KR100653232B1 - 케이블 다운스트림 전송을 위한 ｑａｍ 심볼 매핑 방법 및장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 심볼 매핑 방법 및 장치에 관한 것으로, QAM-TCM 모드에서 메모리를 사용하지 않고 입력 비트신호와 성좌도를 이용하여 QAM 심볼을 결정하는 매핑 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 QAM 심볼 매핑 방법은, QAM 심볼 매핑을 위해 입력되는 비트들중에서 집합분리정보를 나타내는 2개 비트와 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트 사이의 선정된 관계에 근거하여 위상정보를 판단하는 단계와, 상기 진폭정보를 나타내는 비트들로부터 제1사분면상의 I 신호 및 Q 신호를 분리하는 단계와, 상기 판단된 위상정보에 근거하여 상기 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명은 QAM 심볼 매핑 장치로 입력되는 비트 정보에 대한 논리 연산을 수행함으로써 메모리를 사용하지 않고 심볼 매핑을 구현하므로, 하드웨어 구현 측면에서 효율적이고 고속 데이터 처리에 보다 적합하다.
케이블 모뎀, 다운스트림, QAM, 심볼 매핑
Description
도 1은 일반적인 다운스트림 신호 처리 과정을 도시한 블록도.
도 2는 FEC 처리 과정을 좀더 구체적으로 도시한 블록도.
도 3은 종래 트렐리스 인코더의 세부 구조를 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 QAM 심볼매핑 장치의 개략적인 구성도.
도 5는 케이블 다운스트림 전송을 위해 사용되는 64QAM의 성좌도.
도 6은 케이블 다운스트림 전송을 위해 사용되는 256QAM의 성좌도.
도 7(a)(b)는 64QAM의 성좌도를 입력 비트 정보의 특성을 고려하여 분석한 결과를 도시한 도면.
도 8(a)(b)는 256QAM의 성좌도를 입력 비트 정보의 특성을 고려하여 분석한 결과를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 위상추출유닛의 세부 구성도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 I/Q 신호 분리유닛(420)의 세부 구성도.
도 11(a) 내지 (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 심볼 생성유닛(430)의 세부 구성도.
본 발명은 케이블 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 다운스트림 전송시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대한 QAM 심볼 매핑 방법 및 장치에 관한 것이다.
케이블 전송 시스템의 다운스트림 전송은 ITU-T Recommendations J.83, Annex B에 확정된 바에 따라 이루어진다. 도 1은 일반적인 다운스트림 신호 처리 과정을 도시한 블록도이다. 다운스트림 변조를 위한 처리는 MPEG 프레임부(110)에서 패킷 단위로 입력되는 MPEG-2 데이터 스트림을 프레이밍 처리한 후, FEC(Forward Error Correction) 인코더(120)에서 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하여 채널에 대응하는 신뢰성있는 데이터를 얻을 수 있도록 한다. FEC 인코더(120)에서 출력된 FEC 부호어는 QAM 변조부(130)를 통해 QAM 변조된 후 RF 신호로서 케이블 채널(140)을 통해 전송된다. 다운스트림의 복조는 변조와 반대 과정으로 QAM 복조부(150)와 FEC 디코더(160), MPEG 프레임부(170)를 통해 수행된다. MPEG 프레이밍 과정은 송수신측간의 패킷 동기화를 이루기 위한 패리티 검사패턴을 제공하며, QAM 변조 과정은 64QAM 모드와 256 QAM 모드를 지원한다. FEC 인코딩 과정은 연접 부호화(concatenated coding) 기법을 사용하여 외부 부호어(outer code)는 t개의 에러 정정 능력을 갖는 리드솔로몬 부호어(Reed-Solomon code)를 사용하고, 내부 부호어(inner code)는 부호화된 변조 부호를 생성하는 TCM 부호어를 사용하여 내부 디코더에서 정정하지 못한 에러를 외부 디코더에서 정정하도록 함으로써 통상 적인 에러율(error rate)이 거의 0이 되도록 한다.
도 2는 FEC 처리 과정을 구체적으로 도시한 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, FEC 인코더는, 리드솔로몬 인코더(210), 인터리버(220), 랜덤화부(230), 트렐리스 인코더(240)로 구성되고, FEC 디코더는, 트렐리스 디코더(260), 역랜덤화부(270), 디인터리버(280) 및 리드솔로몬 디코더(290)로 이루어진다. 리드솔로몬 인코더(210)는 MPEG 트랜스포트스트림을 (128, 122) RS블록코드를 사용하여 부호화한다. (128,122) RS블록코드는 블록당 128개의 심볼로 구성되고 그 중 122 심볼만이 정보심볼이고 6 심볼은 에러정정을 위한 패리티이므로 RS 블록당 최대 3개의 심볼까지 에러정정한다. RS블록코드는 64QAM 모드와 256QAM 모드에서 동일하게 이용된다. 인터리버(220)는 (128,122) RS블록코드를 길쌈 인터리빙 처리하여 데이터스트림을 재배열한다. 인터리버(220)는 채널 전송시 발생된 에러심볼(군집에러, burst errors)에 효율적으로 대처하기 위한 것이다. 길쌈 인터리버 구조는 64QAM모드와 256QAM모드에서 프로그램 가능한 구조(programmable structure)로 다양한 인터리빙 모드를 지원한다. 랜덤화부(230)는 인터리빙 처리된 데이터가 특정한 패턴을 갖지 않도록 랜덤화시켜 RF 변조된 신호가 다른 채널과 혼신되는 것을 막고 수신 측에서 동기를 추출할 수 있도록 해준다. 수신측과 약속된 의사잡음코드를 발생시켜 입력된 데이터를 더해주므로 랜덤화된 데이터를 출력한다.
트렐리스 인코더(240)는 트렐리스 부호화 변조(Trellis coded modulation, 이하 TCM)를 수행한다. TCM은 대역폭이 제한된 전송로(bandwidth-limited channel)에서 높은 부호화 이득(coding gain)을 얻기 위한 채널 부호화 기법으로서, 부호화 기술과 변조 기술을 결합하여 구현된다. TCM 구조는 유한한 상태를 갖는 길쌈 부호기(convolutional encoder)와 64/256 QAM 변조기로 이루어진다.
도 3은 종래 트렐리스 인코더의 세부 구조를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 트렐리스 인코더는 64QAM 변조 시스템(300a)과 256QAM 변조 시스템(300b)를 독립적으로 구비하고 있으면서, 채널 환경에 따라 두 모드 중 적당한 변조 시스템을 선택한다. 여기서, 각 변조 모드에서의 심볼은 다양한 미분코딩 방식에 의해 매핑되며, 그에 따라 입력비트를 해당 심볼의 위상과 진폭을 갖도록 발생해 주어야 한다. 64 QAM 변조시스템(300a)은, 랜덤화부로부터 수신된 RS 심볼 비트들을 일정한 규칙에 따라 그룹으로 구분하여 출력하는 데이터 포맷부(310a)와, 상기 데이터 포맷부(310a)로부터 출력된 그룹 비트들중 일정 비트들에 대하여 부호화를 수행하는 부호화부(320a)와, 상기 데이터 포맷부(310a)로부터 출력된 부호화되지 않은 그룹 비트들과 부호화부(320a)에 의해 부호화된 그룹 비트들을 수신하여 심볼 매핑을 수행하는 심볼 매핑부(330a,330b)를 포함한다. 부호화부(320a)는 미분 부호화부(322a)와 길쌈부호화부(324a, Binary Convolution Coder: BCC)를 세부적으로 포함한다. 256 QAM 변조 시스템(300b)도 64 QAM 변조 시스템(300a) 실제적으로 동일한 구성을 갖는다.
국내특허공개공보 제2000-14483호(발명의 명칭:"케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 매퍼 및 디매퍼")는, 심볼 매핑용 룩업 테이블에 사용되는 메모리의 크기를 줄이기 위해, QAM 심볼의 위상 정보는 시간축에 연속된 QAM 심볼간의 미분코딩 방식에 따라 QAM-TCM 변조 모드의 길쌈 부호화된 두 비트를 4 상 위상 중 어느 한 위상에 매핑하여 결정하고 진폭 정보는 나머지 비트쌍을 그대로 사용하는 QAM 매핑 장치를 개시하고 있다.
그러나, 전술한 QAM 매핑 장치는 미분코딩 방식에 따라 QAM 심볼의 위상 정보를 추출하는 방법이 달라지므로 미분코딩 방식에 따라 매번 하드웨어 구조를 바꿔야 하는 문제점이 있다. 또한, 전술한 QAM 매핑 장치 역시 메모리를 사용하므로 메모리 접속 시간(memory access time)에 한계가 있어 고속 데이터 전송 시스템에 적용하기에는 부적합하다.
따라서, 미분코딩 방식과 상관없이 QAM 심볼의 위상정보를 추출할 수 있고, 고속 데이터 전송 시스템에 적합할 수 있도록 메모리를 사용하지 않는 QAM 심볼 매칭 장치의 개발이 필요하다.
상기와 같은 필요에 의하여 창안된 본 발명의 목적은 미분코딩 방식과 상관없이 QAM 심볼을 결정할 수 있는 QAM 심볼 매핑 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 성좌도 분석에 따른 입력 비트들간의 일정한 관계를 이용하여 QAM 심볼의 위상정보를 결정할 수 있는 QAM 심볼 매핑 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 메모리를 사용하지 않고 성좌도 분석에 따른 입력 비트들간의 일정한 관계를 이용하여 진폭정보를 나타내는 입력비트들로부터 I 및 Q 심볼을 분리해낼 수 있는 QAM 심볼 매핑 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 목적 달성을 위해, 본 발명의 일특징에 따른 QAM 심볼 매핑 방법은, QAM 심볼 매핑을 위해 입력되는 비트들중에서 집합분리정보를 나타내는 2개 비 트와 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트 사이의 선정된 관계에 근거하여 위상정보를 판단하는 단계와, 상기 진폭정보를 나타내는 비트들로부터 제1사분면상의 I 신호 및 Q 신호를 분리하는 단계와, 상기 판단된 위상정보에 근거하여 상기 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또다른 특징에 따른 QAM 심볼 매핑 장치는, QAM 심볼 매핑을 위해 입력되는 비트들중에서 집합분리정보를 나타내는 2개 비트와 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트에 대한 소정의 논리 연산을 수행함으로써 위상정보를 추출하기 위한 위상정보추출수단과, 상기 진폭정보를 나타내는 비트들로부터 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 분리하기 위한 I/Q 신호분리수단과, 상기 위상정보추출수단으로부터 수신한 위상정보에 근거하여 상기 I/Q 신호분리수단에 의해 분리된 제 1사분면상의 I 및 Q신호를 실제 위치로 매핑하기 위한 수단을 포함한다.
이하에서는 본 발명을 첨부된 도면에 도시된 실시예들과 관련하여 예시적으로 상세히 설명하겠다. 그러나, 이하의 상세한 설명은 단지 예시적인 목적으로 제공되는 것이며 본 발명의 개념을 임의의 특정된 물리적 구성에 한정하는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구현된 QAM 심볼매핑 장치의 개략적인 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 QAM 심볼 매핑 장치는, 위상추출유닛(410), I/Q 신호분리유닛(420) 및 심볼 생성유닛(430)를 포함한 다. 심볼 매핑 장치(400)에 포함되는 위상추출유닛(410)는 성좌도 분석 결과에 근거하여 소정의 입력 비트들에 대한 논리연산을 수행함으로써 입력 비트들로부터 위상정보를 직접 추출하고 I/Q 신호 분리유닛(420) 역시 성좌도 분석 결과에 근거하여 진폭정보로부터 I 및 Q 신호를 분리해내는 것을 특징으로 한다.
우선, QAM 심볼 매핑 장치(400)로 입력되는 비트 신호의 이해를 돕기 위해 도 3을 다시 참조하면, QAM 심볼 매핑부(330a, 330b)에 입력되는 비트들은 길쌈부호화를 한 비트와 길쌈부호화를 하지 않은 비트로 나뉨을 알 수 있다. 도 3의 데이터포맷부 출력 신호중 일부는 미분부호기(322a, 322b)에 의해 90°위상불변 부호화되었으므로, 부호화되지 않고 남아있는 비트 즉, 길쌈부호기(324a, 324b)를 통과하지 않은 비트는 90°회전에 대한 불변성을 지닌 신호 성좌(signal constellation)를 갖는다. 반면에 길쌈부호기를 통과한 비트는 TCM의 집합 분리(set partitioning) 특성에 따라 90°회전에 관계없이 동일하게 반복된다. 도 5와 도 6은 각각 케이블 다운스트림 전송을 위해 사용되는 64QAM 과 256QAM의 성좌도를 도시한 것이며, 도 7(a)(b) 및 도 8(a)(b)는 도 및 도 6에 도시된 성좌도 각각을 입력 비트 정보의 특성을 고려하여 분석한 결과를 도시한다.
도 7(a)를 참조하면, 64QAM에서는 길쌈부호기(324a)를 통과한 비트 C3, C0 가 집합분리 정보이며, 길쌈부호기(324a)를 통과하지 않은 나머지 비트들, C5, C4, C2, C1 가 90°회전에 대한 불변성을 지니는 진폭 정보로서, 성좌도 분석결과 C5C4C2C1 순서로 진폭정보가 됨을 알 수 있다. 집합분리 정보 C3, C0는 90°회전에 관계없이 동일하게 반복되는 반면에, 진폭 정보의 LSB 두 비트 C2C1는 90°회전에 대한 불변성을 지니므로, C3, C0, C2, C1 의 관계를 이용하여 각 심볼의 위상 정보를 추출할 수 있다. 이하의 표 1은 64QAM에서 C3, C0, C2, C1 의 관계에 따른 위상정보를 나타낸 것이다. 여기서, P1, P2, P3, P4 는 각각 제 1사분면, 제 2사분면, 제 3사분면, 제 4사분면의 위상 값을 나타낸다.
| C3C0 | C2C1 | 위상출력 | |
| 00 | 00 |
  |
P1 |
| 01 | 10 | ||
| 10 | 01 | ||
| 11 | 11 | ||
| 00 | 10 |
  |
P2 |
| 01 | 11 | ||
| 10 | 00 | ||
| 11 | 01 | ||
| 00 | 11 |
  |
P3 |
| 01 | 01 | ||
| 10 | 10 | ||
| 11 | 00 | ||
| 00 | 01 |
  |
P4 |
| 01 | 00 | ||
| 10 | 11 | ||
| 11 | 10 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 64QAM에서 집합 분리 정보를 나타내는 C3, C0와 진폭 정보의 LSB 2비트에 해당하는 C2, C1 간의 논리연산을 통해 위상정보를 추출해낼 수 있음을 알 수 있다. 즉, 제 1사분면을 나타내는 P1은 
, 
인 관계를 동시에 만족할 때만 '1'로 출력되고 그 외에는 '0'으로 출력된다. 제2사분면을 나타내는 P2는 
, 
인 관계를 동시에 만족할 때만 '1'로 출력되고 그 외에는'0'으로 출력된다. 제3사분면을 나타내는 P3은 
, 
인 관계를 동시에 만족할 때만 '1'로 출력되고 그 외에는 '0'으로 출력된다. 제4사분면을 나타내는 P4은 
, 
인 관계를 동시에 만족할 때만 '1'로 출력되고 그 외에는 '0'으로 출력된다.
마찬가지로, 256QAM의 성좌도를 분석한 도 8(a)를 참조하면, 길쌈부호화기(324b)를 통해 부호화된 비트 C4, C0이 집합 분리 정보가 되고, 길쌈부호화기(324b)를 통해 부호화되지 않은 비트들이 C7C3C6C2C5C1 순서로 진폭 정보가 됨을 알 수 있다. 따라서, 256QAM 변조의 경우에는 C4, C0, C5, C1 의 관계로 각 심볼의 위상 정보 추출이 가능하다. 이하의 표 2는 256QAM 변조에서 C4, C0, C5, C1 의 관계에 따른 위상출력을 나타낸다.
| C4C0 | C5C1 | 위상출력 | |
| 00 | 00 |
  |
P1 |
| 01 | 01 | ||
| 10 | 10 | ||
| 11 | 11 | ||
| 00 | 01 |
  |
P2 |
| 01 | 11 | ||
| 10 | 00 | ||
| 11 | 10 | ||
| 00 | 11 |
  |
P3 |
| 01 | 10 | ||
| 10 | 01 | ||
| 11 | 00 | ||
| 00 | 10 |
  |
P4 |
| 01 | 00 | ||
| 10 | 11 | ||
| 11 | 01 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 256QAM의 경우에 대응되는 비트만 
, 
로 달라질 뿐 집합분리정보와 진폭정보의 LSB 2비트의 관계는 동일하다. 즉, 
이고 
인 경우에 제1 사분면을 나타내는 위상정보 P1이 출력되고, 
이고 
인 경우에 제2 사분면을 나타내는 위상정보 P2이 출력되고, 
이고 
인 경우에 제3 사분면을 나타내는 위상정보 P3이 출력되고, 
이고 
인 경우에 제4 사분면을 나타내는 위상정보 P4이 출력된다.
따라서, 본 발명에 따른 심볼 매핑 장치(400)의 위상추출유닛(410)은, 표 1 및 표 2의 결과를 참조하여, 집합 분리 정보 2개 비트와 진폭정보의 LSB 2개 비트에 대한 논리 연산을 수행함으로써 심볼의 위상정보를 추출한다. 본 발명의 일실시예에 따른 위상추출유닛(410)의 논리연산 회로도가 도 9에 도시되어 있다. 도시된 실시예에서, 위상 추출유닛(410)은 종래의 기술과 달리 입력 비트를 조절하여 64QAM 모드와 256QAM 모드에서 공유하여 사용할 수 있도록 구현될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 64QAM 모드와 246 QAM 모드중 하나만 구현되거나, 또는 이들이 필요에 따라서는 별개로 구현될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
위상추출유닛(410)에는 4개의 입력부, I1,I2,I3,I4가 존재하며, 64QAM 모드에서는 I1,I2 각각에 진폭정보의 LSB 2비트에 해당하는 C2, C1 비트가 입력되며, I3,I4 각각에 집합 분리 정보를 나타내는 C3, C0 비트가 입력된다. 256QAM 모드에서는 I1,I2 각각에 진폭정보의 LSB 2비트에 해당하는 C1, C5 비트가 입력되며, I3,I4 각각 에 집합 분리 정보를 나타내는 C4, C0 비트가 입력된다. 위상 추출은 I1와I
2에 입력되는 비트들과 I3와I4에 입력되는 비트들간의 논리연산을 통해 이루어진다. 도 9에 도시된 논리연산회로는 본 발명의 개념을 구현한 일실시예이며, 본 발명이 이러한 구성에 제한되는 것은 아님을 본 기술분야의 당업자들이라면 이해할 것이다.
이제, 본 발명의 또다른 특징이라 할 수 있는 진폭정보로부터 직접 I와 Q 신호 분리하기 위해 이루어진 도 7(b) 및 8(b)의 64QAM과 256QAM의 성좌도 분석결과를 참조한다. 진폭 정보는 90ㅀ회전에 대한 불변성을 지니므로, 편의상 제1사분면에 있는 신호만을 도시하였다. 도 7(b) 및 8(b)에 도시된 바와 같이, 성좌도 분석 결과, 64QAM 모드에서 I신호는 C4C1 이고 Q 신호는 C5C2 이며, 256QAM 모드에서 I신호는 C7C6C5 이고, Q 신호는 C3C2C1으로 확인되었다.
따라서, 본 발명에 따른 심볼 매핑 장치(400)의 I/Q 신호 분리유닛(420)는 전술한 성좌도 분석결과에 의거하여 진폭정보로부터 제 1사분면상의 I와 Q 신호를 분리하는 기능을 수행한다. 이 때 출력되는 I, Q 신호는 제 1 사분면에 있는 신호로 표시된다. QAM 심볼 매핑 장치로 입력되는 진폭정보는 I와 Q 신호로 분리되어 있지 않다. 따라서, 종래에는 입력되는 진폭 정보를 메모리의 주소로 이용하여 해당하는 I, Q 신호를 추출하였으나, 본 발명에서는 메모리를 사용하지 않기 위해 입력 비트 정보로부터 직접 I와 Q 신호 추출하는 방법을 채택하였다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 I/Q 신호 분리유닛(420)의 세부 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, I/Q 신호 분리유닛(420)은 변조 모드에 따라 선택적으로 수행되는 64QAM I/Q 신호분리부(1010)와 256QAM I/Q 신호분리부(1020)을 포함한다. 이는 구현상의 일예이며, 또다른 실시예에서 듀얼 변조 모드 동작을 필요치 않는 경우에는 해당 변조모드에 필요한 I/Q 신호분리유닛만을 구비할 수 있을 것이다. 64QAM I/Q 신호분리부(1010)는 진폭정보를 나타내는 비트 C5C4C2C
1 를 수신하여, I 신호로서 C4C1 를, Q 신호로서 C5C2를 출력한다. 이와 유사하게, 256QAM I/Q 신호분리부(1020)는 진폭정보를 나타내는 비트 C7C6C5C3C
2C1 를 수신하여, I 신호로서 C7C6C5를, Q 신호로서 C3C2C1를 출력한다.
다시, 도 4를 참조하면, 심볼생성유닛(430)은 I/Q 신호분리유닛(420)으로부터 제 1사분면상의 신호로 표시된 I와 Q 신호를 입력받고 위상 추출유닛(410)으로부터 입력된 위상 정보를 이용하여 QAM 심볼을 형성한다. 도 11(a) 내지 (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 심볼 생성유닛(430)의 세부 구성을 도시한 블럭도이다.
도 11(a)에 도시된 바와 같이, 심볼생성유닛(430)은, 위상추출유닛(410)으로부터 수신한 위상 정보를 이용하여 심볼형성에 필요한 제어정보를 산출하는 제어정보생성부(412)와, 상기 제어정보생성부(412)에서 생성된 제어정보를 이용하여 I/Q 신호분리유닛(420)에 의해 산출된 제1 사분면의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑시키는 I/Q 신호매핑부(414)를 포함한다.
도 11(b)는 제어정보생성부(412)의 세부 논리 연산 과정을 도시한다. 제2사 분면과 제4사분면에서는 I와 Q의 신호가 서로 뒤바뀌고, 제2사분면과 제3사분면에서는 I 신호의 부호가 반대가 되며, 제3사분면과 제4사분면에서는 Q 신호의 부호가 반대가 된다. 따라서, 제어정보생성부(412)는 위상정보,P2,P3,P4에 대한 XOR 논리연산을 수행하여 제어 신호, Reverse_I_Q, Inverse_I, Inverse_Q 를 발생시킨다. 이러한 제어신호는 I/Q 신호매핑부(414)에 입력된다.
도 11(c)는 I/Q 신호매핑부(414)의 세부 논리 연산 과정을 도시한다. 도시된 바와 같이, I/Q 신호매핑부(414)는 상기 I/Q 신호분리유닛(420)으로부터 수신된 제1 사분면의 I 및 Q 신호를 제어신호생성부(412)로부터 산출된 제어신호에 따라 실제 위치로 매핑시켜, 최종적인 I 및 Q 심볼을 생성하게 된다. 여기서, 부호 삽입부는 I, Q의 부호를 표시하는 비트를 MSB에 추가하는 역할을 한다.
이상에서, 특정 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서, 여러 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
본 발명에 따른 QAM 심볼 매핑은, 미분코딩 방식과 상관없이 변조 모드에 따라 고정적으로 결정되는 성좌도에 의거해 위상 정보를 추출하며, 또한, 메모리를 사용하지 않고 진폭정보로부터 직접 I와 Q 심볼을 산출해낼 수 있으므로, 하드웨어 면적, 비용, 처리속도, 확장성면에서 효율적이다.
Claims (20)
- QAM 심볼 매핑을 위해 입력되는 비트들중에서 집합분리정보를 나타내는 2개 비 트와 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트 사이의 선정된 관계에 근거하여 위상정보를 판단하는 단계와,상기 진폭정보를 나타내는 비트들로부터 제1사분면상의 I 신호 및 Q 신호를 분리하는 단계와,상기 판단된 위상정보에 근거하여 상기 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑하는 단계를 포함하는 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 집합분리정보를 나타내는 2개 비트는 길쌈부호화된 비트들로서 90°회전에 관계없이 동일하게 반복되며, 상기 진폭정보를 나타내는 비트들은 길쌈부호화되지 않은 비트들로서 90°회전에 대한 불변성을 지닌 신호 성좌를 갖는 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제1항에 있어서, 64 QAM의 성좌도 분석 결과, 64QAM 변조 모드에서 상기 집합분리정보를 나타내는 2개 비트는 C3, C0이고, 진폭 정보의 LSB 2개 비트는 C2 ,C1인 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 위상정보를 판단하는 단계는,이고
인 경우에 제1 사분면을 나타내는 위상정보(P1)를 출력하는 단계와,
이고
인 경우에 제2 사분면을 나타내는 위상정보(P2)를 출력하는 단계와
이고
인 경우에 제3 사분면을 나타내는 위상정보(P3)를 출력하는 단계와,
이고
인 경우에 제4 사분면을 나타내는 위상 정보(P4)를 출력하는단계
를 포함하는 QAM 심볼 매핑 방법. - 제1항에 있어서, 256QAM의 성좌도 분석 결과, 256QAM 변조 모드에서 상기 집합분리정보를 나타내는 2개 비트는 C4, C0이고, 진폭 정보의 LSB 2개 비트는 C5 ,C1이 되는 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 위상정보를 판단하는 단계는,이고
인 경우에 제1 사분면을 나타내는 위상정보(P1)를 출력하는 단계와,
이고
인 경우에 제2 사분면을 나타내는 위상정보(P2)를 출력하는 단계와,
이고
인 경우에 제3 사분면을 나타내는 위상정보(P3)를 출력하는 단계와,
이고
인 경우에 제4 사분면을 나타내는 위상정보(P4)를 출력하는 단계
를 포함하는 QAM 심볼 매핑 방법. - 제1항에 있어서, 상기 I 및 Q 신호를 분리하는 상기 단계는 64QAM 변조 모드에서 64QAM 성좌도 분석결과에 근거하여 상기 진폭정보 C5C4C2C1 중에서 C4C1를 제1사분면상의 I 신호로 분리하고 C5C2를 제1사분면상의 Q 신호로 분리하는 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 I 및 Q 신호를 분리하는 상기 단계는 256 QAM 변조 모드에서 256QAM 성좌도 분석결과에 근거하여 진폭정보 C7C3C6C2 C5C1 중에서 C7C6C5를 I 신호로 분리하고 C3C2C1를 Q 신호로 분리하는 QAM 심볼 매핑 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 I 및 Q신호를 실제 위치로 매핑하는 단계는, 상기 위상 정보값이 P2 또는 P4인 경우에 상기 I와 Q의 신호값을 서로 바꾸고, P2 또는 P3인 경우에 상기 I 신호의 부호를 반대로 하고, P3 또는 P4인 경우에 상기 Q 신호의 부호를 반대로 함으로써 실제 위치로 매핑하는 QAM 심볼 매핑 방법.
- QAM 심볼 매핑을 위해 입력되는 비트들중에서 집합분리정보를 나타내는 2개 비트와 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트에 대한 소정의 논리 연산을 수행함으로써 위상정보를 추출하기 위한 위상정보추출수단과,상기 진폭정보를 나타내는 비트들로부터 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 분리하기 위한 I/Q 신호분리수단과,상기 위상정보추출수단으로부터 수신한 위상정보에 근거하여 상기 I/Q 신호분리수단에 의해 분리된 제 1사분면상의 I 및 Q신호를 실제 위치로 매핑하기 위한 수단을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 집합분리정보를 나타내는 2개 비트는 길쌈부호화된 비트들로서 90°회전에 관계없이 동일하게 반복되며, 상기 진폭정보를 나타내는 비트들은 길쌈부호화되지 않은 비트들로서 90°회전에 대한 불변성을 지닌 신호 성좌를 갖는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 위상정보추출수단은 상기 진폭정보의 LSB 2개 비트를 각각을 입력받기 위한 2개의 입력부 I1, I2와 상기 진폭정보를 나타내는 비트들의 LSB 2개 비트를 입력받기 위한 2개의 입력부 I3,I4를 구비하고, 상기 I1와I 2에 입력되는 비트들과 상기 I3와I4에 입력되는 비트들간의 논리연산을 통해 위상정보를 추출하는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 위상정보추출수단은 64 QAM 변조 모드에서는 I1,I2 으로부터 C2, C1 비트를 각각 입력받고 I3,I4 로부터 C3, C0 비트 각각을 입력받는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제12항에 있어서, 상기 위상정보추출수단은 256 QAM 변조 모드에서는 I1,I2 으로부터 C1, C5 비트를 각각 입력받고 I3,I4 로부터 C4, C0 비트 각각을 입력받는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제13항에 있어서, 상기 위상정보추출수단은,이고
인 경우에 제1 사분면을 나타내는 위상정보(P1)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제2 사분면을 나타내는 위상정보(P2)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제3 사분면을 나타내는 위상정보(P3)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제4 사분면을 나타내는 위상 정보(P4)를 출력하기 위한 수단
을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치. - 제14항에 있어서, 상기 위상정보추출수단은,이고
인 경우에 제1 사분면을 나타내는 위상정보(P1)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제2 사분면을 나타내는 위상정보(P2)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제3 사분면을 나타내는 위상정보(P3)를 출력하기 위한 수단과,
이고
인 경우에 제4 사분면을 나타내는 위상정보(P4)를 출력하기 위한 수단
을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치. - 제10항에 있어서, 상기 I/Q 신호분리수단은,64QAM 변조 모드에서 C4C1를 제1사분면상의 I 신호로 분리하고 C5C2 를 제1사분면상의 Q 신호로 분리하기 위한 수단과,256 QAM 변조 모드에서 C7C6C5를 I 신호로 분리하고 C3C2 C1를 Q 신호로 분리하기 위한 수단을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑하기 위한 상기 수단은,상기 위상정보에 대한 논리연산을 수행하여 I 및 Q 신호에 대한 제어 정보를 생성하기 위한 제어정보생성수단과,상기 제어정보생성수단에 의해 생성된 제어정보에 기하여, 상기 제 1사분면상의 I 및 Q 신호를 실제 위치로 매핑하기 위한 매핑 수단을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 제어정보생성수단은,상기 위상 정보값이 P2 또는 P4인 경우에 상기 I와 Q 신호값을 서로 바꾸라는 제어신호(Reverse_I_Q)를 생성하기 위한 수단과,상기 위상 정보값이 P2 또는 P3인 경우에 상기 I 신호의 부호를 반대로 하라는 제어신호(Inverse_I)를 생성하기 위한 수단과,상기 위상 정보값이 P3 또는 P4인 경우에 상기 Q 신호의 부호를 반대로 하라는 제어신호(Inverse_Q)를 생성하기 위한 수단을 포함하는 QAM 심볼 매핑 장치.
- RS 심볼 비트들을 일정한 규칙에 따라 그룹 비트로 구분하여 출력하는 데이터 포맷기와,상기 데이터 포맷부로부터 출력된 그룹 비트들중 일부 비트에 대하여 부호화를 수행하는 부호화기와,상기 데이터 포맷장치로부터 출력된 그룹 비트 - 상기 그룹 비트중 일부 비트는 상기 부호화 장치에 의해 부호화됨-를 수신하여 심볼 매핑을 수행하기 위한 제10항 내지 제19항중 어느 하나의 항에 따른 심볼 매핑 장치를 포함하는 QAM 변조 시스템.
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