터 실제 무선 채널상에서의 신호 왜곡을 제거한다. 상기 등화기를 통과하여 채널 추정된 데이터는 비트열로 변환되어 디인터리버(de-interleaver)를 통과한 다음, 에러 정정을 위한 디코더(decoder)와 디스크램블러(de-scrambler)를 거쳐서 최종 데이터로 출력된다.
상기에서 설명한 바와 같은 OFDM 방식은 다수개의 서브 캐리어들간의 직교성(orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가지며, 또한 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있다는 특징을 가진다. 또한, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 강하고, 다중경로 페이딩에 강하고, 보호구간(guard interval)을 이용하여 심벌간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference) 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있다. 이런 장점들을 가지는 OFDM 방식은 현재 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16a 통신 시스템 및 IEEE 802.16e 통신 시스템과 같은 고속 대용량 데이터 통신을 목적으로 하는 시스템들에 적극 활용되고 있다.
한편, 상기 OFDMA 통신 시스템은 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio, 이하 'PAPR'이라 칭하기로 한다)가 작은 신호를 사용해야만 정상적인 시스템 성능을 보장받을 수 있는데, 상기 PAPR이 작은 신호를 사용해야하는 이유를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 OFDMA 통신 시스템은 다중 반송파(multi carrier) 통신 시스템으로서 다수의 반송파들, 즉 다수의 서브 캐리어들을 사용하기 때문에 상기 서브 캐리어들 각각의 직교성이 중요하게 여겨진다. 그래서, 상기 서브 캐리어들 각각간에 는 상호 직교성을 가지도록 위상(phase)이 설정되는데, 상기 서브 캐리어들을 통한 신호 송수신 과정에서 상기 위상이 변경될 경우 상기 서브 캐리어들간의 신호가 겹쳐질 수 있다. 이 경우 상기 위상 변경으로 인해 겹쳐진 신호의 크기는 상기 OFDMA 통신 시스템에 구비되어 있는 증폭기(amplifier)의 선형 구간을 벗어나게 되고, 따라서 정상적인 신호 송수신이 불가능하기 때문에 상기 OFDMA 통신 시스템은 최소의 PAPR을 가지는 신호를 사용하는 것이다.
이렇게, 상기 OFDM 통신 시스템에서의 PAPR 최소화는 시스템 성능 향상에 중요한 요인으로 작용하므로, 상기 PAPR을 최소화시키기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 상기 PAPR을 감소시키기 위한 방식으로는 클리핑(clipping) 방식과, 블록 코딩(block coding) 방식과, 위상 조절 방식 등이 존재한다. 그러면, 여기서 상기 PAPR을 감소시키기 위한 방식들에 대해서 설명하기로 한다.
첫 번째로, 클리핑 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 클리핑 방식은 신호의 크기가 미리 설정되어 있는 설정 크기를 초과할 경우 상기 설정 크기를 초과하는 크기의 신호를 상기 설정 크기에 상응하게 잘라내어 PAPR을 감소시키는 방식이다. 상기 클리핑 방식은 상기 설정 크기를 초과하는 신호를 설정 크기에 상응하게 단순히 잘라내면 되므로 구현에 있어 굉장히 간단하다는 장점을 가지지만, 비선형 연산으로 인한 대역 내(in-band) 왜곡이 발생하여 비트 에러 레이트(BER: Bit Error Rate, 이하 'BER'이라 칭하기로 한다)가 증가되고, 대역 외(out-band) 클리핑 잡음으로 인한 인접 채널간 간섭이 발생하게 된다는 문제점을 가진다.
두 번째로, 블록 코딩 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 블록 코딩 방식은 전체 서브 캐리어 신호들의 PAPR을 감소시키기 위해 리던던시(redundancy) 서브 캐리어에 코딩 방식을 적용하는 방식이다. 상기 블록 코딩 방식은 상기 코딩 방식을 적용함에 따라 에러 정정 능력을 가질 뿐만 아니라 신호의 왜곡없이 PAPR을 감소시킬 수 있다는 장점을 가진다. 그러나 전체 서브 캐리어들의 개수가 많을 경우 스펙트럼 효율이 매우 나쁘고, 룩업 테이블(look-up table)이나 생성 매트릭스(generation matrix)의 크기가 커져 복잡도면에서의 증가를 가져온다는 문제점이 있다.
세 번째로, 위상 조절 방식에 대해서 설명하기로 한다.
상기 위상 조절 방식은 크게 2가지 방식, 즉 선택적 매핑(SLM: SeLective Mapping, 이하 'SLM'이라 칭하기로 한다) 방식과 부분 전송 시퀀스(PTS: Partial Transmit Sequence, 이하 'PTS'라 칭하기로 한다) 방식으로 분류된다. 상기 SLM 방식은 길이 N의 동일한 데이터에 M개의 통계적으로 독립적인 N 길이의 시퀀스를 곱하고, 그 중 가장 작은 PAPR을 가지는 시퀀스를 선택하여 전송하는 방식이다. 또한, 상기 PTS 방식은 길이 N의 데이터 블록(data block)을 M개의 서브 블록(sub-block)들로 분할하여, 상기 M개의 서브 블록들 각각을 L+P-포인트(point) 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭하기로 한다)한후, 상기 L+P-포인트 IFFT된 M개의 서브 블록들 각각에 PAPR을 최소화하도록 하는 위상 파라미터(parameter)를 각각 곱한 후 합산하여 전송하는 방식이다. 이러한 SLM 방식과 PTS 방식은 효과적으로 PAPR을 감소시킬 수 있다는 장점을 가지지 만, 상기 M개의 서브 블록들 각각에 대한 IFFT 연산 과정이 추가도어 복잡도가 증가한다는 문제점을 가진다.
상기에서 설명한 바와 같은 PAPR을 감소시키기 위한 방식들 중에서 상기 블록 코딩 방식에 있어서 코드 레이트(code rate)는
Figure 112003049167611-pat00001
로 정의된다. 여기서, 상기 R은 코드 레이트를 나타내며, 상기 N은 상기 OFDM 통신 시스템의 전체 서브 캐리어들의 개수를 나타내며, k는 입력정보 데이터 비트수를 나타낸다. 상기 OFDM 통신 시스템의 전체 서브 캐리어들의 개수 N가 256인 경우(N = 256) 상기 블록 코딩 방식에서의 코드 레이트는 9/256=0.035로 굉장히 낮다. 따라서, 상기 OFDM 통신 시스템에서 블록 코딩의 최대 단점으로 지적되는 코드 레이트 혹은 대역 효율(bandwidth efficiency)을 증가시키면서도 PAPR을 감소시키는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 PAPR을 최소화시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 직교 주파수 분할 다중 통신 시스템에서 더미 시퀀스를 삽입하여 PAPR을 최소화시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 송신 장치는; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 장치에 있어서, 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 서브 밴드 분할기와, 상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 부가 정보 삽입기와, 소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 상기 위치에 상응하는 서브 밴드에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 더미 시퀀스 삽입기와, 최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 역고속 푸리에 변환기와, 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 제어기와, 상기 역고속 푸리에 변환기에서 출력한 신호를 다운링크를 통해 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 송신 장치는; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소 화시키기 위한 신호 송신 장치에 있어서, 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 서브 밴드 분할기와, 상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 부가 정보 삽입기와, 소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치에 상응하는 서브 밴드까지 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 더미 시퀀스 삽입기와, 최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 역고속 푸리에 변환기와, 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드까지 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 제어기와, 상기 역고속 푸리에 변환기에서 출력한 신호를 다운링크를 통해 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 수신 장치는; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키 기 위한 신호 수신 장치에 있어서, 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 수신기와, 상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 부가 정보 검출기와, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하고, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 서브 밴드 신호들을 출력하고, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드에서 상기 더미 시퀀스를 제거하여 출력하는 더미 시퀀스 제거기와, 상기 더미 시퀀스 제거기에서 출력한 신호에서 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 출력하는 부가 정보 제거기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 수신 장치는; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 장치에 있어서, 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 수신기와, 상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 부가 정보 검출기 와, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하고, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않음을 나타낼 경우 상기 서브 밴드 신호들을 부가 정보 제거기로 출력하고, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에서 상기 더미 시퀀스를 제거하는 더미 시퀀스 제거기와, 상기 더미 시퀀스 제거기에서 출력한 신호에서 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 출력하는 부가 정보 제거기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 송신 방법은; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 방법에 있어서, 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 과정과, 상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 과정과, 소정 제어에 따라 상기 서브 밴드 신호들중 상기 위치에 상응하는 서브 밴드에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 과정과, 최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 과정과, 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 송신 방법은; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 방법에 있어서, 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 과정과, 상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 과정과, 소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치에 상응하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 과정과, 최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 과정과, 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계 값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치의 서브 밴드까지의 서브 밴드들에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 송신 방법은; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키는 신호 송신 방법에 있어서, 입력되는 데이터 블록을 다수의 서브 데이터 블록들로 분할하는 제1과정과, 상기 분할된 서브 데이터 블록들 내의 데이터를 역고속 푸리에 변환하는 제2과정과, 상기 역고속 푸리에 변환된 데이터의 PAPR 값이 미리 설정되어 있는 PAPR 임계값을 초과할 때 상기 다수의 서브 데이터 블록들중 한 서브 데이터 블록에 더미 시퀀스를 삽입하고, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 것을 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 블록의 위치를 나타내는 어드레스 비트를 나타내는 부가 정보 블록을 상기 더미 시퀀스가 삽입된 블록과 상기 데이터가 삽입된 블록들에 부가하는 것에 의해 상기 사인 비트와 어드레스 비트, 더미 시퀀스 및 데이터가 삽입된 제1블럭을 발생하는 제3과정과, 상기 제1블럭내의 데이터를 역고속 푸리에 변환한 데이터의 PAPR 값이 상기 PAPR 미만이 될 때까지 상기 제1과정 내지 제3과정을 반복하여 상기 다수의 서브 데이터 블록들내로 순차적으로 더미 시퀀스들이 삽입되는 제4과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 수신 방법은; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 방법에 있어서, 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 과정과, 상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 과정과, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하는 과정과, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정과, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드에서 상기 더미 시퀀스를 제거하고, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 수신 방법은; 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 방법에 있어서, 무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 과정과, 상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 과정과, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하는 과정과, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정과, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에서 상기 더미 시퀀스를 제거하고, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 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 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용하는 통신 시스템(이하 'OFDM 통신 시스템'이라 칭하기로한다)에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio, 이하 "PAPR"이라 칭하기로 한다)를 최소화하기 위한 장치 및 방법을 제안한다. 특히, 본 발명은 서브 밴드 분할(SD: Subband Division) 방식, 즉 입력 신호를 다수개의 서브 밴드(혹은 서브 블록(sub-block)들로 분할하고, 상기 분할된 다수개의 서브 밴드들중 일부의 서브 밴드들을 통해서는 데이터를 송신하고, 나머지 서브 밴드들을 통해서는 더미 시퀀스(dummy sequence)를 송신하는 방식을 사용함으로써 PAPR을 최소화시키는 장치 및 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 송신기는 CRC(Cyclic Redundancy Check) 삽입기(CRC inserter)(111)와, 인코더(encoder)(113)와, 심벌 매핑기(symbol mapper)(115)와, 직렬/병렬 변환기(serial to parallel converter)(117)와, 서브 밴드 분할기(sub-band divider)(119)와, 사인 비트(sign bit)/어드레스 비트(address bit) 삽입기(121)와, 더미 시퀀스(dummy sequence) 삽입기(123)와, 제어기(125)와, 파일럿 심벌 삽입기(pilot symbol inserter)(127)와, 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform, 이하 "IFFT"라 칭하기로 한다)기(129)와, 병렬/직렬 변환기(parallel to serial converter)(131)와, 보호 구간 삽입기(guard interval inserter)(133)와, 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter)(135)와, 무선 주파수(RF: Radio Frequency, 이하 "RF"라 칭하기로 한다) 처리기(processor)(137)로 구성된다.
먼저, 전송하고자 하는 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제어 데이터비트(control data bits)가 발생하면, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트는 상기 CRC 삽입기(111)로 입력된다. 여기서, 상기 사용자 데이터 비트 및 제어 데이터 비트를 '정보 데이터 비트(information data bits)'라고 칭하기로 한다. 상기 CRC 삽입기(111)는 상기 정보 데이터 비트를 입력하여 CRC 비트를 삽입한 후 상기 인코더(113)로 출력한다. 상기 인코더(113)는 상기 CRC 삽입기(111)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정되어 있는 설정 코딩 방식으로 코딩한 후 상기 심벌 매핑기(115)로 출력한다. 여기서, 상기 코딩 방식은 미리 설정된 설정 코딩 레이트(coding rate)를 가지는 터보 코딩(turbo coding) 방식 혹은 컨벌루셔널 코딩(convolutional coding) 방식 등이 될 수 있다. 상기 심벌 매핑기(115)는 상기 인코더(113)에서 출력한 코딩된 비트(coded bits)를 미리 설정되어 있는 설정 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌(modulated symbol)들로 생성한 후 상기 직렬/병렬 변환기(117)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식은 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식과, QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식과, 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 될 수 있다. 또한, 상기 심벌 매핑기(115)에서 출력하는 신호를 '데이터 D'라고 칭하기로 한다.
상기 데이터 D는 상기 직렬/병렬 변환기(117)로 입력되고, 상기 직렬/병렬 변환기(117)는 상기 데이터 D를 병렬 변환한 후 상기 서브 밴드 분할기(119)로 출력한다. 상기 서브 밴드 분할기(119)는 상기 직렬/병렬 변환기(117)에서 출력한 신호를 미리 설정되어 있는 설정 개수, 일 예로 M개의 서브 밴드 신호들로 분할한 후, 상기 분할되어 있는 M개의 서브 밴드 신호들을 상기 서브 밴드 분할기(119) 자신이 구비하고 있는 버퍼(buffer)(도시하지 않음)에 버퍼링한 후 상기 사인 비트/어드레스 비트 삽입기(121)로 출력한다. 상기 사인 비트/어드레스 비트 삽입기(121)는 상기 서브 밴드 분할기(119)에서 출력한 M개의 서브 밴드 신호들을 최초에는 널 데이터(null data)로 삽입한 후 상기 더미 시퀀스 삽입기(123)로 출력한다. 또한, 상기 사인 비트/어드레스 비트 삽입기(121)는 상기 제어기(125)의 제어에 따라 상기 M개의 서브 밴드 신호들 각각의 PAPR 값에 따라서 사인 비트 및 어드레스 비트를 삽입하는 동작을 수행하며, 이는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 더미 시퀀스 삽입기(123)는 상기 사인 비트/어드레스 비트 삽입기(121)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 제어기(125)의 제어에 따라 미리 설정되어 있는 더미 시퀀스를 삽입한 후 상기 파일럿 심벌 삽입기(127)로 출력한다. 여기서, 상기 더미 시퀀스 삽입기(123)가 상기 제어기(125)의 제어에 따라 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 동작 역시 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 파일럿 심벌 삽입기(127)는 상기 더미 시퀀스 삽입기(123)에서 출력한 신호에 파일럿 심벌들을 삽입한 후 상기 IFFT기(129)로 출력한다.
상기 IFFT기(129)는 상기 파일럿 심벌 삽입기(127)에서 출력한 신호를 입력하여 L+P-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병렬/직렬 변환기(131)로 출력한다. 여기서, 상기 L은 상기 정보 데이터가 송신되는 정보 데이터 서브 캐리어들의 개수를 나타내며, P는 하기에서 설명할 부가 정보가 송신되는 부가 정보 서브 캐리어들의 개수를 나타낸다. 상기 병렬/직렬 변환기(131)는 상기 IFFT기(129)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 제어기(125)와 보호 구간 삽입기(133)로 출력한다. 한편, 상기 제어기(125)는 상기 병렬/직렬 변환기(131)에서 출력한 신호를 입력하여 그 PAPR이 미리 설정되어 있는 PAPR 임계값(threshold)을 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 병렬/직렬 변환기(131)에서 출력한 신호의 PAPR이 상기 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 OFDM 통신 시스템의 통신 효율을 저하시키기 때문에, 상기 제어기(125)는 맨 뒤의 D(M)부터 차례로 더미 시퀀스를 삽입하고, 더미 시퀀스로 대체된 하부 블록 D(M)은 입력 데이터단의 버퍼로 입력되어 현재 데이터가 IFFT 변환 후 출력되면 재전송될 수 있도록 제어한다. 상기 사인 비트 및 어드레스 비트를 '부가 정보'라 칭하기로 하며, 하기에서 상기 부가 정보가 삽입되는 위치에 대해서는 구체적으로 설명할 것이므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 보호 구간 삽입기(133)는 상기 병렬/직렬 변환기(131)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 삽입한 후 상기 디지털/아날로그 변환기(135)로 출력한다. 여기서, 상기 보호 구간은 상기 OFDM 통신시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 간섭을 제거하기 위해서 삽입된다. 또한, 상기 보호 구간은 시간 영역의 OFDM 심벌의 마지막 일정 샘플(sample)들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 샘플들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는'Cyclic Postfix'방식을 적용하여 삽입될 수 있다.
상기 디지털/아날로그 변환기(135)는 상기 보호 구간 삽입기(133)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(137)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(137)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(135)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.
상기 도 1에서는 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 송신기 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 상기 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D의 분할 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 2는 도 1의 서브 밴드 분할기(119) 동작에 따른 데이터 분할을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 서브 밴드 분할기(119)는 상기 직렬/병렬 변환기(117)에서 출력한 신호를 입력하여 미리 설정된 설정 개수, 일 예로 M개의 서브 밴드들로 분할한다. 상기 도 2에서는 상기 직렬/병렬 변환기(117)에서 L개의 정보 데이터 서브 캐리어(sub-carrier) 신호들로 병렬 변환한 경우를 가정하였으며, 따라서 상기 M개의 서브 밴드 신호 D(1), D(2), ... , D(M)은 각각 RM {L} OVER {M}개의 서브 캐리어 신호들로 구성된다. 즉, 상기 서브 밴드 신호 D(1)는 1, 2, ... ,RM {L} OVER {M}개의 서브 캐리어 신호들로 구성되며, 상기 서브 밴드 신호 D(2)는 RM {L} OVER {M} + 1, RM {L} OVER {M} + 2, ... ,RM {2L} OVER {M}개의 서브 캐리어 신호들로 구성되며, 이런 식으로 마지막 서브 밴드 신호인 상기 서브 밴드 신호 D(M))는 RM {(M-1)L} OVER {M} + 1, RM {(M-1)L} OVER {M} + 2, ... , L개의 서브 캐리어 신호들로 구성된다. 여기서는, 상기 도 1에서 설명한 IFFT기(129)의 포인트수가 L+P, 즉 128+P 라고 가정하기로 한다. 상기에서 설명한 바와 같이 상기 IFFT기(129)의 포인트수가 128+P이므로, 상기 직렬/병렬 변환기(117)는 상기 심벌 매핑기(115)에서 출력한 신호를 128개의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들로 병렬 변환하는 것이다. 여기서, 상기 P 포인트는 상기 부가 정보에 해당하는 포인트이다. 그리고, 상기 직렬/병렬 변환기(117)에서 병렬 변환된 128개의 서브 캐리어 신호들이 상기 서브 밴드 분할기(119)로 입력되는 것이며, 상기 서브 밴드 분할기(119)는 상기 직렬/병렬 변환기(117)에서 출력한 신호를 상기 M개의 서브 밴드들로 분할하는 것이다. 일 예로, 상기 M이 4일 경우(M = 4)를 가정하면, 상기 128개의 서브 캐리어 신호들은 4개의 서브 밴드들 각각으로 분할된다. 즉, 상기 4개의 서브 밴드들 각각은 32개의 서브 캐리어 신호들로 구성되는 것이다. 여기서, 상기 서브 밴드 분할기(119)가 입력 신호를 몇 개의 서브 밴드들로 분할할 것인지는 상기 OFDM 통신 시스템의 설계에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
상기 도 2에서는 상기 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D의 분할 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 상기 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D에 제로 패딩(zero padding)을 적용하는 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 3은 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D에 제 로 패딩을 적용하는 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 먼저 상기에서도 설명한 바와 같이 상기 데이터 D는 128개의 서브 캐리어 신호들, 즉 D1, D2, .... , D128의 서브 캐리어 신호들로 구성된다. 그리고, 상기 도 3에서는 상기 서브 밴드들의 개수 M을 2라고(M = 2) 가정하기로 한다. 상기 D1, D2, .... , D128의 서브 캐리어 신호들이 상기 서브 밴드 분할기(119)로 입력되면, 상기 서브 밴드 분할기(119)는 상기 D1, D2, .... , D128의 서브 캐리어 신호들을 2개의 서브 밴드들로 분할한다. 즉, 첫 번째 서브 밴드는 D1, D2, ... , D63, D64의 64개의 서브 캐리어 신호들로 구성되고, 두 번째 서브 밴드는 D65, D66, ... , D127, D128의 64개의 서브 캐리어 신호들로 구성된다(311).
이렇게, 2개의 서브 밴드들로 분할된 후 상기 제어기(125)의 제어에 따라 상기 서브 밴드들로 분할된 신호들에 제로 패딩을 해야할 경우 상기 제어기(129)는 두 번째 서브 밴드에 해당하는 서브 캐리어 신호들에 제로 패딩을 하고(313) 이후 첫 번재 서브 밴드에 해당하는 서브 캐리어 신호들에 제로 패딩을 하도록 제어한다(315). 여기서, 상기 제어기(125)는 상기 도 1에서 설명한 바와 같이 상기 병렬/직렬 변환기(131)에서 출력한 신호의 PAPR이 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 M개의 서브 밴드들중 맨 뒤의 한 서브 밴드부터 하나씩 더미 시퀀스를 삽입하도록 해야하기 때문에, 상기 서브 밴드 분할기(119)가 해당 서브 밴드에 제로 패딩을 하도록 제어하는 것이다. 물론, 상기 제로 패딩, 즉 널 시퀀스(null sequence)만으로도 PAPR 저감 효과를 가져올 수도 있으나, 바람직하게 상보 시퀀스(complementary sequence)를 더미 시퀀스로 사용하여 상기 PAPR 감소 효과를 최대화시키는 것이다. 여기서, 상기 더미 시퀀스로서 상기 상보 시퀀스를 사용하는 이유는 상기 상보 시퀀스는 그 특성상 IFFT를 수행한 후의 PAPR이 일반적으로 다른 시퀀스에 비해서 현저하게 낮기 때문이다.
상기 도 3에서는 상기 도 1의 서브 밴드 분할기(113)에서 분할된 상기 데이터 D에 제로 패딩(zero padding)을 적용하는 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 4를 참조하여 도 1의 IFFT기(129)의 입력 신호 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 4는 도 1의 IFFT기(129)의 입력 신호 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 상기 IFFT기(129)의 입력 신호 X는 결과적으로 사인 비트와, 어드레스 비트와, 상기 서브 밴드 분할기(119)에서 출력되는 신호, 즉 분할 데이터 D로 구성된다. 그러면 여기서 상기 사인 비트와 어드레스 비트에 대해서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 사인 비트는 상기 서브 밴드들에 더미 시퀀스가 삽입되었는지를 나타내는 비트로서, S 비트로 설정될 수 있으며, 일 예로 1비트로 설정될 경우 상기 사인 비트값이 '-1'일 경우 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타내고, 상기 사인 비트값이 '+1'일 경우 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낸다.
상기 어드레스 비트는 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 비트로서, 상기 서브 밴드들의 개수가 M개이므로 RM log_{2}(M)(= A_{M})개의 비트들로 설정될 수 있다. 상기 어드레스 비트가 나타내는 값이 더미 시퀀스가 삽 입된 서브 밴드의 위치를 나타낸다. 일 예로, 상기 어드레스 비트가 '1'을 나타낼 경우 상기 M개의 서브 밴드들중 첫 번째 서브 밴드, 즉 마지막 서브 밴드에 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낸다. 상기에서 설명한 바와 같이 마지막 서브 밴드서부터 더미 시퀀스가 삽입되므로 상기 어드레스 비트값은 마지막 서브 밴드의 위치에서부터 카운트되는 것이다. 따라서, 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기는 상기 사인 비트수 S와 어드레스 비트수 AM을 가산한 P만큼의 서브 캐리어들이 더 필요하게 되고, 따라서 상기 IFFT기(129)의 포인트수는 L+P 포인트가 되는 것이다. 또한, 상기 사인비트 값 및 어드레스 비트값은 상기 제어기(125)의 제어에 따라 설정되는 것이다. 한편, 상기 도 4에서는 분할 데이터 D가 상기 서브 밴드 D(1) 내지 D(M-1) 에는 실제 정보 데이터로 매핑되며, D(M)에는 더미 시퀀스로 매핑되는 경우를 가정하였으며, 상기 도 4에서는 상기 더미 시퀀스가 마지막 서브 밴드에 삽입되는 경우를 일 예로 하였다.
그러면, 여기서 상기에서 설명한 서브 밴드 분할 및 더미 시퀀스 삽입 동작을 수학식을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 하기 <수학식 1>은 서브 캐리어들의 개수가 L이고, 즉 상기 입력 데이터 D가 D = {D1, D2, ... , DL)이고, 상기 입력 데이터 D를 M개의 서브 밴드들 D(1), D(2), ... , D(M)로 분할할 경우의 상기 입력 데이터 D와, 상기 M개의 서브 밴드 신호들중 임의의 m번째 서브 밴드 신호를 나타낸 것이다.
Figure 112003049167611-pat00002
,
Figure 112003049167611-pat00003
상기 수학식 1에서 D(m)은 m번째 서브 밴드의 서브 캐리어 신호들을 나타낸다.
일 예로, L=256, M=4인 서브 밴드 분할 방식을 사용하는 OFDM 통신 시스템에서 PAPR 임계값을 초과하는 PAPR을 가질 경우, 네 번째 서브 밴드 D(4)에 더미 시퀀스를 삽입할 수 있으며, 이때 상기 더미 시퀀스의 길이는 L/M이다. 여기서, 상기 D(4)에 원래 할당되었었던 정보 데이터들은 상기 서브 밴드 분할기(119)의 버퍼에 버퍼링한 후 다음 송신 시점에서 송신되는 것이다. 여기서, 상기 1개의 서브 밴드, 즉 네 번째 서브 밴드 D(4)에 더미 시퀀스를 삽입하여 IFFT를 수행하였을 경우의 PAPR 역시 상기 PAPR 임계값을 초과할 경우에는 더 많은 개수, 일 예로 2개의 서브 밴드들, 즉 상기 네 번째 서브 밴드 D(4)와 세 번째 서브 밴드 D(3)에 더미 시퀀스를 삽입하며, 이 경우 상기 더미 시퀀스의 길이는 2L/M이다. 한편, 상기 더미 시퀀스의 길이는 L/M의 정수배로 증가시킬 수 있으며, 최대 길이는 상기 서브 캐리어들의 개수의 L/2로 제한한다.
한편, 본 발명에서 제안하는 서브 밴드 분할 방식은 처리 시간 단축을 위해 PAPR 임계값을 적용하여, 모든 입력 신호에 대해서 더미 시퀀스 혹은 제로 패딩을 적용하지 않고, 상기 PAPR 임계값을 초과하는 신호에 대해서만 더미 시퀀스 혹은 제로 패딩을 적용하여 처리 시간 및 연산량을 최소화시키면서도 송신 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 송신기는 상기 서브 밴드들로 분할되는지 여부와, 상기 더미시퀀스가 적용되는 서브 밴드의 위치에 대한 정보를 별도의 부가 정보로 생성하여 수신기측으로 생성해줌으로써, 상기 수신기가 정확하게 데이터를 복조할 수 있도록 하였다. 여기서, 상기 부가 정보는 상기에서 설명한 바와 같이 사인 비트와 어드레스 비트이며, 상기 사인 비트는
Figure 112003049167611-pat00004
로 설정하여 '-1'은 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 경우를 나타내고, '+1'은 더미 시퀀스가 삽입된 경우를 나타낸다. 또한, 상기 서브 밴드로 분할함에 있어 M개의 서브 밴드들로 분할한 경우 상기 어드레스 비트는 RM log_{2}(M)(= A_{M})의 비트수를 가지며, Am = m, m=1,2, ... ,M으로 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 IFFT기(129)에 입력되는 N개의 심볼들은
Figure 112003049167611-pat00005
과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 N 개의 심볼들 주파수 영역에서 상호 직교하는 N개의 서브 캐리어들, 즉
Figure 112003049167611-pat00006
을 통해 송신된다. 여기서,
Figure 112003049167611-pat00007
이고,
Figure 112003049167611-pat00008
이며, T는 심볼 구간이고 N은 P와 L의 합을 나타낸다. 따라서, 상기 병렬/직렬 변환기(131)에서 출력하는 OFDM 심벌 신호는 하기 <수학식 2>와 같이 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 OFDM 심벌은 상기 N개의 서브 캐리어들을 통해 최종적으로 송신되는 N개의 심볼들의 집합이다.
Figure 112003049167611-pat00009
또한, 상기 <수학식 2>에 나타낸 바와 같은 OFDM 심벌 신호의 PAPR은 하기 <수학식 3>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003049167611-pat00010
상기 수학식 3에서, rm E[LEFT | x(t) RIGHT |^{2}]은 rm LEFT | x(t) RIGHT |^{2}의 기대(혹은 평균)값을 나타내며, rm max LEFT | x(t) RIGHT |^{2}은 rm LEFT | x(t) RIGHT |^{2}의 최대값을 나타낸다.
상기 도 4에서는 도 1의 IFFT기(129)의 입력 신호 구조를 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 서브 밴드로 분할한 후 더미 시퀀스를 삽입하거나 혹은 제로 패딩을 수행한 경우와 일반적인 경우의 CCDF 성능을 비교하여 설명하기로 한다.
상기 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용한 경우와 일반적인 경우의 CCDF(Code Domain Power and Complementary Cumulative Distribution Function) 성능을 나타낸 그래프이다.
상기 도 5에 도시되어 있는 CCDF 그래프는 L=256, M=4이고, PAPR 임계값은 5dB이며, 더미 시퀀스의 크기는 최대 L/2(= 128)로 가정한 경우의 CCDF 그래프이 다. 상기 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 일반적인 OFDM 통신 시스템, 즉 본 발명에서 제안하는 서브 밴드 분할 방식을 적용하지 않는 경우의 CCDF 성능 곡선(511)과 본 발명에서 제안하는 서브 밴드 분할 방식을 적용한 경우의 CCDF 성능 곡선들(511,513)을 비교하면 본 발명에서 제안하는 서브 밴드 분할 방식을 적용하는 경우의 CCDF 성능이 우수함을 알 수 있다. 또한, 상기 서브 밴드 분할 방식을 적용함에 있어 제로 패딩을 사용한 경우의 CCDF 성능 곡선(513)과 더미 시퀀스를 사용한 경우의 CCDF 성능 곡선(515)을 비교한 결과 상기 더미 시퀀스를 사용한 경우의 CCDF 성능이 우수함을 알 수 있다. 즉, 상기 제로 패딩을 사용한 경우의 CCDF 성능 곡선(513)과 더미 시퀀스를 사용한 경우의 CCDF 성능 곡선(515)을 10-4 확률의 CCDF 성능면에서 비교하면, 상기 더미 시퀀스를 사용한 경우의 CCDF 성능이 제로 패딩을 사용한 경우의 CDDF 대비 2.6[dB] 정도 성능이 우수함을 알 수 있다.
상기 도 5에서는 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용한 경우와 일반적인 경우의 CCDF 성능을 비교 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 수신기 구조를 설명하기로 한다.
상기 도 6은 본 발명의 실시예에서의 기능을 수행하기 위한 OFDM 통신 시스템의 수신기 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 수신기는 RF 처리기(611)와, 아날로그/디지털 변환기(analog/digital converter)(613)와, 보호 구간 제거기(guard interval remover)(615)와, 직렬/병렬 변환기(617)와, 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform， 이하 'FFT'라 칭하기로 한다)기(619)와, 등화기(equalizer)(621)와, 파일럿 심벌 추출기(pilot symbol extractor)(623)와, 채널 추정기(channel estimator)(625)와, 사인 비트/어드레스 비트 검출기(627)와, 더미 시퀀스 제거기(629)와, 사인 비트/어드레스 비트 제거기(631)와, 병렬/직렬 변환기(633)와, 심벌 디매핑기(symbol demapper)(635)와, 디코더(decoder)(637)와, CRC 제거기(CRC remover)(639)로 구성된다.
먼저, 송신기에서 송신한 신호는 다중 경로 채널(multipath channel)을 겪고 잡음이 가산된 형태로 상기 수신기의 수신 안테나(Rx antenna)를 통해서 수신된다. 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 RF 처리기(161)로 입력되고, 상기 RF 처리기(161)는 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후 상기 아날로그/디지털 변환기(613)로 출력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(613)는 상기 RF 처리기(611)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 상기 보호 구간 제거기(615)로 출력한다.
상기 보호 구간 제거기(615)는 상기 아날로그/디지털 변환기(613)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 제거한 후 상기 직렬/병렬 변환기(617)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(617)는 상기 보호 구간 제거기(615)에서 출력한 직렬 신호를 입력하여 병렬 변환한 후 상기 FFT기(619)로 출력한다. 상기 FFT기(619)는 상기 직렬/병렬 변환기(617)에서 출력한 신호를 N-포인트 FFT를 수행한 후 상기 등화기(621) 및 상기 파일럿 심벌 추출기(623)로 출력한다. 여기서, 상기 FFT기(619)에서 출력하는 신호는 N개의 서브 캐리어 신호들이며, 상기 N개의 서브 캐리어 신호들은 P개의 부가 정보, 즉 사인 비트와 어드레스 비트를 포함하는 서브 캐리어들과 L개의 정보 데이터들을 포함하는 서브 캐리어들로 구성된다. 상기 등화기(621)는 상기 FFT기(619)에서 출력한 신호를 입력하여 채널 등화(channel equalization)한 후 상기 사인 비트/어드레스 비트 검출기(627)로 출력한다.
상기 사인 비트/어드레스 비트 검출기(627)는 상기 등화기(621)에서 출력한 신호를 입력하여 상기 P개의 서브 캐리어 신호들을 통해 사인 비트와 어드레스 비트를 검출한 후 상기 더미 시퀀스 제거기(629)로 출력한다. 여기서, 상기 사인 비트/어드레스 비트 검출기(627)는 상기 검출한 사인 비트와 어드레스 비트를 검출하여 상기 서브 밴드들에 더미 시퀀스가 삽입되었는지와, 상기 분할된 서브 밴드들중 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드를 알 수 있다.
상기 더미 시퀀스 제거기(629)는 상기 사인 비트/어드레스 비트 검출기(627)에서 출력한 신호를 입력하여 해당 서브 밴드에서 상기 더미 시퀀스를 제거한 후 상기 사인 비트/어드레스 비트 제거기(631)로 출력한다. 상기 사인 비트/어드레스 비트 제거기(631)는 상기 더미 시퀀스 제거기(629)에서 출력한, 상기 더미 시퀀스가 제거된 신호를 입력하여 상기 사인 비트를 제거한 후 상기 병렬/직렬 변환기(633)로 출력한다. 상기 병렬/직렬 변환기(633)는 상기 사인 비트/어드레스 비트 제거기(631)에서 출력한 병렬 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 심벌 디매핑기(635)로 출력한다.
한편, 상기 FFT기(619)에서 출력한 신호는 상기 파일럿 심벌 추출기(623)로 입력되고, 상기 파일럿 심벌 추출기(623)는 상기 FFT기(619)에서 출력한 신호에서 파일럿 심벌들을 검출하고, 상기 검출한 파일럿 심벌들을 상기 채널 추정기(625)로 출력한다. 상기 채널 추정기(625)는 상기 파일럿 심벌 추출기(623)에서 출력한 파일럿 심벌들을 이용하여 채널 추정을 수행하고, 상기 채널 추정 결과를 상기 등화기(621)로 출력한다.
상기 심벌 디매핑기(635)는 상기 병렬/직렬 변환기(633)에서 출력한 신호를 상기 송신기에서 적용한 변조 방식에 상응하는 방식으로 복조한 후 상기 디코더(637)로 출력한다. 상기 디코더(637)는 상기 심벌 디매핑기(635)에서 출력한 신호를 상기 송신기에서 적용한 코딩 방식에 상응하는 방식으로 디코딩한 후 상기 CRC 제어기(639)로 출력한다.상기 CRC 제어기(639)는 상기 디코더(637)에서 출력한 신호를 입력하여 CRC 비트를 제거한 후 송신측에서 송신한 정보 데이터 비트로 출력한다.
다음으로 본 발명에서 제안하는 서브 밴드 분할 방식의 전송 효율에 대해서 살펴보기로 한다.
상기 전송 효율이라 함은 순수 정보 데이터가 전송되는 서브 캐리어들의 수에 대한 전체 서브 캐리어들 수의 비율을 나타낸다. 상기 서브 밴드 분할 방식의 전송 효율을 살펴보기 위해서, 상기 정보 데이터가 전송되는 서브 캐리어들의 수가 L개이고, 상기 서브 밴드들의 수가 M, 일 예로 M =2 인 OFDM 통신 시스템이 존재한다고 가정하기로 한다. 이 경우, 상기에서도 설명한 바와 같이 상기 사인 비트와 어드레스 비트를 전송하기 위한 서브 캐리어들을 수가 P개이고, 따라서 상기 OFDM 통신 시스템의 전체 서브 캐리어들의 개수는 N이 된다.
먼저, 상기 OFDM 통신 시스템에서 일정 시구간동안 T(T = A + B)개의 데이터 블록들을 송신하는 경우를 가정하기로 한다. 상기 PAPR 임계값 미만의 PAPR을 가지는 블록들의 수가 A개이고, 상기 PAPR 임계값을 초과하는 PAPR을 가지는 블록들의 수가 B개인 경우 상기 서브 밴드 분할 방식을 적용할 경우의 상기 OFDM 통신 시스템의 전송 효율은 하기 <수학식 4>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003049167611-pat00011
한편, 상기 PAPR 임계값에 따른 전송 효율의 최대값과 최소값의 범위는 하기 <수학식 5>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003049167611-pat00012
상기 수학식 5에서, 상기 전송 효율의 최소값은 모든 블록들의 PAPR이 상기 PAPR 임계값을 초과하는 경우(A = 0 , B = T)에 발생하고, 상기 전송 효율의 최대값은 모든 블록들의 PAPR이 상기 PAPR 임계값 이하일 경우(A = T , B = 0)에 발생한다. 또한, 상기 <수학식 5>는 하기 <수학식 6>과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003049167611-pat00013
또한, 하기 <표 1>에 본 발명에서 제안한 서브 밴드 분할 방식을 적용하였을 경우의 OFDM 통신 시스템의 전송 효율을 나타내었다.
정보 데이터 서브 캐리어수: L 256 256 256
서브 밴드 수: M 4 8 16
부가 정보 서브 캐리어 수: P 3 4 5
전체 서브 캐리어 개수: N=L+P 259 260 261
최대 전송 효율 [%] 98.8 98.5 98.1
최소 전송 효율 [%] 49.4 49.2 49.0
다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용할 경우 상기 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 설명하기로 한다.
상기 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=4, QPSK 방식을 적용한 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
상기 도 7에 도시되어 있는 CCDF 그래프는 L=256, M=4이고, QPSK 방식을 적용하고, 더미 시퀀스의 크기는 최대 L/2(= 128)로 가정한 경우의 CCDF 그래프이다. 상기 도 7에 도시한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 감소시킬수록 상기 OFDM 통신 시스템의 PAPR이 감소함을 알 수 있다. 즉, 상기 PAPR 임계값을 감소시키면 상기 OFDM 통신 시스템의 PAPR 성능이 향상됨을 알 수 있다.
다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용할 경우 상기 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 설명하기로 한다.
상기 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=4인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
상기 도 8에 도시되어 있는 CCDF 그래프는 L=256, M=4이고, 더미 시퀀스의 크기는 최대 L/2(= 128)로 가정한 경우의 CCDF 그래프이다. 상기 도 8에 도시한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 증가시킬수록 상기 OFDM 통신 시스템의 전송 효율이 증가함을 알 수 있다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 증가시킨다는 것은 정상적인 신호 송수신이 불가능할 경우의 발생 빈도가 높아짐을 나타내므로 상기 전송 효율을 증가시키기 위해 PAPR 임계값을 지속적으로 증가시키는 것은 바람직하지 않다.
상기 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=8인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
상기 도 9에 도시되어 있는 CCDF 그래프는 L=256, M=8이고, 더미 시퀀스의 크기는 최대 L/2(= 128)로 가정한 경우의 CCDF 그래프이다. 상기 도 9에 도시한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 증가시킬수록 상기 OFDM 통신 시스템의 PAPR이 감소함을 알 수 있다. 즉, 상기 PAPR 임계값을 증가시킬수록 상기 OFDM 통신 시스템의 신호 송수신 에러 발생 확률이 낮아짐을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 서브 밴드 분할 방식을 적용시 L=256, M=8인 경우 PAPR 임계값에 따른 CCDF 성능을 나타낸 그래프이다.
상기 도 10에 도시되어 있는 CCDF 그래프는 L=256, M=8이고, 더미 시퀀스의 크기는 최대 L/2(= 128)로 가정한 경우의 CCDF 그래프이다. 상기 도 10에 도시한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 증가시킬수록 상기 OFDM 통신 시스템의 전송 효율이 증가함을 알 수 있다. 그러나, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 PAPR 임계값을 증가시킨다는 것은 정상적인 신호 송수신이 불가능할 경우의 발생 빈도가 높아짐을 나타내므로 상기 전송 효율을 증가시키기 위해 PAPR 임계값을 지속적으로 증가시키는 것은 바람직하지 않다.
상기 CCDF 성능을 살펴본 바와 같이 다양한 L과 M에 대하여 PAPR 임계값과 전송 효율 사이의 관계를 보면, PAPR을 감소시키면서도 높은 전송 효율을 가지는 최적의 PAPR 임계값을 검색할 수 있다. 하기 <표 2>는 최적의 성능을 가지는 PAPR 임계값에서 PAPR 감소 성능 및 전송 효율을 나타낸다. 일반적으로 OFDM 통신 시스템을 구현함에 있어 PAPR의 감소와 전송 효율을 고려하여 상기 M과 PAPR 임계값을 적절하게 선택해야만 한다. 시뮬레이션 결과를 통해서 블록 코딩 방법에 비하여, 서브 밴드 분할 방식은 높은 전송 효율을 가진다. 블록 코딩의 코드률(code rate)은 R=k/N= k/2k-1로 하기 <표 2>의 조건인 경우 블록 코딩의 코드률(code rate)은 9/256=0.035로 매우 낮다.
정보 데이터 서브 캐리어 개수: L 256 256
서브 밴드 개수: M 4 8
부가 정보 서브 캐리어 개수: P (사인 비트+어드레스 비트)
Figure 112003049167611-pat00014
)		 3 4
전체 서브 캐리어 개수: N=L+P 259 260
PAPR 임계값 [dB] 9 9
PAPR (10-4) [dB] 9.25 9.61
전송 효율 [%] 88.81 88.44
다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 데 이터 송신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 데이터 송신 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 11을 참조하면, 먼저 1111단계에서 상기 OFDM 통신 시스템의 송신기는 데이터가 입력되면 1113단계로 진행한다. 여기서, 상기 입력 데이터의 길이를 L 이라고 가정하기로 한다. 상기 1113단계에서 상기 송신기는 상기 입력된 데이터를 버퍼링한 후 1115단계로 진행한다. 상기 1115단계에서 상기 송신기는 상기 입력된 데이터를 미리 설정되어 있는 설정 개수, 일 예로 M개의 서브 밴드 데이터들로 분할하고 1117단계로 진행한다. 이 경우, 상기 M개의 서브 밴드 데이터들 각각의 길이는 RM { L} over {M }이 된다. 상기 1117단계에서 상기 송신기는 부가 정보, 즉 사인 비트와 어드레스 비트를 삽입한 후 1119단계로 진행한다. 여기서, 상기 부가 정보는 그 길이가 P이며, 사인 비트 S = -1이 되고, 어드레스 비트 Am = 0이 된다. 여기서, 상기 1119단계 및 1121단계는 최초의 과정에서는 바이패스된다. 즉, 상기 최초의 과정에서는 상기 1117단계에서 1123단계로 진행하게 되며, 상기 1119단계 및 1121단계는 하기에서 설명할 것이므로 여기서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 1123단계에서 상기 송신기는 상기 M개의 서브 밴드 데이터들에 상기 부가 정보가 삽입된 신호를 입력하여 IFFT를 수행한 후 1125단계로 진행한다. 상기 1125단계에서 상기 송신기는 상기 IFFT를 수행한 신호의 PAPR값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 IFFT를 수행한 신호의 PAPR값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과하지 않을 경우 상기 송신기는 1127단계로 진행한다. 상기 1127단계에서 상기 송신기는 상기 IFFT된 신호를 무선 주파수 처리하여 다운링크를 통해 송신하고 종료한다.
한편, 상기 1125단계에서 상기 검사 결과 상기 IFFT를 수행한 신호의 PAPR값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 송신기는 1129단계로 진행한다. 상기 1129단계에서 상기 송신기는 상기 어드레스 비트 Am의 값이 M/2를 초과하는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 어드레스 비트 Am의 값이 M/2를 초과할 경우 상기 송신기는 상기 1127단계로 되돌아간다. 만약 상기 1129단계에서 검사 결과 상기 어드레스 비트 Am의 값이 M/2를 초과하지 않을 상기 송신기는 1131단계로 진행한다. 상기 1131단계에서 상기 송신기는 상기 부가 정보를 사인 비트 S = 1, 어드레스 비트 Am = Am + 1로 변경하고 상기 1119단계로 진행한다.
상기 1119단계에서 상기 송신기는 맨마지막 서브 밴드 데이터부터 ((M + 1) - Am)번째 서브 밴드까지의 데이터를 버퍼링하고 상기 1121단계로 진행한다. 상기 1121단계에서 상기 송신기는 상기 맨마지막 서브 밴드부터 ((M + 1) - Am)번째 서브 밴드에 더미시퀀스를 삽입하고 상기 1123단계로 진행한다. 상기에서 설명한 바와 같은 과정을 통해 입력 데이터 L의 1/2 이하에 해당하는 서브 밴드 데이터들까지 더미 시퀀스를 삽입하여 PAPR을 최소화시키는 것이 가능하게 된다.
다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 데이터 수신 과정을 설명하기로 한다.
상기 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템의 데이터 수신 과정을 도시한 순서도이다.
상기 도 12를 참조하면, 먼저 1211단계에서 상기 OFDM 통신 시스템의 수신기는 데이터가 수신되면 1213단계로 진행한다. 상기 1213단계에서 상기 수신기는 상기 수신된 데이터를 입력하여 FFT를 수행한 후 1215단계로 진행한다. 상기 1215단계에서 상기 수신기는 상기 FFT된 데이터들에서 길이 P의 부가 정보를 제외한 길이 L의 데이터를 M개의 서브 밴드들로 분할하고 1217단계로 진행한다. 상기 1217단계에서 상기 수신기는 상기 부가 정보에서 사인 비트 S = 1로 설정되어 있는지 검사한다. 상기 검사 결과 상기 사인 비트 S = 1로 설정되어 있지 않을 경우 상기 수신기는 1221단계로 진행한다.
만약 상기 검사 결과 상기 사인 비트 S = 1로 설정되어 있을 경우 상기 수신기는 1219단계로 진행한다. 여기서, 상기 사인 비트 S = 1로 설정되어 있다는 것은 더미 시퀀스가 삽입되어 있음을 나타내므로 상기 부가 정보에서 어드레스 비트 Am의 값을 읽어 상기 더미 시퀀스가 삽입되어 있는 서브 밴드의 더미 시퀀스를 제거한 후 1221단계로 진행한다. 상기 1221단계에서 상기 수신기는 상기 부가 정보를 제거한 후 1223단계로 진행한다. 상기 1223단계에서 상기 수신기는 상기 부가 정보가 제거된 신호를 최종 정보 데이터로 출력한 후 종료한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, OFDM 통신 시스템에서 송신하고자 하는 신호의 PAPR이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 송신 신호의 일부분에 더미 시퀀스를 대체하여 송신함으로써 PAPR을 최소화시킨다는 이점을 가진다. 이렇게 PAPR을 최소화시킴으로써 상기 OFDM 통신 시스템의 전송 효율을 극대화시킨다는 이점을 가진다.

Claims (36)

  1. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 장치에 있어서,
    정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 서브 밴드 분할기와,
    상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 부가 정보 삽입기와,
    소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 상기 위치에 상응하는 서브 밴드에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 더미 시퀀스 삽입기와,
    최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 역고속 푸리에 변환기와,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀 스를 상기 서브 밴드들중 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 제어기와,
    상기 역고속 푸리에 변환기에서 출력한 신호를 다운링크를 통해 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 상기 PAPR 임계값 이하일 경우 상기 제1OFDM 심벌 신호가 상기 다운링크를 통해 송신되도록 제어함을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 더미 시퀀스가 삽입되는 서브 밴드의 위치를 랜덤하게 결정함을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  6. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 장치에 있어서,
    무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 수신기와,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 부가 정보 검출기와,
    상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하고, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 서브 밴드 신호들을 출력하고, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드에서 상기 더미 시퀀스를 제거하여 출력하는 더미 시퀀스 제거기와,
    상기 더미 시퀀스 제거기에서 출력한 신호에서 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 출력하는 부가 정보 제거기를 포함함을 특징으로 하는 상기 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 장치.
  9. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 방법에 있어서,
    정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 과정과,
    상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하 는 과정과,
    소정 제어에 따라 상기 서브 밴드 신호들중 상기 위치에 상응하는 서브 밴드에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 과정과,
    최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 과정과,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 상기 PAPR 임계값 이하일 경우 상기 제1OFDM 심벌 신호가 상기 다운링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법..
  13. 제9항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스가 삽입되는 서브 밴드의 위치는 랜덤하게 결정됨을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  14. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 방법에 있어서,
    무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어 드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 과정과,
    상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하는 과정과,
    상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정과,
    상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드에서 상기 더미 시퀀스를 제거하고, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  17. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 장치에 있어서,
    정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 서브 밴드 분할기와,
    상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 부가 정보 삽입기와,
    소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치에 상응하는 서브 밴드까지 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 더미 시퀀스 삽입기와,
    최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 역고속 푸리에 변환기와,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트값에 상응하는 위치의 서브 밴드까지 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 제어기와,
    상기 역고속 푸리에 변환기에서 출력한 신호를 다운링크를 통해 송신하는 송신기를 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 상기 PAPR 임계값 이하일 경우 상기 제1OFDM 심벌 신호가 상기 다운링크를 통해 송신되도록 제어함을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 어드레스 비트는 상기 서브 밴드들 개수의 1/2이하 값을 가짐을 특징으 로 하는 상기 송신 장치.
  22. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 장치에 있어서,
    무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 수신기와,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 부가 정보 검출기와,
    상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분류하고, 상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않음을 나타낼 경우 상기 서브 밴드 신호들을 부가 정보 제거기로 출력하고, 상기 사인 비트가 상기 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에서 상기 더미 시퀀스를 제거하는 더미 시퀀스 제거기와,
    상기 더미 시퀀스 제거기에서 출력한 신호에서 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 출력하는 부가 정보 제거기를 포함함을 특징으로 하는 상기 수 신 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 장치.
  25. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 송신 방법에 있어서,
    정보 데이터 서브 캐리어 신호들을 서브 밴드 신호들로 분할하는 과정과,
    상기 정보 데이터 서브 캐리어 신호들에 소정 제어에 따라 더미 시퀀스가 삽입되는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입될 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 삽입하는 과정과,
    소정 제어에 따라 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치에 상 응하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에 상기 더미 시퀀스를 삽입하는 과정과,
    최초에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입되지 않은 서브 밴드들 신호들을 입력하여 역고속 푸리에 변환하여 제1OFDM 심벌 신호로 생성하고, 이후에는 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들과 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드들 신호들을 입력하여 제2OFDM 심벌 신호로 생성하는 과정과,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 미리 설정한 PAPR 임계값을 초과할 경우 상기 부가 정보의 사인 비트 값과 어드레스 비트값을 결정한 후 상기 더미 시퀀스를 상기 서브 밴드들중 마지막 서브 밴드부터 상기 위치의 서브 밴드까지의 서브 밴드들에 삽입되도록 제어하여 상기 제2OFDM 심벌 신호가 다운 링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제1OFDM 심벌 신호의 PAPR 값이 상기 PAPR 임계값 이하일 경우 상기 제1OFDM 심벌 신호가 상기 다운링크를 통해 송신되도록 제어하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  28. 제25항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  29. 제25항에 있어서,
    상기 어드레스 비트는 상기 서브 밴드들 개수의 1/2이하의 값을 가짐을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  30. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키기 위한 신호 수신 방법에 있어서,
    무선 주파수 신호를 수신하고, 상기 수신한 무선 주파수 신호를 기저 대역 신호로 변환한 후 고속 푸리에 변환하는 과정과,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호들에서 더미 시퀀스가 삽입되었는지 여부를 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 서브 밴드의 위치를 나타내는 어드레스 비트로 구성된 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 검출하는 과정과,
    상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들 이외의 정보 데이터 서브 캐리어 신호들 을 서브 밴드 신호들로 분류하는 과정과,
    상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되지 않았음을 나타낼 경우 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정과,
    상기 사인 비트가 더미 시퀀스가 삽입되었음을 나타낼 경우 마지막 서브 밴드부터 상기 어드레스 비트에 해당하는 서브 밴드까지의 서브 밴드들에서 상기 더미 시퀀스를 제거하고, 상기 부가 정보 서브 캐리어 신호들을 제거하여 정보 데이터 신호로 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
  33. 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 통신 시스템에서 피크대 평균 전력비(PAPR: Peak to Average Power Ratio)를 최소화시키는 신호 송신 방법에 있어서,
    입력되는 데이터 블록을 다수의 서브 데이터 블록들로 분할하는 제1과정과,
    상기 분할된 서브 데이터 블록들 내의 데이터를 역고속 푸리에 변환하는 제2과정과,
    상기 역고속 푸리에 변환된 데이터의 PAPR 값이 미리 설정되어 있는 PAPR 임계값을 초과할 때 상기 다수의 서브 데이터 블록들중 한 서브 데이터 블록에 더미 시퀀스를 삽입하고, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 것을 나타내는 사인 비트와, 상기 더미 시퀀스가 삽입된 블록의 위치를 나타내는 어드레스 비트를 나타내는 부가 정보 블록을 상기 더미 시퀀스가 삽입된 블록과 상기 데이터가 삽입된 블록들에 부가하는 것에 의해 상기 사인 비트와 어드레스 비트, 더미 시퀀스 및 데이터가 삽입된 제1블럭을 발생하는 제3과정과,
    상기 제1블럭내의 데이터를 역고속 푸리에 변환한 데이터의 PAPR 값이 상기 PAPR 미만이 될 때까지 상기 제1과정 내지 제3과정을 반복하여 상기 다수의 서브 데이터 블록들내로 순차적으로 더미 시퀀스들이 삽입되는 제4과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스들이 삽입되는 서브 데이터 블록들의 개수는 전체 서브 데이터 블록 개수의 1/2이하임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 상보 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
  36. 제33항에 있어서,
    상기 더미 시퀀스는 널 시퀀스임을 특징으로 하는 상기 송신 방법.
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