KR20080094430A - Method for signal transmitting and apparatus for the same, method for signal receiving and apparatus for the same - Google Patents

Abstract

A method and an apparatus for transmitting and receiving signals are provided to improve signal transmission and reception performance of a transmitter/receiver system by increasing a data transmission throughput. A signal transmitting apparatus includes a symbol mapper(500), a pilot index generator(520), and a frame forming unit(510). The symbol mapper maps input data to symbol data according to a specific transmission scheme. The pilot index generator calculates an index value for a pilot signal insertion position of corresponding symbol data. The frame forming unit inserts a pilot signal to the mapped symbol data according to the pilot index, and generates frame data. The pilot index generator generates a pilot index generation function value according to a corresponding pilot signal configuration and outputs the pilot index generation function value.

Description

신호 송수신 장치 및 송수신 방법{Method for signal transmitting and apparatus for the same, Method for signal receiving and apparatus for the same}Method for signal transmitting and apparatus for the same, Method for signal receiving and apparatus for the same}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 신호 구조의 일 예를 나타낸 도면1 is a diagram illustrating an example of a pilot signal structure according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 두 개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면2 is a diagram illustrating an example of estimating a channel using two symbols according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 4개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면3 illustrates an example of estimating a channel using four symbols according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 8개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면4 illustrates an example of estimating a channel using eight symbols according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for transmitting a signal according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 인덱스 생성부를 개략적으로 나타낸 블록도6 is a block diagram schematically showing a pilot index generator as an embodiment according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도7 is a block diagram schematically showing an apparatus for receiving a signal according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 채널 추정 및 등화부를 개략적으로 나타낸 블록도8 is a block diagram schematically illustrating a channel estimation and equalization unit according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송수신 방법의 순서를 나타낸 순서도9 is a flowchart illustrating a signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

500 : 심볼 맵퍼 510 : 프레임 형성부500: symbol mapper 510: frame forming unit

520 : 파일럿 인덱스 생성부 530 : 변조부520: pilot index generator 530: modulator

540 : 전송부540: transmission unit

본 발명은 신호 송수신 장치 및 송수신 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 신호의 송신 거리를 증가시킬 수 있는 신호 송수신 장치 및 송수신 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a signal transmission and reception apparatus and a transmission and reception method, and more particularly, to a signal transmission and reception apparatus and a transmission and reception method capable of increasing a transmission distance of a signal.

직교 주파수 다중 분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)을 이용한 신호 송수신 시스템의 경우, 도심과 같은 다중경로 페이딩 채널(multi-path fading channel)에 강인한 특성을 갖는다. 상기 OFDM은 여러 개의 심볼(symbol)을 매우 좁은 대역폭을 갖는 여러 개의 서브 캐리어(sub carrier)를 통해서 동시에 전송함으로써, 시간영역의 동기 오차나 채널의 지연시간에 강인한 특성을 갖도록 설계된 기법이다. 또한, 싸이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 사용 함으로써 긴 지연시간을 갖는 전송채널 환경에서도 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference : ISI)을 최소화할 수 있는 장점을 가진다.In the case of a signal transmission / reception system using Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), the signal transmission and reception system is robust to a multi-path fading channel such as downtown. The OFDM is a technique designed to be robust to a synchronization error of a time domain or a delay time of a channel by simultaneously transmitting a plurality of symbols through several subcarriers having very narrow bandwidths. In addition, by using the cyclic prefix (cyclic prefix) has the advantage that can minimize the Inter-symbol Interference (ISI) in the transmission channel environment having a long delay time.

이러한 변조 방식과 더불어 컨벌루션 코드(convolutional code)나 RS(Reed Solomon) 코드 등과 같은 FEC(Forward Error Correction) 코딩 기술을 사용하여 열악한 채널환경에서도 안정된 신호의 송수신을 보장할 수 있다.In addition to these modulation schemes, it is possible to ensure stable transmission and reception of signals even in poor channel environments by using a Forward Error Correction (FEC) coding technique such as a convolutional code or a Reed Solomon (RS) code.

또한, 상기 OFDM 시스템은 SFN(Single Frequency Network)을 구성하기에 적합한 구조를 갖는다. 가드 구간(Guard interval : GI)의 길이에 비례하여 SFN 망에서의 송신기간 거리를 결정할 수 있으며, 파일럿 캐리어(pilot subcarrier)를 이용하여 채널을 추정하고 지연 확산(delay spread)을 계산하여 전송채널에 의한 왜곡을 보상할 수 있다.In addition, the OFDM system has a structure suitable for forming a single frequency network (SFN). The distance between transmitters in the SFN network can be determined in proportion to the length of the guard interval (GI). The channel can be estimated using a pilot subcarrier and the delay spread is calculated to calculate the delay spread. Distortion can be compensated for.

그러나, 기존 시스템에서는 파일럿 간의 간격에 의해 커버할 수 있는 지연 확산 범위가 제한되어 있다. 또한, 송신기간 거리를 더 길게 하기 위해서는 더 많은 파일럿을 전송해야 하는데, 이 경우에는 전송률 면에서 손해를 보게 되는 문제점이 있었다.However, in the existing system, the delay spread range that can be covered by the interval between pilots is limited. In addition, in order to make the distance between transmitters longer, more pilots have to be transmitted.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신호의 송신 거리를 증가시키며, 데이터의 전송률을 높일 수 있는 신호 송수신 장치 및 송수신 방법을 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a signal transmission / reception apparatus and a transmission / reception method capable of increasing a transmission distance of a signal and increasing a data transmission rate.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 신호 송신 장치는, 입 력된 데이터를 해당 전송 방식에 따른 심볼 데이터로 매핑(mapping)하는 심볼 맵퍼, 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성부 및 상기 매핑된 심볼 데이터에 해당 파일럿 인덱스에 따른 파일럿 신호를 삽입하여 프레임 데이터를 형성하는 프레임 형성부를 포함한다.The signal transmission apparatus according to the present invention for solving the above problems, the symbol mapper for mapping the input data into the symbol data according to the transmission scheme, the index value for the pilot signal insertion position of the symbol data A pilot index generation unit for calculating and inserting a pilot signal according to the pilot index into the mapped symbol data to form a frame data.

본 발명에 따른 신호 송신 방법은, 입력된 데이터를 해당 전송 방식에 따른 심볼 데이터로 매핑하는 단계, 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성 단계, 및 상기 매핑된 심볼 데이터에 해당 파일럿 인덱스에 따른 파일럿 신호를 삽입하여 프레임 데이터를 형성하는 프레임 형성 단계를 포함한다.The signal transmission method according to the present invention comprises the steps of: mapping input data to symbol data according to a corresponding transmission method, generating a pilot index for calculating an index value for a pilot signal insertion position of the corresponding symbol data, and the mapped symbol And forming a frame data by inserting a pilot signal according to the pilot index into the data.

본 발명에 따른 신호 수신 장치는, 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성부, 상기 파일럿 인덱스 값에 따라 수신된 프레임 데이터를 파싱하여 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분하는 프레임 파싱부, 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 상기 심볼 데이터의 채널 왜곡을 보상하는 채널 추정 및 등화부, 및 상기 보상된 심볼 데이터를 해당 심볼에 따른 비트 데이터로 복원하는 심볼 디맵퍼를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, a signal receiving apparatus includes: a pilot index generator for calculating an index value of a pilot signal insertion position of corresponding symbol data, and parsing received frame data according to the pilot index value to distinguish pilot signals and symbol data; A frame parsing unit, a channel estimating and equalizing unit for estimating a channel using the pilot signal, compensating for channel distortion of the symbol data, and a symbol demapper for restoring the compensated symbol data into bit data corresponding to the corresponding symbol; Include.

본 발명에 따른 신호 수신 방법은, 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 단계, 상기 산출된 파일럿 인덱스 값에 따라 수신된 프레임 데이터를 파싱하여 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분하는 단계, 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 상기 심볼 데이터의 채널 왜곡을 보상하는 단계, 및 상기 보상된 심볼 데이터를 해당 심볼에 따른 비트 데이터로 복원하는 단계를 포함한다.The signal receiving method according to the present invention comprises the steps of: calculating an index value for a pilot signal insertion position of corresponding symbol data; parsing the received frame data according to the calculated pilot index value to distinguish the pilot signal and the symbol data; Estimating a channel using the pilot signal, compensating for channel distortion of the symbol data, and restoring the compensated symbol data into bit data corresponding to the corresponding symbol.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.In addition, the terms used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning is described in detail in the corresponding description of the invention, It is to be clear that the present invention is to be understood as the meaning of terms rather than names.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 신호 송수신 장치 및 송수신 방법의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the apparatus for transmitting and receiving a signal and the method for transmitting and receiving according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 신호 구조의 일 예를 나타낸 도면이다. 상기 예는 매 심볼당 16개의 서브 캐리어마다 하나씩 파일럿 신호가 전송되며, 상기 파일럿 신호는 16개의 패턴이 존재하는 경우를 나타낸다. 즉, 심볼에 대해 상기와 같은 파일럿 신호 구조가 반복된다. 상기 숫자는 설명의 편의를 위한 예이며, 위의 숫자에 의해 발명의 사상이 제한되지 아니한다.1 is a diagram illustrating an example of a pilot signal structure according to an embodiment of the present invention. In the above example, one pilot signal is transmitted for every 16 subcarriers per symbol, and the pilot signal represents a case in which 16 patterns exist. That is, the above pilot signal structure is repeated for the symbol. The above number is an example for convenience of description, and the spirit of the present invention is not limited by the above number.

상기 도 1에서 행의 번호는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 인덱스(index)를 나타내며, 열의 번호는 서브 캐리어(sub carrier)의 인덱스를 나타낸다. 그리고 각 점은 각 심볼에서 파일럿 신호가 삽입된 위치를 나타낸다. 예를 들어, 0행 0열의 점은, 0번째 심볼의 0번째 서브 캐리어 위치에 파일럿 신호가 삽입되는 것을 나타낸다.In FIG. 1, a row number represents an index of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbol, and a column number represents an index of a subcarrier. Each point represents a position where a pilot signal is inserted in each symbol. For example, the points in the 0th row and 0th column indicate that the pilot signal is inserted into the 0th subcarrier position of the 0th symbol.

신호의 송신 거리는 지연 확산(delay spread)과 연관이 있다. 수신기에서 수신된 신호를 추정하는 데 필요한 추정 지연 확산 값은 신호의 송신 거리와 비례한다. 즉, 신호의 송신 거리를 늘리기 위해서는 상기 추정 지연 확산 값을 늘려야 한다.The transmission distance of the signal is related to the delay spread. The estimated delay spread value required to estimate the signal received at the receiver is proportional to the transmission distance of the signal. That is, in order to increase the transmission distance of the signal, the estimated delay spread value should be increased.

일반적으로, n개의 서브 캐리어마다 삽입되어 있는 파일럿 신호로부터 추정할 수 있는 최대 지연 확산 값은 다음 수학식 1과 같다.In general, the maximum delay spread value that can be estimated from pilot signals inserted for every n subcarriers is expressed by Equation 1 below.

이때 상기 T_symbol은 심볼의 길이를 나타내며, n값은 삽입된 파일럿 신호의 거리를 나타내는 데시메이션 팩터(decimation factor)를 나타낸다. 그리고 상기 n값은 주파수 영역에서의 샘플링율(sampling rate)에 반비례한다. SFN에서 추정 지연 확산 값은 송신기(transmitter)간 거리에 비례하게 되며, SFN을 구성하는데 필요한 비용을 최소화하기 위해 송신기간 거리를 늘리기 위해서는, 수신측에서 추정할 수 있는 지연 확산 값도 늘려야 한다.In this case, the T _symbol represents the length of the symbol, and the n value represents a decimation factor representing the distance of the inserted pilot signal. The n value is inversely proportional to the sampling rate in the frequency domain. In SFN, the estimated delay spread value is proportional to the distance between transmitters, and in order to increase the distance between transmitters in order to minimize the cost required for constructing the SFN, the delay spread value that can be estimated by the receiver must be increased.

위 수학식 1에서 추정 지연 확산 값을 늘리기 위해서는 n값을 작은 값으로 정하여야 하고, 이것은 주파수 영역에서 파일럿 신호의 샘플링율이 커지고, 더 많은 파일럿이 전송되어야 함을 의미한다. 따라서, 데이터 전송률은 떨어지게 된다.In order to increase the estimated delay spread value in Equation 1, n must be set to a small value, which means that the sampling rate of the pilot signal is increased in the frequency domain and more pilots need to be transmitted. Therefore, the data rate falls.

일 예로, 4개의 심볼에 대해 매 심볼 당 12개의 서브 캐리어마다 하나씩 파 일럿 신호가 전송되고, 상기 12개의 서브 캐리어 가운데 0번째 서브 캐리어, 3번째 서브 캐리어, 6번째 서브 캐리어, 9번째 서브 캐리어에 파일럿 신호가 삽입되는 총 4개의 파일럿 신호 패턴이 존재한다고 가정한다.For example, one pilot signal is transmitted for every 12 subcarriers per symbol for 4 symbols, and a 0th subcarrier, a 3rd subcarrier, a 6th subcarrier, and a 9th subcarrier of the 12 subcarriers are transmitted. Assume that there are a total of four pilot signal patterns into which pilot signals are inserted.

수신 측에서 채널 추정을 하기 위해서, 수신된 연속적인 4개의 심볼에 각각 하나씩 삽입되어 있는 파일럿 신호들을 이용하여 보간(interpolation)을 수행하면, 결과적으로 3개의 서브 캐리어마다 파일럿 신호가 삽입된 심볼로 볼 수 있다. 이때, 채널 추정을 통해 얻을 수 있는 최대 추정 지연 확산 값은 아래 수학식 2와 같다.In order to perform channel estimation on the receiving side, interpolation is performed using pilot signals inserted into each of the four consecutive consecutive symbols. As a result, the pilot signal is regarded as a symbol in which three pilot signals are inserted. Can be. In this case, the maximum estimated delay spread value obtained through channel estimation is expressed by Equation 2 below.

상기 도 1의 예에서 각 심볼은 16개의 서브 캐리어마다 한 개의 파일럿 신호를 보내고, 파일럿 신호는 총 16개의 패턴 종류를 가진다.In the example of FIG. 1, each symbol transmits one pilot signal for every 16 subcarriers, and the pilot signals have a total of 16 pattern types.

상기 도 1의 예에서 각 심볼은 상기와 같은 구조가 반복되므로, 0번째 심볼에 대해 파일럿 신호가 0번째 서브 캐리어에 삽입된다고 할 때, 다음 파일럿 신호는 상기 0번째 서브 캐리어에서 16만큼 떨어진 위치에 삽입된다. 즉, 상기 도면에서 15번째 서브 캐리어 위치의 바로 우측 위치에 0번째 심볼의 다음 파일럿 신호가 삽입된다.In the example of FIG. 1, since the above structure is repeated, when the pilot signal is inserted into the 0th subcarrier for the 0th symbol, the next pilot signal is positioned 16 away from the 0th subcarrier. Is inserted. That is, the pilot signal of the 0 th symbol is inserted at the position immediately to the right of the 15 th subcarrier position in the figure.

따라서, 상기 0번째 심볼에 대해 0번째 서브 캐리어에 파일럿 신호를 삽입할 경우, 1번째 심볼의 파일럿 신호는 상기 0번째 심볼의 양쪽 파일럿 신호와 가장 멀리 떨어져 있는(도 1의 경우, 8단위 떨어져 있는 위치) 8번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있다. Therefore, when a pilot signal is inserted into a 0th subcarrier for the 0th symbol, the pilot signal of the 1st symbol is farthest from both pilot signals of the 0th symbol (in FIG. 1, 8 units apart). Position) can be inserted into the eighth subcarrier.

2번째 심볼의 파일럿 신호는 0번째 심볼의 파일럿 신호와 1번째 심볼의 파일럿 신호 사이에서 상기 파일럿 신호들과 가장 멀리 떨어져 있는 위치인 4번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있고, 3번째 심볼의 파일럿 신호는 상기 2번째 심볼의 양쪽 파일럿 신호와 가장 멀리 떨어져 있는 12번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있다.The pilot signal of the second symbol can be inserted into the fourth subcarrier, which is the farthest position from the pilot signals between the pilot signal of the 0th symbol and the pilot signal of the first symbol, and the pilot signal of the third symbol It can be inserted into the 12th subcarrier farthest from both pilot signals of the second symbol.

그리고 4번째 심볼의 파일럿 신호는 0번째 심볼의 파일럿 신호와 2번째 심볼의 파일럿 신호 사이에서 상기 파일럿 신호들과 가장 멀리 떨어져 있는 위치인 2번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있고, 5번째 심볼의 파일럿 신호는 상기 4번째 심볼의 양쪽 파일럿 신호와 가장 멀리 떨어져 있는(또는, 1번째 심볼의 파일럿 신호와 3번째 심볼의 파일럿 신호 사이에서 상기 파일럿 신호들과 가장 멀리 떨어져 있는) 위치인 10번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있다.The pilot signal of the fourth symbol may be inserted into the second subcarrier, which is the farthest position from the pilot signals between the pilot signal of the 0th symbol and the pilot signal of the second symbol, and the pilot signal of the fifth symbol. Is inserted into a tenth subcarrier at a position farthest from both pilot signals of the fourth symbol (or farthest from the pilot signals between the pilot signal of the first symbol and the pilot signal of the third symbol). can do.

상기와 같은 방법을 통하여 각 심볼에 대하여 16개의 서브 캐리어마다 한 개의 파일럿 신호를 보내고, 파일럿 신호는 총 16개의 패턴 종류를 가질 수 있다.Through the above method, one pilot signal is transmitted for every 16 subcarriers for each symbol, and the pilot signals may have a total of 16 pattern types.

따라서, 16개의 OFDM 심볼에 대해서 수신측에서 보간(interpolation)을 수행하게 되면, 모든 서브 캐리어에 파일럿 신호가 전송되는 것과 같은 효과를 갖게 되며 데시메이션 팩터는 1이 된다(decimation factor(n) = 1).Therefore, when interpolation is performed on the 16 OFDM symbols at the reception side, the pilot signal is transmitted to all subcarriers, and the decimation factor becomes 1 (decimation factor (n) = 1). ).

상기와 같은 경우, 채널 추정을 통해서 얻을 수 있는 최대 지연 확산 값은 T_symbol/1 = T_symbol이 되어, OFDM 심볼을 통해 얻을 수 있는 최대 지연 확산 값에 대한 채널 추정이 가능해진다.In this case, the maximum delay spread value obtained through channel estimation becomes T _symbol / 1 = T _symbol , and channel estimation for the maximum delay spread value obtained through the OFDM symbol is possible.

다만, 상기 도 1의 예는 하나의 실시 예이며, 여러 형태로 인덱스 패턴이 변형되어 상기 각 파일럿 신호의 위치가 변경될 수 있다. However, the example of FIG. 1 is an embodiment, and the index pattern may be modified in various ways, thereby changing the position of each pilot signal.

예를 들어, 상기 도 1의 예에서 '2n'행과 '2n+1'행의 순서를 서로 바꿀 수 있다. 즉, n이 0인 경우를 예로 0번째 행과 1번째 행의 파일럿 신호의 위치만 서로 바꾸는 경우, 0번째 심볼의 파일럿 신호는 8번째 서브 캐리어에 삽입하고, 1번째 심볼의 파일럿 신호는 0번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있으며, 나머지 2번째 심볼 내지 15번째 심볼의 파일럿 신호의 위치는 그대로 둘 수 있다. For example, in the example of FIG. 1, the order of '2n' rows and '2n + 1' rows may be interchanged. That is, in the case where n is 0, for example, when only the positions of the pilot signals of the 0th row and the 1st row are interchanged, the pilot signal of the 0th symbol is inserted into the 8th subcarrier, and the pilot signal of the 1st symbol is 0th. It can be inserted into the subcarrier, and the position of the pilot signal of the second to fifteenth symbols can be left as it is.

2번째 행과 3번째 행의 파일럿 신호의 위치만 서로 바꾸고 나머지 행은 그대로 두는 경우, 2번째 심볼의 파일럿 신호는 12번째 서브 캐리어에, 3번째 심볼의 파일럿 신호는 4번째 서브 캐리어에 삽입할 수 있으며, 그 이외의 나머지 심볼의 파일럿 신호의 위치는 도 1과 같은 구조를 유지할 수 있다.If only the positions of the pilot signals of the second row and the third row are interchanged and the remaining rows are left as they are, the pilot signal of the second symbol can be inserted into the twelfth subcarrier and the pilot signal of the third symbol can be inserted into the fourth subcarrier. The positions of the pilot signals of the remaining symbols may be maintained as shown in FIG. 1.

또는, 각 모든 '2n'행과 '2n+1'행의 순서를 모두 바꿀 수 있으며, 12행과 13행의 순서만 도 1과 같이 그대로 둔 채, 나머지 '2n'행과 '2n+1'행의 순서를 모두 바꿀 수도 있다. 이는 조합에 따라 달라질 수 있다.Alternatively, you can change the order of all '2n' rows and '2n + 1' rows, leaving only the order of 12 rows and 13 rows as shown in FIG. 1, and the remaining '2n' rows and '2n + 1' rows. You can also change the order of the rows. This may vary depending on the combination.

그리고, 상기 도 1의 예에서 '4n,4n+1'행 그룹과 '4n+2,4n+3'행 그룹의 순서를 서로 바꿀 수도 있고, '8n,8n+1,8n+2,8n+3'행 그룹과 '8n+4,8n+5,8n+6,8n+7'행 그룹의 순서를 서로 바꿀 수도 있다. 0 내지 7행 그룹과 8행 내지 16행 그룹의 순 서를 서로 바꿀 수도 있다. 상기 순서 변경은 하나의 그룹에 대해서만 바꿀 수도 있고, 모든 그룹에 대해 순서를 바꿀 수도 있으며, 어느 하나의 그룹만 그대로 둔 채 나머지 그룹의 순서를 모두 바꿀 수도 있다. 이는 조합에 따라 달라질 수 있다.In the example of FIG. 1, the order of the '4n, 4n + 1' row group and the '4n + 2,4n + 3' row group may be reversed, or '8n, 8n + 1,8n + 2,8n +'. The order of the 3 'row group and the' 8n + 4,8n + 5,8n + 6,8n + 7 'row group may be reversed. The order of the 0 to 7 row group and the 8 to 16 row group may be interchanged. The order change may be changed only for one group, the order may be changed for all groups, or the order of the remaining groups may be changed while leaving only one group intact. This may vary depending on the combination.

상기 변경 예를 일반화시키면,

행 그룹과

행 그룹의 순서를 서로 바꿀 수 있다. 단, 상기 K는 2¹< K=2^m <N인 정수가 성립된다.Generalizing the above modifications,

With row groups

You can reverse the order of the row groups. However, K is an integer of 2 ¹ <K = 2 ^m <N.

또는, 상기 도 1의 전체 파일럿 신호 구조에서 전체 행의 순서가 역순으로 된 경우(즉, 0,1,2,…,14,15의 순서에서 15,14,…,2,1,0의 순서)의 파일럿 신호의 위치로 바꿀 수 있으며, 상기에서 설명한 바와 같이 그룹의 순서가 바뀐 경우 각각에 대해서 전체 행의 순서가 역순으로 된 경우의 파일럿 신호의 위치로 바꿀 수도 있다.Alternatively, when the order of all rows in the entire pilot signal structure of FIG. 1 is reversed (that is, the order of 15, 14, ..., 2, 1, 0 in the order of 0, 1, 2, ..., 14, 15). It is possible to change to the position of the pilot signal, or to the position of the pilot signal when the order of the entire rows is reversed for each of the groups when the group order is changed as described above.

상기 도 1의 예는 각 심볼에 대하여 16개의 서브 캐리어마다 한 개의 파일럿 신호를 보내고, 파일럿 신호는 총 16개의 패턴 종류를 갖는 경우의 파일럿 신호의 인덱스를 나타내는 것이다.In the example of FIG. 1, one pilot signal is transmitted for every 16 subcarriers for each symbol, and the pilot signal indicates the index of the pilot signal in the case of having a total of 16 pattern types.

상기 도 1과 같은 실시 예를 확장하여 일반화하는 경우, 파일럿 신호의 인덱스 값은 다음 수학식 3과 같다.In the case of extending and generalizing the embodiment as shown in FIG.

pilot_index(i_symbol) = P×k + F_{bit - reverse}(i_symbol|modulo-P)pilot_index (i _symbol ) = P × k + F _{bit - reverse} (i _symbol | modulo-P)

위 수학식 3에서 'i_symbol'은 심볼 인덱스이고, 'modulo-P' 연산은 출력 값을 0 ~ (P-1)의 값 가운데 하나로 변환시킨다. 'k'는 0 ~ (

) 범위의 정수이다. 'F_{bit - reverse}()'는 입력된 정수값을 이진(binary) 값으로 변환한 후, MSB(Most Significant Bit)로부터 LSB(Least Significant Bit)까지의 순서를 역순으로 비트 역전하여 다시 정수값으로 변환하는 함수이다. 'P'는 한 심볼에 적용되는 데시메이션 팩터를 가리키며, 'N'은 OFDM 심볼의 길이를 나타낸다.In Equation 3, 'i _symbol ' is a symbol index, and the 'modulo-P' operation converts the output value into one of 0 to (P-1). 'k' is 0 to (

) Is an integer in the range. 'F _{bit - reverse} ()' converts the inputted integer value to a binary value, and then reverses the order from the Most Significant Bit (MSB) to the Least Significant Bit (LSB) in reverse order, and returns it to an integer value. Function to convert. 'P' indicates a decimation factor applied to one symbol, and 'N' indicates the length of an OFDM symbol.

상기 도 1의 예는 심볼 인덱스는 16이고, 상기 한 심볼에 적용되는 데시메이션 팩터(P)는 16인 경우이다. 0번째 심볼의 파일럿 인덱스의 경우 상기 k는 0인 경우이며, 상기 심볼에 파일럿 신호가 16 서브 캐리어마다 하나씩 삽입되므로 P는 16인 경우이다. 그리고 상기 0번째 심볼의 파일럿 신호는 0번째 서브 캐리어 위치에 삽입되므로 상기 F_{bit - reverse}() 함수는 0인 경우이다.In the example of FIG. 1, the symbol index is 16 and the decimation factor P applied to the one symbol is 16. In the case of the pilot index of the 0 th symbol, k is 0 and P is 16 because one pilot signal is inserted into every 16 subcarriers. Since the pilot signal of the 0 th symbol is inserted into the 0 th subcarrier position, the F _{bit - reverse} () function is 0.

그리고 상기와 같은 파일럿 신호 구조를 이용하여 신호를 전송하는 경우 데이터 전송률 측면에서 볼 때 전송률이 향상될 수 있다. 일반적인 경우 기존 구조 대비 향상된 데이터 전송률은 다음 수학식 4와 같다.In the case of transmitting a signal using the pilot signal structure as described above, a data rate may be improved in view of a data rate. In general, the improved data rate compared to the existing structure is shown in Equation 4.

P는 데시메이션 팩터를 가리킨다. P = 32인 경우에는 데이터 전송율은 기존 구조에 비해 약 5.7% 정도 향상된다.P refers to the decimation factor. If P = 32, the data rate is improved by about 5.7% over the existing structure.

상기에서 설명한 것과 같은 파일럿 인덱스 구조를 갖는 신호를 전송하는 경우, 수신측에서는 전송 채널의 특성에 따라 보간(interpolation)을 수행하는 영역을 조정할 수 있다. 상기 보간 영역의 조정을 통해 추정 지연 확산에 대한 길이와, 정확한 추정을 위한 전송채널의 코히어런스 시간(coherence time)에 대한 트레이드 오프(trade-off) 관계를 얻을 수 있다.When transmitting a signal having a pilot index structure as described above, the receiving side may adjust the interpolation region according to the characteristics of the transmission channel. By adjusting the interpolation region, a trade-off relationship may be obtained between the length of the estimated delay spread and the coherence time of the transport channel for accurate estimation.

도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 두 개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 4개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 8개의 심볼을 이용하여 채널을 추정하는 예를 나타낸 도면이다. 상기 도 2 내지 도 4의 예는 도 1과 같은 파일럿 신호 구조를 갖는 신호를 전송한 경우의 예이다.2 is a diagram illustrating an example of estimating a channel using two symbols according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of estimating a channel using four symbols according to an embodiment of the present invention. An example is shown. 4 is a diagram illustrating an example of estimating a channel using eight symbols according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 illustrate an example in which a signal having a pilot signal structure as shown in FIG. 1 is transmitted.

상기 도 2와 같이, 연속한 두 개의 심볼 영역에 대한 보간을 이용하여 채널을 추정하게 되면, 데시메이션 팩터(decimation factor)는 8이 되어 추정 지연 확 산 값은

로 줄어들어 신호 송신 거리가 줄어든다. 그러나, 두 개의 심볼마다 채널 추정을 수행할 수 있으므로, 채널 추정율이 향상되어 채널 추정에 대한 시간 감도(time resolution)가 향상된다. 따라서, 요구되는 전송채널의 코히어런스 시간이 줄어들고, 빠르게 시변하는 채널에 대해서 추정 성능이 향상될 수 있다. 예를 들어, 이동 수신환경과 같이 채널이 빠르게 시변하는 경우에 추정 성능이 향상될 수 있다.As shown in FIG. 2, when the channel is estimated using interpolation for two consecutive symbol regions, the decimation factor is 8, and the estimated delay spread value is

This reduces the signal transmission distance. However, since channel estimation can be performed for every two symbols, the channel estimation rate is improved, so that time resolution for channel estimation is improved. Therefore, the required coherence time of the transmission channel is reduced, and the estimation performance can be improved for a fast time-varying channel. For example, the estimation performance may be improved when the channel is time-varying such as a mobile receiving environment.

도 3의 경우에는 연속한 4개의 심볼 영역에 대해서 보간을 하여 채널을 추정하는 경우이다. 상기 도 3의 경우 데시메이션 팩터가 4가 된다. 따라서, 상기 두 개의 심볼 영역에 대해서 보간을 하는 경우에 비해 추정 지연 확산값은 두 배(

)가 되고, 정확한 채널 추정을 위해 요구되는 전송채널의 코히어런스 시간도 두 배가 된다. 따라서, 도 2의 경우에 비해 신호 송신 거리는 늘어나지만 시변하는 채널에 대한 추정 성능은 떨어질 수 있다.In the case of FIG. 3, the channel is estimated by interpolating four consecutive symbol regions. In the case of FIG. 3, the decimation factor is four. Therefore, compared to the case of interpolating the two symbol regions, the estimated delay spread value is twice (

The coherence time of the transport channel required for accurate channel estimation is also doubled. Accordingly, although the signal transmission distance is increased as compared to the case of FIG. 2, the estimation performance for the time-varying channel may be degraded.

같은 방식으로 도 4와 같이 8개의 심볼들로 보간 영역을 확장시킬 수 있고, 마지막으로 전체 심볼들(심볼0~15)까지 확대시킬 수 있다. 따라서, 상기와 같은 파일럿 신호 구조를 이용하면 전송채널의 특성에 따라서 가장 최적화된 채널 추정을 수행할 수 있게 된다.In the same manner, as shown in FIG. 4, the interpolation region may be extended to eight symbols, and finally, the entire symbols (symbols 0 to 15) may be extended. Therefore, using the pilot signal structure as described above, it is possible to perform the most optimized channel estimation according to the characteristics of the transport channel.

상기 보간 영역의 선택은 채널의 환경, 신호 송신 거리 등을 고려하여 구현 될 수 있다. 상기 보간 영역은 구현자나 사용자가 선택하여 고정 또는 변경할 수 있고, 전송 채널의 특성에 따라 수신측에서 자동으로 선택할 수도 있다.The selection of the interpolation region may be implemented in consideration of the environment of the channel, the signal transmission distance, and the like. The interpolation area may be fixed or changed by an implementer or a user, and may be automatically selected by a receiver according to characteristics of a transmission channel.

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.5 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for transmitting a signal according to an embodiment of the present invention.

상기 신호 송신 장치는 심볼 맵퍼(symbol mapper)(500), 프레임 형성부(frame builder)(510), 파일럿 인덱스 생성부(pilot index generator)(520), 변조부(530) 및 전송부(540)를 포함한다.The signal transmission apparatus includes a symbol mapper 500, a frame builder 510, a pilot index generator 520, a modulator 530, and a transmitter 540. It includes.

심볼 맵퍼(symbol mapper)(500)는 전송 모드에 따른 파일럿 신호와 전송 매개 변수 신호 등을 고려하여, 송신 신호를 QAM, QPSK 등의 방식에 따라 심볼로 매핑(mapping)할 수 있다. 상기 심볼 맵퍼(500)에는 예를 들어, FEC(Forward Error Correction) 인코딩된 데이터 등이 입력될 수 있다.The symbol mapper 500 may map a transmission signal to a symbol according to a QAM, QPSK, etc. method in consideration of a pilot signal and a transmission parameter signal according to a transmission mode. For example, the FEC (Forward Error Correction) encoded data may be input to the symbol mapper 500.

프레임 형성부(510)는 상기 매핑된 심볼 데이터를 OFDM 방식으로 변조할 수 있도록 파일럿(pilot) 신호를 삽입하여 프레임을 형성한다. 상기 파일럿 신호의 인덱스는 파일럿 인덱스 생성부(520)에서 생성되며, 프레임 형성부(510)는 상기 생성된 파일럿 신호 인덱스를 이용하여 프레임을 형성한다.The frame forming unit 510 inserts a pilot signal to form a frame to modulate the mapped symbol data by the OFDM scheme. The index of the pilot signal is generated by the pilot index generator 520, and the frame forming unit 510 forms a frame using the generated pilot signal index.

도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 파일럿 인덱스 생성부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram schematically showing a pilot index generator as an embodiment according to the present invention.

상기 파일럿 인덱스 생성부(520)는 N/P-modulo 카운터(counter)(521), P-modulo 카운터(523), 제1연산부(525), 비트 역전부(527) 및 제2연산부(529)를 포함한다.The pilot index generator 520 includes an N / P-modulo counter 521, a P-modulo counter 523, a first operator 525, a bit reversal unit 527, and a second operator 529. It includes.

N/P-modulo 카운터(520)는 0 ~

까지의 값을 순차적으로 카운트하여 카운트 값을 발생시킨다. 제1연산부(525)는 상기 N/P-modulo 카운터(520)에서 입력된 값에 P값을 곱하여 출력하며, P-modulo 카운터(523)는 0 ~ P까지의 값을 상기 N/P-modulo 카운터(520)가 한 주기(P)동안 카운트를 끝낼 때마다 순차적으로 출력한다. 'P'는 한 심볼에 적용되는 데시메이션 팩터를 가리키며, 'N'은 OFDM 심볼의 길이를 나타낸다. 도 1의 실시 예의 경우 상기 P값은 16이 된다.N / P-modulo counter 520 is 0 to

Count values up to and including sequentially to generate a count value. The first operation unit 525 multiplies the value input from the N / P-modulo counter 520 to the P value, and the P-modulo counter 523 outputs a value from 0 to P to the N / P-modulo. Each time the counter 520 finishes counting for one period P, the counter 520 sequentially outputs the count. 'P' indicates a decimation factor applied to one symbol, and 'N' indicates the length of an OFDM symbol. In the case of the embodiment of Figure 1, the P value is 16.

비트 역전부(527)는 상기 P-modulo 카운터(523)에서 입력된 값을 이진(binary) 값으로 바꾸고, MSB로부터 LSB까지의 순서를 역순으로 비트 역전(bit-reverse)한 후, 결과값을 최종적으로 정수로 변환하여 출력한다.The bit inversion unit 527 converts the value input from the P-modulo counter 523 into a binary value, bit-reverses the sequence from MSB to LSB in reverse order, and then returns a result value. Finally, convert it to an integer and print it.

다만, 상기에서 설명한 바와 같이 행 그룹의 순서가 바뀐 형태거나 행의 순서가 역순으로 바뀐 형태 등의 경우에는, 상기 비트 역전(bit-reverse order)을 이용한 함수 이외에 각 변형 형태에 따른 추가적인 맵핑 함수(mapping function)가 사용되어야 한다.However, in the case of changing the order of the row groups or changing the order of the rows in the reverse order as described above, in addition to the function using the bit-reverse order, an additional mapping function according to each modified form ( mapping function) should be used.

제2연산부(529)는 상기 제1연산부(525)의 출력값과 비트 역전부(527)의 출력값을 더하여 파일럿 인덱스 값을 만들어 낸다.The second operation unit 529 adds the output value of the first operation unit 525 and the output value of the bit inversion unit 527 to generate a pilot index value.

변조부(530)는 상기 프레임 형성부(510)에서 출력된 데이터들을 각각 OFDM의 서브 캐리어(sub carrier)들에 실어 전송할 수 있도록 가드 구간(guard interval)을 삽입하여 변조한다. 전송부(540)는 변조부(530)에서 출력된 보호 구간과 데이터 구간을 가진 디지털 형식의 신호를 아날로그 신호로 변환하여 송신(transmit)한다.The modulator 530 inserts a guard interval to modulate the data output from the frame forming unit 510 on subcarriers of OFDM. The transmitter 540 converts a digital signal having a guard period and a data period output from the modulator 530 into an analog signal and transmits the signal.

도 7은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 수신 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.7 is a block diagram schematically illustrating an apparatus for receiving a signal according to an embodiment of the present invention.

상기 신호 수신 장치는 수신부(700), 동기부(710), 복조부(720), 프레임 파싱부(frame parser)(730), 파일럿 인덱스 생성부(740), 채널 추정 및 등화부(channel estimation & equalizer)(750) 및 심볼 디맵퍼(symbol demapper)(760)를 포함한다.The signal receiver includes a receiver 700, a synchronizer 710, a demodulator 720, a frame parser 730, a pilot index generator 740, a channel estimation and equalizer equalizer 750 and symbol demapper 760.

수신부(700)는 수신된 RF(Radio Frequency) 신호의 주파수 대역을 다운 컨버전(down conversion)한 후 디지털 신호로 변환하여 출력한다. 동기부(710)는 수신부(700)에서 출력된 수신 신호의 주파수 영역과 시간 영역의 동기를 획득하여 출력한다. 상기 동기부(710)는 주파수 영역 신호의 동기 획득을 위해 복조부(720)가 출력하는 데이터의 주파수 영역의 오프셋(offset) 결과를 이용할 수 있다.The receiver 700 down-converts the frequency band of the received RF signal and converts the frequency band into a digital signal. The synchronizer 710 acquires and outputs a synchronization between a frequency domain and a time domain of the received signal output from the receiver 700. The synchronization unit 710 may use an offset result of the frequency domain of the data output by the demodulator 720 to obtain synchronization of the frequency domain signal.

복조부(720)는 상기 동기부(710)에서 출력된 수신 데이터를 복조하고, 가드구간을 제거한다. 이를 위해 복조부(720)는 수신 데이터를 주파수 영역으로 변환시키고, 서브 캐리어에 분산된 데이터 값을 각각의 서브 캐리어에 할당되었던 값으로 디코딩한다.The demodulator 720 demodulates the received data output from the synchronizer 710 and removes the guard interval. To this end, the demodulator 720 converts the received data into the frequency domain, and decodes the data values distributed in the subcarriers into values assigned to each subcarrier.

프레임 파싱부(730)는 상기 복조부(720)에서 복조된 신호의 프레임 구조에 따라 파일럿 신호를 제외하고 데이터 심볼 구간의 심볼 데이터를 출력할 수 있다. 수신 장치에서 상기 파일럿 신호를 제거하기 위해 수신된 프레임 데이터의 파일럿 신호 인덱스 값을 알아야 한다. 따라서, 상기 파일럿 신호 인덱스 값은 파일럿 인덱스 생성부(740)로부터 생성된 값을 이용한다.The frame parser 730 may output symbol data of a data symbol period excluding a pilot signal according to the frame structure of the signal demodulated by the demodulator 720. In order to remove the pilot signal, a receiving apparatus needs to know a pilot signal index value of the received frame data. Accordingly, the pilot signal index value uses a value generated from the pilot index generator 740.

상기 파일럿 인덱스 생성부(740)는 상기 도 5의 신호 송신 장치에서 사용된 파일럿 인덱스 생성부(520)와 동일한 구조를 가진다. 즉, 송신 장치에서 삽입된 파일럿 신호의 인덱스 값과 수신 장치에서 파일럿 신호를 제거하기 위한 인덱스 값이 동일 하여야 한다.The pilot index generator 740 has the same structure as the pilot index generator 520 used in the signal transmission apparatus of FIG. 5. That is, the index value of the pilot signal inserted in the transmitting apparatus and the index value for removing the pilot signal in the receiving apparatus should be the same.

채널 추정 및 등화부(750)는 상기 수신된 파일럿 신호를 이용하여 전송 채널을 추정하고, 상기 추정된 채널을 이용하여 심볼 데이터의 채널 왜곡을 보상(equalizing)한다. 상기 채널을 추정하는 경우, 보간(interpolation) 영역은 상기 도 2 내지 도 4와 같이 설정하거나 또는, 도 1과 같이 심볼 전체에 대하여 설정하여 추정할 수 있다.The channel estimation and equalizer 750 estimates a transmission channel by using the received pilot signal, and compensates for channel distortion of symbol data by using the estimated channel. In the case of estimating the channel, an interpolation region may be set as shown in FIGS. 2 to 4, or set for the entire symbol as shown in FIG. 1.

도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 채널 추정 및 등화부를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 상기 채널 추정 및 등화부(750)는 채널 추정부(800), 채널 분류부(810), 보간부(820) 및 등화부(830)를 포함한다.8 is a block diagram schematically illustrating a channel estimation and equalization unit according to an embodiment of the present invention. The channel estimator and equalizer 750 includes a channel estimator 800, a channel classifier 810, an interpolator 820, and an equalizer 830.

채널 추정부(800)는 상기 프레임 파싱부(730)에서 파싱된 파일럿 신호를 이용하여 전송 채널을 추정한다. 상기 추정된 채널에 대한 정보는 채널 분류부(810)에 입력된다.The channel estimator 800 estimates a transmission channel using the pilot signal parsed by the frame parser 730. Information about the estimated channel is input to the channel classifier 810.

상기 채널 분류부(810)는 상기 추정된 채널에 대한 정보를 이용하여 현재 전송 채널의 특성을 파악하고, 보간할 심볼 영역을 선택한다. 상기 채널 분류부(810)는 실험 등을 통하여 얻어진 정보 등을 이용하여 상기 전송 채널을 분류할 수 있다. 예를 들어, 상기 전송 채널이 빠르게 시변하는 채널의 특성을 갖는 것으로 분류되는 경우 보간 영역을 좁게 설정하도록 하며, 지연 확산(delay spread) 값이 큰 채널의 특성을 갖는 것으로 분류되는 경우 보간 영역을 넓게 설정하도록 한다.The channel classifier 810 determines the characteristics of the current transmission channel using the information on the estimated channel, and selects a symbol region to interpolate. The channel classifier 810 may classify the transmission channel using information obtained through experiments or the like. For example, when the transmission channel is classified as having a characteristic of a fast time-varying channel, the interpolation region is set to be narrow. When the transmission channel is classified as having a characteristic of a large channel, the interpolation region is wider. Set it.

보간부(820)는 상기 채널 분류부(810)에서 결정된 보간을 위한 심볼 영역 정보를 이용하여, 채널에 대한 보간을 수행한다. 상기 보간부(820)는 시간 영역과 주파수 영역에서 모두 보간을 수행하여 각 서브 캐리어에 대한 채널 정보를 출력할 수 있다. 등화부(830)는 상기 보간부(820)에서 출력된 각 서브 캐리어에 대한 채널 정보를 이용하여 수신된 데이터의 채널 왜곡을 보상하여 출력한다.The interpolator 820 interpolates a channel using symbol region information for interpolation determined by the channel classifier 810. The interpolator 820 may output channel information for each subcarrier by performing interpolation in both the time domain and the frequency domain. The equalizer 830 compensates for the channel distortion of the received data using the channel information of each subcarrier output from the interpolator 820 and outputs the compensated channel distortion.

심볼 디맵퍼(760)는 상기 채널 왜곡이 보상된 심볼 데이터를 대응되는 비트열로 복원할 수 있다.The symbol demapper 760 may restore the symbol data compensated for the channel distortion to a corresponding bit string.

도 9는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 신호 송수신 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a signal transmission / reception method according to an embodiment of the present invention.

신호 송신측에서는 입력된 데이터를 해당 송수신 시스템에 따른 심볼로 매핑(mapping)한다(S900). 상기 심볼 매핑을 위해 QAM, QPSK 등을 사용할 수 있다.The signal transmission side maps the input data into symbols according to the transmission / reception system (S900). QAM, QPSK, etc. may be used for the symbol mapping.

상기 매핑된 심볼 데이터를 OFDM 방식으로 변조할 수 있도록 파일럿(pilot) 신호를 삽입하여 프레임을 형성한다(S910). 송신측에서는 일정 룰에 따라 생성된 파일럿 신호 인덱스 값을 이용하여 파일럿 신호가 삽입된 프레임을 형성한다. 그리고 OFDM 방식에 따라 서브 캐리어를 이용하여 상기 형성된 프레임 데이터를 전송한다(S920).A frame is formed by inserting a pilot signal to modulate the mapped symbol data by the OFDM method (S910). The transmitter forms a frame into which a pilot signal is inserted using a pilot signal index value generated according to a predetermined rule. In operation S920, the formed frame data is transmitted using subcarriers according to the OFDM scheme.

수신측에서는 각 서브 캐리어에 실려 수신된 데이터를 복조하여 프레임 데이터를 복원한다(S930).The receiving side demodulates the received data on each subcarrier and restores the frame data (S930).

상기 복원된 프레임 데이터를 파싱(parsing)하여 상기 프레임 데이터에 포함 된 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분한다(S940). 상기 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분하기 위해 송신측에서 생성한 파일럿 신호 인덱스 값을 수신측에서도 알아야 한다. 수신측은 송신측과 약속에 의해 정하여진 룰에 따라 상기 프레임 데이터에 포함된 파일럿 신호를 구분한다.The recovered frame data is parsed to distinguish the pilot signal and the symbol data included in the frame data (S940). The pilot signal index value generated by the transmitter in order to distinguish the pilot signal and the symbol data should also be known to the receiver. The receiving side distinguishes the pilot signal included in the frame data according to a rule determined by the transmitting side and the appointment.

그리고 상기 파일럿 신호를 이용하여 전송 채널을 추정하며, 상기 추정된 채널 정보를 이용하여 수신된 심볼 데이터에 대해 채널 왜곡을 보상(equalizing)한다(S950). 상기 심볼 영역을 보간하여 채널을 추정하는 경우, 보간 영역의 설정은 구현 예에 따라 달라질 수 있다.The transmission channel is estimated using the pilot signal, and the channel distortion is compensated for the received symbol data using the estimated channel information (S950). When estimating a channel by interpolating the symbol region, the setting of the interpolation region may vary according to implementation.

상기 왜곡이 보상된 심볼 데이터는 디매핑(de-mapping)하여 해당 심볼에 대응되는 비트 데이터로 복원한다(S960).The distortion-compensated symbol data is de-mapping and restored to bit data corresponding to the corresponding symbol (S960).

상기 신호 송수신 방법 및 신호 송수신 장치는 상기 예에 한정되지 않으며, 방송이나 통신 등의 모든 신호 송수신 시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어 방송 신호를 송수신하는 경우, DVB(Digital Video Broadcastin), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 등과 같이 OFDM 방식을 사용하는 송수신 시스템에 적용될 수 있다.The signal transceiving method and the signal transceiving apparatus are not limited to the above examples, and may be applied to all signal transceiving systems such as broadcasting or communication. For example, when transmitting and receiving a broadcast signal, it may be applied to a transmission and reception system using an OFDM scheme such as digital video broadcasting (DVB), digital multimedia broadcasting (DMB), and the like.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 신호 송수신 장치 및 송수신 방법에 따르면, 신호의 송신 거리를 증가시킬 수 있으며, 데이터의 전송률을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 따라서, 전체적인 송수신 시스템의 신호 송수신 성능을 높이고, 송수신 시스템의 구성에 필요한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the signal transmitting and receiving apparatus and the transmitting and receiving method of the present invention, the transmission distance of the signal can be increased, and the data transmission rate can be improved. Therefore, it is possible to increase the signal transmission and reception performance of the overall transmission and reception system, and to reduce the cost required for the configuration of the transmission and reception system.

Claims (9)

입력된 데이터를 해당 전송 방식에 따른 심볼 데이터로 매핑(mapping)하는 심볼 맵퍼;A symbol mapper for mapping the input data into symbol data according to a corresponding transmission method; 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성부; 및A pilot index generator for calculating an index value for a pilot signal insertion position of the symbol data; And 상기 매핑된 심볼 데이터에 해당 파일럿 인덱스에 따른 파일럿 신호를 삽입하여 프레임 데이터를 형성하는 프레임 형성부를 포함하는 신호 송신 장치.And a frame forming unit inserting a pilot signal according to a corresponding pilot index into the mapped symbol data to form frame data. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파일럿 인덱스 생성부는,The pilot index generator, 해당 파일럿 신호 구조에 따라 파일럿 인덱스 생성 함수 값을 생성하여 출력하는 신호 송신 장치.A signal transmission device for generating and outputting a pilot index generation function value according to the pilot signal structure. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 파일럿 인덱스 상기 생성 함수는 다음과 같은 신호 송신 장치.And the pilot index generation function is as follows. pilot_index(i_symbol) = P×k + F_{bit - reverse}(i_symbol|modulo-P) pilot_index (i _symbol ) = P × k + F _{bit - reverse} (i _symbol | modulo-P) 단, 'i_symbol'은 심볼 인덱스, 'P'는 한 심볼의 데시메이션 팩터, 'F_{bit -reverse}()'는 비트 역전된 정수값을 산출하는 함수.However, 'i _symbol' is a symbol index, 'P' is the decimation factor, 'F _{bit -reverse} ()' is a function for calculating a bit inverted integer value of one symbol. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 파일럿 인덱스 생성부는,The pilot index generator, 0에서부터 심볼 길이를 데시메이션 팩터(decimation factor)로 나눈 값 까지의 값을 순차적으로 카운트하여 발생시키는 N/P 모듈로 카운터;An N / P modulo counter that sequentially generates and counts a value from 0 to a value obtained by dividing a symbol length by a decimation factor; 상기 N/P 모듈로 카운터의 카운트 주기가 끝날 때마다, 0에서부터 데시메이션 팩터까지의 값을 순차적으로 카운트하여 발생시키는 P 모듈로 카운터;A P modulo counter that sequentially generates and counts a value from 0 to a decimation factor each time the count period of the N / P modulo is finished; 상기 N/P 모듈로 카운터에서 출력된 값에 데시메이션 팩터를 곱하여 출력하는 제1연산부;A first operation unit which multiplies a decimation factor by a value output from a counter to the N / P module; 상기 P 모듈로 카운터에서 출력된 값을 이진 값으로 바꿔 비트 역전(bit-reverse)한 후, 상기 역전된 값을 정수로 변환하여 출력하는 비트 역전부; 및A bit inversion unit for converting the value output from the counter to the P module to a binary value for bit-reverse, and then converting the inverted value to an integer and outputting the integer; And 상기 제1연산부와 비트 역전부에서 출력된 값을 더하여 파일럿 인덱스 값을 산출하는 제2연산부를 포함하는 신호 송신 장치.And a second operation unit configured to calculate a pilot index value by adding the first operation unit and the value output from the bit inversion unit. 입력된 데이터를 해당 전송 방식에 따른 심볼 데이터로 매핑하는 단계;Mapping the input data into symbol data according to a corresponding transmission method; 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성 단계; 및A pilot index generation step of calculating an index value for a pilot signal insertion position of the symbol data; And 상기 매핑된 심볼 데이터에 해당 파일럿 인덱스에 따른 파일럿 신호를 삽입하여 프레임 데이터를 형성하는 프레임 형성 단계를 포함하는 신호 송신 방법.And a frame forming step of inserting a pilot signal according to a corresponding pilot index into the mapped symbol data to form frame data. 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 파일럿 인덱스 생성부;A pilot index generator for calculating an index value for a pilot signal insertion position of the symbol data; 상기 파일럿 인덱스 값에 따라, 수신된 프레임 데이터를 파싱하여 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분하는 프레임 파싱부;A frame parser that parses the received frame data according to the pilot index value and classifies the pilot signal and the symbol data; 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 상기 심볼 데이터의 채널 왜곡을 보상하는 채널 추정 및 등화부; 및A channel estimator and equalizer for estimating a channel using the pilot signal and compensating for channel distortion of the symbol data; And 상기 보상된 심볼 데이터를 해당 심볼에 따른 비트 데이터로 복원하는 심볼 디맵퍼를 포함하는 신호 수신 장치.And a symbol demapper for restoring the compensated symbol data to bit data corresponding to the corresponding symbol. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 채널 추정 및 등화부는,The channel estimation and equalization unit, 파일럿 신호를 이용하여 전송 채널을 추정하는 채널 추정부;A channel estimator for estimating a transmission channel using a pilot signal; 상기 추정된 채널 정보를 이용하여 전송 채널의 특성을 파악하고, 보간(interpolation)할 심볼 영역을 선택하는 채널 분류부;A channel classifier configured to determine a characteristic of a transmission channel by using the estimated channel information and to select a symbol region to interpolate; 상기 선택된 심볼 영역 정보에 따라 심볼 영역을 보간하여 서브 캐리어에 대한 채널 정보를 출력하는 보간부; 및An interpolator configured to output channel information on subcarriers by interpolating a symbol region according to the selected symbol region information; And 상기 서브 캐리어에 대한 채널 정보를 이용하여 수신된 데이터의 채널 왜곡을 보상하여 출력하는 등화부를 포함하는 신호 수신 장치.And an equalizer for compensating and outputting a channel distortion of the received data by using the channel information on the subcarrier. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 채널 분류부는,The channel classification unit, 채널 특성에 따라 상기 보간 영역을 넓게 설정하여 신호 송신 거리를 늘리거나 또는, 상기 보간 영역을 좁게 설정하여 채널의 코히어런스 시간(coherence time)을 줄이는 신호 수신 장치.The apparatus for receiving a signal reduces the coherence time of a channel by increasing the signal transmission distance by setting the interpolation area to be wider or setting the narrow interpolation area according to channel characteristics. 해당 심볼 데이터의 파일럿 신호 삽입 위치에 대한 인덱스 값을 산출하는 단계;Calculating an index value for a pilot signal insertion position of the symbol data; 상기 산출된 파일럿 인덱스 값에 따라 수신된 프레임 데이터를 파싱하여 파일럿 신호와 심볼 데이터를 구분하는 단계;Parsing received frame data according to the calculated pilot index value to distinguish pilot signals from symbol data; 상기 파일럿 신호를 이용하여 채널을 추정하고, 상기 심볼 데이터의 채널 왜곡을 보상하는 단계; 및Estimating a channel using the pilot signal and compensating for channel distortion of the symbol data; And 상기 보상된 심볼 데이터를 해당 심볼에 따른 비트 데이터로 복원하는 단계를 포함하는 신호 수신 방법.Restoring the compensated symbol data to bit data corresponding to the symbol.

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